KR101771769B1

KR101771769B1 - 전기 절연성 수지 조성물, 및 적층 시트

Info

Publication number: KR101771769B1
Application number: KR1020137003894A
Authority: KR
Inventors: 야스유키 기하라; 아키라 다마이; 히로이치 우케이; 도모유키 가사기; 미즈키 야마모토
Original assignee: 닛토 신코 가부시키가이샤; 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2017-08-25
Also published as: WO2012008378A1; KR20130037719A; US20130115844A1; CN103003363B; US20160303821A1; CN103003363A; EP2594610B1; EP2594610A1; US11331876B2; EP2594610A4

Abstract

본 발명은 우수한 내열성을 갖고, 게다가 전기 절연성이 우수한 전기 절연성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 우수한 내열성을 갖고, 게다가 층간 박리가 억제된 적층 시트를 제공하는 것을 과제로 한다. 분자 중에 복수의 술포닐기를 포함하는 폴리술폰 수지와, 폴리아미드 수지를 포함하고, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 것을 특징으로 하는 전기 절연성 수지 조성물을 제공한다. 또한, 분자 중에 복수의 술포닐기를 포함하는 폴리술폰 수지와 폴리아미드 수지를 포함하고 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 수지 조성물층을 개재하여 복수의 시트재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 시트를 제공한다.

Description

전기 절연성 수지 조성물, 및 적층 시트 {ELECTRICALLY INSULATING RESIN COMPOSITION, AND LAMINATE SHEET}

본 발명은, 전기 절연성 수지 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 수지 조성물이 시트 형상으로 형성된 수지 조성물층을 개재하여 복수의 시트재가 접합된 적층 시트에 관한 것이다.

종래, 전기 절연성 수지 조성물로서는, 다양한 것이 알려져 있으며, 예를 들어 모터에 있어서의 발열체인 코일선 주위에 배치되어 이용되는 것 등이 알려져 있다.

이러한 종류의 전기 절연성 수지 조성물로서는, 구체적으로는 예를 들어 분자 중에 방향족 탄화수소 및 복수의 술피드 결합(-S-)을 갖는 폴리페닐렌술피드 수지와, 비닐계 공중합체를 포함하여 시트 형상으로 형성된 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).

그러나, 이러한 전기 절연성 수지 조성물은 모터의 코일선과 코일선 사이 등에 있어서 요구되는 전기 절연성으로서의 내(耐)트랙킹성을 갖기는 하지만, 코일선 등으로부터 발생하는 열에 의해 인장 강도 등이 저하될 수 있는 것이며, 내열성이 반드시 충분한 것은 아니라고 하는 문제가 있다.

즉, 이러한 전기 절연성 수지 조성물은, 우수한 내열성과, 우수한 내트랙킹성을 더불어 갖는 것이 비교적 곤란하다고 하는 문제가 있다.

또한, 종래, 적층 시트로서는, 예를 들어 시트 형상으로 형성된 전기 절연성의 수지 조성물층을 거쳐 복수의 시트재가 접합되어 이루어지는 것이 알려져 있다. 이러한 종류의 적층 시트는, 예를 들어 상기와 같이 모터에 있어서 코일선 주위에 배치되어 사용될 수 있다.

이러한 종류의 적층 시트로서는, 구체적으로는, 예를 들어 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 수지를 포함하는 수지층을 거쳐, 방향족 폴리아미드 섬유로 형성된 시트재로서의 2매의 폴리아미드지가 접합되어 이루어지는 것이 제안되어 있다(특허문헌 2). 이러한 적층 시트는, 시트재와 수지층과의 접착성에 의해 시트재가 수지층으로부터 박리되는 것이 억제되어 있다.

그러나 이러한 적층 시트는, 예를 들어 모터에 있어서의 코일선 등으로부터 생기는 열에 의해 인장 강도 등의 역학적 특성이 저하될 수 있는 것이며, 내열성이 반드시 충분한 것은 아니라고 하는 문제가 있다.

즉, 이러한 적층 시트는 시트재와 수지층 사이에 있어서의 층간 박리를 억제하는 것, 및 우수한 내열성을 갖는 것을 동시에 만족하는 것이 비교적 곤란하다고 하는 문제가 있다.

일본 특허 출원 공개 제2007-186672호 공보 일본 특허 출원 공개 제2010-030222호 공보

본 발명은, 상기 문제점 등에 비추어 이루어진 것으로, 우수한 내열성을 갖고, 게다가 전기 절연성이 우수한 전기 절연성 수지 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 우수한 내열성을 갖고, 게다가 층간 박리가 억제된 적층 시트를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 전기 절연성 수지 조성물은, 분자 중에 복수의 술포닐기(-SO₂-)를 포함하는 폴리술폰 수지와, 폴리아미드 수지를 포함하고, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 것을 특징으로 한다.

상기 구성을 포함하여 이루어지는 전기 절연성 수지 조성물은, 상기 폴리술폰 수지와 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 폴리아미드 수지를 포함함으로써, 내트랙킹성이 우수하게 되고, 또한 내열성이 우수하게 될 수 있다.

본 발명의 전기 절연성 수지 조성물은, 상기 폴리술폰 수지가 분자 중에 복수의 에테르 결합을 더 포함하는 폴리에테르술폰 수지인 것, 또는 분자 중에 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리페닐술폰 수지인 것이 바람직하다.

상기 폴리술폰 수지가 상기 폴리에테르 술폰 수지 또는 상기 폴리페닐 술폰 수지인 것에 의해, 상기 전기 절연성 수지 조성물의 성형성이 양호한 것이 되는 동시에 상기 전기 절연성 수지 조성물이 우수한 내트랙킹성 및 내열성을 갖는다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 전기 절연성 수지 조성물은, 상기 폴리아미드 수지가 방향족 탄화수소를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 폴리아미드 수지가 방향족 탄화수소를 포함함으로써, 상기 전기 절연성 수지 조성물이 우수한 내트랙킹성을 가지면서 보다 내열성이 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 전기 절연성 수지 조성물은, 내트랙킹 시험의 CTI값이 130V이상인 것이 바람직하다. 또한, 단부 파열(端裂) 저항값이 20MPa 이상인 것이 바람직하다. 또한, 240℃에서 250시간 경과한 후의 인장 강도의 강도잔율이 55% 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기 절연성 수지 조성물은, 시트 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전기 절연 용도로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층 시트는, 분자 중에 복수의 술포닐기를 포함하는 폴리술폰 수지와 폴리아미드 수지를 포함하고 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 수지 조성물층을 개재하여 복수의 시트재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 구성으로 이루어지는 적층 시트는, 상기 폴리술폰 수지와 상기 폴리아미드 수지를 포함하고 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 수지 조성물층을 개재하여 복수의 시트재가 접합되어 이루어짐으로써, 층간 박리가 억제되고 또한 내열성이 우수하게 될 수 있다.

