JPS6364015B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6364015B2 JPS6364015B2 JP55016439A JP1643980A JPS6364015B2 JP S6364015 B2 JPS6364015 B2 JP S6364015B2 JP 55016439 A JP55016439 A JP 55016439A JP 1643980 A JP1643980 A JP 1643980A JP S6364015 B2 JPS6364015 B2 JP S6364015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- layer
- electrical insulator
- insulator
- electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Insulating Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
この発明は、耐電圧性の改善されたシート状電
気絶縁体に関するものである。 近年、電気機器の高電圧比および小型化に伴な
つて、電気機器に使用される電気絶縁材料はます
ます高電圧性が要求されてきている。一般に電気
絶縁材料の絶縁破壊電界(E)は次の式で表わされ
る。 Ｅ（kV／mm）＝Ad-(1-n) ………(1) ただし、Ａおよびｎは定数でｎは０よりも大き
く、１よりも小さい数であり、またｄは絶縁体の
厚さである（mm）。 前記(1)式から分かるように、絶縁破壊電界Ｅは
絶縁体の厚さｄの増加に伴つて低下する。したが
つて、高電圧化で求められる絶縁体の厚さは相乗
的に厚くなる。そこで、高耐電圧性が要求される
今日では、極力絶縁破壊電界Ｅの大きい絶縁材料
の開発が要望されている。 このような要望に応え、本発明者等は先に特開
昭56−24707号公報において「プラスチツクに、
これと非相溶性の他のプラスチツクを５容量％以
上混入した不均一混合相の電気絶縁材料」を、ま
た特開昭56−106306号公報において「二種以上の
結晶性ポリオレフインからなる不均一混合分散相
のブレンドポリマーで、その中の少なくとも一種
が５容量％以上ブレンドされている電気絶縁材
料」を提案した。 これらの各材料はともに絶縁破壊電界Ｅが大き
く、充分な耐電圧性を有している。特に、特開昭
56−106306号公報に開示した電気絶縁体にあつて
は、耐電圧性が高いだけでなく、誘電損失が小さ
く、機械的特性が優秀であり、しかも成形加工性
が良好であるとともに安価であるなどの利点をも
有する。 そころで、電気機器の絶縁方式としては多くの
場合、シート状電気絶縁体を巻回したものが使用
されている。この点、発明者等は、前記「二種以
上の結晶性ポリオレフインからなる不均一混合分
散相のブレンドポリマーで、その中の少なくとも
一種が５容量％以上ブレンドされている電気絶縁
材料」からなる層とクラフト紙からなる層とを少
なくとも有する二層以上の貼り合せシート状電気
絶縁体が、単一層のシート状電気絶縁体よりも絶
縁波壊電界が大きく、前記(1)式におけるｎが１に
近く、耐電圧性が更に優秀になることを見い出し
た。 この発明はこの知見に基づいて完成されたもの
で、その特徴は二層以上の貼り合せ構成よりなる
シート状電気絶縁体の少なくとも一層を、クラフ
ト紙で構成し、残りの層を少なくとも一層を、二
種以上の結晶性ポリオレフインからなる不均一混
合分散相のブレンドポリマーで、その中の少なく
とも一種が５容量％以上ブレンドされている電気
絶縁材料によつて構成するようにしたことにあ
る。 以下、添付図面を参照しながら、この発明につ
いて詳細に説明する。 先ず、第１図を参照してこの発明のシート状電
気絶縁体の一例である二層構造について説明す
る。 第１図中符号１はシート状電気絶縁体である。
この絶縁体１は、二種以上の結晶性ポリオレフイ
ンからなる不均一混合分散相のブレンドポリマー
で、その中の少なくとも一種が５容量％以上ブレ
ンドされている電気絶縁材料からなる層２と、ク
ラフト紙３とから構成されている。この層２をな
す不均一混合相を形成するには、次のような結晶
性ポリオレフイン系ポリマーを二種以上組み合わ
せて使用する。 ●ポリエチレン（PE） （−CH2−CH2）− ●ポリプロピレン（PP） ●ポリブテン（PB） ●４−メチル・ペンテン−Ｙ（TPX） ●エチレンプロピレンブロツクコポリマー（EP） これらPE、PP、PB、TPX、EP等の結晶性ポ
