JPH01141009A - ポリイミドチューブの製造方法 - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はポリイミドチューブの製造方法に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 従来から電線被覆用やケーブル結束用、電気機器の配線
用などの電気絶縁材料としてポリエチレン、ポリ塩化ビ
ニルのフィルムに粘着剤を塗布した電気絶縁テープや、
該テープの欠点である巻き付は作業の困難性を改良し、
巻き付は作業を不要とした絶縁チューブが用いられてい
る。

一方、近年の電気機器の小型軽量化に伴なって機器の使
用温度が高くなるなど、電気絶縁材料の耐熱性向上の要
求が多くなり、上記ポリエチレンやポリ塩化ビニルを用
いた電気絶縁材料ではその要求に応じることができなく
なってきている。

そこで、この要求特性を満足する電気絶縁材料としてポ
リイミド樹脂からなるチューブが注目されているが、ポ
リイミド樹脂は溶融粘度が高く流動性に乏しいため他の
熱可塑性樹脂のように押出成形によるチューブ成形はで
きず、また熱融着性も有さないので芯体状にポリイミド
フィルムを巻き付けた後、熱融着してチューブ化するこ
ともできないものである。

上記欠点を有するポリイミド樹脂からなるチューブを製
造する方法として、一般に下記方法が提案されている。

（ａｌＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−へキサフルオ
ロプロピレン共重合体）層を設けたボリイミドテープを
芯体にスパイラル状やすし巻き状に巻き付けて加熱し、
該ＦＥＰ層によってテープ同士を接合したのち、芯体を
抜き取る方法。

（ｂ）特公昭６１−４９０９７号公報に記載のように、
接着性を有するポリイミド前駆体フィルムを芯体にスパ
イラル状やすし巻き状に巻き付けて加熱し、フィルム同
士を接合したのち、チューブを形成し、芯体を抜き取る
方法。

（Ｃ）特公昭５３−１４２７０号公報に記載にように、
金属線にポリイミド前駆体塗料を塗布、硬化後、金属線
を降伏点以上に引き伸ばして抜き取る方法。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上記（ａｌの方法で得られるチューブの耐熱性
は接着剤としてのＦＥＰに依存するために、チューブを
構成するポリイミドが有する耐熱性よりも低い温度で使
用しなければならず、ポリイミド樹脂が本来有する耐熱
性を充分に生かしきれないものであり、上記山）の方法
では接着層として用いるポリイミド前駆体の接着条件が
狭く、またボットライフがあるために作業性が悪いもの
である。

また、巻き付けてチューブを成形するこれらの両方法で
は得られるチューブ外面に継目による段差が生じること
となり、絶縁用途において信頼性に乏しくなる。

一方、上記１ｃ）の方法では耐熱特性に優れたポリイミ
ドチューブが得られるが、金属線を引き伸ばした際の抜
き取り性が悪かったり、芯体として用いる金属線が再利
用できないという問題がある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らは上記問題点を有さず、ポリイミド樹脂本来
の優れた耐熱性を充分に発揮しうるチューブを得るべく
鋭意検討を重ねた結果、特定の組成からなるポリアミド
酸溶液を、特定の線膨張係数を有する芯体に塗布するこ
とによって、上記問題点を解決したポリイミドチューブ
が容易に得られることを見い出し、本発明を完成させる
に至った。

即ち、本発明のポリイミドチューブの製造方法は、３．
３’、４．４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
（以下、ＢＰＤＡという）とバラフェニレンジアミン（
以下、ＰＤＡという）を、Ｎ、Ｎ’−ジメチルアセトア
ミド（以下、ＤＭＡｃという）中で反応させて得られる
ポリアミド酸溶液を、１．５×１Ｏ−Ｓｃ１）７℃以上
の線膨張係数を有する芯体外面に塗布、乾燥してイミド
転化せしめた後、該芯体を抜き取ることを特徴とするも
のである。

