JPS60147316A - 電気絶縁性薄肉物の製造方法 - 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】 ［−（］発明の目的 本発明は電気絶縁性がすぐれ、かつ耐熱性のすぐれた薄
肉□物の製造方法にに関する。さらにくわしくは、（Ａ
）エチレン−アクリル酪共重合体および／またはエチレ
ン−メタクリル酸共重合体ならびに＜８）エチレン−酢
酸ビニル共重合体のけん化物からなる混合物を　２５０
℃以下の温度でフイ・ンシュアイが生じない条件下で薄
肉状に押出し、得られる薄肉物を１００℃ないし４００
°Ｃの温度において加熱参加圧させて架橋反応させるこ
とを特徴とする電気絶縁性薄肉物の製造方法に関するも
のであり、耐熱性および電気絶縁性がすぐれた薄肉物を
提供することを目的とするものである。

［ＩＩ］発明の背景 近年、耐熱性が良好であり、かつ絶縁性がすぐれたフィ
ルム状物は重電機器、家電民生機器などの分野において
電気絶縁用として発展している。

とりわけ、最近では、電子産業の著しい発展にともない
、耐熱性の要求が向上して来ている。すなわち、機器の
小型化、軽量化、高性能化の進展にともない、フィルム
状物の耐熱寿命が機器の信頼性を得るために重要な要因
となっている。

現在、一般゛に使われている代表的な耐熱性および絶縁
性がすぐれたフィルム状物としては、ポリエステルフィ
ルム、ポリイミドフィルムがあり、さらにはポリオキサ
ジアゾール系、ポリアミドイミド系、芳香族ポリアミド
系、ポリヒダントイン系、ポリアクリレート系、ポリパ
ラバン酸系などの樹脂が開発されている。

これらのフィルム状物のうち、ポリイミドフィルムは　
１８０℃以上の高温において長時間の使用に酎えるが、
フィルムを製造するさいにＮ−メチルピロリドンおよび
メチルアセトアミドのごとき高価であり、かつ強い極什
溶媒を使用しなければならないのみならず、フィルム製
造時において溶媒による作業環境が問題である。さらに
、これらの溶媒の除去、生産性、経済性などにおいて問
題がある。その上、締金時に水が生成するためにフィル
ムに気泡の発生の原因にもなり、絶縁性について信頼性
に欠けるところがある。さらに、耐湿性に弱いなどの欠
点を有する。ポリイミドフィルム以外のポリエステル系
、ポリアミドイミド系、ポリヒダントイン系、ポリパラ
パニック酸系、ポリオキサジアゾール系、ポリ７クリレ
ート系などのフィルムが一部実用化されているが、ポリ
イミドフィルムに比べて耐熱性が劣るのみならず、高価
なためにコストと特性のバランスがとれていないなどの
欠点を有する。

さらに、これらの耐熱性が良好な樹脂のフィルム状物は
構造的に剛直な分子鎖を有するために耐熱性とともにガ
ラス転移点（Ｔｇ）も高い、これらの理由によって回転
機器などの層間絶縁やカバレーに用いるさい、通常の溶
融加工法が利用できないために接着剤を用いたり、後加
工に手間を必要とするなどの欠点があり、ｆｌ＃熱性が
高いにもかかゎらす、広く利用されていないのが現状で
ある。その上、これらのフィルム状物は一般的に硬いた
め腰がある。これらの理由によって平面状の形状物に貼
付させる場合では便利であるが、凹凸面などの複雑な形
状物に用いるさいには層間において空気をまき込むなど
のように密着性を悪化させる原　Ｔ因になり、したがっ
て絶縁破壊、耐電圧のバラツキなどを発生する要因とも
なっている。

