JP6694826B2 - 耐摩耗性の優れる絶縁被覆材料 - Google Patents
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Description
1)絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、該絶縁被覆材料の接着層が導線と接するように、絶縁被覆材料/導線/絶縁被覆材料となるように部材を重ね合わせて一体化させた積層体の擦り切れ性が3.0回以上であり、かつ前記絶縁フィルムの厚みが20μm以下であることを特徴とする絶縁被覆材料。
2)絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、引張弾性率測定で得られる応力−歪曲線から求められる降伏強度が160MPa以上であって、かつ塑性変形領域での応力x(MPa)と歪a(%)が下記式(1)を満足することを特徴とする絶縁被覆材料。
2.6×a+175<x<6.0×a+370…(1)。
3)絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、絶縁フィルムのループスティフネス値a(g/cm)と絶縁フィルムの厚みb(μm)にかかる式(1)において、kが0.000105以上であることを特徴とする絶縁被覆材料。
a=k×b3・・・式(1)。
<1.絶縁被覆材料>
本発明の一実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、該絶縁被覆材料の接着層が導線と接するように、絶縁被覆材料/導線/絶縁被覆材料となるように部材を重ね合わせて一体化させた積層体の擦り切れ性が3.0回以上であり、かつ前記絶縁フィルムの厚みが20μm以下であることを特徴とする絶縁被覆材料である。
本発明における擦り切れ性とは、<1.絶縁被覆材料>に記載した積層体を用い、British Standard Aerospace Series BS EN3475−503に記載される装置およびプロトコルを用いて測定した擦り切れ性のことを言う。例えば、図1の積層体について導線が位置する場所に相当する凸部表面の擦り切れ性を、British Standard Aerospace Series BS EN3475−503に記載される装置およびプロトコルを用いて評価する。擦り切れ性の評価は5回行い、その平均値を用いる。測定装置としては、例えば、WELLMAN社製のREPEATED SCRAPE ABRASION TESTER(CAT 158L238G1)を使用することができる。
(a)絶縁フィルム−接着層−導線−接着層−絶縁フィルム、または
(b)接着層−絶縁フィルム−接着層−導線−接着層−絶縁フィルム−接着層。
1)絶縁被覆材料の表面を削るなどして、接着層を物理的に除去することによって、絶縁フィルムを得る。
2)このようにして得た絶縁フィルムを、上述のとおり、絶縁フィルム/接着層/導線/接着層/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせて一体化させた積層体を得て、評価を行う。
本実施形態の絶縁被覆材料に使用し得る絶縁フィルムは、種々の絶縁材料からなるフィルムを用いることができ、特に限定されない。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、特に、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、及び難燃性等の諸特性を考慮すると、ポリイミド樹脂を用いたポリイミドフィルムが好ましい。
1)ジアミン成分を有機極性溶媒中に溶解し、これと実質的に等モルの酸二無水物成分を反応させて重合する方法。
2)酸二無水物成分とこれに対し過小モル量のジアミン成分とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、全工程において酸二無水物成分とジアミン成分が実質的に等モルとなるようにジアミン成分を用いて重合させる方法。
3)酸二無水物成分とこれに対し過剰モル量のジアミン成分とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いてここにジアミン成分を追加添加後、全工程において酸二無水物成分とジアミン成分が実質的に等モルとなるように酸二無水物成分を用いて重合する方法。
4)酸二無水物成分を有機極性溶媒中に溶解及び/又は分散させた後、実質的に等モルとなるようにジアミン成分を用いて重合させる方法。
5)実質的に等モルの酸二無水物成分とジアミン成分の混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。
などの方法である。これら方法を単独で用いてもよいし、部分的に組み合わせて用いることもできる。
i)有機溶剤中でジアミン成分と酸二無水物成分を反応させてポリアミド酸溶液を得る工程、
ii)上記ポリアミド酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
iii)上記製膜ドープを支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
iv)さらに上記ゲルフィルムを加熱して、残ったアミド酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。
a)ジアミン成分として、オキシジアニリン(ODA)を用いることが好ましい。より好ましくは、全ジアミン成分のうち、ODAを15モル%以上の割合で使用する。
b)第一段階として、酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、第二段階として、上記第一段階で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において実質的に等モルとなるように用いてポリアミド酸を含む溶液を合成する工程、によりポリイミド前駆体を形成することができる。第一段階で合成するプレポリマーは、柔軟な化学構造のプレポリマーでもよいが、剛直な化学構造のプレポリマーであってもよい。なお、「柔軟な化学構造」とは、高温時に柔軟性を示すものを意図しており、「剛直な化学構造」と対をなすものである。具体的には、高温時に柔軟性を示すポリイミド由来のプレポリマーとは、その高分子量体のフィルムについて、動的粘弾性測定装置(DMA)で貯蔵弾性率を測定した際、300〜450℃の間で50MPa以下に到達するものと定義できる。
c)剛直な化学構造のプレポリマーを製造するために使用される酸二無水物成分としては、例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)が好ましい例として挙げられ、ジアミン成分としては、パラフェニレンジアミン(PDA)が好ましい例として挙げられる。PMDAとBPDAの総量がポリイミド全体の酸二無水物成分のうち40モル%〜90モル%であることが好ましい。剛直な化学構造のプレポリマーは第二段階として形成されることがより好ましい。
d)柔軟な化学構造のプレポリマーは、エーテル結合を含むことが好ましい。例えば、使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計100モル%のうち、エーテル結合を含む酸二無水物成分及び/又はジアミン成分を、35モル%〜70モル%の割合で含む。また、柔軟な化学構造のプレポリマーを合成する際には、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を含むことが好ましい。例えば、ポリイミド前駆体を形成する全酸二無水物成分のうち、10モル%〜55モル%がBTDAであることが好ましい。
