JPH08197689A - 積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、電気特性に優れ、耐衝撃性、腰の強
さを大幅に向上させた、特にモータ絶縁材に最適なＰＰ
Ｓ単体の積層体を提供する。 【構成】 少なくとも二軸配向ポリフェニレンスルフィ
ドフイルム層（Ａ）、未延伸ポリフェニレンスルフィド
シート層（Ｂ）およびポリフェニレンスルフィド繊維シ
ートからなる積層体であって、かつ、各層が接着剤を介
することなく積層されてなることを特徴とする積層体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリフェニレンスルフ
ィド（以下、ＰＰＳと略称することがある。）単体から
なる積層体に関するものである。さらに詳しくは、ＰＰ
ＳフイルムとＰＰＳ繊維シートからなる耐衝撃性に優れ
た積層体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気機器の小型軽量化、高機能化、高性
能化、大容量化に伴う絶縁システムの信頼性の向上とと
もに耐熱性、電気特性、機械特性、耐薬品性、作業性な
どの各特性をバランスよく兼ね備えている絶縁材料の要
求が強くなりつつある。

【０００３】従来この分野に適用されていたフイルムと
しては次のものが知られている。 （１）二軸配向ポリフェニレンスルフィドフイルム（以
下、ＰＰＳフイルムと略称することがある。）を電気絶
縁材料として用いることは、特開昭５５−３５４５９号
公報等で公知である。 （２）ポリエステルフイルムを同様の用途に用いること
も知られている。

【０００４】また、積層フイルムとしては、下記のもの
が知られている。 （３）ポリエステルフイルムの片面また両面にＰＰＳフ
イルムを積層した積層フイルムを電気絶縁材料に用いる
ことが特開昭６２−２９２４３１号公報で提案されてい
る。 （４）ＰＰＳフイルムと未延伸ＰＰＳシートの積層フイ
ルムを電気絶縁材料に用いることが特開平３−２２７６
２４号公報等で提案されている。

【０００５】さらに、積層体としては、下記のものが公
知である。 （５）ＰＰＳフイルムの片面または両面に芳香族ポリア
ミドや芳香族アミノカルボン酸を縮合して得られる重合
体などの繊維シートを積層したものを電気絶縁材料とし
て用いることが特開昭６０−６３１５８号公報において
提案されている。 （６）ポリエステルフイルムの両面に同様の繊維シート
を積層したものも知られている。 （７）また、ＰＰＳフイルムとＰＰＳの繊維シートとの
積層体を電気絶縁材料に用いることも特開昭６３−２３
７９４９号公報で提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
フイルム、積層フイルムおよび積層体は下記の問題点を
有している。（１）のフイルムは、耐衝撃性が乏しく、
例えばモータのスロットライナーやウエッジとしてモー
タに挿入する場合、穴があいたり、裂けてしまったり、
層剥離を起こしたりしやすい。（２）のフイルムは、耐
熱性に乏しい。

【０００７】（３）の積層フイルムは、ポリエステルフ
イルム層の耐熱性が律則となり、積層フイルム全体の耐
熱性が低い。（４）の積層フイルムは、耐熱性、耐薬品
性、電気特性等の諸特性を満足し、（１）のＰＰＳフイ
ルムに比べれば耐衝撃性に富むが、コイルの占積率が高
いモータやコイル成形率の大きいモータでは、穴があい
たり、裂けたりし、適用範囲が制限されていた。

【０００８】（５）の積層体は、耐熱性に富むが、該積
層体に用いる繊維シートの吸湿率が大きく、吸湿による
寸法変化が大きい。また、該繊維シートが耐薬品性（特
に耐アルカリ性）に乏しい。（６）の積層体も、（３）
の積層フイルムと同様の問題点を有していた。（７）の
積層体は、耐熱性、電気特性、耐薬品性等の諸特性がバ
ランスしており、モータに挿入しても穴があいたり、裂
けたりしにくいものであった。しかし、積層体の腰が弱
く、モータへの挿入時に積層体が座屈しやすく作業性が
著しく低下するという問題点があった。

【０００９】本発明は、係る問題点を解決すること、す
なわち、耐熱性、電気特性、耐薬品性および耐衝撃性等
の諸特性がバランスし、かつモータに挿入しても座屈す
ることのない作業性に優れた電気絶縁材料を提供するこ
とを目的とし、それに用いて最適なＰＰＳ単体からなる
積層体を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
積層体は、少なくとも二軸ポリフェニレンスルフィドフ
イルム層（Ａ）、未延伸ポリフェニレンスルフィドシー
ト層（Ｂ）およびポリフェニレンスルフィド繊維シート
層（Ｃ）からなる積層体であって、各層が接着剤を介す
ることなく積層されていることを特徴とするものからな
る。

【００１１】本発明において、ポリフェニレンスルフィ
ドとは、繰り返し単位の７０モル％以上（好ましくは８
５モル％以上）が化１の構成式で示される重合体をい
う。かかる成分が７０モル％未満ではポリマの結晶性、
熱転移温度等が低くなりＰＰＳを主成分とする樹脂組成
物からなるフイルムや繊維の特長である耐熱性、寸法安
定性、機械特性等を損なう。

