JPS6126166B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なフイルム又はシートを絶縁層又
は誘電層に用いた電気用物品たとえばモーター、
トランス、コンデンサー、電線、ケーブル、通信
機器、フレキシブルプリント回路などに関する。

〔従来の技術〕

従来から、ポリエチレンテレフタレート延伸フ
イルムは機械的性質、電気的性質、耐熱性、耐化
学薬品性等が優れていること、、および比較的安
価に、安定して入手出来ることなどにより、電気
用物品の絶縁層又は誘電層として大量に使用され
ている。しかし、種々の欠点が指摘され、その改
良ないし、安価な新しい絶縁又は誘電フイルム又
はシートが望まれている。即ち、モータ絶縁、電
線被覆では、高温に長時間曝されると、ポリエチ
レンテレフタレートフイルムは物理的、化学的に
劣化し、フイルムの機械的性質や絶縁性が低下す
るため最高許容温度は120℃（Ｅ種）とされてい
るが、機器の小型化、信頼性の向上などの点か
ら、更に最高許容温度の高い、Ｂ種やＦ種の安価
な絶縁フイルムが望まれている。ポリエチレンテ
レフタレート延伸フイルムの、かゝる耐熱性を改
良する方法について本発明者らは詳細に検討した
結果、該フイルムの非晶部の分子運動性の拘束お
よびタイモレキユールの化学的切断の抑制にポイ
ントがあるとことを明らかになつた。そのため
に、分子鎖の配向性を高める様な延伸条件、比較
的低い熱固定温度により分子量が高く、カルボキ
シル末端基の少ないポリエステルを用いて製造す
るのが好ましいのであるが、この様な延伸・熱固
定条件で製膜したフイルムは必然的に熱的寸法安
定性や耐表面劈開性などが悪く電気物品を製造す
る際の加工時に問題がある。つまり使用時の耐熱
（劣化）性と加工時の耐熱性、耐劈開性などの要
求を共に満したポリエチレンテレフタレートフイ
ルムも望まれている。更に、冷凍機用のモーター
絶縁では冷媒によるオリゴマーの抽出も問題にな
つている。

又、ポリエチレンテレフタレートフイルムをコ
ンデンサーの誘電体として用いる場合、100℃近
辺から誘電正接が増大し、使用温度の上限になつ
ているが、これはポリエチレンテレフタレートフ
イルムのガラス転移温度と相関しており、素材の
特性を反映している。延伸・熱固定条件によつて
多少な改良出来るが、耐熱寸法安定性（蒸着コン
デンサーなどの加工時に問題になる）との兼ね合
いで決まり、ポリエチレンテレフタレートフイル
ムより更に耐熱性のよい（ガラス転移温度の高
い）安価なフイルムが望まれている。又、ポリエ
チレンテレフタレートフイルムに金属層を積層し
てフレキシブルプリント回路板として用いられて
いるが、通常の260℃以上のハンダに対する耐熱
性がなく、特殊な低温（230〜240℃）のハンダし
か使用出来ないためハンダ付け部の信頼性が不充
分なことが問題となつている。260℃以上のハン
ダ浴に耐える耐熱寸法安定性が望まれている。こ
の様にポリエチレンテレフタレートフイルムを絶
縁層や誘電層に用いた電気用物品は種々の意味で
の耐熱性の向上が望まれているのである。

〔発明の解決しようとする問題点〕

この様な背景から本発明者らは、鋭意研究を行
いポリエチレンテレフタレートフイルムを絶縁層
や誘電層とする電気用物品より耐熱性の高い電気
物品を提供するところにある。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち、本発明は、 (1) 全エステル結合100個当り、0.01個以上20個
以下の下記一般式（）の構造単位を有するア
ルキレンテレフタレート系ポリエステルフイル
ム又はシートに活性線を照射したフイルム又は
シートを絶縁層もしくは誘電層として用いたと
特徴とする電気用物品。

