JPS58123604A - 電気絶縁用ラミネ−ト紙 - 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】 本発明は誘電特性、耐電圧特性および機械的特性、とり
わけ剥離強度のすぐれた電気絶縁用ポリプルピレンラミ
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１’４　Ｂ益々高電
圧化の趨勢にある。そしてそれに応する絶縁材料として
ポリプロピレンの溶融押出しによって複数枚の絶縁紙を
複合一体化させた電気絶縁用ポリプロピレンラミネート
紙が実用化されつつ泌る。

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
度のすぐ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は寿吟ため、
ポリプロピレ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
層との接着は高温度でのポリプロピレン樹脂が紙表面の
微細な凹部に侵入したことによるＡ６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
案されているイン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。この点特開昭５５−６０２１５で提案
されているポリオレフィン繊維とクラフトパルプとの混
抄紙とポリオレフィンフィルムとを熱融着させて電気絶
縁用ラミネート紙を層成する方法は、前記アンカーコー
ト剤を使用する場合のように誘電特性を悪化させること
なく剥離強度を向上させることができる点ですぐれた方
法といえる。しかし、この方法はポリオレフィン繊維５
０重量＄４での混合を許容する混抄紙と別途作成したポ
リオレフィンフィルムとを熱カレンダー等により熱融着
させることに要点が置かれていることから、ポリオレフ
ィン繊維の融点以上の温度下で熱圧加工が行われ、その
ためクラフトパルプから熱分解ガスが発生し、そのガス
が軟化したフィルム中に圧入されてボイドを生じ耐圧が
極端に低下する恐れがある。一方、ポリプロピレン樹脂
の溶融押出しにより繊維紙同志を複合一体化させる電気
絶縁用ラミネート紙においては、すでに１００％ポリプ
ロピレン繊維紙（不織布）を使用することが提案されて
いる（特公昭５２−３９９３２）。この場合は熱圧加工
法と比較して過酷でなく、またクラフト絶縁紙同志を貼
９合わせたものと比較１−て誘電特性が向」ニするだけ
１でなく剥離強度も強いことが認められる。しかしポリ
プロピレン繊維紙が多５ 孔質であることに基因してインパルス破壊強度の低下を
もたらすと共に引張り強さやヤング率などの機械的特性
をも低下させる難点がある。

本発明者らは、上記先例に鑑みてクラフト絶縁紙の改質
に努力した結果、以下のよう々知見を得るに到った。す
なわち、先に述べた如く、ラミネート紙において、クラ
フト絶縁紙とポリオレフィン押出し層の接着の強さは、
ポリオレフィン樹脂が侵入する紙表面の微細な凹部の形
状およびその数に依存すると思われる。従って、クラフ
トバルブのみを使用して作成したクラフト絶縁紙をポリ
オレフィン樹脂を結合剤として複合一体化した場合、紋
紙や表面の凹凸が多く、且つ凹凸の山と谷の間の高さが
大きい程、該ラミネート紙の剥離強度は強くなる。この
ようなりラフト絶縁紙の表面を作るだめの最も一般的々
方法は、出来るだけ叩解度の低いクラフトパルプを用い
て抄紙する方法である。すなわち叩解度の低いパルプに
よれば繊維の切断が少なく長繊維による非緻密構造の凹
凸屋６ の多い、いわゆる嵩高で密度の低い紙が得られる。

しかし低叩解度パルプによれば紙の気密度が低下し、ラ
ミネート後のインパルス破壊強度が低下してしまう。ま
た機械的な強度も低下を来し、超高圧電気機器用絶縁材
料としての必要特性は満たし得ない。そこで本発明者ら
はラミネート用の絶縁紙として低叩解度クラフトパルプ
と高叩解度クラフトパルプとの混合抄紙を試みたところ
、特に両パルプの一定の配合比において、高低密度テ高
インパルス破壊強度を有しながらクラフト紙層とポリオ
レフィン溶融押出し層の層間の剥離強度を飛躍的に高め
ることを見出しだ。またこの混合パルプの思想を応用し
て高叩解度クラフトパルプの湿紙層と低叩解度クラフト
パルプの湿紙層による抄き重ね紙によっても同様の効果
が得られることを見出し、本発明に到ったものである。

すなわち本発明は、絶縁紙複数枚をエクストルージョン
プロセスにより溶融ポリオレフィンを結合剤として押出
しながら複合一体化してなる電気！？ 絶縁用ラミネート紙において、絶縁紙として６５゜ＳＲ
以上の高叩解度クラフトパルプおよび２０゜ＳＲ以上５
０°ＢＲ以下の低叩解度クラフトパルプにより重量比で
９８〜５０：２〜５０に構成したクラフト紙を用いるこ
とを特徴とするものである。

このクラフト紙によれば低い叩解度のパルプ中に含まれ
る長い繊維の一部または全部が絶縁紙表面に露出するこ
とにより紙表面の凹凸が深く且つ多くなり、結合剤であ
る溶融ポリオレフィンとの結合が強固になり、その結果
、絶縁紙層と溶融ポリオレフィン層との間の剥離強度が
増大する。