【００１２】

【化１】

【００１３】繰り返し単位の３０モル％未満であれば、
共重合可能なスルフィド結合を含有する単位が含まれて
いても差し支えない。またこの場合の共重合に仕方はラ
ンダム、ブロックを問わない。

【００１４】また、上記ＰＰＳを主成分とする樹脂組成
物とは、ＰＰＳを７０重量％以上、好ましくは８０重量
％以上含む組成物をいう。ＰＰＳの含有量が７０重量％
未満では、組成物としての結晶性、熱転移温度等が低く
なり、該組成物からなるフイルムや繊維の特長である耐
熱性、寸法安定性、機械特性および加工性等が低下す
る。

【００１５】該組成物中の残りの３０重量％未満であれ
ばＰＰＳ以外のポリマ、無機または有機のフィラー、滑
剤、着色剤、紫外線防止剤などの添加剤を含むことも、
本発明の目的を阻害しない範囲内なら差し支えない。

【００１６】該樹脂組成物の溶融粘度は、温度３００
℃、せん断速度２００ｓｅｃ^-1のもとで１００〜２００
００ポイズ（より好ましくは３００〜１５０００ポイ
ズ）の範囲がフイルム、繊維の成形性の点で好ましい。
この樹脂組成物の溶融粘度は、最終的に得られるフイル
ム、繊維の溶融粘度に等しい。

【００１７】本発明において、未延伸ＰＰＳシート層
（Ｂ）とは、上記のＰＰＳ樹脂組成物を溶融成形してな
る層で、実質的に未延伸、無配向のシート層である。該
未延伸ＰＰＳシート層の厚さは５００μｍ以下（より好
ましくは２〜３００μｍ）が好ましい。

【００１８】本発明において、二軸配向ＰＰＳ層（Ａ）
とは、上記の未延伸層を二軸延伸、熱処理してなるフイ
ルム層である。該フイルム層の厚さは、２〜２００μｍ
の範囲が好ましい。

【００１９】該二軸配向フイルム層の配向度は、広角Ｘ
線回折で２θ＝２０〜２１度の結晶ピークについて求め
た配向度Ｅｄｇｅ方向で０．０７〜０．０５、Ｔｈｒｏ
ｕｇｈ方向で０．６０〜１．００の範囲にあることが好
ましい。

【００２０】本発明におけるＰＰＳ繊維シート層（Ｃ）
とは、ＰＰＳを主成分とする樹脂組成物を周知の方法で
紡糸した繊維の集合体によって構成される層である。該
繊維シート層は通常、不織布、紙、織布、フェルトなど
と呼ばれるものの総称である。

【００２１】該繊維シート層の厚さは、５〜５００μｍ
の範囲が好ましい。また、該シート層の見かけの比重
［目付量（ｇ／ｍ² ）をシートの厚さ（μｍ）で割った
値（ｇ／ｃｍ³ ）］は０．１〜１．５ｇ／ｃｍ³ （より
好ましくは０．３〜１．２ｇ／ｃｍ³ ）が好ましい。

【００２２】また、該繊維シート層は、繊維を厚さ方向
が交絡するようにニードルパンチ加工や細い針状の高圧
水流で繊維を処理したり、組織を安定化させるウォータ
ージェット処理や繊維同士を結着させる目的でカレンダ
ーローラー加工などの加工が単独または組み合わせて行
なわれていてもよい。また接着剤の含浸や異種ポリマの
含有は、本発明の目的を阻害しない範囲内なら差し支え
ない。

【００２３】本発明の積層体は、少なくとも上記二軸配
向ＰＰＳフイルム層、未延伸ＰＰＳシート層およびＰＰ
Ｓ繊維シート層からなり、各層が接着剤等ＰＰＳ以外の
樹脂を介することなく熱融着によって積層されたもので
ある。その積層態様は種々考え得るが、その代表的なも
のを列記すると以下のようになる。

【００２４】本発明の第一の積層体は、二軸配向ＰＰＳ
フイルム層（Ａ）（該層の厚みをａμｍとする。）と未
延伸ＰＰＳシート層（Ｂ）（該層の厚みをｂμｍとす
る。）とＰＰＳ繊維シート（Ｃ）（該層の厚みをｃμｍ
とする。）の３層構成の積層体である。該積層体を構成
する各層の厚さの関係は下式の範囲内が好ましい。 ０．１≦ａ／ｂ≦２０ （１） ０．１≦ａ＋ｂ／ｃ≦３．５ （２）

【００２５】上式（１）においてａ／ｂが０．１未満で
あると耐熱性が低下し、ａ／ｂが２０を越えると本発明
の積層体としての腰が弱くなったり、繊維シートとの密
着性が低下したりする傾向にある。また、式（２）にお
いてａ＋ｂ／ｃが０．１未満であると耐電圧、積層体と
しての腰の強さが低下し、ａ＋ｂ／ｃが３．５を越える
と耐衝撃性が低下する傾向にある。該積層体の厚さは、
２０〜７００μｍの範囲が好ましい。

【００２６】本発明の第二の積層体はＡ／Ｂ／Ｃ／Ｂ′
／Ａ′の５層構成の積層体である。該積層体のＡ′層の
厚みをａ′、Ｂ′の厚みをｂ′とすると、構成する各層
の厚さの関係は下式の範囲が好ましい。 ０．１≦ａ／ｂ≦２０、０．１≦ａ′／ｂ′≦２０ （３） ０．１≦（ａ＋ｂ＋ａ′＋ｂ′）／ｃ≦３．５ （４） ０．５≦（ａ＋ｂ）／（ａ′＋ｂ′）≦２．０ （５）

