DE2834082A1 - Laminiertes isolierpapier und damit isolierte oelkabel - Google Patents

Laminiertes isolierpapier und damit isolierte oelkabel

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Description

SHOWA ELECTRIC WIRE & CABLE CO0, LTD. Kawasaki-shi, Japan
Laminiertes isolierpapier und damit isolierte Ölkabel
Die Erfindung betrifft laminiertes Isolierpapier aus einer Polyolefinfolie mit aufgepfropftem vernetztem Silicon und Cellulosepapier oder Cellulosepapieren, das bzw«, die an mindestens einer Seite der Folie anhaften, sowie ein Ölkabel, das mit Hilfe dieses laminierten Isolierpapiers isoliert isto
In neuerer Zeit ist die Entwicklung von Starkstromkabeln der 500-kV-Klasse aufgrund der steigenden Nachfrage nach elektrischer Energie in großen Städten und Industriegebieten vorangetrieben worden,,
Wenn bei diesen Kabeln für besonders hohe Spannungen ein Isolierpapier verwendet wird, das aus herkömmlichem Cellulosepapier allein besteht, wird ein großer dielektrischer Verlust verursacht, was zur Folge hat, daß dieses elektrische Isolierpapier nicht für Überlandleitungskabel verwendet werden kann.
Wenngleich die Verwendung von Kunststoffolien anstelle des herkömmlichen Cellulosepapiers bereits untersucht worden ist, so mußte man doch feststellen, daß Kunststoffolien bei ihrer Verwendung in Verbindung mit einem Isolieröl über lange Zeit häufig Haarrisse oder größere Risse bekommen.
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Außerdem besitzt die Kunststoffolie den Nachteil, daß der (radiale) Ölflußwiderstand groß ist und zum Einfüllen des Öls eine lange Zeit erforderlich ist. Kürzlich wurde ein elektrisch isolierendes Papier entwickelt, das durch Laminieren einer Polypropylenfolie mit Cellulosepapier erhalten wird Γ( vgl. zB. D.R. Edwards, D.R.G. Melville, "An Assessment of the Potential of EHV Polypropylene/Paper Laminate Insulated Self-Contained Oil-Filled Cables", IEEE 1974 Underground Transmission and Distribution Conference, Dallas, April 1974, Page 529, und K. Matsumura, H. Kubo, T. Miyazaki, "Development of Polypropylene Laminated Paper Insulated EHV Power Cables", IEEE 1976 Underground Transmission and Distribution Conference, Atlantic City, Sept. 1976, Page 322 sowie E.M. Allam, W.H. Cortelyou, H.C. Doepken, Jr., "Low-loss 765KV Pipe-type Power Cable" F 78 175-2. IEEE Insulated Conductors Committee der IEEE Power Engineering Society zur Mitteilung auf dem IEEE PES Winter Meeting, New York, NY, 29.1« bis 3.2.1978Ϊ. Da jedoch das erwähnte elektrisch isolierende Papier ein Produkt ist, das dadurch erhalten wird, daß man eine unvernetzte Polypropylenfolie und Cellulosepapier lediglich durch Wärmeeinwirkung zum Anhaften aneinander bringt, wird die Abschälfestigkeit zwischen der Polypropylenfolie und dem Cellulosepapier vermindert, wenn das Produkt über längere Zeit mit einem isolierenden Öl in Berührung tritt. Außerdem lassen sich Polypropylenfolie und Cellulosepapier voneinander durch Biegen abschälen, was zur Entstehung von Falten und Ausbeulungen führt.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines laminierten Isolierpapiers mit hoher Abschälfestigkeit, das aus einer Polyolefinfolie mit aufgepfropftem vernetzten! Silicon besteht, die an einer Seite oder an beiden Seiten mit einem festhaftenden Cellulosepapier versehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines laminierten Isolierpapiers der beschriebenen Art und insbesondere eines Verfahrens zur Erhöhung der Abschälfestigkeit des Papiers.
Schließlich ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines Ölkabels, das mit einem laminierten Isolierpapier der genannten Art isoliert ist.
