JPH0326752A

JPH0326752A - 押出し成形シート用樹脂組成物および電気絶縁ボード

Info

Publication number: JPH0326752A
Application number: JP16175189A
Authority: JP
Inventors: Takuji Yagi; 八木　卓治; Kenichi Tanimoto; 谷本　健一; Makoto Okubo; 誠大久保; Kenji Kamiya; 上谷　謙司; Shinji Okumura; 奥村　新司; Yasuki Nakayama; 泰樹中山
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1989-06-24
Filing date: 1989-06-24
Publication date: 1991-02-05

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、ポリエステル樹脂をマトリックスとし、リジ
ッドで表面が平滑であり、しかも曲げ強度等の機械的性
質の異方性が少なく、従って低温打抜きが可能な押出し
戒形シ一トが得られる樹脂組成物、及び該樹脂組成物を
用いて得られる電気絶縁特性、寸法安定性、耐熱性、打
抜き加工性に優れた電気絶縁ボードに関するものである
。

〔従来の技術〕

ポリエチレンテレフタレートは、機械的性質、電気性質
、耐熱性、耐薬品性等に優れ、繊維、射出戒形品、フィ
ルム、シートとして多くの工業製品に使用されている。

そして、このポリエチレンテレフタレートを用いて、表
面が平滑で、高弾性率のシートを製造する場合には、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂に無機化合物、ガラス短
繊維等を充填複合化したチップをＴダイより溶融押出し
し、シート化するという方法が一般に使われている。

しかし、この方法によれば、確かに表面平滑で、シート
の長手方向Ｃ以下、ＭＤ方向という）に高弾性率のシー
トを得ることができるが、このシートにおいては、Ｔダ
イよりの溶融押出し時にポリエチレンテレフタレート分
子およびガラス短繊維が配向するため、シートの巾方向
（以下、ＴＤ方向という）の曲げ強度、曲げ弾性率はＭ
Ｄ方向のそれと比較して極端に低い。このような異方性
の強いシートを工業的に利用する場合の低温打抜きにさ
いして、クランクが発生し、加工し難い点があるなどの
設計上の制約を受け、その利用分野を大幅に狭めている
。

そこで、この異方性を緩和する方法として、ランダム配
向のガ．ラス短繊維マット、ガラス長繊維スワールマッ
ト、ガラス短繊維ｍ物等壱Ｔダイまりの溶融押出し直後
にラミネートするという方法も提案されている。しかし
、この方法では設備が大規模となり、設備費が高く、し
かも生産性も悪く、製造原価が高いものとなっている。

また、電気絶縁ボードとしては、電気絶縁特性が優れる
フェノール樹脂やエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹
脂のワニスを紙やガラス布帛に代表される基材にラミネ
ートした積層板が広く利用されている。しかし、この方
法では、設備が大規模となって設備費が高くなり、生産
性も悪く、製造原価が高いものとなっている。

また、前記熱硬化性樹脂は耐薬品性、耐水性が優れるが
、積層板用基材に紙を用いた場合、祇自身の耐薬品性が
良くないだけでなく、水分の吸湿による寸法変化も大き
いため、その用途範囲がかなり限定される結果となる。

さらに、打抜き加工の場合においては、クラックや層間
剥離がしばしば発生するため、コスト高とはなるが、４
０゜Ｃ以上の加熱状態で実施せざるを得ない状況である
。

一方、ガラス布帛を基材に用いた積層板の場合は、寸法
安定性や耐薬品性は良くなるが、ガラス布帛のコスト高
による経済的制約を受けることとなり、打抜き加工にお
ける問題も残存したままである．〔発明が解決しようとする課題〕上記のように、ポリエステル樹脂をマトリックスとし、
リジッドで表面平滑なシートを得ようとした場合、従来
の一般的溶融押出し戒形によるシートではＭＤ方向、Ｔ
Ｄ方向の機械的性質の異方性が強すぎ、低温打抜きの際
にクランクが発生する。これを装置面で補完しようとす
ると、大規模な装置を必要とし、経済的に不利であると
いう問題点があった。

また、電気絶縁ボードとしては、上記のように、熱硬化
性樹脂と祇またはガラス布帛による積層板は、製造原価
が高いうえ、寸法安定性、耐薬品性、常温打抜き加工性
等を共に満足したものでなく、広い用途範囲で利用され
得る電気絶縁ボードは製造されていない。

