JPS63141207A - 電気絶縁用アラミドフイルム - Google Patents
電気絶縁用アラミドフイルムInfo
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- JPS63141207A JPS63141207A JP62174898A JP17489887A JPS63141207A JP S63141207 A JPS63141207 A JP S63141207A JP 62174898 A JP62174898 A JP 62174898A JP 17489887 A JP17489887 A JP 17489887A JP S63141207 A JPS63141207 A JP S63141207A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐熱性および耐引裂性にすぐれたタフな電気
絶縁用のアラミドフィルムに関するものである。
絶縁用のアラミドフィルムに関するものである。
電気絶縁用のプラスチックフィルムとしては、ポリエチ
レンテレフタレート(以下PETと略すことがある。)
フィルムが圧倒的に多く使用されてきた。しかし、PE
Tフィルムは、価格を含めて多くの優れた特徴を備えて
いるにもかかわらず、耐熱性の点で十分でなく、耐熱性
の要求される電気絶縁用フィルム分野(例えば重電用モ
ータなど)には使用できないという欠点がある。
レンテレフタレート(以下PETと略すことがある。)
フィルムが圧倒的に多く使用されてきた。しかし、PE
Tフィルムは、価格を含めて多くの優れた特徴を備えて
いるにもかかわらず、耐熱性の点で十分でなく、耐熱性
の要求される電気絶縁用フィルム分野(例えば重電用モ
ータなど)には使用できないという欠点がある。
一方、耐熱性の点で非常に優れたフィルムとして、ポリ
イミドフィルムが知られている。しかし、このフィルム
は非常に高価であるためにその使用が敬遠されてきた。
イミドフィルムが知られている。しかし、このフィルム
は非常に高価であるためにその使用が敬遠されてきた。
また、耐引裂性の点で不満が残っている。
このため、(性能/価格)比に優れた耐熱性の電気絶縁
用フィルムの登場が渇望されてきた。
用フィルムの登場が渇望されてきた。
(例えば、繊維学会誌 第41巻第9号第P−341頁
(1985)参照)。
(1985)参照)。
このような要請に応える素材として、メタ配向型のアラ
ミドフィルムが検討された。例えば、特開昭51−71
348号公報には、アミド系溶媒から調整されたアラミ
ドフィルムが開示されている。しかし、該公報Gこ開示
されたフィルムの大部分はメタ配向型アラミドであるた
め吸湿率が大きく、またそれ故に吸湿によるフィルムの
寸法安定性が著しく劣る(特開昭59=108035号
公報にはその改善技術が開示されているが、「改善」さ
れたあとでもまだ十分なレベルとはいえない。)こと、
パラ配向型も2.3開示されているものの、共重合体で
あるためにメタ配向型と同じく吸湿特性が不満足であっ
たり、対数粘度〈η1nh)が小さいために機械的性能
が劣ったりするほか、ドープ調整時の溶解性を上げるた
めに塩化リチウムや塩化カルシウムが必要でありこれが
原因で、得られるフィルム中に塩素原子が残留してしま
うことが避けられず電気的用途には不適当であるという
欠点があった。
ミドフィルムが検討された。例えば、特開昭51−71
348号公報には、アミド系溶媒から調整されたアラミ
ドフィルムが開示されている。しかし、該公報Gこ開示
されたフィルムの大部分はメタ配向型アラミドであるた
め吸湿率が大きく、またそれ故に吸湿によるフィルムの
寸法安定性が著しく劣る(特開昭59=108035号
公報にはその改善技術が開示されているが、「改善」さ
れたあとでもまだ十分なレベルとはいえない。)こと、
パラ配向型も2.3開示されているものの、共重合体で
あるためにメタ配向型と同じく吸湿特性が不満足であっ
たり、対数粘度〈η1nh)が小さいために機械的性能
が劣ったりするほか、ドープ調整時の溶解性を上げるた
めに塩化リチウムや塩化カルシウムが必要でありこれが
原因で、得られるフィルム中に塩素原子が残留してしま
うことが避けられず電気的用途には不適当であるという
欠点があった。
また、特開昭53−42266号公報及び特開昭53−
89999号公報の各々の実施例1には塩化リチウム又
は塩化カルシウムを含む有機溶剤ドープから製膜したパ
ラ配向型アラミドフィルムが開示されている。
89999号公報の各々の実施例1には塩化リチウム又
は塩化カルシウムを含む有機溶剤ドープから製膜したパ
ラ配向型アラミドフィルムが開示されている。
しかし、前記した有機ドープからのフィルムであるため
、塩素原子の残留が不可避であり、かつ対数粘度(η1
nh)の大きいアラミドを使用することができない(実
際、各々3.10.1.75である。)ため機械的性能
のすぐれた電気絶縁フィルムが得られない。
、塩素原子の残留が不可避であり、かつ対数粘度(η1
nh)の大きいアラミドを使用することができない(実
際、各々3.10.1.75である。)ため機械的性能
のすぐれた電気絶縁フィルムが得られない。
従って、上記した(性能/価格)比に優れた耐熱性の電
気絶縁フィルムという課題は未だ達成されていないとい
うべきである。
気絶縁フィルムという課題は未だ達成されていないとい
うべきである。
本発明者らは、前述のようなニーズに応えるべく広汎な
素材のフィルムを検討するうちに、特別な方法で製造し
たアラミドフィルムが上記ニーズを満しうろことを見出
し、更に研究を重ねて本発明として完成したものである
。つまり、本発明の目的は、コストパーフオマンスにす
ぐれた耐熱性の電気絶縁フィルムを提供することにある
。また、本発明の他の目的は、耐引裂性能にすぐれた、
それ故に電気絶縁用スロットライナー等に使うと好適な
アラミドフィルムを提供することにある。
素材のフィルムを検討するうちに、特別な方法で製造し
たアラミドフィルムが上記ニーズを満しうろことを見出
