WO2007060929A1 - 二軸配向フィルム積層ボード、電気絶縁ボード及び機構部品 - Google Patents

二軸配向フィルム積層ボード、電気絶縁ボード及び機構部品 Download PDF

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WO2007060929A1
WO2007060929A1 PCT/JP2006/323167 JP2006323167W WO2007060929A1 WO 2007060929 A1 WO2007060929 A1 WO 2007060929A1 JP 2006323167 W JP2006323167 W JP 2006323167W WO 2007060929 A1 WO2007060929 A1 WO 2007060929A1
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board
film
oriented film
laminated board
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Shinichiro Miyaji
Makoto Koyama
Miyoshi Yokura
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Toray Industries, Inc.
Kawamura Sangyo Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a biaxially oriented film laminated board and use thereof, and more specifically, a biaxially oriented film having excellent mechanical strength, electrical insulation, heat resistance, flexibility, and workability.
  • the present invention relates to a laminated board having the above characteristics and a product using the same.
  • Insulating paper pressboards such as kraft pulp and their molded products are known (for example, Non-Patent Document 1, Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 and Patent Document 2 As an insulating material having heat resistance, an insulating material board mainly made of aromatic polyamide paper is known (for example, Non-Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • Plastic molded products are known in which a large amount of inorganic additives are added to nylon or polyester-based resin, and molded into various shapes by melt molding such as injection molding.
  • PET-BO biaxially oriented polyethylene terephthalate film
  • the laminated film for heat-resistant electrical insulation includes biaxially stretched polyphenylene sulfide film (hereinafter sometimes abbreviated as PPS-BO) and unstretched polyphenylene sulfide sheet (hereinafter referred to as PPS-NO). It has been proposed to use a laminated film, which is heat-sealed) in the field of motor-thick material insulation (for example, Patent Document 6).
  • Non-Patent Document 2 It is generally known that the limit thickness of a biaxially oriented (stretched) film in a single film is 480 ⁇ m (for example, Non-Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202839
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 7-246629
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127274
  • Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-201388
  • Patent Document 5 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-130761
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2-45144
  • Non-Patent Document 1 IEEJ Technical Report, No. 907 (A Section), issued on December 20, 2002
  • Non-Patent Document 2 Plastic Film ⁇ Resin Material Overview (2004), Processing Technology Study Group Disclosure of Invention
  • the press board based on the pulp material of (1) above and its molded product have low insulation, Since the mechanical strength was low, it was necessary to increase the thickness of the insulating material, which was suitable for downsizing and higher output. In addition, due to the high water absorption rate of the base material, its application was limited in fields where molding processability and dimensional accuracy are required, and paper dust and the like were generated during punching and cutting, resulting in workability and dust problems. . Furthermore, because the base material has low elongation at break and is not flexible, it cannot be used to insulate where stress is concentrated.
  • Insulation board made mainly of aromatic polyamide paper of (2) above has excellent heat resistance and is widely used in high-temperature electrical insulation field, but since the base material is fiber sheet, insulation and mechanical strength However, the problem was basically the same as the board in (1) above.
  • the epoxy resin / glass fiber composite and board described in (3) above have high mechanical strength because they are reinforced with glass fiber, which has high heat resistance. As the thickness increases, the amount of glass fiber used increases and the weight increases. In the case of molding processing, it is necessary to cure epoxy resin after molding in a pre-prepared state, which requires time for processing and is disadvantageous in terms of cost.
  • the carbon fiber composite product (board) described in (4) above is excellent in heat resistance and weight reduction.
  • the plastic molded article and board described in (5) above are generally brittle with low elongation at break because they are generally mixed with a large amount of inorganic filler to give heat resistance and mechanical strength. This limited the processing method and the parts used!
  • PET polyethylene terephthalate
  • a thickness less than 500 m is limited in the process, and what is called a board cannot be obtained (for example, the above non-patent document 2).
  • a method of laminating PET-BO through an adhesive is conceivable, but the adhesive properties may adversely affect the laminated board (for example, deterioration of heat resistance, chemical resistance, oil resistance, etc.). high.
  • the amount of adhesive used increases and the tendency increases.
  • the laminated film of PPS-BO and PPS-NO in (7) above is manufactured by high-temperature fusion lamination (thermocompression processing), and can be processed to a thickness of several millimeters. This configuration is fine if the thickness is less than 500 m, but the thickness is When the thickness is increased, it is used to ensure adhesion at the laminated interface, and the softness point is low, and the unstretched sheet crystallizes and becomes brittle when heat is applied in the processing and use atmosphere, and cracks occur due to stress concentration. As a result, the reliability of insulation is reduced.
  • the present invention uses a biaxially oriented (stretched) film having insulating properties and flexibility (high elongation at break), and has heat resistance, insulating properties, mechanical strength, flexibility,
  • An object of the present invention is to provide a biaxially oriented film laminated board having excellent processability and widening the degree of freedom in designing an insulating member, and a material for use thereof. That is, an object of the present invention is to provide a biaxially oriented board-like material that retains the characteristics of a biaxially oriented film and that cannot be achieved by the film.
  • the biaxially oriented film laminated board intended in the present invention is not only an insulating board, but also mechanical parts such as gears and rollers, and automobile-related members (for example, various reinforcing members such as doors, bonnets, flooring materials, and molded bodies) And various mechanical parts, insulating members, etc.) that can be applied to fields that require small and light weight.
  • the biaxially oriented film is laminated in multiple layers under specific conditions without using an adhesive layer, whereby heat resistance, insulation, mechanical strength, which are characteristics of the biaxially oriented film,
  • heat resistance, insulation, mechanical strength, which are characteristics of the biaxially oriented film We have found that the board can be obtained in the electrical insulation field, which is flexible and requires small size, light weight, and high functionality. That is, the present invention employs the following means in order to solve the problem.
  • a board having a thickness of 0.5 mm or more in which a biaxially oriented film having a melting point of 240 ° C or more and having a resin composition strength is laminated in a multilayer without using an adhesive A biaxially oriented film laminated board characterized in that the minimum value of the breaking elongation in the longitudinal direction and the width direction measured by punching out a rectangle into a rectangle is 25% or more.
  • the biaxially oriented film layer described in (1) above is a biaxially oriented polyester film
  • the biaxially oriented film laminated board is characterized in that the biaxially oriented film layer after lamination has a refractive index of 1.590 or higher.
  • the biaxially oriented film layer described in (1) above is a biaxially oriented polyphenylene sulfide film, and the end of the biaxially oriented film layer after lamination is obtained by a wide angle X-ray diffraction method.
  • the biaxially oriented film laminate board of the present invention has the above-described configuration, the board having the characteristics of a biaxially oriented film having heat resistance, electrical insulation, mechanical strength, flexibility, and workability. became.
  • This board is ideal for boards and processed products in the field of electrical insulation that require small size, light weight, and high functionality. Utilizing lightness, high strength, flexibility, heat resistance, and chemical resistance, automobiles and machinery The present invention can also be applied to various mechanical parts.
  • the biaxially oriented film laminated board of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “film laminated board”) comprises a biaxially oriented layer of a resin composition having a melting point of 240 ° C. or higher.
  • the melting point is the temperature at which the solid of the resin composition melts to become a liquid, and is the temperature of the melting peak measured by differential calorimetry (DSC method) described later.
  • DSC method differential calorimetry
  • the rosin composition is not limited as long as the melting point is a crystalline polymer having a melting point of 240 ° C. or more, but a preferable example is polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • Polyester-based resin such as polyethylene naphthalate (hereinafter sometimes abbreviated as PEN), polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS), polyether ether ketone (hereinafter referred to as PEN).
  • PEEK may be abbreviated
  • aromatic polyamide hereinafter abbreviated as aramid
  • polyimide and the like are preferable. Special among them
  • PET, PEN, and PPS are preferred in terms of heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, and processability.
  • the resin composition means that each of the above oils may be mixed with an inorganic or organic filler or additive such as a lubricant, a colorant, or a crystal nucleating agent, another polymer, or the like.
  • the mixture is preferably 40% by mass or less.
  • Each polymer may contain a copolymerizable bond.
  • the biaxially oriented film of the present invention is obtained by stretching an unstretched and non-oriented sheet obtained by a known method such as melt extrusion or solution extrusion method from the resin composition in the longitudinal direction and the width direction. Further, a film or sheet in which molecules are oriented with both axes of the heat-treated resin is used.
  • the thickness of the film or sheet to be used is not particularly limited, but a film having a thickness of 10 to 450 ⁇ m is preferable because multi-layer processing is easy.
  • the degree of orientation of the biaxially oriented film layer of polyester such as PET and PEN and PP S, which is particularly suitable in the present invention, is measured by the following method.
  • Polyester polymer is a polymer mainly composed of aromatic dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid or aliphatic dicarboxylic acid and diol.
  • the polyester polymer is not particularly limited, but has an intrinsic viscosity [] of 0.50 or more (more preferably 0.5 to 1.2) using terephthalic acid as the dicarboxylic acid component and ethylene glycol as the diol component.
  • the moldability, heat resistance, mechanical properties, etc. of the film are good and preferable.
  • the intrinsic viscosity [7?] Is a value measured at a temperature of 25 ° C.
  • polyester-based resin composition means a composition containing the above polymer in an amount of 60% by mass or more (more preferably 70% by mass or more). When the content is less than 60% by mass, heat resistance, mechanical properties and thermal dimensional stability The characteristics of the isofilm are impaired. If the remaining amount is less than 40% by mass, additives such as polymers other than polyester, inorganic and organic fillers, lubricants, colorants and the like can be contained.
  • the biaxially oriented polyester film is a film obtained by melt-molding the above resin composition into a sheet, biaxially stretching, and heat-treating.
  • the biaxially oriented film of the film laminated board is used.
  • the refractive index of the inolem layer is preferably maintained at 1.590 or more (more preferably 1.595-1.700) for both axes.
  • the refractive index in the present invention is a parameter indicating the degree of orientation of the biaxially oriented polyester film, and is a numerical value measured at 25 ° C. and 65% RH using an Abbe refractometer.
  • the refractive index is defined as the degree of orientation. It is generally known that when an external force is applied to an amorphous polymer material to cause an internal stress, an optical anisotropy occurs and the refractive index in that direction changes. In other words, the refractive index is a factor closely related to the orientation of the polymer.
  • the PPS according to the present invention is a polymer containing 80 mol% or more (preferably 85 mol%) of a repeating unit represented by the following structure (ii).
  • Such polymers are, p-PPS units is less than 80 mole 0/0 (preferably 85 mole 0/0 below), the features of the biaxially oriented film crystalline port Rimmer is the polymer force Nag sufficient Certain heat resistance, thermal dimensional stability, mechanical properties, etc. are impaired. If it is less than 20 mol% (more preferably less than 15 mol%) of the repeating unit, it may contain a copolymerizable sulfide bond. The copolymerization method may be random or block.
  • the PPS resin composition means a composition containing 60% by mass or more, preferably 70% by mass or more of the above PPS.
  • the crystallinity and thermal transition temperature of the resin composition are lowered, and the heat resistance, thermal dimensional stability, mechanical characteristics, which are the characteristics of the film made of the composition, are reduced. Impairs sex etc. If the remaining amount in the composition is less than 40% by mass, additives such as polymers other than PPS, inorganic and organic fillers, lubricants, colorants, and UV inhibitors may be included as long as the object of the present invention is not impaired. There is no problem.
  • the melt viscosity of the composition is preferably in the range of 500 to 12000 boise (more preferably 700 to 10,000 poise) at a temperature of 300 ° C. and a shear rate of 200 sec- 1 from the viewpoint of film formability! /.
  • the biaxially oriented PPS film is a film obtained by melt-molding a resin composition containing the above polymer as a main component into a sheet, biaxially stretching, and heat-treating. Further, in the film laminated board of the present invention using PPS, the biaxially oriented PPS film to be used may be a sheet in which two or more layers having different content of copolymerizable sulfide bonds are laminated. PPSs with different values may be laminated as separate biaxially oriented films.
  • the orientation degree of the biaxially oriented film layer laminated on the film laminated board using the PPS of the present invention is the orientation degree OF determined by the wide-angle X-ray diffraction method is the End direction and the Edge direction, and the deviation is 0.85.
  • the following (more preferably 0.80 or less) is preferable in terms of maintaining flexibility, mechanical strength, and heat resistance.
