JPS6353652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は電気機器の導体に纒巻して用いるイ
ンパルス耐電圧に優れたラミネート絶縁テープお
よび絶縁導体に関する。 近時電気機器の高電圧化に伴ない、それに相応
しい絶縁紙テープの改良が試みられており、これ
には従来の電気用絶縁紙とポリオレフインあるい
は弗素樹脂などのプラスチツクテープの貼り合わ
せ絶縁紙が考えられている。 ところが変圧器巻線や超高圧電力ケーブルでは
送電線路の異常時に、過負荷電流により、一時的
に温度上昇が140℃以上に達する場合があり、重
なり合つた貼り合わせ絶縁紙相互が、互に融着し
たり、また貼り合わせ絶縁紙のプラスチツク材料
が部分的に油中に溶解してしまうような現象が観
察されている。 又、貼り合わせ絶縁紙に使用されている絶縁紙
は、変圧器や電力ケーブルに於て絶縁油の移動に
対する通路を確保しなければならないので、貼り
合わせて使用されるプラスチツクテープ材料は油
に溶解性であると、油流抵抗が大となり、変圧器
や電力ケーブルなどの電気機器の冷却効果を妨げ
ることになる。 又、更に貼り合わせ絶縁紙はtanδ、εに優れ、
インパルス強度においても優れていなければなら
ない等の要求事項がある。 本発明はこのような状況に鑑みてなされたもの
で、 (1)融点150℃以上の２種以上のオレフイン混合
ポリマーテープまたは共重合ポリマーテープの両
面に繊維紙テープが熱接着されたラミネート紙に
して、エンボス加工され、かつ前記ポリマーは結
晶化処理されているエンボスラミネート紙および
(2)前記のようなエンボスラミネート紙を導体の外
周に縦添えもしくは纒巻された絶縁導体に存する
ものである。 本発明に於て使用される融点150℃以上のポリ
マーテープは油による膨潤溶解性が小さいが、更
にこれを２種以上の混合ポリマーもしくは共重合
ポリマーとすることにより一層その効果を大きく
し油による膨潤、溶解することなしに必要な電気
特性を発揮することができる。ことに結晶化処理
は耐油性を向上するが、ポリオレフインの熱変形
温度以下で結晶化処理されることが結晶の増大の
ために好ましく、結晶化度60％以上では電気機器
の日常の負荷変動に際し、ほとんど油に溶けなく
なるものである。 繊維紙テープは通常低密度絶縁紙が好ましく、
絶縁油の移動通路の形成とともに絶縁体のε、
tanδおよび破壊電圧に関与するため、その特性は
極めて重要である。 プラスチツクテープと繊維紙との貼着方法とし
ては、Ｔダイから押出された溶融フイルムと繊維
紙とを高温で接触してラミネートするか、または
別工程で得られたフイルムを熱ロールで融着させ
る方法があり、いづれもε、tanδの小さいラミネ
ート紙テープの製造方法として適切なものであ
る。 即ち接着剤を使用するラミネート方法ではε、
tanδに悪影響を与え易いが、ポリオレフインの溶
融ラミネートではこのような欠点は生じない。 次に本発明では更に前記のラミネートと同時
に、エンボス加工をも施して冷却し、接着力を増
大するとともに見かけ厚さ膨潤の低減、結晶化に
よる耐油性の付与により、電気機器の絶縁性能の
安定化に極めて優れた効果を奏している。 プラスチツクテープに繊維紙を貼着するには、
Ｔダイから押出した溶融状態のテープに繊維紙テ
ープを直接接着する方法と、それぞれ別工程で作
られたテープを加熱・加圧ロールで直接融着した
ものが比較的ε、tanδが小さく、好ましいことは
前記の通りであるが、本発明に於ては、熱接着と
同時に繊維紙を介してポリオレフインテープにエ
ンボス加工を施し、更に熱変形温度以下で適当な
時間保持することにより結晶化を高めているので
耐油性が大増に改善されている。これらの状況を
第１表に示す。