し、更に研究を重ねて本発明として完成したものである
。つまり、本発明の目的は、コストパーフオマンスにす
ぐれた耐熱性の電気絶縁フィルムを提供することにある
。また、本発明の他の目的は、耐引裂性能にすぐれた、
それ故に電気絶縁用スロットライナー等に使うと好適な
アラミドフィルムを提供することにある。
c問題点を解決するための手段〕
本発明は、ηinhが3.5以上のパラ配向型アラミど
から実質的になり、厚みが15μm以上、伸度が5%以
上、端裂抵抗が15Kgf以上、絶縁破壊電圧が100
XV/1m以上、かつ塩素原子の含有がlC0ppm以
下であることを特徴とする電気絶縁用アラミドフィルム
を提供する。本発明のこのような構成によって、前記目
的が幸便に達成される。
から実質的になり、厚みが15μm以上、伸度が5%以
上、端裂抵抗が15Kgf以上、絶縁破壊電圧が100
XV/1m以上、かつ塩素原子の含有がlC0ppm以
下であることを特徴とする電気絶縁用アラミドフィルム
を提供する。本発明のこのような構成によって、前記目
的が幸便に達成される。
本発明に用いられるバラ配向型アラミドから実質的にな
るアラミドとは、アミド結合が芳香族環のバラ位又はそ
れに準じた配同位(4,4°−ビフェニレン、1,5−
ナフタレン、2,6−ナフタレンなどのような反対方向
に同軸又は平行位に延びる配同位)で結合されるくり返
し単位から実質的になるもので、例えば、ポリ (p−
フェニレンテレフタルアミド) (以下PPTAと略す
る。)、ポリ(p−ベンズアミド)、ポリ (4,4’
−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ (p−フ
ェニレン−4,4″−ビフェニレンジカルボンアミド)
、ポリ(p−フェニレン−2,6−ナフタレンジカルボ
ンアミド)等バラ配向型又はバラ配向型に近い構造を有
するアラミドを挙げることができる。これらのポリアミ
ドは、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸クロリドか
ら従来公知の低温溶液重合法で製造するのが好都合であ
る。特にポリ (p−フェニレンテレフタルアミド)は
単純な七ツマ−から重合することが可能なので安価であ
り、工業的見地から好ましい。
るアラミドとは、アミド結合が芳香族環のバラ位又はそ
れに準じた配同位(4,4°−ビフェニレン、1,5−
ナフタレン、2,6−ナフタレンなどのような反対方向
に同軸又は平行位に延びる配同位)で結合されるくり返
し単位から実質的になるもので、例えば、ポリ (p−
フェニレンテレフタルアミド) (以下PPTAと略す
る。)、ポリ(p−ベンズアミド)、ポリ (4,4’
−ベンズアニリドテレフタルアミド)、ポリ (p−フ
ェニレン−4,4″−ビフェニレンジカルボンアミド)
、ポリ(p−フェニレン−2,6−ナフタレンジカルボ
ンアミド)等バラ配向型又はバラ配向型に近い構造を有
するアラミドを挙げることができる。これらのポリアミ
ドは、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸クロリドか
ら従来公知の低温溶液重合法で製造するのが好都合であ
る。特にポリ (p−フェニレンテレフタルアミド)は
単純な七ツマ−から重合することが可能なので安価であ
り、工業的見地から好ましい。
本発明のポリマーの重合度は、あまり低いと機械的性質
の良好なフィルムが得られなくなるため、3.5以上好
ましくは4.5以上の対数粘度η1nh(硫酸100−
にポリマー0.5gを溶解して30℃で測定した値)を
与える重合度のものが選ばれる。
の良好なフィルムが得られなくなるため、3.5以上好
ましくは4.5以上の対数粘度η1nh(硫酸100−
にポリマー0.5gを溶解して30℃で測定した値)を
与える重合度のものが選ばれる。
本発明のフィルムは、以下に述べる5つの要件を満たし
ていることが必要である。
ていることが必要である。
まず第1に本発明のフィルムとしては、厚みが15μm
以上であることが必要で、好ましくは20μm以上、最
も好ましくは25μm以上である。厚みの上限は特に限
定されるものではないが、通常500μm以下で用いら
れる。15μm未満のフィルムは電気絶縁耐性の点で、
また装着時の作業性・取扱い性の点から避けられるべき
である。
以上であることが必要で、好ましくは20μm以上、最
も好ましくは25μm以上である。厚みの上限は特に限
定されるものではないが、通常500μm以下で用いら
れる。15μm未満のフィルムは電気絶縁耐性の点で、
また装着時の作業性・取扱い性の点から避けられるべき
である。
本発明のフィルムは、また、5%以上の伸度を有するべ
きで、好ましくは8%以上の伸度である。
きで、好ましくは8%以上の伸度である。
5%未満の伸度しかないフィルムは脆く、特に装着時に
外力により破れやすかったり、曲げると折れてしまった
りするので好ましくないのである。
外力により破れやすかったり、曲げると折れてしまった
りするので好ましくないのである。
第3に本発明のフィルムは15Kg 1以上の端裂抵抗
を有している必要があり、好ましくは18Kg/以上の
端裂抵抗を有する。端裂抵抗の大きさも、電気絶縁用に
装着するときの作業性に関連しており、剪断力等の複雑
な外力が印加されても破れないためには15Kgf以上
の端裂抵抗を有している必要がある。端裂抵抗の大きい
フィルムは、例えば、後述するように、乾燥工程におい
て、一定の収縮を起こさせることで幸便に製造すること
ができる。
を有している必要があり、好ましくは18Kg/以上の
端裂抵抗を有する。端裂抵抗の大きさも、電気絶縁用に
装着するときの作業性に関連しており、剪断力等の複雑
な外力が印加されても破れないためには15Kgf以上
の端裂抵抗を有している必要がある。端裂抵抗の大きい
フィルムは、例えば、後述するように、乾燥工程におい
て、一定の収縮を起こさせることで幸便に製造すること
ができる。
第4に、本発明のフィルムは100KV/n+以上の絶
縁破壊電圧を有している必要がある。100KV/mu
