JP3263071B2 - 電気絶縁性複合材料 - Google Patents
電気絶縁性複合材料Info
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- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、特に限定するものではないが線材を絶縁す
るための電気絶縁複合材料に関する。
るための電気絶縁複合材料に関する。
従来技術の説明 線材を絶縁するために、テトラフルオロエチレン（TF
E）及びペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）（PPV
E）から製造したコポリマーまたはポリテトラフルオロ
エチレン（PTFE）を使用することはよく知られている。
これらのポリマーは、良好な耐熱性や、溶剤の攻撃に対
する高い抵抗性、良好な誘電特性を示す。これらの特性
は、例えば宇宙空間の用途において高い信頼性が要求さ
れる場合に望ましいものである。
E）及びペルフルオロ（プロピルビニルエーテル）（PPV
E）から製造したコポリマーまたはポリテトラフルオロ
エチレン（PTFE）を使用することはよく知られている。
これらのポリマーは、良好な耐熱性や、溶剤の攻撃に対
する高い抵抗性、良好な誘電特性を示す。これらの特性
は、例えば宇宙空間の用途において高い信頼性が要求さ
れる場合に望ましいものである。
このような用途に対して望まれる他の特性には、耐摩
耗性や、鋭利な刃物による絶縁材の切断抵抗性のような
機械的特性が含まれる。しかしながら、上述の材料の特
性はこれらの観点からは不十分なものである。
耗性や、鋭利な刃物による絶縁材の切断抵抗性のような
機械的特性が含まれる。しかしながら、上述の材料の特
性はこれらの観点からは不十分なものである。
ガラス球、シリカフレーク、等の添加材を含めること
によってTFE系ポリマーの機械特性を改善しようとする
試みが従来より行われている。しかしながら、このよう
な組成物を用いて実現された改善は一般に限られたもの
であり、しかもしばしば他の望ましい特徴を犠牲にし、
例えば電気的特性や柔軟性のような機械的特性の劣化を
招いている。
によってTFE系ポリマーの機械特性を改善しようとする
試みが従来より行われている。しかしながら、このよう
な組成物を用いて実現された改善は一般に限られたもの
であり、しかもしばしば他の望ましい特徴を犠牲にし、
例えば電気的特性や柔軟性のような機械的特性の劣化を
招いている。
より良好な機械的特性を有する他のポリマー、例えば
ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド等
を混合することによってフルオロポリマーの機械的特性
を改善する試みも従来より行われている。しかしなが
ら、これらの他のポリマーは一般にフルオロポリマーと
は不相溶性であるので、均質なブレンドを製造するには
困難がある。
ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド等
を混合することによってフルオロポリマーの機械的特性
を改善する試みも従来より行われている。しかしなが
ら、これらの他のポリマーは一般にフルオロポリマーと
は不相溶性であるので、均質なブレンドを製造するには
困難がある。
本発明の目的はこれらの問題を軽減することである。
発明の概要 本発明は、上記目的を達成するために、ポリテトラフ
ルオロエチレン（PTFE）の延伸多孔質膜を基材として、
テトラフルオロエチレンとペルフルオロ（プロピルビニ
ルエーテル）の熱可塑性共重合体を複合化して成る複合
材料であって、前記熱可塑性共重合体の少なくとも一部
が、前記延伸多孔質膜の孔もしくは節に捕捉されている
かあるいは前記延伸多孔質膜の節もしくは繊維を被覆す
るか、または前記延伸多孔質膜の外面上に存在している
ことを特徴とする複合材料を提供するものである。
ルオロエチレン（PTFE）の延伸多孔質膜を基材として、
テトラフルオロエチレンとペルフルオロ（プロピルビニ
ルエーテル）の熱可塑性共重合体を複合化して成る複合
材料であって、前記熱可塑性共重合体の少なくとも一部
が、前記延伸多孔質膜の孔もしくは節に捕捉されている
かあるいは前記延伸多孔質膜の節もしくは繊維を被覆す
るか、または前記延伸多孔質膜の外面上に存在している
ことを特徴とする複合材料を提供するものである。
発明の実施の形態 本発明は、１つの側面において、 （ａ）テトラフルオロエチレン及びペルフルオロ（プロ
ピルビニルエーテル）の熱可塑性共重合体５〜90重量
％；並びに （ｂ）凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）
及び多孔質延伸PTFEより成る部類から選択されたPTFE90
〜５重量％、 の均質混合物を含んで成る電気絶縁性複合材料を提供す
る。
ピルビニルエーテル）の熱可塑性共重合体５〜90重量
％；並びに （ｂ）凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）
及び多孔質延伸PTFEより成る部類から選択されたPTFE90
〜５重量％、 の均質混合物を含んで成る電気絶縁性複合材料を提供す
る。
複合材料自身は、非孔質であっても、または多孔質材
料を製造するために延伸されてもよい。
料を製造するために延伸されてもよい。
TFE/PPVEコポリマーは、好ましくは粒子状で用いら
れ、そして好ましくは１〜180ミクロンの、とりわけ20
〜100ミクロンの範囲の粒子寸法を有する。粒子は広い
範囲の粒子寸法を有することができ、そしてちょうど上
記範囲にわたる寸法を示す粒子を含むことが好ましい。
しかしながら、狭い寸法範囲の粒子を使用することも可
能である。TFE/PPVEコポリマー粒子は、好ましくは、実