【００２７】上式（３）においてａ／ｂおよびａ′／
ｂ′が０．１未満であると耐熱性が低下し、逆にａ／ｂ
およびａ′／ｂ′が２０を越えると本発明の積層体とし
ての腰が弱くなったり、繊維シートとの密着性が低下し
たりする傾向にある。また、式（４）において（ａ＋ｂ
＋ａ′＋ｂ′）／ｃが０．１未満であると耐電圧、積層
体としての腰の強さが低下し、（ａ＋ｂ＋ａ′＋ｂ′）
／ｃが３．５を越えると耐衝撃性が低下する傾向にあ
る。さらに式（５）において（ａ＋ｂ）／（ａ′＋
ｂ′）が０．５〜２．０の範囲が積層体のそり等加工性
の点で好ましい。該積層体の厚さは２０〜７００μｍの
範囲が好ましい。

【００２８】本発明の第三の積層体は、Ｃ／Ｂ／Ａ／
Ｂ′／Ｃ′の５層構成の積層体である。該積層体を構成
する各層の厚みの関係は下式の範囲が好ましい。 ０．１≦ａ／（ｂ＋ｂ′）≦２０ （６） ０．１≦（ａ＋ｂ＋ｂ′）／（ｃ＋ｃ′）≦３．５ （７） ０．５≦ｃ／ｃ′≦２．０ （８）

【００２９】上式（６）においてａ／ｂ＋ｂ′が０．１
未満であると耐熱性が低下し、逆に２０を越えると本発
明の積層体としての腰が弱くなったり、繊維シートとの
密着性が低下したりする傾向にある。また上式（７）に
おいて（ａ＋ｂ＋ｂ′）／（ｃ＋ｃ′）が０．１未満で
あると耐電圧、積層体としての腰の強さが低下し、逆に
３．５を越えると耐衝撃性が低下する傾向にある。また
上式（８）においてｃ／ｃ′が０．５〜２．０の範囲が
積層体のそり等加工性の点で好ましい。該積層体の厚さ
は２０〜７００μｍの範囲が好ましい。

【００３０】また該積層体の（Ｂ）層の一部が（Ｃ）層
に入り込む（Ｃの繊維にＢの樹脂が含浸される）場合も
本発明に含まれることは言うまでもない。なお本発明の
積層体の厚み構成は、顕微鏡による断面観察で知ること
ができる。

【００３１】本発明の積層体の未延伸ＰＰＳシート層の
残留結晶化エネルギーΔＨｔ（Ｂ）が該Ｂ層を構成する
樹脂の結晶化エネルギーΔＨｑ（Ｂ）の２０％以上のも
のが耐衝撃性の保持の点で好ましい。該残留結晶化率が
２０％未満では衝撃力を受けた時に積層体の（Ｂ）層か
ら亀裂が入りやすく、積層体自体の耐衝撃性が低下しや
すい。

【００３２】ここで、本発明でいう残存結晶化エネルギ
ーΔＨｔ（Ｂ）とは、該積層体（積層後）のＢ層の結晶
化エネルギーであり、該積層体全体あるいはミクロトー
ム等で顕微鏡観察しながら表層のＡ層（二軸配向ＰＰＳ
層）を取り除いた後のＢ層を、示差走査型熱量計（ＤＳ
Ｃ）にて、昇温時に現れる結晶化（Ｔｃｃ）の発熱ピー
ク面積から求めることができる。

【００３３】またＢ層を構成する樹脂の結晶化エネルギ
ーΔＨｑ（Ｂ）は該積層体のＢ層を示差走査型熱量計
（ＤＳＣ）にて融点以上の温度まで上げ、一旦溶融させ
たものを液体窒素等の冷媒中で急冷したサンプルを、再
びＤＳＣにて昇温した際に表れる結晶化の発熱ピーク面
積から求めることができ、ΔＨｔ（Ｂ）／ΔＨｑ（Ｂ）
×１００が２０％以上（より好ましくは４０％〜１００
％）残留していることが耐衝撃性の点で好ましい。

【００３４】また本発明のＡ層の二軸配向ＰＰＳ層は、
ミクロトーム等で顕微鏡観察しながら取り除いた表層の
二軸配向ＰＰＳをＤＳＣにて、２０〜１８０℃に昇温す
る間の結晶化による発熱ピークを有しないことが積層加
工時の作業性、形態保持性、機械特性、高温時の耐熱性
等の点で好ましい。

【００３５】［製造方法］次に本発明の積層体の製造方
法について述べるが、この方法に限定されるものではな
い。本発明に用いるＰＰＳは、硫化アルカリとパラジク
ロルベンゼンとを極性溶媒中で高温高圧下に反応させて
得られる。特に、硫化ナトリウムとパラジクロルベンゼ
ンをＮ−メチルピロリドン等のアミド高沸点極性溶媒中
で反応させるのが好ましい。この場合、重合度を調整す
るために、苛性アルカリ、カルボン酸アルカリ金属塩等
のいわゆる重合助剤を添加して、２３０〜２８０℃で反
応させるのが最も好ましい。重合系内の圧力および重合
時間は使用する助剤の種類や量及び所望する重合度によ
って適宜決定する。得られる粉状または粒状のポリマ
を、水または／および溶媒で洗浄して、副製塩、重合助
剤、未反応モノマ等を分離する。該ポリマに必要に応じ
て、滑剤等の添加剤を分散配合してＰＰＳの樹脂組成物
を得る。

