JPS6024878B2 - シ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシートに関する。

更に詳しくは、譲露率、誘電正援、含浸性、機械的性質
等に優れた露気絶箱象紙、特に高圧送電ケーブル用電気
絶系粛紙に関したシートに関する。本発明の特徴は、ポ
リプロピレン短繊維とポリカーボネートのパルプ状物質
とを特定割合に混合抄紙し、乾燥の後加熱加圧すること
であり更には、該ポリカーボネートのパルプ状物質とし
て、特定の方法によりたパルプ状物質を使用することで
ある従来、紙に用いられるパルプ粒子としては天然パル
プが最も良く知られており、送電ケーブル用絶糸教紙と
しても、天然パルプからの紙が多く使われている。

しかし、天然パルプからの紙はその化学的主成分がセル
ロスであるため誘電的性質、耐熱性が悪く、電力需要の
増大に応えるべく近年釆検討されている。５００ＫＶ以
上の送電ケーブル用の絶蕪象限としてはほとんど使用で
きないとされている。

セルロース誘電的性質の悪さを補うものとして、最近に
至りポリカーボネート、ポリプロレン、ポリエチレン、
ポリフエニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリ（２６
−ジフエニルーパラーフェニレンオキサィド）等の素材
が検討されている。

これら素材の誘電的性質は５００ＫＶの以上の送電ケー
ブル用絶織紙として、充分その目的すなわち、低議電損
失化を果し得るものであることは良く知られている。例
えば、我々は先に特公昭４８一２３９６１号公報におい
てポリカーボネート短繊維｛ａ）及びポリカーボネート
を沸点が９０こ０以下のハロゲン化炭化水素に溶解した
濃度２〜２の重量％の溶液を、使用したハロゲン化炭化
水素の沸点より高い温度に保持された熱水中に注入又は
噴射することによって得たパルプ状物質‘ｂーをａ，ｂ
が１：２〜５：１（重量比）になる割合で混合してシー
トを作り、該シートを１４０〜１７０ｏ０の温度で加熱
加圧することを特徴とするポリカーボネート紙の製造法
を提案した。この方法によって得られたポリカーボネー
ト紙の誘電的性質は非常に優れたものであったが、一方
次のような欠点もあった。

【１１機械的性質特に、引張強度が低い。

【２’前記の方法で製造されたパルプ状物質の形状が悪
いためか、抄紙機において連続的に抄造することが困難
であった。

潮 水と混和性の少し、ハロゲン化炭化水素を溶媒とし
て使用しているため、パルプ状物質中に徴量残存するハ
ロゲン化炭化水素の除去が面倒である。

更に、特公昭４８一２６８０１号公報には、ポリカーボ
ネートのジメチルーホルムアミド溶液とポリエステル、
短繊維との混合物を薄膜状にして、この薄膜を水中に浸
潰し、析出した重合体のマトリックスとその中に含有さ
れた短繊維とから成るシートを形成し、加熱加圧下にカ
レンダーロールがけして軍気絶材料に通した合成紙を製
造する方法がＺ記載されている。

この方法により得られた合成紙の誘電的性質は優れたも
のであるが、重合体溶液中へ短繊維を均一に混合するの
がむつかしく、又厚薄斑の少し、均一な紙を得るのが困
難である。などの欠点を有している。我々はこれらの欠
点を除Ｚ去すべ〈、鋭意検討を続けた結果次の様な諸事
実を知見し、本発明を完成したものである。‘１’ボリ
カーボネートは、水と混和性のあるＮ−メチル−２−ピ
ロリドンに良く溶け、溶液の安定性は良好である。

‘２’前記溶液を、Ｎーメチル−２ーピロリドンと水と
から成る沈澱剤中に導入し、微細な粒子として沈澱せし
めることによって、良好な形状を有するパルプ状物質が
得られる。

【３１ このパルプ状物質は抄紙性が良く、短繊維と混
合して、例えば、長網式抄紙機によって連続的に抄造す
る場合にみ断紙等のトラブルは全くない。

ｔ４’（３’項における短繊維としてポリプロピレン短
繊維を特定割合に使用して得たシートの性能は誘電的性
質はもちろんのこと、機械的性質含浸性等申し分のない
ものであった。

すなわち、本発明は１０〜９広重量％のポリプロピレン
短繊維｛ａ｝およびポリカーボネートをＮ−メチル−２
ーピロリドンに溶解した溶液を、Ｎ−メチル−２ーピロ
リドンと水とから成る沈澱剤中に導入することによって
得たパルプ状物質他９０〜ｉの重量％とを混合抄紙し乾
燥の後加熱加圧してなるシートである。

本発明におし、言うポリカーボネートとは、ビス（４ー
ヒドロキシフエニル）メタン、１．１ービス（４一ヒド
ロキシーフエニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフエ
ニル）プロパン、ビス（４…ヒドロキシー３．５−ジク
ロロフヱニル）メタン、ピス（４ーヒドロキシフエニル
）フエニルメタン、２．２ービス（４ーヒドロキシ−３
．５ージブロムフエニル）プロパワ等をジオキシ成分と
して使用し、これとホスゲンあるいは、ジフェニルカー
ポネートとの反応によって得られる。