본 발명에 따른 적층 시트에서는, 상기 시트재가 전 방향족 폴리아미드를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 시트재가 전 방향족 폴리아미드를 포함하고 있음으로써, 적층 시트의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다.

또한, 상기 시트재가 습식 초지법에 의해 제작된 종이인 것이 바람직하다. 또한, 전 방향족 폴리아미드의 섬유를 포함하는 전 방향족 폴리아미드지인 것이 바람직하다. 상기 시트재가 전 방향족 폴리아미드의 섬유를 포함하는 전 방향족 폴리아미드지인 것에 의해, 적층 시트의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 적층 시트에서는, 상기 시트재가 부직포인 것이 바람직하다. 상기 시트재가 부직포인 것에 의해, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 적층 시트는, 상기 시트재의 적어도 수지 조성물층측에 코로나 처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 코로나 처리가 실시되어 있음으로써, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 적층 시트에서는, 상기 폴리술폰 수지가 분자 중에 복수의 에테르 결합을 더 포함하는 폴리에테르술폰 수지, 또는 분자 중에 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리페닐술폰 수지인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 적층 시트에서는, 상기 폴리아미드 수지가 분자 중에 방향족 탄화수소를 포함하는 폴리아미드 수지인 것이 바람직하다. 상기 폴리아미드 수지가 분자 중에 방향족 탄화수소를 포함하는 폴리아미드 수지인 것에 의해, 적층 시트의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 따른 적층 시트는, 점착성을 갖는 시트 형상의 점착층을 더 구비하고, 그 점착층이 적어도 한쪽의 최표면에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 점착층이 UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 적층 시트는, 전기 절연 용도로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 전기 절연성 수지 조성물은 우수한 내열성을 갖고, 게다가 전기 절연성이 우수하다고 하는 효과를 발휘한다.

본 발명의 적층 시트는 우수한 내열성을 갖고, 게다가 층간 박리가 억제되고 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 적층 시트를 두께 방향으로 절단한 단면을 모식적으로 나타낸 단면도.
도 2는 점착층을 구비한 적층 시트를 두께 방향으로 절단한 단면을 모식적으로 나타낸 단면도.

이하, 본 발명에 따른 전기 절연성 수지 조성물의 일 실시 형태에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 따른 전기 절연성 수지 조성물은, 분자 중에 복수의 술포닐기를 포함하는 폴리술폰 수지와, 폴리아미드 수지를 포함하고, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 것이다.

상기 전기 절연성 수지 조성물에서는, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 45 질량%를 초과하면, 전기 절연성 수지 조성물이 내열성이 떨어지게 될 우려가 있다. 또한, 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 질량% 미만이면, 전기 절연성 수지 조성물의 내트랙킹성이 불충분해질 우려가 있다.

또한, 상기 전기 절연성 수지 조성물에서는, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 3 질량% 이상인 것이 바람직하며, 5 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 8 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 15 질량% 이상인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 40 질량% 이하인 것이 바람직하며, 35 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 32 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 3 질량% 이상인 것에 의해, 전기 절연성 수지 조성물에 있어서의 전기 절연성으로서의 내트랙킹성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 40 질량% 이하인 것에 의해, 전기 절연성 수지 조성물의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있다.

상기 폴리술폰 수지는, 술포닐기(-SO₂-)를 복수 포함하는 분자 구조를 갖는 것이다.

상기 폴리술폰 수지로서는, 분자 중에 복수의 에테르 결합(-O-)을 더 포함하는 폴리에테르술폰 수지, 또는 분자 중에 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리페닐술폰 수지 등을 들 수 있다. 또한, 그 폴리술폰 수지로서는, 분자 중에 복수의 에테르 결합과 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리에테르폴리페닐술폰 수지를 들 수 있다.

상기 폴리술폰 수지로서는, 상기 전기 절연성 수지 조성물의 성형성이 양호한 것이 되는 동시에, 상기 전기 절연성 수지 조성물이 우수한 내트랙킹성을 가지면서 더욱 내열성이 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 상기 폴리에테르폴리페닐술폰 수지가 바람직하다.

상기 폴리에테르폴리페닐술폰 수지로서는, 하기 화학식 1의 분자 구조를 갖는 것이 바람직하다.

화학식 1 중, n은 중합도를 나타내는 플러스인 정수이며, 통상적으로 10 내지 5000의 범위 내다.

상기 폴리에테르폴리페닐술폰 수지로서는, 시판되고 있는 것을 이용할 수 있고, 예를 들어 BASF사 제조의「울트라존 E 시리즈」, 솔베이사 제조의「레델 A 시리즈」, 스미토모가가쿠사 제조의「스미카엑셀 시리즈」등을 들 수 있다.

상기 폴리아미드 수지는, 적어도 폴리아민 화합물과 폴리카르복실산 화합물이 탈수 축합에 의해 중합되어 이루어지는 것이다.

상기 폴리아미드 수지로서는, 분자 중에 방향족 탄화수소를 갖는 폴리아미드 수지, 분자 중에 탄화수소로서 지방족 탄화수소만을 갖는 지방족 폴리아미드 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 전기 절연성 수지 조성물이 우수한 내트랙킹성을 가지면서 보다 내열성이 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 분자 중에 방향족 탄화수소를 갖는 폴리아미드 수지가 바람직하다.

또한, 분자 중에 방향족 탄화수소를 갖는 폴리아미드 수지로서는, 분자 중에 탄화수소로서 방향족 탄화수소만을 갖는 전 방향족 폴리아미드 수지, 분자 중에 탄화수소로서 지방족 탄화수소 및 방향족 탄화수소의 양쪽을 갖는 반 방향족 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다.

분자 중에 방향족 탄화수소를 갖는 폴리아미드 수지로서는, 내트랙킹성과 내열성을 균형있게 겸비할 수 있다고 하는 점에서, 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지의 중합에 있어서 사용되는 상기 폴리아민 화합물로서는, 구체적으로는, 예를 들어 디아민 화합물을 들 수 있다.

그 디아민 화합물로서는, 직쇄 형상 또는 분기쇄 형상의 탄화수소기를 포함하는 지방족 디아민, 고리 형상의 포화 탄화수소기를 포함하는 지환족 디아민, 방향족 탄화수소기를 포함하는 방향족 디아민 등을 들 수 있다.