本発明においては、まずＢＰＤＡとＰＤＡを、溶媒とし
てのＤＭＡｃ中で反応させてポリアミド酸溶液を得る。

この際、溶媒中でのモノマー濃度は種々の条件に応じて
設定することができるが、通常５〜３０重量％、好まし
くは１０〜２５重量％であり、通常８０℃以下、好まし
くは５〜５０℃の範囲で約１〜１０時間反応させる。

このにうな条件で反応させると得られるポリアミド酸溶
液は反応の進行と共に徐々に溶液粘度が上昇するが、本
発明においては固有粘度が０．５以上（３０℃、ＤＭＡ
ｃ中）のポリアミド酸溶液を得るのが好適である。固有
粘度を０．５以上のポリアミド酸溶液を用いることによ
り、得られるポリイミドチューブは機械的強度が特に優
れたものとなる。

次に、得られたポリアミド酸溶液を芯体外面に塗布する
が、本発明においては線膨張係数が１．５×１Ｏ−Ｓｃ
１）７℃以上の芯体を用いる。このような芯体としては
銅、アルミニウムなどの金属や４フツ化エチレンのよう
な耐熱性プラスチックからなる、例えばパイプ状やロン
ド状の耐熱性芯体である。ポリアミド酸溶液の塗布方法
としては、例えばデツピング法や円筒ダイスを用いた方
法など公知の方法によって行なうことができる。

上記のようにしてポリアミド酸溶液を塗布した後、乾燥
を行いイミド転化を行なう。乾燥温度は特に制限はない
が、好ましくは１００〜４００℃、さらに好ましくは１
５０〜３００℃の範囲で行なう。

本発明においてポリイミドチューブは上記イミド転化し
た後、芯体を抜き取ることで得ることができる。前記し
たように特定の線膨張係数を有する芯体を用いているの
で、イミド転化したのち室温付近まで冷却すると芯体と
ポリイミドチューブとの膨張係数の違いから、芯体を容
易に抜き取ることができるのである。

また、本発明においてはポリアミド酸溶液の調製の際の
溶媒としてＤＭＡｃを用いているので、Ｎ−メチル−２
−ピロリドンやジメチルホルムアミドのような他の溶媒
を用いた場合と比べて、芯体とポリイミドチューブとの
接着性が非常に弱く、芯体の抜き取り操作が容易となる
のである。

以上のようにして得られるポリイミドチューブの肉厚は
、０．００６〜０．３■■の範囲とすることが好ましい
。肉厚が０．００６鰭に満たない場合は、芯体を抜き取
る際にチューブに変形や亀裂が生じやすく、また０、３
　ａｍを超えると、イミド転化の際の乾燥において塗布
したポリアミド酸溶液の皮膜が発泡してボイドを生じ外
観不良を起こしたり、絶縁不良を起こす原因となりやす
い。また、チューブの内径については特に制限はないが
、製造しやすさの点から内径が５０ｎ以下のものが好ま
しい。

〈発明の効果〉 本発明のポリイミドチューブの製造方法によれば、金属
線を芯体として用いた従来法と比べて芯体の抜き取りが
容易となり、また、芯体の反復利用も可能となるもので
ある。さらに、本発明の製造方法によれば、比較的容易
に継目のない耐熱性に優れたポリイミドチューブを得る
ことができるので、耐熱性が要求される分野において優
れた絶縁特性を発揮できるものである。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を示し、さらに詳細に説明する。

実施例Ｉ ＢＰＤＡ８８２ｇ　（３モル）とＰＤＡ３２４　ｇ（３
モル）を、ＤＭＡｃ４８２４ｇ中にて３０〜６０℃で６
時間反応させて溶液粘度５０００ボイズ（３０℃、Ｂ型
粘度計）、固有粘度１．５（３０℃、ウベローデ型粘度
計）のポリアミド酸溶液を得た。

次に、外径３０鶴φ、長さ２０ＣＩｌ、線膨張係数２．
３Ｘ１０−’ｃｍ／”Ｃのアルミニウムパイプの外面に
、上記にて得たポリアミド酸溶液をダイスより０．８２
５Ｂの塗布厚にて押出塗工した。