質的に規則的な形状、例えば長方形や球形を示す。
れ、そして好ましくは１〜180ミクロンの、とりわけ20
〜100ミクロンの範囲の粒子寸法を有する。粒子は広い
範囲の粒子寸法を有することができ、そしてちょうど上
記範囲にわたる寸法を示す粒子を含むことが好ましい。
しかしながら、狭い寸法範囲の粒子を使用することも可
能である。TFE/PPVEコポリマー粒子は、好ましくは、実
質的に規則的な形状、例えば長方形や球形を示す。
ポリテトラフルオロエチレン成分は凝固分散型のもの
である。周知のように、ポリテトラフルオロエチレン
（PRFE）は異なる特性を有する３種のまったく異なる形
態、すなわち粒状PTFE、凝固分散PTFE及び液状PTFE分散
体に製造することができる。凝固分散PTFEは微粉末PTFE
とも呼ばれる。本発明では、PTFE樹脂を粉末状で使用す
ることができ、あるいはその代わりに、PTFE樹脂をペル
フルオロアルコキシTFE/PVE共重合体粉末または分散体
の存在下で水性分散液から凝固させることができる。該
共重合体分散体の存在下でのPTFEの凝固は、PTFEと共重
合体との共凝固をもたらす。次いで、その凝集した混合
物をデカントして乾燥することができる。
である。周知のように、ポリテトラフルオロエチレン
（PRFE）は異なる特性を有する３種のまったく異なる形
態、すなわち粒状PTFE、凝固分散PTFE及び液状PTFE分散
体に製造することができる。凝固分散PTFEは微粉末PTFE
とも呼ばれる。本発明では、PTFE樹脂を粉末状で使用す
ることができ、あるいはその代わりに、PTFE樹脂をペル
フルオロアルコキシTFE/PVE共重合体粉末または分散体
の存在下で水性分散液から凝固させることができる。該
共重合体分散体の存在下でのPTFEの凝固は、PTFEと共重
合体との共凝固をもたらす。次いで、その凝集した混合
物をデカントして乾燥することができる。
この電気絶縁材料を使用して、線材、または結合を通
常必要としない他の導電性支持体のための被覆を製造す
ることができる。
常必要としない他の導電性支持体のための被覆を製造す
ることができる。
本発明の一つの特別な態様は、 テトラフルオロエチレン及びペルフルオロ（プロピル
ビニルエーテル）の熱可塑性共重合体５〜40重量％；並
びに 凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン60〜95重量
％、 の均質混合物を含んで成る、電気導体用の非孔質電気絶
縁材料を提供する。
ビニルエーテル）の熱可塑性共重合体５〜40重量％；並
びに 凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン60〜95重量
％、 の均質混合物を含んで成る、電気導体用の非孔質電気絶
縁材料を提供する。
該複合材料が５〜40重量％の共重合体（及び60〜95重
量％のPTFE）を含んで成ることが有利であり；さらに特
別には８〜20重量％の共重合体（及び80〜92重量％のPT
FE）を含んで成る。
量％のPTFE）を含んで成ることが有利であり；さらに特
別には８〜20重量％の共重合体（及び80〜92重量％のPT
FE）を含んで成る。
非孔質材料は、典型的には2.0〜2.2g/ccの密度を有す
る。
る。
また、テトラフルオロエチレン及びペルフルオロ（プ
ロピルビニルエーテル）の粒状熱可塑性コポリマー５〜
40重量％；並びに 凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン60〜95重量
％、 の均質混合物から形成された電気絶縁材料をペースト押
出する工程； 前記材料を電気導電性支持体に適用する工程；並びに 該支持体への適用前または適用後に該材料を焼結する
工程、 を含んで成る、電気導体を絶縁する方法も提供される。
ロピルビニルエーテル）の粒状熱可塑性コポリマー５〜
40重量％；並びに 凝固分散型ポリテトラフルオロエチレン60〜95重量
％、 の均質混合物から形成された電気絶縁材料をペースト押
出する工程； 前記材料を電気導電性支持体に適用する工程；並びに 該支持体への適用前または適用後に該材料を焼結する
工程、 を含んで成る、電気導体を絶縁する方法も提供される。
ペースト押出工程は、従来のPTFE押出技法を用いて
（例えば、炭化水素のような液体キャリヤーとの混合物
において）行うことができる。押出組成物は、効率的な
液体キャリヤーの除去及び固体材料の形成を可能にする
ために一般に薄肉のものであり、通常はシート状、テー
プ状またはフィラメント状である。必要であれば、該固
体材料を機械加工、例えば圧延によって、その形状また
は厚みを変えてから支持体に適用することができる。
（例えば、炭化水素のような液体キャリヤーとの混合物
において）行うことができる。押出組成物は、効率的な
液体キャリヤーの除去及び固体材料の形成を可能にする
ために一般に薄肉のものであり、通常はシート状、テー
プ状またはフィラメント状である。必要であれば、該固
体材料を機械加工、例えば圧延によって、その形状また
は厚みを変えてから支持体に適用することができる。
線材の場合には、通常は、テープ状の固体材料を線材
の周囲に重ね合わせ回転（overlapping turn）で巻付け
る。次いで、該材料の重ね合わせ領域を、例えば温度35
0〜450℃で（0.5〜20分間）一緒に融着させる。その時
間は採用する温度に対応する。320℃程度の低温を長い
焼結時間で使用することができる。より低い温度は材料
の分解を最小限に抑える傾向がある。この時間及び温度
条件は、絶縁された導体の構成、例えば絶縁材の厚みや
線材中の心材の数、にも依存する。
の周囲に重ね合わせ回転（overlapping turn）で巻付け
る。次いで、該材料の重ね合わせ領域を、例えば温度35
0〜450℃で（0.5〜20分間）一緒に融着させる。その時
