JPS62292432A - 積層フイルム - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、積層されたフィルムに関するものである。

［従来の技術］ 従来のフィルムとしては、（１）２軸配向ポリ−ｐ−フ
ェニレンスルフィドフィルムを、電気絶縁材料として用
いることが、特開昭５５−３５４５９号公報等で知られ
ている。また、（２）４弗化エチレン・６弗化プロピレ
ン共重合体フィルムを、同様の用途に用いることも知ら
れている。

また、積層フィルムとしては、（３）４弗化エチレン・
６弗化プロピレン共重合体フィルムに、ポリイミドフィ
ルムを積層したフィルムが、特公昭４９−１２９００号
公報等で知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来のフィルムは、下記の問題点を有して
いる。

（１）　　項のフィルムは、耐衝撃性に欠け、例えばモ
ーターのスロットライナーやウェッジとして用いる場合
、フィルム内部で２層以上に剥離（デラミネーション）
してしまったり、裂けてしまったりし易い。

（２〉　　環フィルムは、腰が弱く、例えばモーターの
スロットライナーやウェッジとして用いる場合、界磁コ
アと巻線の隙間に挿入するのが困難である。

また、成形性に欠け、絶縁材料として所要の形状に成形
することが困難でおる。

（３）　　項のフィルムは、アルカリやアルカリ金属塩
（例えば、道路に散布される融雪剤等）に弱く、これら
の薬品の存在下での絶縁材料としての使用（例えば、融
雪剤の散布された道路を走行する自動車の電装用の絶縁
材料等〉には、制限があった。

本発明は、かかる問題点を解決し、耐衝撃性、腰の強さ
、成形性、および耐アルカリ性を兼ね備えたフィルムを
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、（１）４弗化エチレン・６弗化プロピレン共
重合体フィルムの少なくとも片面に２軸配向ポリ−ｐ−
フェニレンスルフィドフィルムが、接着剤を介すること
なく接合されてなることを特徴とする積層フィルムであ
る。

また本発明は、（２）上記第（１）項に記載の積層フィ
ルムにおいて、４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重
合体フィルムの両面に２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンス
ルフィドフィルムが、接合されてなる場合において、一
方の２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフィルム
の厚みＡ１他方の２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフ
ィドフィルムの厚みＡ′及び４弗化エチレン・６弗化プ
ロピレン共重合体フィルムの厚みＢが ２≦（Ａ十Ａ’　　）／Ｂ≦２０ を満足することを特徴とするものである。

本発明において、２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフ
ィドフィルム（以下、ＰＰ５−ＢＯと略称することがあ
る）とは、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを主成分と
する樹脂組成物を、溶融成形してシート状とし、２軸延
伸、熱処理してなるフィルムである。

該フィルムの配向度は、広角Ｘ線回折で２６＝２０〜２
１度の結晶ピークについて求めた配向度ＯＦがＥｎｄ方
向及びＥｄｇｅ方向で０．０７〜０．５０．Ｔｈｒｏｕ
ｇｈ方向で０．６０〜１゜００の範囲にあることが好ま
しい。

また、該フィルムの厚さは、１０〜２００ミクロンの範
囲が好ましい。

ここでポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを主成分とする
樹脂組成物（以下、ＰＰＳ系組成物と略称することがあ
る）とは、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを９０重世
％以上含む組成物を言う。

ＰＰＳの含有量が９０重是％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
ィルムの特徴でおる耐熱性、寸法安定性、殿械的特性等
を損う。

該組成物中の残りの１０重量％未満はＰＰＳ以外のポリ
マー、無機または行間のフィラー、滑剤、着色剤、紫外
線吸収剤などの添加物を含むことも、本発明の目的を害
しない範囲で差し支えない。

該樹脂組成物の溶融粘度は、温度３００℃、せん断速度
２００１／ｓｅｃのもとで、５００〜１２０ＯＯボイズ
）の範囲がフィルムの成形性の点で好ましい。

該樹脂組成物の溶融粘度は、最終的に得られる２軸配向
ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフィルムの、溶融粘度
に等しい。

・　ここでポリ−ｐ−フェニレンスルフィド（以下、Ｐ
ＰＳと略称することがある）とは、繰り返し単位の７０
モル％以上（好ましくは８５モル％以上）が構造式　−
ｔ−Ｑ−ｓす　で示される構成単位からなる重合体をい
う。係る成分が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
からなるフィルムの特徴である耐熱性、寸法安定性、機
械的特性等を損う。

繰り返し単位の３０モル％未満、好ましくは１５モル％
未満であれば共垂合可能なフルフィト結合を含有する単
位が含まれていても外し支えない。

本発明において、４弗化エチレン・６弗化プロピレン共
重体フィルム（以下ＦＥＰフィルムと略称することがあ
る）とは、４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重体を
少なくとも９０重量％含む樹脂組成物をシート状に成形
した物をいう。

