JPS631734B2 - - Google Patents

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JPS631734B2
JPS631734B2 JP55125822A JP12582280A JPS631734B2 JP S631734 B2 JPS631734 B2 JP S631734B2 JP 55125822 A JP55125822 A JP 55125822A JP 12582280 A JP12582280 A JP 12582280A JP S631734 B2 JPS631734 B2 JP S631734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypropylene
oil
film
boiling heptane
present
Prior art date
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Expired
Application number
JP55125822A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5750418A (en
Inventor
Shuji Yoshimi
Seiichiro Kon
Mineaki Nishimatsu
Sadayoshi Mukai
Osamu Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd, Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP12582280A priority Critical patent/JPS5750418A/ja
Publication of JPS5750418A publication Critical patent/JPS5750418A/ja
Publication of JPS631734B2 publication Critical patent/JPS631734B2/ja
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  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は油入電気機器の絶縁に関するものであ
る。油入電気機器、例えば油入コンデンサや油入
ケーブルにおいては、最近従来のクラフト紙のよ
うな絶縁紙にかえ、絶縁体にプラスチツクフイル
ムやテープと絶縁紙との重ね合せ、又は、プラス
チツクと紙のラミネートが使用されている。更に
最近では機器の小型化を目的にコンデンサやケー
ブルの誘電体層の全てを粗面化プラスチツクフイ
ルムやテープで構成したものが開発され、一部で
実用に供されている。 例えばポリプロピレンフイルム又はテープは芳
香族油に対し、溶解膨潤現象を生じ、特に表面を
粗面化した粗面化フイルムを誘電体層の全てに使
用したコンデンサ、ケーブルの場合、溶解、膨潤
により油通路が塞がれ、機器の小型化、長寿命化
を図ることは困難となつている。 本発明は前述の障害を解決した粗面化ポリプロ
ピレンフイルム又はテープを絶縁体の一部又は全
てに使用したことにより、機器の小型化、長寿命
化を図つた油入電気機器に関するものである。ポ
リプロピレンフイルム又はテープの表面を粗面化
する方法は数多く提案されている。機械的な方法
として、ポリプロピレンフイルムの表面をサンド
ブラスト加工する方法、エンボス加工する方法等
があるが、絶縁油含浸性を改良するに充分な表面
凹凸を得ることが困難であり、粗面化処理を強度
に行うと絶縁欠陥を生じ、電気絶縁材料としての
用途に適さない。 また溶融押出未延伸シートの冷却過程における
結晶化条件によりα晶とβ晶が混在した表層を作
り、延伸により網目状凹凸を得る方法があるが、
一般に用いられているポリプロピレンはβ晶の生
成が非常に少ないため得られる表面凹凸は絶縁油
の含浸性及び油入電気機器の長期安定性を改良す
るには不充分である。 このため溶解押出未延伸シートの冷却ドラムへ
の長時間接触、未延伸シートの高温下アニール等
の方法が提案されているが、延伸フイルム内部に
微細な空洞が生じ、絶縁材としての性能低下、延
伸製膜性の低下をきたす等の問題が生じ実用的で
ない。 本発明は粗面化に適したポリプロピレンを種々
検討した結果、本発明における特定されたポリプ
ロピレンにβ晶生成が容易であり、絶縁油含浸性
の良好な粗面化フイルムが得られ易いという特徴
を見出し、本発明に至つた。 本発明は、ポリプロピレンの沸騰ヘプタン不溶
部のアイソタクチツク.ペンタツド分率が0.955、
好ましくは0.96以上であり、またポリプロピレン
の沸騰ヘプタン可溶部の含有量は9.0重量パーセ
ント好ましくは8.0重量パーセント以下であるポ
リプロピレンをα晶及びβ晶の混在する表層を有
するシートにせしめ2軸延伸した粗面化フイルム
