JP3385142B2 - 油浸絶縁用プラスチックラミネート紙、これに用いられるクラフト紙およびこれを用いた電力ケーブル - Google Patents

油浸絶縁用プラスチックラミネート紙、これに用いられるクラフト紙およびこれを用いた電力ケーブル

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JP3385142B2 JP30958395A JP30958395A JP3385142B2 JP 3385142 B2 JP3385142 B2 JP 3385142B2 JP 30958395 A JP30958395 A JP 30958395A JP 30958395 A JP30958395 A JP 30958395A JP 3385142 B2 JP3385142 B2 JP 3385142B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、OFケーブルな
どの電力ケーブルの油浸絶縁体に用いられる油浸絶縁用
プラスチックラミネート紙およびこのプラスチックラミ
ネート紙に貼り合わせられて用いられるクラフト紙に関
し、クラフト紙とプラスチックフィルムとの接着強度を
高め、かつこれを用いて得られた油浸絶縁体のインパル
ス絶縁破壊特性を改善したものである。
【0002】
【従来の技術】OFケーブルの油浸絶縁体を構成するプ
ラスチックラミネート紙として、現在ポリプロピレンフ
ィルムの両面にクラフト紙を貼り合わせたポリプロピレ
ンラミネート紙が汎用されている。これは、このポリプ
ロピレンラミネート紙が従来のクラフト紙に比べて誘電
特性、絶縁破壊特性が優れているためである。
【0003】このようなポリプロピレンラミネート紙を
初めとするプラスチックラミネート紙の製造は、押出機
のT型ダイスから溶融プラスチックフィルムを押し出す
と同時に溶融状態でこのフィルムの両面にクラフト紙を
沿わせ、ロールにより圧着後、冷却して巻き取る方法に
よって行われている。このため、プラスチックラミネー
ト紙のプラスチックフィルムとクラフト紙との接着は、
クラフト紙の表面の微細な凹凸に溶融プラスチックが埋
め込まれるアンカー効果によって密着しているにすぎ
ず、その接着強度は一般に弱い。
【0004】この接着強度を高めるためには、プラスチ
ックフィルムとクラフト紙との界面に接着剤を介在させ
ることが考えられるが、接着剤は一般に極性基を有する
物質であるため、接着剤の使用は誘電特性悪化の原因と
なり、使用できない。このため、接着剤を使用すること
なくプラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度を
高めるような方策が必要となってくる。
【0005】この方策としてアンカー効果を高めて接着
強度を高めることが考えられ、このためには紙繊維の密
度が粗で、表面凹凸の大きい低密度のクラフト紙を用い
ることが考えられる。密度の低いクラフト紙は表面の凹
凸が大きくなるため、貼り合わせの際の樹脂の埋め込み
度合が大きくなってアンカー効果が増大し、接着強度が
増加する。しかしながら、密度の低いクラフト紙は、一
般的に気密度も同時に低いため、これを用いたラミネー
ト紙にあっては、このプラスチックラミネート紙から得
られる油浸絶縁体の絶縁破壊特性、特にインパルス絶縁
破壊電圧が低下する欠点が生じる。
【0006】また、ポリプロピレンラミネート紙からな
る油浸絶縁体は、油浸状態で使用されるものであり、ク
ラフト紙とポリプロピレンフィルムとの間の接着強度
は、油浸状態ではポリプロピレンフィルムが吸油膨潤す
るため、さらに低下が顕著となり、特にOFケーブルの
鉛工時等の際に熱が加わると接着強度は一層低下するこ
とになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、プラスチックラミネート紙のプラスチック
フィルムとクラフト紙との接着強度を十分に高めると同
時にプラスチックラミネート紙を油浸絶縁体としたとき
の絶縁破壊特性をも向上せしめることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題は、クラフト
紙として密度0.7g/cm以下の低密度の層と気密
度10000ガーレ秒以上の高気密度の層からなり、高
気密度の層が低密度の層よりも厚さが厚くされ、かつ高
気密度の層の厚さが15μm以上で低密度の層の厚さが
5μm以上である多重紙を用いること、この多重紙の低
密度の層をプラスチックフィルムに接するようにラミネ
ートすることで解決できる。また、プラスチックフィル
ムとして、ポリプロピレンホモポリマーからなるもの、
特にそのメルトインデックスが5〜50g/分であるも
を用いれば、一層絶縁破壊特性が向上し、貼り合わせ
