JPS58102755A - 油浸電気絶縁用ラミネ−ト - 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】 本発明は、油＆Ｗ気機器１例えは、コンデンサー、ケー
ブル、トランス、モーター、ジェネレーターなどの油浸
絶縁層に用いられる油浸電気絶縁用ラミオート（極゛層
体）に関するものである。従来から、ポリプロピレンフ
ィルムを板数枚重ねたラミネート、あるいけ、ポリプロ
ピレンフィルムとポリエチレンテレフタレートフィルム
を重ねたラミネートを油浸電気絶縁材料として用いるこ
とは公知である（例えは特開昭５２−２３６７８号、特
開昭５２−２３６７９号など）。しかしながら、かかる
従来のラミネートには、絶縁油中での膨潤が大きいとい
う欠点があった。ここで膨潤とは、ラミネートが絶縁油
を吸いこんで体積増加を示す現象であシ、これが大きい
と、絶縁層が巻きしまってしまい、油流通性の低下や゛
しわ”の発生を生じ、このため絶縁破壊を起しやすくな
るのである。

本発明の目的は、との膨潤という欠点をできるだけ少な
くシ、油浸電気絶縁性にすぐれたラミネートを提供せん
とするものである。

本発明は上記目的を達成するため１次の構成。

すなわち、密度０．９０５〜０．９１５ｇ／ロ３．複屈
折０．０２０〜００３５の範囲にあるポリプロピレンフ
ィルム〔以下、ｐｐフィルム（Ａ）と略称する〕の片面
または両面に、二軸配向ポリプロピレンフィルム（以下
。

二軸配向ｐｐフィルムと略称する）またはポリエチレン
テレフタレートフィルム（以下、二軸配向ＰＦｊＴフィ
ルムと略称する）を積層せしめてなる油浸電気絶縁用ラ
ミネートを特徴とするものである。

本発明のｐｐフィルム（Ａ）は、密度が０９０５〜０．
９１５好ましくは０．９’Ｌ１７〜０．９１２　ｇ／ａ
ｎ’の範囲にあることが必要である。密度が上記範囲よ
り小さい場合は。

絶縁油による膨潤が大きくなってしまうし、また逆に、
密度が上記範囲より大きい場合は、フィルムが脆くなり
、絶縁層の機械的強度が不足する。

まだ１本発明フィルム（Ａ）の複屈折は、　　０．０２
０〜０．０３５好ましくは、　０．０２５〜０．０５２
の範囲にあることが必要である。複屈折がこの範囲よシ
小さいと、絶縁油による膨潤が大きくなってしまうし、
まだ逆に。

この範囲より仲屈折が大きく々ると、フィルムが割れや
すくなって、絶縁破壊の、原因となるので本発明目的に
合致しない。

このようなＰＰフィルム（ＡＪの片面または両面に積層
せしめる二軸配向ＰＰフィルムとは、被屈折り〜０．０
１８の範囲にあるものであり、、　ｔた。二軸配回ＰＰ
フィルムとは１俵屈折０〜０．［］５０の範囲にあるも
のである。本発明ラミネート中に占める二軸配向ＰＰま
たはＰＦ、Ｔフィルムの比率は、ラミネート全体の厚み
を基準として、５〜４０％、好ましくは１０〜′５０％
の範囲にあることが望ましい。二軸配向フィルムの比率
がこの範囲より多いと、絶縁油による膨潤が大きくなっ
たシ、誘電特性が悪化したシして好ましくない。また逆
に、この範囲より少ないと、ラミネートの機械的強靭さ
が不足してくる。

ｐｐフィルム（Ａ）と二軸配向Ｐ−ＰまたはＰＥＴフィ
ルムとの積層方法として特に好ましいのは、熱硬化性接
着剤による積層である。熱硬化性接着剤を用いることに
よシ、積層フィルムの油による膨潤、特に、油による膨
潤によって、積層フィルムが長手方向や幅方同に伸びる
という欠点を抑制することができる。熱硬化性接着剤と
しては、アミン系、フェノール系、レゾルシノール・ホ
ルムアルデヒド系、キシレン系、フラン系、エポキシ系
。

ポリイソシアネート系、不飽和ポリエステル系および熱
硬化性アクリル系の各樹脂を使用することができるが、
これらの中でも特に好ましいのは。

ポリイソシアネート系接着剤およびエポキシ系接着剤で
あシ、さらに最も好ましいのは、ポリニステルルポリイ
ソシアネート系接着剤である。この両者は油の中へ溶は
出して、油の電気特性を悪くする程度が極めて少ないと
いう点において、特にすぐれているのである。積層のた
めに用いる接着剤の量は、０．５〜５ｇ／ｍ２（接着剤
の乾いた状態での重量）の範囲がよく、特に好ましいの
は、１〜４ｇ／ｍ２の範囲である。この範囲よシ多量の
場合は。