本発明者らは基礎実験によってこの効果を確認した。先
ず８０°ＳＲの高叩解度に叩解した絶縁紙用クラフトパ
ルプ中に３０°ＳＲの低叩解度の同極パルプを混合して
作成した約４０μｍの絶縁紙２枚をエクストルーダーに
より溶融ポリプロピレンを結合剤として厚さ約１２５μ
ｍのポリプロピレンラミネート紙を作成した。第１図は
該ポリ特開昭５８−１２３６０４（３） プロピレンラミネーＩ・紙のハード型アルキルベンゼン
中に含浸した時のインパルス破壊強度、低叩解度クラフ
トパルプの混合率の関係を、第２図は絶縁紙層と溶融押
出しポリプロピレン層の間の剥離強度と低叩解度クラフ
トパルプの混合率の関係を示す。両図から明らかなよう
にインパルス破壊強度は低叩解度クラフトパルプの混合
率が５０チをこえると急激に低下し、一方、剥離強度は
低叩解度クラフトパルプの混合率が低いレベル（２チ以
上）で急激に増加することがわかる。

次に高叩解度クラフトパルプとして７０°ＳＲのものを
作り、これを８５重１係、一方、低叩解度パルプ６種を
作り、これを１５重１％とした混合パルプを作成し、約
７０μｍの絶縁紙を抄造した。この絶縁紙２枚をエクス
トルーダーにより溶融したポリプロピレンを結合剤とし
て貼合わせ、厚さ約２００　ｔｔｌｌＬのボ（リプロピ
レンラミネート紙１１、□ を作成した。第３図および第４図は該ラミネート紙のイ
ンパルス破壊強度および剥離強度と低叩解９ 度クラフトパルプの叩解度との関係をそれぞれ示しだも
のである。両図から明らかなように、高叩解度クラフト
パルプ（７０°ＳＲ）に混合する低叩解度クラフトパル
プの叩解度が２０°ＳＲ以下ではラミネート紙のインパ
ルス破壊強度は著しく低い。

一方、剥離強度は５０°ＳＲになると１００グ／１５Ｂ
ｌ］以下になることが予想され従来品との差が余り無く
なる。

以上の基礎実験より高叩解度クラフトパルプに混合する
低叩解度クラフトパルプは叩解度が２０゜ＳＲ以上５０
°ＳＲ以下、・またその混合率は２チ以上、５０％以下
、すなわち重量比で９８〜５０：２〜５０が望ましい範
囲といえる。まだ高叩解度クラフトパルプの叩解度はこ
れまでの経験上６５゜ＳＲ以上であることが望ましい。

一方、高叩解度クラフトパルプの湿紙層（Ａ）と低叩解
度クラフトパルプの湿紙層ＣＢ）による重ね抄きの場合
も前記混合パルプの比率と同じく重量層構成比（Ａ：Ｂ
）で９８〜５０：２〜５０により好ましい結果が得らＩ
Ｏ れる。

以下、本発明の実施例を掲げる。なお、実施例その他に
おける剥離強度の測定は次の方法によった。第６図の如
く試験片１０を金属板で作った添板１１に取付ける。こ
れをテンシロン型万能引張り試験機を使用して試験機の
下部クリップにあらかじめ試験片１０の紙層４の一部を
剥離して取付け、上部クリップ１２に残りの層１３（溶
融押出し層３＋紙層４）を固定する。次いで剥離角度１
８０°を保持しながら下部クリップを下方に剥離スピー
ド１００１Ｉａ／分で引張り、溶融押出し層２と紙層４
の剥離を行う。剥離強度はチャートに描かれた剥離部分
１００朋の内、中央５０Ｕ＋区間の平均値をもって表わ
す。

実施例１ 絶縁紙用クラフトパルプを８５°ＳＲの高叩解度に叩解
したものを８０重量％、また同種パルプを２５°ＳＲの
低叩解度に叩解したものを２０重量％の割合で混合し仕
上がり叩解度７５°ＳＲのパルブＡｌｌ を作成した。このバルブから厚さ４０μｍの絶縁紙を長
網抄紙機で抄造した。また、別途、同種のバルブから同
じく長網抄紙機で４０μ毎の絶縁紙を作成し比較例とし
た。この２種の紙を使用して各々の絶縁紙２枚をエクス
トルーダーにより溶融ポリプロピレンを結合剤として貼
合わせ、約１７０μｍのポリプロピレンラミネート紙を
作成した。

この２種類のラミネート紙の緒特性を第１表に示す。

第　　１　　表 米インパルス破壊強度はハードタイプアルキルベンゼン
で含浸し、２５朋φの電極を用いて測定した。

第１表から明らかな如く本発明の高叩解度クラフトバル
ブと低叩解度クラフトパルプを混合して特開昭５８−１
２３６０４　（４） 作ったいわゆる混合バルブより得た絶縁紙は、通常の叩
解法から得たそれにくらべて、ラミネート絶縁紙の剥離
強度を高め、ｌ」つ電気破壊強度もやや高くなった。