未満の絶縁破壊電圧しか有していないフィルムは、電気
絶縁用途に使用するに際して種々の制限が加えられるか
らである。100KV/m未満の絶縁破壊電圧のフィル
ムは、フィルム厚さのムラ、無機イオン性化合物の残存
、ピンホールやボイドなどの存在を反映していることが
たびたび見られることがわかった。本発明のフィルムは
、好ましくは150KV/鶴以上の絶縁破壊電圧を有し
ている。
縁破壊電圧を有している必要がある。100KV/mu
未満の絶縁破壊電圧しか有していないフィルムは、電気
絶縁用途に使用するに際して種々の制限が加えられるか
らである。100KV/m未満の絶縁破壊電圧のフィル
ムは、フィルム厚さのムラ、無機イオン性化合物の残存
、ピンホールやボイドなどの存在を反映していることが
たびたび見られることがわかった。本発明のフィルムは
、好ましくは150KV/鶴以上の絶縁破壊電圧を有し
ている。
本発明のフィルムは、更に、塩素原子の含有率が110
0pp以下である。フィルム中の塩素原子の含有量が1
100ppを超えると、電気部品として使用したときフ
ィルムと接触する部位の金属(例えば、銅、アルミニウ
ム、ハンダなど)が特に高温使用時に腐食したり、また
そのような金属の化学変化がフィルムの劣化を促進した
りするので好ましくないのである。フィルム中の塩素原
子の含有量は好ましくは50ppm以下であり、最も好
ましくは30ppm以下である。このように実質的に塩
素原子を含有しない本発明のフィルムは、例えば、後述
するような方法、即ち塩素原子を含まない原料ポリマー
を塩素原子を含有しない溶媒に溶かしてドープをつくり
、水洗等の精練工程においても塩素原子を含まない水等
を使用することによって製造することができる。
0pp以下である。フィルム中の塩素原子の含有量が1
100ppを超えると、電気部品として使用したときフ
ィルムと接触する部位の金属(例えば、銅、アルミニウ
ム、ハンダなど)が特に高温使用時に腐食したり、また
そのような金属の化学変化がフィルムの劣化を促進した
りするので好ましくないのである。フィルム中の塩素原
子の含有量は好ましくは50ppm以下であり、最も好
ましくは30ppm以下である。このように実質的に塩
素原子を含有しない本発明のフィルムは、例えば、後述
するような方法、即ち塩素原子を含まない原料ポリマー
を塩素原子を含有しない溶媒に溶かしてドープをつくり
、水洗等の精練工程においても塩素原子を含まない水等
を使用することによって製造することができる。
本発明のフィルムは、好ましくは、吸湿による寸法変化
率が5 X IQ−’wm / w /%R)I以下で
ある。
率が5 X IQ−’wm / w /%R)I以下で
ある。
このような吸湿寸法安定性の良好なフィルムは、一般に
吸湿率も小さく、使用される環境の湿度変化があっても
性能の変化が小さく各種用途における信鎖性が裔くなる
。更に好ましい吸湿寸法変化率は4 X 10−5m
/ mm /%RH以下である。吸湿寸法安定性の良好
なフィルムは、例えば、熱処理(約300〜400℃)
による結晶性の向上、ポリマーへのアルキル側鎖の導入
やアルキル末端基の導入による疎水化などの手段により
達成される。
吸湿率も小さく、使用される環境の湿度変化があっても
性能の変化が小さく各種用途における信鎖性が裔くなる
。更に好ましい吸湿寸法変化率は4 X 10−5m
/ mm /%RH以下である。吸湿寸法安定性の良好
なフィルムは、例えば、熱処理(約300〜400℃)
による結晶性の向上、ポリマーへのアルキル側鎖の導入
やアルキル末端基の導入による疎水化などの手段により
達成される。
本発明のフィルムは、また、好ましくは、その片面又は
両面が0.35以下の動摩擦係数を有している。動摩擦
係数が小さいフィルムは、電気絶縁材料として電気機器
に装着するときの作業性に優れている。動摩擦係数の小
さいフィルムは、例えば、表面粗度レベルの調整や滑剤
の添加などにより得ることができる。
両面が0.35以下の動摩擦係数を有している。動摩擦
係数が小さいフィルムは、電気絶縁材料として電気機器
に装着するときの作業性に優れている。動摩擦係数の小
さいフィルムは、例えば、表面粗度レベルの調整や滑剤
の添加などにより得ることができる。
本発明のフィルムは、好ましくは20X10−hmm/
1■/’c以下の熱膨張係数をもっている。
1■/’c以下の熱膨張係数をもっている。
本発明のフィルムは、約200〜700Kg/−の引張
弾性率をもっているのが好ましい。何故ならこの範囲の
弾性率のフィルムは、電気絶縁用材料としての装着時の
作業性が良好な適度の腰を持っているからである。
弾性率をもっているのが好ましい。何故ならこの範囲の
弾性率のフィルムは、電気絶縁用材料としての装着時の
作業性が良好な適度の腰を持っているからである。
本発明のフィルムは、更に250℃における熱収縮率が
好ましくは0.8%以下である。
好ましくは0.8%以下である。
次に、本発明のフィルムを得る方法の例について説明す
る。なお、本発明のフィルムは、従来公知の方法では得
ることが出来ないものである。
る。なお、本発明のフィルムは、従来公知の方法では得
ることが出来ないものである。
本発明のフィルムを得るにおいて、まずバラ配向型アラ
ミドの光学異方性ドープを調整する必要がある。ドープ
を調整するのに適した溶媒は、95重量%以上の濃度の
硫酸である。95%未満の硫酸では溶解が困難であった
り、溶解後のドープが異常に高粘度になる。硫酸は10
0重量%以上のものも可能であるが、ポリマーの安定性
や溶解性などの点から98〜100重量%濃度が好まし
く用いられる。ドープ中のポリマー濃度は、常温(約2
0°C〜30℃)またはそれ以上の温度で光学異方性を
示す濃度のものが好ましく用いられ、具体的には約10
重量%以上、好ましくは約11重量%以上で用いられる
。これ以下のポリマー濃度、すなわち常温またはそれ以
上の温度で光学異方性を示さないボリマー濃度では、成
型されたフィルムが好ましい機械的性質を持たなくなる
ことが多い。ドープのポリマー濃度の上限は特に限定さ
れるものではないが、通常は20重1%以下、特に高い
