JPS598925B2 - 低損失電気絶縁紙の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁油を含浸させた状態で使用するのに適し
た低損失電気絶縁紙の製造方法に関する。

従来から、低損失のＯＦケーブル用電気絶縁紙として、
ポリエチレンテレフタレート繊維やポリプロピレン繊維
を加圧、加熱融着した合成絶縁紙が知られている。かか
る従来の合成絶縁紙は、セルロース系の絶縁紙と比較し
て、誘電圧接が小さいという利点を有するが、その反面
繊維間の結合が弱く、特に、高温の油中下では、膨潤に
より繊維間の結合が離れる惧れがあつた。

また、このような純プラスチックの絶縁紙では、ヤング
率ガン」、さく、例えば、導体上に巻回して屈曲させた
場合、しわが寄Ｄ易いという難点があつた。

ヤング率を改良するため、ポリオレフィン繊維とセルロ
ース繊維とを混抄することも知られているが、かかる方
法により得られた電気絶縁紙では、ポリオレフィン繊維
が疎水性であるのに対してセルロース繊維が親水性であ
るため、両者の結合（からみ合い）が弱く、均質な混抄
紙が得られていないのが実情である。両者を化学的に結
合できれば勿論このような難点は解消されるが、このよ
うな電気絶縁紙は、未だ開発されていない。本発明は、
かかる従来の難点を解消すべくなされたもので、その要
点は、繊維径２０μ以下、好ましくは０．５〜１．５μ
の、多数のシリコーングラフト化ポリエチレン繊維と、
セルロース繊維とを、後者が７０重量％以下となるよう
に混抄し、密度０．４〜０．９ｇ／ ｃｗｌ、厚さ７０
〜２５０μ、気密度４００〜３００００ガーレー ・秒
／１００ａとなるよう加圧、加熱融着し、かつシリコー
ングラフト化ポリエチレン繊維を架橋させることを特徴
とする電気絶縁紙の製造方法にあり、これにより電気的
特性および油中特性も良好で、かつヤング率をも改善さ
せた低損失電気絶縁紙が得られるものである。本発明に
使用するシリコーングラフト化ポリオレフインは、高密
度、中密度あるいは低密度のポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフインにジクミルパーオキサイド（Ｄ
ＣＰ）のようなラジカル発生剤の好ましくは０．０１〜
２．０重量％とビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＯＳ
）やビニルトリエトキシシラン（ＶＴＥＯＳ）のような
加水分解可能なシリル基を有する化合物を０．１〜５．
０重量％となるよう添加して、これを例えば押出機の如
ぎ加熱混練機能を有する装置に供給して、約２００℃で
加熱混練することにより得られる。

而して、シラン化合物が反応し、好ましくはグラフト率
１．０〜２．５となつた段階で、このシリコーングラフ
ト化ポリオレフインはペレツト化される。このようにし
て得られたシリコーングラフト化ポリオレフインペレツ
トには、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンジア
セテートの如きシラノール縮合触媒を含むマスターバツ
チが添加混合され、スパンボンド法その他公知の方法に
より、繊維に形成される。繊維の外径は、２０μ以下が
好ましく、２０μを越えるときは、ウエブに成形した際
気密度が小さくなり過ぎ、インパルス絶縁破壊特性が低
下するので好ましくない。なお、シリコーングラフト化
ポリエチレンの製造に使用するポリエチレンは、気密度
、例えば０．９２〜０．９８ｇ／ｄ程度のものが耐油特
性に優れているので好適する。また、シリコーングラフ
ト化ポリエチレングラフト化率も耐油性を考慮して、１
．０〜２．５程度のものが適している。以上のようにし
て得られたシリコーングラフト化ポリエチレンの繊維は
、セルロース繊維と混抄後、プレスパート、カレンダー
ロール等により、密度０．４〜０．９ｇ／ＣＴｆｌ、厚
さ７０〜２５０μ、気密度４００〜３００００ガーレ一
・秒／１００αとなるよう加圧加熱し、かつ繊維間を融
着せしめる。