積層フィルムの電気特性（特に誘電正接）が悪化しやす
く、また逆に、この範囲よシ少量では、油の中で、フィ
ルム同志が剥れやすくなってしまう。

次に１本発明ラミネートの製造法の１例を述べる。まず
常法によって未延伸のＰＰフィルムを作る。この未延伸
ｐｐフィルムを、１組・の圧延ロールの間に挿入して圧
延する。圧延倍率（圧延前のフィルム厚さを、圧延後の
フィルム厚さで割った値）は、５〜１２倍、好ましくは
７〜１０倍とする。

゛圧延ロールの温度は６０〜１６０℃、好ましくは８０
〜１５０℃の範囲がよく、圧延時の圧力は、１０〜３０
００鞄１０．好ましくけ１００〜１０００ｋｇ／’ａｎ
の範囲とする。

圧延を円滑に行なうだめに、圧延ロールに入る直前のフ
ィルム表面を、水、界面活性剤の水溶液。

エチレングリコール、ポリエチレングリコール。

グリセリンあるいは電気絶縁油などの流体で湿らしてや
ってもよい。圧延されたフィルムを、１００〜１５０℃
、好ましくは１１０〜１４０℃の雰囲気中に１〜２０秒
間はど保持して熱処理する。この熱処理は、フイ°ルム
に弛緩を許さない緊張熱処理でもよいが、長手方向に原
寸の０．５〜１０％弛緩して、この分の収縮を許容しつ
つ熱処理する方が、熱安定性向上のためにすぐれている
。このフィルムの両面に、　６００〜６０００　Ｊ／ｍ
２程度の電、気エネルギー量で。

コロナ放電処理を行なう。この処理は、空気中で行なっ
てもよいが、できれば窒素、炭酸ガスあるいは窒素と炭
酸ガスの混合雰囲気の中で行なった方が接着剤がつきや
すく、各フィルム間の接着強さが強固なものとなる。こ
のコロナ放電処理されたｐｐフィルム表面に、熱硬化性
接着剤の有機溶媒溶液を塗布し、これを５０〜１００℃
の熱風で予備乾燥した後、この表面に二軸配向ＰＰｔた
はＰＥＴフィルムを合わせ、加熱したプレスロールで押
圧してラミネートとする。このラミネートを、常温であ
れば１日〜７日間、５０℃であれば１０〜４８時間、１
００℃であれば１〜２４時間エイジングする。

以上が本発明ラミネートの製法の１例である。

上述したように２本発明で用いるｐｐフィルム（Ａ）は
圧延によって作るのが最も好ましいが、他の方法１例え
ば圧延と延伸の組合せ、あるいは密間隔ロール間での延
伸というような方法によっても作ることができる。

本発明は１以上に述べたような特性を持つラミネートを
特徴とするものであるが、このラミネートに深さ１〜１
００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの微凹凸加工を施す
ことによって、さらにすぐれた油浸電気絶縁用ラミネー
トとすることができる。この微凹凸の付与によって、絶
縁油の流通性はさらに向上し、まだ、絶縁層を形成した
後の厚さ方間の変形を吸収する緩衝効果をも持たせるこ
とができる。

この微凹凸の深さが上記範囲より小さい場合は。

上述の効果がほとんどない。また逆に、微凹凸の深さが
上記範囲よシ大きいと、絶縁欠陥の原因になりやすいの
で好ましくない。このような微凹凸の付与方法としては
各種方法があるが、最も良いのけ、ラミネートを一組の
加圧ロール間を通過させて、該加圧ロール表面に該まれ
ている微凹凸パターンをラミネートの表面に転写させる
方法である。この場合、加圧ロールの温度は１００〜１
４０℃。

加圧する圧力（線圧）は１０〜１００ｋｇ／■が好まし
い。

以上述べたように１本発明は特定のｐｐフィルム（Ａ）
と二軸配回ＰＰあるいはＰＩＴフィルムとを積層せしめ
たことによって１次のようにすぐれた効果を生じるもの
である。

（１）絶縁油による膨潤が少ない。

（２）絶縁油中での紙とｐｐフィルム間の接着力が強固
である。

（３）　　絶縁層を巻く時の作業性が良好である。

（４）絶縁層の巻き締シおよび巻き緩みともに起りに−
くい。

（５）誘電正接、誘電率および耐圧特性もすぐれている
。

（６）絶縁油の汚染度が極めて小さい。

次に本発明で用いる測定法について以下にまとめておく
。。

（１）　　密度：　ＡＳＴＭ　Ｄ１５０５による。

（２）複屈折：アツベの屈折計を用いて、フィルムの長
手方向の屈折率（Ｎｙ）および幅方向の屈折率（ＮＸ）
を測定し・ＮｙとＮｘＯ差の絶対値を複屈折とする。な
お、測定時の光源にはナトリウムＤ線を用い、マウント
液は、ｐｐの場合はサリチル酸メチル、ＰＥＴの場合は
沃化メチレンを用いる。