e)酸二無水物成分として、BPDAを使用することが好ましい。全酸二無水物成分のうち、BPDAを30モル%以上の割合で使用することがより好ましく、50モル%以上の割合で使用することがより好ましく、70モル%以上の割合で使用することがさらに好ましく、90モル%以上の割合で使用することが特に好ましい。BPDAを100モル%使用してもよい。
本実施形態の絶縁被覆材料に使用され得る接着層としては、種々の接着層を用いることができ、特に限定されない。例えば、電線や、ケーブル(ワイヤー)等の導線等の導体に絶縁フィルムを接着することができればいかなる材質で形成されていてもよいが、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。なかでも、絶縁性、耐薬品性等の観点から、フッ素樹脂であることがより好ましい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料の製造方法について説明する。本実施形態に係る絶縁被覆材料は絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であり、係る接着層を積層した後加熱焼成するものである。この絶縁フィルムと接着層の積層体の製造方法は、当業者が周知のあらゆる方法により可能であるが、例えば、この積層体は、通常、フィルム状の接着層を絶縁フィルムラミネートする方法、あるいは絶縁フィルムに接着層樹脂のディスパージョンを塗布する方法により得ることができる。例えば、本発明において使用される接着層がフッ素樹脂である場合、ディスパージョンとしては、例えば、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)やテトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等を水又は有機溶剤に分散したものを用いることができる。具体的には、ディスパージョンを塗布する場合は、上記フッ素系樹脂のディスパージョンを調製する。ここで用いられるディスパージョンの固形成分濃度は、特に制限されないが、10重量%〜70重量%が取り扱いの面において好ましく用いられる。ラミネートする場合のフィルムとしては、代表的にはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体および塩素を含むポリクロロトリフルオロエチレン等のフィルムがある。本実施形態に係るポリイミドとフッ素樹脂の積層体に使用するフッ素樹脂の厚さは、ディスパージョンの場合は、適切な厚みに達するまで数回の塗布が可能である。
本発明には、上記絶縁被覆材料を備える絶縁ケーブル(ワイヤー)が含まれ得る。係る絶縁ケーブルは、例えば、航空機等の航空宇宙用の電線やケーブル(ワイヤー)等の導線に好適に使用することができる。
実施形態Bでは、実施形態Aと異なる部分のみを記載しており、その他の部分は、実施形態Aを援用するものとする。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、引張弾性率測定で得られる応力-歪曲線から求められる降伏強度を160MPa以上とし、かつ塑性変形領域での応力x(MPa)と歪a(%)が下記式(1)としたことを特徴とする。
2.6×a+175<x<6.0×a+370・・・(1)
本発明者らは、従来、絶縁被覆材料の耐摩耗性を評価するには、絶縁フィルムと接着層を備える幅6mm程度の、長尺の絶縁被覆材料を作製し、当該絶縁被覆材料が導線に巻きつけられた絶縁ワイヤーを準備する必要があり、絶縁ワイヤーの評価自体が非常に煩雑で、かつ絶縁ワイヤーの評価結果を絶縁フィルムや絶縁フィルムを用いた絶縁被覆材料の設計に反映させることが困難であったところ、絶縁被覆材料/導線/絶縁被覆材料となるように部材を重ね合わせて加熱・加圧し、一体化させた積層体を用いて、擦り切れ性を評価した場合に、その値が大きくなればなるほど、耐摩耗性に優れた絶縁被覆材料を提供することができることを見出している。また、絶縁フィルムの特性に着目して絶縁被覆材料を設計する場合には、絶縁フィルム/接着層/導線/接着層/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせて加熱・加圧し、一体化させた積層体について、擦り切れ性を評価した場合に、その値が大きくなるような絶縁フィルムを使用すれば、耐摩耗性に優れることを見出している。なお、擦り切れ性評価用の積層体の作製条件は特に限定されないが、加熱温度は280〜340℃の範囲で、圧力は35〜90kgf/cm2の範囲で、加熱時間は5〜20分の範囲で行えばよい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料に使用される絶縁フィルムは、引張弾性率測定で得られる応力-歪曲線から求められる降伏強度を160MPa以上とし、塑性変形領域での応力x(MPa)と歪a(%)が下記式(1)を満足することを特徴とする。
2.6×a+175<x<6.0×a+370…(1)
絶縁被覆材料に優れた擦り切れ性を与えるフィルムの応力−歪曲線のプロファイルは、歪みを与える、つまり引張モードにおいては、フィルムを引張り始めてからの応力の立ち上がりが急峻で、かつ降伏強度も大きく、さらに降伏点を越えて塑性変形の領域に入ってからの応力も増加しているのに対して、擦り切れ性が不十分であるフィルムの場合は、応力の立ち上がりの角度がゆるく、降伏強度が小さく、さらに塑性変形の領域において応力増加が小さいという傾向を示した。そこで本発明者らは、応力−歪曲線で得られる降伏強度の絶対値が大きく、また塑性変形の領域で応力が増加することを特徴とする絶縁フィルムが絶縁被覆材料に優れた擦り切れ性を与えることを見出した。応力−歪曲線は、ASTM D882に従って引張弾性率測定を行うことで得られる。
2.6×a+175<x<6.0×a+370…(1)
降伏点を過ぎると塑性変形をおこす領域に変わるが、本発明では塑性変形領域を次のように定義する。応力−歪曲線において、歪が1%における接線の傾きを求め、次いで順次、1%歪が増加するごとに接線の傾きを求める。このようにして傾きを求めていき、歪がn%における傾きと歪が(n+1)%における傾きとの差異が1MPa/%以下になる点を求める。このときのn%歪んだときから破断するまでを塑性変形領域と定め、この領域での応力xが式(1)を満足しているかを判断する。本発明で使用する絶縁フィルムは、このように塑性変形領域において応力xが上昇するような挙動を示すフィルムであるが、破断直前にxが多少低下して、式(1)で規定する範囲を外れたとしても、本発明の効果を有すると考えられるので、破断直前の若干のxの低下は無視してもよい。
2.7×a+195<x<6.0×a+370…(2)
2.8×a+215<x<6.0×a+370…(3)
3.7×a+260<x<6.0×a+370…(4)
但し、上記式(2)及び(3)及び(4)におけるxは応力(MPa)を表し、aは歪(%)を表す。
本項目については、実施形態Aを援用するものとする。
本実施形態に係る絶縁被覆材料の製造方法について説明する。本実施形態に係る絶縁被覆材料は絶縁フィルムの両面または片面に接着層を積層したものであり、係る接着層を積層した後加熱焼成するものである。
本項目については、実施形態Aを援用するものとする。