ポリアミド酸を塗布したアルミニウムパイプを立てた状
態で１５０℃で３０分加熱乾燥し、次いで２００℃で３
０分、２５０℃で３分、３００℃で３０分加熱乾燥を行
い、ポリアミド酸をイミド転化させた。

イミド転化したのち室温まで冷却し、芯体であるアルミ
ニウムパイプを抜き取ることによって、肉厚０．１５０
　龍、長さ１９ｃｍのポリイミドチューブを得た。

実施例２ 実施例１にて得たポリアミド酸溶液を、外径２゜５龍φ
、長さ２０ｃｍ、線膨張係数２．０Ｘ１０−’ａｍ／℃
の真鍮性パイプの外面にガラス棒にて塗布した後、ピグ
通しを行い０．１４０ｍ１の塗布厚にて均一に塗布した
。

その後、実施例１と同様の条件にてイミド転化を行い真
鍮性パイプを抜き取り、肉厚０．０２５　ｍｍ、長さ１
９ｃｍのポリイミドチューブを得た。

実施例３ 実施例１にて得たポリアミド酸溶液１００ｇにＤＭＡｃ
　３００　ｇを添加希釈し、充分に攪拌混合し溶液粘度
９５ボイズ（３０℃、Ｂ型粘度計）の溶液を得た。

次に、得られた溶液中に外径２．５鰭φ、線膨張係数１
．７　Ｘ　Ｉ　Ｏｏ−５ａ／℃の銅線を浸漬し、５０ｍ
の長さにわたってデツピング法によりポリアミド酸溶液
を塗布した。

次に、ポリアミド酸を塗布した銅線を縦型炉内にて１０
０℃で５分加熱乾燥し、次いで２００℃で５分、２５０
℃で５分、３００℃で５分加熱乾燥を行い、ポリアミド
酸をイミド転化させた。

上記操作（塗布〜乾燥）を１０回繰り返した後室温まで
冷却し、１ｍの長さに切断して芯体である銅線を抜き取
ることによって、肉厚０．０５０ｗ１、長さ１ｍのポリ
イミドチューブを得た。

比較例１ 実施例１°において用いたＤＭＡＣに代えて、溶媒とし
てＮ−メチル−２−ピロリドンを用いた以外は、実施例
１と同様の条件にて溶液粘度５５００ボイズ、固有粘度
１．６のポリアミド酸溶液を得た。

得られたポリアミド酸溶液を実施例１と同様にして塗布
、イミド転化、芯体の抜き取りをおこなってポリイミド
チューブを得ようとしたが、ポリイミドチューブと芯体
であるアルミニラ４パイプが接着しており、抜き取るこ
とができなかった。

比較例２ 実施例１において用いた芯体を線膨張係数１．２×１Ｏ
−Ｓｃ１）１７℃の鉄パイプとした以外は全て実施例１
と同様に行い、ポリイミドチューブを得ようとしたが、
ポリイミドチューブと芯体である鉄パイプが密着してお
り、抜き取ることができなかった。

比較例３ 実施例１において用いたＰＤＡの代わりに４，４゛−ジ
アミノジフェニルエーテルを用いて、溶液粘度４５００
ポイズ、固有粘度１．４５のポリアミド酸溶液を調製し
た以外は、実施例１と同様にしてポリイミドチューブを
得ようとしたが、ポリイミドチューブと芯体であるアル
ミニウムパイプが密着しており、抜き取ることができな
かった。

上記実施例および比較例から明らかなように、本発明の
方法によれば芯体が容易にポリイミドチューブから抜き
取ることができるものであることが判る。なお、各比較
例における芯体外面にシリコーン樹脂による剥離処理を
施したものを用いても、各実施例のように芯体を抜き取
ることができなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン
   酸二無水物とパラフェニレンジアミンを、Ｎ，Ｎ’−ジ
   メチルアセトアミド中で反応させて得られるポリアミド
   酸溶液を、１．５×１０＾−＾５ｃｍ／℃以上の線膨張
   係数を有する芯体外面に塗布、乾燥してイミド転化せし
   めた後、該芯体を抜き取ることを特徴とするポリイミド
   チューブの製造方法。