JPS5918507A - Sheet-like electric insulator and insulated wire - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高温での耐油性に優れた油浸絶縁体用のシー
ト状電気絶縁体及び油浸絶縁電線に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a sheet-like electrical insulator for oil-immersed insulators having excellent oil resistance at high temperatures, and an oil-immersed insulated wire.

−１−〇１ 近年、油浸電力機器の高電圧化、小型化に伴なって、誘
電特性、耐電圧の優れた絶縁材料が要求されている。こ
の要求を満たすために、繊維紙と電気特性の優れたプラ
スチックとを組合わせた絶縁体が検討されている。この
ような組合せ絶縁体における繊維紙の役割は、絶縁油の
含浸と流動特性を良好に保つＫある。又、この組合せに
於てプラスチックとしては電気特性と加工性、コストな
どを考慮してポリオレフィンが多く使用されているが、
ポリオレフィンは、絶縁油として使用される炭化水素系
絶縁油と化学構造が類似しているために、絶縁油によっ
て膨潤するという欠点がある。-1-〇1 In recent years, with the increase in voltage and miniaturization of oil-immersed power equipment, insulating materials with excellent dielectric properties and withstand voltage are required. In order to meet this requirement, insulators made of a combination of fiber paper and plastics with excellent electrical properties are being considered. The role of fiber paper in such a combination insulator is to maintain good impregnation and flow characteristics of insulating oil. In addition, polyolefin is often used as the plastic in this combination due to its electrical properties, processability, cost, etc.
Since polyolefins have a similar chemical structure to hydrocarbon insulating oils used as insulating oils, they have the disadvantage of being swollen by the insulating oils.

このため、耐油性の比較的良い結晶性ポリオレフィンが
主に使用されるようになった。For this reason, crystalline polyolefins with relatively good oil resistance have come to be mainly used.

ところで油浸電力機器の小型化に伴なって絶縁油の温度
が高くなる傾向になっている。このため結晶性ポリオレ
フィンであっても、その結晶融点に近い温度の炭化水素
系絶縁油に浸漬されると絶縁油による膨潤あるいは溶解
が着るしく彦る０例えば、結晶融点が１２０℃までの高
密度ポリエチ２− レンよシなる絶縁体では、１００’Ｃ以上の絶縁油で膨
潤が著るしくなシ、また結晶融点が１６０〜１７０℃の
ポリプロピレンでは１２０〜１３０℃以上の絶縁油中で
の使用が困難となる。従って、絶縁油の温度が１２０〜
１３０℃以上になる可能性がある場合には、更に結晶融
点の高い結晶性ポリオレフィンが必要となる。However, as oil-immersed power equipment becomes smaller, the temperature of insulating oil tends to rise. For this reason, even crystalline polyolefins tend to swell or dissolve due to the insulating oil when immersed in hydrocarbon insulating oil at a temperature close to the crystal melting point. Insulators such as polyethylene 2-lene do not swell significantly in insulating oil at temperatures above 100'C, and polypropylene, whose crystal melting point is 160-170°C, can be used in insulating oil at temperatures above 120-130°C. becomes difficult. Therefore, the temperature of the insulating oil is 120~
If there is a possibility that the temperature will rise to 130° C. or higher, a crystalline polyolefin with a higher crystal melting point is required.

このような条件に合致するポリオレフィンとして２３０
〜２４０℃の結晶融点を有するポリ−４−メチルペンテ
ン−１を掲げることができる。230 is a polyolefin that meets these conditions.
Poly-4-methylpentene-1 having a crystalline melting point of ˜240° C. may be mentioned.

クラフト紙との貼シ合せに用いられるプラスチックフィ
ルムとしてはポリメチルペンテンフィルムを使用するこ
とがｍ特願昭５４−３７０３９等で既に知られているが
、ポリメチルペンテンは脆化温度の高い樹脂であること
から加工性に乏しく特にフィルム厚が厚い場合には巻き
取シ時等にプラスチックフィルムに微細なりラック等を
生ずることがある。It is already known from Japanese Patent Application No. 37039/1983 that polymethylpentene film is used as a plastic film for laminating with kraft paper, but polymethylpentene is a resin with a high brittle temperature. For this reason, the plastic film has poor workability, and if the film is particularly thick, fine cracks may form in the plastic film during winding.