本発明において、ウエブの特性を上記のように限定した
のは次の理由による。

既ち、密度が０．４ｆ／ｄ未満であるが、厚さが７０μ
未満であるか、あるいは気密度４００ガーレ一・秒／１
００ω未満であると、必要な電気特性、特に、インパル
ス破壊電圧値が高くなシ、逆に、厚さが２５０μを超え
る力＼密度が０．９ｇ／Ｃｄを越えるか、あるいは、気
密度が３００００ガーレ一・秒／１００αを越えると油
流抵抗が大となり、絶縁油の含浸が困難となるうえに、
剛性が大となり過ぎ、ケーブルの可撓性が損なわれるよ
うになるのでいずれも好ましくない。

このようにして得られたシリコーングラフト化ポリエチ
レン繊維とセルロース繊維からなるウエプは、加湿雰囲
気中に曝されて、シリコーングラフト化ポリエチレンの
架橋が行なわれ、本発明の電気絶縁が得られる。

なお、シラノール縮合触媒は、シリコーングラフト化ポ
リエチレン繊維とセルロース繊維からなるウエブ中に配
合せずに、例えば、前記の加水架橋工程において、水分
散液あるいは水溶液として、ウエブをこれらのシラノー
ル縮合触媒の水性液中に浸漬することによ人添加するこ
ともできる。

シリコーングラフト化ポリエチレン単独ではヤング率が
小さく、特に０Ｆケーブルの絶縁紙として使用した場合
には、屈曲によね、しわの発生をみる場合がある。第２
の発明においては、繊維径２０μ以下の多数シリコーン
グラフト化ポリエチレン繊維と、セルロース繊維とを後
者が７０重量％以下好ましくは、前者：後者の比が重量
で８０：２０〜３５：６５となるよう混抄し、密度０．
４〜０．９ｇ／Ｃｄｌ厚さ７０〜２５０μ、気密度４０
０〜３００００ガーレ一・秒，／１００αとなるよう加
圧、加熱融着し、シリコーングラフト化ポリエチレン繊
維を架橋させることにより、ヤング率の改善された低損
失電気絶縁紙を提供する。

セルロース繊維を前記の比で混抄することにより、得ら
れる電気絶縁紙のヤング率は改良され、巻回層を屈曲さ
せた場合にもしわの発生はみられない。

なお セルロース繊維を７０重量％を越えて混抄した場
合には、誘電損失が大きくなるので好ましくない。

また、セルロース繊維の混抄により、加熱により繊維間
を融着させた場合、セルロース繊維の０Ｈ基により吸着
されていた水分の影響により、シリコーングラフト化ポ
リエチレン繊維の架橋は促進され、更にセルロース繊維
の０Ｈ基の一部はシリコーングラフト化ポリエチレンと
化学的に結合して、油中の剥離強度は著しく向上する。

本発明の電気絶縁紙は、０Ｆケーブル用絶縁紙、コンデ
ンサー紙等として有利に使用し得る。次に実施例につい
て記載する。

実施例 Ｍ，Ｉ．二２．０の高密度ポリエチレンをベースとする
シリコーングラフト化ポリエチレンを使用して、ＴＭＯ
Ｓをグラフト化させ（グラフト率１．５、これを繊維径
１０μの繊維とした。

次にこの繊維をセルロース繊維と共に抄紙し、温度８０
℃、圧力１０１（ｆ重／Ｃｄで加圧してシート状試料と
し、更に、ＤＢＴＤＬ含有水に浸漬して架橋させた。得
られたシートの特性は次表の通りであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維径２０μ以下の、多数のシリコーングラフト化
   ポリエチレン繊維と、セルロース繊維とを、後者が７０
   重量％以下となるよう混抄し、密度０．４〜０．９ｇ／
   ｃｍ＾３、厚さ７０〜２５０μ、気密度４００〜３００
   ００ガーレー、秒／１００ｃｃとなるよう加圧、加熱融
   着し、かつシリコーングラフト化ポリエチレン繊維を水
   の存在下で架橋させることを特徴とする低損失電気絶縁
   紙の製造方法。 ２ シリコーングラフト化ポリエチレン繊維とセルロー
   ス繊維とは、重量化で８０：２０〜３５：６５の範囲で
   混抄される特許請求の範囲第１項記載の低損失電気絶縁
   紙の製造方法。 ３ シリコーングラフト化ポリエチレンは、密度０．９
   ４〜０．９６ｇ／ｃｍ＾３である特許請求の範囲第１項
   記載の低損失電気絶縁紙の製造方法。 ４ シリコーングラフト化ポリエチレンのグラフト化率
   は１．５〜２．０である特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれか１項記載の低損失電気絶縁紙の製造方法。