Gegenstand der Erfindung ist· ein 100 bis 250 Ai dickes laminiertes Isolierpapier, bestehend aus Cellulosepapier oder Cellulosepapieren einer Dicke von 10 bis 70 ai, das bzw. die durch Hitzeeinwirkung an mindestens einer Seite einer Kunststoffolie von einer Dicke von 40 bis 120/u anhaftend gemacht worden ist bzw. sind, wobei die Kunststoffolie aus einer Polyolefinfolie, auf die ein vernetztes Silicon aufgepfropft worden ist, besteht, wobei weiter das Haften z\fischen Kunststoffolie und Cellulosepapier bzw. Cellulosepapieren durch Laminieren des Cellulosepapiers bzw. der Cellulosepapiere auf mindestens eine Seite der mit dem aufgepfropften Silicon versehenen Polyolefinfolie, die im nicht vernetzten Zustand extrudiert worden ist und sich noch in einem erweichten Zustand befindet, sowie durch Ausüben eines Druckes auf die frisch laminierte Folie bewirkt worden ist und das mit dem unvernetzten, aufgepfropften Silicon versehene Polyolefins das an dem Cellulosepapier bzw. den Cellulosepapieren haftet, durch Umsetzung mit ¥asser in Gegenwart eines Katalysators für Silanolkondensation vernetzt wird.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten Isolierpapiers aus Cellulosepapier oder Cellulosepapieren mit einer Dicke von 10 bis 70 Ai9 das bzw„ die an mindestens einer Seite einer Kunststoffolie von einer Dicke von 40 bis 120 Ai durch Wärmeeinwirkung anhaftend gemacht worden sind, wobei
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die Kunststoffolie aus einem Polyolefin besteht, auf das vernetztes Silicon aufgepfropft worden ist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) Polyolefin, auf das unvernetztes Silicon aufgepfropft worden ist, mit Hilfe eines Extruders zu einer Polyolefinfolie mit einer Dicke von 40 bis 120 Ai1 auf die ein Silicon aufgepfropft worden ist, exfcrudiert,
(b) Cellulosepapier oder Cellulosepapiere von einer Dicke von 10 bis 70 /u an mindestens einer Seite der extrudierten Folie, während sie sich noch in einem erweichten Zustand befindet, anlaminiert,
(c) auf die laminierte Folie einen Druck ausübt und
(d) die Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft worden ist, durch Umsetzung mit Wasser in Gegenwart eines Katalysators für die Kondensation von Silanolen vernetzt.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich ein Ölkabel aus einem elektrischen Leiter, einer über dem elektrischen Leiter angeordneten Isolierschicht, die durch Aufwickeln eines laminierten Isolierpapiers gebildet ist und die Cellulosepapier oder Cellulosepapiere mit einer Dicke von 10 bis 70/U enthält, das bzw. die durch Wärmeeinwirkung an mindestens einer Seite einer Kunststoffolie von einer Dicke von 40 bis 120/u zum Anhaften gebracht worden ist bzw. sind, einer Metallhülle um die Isolierschicht sowie einem Isolieröl, mit dem die Isolierschicht imprägniert ist, wobei die Kunststoffolie aus einem Polyolefin besteht, auf das vernetztes Silicon aufgepfropft istj das durch Umsetzen mit Wasser in. Gegenwart eines Katalysators für Silanolkondensationen vernetzt worden ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, worin
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Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen von Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen laminierten Isolierpapieres,
Fig. 5 die Darstellung einer Vorrichtung zur Prüfung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Folien gegenüber Öl,
Fig. 4 ein Querschnitt durch ein laminiertes Isolationspapier, das den abgeschälten Zustand bei der Abschälprüfung erläutert,
Fig. 5 eine grafische Darstellung;, die die Abschälfestigkeit des laminierten Isolierpapiers gemäß der Erfindung .erläutert,
Fig. 6 eine grafische Darstellung, die die Widerstandsfähigkeit des Polyolefins, auf das vernetztes Silicon aufgepfropft ist, erläutert,
Fig. 7 eine grafische Darstellung, die die Verbesserung der Abschälfestigkeit von laminiertem Isolierpapier durch eine Wärmebehandlung zeigt, und
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Ölkabelmodells, in dem laminiertes Isolierpapier verwendet wird,
Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das laminierte Isolierpapier gemäß der Erfindung beispielsweise dadurch hergestellt, daß man an beiden Seiten einer Polyolefinfolie, auf die unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, die sich ferner in einem erweichten Zustand befindet, einen Katalysator zur Silanolkondensation enthält und nach einem Extrudierverfahren hergestellt wird, Cellulosepapiere durch Druck zum Anhaften bringt und die Folie vernetzt. D.h., daß bei der Herstellung des laminierten Isolierpapiers gemäß
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der Erfindung in den Extruder 1 Polyolefin, auf das unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, und eine wirksame Menge (im allgemeinen 0,01 Ms 3 Teile/100 Teile Polyolefin) des Katalysators für die Silanolkondensation eingebracht werden, wobei der Extruder an seinem Kopf eine T-Düse aufweist. Danach wird das Polyolefin, auf das das " Silicon aufgepfropft ist und das den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, aus der T-DUse des Extruders 1 zu einer Folie extrudiert. Während sich die PoIyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, nach dem Extrudieren aus dem Extruder 1 noch in einem erweichten Zustand befindet, werden die Cellulosepapiere (beispielsweise Kraftisolierpapiere) 3 und 3' zu beiden Seiten der Folie mit Hilfe der erhitzten Walze 4 auf die Folie aufgepreßt, wobei das laminierte Isolierpapier 5 erhalten wird. Die Polyolefinfolie 2, auf die das Silicon aufgepfropft ist und die den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, wird zwischen den Cellulosepapieren 3 und 3* mit der Zeit durch die Umsetzung mit Wasser, das an die hydrophilen OH-Gruppen in den Cellulosepapieren 3 und 3* adsorbiert worden ist, zu einer Folie mit hoher Abschälfestigkeit vernetzt. Wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird, ist die Abschälfestigkeit zwischen dem Kraftisolierpapier und der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, sehr groß im Vergleich zu herkömmlichen, durch Wärmeeinwirkung erzeugten Laminaten, und es wird angenommen, daß ein Teil der hydrolysierbaren Silylgruppen der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, unmittelbar mit den Hydroxylgruppen des Cellulosepapiers umgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung kann die Abschälfestigkeit des laminierten Isolierpapiers durch eine Wärmebehandlung weiter erhöht werden, falls nach dem oben erwähnten Laminierungsschritt eine hinreichende Abschälfestigkeit für kurze Zeit oder eine höhere Abschälfestigkeit erforderlich
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ist. Wie oben beschrieben, wird eine derartige Verbesserung der Abschälfestigkeit des laminierten Isolierpapiers bei der Herstellung des laminierten Isolierpapiers durchgeführt» Wie in Fig. 2 dargestellt, v/erden die Cellulosepapiere (beispielsweise Kraftisolierpapiere) 3 und 3f auf beiden Seiten der Polyolefin!olie 2, auf die Silicon aufgepfropft ist und die den Katalysator für die Silanolkondensation enthält, nach der Extrusion aus dem Extruder 1, während sie noch in einem erweichten Zustande ist, zum Anhaften gebracht. Danach wird die Polyolefinfolie 2, auf deren beiden Seiten die Cellulosepapiere 3 und 31 zum Anhaften gebracht worden sind, durch die Heizwalze 4 verpreßt und mit Hilfe der Heizvorrichtung 6, beispielsweise einer Infrarotheizvorrichtung, vorerhitzt. Nach dem Aufwinden auf die Haspel 6a wird das Ganze dann bei einer vorherbestimmten Temperatur über eine konstante Zeit in der Heizkammer 7, in der die Haspel 6a untergebracht ist, oder in einer anderen, getrennten Heizkammer einer Wärmebehandlung unterzogen. Die erwünschte Erhitzungstemperatur liegt im Bereich von 40 0C bis zu einer Temperatur, bei der sich die Eigenschaften des Cellulosepapiers oder der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, verschlechtern, vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 150 0C und insbesondere von 80 bis 110 0C. Die Erhitzungsdauer wird in einem Bereich von 30 min bis 50 h so gewählt, daß eine maximale Abschälfestigkeit erzielt werden kann. Eine niedrigere Erhitzungstemperatur erfordert eine längere Erhitzungsdauer, und eine höhere Erhitzungstemperatur entsprechend eine kürzere Erhitzungsdauer.
