【発明の詳細な説明】
本発明は誘電特性、耐電圧特性および機械的特
性、とりわけ接着強度のすぐれた電気絶縁用ポリ
メチルペンテンラミネート紙に関するものであ
る。
最近、電力需要の増大により電力機器は益々高
電圧化の傾向にある。そしてそれに応ずる絶縁材
料としてポリメチルペンテン樹脂の溶融押出しに
よつて複数枚の繊維紙を複合一体化させた電気絶
縁用ポリメチルペンテンラミネート紙が実用化さ
れつつある。
この電気絶縁用ラミネート紙には繊維紙として
機械的強度の優れたクラフト絶縁紙が一般に使用
されている。しかしながらクラフト絶縁紙は熱可
溶性でないためにポリメチルペンテン樹脂を溶融
押出しした時の温度では融合せず、また化学接着
性もない。そのためクラフト絶縁紙層とポリメチ
ルペンテン樹脂層との接着は高温度でのポリメチ
ルペンテン樹脂が紙表面の微細な凹部に浸入した
ことによるいわゆるアンカー効果で保持されてい
るにすぎない。そのためにケーブル等に利用され
る過程で剥離現象を生じトラブルの原因になりや
すい。
そこでこの剥離現象を防止するために包装材料
等で提案されているイソシアネートのようなアン
カーコート剤をクラフト紙表面に塗工する技術の
利用が考えられる。しかしこのアンカーコート剤
は極性物質であるため電気絶縁用ラミネート紙の
誘電特性を悪化させる欠点があり、低誘電正接を
要求される高電圧機器用絶縁材料としては不適当
である。
本発明者らは、上記先例に鑑みて、ポリメチル
ペンテン樹脂の溶融押出し法によりクラフト絶縁
紙をラミネートした場合、該クラフト絶縁紙の気
密度を従来のものよりも低下させることにより、
実用上充分な接着強度を有するポリメチルペンテ
ンラミネート紙が得られることを見出した。公知
のようにクラフト絶縁紙の場合には、特に気密度
とインパルス破壊強度の間には密接な関係があ
り、したがつて、クラフト絶縁紙単体では、超高
圧ケーブル絶縁用に使用するためには、気密度を
出来るだけ上げて3000ガーレー秒以上にすること
が望ましい。しかしながら本発明者らはポリメチ
ルペンテンラミネート紙の場合には電気的ストレ
スに対する耐性がクラフト絶縁紙層間に含まれる
ポリメチルペンテンフイルム層によつてある程度
カバーされるために気密度をかなり低下させて
も、ラミネート紙全体のインパルス破壊強度は余
り低下しないことを見出した。
本発明は、この知見に基づくものであり、優れ
た電気特性と実用上要求される機械特性を充足さ
せた電気絶縁用ポリメチルペンテンラミネート紙
を提供するものである。
すなわち本発明は気密度がガーレー秒単位で５
以上3000以下のクラフト絶縁紙の複数枚をポリメ
チルペンテン樹脂を結合剤として押出機で溶融押
出ししながら一体化させてなる電気絶縁用ポリメ
チルペンテンラミネート紙である。
本発明において、クラフト絶縁紙に使用するク
ラフトパルブは市販の電気絶縁用クラフトパルプ
（JISC2307）を充分イオン交換水で洗浄して用い
る。
気密度の下限を５ガーレー秒と規定したのはこ
の数値以下になると目的とする接着強度は向上す
るが、インパルス破壊強度の低下が著るしくなる
ためである。また気密度の上限を3000ガーレー秒
としたのは、これ以上になると、目的とする接着
強度の向上が望めないためである。
本発明のように、低気密度のクラフト絶縁紙を
得るには従来のポリメチルペンテンラミネート紙
用の電気絶縁クラフト紙にくらべて叩解度を下げ
て抄紙すればよい。
以下は実施例について説明する。
実施例
長網多筒式抄紙機により電導度３μＳ／cmのイ
オン交換水を用い叩解度の異なる絶縁紙用クラフ
トパルプによつて密度或は気密度を変えた厚さ40
〜45μｍのクラフト絶縁紙を抄紙した。
次にこれらのクラフト絶縁紙を第１図に示すよ
うに溶融ポリメチルペンテンを結合剤としてラミ
ネートした。この時の結合剤となるポリメチルペ
ンテン層は約40μｍになるようにし、ラミネート
後の厚さは125〜130μｍになるようにした。
一方片面のクラフト絶縁紙に厚さ70μｍのもの
を使い、ポリメチルペンテン結合層を約110μｍ
になるように調整し、ラミネート後の厚さを200
μｍにしたものについても行なつた。
第１表にその結果を示しているが比較例１及び
２のように気密度が6000ガーレー秒以上のように
高くするとインパルス破壊強度は高いが接着強度
は極めて低い。逆に気密度を極端に低くすると、
比較例３に示したように接着強度は著るしく向上
するが、インパルス破壊強度の低下が大きい。
すなわち、クラフト絶縁紙の気密度を高くする
ようにパルプの叩解度を高めると目的とする接着
強度の向上は得られず、逆に叩解度を下げて低気
密度にすると接着強度は満足されるものの、電気
的な破壊強度が低下してしまう。したがつて接着
強度を高めかつ超高圧ケーブル用材料として充分
なインパルス破壊強度を得るためには、第１表か
ら明らかなように気密度が５〜3000ガーレー秒の
範囲のクラフト絶縁紙をポリメチルペンテンラミ
ネート紙の原紙として使用すれば良い。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polymethylpentene laminated paper for electrical insulation which has excellent dielectric properties, voltage resistance properties and mechanical properties, especially adhesive strength. Recently, due to the increase in demand for electric power, there is a trend toward higher voltage power equipment. As a corresponding insulating material, polymethylpentene laminate paper for electrical insulation, which is made by compositely integrating a plurality of sheets of fiber