JP2023080072A - 絶縁フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明において、ポリエーテルエーテルケトン層は、ポリエーテルエーテルケトンが50質量%以上を占める層である。ポリエーテルエーテルケトンが60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。100質量%がポリエーテルエーテルケトンであることがとりわけ好ましい。ポリエーテルエーテルケトン層について、ポリエーテルエーテルケトンがかかる割合で占めることにより、本フィルムは溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性に優れたものとなる。
核剤を添加することで結晶核の生成を促進し、結晶密度が向上するため、相対結晶化度を上げることが出来る。
核剤の添加量は、下限については、ポリエーテルエーテルケトン100質量%に対して0.01質量%以上であることが好ましく、0.03質量以上であることがより好ましく、0.05質量%以上であることが更に好ましい。一方、上限については、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。核剤の添加量を上記範囲とすることにより、フィルムの機械特性を維持したままポリエーテルエーテルケトンの相対結晶化度を十分に向上する事ができる。なお、核剤としては、熱可塑性樹脂の核剤として一般的に使用されているものであれば特に制限はない。
なお、延伸する方向としては、縦と横いずれかの一軸延伸でも良いし、縦と横の二軸延伸でも良い。また、二軸延伸の場合、延伸の手法としては、逐次二軸延伸と同時二軸延伸のどちらでも良い。
そこで本発明においては、ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に配し、そのポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度を上記範囲とすることにより、ポリエーテルイミド樹脂層が有する優れた耐熱性を維持することができたものである。
相対結晶化度(%)={(|ΔHm|-|ΔHc|)/ΔHm}×100
本発明において、ポリエーテルイミド層は、ポリエーテルケトンが50質量%以上を占める層である。ポリエーテルケトンが60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。ポリエーテルイミド層について、ポリエーテルイミドをかかる割合で含む事により、本発明の絶縁フィルムは耐熱性に優れる。
本フィルムは、相対結晶化度が90%以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えたフィルムである。このような構成にする事で、本フィルムは溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性のバランスに優れたものにできる。
本フィルムは、一般の成形法、例えば、押出成形、射出成形、ブロー成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等によって製造することができる。それぞれの成形方法において、装置および加工条件は特に限定されないが、生産性や厚み制御の観点から、押出成形、特に、Tダイ法が好ましい。
本発明の絶縁フィルムは、溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、耐衝撃性、摺動性に優れるため、家電製品やオーディオ機器、IT機器、通信機器、OA機器、医療機器、ヘルスケア機器、業務用機器、産業機器、自動車・鉄道・船舶等の輸送機器等向けのモーター用絶縁フィルムとしてに好適に使用できる。特に、本フィルムからなるスロット紙、ウェッジ紙は、フィルムからスロット紙またはウェッジ紙へ成型加工したり、挿入する際に、衝撃的な変形や割れが生じにくいため、絶縁不良の問題なく好適に使用することが出来る。
実施例及び比較例においては、以下の原料を用い、下記表1に示す配合組成のフィルムを製造した。
(A)-1:VESTAKEEP 3300G(ダイセル・エボニック社製、(a-1)の繰り返し単位、結晶融解熱量=41J/g、結晶融解温度=343℃、ガラス転移温度=143℃)
(B)-1:Ultem 1000-1000(差ビック社製、(b-1)の繰り返し単位、ガラス転移温度=217℃)
(B)-2:Ultem CRS5001-1000(サビック社製、(b-2)の繰り返し単位、ガラス転移温度=227℃)
ポリエーテルエーテルケトン層の原料として(A)-1を、ポリエーテルイミド層の原料として(B)-1をそれぞれ使用した。これらを、Φ40mm押出機2台を使用して別々に溶融させ、ポリエーテルエーテルケトン層についてはフィードブロックで半分ずつに分割し、ポリエーテルエーテルケトン層/ポリエーテルイミド層/ポリエーテルエーテルケトン層の順番となるようにフィードブロック内で積層させて2種3層構成の積層フィルムとしてTダイから押出し、両最外層を結晶化させるために、210℃のキャストロールに密着させ、積層比が1/8/1(フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合=20%)となるように、積層フィルムを得た。この時、ポリエーテルエーテルケトン層の押出機温度、ポリエーテルイミド層の押出機温度、フィードブロック、口金の温度はいずれも380℃とした。
