JPH05272091A - 耐熱絶縁紙の製造方法 - Google Patents

耐熱絶縁紙の製造方法

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JPH05272091A
JPH05272091A JP6232492A JP6232492A JPH05272091A JP H05272091 A JPH05272091 A JP H05272091A JP 6232492 A JP6232492 A JP 6232492A JP 6232492 A JP6232492 A JP 6232492A JP H05272091 A JPH05272091 A JP H05272091A
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JP
Japan
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paper
fiber
heat
wet
polyamide
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JP6232492A
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Isao Morikawa
勲 森川
Masaaki Ishihara
正昭 石原
Kenichiro Uematsu
謙一郎 植松
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New Oji Paper Co Ltd
Original Assignee
New Oji Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の耐熱絶縁用ポリアミド紙に比べ、電気絶
縁性が大幅に改善された耐熱絶縁用ポリアミド紙の製造
方法を提供する。 【構成】原紙抄造前にメタ系芳香族ポリアミド繊維を湿
式粉砕して粉砕前の繊維巾に比べ粉砕後の繊維巾を2倍
以上に増加させたのち、離解したメタ系芳香族ポリアミ
ドフィブリッドと前記湿式粉砕後のメタ系芳香族ポリア
ミド繊維とを混合して原料スラリーを調製し、この原料
スラリーを用いて抄造した原紙を熱カレンダー処理する
ことによって耐熱絶縁紙を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱絶縁紙の製造方法に
関する。更に詳しく述べるならば、本発明は電気絶縁性
が大幅に向上した、もしくは電気絶縁性が向上した上に
製造コストの低廉な耐熱絶縁用ポリアミド紙の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】変圧器あるいは高電圧ケーブルの絶縁材
料としてメタ系芳香族ポリアミド100%からなるポリ
アミド紙が広く知られており、例えば米国デュポン社の
「ノーメックス」等が市販されている。このポリアミド
紙は優れた耐熱性と電気絶縁性を有するが、時代の進歩
と共により一層優れた電気絶縁性を有する耐熱絶縁紙の
出現が要望されている。
【0003】かかる要望に応えるため、ポリアミド紙を
抄造する際に、芳香族ポリアミド繊維に芳香族ポリアミ
ドフィブリッドを配合し、このフィブリッドの配合率を
高めることによって絶縁破壊強度を一層高めることが一
般に行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した芳香族ポリア
ミドフィブリッドは、芳香族ポリアミドを溶解した溶液
を剪断力を付与した条件下で凝固浴中に添加して得られ
るパルプ状のものであって、通常の短繊維に比べて高価
である。従って、ポリアミド紙の絶縁破壊強度を高める
ために、従来のように原料中の芳香族ポリアミドフィブ
リッドの配合率を増加することはコストアップを招くこ
とになり、軽々には採用できないという問題がある。
【0005】そこで本発明の目的は、従来の耐熱絶縁用
ポリアミド紙に比べ、電気絶縁性が大幅に改善された、
もしくは電気絶縁性が向上した上に製造コストの低廉
な、耐熱絶縁用ポリアミド紙の製造方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明者らはポリアミド紙の絶縁破壊強度の向上
について鋭意研究を重ねた。その結果、ポリアミド紙の
絶縁破壊強度を向上させるためには、原紙を熱カレンダ
ー処理したときに原紙表面を高度にフィルム化できれば
良いとの結論を得るに至った。そしてさらに、原料とし
て用いるポリアミド繊維を湿式粉砕した後、この湿式粉
砕処理したポリアミド繊維と離解したポリアミドフィブ
リッドとを混合して原料スラリーを調製し、この原料ス
ラリーを用いて抄造した原紙を従来同様に熱カレンダー
処理すれば、原紙表面を高度にフィルム化できることを
見出し本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち本発明は、メタ系芳香族ポリアミ
ド繊維及びメタ系芳香族ポリアミドフィブリッドを原料
として湿式抄紙した原紙を熱カレンダー処理してなる従
来の耐熱絶縁紙の製造方法において、原紙抄造前にメタ
系芳香族ポリアミド繊維を湿式粉砕して粉砕前の繊維巾