（R¹，R²は同一又は異なる置換基を表わし、炭
素数１以上の脂肪族、芳香族又は脂環族の１価
の基。ｍ、ｎは同一又は異なる０〜３の数。） (2) 電気用物品がコンデンサーである上記(1)の電
気用物品。

(3) 電気用物品がプリント回路板である上記(1)の
電気用物品に関する。

本発明のアルキレンテレフタレート系ポリエス
テルは前記一般式(1)の構造単位を全エステル結合
100個当り20個以下含有するが、通常0.01個以上
含有するのが好ましい。特に好ましくは全エステ
ル結合100個当り0.05〜2.5個含有することであ
る。そして、前記一般式(1)の構造単位の他に炭素
数２〜10のアルキレングリコール（又はおよびそ
の誘電体）例えばエチレングリコール、トリメチ
レングリコール、テトラメチレングリコール、ヘ
キサメチレングリコール、ネオベンチルグリコー
ル等とテレフタル酸（又は／およびその誘導体）
から形成されるアルキレンテレフタレート単位を
70モル％（好ましくは90モル％）以上含む。他の
共重合成分としては、酸の形で示せばイソフタル
酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフエ
ニルジカルボン酸、ジフエノキシエタンジカルボ
ン酸（５―ナトリウムスルホ）イソフタル酸など
の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、
セバチン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸など
の脂肪族ジカルボン酸等があり、グリコールの形
で示せば例えばジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、シクロヘキサンジメタノールや
分子量300〜10000のポリエチレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコール、ビスフエノール
（又は／およびハロゲン化ビスフエノール）のエ
チレンオキサイドやプロピレンオキサイドの附加
物などがあり、芳香族ジオールの形で示せばハイ
ドロキノン、レゾルシン、２，２―ビス（４―ヒ
ドロキシフエニル）プロパン、４，4′―ヒドロキ
シフエニルスルホン、４，4′―ヒドロキシフエニ
ルメタンなどがある。又、活性線照射前には、実
質的に線状であればある程度に三官能以上のエス
テル形成基を有する化合物例えばトリメリツト
酸、トリメジン酸、ピロメリツト酸、グリセリ
ン、ペンタエリスリトールなどが共重合されてい
てもよい。照射前のポリエチレンテレフタレート
の固有粘度は30℃のフエノール／sym―テトラク
ロルエタン＝60／40（重量比）溶液として測定し
て0.1〜1.0d／ｇ好ましくは0.3〜0.8d／ｇで
ある。

本発明に用いられるアルキレンテレフタレート
系ポリエステル中に前記一般式（）の構造単位
を導入するために、次の様な単量体又は／およ
び、その前駆体が用いられる。即ち芳香核に置換
基を含むあるいは含まないベンゾフエノンテトラ
カルボ酸又は／およびその誘導体（好ましくは酸
無水物）（Ａ）と分子中に１個の第１級アミノ基
および少なくとも１個のエステル形成性官能基を
有する化合物（Ｂ）とから製造され、次の一般式
（）で表わされる。

