JPH08142262A - ポリベンゾイミダゾール被覆金属部品 - Google Patents
ポリベンゾイミダゾール被覆金属部品Info
- Publication number
- JPH08142262A JPH08142262A JP6280746A JP28074694A JPH08142262A JP H08142262 A JPH08142262 A JP H08142262A JP 6280746 A JP6280746 A JP 6280746A JP 28074694 A JP28074694 A JP 28074694A JP H08142262 A JPH08142262 A JP H08142262A
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- JP
- Japan
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- polybenzimidazole
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- coating
- molecular weight
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ポリスチレンに対する相対的な数平均分子量
が９０，０００以上であり、かつ固有粘度が０．９以上
である高分子量のポリベンゾイミダゾールを主成分とす
る被膜が形成された金属部品。 【効果】 高い耐熱性と表面硬度を有し、さらに実用上
十分な耐屈曲性を有するポリベンゾイミダゾール被覆金
属部品を得ることができる。
が９０，０００以上であり、かつ固有粘度が０．９以上
である高分子量のポリベンゾイミダゾールを主成分とす
る被膜が形成された金属部品。 【効果】 高い耐熱性と表面硬度を有し、さらに実用上
十分な耐屈曲性を有するポリベンゾイミダゾール被覆金
属部品を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、様々な工業製品に利用
され得るポリベンゾイミダゾール被覆金属部品に関す
る。
され得るポリベンゾイミダゾール被覆金属部品に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電線などの耐熱性の被覆材料とし
てはポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミドなど
が用いられてきた。また、金属材料の低表面張力化など
の表面改質を目的として、ポリテトラフルオロエチレン
に代表されるフッ素系高分子も多く用いられている。し
かし、近年、機器の小型化や高性能化のため、さらに耐
熱性の高い、あるいは強度の大きな被覆材料が要求され
始めている。
てはポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミドなど
が用いられてきた。また、金属材料の低表面張力化など
の表面改質を目的として、ポリテトラフルオロエチレン
に代表されるフッ素系高分子も多く用いられている。し
かし、近年、機器の小型化や高性能化のため、さらに耐
熱性の高い、あるいは強度の大きな被覆材料が要求され
始めている。
【０００３】ポリベンゾイミダゾールは熱的、化学的に
安定な複素環式高分子であり、耐熱性・表面硬度の点で
他の高分子被覆材料を上回る特性が期待されている。本
出願人は既にポリベンゾイミダゾール被覆の形成方法を
提案し、様々な応用製品への展開が検討されている（特
開平５−３３９４０１号公報参照）。
安定な複素環式高分子であり、耐熱性・表面硬度の点で
他の高分子被覆材料を上回る特性が期待されている。本
出願人は既にポリベンゾイミダゾール被覆の形成方法を
提案し、様々な応用製品への展開が検討されている（特
開平５−３３９４０１号公報参照）。
【０００４】また、特開平５−２９８９４２号公報に
は、ポリベンゾイミダゾールを母体とするワニスをコー
ティングして得られる電線を開示している。具体的に
は、同公報は、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）をジ
メチルアセトアミド（ＤＭＡ）で薄め５％前後の溶液に
するに際して０．１％になる様にアゾビスイソブチロニ
トリル（ＡＩＢＮ）を添加することによって、ポリベン
ゾイミダゾールの被膜形成が正確に行えなかったという
問題点が解決されることを教示している（例えば、同公
報第１３欄第４７行〜第１４欄第２３行を参照）。しか
しながら、同公報は、使用するポリベンゾイミダゾール
の分子量および固有粘度等の物質については全く言及し
ておらず、ポリベンゾイミダゾールを金属材料へ被覆し
た場合の引張破断強度、引張破断伸び、密着性などにつ
いての問題点とその解決方法については記載は素より示
唆もされていない。