상기 지방족 디아민, 상기 지환족 디아민, 또는 상기 방향족 디아민으로서는, 예를 들어 하기 화학식 2로 나타내는 것을 들 수 있다. 또한, 하기 화학식 2 중의 R₁은, 탄소수 4 내지 12의 지방족 탄화수소기, 혹은 고리 형상 포화 탄화수소를 포함하는 탄소수 4 내지 12의 지환족 탄화수소기를 나타내고 있거나, 또는 방향족 고리를 포함하는 탄화수소기를 나타내고 있다.

[화학식 2]

H₂N-R₁-NH₂

상기 지방족 디아민으로서는, 상기 폴리아미드 수지의 내트랙킹성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 화학식 2에 있어서 R₁의 탄소수가 9인 노난디아민이 바람직하며, 1, 9-노난디아민 및 2-메틸-1, 8-옥탄디아민을 혼합한 것이 더욱 바람직하다.

상기 방향족 디아민으로서는, 페닐렌디아민, 크실렌디아민 등을 들 수 있다.

상기 폴리아미드 수지의 중합에 있어서 사용되는 상기 폴리카르복실산 화합물로서는, 구체적으로는, 예를 들어 디카르복실산 화합물을 들 수 있다.

그 디카르복실산 화합물로서는, 직쇄 형상 또는 분기쇄 형상의 탄화수소기를 포함하는 지방족 디카르복실산, 고리 형상의 포화 탄화수소기를 포함하는 지환족 디카르복실산, 방향족 탄화수소기를 포함하는 방향족 디카르복실산 등을 들 수 있다.

상기 지방족 디카르복실산, 상기 지환족 디카르복실산, 또는 상기 방향족 디카르복실산으로서는, 예를 들어 하기 화학식 3으로 나타내는 것을 들 수 있다. 또한, 하기 화학식 3 중의 R₂는, 탄소수 4 내지 25의 지방족 탄화수소기, 혹은 고리 형상 포화 탄화수소를 포함하는 탄소수 4 내지 12의 지환족 탄화수소기를 나타내고 있거나, 또는 방향족 고리를 포함하는 탄화수소기를 나타내고 있다.

[화학식 3]

HOOC-R₂-COOH

상기 지방족 디카르복실산으로서는, 아디핀산, 세바신산 등을 들 수 있다.

상기 방향족 디카르복실산으로서는, 테레프탈산, 메틸테레프탈산, 나프탈렌 디카르복실산 등을 들 수 있고, 그 방향족 디카르복실산으로서는 상기 폴리아미드 수지의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 테레프탈산이 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지는, 상술한 디아민 화합물의 1종류와 디카르복실산 화합물의 1종류가 중합하여 이루어지는 것이라도 좋고, 각각의 화합물의 복수종이 조합되어 중합하여 이루어지는 것이라도 좋다. 또한, 상기 폴리아미드 수지는, 필요하면 상기 디아민 화합물 및 상기 디카르복실산 화합물 이외의 것이 더 중합되어 이루어지는 것이라도 좋다.

상기 폴리아미드 수지로서는, 전술한 바와 같이 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가 바람직하며, 그 반 방향족 폴리아미드 수지로서는, 디아민 화합물로서의 지방족 디아민과 디카르복실산 화합물로서의 방향족 디카르복실산이 중합하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하며, 지방족 디아민으로서의 노난디아민과 방향족 디카르복실산으로서의 테레프탈산이 중합하여 이루어지는 것(PA9T)이 특히 바람직하다.

상기 전기 절연성 수지 조성물에서는, 여러 가지의 첨가제가 배합되어 있어도 좋다.

그 첨가제로서는, 예를 들어 알킬페놀 수지, 알킬페놀-아세틸렌 수지, 크실렌 수지, 크마론-인덴 수지, 테르펜 수지, 로진 등의 점착 부여제, 폴리브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀 A 등의 브롬계 난연제, 염소화 파라핀, 퍼클로로시클로데칸 등의 염소계 난연제, 인산 에스테르, 할로겐인산에스테르 함유 등의 인계 난연제, 붕소계 난연제, 삼산화 안티몬 등의 산화물계 난연제, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 수화금속 화합물, 페놀계, 인계, 유황계의 산화 방지제, 실리카, 클레이, 탄산 칼슘, 탄산 바륨, 탄산 스트론튬, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 질화 규소, 질화 알루미늄 등의 무기 필러, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 윤활제, 안료, 가교제, 가교조제, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제 등의 일반적인 플라스틱용 배합 성분 등을 들 수 있다. 또한, 방향족 폴리아미드 섬유, 수㎚ 내지 수백㎚ 입경의 몬모릴로나이트 등을 들 수 있다. 이들 첨가제는, 전기 절연성 수지 조성물 100 중량부에 대하여, 예를 들어 0.1 내지 5 중량부 이용할 수 있다.

상기 전기 절연성 수지 조성물은, 전기 절연성으로서의 내트랙킹성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 실시예에 기재된 방법으로 측정한 내트랙킹 시험의 CTI값이 130V 이상인 것이 바람직하다.

상기 전기 절연성 수지 조성물은, 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 실시예에 기재된 방법으로 측정한, 240℃에서 250시간 경과한 후의 인장 강도의 강도잔율이 55% 이상인 것이 바람직하다.

상기 전기 절연성 수지 조성물은, 내파열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 실시예에 기재된 방법으로 측정한 단부 파열 저항값이 20MPa 이상인 것이 바람직하다.

상기 전기 절연성 수지 조성물은, 니더, 가압 니더, 혼련 롤, 밴버리 믹서, 2축 압출기 등 일반적인 혼합 교반 수단을 이용하여, 적어도 폴리술폰 수지와 폴리아미드 수지를 혼합함으로써 제조할 수 있다. 또한, 예를 들어 드라이 블렌드에 의해 압출기의 실린더 내 등에서 혼합 교반을 행함으로써 제조할 수 있다.

상기 전기 절연성 수지 조성물은, 예를 들어 T다이를 구비한 압출기, 사출 성형기 등에 의해 시트 형상으로 성형할 수 있다. 또한, 예를 들어 시트 형상으로 성형된 전기 절연성 수지 조성물의 양면에, 방향족 아미드 수지 섬유로 형성된 종이 등의 시트재를 접착함으로써, 적층 시트를 제작할 수 있다.