（３）　　微凹凸の深さ：Ｊ工Ｓ　ＢＯ６０１−１９７
６に記載されている方法でＲｍａｘを測定し、これを微
凹凸の深さとする。カットオフ値は０．８　ｍｍとする
。

（４）絶縁油による膨潤度：フィルムから、１００ｍｍ
Ｘ　１０　［］ｍｍの試料を切シとり、これの重量をＷ
（■）とする。この試料を８０℃のアルキルベンゼン油
中に浸し、２４時間放置する。次いで、この試料を取り
出し、ろ紙で表面の油を拭きとった後、アセトン中に浸
して洗浄し、アセトンを含ませたガーゼで、さらに完全
に表面の油を除去する。この試料の重量を測り、これを
Ｗ′（■）とすると、膨潤度（％）は次式で求められる
。

膨潤度Ｃ９６）＝　１００Ｘ（Ｗ’　−Ｗ）／Ｗ次に実
施例に基づいて１本発明の実施態様を説明する。

実施例１ ＰＰペレットを常法によって２６０℃で溶融押出してシ
ート状とし、これを２５℃の冷却ドラムに巻きつけて冷
却固化せしめた。このシートを一組の圧延ロールの間に
送り込んで、圧延倍率９５倍で圧延した。この時の圧延
ロールの温度は１４０℃圧延圧力（ロール間の線圧）は
６００ｋｇ／ｃｙｎであシ。

圧延ロール表面を微量のポリエチレングリコールで濡ら
しながら圧延した。圧延されたフィルムを１２０℃の熱
風オラン中を通して１０秒間熱処理した。この熱処理区
間においてみフィルムを長手方向に原寸”の３９６収縮
させた。このフィルム（厚さ６０μｍ）を窒素と炭酸ガ
スの混合雰囲気（窒素と炭酸ガスの容積比１：１）中に
置き、フィルムの両面を３０００　Ｊ／ｍ２の電気エネ
ルギー量でコロナ放電処理した。このフィルムの両表面
に１次の組成の有機溶媒溶液を塗布し、８０℃の熱風で
予備乾燥した（片面の塗布量：約３ｇ／ｍ、’）。

〈溶液の組成〉 飽和ポリエステル共重合体＝１５重量部テリレンジイソ
シアネー）：５．５重量部メチルエテルケトン　　　：
　８１．５重量部〈飽和ポリエステル共重合体〉 酸成分としてテレフタル酸７２モル％、セバシン酸２８
モル％、ジオール成分として、エチレンクリコール３５
モル％、ネオヘンチルクリコール６５モル％からなるポ
リエステル共重合体。粘度平均分子量約１８０００゜ 次いで、この塗布面の上にコン、デンサー用二軸配向Ｐ
Ｐフィルム（厚さ１２μｍ、ｌＪ屈折０．０１３）を合
わせ、１００℃に加熱されたプレスロールで押圧するこ
とによって３枚のフィルムを貼り合せてラミネートを作
った。このラミネートを３０℃の部屋の中に５日間放置
した後、絶縁油による膨潤度などをｌｊｊ定した。その
結果を次にまとめて示す。

＊　特開昭５２−２３６７８号公報記載の方法に従って
、厚さ６０μｍの二軸配回ＰＰフィルムの両面に、厚さ
１２μｍの二軸配向ＰＰフィルムを貼シ合せたもの。

以上の結果から１本発明ラミネートは、絶縁油による膨
潤度が極めて小さく、油浸絶縁材料として好適であるこ
とがわかる。

実施例２ 実施例１で作った本発明ラミネートを、１３０℃に加熱
されたエンボスロールの間に通し、線圧５０沙ｔのｉ力
をかけて、ロール表面の微凹凸パターン（１０ｕメツシ
ユの絹目パターン。微凹凸の深さ１００μｍ）をラミネ
ートに転写させた。得られた微凹凸付きラミネートの微
凹凸の深さは３５μｍ・みかけの厚さは約１１０μｍで
あった。このラミネートを多層に重ね巻きして、その層
間の絶縁油の流通性を調べたところ、非常に良好な流通
性を示した。また、絶縁油によってラミネートが少し膨
潤しても、微凹凸が緩衝効果を持っているため、はとん
ど巻きしまり現象を生じなかった。

実施例３ 実施例１の二軸配向ｐｐフィルムのかわりに。

厚さ１２μｍの二軸配向ＰＩＴフィルム（複屈折０．０
２５）を用い、あとは同様の操作を行なって、′５層ラ
ミネートを得た。このラミネートの絶縁油による膨潤度
を測定したところ、０．８％であシ、絶縁油による膨潤
が極めて小さく、油浸絶縁材料として好適なものである
ことがわかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密度０９０５〜０．９１５ｇ／図３．複屈折０．０２０
   〜０．０３５の範囲にあるポリプロピレンフィルムの片
   面または両面に、二軸配回ポリプロピレンフィルムまた
   は二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを積層
   せしめてなる油浸電気絶縁用ラミネート。