JPH086276B2 - 絶縁用プレスボ−ド - Google Patents

絶縁用プレスボ−ド

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JPH086276B2
JPH086276B2 JP62152775A JP15277587A JPH086276B2 JP H086276 B2 JPH086276 B2 JP H086276B2 JP 62152775 A JP62152775 A JP 62152775A JP 15277587 A JP15277587 A JP 15277587A JP H086276 B2 JPH086276 B2 JP H086276B2
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short fibers
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aromatic
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章男 高橋
秀紀 塩田
光宏 清水
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
Unitika Ltd
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
Unitika Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (A)産業上の利用分野 本発明は、芳香族系重合体のパルプ状粒子と偏平短繊
維を混合した、耐熱性、耐圧縮性、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、回転機の詰め物に用いられ
る電気絶縁用のプレスボードに関する。
(B)従来の技術 近年電気機器の小型軽量化、難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状粒子と有機及び
/又は無機短繊維からなるシートが耐熱性、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使用
されている。
更に、変圧器等の絶縁材料として用いるためにはこれ
らを積層してボード状にする必要があり、これらの、積
層法としては、接着剤を用いる方法、高温高圧で繊維を
熱融着する方法、更には湿紙を積層し加熱加圧下に脱水
乾燥する方法(特公昭57−46163号)等があり、これら
の方法によってボードが得られていた。
(C)発明が解決しようとする問題点 耐熱性を要求されるトランスには、上記のような耐熱
性の優れた重合体からなるボードや重合体に無機繊維を
混合したボードがスペーサー等の構造材をはじめとした
電気絶縁材料として使用されているが、特にE種のガス
トランス用の材料としては、従来の木材パルプからなる
2種プレスボードでは耐熱性が低くて使いづらく、又、
一方耐熱性が優れている芳香族系重合体からなるボード
は高価である。又有機または無機繊維を混合した芳香族
系重合体ボードは低密度で圧縮に対する抵抗性が要求さ
れる用途にはそのままでは使いづらく、トランス組立の
際、圧縮に対する抵抗性が小さいと、大きな圧力が加わ
った際ボードの厚みが目減りする。そのため使用前に加
熱処理して無機繊維混合ボードを高密度化して使用して
いるのが現状である。
年々防災型トランスの要求が高まり不燃性のSF6ガス
を使用したガストランスが大きな注目をあび、年ヶ納入
実績が高まっているが、一方従来の油入トランスに比べ
て現状ではトランスとしての価格が高く、安価な絶縁材
料が望まれている。
本発明の目的は、安価で且つ耐熱性、電気特性、機械
特性に優れ、特に圧縮に対する抵抗性が大きい電気絶縁
用ボードを提供することにある。
(D)問題点を解決するための手段 本発明は、芳香族系重合体のパルプ状粒子と、短繊維
の一部または全部が偏平度2以上である短繊維を混合し
た水性スラリーから湿式抄造によって湿紙を形成し、該
湿紙を複数枚積層した後、加熱加圧下に脱水乾燥して一
体化したことを特徴とする絶縁用プレスボードである。
偏平短繊維の混合比は30〜90重量%、好ましくは40〜
80重量%である。これらの偏平短繊維に代えて一部を有
機及び/又は無機の短繊維を用いてもよい。
偏平短繊維の混合比が90重量%を越えると、ボードの
電気絶縁破壊電圧、強伸度等の物性が悪くなる。偏平短
繊維の混合比が30重量%未満であれば、水度が低くな
り過ぎ抄紙適性が悪くなる。更に、芳香族系重合体の混
合割合が大きくなりボードが高価になり好ましくない。
本発明に用いる偏平短繊維としては、ポリエステル短
繊維、芳香族ポリアミド短繊維、ガラス短繊維等が挙げ
られるが、耐熱性及び機械特性に優れ且つ安価な繊維と