Gemäß dieser Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Anhaftung des Cellulosepapiers an die Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, vollständig durch Wärmebehandlung erzielt werden, wobei laminiertes Isolierpapier mit hoher Abschälfestigkeit er-
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halten wird, selbst wenn sie unzureichend durch die Heizwalze durchgeführt wird. -
Das Polyolefin, auf das Silicon aufgepfropft ist, gemäß der Erfindung wird erhalten, indem man Polyolefin, "beispielsweise Polyethylen von hoher, mittlerer oder nieddriger Dichte, vorzugsweise von einer Dichte von 0,925 bis 0,965 g/cm- , oder Polypropjrlen, mit vorzugsweise 0,01 bis 2,0 Gew.-?o eines Radikale erzeugenden Mittels, wie beispielsweise von Dicumylperoxid (DCP), und 0,1 bis 5»0 Gew.-% einer hydrolysierbare Silylgruppen enthaltenden Verbindung, wie beispielsweise von Vinyltrimethoxysilan (VTMOS) oder Vinyltriethoxysilan (VTEOS), versetzt, wobei das Ganze in eine Apparatur eingebracht wird, die sowohl Heiz- als auch Mischfunktionen- besitzt, wie beispielsweise in einen Extruder, und das Ganze bei etwa 200 0C vermischt wird.
Das auf diese Weise erhaltene Polyolefin, auf das Silicon aufgepfropft ist, wird im allgemeinen pelletisiert.
Die Pellets aus Polyolefin, auf das Silicon aufgepfropft ist, v/erden mit einer Grundmischung versetzt, die den Katalysator für die Silanolkondensation, wie beispielsweise Dihutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat, enthält. Wie oben beschrieben, wird das Gemisch in einen Extruder eingebracht, der eine T-förmige Düse besitzt, und zu der Polyolefinfolie, auf die unvernetztes Silicon aufgepfropft ist, extrudiert. Der Katalysator für die Silanolkondensation kann vor oder während der Herstellung des Polyolefins, auf das das Silicon aufgepfropft ist, oder nach der Herstellung der Polyolefinfolie, auf die das Silicon aufgepfropft ist, beispielsweise durch Aufbringen des Katalysators auf die Folienoberfläche, zugesetzt werden. Die Herstellung des Polyolefins, auf das Silicon aufgepfropft ist, ist aus der US-PS 3 646 155 im einzelnen bekannt.
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Bei dem laminierten Isolierpapier gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, die Dicke des Cellulosepapiers auf 10 bis 70 /u und diejenige der Polyolefinfolie, auf die Silicon aufgepfropft ist, auf 40 bis 120/U zu begrenzen. Die Dicke nach der Laminierung beträgt vorzugsweise 100 bis 250/U.
Das laminierte Isolierpapier, das nach den obigen Angaben erhalten worden ist, kann als Komponente von Isolierschichten für mit Öl imprägnierte elektrische Apparate oder Vorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise für Ölkabel, Transformatoren und Kondensatoren, wobei hierfür bekannte Verfahren angewandt werden können.
Wie in den folgenden Beispielen dargelegt, besitzt das Polyolefin, auf das das Silicon aufgepfropft ist und das einen Bestandteil des laminierten Isolierpapiers darstellt, eine niedrigere Löslichkeit in Isolierölen und ein geringeres Quellvermögen in Isolierölen als Polypropylen. Es besitzt besonders ausgezeichnete Unlöslichkeitsund Antiquelleigenschaften gegenüber Diarylalkanen der allgemeinen Formel
worin IL. bis Rg niedrigmolelailare Alkylgruppen oder Wasserstoff atome und mindestens einer der Reste R^, Rp, R1- und Rg eine niedrigmolelailare Alkylgruppe bedeuten.