【００３６】本発明の積層体のＢ層を構成する未延伸Ｐ
ＰＳシートは、エクストルーダーに代表される溶融押出
機に該ポリマ組成物を供給し、該ポリマの融点以上（好
ましくは３００〜３５０℃の範囲）の温度に加熱し充分
混練溶融した後、スリット状のダイから連続的に押出
し、該ポリマのガラス転移点以下の温度まで急速冷却す
ることによって結晶化（Ｔｃｃ）のピーク温度が１２５
℃以上の実質的に無配向のシートが得られる。ここで示
差走査型熱量計（ＤＳＣ）で不活性ガス雰囲気中、２０
℃／分で２０〜１８０℃まで昇温した時に表れる結晶化
のピーク温度（Ｔｃｃ）が１２５℃以上（好ましくは１
３０〜１６０℃）のシートが積層体として熱が加わった
時に結晶化しにくいし、加工性等の点で好ましい。

【００３７】またＡ層を構成する二軸配向ＰＰＳフイル
ムは、上記未延伸ＰＰＳシートを周知の方法で二軸延
伸、熱処理する。延伸は長手方向、幅方向とも９０〜１
１０℃で３．０〜４．５倍の範囲で行ない、熱処理は１
８０℃〜融点の範囲で、定長または１５％以下の制限収
縮化に１〜６０秒間行なうのが耐熱性、機械的特性、熱
的寸法安定性の点で好ましい。さらに該フイルムの熱的
寸法安定性を向上させるために、一方向もしくは二方向
にリラックスしてもよい。

【００３８】本発明の積層体に用いる二軸配向ＰＰＳフ
イルムは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で不活性ガス雰囲
気中、２０℃／分の速度で２０〜１８０℃まで昇温した
時に発生する結晶化による発熱ピークを有しないもの
（完全に結晶化させたもの）が良い。熱処理していない
もの、熱処理が甘い結晶化ピークを有する二軸配向ＰＰ
Ｓフイルムを使用して本発明の積層体を製造すると、耐
熱性に乏しいため熱による熱ロールへの融着、しわなど
が発生して形態保持性に問題がある。本発明の積層体に
おける二軸配向ＰＰＳフイルム層（Ｂ層）の積層後の結
晶化度を調べる方法は、ミクロトーム等で顕微鏡観察し
ながらＢ層を削り取ったサンプルのＤＳＣ測定で知るこ
とができる。

【００３９】次に本発明の積層体を構成するＣ層のＰＰ
Ｓ繊維シートの製造方法について説明する。該繊維シー
トに用いるＰＰＳの重合体の典型的な製造方法は、ｐ−
ジクロルベンゼンと硫化ソーダを単量体として用い、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン中で必要に応じて架橋剤とし
て１，２，４−トリクロルベンゼンと助剤として酢酸リ
チウムを添加して加圧重合する方法がある。かくして得
られる重合体は重合終了後に増粘のための空気酸化を行
なわないことが必要で、空気酸化すると製糸性および製
品糸条の特性が低下する。

【００４０】架橋剤であるトリハロ置換ベンゼンの使用
量は、重合条件や最終製品の目標分子量などによって変
化されるが、通常はジハロベンゼン量に対して０〜０．
５モル％程度が良好である。

【００４１】このポリマを紡糸するには、紡糸機により
溶融された該ポリマを多孔構造の口金から定量的に紡糸
し、必要に応じて延伸した該重合体の繊維を得る。

【００４２】このようにして得られた繊維から繊維シー
トを得る方法は、乾式法、スパンボンド法が一般的であ
る。乾式法は、得られる繊維を綿状にし、紡績カード、
あるいは空気流によるランダムウエーバーで短繊維の繊
維シートを造る方法で、一般的にはカードから出る繊維
層を交差積層するか、そのまま重ね合わせて綿状の繊維
シートを造る。空気流方式では、短繊維をランドウエー
バーで吹き飛ばし、均一な繊維シートとして補集する。
またスパンボンド法は、紡糸口金から出てくるフィラメ
ントをネット状のコンベアの上に直接ランダムに分散積
層して繊維シートを製造する方法である。

【００４３】上記のような方法で得られた繊維シート
は、必要に応じてニードルパンチ、カレンダーロール、
接着剤含浸などの加工を行なう。

【００４４】次に二軸配向ＰＰＳフイルム（以下、ＰＰ
Ｓ−ＢＯと略称することがある）と未延伸ＰＰＳシート
（以下、ＰＰＳ−ＮＯと略称することがある）およびＰ
ＰＳ繊維シートを積層する方法について説明する。

【００４５】積層の構成としては、（１）ＰＰＳ−ＢＯ
（Ａ）／ＰＰＳ−ＮＯ（Ｂ）／ＰＰＳ繊維シート
（Ｃ）、（２）Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｂ／Ａ、（３）Ｃ／Ｂ／Ａ
／Ｂ／Ｃ、の態様がある。