paper by melt-extruding polymethylpentene resin, is being put into practical use. Kraft insulating paper, which has excellent mechanical strength, is generally used as fiber paper for this electrically insulating laminated paper. However, since kraft insulating paper is not thermosoluble, it does not fuse at the temperature at which polymethylpentene resin is melt-extruded, and it also does not have chemical adhesive properties. Therefore, the adhesion between the kraft insulating paper layer and the polymethylpentene resin layer is maintained only by the so-called anchor effect caused by the polymethylpentene resin penetrating into the minute recesses on the paper surface at high temperatures. Therefore, during the process of being used in cables, etc., peeling occurs, which tends to cause trouble. Therefore, in order to prevent this peeling phenomenon, it is possible to use a technique that coats the surface of kraft paper with an anchor coating agent such as isocyanate, which has been proposed for packaging materials. However, since this anchor coating agent is a polar substance, it has the disadvantage of deteriorating the dielectric properties of electrically insulating laminated paper, making it unsuitable as an insulating material for high-voltage equipment that requires a low dielectric loss tangent. In view of the above precedent, the present inventors have discovered that when kraft insulating paper is laminated by melt extrusion of polymethylpentene resin, the airtightness of the kraft insulating paper is lower than that of the conventional one.
It has been found that a polymethylpentene laminated paper having adhesive strength sufficient for practical use can be obtained. As is well known, in the case of kraft insulating paper, there is a close relationship between airtightness and impulse breakdown strength. Therefore, kraft insulating paper alone cannot be used for ultra-high voltage cable insulation. It is desirable to increase the airtightness as much as possible to 3000 Gurley seconds or more. However, in the case of polymethylpentene laminated paper, the resistance to electrical stress is covered to some extent by the polymethylpentene film layer contained between the kraft insulating paper layers, so even if the airtightness is considerably reduced, It was found that the impulse rupture strength of the entire laminated paper did not decrease significantly. The present invention is based on this knowledge and provides a polymethylpentene laminate paper for electrical insulation that satisfies excellent electrical properties and practically required mechanical properties. In other words, the present invention has an airtightness of 5 in Gurley seconds.