제작된 적층 시트는, 전기 절연성 및 내열성이 요구되는 용도로 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는 예를 들어, 상기 적층 시트는, 모터에 있어서의 발열체인 코일선 주위에 배치되어 사용되는 전기 절연용 시트재, 트랜스, 버스바, 콘덴서, 케이블 등으로 사용되는 전기 절연용 시트재, 전자 회로 기판의 절연막 등의 용도로 사용할 수 있다.

다음에, 본 발명에 따른 적층 시트의 일 실시 형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2는, 본 실시 형태의 적층 시트를 두께 방향으로 절단한 단면을 모식적으로 나타낸 단면도다.

본 실시 형태에 따른 적층 시트(1)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 분자 중에 복수의 술포닐기를 포함하는 폴리술폰 수지와 폴리아미드 수지를 포함하고 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 시트 형상의 수지 조성물층(2)을 개재하여 복수의 시트재(3)가 접합되어 이루어지는 것이다.

상기 수지 조성물층(2)은, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%가 되도록, 상기 폴리술폰 수지와 상기 폴리아미드 수지를 포함하는 수지 조성물이 시트 형상으로 형성되어 이루어진다. 즉, 상기 수지 조성물층(2)은, 상술한 전기 절연성 수지 조성물이 시트 형상으로 형성되어 이루어진다.

상기 수지 조성물층(2)은, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 45 질량%를 초과하면, 내열성이 떨어질 우려가 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 질량% 미만이면, 수지 조성물층(2)과 시트재(3) 사이의 층간 박리가 생기기 쉬워질 우려가 있다.

상기 수지 조성물층(2)에서는, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 3 질량% 이상인 것이 바람직하며, 5 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 8 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 15 질량% 이상인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 40 질량% 이하인 것이 바람직하며, 35 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하며, 32 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 3 질량% 이상인 것에 의해, 수지 조성물층(2)과 시트재(3) 사이의 층간 박리가 더욱 생기기 어려워질 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지의 함유 비율이 40 질량% 이하인 것에 의해, 수지 조성물층(2)의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 이점이 있으며, 난연성이 더욱 우수하게 된다고 하는 이점이 있다.

상기 수지 조성물층(2)의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상적으로, 1㎛ 내지 500㎛이다.

상기 폴리술폰 수지, 및 상기 폴리아미드 수지로서는, 상술한 것과 마찬가지인 것을 들 수 있다.

상기 폴리아미드 수지로서는, 상기 수지 조성물층(2)이 보다 내열성이 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 분자 중에 방향족 탄화수소를 갖는 폴리아미드 수지가 바람직하다. 또한, 상기 폴리아미드 수지로서는, 내열성이 우수하면서 시트재(3)와 수지 조성물층(2) 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지의 중합에 있어서 사용되는 상기 지방족 디아민으로서는, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 상기 화학식 2에 있어서 R₁의 탄소수가 9인 노난디아민이 바람직하며, 1, 9-노난디아민 및 2-메틸-1, 8-옥탄디아민을 혼합한 것이 더욱 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지의 중합에 있어서 사용되는 방향족 디카르복실산으로서는, 상기 폴리아미드 수지의 내열성이 더욱 우수하게 될 수 있다고 하는 점에서, 테레프탈산이 바람직하다.

상기 폴리아미드 수지로서는, 전술한 바와 같이 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가 바람직하며, 그 반 방향족 폴리아미드 수지로서는, 디아민 화합물로서의 지방족 디아민과, 디카르복실산 화합물로서의 방향족 디카르복실산이 중합하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하며, 지방족 디아민으로서의 노난디아민과, 방향족 디카르복실산으로서의 테레프탈산이 중합하여 이루어지는 것(PA9T)이 특히 바람직하다.

상기 수지 조성물층(2)에는, 전술한 바와 같이, 다양한 첨가제가 배합되어 있어도 좋다.

상기 시트재(3)는 시트 형상인 것이면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 두께가 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 10 내지 100㎛이다. 또한, 상기 시트재(3)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 통상적으로 적층 시트에 2매 구비되어 있다.

상기 시트재(3)로서는, 예를 들어 종이, 부직포, 필름 등을 들 수 있다. 상기 시트재(3)로서는, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 종이 또는 부직포가 바람직하다.

상기 시트재(3)로서는, 습식 초지법에 의해 제작된 것, 대기 중에서 건식법에 의해 제작된 것 등을 들 수 있다.

상기 시트재(3)로서는, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 습식 초지법에 의해 제작된 종이가 바람직하다.

상기 시트재(3)의 재질로서는, 폴리아미드, 폴리에스테르 등의 합성 고분자 화합물, 셀룰로오스 등의 천연 고분자 화합물 등을 들 수 있어, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 폴리아미드가 바람직하다.

그 폴리아미드로서는, 구성 모노머 전부가 방향족 탄화수소를 갖는 전 방향족 폴리아미드, 구성 모노머 전부가 탄화수소로서 지방족 탄화수소만을 갖는 지방족 폴리아미드, 구성 모노머의 일부가 방향족 탄화수소를 갖는 반 방향족 폴리아미드 등을 들 수 있어, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점에서, 전 방향족 폴리아미드가 바람직하다. 즉, 상기 시트재(3)는 상기 전 방향족 폴리아미드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시트재(3)로서는 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 점, 또한 난연성이 우수하다고 하는 점에서, 전 방향족 폴리아미드의 섬유를 포함하는 전 방향족 폴리아미드지가 더욱 바람직하며, 전 방향족 폴리아미드의 섬유를 이용해서 습식 초지법에 의해 제작된 전 방향족 폴리아미드지가 더욱 바람직하다.

상기 전 방향족 폴리아미드지로서는, 예를 들어 아미드기 이외가 벤젠환으로 구성된, 페닐렌디아민과 프탈산과의 축합 중합물(전 방향족 폴리아미드)을 섬유화하고, 섬유화한 전 방향족 폴리아미드 섬유를 주된 구성재로서 형성한 것을 들 수 있다.

상기 전 방향족 폴리아미드지는 역학적 특성이 우수하고, 적층 시트의 제조 공정에 있어서의 핸들링이 양호하다고 하는 점에서, 평량이 5g/㎡ 이상인 것이 바람직하다. 평량이 5g/㎡ 이상인 것에 의해, 역학적 강도의 부족이 억제되어 적층 시트의 제조 중에 파단하기 어렵다고 하는 이점이 있다.

또, 상기 전 방향족 폴리아미드지에는 다른 성분이 배합되어 있어도 좋고, 그 밖의 성분으로서는, 폴리페닐렌술피드 섬유, 폴리에테르에테르케톤 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아릴레이트 섬유, 액정 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유 등의 유기 섬유, 또는 글라스 섬유, 암면, 석면, 붕소 섬유, 알루미나 섬유 등의 무기 섬유를 들 수 있다.

