JP2738556B2 - 表面の平滑な絶縁用プレスボード - Google Patents

表面の平滑な絶縁用プレスボード

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JP2738556B2
JP2738556B2 JP1045173A JP4517389A JP2738556B2 JP 2738556 B2 JP2738556 B2 JP 2738556B2 JP 1045173 A JP1045173 A JP 1045173A JP 4517389 A JP4517389 A JP 4517389A JP 2738556 B2 JP2738556 B2 JP 2738556B2
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紀幸 大沼
豪男 木村
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は紙状積層物を熱圧加工してなるボードで取扱
性がよく電気特性に優れ、油入,ガス入,乾式,モール
ド等各種の変圧器,リアクトル等の電気絶縁材,構造
材,回転機の詰め物などに用いられる電気絶縁用プレス
ボードに関する。
[従来技術] 変圧器は絶縁強度や冷却効果を高めるための冷却媒体
である絶縁油を容器内に収納した油入変圧器が一般的に
使用されている。従来、油入変圧器用の電気絶縁材,構
造材としては主にセルロースプレスボードが使用されて
いる。近年電気機器の小型軽量化,不燃性が要求されて
きており、合成重合体から得られるパルプと有機及び/
又は無機短繊維からなるシート及びボードが耐熱性,電
気特性等に好ましいことから、電気絶縁材料として注目
されている(特開昭54−41500号公報,特開昭58−69790
号公報,特開昭60−209100号公報など)。
電気絶縁材に使用されるボードの製造法としては、一
般的には湿式抄造によって湿紙を形成し、該湿紙の水分
含有率を50〜95%に調整した湿紙を任意の枚数積層して
後、例えばスイスのワイドマン社製のボードマシンで加
熱加圧下に脱水して一体化する方法が取られている(特
開昭54−41500号公報)。またこの方法で製造したボー
ドの油浸性を維持しつつ圧縮力学特性の改良のため、第
2段階として乾熱状態で熱圧加工する方法も特開昭60−
209100号公報で知られている。
これらの方法はいずれも湿紙中に含まれる水分含有率
の50〜95%を乾燥するために熱圧加工時に脱水を容易に
するため金網を使用する。このため製品のボード表面に
金網のパターンが刻印され、表面アラサが大きいものに
なってしまう。その結果、数10KV以上で使用される変圧
器にあっては高電圧のため突起状部分に電界集中が起こ
り、30年余の長期間の寿命が必要であるが、途中で劣化
してしまうという問題点があった。
このため表面を研磨して使用する場合もあり、取扱性
が悪いという問題点があった。
また電絶用ボードは繊維長が極めて短い短繊維(数mm
程度)を使用することがあるので、その場合はプレスボ
ード表面にボードを構成する短繊維が表面毛羽となって
残っている。そのため数10KV以上で使用される変圧器に
あっては高電圧が印加されると繊維状毛羽がプレスボー
ド表面上に垂直に立った状態になり、そこへ電界集中が
起こりそのため絶縁材料の寿命が短くなったり極端な場
合は短絡事故に結びつくといった問題点がある。
[発明の目的] 本発明の目的は従来の電気絶縁材ボードの欠点である
表面アラサを改良し、取扱性がよく電気特性が優れてい
る実用的な表面の平滑な電気絶縁用ボードを提供するこ
とである。
また本発明の他の目的は、従来の電気絶縁材ボードの
欠点である表面アラサと表面毛羽とを改良し取扱性がよ
く電気特性が優れている実用的な表面状態の改良された
電気絶縁用ボードを提供することである。
[発明の構成] すなわち、本発明は、 (1) 湿式抄造した抄造紙を乾燥した後、積層した紙
状積層物を、金網を用いず熱圧加工してなるボードであ
って、ボード表面の表面アラサの平均偏差が1.2ミクロ
ン以下であることを特徴とする表面の平滑な絶縁用プレ
スボード。
(2) 湿式抄造した抄造紙を乾燥した後、積層した紙
状積層物を、金網を用いず熱圧加工してなるボードであ
って、ボード表面の表面アラサの平均偏差が1.2ミクロ
ン以下でかつ1mm以上の単繊維状羽毛が1.0本/cm2以下で
あることを特徴とする表面の平滑な絶縁用プレスボー
ド。
である。
ここに、トランス等の電気絶縁材料として使用される
ボードにおいて嵩密度,圧縮特性,電気特性,加工性,
取扱性等がいずれも満足される方法について検討した結
果、本発明に至ったものである。すなわち、工程として
は湿式抄造した湿紙を、例えばヤンキー及び/或いは多
筒ドラムで乾燥し、この乾燥紙を複数枚積層したのち金
網を用いずに熱圧加工してプラスボードを得るが、この
ようにして得られたプレスビードはプレスボード表面の
平滑性がよく、表面を研磨することなくそのままで電気
特性の優れた絶縁用プレスボードとしてトランスなどに
使用可能である。
表面アラサを平均偏差SMDで次ぎのように定義する。
この平均偏差が1.2ミクロン以下が必要で、望ましく
は1.0ミクロン以下である。
従来の金網を使用する方法で、金網のパターンや使用
する針金径のでかなり改良できるが高々平均偏差で1.5
ミクロンである。
2段階製造法で1段階で湿紙を積層したものを熱圧加
工し、第2段階で第1段階で出来たプレスボードを熱圧
加工することによりかなり改良されるが、この方法も1.