は、ポリベンゾイミダゾールを母体とするワニスをコー
ティングして得られる電線を開示している。具体的に
は、同公報は、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）をジ
メチルアセトアミド（ＤＭＡ）で薄め５％前後の溶液に
するに際して０．１％になる様にアゾビスイソブチロニ
トリル（ＡＩＢＮ）を添加することによって、ポリベン
ゾイミダゾールの被膜形成が正確に行えなかったという
問題点が解決されることを教示している（例えば、同公
報第１３欄第４７行〜第１４欄第２３行を参照）。しか
しながら、同公報は、使用するポリベンゾイミダゾール
の分子量および固有粘度等の物質については全く言及し
ておらず、ポリベンゾイミダゾールを金属材料へ被覆し
た場合の引張破断強度、引張破断伸び、密着性などにつ
いての問題点とその解決方法については記載は素より示
唆もされていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにポリベ
ンゾイミダゾールは新しい被覆材料としての大きな可能
性を有しているが、その引張破断強度、引張破断伸びが
小さく、金属材料への密着性が不十分であると言う課題
があった。特に電線や電熱線などの線材を被覆した場
合、被覆された電線や電熱線を屈曲させるとポリベンゾ
イミダゾール被覆に亀裂や剥離などの欠陥が発生してし
まうという問題点が生じていた。
ンゾイミダゾールは新しい被覆材料としての大きな可能
性を有しているが、その引張破断強度、引張破断伸びが
小さく、金属材料への密着性が不十分であると言う課題
があった。特に電線や電熱線などの線材を被覆した場
合、被覆された電線や電熱線を屈曲させるとポリベンゾ
イミダゾール被覆に亀裂や剥離などの欠陥が発生してし
まうという問題点が生じていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、ポリベンゾイミダゾールの分子量および固有粘度
とその特性との間に強い相関があることを見いだした。
すなわち、高分子量のポリベンゾイミダゾールは大きな
引張破断強度・引張破断伸びを持ち、金属材料への密着
性も優れていると言うものである。
結果、ポリベンゾイミダゾールの分子量および固有粘度
とその特性との間に強い相関があることを見いだした。
すなわち、高分子量のポリベンゾイミダゾールは大きな
引張破断強度・引張破断伸びを持ち、金属材料への密着
性も優れていると言うものである。
【０００７】ポリベンゾイミダゾールの分子量は、ゲル
浸透クロマトグラフィーを用いて測定される。ポリスチ
レンに対する相対的な数平均分子量が９０，０００以上
でかつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上の時に、実用上問
題のない特性が得られ、電線や電熱線への被覆に際して
も十分な耐屈曲性が得られることがわかった。
浸透クロマトグラフィーを用いて測定される。ポリスチ
レンに対する相対的な数平均分子量が９０，０００以上
でかつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上の時に、実用上問
題のない特性が得られ、電線や電熱線への被覆に際して
も十分な耐屈曲性が得られることがわかった。
【０００８】本発明はこの知見に基づいて完成されたも
ので、ポリスチレンに対する相対的な数平均分子量が９
０，０００以上であり、かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ
以上である高分子量のポリベンゾイミダゾールを主成分
とする被覆が形成された金属部品（例えば、電線、電熱
線）を提供する。
ので、ポリスチレンに対する相対的な数平均分子量が９
０，０００以上であり、かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ
以上である高分子量のポリベンゾイミダゾールを主成分
とする被覆が形成された金属部品（例えば、電線、電熱
線）を提供する。
【０００９】本発明にかかるポリベンゾイミダゾールを
主成分とする被覆には、必要に応じて内添フィラーや結
着樹脂物質などを含有せしめることができる。ポリベン
ゾイミダゾールに内添フィラーを含有させることで自己
潤滑性および電気伝導性を向上させることができる。そ
のような内添フィラーは、例えばＳｉＣ、各種金属粉、
グラファイトなどのカーボンおよびガラスである。自己
潤滑性を向上させることで被覆表面の滑り性が改善され
る。一方、電気伝導性を向上させることで、被膜表面の
静電気の発生、蓄積が防止される。
主成分とする被覆には、必要に応じて内添フィラーや結
着樹脂物質などを含有せしめることができる。ポリベン
ゾイミダゾールに内添フィラーを含有させることで自己
潤滑性および電気伝導性を向上させることができる。そ