ηinhのバラ配向型アラミドに対しては18重量%以
下が好ましく用いられ更に好ましくは16重景%以下で
ある。
ミドの光学異方性ドープを調整する必要がある。ドープ
を調整するのに適した溶媒は、95重量%以上の濃度の
硫酸である。95%未満の硫酸では溶解が困難であった
り、溶解後のドープが異常に高粘度になる。硫酸は10
0重量%以上のものも可能であるが、ポリマーの安定性
や溶解性などの点から98〜100重量%濃度が好まし
く用いられる。ドープ中のポリマー濃度は、常温(約2
0°C〜30℃)またはそれ以上の温度で光学異方性を
示す濃度のものが好ましく用いられ、具体的には約10
重量%以上、好ましくは約11重量%以上で用いられる
。これ以下のポリマー濃度、すなわち常温またはそれ以
上の温度で光学異方性を示さないボリマー濃度では、成
型されたフィルムが好ましい機械的性質を持たなくなる
ことが多い。ドープのポリマー濃度の上限は特に限定さ
れるものではないが、通常は20重1%以下、特に高い
ηinhのバラ配向型アラミドに対しては18重量%以
下が好ましく用いられ更に好ましくは16重景%以下で
ある。
ドープが光学異方性か光学等方性であるかは、公知の方
法、例えば特公昭50−8474号公報記載の方法で調
べることができるが、その臨界点は、溶媒の種類、温度
、ポリマー濃度、ポリマーの重合度、非溶媒の含有量等
に依存するので、これらの関係を予め調べることによっ
て、光学異方性ドープを作り、光学等方性ドープとなる
条件に変えることで、光学異方性から光学等方性に変え
ることができる。ドープは、成形・凝固に先立って可能
な限り不溶性のゴミ、異物等を濾過等によって取除いて
おくこと、溶解中に発生又は巻きこまれる空気等の気体
を取除いておくことが好ましい。脱気は、一旦ドープを
調整したあとに行うこともできるし、調整のための原料
の仕込段階から一貫して真空(減圧)下に行うことによ
っても達成しうる。ドープの調整は連続又は回分て行う
ことができる。
法、例えば特公昭50−8474号公報記載の方法で調
べることができるが、その臨界点は、溶媒の種類、温度
、ポリマー濃度、ポリマーの重合度、非溶媒の含有量等
に依存するので、これらの関係を予め調べることによっ
て、光学異方性ドープを作り、光学等方性ドープとなる
条件に変えることで、光学異方性から光学等方性に変え
ることができる。ドープは、成形・凝固に先立って可能
な限り不溶性のゴミ、異物等を濾過等によって取除いて
おくこと、溶解中に発生又は巻きこまれる空気等の気体
を取除いておくことが好ましい。脱気は、一旦ドープを
調整したあとに行うこともできるし、調整のための原料
の仕込段階から一貫して真空(減圧)下に行うことによ
っても達成しうる。ドープの調整は連続又は回分て行う
ことができる。
このようにして調整されたドープは、光学異方性を保っ
たまま、ダイ例えばスリットダイから、支持面上に流延
される。また、実験質的には、ガラス板上にドクターナ
イフで流延できる。本発明において、流延及びそれに続
く光学等方性への転化、凝固、洗浄、延伸、乾燥などの
工程を連続的に行っても、これらの全部又は一部を断続
的に、つまり回分式に行ってもよい。
たまま、ダイ例えばスリットダイから、支持面上に流延
される。また、実験質的には、ガラス板上にドクターナ
イフで流延できる。本発明において、流延及びそれに続
く光学等方性への転化、凝固、洗浄、延伸、乾燥などの
工程を連続的に行っても、これらの全部又は一部を断続
的に、つまり回分式に行ってもよい。
フィルムの厚みの調整は、ドープ中のポリマー濃度、ド
ラフト率(支持面の移動速度とダイからの吐出線速の比
)、ダイやドクターナイフのすき間などで行うことがで
きる。
ラフト率(支持面の移動速度とダイからの吐出線速の比
)、ダイやドクターナイフのすき間などで行うことがで
きる。
本発明のフィルムを得るためには、ドープを支持面上に
流延した後、凝固に先立ってドープを光学異方性から光
学等方性に転化する必要がある。
流延した後、凝固に先立ってドープを光学異方性から光
学等方性に転化する必要がある。
光学異方性から光学等方性にするには、具体的には支持
面上に流延した光学異方性ドープを凝固に先立ち、吸湿
させてドープを形成する溶剤の濃度を下げ、溶剤の溶解
能力およびポリマー濃度の変化により光学等方性域に転
移させるか、または加熱することによりドープを昇温し
てドープの相を光学等方性に転移させる、或いは吸湿と
加熱とを同時又は逐次的に併用することにより達成でき
る。特に、吸湿を利用する方法′は、加熱を併用する方
法も含めて、光学異方性の光学等方化が効率よくかつア
ラ。ミドの分解をひきおこすことなく出来るので、有用
である。
面上に流延した光学異方性ドープを凝固に先立ち、吸湿
させてドープを形成する溶剤の濃度を下げ、溶剤の溶解
能力およびポリマー濃度の変化により光学等方性域に転
移させるか、または加熱することによりドープを昇温し
てドープの相を光学等方性に転移させる、或いは吸湿と
加熱とを同時又は逐次的に併用することにより達成でき
る。特に、吸湿を利用する方法′は、加熱を併用する方
法も含めて、光学異方性の光学等方化が効率よくかつア
ラ。ミドの分解をひきおこすことなく出来るので、有用
である。
ドープを吸湿させるには、通常の温度・湿度の空気でも
よいが、好ましくは、加湿又は加温加湿された空気を用
いる。加湿空気は飽和蒸気圧をこえて霧状の水分を含ん
でいてもよく、いわゆる水蒸気であってもよい。ただし
、約45℃以下の過飽和水蒸気は、大きい粒状の凝縮水
を含むことが多いので好ましくない。吸湿は通常、室温
〜約180°C1好ましくは50℃〜150°Cの加湿
空気によって行われる。
よいが、好ましくは、加湿又は加温加湿された空気を用
いる。加湿空気は飽和蒸気圧をこえて霧状の水分を含ん
でいてもよく、いわゆる水蒸気であってもよい。ただし
、約45℃以下の過飽和水蒸気は、大きい粒状の凝縮水
を含むことが多いので好ましくない。吸湿は通常、室温
〜約180°C1好ましくは50℃〜150°Cの加湿
空気によって行われる。