を用いて、コンデンサ素子あるいはケーブルの絶
縁層等を形成することを特徴とする油入電気機器
にある。 まず、前記のポリプロピレンの沸騰ヘプタン不
溶部のアイソタクチツク.ペンタツド分率および
沸騰ヘプタン可溶部の含有率は次のように定めら
れる。ポリプロピレン5gを沸騰キシレン500ml
に完全に溶解させた後、20℃に降温し、4時間放
置する。その後瀘別し、20℃キシレン可溶部と不
溶部に分離する。次いで、20℃キシレン不溶部を
更に沸騰ヘプタンで8時間、ソツクスレー抽出部
で抽出して、抽出残渣と抽出物に分離する。この
抽出残渣を沸騰ヘプタン不溶部とする。この乾燥
重量を測定に供した全ポリプロピレン重量から減
じた値を、全ポリプロピレン重量で除した値を重
量百分率で表わしたものが、沸騰ヘプタン可溶部
の含有量である。 アイソタクチツク.ペツタツド分率とはA.
ZambelliらによつてMacromolecules、925
(1973)に発表されている方法、すなわち、 13C
−NMRを使用して測定されるポリプロピレン分
子鎖のペンタツド単位でのアイソタクチツク連
鎖、換言すれば、プロピレンモノマー単位が5個
連続してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレ
ンモノマー単位の分率である。 アイソタクチツクペンタツド分率が0.955未満
では、β晶の生成量が少なくなる。また沸騰ヘプ
タン可溶部が9.0重量パーセントを越えるとβ晶
が生成しにくく、かつコンデンサとして使用した
時の性能が著しく劣る。 また、本発明で使用するポリプロピレンには必
要に応じて熱安定剤、酸化防止剤、β晶核剤、そ
の他の添加剤を含むことができる。 本発明において前記ポリプロピレンよりα晶及
びβ晶の混在する表層を有するシートは公知の方
法、例えば、溶融押出シートの少なくとも一面を
徐冷する方法、一面を急冷し他の面を徐冷する方
法、複合シートの少なくとも一外層に公知のβ晶
核剤を含有せしめたポリプロピレンを用いる方
法、少なくとも一外層に他の層に用いるポリプロ
ピレンより低い固有粘度を有するポリプロピレン
を用いる方法等により得ることが出来る。 本発明における未延伸シート表層のβ晶含率は
K値で0.15以上にする必要がある。K値が0.15以
下の場合、延伸して得られるフイルムの表面荒さ
は絶縁油含浸性を改良するには不充分である。 本発明に用いられる粗面化二軸延伸フイルムは
前記の方法により得られるα晶及びβ晶の混在す
る表層を有するシートをβ晶の融点以上、α晶の
融点以下の延伸温度で延伸することにより得られ
る。 更に本発明における、延伸方法は通常工業的に
用いられている方法、例えばテンダー方式、チユ
ーブラー方式等の延伸機を用いることができる。 以下、本発明の油入電気機器に用いられる粗面
化ポリプロピレンフイルムの使用例について述べ
るが、本発明は、これに限定されるものではな
い。 使用例 1 メルトフローレイトが2.0、沸騰ヘプタン不溶
部のアイソタクチツク.ペンタツド分率が0.965、
沸騰ヘプタン可溶部の含有量が6.8重量パーセン
トのポリプロピレンをTダイ押出機を用い、290
℃で溶融押出しを行ない、ついで、加熱ロールに
より徐冷し、厚さ0.8mmのシートを得た。このシ
ートを150℃の表面温度を有するロールで一方向
に5倍延伸し、引続きテンター方式延伸機(165
℃に調節)にて第1段の方向と直交する方向に9
倍延伸し、135℃で熱処理を施して厚さ18μmの粗
面化2軸延伸ポリプロピレンフイルムを得た。 使用例 2 ポリプロピレンとしてメルトフロー.レイトが
2.1、沸騰ヘプタン不溶部のアイソタクチツクペ
ンタツド分率が0.963、沸騰ヘプタン可溶部の含
有量が7.5重量パーセントであるものを用いた他
は使用例1と同様な方法で粗面化2軸延伸フイル
ムを製作した。 比較例 1 メルトフロー.レイト2.0、沸騰ヘプタン不溶
部のアイソタクチツク.ペンタツド分率0.950、
沸騰ヘプタン可溶部の含有率が11.2重量パーセン
トであるポリプロピレンを用いた他は使用例1と
同様の方法により粗面化2軸延伸フイルムを得
た。 比較例 2 ポリプロピレンとしてメルトフロー.レイト
2.2、沸騰ヘプタン不溶部のアイソタクチツク.
ペンタツド分率が0.946、沸騰ヘプタン可溶部含
有率が7.0重量パーセントであるポリプロピレン
を用いた他は使用例1と同様の方式により粗面化
2軸延伸フイルムを製作した。 以上のようにして製作した使用例1、2、およ
び比較例1、2、により粗面化2軸延伸フイルム
を製膜し、オールフイルムコンデンサを製作し、
試験に供した。 供試コンデンサ アルミニウム箔より成る電極間に18μm厚さの
2軸延伸フイルム(ポリプロピレン)3枚により
形成した誘電体層より成るコンデンサ素子を製
作、加熱、減圧乾燥後表1に示す絶縁油を含浸し
てコンデンサとした。 コンデンサの容量は50KVAである。
【表】
【表】 前記実施例1〜8および比較例3〜6による
