JPH01298300A - 絶縁紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超高圧用の絶縁に好適に用いられる絶縁紙に
関する。

〔従来の技術） 絶縁紙としては、最近の技術革新の高度化、高性能化に
伴い、主流が木材バルブ等を用いた天然繊維から成る紙
から、超高圧用の絶縁にも耐え得るナイロン、ビニロン
、ポリアクリロニトリル。

ポリエステル４アラミド等の合成繊維から成る紙に移っ
て来ている。そして、１０５〜１２０’Ｃ程度の耐熱性
を要求される用途にはポリエステル繊維から成る絶縁紙
が、それよりも高温の耐熱性を要求される用途にはメタ
アラミドの繊維やバルブあるいはパラアラミドの繊維や
バルブから成る絶縁紙が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

今後は一層、電気特性と耐熱性に優れるだけでなく、難
燃性も有する絶縁紙が要求され、その用途が増加するこ
とは明らかである。これに対して、ポリエステル繊維か
ら成る絶縁紙は、ポリエステルに自己消火性がなく、長
間の耐熱温度が１２０゛Ｃ程度までと言ったように耐熱
性が不充分であるばかりでなく、吸湿した状態で加熱さ
れると、１００゛Ｃに達する前からポリエステルの加水
分解が始まって、電気特性も力学特性も太き（低下する
ようになると言う問題があり、さらに、使用温度範囲で
も温度によって誘電正接（ｔａｎδ）が大きく変化する
し、使用する周波数によってｔａｎδの（ｌσが非常に
大きくなると言う問題もある。

また、アラミドの繊維やバルブから成る絶縁紙は、力学
特性においては、２２０°Ｃまでは強伸度が殆ど低下し
ないと言ったように、耐熱性が非常に良好であるが、電
気特性において劣り、しかも吸湿率が５％程度と太き（
、耐アルカリ性に劣り、耐酸性は比較的良好と言っても
劣化するようになるし、それらも関係して環境変化によ
る電気特性の変化が大きいと言う問題がある。例えば、
室温で１ｋｌｌｚの周波数でも比誘電率が５．３と大き
く、そのときのｔａｎδも０．０１９と大きな値を示し
、また周波数変化によるｔａｎδの変化も大きいと言っ
た問題がある。

比誘電率やｔａｎδは、ケーブルの絶縁や高周波部品な
どに使う絶縁紙では’／ＦＡ　４度等の環境変化や周波
数変化に拘らずできるだけ小さい値であることが好まし
く、これらの値が大きくなると電力の損失が大となるば
かりでなく、それによって発熱して絶縁紙が溶融したり
熱分解したりするようになる。

本発明は、上述の従来の絶縁紙の問題を解消する絶縁紙
、すなわち温湿度や周波数の変化に拘らず比誘電率、　
ｔａｎδが小さい値を保って、特に高温においてもｔａ
ｎδが０．００４以下であり、高温高ン品条件でも加水
分解等の変化を起こすことなく、したがって電気特性や
力学特性の低下が起こらず、そして自己消火性を有する
高耐熱性で電気特性に優れ難燃性である絶縁紙の捉供を
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、主としてポリエーテルエーテルケ１−ン（以
下、ＰＥＥＫと言う）の■繊維から成ることを特徴とす
る絶縁紙にある。

本発明におけるＰＥＥＸは、例えば特公昭６〇−３２６
４２号公報に記載された方法によって、４．４′ジフル
オロペンヅフエノンと１．４ジヒドロキシヘンゼン（ヒ
ドロキノン）とをジフェニールスルホン溶剤中でアルカ
リ金属炭酸塩を添加して反応させることにより合成でき
、反復構成単位の９０％以上が から成り、固有粘度が通常０．７以上のポリマーである
。

ＰＥＥＫのＩＩ　ｉ９Ａ維は、」＝述のような方法によ
って得られた好ましくは固有粘度が０．９以上のポリマ
ー祇を構成する上で繊度が０．１〜１５ｄｅ好ましくは
１〜Ｆ３　ｄｅ、繊維長が２〜２５−好ましくは３〜１
５コの範囲が適当である。繊維の強度は、延伸熱処理し
た繊維の通常３〜３　ｇ／ｄｅならば十分で、１．３〜
２．５　　ｇ／ｄｅ程度の未延伸繊維でも用いることが
できる。

本発明の絶縁紙は、通常湿式抄紙法によって製造される
。それは、上述のようなＰＥＥＫ短繊維の水への分散性
が非常に良好で、炉水性も良好であるから、スラリー中
の繊維濃度を比較的高くすることができ、抄紙速度も上
げることができて、特に分散剤を使用しなくても十分均
一な厚さの紙を効率よく安価に抄紙することができるか
らである。