して、好ましいのはポリエステル短繊維である。ポリエ
ステル短繊維とはポリエチレンテレフタレートからなる
繊維が一般的であるが、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート等も好適であり、更に他成分
を共重合させたポリエステルを用いることもできる。
又必要に応じて少量の艶消剤、改質剤等の添加剤を含
有してもよい。
本発明の偏平度とは、第1図に示すように偏平断面繊
維の短辺の最大長(L1)に対する長辺の最大長(L2)の
比で表すものである。
偏平度=L2/L1 偏平度2以上の短繊維を用いる理由は、パルプ状粒子
と短繊維が同じ配合比率の場合でも、通常の円形断面の
短繊維を使用したボードに比べ、本発明に言う偏平度2
以上の短繊維を使用したボードの方が密度が大きく、圧
接に対する抵抗性が大きくなるためであり、耐熱性、電
気特性、機械特性を損なうことはない。
他の混合短繊維としては、偏平短繊維と同一構造であ
ってもよいし、異なった構造であってもよい。他の重合
体、例えば、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミド、
ポリアミド、ポリオレフィン、及びポリカーボネート等
の短繊維を混合することが可能である。
短繊維の単糸繊度は重合体からなる繊維の場合、0.5
〜10デニール(以下dという)、好ましくは1.5〜3dが
よい。
無機短繊維としては、ガラス短繊維、セラミック短繊
維、アルミナ短繊維、ロックウール短繊維及び石綿等が
好ましい。即ち、本発明でいう電気絶縁用ボードの特性
からして、当然短繊維は絶縁性を有するものであり、従
って同じ短繊維であっても、炭素繊維、金属繊維等の導
電性繊維は排除されるべきである。無機質の短繊維の場
合は単糸繊度0.2μ〜15μのものが用いられる。
短繊維の長さ3〜15mm、好ましくは3〜8mmがよい。
本発明に使用するもう一つの原料である耐熱性芳香族
系重合体は、近年耐熱性、難燃性、電気絶縁性、ポリマ
ーとして脚光をあび、航空機産業、電気産業分野等を中
心に多用されているものであり、その代表的なものは芳
香族ポリアミド及び芳香族ポリアミドイミドであり次の
ものが例示される。
(1)芳香族ポリアミド 次の一般式(1)及び又は(2)に示される単位から
構成される主鎖が実質的に芳香族基からなるもの −NH−Ar1−NH−Ar2−CO− (1) −NH−Ar3−CO− (2) (ただし、Ar1、Ar2、Ar3は2価の芳香族基であって、
同一であつても異なっていてもよい。) このような芳香族ポリアミドの代表的な例としては、
ポリ(m−フェニレンイソフタルアミド)、ポリ(m−
フェニレンテレフタルアミド)、ポリ(p−フェニレン
テレフタルアミド)、ポリ(p−フェニレンイソフタル
アミド)、ポリ(4,4′−オキシジフェニレンイソフタ
ルアミド)、ポリ(4,4′−オキシジフェニレンテレフ
タルアミド)、ポリ(m−ベンズアミド)、ポリ(p−
ベンズアミド)などが等げられるが、これらのコポリマ
ーであってもよいし、又少量の芳香族基以外の成分、例
えば、ペピラジン、シクロヘキサンジカルボン酸などの
成分を含んだものであってもよい。
(2)芳香族ポリアミドイミド 次の一般式で示される単位を有するポリアミドイミド ただし、Rは Xは−O−、−SO2−、 及び低級アルキレン基を示す。
本発明に於いて使用するパルプ状粒子とは多数の突起
を有する繊維状、薄膜状又はリボン状構造の粒子をい
い、該芳香族ポリアミド又は芳香族ポリアミドイミドの
溶液を沈澱剤中に導入して微細な粒子として沈澱させる
ことによって得られるもので、例えば、特公昭37−5732
号にはその製法の例があるが、該製法に限定されるもの
ではなく、湿紙形成能を有する前記重合体粒子であれば
よい。耐熱性を向上させるために、パルプ状粒子中に雲
母粒子、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、カオ
リナイト等の無機粉体を含ませてもよい。
該粉体は芳香族系重合体溶液に予め混合しておくこと
によって容易にパルプ状粒子に含ませることができる。
パルス状粒子と短繊維とを混合して水性スラリーとし
て、長網式、円網式、傾斜型ワイヤー式等の抄紙機を用
いて湿紙を形成する。必要ならば吸入又は圧搾によっ
て、湿紙の水分含有率を50〜95%とする。湿紙の水分含
有率が50%より少ないと、湿紙を積層して乾燥した場
合、紙紙間の接着が弱く、一体のボードとならない。又
水分含有率が95%より多いと、湿紙が崩れやすく、積層
が困難であるし、加圧加熱中に亀裂が生じる。
上記のようにして得られた湿紙をボードの厚さに応じ
て必要な枚数だけ積層し、次いで加熱加圧下に脱水、乾
燥する。加熱温度は前記重合体の軟化点以下であればよ
く、経済的には100℃〜200℃が好ましい。加圧は10〜60
kg/cm2がよく、加圧の増加に伴い得られるボードの圧縮