【００４６】（１）の構成に積層するには、ＰＰＳ−Ｂ
Ｏ、ＰＰＳ−ＮＯ、ＰＰＳ繊維シートをこの順序に重ね
合わせて温度１８０〜２７０℃、圧力１〜２０ｋｇ／ｃ
ｍ²の条件下で熱接着後、ＰＰＳ−ＮＯ層の結晶化を防
止するため冷却金属ロールやフレッシュエアー、水等の
冷媒を介して、６０秒以内に結晶化温度以下に冷却して
製造することが好ましい。熱融着の方法は、熱板プレス
法や加熱ロールプレス法等の周知の方法を用いることが
できる。熱板プレス法の積層時間は１秒〜５分の範囲で
積層後直ちに水等の冷媒で冷却することが接着性と機械
的特性、加工性の点で好ましい。また加熱ロールプレス
法の積層速度は冷却速度と加工性の点で１〜２０ｍ／分
の範囲が特に好ましい。また、ＰＰＳ−ＢＯにＰＰＳポ
リマを溶融して積層するエクストルジョンラミネート法
を用いた後、ＰＰＳ繊維シートを上記の方法で積層（熱
融着）することもできる。また（１）の積層構成の場
合、Ａ／Ｂを積層した後該２層体のＢ層側にＣ層を積層
したり、Ｂ／Ｃを積層した後該２層体のＢ層側にＡ層を
積層することもできる。

【００４７】次に（２）の積層構成は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｂ
／Ａの順に各フイルム、シートを重ね合わせて上記
（１）と同様の方法で熱融着積層する。また、Ａ／Ｂの
２層体を積層した後該積層体の２層のＢ層側にＣを挟ん
で積層しても、Ａ／Ｂ／Ｃを積層した後Ｂ／Ａを積層し
てもよい。

【００４８】また、（３）の積層体も上記（１）、
（２）と同様の方法で積層することができる。なお、本
発明の積層体の製造において、ＰＰＳ−ＢＯ、ＰＰＳ−
ＮＯ、およびＰＰＳ繊維シートにコロナ処理、プラズマ
処理等の接着性を向上させることを目的とした表面処理
が施されてもよい。

【００４９】本発明の積層体はモータ絶縁材に最適であ
るが、トランス（オイル、ガス、モールドの各トラン
ス）や他の樹脂を含浸して用いる絶縁基材等にも使用で
きる。また本発明の積層体に別のフイルムや基材、樹脂
コートして、別の基材と組み合わせた積層体にしてもよ
い。

【００５０】

【実施例】

［測定方法、評価方法］次に、本発明の記述に用いた特
性の評価方法および評価基準について述べる。 （１）曲げ強度 試料を１００×１０ｍｍのサイズに切り出し、長手方向
にループ状にしてその反発力をひずみゲージで測定し、
単位厚み当たりの強度をｇ／ｍｍで表した。その判定基
準は、１０ｇ／ｍｍ以下ではモータのウエッジの挿入時
に座屈を発生し本発明の目的を発生できないレベルであ
る。

【００５１】（２）耐熱性 試料フイルムの初期値および熱風オーブン中で２２０℃
で１２００時間エージング後の引っ張り強度をＡＳＴＭ
−Ｄ−６３８−７２法に従って測定し、該エージング後
の強度が初期値の７０％以上あるものを耐熱性「○」、
同５０〜７０％未満を「△」、同５０％未満を「×」と
した。

【００５２】（３）引裂き強度 ＪＩＳ−Ｐ８１１６−１９６０に準じて測定した。

【００５３】（４）耐衝撃性−１ 試料を幅２０ｍｍ、長さ１００ｍｍに切り出し、長さ方
向にループ状にして、端部を固定して試料の幅方向の先
端より２０ｍの高さから重さ１ｋｇに分銅を落下させ下
記の基準で評価した。 ○ ： 試料が全く損傷を受けない △ ： 先端の一部が裂けている × ： 先端部が大きくデラミネーションしているか、
大きく裂けている

【００５４】（５）耐衝撃性−２ 先端を１．４ｍｍφ、アール０．７ｍｍにした金属製の
治具をエアシリンダに取り付け、エアの圧力で該治具が
上下運動する。またその直下に金属板（厚さ１０ｍｍ）
を置き、該金属板の上に積層体を置きエアの圧力で金属
板上の積層体を押し付ける。この時、積層体に貫通穴が
あく圧力を測定し、下記の基準で評価した。 ○ ： １５０ｋｇ以上の圧力に耐え得る △ ： １００ｋｇ以上１５０ｋｇ未満の圧力に耐え得
る × ： １００ｋｇ未満の圧力にしか耐えない