湿式抄紙法としては、スラリー中または抄紙した際に酢
酸ビニール系またはポリビニール系等のバインダーを用
いる方法、スラリー中にメタアラミド等のパルプ状物を
バインダーとして添加する方法、ＰＥＥＫ短繊維のうち
の一部（通常１０〜２５重量％）を未延伸繊維、残りを
延伸繊維として、抄紙後連続して行われる高温熱プレス
（カレンダー加工）により未延伸繊維にバインダーとし
ての役割も担わせる方法、上述の方法を組合せた方法等
がある。このうち、ｐａｌＪｍ維以外のバインダーを用
いる方法は、バインダーの量をＰＨＩ！に繊維の特性が
余り）員なわれない程度にする必要がある。その点、未
延伸繊維をバインダーとして用いる方法は、ＰＥＥＫ繊
維の特性を損ねる惧れのない優れた方法である。湿式抄
紙法による場合、スラリー中の繊維濃度は通常０．０１
〜１重量％が用いられるが、特に限定されるものではな
い。そして抄紙後、熱プレスや熱カレンダーで加工され
て用途に応じた嵩密度１表面の平滑性を与えられ、さら
には絶縁破壊電圧や力学特性の強度も高められることは
従来の絶縁紙の製造におけると同様である。

このほか、本発明の絶縁紙は、乾式抄紙法やボリエステ
ル繊維等から成る紙について知られているようなスパン
ボンド法等によって製造することもできる。

〔作　用〕

以」二述べたように、本発明絶縁紙は、主としてＰＥＥ
Ｋのｍ繊維で構成されているから、温湿度や周波数の変
化に拘らず比誘電率、　ｔａｎδの値が小さく、高温高
温条件でも加水分解等の変化を起こすことがなくて力学
特性や電気特性が低下せず、難燃性であると言う優れた
性能を示し、１６０°Ｃ，１ｋｌｌｚの条件でｔａｎδ
が０．００４以下と言う絶縁材料として優れた電気特性
を満足させることができる。

〔実施例〕

以下、さらに本発明を実施例と比較例により説明する。

実施例Ｉ ＰＥＥＫ　（Ｉ　Ｃ１社製ＰＥＥＸ３８０Ｇ　）を溶融
温度３９５　’Ｃで０．５　ｍφの吐出口を２００口有
する紡糸口金から紡糸して、紡出繊維にポリエーテル系
の油剤を０．５重量％付着させた後３００　ｍ７分の速
度で巻取って１５００ｄｅ／２００ｆ　ｉ　ｌ　の未延
伸糸を得た。この未延伸糸は、強度１．７　ｇ／ｄｅ、
伸度１４５％であった。この未延伸系を１３０°Ｃの熱
板上で３，０倍に延伸し、引き続き２３０　’Ｃのホン
トローラで定長熱処理して、５００　ｄｅ／２００ｆｉ
ｌ　の延伸系を得た。この延伸糸は、強度４．９　ｇ／
ｄｅ　、伸度２５％であった。この延伸糸を５１１１ｆ
ｆｉの長さに切断して繊維長５薗のＰＥＥＫ短繊維を（
Ｊ、この短繊維を水に分散させて繊維重量％が０．６％
のスラリーを作った。そしてスラリーにはさらに繊維に
対して１０重量％のポリビニールアルコール系バインダ
ーを添加した。このスラリーを田畑抄紙機に供給して通
常の方法で目付７２ｇ／ｍ”の紙を得た。この紙を３０
０°Ｃの熱カレンダーに通して熱プレスした。得られた
紙の耐熱性１比誘電率。

誘電正接、吸湿率を第１表に示す。

なお、耐熱性はＩＩＬ規格にＹ＄拠して測定し、比誘電
率および誘電正接はＡＳＴＭ試験法のＤ−１５０に準拠
して測定した。また吸湿率は５０゛Ｃ，７５％ＲＨの雰
囲気に２４時間放置した後の値を測定した。

実施例２ ＰＥＥＲ（Ｉ　Ｃ１社製ＰＥＥＫ１５０Ｇ　）を溶融温
度３９３　’Ｃで実施例１と同一の紡糸口金から紡糸し
て、紡出繊維にポリエーテル系油剤を０．４重量％付着
させた後８００　＋ｍ／分の速度で巻取って１０２０ｄ
ｅ／２００ｆ　ｉ　ｌの未延伸糸を得た。この未延伸系
は、強度２．４ｇ／ｄｅ。

