JPS6129087B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、特に高電圧用電賄ケーブルの絶縁
に用いて好適な電力ケーブル用ラミネート絶縁紙
の製造方法に関するものである。 一般に電力ケーブルの絶縁体用として、クラフ
ト紙に絶縁油を含浸させた所謂油浸紙が広く用い
られている。 そして近年電力供給量の増大などに伴い電力ケ
ーブルにおける誘電損失及び静電容量等の低減化
を目的として、該油浸紙として、２枚のクラフト
紙間に誘電正接及び誘電率の小さなプラスチツク
フイルムをサンドウイツチ状に積層したラミネー
ト紙を用いたラミネート絶縁紙が提案され一応そ
の目的を達成している状況にある。 しかしかかるラミネート紙を絶縁紙として用い
たものは、導体上等にあつて該プラスチツクフイ
ルムの油中における膨潤量が大きいことからケー
ブルコアが固くなり過ぎ各種の不都合を招き、こ
のためかかるプラスチツクフイルムの膨潤を極力
減少させるべくプラスチツクフイルムとして例え
ば２軸延伸ポリオレフインフイルムとしてなどの
油膨潤性を向上させたプラスチツクフイルムなど
を用いたラミネート絶縁紙の使用が種々検討され
ている。 しかし、この２軸延伸ポリオレフインフイルム
からなるラミネート絶縁紙であつても、油中にお
ける膨潤量は、配向していないキヤストフイルム
を用いた場合に比べれば少くなつているが、まだ
大きく、このために該ラミネート紙の表面にクリ
ーズ（しわ）が発生し、ケーブル特性、特に油浸
特性が大幅に低下し、電気的性質に重大な欠陥を
生じるという欠点があつた。 ここに発明者等は、特に上述した電力ケーブル
の加熱処理による絶縁紙表面へのクリーズの発生
の問題を解消すべく鋭意検討を重ねた結果２軸延
伸ポリオレフイン系樹脂フイルムとセルローズ紙
とを貼り合せてなるラミネート絶縁紙を特定の熱
処理条件、即ちその長手方向に一定の張力を掛け
た状態で該ポリオレフインの融点Ｔ_Mを基準とし
てＴ_M−60℃〜Ｔ_M−１℃の温度範囲下に保持する
熱処理を施こすことにより絶縁紙表面におけるク
リーズ発生の問題が解消でき、優れた諸特性をも
つ油浸絶縁体層が形成できることを見いだした本
発明を完成したものである。例えば従来のラミネ
ート絶縁紙を導体上に巻きつけ、これを加熱処理
したサンプルの該ラミネート絶縁紙部分を模式的
に示したのが第１図であり、この場合導体１上の
ラミネート絶縁紙２が油浸で膨潤しオイルギヤツ
プ３を増大し、この部分に上部のラミネート絶縁
紙２が落ち込むことによるクリーズＣを生ずるの
が認められる。 これに対してこの発明方法により製造したラミ
ネート絶縁紙２は、第２図の如く上述の落ち込み
によるクリーズの発生が認められないのである。 この理由は、明確ではないが本発明において上
述したラミネート絶縁紙が張力を付与した状態で
上記温度下に保持熱処理される結果２軸延伸ポリ
オレフイン系樹脂フイルムの結晶化度の上昇、表
面あらさの増大、すべり性の向上あるいは延伸歪
が固定などの効果により膨潤によるクリーズの発
生が殆んど生じなくなることによるものと推定さ
れる。 この発明において、ラミネート絶縁紙を保持熱
処理する温度範囲をポリオレフインの融点（以下
Ｔ_Mと云う）を基準として、Ｔ_M−60℃〜Ｔ_M−10
℃の範囲とする理由は、延伸効果を低減させず、
かつ熱処理の効果を得る為である。すなわち、上
記温度範囲外だと、油浸での膨潤によるクリーズ
をなくすることが出来ないためである。 尚上述したＴ_Mは以下のようにして測定された
値である。サンプル5mgrを走査型熱量計
（DSC）にセツトし、窒素雰囲気下で昇温速度20
℃／分で280℃まで上昇させ、この温度で３分間
保持させたのち、ただちにサンプルを液体窒素中
に投入し急冷した。該サンプルを再び昇温速度20
℃／分で昇温し、結晶の融解に伴なう吸熱ピーク
温度をＴ_nとした。もちろん吸熱ピークが２個以
上表わされる時はベースラインより、最も高い、
吸熱エネルギーの大きなピーク温度を採用する。 上述の熱処理時に張力をかける具体的手段は、
ラミネート絶縁紙の長尺品を常法でロール巻品と
して熱処理を行う方法、パツト状にスリツトした
後にロール巻品として熱処理を行う方法および液
長尺品を連続で加熱媒体や加熱ロールに接触させ
ながら縦方向に所定の張力を掛けながら熱処理す
る方法などがあり、特にロール巻品の方がクリー
ズ発生防止に効果があり好ましい。またその張力
量はラミネート紙巾１cm当り0.05〜6.0Kg好まし
くは0.3〜1.0程度が望ましい。 また、熱処理時間は、熱処理する形態や、熱処
理方法・温度などによつてその効果が異なるため
に特に限定はしない。しかし、ロール巻品で、し
かも熱風で熱処理する場合は、巻長さや空気かみ
こみ率によつても変わるが、少なくとも１時間以
上、好ましくは５時間以上するのがよい。もちろ
ん可熱媒体として加熱液体を用いた場合には、少
なくとも10分以上の熱処理するのがよい。また該
ラミネート紙の長尺品を連続で加熱ロールに接触
させて熱処理する場合は、５分以上処理すればよ
い。 次にこの発明における２軸延伸ポリオレフイン
系樹脂フイルムとは、エチレン又はプロピレンを
主体としてホモポリマー、コポリマー、グラフト
物、又はブレンド物等によるフイルムを意味し、
中でもポリプロピレンフイルムは、絶縁耐力が高
い、誘電体損失が小さい、コストが安い等の理由
で最も好ましい。２軸延伸とは縦方向および横方
向に分子鎖が配向していることであり更に特定の
結晶面が選択的膜面配向をしている状態をいう。
もちろん、プラスチツクフイルムの２軸延伸を行
うには常法にしたがつて実施すれば良く又これら
フイルムの活性化表面の処理も特に限定されな
い。 そしてこれらのフイルムと貼り合せるセルロー
ス紙は次にようなものが用いられる。すなわち、
JIS C2301〜C2308などに定せられているセルロ
ーズを主成物とする天然紙、およびこれらの天然
紙にプラスチツク、フイブリル（たとえばポリプ
ロピレン、フイブリルなど）を混抄したものなど
であり、その表面最大粗さmax（JIS B0601−
1976でCutoff値は0.8mmとある）が５〜60μｍ、
好ましくは10〜40μｍである。厚さ10〜300μｍ
のものである。また紙とフイルムとを貼り合せる
接着剤は耐油性の点から熱硬化接着剤、例えばア
ミノ樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン・イソシアネート系ポリエステル共重合体の
イソシアネート変成品などがある。 この発明によれば、後記実施例からも明らかな
ように、２軸延伸ポリオレフインフイルムとセル
ロース紙とによるラミネート紙を張力をかけた状
態で特定の温度下に保持し熱処理し、延伸フイル
ムの結晶化度の上昇、表面粗さの増大すべり性の
向上、あるいは歪が熱固定されたラミネート絶縁
紙が得られるのであり、これが電力ケーブルに用
いられた場合上述したケーブルの加熱乾燥時に油
浸の膨潤によるクリーズは殆んど発生せず、従つ
て本発明方法にて特製造したラミネート絶縁紙を
用いて絶縁体層を形成した高圧用電力ケーブルの
諸特性は優れた電気特性を保持できる効果を有す
るものであり本発明方法の工業上価値はまことに
大きいものである。 以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。 実施例１〜６、比較例１〜２ 次表１に示す材料にてラミネート絶縁紙を得、
これを巻取張力１Kg／cmで長さ500m巻取つたロ
ール状で表示のように熱処理したものを前記図示
構成の如く絶縁材として導体上に巻きつけ、ドデ
シルベンゼン油に浸し同表の如き温度にて加熱を
行ない、しかるのち絶縁紙表面のクリーズ発生の
有無を調べ結果を同表に示した。