【００５５】（６）積層厚み構成の測定 試料の断面を電子顕微鏡で観察し、各層の厚みを測定し
た。

【００５６】（７）残留結晶化エネルギー（ΔＨｔ
（Ｂ）） 積層体を積層した積み方向に垂直にサンプリング、ある
いは表層を取り除いた後のＰＰＳ−ＮＯ層をＰＥＲＫＩ
Ｎ ＥＬＭＥＲ社製、ＤＳＣ−２型の示差走査型熱量計
にて不活性ガス雰囲気中、下記条件で２０〜１８０℃ま
で昇温した時に表れる結晶化（Ｔｃｃ）の発熱ピーク面
積を、計算法（半値幅×高さ、底辺×高さ／２）あるい
は重量法で求め、基準物質であるインジウムのピーク面
積から求めた値、常数Ｋを算出し、下記式により積層体
の結晶化エネルギーΔＨｔ（Ｂ）（単位：ｃａｌ／ｇ）
を算出する。 測定条件： サンプル重量 ： ５ｍｇ（積層体） レンジ ： ５ｍｃａｌ／ｓｅｃ・ｍ チャートスピード ： ４０ｍｍ／ｓｅｃ 昇温速度 ： ２０℃／ｍｉｎ ΔＨｔ（Ｂ）＝［Ｋ×レンジ×ピーク面積（ｃｍ² ）］
／［サンプル重量×チャートスピード（ｃｍ／ｓｅ
ｃ）］

【００５７】（８）結晶化エネルギー（ΔＨｑ（Ｂ）） 積層体のＰＰＳ−ＮＯ部分をサンプリングし、不活性ガ
ス雰囲気中ＤＳＣにて、２０〜３４０℃まで昇温して溶
融させる。その後、液体窒素等の冷媒で急速に冷却し無
配向のサンプルを得た後、再びＤＳＣを用いてΔＨｔ
（Ｂ）を測定した時と同条件で結晶化エネルギーΔＨｑ
（Ｂ）を求める。

【００５８】（９）結晶化温度（Ｔｃｃ） 試料をＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製、ＤＳＣ−２型の
示差走査型熱量計にて、下記条件で２０〜１８０℃まで
昇温した時に表れる結晶化（Ｔｃｃ）のピークを読みと
った値で表した。 測定条件： サンプル重量 ： ５ｍｇ レンジ ： ５ｍｃａｌ／ｓｅｃ・ｍ チャートスピード ： ４０ｍｍ／ｓｅｃ 昇温速度 ： ２０℃／ｍｉｎ

【００５９】（１０）絶縁破壊強度 ＡＳＴＭ−Ｄ−１４９に準じて測定し、単位厚み当たり
の電圧（ｋｖ／ｍｍ）で表した。

【００６０】次に本発明を実施例を挙げてより具体的に
かつ詳細に説明する。 実施例１ （１）ＰＰＳシート、フイルム、繊維シートの製造 （ａ）ＰＰＳポリマの準備 オートクレーブに硫化ナトリウム３２．６ｋｇ（２５０
モル、結晶水４０重量％を含む）、水酸化ナトリウム１
００ｇ、安息香酸ナトリウム３６．１ｋｇ（２５０モ
ル）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰと
略称する。）７９．２ｋｇを仕込み攪拌しながら徐々に
２０５℃まで昇温し、水６．９ｋｇを含む留出液７．０
ｌを除去した。残留混合物に１，４−ジクロルベンゼン
３７．５ｋｇを加え、２６５℃で４時間加熱した。反応
生成物を熱湯で８回洗浄し、溶融粘度３１００ポイズ、
ガラス転移点９１℃、融点２８５℃の高重合度ＰＰＳ２
１．１ｋｇを得た。

【００６１】（ｂ）未延伸シートの製造 上記（ａ）で得られた組成物を１８０℃で２時間、減圧
下で乾燥した後、平均粒径０．１μｍのシリカ微粉末を
０．５重量％混合し、３１０℃の温度でガット上に溶融
押出して、さらに該ガットをチップ状切断した。該チッ
プを１８０℃の温度で３時間減圧下で乾燥した後、４０
ｍｍφのエクストルーダのホッパに投入し、３１０℃で
溶融されたＰＰＳ組成物を長さ３５０ｍｍ、間隙１ｍｍ
の直線状リップを有する口金から押出し、表面温度３０
℃に保った金属ドラム状にキャストして冷却固化した。
得られたシートは、厚さ５０μｍの未延伸シート（ＰＰ
Ｓシート−１とする。）であった。

【００６２】（ｃ）二軸延伸フイルムの製造 上記（ｂ）と同様の方法で４５０μｍの未延伸シートを
得た。該シートをロール群からなる縦延伸装置によっ
て、長手方向に延伸温度９８℃で３．６倍に延伸し、続
いてフイルムをテンタに供給し延伸温度９８℃で幅方向
に３．５倍に延伸し、さらに同一テンタ内に後続する熱
処理室で２６５℃１０秒間の条件で熱処理して厚さ５０
μｍの二軸配向フイルムを得た。該フイルム片面に６０
００Ｊ／ｍ² のコロナ放電処理を施した（ＰＰＳフイル
ム−２とする。）。

【００６３】（ｄ）ＰＰＳ繊維シートの製造 融点が２７７℃のＰＰＳの重合体を３２０℃で溶融し、
直径０．７ｍｍの細孔が２０個設けられた口金から溶融
紡糸し短繊維とする。続いて該短繊維を積層し、針深度
５ｍｍ、針密度１５０／ｃｍ² になる条件でニードルパ
ンチ加工した後、温度２４０℃でカレンダー処理しＰＰ
Ｓ繊維シートとした（繊維シート−１とする。）。得ら
れたＰＰＳ繊維シートの見かけ比重は０．７ｇ／ｃｍ³
（厚さ１００μｍ）であった。