Daher ist es bei der Verwendung der laminierten Isolierpapiere gemäß der Erfindung als Material zur Bildung von Isolierschichten von Ölkabeln besonders bevorzugt, als Isolieröl ein Diarylalkan zu verwenden. Jedoch
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bedeutet dies nicht, daß die Verwendung anderer bekannter Isolieröle, wie Dodecalbenzol und Polybuten, ausgeschlossen sei.
Bestimmung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Folien gegenüber Öl
Gemäß Fig. 3 wurden 30 g einer Folienprobe 11 und 300 cm einer Probe des Isolieröls 12, deren Feuchtigkeitsgehalt auf weniger als 10 ppm eingestellt worden war, in die weite Öffnung der Standflasche 10 von einem Volumeninhalt von 500 cm eingebracht, die mit einem Guarzrohr 9 ausgestattet war, das einen Dreiwege-Abstellhahn 8 enthält. In die Flasche 10 wurde trockener Stickstoff nach Hindurchleiten durch das Phosphorpentoxid enthaltende Feuchtigkeitsabsorptionsmittel 13 eingeleitet, bis sämtliche darin befindliche Luft durch Stickstoff ersetzt war.
Danach wurde jeder Hahn geschlossen und die Weithalsflasche 10 in einem Thermostaten bei einer Temperatur von 100 0C gehalten, um die Folie zu schädigen. Die Veränderungen der Viskosität und des Isolierwiderstandes der Isolieröle sowie die Veränderungen der Dicke und der Abmessungen der Folien wurden beobachtet. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabelle I bis IV zusammengefaßt.
In diesen Tabellen bedeutet "Condensor oil SAS 10 E" ein synthetisches Isolieröl, dessen chemische Struktur und Eigenschaften wie folgt sind:
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Chemische Struktur
Flammpunkt 156 0C
Viskosität (bei 30 0C) 6,5 cst
(bei 75 0C) 2,3 "
Gießpunkt < -50 0C
Dielektrizitätskonstante (bei 80 0C) 2,55 Dielektrischer Verlustwinkel (bei 800C) O,O14?5 Spezifischer Massewiderstand (bei 800C) 5,1 x 10 Q«cm
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Tabelle I
Änderung der Viskosität von Isolierölen (Messung bei 30 0C)
Anfangs
werte		 Nach Alterung 5
Tage		 10
Tage		 30
Tage		 Viskositäts
zunahme nach
30 Tagen
Dodecyl- j cst 1
Tag		 cst cst cst
benzol ' 11,6 cst 11,7 11,8 11,6 0 % ■
Dodecyl- 11,8
benzol
Polypropylen-		 t! 13,0 13,0 13,1 13
Folie I 13,2
Dodecyl- .
benzol \
+ '■
Polyethylen- ■		 Il 12,1 12,2 12,2 5,2
folie mit ; 12,2
aufgepfropftem
vernetztem ■
Silicon
Kondensatpröl
SAS 10 E		 6,5 6,5 6,4 ^5 0
Kondensatoröl 6,5
SAS 10 E
+
Polypropylen		 π 7,3 7,2 7,2 11
folie 7,2
Kondensatoröl
SAS 10 E
+
Polyethylen-		 If 6,7 6,7 6,7 3,2
folie mit 6,7
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon
9 09808/0832
Tabelle II
Änderung des IsoliervTlderstands von Isolierölen (gemessen bei 8O0C)
-iniangs- 14 1
I 		Nach Alterung 1 5 10 30 Abnahme
des Iso-		 0 7,9
werte 5,1x10 Tag Tage Tage Tage -Lxerwi—
•*»cm "•cm M »cm Ω «cm derstands
Q »cm 15 15 15 15 nach 30
Tagen
15 Il 3,0x10 2,6x10 ■ 2,1x10 2,0x10
Dodecyl- 3,4x10 4,2
benzol 14 14 14 14 0 °/a
Dodecyl- 9,8x10 6,4x10 3,7x10 1,1x10
benzol ti
+ II 10,0
Polypr opylen-
FoIi e 15 14 14 14
Dodecyl- 0,8x10 9,4x10 8,6x10 7,4x10
benzol Il
+ 6,4
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem 14 14 15 14
Silicon 4,9x10 4,3x10 4,0x10 3,1x10