に比べ粉砕後の繊維巾を2倍以上に増加させたのち、離
解したメタ系芳香族ポリアミドフィブリッドと前記湿式
粉砕後のメタ系芳香族ポリアミド繊維とを混合して原料
スラリーを調製し、この原料スラリーを用いて原紙を抄
造することを特徴とするものである。
【0008】本発明の方法によって得られた耐熱絶縁用
ポリアミド紙が、従来のものに比べて電気絶縁性が向上
する理由は次のように考えられる。すなわち、芳香族ポ
リアミド繊維を湿式粉砕することによって繊維の形状変
化が起こって繊維の表面積が増大する結果、原紙中の空
隙率が低下する。かような原紙を熱カレンダ−処理する
と、原紙表面がフィルム化されやすくなり、これによっ
て電気絶縁性が増加するものと考えられる。
【0009】本発明の方法においてメタ系芳香族ポリア
ミド繊維の湿式粉砕に使用する湿式粉砕機としては、サ
ンドグラインダ−やダイノミル等の通常粉体の粉砕に用
いられるサンドミルが適当である。製紙用原料繊維の粉
砕・剪断、即ち叩解には一般にビ−タ−が用いられる
が、メタ系芳香族ポリアミド繊維は通常のパルプ繊維に
比べて非常に強靭であるため、ビ−タ−による叩解処理
では顕微鏡観察の結果、繊維の形状変化及び表面積の増
加は微少であり、なおかつ繊維長の減少が促進されるこ
ととなり、本発明の趣旨にそぐわぬばかりか、繊維長の
減少による大幅な紙力の低下を招き好ましくない。一
方、サンドミルによる湿式粉砕処理を加えた繊維は、ビ
−タ−により処理した繊維と比べ繊維長の減少は微少で
あり、繊維巾の増加及び繊維の分岐によるフィブリル化
は大幅である。従って本発明においては、湿式粉砕処理
を加えない未処理繊維に代えて、サンドミルによる湿式
粉砕処理を加えた繊維を原料として使用することによ
り、紙力の低下を微少に抑えたかつ空隙率の低い原紙が
得られ、この原紙を熱カレンダー処理することにより原
紙表面のフィルム化の度合が大きくなり、優れた電気絶
縁性を付与することができる。
【0010】芳香族ポリアミド繊維の湿式粉砕の程度
は、粉砕前の繊維巾に比べて粉砕後の繊維巾が2倍以上
になるようにすることが必要である。2倍未満である
と、原紙中の空隙率が所望する程に低下せず、熱カレン
ダー処理時に原紙表面のフィルム化が効果的になされ
ず、その結果、絶縁紙の電気絶縁性の向上効果が期待通
りに発現しない。
【0011】本発明で使用する原料スラリ−における湿
式粉砕処理済の芳香族ポリアミド繊維と芳香族ポリアミ
ドフィブリッドとの配合率は、一般的には、ポリアミド
繊維とポリアミドフィブリッドの合計重量に対してポリ
アミドフィブリッドを30〜70%の範囲で混合するこ
とができる。特に本発明においては、従来の耐熱絶縁用
ポリアミド紙に比べてフィブリッドの配合率を低くして
も、絶縁破壊強度は従来の水準と同程度、もしくはそれ
以上の水準を維持することが可能となる。
【0012】原紙の熱カレンダー処理に際しては、従来
から耐熱絶縁用ポリアミド紙の製造に慣用されている条
件及び装置が本発明においても同様に使用できる。すな
わち、2本の金属ロールからなる熱カレンダーを用い、
ロールの温度は250〜350℃の範囲、カレンダーの
線圧は250〜450Kg/cmの範囲で適宜選択する
ことができる。
【0013】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、もちろん本発明はこれらの実施例の
みに限定されるものではない。なお、以下の実施例及び
比較例において%とあるのはすべて重量%を示す。ま
た、絶縁破壊強度、引き裂き強さ、引張り強さ、及び繊
維巾は以下の方法により測定した。
【0014】1) 絶縁破壊強度:JIS−C−2111
に従って測定した。 2) 引き裂き強さ:JIS−P−8116に従って測定
した。 3) 引張り強さ:JIS−P−8113に従って測定し
た。 4) 繊維巾:投影機上に繊維像を投影し、スクリ−ン上
でスケーラーによる測定を行った。
【0015】実施例1 耐熱絶縁用ポリアミド紙製造に用いる原料スラリ−を以
下の要領で調製した。先ずポリ(メタフェニレンイソフ
タルアミド)短繊維(ユニチカ社製)を用い、ディスイ
ンテグレ−タ−を使用して濃度1.0%の繊維スラリ−
を調製した。このスラリ−をサンドグラインダ−を用い
て2000rpmで2時間処理し、湿式粉砕した後、振
動式スクリ−ンを使用して繊維結束を除き、繊維巾を測
定した。
【0016】次にポリ(メタフェニレンイソフタルアミ
ド)フィブリッド(ユニチカ社製)を用い、撹はん機を
使用して離解したフィブリッドスラリ−を調製した。上
記の湿式粉砕処理繊維スラリ−とフィブリッドスラリ−
とを表1のごとき配合率で混合し、縦25cm×横25
cmの角型シ−トマシンにて坪量40.0g/m2 、密
度0.33g/cm3 の原紙の手抄きを行った。
【0017】この原紙に、温度280℃、線圧400k
g/cmの条件で熱カレンダ−処理を行い、得られたポ
リアミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き強さ及び引張り強
さを測定した。結果を表1に示す。
【0018】実施例2 実施例1と同様の方法で調製した湿式粉砕処理繊維スラ
リ−とフィブリッドスラリ−とを表1のごとき配合率で