該フィルムの厚みは、１０〜２００ミクロンの範囲が好
ましい。

ここで、４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重体とは
、テトラフルオロエチレン（以下、４Ｆと略称すること
がある）とへキサフルオロプロピレン（以下、６Ｆと略
称することがある）との共重合ポリマーであり、６Ｆの
含有率が１５〜２５モル％のものが耐衝撃性とフィルム
への成形性の点で好ましい。

本発明は、ＰＰ５−ＢＯとＦＥＰフィルムを、接着剤を
介さずに積層したものであるが、接着剤層の有無は、積
層フィルムの断面をオスミック酸で染色した後、電子顕
微鏡で観察し、ＰＰ５−ＢＯＦＦとＦＥＰフィルム層の
間に０．１ミクロンを超えるようなオスミック酸可染層
が観察されるか否かで調べることができる。ＰＰ５−Ｂ
Ｏ又は／及びＦＥＰフィルムの表面に、コロナ処理、グ
ロー放電処理、プラズマ重合処理等の物理的、化学的処
理を施したものを積層した場合、積層界面に、０．１ミ
クロン以下の極薄いオスミック酸可染層が観察されるこ
とがあるが、これは接着剤とは見なされず、従ってこの
ような積層フィルムもまた、本発明の範囲内のものであ
ることは言う迄も無い。

ＰＰ５−８０とＦＥＰフィルムを接着剤を介して接合す
ると、耐熱性が損われ、また接着剤の硬化の進み方によ
って耐衝撃性が大きくばらつき、ざらには冷凍機用モー
ターの絶縁体のように有機溶媒に接して用いる場合には
接着剤が溶解してフィルムが剥離することがあり、好ま
しくない。

本発明の第１の態様は、ＰＰ５−８０　（Ａ）とＦＥＰ
フィルム（Ｂ）とを積層した２層構造を有しているが、
ＡとＢの厚み比Ａ／Ｂが、１〜１０の範囲が耐衝撃性と
腰の強さのバランスの点で好ましい。また、積層フィル
ム全体の厚みは２０〜３００ミクロンの範囲が、折り曲
げ、巻付は等の加工性の点で好ましい。

本発明の第２の態様は、ＰＰ５−８０　（Ａ＞、ＦＥＰ
フィルム（Ｂ）、及びＰＰ５−ＢＯ（Ａ’　　）をこの
順に積層した３層構造を有しているが、Ａ、Ｂ、Ａ’の
厚みは、式 ％式％ を満たすことが、耐衝撃性と腰の強さのバランスの点で
好ましい。またＡとＡ′の厚み比Ａ／Ａ’が０．５〜２
．０の範囲にあるのが折り曲げ加工時の等方向性、およ
び平面性（カール）の点で好ましい。さらに、積層フィ
ルム全体の厚みは３０〜５００ミクロンの範囲が折り曲
げ、巻付は等の加工性の点で好ましい。

次に本発明の積層フィルムの製造方法について述べる。

本発明に用いるＰＰＳは、硫化アルカリとバラジハロベ
ンピンとを極性溶媒中で高温圧下に反応させて得られる
。特に、硫化ナトリウムとバラジクロルベンゼンをＮ−
メチルピロリドン等のアミド系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、力性アルカリ、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
量および所望する重合度等によって適宜決定する。得ら
れた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、潤製塩、重合助剤、未反応モノマー等を分
離する。

このポリマを２軸配向フイルムに成形するには、押出機
により溶融された該樹脂を口金から定量的に金属ドラム
の上にキサスティグし、急速冷却することによって無配
向、非晶状態のシートを冑て、該シートを周知の方法で
２軸延伸、熱処理する。

延伸は長手方向、幅方向とも９０〜１１０℃で３゜０〜
４．５倍の範囲でおこなう。熱処理は２４０℃〜融点の
範囲で、定長または１５％以下の制限収縮下に１〜６０
秒問おこなう。さらに、該フィ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。

本発明に用いるＦＥＰフィルムの製造は、ＦＥＰを３８
０℃〜４２０℃で溶融押出し、冷却ドラム上にキャスト
して製造する周知の方法、もしくは市販のフィルムを用
いることができる。

ＦＥＰは、すでに述べたように４Ｆと６Ｆの共重合体で
あるが、４Ｆ、６Ｆとも、フルオロ（クロロ）メタン（
Ｃｔ−Ｉ　Ｃｎ　Ｆ２　）の熱分解により得ることがで
きる。重合は例えば（ＮＨａ）　２５２０ｓを重合開始
剤として、４Ｆ７５％、６Ｆ２５％の混合ガスを、４５
．７に９ｆ／ｃＪ、９５℃に保ちつつ、水中で重合し、
さらに空気中で３５０℃、３ｈｒ加熱すると、結晶融点
２８０℃、６Ｆ含量約１６％の白色ポリマを得る。