間は採用する温度に対応する。320℃程度の低温を長い
焼結時間で使用することができる。より低い温度は材料
の分解を最小限に抑える傾向がある。この時間及び温度
条件は、絶縁された導体の構成、例えば絶縁材の厚みや
線材中の心材の数、にも依存する。
上記の組成物より製造した、巻き付けてあり且つ焼結
せしめたテープより作られる電線電気絶縁体は、微細末
粉PTFE単独より作られた同等の電線電気絶縁体よりも予
測し得ないほど優れた切断抵抗及び耐摩耗性を有するこ
とが見い出された。
せしめたテープより作られる電線電気絶縁体は、微細末
粉PTFE単独より作られた同等の電線電気絶縁体よりも予
測し得ないほど優れた切断抵抗及び耐摩耗性を有するこ
とが見い出された。
本発明の第二の特定の側面によれば、 ａ）５〜90重量％のテトラフルオロエチレン及びペルフ
ルオロ（プロピルビニルエーテル）の熱可塑性共重合
体、並びに補助的にそれと混ぜ合わせた、 ｂ）90〜５重量％の多孔質延伸構造のポリテトラフルオ
ロエチレン、 の複合材である多孔質材料を提供する。
ルオロ（プロピルビニルエーテル）の熱可塑性共重合
体、並びに補助的にそれと混ぜ合わせた、 ｂ）90〜５重量％の多孔質延伸構造のポリテトラフルオ
ロエチレン、 の複合材である多孔質材料を提供する。
ある態様において、該熱可塑性共重合体はこの複合材
料の約５〜50重量％を構成しうる。この態様において、
この複合材料は電線又はケーブル上の絶縁体として、特
に電気絶縁体として有用である。
料の約５〜50重量％を構成しうる。この態様において、
この複合材料は電線又はケーブル上の絶縁体として、特
に電気絶縁体として有用である。
他の態様において、この熱可塑性共重合体はこの複合
材料の約50〜95重量％を構成しうる。この態様におい
て、この複合材料は強化熱可塑性共重合体フィルムとし
て有用である。
材料の約50〜95重量％を構成しうる。この態様におい
て、この複合材料は強化熱可塑性共重合体フィルムとし
て有用である。
本発明のこの側面は、この複合材料を製造するための
方法であって、こ樹脂ブレンドを得るためにこの熱可塑
性共重合体と、凝固せる微粉末ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂の分散体又はこの微粉末の分散体と混合し、次
いでこの固形分を凝固せしめ、この樹脂ブレンドのペレ
ットを作り、このペレットのテープを形成し、そしてこ
こで得られる複合材料において所望される程度の多孔性
が得られるまでこのテープを延伸することを含んで成る
方法も提供する。
方法であって、こ樹脂ブレンドを得るためにこの熱可塑
性共重合体と、凝固せる微粉末ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂の分散体又はこの微粉末の分散体と混合し、次
いでこの固形分を凝固せしめ、この樹脂ブレンドのペレ
ットを作り、このペレットのテープを形成し、そしてこ
こで得られる複合材料において所望される程度の多孔性
が得られるまでこのテープを延伸することを含んで成る
方法も提供する。
好ましい態様において、粒状形状におけるTFE/PPVE共
重合体とPTFEの凝集化混合物を、ペースト押出しにおけ
る利用に関して知られる通常の潤滑剤によってペースト
押出しのために潤滑化させ、次いでペレット化させる。
重合体とPTFEの凝集化混合物を、ペースト押出しにおけ
る利用に関して知られる通常の潤滑剤によってペースト
押出しのために潤滑化させ、次いでペレット化させる。
このペレットを好ましくは40〜60℃で熟成させ、次い
で所望の形態、通常はフィルムへとペースト押出しす
る。次にこの押出し形態物を、所望の程度の多孔性が得
られるまで35〜360℃の間で熱しながら、好ましくは少
なくとも二段階の一連の延伸工程において延伸せしめ
る。この多孔性は、米国特許第3,953,566号においてよ
り完全に詳細されている通り、この延伸せしめたPTFEフ
ィルムの構造における連続する節と繊維の網目構造の形
成を介して生ずる。この多孔質材料の密度は通常2.0g/c
c以下であろう。
で所望の形態、通常はフィルムへとペースト押出しす
る。次にこの押出し形態物を、所望の程度の多孔性が得
られるまで35〜360℃の間で熱しながら、好ましくは少
なくとも二段階の一連の延伸工程において延伸せしめ
る。この多孔性は、米国特許第3,953,566号においてよ
り完全に詳細されている通り、この延伸せしめたPTFEフ
ィルムの構造における連続する節と繊維の網目構造の形
成を介して生ずる。この多孔質材料の密度は通常2.0g/c
c以下であろう。
採用する延伸温度にて該TFE/PPVE共重合体は溶融し、
そして存在している量に依存して、形成される孔もしく
は節の中に捕捉されるか、この節もしくは繊維を被覆す
るか、又は形成される膜の外面上に存在することがあ
る。この共重合体及びPTFEが独立した成分として残るか
どうかに依存して、各態様の組合せが最も生じ易い。
そして存在している量に依存して、形成される孔もしく
は節の中に捕捉されるか、この節もしくは繊維を被覆す
るか、又は形成される膜の外面上に存在することがあ
る。この共重合体及びPTFEが独立した成分として残るか
どうかに依存して、各態様の組合せが最も生じ易い。
多孔性複合材料は電線及びケーブルを被覆する絶縁体
として、特に電気的用途において有用である。テープ形
状においては、この複合材料を単に重なった回転におい
て電線又はケーブルに巻き付けることができる。TFE/PP
VE共重合体の存在は、テープの層がお互いに巻き付いて
接着するのに役立つ。この多孔性複合材料は、このテー
プの本質的な粘着性及び強度を改善することを所望する
場合、巻き付ける前又は後のいづれかにて焼結させるこ
とができる。この多孔質複合材料が製造でき、この複合
材料の密度を高めることを所望するならば、これを圧縮
