JP5428230B2 - 電気絶縁紙及び電気絶縁紙の製造方法 - Google Patents
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(1)結晶化熱量
PPS繊維サンプルもしくは乾燥後(加熱・加圧処理前)の湿式不織布サンプルを約2mg精秤し、示差走査熱量計(島津製作所製、DSC−60)で窒素下、昇温速度10℃/分で昇温し、観察される主発熱ピークの発熱量を測定することにより行った。
JIS C 2111:2002(交流の場合のC法)に準拠し測定した。試料の異なる10か所から約10cm×10cmの試験片を採取し測定した。直径25mm、質量250gの円盤状の電極で試験片を挟み、試験媒体には空気を用いた。なお、電圧は1.0kV/秒で上昇させながら周波数60Hzの交流電圧をかけ、絶縁破壊したときの電圧を測定した。得られた絶縁破壊電圧をあらかじめ測定しておいた中央部の厚さで割り、絶縁破壊強さを算出した。
JIS L 1906:2000(単位面積当たりの質量)に準じて、試料の異なる10cm×10cmの試験片を3枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量(g)を量り、その平均値を1m2当たりの質量(g/m2)で表した。
JIS L 1906:2000で準用するJIS L 1096:(2000年改定)の試験法に準じて、試料の異なる10か所について、厚さ測定機(加圧子直径10mm)を用いて、10kPaの加圧下、1μmのオーダーまで測定した。10か所の平均の値を求め、0.1μmのオーダーを四捨五入した値を厚みとした。
(PPS繊維(1−1):非晶質PPS繊維)
PPS繊維(1−1)として、単繊維繊度3.0dtex、カット長6mm、捲縮数6山/25mm、の東レ(株)社製‘トルコン(登録商標)’、品番S111を用いた。なお、DSCで求めた結晶化温度は120℃、結晶化熱量は24J/gであった。また、ガラス転移温度は90℃、融点は286℃であった。
PPS繊維(1−2)として、の東レ(株)社製‘トルコン(登録商標)’、品番S111に捲縮を付与していないもの(単繊維繊度3.0dtex、カット長6mm、捲縮なし)を用いた。なお、DSCで求めた結晶化温度は120℃、結晶化熱量は24J/gであった。また、ガラス転移温度は90℃、融点は286℃であった。
上記PPS繊維(1−1,2)を、それぞれ表1記載の質量分の小数第1位を切り上げた数に概ね等分し、1等分ずつをとりおのおの水1Lとともに家庭用ジューサーミキサーに投入して攪拌することを繰り返し、分散液とした。攪拌時間としては、繊維同士が絡むのを防ぐために10秒とした。
PPS繊維(2−1)として、単繊維繊度1.0dtex、カット長6mm、捲縮数13山/25mmの東レ(株)社製‘トルコン(登録商標)’、品番S101を用いた。なお、DSC測定した結果、結晶化発熱ピークは観察されなかった。
PPS繊維(2−2)として、の東レ(株)社製‘トルコン(登録商標)’品番S101に捲縮を付与していないもの(単繊維繊度1.0dtex、カット長6mm、捲縮なし)を用いた。なお、DSC測定した結果、結晶化発熱ピークは観察されなかった。
上記PPS繊維(2−1、2)を、それぞれ表1記載の質量分の小数第1位を切り上げた数に概ね等分し、1等分ずつをとりおのおの水1Lとともに家庭用ジューサーミキサーに投入して攪拌することを繰り返し、分散液とした。攪拌時間としては、繊維同士が絡むのを防ぐために10秒とした。
各実施例・比較例において使用した繊維の分散液を、底に120メッシュの手漉き抄紙網を設置した大きさ25cm×25cm、高さ50cmの手すき抄紙機(熊谷理機工業(株)社製)に投入し、さらに水を追加して抄紙分散液の総量を20Lとし、攪拌棒で十分に攪拌した。
上記湿紙をロータリー式乾燥機に投入し、処理時間約2.5min/回にて表裏が交互にドラム面に接するように未乾燥紙を乾燥する処理を、表1に記載の回数繰り返した。
上記乾燥処理した湿式不織布をろ紙から剥離して、鉄ロールとペーパーロールとからなるカレンダー加工機に通した。カレンダー条件は、鉄ロールの表面温度は表1記載の温度、圧力14kN/cm、ロール回転速度3m/minとし、表裏の合計2回繰り返した。
得られた紙の乾燥後(加熱・加圧処理前)の湿式不織布の結晶化熱量、加熱・加圧処理後の目付け、厚み、絶縁破壊強さは表1に示すとおりであり、非晶質PPS繊維を40重量%以上含み、加熱・加圧処理前の結晶化熱量が5J/g以上での湿式不織布にガラス転移温度以上融点以下で加熱・加圧処理を施した実施例1〜5は高い絶縁破壊強さを達成することができた。すなわち、実施例1〜5では加熱・加圧処理後の湿式不織布(電気絶縁紙)の表面は空隙が潰されて貫通孔がほとんどなく、実質的に通気性がほとんどない緻密なものとなっており(図1:実施例1の写真参照)、一方、比較例1〜5では加熱・加圧処理後の湿式不織布(電気絶縁紙)の表面に空隙が残っているため(図1:比較例2の写真参照)、絶縁破壊強さに劣るものとなっている。なお、図示は省略するが、実施例・比較例のいずれも、内部は繊維の形態が残っていた。
Claims (4)
- 非晶質ポリフェニレンサルファイド繊維を40〜100重量%含み、加熱・加圧処理前の結晶化熱量が5J/g以上である湿式不織布に、該非晶質ポリフェニレンサルファイドのガラス転移温度以上融点以下の温度で加熱・加圧処理を施すことを特徴とする電気絶縁紙の製造方法であって、
前記湿式不織布を製造するための抄紙工程での乾燥温度が(非晶質ポリフェニレンサルファイドの結晶化温度+10℃)以下であることを特徴とする電気絶縁紙の製造方法。 - 前記湿式不織布が、非晶質ポリフェニレンサルファイド繊維を40〜100重量%、結晶質ポリフェニレンサルファイド繊維と60〜0重量%を含む湿式不織布であることを特徴とする請求項1に記載の電気絶縁紙の製造方法。
- 前記結晶化熱量が10J/g以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の電気絶縁紙の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の電気絶縁紙の製造方法で得られた電気絶縁紙であって、絶縁破壊強さが30kV/mm以上であることを特徴とする電気絶縁紙。
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