상기 전 방향족 폴리아미드지로서는, 예를 들어 듀퐁사에서 상품명「노멕스」로 시판되고 있는 것 등을 사용할 수 있다.

상기 시트재(3)의 수지 조성물층(2)측에는 코로나 처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 그 코로나 처리가 되어 있음으로써, 시트재와 수지 조성물층 사이에 있어서의 층간 박리가 더욱 억제될 수 있다고 하는 이점이 있다.

상기 코로나 처리는, 수지 조성물층(2)과 접하는 시트재(3) 중 한쪽 면에 방전 처리를 행하고, 극성을 갖는 카르복실기나 수산기를 생성시켜 조면화하는 처리다. 상기 코로나 처리로서는, 종래 공지의 일반적인 방법을 채용할 수 있다.

상기 적층 시트(1)는 점착성을 갖는 시트 형상의 점착층(4)을 더 구비하고, 그 점착층(4) 중 적어도 한쪽의 최표면에 배치되어 있어도 좋다. 상기 점착층(4)은, 적층 시트(1)의 한 면에만 구비되어 있어도 좋고, 도 2에 도시한 바와 같이, 양면에 구비되어 있어도 좋다.

상기 적층 시트(1)는, 최표면에 점착층(4)을 구비함으로써, 점착층(4)을 피착물에 접착해서 사용할 수 있다. 구체적으로는, 상기 적층 시트(1)는 내열성과 전기 절연성이 필요해지는 용도에 있어서, 예를 들어 상기 점착층(4)을 금속으로 된 판 형상의 도체에 접착한 상태에서, 시트 형상의 전기 절연재로서 사용할 수 있다.

상기 적층 시트(1)에 구비할 수 있는 상기 점착층(4)은, 종래 공지의 일반적인 폴리머를 포함하는 점착제를 적어도 포함하고 있다.

그 점착제로서는, (메타)아크릴산 에스테르를 기본 구성 단위로서 갖는 아크릴폴리머를 함유하는 아크릴계 점착제 아크릴계 점착제, 합성 고무나 천연 고무 등의 엘라스토머성 폴리머를 함유하는 고무계 점착제, 실리콘 폴리머를 함유하는 실리콘계 점착제, 폴리에스테르 폴리머를 함유하는 폴리에스테르계 점착제, 폴리우레탄 폴리머를 함유하는 폴리우레탄계 점착제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 점착 특성이나 내후성이 우수하다고 하는 점에서, 상기 아크릴계 점착제가 바람직하다.

상기 점착층(4)은 점착력이나 내구력이 보다 우수하게 된다고 하는 점에서, 점착제 중의 폴리머를 가교시킬 수 있는 가교제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 멜라민계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 또한, 점착력이나 내구력이 더욱 우수하게 된다고 하는 점에서, 상기 점착층(4)은 로진계 수지, 테르펜계 수지, 지방족계 석유 수지, 방향족계 석유 수지, 공중합계 석유 수지, 지환족계 석유 수지, 크실렌 수지, 또는 엘라스토머 수지 등의 점착 부여 수지를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

또, 상기 점착층(4)은 상술한 점착제, 가교제, 점착 부여 수지 이외에도, 분산제, 노화 방지제, 산화 방지제, 가공조제, 안정제, 소포제, 증점제, 안료 등, 고무나 플라스틱에 첨가되는 일반적인 첨가물을 적절하게 포함할 수 있다.

상기 점착층(4)은, 예를 들어 후술하는 난연제와 상기 점착제를 혼합한 혼합물을 시트 형상으로 형성한 구성이라도 좋다.

또한, 상기 점착층(4)은, 예를 들어 점착층의 보형성을 높이는 시트 형상의 기재를 갖고, 그 기재의 양면측에, 적어도 상기 점착제를 포함하는 층 형상체가 배치된 구성이라도 좋다.

상기 점착층(4)이 가질 수 있는 기재로서는, 예를 들어 종이 등의 지계 기재 ; 천, 부직포, 네트 등의 섬유계 기재 ; 금속박, 금속판 등의 금속계 기재 ; 플라스틱 필름 등의 플라스틱계 기재 ; 고무 시트 등의 고무계 기재 ; 발포 시트 등의 발포체 기재 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 기재를 적층한 적층 기재 등을 들 수 있다. 그 적층 기재로서는, 상기 플라스틱계 기재의 복수를 적층한 것 등, 적어도 상기 플라스틱계 기재를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 플라스틱계 기재의 재질로서는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA) 등의 α-올레핀을 모노머 성분으로 하는 올레핀계 수지 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지 ; 폴리염화비닐(PVC) 수지 ; 아세트산 비닐계 수지 ; 폴리페닐렌 술피드(PPS) 수지 ; 지방족 폴리아미드, 전 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 수지 ; 폴리이미드계 수지 ; 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지 등을 들 수 있다. 상기 플라스틱계 기재의 재질은, 1종으로 단독이거나 또는 2종 이상이 조합되어 채용될 수 있다.

상기 적층 시트(1)는, 비교적 높은 난연성이 필요해지는 단자용 절연재의 용도 등으로 사용할 수 있다고 하는 점에서, UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성을 갖는 것이 바람직하다. 적층 시트(1)는, 이러한 난연성을 갖는 것에 의해, 예를 들어 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 모듈 등의 파워 모듈의 단자용 절연재의 용도 등에 있어서 사용할 수 있다.

또, UL94 규격은 미국의 Underwriters Laboratories사에 의해 제정된 연소 시험의 규격으로, 일반적으로 알려져 있는 것이다. 또한, UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성은, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법에 의해 합격이라 판단된 것이다.

상기 적층 시트(1)는, UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성을 갖기 위해서, 상기 점착층(4)이 이러한 기준을 충족시키는 난연성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 점착층(4)은, 예를 들어 종래 공지의 일반적인 난연제를 적절히 적량 포함함으로써, UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성을 가질 수 있다.