［ｍ］発明の構成 以上のことから、本発明者らは、これらの欠点を改良す
べく、耐熱性が良好であり、かつ電気絶縁性もすぐれた
薄肉物を得るべく種々探索した結果、 （Ａ）エチレン−アクリル酸共重合体および／またはエ
チレン−メタクリル酸共重合体ならびに （Ｂ）エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物からな
る混合物であり、該混合物中に占めるエチレン−アクリ
ル酸共重合体および／またはエチレン−メタクリル酸共
重合体の混合割合は２０〜８０重量％であり、この混合
物を２５０℃以下の温度でフィッシュアイが生じない条
件下で薄肉状に押出し、得られる薄肉物を１００℃ない
し４００℃の温度において加熱・加圧させて架橋反応さ
せることによって得られる薄肉物が。

耐久性が良好であるばかりでなく、電気絶縁性について
もすぐれていることを見出し１本発明に到達した。

［ＩＶ］発明の効果 本発明によって得られた電気絶縁性薄肉物は、上記のご
とく耐熱性が良好であるばかりでなく、電気絶縁性の信
頼度を著しく向上させ、しかも高温加圧時に架橋能力と
接着性を有するものであり、従来の耐熱性高分子化学の
考え方とは全く異なる発想に基いて発明されたものであ
る。

（１）柔軟性がある。

（２）耐湿性がすぐれている（吸水率が小さい）。

（３）高湿（１６０℃ないし３００℃）においての熱圧
着も可能である。

（４）電気絶縁性がすぐれている。すなわち１体積抵抗
率が高く、誘？Ｉｅ率が小さく、さらに誘電量１ミ接も
小さい。

（５）引張強さおよび引裂強度が強い。

本発明によって得られる電気絶縁性薄肉物は」―記のご
とき効果（特徴）を発揮するために多方向にわたって利
用することができる０代表的な用途を下記に示す。

（り回転機のスロット絶縁や層間絶縁、静止器の層間絶
縁 （２）コイルなどのテーピング （３）コンデンサー誘電体 （４）半導体素子の居間絶縁体や層 （５）耐熱電線、ケーブル、各種信号線、車両電線など
の被覆材 （６）コンピューター用フックアップワイヤ、ラッピン
グ電線、各種接続線などの被覆材 （７）コネクター、スペーサー、ターミナル、ソケット
、コイ□ル、ボビンなどの部品の絶縁材（８）プリント
基板の絶縁層 ［Ｖ］発明の詳細な説明 （Ａ）エチレン−２７クリル酸共重合体およびエチレン
−メタクリル酸共重合体 本発明において使用されるエチレン−アクリル酸共重合
体および／またはエチレン−メタクリル酸共重合体はエ
チレンとアクリル酸またはエチレンとメタクリル酸とを
高圧（一般には、５０ｋｇ；／ｃ　ｍ’以上、好適には
１００ｋｇ／　ｃ　ｍ’以−Ｅ）においてフリーラジカ
ル発生剤（通常、有機過酸化物）の存在下で共重合させ
ることによって得られるものである。これらの々の物性
についてはよく知られているものである。これらの共重
合体のアクリル酸またはメタクリル酸の共重合割合はそ
れぞれ１〜５０重量％であり、５〜５０重沿％が望まし
い。

これらの共重合体のアクリル酸またはメタクリル酸の共
重合割合が１重量％未満では、均一な薄肉物を得ること
ができない。一方、５０重縦形を越えると、軟化点が低
くなり過ぎ、取り扱いおよび輸送が不便になる。

（Ｂ）エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物また、
本発明において使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合
体のけん化物はエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん化
（加水分解）させることによって得られる。加水分解は
一般にはメチルアルコール中で苛性ソーダを用いて行な
われる０本発明のけん化物を製造するにあたり１通常加
水分解率が８０％以上のものが望ましい。なお、原料で
あ　ｒるエチレン−酢酸ビニル共重合体はエチレンと酢
酸ビニルとを前記のエチレン−アクリル酸共重合体およ
びエチレン−メタクリル酸共重合体と同様な方法によっ
て共重合させることによって得らむるものである。この
エチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニルの共重合
割合は一般には１〜６０重量％であり、とりわけ５〜８
０重量％が好ましい、この共重合体の酢酸ビニルの共重
合割合が１重量％未満では、均一・な薄肉物を得ること
ができない、一方、８０重品％を越えると、軟化点が下
がり、室温における取り扱いが困難となる。

これらのエチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メ
タクリル酸共重合体およびエチレン−酢酸ビニル共重合
体のけん化物は工業的に生産され多方面にわたって利用
されているものであり、それらの製造方法についてもよ
く知られているものである。

（Ｃ）混合割合 本発明の混合物中に占めるエチレン−アクリル酸共重合
体および／またはエチレン−メタクリル酸共重合体の混
合割合は２０〜８０重量％であり（すなわち、エチレン
−酢酸ビニル共重合体の混合割合は８０〜２０千昂％で
ある）、２５〜７５重１ｔ％が々ｆましく、特に３０〜
７０市琶％が好適である。これらの混合物中に占めるエ
チレン−アクリル酸共重合体および／またはエチレン−
メタクリル酸共重合体の混合割合が２０重量％未満では
、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）の数がヒドロキシル基
（−ＯＨ）に比較して少なくなるため、縮合反応に寄与
しないヒドロキシル基が残存し、耐熱性が劣る。−力、
８０　ｆｆｌｊｉｊ％を越えると、逆に縮合反応に富グ
ーするカルボキシル基が多すぎるため、未反応基が残存
し、耐熱性および耐湿性を改善しないため望ましくない
。

（０）混合方法 本発明の混合物を製造するには以上のエチレン−アクリ
ル酸共重合体および／またはエチレン−メタクリル酸共
重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物を均
一に７１シ合させることによって達成することができる
。混合方法と１７ては、オレフィン系重合体の分野にお
いて通常行なわれているヘンシェルミキサーのごときの
混合機を用いてトライブレンドしてもよく、パンツくリ
ーミキサー、ニーダ−、ロールミルおよびスクリュ一式
押出機のごとき混合機を使用して溶融混練させることに
よって得ることができる。このさい、あらかじめトライ
ブレンドし、得られる混合物を溶融混練させることによ
って均一状の混合物を製造することができる。なお、溶
融混線するさいに使われるエチレン−アクリル酸および
／またはエチレン−メタクリル酸共重合体が有するカル
ボン酸基（−ＣＯＯＨ）とエチレン−酢酸ビニル共重合
体のけん化物が有するヒドロキシル基（−ＯＨ）が木質
的に架橋反応（縮合反応）せず、フィッシュアイが生じ
ないことが必要である（僅かに架橋してもよい）。この
ことから、溶融温度はこれらのエチレン−アクリル酸共
重合体および／またはエチレン−メタクリル酸共重合体
とエチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物が溶融する
温度であるが、架橋反応が起らない（フィッシュアイが
生じない）温度である。溶融温度は後期の架橋促進剤の
配合の有無ならびにそれらの種類および添加量によって
異なるが、架橋促進剤を配合しない場合では通常１８０
°Ｃ以下であり、特に１００ないし１５０°Ｃが好まし
い。１００°Ｃ未満では、これらの樹脂が完全に溶融さ
れないために好ましくない。一方、架橋促進剤を添加（
配合）する場合では、一般には　＋４０℃以下であり、
Ｉ００’Ｏ以上で実施される。

この混合物を製造するにあたり、オレフィン系張合体の
分野において一１ｅｆｔに使われている酸素、光（紫外
線）および熱に対する安定剤、金属劣化病１［−剤、難
燃化剤、電気的特性改良剤、帯電防１１−剤、滑剤、加
工性改良剤ならひに粘り性改良剤のごとき添加剤を本発
明の薄肉物が有する特性（物性）を損なわない範囲で添
加してもよい。さらに、エホキシｉ　化合物、Ｐ−トル
エンスルホン酎およびＡｆＬ−インプロポキシドのごと
き架橋促進剤を添加させることによって前記のごと〈エ
チレン−アクリル酸共重合体および／またはエチレン−
′タク゛１″酩共重合体と”チ″−酢酩１：ｒ−Ｊｌｚ
　。