加熱による方法の場合、加熱の手段は特に限定されず、
上記の如き加湿された空気を流延ドープに当てる方法、
赤外線ランプを照射する方法、誘電加熱による方法など
である。
上記の如き加湿された空気を流延ドープに当てる方法、
赤外線ランプを照射する方法、誘電加熱による方法など
である。
支持面上で光学等方化された流延ドープは、次に凝固を
うける。凝固液として使用できるのは、水、硫酸水溶液
、カセイソーダ等のアルカリ水溶液、硫酸ソーダ等の塩
水溶液、メタノールなどの有機溶剤やその水溶液等であ
る。なお、塩素原子を含有する凝固液は避けるべきであ
る。凝固液の温度は特に限定されるものではないが、通
常50℃以下、好ましくは30℃以下であり、低温程ボ
イドの少ない緻密なフィルムが得られやすい。
うける。凝固液として使用できるのは、水、硫酸水溶液
、カセイソーダ等のアルカリ水溶液、硫酸ソーダ等の塩
水溶液、メタノールなどの有機溶剤やその水溶液等であ
る。なお、塩素原子を含有する凝固液は避けるべきであ
る。凝固液の温度は特に限定されるものではないが、通
常50℃以下、好ましくは30℃以下であり、低温程ボ
イドの少ない緻密なフィルムが得られやすい。
凝固されたフィルムはそのままでは酸が含まれているた
め、加熱による機械的物性の低下の少ないフィルムや電
気絶縁性にすぐれたフィルムを製造するには酸分の洗浄
、除去をできるだけ行う必要がある。酸分の除去は、具
体的には約500ppm以下まで行うことが望ましい。
め、加熱による機械的物性の低下の少ないフィルムや電
気絶縁性にすぐれたフィルムを製造するには酸分の洗浄
、除去をできるだけ行う必要がある。酸分の除去は、具
体的には約500ppm以下まで行うことが望ましい。
洗浄液としては水が通常用いられるが、必要に応じて温
水で行ったり、アルカリ水溶液で中和洗浄した後、水な
どで洗浄してもよい。ここで、注意すべきは水や水溶液
中の塩素分であり、塩素分は出来るだけ少ないことが好
ましい。洗浄は、例えば洗浄液中でフィルムを走行させ
たり、洗浄液を噴霧する等の方法により行われ、残存す
る溶媒や塩を出来るだけ少なくするのが好ましい。
水で行ったり、アルカリ水溶液で中和洗浄した後、水な
どで洗浄してもよい。ここで、注意すべきは水や水溶液
中の塩素分であり、塩素分は出来るだけ少ないことが好
ましい。洗浄は、例えば洗浄液中でフィルムを走行させ
たり、洗浄液を噴霧する等の方法により行われ、残存す
る溶媒や塩を出来るだけ少なくするのが好ましい。
洗浄されたフィルムは、次に乾燥をうけるが、乾燥工程
における寸法変化の管理が重要である。
における寸法変化の管理が重要である。
つまり、本発明のフィルムの蒋徴である伸度が5%以上
で端裂抵抗が15Kgf以上であるためには、乾燥によ
って起るフィルムの収縮を、水洗フィルム(乾燥前フィ
ルム)の縦方向及び横方向の各々について0.50〜0
.95倍の範囲にすることが大事である。これは0.5
0倍未満の大幅な収縮を許して乾燥すると、フィルムに
しわが入っ−たり、不均一なフィルムになるので好まし
くなく、また0、95倍を超える (つまり、延伸した
り、定長で乾燥する)と端裂抵抗が小さくなったり、伸
度が小さくなったりする傾向がある。乾燥に係る他の条
件は特に制限されるものではなく、加熱気体(空気、窒
素、アルゴンなど)や常温気体による方法、電気ヒータ
や赤外線ランプなどの輻射熱の利用法、誘電加熱法など
の手段から自由に選ぶことができ、乾燥温度も、特に制
限されるものではないが、常温以上であればよい。ただ
し、機械的強度を大にするためには、高温の方が好まし
く、100℃以上、さらに好ましくは200℃以上が用
いられる。乾燥の最高温度は、特に限定されるものでは
ないが、乾燥エネルギーやポリマーの分解性を考慮すれ
ば、500°C以下が好ましい。乾燥は2枚以上で行っ
てもよい。
で端裂抵抗が15Kgf以上であるためには、乾燥によ
って起るフィルムの収縮を、水洗フィルム(乾燥前フィ
ルム)の縦方向及び横方向の各々について0.50〜0
.95倍の範囲にすることが大事である。これは0.5
0倍未満の大幅な収縮を許して乾燥すると、フィルムに
しわが入っ−たり、不均一なフィルムになるので好まし
くなく、また0、95倍を超える (つまり、延伸した
り、定長で乾燥する)と端裂抵抗が小さくなったり、伸
度が小さくなったりする傾向がある。乾燥に係る他の条
件は特に制限されるものではなく、加熱気体(空気、窒
素、アルゴンなど)や常温気体による方法、電気ヒータ
や赤外線ランプなどの輻射熱の利用法、誘電加熱法など
の手段から自由に選ぶことができ、乾燥温度も、特に制
限されるものではないが、常温以上であればよい。ただ
し、機械的強度を大にするためには、高温の方が好まし
く、100℃以上、さらに好ましくは200℃以上が用
いられる。乾燥の最高温度は、特に限定されるものでは
ないが、乾燥エネルギーやポリマーの分解性を考慮すれ
ば、500°C以下が好ましい。乾燥は2枚以上で行っ
てもよい。
以下に実施例および参考例(PPTAの製造例)を示す
が、これらの参考例および実施例は本発明を説明するも
のであって、本発明を限定するものではない。なお、実
施例中特に規定しない場合は重量部またはX量%を示す
。対数粘度ηinhは98%硫酸100m/にポリマー
0,5gを溶解し、30℃で常法で測定した。
が、これらの参考例および実施例は本発明を説明するも
のであって、本発明を限定するものではない。なお、実
施例中特に規定しない場合は重量部またはX量%を示す
。対数粘度ηinhは98%硫酸100m/にポリマー
0,5gを溶解し、30℃で常法で測定した。
フィルムの厚さは、直径2龍の測定面を持ったダイヤル
ゲージで測定した。強伸度およびモジュラスは、定速伸
長型強伸度測定機により、フィルム試料を1’00++
n X IQ++nの長方形に切り取り、最初のつかみ
長さ30龍、引張り速度3011Z分で荷重−伸長曲線
を5回描き、これより算出したものである。端裂抵抗及
び絶縁破壊電圧は、ともにJISC2318にもとづい
て測定した。フィルム中の塩素原子の含有率は発光分析