してよい。このような圧縮は、延伸せしめた多孔質PTFE
に関連する上昇したマトリックス強度に有意な影響を及
ぼすことはない。圧縮は、例えば絶縁強度及び切断抵抗
のような特性を向上させる。
として、特に電気的用途において有用である。テープ形
状においては、この複合材料を単に重なった回転におい
て電線又はケーブルに巻き付けることができる。TFE/PP
VE共重合体の存在は、テープの層がお互いに巻き付いて
接着するのに役立つ。この多孔性複合材料は、このテー
プの本質的な粘着性及び強度を改善することを所望する
場合、巻き付ける前又は後のいづれかにて焼結させるこ
とができる。この多孔質複合材料が製造でき、この複合
材料の密度を高めることを所望するならば、これを圧縮
してよい。このような圧縮は、延伸せしめた多孔質PTFE
に関連する上昇したマトリックス強度に有意な影響を及
ぼすことはない。圧縮は、例えば絶縁強度及び切断抵抗
のような特性を向上させる。
本発明の非孔質又は多孔質複合材料より作られる電線
及びケーブル絶縁体は、TFE/PPVE共重合体単独より作っ
た又は延伸せしめていないPTFEより作った絶縁体より
も、予測し得ない優れた切断抵抗、強度及び耐摩耗性を
有することが見い出せた。
及びケーブル絶縁体は、TFE/PPVE共重合体単独より作っ
た又は延伸せしめていないPTFEより作った絶縁体より
も、予測し得ない優れた切断抵抗、強度及び耐摩耗性を
有することが見い出せた。
本発明の第三の特定の側面は、複合材料の二枚の隣接
層がまわりに巻き付いている電線を含んで成る絶縁導線
を提供し、ここでその第一の層は非孔質複合材料より成
り、そして第二の層は多孔質複合材料より成る。
層がまわりに巻き付いている電線を含んで成る絶縁導線
を提供し、ここでその第一の層は非孔質複合材料より成
り、そして第二の層は多孔質複合材料より成る。
一般に、これらの層は電線のまわりにテープを一部が
重なるように巻いて（好ましくは対向巻き付け（counte
r−wrapped））適用される。これらの層は縦方向に重な
った継目を伴って縦方向に適用することもできる。好ま
しくは、焼結は二枚のテープを適用した後に行う。これ
によってこれらの層は一体構造へと融合される。焼結は
先に記載した条件によってもたらされうる。
重なるように巻いて（好ましくは対向巻き付け（counte
r−wrapped））適用される。これらの層は縦方向に重な
った継目を伴って縦方向に適用することもできる。好ま
しくは、焼結は二枚のテープを適用した後に行う。これ
によってこれらの層は一体構造へと融合される。焼結は
先に記載した条件によってもたらされうる。
一般に非孔質の延伸せしめていない材料は優れた電気
的（特に絶縁）特性を有し、多孔質の延伸せしめた材料
（延長の後に圧搾せしめたか否かに関係なく）は優れた
機械的特性（特に切断抵抗）を有することが見い出され
ている。驚くべきことに、これらの特性は焼結させてい
るにもかかわらず、二層の絶縁導線において保持されて
おり、従って優れた機械的及び電気的特性の両方を有す
る絶縁層が得られた。
的（特に絶縁）特性を有し、多孔質の延伸せしめた材料
（延長の後に圧搾せしめたか否かに関係なく）は優れた
機械的特性（特に切断抵抗）を有することが見い出され
ている。驚くべきことに、これらの特性は焼結させてい
るにもかかわらず、二層の絶縁導線において保持されて
おり、従って優れた機械的及び電気的特性の両方を有す
る絶縁層が得られた。
この多孔質又は非孔質層のいづれも電線に隣接させる
ことができる。電線に隣接してこの非孔質層を配置する
ことは、接続を行ったときにこの電線のストリッピング
（絶縁層の除去）を容易にする。最外層に非孔質層を置
くことは、優れた重ね塗り（例えば色分けのため）を可
能にする。
ことができる。電線に隣接してこの非孔質層を配置する
ことは、接続を行ったときにこの電線のストリッピング
（絶縁層の除去）を容易にする。最外層に非孔質層を置
くことは、優れた重ね塗り（例えば色分けのため）を可
能にする。
もし二層より多い材料を利用することが要望されると
き、例えば非孔質／多孔質／非孔質は優れたストリッピ
ング及びプリンティング特性を提供する。
き、例えば非孔質／多孔質／非孔質は優れたストリッピ
ング及びプリンティング特性を提供する。
更に、本発明の材料の一又は数枚の多孔質もしくは非
孔質層を、焼結前に常用の１又は数枚の延伸せしめたも
しくは延伸せしめていないPTFEテープと一緒に巻き付け
てもよい。特に、非孔質複合材料と常用の延伸せしめた
PTFEの層の組合わせ；及び多孔質複合材料と延伸せしめ
ていないPTFEの層の組合せが利用できる。
孔質層を、焼結前に常用の１又は数枚の延伸せしめたも
しくは延伸せしめていないPTFEテープと一緒に巻き付け
てもよい。特に、非孔質複合材料と常用の延伸せしめた
PTFEの層の組合わせ；及び多孔質複合材料と延伸せしめ
ていないPTFEの層の組合せが利用できる。
例 本発明の態様と例示のためにのみここで詳細する。図
１は電線構造を示す。
１は電線構造を示す。
例１（非孔質テープ） １〜150ミクロン範囲における粒径へと篩った、広い
粒径分布のTFE/PPVE共重合体粉末181g（９重量％）を1.
81kg（91重量％）のホスタフロン（Hostaflon）（登録
商標）2023 PTFE樹脂粉末に加え、そしてパスカル混転
ミキサーの中で40回転／分にて60分間混転させた。
粒径分布のTFE/PPVE共重合体粉末181g（９重量％）を1.
81kg（91重量％）のホスタフロン（Hostaflon）（登録
商標）2023 PTFE樹脂粉末に加え、そしてパスカル混転
ミキサーの中で40回転／分にて60分間混転させた。
620mlのシェルソール（Shellsol）（登録商標）TD液
状炭化水素を次にこの粉末混合物に加え、そして更に30
分間混転させてペーストを作った。