共重合体のけん化物との架橋を一層完結させることがで
きる。添加量はこれらの樹脂１００重品部に対して通常
多くとも０．１重に部（好適には０．０１〜０．０５重
量部）である。

して利用する場合、熱可塑性樹脂の分野において一般に
用いられているＴ−グイフィルム、インフレーション法
によるフィルムを製造するさいに広く使用されている押
出機を使ってフィルム状ないしシート状に押出させるこ
とによって薄状物を得ることができる。また、コンピュ
ーター用フックアップワイヤ、ラッピング電線、耐熱電
１ケーブル、各種信号線、車輪電線などの電線、ワイヤ
、ダーブルなど被覆材として利用する場合では、ことが
できる。押出の温度は２５０℃以下である。かりに、２
５０℃を越えて押出すと、エチレン−アクリル酸共重合
体および／またはエチレン−メタクリル酸共重合体とエ
チレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物の一部が架橋（
縮合）し、ゲル状物の小塊が発生することによって均一
状の押出成形物が得られない。これらのことから、押出
温度は架橋促進剤を添加（配合）する場合でも添加しな
い場合でも前記の溶融混練の場合と同じ温度範囲である
。

以−Ｌのいずれの場合でも、押出成形後冷却固化させる
ことが望ましい。冷却固化の方法としては、水または空
気を使って冷却固化してもよく、また冷却ロールに巻付
けてもよい。

その他の成形方法としては、オレフィン系張合体の分野
において通常用いられているプレス成形法、射出成形法
およびロール成形法のごとき成形法を適用して前記の温
度範囲で成形させることによって本発明の薄肉物を製造
することができる。

（Ｇ）加熱や加圧処理 以１−のようにして得られる薄状物は架橋がほとんど進
行していないために通常の薄状物と回−の挙動を示す。

該薄状物に耐熱性を伺与するために１００〜４００°Ｃ
の範囲で加熱中加圧させることが重要である。加熱温度
が１００〜１６０℃の範囲では２０〜３０分、１６０〜
２４０°Ｃの範囲では１０〜２０分、２４０〜４００℃
の範囲では０．１〜１０分加熱Ｑ加圧させることによっ
て前記の樹脂内で架橋反応（縮合反応）が起り、耐熱性
が著しく向」−する。

本発明によって得られる薄肉物は１００°Ｃ以−ヒの温
度で熱圧着性（接着性）を示すために架橋処理と同時に
金属と接着を行なうことによって本発明の効果が一層広
がる。すなわち、エチレン−アクリル酸共重合体および
／またはエチレン−メタクリル酸共重合体とエチレン−
酢酸ビニル共重合体のけん化物との混合物が２５０°Ｃ
以下の温度で熱可塑性を示すが、該混合物を１１３０°
Ｃ以上に加熱−加圧処理させることによって架橋反応さ
れ、耐熱性のすぐれた電気絶縁性薄肉物を得ることがで
きる。

［ＶＩ］実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、耐熱性のテストは
得られたフィルムを２２０°Ｃに保持された鉛／錫＝５
５／４５（重量比）である／＼ンダ浴および３００′Ｃ
に保持された鉛／錫＝９０７１０（爪ＪＩＪ比）である
ハンダ浴に１０秒、２０秒および１８０秒浮べて評価し
た。なお、第２表に評価を下記のように小す。