  • the degree of orientation measured from the Edge direction (or End direction) refers to an X-ray plate photograph taken by X-ray incidence from a direction parallel to the film surface and parallel to the width direction (or longitudinal direction). Same as the blackness (I ⁇ [0 °]) when the diffraction ring from the (200) plane of the crystal is scanned radially on the equator with a microdensitometer
  • the film laminated board of the present invention has a thickness of 0.
  • the board is 5mm or more.
  • Laminating without an adhesive means that it is basically composed only of the biaxially oriented film layer of the resin composition of the present invention. If a layer other than the biaxially oriented layer of the resin composition is used, characteristics such as heat resistance (long-term), chemical resistance, oil resistance, etc. may be deteriorated, or other adhesives such as an adhesive may be used during punching or cutting. Liquor exudes and adheres to molds and deteriorates workability. Further, in the present invention, the term “laminated in multiple layers” means a lamination of three or more layers. In order to achieve this, a laminate of 5 layers or more is preferable.
  • the thickness of the film laminated board of the present invention is 0.5 mm or more, and if the thickness is less than this thickness, the laminated body is weak and cannot be applied to the field of electrical insulation boards.
  • the thickness is a value measured according to IS C2111 (1981).
  • the film laminated board of the present invention is not particularly limited as long as it has a thickness of 0.5 mm or more, but is preferably less than 50 mm from the viewpoint of lamination.
  • the film laminate board of the present invention has a minimum value of breaking elongation of 25% or more.
  • the elongation at break is the elongation at break obtained by a tensile test according to JIS C2111 (1984).
  • the minimum value is the film laminated board punched into a rectangle of 500 mm x 400 mm, and its longitudinal and width directions This is the smaller value of the numerical values measured for the elongation at break. If the numerical value is less than 25%, the flexibility that is the object of the present invention cannot be imparted, and the board is prone to cracking during punching or cutting, resulting in a decrease in workability, and when used as an electrical insulating material. It cannot be used in a location where stress is concentrated, and the object of the present invention cannot be achieved.
  • the film laminated board of the present invention may be composed of two or more different types of plastic resin layers as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the electrical insulation board of the present invention is a power device such as a generator, a large motor, a transformer, etc., a board having a thickness of 0.5 mm or more used for electrical insulation of electrical equipment, or a molded and punched board thereof. It is a processed product that has been subjected to processing such as cutting.
  • the electrical insulating board of the present invention may be manufactured by directly using the biaxially oriented film laminated board of the present invention or may be manufactured by stacking with another electrical insulating material. When it is used by laminating with another electrical insulation material, it is necessary to use this in the field of high-performance insulation that combines the mechanical strength, flexibility, insulation, heat resistance, etc. of the electrical insulation board that is the object of the present invention.
  • the film laminated board of the invention occupies a thickness of 50% or more (more preferably 60% or more) with respect to the total thickness of the electrical insulating board.
  • the thickness is less than 50%, the mechanical strength and flexibility, which are the objects of the present invention, are lowered, and the heat resistance and insulation are lowered, making it impossible to achieve a reduction in size and weight and an increase in functionality.
  • the remaining base material constituting the electrical insulating board of the present invention a pulp board press board, a board made of a fiber sheet, a biaxially oriented film or board having low heat resistance, or a biaxially oriented board A fat board or the like can be used.
  • a lamination method using a known adhesive is used as the lamination method.
  • Electrically insulated bob of the present invention The total thickness of the door is not particularly limited, but 0.5mn! The range of ⁇ 150mm is common.
  • the mechanical component of the present invention is a variety of processing using the film laminated board of the present invention as a base material.
  • the present invention also includes a member for reducing the weight of a metal for the purpose of weight reduction such as for automobiles.
  • a member for reducing the weight of a metal for the purpose of weight reduction such as for automobiles.
  • bonnets, doors, floor reinforcing materials, protective cover materials and the like can be mentioned.
  • it may be laminated on another base material, or the mechanism part may be subjected to surface printing such as paint, embossing, and coloring power.
  • PET can be obtained by transesterification of terephthalic acid or its derivative and ethylene glycol by a well-known method.
  • reaction catalysts and anti-coloring agents can be used.
  • the reaction catalyst alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, zinc compounds, lead compounds, manganese compounds, cobalt compounds, aluminum compounds, antimony
  • the compound, titanium compound, and coloring inhibitor include phosphorus compounds.
  • an antimony compound, a germanium compound or a titanium compound is preferably added as a polymerization catalyst at any stage prior to the completion of PET production.
  • a method for example, taking a germanium compound as an example, a method of adding a germanium compound powder as it is described in Japanese Patent Publication No. 54-22234. The method of dissolving and adding can be mentioned.
  • the intrinsic viscosity [7?] Of PET is preferably controlled in the range of 0.5 to 1.2 in view of the workability of the biaxially oriented film described later.
  • PET with [7?] Of about 0.6 or less is heated at a temperature below 190 ° C to less than the melting point of PET under reduced pressure or a flow of inert gas such as nitrogen gas.
  • a so-called solid-phase polymerization method can also be used.
  • the intrinsic viscosity can be increased without increasing the amount of terminal carboxyl groups.
  • this PET is made into a biaxially stretched film.
  • the PET is dried as necessary, and then supplied to a known melt extruder, and a slit-like die force sheet is extruded and brought into close contact with a metal drum.
  • the glass transition point of PET hereinafter sometimes abbreviated as Tg). .
  • Tg glass transition point of PET
  • a biaxially stretched film can be obtained by a known method such as a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method.
  • any conditions in which the stretching temperature is not less than Tg of PET and not more than Tg + 100 ° C can be selected, and usually the physical properties of the film finally obtained in the temperature range of 80 to 170 ° C. And productivity is favorable.
  • the stretching ratio can be selected from the range of 1.6 to 5.0 times in both the longitudinal direction and the width direction.
  • the flexibility of the film laminated board (control of the degree of molecular orientation) and the film thickness unevenness which are the objects of the present invention.
  • the draw ratio is in the range of 2 to 4.5 times in both the longitudinal direction and the width direction, and the draw ratio (longitudinal scale ratio in the Z width direction ratio) is in the range of 0.7 to 1.5. preferable.
  • the stretching speed is preferably in the range of 1000-200000% Z.
  • Further heat treatment is performed.
  • the heat treatment can be performed continuously in a heat treatment chamber following the tenter extending in the width direction, or heated in a separate oven, or with a heating roll.
  • the tenter one-sided expression is most preferable, which is performed by restraining (fixing) the longitudinal direction and the width direction.
  • the heat treatment conditions are as follows: the temperature is 150 to 245 ° C (more preferably 170 to 235 ° C), the time is 1 to 120 seconds, and the shrinkage is 12% or less (preferably 10% or less) in the width direction. It is preferable in terms of thermal dimensional stability to relax.
  • the refractive index of the above-mentioned PET-BO should be controlled in the range of l. 600 to 1.700. preferable.
  • the thickness of the film used in the present invention is not particularly limited, but the range of 10 to 450 ⁇ m is preferable from the viewpoint of workability for stacking in multiple layers.
  • PEN is generally produced by a known method in which polycondensation of naphthalene 2,6-dicarboxylic acid or a functional derivative thereof such as methyl naphthalene 2,6-dicarboxylate and ethylene glycol in the presence of a catalyst under appropriate reaction conditions.
  • the intrinsic viscosity corresponding to the degree of polymerization of PEN is preferably 0.5 or more in view of mechanical properties, hydrolysis resistance, heat resistance, and weather resistance.
  • the method of increasing the intrinsic viscosity is Heat treatment or solid state polymerization can be carried out at a temperature below the melting point under reduced pressure or in an inert gas atmosphere.
  • the PEN obtained above is made into a biaxially stretched film.
  • the polymer is dried, formed into a sheet by a melt extruder at a temperature in the range of 280 to 320 ° C, cast at a temperature below Tg, and biaxially stretched in the same manner as PET-BO described above.
  • the stretching conditions in this case are as follows:
  • the stretching ratio is in the range of 2 to 10 times at a temperature of 120 to 170 ° C in both the longitudinal direction and the width direction, and the stretching ratio (longitudinal ratio Z width direction ratio) is 0.5 to 2
  • a range of 0 is preferable in terms of uneven thickness of the film and control of the degree of molecular orientation on both axes.
  • This film is heat-treated in the same manner as PET-BO, and the condition is that the film is relaxed under a limited shrinkage of 7% or less in the width direction at a temperature of 200 to 265 ° C (more preferably 220 to 260 ° C). A time of 1 to 180 seconds is preferred while giving ⁇ .
  • the refractive index of the biaxially oriented PEN film (hereinafter sometimes referred to as PEN-BO) is 1.600- 1. It is preferable to control within the range of 750.
  • the thickness of the film is not particularly limited, but the range of 10 to 450 / ⁇ ⁇ is preferable for multilayer lamination.
  • PPS uses a method in which alkali sulfide and ⁇ dichlorobenzene are reacted in a polar solvent at high temperature and high pressure.
  • a polar solvent such as ⁇ -methylpyrrolidone.
  • the pressure and polymerization time in the polymerization system are appropriately determined depending on the type and amount of the auxiliary agent used and the desired degree of polymerization. Further, it is preferable to wash the obtained polymer with water or an organic solvent not containing metal ions for the purpose of removing by-product salts and polymerization aids during polymerization. Next, the PPS polymer obtained above is mixed with inorganic particles to obtain a resin composition.
  • the PPS obtained above is made into a biaxially stretched film.
  • the PPS resin composition is dried and then fed to a melt extrusion device such as an Estatruder, molded into a melt-extruded sheet, cast at a temperature below Tg, and the PET described above —
  • a biaxially stretched film can be formed in the same way as BO.
  • the stretching condition is that the stretching temperature is 85 to 105 ° C in both the longitudinal direction and the width direction, and the stretching ratio is in the range of 1.3 to 4.5 times, and the stretching ratio (longitudinal ratio Z width ratio) is 0.
  • a range of 5 to 2.0 is preferable in terms of film thickness unevenness, molecular orientation control, and thermal dimensional stability. Further heat treatment is performed under the conditions of a temperature of 200 to melting point (more preferably 220 to 275 ° C) and a time of 1 to 120 seconds while relaxing under a limited shrinkage of 15% or less in the width direction. It is preferable to perform a heat treatment.
  • the orientation degree OF of the PPS-BO is controlled to 0.2 to 0.75 in both the Edge direction and the End direction. It is preferable to keep.
  • the thickness of the biaxially oriented PPS film is not limited, but the range of 10 to 450 / ⁇ ⁇ is preferable because the workability of the multilayer lamination is good.
  • the layers are laminated by heat fusion bonding without using an adhesive layer.
  • the surface treatment include corona discharge treatment (including corona discharge treatment in various gas atmospheres), plasma treatment combining various conditions of normal pressure or low pressure, high temperature, and low temperature, and acid treatment with chemicals, ultraviolet rays, electron beams, and the like.
  • low temperature plasma treatment in order to suppress the decrease in the orientation degree of the biaxially oriented layer, which is the object of the present invention, low temperature plasma treatment under various gases that can be heat-sealed at a relatively low temperature is particularly preferable.
  • the term “low temperature plasma treatment” as used herein refers to a treatment performed by exposing the surface of a biaxially oriented film to be heat-sealed to a discharge that is started and maintained by applying a DC or AC high voltage between the electrodes.
  • Treatment atmosphere is Argon (Ar), Helium (He), Nitrogen (N), Oxygen (O), Air, Carbon dioxide (CO), Water vapor
  • Water vapor can also be diluted with other gases such as Ar, He, N, O, air, and CO.
  • the composition ratio (OZC) of oxygen atoms (O) and carbon atoms (C) in the heat-sealing surface of the biaxially oriented layer surface is in the range of 2.5 to 20%. , Larger than theoretical value Therefore, it is possible to obtain a good heat-fusibility.
  • the composition ratio refers to the ratio (ozc) between the number of carbon atoms (C) and the number of oxygen atoms (o) measured on the surface of the biaxially oriented layer by XPS (X-ray electron light spectroscopy).
  • the theoretical value is the composition ratio of the resin composition constituting the biaxially oriented layer.
  • a multilayer lamination method by heat fusion is performed by using a low-temperature plasma-treated biaxially oriented film obtained as described above and overlapping the desired thickness to heat fusion by a known method such as a hot plate press or a vacuum press.
  • a hot plate press or a vacuum press To wear.
  • the layers can be stacked by a heated roll press method.