Kondensatoröl
SAS 10 E 14 13 13 13
Kondensatoröl 2,4x10 9,7x10 8,2x10 6,4x10
SAS 10 E
+
Polypropylen
folie 14 14 14 14
Kondensatoröl 3,7x10 2,9x10 2,3x10 1, 8x10
SAS 10 E
+
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon
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Tabelle III'
Änderung der Foliendicke
Anfangs-,
werte		 Nach Alterung 1 Tag 5 Tage .10 Tage 30 Tage
Dodecylbenzol
PolyOropylen-
folie		 0,10 mm 0,113 mm 0,123 mm 0,125 mm 0,128 mm
Dodecylbenzol
-f
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon		 ti 0,105 0,112 0,114 0,115
Kondensatoröl
SAS 10 E
Polypropylen
folie		 - 0,108 0,111 0,113 0,114
Kondensatoröl
SAS 10 E
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon		 - 0,104 0,105 0,108 0,110
909808/0832
- 18 Tabelle IV
Änderung der Folienabmessungen (Differenz der Schrumpfung in Längs- und Querrichtung)
Mach Alterung 5 Stdn 10 Stdn 100 Stdn 1000 Stdn
Dodecylbenzol
Polypropylen
folie		 16 % 18 % 20 % . z«
Dodecylbenzol
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon		 8 9 10 11
Kondensatoröl
SAS 10 E
Polypropylen
folie		 9 10 12 13
Kondensatoröl
SAS 10 E
Polyethylen-
folie mit
aufgepfropftem
vernetztem
Silicon
I		 3 4 VJI 7
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90 Teile
Beispiel 1
Pölyethylen-Pellets mit aufgepfropftem Silicon
Polyethylen hoher Dichte 100 (Dichte: 0,965 (g/cm·5)
VIMOS 2
DCP 0,12
Pellets aus Grundmischung
Polyethylen hoher Dichte 100 (Dichte: 0,965 (g/cm3)
DBTDL 1
Antioxidationsmittel 1
10 Teile
Das Gemisch aus den obigen Bestandteilen wurde in einen mit einer T-Düse ausgestatteten Extruder eingebracht, aus dem eine Folie mit einer Dicke von 60 /u extrudiert wurde. Während die Folie noch im erweichten Zustand war, v/urden auf ihren beiden Seiten Kondensatorpapiere von 40/U Dicke durch Druck zum Anhaften gebracht, so daß ein laminiertes Isolierpapier gebildet wurde, in dem die Folie zwischen den Cellulosepapieren eingeschlossen war. Die Polyethylenfolie mit aufgepfropftem Silicon wurde vernetzt, indem man dieses laminierte Papier zwei Wochen lang in einem Raum aufbewahrte. Wie in Fig. 4 gezeigt, wurde die Abschälfestigkeit mit Hilfe einer selbstschreibenden Prüfvorrichtung (autograph tester) bei einer Ziehgeschwindigkeit von 100 mm/min derart gemessen, daß die Folie 14 aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem Silicon vertikal gehaltert wurde und eines der Kondensatorpapiere 15 unter einem Winkel von 180° zurückgefaltet wurde. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 dargestellt, in der für verschiedene Laminate die Abschälfestigkeit vor und nach einstün-
909808/0 832
digem Eintauchen der Laminate in ein synthetisches Öl (Dodecylbenzol) von 80 0C zusammengefaßt sind.
In den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden Daten für Laminate mit folgendem Aufbau erhalten.
Vergleichsbeispiel 1:
Folie aus Polyethylen niedriger Dichte (Dicke 100 /u) und zwei Blätter Kondensatorpapier (40/u), bei 150 0C durch Druck zum Anhaften gebracht.
Vergleichsbeispiel 2:
Folie aus Polyethylen hoher Dichte (100/u) und zwei Blätter Kondensatorpapier (40/u), bei 180 0C durch Druck zum Anhaften gebracht.