実施形態Cでは、実施形態A及びBと異なる部分のみを記載しており、その他の部分は、実施形態A及びBを援用するものとする。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、絶縁フィルムのループスティフネス値a(g/cm)と絶縁フィルムの厚みb(μm)にかかる式(1)において、kが0.000105以上であることを特徴とする。
a=k×b3・・・式(1)
ループスティフネス値a(g/cm)は、ループスティフネステスタを用いて実測した値であり、例えば株式会社東洋精機製作所製ループスティフネステスタを用いて測定することができる。測定のサンプル巾は10mm、ループ長は50mm、押しつぶし間距離は10mmの条件で、押しつぶし後2分経過した時点での力を読取った値である。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと接着層とを備えており、上記絶縁フィルムは、絶縁フィルムのループスティフネス値a(g/cm)と絶縁フィルムの厚みb(μm)にかかる式(1)において、kが0.000105以上であることを特徴とする。
a=k×b3・・・式(1)
(式(1)において、aはループスティフネス値(g/cm)、bは絶縁フィルムの厚み(μm)である)
本発明においては、ポリアミド酸の重合にはいかなるモノマーの添加方法を用いてもよく、特に限定されないが、例えば、上述した実施形態Aに記載した方法を好適に使用できる。
i)有機溶剤中で芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミド酸溶液を得る工程、
ii)上記ポリアミド酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
iii)支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
iv)さらに加熱して、残ったアミド酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。
iii)の工程でゲルフィルムを引き剥がした後のゲルフィルムにかかる張力を調節することにより、ループスティフネス値を調節することができる。ゲルフィルムにかかる張力を大きくすると、ループスティフネス値は大きくなる傾向にある。
本項目については、実施形態Aを援用するものとする。
本実施形態に係る絶縁被覆材料の製造方法について説明する。本実施形態に係る絶縁被覆材料は絶縁フィルムの両面または片面に接着層を積層したものであり、係る接着層を積層した後加熱焼成するものである。
本項目については、実施形態Aを援用するものとする。
上記した実施形態A〜Cを適宜組み合わせた形態もまた、本発明の実施形態の一例である。実施形態A〜Cを組み合わせた形態は、具体的には、下記の組み合わせが挙げられる。
本願発明は以下の構成を有するものである。
a=k×b3・・・式(1)
2.上記絶縁フィルムのループスティフネス値aが2.4g/cm以下であることを特徴とする1に記載の絶縁被覆材料。
2.6×a+175<x<6.0×a+370…(1)
4.擦り切れ性が2.0回以上であることを特徴とする3に記載の絶縁被覆材料。
絶縁フィルム、接着層および導線を、以下の(a)または(b)の順に積層させた積層体を用いて測定することを特徴とする、方法;
(a)絶縁フィルム−接着層−導線−接着層−絶縁フィルム、または
(b)接着層−絶縁フィルム−接着層−導線−接着層−絶縁フィルム−接着層。
(合成例1A:ポリイミド前駆体1Aの合成)
容量1900Lの釜にDMFを974.9kg投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を45.1kg添加し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を29.2kg添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を33.4kg添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、パラフェニレンジアミン(PDA)を24.4kg添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を51.1kg添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体1Aを得た。
容量1900Lの釜にDMFを976.5kg投入し、2,2−ビス−[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)を31.9kg添加し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を27.7kg添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を27.8kg添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を23.5kg添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、パラフェニレンジアミン(PDA)を23.3kg添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を49.0kg)添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体2Aを得た。
特許文献1の実施例1Aに記載されている40モル%の3,3’,4,4‘−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、60モル%のピロメリット酸二無水物、60モル%のパラフェニレンジアミンおよび40モル%の4,4’ジアミノジフェニルエーテルを用いて、ポリイミド前駆体を作製した。つまり、容量1900Lの釜にDMFを993.6kg投入し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を55.6kg添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を61.9kg添加し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を37.9kg添加し、パラフェニレンジアミン(PDA)を29.1kg添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体3Aを得た。
容量1600Lの釜にDMFを975.35kg投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を89.0kg添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を94.1kg添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体A4を得た。
<本発明の積層体の作製>
合成例1Aで得たポリイミド前駆体1A(110g)に、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.0モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.8モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の50%となる重量