厚み300μm、100μmの2種3層構成の積層フィルムをそれぞれ作成した。厚み300μmのフィルムについては、ソルベントクラック試験、200℃の引張弾性率、動摩擦係数の評価を行った。一方、厚み100μmのフィルムについて、パンクチャー衝撃強度と耐折強度の評価を行った。これらの結果を表1に示す。
ポリエーテルエーテルケトン層とポリエーテルイミド層の押出機回転数を調整し、積層比を1/4/1(フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合=33%)に変更した以外は、実施例1と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表1に示す。
ポリエーテルエーテルケトン層とポリエーテルイミド層の押出機回転数を調整し、積層比を1/4/1(フィルム全体に占める、ポリエーテルエーテルケトン層の厚み割合=50%)に変更した以外は、実施例1と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表1に示す。
ポリエーテルイミド層の原料として、(B)-1の代わりに(B)-2を使用した以外は実施例1と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表1に示す。
ポリエーテルイミド層の原料として、(A)-1と(B)-1を混合質量比80:20質量%の混合物を使用した以外は、実施例1と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表1に示す。
キャストロール温度を130℃とし、ポリエーテルエーテルケトン層の結晶化度が低い状態でフィルムを採取した以外は実施例1と同様の方法でサンプル作製した。評価結果を表1に示す。
押出機を1台のみ用い、原料として(A)-1を使用した以外は実施例1と同様の条件にて、ポリエーテルエーテルケトン単層フィルムを得た。このフィルムについて、実施例1と同様の方法で評価を行った。結果を表1に示す。
押出機を1台のみ用い、原料として(B)-1を使用した以外は実施例1と同様の条件にて、ポリエーテルイミド単層フィルムを得た。このフィルムについて、実施例1と同様の方法で評価を行った。結果を表1に示す。
上記実施例及び比較例で製造した各フィルムは、以下のようにして各種項目についての評価測定を行った。ここで、フィルムの「縦」とは、Tダイからフィルム状の成形品が押し出されてくる方向を指し、また、フィルム面内でこれに直交する方向を「横」とする。
相対結晶化度(%)={(|ΔHm|-|ΔHc|)/ΔHm}×100
厚み300μmの各フィルムを縦60mm×横9mmに切断して、試験片を作製した。縦方向のフィルム端部からそれぞれ20mmの位置で合わせるように曲げ、ダブルクリップで固定した。この状態でスチレンモノマーに2分間浸漬し、取り出して乾燥した後のフィルムの外観を評価した。クラックが確認できないものを合格(○)、確認できるものを不合格(×)とした。
以上の結果より、本発明の絶縁フィルムは、溶剤に対する耐クラック性、耐熱性、摺動性、及び、耐衝撃性に優れていることがわかる。
比較例2では、当該サンプルは溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性に優れるものの、200℃で弾性率が著しく低下している。従って、高温での連続使用に耐えられる耐熱性を有しているとは言えない。
比較例3では、耐熱性に優れるものの、溶剤に対する耐クラック性、摺動性、耐衝撃性が十分ではない。
Claims (10)
- 相対結晶化度が90%以上であるポリエーテルエーテルケトン層と、ポリエーテルイミド層を含み、該ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備えた絶縁フィルム。
- 前記ポリエーテルエーテルケトン層を両最外層に備え、前記ポリエーテルイミド層を中間層に備えた2種3層の積層構造である請求項1に記載の絶縁フィルム。
- モーター用絶縁フィルムに占める前記ポリエーテルエーテルケトン層の厚みの割合が、20%以上50%以下である請求項1または2に記載の絶縁フィルム。
- 200℃における引張弾性率が500MPa以上である請求項1~3のいずれか1項に記載の絶縁フィルム。
- 動摩擦係数が0.20以下である請求項1~4のいずれか1項に記載の絶縁フィルム。
- 厚み100μmにおけるパンクチャー衝撃強度が1.0J以上である請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁フィルム。
- 厚み100μmにおける耐折強度が100回以上である事を特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載の絶縁フィルム。
- 厚みが50μm以上500μm以下である請求項1~7のいずれか1項に記載の絶縁フィルム。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の絶縁フィルムからなるスロット紙。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の絶縁フィルムからなるウェッジ紙。
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