リオレフインを適宜２種、３種またはそれ以上組
み合わせて使用するが、不均一混合分散相を形成
するために少なくとも１種の結晶性ポリオレフイ
ンを５容量％以上ブレンドする必要がある。少な
くとも１種の結晶性ポリオレフインを５容量％以
上としないと、不均一混合分散相が形成されず、
耐電圧性の高いものが得られない。なお、エチレ
ンプロピレンゴム等のゴム状の非晶性ポリマー
は、結晶性ポリオレフインに比較して耐電圧特性
が劣つているため、使用するのは不適当である。
また、本発明の電気絶縁材料はポリオレフインか
ら構成されているため、その用途に応じて耐熱性
や耐溶剤性を改善するために架橋を行うことがあ
るが、架橋に関係なく所期の耐電圧特性等を発現
させることができる。 ところで、PE、PP、PB等の結晶性ポリオレ
フインはいずれも構造や化学的性質等が類似して
いるため熱溶融状態では均一にブレンドされるこ
とがあるが、結晶性を有しているので冷却固化時
に異なる析出速度で析出し、同一種ポリマー同志
が適当な大きさの球晶を形成して凝集し、その結
果不均一混合分散相が形成される。このように、
性質の類似した２種以上のポリオレフインであつ
ても結晶性を有しているため、不均一混合分散相
の電気絶縁材料が得られる。また、不均一混合相
となると耐電圧特性が向上する理由については、
充分には解明されたわけではないが、単一ポリマ
ーからなるプラスチツク絶縁体では一旦絶縁破壊
が始まると破壊進展阻止されることなく、全路破
壊に到るが、不均一混合分散相を形成するような
ブレンドポリマーのプラスチツクではそれぞれの
相で破壊進展形式が異なつたために、異種プラス
チツクの相が絶縁破壊の進展に対して一種のバリ
ヤ効果を示すためと考えられる。 次に、第２図を参照してこの発明のシート状電
気絶縁体の他の例である三層構造について説明す
る。第２図中４はシート状電気絶縁体である。こ
の絶縁体４は、層５，６，７から構成されてい
る。そして、これらの層５，６，７のうち、いず
れか一層がクラフト紙であり、残りの二層のうち
のいずれか一層が前記二種以上の結晶性ポリオレ
フインからなる不均一混合分散相のブレンドポリ
マーで、その中の少なくとも一種が５容量％以上
ブレンドされている電気絶縁材料からなる層であ
り、残りの一層は、クラフト紙あるいは前記電気
絶縁材料からなる層（但し、プラスチツクの種類
および／または配合比がことなる。）あるいは合
成絶縁紙あるいは均一相のプラスチツクフイル
ム・シートからなる層あるいはプラスチツクにこ
れと非相溶性の他のプラスチツクを５容量％以上
混入した不均一混合分散相の電気絶縁材料（特開
昭56−24707号公報）からなる層などから構成さ
れている。ここでの均一相のプラスチツクフイル
ム・シートとしては、ポリオレフイン系、フツ素
系、含芳香族系あるいはポリエステル系などの各
系列へのプラスチツクを単独で使用したものが用
いられる。 なお、上記材料以外にシラングラフトポリマー
のフイルム等を使用でき、また四層以上の貼り合
わせ構造とすることもできる。また、用途に応じ
て、各層の厚さの比率を変化させて所望の特性を
有するシート状電気絶縁体を形成できる。 以上説明したように、この発明のシート状電気
絶縁体は二層以上の貼り合わせ構成よりなるもの
で、その中の少なくとも一層がクラフト紙であ
り、残りの層の少なくとも一層が、二種以上の結
晶性ポリオレフインからなる不均一混合分散相の
ブレンドポリマー（この中の少なくとも一種のポ
リマーが５容量％以上ブレンドされている。）か
らなる材料によつて構成されている。したがつ
て、この発明のシート状電気絶縁体は、絶縁紙や
均一相のプラスチツクシートからなる従来の絶縁
体よりも絶縁破壊電界が高く、前記(1)式における
ｎも１に近く、耐電圧性が優秀である。しかもま
た、この発明の二層以上貼り合わせたシート状電
気絶縁体は、不均一混合相の単一層から構成され
たシート状電気絶縁体よりも安定な特性を有して
いる。 以下、実施例を示してこの発明の作用効果を具
体的に説明する。 実施例 １ 次の第１表に示す組み合わせの多層構造のシー
ト状電気絶縁体を作つて、このシート状絶縁体の
球一平板電極により正極性標準インパルス電圧に
よる破壊電圧を測定した。得られた破壊電圧とそ
の多層シートを構成する単独シートの大きな方の
値とを比較して、絶縁厚さ１mmでの破壊値上昇率