0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を118℃×110秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×110秒で乾燥・イミド化させて厚さ18μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、ポリイミドフィルム/テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)/0.9mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/ポリイミドフィルムとなるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/上記積層体/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/SUS板となるように部材を重ね合わせて、285℃にて10分間、80kgf/cm2の圧力を加えることで積層体を得た。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、British Standard Aerospace Series BS EN3475−503に記載される装置およびプロトコルを用いて擦り切れ性を測定した。当該測定を5回実施して、その平均値を擦り切れ性とした。測定は、23℃/55%RH環境下で行った。測定にはWELLMAN社製のREPEATED SCRAPE ABRASION TESTER(CAT 158L238G1)を使用した。また、導線はPhelps doges社製のHigh performance conductor Nickel coated copper(AWG:20、CONST:19/32、直径:0.9mm)を使用した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
合成例1Aで得られたポリイミド前駆体に、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.0モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.8モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の50%となる重量
次いで、0℃程度に冷却したリップ幅520mmのマルチマニホールド式ダイスから、化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめたポリイミド前駆体を連続的に押出して、当該ダイスの下50mmを走行しているSUS製のエンドレスベルトに流延した。流延後、50℃から140℃の範囲で段階的に110秒間加熱し、自己支持性を発現したゲルフィルムをSUS製のエンドレスベルトから引き剥がした。引き剥がしたゲルフィルムをピンシートに固定し、250℃から400℃の範囲で段階的に乾燥・イミド化した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。
<本発明の積層体の作製>
実施例1Aと同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。得られたポリイミドフィルムの片面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)層が2μmとなるようにFEP水性ディスパージョンを塗布し、150℃で65秒乾燥、420℃で15秒間焼成してFEP/ポリイミド構成の絶縁被覆材料を作製した。得られた絶縁被覆材料について、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)面が導線と接触するように配して、絶縁被覆材料/0.9mmφ導線/絶縁被覆材料となるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材/上記積層体/緩衝材/SUS板となるように部材を重ね合わせて、305℃にて20分間、80kgf/cm2の圧力を加えることで積層体を得た。また、導線はPhelps doges社製のHigh performance conductor Nickel coated copper(AWG:20、CONST:19/32、直径:0.9mm)を使用した。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、1.5時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
実施例1Aと同じ作業を行い、ポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。得られたポリイミドフィルムの片面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)層が2μmとなるようにFEP水性ディスパージョンを塗布すること以外は実施例1Aと同様にして、総厚み20μmの絶縁被覆材料を得た。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして、長尺ワイヤーを得た。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、96時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
実施例1Aと同様にして、ポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。得られたポリイミドフィルムの両面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)層が2μmとなるようにFEP水性ディスパージョンを塗布すること以外は実施例2Aと同様にして、積層体を得た。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、2.0時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様に擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
実施例1Aと同じ作業を行い、ポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。得られたポリイミドフィルムの両面に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)層が2μmとなるようにFEP水性ディスパージョンを塗布すること以外は実施例2Aと同様にして総厚み22μm絶縁被覆材料を得た。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例2Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、96時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
合成例2Aで得たポリイミド前駆体2Aを使用した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは20μmであった。得られたポリイミドフィルムについて実施例1Aと同様にして積層体を作製した。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