ここでR¹，R²は同一又は異なる置換器を表
し、炭素数１以上、通常１〜10の脂肪族、芳香族
または脂環族の１価の残基である。ｍ，ｎは置換
基の数を表し各々０〜３の数を示し、同じでも異
なつてもよい。R³，R⁴は炭素数１以上通常１〜
20の脂肪族、脂肪族又は芳香族の２価の残基であ
つて、その中にエーテル結合、エステル結合、ア
ミノ結合、イミド結合等が含まれてもよく、R³
とR⁴は同じでも異なつてもよい。Ｘ，Ｙは、水
酸基（又は／およびそのエステル）又はカルボキ
シル基（又は／およびそのエステル、酸ハライド
等）であり、ＸとＹは同じでも、異なつていても
よい。更に具体的に式（）を説明する為に原料
Ｂで示せば炭素数２〜10のアルカノールアミン例
えばモノエタノールアミン、プロパノールアミ
ン、ブタノールアミン等、炭素数２〜10のアミノ
酸えばグリシン、β―アラニン、γ―アミノ―ｎ
―酪酸、ｐ―アミノ安息香酸、ｍ―アミノ安息香
酸などを挙げることが出来る。本発明において用
いる前記一般式（）の構造を導入したアルキレ
ンテレフタレート系ポリエステルは、一般式
（）の単量体又は／およびその全駆体や、先に
述べた単量体を用い、従来、公知のエステル交換
法やエステル化法によつて、公知の装置を用いて
容易に製造することが出来る。一般式（）の単
位を含むポリエステルは活性線を照射することに
より高分子量化又は／および架橋させるのである
が、好ましくは光照射法により行うことが出来
る。活性線の照射源として、例えば高圧水銀灯、
低圧水銀灯、キセノンランプ、太陽光線などを使
用し、通常その波長が200mμ〜400mμの光線
（特に好ましくは310mμ〜400mμ）が好ましい
が、他の電磁波も同様に利用できる。本発明の光
照射の条件即ち照射時間、照射雰囲気などについ
ては、特に制限はない。照射時間は、製品として
要求される物性により、0.1秒から30分の間で適
当に決めることができる。酸素雰囲気下でも、そ
れ程、本発明の架橋および／又は高分子量化反応
は阻害されない。照射効率から云えば照射前の成
形物のガラス転移温度以上、融点以下の温度で実
施することが好ましい。照射強度は365mμに於
いて通常約10〜500W／m²，好ましくは50〜
300W／m²である。

本発明において用いる前記一般式（）の構造
単位を含有するアルキレンテレフタレート系ポリ
エステルは活性線を照射しなければ熱可塑性であ
り、ポリエチレンテレフタレートに関して通常行
われている溶融重合法、溶融製膜法（押出し成
形、射出成形など）により、フイルムやシートに
成形することが出来る。好ましくは押出し機より
押出し、冷却ロール又はマンドレル上で急冷し、
単体フイルムやシートに成形したり、有機あるい
は無機高分子、金属などから作られたクロス、不
織布、網、箔に押出しコーテイングや押出しラミ
ネーシヨンにより、積層フイルム又はシートに成
形する。押出し温度は通常200〜350℃好ましくは
240〜300℃であり、冷却ロールの温度は通常０゜
〜90℃好ましくは20゜〜80℃である。得られた実
質上未延伸のフイルム又はシートは、次いで、少
なくとも一方向に延伸することが出来、更に要す
れば、熱処理を行うことが出来る。活性線の照射
は上記工程の押出し以後の任意の工程間、あるい
は同時工程として、１回〜複数回行うことが出来
る。通常、延伸はロール、テンター、チユーブラ
ー等の各法で延伸温度50゜〜130℃，延伸倍率
（一方向につき）1.2〜10倍（通常２〜４倍）、熱
処理温度120〜240℃で行うことが出来る。

本発明に用いられる絶縁（あるいは誘電）フイ
ルム又はシートの厚さは通常１μ〜500μ好まし
くは３μ〜350μである。又、この絶縁（あるい
は誘電）フイルム又はシート中には滑剤、難燃
剤、電気物性の改良剤等として、有機、あるいは
無機低分子あるいは高分子化合物が含まれていて
もよい。