25ミクロン程度が限界である。ボード表面毛羽を無くす
方法としては、一つには芳香族ポリアミドパルプ100か
らなる紙を作成し、ボードを積層するため複数の紙状物
の上下の最外層にこのパルプ100%の紙を配置して熱圧
加工することにより達成することができる。
[発明の効果] 本発明によって得られる表面の平滑な絶縁用プレスボ
ードは、次の効果を有する。即ち従来の絶縁用プレスボ
ードは表面が平滑でないため高電圧下での電界集中が起
りやすく、この欠点を除くため表面を研磨する必要があ
ったが、本発明による表面の平滑な絶縁用プレスボード
は高電圧下での電界集中が起らず、また表面研磨の必要
が無いため取扱性が良い。
本発明によって得られる表面が平滑でかつ毛羽の無い
表面特性の改良された絶縁用ボードは次の効果を有す
る。すなわち従来の絶縁用プレスボードは表面が平滑で
なくかつ毛羽があるため高電圧下での電界集中が起こり
やすく、この欠点を除くため表面を研磨したりトランス
の設計上で問題を逃れる必要があったが、本発明によっ
て表面の改良された絶縁用プレスボードでは高電圧下で
の電界集中が起らずまた表面研磨の必要が無いため取扱
性がよいという効果がある。
[実施例] 以下実施例により本発明の表面状態の改良された絶縁
用プレスボードの製造方法を示す。
実施例における各測定値は以下の方法で評価したもの
である。
(1)坪量:JIS P8124に準じて測定した。
(2)厚さ:マイクロメータを用いてJIS C2111 5.2に
より測定した。
(3)密度:JIS C2111の6.1により測定した。
(4)表面アラサ:(株)加藤鉄工所製の表面粗さ試験
機KES−FB4を使用しサンプル2cm間の平均偏差を測定し
た。
(5)耐コロナ性:山菱電機(株)製の高周波高電圧絶
縁耐圧試験装置YHHF−7.5K−20MTRで電圧6KV,周波数500
0サイクルで上部25φ,下部75φの黄銅製電極で500g荷
重下で測定した。
(6)表面の毛羽:肉眼で1cm2当りの1mm以上の毛羽本
数を数えた。
実施例1〜2,比較例1〜6 特公昭47−10863号公報に記載の界面重合法によりポ
リメタフェニレンイソフタラミドを製造した。このポリ
マーはN−メチル−2−ピロリドンに溶解して測定した
固有粘度(I.V.)が1.35でありポリマー中に無機塩を全
く含まない。このポリマーをN−メチル−2−ピロリド
ンにポリマー濃度12.5重量%となるように溶解し、沈澱
用のポリマー溶液とした。一方N−メチル−2−ピロリ
ドンを濃度30重量%となるように水を加えて水溶液をつ
くり沈澱剤とした。このポリマー溶液及び沈澱剤を用い
特開昭52−15621号公報に記載の沈澱装置を用いて同公
報に記載の方法によりパルプを製造した。このパルスを
パルパー,高速離解機,ディスクファイナーを使用して
スラリー濃度0.3%でカナディアン標準濾水度110mlの水
性スラリーを作成した。一方、ポリメタフェニレンイソ
フタラミド延伸糸として単糸繊度2.0デニール,繊維長
6.0mmの短繊維を1%濃度でパルパーで離解分散させ
た。実施例2ではポリエステル延伸糸として単糸繊度2.