合成例2Aで得たポリイミド前駆体2Aを使用した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは20μmであった。得られたポリイミドフィルムを用いて実施例1Aと同様にして絶縁被覆材料を得た。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、96時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
ポリイミドフィルムとして25μmのApical AV(米国製品名(日本では「Apical AH」と表記))を用いて、実施例1Aと同様にして積層体を得た。積層体を得るのに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
長尺のポリイミドフィルムとして、25μmのApical AVを用いて、実施例1Aと同様にして、FEP/ポリイミド/FEP構成の絶縁被覆材料を作製した。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。フィルムの状態から長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、48時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
ポリイミドフィルムとして25μmのKapton Eを用いて、実施例1Aと同様にして積層体を得た。積層体を得るのに要した時間は、0.5時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
長尺のポリイミドフィルムとして、25μmのKapton Eを用いて、実施例1Aと同様にして、FEP/ポリイミド/FEP構成の絶縁被覆材料を作製した。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。フィルムの状態から長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、48時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
ポリイミドフィルムとして19μmのApical AVを用いて、実施例1Aと同様にして積層体を得た。積層体を得るのに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
長尺のポリイミドフィルムとして、19μmのApical AVを用い、実施例1Aと同様にして、FEP/ポリイミド/FEP構成の絶縁被覆材料を作製した。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。フィルムの状態から長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、48時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
合成例3Aで得たポリイミド前駆体3Aを使用した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは19μmであった。得られたポリイミドフィルムについて実施例1Aと同様にして積層体を作製した。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして擦り切れ性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
合成例3Aで得たポリイミド前駆体3Aを使用した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは18μmであった。得られたポリイミドフィルムを用いて実施例1Aと同様にして絶縁被覆材料を得た。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。
ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、96時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<本発明の積層体の作製>
合成例4で得たポリイミド前駆体4Aを使用し、120℃×150秒、250℃×18秒、350℃×18秒、450℃×120秒で乾燥・イミド化した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは25μmであった。得られたポリイミドフィルムについて実施例1Aと同様にして積層体を作製した。ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、積層体を得るまでに要した時間は、0.9時間であった。得られた積層体について、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
<耐摩耗性試験用の長尺テープ状絶縁被覆材料の作製>
合成例4で得たポリイミド前駆体4Aを使用した以外は実施例1Aと同様にしてポリイミドフィルムを作製した。得られたポリイミドフィルムの厚みは25μmであった。得られたポリイミドフィルムを用いて実施例1Aと同様にして絶縁被覆材料を得た。得られた絶縁被覆材料を用いて実施例1Aと同様にして長尺ワイヤーを得た。
ポリイミド前駆体へ化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめてから、長尺ワイヤーを得るまでに要した時間は、96時間であった。得られた長尺ワイヤーについて、実施例1Aと同様にして耐摩耗性を評価した。結果を表1に示す。
(絶縁フィルムの弾性率測定)
引張弾性率はASTM D882に準じて行った。測定には島津製作所製のAUTOGRAPH AGS−Jを使用した(サンプル測定範囲;幅15mm、つかみ具間距離100mm、引張速度;200mm/min、測定温度;23℃)。
絶縁フィルム(4cm×20cm)/接着層(3cm×18cm)/導線(30cm)/接着層(3cm×23cm)/絶縁フィルム(4cm×25cm)となるように部材を重ね合わせて積層し、ついでこの積層体を、SUS板(3mm厚み、鏡面仕上げ)/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/上記積層体/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/SUS板(3mm厚み、鏡面仕上げ)となるように部材を重ね合わせて、285℃にて10分間、80kgf/cm2の圧力を加えることで評価用のサンプルを得た。圧着には、株式会社神藤金属工業所製の圧縮成形機(SFA−50型)を用いた。導線は、Phelps doges社製のHigh performance conductor Nickel coated copper(AWG:20、CONST:19/32、直径:0.9mm)を使用した。接着層は、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)を使用した。
得られた擦り切れ性評価用サンプルの擦り切れ性は、British Standard Aerospace Series BS EN3475−503に記載される装置およびプロトコルを用いて、23℃にて測定を行った。当該測定を5回実施して、その平均値を擦り切れ性とした。測定装置はWELLMAN社製のREPEATED SCRAPE ABRASION TESTER(CAT 158L238G1)を使用した。