いわゆるホスゲン法ポリカーボネートあるいはェステル
交換法ポリカーボネートであり、その平均分子量は１０
０００〜５，００政序ましくは２０，０００〜３５，０
００である。本発明においてて使用するパルプ状物質を
製造するに際しては、ポリカーボネートのＮーメチルー
２ーピロリドン溶液を、水とＮ−メチル−２ーピロリド
ンとからなる沈澱剤中に導入し、微細な粒子として沈澱
せしめるパルプ状物質となす方と適用する。ポリカーボ
ネートのＮーメチルー２−ピロリドン溶液中のポリカー
ポネートの濃度はポリカーボネートの重合度、種類等に
よって異なるが、概略２〜２重量％が望ましく更に好ま
しくは６〜１り重量％である。

又、沈澱に供する際の溶液の温度は１０〜９０ｏｏ特に
好ましく２０〜６０ｑｏである。又、溶液中に少量の水
を含有しても差支えない。更に溶液中に溶液と実質上反
応せず、又溶液に溶解しない微小な固体無機物質を添加
混合することは、必ずしも必要でないが含浸性、耐熱性
、電気絶縁性、抄紙性をより一層向上せしめる上で好ま
しいことである。この場合固体無機物質としては、雲母
類、アスベルト、ガラスフレークス、石英粉末、タルク
カオリン、アルミナなどの一種又は二種以上が利用でき
る。

固体無機物質を混合する場合その量は、重合体の５〜４
０の重量％好ましくは１０〜２０の重量％である。前記
した固体無機物質を溶液中に混合する際、できるだけ均
一に分散させるのが好ましく、装置として、例えばＴ・
Ｋ・ホモミクサー（特殊機化工業製）アトラィター（三
井、三池製作所製）などが有効である。

次に、本発明においてはパルプ状物質の製造に際して沈
澱剤として、水とＮ−メチル−２−ピロリドンとから成
る沈澱剤を使用する。

沈澱剤中のＮーメチル−２ーピロリドン濃度は重合体種
類、重合体濃度、重合体重合度等によって多少異なるが
、１５〜８の重量％が適当であり好ましくは３０〜７の
重量％である。

８の重量％より大きいと、生成したパルプ状物質同志が
凝集溶着してしまいこのパルプ状物質を加工して得られ
るシートの引張強伸度、絶縁破壊電圧の低下を招く。

逆に１５重量％より４・さい場合には、得られるパルプ
状物質の形状が粗大なものとなりパルプ状物質同志の絡
合性、パルプ状物質と短繊維との絡合性が少なくなり、
抄紙性が悪くなると共に、得られたシートの機械的性質
、絶縁破壊電圧も悪くなる。沈澱に供する際の沈澱剤の
温度は１０〜７０ＣＯ好ましくは２０〜５０ｏ○である
。沈澱剤は高速蝿梓を行ない、導入した溶液から脱藩煤
すると同時に雛断又は叩解作用を生ぜしめる様に操作す
る。沈澱剤／溶液の流量比は５／１〜３０ノ１が望まし
く、特に好ましくは８／１〜１５ノ１である。

（重量比）かくして得たパルプ状物質は公知の方法によ
り充分水洗した後、ポリプロピレン短繊維と混合抄紙し
乾燥後加熱加圧して、すぐれたシートとすることができ
る。

この時、シート中のパルプ状物質／ポリプロピレン短繊
維の割合は、重量比で９０／１〜１０／９０でる必要が
ある。

パルプ状物質の量が９の重量％より多いと、機械的性質
、特に引張伸度が低くなり舎浸性も悪くなる。

逆にパルプ状物質の量が１の重量％より少し、とシート
の機械的性質、絶縁破壊電圧が低下する。パルプ状物質
とポリプロピレン短繊維からの抄紙は、従来の天然パル
プから製紙する場合と同様、最網式或いは円絹式の製紙
機を用いて湿式法により抄紙するのが良い、この時必要
に応じて界面活性剤、ポリェーテル、トロロアオイの根
汁等の分散剤、増粘剤を加えても良い。ポリプロピレン
短繊維は一般に市販されているものが充分使用できる。

前記の如くして得られた、シートは乾燥後、熱プレス又
は、熱ロール等の手段で加圧下加熱することによって、
すぐれた性能を発現する。

加圧する時の温度は、シート中のパルプ状物質の量等に
よって多少異なるが７０〜１８０００が適当である。

圧力は温度と同様に、シート中のパルプ状物質の量等に
よって異なるが４００ｋ９／仇以下が望ましい。

以下本発明における主要な測定値について測定方法を説
明する。

引張強度；ＪＩＳＰ８１１８の方法に準じて実施しｋｇ
／側２で表わした。

引張伸度；ＪＩＳＰ８１３２の方法により測定し％で表
わした。

絶縁破壊電圧；ＪＩＳＣ２１１１の方法により交流電圧
で測定した。

誘電率、誘電正接；ＪＩＳＣ２１１１の方法により２０
℃６に／Ｓで測定した。

含浸性；直径１物舷の円板状に切断した試料をＪＩＳＩ
号絶縁油の表面に浮べて、全面に絶縁油が浸透してくる
までの所要時間を測定 し、試料の厚さで割ってＳｅｃ／肌で表わした。