かかる事情に鑑み、本発明は、従来の一般的溶融押出し
シ一ト戒形方法で製造しても、Ｔダイよりの溶融押出し
時の分子および繊維状強化材の配向をおさえ、ＭＤ方向
、ＴＤ方向の機械的性質の異方性の少ないシートが得ら
れる樹脂組戒物の提供と、該樹脂組底物からなる結晶化
シート状成形物の利用により、安価でかつ電気絶縁ボー
ドとして必要な寸法安定性、耐薬品性、常雇打抜き加工
性等を全て満足する熱可塑性電気絶縁ボードを提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる目的で鋭意研究を重ねた結果、本
発明に到達した．すなわち、本発明は少なくとも８０モル％のエチレンテ
レフタレート系繰り返し単位を有するポリエステルｌＯ
Ｏ重量部に対して、ＣＩ１）平均粒径５０μ以下の無機
化合物５〜３０重量部、（６）α−オレフィン８０〜９
９重量％、グリシジルメタクリレートまたはグリシジル
アクリレート１〜２０重量％からなる共重合体０．　１
〜１５重量部、（Ｏ繊維状強化材１〜ｌＯ重量部を配合
してなる押出し成形シート用樹脂組或物、及び該樹脂組
成物の押出し成形シートからなり、結晶化度ｌＯ％以上
に熱処理されていることを特徴とする電気絶縁ボードを
要旨とするものである。

ポリエステル樹脂は、電気絶縁特性が良好であり、寸法
安定性、耐水性、耐薬品性も優れているが、その押出し
或形シ一トを電気絶縁ボードとして使用する場合の力学
的特性が不十分であるため、（Ｏ戒分、すなわちガラス
繊維等の繊維状強化材の配合が必要であるが、シ一ト威
形の溶融押出し時に、分子および繊維状強化材が配向す
るため、力学的特性において、高い異方性を示す。この
異方性緩和剤として、（Ｂ）戒分、すなわちα−オレフ
ィン８０〜９９重量％、グリシジルメタクリレートまた
はグリシジルアクリレート１〜２０重量％からなる共重
合体を添加せしめることが必要なことを見い出した。す
なわち、α−オレフィン８０〜９９重量％、グリシジル
メタクリレートまたはグリシジルア゜クリレート１〜２
０重量％からなる共重合体とポリエチレンテレフタレー
トの分子が溶融混練時に一部架橋反応を起こし、三次元
的な分子構造を一部生威し、Ｔダイまりの溶融押出し時
の分子および繊維状強化材の配向を妨げる働きをする。

（Ｉｌ）威分、すなわち平均粒径５０μ以下の無機化合
物はシート表面への平滑性の付与、機械的性質の異方性
の緩和、結晶化促進の効果が大である。あらゆる産業分
野で広く利用され得る電気絶縁ボードとしては、さらに
、弾性率、耐熱性の向上が必要であるが、前記樹脂組戒
物を用いたシートを結晶化度ｌＯ％以上に熱処理せしめ
ることが必要である。

なお、本発明における樹脂組底物は必要に応してさらに
熱安定剤、酸化安定剤、光安定剤、滑剤、顔料、難燃剤
、可塑剤等の添加剤を配合してもよい。

〔作用〕

ポリエステル樹脂に戒分（Ｉ′ｔ），＠，■を配合する
ことにより得られる押出し戒形シ一ト用樹脂組或物は、
その押出し戒形により、表面平滑で、高弾性率で、しか
もシートＭＤ方・向、ＴＤ方向の機械的性質の異方性の
少ない値を示すシートが得られるので、押出し戒形シ一
ト用材料として有用な組戒物であり、該組戒物からなる
シートを１０％以上結晶化させると、さらに高弾性率と
なり、常温の打抜き加工においてもクラック、層間剥離
の発生が無く、従来用いられてきた熱硬化性樹脂による
積層板より著しい加工性の向上が認められる。