及び△ｎを求めたところ第１表のとおりであつ
た。ただし、△ｎは前記(1)式のｎにおいて、単独
シートのｎの大きい方の値と比較したときのｎの
増加値である。
気絶縁体に関するものである。 近年、電気機器の高電圧比および小型化に伴な
つて、電気機器に使用される電気絶縁材料はます
ます高電圧性が要求されてきている。一般に電気
絶縁材料の絶縁破壊電界(E)は次の式で表わされ
る。 Ｅ（kV／mm）＝Ad-(1-n) ………(1) ただし、Ａおよびｎは定数でｎは０よりも大き
く、１よりも小さい数であり、またｄは絶縁体の
厚さである（mm）。 前記(1)式から分かるように、絶縁破壊電界Ｅは
絶縁体の厚さｄの増加に伴つて低下する。したが
つて、高電圧化で求められる絶縁体の厚さは相乗
的に厚くなる。そこで、高耐電圧性が要求される
今日では、極力絶縁破壊電界Ｅの大きい絶縁材料
の開発が要望されている。 このような要望に応え、本発明者等は先に特開
昭56−24707号公報において「プラスチツクに、
これと非相溶性の他のプラスチツクを５容量％以
上混入した不均一混合相の電気絶縁材料」を、ま
た特開昭56−106306号公報において「二種以上の
結晶性ポリオレフインからなる不均一混合分散相
のブレンドポリマーで、その中の少なくとも一種
が５容量％以上ブレンドされている電気絶縁材
料」を提案した。 これらの各材料はともに絶縁破壊電界Ｅが大き
く、充分な耐電圧性を有している。特に、特開昭
56−106306号公報に開示した電気絶縁体にあつて
は、耐電圧性が高いだけでなく、誘電損失が小さ
く、機械的特性が優秀であり、しかも成形加工性
が良好であるとともに安価であるなどの利点をも
有する。 そころで、電気機器の絶縁方式としては多くの
場合、シート状電気絶縁体を巻回したものが使用
されている。この点、発明者等は、前記「二種以
上の結晶性ポリオレフインからなる不均一混合分
散相のブレンドポリマーで、その中の少なくとも
一種が５容量％以上ブレンドされている電気絶縁
材料」からなる層とクラフト紙からなる層とを少
なくとも有する二層以上の貼り合せシート状電気
絶縁体が、単一層のシート状電気絶縁体よりも絶
縁波壊電界が大きく、前記(1)式におけるｎが１に
近く、耐電圧性が更に優秀になることを見い出し
た。 この発明はこの知見に基づいて完成されたもの
で、その特徴は二層以上の貼り合せ構成よりなる
シート状電気絶縁体の少なくとも一層を、クラフ
ト紙で構成し、残りの層を少なくとも一層を、二
種以上の結晶性ポリオレフインからなる不均一混
合分散相のブレンドポリマーで、その中の少なく
とも一種が５容量％以上ブレンドされている電気
絶縁材料によつて構成するようにしたことにあ
る。 以下、添付図面を参照しながら、この発明につ
いて詳細に説明する。 先ず、第１図を参照してこの発明のシート状電
気絶縁体の一例である二層構造について説明す
る。 第１図中符号１はシート状電気絶縁体である。
この絶縁体１は、二種以上の結晶性ポリオレフイ
ンからなる不均一混合分散相のブレンドポリマー
で、その中の少なくとも一種が５容量％以上ブレ
ンドされている電気絶縁材料からなる層２と、ク
ラフト紙３とから構成されている。この層２をな
す不均一混合相を形成するには、次のような結晶
性ポリオレフイン系ポリマーを二種以上組み合わ
せて使用する。 ●ポリエチレン（PE） （−CH2−CH2）− ●ポリプロピレン（PP） ●ポリブテン（PB） ●４−メチル・ペンテン−Ｙ（TPX） ●エチレンプロピレンブロツクコポリマー（EP） これらPE、PP、PB、TPX、EP等の結晶性ポ
リオレフインを適宜２種、３種またはそれ以上組
み合わせて使用するが、不均一混合分散相を形成
するために少なくとも１種の結晶性ポリオレフイ
ンを５容量％以上ブレンドする必要がある。少な
くとも１種の結晶性ポリオレフインを５容量％以
上としないと、不均一混合分散相が形成されず、
耐電圧性の高いものが得られない。なお、エチレ
ンプロピレンゴム等のゴム状の非晶性ポリマー
は、結晶性ポリオレフインに比較して耐電圧特性
が劣つているため、使用するのは不適当である。
また、本発明の電気絶縁材料はポリオレフインか
ら構成されているため、その用途に応じて耐熱性
や耐溶剤性を改善するために架橋を行うことがあ
るが、架橋に関係なく所期の耐電圧特性等を発現
させることができる。 ところで、PE、PP、PB等の結晶性ポリオレ
フインはいずれも構造や化学的性質等が類似して
いるため熱溶融状態では均一にブレンドされるこ