状炭化水素を次にこの粉末混合物に加え、そして更に30
分間混転させてペーストを作った。
次にこのペーストを一夜放置し、そして200psiで圧搾
して径４インチのペレットにした。ペレットを35〜39℃
の温度で24時間そのままにしておいてから、標準的なPT
FEラム押出機により室温で押出成形した。
して径４インチのペレットにした。ペレットを35〜39℃
の温度で24時間そのままにしておいてから、標準的なPT
FEラム押出機により室温で押出成形した。
次に、厚さ0.035インチ（890ミクロン）の押出成形品
を、約50℃に加熱したローラーを使ってカレンダーによ
り３段階で圧延し、0.004インチ（101ミクロン）にし
た。この0.004インチテープを細長く切り、それでもっ
て22AWG（American Wire Gauge）の19ストランドの銀め
っき電線導体をくるみ、絶縁壁の厚みを0.008インチ（2
00ミクロン）にして、空気中にて400℃で0.5分間焼結し
た。
を、約50℃に加熱したローラーを使ってカレンダーによ
り３段階で圧延し、0.004インチ（101ミクロン）にし
た。この0.004インチテープを細長く切り、それでもっ
て22AWG（American Wire Gauge）の19ストランドの銀め
っき電線導体をくるみ、絶縁壁の厚みを0.008インチ（2
00ミクロン）にして、空気中にて400℃で0.5分間焼結し
た。
比較のために、PTFE樹脂だけを用いて同様の線材試料
を作った。
を作った。
BS G 230（英国標準規格、グループ230）に規定され
た試験方法に従って、両方の線材試料を動的切断抵抗と
こすり摩耗抵抗（scrapeabrasion resistance）につい
て試験した。結果を表１に示す。これらの結果は、PTFE
の電線絶縁材がTFE/PPVE共重合体とブレンドされると、
基材のPTFE樹脂より更に機械的性能が向上することを証
明している。
た試験方法に従って、両方の線材試料を動的切断抵抗と
こすり摩耗抵抗（scrapeabrasion resistance）につい
て試験した。結果を表１に示す。これらの結果は、PTFE
の電線絶縁材がTFE/PPVE共重合体とブレンドされると、
基材のPTFE樹脂より更に機械的性能が向上することを証
明している。
例２（非孔質テープ） 粒子寸法のTFE/PPVE共重合体粉末1.2kgを3.75kgのShe
llsol（商標）TD液体炭化水素に分散した。
llsol（商標）TD液体炭化水素に分散した。
これは、懸濁液をコロイドミルで破砕処理して約0.00
2インチ（50ミクロン＋12ミクロン）にすることにより
行った。得られたスラリーを13.6kgのHostaflon（商
標）2023 PTFE樹脂に加え、７分間タンブリングした。
2インチ（50ミクロン＋12ミクロン）にすることにより
行った。得られたスラリーを13.6kgのHostaflon（商
標）2023 PTFE樹脂に加え、７分間タンブリングした。
次に、この粉末／滑剤混合物を圧縮して４インチのペ
レットにした。得られたペレットから、例１で説明した
のと同様の方法で厚さ0.003″（75ミクロン）のテープ
を作った。
レットにした。得られたペレットから、例１で説明した
のと同様の方法で厚さ0.003″（75ミクロン）のテープ
を作った。
例３（延伸テープ） 1.5リットルのメタノールに302g（16.7重量％）のテ
トラフルオロエチレン／ペルフルオロ（プロピルビニル
エーテル）共重合体粉末（PFA粉末）を加え、20.1リッ
トルの脱イオン水で希釈して分散液を作った。これを、
邪魔板付きの５ガロン（gallow）容器で30秒間混合し
た。
トラフルオロエチレン／ペルフルオロ（プロピルビニル
エーテル）共重合体粉末（PFA粉末）を加え、20.1リッ
トルの脱イオン水で希釈して分散液を作った。これを、
邪魔板付きの５ガロン（gallow）容器で30秒間混合し
た。
次に、分散系を生じているポリテトラフルオロエチレ
ンを1600g（12.8重量％）含んでいる6500gの水性分散液
を上記のPFA粉末分散液と混合した。その後、6.4gのポ
リエチレンイミンを加えて、混合物から固形分を凝結さ
せた。撹拌を約20秒行ってから、相を分離した。透明な
液体をデカントし、残りの固形分を160℃で24時間乾燥
させた。
ンを1600g（12.8重量％）含んでいる6500gの水性分散液
を上記のPFA粉末分散液と混合した。その後、6.4gのポ
リエチレンイミンを加えて、混合物から固形分を凝結さ
せた。撹拌を約20秒行ってから、相を分離した。透明な
液体をデカントし、残りの固形分を160℃で24時間乾燥
させた。
この粒状形態の固形分にミネラルスピリット（19重量
％）を滑剤として加え、減圧下でペレット化した。これ
らのペレットを49℃で約24時間熟成し、次いで押出し成
形してテープにした。このテープをカレンダーで圧延し
て16.5ミルの厚さにし、それから乾燥させて滑剤を除去
した。
％）を滑剤として加え、減圧下でペレット化した。これ
らのペレットを49℃で約24時間熟成し、次いで押出し成
形してテープにした。このテープをカレンダーで圧延し
て16.5ミルの厚さにし、それから乾燥させて滑剤を除去
した。
乾燥したテープを三段階で延伸した。第一の延伸工程
では、テープを270℃において、105フィート／分の延伸
速度で長手方向に93％（1.93対１）延伸した。二番目の
工程では、テープを290℃で3.8フィート／分の延伸速度
で長手方向に2:1の割合で延伸した。三番目の工程で
は、テープを325℃で75フィート／分の延伸速度で2:1の
割合に長手方向に延伸した。
では、テープを270℃において、105フィート／分の延伸
速度で長手方向に93％（1.93対１）延伸した。二番目の
工程では、テープを290℃で3.8フィート／分の延伸速度
