JP6137198B2 - 絶縁電線 - Google Patents
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Description
CF2=CF−Rf1 (1)
(式中、Rf1は、−CF3または−ORf2を表す。Rf2は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であることが好ましい。フッ素樹脂(II)は、テトラフルオロエチレンと、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)及びヘキサフルオロプロピレンからなる群より選択される少なくとも1種のパーフルオロモノマーとの共重合体であることがより好ましい。
本発明の絶縁電線は、上記構成を有することによって、優れた耐熱性及び耐摩耗性を有するとともに、絶縁層(B)が低い比誘電率を示すものである。本発明の絶縁電線は、絶縁層(B)が低い比誘電率を有するものであるため、部分放電電圧を高くすることができる。
導体(A)の外周に形成される絶縁層(B)は、導体(A)と接するものであってもよいし、導体(A)との間に、他の層、例えば他の樹脂層を介して形成されたものであってもよい。
絶縁層(B)は、導体(A)と接するものであることが好ましく、その場合、導体(A)と絶縁層(B)との接着が強固な絶縁電線が得られる。
樹脂(I)の比誘電率は、23℃、測定周波数1MHzで測定して得られた値である。上記比誘電率は、ネットワークアナライザを用いて、空洞共振器摂動法により測定することができる。
また、樹脂(I)は、絶縁電線の耐熱性がより優れることから、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリーレンサルファイド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン及び、液晶ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。また、連続使用温度が高く耐熱性に優れることから、ポリアリーレンサルファイド、ポリイミド、及びポリアミドイミドからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましく、成形加工性がより優れることから、ポリアリーレンサルファイドが更に好ましい。
−(Ar−S)−
(式中、Arはアリーレン基、Sは硫黄を示す)で表わされる繰り返し単位を有するものが挙げられ、樹脂中の前記繰り返し単位の含有割合は70モル%以上が好ましい。
アリーレン基としては、p−フェニレン、m−フェニレン、o−フェニレン、アルキル置換フェニレン、フェニル置換フェニレン、ハロゲン置換フェニレン、アミノ置換フェニレン、アミド置換フェニレン、p,p’−ジフェニレンスルホン、p,p’−ビフェニレン、p,p’−ビフェニレンエーテル等を挙げることができる。
なお、ポリアリーレンサルファイドは、架橋や分岐構造を有する樹脂(架橋型)、架橋や分岐構造が実質的に有さない樹脂(リニア型)に大別することができるが、本発明では架橋型、リニア型のいずれでも問題なく使用することができる。
フッ素樹脂(B)としては、溶融加工性のフッ素樹脂が好ましい。溶融加工性のフッ素樹脂を用いることによって、本発明の絶縁電線は、より優れた耐摩耗性を有するものとなる。
フッ素樹脂(II)の比誘電率は、23℃、測定周波数1MHzで測定して得られた値である。上記比誘電率は、ネットワークアナライザを用いて、空洞共振器摂動法により測定することができる。
テトラフルオロエチレン(TFE)及び下記一般式(1):
CF2=CF−Rf1 (1)
(式中、Rf1は、−CF3又は−ORf2を表す。Rf2は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であることが好ましい。上記フッ素樹脂(II)を用いることによって、フッ素樹脂(II)が樹脂(I)に対して効率よく分散し、本発明の絶縁電線における絶縁層(B)は、より優れた力学物性を示すと共に、絶縁性に優れ、低い比誘電率を示す。更に、絶縁層(B)と導体(A)との接着がより強固なものとなる。例えば、非溶融加工性のPTFEを用いた場合には、充分な力学物性を示さず、導体(A)との接着強度も低い。
フッ素樹脂(II)は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記Rf1が、−ORf2である場合、上記Rf2は炭素数が1〜3のパーフルオロアルキル基であることがより好ましい。
また、上記フッ素樹脂(II)を構成する上記一般式(1)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の含有量の下限は、3モル%がより好ましく、5モル%が更に好ましい。上記フッ素樹脂(II)を構成する上記一般式(1)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の含有量の上限は、15モル%がより好ましく、13モル%が更に好ましく、10モル%が特に好ましく、7モル%が殊更に好ましい。
上記フッ素樹脂(II)のMFRは、ASTM D3307−01に準拠し、メルトインデクサーを用いて測定する。