상기 난연제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 염소화 파라핀, 염소화 디페닐, 염소화 에탄, 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리페닐, 염소화 디페닐, 퍼클로로시클로펜타데카논, 테트라클로로비스페놀 A 등의 염소계 화합물 ; 브롬화 파라핀, 브롬화 폴리페닐, 테트라브롬에탄, 테트라브롬벤젠, 데카브롬디페닐옥사이드, 옥타브로모디페닐옥사이드, 헥사브로모시클로도데칸, 비스(트리브로모페녹시)에탄, 비스(트리브로모페녹시)에탄, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 헥사브로모벤젠, 폴리디브로모페니렌옥사이드, 테트라브로모비스페놀 A, 트리스(2, 3-디브로모프로필 1) 이소시아누레이트, 트리브로모페놀아릴에테르, 브롬화 폴리스티렌, 트리브로모네오펜틸알코올, 디브롬디클로로프로판, 디브롬테트라플루오로에탄 등의 브롬계 화합물 ; 트리페닐포스페이트(TPP), 트리크레딜포스페이트(TCP), 트리크실레닐포스페이트(TXP), 크레딜디페닐포스페이트(CDP), 크실레닐디페닐포스페이트(XDP), 레조시놀비스(디페닐포스페이트), 2-에틸헥실디페닐포스페이트, 디메틸메틸포스페이트, 트리아릴포스페이트(레오포스), 알킬포스페이트 등의 인산 에스테르 ; 트리스클로로에틸포스페이트, 트리스디클로로프로필포스페이트, 트리스β-클로로프로필포스페이트, 트리스(트리브로모페닐)포스페이트, 트리스(트리브로모페닐)포스페이트, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트, 디에틸-N,N-비스(2-히드록시에틸)아미노메틸포스페이트 등의 할로겐인산 에스테르 함유 ; 방향족 축합 인산 에스테르나 할로겐 축합 인산 에스테르 함유 등의 축합 인산 에스테르 ; 폴리 인산 암모늄, 폴리클로로포스파이트 등의 폴리 인산염 화합물 ; 삼산화 안티몬, 오산화 안티몬, 산화 지르코늄, 수산화 알루미늄, 수산화 제이철, 붕산아연 등의 무기 산화물 ; 염기성 탄산마그네슘, 탄산마그네슘-칼슘, 탄산칼슘, 탄산바륨, 돌로마이트 등의 금속 탄산염 ; 하이드로탈사이트, 붕사 등의 금속 수화물(금속 화합물의 수화물) 등을 들 수 있다.

상기 점착층(4)에 포함되는 난연제의 양은, 특별히 한정되지 않지만, 점착층의 난연성과 점착 특성을 양립할 수 있다고 하는 점에서, 상기 점착제 100 중량부에 대하여, 250 중량부 이하가 바람직하며, 1 중량부 이상 250 중량부 이하가 더욱 바람직하며, 5 중량부 이상 200 중량부 이하가 더욱 바람직하다. 난연제가 점착제 100 중량부에 대하여 250 중량부 이하 포함되어 있음으로써, 난연제가 블리드아웃하여 점착성이 저하되는 것이 억제된다고 하는 이점이 있다.

상기 적층 시트(1)는, 실시예에 기재된 방법으로 측정한, 240℃에서 250시간 경과한 후의 인장 강도의 강도잔율이 50% 이상인 것이 바람직하다.

상기 적층 시트(1)는, 수지 조성물층(2)의 양면에 접하도록 시트재(3)가 배치되어, 상기 수지 조성물층(2) 및 상기 시트재(3)의 각 응집 파괴력보다, 상기 수지 조성물층(2)과 상기 시트재(3) 사이의 층간 접착력이 크도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 상기 수지 조성물층(2)과 상기 시트재(3) 사이에 있어서의 층간 박리가 억제된다.

계속해서, 상기 적층 시트(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.

상기 적층 시트(1)는, 예를 들어 2매의 시트재(3) 사이에 수지 조성물층(2)을 끼우고, 시트재(3)끼리를 압박하는 등에 의해 제조할 수 있다.

상기 수지 조성물층(2)은, 상기 폴리술폰 수지와 상기 폴리아미드 수지를, 예를 들어 니더, 가압 니더, 혼련 롤, 밴버리 믹서, 2축 압출기 등의 일반적인 혼합 수단에 의해 혼합해서 수지 조성물을 조제하는 것, 및 그 수지 조성물을 T-다이를 부착한 압출기에 의해 시트 형상으로 압출하는 것을 행함으로써 제작할 수 있다.

또한, 상기 점착층(4)을 구비한 적층 시트(1)는, 예를 들어 상기와 같이 2매의 시트재(3) 사이에 수지 조성물층(2)을 끼워 넣어 압박하는 것, 및 그 압박한 것의 적어도 한쪽 표면에, 시판되고 있는 점착 테이프의 점착층을 접착하는 것을 행함으로써 제조할 수 있다.

상기 적층 시트(1)는, 전기 절연성을 갖는 점을 이용하여, 예를 들어 자동차 등에 있어서의 모터용의 전기 절연용 시트, 변압기(트랜스)용의 전기 절연용 시트, 버스바용의 전기 절연용 시트 등에 있어서 사용할 수 있다.

본 실시 형태의 전기 절연성 수지 조성물 및 적층 시트는, 상기 예시한 바와 같지만, 본 발명은 상기 예시한 적층 시트에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에서는 일반적인 전기 절연성 수지 조성물 및 적층 시트에 있어서 이용되는 다양한 양태를 채용할 수 있다.

<실시예>

다음에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시예)

폴리술폰 수지로서, 술포닐기를 복수 포함하여 복수의 에테르 결합과 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리에테르폴리페닐술폰 수지(PES) 수지(솔베이사 제조 상품명「레델 A-300A」)를 사용했다.

한편, 폴리아미드 수지로서, 테레프탈산 단위와 노난디아민 단위로 이루어지는 폴리아미드(PA) 수지(PA9T 쿠라레사 제조 상품명「제네스타 N1000A」)를 사용했다.

PES 수지와 PA 수지를 PES/PA=95/5의 질량비가 되도록 2축 혼련기(테크노벨사 제조)를 이용해서 310℃에서 혼합하여, 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제2 실시예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비를 PES/PA=90/10이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제3 실시예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비를 PES/PA=80/20이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제4 실시예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비를 PES/PA=70/30이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제5 실시예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비를 PES/PA=60/40이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제1 비교예)

전기 절연성 수지 조성물 대신에, PES 수지만을 사용했다.

(제2 비교예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=50/50이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제3 비교예)

PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=30/70이 되도록 한 점 이외는, 제1 실시예와 마찬가지로 해서 전기 절연성 수지 조성물을 제조했다.

(제4 비교예)

전기 절연성 수지 조성물 대신에, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름(데이진 듀퐁 필름사 제조 상품명「데오넥스 100㎛」)을 준비했다.