のような内添フィラーは、例えばＳｉＣ、各種金属粉、
グラファイトなどのカーボンおよびガラスである。自己
潤滑性を向上させることで被覆表面の滑り性が改善され
る。一方、電気伝導性を向上させることで、被膜表面の
静電気の発生、蓄積が防止される。
【００１０】固有粘度の測定は濃度０．４ｇ／ｄｌの９
７％濃硫酸溶液によりウベローデ型粘度計を用いて２５
℃で行われる。
７％濃硫酸溶液によりウベローデ型粘度計を用いて２５
℃で行われる。
【００１１】 ｎ：固有粘度；Ｃ：溶液濃度、ｔo：溶媒の落下時間、
ｔ：溶液の落下時間 また、ポリベンゾイミダゾールに結着樹脂物質を含有さ
せることで弾性および表面硬度を改善することができ
る。弾性および表面硬度を改善することによって、被膜
表面が他の素材と接触する場合における接触表面に自由
度を持たせることが可能となる。そのような結着樹脂物
質は例えば、シリコン系樹脂、ＰＴＦＥなどのフッ素系
樹脂またはフッ素含有モノマーである。
ｔ：溶液の落下時間 また、ポリベンゾイミダゾールに結着樹脂物質を含有さ
せることで弾性および表面硬度を改善することができ
る。弾性および表面硬度を改善することによって、被膜
表面が他の素材と接触する場合における接触表面に自由
度を持たせることが可能となる。そのような結着樹脂物
質は例えば、シリコン系樹脂、ＰＴＦＥなどのフッ素系
樹脂またはフッ素含有モノマーである。
【００１２】本発明においてポリベンゾイミダゾールを
主成分とする被膜が形成される金属部品には、材質・形
状ともに特に制限はないが、例えば、線状、ロール状、
板状、球状等が挙げられる。アルミニウム、銅、ステン
レス、ニクロムなどの様々な金属およびそれらの合金か
らなる部品が用いられる。さらに、これらの金属部品表
面に各種塗料、ＰＴＦＥなどの高分子物質、密着性を向
上させるためのシランカップリング剤などの被膜が形成
されていても良い。
主成分とする被膜が形成される金属部品には、材質・形
状ともに特に制限はないが、例えば、線状、ロール状、
板状、球状等が挙げられる。アルミニウム、銅、ステン
レス、ニクロムなどの様々な金属およびそれらの合金か
らなる部品が用いられる。さらに、これらの金属部品表
面に各種塗料、ＰＴＦＥなどの高分子物質、密着性を向
上させるためのシランカップリング剤などの被膜が形成
されていても良い。
【００１３】本発明において、ポリベンゾイミダゾール
を主成分とする溶液を金属部品に塗布するためには、公
知のどのような塗工方法を使用しても良い。そのような
方法としては、例えば、ディップコーティング、静電塗
装、スプレーコーティング、ロール塗装等を挙げること
ができる。
を主成分とする溶液を金属部品に塗布するためには、公
知のどのような塗工方法を使用しても良い。そのような
方法としては、例えば、ディップコーティング、静電塗
装、スプレーコーティング、ロール塗装等を挙げること
ができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例を基に詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
が、本発明はこれらの実施例に何ら限定されない。
【００１５】〔ポリベンゾイミダゾール分子量測定〕濃
硫酸溶液（０．４ｇ／ｄｌ）を用いて測定された固有粘
度値が０．９〜１．１ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ａ）、０．６
５〜０．８５ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ｂ）および０．２〜
０．３ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ｃ）の３種類の重合度を持つ
下式の構造式のポリベンゾイミダゾール（ヘキストセラ
ニーズ社製、ポリ−２，２’−（ｍ−フェニレン）−
５，５’−ビベンゾイミダゾール）の分子量を、表１に
示す測定条件でゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測
定した。
硫酸溶液（０．４ｇ／ｄｌ）を用いて測定された固有粘
度値が０．９〜１．１ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ａ）、０．６
５〜０．８５ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ｂ）および０．２〜
０．３ｄｌ／ｇ（ＰＢＩ−Ｃ）の３種類の重合度を持つ
下式の構造式のポリベンゾイミダゾール（ヘキストセラ
ニーズ社製、ポリ−２，２’−（ｍ−フェニレン）−
５，５’−ビベンゾイミダゾール）の分子量を、表１に
示す測定条件でゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測
定した。
【００１６】
【化２】