４−メチルペンテン−１に４−メチルペンテン−１以外
の炭化水素系ビニル化合物を共重合した共重合体が柔軟
性、加工性に優れていることは知られている。これは４
−メチルペンテン−１の重合体特有の立体規則的７−２
らせん構造を持つ結晶構造を４−メチルペンテン−１以
外のビニル化合物を共重合させることによってみだし、
結晶化度を低下させている効果がある。従って４−メチ
ルペンテン−１以外の共重合成分としては４−メチルペ
ンテン−１と分子構造の類似したメチルペンテンの異性
体以外のものの方が結晶構造をみだすのに効果的であ夛
、加工性に優れるものが得られる。It is known that a copolymer obtained by copolymerizing 4-methylpentene-1 with a hydrocarbon vinyl compound other than 4-methylpentene-1 has excellent flexibility and processability. This is 4
-Stereoregular structure specific to the polymer of methylpentene-1 7-2
A crystal structure with a helical structure is obtained by copolymerizing a vinyl compound other than 4-methylpentene-1,
It has the effect of reducing crystallinity. Therefore, as a copolymerization component other than 4-methylpentene-1, copolymerization components other than isomers of methylpentene, which have a similar molecular structure to 4-methylpentene-1, are more effective in revealing the crystal structure and are easier to process. You can get something that is excellent.

−・方共重合成分を導入することによって結晶性を低下
させることは前述のように耐絶縁油性の点で好ましくな
い、このことから前記特願昭５４−３７０３　ｆ）等に
於ても使用するプラスチックをポリメチルペンテンに限
定しているものである。As mentioned above, reducing crystallinity by introducing a copolymerized component is undesirable in terms of resistance to insulating oil, and for this reason, it is also used in the above-mentioned patent application No. 54-3703 f), etc. The plastic is limited to polymethylpentene.

本発明者吟は鋭意検討の結果、ポリ−４−メチルペンテ
ン−１にそれ以外の炭化水嵩系ビニル化合物を共重合し
た共重合体であっても共重合成分が成る範囲内であれば
、加工性に優れると同時に、耐絶縁油性の点でも実用上
問題がないことを見出した。炭化水素系ビニル化合物と
しては前記したようにメチルペンテンの異性体であって
も良いが。As a result of intensive studies, the present inventor, Gin, has found that even if a copolymer is made by copolymerizing poly-4-methylpentene-1 with other hydrocarbon bulk vinyl compounds, as long as the copolymerized components are within the range, processing is possible. It has been found that there are no practical problems in terms of insulating oil resistance as well as excellent properties. As described above, the hydrocarbon vinyl compound may be an isomer of methylpentene.

それ以外のものが特に好ましく例えば以下のものがあけ
られる。エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘ
キセン、オクテン、３−メチル−ブテン−１，３−メチ
ルヘキセン−１等の脂肪族炭化水素系ビニル化合物類等
でも良い。また共重合成分は１種類以上であっても良い
ことは言うまでもない。Other types are particularly preferred, such as the following. Aliphatic hydrocarbon vinyl compounds such as ethylene, propylene, butene, pentene, hexene, octene, 3-methyl-butene-1,3-methylhexene-1, etc. may also be used. It goes without saying that there may be one or more types of copolymerized components.

４−メチルペンテン−１に対する共重合成分の上限は３
０重量％以下が良く、３０重量％を越えると共重合体の
結晶性の低下が犬きく絶縁油に可溶性となシ好ましくな
い。また下限は１重量−であり、１重量％を下相るとき
はフ”イルムに加工す・　　る際の支障となる。The upper limit of the copolymerization component for 4-methylpentene-1 is 3
It is preferable that the amount is 0% by weight or less; if it exceeds 30% by weight, the crystallinity of the copolymer will deteriorate and the copolymer will become soluble in insulating oil, which is not preferable. The lower limit is 1% by weight, and if it is less than 1% by weight, it will be a hindrance when processing into a film.