Ｏ：現形のまま変化せず Δ：やや変形、わずかに発生 ×：収縮を起し、現形をとどめない 実施例　１〜４、比較例　１〜５ メルトフローインデックス（ＪＩＳ　Ｋ−６７ＢＯにし
たがい、温度が１８０°Ｃおよび荷重が２．１８ｋｇの
条件で測定、以下「に、■、」と云う）が３００ｇ／１
０分であるエチレン−アクリル酸共重合体（冨度０．９
５４　ｇ／ｃｒｎ’、アクリル酸共重合割合２０重早−
％）１００重量部および酢酸ビニル共重合割合が２８屯
都％であるエチレン−酢酸ビニル共重合体をけん化させ
ることによって得られるけん化物（けん化度８７．５％
、Ｍ、１．７５ｇ７１０分、密度０．９５１　ｇ　／　
ｃ　ｍ’　）１００　重量Ｍをヘンシェルミキサーを使
って５分間トライブレンドを行なった。得られた混合物
［以Ｔｒ混合物（Ａ）」と云う１をＴ−ダイを備えた押
出ａ（径４０ｍｍ　、ダイス幅３０ＣＩ１１、回転数８
５回回転性）を用いて第１表にシリンダ一温度が示され
る条件でフィルム（厚さ１００ミクロン）を成形し、２
０土に水冷されたロールに巻きつけた（実施例　１〜３
、比較例　１〜３）。また、混合物（Ａ）を製造するさ
いに用いたエチレン−アクリル酸共重合体のかわりに、
Ｍ、　１．が２００　ｇ　７１０分であるエチレン−メ
タクリル酸共重合体（密度０．９５０ｇ　／　ｃ　ｍ’
　、メタクリル酸共重合割合２５重量％）使ったほかは
、混合物（Ａ）と同様に混合物［以下「混合物（Ｂ）」
と云う１を製造した。得られた混合物を前記と同様にフ
ィルムを製造した（実施例　４）。さらに、実施例１に
おいて使用したエチレン−アクリル酸共重合体（以下ｒ
　ＥＡＡＪ　と云う。比較例　４）およびエチレン−酢
酸ビニル共重合体のけん化物（以下「けん化物」と云う
。比較例　５）を前記と同様にフィルムを製造した。

このようにして得られた各フィルムを２５０°Ｃおよび
３００℃でそれぞれ１０分熱７１２機を用いてそれぞれ
２０ｋｇ／　ｃ　ｍ’　（ゲージ圧）で架橋を行ない、
フィルムを製造した。得られたフィルムの耐熱テストを
行なった。それらの結果を第２表に示す。

（以下余白） 第　２　表 実施例３で得られたフィルムをＪＩＳ　Ｋ−Ｂａｌｌに
したがって体積抵抗率、誘電率（Ｉ　Ｍ迅）、誘電正接
および耐電圧の測定を行なった。

体積抵抗率は１０１６Ω・Ｃ■であり、誘電率は２．８
であった。また、誘電正接は０．０１であり、耐電圧は
３０ＫＶ／ａｍであった。

以上の結果から本発明の薄肉物は、ｌ１Ｉｌ＃熱性がす
ぐれ、しかも電気絶縁性が良好なために広く電気絶縁物
として利用することができることは明らかである。

特許出願人　昭和電工株式会社 代　理　人　弁理士　菊地精−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）エチレン−アクリル酸共重合体および／またはエ
   チレン−メタクリル酸共重合体 ならびに （Ｂ）エチレン−酢酸ビニル共重合体のけん化物からな
   る混合物であり、該混合物中に占めるエチレン−アクリ
   ル酸共重合体および／またはエチレン−メタクリル酸共
   重合体の混合割合は２０〜８０重量・％であり、この混
   合物を２５０℃以下の温度でフィー、シュアイが生じな
   い４条件下で薄肉状に押出し、得られる薄肉物を１００
   ℃ないし４００℃の温度において加熱・加圧させて架橋
   反応させることを特徴とする電気絶縁性薄肉物の製造方
   法。