実施例２ 絶縁紙用クラフトバルブを７５°ＳＲおよヒ３００ＳＲ
に叩解したものを用意した。２パツトの円網抄紙機の片
方に７５°ＳＲ，もう一方に２５°ＳＲのバルブを入れ
、７５°ＳＲのものが重量で９０チ、２５°ＳＲのもの
が１０％になるように調整し、約７０胛の絶縁紙を抄造
し、その２枚を第５図の如く低叩解度側２０表面を内側
にして、エクストルーダーにより溶融ポリプロピレンを
結合剤として貼合せ約２５０１ｔｍのポリプロピレンラ
ミネート紙を得た。一方比較例として二つのバット内に
７５゜ＳＲのバルブのみを入れ、約７０μ扉の絶縁紙を
得て、同様にこの２枚、を貼合せ約２５０μｍのラミネ
ート紙を得た。第２表にこれらラミネート紙の諸１３ 特性を示す。

第　　２　　表 以上の実施例ではポリプロピレンラミネート紙の場合に
ついて示したが、結合剤としてのエクストルーダーによ
る溶融押出し層にはポリプロピレンのみでなくその他の
ポリオレフィン樹脂についても同様である。

以上説明した如く本発明により絶縁紙用クラフトバルブ
を用いて高叩解度および低叩解度にそれぞれ調整し、両
パルプにより一定の重量比に構成した複数のクラフト紙
をポリオレフィンを溶融押出ししながら複合一体化した
ラミネート紙によれ煮１４ ば、インパルス破壊強度およびクラフト紙−ポリオレフ
ィンの層間剥離強度の優れた電気絶縁用ラミネート紙が
得られる。また本発明によれば如」−のラミネート紙を
特別の装置を用いることなく極く経済的に構成すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明を説明するためのもので第１図は
低叩解度クラフトバルブの混合率−ラミネート紙のイン
パルス破壊強度の関係図、第２図は同じく混合率−ラミ
ネート紙の剥離強度の関係図、第３図は低叩解度クラフ
トパルプの叩解度−ラミネート紙のインパルス破壊強度
の関係図、第４図は同じく叩解度−ラミネート紙の剥離
強度の関係図、第５図は本発明を円網抄紙機に適用して
構成したラミネート紙の断面図、第６図は本発明のラミ
ネート紙のクラフト紙層とポリオレフィン溶融押出し層
との層間剥離度を説明するだめの試験片と試験片取付は
部の断面図である。 １・・・高叩解度クラフトバルブの紙層屋１５ ２・・・低叩解度クラフトパルプの紙層３・・・ポリオ
レフィン溶融押出し層 ４・・・紙　層 １０・・・試験片（電気絶縁用ラミネート紙）１１・・
・金属添板 １２・・・上部クリップ １３・・・紙層４を一部剥離した部分の残りの層代表特
許出願人 株式会社巴川製紙所 特開昭５８−１２３ＧＯ４（５） 作りＰ角年度りフフＩ−１＼°ルフ０う昆４＋率（％）
第２図 倭ロＰ解度グラットパルフリ毘合平（％）第３図 第４図 イさ１０Ｐ色早階クラフト１Ｉ１６ルアのＯＰ角羊尺バ
’ＳＲ）第１頁の続き ０発　明　者　桑原秀光 静岡市用宗巴町３番１号株式会 社巴用製紙所技術研究所内 ０出　願　人　住友電気工業株式会社 大阪市東区北浜５丁目１５番地 ２０−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁紙複数枚をエクストルージョンプロセスによ
   り溶融ポリオレフィンを結合剤として押出しながら複合
   一体化してなる電気絶縁用ラミネート紙において、絶縁
   紙として６５°ＳＲ以上の高叩解度クラフトパルプおよ
   び２０°ＳＲ以上５０°ＳＲ以下の低叩解度クラフトパ
   ルプによシ重量比で９８〜５０：２〜５０に構成したク
   ラフト紙を用いることを特徴とする電気絶縁用ラミネー
   ト紙。
2. （２）前記クラフト紙が６５°ＳＲ以上の高叩解度クラ
   フトパルプと２０°ＳＲ以上５０°ＳＲ以下の低叩解度
   クラフトパルプとを重量比で９８〜５０：２〜５０に混
   合抄紙したものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電気絶縁用ラミネート紙。 ２
3. （３）前記クラフト紙が６５°ＳＲ以上の高叩解度クラ
   フトパルプの紙層（Ａ）と２０°ＳＲ以−ヒ５０°ＳＲ
   以下の低叩解度クラフトパルプの紙層（Ｂ）からなり、
   かつ重量層構成比（Ａ：Ｂｌが９８〜５０：２〜５０で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気
   絶縁用ラミネート紙。