実施例 １ 重合体溶液の作成 ポリ−４・４−ジオキシジフエニル−２・２−プロパン
カーボネートの粉末１箱重量部を水分含有量０．２重量
％のＮＭＰ８０重量部に燭拝しながら投入した後、６０
ｏｏまで加溢して、重合体を完全に溶解した。

次いで、溶液の温度を３０ｑｏにまで冷却し、パルプ状
物質製造用の溶液とした。沈澱剤の作凶 ＮＭＰ６り重量部と水３３重量部とを混合し沈澱剤とし
た。

パルプ状物目の重り造 バッファのついてるステーターとタービン翼型ローター
との組み合せからなり、かつ沈澱剤、溶液の供給口およ
び沈澱後のパルプ状物質スラリ−の排出口を備えた管路
燈洋式連続沈澱機に、溶液０．５ｋ９／ｍｉｎ、沈澱剤
５ｋ９／ｍｉｎの流量で同時に供給し、パルプ状物質ス
ラリーを排出口からとり出した。

この際、沈澱剤の温度は３７０、溶液は３０ｏｏに調節
した。

又、ローターの回転は７，１０仇．ｒ．ｍ．とした。得
られたパルプ状物質スラリーを２００メッシュのステン
レス製金網を備えたヌッチェ型減圧櫨過機に入れ、大部
分の沈澱剤を漏液として分離した。

次いで、渡過機からパルプ状物質をとり出すことなくパ
ルプ状物質（間型分）の３ぴ音量のイオン交換水を供給
し、減圧にして洗浄した。

かくして得られたパルプ状物質にはパルプ状物質（固型
分）の約４倍量の水が付着していた。

この付着水中のＮＭＰ濃度をガスクロマトグラフ法で測
定したところ、ｏ．ｏｌ重量％でり、実用上何ら差支え
ない程度にまで充分洗浄できていた。製紙前記によって
得られたパルプ状物質１．２夕（固型分）と単糸織度２
デニール、繊維長さ６側のポリプロピレン短繊維（三菱
レーヨン製、商品名パイレン）０．８夕を含む水分散液
からタツピースタンダードシートマシンを用いて抄紙し
たところ抄紙性は良好で地合の良いシートを得た。

このシートを乾燥後、７０℃、３００ｋｇ／地の条件で
１段目の熱プレスをし、次いで１５ぴ０２００ｋ９／の
の条件で２段目の熱プレスをして、厚さ約１４５側の紙
を得た。この紙の引張強度は４．７ｋ９／柵２ 、仲度
は１４．０％、誘電率２．７、誘電正援０．０５％であ
った又、絶緑破壊強度は１２．靴Ｖ肋、含浸性は１９０
船ｅｃ／側であった。

実施例 ２ 実施例１において、重合体溶液中の重合度濃度を９重量
％に、又沈澱剤中のＮＭＰ濃度を４の重量％とする以外
は実施例１と全く同様にしてパルプ状物質を得た。

次いで、実施例１と同様に実施した得た紙の性能は、実
施例１で得た紙とほとんど同じで良好であった。又、こ
の紙の含浸性を測定したところ２００＄ｅｃ／側で良好
であった。実施例 ３実施例１において、製紙の際のポ
リカーボネートパルプ状物質とポリプロピレン短繊維の
量を種々変えて実施し、シート中のポリカーボネートパ
ルプ状物質とポリプロピレン短繊維の割合が種々に異な
るシートを得た。

これらのシートについての測定結果を第１表に示す。第
１表 第１表において、Ｍ．１，２，６，７は、シト中のポリ
カーボネートパルプ状物質とポリプロピレン繊維の割合
が本発明の範囲外である場合の例であり、恥．１，２，
６の誘電的性質は優れたものであったが引張強伸度が不
十分であった。

又、肺．７の場合、抄紙金網から湿紙をとり出すことが
できずシートが得られなかった。

一方、舷．３，４，５は本発明の方法によるものであり
、引張強伸度、誘電的性質ともに満足できる水準のもの
であった。実施例 ４ ポリカーポネートとして、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−プロパン９刃重量と２−２ービス（４ーヒドロキ
シー３．５−ジブロムーフエニル）プロパン７重量とか
らホスゲン法によって得られたポリカーボネート共重合
物を使用する以外は、実施例１と同機に実施してパルプ
状物質を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （ａ） ポリプロピレン短繊維１０〜９０重量％及
   び（ｂ） ポリカーボネートをＮ−メチル−２−ピロリ
   ドンに溶解した溶液をＮ−メチル−２−ピロリドンと水
   からある沈澱剤中に撹拌しながら導入することによつて
   得たパルプ状物質９０〜１０重量％とを混合抄紙し、乾
   燥し加圧加熱してなるシート。