50KVAの油入コンデンサを100℃雰囲気中で
1.75E(Eは定格電圧)の交流電圧を連続印加し、
その残存率を求めた。第1図にはその結果が示さ
れている。図より明らかなように本発明による実
施例によれば、150日を経過しても破壊すること
がないことを示している。 以上はコンデンサについて説明したが、油入電
力ケーブルにおいても、本発明の使用例1、2、
による粗面化フイルムよりテープを作り、絶縁層
を本発明の粗面化2軸延伸ポリプロピレンフイル
ムより作成したテープを導体上に巻回すれば、導
体と絶縁層外表部との間に油通間隙を有するケー
ブルを形成することができ、長期安定性の優れた
油入電力ケーブルを得ることができる。 表2には本発明の使用例1、2および比較例
1、2で製作した2軸延伸フイルムの特性値が示
される。
【表】 なお表2における項目(イ)はメルトフロー.レイ
ト(g/10分)を、(ロ)は沸騰ヘプタン不溶部アイ
ソタクチツク.ペンタツド分率を、(ハ)は沸騰ヘプ
タン可溶部含有量(重量パーセント)を示し、ま
た難燃油AはTCP/AN=50/50(重量パーセン
ト)、BはTCP/DTE=50/50(重量パーセント)
である。 また、表2の2軸延伸フイルムの膨潤度(重量
パーセント)は100℃中で40時間浸漬後の重量変
化を示すものである。 Γ 未延伸シートのK値は未延伸シート表層のβ
晶含有率を示す。K値の測定は
Macromolecular Chemie75 135−137(1964)
記載の方法による。 Γ 表面あらさRzはJIS B−0601に準拠し、基
準長さ2.5mmにより測定した。 Γ 絶縁油の含浸性(1)は試験フイルムを巻芯に巻
回し、これを絶縁油(アルキルナフタレン)を
入れた容器内に垂直に立て10時間経過後に含浸
高さ(h)を測定した。 Γ 絶縁油の含浸性(2)は 水平にセツトしたPPフイルム(粗面側を上
にする)の中央部に絶縁油(アルキルジフエニ
ルエタン)0.02mlを滴下し、その上に同一のポ
リプロピレンフイルムを静かにのせ、10分後の
油の広がり面積を測定する。 Γ アルキルナフタレンへのPPの溶解量 アルキルナフタレン200ml中にPPフイルム
100gを入れ100℃で40時間加熱後、室温に放冷
後試料油を100c.c.を採取し、それにフルフラー
ルを混合し、フルフラールに抽出されたPP量
を測定する。 表2より本発明の使用例による粗面化2軸延伸
フイルムは比較例と対比して、ヘイズ値、表面あ
らさが大きく絶縁油の含浸性が良好であることが
判る。 又、表2より比較例1、2によるものは本発明
の使用例によるものと対比して膨潤が大きいこと
が理解される。このような現象はすでに説明した
ところから理解できるように、沸騰ヘプタン不溶
部のアイソタクチツク.ペンタツド分率および沸
騰ヘプタン可溶部含有量の差によつて生じるので
あるが、例えば、沸騰ヘプタン可溶部含有率だけ
が9.0重量パーセント以下であつても大きな膨潤
を生じるのであつて、すでに述べたように、特に
沸騰ヘプタン不溶部アイソタクチツク.ペンタツ
ド分率および沸騰ヘプタン可溶部含有量(重量パ
ーセント)から本発明において使用されるポリプ
ロピレンの特性が規定されるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は油入コンデンサによる本発明の実施例
と比較例との耐電圧特性を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁体層の少なくとも1部に沸騰ヘプタン不
    溶部のアイソタクチツク.ペンタツド分率が
    0.955以上で、沸騰ヘプタン可溶部の含有量が9.0
    重量パーセント以下であるポリプロピレンをα晶
    およびβ晶の混在する表層を有するシートにせし
    め延伸することにより得られる粗面化2軸延伸フ
    イルムを用いることを特徴とする油入電気機器。
JP12582280A 1980-09-10 1980-09-10 Oil-immersed electric device Granted JPS5750418A (en)

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JP12582280A JPS5750418A (en) 1980-09-10 1980-09-10 Oil-immersed electric device

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JPS5750418A JPS5750418A (en) 1982-03-24
JPS631734B2 true JPS631734B2 (ja) 1988-01-13

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ID=14919790

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