で長手方向に2:1の割合で延伸した。三番目の工程で
は、テープを325℃で75フィート／分の延伸速度で2:1の
割合に長手方向に延伸した。
得られた多孔質テープを、次いで約６秒間330℃に加
熱した。
熱した。
その後それを圧縮してほとんど完全密度にした。かさ
密度は2.0g/ccであった。
密度は2.0g/ccであった。
例４（延伸テープ） 例３の手順に従ったが、第一の延伸工程では延伸を1.
9対１に代えて1.9対１とし、第二の延伸工程では温度を
300℃とし、第三の延伸工程では温度を360℃とした。
9対１に代えて1.9対１とし、第二の延伸工程では温度を
300℃とし、第三の延伸工程では温度を360℃とした。
このテープは圧縮しなかった。結果として得られた密
度は0.7g/ccであった。
度は0.7g/ccであった。
例５（機械的性質） 例３に示した方法で製造した、ほとんど完全密度まで
圧縮して厚さを0.0007″（18ミクロン）にした延伸テー
プを細長く切り、それでもって20AWGの19ストランドの
銀めっき電線を、焼結後の絶縁材壁の完成厚さが0.00
3″（75ミクロン）となるように包んだ。
圧縮して厚さを0.0007″（18ミクロン）にした延伸テー
プを細長く切り、それでもって20AWGの19ストランドの
銀めっき電線を、焼結後の絶縁材壁の完成厚さが0.00
3″（75ミクロン）となるように包んだ。
次に、この絶縁した電線を空気中にて350℃で15分間
熱処理し、絶縁材を融着させた。
熱処理し、絶縁材を融着させた。
その結果得られた電線を、BS G 230に規定された試験
方法に従って動的切断抵抗について試験した。
方法に従って動的切断抵抗について試験した。
BS G 230（英国標準規格、グループ230）は、航空機
用電気ケーブルについての一般的必要条件の試験規格で
ある。表２に試験結果を示す。
用電気ケーブルについての一般的必要条件の試験規格で
ある。表２に試験結果を示す。
例６（機械的特性） 例３に示した方法により製造された延伸されたテープ
を細断し、厚さ0.15mmの層（0.1mm後焼結）を20AWG（Am
erican Wire Gauge）19ストランドニッケルめっき銅導
体（Ｃ）上に巻き付けた（層Ａ）。
を細断し、厚さ0.15mmの層（0.1mm後焼結）を20AWG（Am
erican Wire Gauge）19ストランドニッケルめっき銅導
体（Ｃ）上に巻き付けた（層Ａ）。
例２に示した方法により製造されたテープを細断し、
次いで厚さ0.20mmの層（0.1mm後焼結）を上記絶縁され
たワイヤー上に逆に巻き付けた（層Ｂ）（図１参照）。
逆に巻き付けるとは、テープを反対の方向のらせんとし
て巻き付けることを意味する。
次いで厚さ0.20mmの層（0.1mm後焼結）を上記絶縁され
たワイヤー上に逆に巻き付けた（層Ｂ）（図１参照）。
逆に巻き付けるとは、テープを反対の方向のらせんとし
て巻き付けることを意味する。
次いで得られる複合体ワイヤーを空気中、400℃で1.5
分間焼結した。この絶縁材は0.25mmの最終後焼結厚さを
有していた。例３又は４で製造されたテープのみで同様
の絶縁されたワイヤーを製造した。
分間焼結した。この絶縁材は0.25mmの最終後焼結厚さを
有していた。例３又は４で製造されたテープのみで同様
の絶縁されたワイヤーを製造した。
比較のため、導体の別のサンプルを標準PTFEにより又
はTFE/PPVEジャケットにより絶縁した（各々、サンプル
１及び２）。
はTFE/PPVEジャケットにより絶縁した（各々、サンプル
１及び２）。
すべてのサンプルの全体の直径を1.5mmに保ち、その
結果、同じ壁厚となり、サンプルを互いに比較できるよ
うになった。
結果、同じ壁厚となり、サンプルを互いに比較できるよ
うになった。
絶縁されたワイヤーサンプルの切断抵抗及び磨耗抵抗
（耐磨耗性）に関する機械的特性を、BS G 230に示され
たテスト法により測定した。この結果を表３に示し、個
々の均一な絶縁性材料と比較して、複合体絶縁材料の機
械的特性の全体の改良を示している。
（耐磨耗性）に関する機械的特性を、BS G 230に示され
たテスト法により測定した。この結果を表３に示し、個
々の均一な絶縁性材料と比較して、複合体絶縁材料の機
械的特性の全体の改良を示している。
例７（電気性能） 例５に示した方法により製造したサンプル４及び５
に、BS G 230、テスト法16aに示された高電圧含浸テス
トを行うと、以下のテスト結果が得られる。
に、BS G 230、テスト法16aに示された高電圧含浸テス
トを行うと、以下のテスト結果が得られる。
サンプル4:3.5KV サンプル5:5KV このテスト結果より、例２及び３に示した方法により
製造されたテープを二重に逆に巻き付けたサンプル５
が、サンプル４よりも電圧抵抗性に関し改良された電気
特性を有することが明らかである。
製造されたテープを二重に逆に巻き付けたサンプル５
が、サンプル４よりも電圧抵抗性に関し改良された電気
特性を有することが明らかである。
このように、機械及び電気特性について、二重に逆に
巻き付けた絶縁材は好ましい構成である。
巻き付けた絶縁材は好ましい構成である。
例８（延伸／非孔質二重巻付け） 例３に示した方法により製造された延伸されたテープ
を細断し、厚さ50ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ａ）を
20AWG（American Wire Gauge）19ストランドニッケルめ
っき銅導体（Ｃ）上に巻き付けた。
を細断し、厚さ50ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ａ）を
20AWG（American Wire Gauge）19ストランドニッケルめ
っき銅導体（Ｃ）上に巻き付けた。
例２に示した方法により製造されたテープを細断し、