【００６４】（２）積層体の製造 上記で得られたＰＰＳ−ＢＯ−１、ＰＰＳ−ＮＯ−１、
繊維シート−１をこの順序に重合わせて、２４０℃の加
熱ロールプレスで熱圧着した。プレス圧力は１０ｋｇ／
ｃｍであり、熱圧着の速度は１ｍ／分であった。得られ
た積層体の厚さは１９０μｍであり、該積層体を積層体
−１とする。

【００６５】比較例１ 実施例１の方法で厚さ１００μｍのＰＰＳフイルム（Ｐ
ＰＳ−ＢＯ−２とする。）を得た。該ＰＰＳ−ＢＯ−２
の片面および繊維シート−１の両面に０．４Ｔｏｒｒの
Ａｒ雰囲気で、電圧０．６ｋｖ、速度１．０ｍ／分の条
件でプラズマ処理を行ない、ＰＰＳ−ＢＯ−2 ／繊維シ
ート−１／ＰＰＳ−ＢＯ−２の構成で実施例１の方法で
熱圧着した。得られた積層体の厚さは１９７μｍであ
り、該積層体を積層体−２とする。

【００６６】実施例２ 実施例１の方法で得た２５μｍ厚みのＰＰＳフイルム
（ＰＰＳ−ＢＯ−３）と２５μｍのＰＰＳシート（ＰＰ
Ｓ−ＮＯ−２）と繊維シート−１を用いて、ＰＰＳ−Ｂ
Ｏ−３／ＰＰＳ−ＢＯ−２／繊維シート−１／ＰＰＳ−
ＮＯ−２／ＰＰＳ−ＢＯ−３の構成で実施例１の条件で
熱圧着した。得られた積層体の厚さは１９０μｍであ
り、該積層体を積層体−３とする。

【００６７】実施例３〜５ 実施例１の方法で、ＰＰＳフイルムの９μｍ（ＰＰＳ−
ＢＯ−４）、５０μｍ（ＰＰＳ−ＢＯ−１）、１２５μ
ｍ（ＰＰＳ−ＢＯ−５）の３種類の厚みのフイルムとＰ
ＰＳシートの５０μｍ、１２μｍ、８μｍの厚さのシー
ト（ＰＰＳ−ＮＯ−３、４、５とする。）を製膜した。
次に実施例１の繊維シート−１を用いて、ＰＰＳ−ＢＯ
−４〜６とＰＰＳ−ＮＯ−３〜５の組み合わせで実施例
２の構成で熱圧着し、３種類の積層体を得た。熱圧着の
方法は実施例２と同様である。得られた積層体をそれぞ
れ積層体−４〜６（実施例３〜５）とする。

【００６８】実施例６、７ 実施例１の方法で、ＰＰＳフイルムの１０μｍ、ＰＰＳ
シートの１０μｍおよび繊維シートの１８０μｍの厚さ
のものを得て、実施例２の構成で熱圧着した。積層の方
法は実施例２の方法を用いた（積層体−７、実施例
６）。また、同様の方法でＰＰＳフイルムの３８μｍ、
ＰＰＳシートの３８μｍと繊維シートの５０μｍ（繊維
シート−２とする。）を得て、同様の構成の積層体を作
製した（積層体−８、実施例７）。

【００６９】比較例２ 次にＰＰＳ−ＢＯ−１／繊維シート−１／ＰＰＳ−ＢＯ
−１の構成で、実施例１の条件で熱圧着した。得られた
積層体の厚みは１９５μｍであり、該積層体を積層体−
９とする。

【００７０】実施例８ 実施例７の繊維シート−２を用い、繊維シート−２／Ｐ
ＰＳ−ＮＯ−２／ＰＰＳ−ＢＯ−１／ＰＰＳ−ＮＯ−２
／繊維シート−２の構成で、実施例１の方法で熱圧着し
た。得られた積層体の厚みは１９３μｍであり、この積
層体−１０とする。

【００７１】比較例３ 実施例１と同様の方法で得た１００μｍ厚みのＰＰＳフ
イルム（ＰＰＳ−ＢＯ−２）と繊維シート−２に比較例
１の条件でプラズマ処理したものを準備し、繊維シート
−２／ＰＰＳ−ＢＯ−２／繊維シート−２の構成で熱圧
着した（積層体−１１とする。）熱圧着の方法は実施例
１の方法を用いた。

【００７２】比較例４ ５０μｍ厚みのＰＰＳフイルムと、実施例１の方法で得
た１００μｍ厚みのＰＰＳシートを準備し、ＰＰＳ−Ｂ
Ｏ／ＰＰＳ−ＮＯ／ＰＰＳ−ＢＯの構成で熱圧着した。
熱圧着の方法および条件は実施例１と同様である。得ら
れた積層体の厚みは１９５μｍであり、該積層体を積層
体−１２とする。