法で定量したが、実施例1〜4において、lO〜50p
pmの範囲にあった。また、フィルムを電気絶縁用に用
いたときの作業性をスロットライナーおよびウェッジの
挿入性で評価した。即ち、フィルムを横幅301mに縦
方向にスリットし、長さ50龍に裁断して、スロットラ
イナー用にした。一方、横幅161mに縦方向にスリッ
トし、長さ43鵞1に裁断して、ウェッジ用にした。次
いで、自動成型挿入機を用いて、スロット部にスロット
ライナー、コイル、ウェッジを占積率65%で充填した
。その装填打ち込みしたものを検査し、打ち込み時に発
生する挫屈の有無を測定し、挿入性を良悪で判定し、作
業性のパラメータとした。
ゲージで測定した。強伸度およびモジュラスは、定速伸
長型強伸度測定機により、フィルム試料を1’00++
n X IQ++nの長方形に切り取り、最初のつかみ
長さ30龍、引張り速度3011Z分で荷重−伸長曲線
を5回描き、これより算出したものである。端裂抵抗及
び絶縁破壊電圧は、ともにJISC2318にもとづい
て測定した。フィルム中の塩素原子の含有率は発光分析
法で定量したが、実施例1〜4において、lO〜50p
pmの範囲にあった。また、フィルムを電気絶縁用に用
いたときの作業性をスロットライナーおよびウェッジの
挿入性で評価した。即ち、フィルムを横幅301mに縦
方向にスリットし、長さ50龍に裁断して、スロットラ
イナー用にした。一方、横幅161mに縦方向にスリッ
トし、長さ43鵞1に裁断して、ウェッジ用にした。次
いで、自動成型挿入機を用いて、スロット部にスロット
ライナー、コイル、ウェッジを占積率65%で充填した
。その装填打ち込みしたものを検査し、打ち込み時に発
生する挫屈の有無を測定し、挿入性を良悪で判定し、作
業性のパラメータとした。
参考例(PPTAの製造)
低温溶液重合法により、次のどと(PPTAを得た。重
合装置中でN−メチルピロリドン1000部に無水塩化
リチウム70部を溶解し、次いでパラフェニレンジアミ
ン48.6部を溶解した。8℃に冷却した後、テレフタ
ル酸ジクロライド91.4部を粉末状で一度に加えた。
合装置中でN−メチルピロリドン1000部に無水塩化
リチウム70部を溶解し、次いでパラフェニレンジアミ
ン48.6部を溶解した。8℃に冷却した後、テレフタ
ル酸ジクロライド91.4部を粉末状で一度に加えた。
数分後に重合反応物はチーズ状に固化したので、重合装
置より重合反応物を排出し、直ちに2軸の密閉型ニーグ
ーに移し、同ニーダ−中で重合反応物を微粉砕した。次
に微粉砕物をヘキシエルミキサー中に移し、はぼ等量の
水を加えさらに粉砕した後、濾過し数回温水中で洗浄し
て、110℃の熱風中で乾燥した。ηinhが5.8の
淡黄色のPPTAポリマー95部を得た。なお、異なっ
たηinhのポリマーは、N−メチルピロリドンとモノ
マー(バラフェニレンジアミンおよびテレフタル酸ジク
ロライド)の比、または/およびモノマー間の比等を変
えることによって容易に得ることができる。
置より重合反応物を排出し、直ちに2軸の密閉型ニーグ
ーに移し、同ニーダ−中で重合反応物を微粉砕した。次
に微粉砕物をヘキシエルミキサー中に移し、はぼ等量の
水を加えさらに粉砕した後、濾過し数回温水中で洗浄し
て、110℃の熱風中で乾燥した。ηinhが5.8の
淡黄色のPPTAポリマー95部を得た。なお、異なっ
たηinhのポリマーは、N−メチルピロリドンとモノ
マー(バラフェニレンジアミンおよびテレフタル酸ジク
ロライド)の比、または/およびモノマー間の比等を変
えることによって容易に得ることができる。
実施例1
?7inhが5.8のPPTAを99.1%の硫酸にポ
リマー濃度12.5%で溶解し、70℃で光学異方性を
もつドープを得た。このドープは約70℃で6200ボ
イズを示した。このドープを約65〜70℃で5時間に
わたり真空下に脱気した。タンクからフィルターを通し
、ギアポンプをへてダイに到る1、5mの曲管を約70
℃に保ち、0.60mmx3QQmのスリットを有する
グイから3.5m/分の吐出線速度で、鏡面に磨いたタ
ンタル製のベルトにキャストし、相対温度約85%の約
90℃の空気を吹きつけて、流延ドープを光学等方化し
、ベルトとともに、−5℃の30重量%の硫酸水溶液の
中に導いて凝固させた。次いで凝固フィルムをベルトか
らひきはがし、約40℃温水中を走行させて洗浄した。
リマー濃度12.5%で溶解し、70℃で光学異方性を
もつドープを得た。このドープは約70℃で6200ボ
イズを示した。このドープを約65〜70℃で5時間に
わたり真空下に脱気した。タンクからフィルターを通し
、ギアポンプをへてダイに到る1、5mの曲管を約70
℃に保ち、0.60mmx3QQmのスリットを有する
グイから3.5m/分の吐出線速度で、鏡面に磨いたタ
ンタル製のベルトにキャストし、相対温度約85%の約
90℃の空気を吹きつけて、流延ドープを光学等方化し
、ベルトとともに、−5℃の30重量%の硫酸水溶液の
中に導いて凝固させた。次いで凝固フィルムをベルトか
らひきはがし、約40℃温水中を走行させて洗浄した。
洗浄の終了したフィルムをテンターに導き、フィルムの
走行方向及びそれと直角な方向ともに約90%に収縮さ
せながら150℃の熱風で乾燥し、テンターの出口で約
280℃の熱板に接触させて熱処理した。
走行方向及びそれと直角な方向ともに約90%に収縮さ
せながら150℃の熱風で乾燥し、テンターの出口で約
280℃の熱板に接触させて熱処理した。
得られたフィルムは、η1nh=5.0、厚み25μm
、引張強度18Kg/d (捲取方向)および17Kg
/d(捲取と直角方向)、伸度29%(捲取方向)およ
び32%(捲取と直角方向)、弾性率370Kg/ −
(捲取方向)および340Kg/ −(14)取と直角
方向)、端裂抵抗21Kgf(両方向とも)、絶縁破壊
電圧180KV/mm、25℃90%相対湿度で測った
寸法変化率3.2X10−’1m/n/%R11(両方
向とも)、動摩擦係数0.31で、スロットライナーお
よびウェッジへの挿入性も良好であった。
、引張強度18Kg/d (捲取方向)および17Kg