【表１】 分子量の測定結果を表２に示す。
【００１７】
【表２】
【００１８】
【実施例１】前述のＰＢＩ−Ａ（数平均分子量：103,99
6）の１４重量％Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド溶液
を作製し、ガラス基板上にキャスティングして、引張破
断強度・引張破断伸び測定用のフィルム（膜厚１０ミク
ロン）を作製した。また、同溶液を銅・アルミニウム基
板上に膜厚３ミクロンとなるようにディッピングして、
密着性測定用のサンプルを作製した。このサンプルを用
いて各種の特性を測定した。結果を表３に示す。
6）の１４重量％Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド溶液
を作製し、ガラス基板上にキャスティングして、引張破
断強度・引張破断伸び測定用のフィルム（膜厚１０ミク
ロン）を作製した。また、同溶液を銅・アルミニウム基
板上に膜厚３ミクロンとなるようにディッピングして、
密着性測定用のサンプルを作製した。このサンプルを用
いて各種の特性を測定した。結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【比較例１】前述のＰＢＩ−Ｂ（数平均分子量：67,04
8）を用いて、実施例１と同様にして、引張破断強度・
引張破断伸び測定用のフィルム（膜厚３０ミクロン）と
密着性測定用のサンプル（膜厚１ミクロン）を作製し
た。このサンプルを用いて実施例１の場合と同様に各種
の特性を測定した。結果を表４に示す。
8）を用いて、実施例１と同様にして、引張破断強度・
引張破断伸び測定用のフィルム（膜厚３０ミクロン）と
密着性測定用のサンプル（膜厚１ミクロン）を作製し
た。このサンプルを用いて実施例１の場合と同様に各種
の特性を測定した。結果を表４に示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【比較例２】前述のＰＢＩ−Ｃ（数平均分子量：36,15
4）のＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド溶液を作製し、
ガラス基板上にキャスティングしてフィルム作製を試み
たが、フィルムの引張破断強度・引張破断伸びが非常に
小さく、自己支持力のあるフィルムを作製することはで
きなかった。
4）のＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド溶液を作製し、
ガラス基板上にキャスティングしてフィルム作製を試み
たが、フィルムの引張破断強度・引張破断伸びが非常に
小さく、自己支持力のあるフィルムを作製することはで
きなかった。
【００２３】
【実施例２】次にＰＢＩ−Ａ（数平均分子量：91,496）
を直径０．６ｍｍの銅線に被覆し、該ポリベンゾイミダ
ゾール被覆銅線を直径１．２ｍｍの芯線に巻いて亀裂な
どの欠陥の発生状況を確認した。外観上ポリベンゾイミ
ダゾール被膜に欠陥はなく、被覆銅線間の絶縁性も確保
されていた。
を直径０．６ｍｍの銅線に被覆し、該ポリベンゾイミダ
ゾール被覆銅線を直径１．２ｍｍの芯線に巻いて亀裂な
どの欠陥の発生状況を確認した。外観上ポリベンゾイミ
ダゾール被膜に欠陥はなく、被覆銅線間の絶縁性も確保
されていた。
【００２４】
【比較例３】ＰＢＩ−Ｂ（数平均分子量：80,363）を用
いて実施例２と同様の実験を行ったところ、ポリベンゾ
イミダゾール被膜には亀裂や剥離などの欠陥が発生して
おり、被覆銅線間は短絡した状態であった。
いて実施例２と同様の実験を行ったところ、ポリベンゾ
イミダゾール被膜には亀裂や剥離などの欠陥が発生して
おり、被覆銅線間は短絡した状態であった。
【００２５】被覆銅線を小さな直径の芯棒に巻き付ける
時には、被膜に強い張力と圧縮力が加わる。従って、引
張破断強度や引張破断伸びが小さなＰＢＩ−Ｂから得ら
れるポリベンゾイミダゾール被膜には亀裂などの欠陥が
発生してしまう。また、銅との密着性が弱いため、亀裂
が生じる前に剥離してしまう場合もあると考えられる。
時には、被膜に強い張力と圧縮力が加わる。従って、引
張破断強度や引張破断伸びが小さなＰＢＩ−Ｂから得ら
れるポリベンゾイミダゾール被膜には亀裂などの欠陥が
発生してしまう。また、銅との密着性が弱いため、亀裂
が生じる前に剥離してしまう場合もあると考えられる。
【００２６】一方、本発明の数平均分子量が９０，００
０以上かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上である高分子
量のＰＢＩ−Ａを用いた場合には、大きな引張破断強度
と引張破断伸び、さらには銅との強い密着性のため、被
膜に強い張力や圧縮力が加わってもポリベンゾイミダゾ
ール被膜に欠陥は発生しないと考えられる。
０以上かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上である高分子