次いで厚さ150ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ｂ）を上
記絶縁されたワイヤー上に逆に巻き付けた。
次いで厚さ150ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ｂ）を上
記絶縁されたワイヤー上に逆に巻き付けた。
次いで得られる複合体ワイヤーを空気中、350℃で20
分間熱処理により融着させた。
分間熱処理により融着させた。
絶縁されたワイヤーサンプルの耐磨耗性及び切断抵抗
について、BS G 230に示されたテスト法30及び26によ
り、室温においてそれぞれ測定し、破壊まで113〜151サ
イクル（８ニュートン負荷）及び110〜130ニュートンが
得られた。
について、BS G 230に示されたテスト法30及び26によ
り、室温においてそれぞれ測定し、破壊まで113〜151サ
イクル（８ニュートン負荷）及び110〜130ニュートンが
得られた。
例９（非孔質／延伸二重巻付け） 例２に示した方法により製造されたテープを細断し、
厚さ150ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ａ）を20AWG（Am
erican Wire Gauge）19ストランドニッケルめっき銅導
体（Ｃ）上に巻き付けた。
厚さ150ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ａ）を20AWG（Am
erican Wire Gauge）19ストランドニッケルめっき銅導
体（Ｃ）上に巻き付けた。
例３に示した方法により製造された延伸されたテープ
を細断し、厚さ50ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ｂ）を
上記絶縁されたワイヤー上に逆に巻き付けた。
を細断し、厚さ50ミクロン（焼結後厚さ）の層（Ｂ）を
上記絶縁されたワイヤー上に逆に巻き付けた。
次いで得られる複合体ワイヤーを空気中、400℃で1.5
分間、続いて350℃で20分間熱処理により融着させた。
分間、続いて350℃で20分間熱処理により融着させた。
BS G 230のテスト法16a、26及び30によりテストし、
表４の結果が得られた。
表４の結果が得られた。
表 ４ テスト テスト法 結 果 高電圧 BS G 230 5KV 含浸テスト テスト16a 動的切断 BS G 230 139N テスト26（室温） 耐磨耗性 BS G 230 95サイクル テスト30 （8N負荷、室温）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲラン，アンドレア イギリス国，ダンファームライン ケー ワイ127キューピー，トランシー グロ ーブ ９ (72)発明者 モーティマー，ウィリアム パトリッ ク，ジュニア アメリカ合衆国，メリーランド 21918, コノウィンゴ，クロカス コート 53 (56)参考文献 特開 昭58−37055（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−29577（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許4128693（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 3/44 C08L 27/18 H01B 7/02 H01B 17/56 H01B 17/60
Claims (2)
- 【請求項１】ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の延
伸多孔質膜を基材として、テトラフルオロエチレンとペ
ルフルオロ（プロピルビニルエーテル）の熱可塑性共重
合体を複合化して成る複合材料であって、前記熱可塑性
共重合体の少なくとも一部が、前記延伸多孔質膜の孔も
しくは節に捕捉されているかあるいは前記延伸多孔質膜
の節もしくは繊維を被覆するか、または前記延伸多孔質
膜の外面上に存在していることを特徴とする複合材料。 - 【請求項２】前記複合材料が電線又はケーブルを被覆す
る絶縁体として用いられる請求項１記載の複合材料。
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|---|---|---|---|
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| GB909009407A GB9009407D0 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Electrical insulating material |
| US9009407,9 | 1990-04-27 | ||
| US515302 | 1995-08-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05509433A JPH05509433A (ja) | 1993-12-22 |
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| DE4041168A1 (de) * | 1990-12-21 | 1992-07-02 | Reinshagen Kabelwerk Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mit fluorkarbon isolierten elektrischen leitung |
| GB9207330D0 (en) * | 1992-04-03 | 1992-05-13 | Gore W L & Ass Uk | Flat cable |