/d(捲取と直角方向)、伸度29%(捲取方向)およ
び32%(捲取と直角方向)、弾性率370Kg/ −
(捲取方向)および340Kg/ −(14)取と直角
方向)、端裂抵抗21Kgf(両方向とも)、絶縁破壊
電圧180KV/mm、25℃90%相対湿度で測った
寸法変化率3.2X10−’1m/n/%R11(両方
向とも)、動摩擦係数0.31で、スロットライナーお
よびウェッジへの挿入性も良好であった。
比較のため、ダイのスリットを0.8mmX300+n
にして、かつ乾燥を1.05倍の延伸下に行った以外上
記と全く同じ条件でフィルムをつくったところ、厚み2
4μm、伸度21%(両方向とも)、弾性率760Kg
/lj(捲取方向)および690Kg/ −(捲取と直
角方向)、端裂抵抗13Kg! 、動摩擦係数0.35
となり、スロットライナーおよびウェッジへの挿入試験
において、フィルムの挫屈や破れが少し発生した。
にして、かつ乾燥を1.05倍の延伸下に行った以外上
記と全く同じ条件でフィルムをつくったところ、厚み2
4μm、伸度21%(両方向とも)、弾性率760Kg
/lj(捲取方向)および690Kg/ −(捲取と直
角方向)、端裂抵抗13Kg! 、動摩擦係数0.35
となり、スロットライナーおよびウェッジへの挿入試験
において、フィルムの挫屈や破れが少し発生した。
実施例2〜4
77inhが4.8のPPTAを98.5%硫酸に11
%で熔解し50℃で光学異方性のある8400ボイズの
ドープを得た。脱気、濾過したのち、表1に示すスリッ
トを有するグイから、このドープをタンタル製のベルト
上に流延した。相対温度約80%の約95℃の空気を吹
きつけて流延ドープを透明な光学等方性ドープに転化し
、次いで一10℃の25%硫酸水溶液で凝固させた。凝
固したフィルムをベルトからはがしたのち、常温の水、
2%のカセイソーダ水溶液、約30〜40℃の水の順に
洗浄した。
%で熔解し50℃で光学異方性のある8400ボイズの
ドープを得た。脱気、濾過したのち、表1に示すスリッ
トを有するグイから、このドープをタンタル製のベルト
上に流延した。相対温度約80%の約95℃の空気を吹
きつけて流延ドープを透明な光学等方性ドープに転化し
、次いで一10℃の25%硫酸水溶液で凝固させた。凝
固したフィルムをベルトからはがしたのち、常温の水、
2%のカセイソーダ水溶液、約30〜40℃の水の順に
洗浄した。
洗浄されて約250〜350%の水を含有する湿潤フィ
ルムをテンターに送り、テンターでフィルムを乾燥する
ときのフィルムの収縮の制限の程度を表1に収縮率とし
て示す種々の条件に設定してフィルムを得た。
ルムをテンターに送り、テンターでフィルムを乾燥する
ときのフィルムの収縮の制限の程度を表1に収縮率とし
て示す種々の条件に設定してフィルムを得た。
得られたフィルムの性質を表1に示す。なお、全てのフ
ィルムのηinhは3.9〜4.4の範囲内にあった・
以下余白実施例5及び比較
例 実施例3のフィルムの製造において、カセイソーダ水溶
液による中和洗浄ののち、塩素イオンを実質的に含まな
い約30〜40℃の水による洗浄の代りに、塩素殺菌を
施した飲料水による洗浄を行い、ついで塩素イオンを含
有しない水で洗浄し、乾燥して得たフィルムを実施例5
とし、飲料水の洗浄のみで乾燥して得たフィルムを比較
例とした。
ィルムのηinhは3.9〜4.4の範囲内にあった・
以下余白実施例5及び比較
例 実施例3のフィルムの製造において、カセイソーダ水溶
液による中和洗浄ののち、塩素イオンを実質的に含まな
い約30〜40℃の水による洗浄の代りに、塩素殺菌を
施した飲料水による洗浄を行い、ついで塩素イオンを含
有しない水で洗浄し、乾燥して得たフィルムを実施例5
とし、飲料水の洗浄のみで乾燥して得たフィルムを比較
例とした。
実施例5のフィルムは塩素イオン含有量が82ppmで
あるほかは、実施例3のフィルムと特性が実質的に変わ
らなかった。
あるほかは、実施例3のフィルムと特性が実質的に変わ
らなかった。
また比較例のフィルムは、塩素イオン含有量が136p
pmで絶縁破壊電圧が130にV/flであるほかは、
実施例3のフィルムと特性が実質的に変わらなかった・ 次に、これらのフィルムを2枚の銅板の間に挟み、25
0℃に30分間保持する耐熱テストを行った。
pmで絶縁破壊電圧が130にV/flであるほかは、
実施例3のフィルムと特性が実質的に変わらなかった・ 次に、これらのフィルムを2枚の銅板の間に挟み、25
0℃に30分間保持する耐熱テストを行った。
実施例3のフィルムはη+nhの低下も殆んどなく、ま
た銅板の変色もほとんどなかったが、実施例5のフィル
ムはηinhが0.3だけ減少し、フィルムに接触して
いた銅板がわずかに変色していた。一方、比較例のフィ
ルムはηinhが1.4も低下し、フィルムに接触して
いた銅板が腐蝕してザラザラしていた。
た銅板の変色もほとんどなかったが、実施例5のフィル
ムはηinhが0.3だけ減少し、フィルムに接触して
いた銅板がわずかに変色していた。一方、比較例のフィ
ルムはηinhが1.4も低下し、フィルムに接触して
いた銅板が腐蝕してザラザラしていた。
〔発明の効果]
本発明の電気絶縁用アラミドフィルムは、単純なモノマ
ーから調整することが可能で、耐熱性に優れ、耐引裂性
能に優れ、がつタフなフィルムであり、塩素原子を実質
的に含まず、しかも耐薬品性にも優れているため、電気
機器に組み込むときの作業性にすぐれ、また製品の耐久
性にすぐれている。このような特徴を活かしてモータ
(特に冷凍機用や冷蔵庫のロータリコンプレッサー用、
車両用など)の電気絶縁用スロットライナー、ウェッジ
、相間絶縁、変圧器のコイル絶縁、段間絶縁、静止型整
流器、電力用コンデンサー、面状発熱体、フレキシブル
プリント回路基板、フラットケーブルなどに好適に用い
られる。
ーから調整することが可能で、耐熱性に優れ、耐引裂性
能に優れ、がつタフなフィルムであり、塩素原子を実質
的に含まず、しかも耐薬品性にも優れているため、電気
機器に組み込むときの作業性にすぐれ、また製品の耐久