PCT試験(プレッシャークッカー試験)前後の引裂き強度保持率を用いて評価した。引裂き強度はASTM D−1938に従って、23℃にて、PCT処理の前後で測定した。1サンプルにつき当該測定を3回実施して、その平均値を引裂き強度とした。なお、PCT処理は150℃、100%RH、0.4MPaの条件下で96時間行った。PCT後の引裂き強度をPCT前の引裂き強度で除した値を引裂き強度PCT保持率(%)とした。
容量2Lの釜にDMFを828.5g投入し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を97.7g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を16.0g添加し、p−フェニレンジアミン(PDA)を40.0g添加し、1時間撹拌して溶解させた。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体1Bを得た。
容量2Lの釜にDMFを812.5g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を37.5g添加し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を19.8g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を32.6g添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、p−フェニレンジアミン(PDA)を20.2g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を42.5g添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体2Bを得た。
容量2Lの釜にDMFを812.8g投入し、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)を18.3g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を28.2g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を23.9g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を20.2g添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、p−フェニレンジアミン(PDA)を20.0g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を42.0gを添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体3Bを得た。
容量2Lの釜にDMFを812.1g投入し、p−フェニレンジアミン(PDA)を20.5g投入し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を39.0g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を12.2g添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに4,4’−オキシジアニリン(ODA)を37.9g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を42.9g添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体4Bを得た。
容量2Lの釜にDMFを815.2g投入し、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)を39.4g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を15.1g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を22.1g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を18.7g添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、p−フェニレンジアミン(PDA)を18.5g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を38.9g添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体5Bを得た。
容量2Lの釜にDMFを810.8g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を31.5g添加し、p−フェニレンジアミン(PDA)を25.6g添加し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を46.4g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を49.0g添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2400ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体6Bを得た。
合成例1Bで得たポリイミド前駆体1B(90g)に、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.5モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.6モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の45%となる重量
0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を125℃×120秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×130秒で乾燥・イミド化させて厚さ17μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例1Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
実施例1Bと同様の条件で19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例2Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
合成例2Bで得たポリイミド前駆体2B(90g)に、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめたこと以外は実施例1Bと同様の操作を行うことにより、17μmと19μmのポリイミドフィルムを得た。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.1モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.9モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の54%となる重量
得られた17μmのポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例3Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