また、本発明者等は先にポリオレフィンの絶縁油に対す
る＊１１１を抑制するために「ｒリオレフイン系ポリマ
ーにあらかじめ５〜３０重量％の炭化水素系絶縁油を練
シ込んだコンパ今ンドをシート化してなる絶縁体（％開
開５５−８３１０４号、特願昭５３−１６０３２７）を
提案しているが、本発明に於ても当然に仁の手法を応用
することができる。In addition, in order to suppress the *111 effect of polyolefin on insulating oil, the present inventors previously developed a sheet of compound compound in which 5 to 30% by weight of hydrocarbon insulating oil was kneaded into lyolefin polymer in advance. The method of Hitoshi can naturally be applied to the present invention as well.

更に、本発明で使用される共重合体の結晶性を向上させ
、耐絶縁油性を改善するために、１６０℃〜共重合体の
融点の温度範囲で１０〜２０秒以上熱処理を行なう方法
はよシ効果的である。Furthermore, in order to improve the crystallinity and insulating oil resistance of the copolymer used in the present invention, there is a method in which heat treatment is performed for 10 to 20 seconds or more at a temperature ranging from 160°C to the melting point of the copolymer. It is effective.

以下実施例について説明する。Examples will be described below.

実施例１ ４−メチルペンテン−１１００重量部に対し、ブテン−
１を０〜４０重量部含む共重合体を押出機によルフイル
ム状に押し出し、その両面に４０μ厚のセルロース紙を
貼ｐ合わせたシート状絶縁体を作った。押出温度社２８
０℃であり、Ｔダイから押し出されるフィルム状溶融シ
ートの両面にセルロース紙を沿わせて９０℃の圧着ロー
ルによ１０合わせを行ない仕上シ厚さを１５０μｍとし
た。Example 1 Butene-1100 parts by weight of 4-methylpentene
A copolymer containing 0 to 40 parts by weight of 1 was extruded into a film using an extruder, and 40 μm thick cellulose paper was pasted on both sides of the film to produce a sheet-like insulator. Extrusion Temperature Company 28
Cellulose paper was placed along both sides of the film-like molten sheet extruded from a T-die, and the film was pressed together with a press roll at 90°C to give a finished thickness of 150 μm.

得られた各種シート状絶縁体を１２０℃で真空加熱乾燥
後１００℃のアルキルベンゼン系絶ｉ油中に３日間浸漬
した後のシートの厚さの増加率を測定したところ図のと
おシである。The obtained various sheet-shaped insulators were vacuum-heated and dried at 120° C. and then immersed in alkylbenzene-based insulating oil at 100° C. for 3 days, after which the rate of increase in the thickness of the sheets was measured, and the results are as shown in the figure.

また上記シート状絶縁体によって、以下の構造のＯＦケ
ーブルを作シ、評価を行なった。即ち導体断面積４００
ｓｏ＋の撚線導体上ＶＣ１ｏ　ｏμｍ厚のカーヂン紙及
び片面絶縁カー昶ン紙を巻き回し、その上に絶縁層とし
て厚さ４ｍに上記シート状絶縁体を巻き回した。最外層
にけしやへい層を設け。Also, using the above sheet-like insulator, an OF cable having the following structure was constructed and evaluated. That is, the conductor cross-sectional area is 400
Cardin paper with a thickness of 10 μm and single-sided insulating cardin paper were wound on the stranded conductor of SO+, and the above-mentioned sheet-like insulator was wound thereon to a thickness of 4 m as an insulating layer. The outermost layer has a poppy layer.

１２０℃×７日間真空加熱乾燥を行なった仮、アルキル
ベンゼン系絶縁油で注油、含浸ン妬てＯＦケーブルを得
た。After drying under vacuum heating at 120° C. for 7 days, an OF cable was obtained by lubrication and impregnation with alkylbenzene-based insulating oil.

このＯＦケーブルをケーブル外径の２０倍径で２往復さ
せた後、標準負極性衝撃電圧によって破壊電圧を求めた
結果を示せば表１のとおりである。Table 1 shows the results of determining the breakdown voltage using a standard negative polarity impact voltage after making this OF cable reciprocate twice with a diameter 20 times the outer diameter of the cable.

なお共重合成分を含まない即ち、４−メチルペンテン−
１のみの重合体を樹脂層に用いた上記シート状絶縁体で
は、シートへの押出加工性が悪く。Note that it does not contain copolymerization components, that is, 4-methylpentene-
In the above-mentioned sheet-like insulator in which only the polymer 1 is used in the resin layer, extrusion processability into a sheet is poor.