性にすぐれている。このような特徴を活かしてモータ
(特に冷凍機用や冷蔵庫のロータリコンプレッサー用、
車両用など)の電気絶縁用スロットライナー、ウェッジ
、相間絶縁、変圧器のコイル絶縁、段間絶縁、静止型整
流器、電力用コンデンサー、面状発熱体、フレキシブル
プリント回路基板、フラットケーブルなどに好適に用い
られる。
Claims (1)
- ηinhが3.5以上のパラ配向型アラミドから実質的
になり、厚みが15μm以上、伸度が5%以上、端裂抵
抗が15kgf以上、絶縁破壊電圧が100KV/mm
以上、かつ塩素原子の含有率が100ppm以下である
ことを特徴とする電気絶縁用アラミドフィルム
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61-173796 | 1986-07-25 | ||
JP17379686 | 1986-07-25 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63141207A true JPS63141207A (ja) | 1988-06-13 |
JP2612276B2 JP2612276B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=15967316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62174898A Expired - Lifetime JP2612276B2 (ja) | 1986-07-25 | 1987-07-15 | 電気絶縁用アラミドフイルム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2612276B2 (ja) |
KR (1) | KR900008467B1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1498112A3 (fr) * | 2003-07-16 | 2005-06-22 | L'oreal | Composition comprenant un polymere conducteur et un agent oxydant, procede de deformation permanente la mettant en oeuvre |
KR20160048815A (ko) * | 2013-09-04 | 2016-05-04 | 듀폰 테이진 어드밴스드 페이퍼 가부시끼가이샤 | 도전성 아라미드지 및 그의 제조 방법 |
US20200052271A1 (en) * | 2017-03-17 | 2020-02-13 | Zeon Corporation | Functional layer for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007142354A1 (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ファスナ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50102650A (ja) * | 1974-01-17 | 1975-08-14 | ||
JPS5910891A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | 株式会社東芝 | 燃料集合体の中性子増倍率測定法 |
-
1987
- 1987-07-15 JP JP62174898A patent/JP2612276B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-25 KR KR1019870008134A patent/KR900008467B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50102650A (ja) * | 1974-01-17 | 1975-08-14 | ||
JPS5910891A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | 株式会社東芝 | 燃料集合体の中性子増倍率測定法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1498112A3 (fr) * | 2003-07-16 | 2005-06-22 | L'oreal | Composition comprenant un polymere conducteur et un agent oxydant, procede de deformation permanente la mettant en oeuvre |
KR20160048815A (ko) * | 2013-09-04 | 2016-05-04 | 듀폰 테이진 어드밴스드 페이퍼 가부시끼가이샤 | 도전성 아라미드지 및 그의 제조 방법 |
US20200052271A1 (en) * | 2017-03-17 | 2020-02-13 | Zeon Corporation | Functional layer for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery |
US10840495B2 (en) * | 2017-03-17 | 2020-11-17 | Zeon Corporation | Functional layer for non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2612276B2 (ja) | 1997-05-21 |
KR880001731A (ko) | 1988-04-26 |
KR900008467B1 (ko) | 1990-11-22 |
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