  • the condition of the thermal fusion is that the temperature range from 100 to melting point—50 ° C. can suppress a decrease in the degree of orientation of each biaxially oriented layer, and it is easy to impart flexibility to the film laminated board which is the object of the present invention. It is preferable.
  • the pressing pressure is not particularly limited constant, the range of L ⁇ 50kgZcm 2 are common.
  • the pressing time varies depending on the lamination thickness and lamination method, but is generally in the range of 1 minute to 10 hours at the temperature at the time of heat fusion. It is preferable that the film-laminated board has a flatness holding power after being laminated and then slowly cooled and then taken out after the temperature of the resin composition used is lower than Tg.
  • an adhesive or pressure-sensitive adhesive is provided on one or both sides of the film laminated board or press board of the present invention prepared above.
  • the adhesive or pressure-sensitive adhesive for example, urethane, epoxy, acrylic, silicon, or the like can be used.
  • a method of providing an adhesive or a pressure-sensitive adhesive on a base material when processing with a cut plate, for example, there is a method of applying with a brush, a glass rod or the like, and in the case of continuous processing, a gravure roll method.
  • a known method of applying by a reverse roll method, a die coater method or the like can be used.
  • a method of transferring an adhesive layer previously provided on another substrate having releasability by the above method to a film laminated board or a press board. is there. Further, the adhesive layer is dried under appropriate conditions as necessary.
  • Another press board or the film laminate board of the present invention is laminated on the adhesive layer surface of the film laminate board or press board of the present invention with the adhesive layer thus obtained by a hot plate press method or the like. To do. Prior to lamination, the thickness of the film laminated board of the present invention is adjusted to be 50% or more of the total thickness of the electrical insulating board.
  • the mechanical component of the present invention is formed into a shape such as a gear, a washer, a roller, or the like by covering the film laminated board of the present invention alone or in combination, such as drawing, punching, or cutting. be able to.
  • Measuring device DSC7 manufactured by PERKIN ELMER
  • the film laminate board is punched into a rectangle of 500mm x 400mm, and in accordance with JIS C2111 (198 4), the film laminate board is subjected to a tensile test in the longitudinal direction (longitudinal direction) and transverse direction (width direction). The strength and elongation were determined, and the lower value of the measured values in both directions was displayed as the lowest value. The number of measurements was 5 in each direction, the average value was obtained in each direction, and the smaller average value was the lowest value.
  • the tensile test apparatus used is as follows. Instron Model 5581
  • the dielectric breakdown voltage was measured with an alternating current. Displayed as dielectric breakdown strength (MV, m) converted to dielectric breakdown voltage per thickness.
  • the breakdown voltage measuring instruments used are as follows. The number of measurements was 10, and the average value of the remaining 8 values was displayed excluding the maximum and minimum values.
  • the distance between the sample films was 41 mm, and the multiple exposure method (15 minutes and 30 minutes) using a non-screen type film made by Kodak was adopted.
  • the measurement conditions of the densitometer are as follows.
  • the instrument is a Sakura Micro Densitometer Model PDM-5 Type A manufactured by Konishi Roku Photo Industry Co., Ltd., with a measurement concentration range of 0.0 to 4.0D (minimum measurement area 4 m 2 conversion) with an optical system magnification of 100 times.
  • the film moving speed is 50 mZ seconds and the chart speed is ImmZ seconds.
  • the average value was used for all three edges and ends.
  • the long-term heat-resistant temperature is determined to be at least 10 ° C for the E-class material because it is necessary for the electric power industry to be at least Class E (approved by standards such as UL746B and 120 ° C in the temperature index of mechanical properties).
  • the Arrhenius plot the rupture elongation retention of the film laminate board after aging at a temperature of 155 ° C for 700 hours was measured and judged according to the following criteria. The number of measurements is
  • the average value of 5 was used.
  • ⁇ Break elongation retention is less than 50%, 40% or more
  • a hole was drilled in the sample board, and it was cut into a circular shape with a radius of 20 mm with a small saw.
  • ⁇ Cutting can be performed easily, and chips are attached to the cutting part. ⁇ Cut end surface is also smooth. Also, there is no dirt on the saw or drill.
  • ⁇ Cutting can be performed easily, but the chips are relatively easy to stick! / Slightly rattling of the cutting edge! /, Or some deposits are generated on the saw or drill.
  • a biaxially oriented PET film was produced by the following method using PET as the rosin composition of the biaxially oriented film.
  • PET-1 polyethylene terephthalate
  • PET-1 Using a master chip containing 10% by mass of silica (particle size 0.3 m) in the PET-1 obtained above, PET-1 containing no such particles so that the final mass becomes 0.1% by mass. After stirring with a mixer and mixing with a mixer, vacuum drying was performed for 2 hours at a temperature of 180 ° C and a vacuum of 0.5 mmHg, and the mixture was placed in a 90 mm pore size melt extruder and cooled at 25 ° C. The drum was cast by applying electrostatic force to the drum. The extrusion temperature was 270-290 ° C. The thickness of the obtained sheet was 1.4 mm.
  • This sheet was stretched 3.3 times in the longitudinal direction of the film at a temperature of 90 ° C by successive biaxial stretching, and then this film was supplied to the subsequent tenter and 3.3 ° in the width direction at a temperature of 95 ° C.
  • the film was stretched twice. Furthermore, heat treatment was performed at a temperature of 220 ° C in the same tenter, and 5% relaxation was performed in the width direction.
  • the obtained biaxially oriented PET film had a thickness of 125 m and an orientation degree of 1.643 in the longitudinal direction and 1.635 in the width direction.
  • This biaxially oriented PET film is designated as PET-BO-1.
  • Low-temperature plasma treatment was performed on both sides of the PET-BO-1 obtained above by the following method and conditions.
  • This is an internal electrode type low-temperature plasma processing system, Ar is used as the processing gas, the pressure is 40 Pa, the processing speed is lmZ, and the processing strength (value calculated by applied voltage Z (processing speed X electrode width)) is 500 W.min. / m 2
  • the (O / C) of the low-temperature plasma-treated surface was 10% larger than the theoretical value ratio.
  • PET-BO-1 was subjected to low-temperature plasma treatment on both sides by the method of Example 1, and 51 layers were laminated and laminated by the hot plate press method in the same manner as Example 1.
  • the hot plate press was performed at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 40 kgZcm 2 for 3 hours. Removal of the laminated board after lamination was performed under the same conditions as in Example 1.
  • the obtained film laminated board had a thickness of 6.4 mm and was slightly heavier than the laminated board 1 of Example 1, but had flexibility and good adhesion. This film laminated board is designated as the laminated board.
  • PET-BO-1 was subjected to low-temperature plasma treatment on both sides by the method of Example 1, and 51 layers were laminated and laminated by the hot plate press method in the same manner as Example 1.
  • the hot plate press was performed at a temperature of 220 ° C. and a pressure of 40 kgZcm 2 for 5 hours. Removal of the laminated board after lamination was performed under the same conditions as in Example 1.
  • the thickness of the obtained film laminate board was 6.4 mm, which was much heavier than that of the laminate board 2 of Example 2, but the flexible layer was still retained. This film laminated board is called laminated board 3.
  • Silica (particle size 0.3 m) was added to PET-1 of Example 1 by the method of Example 1, and an unstretched, non-oriented sheet was melt-extruded. At this time, the sheet thickness was adjusted to 125 m (referred to as PET-NO-1).
  • PET-NO-1 The both surfaces of PET-NO-1 were subjected to low-temperature plasma treatment by the method of Example 1, and 51 layers of the sheets were stacked and heat-sealed.
  • the conditions for heat fusion lamination were the hot plate press method, temperature 130 ° C, pressure 5 kgZcm 2 , and time 0.5 hours.
  • the temperature at which the laminated board was taken out was room temperature.
  • the thickness of the obtained board was 6.4 mm.
  • the film laminated board thus obtained is designated as laminated board 14.
  • a copolymer PET was used as a plastic resin for a biaxially oriented film, and a biaxially stretched copolymer PET film was produced by the following method. [0066] (i) Copolymerization Production of PET
  • the pressure was reduced and finally the temperature was increased to 280 ° C. and 1 hPa, the pressure was reduced, and a polycondensation reaction was performed until the intrinsic viscosity [7?] Reached 0.62, thereby obtaining a copolymerized PET.
  • This polymer was cut into chips having a length of 4 mm. The melting point of the obtained polymer was 220 ° C.
  • the above copolymerized PET was vacuum dried for 3 hours at a temperature of 150 ° C. and a vacuum degree of 0.5 mmHg, and melt-extruded and cast at 260 to 270 ° C. Further, the obtained unstretched sheet was stretched 3.2 times at a temperature of 110 ° C in the longitudinal direction and 3.5 times at 120 ° C in the width direction. Furthermore, it was heat-treated at a temperature of 170 ° C and relaxed by 5% in the width direction. The thickness of the obtained biaxially oriented film was 100 / zm, and the degree of orientation was 1.6643 in the longitudinal direction and 1.631 in the width direction. This film is named PET-BO-2.
  • Low-temperature plasma treatment was performed under the method and conditions of Example 1, and 64 layers were overlaid by the method of Example 1 and heat-sealed.
  • the (OZC) of the low temperature plasma treated surface was 10% larger than the theoretical value.
  • the lamination temperature was 130 ° C.
  • the pressure and time for heat fusion lamination were the same as in Example 1.
  • the thickness of the laminated board thus obtained was 6.4 mm, and this board was designated as laminated board 5.
  • a biaxially oriented PPS film was produced by the following method.
  • the reaction product was washed 8 times with hot water to obtain a high degree of polymerization PPS having a melt viscosity of 3100 boise, a glass transition temperature of 91 ° C, and a melting point of 285 ° C.
  • a high degree of polymerization PPS having a melt viscosity of 3100 boise, a glass transition temperature of 91 ° C, and a melting point of 285 ° C.
  • 1 mu m calcium carbonate particles having a particle diameter of the PPS polymer thus obtained was put into ethanone strike ruder small type biaxial blended 30mm hole diameter with 0.2 mass 0/0 mixers 310 ° C It was melt-kneaded at a temperature to obtain a gut-like PPS resin composition. Further, the gut was cut into a 5 mm length and perez-toyed.
  • the PPS greave yarn and composition thus obtained is designated PPS-1.
  • PPS-1 obtained above is vacuum-dried at 180 ° C for 3 hours (vacuum degree: 8mmHg) and then put into a 40mm hole diameter etatruder hopper.
  • T-die (width 300mm, gap 2mm) force having a lip on the melt extrusion straight line at a temperature of 310 ° C was also extruded into a sheet, cast on a metal drum maintained at a surface temperature of 30 ° C, and solidified by cooling.
  • the thickness of the obtained unstretched non-oriented sheet was 1400 m (referred to as PPS-NO-1).
  • PPS-NO-1 was stretched 3.9 times in the longitudinal direction at a stretching temperature of 98 ° C and 3.5 times stretched in the width direction at a stretching temperature of 98 ° C by sequential biaxial stretching.
  • the heat treatment was performed at a temperature of 270 ° C for 1 minute and relaxed with a 7% limit shrinkage.
  • the thickness of the obtained biaxially oriented PPS film was 100 m, and the degree of orientation OF was 0.32 in the Edge direction and 0.30 in the End direction.
  • This film is named PPS-BO-1.
  • Both surfaces of PPS—BO—1 were subjected to low-temperature plasma treatment by the method and conditions of the examples.
  • the (OZC) of the plasma-treated surface was 7% greater than the theoretical value ratio.
  • 64 layers of this film were superposed and heat fusion laminated by the hot plate press method of Example 1.
  • Hot plate The pressing conditions were a temperature of 180 ° C, a pressure of 40 kgZcm 2 and a time of 1 hour.
  • the laminated board was taken out after being cooled to a temperature of 30 ° C. in a pressurized state. Obtained in this way
  • the obtained biaxially oriented film laminate board had a thickness of 6.4 mm and had good flexibility and adhesion. This board is called laminated board 6.
  • Example 4 Under the method and conditions of Example 4, 64 layers of low-temperature plasma-treated films were superposed on both sides of PPS-BO-1, and heat fusion lamination was performed by the method of Example 4.
  • the hot plate press temperature at this time was 250 ° C, and the pressure was 40 kgZcm 2 for 1 hour.
  • the thickness of the obtained film laminate board was 6.4mm, and it was a little dark. This board is referred to as Laminated board-7.