長尺にわたって、良好な試料を得ることができなかった
ｍＦケーブルを造ることが不可能であつた。It has been impossible to build mF cables over long lengths, for which good samples could not be obtained.

表　１ 上記の破壊試験波ケーブルを解体調査したところ、実施
＆１の試料では樹脂層の可撓性が悪いため、樹脂層に微
細なりレージングが生じてお９、実施屋５の試料では、
絶縁体の油による膨潤が大きいために絶縁層に皺が発生
していた。表１及び図の結果から４−メチルペンテン−
ＩＫ対して共重合成分が１〜３０重量部とした場合か良
好な性能を発揮することができることが判る。Table 1 When the destructive test wave cable mentioned above was disassembled and investigated, it was found that fine lasing occurred in the resin layer in the sample of test &1 due to the poor flexibility of the resin layer9, while in the sample of test 5,
The insulating layer was wrinkled due to the large swelling of the insulator due to the oil. From the results in Table 1 and the figure, 4-methylpentene-
It can be seen that good performance can be achieved when the copolymerization component is 1 to 30 parts by weight based on IK.

実施例２ ４−メチルペンテン−１１００重量部に対して、種々の
炭化水素系ビニル化合物を５重量部共重合させた共重合
体を用い、実施例１に示した条件と同様な条件でセルロ
ース紙を貼シ合わせて１５０μｍ厚のシート状絶縁体を
作った。これらのシート状絶縁体について実施例１と同
じ方法でアルキルベンゼン系絶縁油中での厚さ増加率及
びこれらのシート状絶縁体を用いたＯＦケーブルの破壊
を圧を求めた。その結果は表２に示す通シである。Example 2 Using a copolymer obtained by copolymerizing 1100 parts by weight of 4-methylpentene with 5 parts by weight of various hydrocarbon vinyl compounds, cellulose paper was prepared under the same conditions as in Example 1. A sheet-like insulator with a thickness of 150 μm was made by pasting them together. For these sheet-like insulators, the thickness increase rate in alkylbenzene-based insulating oil and the breakdown pressure of OF cables using these sheet-like insulators were determined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

表　２ これらＫよれば共重合成分によ）厚さの増加率に僅かな
差はあるが破壊重圧にはｔｌとんど差がないことがわか
る。Table 2 According to these K, it can be seen that although there is a slight difference in the rate of increase in thickness (depending on the copolymerization component), there is almost no difference in the fracture stress tl.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は共重合体中のブテン−１の重量部数と厚さの増加率
の関係曲線を示すグラフである。 代理人　弁理士　　竹　円　　　守 −１〇−The figure is a graph showing a relationship curve between the weight part of butene-1 in the copolymer and the rate of increase in thickness. Agent Patent Attorney Mamoru Takeen -10-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）４−メチルペンテン−１１００重量部と、４−メチ
ルペンテン−１以外の炭化水素系ヒニル化合物１〜３０
重量部との共重合体がら々るフィルムに繊維紙が貼シ合
わさ乳ていることを特徴とするシート状電気絶縁体 ２）導体上に、４−メチルペンテン−１１００重量部と
、４−メチルペンテン−１と、４−メチルペンテン−１
以外の炭化水素系ビニル化合物１〜３０重量部との共重
合体からなるフィルムに繊維紙が貼）合わされているシ
ート状電気絶縁体が巻回され絶縁油が含浸されているこ
とを特徴とする絶縁電線[Claims] 1) 1100 parts by weight of 4-methylpentene and 1 to 30 parts of a hydrocarbon-based hinyl compound other than 4-methylpentene-1
A sheet-like electrical insulator characterized by laminating fiber paper onto a film containing a copolymer with parts by weight 2) On a conductor, 1100 parts by weight of 4-methylpentene and 4-methyl Pentene-1 and 4-methylpentene-1
A sheet-like electrical insulator is wound around a film made of a copolymer with 1 to 30 parts by weight of a hydrocarbon-based vinyl compound other than 1 to 30 parts by weight of fiber paper and is impregnated with an insulating oil. insulated wire