【表】

【表】 比較例 ３ 実施例１でおこなつたロール状での熱処理方法
の代りに、それぞれに使つた厚さ30μｍの電気絶
縁用クラフト紙、および90μｍの２軸延伸ポリプ
ロピレンフイルムを、別々に130℃で48時間熱風
中で熱処理した。しかるのち、該クラフト紙とポ
リプロピレンフイルムとをラミネートして、実施
例１と同様にしてクリーズの発生の有無について
調べた。その結果、導体に近い絶縁材ほど、大き
なクリーズが入つていることが判つた。 以上より、紙とフイルムとののラミネート紙を
ロール状で一体化した状態で熱処理することによ
りクリーズ防止効果があることがわかる。 実施例７、比較例４〜７ 表２に示す構造の各種絶縁材料を用いてこれを
800mm²の導体上に巻回して絶縁体層を形成して
66KV級の油浸絶縁電力ケーブル（絶縁油ドデシ
ルベンゼン）を試作し、インパルス破壊耐圧を測
定した。またインパルス破壊試験後夫々のケーブ
ルを解体し、絶縁体層の状況を観察した。得られ
た結果を表３に示す。

【表】

【表】 比較例４および６におけるバツクリングはテー
プの長さ方向の膨潤による伸び出しが大きいため
と考える。 また比較例５および７では両面にクラフト紙が
ラミネートされているため、長手方向の伸び出し
は抑制されているが、厚さ方向の膨潤、あるいは
熱収縮によりクリーズが発生したと考える。 以上のケーブル実験の結果からも明らかなよう
に本発明方法により得られるラミネート絶縁紙が
著しくその特性が向上されていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラミネート絶縁紙を導体上に巻
きつけて得た電力ケーブルの加熱乾燥処理後の該
ラミネート絶縁紙部分の断面を模式的に示した
図、第２図は本発明方法によるラミネート絶縁紙
を用いた場合の同様の図である。 １…導体、２…ラミネート絶縁紙、３…オイル
ギヤツプ、Ｃ…クリーズ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２軸延伸ポリオレフイン系樹脂フイルムとセ
   ルローズ紙とを貼り合せてなるラミネート絶縁紙
   その長手方向に一定の張力をかけた状態で該ポリ
   オレフインの融点Ｔ_Mを基準としてＴ_M−60℃〜Ｔ
   _M−10℃の温度範囲下に保持することを特徴とす
   る電力ケーブル用ラミネート絶縁紙の製造方法。 ２ 上記１項におけるポリオレフイン系樹脂フイ
   ルムがポリプロピレン系フイルムである１項記載
   の方法。 ３ 上記１項におけるポリオレフイン系樹脂フイ
   ルムとラミネートするセルローズ紙が、その表面
   粗さが５〜60μｍであるセルローズ手体の天然線
   である１項記載の方法。 ４ 上記１項における張力が0.05〜６Kg／cmであ
   る１項記載の方法。 ５ 上記１項における熱処理をロール状あるいは
   パツト状で行う１項記載の方法。