弾性が向上する。
以上のようにして紙層間の接着が十分行われ、均一で
一体化した構造を有し、強伸度、電気特性、圧縮特性の
優れたボードが得られる。
(E)実施例 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例1 ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなり、水
度が150ml csfのパルプ状粒子40重量部と偏平度3.6、
単糸繊度1.5d、カット長5mm、強度5.3g/d、伸度48%の
ポリエチレンテレフタレートからなる短繊維60重量部を
水に分散させてスラリーとし、円網抄紙機で坪量約82g/
m2の湿紙を形成した。該湿紙を17枚積層し、金網をおい
た鉄板の間に挟んで140℃、40kg/cm2で約1時間乾燥
し、約1.5mmのプレスボードを得た。本プレスボードの
特性を表1にしめす。
実施例2 ポリメタフェニレンイソフタルアミドからなり、水
度が150ml csfのパルプ状粒子30重量部と偏平度3.6、
単糸繊度1.5d、カット長5mm、強度5.3g/d、伸度48%の
ポリエチレンテレフタレートからなる短繊維70重量部を
水に分散させてスラリーとし、円網抄紙機で坪量約82g/
m2の湿紙を形成した。該湿紙を17枚積層し、金網をおい
た鉄板の間に挟んで140℃、40kg/cm2で約1時間乾燥
し、約1.6mmのプレスボードを得た。本プレスボードの
特性を表1にしめす。
比較例1 実施例1で使用したポリエチレンテレフタレートから
なる短繊維の代わりに、偏平度1、単糸繊度1.5d、カッ
ト長5mm、強度5.4g/d、伸度49%のポリエチレンテレフ
タレートからなる短繊維を用いて、実施例1と同様の方
法で約1.8mmのプレスボードを得た。本プレスボードの
特性を表1に示す。
比較例2 実施例2で使用したポリエチレンテレフタレートから
なる短繊維の代わりに、偏平度1、単糸繊度1.5d、カッ
ト長5mm、強度5.4g/d、伸度49%のポリエチレンテレフ
タレートからなる短繊維を用いて、 実施例2と同様の方法で約1.9mmのプレスボードを得
た。本プレスボードの特性を表1に示す。
常態の測定用サンプルを50x50mmの形状に切断し、高
さが20〜30mm程度になる様に積み重ねる。次いで、加圧
を行い、初期圧5kg/cm2の時の厚さをt0とする。更に加
圧し、圧が300kg/cm2の時の厚さをt1とする。次いで、
減圧を行い、圧が5kg/cm2の時の厚さをt2とする。
(D)発明の効果 表1より実施例1、2の方が比較例1、2より密度が
大であり、加圧収縮率が小さく、従って圧縮に対する抵
抗性が大きいプレスボードが得られている事が明かであ
る。
同業者間では、短繊維の混合比率を減らし、パルプ状
粒子の混合比率を増やす事により密度を大きくし、加圧
収縮率の小さいプレスボードが得られる事が知られてい
るが、耐熱性に優れた芳香族系重合体のパルプ状粒子が
高価であり、この混合比率が増加する事はプレスボード
が高温になる事で好ましくない。
本発明で言う偏平度2以上の短繊維を用いる事により
高価な芳香族系重合体のパルプ状粒子を減らしても高密
度で加圧収縮率の小さい耐熱性に優れたプレスボードが
得られる。
本プレスボードは、耐熱性に優れ、且つ、耐圧縮性、
電気特性に優れた安価なプレスボードとして、各種の変
圧器、リアクトル及び回転機の絶縁材用に有利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、偏平短繊維の断面図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 27/12 D21J 1/20 H01B 3/52 E H01F 27/32 Z (72)発明者 清水 光宏 東京都千代田区丸の内3丁目4番2号 日 本アロマ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−170598(JP,A) 特開 昭59−144609(JP,A) 特開 昭58−204406(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芳香族系重合体のパルプ状粒子10〜70重量
    %と、長さ3〜15mmの短繊維の一部または全部が偏平度
    2以上である短繊維を混合した水性スラリーから湿式抄
    造によって湿紙を形成し、該湿紙を複数枚積層した後、
    加熱加圧下に脱水乾燥して一体化したことを特徴とする
    絶縁用プレスボード。
JP62152775A 1987-06-18 1987-06-18 絶縁用プレスボ−ド Expired - Lifetime JPH086276B2 (ja)

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