5デニール,繊維長5.0mmの偏平率4.0のポリエチレンテ
レフタレート短繊維と単糸繊度1.1デニール,繊維長5.0
mmの円形断面のポリエチレンテレフタレート短繊維の未
延伸糸を1%濃度でパルパーで離解分散させた。
前記パルプスラリーとポリメタフェニレンイソフタラ
ミド短繊維あるいはポリエチレンテレフタレート短繊維
分散スラリーとを混合し均一抄紙スラリーを作成した。
次にタッピー式角型手抄機を用いて該抄紙スラリーを抄
紙し、乾燥し、坪量が約85g/m2の乾燥紙を得た。
得られた乾燥紙を20枚重ね合せ、実施例1では280℃
で5分間,50kg/cm2の面圧でホットプレスで熱圧加工し
て1.54mmの厚さのボードを作成した。
実施例2では230℃で5分間,50kg/cm2の面圧でホット
プレス熱圧加工して1.53mmの厚さのボードを作成した。
得られたボードの特性を表−1に示す。
比較例1〜6として現在市販されて入手可能なA社製
のAボード,GAボード,RAボード,セルロースボード及び
B社製のE−93,E−94の各ボードの特性を表−1に示
す。またそれぞれの表面アラサを示すチャート図を第1
〜8図に示す。
実施例3,比較例7〜9 特公昭47−10863号公報に記載の界面重合法によりポ
リメタフェニレンイソフタラミドを製造した。このポリ
マーはN−メチル−2−ピロリドンに溶解して測定した
固有粘度(I.V.)が1.35でありポリマー中に無機塩を全
く含まない。このポリマーをN−メチル−2−ピロリド
ンにポリマー濃度12.5重量%となるように溶解し、沈澱
用のポリマー溶液とした。一方、N−メチル−2−ピロ
リドンを濃度30重量%となるように水を加えて水溶液を
つくり沈澱剤とした。このポリマー溶液及び沈澱剤を用
い特開昭52−15621号公報に記載の沈澱装置を用いて同
公報に記載の方法によりパルプを製造した。このパルプ
をパルパー,高速離解機,ディスクリファイナーを使用
してスラリー濃度0.3%でカナディアン標準水度110mlの
水性スラリーを作成した。一方、ポリメタフェニレンイ
ソフタラミド延伸糸として単糸繊度2.0デニール繊維長
6.0mmの短繊維を1%濃度でパルパーで離解分散させ
た。
前記パルプスラリー60%とポリメタフェニレンイソフ
タラミド短繊維分散スラリー40%とを混合し均一抄紙ス
ラリーを作成した。
次にタッピー式角型手抄機を用いて該抄紙スラリーを
抄紙し、乾燥し,坪量が約85g/m2の乾燥紙を得た。
またポリメタフェニレンイソフタラミドパルプ100%
で坪量64g/m2の紙,同パルプ90%とポリメタフェニレン
イソフタラミド短繊維10%からなる坪量64g/m2の紙,同
パルプ80%と同繊維20%からなる坪量64g/m2の紙,同パ
ルプ70%と同繊維30%からなる坪量64g/m2の紙を別途作
成し、パルプ60%,繊維40%からなる紙18枚の上下にパ
ルプと繊維の組成の異なる上記紙をそれぞれ各1枚ずつ
積層し、合計20枚の紙状物を280℃で5分間,50kg/cm2
面圧でポットプレス加工してボードを作成した。
得られたボードの特性を表−2に示す。
実施例3の表面特性の改良されたボードは、表面アラ
サ,表面毛羽共に改良されており、耐コロナ性が大幅に
改良されている。
実施例4,比較例10〜11 実施例3と同様な方法でポリメタフェニレンイソフタ
ラミドのパルプスラリーを作成した。一方ポリエステル
延伸糸として単糸繊度2.5デニール,繊維長5.0mmの偏平
率4.0のポリエチレンテレフタレート短繊維と単糸繊度
1.1デニール,繊維長5.0mmの円形断面のポリエチレンテ
レフタレート短繊維の未延伸糸を1%濃度でパルパーで
解離分散させた。
前記パルプスラリーとポリエチレンテレフタレート短
繊維分散スラリーとを混合し均一抄紙スラリーを作成し
た。次にタッピー式角型手抄機を用いて該抄紙スラリー
を抄紙し、乾燥し、坪量が約85g/m2の乾燥紙を得た。得
られた乾燥紙を20枚重ね230℃で5分間,50kg/cm2の面圧
でホットプレス加工して1.53mmの厚さのボードを得た。
得られたボードの特性を表−3に示す。
現在市販されている入手可能なA社製のセルロースプ
レスボードの特性値を比較例10として、またAボードの
特性値を比較例11として表−3に合わせて示す。
実施例4のボードは比較例対比,表面アラサ及び表面
毛羽が大幅に改良されていて、絶縁プレスボードとして
有用である。
【図面の簡単な説明】
第1〜8図は実施例1〜2,比較例1〜6に対応する表面
アラサチャート図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−63269(JP,A) 特開 昭63−160111(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】湿式抄造した抄造紙を乾燥した後、積層し
    た紙状積層物を、金網を用いず熱圧加工してなるボード
    であって、ボード表面の表面アラサの平均偏差が1.2ミ
    クロン以下であることを特徴とする表面の平滑な絶縁用
    プレスボード。
  2. 【請求項2】湿式抄造した抄造紙を乾燥した後、積層し
    た紙状積層物を、金網を用いず熱圧加工してなるボード
    であって、ボード表面の表面アラサの平均偏差が1.2ミ
    クロン以下でかつ1mm以上の単繊維状羽毛が1.0本/cm2
    下であることを特徴とする表面の平滑な絶縁用プレスボ
    ード。
JP1045173A 1989-02-28 1989-02-28 表面の平滑な絶縁用プレスボード Expired - Lifetime JP2738556B2 (ja)

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