次に、ＰＰ５−ＢｏとＦＥＰフィルムを積層するには、
高温高圧下で両者を圧着する方法を用いることができる
。この場合、温度２００〜２７０℃圧力５〜５０ｋｉ／
−程度が好ましい。

圧着を確実に行うため、ＰＰ５−ＢＯ，ＦＥＰフィルム
ともに、圧着面をあらかじめコロナ処理しておくことが
望ましい。ＦＥＰフィルムに対しては、アセトンなどの
有機溶媒ガス中でのコロナ処理あるいは、アンモニアガ
ス中でのグロー放電処理等が有効である。

工業的には、ＰＰ５−８０とＦＥＰフィルムを重ねて加
熱されたプレスロールを通過せしめる方法が能率的であ
る。

三層積層の場合には、ＰＰ５−ＢＯとＦＥＰフィルムを
積層してから、もう一層のＰＰ５−８゜を積層してもよ
いし、三層を重ねて同時に圧着してもよい。

［用途］ かくして得られた本発明のフィルムは、一般的な耐熱絶
縁材料として用い得るが、特に、耐熱性、耐アルカリ性
、耐衝撃性、腰の強さを高次元でバランスさせることを
要求される、モーターのスロットライナーやウェッジな
どに適している。また、自動単向電装用絶縁材料、冷凍
機モーター用絶縁材料などとして適している。

［測定方法］ 次に、本発明の記述に用いた特性の測定、評価方法につ
いて述べる。

（１）　　耐熱性 試料フィルムの初期及び熱風オーブン中１８０℃で３０
００時間エージング後の引張強度をＡｓＴＭ　　Ｄ６３
８−７２法に従って測定し、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１０〜７０％未
満を△、同１０％未満をＸとした。

（２）　　腰の強さ、及び耐衝撃性 モニターの絶縁部材であるウェッジをステータコアとコ
イルの間に挿入する場合に要求される腰の強さと耐衝撃
性を評価するために、次の方法を用いた。

すなわち、試料フィルムを幅１０ｍｍ、艮ざ５０ｍの長
方形に切り出し、これを幅方向に２つ折りにして、１０
ｋｉの荷重を１０秒間加えて、折り目をつける。次に該
試料を頂角９０°、深さ１０ｍの■字形断面を有する長
さ５０ｎ＋ｍ溝形ブロック（ＳＵＳ３０４製）と、これ
にぴったりかみ合う山形ブロックの間に、２５　ｍｌＴ
ｌの艮ざだけ挟み込み、両ブロックを２に９ｆｆｉの力
で押しつける。この状態のブロックを、試料がはみ出し
た方を上に向りて固定し、試１１先喘から’ｌ０ｃｍの
高さから、重さ１−の分銅を落下させて下記によりラン
ク付けした。

腰の強ざ　　○ニブロックからの試料のはみ出しが５ａ
ｎ未満（腰の強さ良好） △：同５ｎｗｎ以上２０薗未満 Ｘ二同２０ＩＴＩＩｒ１以上（腰の強さ不可）耐衝撃性
　　０：試料が全く損傷を受けていない△：先端部分が
一部裂けている Ｘ：試料が大きく裂けている （３）　　耐アルカリ性 試料フィルムを１０ｗｔ％濃度の水酸化ナトリウム水溶
液中に２５℃で１２０時間浸漬した後、ＡＳＴＭ　　Ｄ
６３Ｂ−７２に従って測定した引張強度が、浸漬前の値
の７０％以上あるものを０（耐アルカリ性良好）、同１
０〜７０％未満をΔ、同１０％未満を×（耐アルカリ性
不良）とした。

［実施例］ 次に本発明の実施例を挙げて、ざらに詳細に説明する。

実施例１ （１）　　本発明に用いる２軸配向ＰＰＳフイルムの調
オートクレーブに、硫化ナトリウム３２．６ｋｉ（２５
０モル、結晶水４０ｗｔ％を含む）、水酸化ナトリウム
１００９、安息香酸ナトリウム３６゜１ｋｌ　（２５０
モル）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰ
と略称することがある）７９゜２に９を仕込み２０５℃
で脱水したのち、１，４ジクロルベンゼン（ｐ−ＤＣＢ
と略称する）３７゜５ｋｑ（２５５モル）、及びＮＭＰ
２０．Ｑｋｌｌを加え、２６５℃で４時間反応させた。