本発明の（Ａ）Ｉｆｉ．分として使用される電気絶縁性
無機化合物は、シートの表面平滑剤、強化剤、機械的性
質の異方性緩和剤、結晶核剤というように多機能を目的
とする添加剤である．その粒径、形状によってその効果
が異なる．平均粒径が約５０μを超えると、その効果が
小さくなるので、通例は平均粒径５０μ以下の無機化合
物が有用である．前記電気絶縁性無機化合物の具体例と
しては、シリカ、炭酸カルシウム、合戒ケイ酸およびケ
イ酸塩、亜鉛華、ハロサイトクレー、カオリン、塩基性
炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ウォラス
トナイト、ドロマイト粉、酸化チタン、硫酸ハリウム、
硫酸カルシウム、アルミナ等を挙げることができ、これ
らの無機化合物の一種またはそれ以上を使用することが
できる。なかでもタルク、マイカ、ウォラストナイトが
本発明において効果が大きい。

ＣＢ）成分として使用するα−オレフィン８０〜９９重
量％、グリシジルメタクリレートまたはグリシジルアク
リレート１〜２０重量％からなる共重合体であり、前記
共重合体には酢酸ビニルを含有させることが望ましい．
これは、ポリエステルとグリシジルメタクリレートまた
はグリシジルアクリレートとの相溶性がありすぎるため
、ゲル化する恐れがあるのを適度の酢酸ビニルの配合に
より調整することができるためである．酢酸ビニルの含
有量は１９重量％以下であることが望ましい。

酢酸ビニル含有量が１９重量％を超える場合には得られ
る熱可塑性電気絶縁ボードの熱安定性が低下するので好
ましくない．本発明の０戒分として用いられる繊維状強化材としては
、たとえばガラス繊維、炭素繊維、芳香族ボリアミド繊
維、炭化ケイ素繊維、チタン酸繊維等を具体例として挙
げることができる．通常はガラス繊維がよく使用される
。また、各種繊維の直径および長さについては特に制限
されるものではないが、繊維長が長ずざるとポリエステ
ルや他の配合剤と均一に７昆合、分散させることが難し
く、逆に繊維長が短すぎると強化材としての効果が不十
分となるため、通常は０．　１〜１０ｍｓの繊維長のも
のが使用され、特に繊維状強化材がガラス繊維である場
合には繊維長さとしては０．１〜７鴫が好ましく、さら
には０．３〜４ｍが望ましい。

また、繊維状強化材はポリエステルとの界面接着力を向
上させて補強効果を上げる目的ｔ、必要に応じて種々の
化合物で処理したものを使用することができる。繊維状
強化材としてガラス繊維を使用する際には、種々の表面
処理剤、たとえばビニルトリエトキシシラン、Ｔ−メタ
クリロキシブロビルメトキシシラン、β−（３，４−エ
ボキシシクロヘキシル）一エチルトリメトキシシラン、
Ｔグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ｒ一ア〈
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｔ−クロロプロビルメ
トキシシラン、γ−メルカブトブ口ピルトリメトキシシ
ラン等のシラン系処理剤、メタクリレートクロミンクク
ロリド等のクロム系処理剤で処理したものが使用される
。

本発明の樹脂組戒物中の各成分の配合比について述べる
に、まず、（Ａ）ｔＥ分、すなわち平均粒径５０μ以下
の無機化合物は、ポリエステル成分１００重量部に対し
て５重量部より少ないと、シートの表面平滑剤、機械的
性質の異方性緩和剤、強化剤としての効果が不十分であ
り、また逆に３０重量部より多く配合すると、機械的性
質が著しく劣化する。したがって、ω）戒分の配合量は
ポリエステル成分１００重量部に対して５〜３０重量部
であり、好ましくは１０〜２４重量部である．次に、（
Ｂ）成分、すなわち、α−オレフィン８０〜９９重量％
、グリシジルメタクリレートまたはグリシジルアクリレ
ー１・１〜２０重量％からなる共重合体の配合量に関し
ては、０．１重量部未満の場合には、ポリエステル樹脂
との架橋結合による三次元的分子構造の生成が不十分で
あり、１５重量部を超える場合には、ゲル化などの副反
応が生じる恐れがあるので好ましくない。したがって、
■戒分の配合量は０．１〜１５重量部、好ましくは０．
２〜１０重量部である。