This polymethylpentene laminated paper for electrical insulation is made by melting and extruding multiple sheets of kraft insulating paper with polymethylpentene resin as a binder as a binder using an extruder to form a single body. In the present invention, the kraft pulp used for the kraft insulating paper is commercially available kraft pulp for electrical insulation (JISC2307), which is thoroughly washed with ion-exchanged water. The lower limit of the airtightness is defined as 5 Gurley seconds because if it is below this value, the desired adhesive strength will improve, but the impulse rupture strength will drop significantly. Furthermore, the reason why the upper limit of the airtightness is set to 3000 Gurley seconds is that if it exceeds this, the desired improvement in adhesive strength cannot be expected. In order to obtain a kraft insulating paper with a low airtightness as in the present invention, the paper may be made with a lower degree of beating than the conventional electrically insulating kraft paper for polymethylpentene laminated paper. Examples will be described below. Example Using ion-exchanged water with an electrical conductivity of 3 μS/cm using a Fourdrinier multi-tube paper machine, the density or airtightness was changed using kraft pulp for insulating paper with different degrees of beating.
~45 μm kraft insulating paper was made. These kraft insulating papers were then laminated using molten polymethylpentene as a binder as shown in FIG. The polymethylpentene layer serving as the binder at this time was made to have a thickness of about 40 μm, and the thickness after lamination was made to be 125 to 130 μm. On the other hand, use kraft insulating paper with a thickness of 70 μm on one side and a polymethylpentene bonding layer of approximately 110 μm.
Adjust the thickness after lamination to 200
The experiment was also carried out on the micrometer scale. The results are shown in Table 1. When the airtightness is increased to 6000 Gurley seconds or more as in Comparative Examples 1 and 2, the impulse rupture strength is high, but the adhesive strength is extremely low. On the other hand, if the airtightness is extremely low,
As shown in Comparative Example 3, although the adhesive strength is significantly improved, the impulse rupture strength is greatly reduced. In other words, if the degree of beating of the pulp is increased to increase the airtightness of kraft insulating paper, the desired improvement in adhesive strength cannot be obtained, whereas, on the contrary, if the degree of beating is lowered to a low airtightness, the adhesive strength is satisfied. However, the electrical breakdown strength will decrease. Therefore, in order to increase adhesive strength and obtain sufficient impulse rupture strength as a material for ultra-high voltage cables, it is necessary to use polymethyl kraft insulating paper with an airtightness in the range of 5 to 3000 Gurley seconds, as shown in Table 1. It can be used as a base paper for pentene laminated paper. 【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本発明の実施例を示す電気絶縁用ラミ
ネート紙の断面図であり、第２図は該ラミネート
紙のクラフト絶縁紙層と溶融押出しポリメチルペ
ンテン樹脂層間の接着強度の測定法を説明するた
めの試験片取付部の断面図である。
１…クラフト絶縁紙、２…溶融押出しポリメチ
ルペンテン樹脂層、１０…試験片（電気絶縁用ポ
リメチルペンテンラミネート紙）、１１…金属添
板、１２…上部クリツプ、１３…クラフト絶縁紙
層１を一部剥離した部分の残りの層。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrically insulating laminated paper showing an example of the present invention, and FIG. 2 illustrates a method for measuring the adhesive strength between the kraft insulating paper layer and the melt-extruded polymethylpentene resin layer of the laminated paper. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Kraft insulating paper, 2... Melt-extruded polymethylpentene resin layer, 10... Test piece (polymethylpentene laminated paper for electrical insulation), 11... Metal plate, 12... Upper clip, 13... Kraft insulating paper layer 1 Remaining layer of partially peeled area.