反応生成物を水洗、乾燥して、ｐ−フェニレンスルフィ
ドユニット１００モル％からなり、溶融粘度３１００ボ
イズのポリ−ｐ−フェニレンスルフィド２１．１−（収
率７８％）を得た。

この組成物に、平均粒子径０．７μｍのシリカ微粉末Ｑ
、１ｗｔ％、ステアリン酸カルシウムＯ０Ｑ５ｗｔ％を
添加し、４０ｍｍ径のエクストルニダによって３１０℃
で溶融し、金属繊維を用いた９５％カット孔径１０μｍ
のフィルタでろ過したのち長さ４００ＩＴｌｆｆｌ、間
隔１．５ｍｍの直線状リップを有するＴダイから押し出
し、表面を２５℃に保った金属ドラム上にキャストして
冷却固化し、厚さ２何の未延伸フィルムを得た。

このフィルムをロール群から成る縦延伸装置によって、
フィルム温度９８℃、延伸速度３００００％／分で３．
９倍縦延伸し、続いてテンタを用いて、温度１００℃、
延伸速度１０００％／分で３．５倍横延伸し、ざらに同
一テンタ内の後続する熱処理室で、２７５℃で１０秒間
熱処理して、厚さ１２５μｍの２軸配向ＰＰＳフイルム
を得た（フィルムＡ−１とする）。

（２）　　本発明に用いるＦＥＰフィルム市販の厚さ５
０μｍのＦＥＰフィルム（米国Ｄｕｐｏｎｔ社製）、”
ＴＥＦＬＯＮ”　ＦＥＰフィルムＣ２０タイプ）　（フ
ィルムＢ−１とする）を用いた。

（３）　　積層フィルムの作成 フィルムＡ−１及びフィルムＢ−１を重ね合わせて、温
度２５０℃、面圧２０に＋ｊ／ｃＪで加熱プレスロール
にかけ、ＰＰ５−８０とＦＥＰフィルムの二層８に層フ
ィルム積層フィルム−１を得た。

（４）　　評価 得られたフィルムの評価結果を第１表に示す。

比較のために、フィルムＡ−１、フィルムＢ−１、フィ
ルムＢ−１どうしを上記（３）の条件で３枚積層したフ
ィルム（フィルムＢ−２とする）及び、厚さ１２５μｍ
のポリイミドフィルムに厚み２５μｍのＦＥＰフィルム
を積層した市販の積層フィルム（米国［）ｕｐｏｎｔ社
製”ＫＡＰＴＯＮ”　６００ＦＯ５１、これをフィルム
Ｆとする）の４種のフィルムについても同様に評価し、
その結果を第１表に示した。第１表から、本発明の積層
フィルムは、耐熱性、耐衝撃性、腰の強さ、耐アルカリ
性を兼ね備えた優れた積層フィルムであることがわかる
。

実施例２ 実施例１と同様にして厚み１００μｍのＰＰ５−８０を
製膜した（フィルムＡ−２とする）。該フィルム２枚の
間に前述のＦＥＰフィルム（フイ。

ルムＢ−１）を挟み、実施例１と同一条件で加熱ロール
に通し三層積層フィルム（積層フィルム２とする）を得
た。

このフィルムを評価した所、下記のようであり、極めて
優れた積層フィルムであることがわかる。

耐熱性　　　　：○ 耐衝撃性　　　二〇 腰の強さ　　　二〇 耐アルカリ性　二〇 実施例３ 実施例２と同様にして、第２表に示すような各層の厚み
構成を有する各種三層積層フィルムを（ｑだ。それらの
フィルムの評価結果を第２表に示す。

第２表から、外側のＰＰ５−ＢＯの厚みをＡ。

八−１中央のＦＥＰフィルムの厚さをＢとするとき、式
２≦（Ａ＋Ａ”　）／Ｂ≦２０を満足するものがより優
れていることが判る。　　−［発明の効果コ 本発明の積層フィルムは、以上のような構成とした結果
、電気絶縁材料として重要な特性である、耐熱性、耐衝
撃性、腰の強さおよび耐アルカリ性を兼ね備えており、
従来のフィルムでは考えられない程広範囲に使用できる
ようになった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重合体フィ
   ルムの少なくとも片面に２軸配向ポリ−ｐ−フェニレン
   スルフィドフィルムが、接着剤を介することなく接合さ
   れてなることを特徴とする積層フィルム。
2. （２）４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重合体フィ
   ルムの両面に２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフィド
   フィルムが、接合されてなる場合において、一方の２軸
   配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフィルムの厚みＡ
   、他方の２軸配向ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフィ
   ルムの厚みＡ′及び４弗化エチレン・６弗化プロピレン
   共重合体フィルムの厚みＢが ２≦（Ａ＋Ａ′）／Ｂ≦２０ を満足することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   に記載の積層フィルム。