さらに、■成分、繊維状強化材の配合量に関しては、１
重量部より少ないと、強化材としての効果が不十分であ
り、１０重量部を超えると、シートの異方性を著しく悪
くする．したがって、繊維状強化材の配合量は１〜１０
重量部であり、好ましくは３〜７重量部である。

実施例１〜３極限粘度０．９５のポリエチレンテレフタレート１００
重量部に、第ｌ表に示すような３威分をそれぞれの重量
部で配合して、２軸押出機で溶融混練してベレットを作
或し、これをＴダイを用いた押出しシ一ト或形装置にて
温度２８０℃の条件で吐出しキャスティングローラー上
で冷却してｌｍ厚のシートに成形したところ、第２表に
示すように表面平滑で、外観上良好なシートを得ること
ができた。得られたシートについて雇度１７０゜Ｃの熱
プレス装置を用いて４０ｋｇ／ｃｊの圧力下で３０分間
熱付与による結晶化を行ったところ結晶化度が３０％に
なった。また、曲げ強度および曲げ弾性率を測定したと
ころ、異方性の低い物性値を示し、良好な結果であった
。また、打抜き加工性も良好な結果が得られた。

比較例１〜２前述の実施例ｌ〜３と同じポリエチレンテレフタレート
１００部に第１表に示すような戒分をそれぞれの重量部
で配合して、２軸押出機で溶融混練してベレットを作威
し、これをＴダイを用いた押出シ一ト成形装置にて押出
しシートを戒形し、熱処理を施した。第３表に示すよう
に、平均粒径４０μのマイカ２重量部を含む比較例１の
シートは、曲げ強度、曲げ弾性率を測定したところ異方
性が高かった。また、平均粒度４０μのマイカ４０重量
部を含む比較例２のシートは曲げ強度、曲げ弾性率が低
くなった。

比較例３〜４前述の実施例ｌ〜３と同じポリエチレンテレフタレート
１００部に第１表に示すような戒分をそれぞれの重量部
で配合して２軸押出機で溶融混練してペレットを作或し
、これをＴダイを用いた押出シ一ト成形装置にて押出し
、熱処理作業を１テったところ、第３表に示すようにエ
チレン・酢酸ビニル・グリシジルメタクリレートを含ま
ない比較例３のものは架橋結合による三次元的分子構造
の生戒が不十分であり、打抜き性が悪かった。逆に２０
重量部を含む比較例４はゲル化が進みすぎるので、シー
ト切れが多発した。

比較例５〜６前述の実施例１〜３と同じポリエチレンテレフタレート
１００部に第１表に示すような戒分をそれぞれの重量部
で配合して２軸押出機で溶融混練してペレットを作或し
、これをＴダイを用いた押出シ一ト或形装置にて押出し
、熱処理作業を行ったところ、第３表に示すようにガラ
ス繊維を含まない比較例５のものは曲げ強度、曲げ弾性
率が低く打抜き加工も悪かった。また、ガラス繊維２０
重量部を含む比較例６のものは荒れた表面のシートとな
り、また打抜き加工性も非常に悪くなった．（発明の効
果）以上の説明から明らかなように、本発明によれば高性能
で機械的異方性の少ない押出戒形シートを製造すること
が可能であるとともに、小規模な設備により、高効率に
寸法安定性、耐薬品性、常温打抜き加工性に優れ、かつ
高弾性率で衝撃強度も高い熱可塑性電気絶縁ボードを製
造することができる。この熱可塑性電気絶縁ボードは広
範囲な産業で利用可能で、過酷な条件下でも使用できる
という格別なる効果を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）．少なくとも８０モル％のエチレンテレフタレー
ト系繰返し単位を有するポリエステル１００重量部に対
して、（Ａ）平均粒径５０μ以下の無機化合物５〜３０
重量部、（Ｂ）α−オレフィン８０〜９９重量％、グリ
シジルメタクリレートもしくはグリシジルアクリレート
１〜２０重量％からなる共重合体０．１〜１５重量部、
（Ｃ）繊維状強化材１〜１０重量部を配合してなること
を特徴とする押出し成形シート用樹脂組成物。
（２）．特許請求の範囲第１項記載の押出し成形シート
用樹脂組成物の押出し成形シートからなり、結晶化度１
０％以上に熱処理されていることを特徴とする電気絶縁
ボード。