量のＰＢＩ−Ａを用いた場合には、大きな引張破断強度
と引張破断伸び、さらには銅との強い密着性のため、被
膜に強い張力や圧縮力が加わってもポリベンゾイミダゾ
ール被膜に欠陥は発生しないと考えられる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にあるポリ
スチレンに対する相対的な数平均分子量が９０，０００
以上かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上のポリベンゾイ
ミダゾールを主成分とする被覆材料を用いることによ
り、高い耐熱性と表面硬度を有し、さらに実用上十分な
耐屈曲性を有するポリベンゾイミダゾール被覆電線・電
熱線などの金属部品を得ることが可能である。
スチレンに対する相対的な数平均分子量が９０，０００
以上かつ固有粘度が０．９ｄｌ／ｇ以上のポリベンゾイ
ミダゾールを主成分とする被覆材料を用いることによ
り、高い耐熱性と表面硬度を有し、さらに実用上十分な
耐屈曲性を有するポリベンゾイミダゾール被覆電線・電
熱線などの金属部品を得ることが可能である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリスチレンに対する相対的な数平均分
子量が９０，０００以上であり、かつ固有粘度が０．９
以上である高分子量のポリベンゾイミダゾールを主成分
とする被膜が形成された金属部品。 - 【請求項２】 前記ポリベンゾイミダゾールが下式 【化１】 （式中、ｎは２以上の整数を表わす）で示される請求項
１記載の金属部品。 - 【請求項３】 請求項１ないし２に記載のポリベンゾイ
ミダゾールを主成分とする被膜が、電気伝導性金属上に
直接、または絶縁材が被覆された電気伝導性金属上に形
成された電線または電熱線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280746A JPH08142262A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ポリベンゾイミダゾール被覆金属部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280746A JPH08142262A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ポリベンゾイミダゾール被覆金属部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08142262A true JPH08142262A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17629386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6280746A Pending JPH08142262A (ja) | 1994-11-15 | 1994-11-15 | ポリベンゾイミダゾール被覆金属部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08142262A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001048113A1 (fr) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Clariant International Ltd. | Adhesif pour resine polybenzimidazole moulee et moulage de polybenzimidazole assemble produit a l'aide de cet adhesif |
-
1994
- 1994-11-15 JP JP6280746A patent/JPH08142262A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001048113A1 (fr) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Clariant International Ltd. | Adhesif pour resine polybenzimidazole moulee et moulage de polybenzimidazole assemble produit a l'aide de cet adhesif |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040729 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050315 |