（実施例） 次に本発明を実施例により説明する。

実施例 １ ジメチルテレフタレート、エチレングリコール
およびＮ，N′―ビス（β―ヒドロキシエチル）
ベンゾフエノンテトラカルボン酸イミドとから得
られた全エステル基100個当り0.25個の式（）
の構造単位を含むエチレンテレフタレート系ポリ
エステル（融点260℃，還元比粘度0.652dl／ｇ，
フエノール／sym―テトラクロルエタン6/4（重
量比）中、濃度0.4ｇ／dl，30℃で測定）140℃で
一夜乾燥し、90φ押出機を用い500mm幅のＴダイ
スから温度285℃で押出し、表面温度30℃のキヤ
ステイングロールで静電密着法により冷却し15
ｍ／分の引取速度で巻取つた。得られた未延伸フ
イルムは厚み0.2mm，巾420mmであつた。このフイ
ルムをロール／テンター法により逐次２軸延伸し
た。MD延伸は80℃で3.5倍、TD延伸は115℃で
3.8倍伸し、温度205℃で５％緩和熱固定した。得
られた延伸フイルムは厚み15μであり透明性が良
好であつた。（還元比粘度0.621dl／ｇ） この２軸（延伸フイルムに東芝電材KK製の高
圧水銀灯（80W／cm）の空冷ランプを使用し、ラ
ンプから、距離13cmのところで、５秒間、光照射
したところ、還元比粘度は1.05dl／ｇに上昇し
た。本フイルムの両面に、エポキシ系耐熱ワニス
を含浸したがポリエチレンテレフタレート系不織
布を積層し、100℃で30分間乾燥した。この積層
フイルムを電機鉄心溝へ挿入し、その中に導体を
入れ、上部をスロツトキーで固定した。この鉄心
全体をエポキシ系のワニス槽に浸してワニスを含
浸させた後、これを加熱硬化させた。こうして得
られた電機鉄心を用いて組み立てた電動機は、Ｂ
種以上の耐熱性を示し、電動機としての特性も良
好であつた。

実施例 ２ 実施例１と同様にして、全エステル基100個当
り2.5個の構造単位を有するエチレンテレフタレ
ート系ポリエステルの二軸延伸フイルム（14μ）
を作製した。次いで実施例１と同様に、30秒間光
照射を行い、不溶分（フイルム１ｇに250mlのフ
エノール／sym―テトラクロルエタン6/4（重量
比）混合溶媒を入れ、120℃で溶解処理後の不溶
分の割合）85％の架橋したフイルムを製造した。
このフイルムのガラス転移温度は120℃であつた
（比較のため同様にして作つたポリエチレンテレ
フタレート二軸未延伸フイルムのガラス転移温度
は90℃であつた。このフイルムをアルミニウム箔
と重ね合わせて巻き、0.1マイクロフアラツドの
コンデンサーを100個作つた。比較のため、ポリ
エチレンテレフタレート二軸延伸フイルムを用
い、同様のコンデンサーを100個作つた。これら
のコンデンサーに350ボルトの直流電圧を印加し
た状態で、100℃の雰囲気中50日間保持した。こ
の50日間に絶縁破壊を起こしたコンデンサーの数
は次の如くであつた。

架橋エチレンテレフタレート系ポリエステル
使用 １個 ポリエチレンテレフタレート使用 ４個 実施例 ３ 全エステル基100個当り1.5個の構造単位を含む
他実施例１と同様にして得たエチレンテレフタレ
ート系ポリエステル樹脂（融点251℃，還元比粘
度0.666dl／ｇ）を40ｇ押出し機を用い、35μの
電解銅箔（古河サーキツトフオイル社製TTC）
に押出しコーテイングし、膜厚70μの未延伸フイ
ルムを積層した。実施例１と同様に１分間、光照
射を行い架橋した。この積層フイルムからエツチ
ング法により回路を作製した。この回路は、280
℃×20粉間ハンダ浴処理を行つたが、剥れや、浮
きは起らなかつた。電気的性質も良好であつた。

（効果） 本発明では一般式（）の構造単位を有するア
ルキレンテレフタレート系ポリエステルのフイル
ム又はシートに活性線を照射することにより、高
分子量化又は／および架橋を行ない、耐熱性の優
れた電気用物品が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 全エステル結合100個当り、0.01個以上20個
   以下の下記一般式（）の構造単位を有するアル
   キレンテレフタレート系ポリエステルフイルム又
   はシートに活性線を照射したフイルム又はシート
   を絶縁層もしくは誘電層として用いたことを特徴
   とする電気用物品。 （R¹，R²は同一又は異なる置換基を表わし、炭素
   数１以上の脂肪族、芳香族又は脂環族の１価の
   基。ｍ，ｎは同一又は異なる０〜３の数。） ２ 電気用物品がコンデンサーである特許請求の
   範囲第１項の電気用物品。 ３ 電気用物品がプリント回路板である特許請求
   の範囲第１項記載の電気用物品。