  • a copolymer PPS was used as a plastic resin for the biaxially oriented film, and a biaxially oriented copolymerized PPS film was produced by the following method.
  • the autoclave was charged with 100 moles of sodium sulfide 9 hydrate, 45 moles of sodium acetate and 25 liters of NMP, and the temperature was gradually raised to 220 ° C with stirring to remove the contained water by distillation.
  • 80 mol p-dichlorobenzene as the main component monomer, 19.8 mol m-dichlorobenzene as the secondary monomer, and 0.2 mol 1,2,4 trichlorobenzene into the system after dehydration was added together with 5 liters of NMP, nitrogen was pressurized in 3 kgZcm 2 at 170 ° C, the temperature was raised, and polymerization was carried out at 260 ° C for 4 hours. After completion of the polymerization, the mixture was cooled, the polymer was precipitated in distilled water, and a small polymer was collected with a wire mesh having a 150 mesh opening.
  • the polymer was washed five times with distilled water at 90 ° C, and then dried at 120 ° C under reduced pressure to obtain a white granular copolymer PPS having a melt viscosity of 1000 boise and a melting point of 245 ° C. It was. Furthermore, 0.5% by weight of spherical silica with an average particle size of 0.5 m was blended with this polymer and uniformly mixed with a blender. Then, it was gut-shaped at a temperature of 300 ° C in a 30-mm diameter twin-screw melt extruder. Extrude to
  • a biaxially stretched film was prepared in the same manner as in Example 4 except that only the heat treatment temperature was 220 ° C.
  • the thickness of the obtained film is 100 m and the degree of orientation OF is 0.37 in the Edge direction and 0 in the End direction. 35.
  • This biaxially oriented PPS film is designated as PPS-BO-2.
  • Example 4 In the same manner as in Example 4, a hot plate press temperature was set to 150 ° C., and 64 layers were fused and laminated. The (OZC) of the low-temperature plasma treated surface was 7% larger than the theoretical value. The obtained laminated board was flexible and had good adhesion, and the thickness was 6.4 mm. This board is referred to as laminated board-8.
  • Adhesive used The composition of the epoxy adhesive is as follows.
  • the above adhesive was applied to one side of PET-BO-1 so as to have a thickness of 10 m (Dry) using a reverse roll coater.
  • the lamination was performed by a hot plate press method at a temperature of 100 ° C and a pressure of 3 kgZcm 2 , and then the adhesive was thermally cured at 100 ° C for 5 hours in a pressurized state.
  • the thickness of the obtained laminated board is 6.4 mm.
  • Nomex H board manufactured by DuPont Teijin Advanced Paper Co., Ltd.
  • This board is called a ramido board 1.
  • the number of laminated biaxially oriented PET films was changed by the method of Example 1 to prepare a 32 layer biaxially oriented PET film laminated board.
  • the aramid board having a thickness of 0.8 mm used in Comparative Example 4 was prepared.
  • a laminated board of 32 layers was used as a core layer, two layers of the above-mentioned ramid board were laminated on one side, and one layer of the board was laminated on the other side.
  • Lamination method is Comparative Example 3
  • the adhesive used in step 1 was applied to one side of a PET film (thickness 25 ⁇ m) that was released from the mold under the method and conditions of Comparative Example 3, and after drying, transferred to the aramid board side. Electric insulation boards were created by stacking through layers.
  • the conditions of Comparative Example 3 were adopted as the adhesive curing conditions. Adjust the thickness to 6.4mm and use the resulting electrical insulation board as insulation board-1
  • a laminated board with 27 layers of PET-BO-1 was prepared by the method of Example 7, two 0.8mm-thick aramid boards were laminated on both sides, and a 6.6mm-thick electrical insulating board was laminated. Obtained. This board is called insulation board-2.
  • Example 9 21 layers of PET-BO-1 were stacked, and 38 layers of PET-BO-2 were stacked thereon, and the thickness was 6.43 mm with the same stacking configuration as in Example 1 and a different stacking ratio.
  • An electrical insulation board (insulation board—3) was created.
  • a gear having a diameter of 30 mm and a width of 6.4 mm was prepared by cutting and polishing using the 6.4 mm thick laminated board prepared in Example 1.
  • Each direction shown in the lower part of the measured tensile properties indicates the direction of the fixed ISffi value.
  • the biaxially oriented film laminated board of the present invention is a board having the characteristics of a biaxially oriented film that has high mechanical strength, excellent electrical insulation and heat resistance, and retains flexibility, and has excellent workability. Is.
  • the board is excellent in high strength, flexibility and electrical insulation, so that the thickness of the electrical insulation layer can be reduced, the thickness can be reduced and the degree of freedom in design can be improved. This can be clearly seen by comparing the film laminated board of the present invention (Examples 1 to 6) with the aramid board-1 which is the conventional insulating board of Comparative Example 4.
  • Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are film laminated boards in which PET-BO is fused and laminated in multiple layers, and the degree of orientation (refractive index) of the biaxially oriented film layers constituting the board decreases and is not oriented.
  • the mechanical properties, flexibility, and heat resistance tend to decrease as the temperature approaches, and the laminated board 4 of Comparative Example 1 in a non-oriented state cannot achieve the object of the present invention due to the mechanical properties including heat resistance and flexibility.
  • Examples 4 and 5 show the relationship between the degree of orientation of the film laminate board using PPS-BO and the mechanical properties.
  • the degree of orientation OF increases ( The mechanical properties and flexibility tend to decrease as the degree of orientation decreases.
  • the laminated board 1 of Example 1 and the copolymerization of Comparative Example 2 The laminated board 5 using PET-BO, the laminated board 6 of Example 4 using PPS-BO, and the copolymerization of Example 6 From the result of the laminated board 8 using PPS-BO, the heat resistance tends to decrease when the melting point decreases.
  • the melting point is 240 ° C or higher. It can be seen that it is necessary to use a biaxially oriented layer made of plastic resin.
  • the force concerning the electrical insulating board of the present invention The force capable of laminating other electrical insulating material layers on the biaxially oriented film laminated board of the present invention.
  • the insulation boards 1 to 3 of Examples 7 and 8 and Comparative Example 5 are a composite of aramid board and a laminated board made of PET-BO of the present invention. (Flexibility) When using as an electrical insulation board by laminating with a material with poor insulation, the flexibility cannot be maintained unless 50% or more of the biaxially oriented film laminated board is included in the total thickness of the board. At the same time, the dielectric breakdown strength decreases.
  • Example 10 is an example of a mechanical component (gear) manufactured by cutting the biaxially oriented film laminated board of the present invention.
  • the gear was attached to the shaft and set on a rotating device, and it was operated for a long time.
  • the rotating equipment is lighter than that using metal gears, the load on the shaft is reduced, and the degree of design freedom is improved.
  • the biaxially oriented film laminated board of the present invention is suitable for use in various electrical insulating boards and various mechanical parts.

Landscapes

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Abstract

　融点が２４０°C以上の樹脂組成物からなる二軸配向フィルムが、接着剤を介することなく多層に積層された厚さ０．５ｍｍ以上のボードであって、該ボードを長方形に打ち抜いたときの長手方向と幅方向の破断伸度のうちの最小値が２５％以上であることを特徴とする二軸配向フィルム積層ボード、およびその積層ボードを用いた各種電気絶縁ボード、機構部品等の利用物。耐熱性、電気絶縁性、機械強度、柔軟性および加工性を兼ね備えた、二軸配向フィルムの特性を有するボードを得ることができる。