(제5 비교예)

전기 절연성 수지 조성물 대신에, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 필름(도레이사 제조 상품명「트레리나 100㎛」)을 준비했다.

<장기 내열성의 평가>

제조한 전기 절연성 수지 조성물, 또는 수지를 압출 성형에 의해 310℃에서 100㎛ 두께의 시트 형상으로 성형하고, 시트체를 제작했다.

다음에, 시트체 성형 시의 흐름 방향을 따라 15㎜ 폭으로 절단한 시험 샘플을 제작했다. 제작한 시험 샘플을 240℃로 가열한 항온조에 250시간 방치했다. 항온조에 방치하기 전과 후의 시험 샘플에 대해서, 200㎜/분, 표선 100㎜의 시험 조건으로 인장 시험을 행하고, 인장 강도를 측정했다. 그리고 하기의 식에 의해, 강도잔율을 산출했다.

강도잔율(%)={(방치 후의 인장 강도)/(방치 전의 인장 강도)}×100

또, 제4 및 제5 비교예에 있어서의 필름에 대해서도 마찬가지로 하여 상기 평가를 행하였다.

<내트랙킹성의 평가(내트랙킹 시험)＞

JIS C2134에 준하여, 시트체 또는 필름에 있어서의 CTI(Comparative Tracking Index)값을 측정했다.

<내파열성의 평가＞

JIS C2111에 준하여, 시트체 또는 필름의 세로(MD) 방향과 가로(TD) 방향의 단부 파열 저항값을 각각 측정했다.

각 실시예 및 각 비교예의 전기 절연성 수지 조성물 또는 수지를 이용한 시트체, 또는 필름에 있어서의 장기 내열성(강도잔율), 내트랙킹성(CTI값), 및 내파열성(단부 파열 저항값)의 평가 결과를 각각 표 1, 표 2에 나타낸다.

또한, 적층 시트를 제조하여, 각각의 적층 시트의 성능을 평가했다.

(제6 실시예)

2매의 전 방향족 폴리아미드지(듀퐁사 제조 상품명「노멕스T410」두께 50㎛)를 시트재로서 사용했다.

한편, 폴리술폰 수지로서, 술포닐기를 복수 포함하여 복수의 에테르 결합과 복수의 방향족 탄화수소를 더 포함하는 폴리에테르폴리페닐술폰 수지(PES) 수지(솔베이사 제조 상품명「레델 A-300A」)를 이용했다.

또한, 폴리아미드 수지로서, 테레프탈산 단위와 노난디아민 단위를 포함하는 폴리아미드(PA) 수지(PA9T 쿠라레사 제조 상품명「제네스타 N1000A」)를 사용했다.

다음에, PES 수지와 PA 수지를 PES/PA=95/5의 질량비가 되도록 혼합하고, 2축 혼련기(테크노벨사 제조)를 이용해서 310℃에서 혼합하여, 수지 조성물을 조제했다.

계속해서, 수지 조성물을 압출 성형에 의해 310℃에서 100㎛ 두께의 시트 형상으로 성형해서 수지 조성물층을 형성하고, 그 양면측에 각각 전 방향족 폴리아미드지를 배치했다. 그리고 2매의 금속판 사이에 끼워 350℃로 가열한 열 프레스기에 의해, 압력 200N/㎠로 60초간 프레스하여, 적층 시트(약 200㎛ 두께)를 제조했다.

(제7 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=90/10이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점, 시트재에 코로나 처리를 하여 코로나 처리면이 수지 조성물층에 접하도록 한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

또, 코로나 처리는 기기로서 PILLAR TECHNOLOGIES사 제조「500 시리즈」를 이용하여, 대기압하에서 출력 500W, 처리 속도 4m/분, 시료 폭 0.4m의 조건에 의해 행하였다.

(제8 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=90/10이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제9 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=80/20이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제10 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=80/20이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점, 제7 실시예와 마찬가지인 코로나 처리를 한 시트재를 사용한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제11 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=70/30이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제12 실시예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=60/40이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제13 실시예)

제10 실시예에서 제조한 적층 시트의 한 면에, 또한 하기의 점착층 A를 접착하여, 점착층을 구비한 적층 시트를 제조했다.

점착층 A :

난연성 아크릴계 점착 양면 테이프(닛토덴코사 제조, 상품명「No.5011N」)로부터 박리재를 벗겨낸 것(두께 150㎛)

(부직포의 양면에 아크릴계 점착제를 포함하는 점착성의 층이 적층된 것)

(UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시킴)

(제14 실시예)

제10 실시예에서 제조한 적층 시트의 한 면에, 또한 하기의 점착층 B를 접착하여, 점착층을 구비한 적층 시트를 제조했다.

점착층 B :

아크릴계 점착 양면 테이프(닛토덴코사 제조, 상품명「No.500」)로부터 박리재를 벗겨낸 것(두께 170㎛)

(UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키지 않음)

(제6 비교예)

PES 수지만으로 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제7 비교예)

PES 수지만으로 수지 조성물층을 형성한 점, 제7 실시예와 마찬가지인 코로나 처리를 한 시트재를 사용한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제8 비교예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=50/50이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제9 비교예)

수지 조성물층에 있어서의 PES 수지와 PA 수지와의 질량비가 PES/PA=30/70이 되도록 수지 조성물층을 형성한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제10 비교예)

수지 조성물층 대신에 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름(데이진 듀퐁 필름사 제조 상품명「데오넥스 100㎛」)을 사용한 점, 제7 실시예와 마찬가지인 코로나 처리를 한 시트재를 사용한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제11 비교예)

수지 조성물층 대신에 폴리페닐렌설파이드(PPS) 필름(도레이사 제조 상품명 「트레리나 100㎛」)을 사용한 점, 제7 실시예와 마찬가지인 코로나 처리를 한 시트재를 사용한 점 이외는, 제6 실시예와 마찬가지로 해서 적층 시트를 제조했다.

(제12 비교예)

제10 비교예에서 제조한 적층 시트의 한 면에, 또한 상기 점착층 A를 접착하여, 점착층을 구비한 적층 시트를 제조했다.

<장기 내열성의 평가>

제조한 적층 시트에 있어서의 수지 조성물층의 흐름 방향을 따라 15㎜ 폭으로 절단한 시험 샘플을 제작했다. 또한, 제작한 시험 샘플을 240℃로 가열한 항온조에 250시간 방치했다. 항온조에 방치하기 전과 후의 시험 샘플에 대해서, 200㎜/분, 표선 100㎜의 시험 조건으로 인장 시험을 행하고, 인장 강도를 측정했다. 그리고 하기의 식에 의해, 강도잔율을 산출했다.