【表】 本発明のラミネート紙のポリオレフインは結晶
化が充分進み、絶縁油がポリオレフインフイルム
へ滲透し難くなつており、溶解や膨潤が生じ難く
なつており、経時的変化を生じない安定な絶縁体
を構成し、電気機器の絶縁性能の安定化に寄与す
ることができる。 特にポリプロピレン（PP）や、ポリメチルペ
ンテン（TPX）は立体規則性高分子で、置換基
Ｒの配置によつて結晶化に難易が生ずるもので、
置換基がすべての分子平面に対し、上又は下のい
づれか一方の側にのみ存在する場合には結晶化が
起り易い。 一方、樹脂の改質の面からは、樹脂のアイソタ
クテイシテイの上昇が油溶成分の減量に有効な手
段となる。例えばヘキサン又はヘプタン抽出によ
りアタクチツク成分を完全に除去することによつ
て、油溶性成分を極限まで低減することができ
る。同時に結晶化度も増大するので厚さ、膨潤量
も又減少し、絶縁体は安定化する。 他方、ポリオレフインの最適結晶化温度はアイ
ソタクテイシテイや分子量分布によつて変り、多
成分系の混合物又は共重合物ではより高融点成分
が多い程、より低温側にシフトする。 ポリプロピレン（PP）とポリメチルペンテン
（TPX）との混合系ではTPX成分比が大きい程、
最適結晶化温度が低温側に移り、結晶化処理が容
易となり、実用性が高くなる。 これに反してエチレンとプロピレンとの共重合
またポリエチレンとポリプロピレンとの混合の場
合は、前記と逆の現象を呈し、その結晶化温度は
必然的に高くなり、繊維紙の熱劣化を招き易く、
結晶化を促進し難い。（特公昭51−33280、特開昭
53−19586） 次に本発明ではラミネート紙がエンボス加工さ
れているが、このエンボス加工は厚さの膨潤の緩
和効果があり、そのメカニズムは次のように説明
できる。即ちポリマーフイルムはエンボス加工に
よつて局部的に強く加圧され、繊維紙空間に深く
入り込むため、ポリマーフイルムの見かけ表面積
が増大する。同圧力であつても平坦ロールによる
加圧では、ポリマーフイルムが均一に繊維紙に接
触するのみであるから、ポリマーフイルムの表面
は緩い凹凸となるのみであつて、これを油中に浸
漬すると、厚さ方向に対してほぼ一様に膨潤を生
ずる。これに対しエンボス加工を施したラミネー
ト紙テープにあつては、逆に表面積が増大し、こ
の面積増加に相応して膨潤が分散され、見かけ上
膨潤厚さが減少する。たとえばポリマーフイルム
の見かけ面積が約２倍に増大した場合膨潤厚さは
１／２に減少する。前掲の第１表にはこのような関
係が示されている。 次にフイルムの結晶化について説明すれば、第
２表に275kV、2000mm²OFケーブルについてラミ
ネート紙およびクラフト紙の油流抵抗およびケー
ブル屈曲可能半径〔ケーブル外径倍数〕を示す。
この表によれば、結晶化度が等しい場合、エンボ
ス処理によつて油流抵抗が減少し、ケーブル屈曲
可能半径がクラフト絶縁紙とほとんど同等に小さ
くすることが可能で安定した絶縁体を構成できる
ことが明らかにされている。

【表】 また、本発明は二種のポリオレフインの混合物
もしくは共重合体のフイルムがラミネートに使用
されている結果、高いインパルス破壊強度を保持
しつつ耐熱性を付与することができる。代表的な
ものとしてはポリプロピレンPPとポリメチルペ
ンテンTPXの混合物が挙げられるが、その成分
比はPP5〜95％、TPX95〜５％が実現可能であ
り、破壊電圧の見地からはPP35〜95％、TPX5
〜65％がより好ましく実用性が高い。 この点に関するデータを第３表に示す。

【表】 の三層構成である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融点150℃以上の２種以上のオレフイン混合
   ポリマーテープまたは共重合ポリマーテープの両
   面に繊維紙テープが熱接着されたラミネート紙に
   して、エンボス加工されかつ前記ポリマーの熱変
   形温度以下にて結晶化処理されていることを特徴
   とするエンボスラミネート紙。 ２ オレフイン混合ポリマーテープまたは共重合
   ポリマーテープがメチルペンテン（TPX）およ
   びプロピレン（PP）の各ポリマーの混合物また
   は共重合物である特許請求の範囲第１項記載のエ
   ンボスラミネート紙。 ３ 結晶化処理が結晶化度60％以上に施されてい
   る特許請求の範囲第１項記載のエンボスラミネー
   ト紙。 ４ 融点150℃以上の２種以上のポリオレフイン
   の混合もしくは共重合物テープの両面に繊維紙テ
   ープが熱接着されたラミネートであつて、エンボ
   ス加工後、前記ポリオレフインの結晶化処理され
   ているラミネート絶縁テープを導体の外周に縦添
   えもしくは纒巻したことを特徴とする絶縁導体。