Vergleichsbeispiel 3:
Polypropylenfolie (60 /u) und zwei Blatt Kondensatorpapier (40 /u), bei 220 C durch Druck zum Anhaften-gebracht .
Vergleichsbeispiel 4:
Erweichte, extrudierte Polypropylenfolie und zwei Blatt Kondensatorpapier (60/u), durch Druck zum Anhaften gebracht.
Die erwähnten Laminate wurden in ein synthetisches Öl (Dodecylbenzol) von 100 0C eingetaucht, und ihre Löslichkeit wurde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt.
Beispiel 2
Es wurden dieselben Polyethylen-Pellets mit aufgepfropftem Silicon sowie dieselben Grundmischungs-Pellets verwendet wie gemäß Beispiel 1.
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Nach grundsätzlich dem gleichen Verfahren wie gemäß Beispiel 1 wurde laminiertes Papier erhalten, "bei dem die Folie aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem, vernetztem Silicon,, die eine Dicke von. 100/U besaß, zwischen zwei Blättern Kondensatorpapier von einer Dicke von 50/U angeordnet war. Das erhaltene Laminat wurde bei Temperaturen von 60, 80 bzw. 100 0C einer Wärmebehandlung unterzogen, und die Abschälfestigkeit wurde nach demselben Verfahren wie gemäß Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 7 zusammengefaßt. ■
Beispiel 5
Gemäß Fig. 8 wurde metallisiertes Kohlepapier 18 übereinander in doppelter Schicht um einen strangförmigen Leiter 17 von 325 mm Querschnitt der eine Ölleitung aus einer spiralbandigen Metallröhre 16 besaß., gewickelt,, Danach wurde laminiertes Isolierpapier 19 einer Breite von 21 mm mit einer Stoßlücke von 1 bis 2 mm und,einem Rapport von 65/35 (65/35 registration) auf das metallisierte Kohlepapier 18 derart aufgewiekelte daß die Schicht aus dem aufgewundenen laminierten Isolierpapier 19 eine Dicke von 7 mm besaß» Das laminierte Isolierpapier 19 war erhalten worden2 indem man 50/U dickes Kraftpapier auf beide Seiten einer 50 /a dicken Folie aus Polyethylen hoher Dichte mit aufgepfropftem vernetzten! Silicon laminierte„ Weiter wurde auf das laminierte Isolierpapier 19 metallisiertes Papier 20 auf Lücke gewickelt (gap-wound) a Schließlich wurde über das metallisierte Papier 20 ein Mantel aus einer Aluminiumwellblechhülle 21 gezogen und das Ganze zur Herstellung des Ölkabelmodells 22 mit Kondensatoröl SAS 10 E imprägniert.
Die elektrischen Eigenschaften des Kabels 22 wurden gemessen; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.
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10 kV/mm Tabelle V 0,061 Vergleichs
beispiel 5*		 1
68-73		 3
■ 70-73		 keine
65-70		 1
51-55		 3
43-47
20 » Beispiel 3 0,070 0,074 134-143 130-140 150-136 102-107 89-96
30 » 0,085
We chs elstrom-
durchschlag-
tan& spannung
(kV/mm)
(SO Impulsdurch-
schlag-
spannung
(kV/mm)		 0,088
0,103
alternierende Biegung(en)
"beim 15-Fachen des Durchmessers
keine
69-73
136-1 42
* Das beim Vergleichsbeispiel 5 verwendete Kabel war ein Modellkäbel, das in der gleichen Weise hergestellt war wie das in Beispiel 3 verwendete Kabel mit der Abweichung,, daß anstelle des· laminierten Isolierpapiers gemäß Beispiel 3
das laminierte Isolierpapier gemäß Vergleichsbeispiel 3
verwendet wurdes wie in Beispiel 1 erwähnte
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Claims (7)

  1. Pcrfenianv/älte
    PL-Ing. Williöim Keinhel
    Dipl-Ιϊΐσ. Woü-Qjg iiüiciisl 9161
    Frankiun a. M. 1
    Parksiraße 13
    SHOWA ELECTRIC WIRE & CABLE CO. , LTD. Kawasaki-shi, Japan
    Patentansprüche