<박리성의 평가>

제조한 적층 시트를, 수지 조성물층의 성형 시의 흐름 방향을 따라 10㎜ 폭으로 절단해서 시험 샘플을 준비했다. 또한, 제조한 적층 시트를 23℃에서 24시간 순수(純水)에 침지한 후, 마찬가지로 10㎜ 폭으로 절단해서 제작한 시험 샘플을 준비했다.

이들 시험 샘플에 있어서, 시트재(전 방향족 폴리아미드지)를 수지 조성물층에 대하여 90℃의 각도 및 200㎜/분의 속도로 인장함으로써 25℃에서 박리시켜, 박리 시의 상태를 관찰했다. 그리고 결과를 하기의 3단계로 평가했다.

○ : 시트재의 파괴에 의해 박리된 것

△ : 시트재의 부분적인 파괴에 의해 박리된 것

× : 시트재와 수지 조성물층 사이에서 층간 박리된 것

<난연성의 평가＞

UL94 규격에 준해서 연소 시험을 행하고, 난연성을 평가했다.

상세하게는, 우선 각 실시예, 비교예에서 제조한 적층 시트를 50㎜×200㎜의 크기로 잘라, 각각 5개의 시험편을 얻었다.

시험편을 원통형으로 감아, 상하 방향으로 연장되도록 배치하고, 상단부를 고정함으로써 매어 달고, 하단부로부터 125㎜의 위치에 표선을 넣었다. 시험편의 바로 아래에 탈지면을 두고, 시험편의 하단부에 불꽃을 3초간 닿게 하여 착화 조작을 행하였다. 또, 착화 조작은 총 2회 행하였다.

그리고 하기 사항을 모두 충족시킨 것을 합격(○)으로 판단했다. 즉, VTM-O의 기준을 충족시키는 것을 합격이라 판단했다. 한편, 하기 사항 중 어느 하나를 충족시키지 못한 것을 불합격(×)으로 했다.

1. 각 시험편의 합계 유염 연소 시간(최초의 불꽃을 닿게 한 후의 연소 시간과, 2회째의 불꽃을 닿게 한 후의 연소 시간의 합계)이 10초 이내다.

2. 각 시험편 5개의 합계 유염 연소 시간의 총계가 50초 이내다.

3. 2회째에 불꽃을 닿게 한 후의 각 시험편의 유염 연소 시간 및 무염 연소 시간이 30초 이내다.

4. 어떠한 시험편으로부터 연소 적하물이 낙하되어 아래에 배치된 면에 착화되지 않는다.

5. 유염이 하단부로부터 125㎜의 표선에 달하지 않는다.

각 실시예 및 각 비교예에 있어서의 장기 내열성(강도잔율) 및 박리성의 평가 결과를 표 3, 표 4에 나타낸다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명의 전기 절연성 수지 조성물은, 내열성과 전기 절연성을 요하는 전기 절연용 시트재 등의 원료로서 적절히 사용될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 모터의 코일선 주위에 배치되는 전기 절연용 시트재, 트랜스, 버스바, 콘덴서, 케이블용의 전기 절연용 시트재, 또는 전자 회로 기판의 절연막 등의 용도로 적합하다.

본 발명의 적층 시트는, 내열성과 전기 절연성을 요하는 전기 절연용 시트재 등으로서 적절히 이용될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 모터의 코일선 주위에 배치되는 전기 절연용 시트재, 트랜스, 버스바, 콘덴서, 케이블용의 전기 절연용 시트재, 또는 전자 회로 기판의 절연막 등의 용도로 적합하다.

1 : 적층 시트, 2 : 수지 조성물층, 3 : 시트재, 4 : 점착층

Claims

분자 중에 복수의 술포닐기와 복수의 에테르 결합과 복수의 방향족 탄화수소를 포함하는 폴리에테르폴리페닐술폰 수지와,
지방족 디아민과 방향족 디카르복실산이 중합하여 이루어지는 반 방향족 폴리아미드 수지를 포함하고,
상기 반 방향족 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 것을 특징으로 하는, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항에 있어서, 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가, 상기 지방족 디아민으로서의 노난디아민과, 상기 방향족 디카르복실산으로서의 테레프탈산이 중합하여 이루어지는 반 방향족 폴리아미드 수지인, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 내트랙킹 시험의 CTI값이 130V 이상인, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단부 파열(端裂) 저항값이 20MPa 이상인, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 240℃에서 250시간 경과한 후의 인장 강도의 강도잔율이 55% 이상인, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 시트 형상으로 형성되어 있는, 전기 절연성 수지 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 전기 절연 용도로 사용되는, 전기 절연성 수지 조성물.
분자 중에 복수의 술포닐기와 복수의 에테르 결합과 복수의 방향족 탄화수소를 포함하는 폴리에테르폴리페닐술폰 수지와, 지방족 디아민과 방향족 디카르복실산이 중합하여 이루어지는 반 방향족 폴리아미드 수지를 포함하고, 상기 반 방향족 폴리아미드 수지의 함유 비율이 1 내지 45 질량%인 수지 조성물층을 개재하여, 복수의 시트재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 적층 시트.
제8항에 있어서, 상기 시트재가 전 방향족 폴리아미드를 포함하는, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 시트재가 습식 초지법에 의해 제작된 종이인, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 시트재가 전 방향족 폴리아미드의 섬유를 포함하는 전 방향족 폴리아미드지인, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 시트재가 부직포인, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 시트재의 적어도 수지 조성물층측에는 코로나 처리가 실시되어 있는, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 반 방향족 폴리아미드 수지가, 상기 지방족 디아민으로서의 노난디아민과, 상기 방향족 디카르복실산으로서의 테레프탈산이 중합하여 이루어지는 반 방향족 폴리아미드 수지인, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 점착성을 갖는 시트 형상의 점착층을 더 구비하고, 상기 점착층이 적어도 한쪽의 최표면에 배치되어 있는, 적층 시트.
제15항에 있어서, 상기 점착층이 UL94 규격의 VTM-O 기준을 충족시키는 난연성을 갖는, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 수지 조성물층의 양면에 접하도록 상기 시트재가 배치되고, 상기 수지 조성물층 및 상기 시트재의 각 응집 파괴력보다, 상기 수지 조성물층과 상기 시트재 사이의 층간 접착력이 크도록 구성되어 있는, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 240℃에서 250시간 경과한 후의 인장 강도의 강도잔율이 50% 이상인, 적층 시트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 전기 절연 용도로 사용되는, 적층 시트.
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