実施例2Bと同様の条件で19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例4Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
合成例3Bで得たポリイミド前駆体3B(90g)を用いること以外は実施例2Bと同様の操作を行うことにより、17μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例5Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
合成例4Bで得たポリイミド前駆体4B(90g)を用いること以外は実施例2Bと同様の操作を行うことにより、17μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の上限および下限の間に位置した。すなわち、実施例6Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たすことが実証された。
合成例5Bで得たポリイミド前駆体5B(90g)を用いること以外は実施例2Bと同様の操作を行うことにより、17μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の下限よりも下方に位置した。すなわち、比較例1Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たさないことが実証された。
合成例6Bで得たポリイミド前駆体6B(90g)を用いること以外は実施例2Bと同様の操作を行うことにより、17μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムについて、弾性率測定を行い、応力−歪曲線を得た。続いて、得られたポリイミドフィルムについて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の下限よりも下方に位置した。すなわち、比較例2Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たさないことが実証された。
19μmのアピカルAH(カネカ製ポリイミドフィルム)について弾性率測定を行って応力−歪曲線を得た。続いて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の下限よりも下方に位置した。すなわち、比較例3Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たさないことが実証された。
50μmのアピカルAH(カネカ製ポリイミドフィルム)について弾性率測定を行って応力−歪曲線を得た。続いて、擦り切れ特性評価用サンプルを作製し、擦り切れ性を評価した。結果を表2に示す。また、応力xおよび歪aをプロットしたグラフを図2に示す。図2において、応力xおよび歪aは、式(1)の下限よりも下方に位置した。すなわち、比較例4Bにおける応力xおよび歪aは、式(1)を満たさないことが実証された。
(絶縁フィルムのループスティフネス値および厚み測定)
株式会社東洋精機製作所製のループスティフネステスタを用い、サンプル巾10mm、ループ長50mm、押しつぶし間距離10mmで行った。押しつぶし後2分経過した時点での力を読取った。1サンプルにつき3回の測定を行い、その平均値をループスティフネス値とした。上記ループ長に含まれるフィルムの任意の場所について、略中央部分を長手方向に略等間隔で5点を接触厚み計(HEIDENHAIN製 MT12)で厚み測定し、その平均値をフィルム厚さとした。
引張弾性率はASTM D882に準じて行った。測定には島津製作所製のAUTOGRAPH AGS−Jを使用した(サンプル測定範囲;幅15mm、つかみ具間距離100mm、引張速度;200mm/min、測定温度;23℃)。
絶縁フィルム(4cm×20cm)/接着層(3cm×18cm)/導線(30cm)/接着層(3cm×18cm)/絶縁フィルム(4cm×20cm)となるように部材を重ね合わせて積層体を準備し、ついでこの積層体を、SUS板(3mm厚み、鏡面仕上げ)/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/上記積層体/緩衝材(キンヨーボード(株式会社金陽製))/SUS板(3mm厚み、鏡面仕上げ)となるように部材を重ね合わせて、285℃にて10分間、80kgf/cm2の圧力を加えることで評価用のサンプルを得た。圧着には、株式会社神藤金属工業所製の圧縮成形機(SFA−50型)を用いた。導線は、Phelps doges社製のHigh performance conductor Nickel coated copper(AWG:20、CONST:19/32、直径:0.9mm)を使用した。接着フィルムは、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)を使用した。
得られた擦り切れ性評価用サンプルの擦り切れ性は、British Standard Aerospace Series BS EN3475−503に記載される装置およびプロトコルを用いて測定を行った。当該測定を5回実施して、その平均値を擦り切れ性とした。測定装置はWELLMAN社製のREPEATED SCRAPE ABRASION TESTER(CAT 158L238G1)を使用した。
PCT試験(プレッシャークッカー試験)前後の引裂き強度保持率を用いて評価した。引裂き強度はASTM D−1938に従って、23℃にて、PCT処理の前後で測定した。1サンプルにつき当該測定を3回実施して、その平均値を引裂き強度とした。なお、PCT処理は150℃、100%RH、0.4MPaの条件下で96時間行った。PCT後の引裂き強度をPCT前の引裂き強度で除した値を引裂き強度PCT保持率(%)とした。
測定結果および、フィルム厚みが0μm、すなわちフィルムが存在しない場合ループスティフネス値は0g/cmであることから、原点を通る3次式『a(g/cm)=k×b(μm)3』(aはループスティフネス値の実測値、kは係数、bはフィルムの厚みの実測値をそれぞれ表す)が成り立つ。得られたループスティフネス値と厚みを、前述の式へ代入し、k値を求めた。例えば、フィルム厚み24.1μmのサンプルのループスティフネス値が2.18g/cmであった場合、kは0.000155(=2.18÷(24.1)3)となる。
PCT試験(プレッシャークッカー試験)前後の引裂き強度保持率を用いて評価した。引裂き強度はASTM D−1938に従ってPCT処理の前後で測定した。1サンプルにつき当該測定を3回実施して、その平均値を引裂き強度とした。なお、PCT処理は150℃、100%RH、0.4MPaの条件下で96時間行った。PCT後の引裂き強度をPCT前の引裂き強度で除した値を引裂き強度PCT保持率とした。
容量2Lの釜にDMFを828.5g投入し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を100.1g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を13.6g添加し、p−フェニレンジアミン(PDA)を40.1g添加し、1時間撹拌して溶解させた。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2300ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体1Cを得た。