Description

明 細 書
二軸配向フィルム積層ボード、電気絶縁ボード及び機構部品
技術分野
[0001] 本発明は、二軸配向フィルム積層ボードおよびその利用物に関し、さらに詳しくは 機械強度、電気絶縁性、耐熱性に優れ、かつ柔軟性が付与され加工性にも優れた 二軸配向フィルムの特性を有する積層ボードおよびそれを用いた利用物に関するも のである。
背景技術
[0002] 近年、電子機器や電子デバイスの急速な技術革新に伴! \電子電気絶縁材料の 高性能化が迫られている。回転機 (モータ、発電機等)や変圧器のような大型の電力 、電気機器類でも小型軽量化、高効率化、高信頼性等の要求が日毎に増カ卩してい る。この分野に用いられる電気絶縁材には、通常、ボード状および zまたは絞り成型 、打ち抜き加工した分厚い大型電気絶縁材が用いられており、それら電気絶縁材に は、軽量化、薄肉化、機械強度、電気絶縁性、耐熱性等の特性に加え、加工性、環 境へのインパクトの低減まで要求されてきており、かつこれらの各特性がバランスよく 兼ね備えられている必要がある。また最近は、小型化、高機能化により絶縁材に応力 が集中する使い方も出てきており、絶縁材の柔軟性、強靱性も重要な要求特性であ る。もちろん、絶縁ボード内のボイドゃクラック等の欠陥がないことは言うまでもない。
[0003] 従来この分野に用いられている電気絶縁材ゃプラスチックボードとしては下記のも のが知られている。
(1)クラフトパルプ等の絶縁紙のプレスボードやその成型品が知られて 、る（例えば 非特許文献 1、特許文献 1)。
(2)耐熱性を有する絶縁材として、芳香族ポリアミド紙を主体とした絶縁材ゃボードが 知られている (例えば非特許文献 1、特許文献 2)。
(3)耐熱性、機械強度を考慮して、エポキシ榭脂とガラス繊維の複合品やボードが電 力機器の絶縁システムに使用されたり、回路基板の基材に用いられている（例えば 非特許文献 1、特許文献 3)。 (4)高強度、軽量ィ匕を目的に提案されているプラスチックボードとして、プリプレダ状 態で成型し種々の形状が得られるカーボンファイバー入りコンポジット品が知られて いる（例えば特許文献 4)。
(5)ナイロンやポリエステル系榭脂等に無機の添加剤を大量に添加して射出成形等 の溶融成型で種々形状に成型したプラスチック成型品が知られて ヽる。
[0004] 一方、二軸配向の積層フィルムとしては下記のものが知られている。
(6)フィルムの引き裂き強度を大幅に改善する目的で、溶融押出時に多層積層する 二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム（以下 PET— BOと略称する場合がある )の多層積層（5〜3000層）が提案されている（例えば特許文献 5)。
(7)耐熱電気絶縁用積層フィルムとしては、二軸延伸ポリフエ-レンサルファイドフィ ルム（以下、 PPS— BOと略称する場合がある。）と未延伸ポリフエ-レンサルファイド シート（以下、 PPS— NOと略称する場合がある。）を熱融着した積層フィルムをモー タ等厚物絶縁分野に使用することが提案されている (例えば特許文献 6)。
(8)また二軸配向（延伸）フィルムの単膜での限界厚さは、 480 μ mであることが一般 的に知られて 、る（例えば非特許文献 2)。
特許文献 1：特開 2001— 202839号公報
特許文献 2：特開平 7— 246629号公報
特許文献 3 :特開 2003— 127274号公報
特許文献 4:特開 2003— 201388号公報
特許文献 5 :特開 2004— 130761号公報
特許文献 6：特開平 2—45144号公報
非特許文献 1 :電気学会技術報告、第 907 (A部門）、 2002年 12月 20日発行 非特許文献 2：プラスチックフィルム ·レジン材料総覧（2004年）、加工技術研究会 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、従来使用されて!、た絶縁ボード、積層フィルムは下記の問題点を有 しており、この分野への展開が制限されていた。
上記（ 1)項のパルプ材を基材としたプレスボードやその成型品は、絶縁性が低く、 機械強度が低いために絶縁材の厚さを厚くする必要があり、小型化、高出力化には 向かな力つた。また、基材の吸水率が高いので成型加工性や寸法精度が要求される 分野には適用が制限されていたし、打ち抜きや切削加工で紙粉等が発生し作業性 や塵埃の問題もあった。さら〖こ、基材の破断伸度が低く柔軟性がないために応力が 集中するような箇所の絶縁には使用できな力つた。上記（2)項の芳香族ポリアミド紙 を主体とした絶縁材ゃボードは、耐熱性に優れ高温の電気絶縁分野には多用されて いるが、基材が繊維シートであるため絶縁性、機械強度が低く基本的には上記（1) のボードと同じような問題点があった。上記（3)項のエポキシ榭脂とガラス繊維の複 合品やボードは、耐熱性が高ぐガラス繊維で補強されているために機械強度は高 いが、ある程度の強度を得るためには厚さが厚くなるとともにガラス繊維を用いる量が 多くなるために重くなる。成形加工を行う場合はプリプレダ状態で成型したのちェポ キシ榭脂を硬化する必要があり、加工に時間が力かりコスト的にも不利であった。上 記（4)項のカーボンファイバー入りコンポジット品（ボード）は耐熱性、軽量化には優 れるが、上記（3)と同様にある程度の強度が必要な場合は厚さが厚くなるし、成形カロ ェはプリプレダ状態で行う必要があり加工時間のロスが大きくなるとともに、コスト面で 不利である。上記（5)項のプラスチック成型品やボードは、一般的には無機フィラー を大量に混合し耐熱性や機械強度を付与して!/ヽるので破断伸度が低く脆!ヽ。そのた めに加工方法や使用される部分が制限されて!ヽた。上記（6)項のポリエチレンテレフ タレート（以下、 PETと略称する場合がある。）系の二軸配向フィルムの多層積層フィ ルムは、耐熱性、機械強度、柔軟性、耐薬品性等に優れ電気絶縁材には最適である が、製造工程において溶融状態で積層し延伸により二軸配向するために、工程上 5 00 m未満の厚さが限界で、ボードと称されるものは得られない（例えば、上記非特 許文献 2)。また、 PET— BOを、接着剤を介して積層する方法が考えられるが、接着 剤の特性が積層ボードに悪影響 (例えば耐熱性、耐薬品性、耐オイル性等の低下） を及ぼす可能性が高い。特に多層に積層した場合は接着剤の使用量が多くなりより その傾向が大きくなるという問題点があった。上記（7)項の PPS— BOと PPS— NO の積層フィルムは、高温融着積層（熱圧着加工)で製造されるため数 mm程度の厚 物加工が可能である。この構成は厚さが 500 m未満の場合は問題ないが、厚さが 厚くなると積層界面の密着性を確保するために用いて 、る軟ィ匕点の低 、未延伸シー トが加工や使用雰囲気で熱が加わることにより結晶化して脆くなり、応力集中等でク ラックが発生して絶縁の信頼性が低下するという問題点があった。
[0006] そこで、本発明は上記の問題点を鑑み、絶縁性、柔軟性 (高破断伸度)を有する二 軸配向（延伸）フィルムを用い、耐熱性、絶縁性、機械強度、柔軟性、加工性に優れ 、絶縁部材設計の自由度を広げることができる、二軸配向フィルム積層ボードおよび その利用物の提供を目的とする。すなわち、二軸配向フィルムの特性を保持させ、か っ該フィルムが達成できな力つた二軸配向のボード状物を提供することを目的とする
[0007] 本発明において目的とする二軸配向フィルム積層ボードは、絶縁ボードのみならず 、ギアやローラー等の機構部品や自動車関連部材 (例えばドア、ボンネット、床材等 の各種補強部材、成形体や各機構部品、絶縁部材など)など小型軽量ィ匕を必要とす る分野にも適用できるものである。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明にお 、て、二軸配向フィルムを接着剤層を介さな 、特定の条件で多層に積 層することにより二軸配向フィルムの特徴である耐熱性、絶縁性、機械強度、柔軟性 を兼ね備えた、小型軽量化、高機能化を要望される電気絶縁分野に最適なボードが 得られることを見出した。すなわち、本発明はカゝかる課題を解決するために、次のよう な手段を採用するものである。
[0009] (1)融点が 240°C以上の榭脂組成物力もなる二軸配向フィルムが、接着剤を介する ことなく多層に積層された厚さ 0. 5mm以上のボードであって、該ボードを長方形に 打ち抜いて測定した長手方向と幅方向の破断伸度のうちの最小値が 25%以上であ ることを特徴とする二軸配向フィルム積層ボード。
[0010] (2)上記（1)に記載の二軸配向フィルム層が二軸配向ポリエステルフィルムであって
、積層後の二軸配向フィルム層の屈折率が 1. 590以上に保持されていることを特徴 とする二軸配向フィルム積層ボード。
[0011] (3)上記（1)に記載の二軸配向フィルム層が二軸配向ポリフエ-レンサルファイドフィ ルムであって、積層後の二軸配向フィルム層の広角 X線回折法によって求めた End 方向および Edge方向いずれもの配向度 OFが 0. 85以下に保持されていることを特 徴とする二軸配向フィルム積層ボード。
[0012] (4)全体の厚さの 50%以上が上記（1)〜（3)の!、ずれかに記載の二軸配向フィルム 積層ボードで構成されていることを特徴とした電気絶縁ボード。
[0013] (5)上記（1)〜（3)のいずれかに記載の二軸配向フィルム積層ボードを基材とし、該 基材に加工を施すことにより製造された機構部品。
である。
発明の効果
[0014] 本発明の二軸配向フィルム積層ボードは以上の構成としたため、耐熱性、電気絶 縁性、機械強度、柔軟性および加工性を兼ね備えた、二軸配向フィルムの特性を有 するボードとなった。このボードは小型軽量化、高機能化を要望される電気絶縁分野 のボード、加工品に最適であり、軽量性、高強度、柔軟性、耐熱性、耐薬品性を活か して自動車や機械機器等の各種機構部品にも適用できるものである。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下に、本発明について、望ましい実施の形態と共に詳細に説明する。
本発明の二軸配向フィルム積層ボード (以下、フィルム積層ボードと略称する場合 がある。）は、融点が 240°C以上の榭脂組成物の二軸配向層からなる。ここでいぅ融 点とは榭脂組成物の固体が融解して液体になる温度をいい、後述する示差熱量分 析法 (DSC法)で測定した融解ピークの温度である。本発明にお 、て該融点温度が 240°C未満では長期耐熱温性が低く電力機器の絶縁材としては適用できなくなる。 また、本発明における榭脂組成物の融点は高 、ほど耐熱性に有利である力 融点が 高すぎると、フィルムの加工が困難になり、該融点は 400°C以下が特に好ましい。ま た本発明で!/、ぅ榭脂組成物とは、上記融点が 240°C以上の結晶性ポリマーであれば 限定されないが、好適な例としてはポリエチレンテレフタレート（以下、 PETと略称す る場合がある。）、ポリエチレンナフタレート（以下、 PENと略称する場合がある。）等 のポリエステル系榭脂、ポリフエ-レンサルファイド（以下、 PPSと略称する場合がある 。）、ポリエーテルエーテルケトン（以下、 PEEKと略称する場合がある。）、芳香族ポリ アミド (以下、ァラミドと略称する場合がある。）、ポリイミド等が好ましい。その中でも特 に、 PET、 PEN, PPSの榭脂が耐熱性、耐薬品性、機械特性および加工性の面で 好ましい。また榭脂組成物とは、上記の各榭脂に滑剤、着色剤、結晶核剤等の無機 や有機のフィラーや添加剤、別のポリマー等が混合されて 、てもよ 、ことを意味し、 本発明の目的である機械強度、柔軟性 (破断伸度)、耐熱性等の保持から該混合物 は 40質量％以下が好ましい。また、各ポリマーは共重合可能な結合が含まれていて も差し支えない。
[0016] 本発明の二軸配向フィルムとは、上記榭脂組成物を溶融押出や溶液押出法等の 周知の方法で得た未延伸、無配向のシートを長手方向および幅方向に延伸してさら に熱処理された該榭脂を両軸に分子を配向させたフィルムまたはシートを 、う。用い るフィルムまたはシートの厚さは特に限定されないが、 10-450 μ mのものが多層積 層加工しやすくて好ましい。本発明で特に好適な PET、 PEN等のポリエステルと PP Sの二軸配向フィルム層の配向度は下記の方法で測定する。
[0017] 二軸配向ポリエステルフィルムおよび該フイルムの屈折率について説明する。ポリ エステルポリマーとは芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸または脂肪族ジカ ルボン酸とジオールを主たる構成成分とするポリマーである。該ポリエステルポリマー は特に限定されないが、ジカルボン酸成分にテレフタル酸、ジオール成分にェチレ ングリコールを用いた固有粘度 [ ]が 0. 50以上 (より好ましくは 0. 5〜1. 2)の範囲 力 Sフィルムの成型性、耐熱性、機械特性等がよく好ましい。ここで固有粘度 [ 7? ]は、 ο —クロ口フエノールを溶媒としてポリエステルフィルムを溶解し、 25°Cの温度で測定し た値で、該粘度はポリエステルポリマーの重合度に比例する。本発明に用いるポリエ ステル系樹脂の二軸配向層は特に PET、 PENが好ましい。ポリエステル系榭脂組成 物とは上記のポリマーが 60質量％以上（より好ましくは 70質量％以上)含む組成物 をいい、該含有量が 60質量％未満では耐熱性、機械特性、熱寸法安定性等フィル ムの特長が損なわれる。残りの 40質量％未満であれば、ポリエステル以外のポリマー 、無機、有機のフィラー、滑剤、着色剤等の添加剤を含有することができる。
[0018] 二軸配向ポリエステルフィルムとは、上記の榭脂組成物を溶融成型してシート状と し、二軸延伸、熱処理してなるフィルムである。
[0019] 本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを用 、たフィルム積層ボードの二軸配向フ イノレム層の屈折率は、両軸とも 1. 590以上（より好ましくは 1. 595-1. 700)に保持 されていることが好ましい。該屈折率が 1. 590を下回ると二軸配向の機能を低下さ せ本発明の目的である機械強度、柔軟性の保持に加えて耐熱性も低下する傾向に ある。ここで本発明における屈折率とは、二軸配向ポリエステルフィルムの配向度を 示すパラメーターで、アッベ屈折率計を用いて、 25°C、 65%RHにて測定した数値 である。測定には、光学顕微鏡（10〜： LOO倍)で二軸配向フィルム積層ボードの断面 構成を確認し、必要な部分を機械的またはレーザーでスライスし測定可能な厚さ（10 0 μ m以下）まで研磨カ卩ェして作成したものを用いる。
[0020] 本発明に用いる二軸配向ポリエステルフィルムでは、屈折率を配向度とする。無定 形の高分子材料に外力を加え内部に応力を起こさせると、光学的に異方性を生じて その方向の屈折率に変化が発生することが一般に知られている。すなわち、屈折率 は高分子の配向と密接に結びついた因子である。
[0021] 例えば、二軸配向 PPSフィルムおよび該フイルムの配向度について説明する。本 発明〖こおける PPSとは、下記構造 (ィ匕 1)で示される繰り返し単位を 80モル％以上（ 好ましくは 85モル％)を含んだ重合体である。
[0022] [化 1]
Figure imgf000008_0001
[0023] かかる重合体は、 p— PPS単位が 80モル0 /0未満（好ましくは 85モル0 /0未満）ではポ リマーの結晶性が充分でなぐ該ポリマー力 なる二軸配向フィルムの特徴である耐 熱性、熱寸法安定性、機械特性等が損なわれる。繰り返し単位の 20モル％未満 (よ り好ましくは 15モル％未満)であれば共重合可能なスルフイド結合を含有していても 差し支えない。またこの共重合の仕方はランダム、ブロックは問わない。また PPS榭 脂組成物とは上記の PPSを 60質量％以上、好ましくは 70質量％以上含む組成物を いう。 PPSの含有量が 60質量％未満では、該榭脂組成物の結晶性、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長である耐熱性、熱寸法安定性、機械特 性等を損なう。該組成物中の残りの 40質量％未満では PPS以外のポリマー、無機や 有機のフィラー、滑剤、着色剤、紫外線防止剤等の添加剤が含まれることも、本発明 の目的を害さない範囲なら差し支えない。また該組成物の溶融粘度は、温度 300°C 、剪断速度 200sec— 1のもとで 500〜12000ボイズ（より好ましくは 700〜10000ポィ ズ）の範囲がフィルムの成形性の点で好まし!/、。
[0024] 二軸配向 PPSフィルムは、上記ポリマーを主成分とした榭脂組成物を溶融成形して シート状とし、二軸延伸、熱処理してなるフィルムである。また、 PPSを用いた本発明 のフィルム積層ボードでは、用いる二軸配向 PPSフィルムに共重合可能なスルフイド 結合の含有量が異なる層が 2層以上積層されたシートてあってもよぐ該含有量が異 なった PPSを別々の二軸配向フィルムにして積層してあってもよい。
[0025] 本発明の PPSを用いフィルム積層ボードに積層された二軸配向フィルム層の配向 度は、広角 X線回折法で求めた配向度 OFが End方向および Edge方向 、ずれもが 0. 85以下 (より好ましくは 0. 80以下)を保持していることが柔軟性の保持、機械強 度、耐熱性の面で好ましい。ここに Edge方向（または End方向）から測定した配向度 とは、フィルム面に平行でかつ幅方向（または長手方向）にも平行な方向からの X線 入射による X線プレート写真を撮影し、 PPS結晶の（200)面からの回折リングをマイ クロデンシトメータで赤道線上を半径方向に走査したときの黒ィ匕度 (I φ 〔0°〕）と同じく
30°方向での黒化度 (I φ〔30°〕 )の比 I φ〔30°〕 /\ Φ〔0°〕によって定義されるもので ある。測定には、光学顕微鏡（10〜： L00倍)で二軸配向フィルム積層ボードの断面構 成を確認し、必要な部分を機械的またはレーザーでスライス、または積層して測定可 能な厚さまで研磨加工して作成したものを用いる。
[0026] 本発明のフィルム積層ボードは、接着剤を介することなく多層に積層された厚さ 0.