伸度１５４％であった。この未延伸糸を１２８°Ｃの熱
板上で３．４倍に延伸し、引き続き２５０°Ｃのホント
ローラで熱セットして、３００　ｄｅ／２００ｆｉｌ　
、強度７．２ｇ／ｄｅ　、伸度１９％の延伸系を得た。

この延伸糸と延伸前の未延伸糸とをそれぞれ１０脇の長
さにカットして、１．５　ｄｅ、　１０ｍｍの延伸短繊
維と５．１　ｄｅ。

１０ｍの未延伸短繊維とを得た。この延伸短繊維が８５
重量％、未延伸短繊維が１５重積置の割合で、機に供給
して通常の方法で抄紙し、連続して３１０°Ｃの熱カレ
ンダーに通して目付６５ｇ／ｍ″の紙を得た。

この紙の実施例１と同様に求めた諸特性も第１表に示す
。

比較例１ 繊維長５ｍ、１１維デニール１．５ｄｅ　、強度４．５
ｇ／ｄｅ、伸度２７％のポリエチレンテレフタレート短
繊維を実施例１のＰＥＥＸ短繊維の代わりに用いた以外
は実施例１と同じ条件で抄紙して、得られた紙を２３０
°Ｃ（７）熱カレンダーに通し目付７２ｇ／ｍ”のプレ
ス紙を得た。このプレス紙の実施例１と同様に求めた諸
特性も第１表に示す。

比較例２ 繊維長６陥、繊維デニール２　ｄｅ、強度５．２　ｇ／
ｄｅ。

伸度２６％のメタアラミドパルプが８５重量％、メタア
ラミドパルプが１５重量％の割合で、これらが０．３重
量％の濃度で水中に分散しているスラリーを用いて目付
６７ｇ／ａ＋ｚの紙を得、その紙を２８０　’Ｃの熱カ
レンダーに通してプレス紙を得た。この紙の実施例１と
同様に求めた諸特性も第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に見るように、実施例１．２の本発明絶縁紙は、
耐熱性が２２０〜２３５°Ｃと非常に良好であり、比誘
電率が小さくてＩ　ｋＨｙ、とＩ　Ｍｔ（ｚの周波数で
変化せず、また誘電正接も温度２周波数による変化が非
常に少なくて１６０　℃，１ｋｌｌｚの条件でも０．０
０４以下であると言う優れた電気特性を有する。

また、限界酸素指数が３４〜３５と自己消火性であり、
優れた難燃性を有する。

これに対して、ポリエステル繊維から成る比較例１の絶
縁紙は、耐熱性が１２０　’Ｃと低く、比誘電率は本発
明比８！紙と同程度であっても、誘電正接が温度２周波
数によって大きく変化して２５°Ｃ，１ｋｌｌｚの条件
による最も小さい値でも本発明絶縁紙における値よりも
大きいと言ったように電気特性が劣り、限界酸素指数が
２０と言ったように自己消火性がない。また、メタアラ
ミドの絶縁紙の比較例２は、耐熱性がぼり本発明絶縁紙
と同程度ではあっても、比誘電率２誘電正接の値が比較
例１の絶縁紙よりもさらに大きくて、温度２周波数によ
る変化も大きいと言ったように電気特性が一段と劣って
おり、難燃性の点でも限界酸素指数が２８と言ったよう
に不十分である。なお、比較例２において、誘電正接の
値が２５°Ｃ，１ｋＨｚの条件より１６０℃，１ｋＨｚ
の条件の方が幾分小さくなっているのは、メタアラミド
は吸湿率が大であり、それが測定中に乾燥されたことが
原因と考えられる。

第１表には示されない実施例の効果として、抄紙におい
て分散性、が水性が非常に良好であったことを挙げるこ
とができるし、また、特に実施例２によって得られた本
発明絶縁紙は種々の溶剤を用いて抽出を行ってもイオン
性の物質やオリゴマー、不純物等の抽出物が認められな
かった。

〔発明の効果〕

本発明絶縁紙は、耐熱性が２００　’Ｃ以上と優れ、電
気特性も比誘電率、誘電正接が温度２周波数の変化によ
る変化が少なくて極めて小さい値を示すと言ったように
優れており、さらに吸湿性が少なく、薬品に対する安定
性にも優れて、難燃性であり、今後の技術革新において
要望される絶縁材料としても十分適用できるものである
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主としてポリエーテルエーテルケトンの繊維から
   成ることを特徴とする絶縁紙。
2. （２）１６０℃，１ｋＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ
   ）が０．００４以下である特許請求の範囲第１項に記載
   の絶縁紙。