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| EP0777567B1 (en) * | 1994-09-02 | 2001-08-22 | W.L. Gore & Associates, Inc. | Porous polytetrafluoroethylene compositions |
| GB9606818D0 (en) * | 1996-03-30 | 1996-06-05 | Gore W L & Ass Uk | Granular-type modified polytetrafluoroethlyene dispersions and fused articles prepared therefrom (Case A) |
| DE19638416C1 (de) * | 1996-09-19 | 1997-11-13 | Gore W L & Ass Gmbh | Formkörper aus einem Blend eines Fluorpolymeren und eines Thermoplasten und Verfahren zu dessen Herstellung |
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| DE10201833B4 (de) * | 2002-01-18 | 2012-06-21 | Hew-Kabel Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wickelbandes aus ungesintertem Polytetrafluorethylen |
| US20030211264A1 (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-13 | Farnsworth Ted Ray | Expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE)-reinforced perfluoroelastomers (FFKM) |
| CN100447194C (zh) * | 2003-08-25 | 2008-12-31 | 大金工业株式会社 | 成型体及其制造方法、高频信号传输用产品以及高频传输电缆 |
| EP3065929A1 (en) | 2013-11-08 | 2016-09-14 | Saint-gobain Performance Plastics Corporation | Articles containing ptfe having improved dimensional stability particularly over long lengths, methods for making such articles, and cable/wire assemblies containing such articles |
| CN108698387B (zh) * | 2016-01-28 | 2020-05-12 | 罗杰斯公司 | 用含氟聚合物复合膜包裹的电线和电缆 |
| CN110494279B (zh) | 2017-04-04 | 2022-02-15 | W.L.戈尔有限公司 | 具有增强弹性体和集成电极的介电复合物 |
| EP3639074A1 (en) | 2017-06-15 | 2020-04-22 | Corning Research & Development Corporation | Distribution cabling system |
| JP2020064801A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 本田技研工業株式会社 | ステータ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3484503A (en) * | 1967-06-19 | 1969-12-16 | Du Pont | Blends of fluorinated polymers |
| SE392582B (sv) * | 1970-05-21 | 1977-04-04 | Gore & Ass | Forfarande vid framstellning av ett porost material, genom expandering och streckning av en tetrafluoretenpolymer framstelld i ett pastabildande strengsprutningsforfarande |
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| DE2840356A1 (de) * | 1978-09-16 | 1980-04-03 | Hoechst Ag | Waessrige dispersion von fluorpolymeren mit verbesserten beschichtungseigenschaften |
| JPS601891B2 (ja) * | 1981-08-28 | 1985-01-18 | 株式会社 潤工社 | 発泡プラスチックの製造方法 |
| JPS6030711B2 (ja) * | 1981-08-28 | 1985-07-18 | 株式会社 潤工社 | 強化弗素樹脂 |
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- 1992-09-18 GB GB9219772A patent/GB2261668B/en not_active Revoked
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