5mm以上のボードである。接着剤を介することなく積層するとは、基本的に本発明の 榭脂組成物の二軸配向フィルム層のみで構成されて ヽると ヽうことである。該榭脂組 成物の二軸配向層以外の層を用いると、耐熱性 (長期）、耐薬品性ゃ耐オイル性等 の特性を低下させたり、打ち抜きや切削加工時に接着剤等の別の榭脂がしみ出した り金型等に付着して加工性を低下させる。また、本発明において多層に積層されると は、 3層以上の積層をいうが、本発明の目的である機械強度、柔軟性の付与を効果 的に達成させるためには 5層以上の積層が好ましい。また、本発明のフィルム積層ボ ードの厚さは 0. 5mm以上の厚さで、該厚さ未満は積層体の腰が弱くて電気絶縁用 ボードの分野には適用できない。該厚さ ίお IS C2111 (1981)に準じて測定した値 である。本発明のフィルム積層ボードは 0. 5mm以上の厚さであれば特に限定されな いが、積層の加ェ性から 50mm未満が好まし 、。
[0027] さらに本発明のフィルム積層ボードは破断伸度の最小値が 25%以上であることが 重要である。破断伸度とは、 JIS C2111 (1984)に準じた引っ張り試験で求めた破 断時の伸度で、最小値とは該フィルム積層ボードを 500mm X 400mmの長方形に 打ち抜き、その長手方向と幅方向の破断伸度を測定した該数値の小さい方の値であ る。該数値が 25%未満では本発明の目的である柔軟性の付与ができなくなり、打ち 抜きや切削加工時に該ボードに亀裂が入りやすく加工性が低下するし、電気絶縁部 材に使用する場合に応力が集中する箇所には使用できなくなって本発明の目的が 達成できなくなる。本発明のフィルム積層ボードは本発明の目的に支障がなければ 2 種以上の異種のプラスチック榭脂層で構成されて 、てもよ!/、。
[0028] 本発明の電気絶縁ボードとは、発電機、大型モータ、トランス等の電力機器、電気 機器の電気絶縁に使用される厚さが 0. 5mm以上のボードまたはそれを成型、打ち 抜き、切削等の加工を施した加工品である。本発明の電気絶縁ボードは、本発明の 二軸配向フィルム積層ボードを直接用いて製造されたものでも、別の電気絶縁材料 と積層して用いて製造されたものでもよ 、。別の電気絶縁材料と積層して用いる場合 において、本発明の目的である電気絶縁ボードの機械強度、柔軟性、絶縁性、耐熱 性等が兼ね備わった高機能の絶縁分野に用いる場合は、本発明のフィルム積層ボ ードが電気絶縁ボード全体の厚さに対して 50%以上 (より好ましくは 60%以上）の厚 さを占めていることが好ましい。該厚さの構成が 50%未満では、本発明の目的である 機械強度、柔軟性が低下するし、耐熱性や絶縁性も低くなり小型軽量化、高機能化 が達成できなくなる。ここで、本発明の電気絶縁ボードを構成する残りの基材としては 、パルプ力 なるプレスボード、繊維シートからなるボード、耐熱性が低い二軸配向フ イルムまたはボード、二軸配向していない榭脂ボード等を用いることができる。また積 層方法は周知の接着剤を介して積層する方法が用いられる。本発明の電気絶縁ボ 一ドの全厚は特に限定されないが 0. 5mn！〜 150mmの範囲が一般的である。
[0029] また本発明の機構部品とは、本発明のフィルム積層ボードを基材として各種の加工
、すなわち切削、打ち抜き、絞り成型等の加工により製造される各種機械部品である
。例を挙げるならば、ギア、ローラー、絶縁や保護を目的としたカバー材、ワッシャー、 スぺーサ一等で一般的に金属部品で用いられているものに相当する。また、 自動車 用等の軽量化目的で金属を榭脂化する部材も本発明に含まれる。例えばボンネット 、ドア、床の補強材ゃ保護カバー材等が挙げられる。また別の基材に積層されてあつ たり、該機構部品に塗料等の表面印刷やエンボス、着色力卩ェが施されていてもよい。
[0030] 次に本発明の二軸配向フィルム積層ボードの製造方法について、その一例を説明 する。 まず本発明の融点が 240°C以上の榭脂組成物、および二軸配向層の製造 方法として好適なポリエステル（PET、 PEN)フィルム、ポリフエ-レンサルファイド（P PS)フィルムを例に挙げて説明する。
[0031] まず、 PETフィルムの製造方法について説明する。 PETはテレフタル酸またはその 誘導体とエチレングリコールとを周知の方法でエステル交換反応させることによって 得ることができる。その際、従来公知の反応触媒、着色防止剤を使用することができ 、反応触媒としてはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛 化合物、マンガン化合物、コバルトィヒ合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、 チタン化合物、着色防止剤としてはリン化合物等を挙げることができる。好ましくは、 通常 PETの製造が完結する以前の任意の段階にぉ 、て、重合触媒としてアンチモ ン化合物またはゲルマニウム化合物、チタンィ匕合物を添加するのが好ましい。このよ うな方法としては例えば、ゲルマニウム化合物を例に取ると、ゲルマニウム化合物粉 体をそのまま添加する方法ゃ特公昭 54— 22234号公報に記載されるように PETの 原料であるダリコール成分中のゲルマニウム化合物を溶解させ添加させる方法等を 挙げることができる。
[0032] PETの固有粘度 [ 7? ]は 0. 5〜1. 2の範囲に制御することが後述する二軸配向フィ ルムの加工性の面で好ましい。また [ 7? ]を高めるために [ 7? ]が 0. 6以下程度の PET を 190°C〜PETの融点未満の温度で、減圧または窒素ガスのような不活性気体の 流通下で加熱する、いわゆる固相重合する方法も用いることができ、該方法は PET の末端カルボキシル基量を増加させることなく固有粘度を高めることができる。
[0033] 本発明の二軸配向層を得るためにはこの PETを二軸延伸フィルムにする。該 PET を必要に応じて乾燥した後、公知の溶融押出機に供給し、スリット状のダイ力 シート を押出し、金属ドラムに密着させ PETのガラス転移点（以下、 Tgと略称する場合があ る。）以下の温度まで冷却して未延伸フィルムを得る。該フィルムを同時二軸延伸法 や逐次二軸延伸法などの周知の方法で二軸延伸フィルムを得ることができる。この場 合の条件としては、延伸温度が PETの Tg以上 Tg+ 100°C以下の任意の条件を選 ぶことができ、通常は 80〜170°Cの温度範囲が最終的に得られるフィルムの物性と 生産性力 好ましい。延伸倍率は長手方向、幅方向ともに 1. 6〜5. 0倍の範囲から 選べるが、本発明の目的であるフィルム積層ボードの柔軟性の付与 (分子配向度の 制御）およびフィルムの厚み斑、熱寸法安定性の観点から、延伸倍率は長手方向と 幅方向ともに 2〜4. 5倍の範囲で、延伸比率 (長手方向倍率 Z幅方向倍率）は 0. 7 5〜1. 5の範囲が好ましい。また、延伸速度は 1000〜200000%Z分の範囲が好ま しい。更に熱処理を行うが、幅方向に延伸するテンターに後続する熱処理室で連続 的に行うか、別のオーブンで加熱したり、加熱ロールでも熱処理できる。本発明の目 的である分子配向度の制御の面で、長手方向と幅方向を拘束（固定)して行うテンタ 一方式が最も好ましい。この熱処理条件は、温度が 150〜245°C (より好ましくは 170 〜235°C)で時間は 1〜120秒の範囲で幅方向に 12%以下 (好ましくは 10%以下） の制限収縮下でのリラックスを行うことが熱寸法安定性の面で好ましい。また、本発明 のフィルム積層ボードの分子配向度を本発明の範囲内に制御するためには、上記の PET—BOの屈折率をl. 600〜1. 700の範囲に制御しておくことが好ましい。本発 明に用いるフィルムの厚さは特に限定されな 、が、 10-450 μ mの範囲が多層に積 層する加工性の面で好ま ヽ。
[0034] 次に PENフィルムの製造方法について説明する。 PENは一般にナフタレン 2, 6 ージカルボン酸またはその機能的誘導体例えばナフタレン 2, 6 ジカルボン酸メ チルとエチレングリコールとを触媒の存在下、適当な反応条件の下で重縮合せしめ る公知の方法で製造される。 PENの重合度に相当する固有粘度は 0. 5以上が機械 特性、耐加水分解性、耐熱性、耐候性の点で好ましい。該固有粘度を高める方法は 減圧下または不活性ガス雰囲気下でその融点以下の温度で加熱処理や固相重合 を行うことちできる。
[0035] 二軸配向層を得るには上記に得られた PENを二軸延伸フィルムにする。該ポリマ 一を乾燥して 280〜320°Cの範囲の温度で溶融押出機によりシート状に成形し、 Tg 以下の温度でキャストし、先に説明した PET— BOと同様の方法で二軸延伸フィルム にすることができる。この場合の延伸条件は、延伸倍率は長手方向と幅方向ともに 12 0〜170°Cの温度で 2〜10倍の範囲で、延伸比率 (長手方向倍率 Z幅方向倍率）は 0. 5〜2. 0の範囲が、フィルムの厚み斑と、両軸の分子配向度制御の点で好ましい 。このフィルムは上記 PET— BOと同様の方法で熱処理され、その条件は 200〜265 °C (より好ましくは 220〜260°C)の温度で幅方向に 7%以下の制限収縮下でリラック スを与えながら 1〜 180秒間の時間が好まし ヽ。本発明のフィルム積層ボードの分子 配向度を本発明の範囲内に制御するためには、上記二軸配向 PENフィルム（以下 P EN— BOと略称する場合がある）の屈折率を 1. 600-1. 750の範囲に制御してお くことが好ましい。該フィルムの厚さは特に限定されないが、 10〜450 /ζ πιの範囲が 多層積層加工がしゃすく好まし 、。
[0036] 次に PPSフィルムの製造方法について述べる。 PPSは硫化アルカリと ρ ジクロル ベンゼンを極性溶媒中で高温高圧下に反応させる方法を用いる。特に、硫ィ匕ナトリウ ムと ρ ジクロルベンゼンを Ν -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苛性アルカリ、カルボ ン酸アルカリ金属塩などの 、わゆる重合助剤を添カ卩して、 230〜280°Cで反応させる のが特に好ま 、。重合系内の圧力及び重合時間は使用する助剤の種類や量及び 所望する重合度などによって適宜決定される。さらに、得られたポリマーを重合中の 副生塩、重合助剤の除去を目的に金属イオンを含まない水や有機溶媒で洗浄して おくことが好ま ヽ。次に上記で得られた PPSポリマーに無機粒子等を混合し榭脂組 成物を得る。
[0037] 次に PPSの二軸配向層を得るには、上記で得られた PPSを二軸延伸フィルムにす る。 PPS榭脂組成物を乾燥して更にエタストルーダーに代表される溶融押出装置に 供給し、溶融押出しシート状に成形し、 Tg以下の温度でキャストし、先に述べた PET — BOと同様の方法で二軸延伸フィルムにすることができる。この場合の延伸条件は 、長手方向、幅方向とも延伸温度が 85〜105°Cで延伸倍率が 1. 3〜4. 5倍の範囲 で、延伸比率 (長手方向倍率 Z幅方向倍率）は 0. 5〜2. 0の範囲がフィルムの厚み 斑、分子配向の制御、熱寸法安定性の面で好ましい。さらに熱処理されるが、その条 件は、 200〜融点（より好ましくは 220〜275°C)の温度で、幅方向に 15%以下の制 限収縮下でリラックスを与えながら 1〜 120秒の時間、熱処理を行うことが好ましい。 本発明のフィルム積層ボードの分子配向度を本発明の範囲内に制御するためには、 上記 PPS— BOの該配向度 OFを Edge方向、 End方向とも 0. 2〜0. 75に制御して おくことが好ましい。二軸配向 PPSフィルムの厚さは、限定されないが 10〜450 /ζ πι の範囲が多層積層の加工性がよく好ましい。