とがあるが、結晶性を有しているので冷却固化時
に異なる析出速度で析出し、同一種ポリマー同志
が適当な大きさの球晶を形成して凝集し、その結
果不均一混合分散相が形成される。このように、
性質の類似した２種以上のポリオレフインであつ
ても結晶性を有しているため、不均一混合分散相
の電気絶縁材料が得られる。また、不均一混合相
となると耐電圧特性が向上する理由については、
充分には解明されたわけではないが、単一ポリマ
ーからなるプラスチツク絶縁体では一旦絶縁破壊
が始まると破壊進展阻止されることなく、全路破
壊に到るが、不均一混合分散相を形成するような
ブレンドポリマーのプラスチツクではそれぞれの
相で破壊進展形式が異なつたために、異種プラス
チツクの相が絶縁破壊の進展に対して一種のバリ
ヤ効果を示すためと考えられる。 次に、第２図を参照してこの発明のシート状電
気絶縁体の他の例である三層構造について説明す
る。第２図中４はシート状電気絶縁体である。こ
の絶縁体４は、層５，６，７から構成されてい
る。そして、これらの層５，６，７のうち、いず
れか一層がクラフト紙であり、残りの二層のうち
のいずれか一層が前記二種以上の結晶性ポリオレ
フインからなる不均一混合分散相のブレンドポリ
マーで、その中の少なくとも一種が５容量％以上
ブレンドされている電気絶縁材料からなる層であ
り、残りの一層は、クラフト紙あるいは前記電気
絶縁材料からなる層（但し、プラスチツクの種類
および／または配合比がことなる。）あるいは合
成絶縁紙あるいは均一相のプラスチツクフイル
ム・シートからなる層あるいはプラスチツクにこ
れと非相溶性の他のプラスチツクを５容量％以上
混入した不均一混合分散相の電気絶縁材料（特開
昭56−24707号公報）からなる層などから構成さ
れている。ここでの均一相のプラスチツクフイル
ム・シートとしては、ポリオレフイン系、フツ素
系、含芳香族系あるいはポリエステル系などの各
系列へのプラスチツクを単独で使用したものが用
いられる。 なお、上記材料以外にシラングラフトポリマー
のフイルム等を使用でき、また四層以上の貼り合
わせ構造とすることもできる。また、用途に応じ
て、各層の厚さの比率を変化させて所望の特性を
有するシート状電気絶縁体を形成できる。 以上説明したように、この発明のシート状電気
絶縁体は二層以上の貼り合わせ構成よりなるもの
で、その中の少なくとも一層がクラフト紙であ
り、残りの層の少なくとも一層が、二種以上の結
晶性ポリオレフインからなる不均一混合分散相の
ブレンドポリマー（この中の少なくとも一種のポ
リマーが５容量％以上ブレンドされている。）か
らなる材料によつて構成されている。したがつ
て、この発明のシート状電気絶縁体は、絶縁紙や
均一相のプラスチツクシートからなる従来の絶縁
体よりも絶縁破壊電界が高く、前記(1)式における
ｎも１に近く、耐電圧性が優秀である。しかもま
た、この発明の二層以上貼り合わせたシート状電
気絶縁体は、不均一混合相の単一層から構成され
たシート状電気絶縁体よりも安定な特性を有して
いる。 以下、実施例を示してこの発明の作用効果を具
体的に説明する。 実施例 １ 次の第１表に示す組み合わせの多層構造のシー
ト状電気絶縁体を作つて、このシート状絶縁体の
球一平板電極により正極性標準インパルス電圧に
よる破壊電圧を測定した。得られた破壊電圧とそ
の多層シートを構成する単独シートの大きな方の
値とを比較して、絶縁厚さ１mmでの破壊値上昇率
及び△ｎを求めたところ第１表のとおりであつ
た。ただし、△ｎは前記(1)式のｎにおいて、単独
シートのｎの大きい方の値と比較したときのｎの
増加値である。
【表】
各層の厚さの比率は等しくなつている。
この第１表から明らかなように、結晶性ポリオ
レフインを二種以上ブレンドした不均一混合分散
相の層とクラフト紙とを少なくとも一層ずつ含む
多層構造のシート状電気絶縁体は、破壊電圧値の
上昇および絶縁厚さの増加による破壊電界の低下
抑制の効果を有する。 実施例 ２ 次の第２表に示すクラフト紙／（TPX／
PP）／クラフト紙の三層構造のシート状電気絶
縁体を作つて、これらの絶縁体の特性を実施例１
と同様に測定した。得られた結果を次の第２表に
示す。ただし、この場合も破壊値上昇率及び△ｎ
は、前記同様三層シートを構造する単独シートの
大きい方の値と比較したものである。
レフインを二種以上ブレンドした不均一混合分散
相の層とクラフト紙とを少なくとも一層ずつ含む
多層構造のシート状電気絶縁体は、破壊電圧値の
上昇および絶縁厚さの増加による破壊電界の低下