【００７３】比較例５ 実施例２の構成の積層体を、下記の積層体を介して積層
した（積層体−１３とする。）。 接着剤：ポリウレタン系、“アドコート”７６Ｐ１（東
洋モートン社製） 主剤／硬化剤比＝１００／１０ 上記の接着剤を、ＰＰＳ−ＢＯ−３の片面にコートしＰ
ＰＳ−ＮＯ−２とを積層した２層体を作製した。次に該
２層体のＰＰＳ−ＮＯ層側に同様にして接着剤をコート
し繊維シート−１を積層して、ＰＰＳ−ＢＯ−３／ＰＰ
Ｓ−ＮＯ−２／繊維シート−１の３層積層体を作製し
た。さらに先に作製した２層体のＰＰＳ−ＮＯ層側に接
着剤をコートして、３層積層体の繊維シート側と貼り合
わせた。ここで接着剤の塗布方法はグラビアコータ法を
用い、接着剤のコート厚みは１０μｍ／ｄｒｙである。
また、溶剤の乾燥条件は９０℃で３分間とした。積層の
方法はロールラミネート法を用い、温度９０℃、圧力３
ｋｇ／ｃｍ、積層速度１ｍ／分の条件で行なった。さら
に該積層体を６０℃の温度で５０時間熱硬化せしめた。

【００７４】実施例９、１０ 実施例２のＰＰＳ−ＮＯ−２を製造した方法で、押出温
度を３００℃に低下させたり、押出時のポリマ混練状態
を悪化させたり、キャスト温度を６０℃にしたりしてＴ
ｃｃが１２３℃、１２７℃の２種類のＰＰＳシートを得
た。該ＰＰＳシートを用い、実施例にの積層方法および
積層条件でＰＰＳ−ＢＯ−３／ＰＰＳシート／繊維シー
ト−１／ＰＰＳシート／ＰＰＳ−ＢＯ−３の積層体を２
種類作製した。但し、熱圧着後の冷却速度を比較的遅く
して積層した。該積層体でＴｃｃが１２３℃のＰＰＳシ
ートを用いたものを積層体−１４（実施例９）、Ｔｃｃ
が１２７℃のＰＰＳシートを用いたものを積層体−１５
（実施例１０）とする。

【００７５】比較例６ 実施例１の方法で延伸倍率を長手方向、幅方向ともに
３．３倍にした以外は実施例１の条件を採用して厚さ１
８０μｍのＰＰＳフイルム（ＰＰＳ−ＢＯ−６）を得
た。該フイルムについても比較のために評価した。

【００７６】比較例７ 実施例１の方法で厚さ１８０μｍのＰＰＳシートを得た
（ＰＰＳ−ＮＯ−５とする。）。該シートについても比
較評価した。

【００７７】［評価］実施例１〜１０、比較例１〜７の
評価結果を表１に示す。本発明の積層体は耐熱製、電気
特性等に優れ、本発明の目的である耐衝撃性やモータ挿
入時に必要な腰の強さ等を満足したものである。

【００７８】

【表１】

【００７９】実施例１と比較例１の積層体および実施例
２と比較例２、実施例８と比較例３の積層体を各々を比
較すると、本発明の積層体が耐衝撃性、曲げ強度（腰の
強さ）が優れていることが判る。これら本発明の積層体
を線占率６５％の小型モータのスロット、ウエッジ絶縁
材として挿入した結果、スロットの割れやウエッジの座
屈の発生は全くなかった。一方、比較例１〜３の積層体
は、モータのコイル成型時にスロットの一部に剥がれが
生じたり、ウエッジ挿入時に座屈したりした。

【００８０】また、比較例４の積層体−１２は、耐熱
性、耐電圧、腰の強さ等は優れているが、一点に集中し
た衝撃力（耐衝撃性−２）が加わったときに穴があいた
り、大きく変形したりする。また比較例５の本発明の積
層構成で接着剤を介して積層したものは、耐熱性に乏し
いことが判る。さらに、ＰＰＳフイルム（ＰＰＳ−ＢＯ
−６）単体は耐衝撃性が極めて弱く、ＰＰＳシート（Ｐ
ＰＳ−ＮＯ−５）は耐熱性、一点に集中した衝撃力が弱
いことが判る。

【００８１】本発明の積層体で、実施例３〜５の積層体
−４〜６の結果からＰＰＳ−ＢＯ層に対するＰＰＳ−Ｎ
Ｏ層の厚み比率が大きくなると耐熱性が低下する傾向に
あり、逆に該比率が小さくなると積層体の端部に加わる
衝撃力に対する耐性が弱くなることが判る。

【００８２】また、実施例６、７かＰＰＳフイルム／Ｐ
ＰＳシートの積層厚みに対する繊維シートの厚み比が大
きくなると、積層体の腰の強さ、耐電圧が低下し、逆に
該比率が低下する傾向にある。

【００８３】さらに、実施例２、９、１０の積層体の評
価結果から、本発明で言うＰＰＳ−ＮＯ層の残存結晶化
率が低下すると耐衝撃性が低下し本発明の目的を達成し
にくくなる。

【００８４】

【発明の効果】本発明の積層体によれば、以上の構成と
したため、耐熱性、電気特性等は従来のＰＰＳフイルム
の特性を保持し、かつ従来のフイルムや積層体では達成
できなかった耐衝撃性（特に一点に集中した衝撃力の耐
性）やモータへの挿入時に必要な腰の強さも付与でき
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも二軸配向ポリフェニレンスル
   フィドフイルム層（Ａ）、未延伸ポリフェニレンスルフ
   ィドシート層（Ｂ）およびポリフェニレンスルフィド繊
   維シート層（Ｃ）からなる積層体であって、各層が接着
   剤を介することなく積層されていることを特徴とする積
   層体。