[0038] 次に本発明のフィルム積層ボードの製造方法について説明する。本発明の積層に ぉ ヽて上記で得た二軸配向層（二軸延伸フィルム)を接合する場合は接着剤層を介 することなぐ熱融着接合で積層される。この場合、各二軸配向層の表面に易接着性 を目的とした表面処理を施すことが層間の熱融着カを高める上で好ましい。該表面 処理としては、コロナ放電処理 (各種ガス雰囲気中のコロナ放電処理も含む）、常圧 または低圧、高温、低温各種条件を組み合わせたプラズマ処理、化学薬品や紫外線 、電子線等による酸ィ匕処理等が挙げられるが、本発明の目的である二軸配向層の配 向度の低下を押さえるためには比較的低温で熱融着加工できる各種ガス下での低 温プラズマ処理が特に好ましい。ここでいう低温プラズマ処理とは、熱融着したい二 軸配向フィルム表面を、電極間に直流または交流の高電圧を印加することによって 開始維持する放電にさらすことによってなされる処理で、該処理時の圧力は特に限 定されることなく処理装置、放電形式なども適宜選定すればよい。処理雰囲気はアル ゴン (Ar)、ヘリウム (He)、窒素 (N )、酸素 (O )、空気、二酸化炭素 (CO )、水蒸気
2 2 2
(H O)などが一般的に用いられるが、水蒸気含有雰囲気下が処理効率がよく特に
2
好ましい。また水蒸気は、 Ar、 He、 N、 O、空気、 COなどの別のガスで希釈しても
2 2 2
よい。
[0039] このとき、本発明においては、二軸配向層表面の熱融着面における酸素原子 (O) と炭素原子 (C)との組成比 (OZC)が 2. 5〜20%の範囲で、理論値よりも大きくなつ ていることにより良好な熱融着性を得ることができる。ここで組成比とは、二軸配向層 表面を XPS (X線電子光分光法)で測定した炭素原子数 (C)と酸素原子数 (o)との 比（ozc)をいう。また理論値とは、二軸配向層を構成する榭脂組成における組成 比で、例えば PET— BOの場合は（C10O4H8) nであるから、組成比の理論値は、 4 /10 = 0. 4000となる。 PEN— BOの場合は 0. 2857となる。また Oを含まないもの は 0となる。通常は、この種の二軸配向層の表面には炭化水素系のものが極微量付 着しているため、実測値は理論値より小さいとされる。ここで、上記の理論値を 100に したときの（OZC)が 2. 5〜20%の範囲で理論値より大きい、言い換えれば理論値 の 102. 5%〜 120%の範囲にあれば良好な熱融着性を得ることができる。
[0040] 次に熱融着による多層の積層方法は、上記で得た低温プラズマ処理した二軸配向 フィルムを所望する厚さ分重ね合わせて熱板プレス、真空プレス等の周知の方法で 熱融着する。比較的薄膜（lmm以下)で積層数が少ない場合（10層以下）は、加熱 ロールプレス法で積層することもできる。熱融着の条件は、温度 100〜融点— 50°C の範囲が各二軸配向層の配向度の低下を押さえることができ、本発明の目的である フィルム積層ボードに柔軟性を付与しやすくて好ましい。また、プレス圧力は特に限 定されないが、 l〜50kgZcm2の範囲が一般的である。また、プレス時間は積層厚さ や積層方法によって異なるが、熱融着時の温度で 1分〜 10時間の範囲が一般的で ある。積層後は徐冷し使用している榭脂組成物の Tg以下の温度にしてから取り出す 方がフィルム積層ボードの平面性の保持力 好ましい。
[0041] 次に本発明の電気絶縁ボードの製造方法について説明する。本発明で異種の基 材、例えばプレスボードと積層する場合について述べる。まず、上記で作成した本発 明のフィルム積層ボードかプレスボードの片面または両面に接着剤または粘着剤を 設ける。接着剤や粘着剤としては例えば、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、シリコ ン系等のものを用いることができる。また、接着剤または粘着剤を基材に設ける方法 としては、カット板で加工する場合は、例えば、はけ、ガラス棒等で塗布する方法があ るし、連続加工の場合は、グラビアロール法、リバースロール法、ダイコーター法等で 塗布する周知の方法を用いることができる。また、予め離型性を有する別の基材に上 記の方法で設けた接着剤層をフィルム積層ボードかプレスボードに転写する方法も ある。さらに、必要に応じて接着剤層を適当な条件で乾燥する。
[0042] このようにして得られた接着剤層付きの本発明のフィルム積層ボードまたはプレスボ ードの接着剤層面に別のプレスボードまたは本発明のフィルム積層ボードを熱板プ レス法等で積層する。積層に先駆けて本発明のフィルム積層ボードの厚さが電気絶 縁ボード全体の厚さの 50%以上になるよう調整する。
[0043] 次に、本発明の機構部品は、本発明のフィルム積層ボードを絞り成型、打ち抜き、 切削等の単体または組み合わせでカ卩ェすることによって、例えばギア、ワッシャー、 ローラー等の形状にすることができる。 実施例
[0044] 以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。先ず、各実施例'比較例で得 られた二軸配向フィルム積層ボードの諸特性の評価方法について説明する。
[0045] <物性および評価方法、評価基準 >
(1)融点
フィルム積層ボードを光学顕微鏡（100〜500倍)で断面の構成を確認し、二軸配 向フィルムボードから構成榭脂組成物を削り取り示差熱量分析法 (DSC法)で下記 条件で昇温して、融点ピークを測定した（1stラン)。
測定装置 ： PERKIN ELMER社製 DSC7
測定条件 ： 昇温速度 20°CZ分
サンプル量： lOmg
[0046] (2)厚さ
JIS C2111 (1984)に準じ、フィルム積層ボードを 1枚でマイクロメーターによって 測定する方法を採用した (測定値は 10力所測定しその平均値とした)。
[0047] (3)引張り破断強度、破断伸度
フィルム積層ボードを 500mm X 400mmの長方形に打ち抜き、 JIS C2111 (198 4)に準じ、該フィルム積層ボードの縦方向（長手方向）と横方向（幅方向）の引張り試 験を行い、その破断時の強度と伸度を求め、両方向の測定値の低い方の値を最低 値として表示した。なお、測定数は各方向各々 5とし各方向で平均値を求め、該平均 値の小さい方を最低値とした。使用した引張り試験装置は下記の通りである。 インストロン製 5581型
[0048] (4)絶縁破壊強度
JIS C2111 ( 1984)に準じ、交流で絶縁破壊電圧を測定した。厚さ当たりの絶縁 破壊電圧に換算した絶縁破壊強度 (MV,m)で表示した。使用した絶縁破壊電圧 測定機の機種は下記の通りである。なお測定数は 10個で、その内の最大値と最小 値を除 、た残り 8個の平均値で表示した。
日化テクノサービス製 HAT— 300— 100RHO
[0049] (5)二軸配向ポリエステル榭脂層の配向度 (屈折率）
JIS—K7105に規定された方法にしたがって、ナトリウム D線を光線としてアッベ屈 折率計を用いて、 25°C、 65%RHにて測定した。マウント液としてはヨウ化メチレンを 用いた。但し、ポリエテレン一 2, 6 ナフタレートフィルムの場合は硫黄ヨウ化メチレ ンを用いた。屈折率の表示は、長方形に切り出したサンプルの長手方向を A、それ に直交する方向を Tとして 2方向の値としそれぞれ測定数 3の平均値で示した。測定 用サンプルは、光学顕微鏡（10〜： LOO倍)で二軸配向フィルム積層ボードの断面構 成を確認し、必要な部分を機械的またはレーザーでスライスし測定可能な厚さ（100 μ m以下）まで研磨加工して作成した。
[0050] (6)二軸配向 PPS榭脂層の配向度（OF)
試料の配向方向をそろえて厚さ lmm、幅 lmm、長さ 10mmの短冊状に切り出しお よび Zまたは成型 (成型時の各層の固定はコロジオンの 5%酢酸アミル溶液を用 ヽた )し、二軸配向榭脂層の膜面に沿って X線を入射 (Edgeおよび End方向）してプレー ト写真撮影した。 X線発生装置は理学電機製 D— 3F型装置を用い、 40KV— 20m Aで Niフィルターを通した Cu— K a線を X線源とした。
試料 フィルム間の距離は 41mmでコダック社製ノンスクリーンタイプフィルムを用 い多重露出（15分及び 30分)法を採用した。次にプレート写真上の（200)ピークの 強度を Φ = 0° (赤道線上） 10° 、 20° 、30° の位置で写真の中心から半径方向 にデンシトメータを走査し黒ィ匕度 Iを読みとり各試料の配向度 (OF)を
OF =I ( = 30° ) /ΐ ( = 0° )
と定義した。 ここで、 Ι ( φ = 30° )は 30° の走査の最大強度、 Ι ( φ =0° )は赤道線走査の最 大強度である。なお、 Ι ( φ =0° )は0 =0° と φ = 180° 、Ι ( φ 30° )は0 = 30° と φ = 150° の強度の平均値を用いた。ここでデンシトメータの測定条件は次のとお りである。
装置は小西六写真工業社製サクラマイクロデンシトメータモデル PDM— 5タイプ A を使用し、測定濃度範囲は 0. 0〜4. 0D (最小測定面積 4 m2換算)光学系倍率 10 0倍でスリット幅 1 μ m、高さ 10 を使用しフィルム移動速度 50 mZ秒でチャート速 度は ImmZ秒である。なお測定数は Edge、 End各々の方向につき、 3個ずっとしそ の平均値を用いた。
測定は、光学顕微鏡（10〜： L00倍)で二軸配向フィルム積層ボードの断面構成を 確認し、必要な部分を機械的またはレーザーでスライスまたは積層して測定可能な 厚さまで研磨カ卩ェして作成したものを用いる。
[0051] (7)耐熱性
長期耐熱温度は、電力業界では最低限 E種 (UL746B等の規格で認定されて 、る 機械特性の温度インデックスで 120°C)は必要と考え該 E種材料 10°C以上と決め た。ァレニウスプロットから推測して温度 155°Cで 700時間エージングした後のフィル ム積層ボードの破断伸度保持率を測定し下記の基準で判定した。なお、測定数は各
5個としその平均値を用いた。
[0052] (i)破断伸度保持率
(初期値の破断伸度—エージング後の破断伸度) Z初期値の破断伸度 X 100 (%) 破断伸度は上記（3)の方法で初期値の破断伸度が低い方向のみ測定し、 n= 5の 平均を用いて破断伸度保持率を計算した。エージングする試料は、予め引張り試験 のサイズにサンプリングしてエージングした。
[0053] (ii)評価基準
〇：破断伸度保持率が 50%以上
△:破断伸度保持率が 50%未満、 40%以上
X：破断伸度保持率が 40%未満
[0054] (8)柔軟性 試料ボードを 100mm角に切り出し 4角にボルトを通す穴を打ち抜く。さらに該サン プルの中央部にも同様の穴を一力所開ける。各 4頂点をボルトで水平に固定する。中 央部は、この水平面を基準にそれより 5mm低い位置でボルトを締めて固定されるよう にする。中央部のボルトを徐々に締め、湾曲するサンプルの状態を観察し下記の基 準で判定した。なお、該評価は各 2回行った。
〇：湾曲したときに割れたり亀裂が入ったりせず、外観上全く問題がない。
△:中央のボルトを締め終えた時に、若干の亀裂が入っている。
X：中央のボルトを締め終える前または後に完全に割れたり亀裂が入る。
[0055] (9)加工性
試料ボードにドリルで穴をあけ、小型鋸で半径 20mmの円形状に切削加工し下記 の外観観察で合否判定した。
〇：切削加工が容易に行え、切削箇所に切り粉が付きに《切削端面もなめらかであ る。また、鋸やドリルの汚れもない。
△：切削加工は容易に行えるが、切り粉が比較的つきやす!/ヽか切削端面も少しガタ ガタして!/、る、または鋸やドリルに多少付着物が発生する。