容量2Lの釜にDMFを812.3g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を37.0g添加し、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を22.2g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を29.1g添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、パラフェニレンジアミン(PDA)を20.8g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を43.5gを添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2300ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体2Cを得た。
容量2Lの釜にDMFを815.3g投入し、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)を39.2g投入し、4,4’−オキシジアニリン(ODA)を15.0g添加し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を24.2g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を17.9gを添加し、50分間撹拌して溶解させた。ここに、パラフェニレンジアミン(PDA)を18.5g添加し、ピロメリット酸二無水物(PMDA)を38.0gを添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2300ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体3Cを得た。
合成例1Cで得たポリイミド前駆体1Cに、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.6モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.6モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の45%となる重量
得られた溶液を、0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を125℃×95秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×12秒、350℃×12秒、450℃×110秒で乾燥・イミド化させて約12μmの厚みのポリイミドフィルムを得た。
また、得られた溶液を、0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を125℃×110秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×130秒で乾燥・イミド化させて厚さ約24μm厚みのポリイミドフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ループスティフネス値および擦り切れ性の測定を行った。ループスティフネス値から算出したk値は、0.000105よりも大きかった。また、24μmのフィルムについては、弾性率の測定も行った。
合成例2Cで得たポリイミド前駆体2Cに、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.1モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.8モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の50%となる重量
得られた溶液を、0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を125℃×110秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×130秒で乾燥・イミド化させて、厚さ約18μmと約17μmの厚みのポリイミドフィルムをそれぞれ得た。
デュポン製ポリイミドフィルム(カプトンE)の25μm厚みフィルムについて、ループスティフネス値測定を行った。ループスティフネス値から算出したk値は0.000103であった。結果を表1に示す。また、弾性率の測定も行った。
カネカ製ポリイミドフィルム(Apical AV)の12μm厚みフィルムと19μm厚みフィルムと24μm厚みフィルムと50μm厚みフィルムについて、ループスティフネス値および擦り切れ性測定を行った。ループスティフネス値から算出したk値は0.000105よりも小さかった。また、19μmのフィルムについては、弾性率の測定も行った。結果を表3に示す。
合成例3Cで得たポリイミド前駆体3Cに、以下の化学脱水剤及び触媒及びDMFを含有せしめた。
化学脱水剤:無水酢酸をポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して2.1モル
触媒:イソキノリンをポリイミド前駆体のポリアミド酸のアミド酸ユニット1モルに対して0.7モル
DMF:化学脱水剤及び触媒及びDMFの合計重量がポリイミド前駆体重量の50%となる重量
得られた溶液を、0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を125℃×95秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×12秒、350℃×12秒、450℃×110秒で乾燥・イミド化させて、厚さ10μmと13μmのポリイミドフィルムをそれぞれ得た。
2. 接着層
3. 導線
Claims (4)
- 絶縁フィルムの少なくとも片面に接着層を備える絶縁被覆材料であって、
前記絶縁フィルムがポリイミドフィルムであり、
前記ポリイミドフィルムが、ジアミン成分として、ODAとPDAとを含み、酸二無水物成分として、PMDAとBTDAとBPDAとを含み、
前記BTDAが前記ポリイミドフィルム全体の酸二無水物成分のうち10〜30モル%であり、
前記PMDAが前記ポリイミドフィルム全体の酸二無水物成分のうち45〜85モル%であり、
前記BPDAが前記ポリイミドフィルム全体の酸二無水物成分のうち15〜25モル%であり、
前記PDAが前記ポリイミドフィルム全体のジアミン成分のうち40〜60モル%であり、
前記接着層がフッ素樹脂を含み、
上記絶縁フィルムは、絶縁フィルムのループスティフネス値a(g/cm)と絶縁フィルムの厚みb(μm)にかかる式(1)において、kが0.000105以上であることを特徴とする絶縁被覆材料。
a=k×b3・・・式(1) - 上記絶縁フィルムのループスティフネス値aが2.4g/cm以下であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁被覆材料。
- 上記絶縁フィルムの厚みが25μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の絶縁被覆材料。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料が導線に巻きつけられてなることを特徴とする、絶縁ケーブルまたは絶縁ワイヤー。
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