抑制の効果を有する。 実施例 ２ 次の第２表に示すクラフト紙／（TPX／
PP）／クラフト紙の三層構造のシート状電気絶
縁体を作つて、これらの絶縁体の特性を実施例１
と同様に測定した。得られた結果を次の第２表に
示す。ただし、この場合も破壊値上昇率及び△ｎ
は、前記同様三層シートを構造する単独シートの
大きい方の値と比較したものである。
【表】
（クラフト紙／（TPX／PP）／クラフト紙の
三層構造シートの各層の厚さの比率はそれぞれ1/
３である。） 第２表より結晶性ポリオレフインブレンド層が
ブレンドポリマーの１種を５容量％以上ブレンド
した場合に、破壊電圧の向上が顕著なことがわか
る。
三層構造シートの各層の厚さの比率はそれぞれ1/
３である。） 第２表より結晶性ポリオレフインブレンド層が
ブレンドポリマーの１種を５容量％以上ブレンド
した場合に、破壊電圧の向上が顕著なことがわか
る。
第１図はこの発明の一例のシート状電気絶縁体
の断面図、第２図はこの発明の他の例のシート状
電気絶縁体の縦断面図である。 １，４……シート状電気絶縁体。
の断面図、第２図はこの発明の他の例のシート状
電気絶縁体の縦断面図である。 １，４……シート状電気絶縁体。
Claims (1)
- １ 二層以上の貼り合わせ構成よりなるシート状
電気絶縁体において、その中の少なくとも一層が
クラフト紙であり、残りの層の少なくとも一層が
二種以上の結晶性ポリオレフインからなる不均一
混合分散相のブレンドポリマーでその中の少なく
とも一種が５容量％以上ブレンドされている電気
絶縁材料によつて構成されたことを特徴とするシ
ート状電気絶縁体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1643980A JPS56114225A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Sheettshaped electric insulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1643980A JPS56114225A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Sheettshaped electric insulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114225A JPS56114225A (en) | 1981-09-08 |
| JPS6364015B2 true JPS6364015B2 (ja) | 1988-12-09 |
Family
ID=11916256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1643980A Granted JPS56114225A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Sheettshaped electric insulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114225A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009004167A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Fujikura Ltd | 電気絶縁体およびフレキシブルフラットケーブル |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744465B2 (ja) * | 1973-12-28 | 1982-09-21 | ||
| JPS53103200A (en) * | 1977-02-21 | 1978-09-08 | Fujikura Ltd | Organic high molecular insulation material |
-
1980
- 1980-02-13 JP JP1643980A patent/JPS56114225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114225A (en) | 1981-09-08 |
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