JPH0935546A - 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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高めると同時にプラ
スチックラミネート紙をＯＦケーブルなどの油浸絶縁体
にしたときのインパルス絶縁破壊強度も高める。 【構成】 プラスチックフィルム２の両面に貼り合わせ
るクラフト紙１を気密度の異なる２層以上とし、気密度
の低い層１ａをプラスチックフィルム２に接するよう
に、気密度の高い層１ｂを表面に露出するように貼り合
わせる。

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、このためには気密度の低
いクラフト紙を用いることが考えられる。気密度の低い
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、気密度
の低いクラフト紙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
紙として気密度の異なる２層以上の紙からなる多重紙を
用いること、この多重紙の気密度の低い面をプラスチッ
クフィルムに向け、気密度の高い面を表面に向けてラミ
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フィ
ルムを用いれば一層絶縁破壊特性が向上する。さらに、
多重紙の低気密度の層の気密度は、５０００ガーレ秒以
下、好ましくは２０００ガーレ秒以下、さらに好ましく
は２０ガーレ秒以下とされ、高気密度の層の気密度は１
０００ガーレ秒以上、好ましくは２０００ガーレ秒以
上、さらに好ましくは４０００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、気密度の異なる２
つの層１ａ，１ｂからなる二重クラフト紙１である。第
１の層１ａは低気密度の層であり、第２の層１ｂは、第
１の低気密度の層１ａよりも高気密度の層である。第１
の低気密度の層１ａの気密度は、５０００ガーレ秒以
下、好ましくは２０００ガーレ秒以下、さらに好ましく
は２０ガーレ秒以下とされ、５０００ガーレ秒を越える
気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１ｂの気密度は１
０００ガーレ秒以上、好ましくは４０００ガーレ秒以上
とされ、１０００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、
低気密度の層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１
５μｍ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
る低気密度の層１ａと高気密度の層１ｂとの厚みの割合
は、低気密度の層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１
ｂ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
（ＪＩＳ−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。このような気密度が
異なる二重クラフト紙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、叩解度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の低気密度の層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〜
５０ｇ／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
する面が低気密度であるため、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、クラフト紙をそ
れぞれ気密度の異なった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
する層が低気密度であり、表面になる層がこれよりも高
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１０００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、絶縁油として、低粘度のものを用い、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密度０．７５ｇ／ｃｍ³ 、
厚み４０μｍのクラフト紙を沿わせ、ロール圧着して全
厚みが１７０μｍのポリプロピレンラミネート紙を製造
した。クラフト紙としては、通常の一重紙および厚み２
０μｍのそれぞれ気密度の異なる紙を２枚貼り合わせた
二重紙を用いた。

【００１９】クラフト紙として二重紙を用いた場合に
は、低気密度側をポリプロピレンフィルム面に、高気密
度側を表面に向けた。クラフト紙の気密度を種々に変化
させて得られたポリプロピレンラミネート紙のポリプロ
ピレンフィルムとクラフト紙との界面の接着強度（１８
０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号のアルキルベン
ゼン油含浸）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】（試験例２）メルトインデックス１５．０
ｇ／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４０μｍの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、低気密度の層の
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、低気密度の層
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。

【００２２】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
２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】（試験例３）メルトインデックス１５．０
ｇ／分、密度０．９０ｇ／ｃｍ³ のポリプロピレンホモ
ポリマーを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密度０．７５ｇ
／ｃｍ³ 、厚さ４０μｍのクラフト紙を沿わせ、ロール
にて圧着して全厚みが１７０μｍのポリプロピレンラミ
ネート紙を製造した。クラフト紙としては、通常の一重
紙および低気密度の層の気密度が２０ガーレ秒以下で、
高気密度の層の気密度が２００００ガーレ秒以上であ
り、低気密度の層および高気密度の層の厚みをそれぞれ
変化させた二重紙を用いた。

【００２５】クラフト紙として二重紙を用いた場合に
は、低気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。得られたポリプロピレンラミ
ネート紙のポリプロピレンフィルムとクラフト紙との界
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号のアルキルベンゼン油含浸）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。結果を表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】（試験例４）試験例３において、二重紙と
して低気密度の層の厚みが１５μｍで、高気密度の層の
厚みが２５μｍであり、各層の気密度をそれぞれ変化さ
せたものを用いた以外は同様にしてポリプロピレンラミ
ネート紙を製造し、同様にして接着強度および正極性イ
ンパルス絶縁破壊電圧を測定した。結果を表４に示す。

【００２８】

【表４】

【００２９】

【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…低気密度の層、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 (72)発明者 中司 徹 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内

Claims (9)

【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、気密度の異なる２層以上の紙からなる多重紙
   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】 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、気密度の異なる２層以上の紙からなる多重紙
   であって、その低気密度の層の厚みが５μｍ以上であ
   り、その高気密度の層の厚みが１５μｍ以上であること
   を特徴とするプラスチックラミネート紙用クラフト紙。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のクラフ
   ト紙において、低気密度の層の気密度が５０００ガーレ
   秒以下であり、高気密度の層の気密度が１０００ガーレ
   秒以上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。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載のクラフ
   ト紙において、低気密度の層の気密度が２０００ガーレ
   秒以下であり、高気密度の層の気密度が２０００ガーレ
   秒以上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。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載のクラフ
   ト紙において、低気密度の層の気密度が２０ガーレ秒以
   下であり、高気密度の層の気密度が４０００ガーレ秒以
   上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。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載のクラフト紙を、低気密度の層がプラスチックフィル
   ム面に接し、高気密度の層が表面に露出するようにプラ
   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。
7. 【請求項７】 上記プラスチックフィルムが、ポリプロ
   ピレンフィルムであることを特徴とする請求項６記載の
   油浸絶縁用プラスチックラミネート紙。
8. 【請求項８】 上記ポリプロピレンフィルムが、メルト
   インデックスが５〜５０ポリプロピレンホモポリマーか
   らなることを特徴とする請求項７記載の油浸絶縁用プラ
   スチックラミネート紙。
9. 【請求項９】 請求項６ないし請求項８のいずれかに記
   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。