フッ素樹脂(II)の含有量が樹脂(I)との質量比で90を超えると、絶縁層(B)と導体(A)との接着強度や耐摩耗性が劣る傾向があり、2未満であると、比誘電率が上昇するおそれがある。より好ましい範囲は、90:10〜15:85である。
また、フッ素樹脂(II)の含有量が樹脂(I)との質量比が相対的に少ない場合には、絶縁層(B)を構成する樹脂組成物のマトリックスは樹脂(I)となる傾向にあり、フッ素樹脂(II)の含有量が樹脂(I)との質量比が相対的に多い場合には、絶縁層(B)を構成する樹脂組成物のマトリックスはフッ素樹脂(II)となる傾向にある。
樹脂(I)とフッ素樹脂(II)の分散形態は、樹脂(I)のマトリックス中にフッ素樹脂(II)が分散する形態であっても、フッ素樹脂(II)のマトリックス中に樹脂(I)が分散する形態であってもよいが、樹脂(I)の分散粒子の平均分散粒子径が30μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。
下記の実施例の樹脂組成物またはポリフェニレンサルファイド単独樹脂又はフッ素樹脂単独を使用して得られたフィルム(厚み25μm)を、幅2mm・長さ100mmの短冊状に切り出し、空洞共振器摂動法((株)関東電子応用開発製誘電率測定装置、アジレントテクノロジー(株)製ネットワークアナライザ)にて、1MHzにおける比誘電率を測定した。
下記の実施例の樹脂組成物またはポリフェニレンサルファイド単独樹脂又はフッ素樹脂単独を使用して得られたフィルム(厚み25μm)を使用して、四探針法(三菱化学(株)製 Loresta HP MCP−T410装置を使用)にて体積固有抵抗率を測定した。
下記の実施例の樹脂組成物またはポリフェニレンサルファイド単独樹脂又はフッ素樹脂単独を使用して得られたフィルム(厚み25μm)を、180℃のオーブンに入れ、1500時間、エージング処理を行った。その後、エージング後のフィルムからダンベル状切片を切り出し、引張強度を測定し、未処理の引張強度からの低下率を求めた。
下記の実施例または比較例で得られた絶縁電線を用いて、電線被覆摩耗試験器(東洋精機工業社製スクレープテスタ)を使用して、JIS−C3003に準じて、荷重300gの条件にて摩耗に至るまでの回数を測定した。
樹脂(I):ポリフェニレンサルファイド(商品名:ポリプラスチックス株式会社製「フォートロン 0220A」、比誘電率3.6)
樹脂(I):ポリアミドイミド(商品名:東レ株式会社製「トーロン TI−5013」、比誘電率3.8)
フッ素樹脂(II):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(組成重量比;テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)=87.5/11.5/1.0、比誘電率2.1)
樹脂(I)およびフッ素樹脂(II)を表1に示す割合(質量部)で予備混合を行い、二軸押出機(φ30mm、L/D=35)を使用して、シリンダー温度330℃、スクリュウ回転数200rpmの条件下で溶融混練し、樹脂組成物のペレットを製造した。
得られた樹脂組成物ペレットをスクリュー外径30mmφの電線成形機に供給し、外径1.0mmφの銅撚り線を芯線とする被覆厚さ0.1mmの被覆電線を製造した。得られた被覆電線に関して、耐熱性評価、耐摩耗性評価、比誘電率の測定、体積固有抵抗率の測定を行った。結果を表1に示す。
樹脂(I)またはフッ素樹脂(II)のペレットをスクリュー外径30mmφの電線成形機に供給し、外径1.0mmφの銅撚り線を芯線とする被覆厚さ0.1mmの被覆電線を製造した。得られた被覆電線に関して、耐熱性評価、耐摩耗性評価、比誘電率の測定、体積固有抵抗率の測定を行った。結果を表1に示す。
Claims (4)
- 導体(A)と、
前記導体(A)の外周に形成される絶縁層(B)とを有する絶縁電線であって、
絶縁層(B)は、比誘電率が3.0〜4.0の樹脂(I)と、フッ素樹脂(II)とを含む樹脂組成物から形成されるものであり、
樹脂(I)は、ポリアリーレンサルファイドであり、
フッ素樹脂(II)は、テトラフルオロエチレン及び下記一般式(1):
CF2=CF−Rf1 (1)
(式中、Rf1は、−CF3または−ORf2を表す。Rf2は、炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物の共重合体であり、80〜99モル%のテトラフルオロエチレン及び1〜20モル%の一般式(1)で表されるパーフルオロエチレン性不飽和化合物から構成される
ことを特徴とする絶縁電線。 - フッ素樹脂(II)は、テトラフルオロエチレンと、パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)及びヘキサフルオロプロピレンからなる群より選択される少なくとも1種のパーフルオロモノマーとの共重合体である請求項1記載の絶縁電線。
- 絶縁層(B)は、樹脂(I)とフッ素樹脂(II)との質量比(I):(II)が98:2〜10:90である請求項1又は2記載の絶縁電線。
- フッ素樹脂(II)は、372℃、5000g荷重の条件下で測定したメルトフローレート(MFR)が15〜35g/10分である請求項1、2又は3記載の絶縁電線。
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