強度が高くなる。さらに、多重紙の高気密度の層の気密
度は、好ましくは30000ガーレ秒以上とされる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、この発明のクラフト紙の
一例を示すもので、この例のものは、2つの層1a,1
bからなる二重クラフト紙1である。第1の層1aは低
密度の層であり、第2の層1bは、高気密度の層であ
る。第1の低密度の層1aの密度は、0.7g/cm3
以下、好ましくは0.6g/cm3 以下、さらに好まし
くは0.6〜0.5g/cm3 の範囲とされ、0.7g
/cm3 を越える密度ではプラスチックフィルムとの接
着性が劣り不都合となる。また、第2の高気密度の層1
bの気密度は10000ガーレ秒以上、好ましくは30
000ガーレ秒以上とされ、10000ガーレ秒未満の
気密度では、油浸絶縁体としたときのインパルス絶縁耐
圧が低下し、不都合となる。
【0010】また、この二重クラフト紙1の厚みは特に
限定されないが、通常20〜100μmの範囲とされ、
低密度の層1aの厚みは少なくとも5μm以上とされ、
好ましくは5〜30μmの範囲とされる。一方、高気密
度の層1bの厚みは少なくとも15μm以上とされ、好
ましくは15〜70μmの範囲とされる。第1の層1a
の厚みが5μm未満ではプラスチックフィルムとの十分
な接着強度が得られず、第2の層1bの厚みが15μm
未満ではインパルス絶縁耐圧が低下する。
【0011】さらに、二重クラフト紙1の全厚みに対す
る低密度の層1aと高気密度の層1bとの厚みの割合
は、低密度の層1aの割合が小さい方が有利となる。こ
れは、接着性に関与する領域は、表面の比較的薄い部分
であり、この部分の表面の凹凸が大きければ、接着強度
が十分に得られるためであり、しかも高気密度の層1b
が厚い方がインパルス破壊耐性が向上するからである。
また、上記二重クラフト紙1としては、誘電特性が良好
な脱イオン水洗低損失紙が望ましく、水浸液導電率(J
IS−C−2111による)が15μS/cm以下の低
導電性であるものが好ましい。このような二重クラフト
紙1は、長網あるいは丸網式抄紙機などによって抄紙す
る際に、紙繊維のフィブリル化の度合の異なるパルプを
二段に重ねて抄紙する方法などによって製造される。
【0012】図2は、この発明のプラスチックラミネー
ト紙の一例を示すもので、図中符号1は上述の二重クラ
フト紙であり、符号2はプラスチックフィルムであり、
プラスチックフィルム2の両面に二重クラフト紙1,1
が一体に貼り合わされて形成されている。そして、各二
重クラフト紙1,1の第1の低密度の層1aがプラスチ
ックフィルム2に接し、第2の高気密度の層1bが表面
に露出するように組み合わせられてプラスチックフィル
ム2と貼り合わせられている。
【0013】上記プラスチックフィルム2は、ポリプロ
ピレン、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリブテン−
1、ポリエチレンなどの無極性ポリオレフィンやテトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体などの
フッ素樹脂からなる厚さ20〜150μmのものであ
る。これらのプラスチックのなかでも、ポリプロピレン
ホモポリマー、好ましくはメルトインデックスが5〜5
0g/分の比較的溶融粘度の低いポリプロピレンホモポ
リマーからなるフィルムが二重クラフト紙1との接着性
が高くなり、しかも得られるラミネート紙の電気絶縁特
性も良好となって好ましい。
【0014】また、プラスチックフィルム2と二重クラ
フト紙1,1との貼り合わせは押出機のT型ダイスから
溶融フィルムを押し出し、フィルムが溶融状態にあると
きに二重クラフト紙1,1をフィルム2の両面に沿わ
せ、加圧ロールで圧着するいわゆる押出ラミネート方式
によって製造される。このようなプラスチックラミネー
ト紙の全厚みは100〜300μmの範囲とされるが、
用途によってはこの範囲外であってもよい。
【0015】このような構成のプラスチックラミネート
紙にあっては、プラスチックフィルム2にラミネートさ
れる二重クラフト紙1のプラスチックフィルム2側に接
する面が低密度であるため、多孔性で表面の凹凸が大き
くなり、プラスチックフィルムとの貼り合わせ時におい
て、溶融したプラスチックの紙への侵入が良くなって接
着強度が向上する。また、二重クラフト紙1の表面側は
高気密度であるため、このプラスチックラミネート紙を
油浸絶縁体としたときのインパルス絶縁破壊強度が高い
ものとなる。
【0016】また、本発明にあっては、クラフト紙を低
密度の層と高気密度の層との3層以上の多重クラフト紙
としてもよく、この場合も、プラスチックフィルムの側
に接する層が低密度であり、表面になる層が高気密度で
ある関係を満たしておればよい。また、この場合、中間