    1 J 100 bis 250/U dickes, laminiertes Isolierpapier,
    estehend aus einem Cellulosepapier oder mehreren Cellulosepapieren mit einer Dicke von 10 bis 70/U, das bzw. die durch Wärmeeinwirkung an mindestens einer Seite einer 40 bis 120/U dicken Kunststoffolie aus Polyolefin mit aufgepfropftem, vernetztem Silicon zum Anhaften gebracht worden ist bzw. sind, wobei das Anhaften zwischen Kunststoffolie und Cellulosepapier bzw. Cellulosepapieren durch Laminieren des Cellulosepapiers bzw. der Cellulosepapiere auf mindestens eine Seite der Folie aus Polyolefin mit aufgepfropften Silicon, die in nicht vernetztem Zustand extrudiert worden ist und sich noch in einem erweichten Zustand befindet sowie durch Druckeinwirkung auf die frisch laminierte Folie bewirkt worden ist und die Polyolefinfolie mit dem aufgepfropften, unvernetzten Silicon, die an dem Cellulosepapier bzw. den Cellulosepapieren anhaftet, durch Umsetzung mit Wasser in Gegenwart eines Katalysators für die Silanolkondensation vernetzt worden ist.
  2. 2. Isolierpapier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin mit dem aufgepfropften Silicon Polyethylen mit aufgepfropftem Silicon ist.
    909808/0832
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines laminierten Isolierpapiers aus Cellulosepapier oder Cellulosepapieren von einer Dicke von 10 bis 70 /u, die durch Wärmeeinwirkung an mindestens einer Seite einer 40 bis 120 /U dicken Kunststoffolie anhaftet bzw. anhaften, wobei die Kunststoffolie aus einem Polyolefin mit aufgepfropftem, vernetztem Silicon besteht,
    dadurch gekennzeichnet, daß man ·
    (a) ein Polyolefin mit aufgepfropftem, unvernetztem Silicon zu einer Folie aus Polyolefin mit aufgepfropftem Silicon von 40 bis 120/U Dicke extrudiert,
    (b) auf mindestens eine Seite der extrudierten Folie ein Cellulosepapier oder Cellulosepapiere von 10 bis 70/U Dicke laminiert, während sich die Folie noch in einem erweichten Zustand befindet,
    (c) die laminierte Folie einer Druckeinwirkung aussetzt und
    (d) die Polyolefinfolie mit aufgepfropftem Silicon des Laminats durch Umsetzung mit Wasser in Gegenwart eines Katalysators für die Silanolkondensation vernetzt.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß man weiterhin
    (e) die laminierte Folie 30 min bis 50 h bei 40 bis 150 0C einer Wärmebehandlung unterzieht.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,, daß man die Wärmebehandlung bei 80 bis 110 0C durchführt.
    909808/0832
    ; - 3~ 2934082
  6. 6. Ölkabel, bestehend aus einem elektrischen Leiter,
    einer um den elektrischen Leiter angeordneten Isolierschicht, die durch Aufwickeln eines laminierten Isolierpapiers gebildet ist, das aus Cellulosepapier oder Cellulosepapieren von einer Dicke von 10 bis 70 ai besteht, das "bzw* die an mindestens einer Seite einer 40 bis 120 /a
    dicken Kunststoffolie durch Wärmeeinwirkung zum Anhaften gebracht ist bzw. sind, einer um die Isolierschicht angeordneten Metallhülle sowie einem Isolieröl, mit dem die Isolierschicht getränkt ist, wobei die Kunststoffolie aus einem Polyolefin mit aufgepfropftem vernetztem Silicon
    besteht, das durch Umsetzung mit Fasser in Gegenwart eines Katalysators für die Silanolkondensation vernetzt worden ist.
  7. 7. Ölkabel gemäß Anspruch 6,
    dacLu'rch.. gekennzeichnet,
    daß es als Isolieröl ein Diarylalkan enthält.
    909808/08 32
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