混合し、実施例1と同様の方法で抄造、熱カレンダー処
理して得られたポリアミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き
強さ及び引張り強さを測定した。結果を表1に示す。
【0019】実施例3 実施例1と同様の方法で調製した湿式粉砕処理繊維スラ
リ−とフィブリッドスラリ−とを表1のごとき配合率で
混合し、実施例1と同様の方法で抄造、熱カレンダー処
理して得られたポリアミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き
強さ及び引張り強さを測定した。結果を表1に示す。
【0020】実施例4 実施例1と同様にして調製した繊維スラリ−をサンドグ
ラインダ−を用いて2000rpmで1時間処理し、湿
式粉砕した後、振動式スクリ−ンを使用して繊維結束を
除き、繊維巾を測定した。次に、この湿式粉砕処理繊維
スラリ−と実施例1と同様にして調製したフィブリッド
スラリ−とを表1のごとき配合率で混合し、実施例1と
同様の方法で抄造、熱カレンダー処理して得られたポリ
アミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き強さ及び引張り強さ
を測定した。結果を表1に示す。
【0021】比較例1 実施例1と同様にして調製した繊維スラリ−をサンドグ
ラインダ−を用いて2000rpmで0.5時間処理
し、湿式粉砕した後、振動式スクリ−ンを使用して繊維
結束を除き、繊維巾を測定した。次に、この湿式粉砕処
理繊維スラリ−と実施例1と同様にして調製したフィブ
リッドスラリ−とを表1のごとき配合率で混合し、実施
例1と同様の方法で抄造、熱カレンダー処理して得られ
たポリアミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き強さ及び引張
り強さを測定した。結果を表1に示す。
【0022】比較例2 比較対象用ポリアミド紙製造に用いる原料スラリ−を以
下の要領で調製した。先ずポリ(メタフェニレンイソフ
タルアミド)短繊維(ユニチカ社製)を用い、ディスイ
ンテグレ−タ−を使用して濃度1.0%の繊維スラリ−
を調製した。湿式粉砕処理を加えていないこの未処理繊
維スラリ−と実施例1と同様にして調製したフィブリッ
ドスラリ−とを表1のごとき配合率で混合し、実施例1
と同様の方法で抄造、熱カレンダー処理して得られたポ
リアミド紙の絶縁破壊強度、引き裂き強さ及び引張り強
さを測定した。結果を表1に示す。
【0023】
【0024】表1から明らかなように、湿式粉砕処理を
加えていない未処理繊維を用いた比較例2に対し、これ
と同じフィブリッド配合率60%で湿式粉砕処理繊維を
用いた実施例3及び4で得られた本発明の耐熱絶縁用ポ
リアミド紙は、引き裂き強度と引張り強度では若干劣る
ものの、絶縁破壊強度は大幅に向上している。
【0025】また、比較例2に対し、フィブリッド配合
率を60%から50〜40%に低下させて湿式粉砕処理
繊維を用いた実施例1及び2で得られた本発明の耐熱絶
縁用ポリアミド紙は、フィブリッド配合率が少ないにも
拘らず縁破壊強度が優れていることがわかる。
【0026】更に、比較例及び実施例を相互に比較する
と、耐熱絶縁用ポリアミド紙に所望の電気絶縁性向上効
果を発現させるためには、繊維巾を2倍以上にすること
が必要であることがわかる。
【0027】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、メタ系芳
香族ポリアミド繊維を湿式粉砕後、離解したメタ系芳香
族ポリアミドフィブリッドと混合した原料スラリ−を用
いて湿式抄紙した原紙を熱カレンダー処理するという本
発明方法によって、電気絶縁性に優れた耐熱絶縁用ポリ
アミド紙を製造することができる。
【0028】また、湿式粉砕処理した芳香族ポリアミド
繊維を用いることによって、これと配合する芳香族ポリ
アミドフィブリッドの配合率を低下させても、絶縁破壊
強度の向上を図ることができる。従って本発明において
は、高価なフィブリッドの配合率を低くできるため、原
料コストを低廉にできる上に、電気絶縁性の向上も期待
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 27/12 H01B 3/52 C 9059−5G 7199−3B D21H 5/00 Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタ系芳香族ポリアミド繊維及びメタ系
    芳香族ポリアミドフィブリッドを原料として湿式抄紙し
    た原紙を熱カレンダー処理してなる耐熱絶縁紙の製造方
    法において、原紙抄造前にメタ系芳香族ポリアミド繊維
    を湿式粉砕して粉砕前の繊維巾に比べ粉砕後の繊維巾を
    2倍以上に増加させたのち、離解したメタ系芳香族ポリ
    アミドフィブリッドと前記湿式粉砕後のメタ系芳香族ポ
    リアミド繊維とを混合して原料スラリーを調製し、この
    原料スラリーを用いて原紙を抄造することを特徴とする
    耐熱絶縁紙の製造方法。
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