の層は、気密度が10000ガーレ秒以上の高気密度の
ものがインパルス絶縁破壊特性の点で好ましい。
【0017】また、本発明の電力ケーブルは、上述のプ
ラスチックラミネート紙を導体上に直接または遮蔽層を
介して多数回巻回して絶縁体とし、この絶縁体上に遮蔽
層、シース、防食層等を被覆し、絶縁体にポリブテン油
やアルキルベンゼン油などの絶縁油を含浸したものであ
る。また、絶縁油を大気圧以上の圧力で絶縁油を常時加
圧するようにすればOFケーブルが得られる。この電力
ケーブルでは、絶縁特性、特にインパルス絶縁破壊強度
が良好であり、かつケーブル接続時などの絶縁体を露出
して扱う場合の際に、プラスチックラミネート紙がクラ
フト紙とプラスチックフィルムとに剥離することがな
い。
【0018】以下、具体例を示し、作用効果を明確にす
る。 (試験例1)メルトインデックス15.0g/分、密度
0.90g/cm3 のポリプロピレンホモポリマーを温
度280℃で溶融押出してポリプロピレンフィルムと
し、これが溶融状態にあるうちにその両面に厚み40μ
mの密度および気密度がそれぞれ異なる二重クラフト紙
を沿わせ、ロールにより圧着して全厚み170μmのポ
リプロピレンラミネート紙を製造した。二重クラフト紙
として、低密度の層の厚みが15μmで、高気密度の層
の厚みが25μmであり、脱イオン水洗によりJIS−
C−2111による水浸液導電率が5μS/cmのもの
を用い、低密度の層をポリプロピレンフィルム面に、高
気密度の層を表面に向けた。
【0019】このポリプロピレンラミネート紙を、10
0℃のアルキルベンゼン油(JIS−C−2320,2
種1号油)に24時間浸漬したのち、ポリプロピレンフ
ィルムと二重クラフト紙との界面の接着強度(180度
剥離試験)を測定した。また、このポリプロピレンラミ
ネート紙を導体上に巻回し、厚さ約1mmの油浸絶縁体
(JIS−C−2320,2種1号油含浸)を形成して
モデルケーブルを作成し、このモデルケーブルの正極性
インパルス絶縁破壊電圧を測定した。これらの結果を表
1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればプ
ラスチックフィルムとクラフト紙との接着強度の高いプ
ラスチックラミネート紙が得られ、かつこのプラスチッ
クラミネート紙から得られる油浸絶縁体のインパルス絶
縁破壊強度も高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のプラスチックラミネート紙用クラ
フト紙の一例を示す概略断面図である。
【図2】 この発明のプラスチックラミネート紙の一例
を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1…二重クラフト紙、1a…低密度の層、1b…高気密
度の層、2…プラスチックフィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−25114(JP,A) 特公 昭43−19089(JP,B1) 特公 昭49−41760(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01B 3/52 B01B 9/06 B01B 17/60 B32B 29/00 D21H 27/30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】油浸絶縁用プラスチックラミネート紙のプ
    ラスチック溶融押出フィルムに貼り合わせられるクラフ
    ト紙が、密度0.7g/cm以下の低密度の層と気密
    度10000ガーレ秒以上の高気密度の層からなり、高
    気密度の層が低密度の層よりも厚さが厚くされ、かつ高
    気密度の層の厚さが15μm以上で低密度の層の厚さが
    5μm以上である多重紙であることを特徴とするプラス
    チックラミネート紙用クラフト紙。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のクラフト紙を、低密度の
    層がプラスチックフィルム面に接するようにプラスチッ
    クフィルムにラミネートしたことを特徴とする油浸絶縁
    用プラスチックラミネート紙。
  3. 【請求項3】プラスチックフィルムが、メルトインデッ
    クス5〜50g/分のポリプロピレンホモポリマーから
    なるものであることを特徴とする請求項2に記載の油浸
    絶縁用プラスチックラミネート紙。
  4. 【請求項4】請求項2または3に記載の油浸絶縁用プラ
    スチックラミネート紙を油浸絶縁体として用いた電力ケ
    ーブル。
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