X：切削加工がしにくい。切削面に切り粉が付きやす力 たり、端面もガタガタしてお り修正するのに時間が必要。鋸やドリルに付着物が多く長時間加工が困難。
[0056] (10)電気絶縁ボードの積層構成比率
電気絶縁ボードの断面を光学顕微鏡（10〜100倍)で観察、写真撮影しその断面 写真の寸法を実測し積層構成比率に軸配向フィルム積層厚さ Z全厚さ X 100)を 求め％で表示した (異なる場所で 3回測定した平均値で表した)。なお接着剤層はそ のトータル厚さが 100 m以下の場合はカウントしないことにした。
[0057] 実施例 1
(1)二軸配向フィルムの製造
二軸配向フィルムの榭脂組成物として PETを用い、下記の方法で二軸配向 PETフ イルムを製造した。
[0058] (i) PETポリマーの製造
ジメチルテレフタレート 100部（以下部は質量部を表す）にエチレングリコール 64部 を混合し、さらに触媒として酢酸マグネシウムを 0. 06部および三酸ィ匕アンチモン 0. 03部を添カ卩し、 150〜235°Cまで昇温しながらエステル交換反応を行った。これにト リメチルホスフェートを 0. 02部添カ卩して徐々に昇温、減圧して 285°Cの温度で 3時間 重合を行った。得られたポリエチレンテレフタレート (PET)の固有粘度 [ 7? ]は 0. 64 で融点は 260°Cであった。このポリマーを長さ 4mmのチップ状に切断した。このようし て得られたポリマーを PET— 1とする。
[0059] (ii)二軸配向 PETフィルムの製造
上記で得た PET— 1に 10質量％のシリカ（粒径 0. 3 m)を含有したマスターチッ プを用い、最終的に 0. 1質量％になるように該粒子を含有しない PET— 1で希釈しミ キサ一で攪拌混合した後、温度 180°C、真空度 0. 5mmHgで 2時間の条件で真空 乾燥を行い、 90mm孔径の溶融押出機に投入して 25°Cに保った冷却ドラムに静電 印加密着してキャストした。押出温度は 270〜290°Cであった。得られたシートの厚さ は 1. 4mmであった。このシートを逐次二軸延伸法により、温度 90°Cでフィルムの長 手方向に 3. 3倍延伸し、引き続き後続するテンターにこのフィルムを供給し、温度 95 °Cで幅方向に 3. 3倍延伸した。さらにその後同一テンター内で 220°Cの温度で熱処 理し、幅方向に 5%のリラックスを行った。得られた二軸配向 PETフィルムの厚さは 12 5 mで配向度は長手方向が 1. 643、幅方向が 1. 635であった。この二軸配向 PE Tフィルムを PET— BO— 1とする。
[0060] (2)フィルム積層ボードの製造
上記で得られた PET— BO— 1の両面に低温プラズマ処理を以下の方法、条件で 施した。内部電極方式の低温プラズマ処理装置で、処理ガスに Arを用い、圧力は 4 0Pa、処理速度は lmZ分、処理強度（印加電圧 Z (処理速度 X電極幅)で計算した 値）は 500W.min/m2とした。該低温プラズマ処理表面の（O/C)は、理論値比 10 %大きい値であった。
[0061] 上記の低温プラズマ処理した PET— BO— 1を 51層重ねて、温度 140°C、圧力 40 kg/cm2, 0. 5時間の条件で熱板プレス装置にて多層融着積層した。また積層面積 は 0. 6m角であった。積層後は急に圧力を開放せず熱板の温度が 30°Cまで冷却し てカゝら圧力を開放させフィルム積層ボードを取り出した。得られたフィルム積層ボード の厚さは 6. 4mmで柔軟性を有し、密着力が良好なものであった。このようにして得ら れたフィルム積層ボードを積層ボード— 1とする。
[0062] 実施例 2
PET— BO— 1を実施例 1の方法で両面に低温プラズマ処理を施し、熱板プレス方 式で実施例 1と同様 51層重ね多層融着積層した。この時熱板プレスの条件は、温度 200°C、圧力 40kgZcm2で 3時間とした。積層後の積層ボードの取り出しは実施例 1 と同じ条件にした。得られたフィルム積層ボードは厚さが 6. 4mmで実施例 1の積層 ボード 1に比べて若干へイジ一であつたが柔軟性を有し密着力も良好であった。こ のフィルム積層ボードを積層ボード一 2とする。
[0063] 実施例 3
PET— BO— 1を実施例 1の方法で両面に低温プラズマ処理を施し、熱板プレス方 式で実施例 1と同様 51層重ね多層融着積層した。この時、熱板プレスの条件は、温 度 220°C、圧力 40kgZcm2で 5時間とした。積層後の積層ボードの取り出しは実施 例 1と同じ条件にした。得られたフィルム積層ボードの厚さは 6. 4mmで実施例 2の積 層ボード 2に比べてさらにへイジ一であつたが柔軟 ¾はまだ保持して 、た。このフィ ルム積層ボードを積層ボード 3とする。
[0064] 比較例 1
実施例 1の PET— 1を実施例 1の方法でシリカ (粒径 0. 3 m)を添加し、未延伸、 無配向のシートを溶融押出成形した。この時、シート厚さが 125 mになるよう調整し た（PET— NO— 1とする）。 PET— NO— 1の両面に実施例 1の方法で低温プラズマ 処理を施し、該シートを 51層重ねて熱融着積層した。熱融着積層の条件は熱板プレ ス法を用い温度は 130°C、圧力は 5kgZcm2、時間 0. 5時間とした。該積層ボードの 取り出し温度は常温であった。また得られたボードの厚さは 6. 4mmであった。このよ うにして得られたフィルム積層ボードを積層ボード一 4とする。
[0065] 比較例 2
(1)二軸配向フィルムの製造
二軸配向フィルムのプラスチック榭脂として共重合 PETを用い、下記の方法で二軸 延伸共重合 PETフィルムを製造した。 [0066] (i)共重合 PETの製造
共重合 PETの重合において、テレフタル酸ジメチル 83質量部、イソフタル酸を 17 質量部、エチレングリコール 67質量部の混合物に、酢酸マグネシウムを 0. 08質量 部、三酸化アンチモン 0. 022質量部をカ卩え、徐々に昇温し最終的には 220°Cでメタ ノールを留出しながらエステル交換反応を行った。ついでリン酸 85%水溶液 0. 019 質量部と平均粒径 0. 8 mの凝集シリカ粒子が榭脂中の粒子濃度 0. 06質量％に なるようエチレングリコールスラリーを添加し、徐々に昇温、減圧し最終的に 280°C、 1 hPaまで昇温、減圧し、固有粘度 [ 7? ]が 0. 62になるまで重縮合反応を行い共重合 PETを得た。このポリマーを長さ 4mmのチップ状に切断した。得られたポリマーの融 点は 220°Cであった。
[0067] (ii)二軸配向共重合 PETフィルムの製造
実施例 1の方法で、上記の共重合 PETを温度 150°C、真空度 0. 5mmHgで 3時間 真空乾燥を行い、 260〜270°Cで溶融押出、キャストした。さらに得られた未延伸シ ートを、長手方向に温度 110°Cで 3. 2倍、幅方向に 120°Cで 3. 5倍延伸した。さらに 170°Cの温度で熱処理し幅方向に 5%のリラックスを行った。得られた二軸配向フィ ルムの厚さは 100 /z mで配向度は長手方向 1. 643、幅方向が 1. 631であった。こ のフィルムを PET— BO— 2とする。
[0068] (2)フィルム積層ボードの製造
実施例 1の方法、条件で低温プラズマ処理を施し、実施例 1の方法で 64層を重ね 合わせて熱融着積層した。低温プラズマ処理表面の (OZC)は、理論値比 10%大き い値であった。この時、積層温度は 130°Cで熱融着積層の圧力、時間は実施例 1と 同様にした。このようにして得られた積層ボードの厚さは 6. 4mmで、該ボードを積層 ボード 5とした。
[0069] 実施例 4
(1)二軸配向フィルムの製造
二軸配向フィルムのプラスチック榭脂として PPSを用い、下記の方法で二軸配向 P PSフィルムを製造した。
[0070] (i) PPS榭脂組成物の製造 オートクレーブに硫化ナトリウム 32. 6kg (250モル、結晶水 40質量0 /0含む）、水酸 ィ匕ナトリウム 100g、 安息香酸ナトリウム 36. 1kg (250モル）、及び N—メチル—2— ピロリドン (以下 NMPと略称する場合がある） 79. 2kgを仕込み攪拌しながら徐々に 2 05°Cまで昇温し、水 6. 9kgを含む留出液 7. 0リットルを除去した。残留混合物に 1, 4—ジクロルベンゼン 37. 5kg , ¾tJ^NMP20. Okgを加え、 265。Cで 4時 間加熱した。反応生成物を熱湯で 8回洗浄し、溶融粘度 3100ボイズ、ガラス転移温 度 91°C、融点 285°Cの高重合度 PPSを得た。このようして得られた PPSポリマーに 1 μ m粒径の炭酸カルシウム粒子を 0. 2質量0 /0ミキサーでブレンドし 30mm孔径の小 型 2軸のエタストルーダーに投入して 310°Cの温度で溶融混練させガット状の PPS榭 脂組成物を得た。さらに該ガットを 5mm長にカットしてペレツトイ匕した。このようにして 得られた PPS榭脂糸且成物を PPS— 1とする。
[0071] (ii)二軸配向 PPSフィルムの製造
上記で得られた PPS— 1を 180°Cの温度で 3時間真空乾燥 (真空度： 8mmHg)し た後、 40mm孔径のエタストルーダーのホッパーに投入する。温度 310°Cで溶融押 出し直線上のリップを有する Tダイ（幅 300mm、間隙 2mm)力もシート状に押し出し 、表面温度を 30°Cに保った金属ドラムにキャストして冷却固化した。得られた未延伸 、無配向シートの厚さは 1400 mであった（PPS— NO— 1とする）。 PPS— NO— 1 を逐次二軸延伸法により、長手方向に延伸温度 98°Cで 3. 9倍延伸し、幅方向に延 伸温度 98°Cで 3. 5倍延伸した。また熱処理は温度 270°Cで 1分間行い、 7%の制限 収縮でリラックスを施した。得られた二軸配向 PPSフィルムの厚さは 100 mであり、 配向度 OFは Edge方向が 0. 32、 End方向が 0. 30であった。このフィルムを PPS— BO— 1とする。
[0072] (2)フィルム積層ボードの製造
PPS— BO— 1の両面に、実施例の方法および条件で低温プラズマ処理を施した。 該プラズマ処理表面の（OZC)は、理論値比で 7%大きい値であった。その後、この フィルムを 64層重ね合わせて実施例 1の熱板プレス法で熱融着積層を行った。熱板 プレスの条件は温度 180°C、圧力 40kgZcm2で時間は 1時間とした。該積層ボード の取り出しは、加圧した状態で温度 30°Cまで冷却した後に行った。このようにして得 られた二軸配向フィルム積層ボードは厚さが 6. 4mmで柔軟性、密着性は良好であ つた。このボードを積層ボード一 6とする。
[0073] 実施例 5
実施例 4の方法、条件で PPS— BO— 1の両面に低温プラズマ処理したフィルムを 64層重ね合わせて、実施例 4の方法で熱融着積層した。この時の熱板プレス温度は 250°C、圧力 40kgZcm2で 1時間の条件を採用した。得られたフィルム積層ボードの 厚さは 6. 4mmで少し黒っぽい色調となった。該ボードを積層ボード— 7とする。
[0074] 実施例 6
(1)二軸配向フィルムの製造
二軸配向フィルムのプラスチック榭脂として共重合 PPSを用い、下記の方法で二軸 配向共重合 PPSフィルムを製造した。
[0075] (i)共重合 PPS榭脂組成物の製造
オートクレーブに 100モルの硫化ナトリウム 9水塩、 45モルの酢酸ナトリウムおよび 2 5リットルの NMPを仕込み、攪拌しながら徐々に 220°Cまで昇温して含有されている 水分を蒸留により除去した。脱水が終了した系内へ主成分モノマーとして 80モルの p ージクロルベンゼン、副成分モノマーとして 19. 8モルの m—ジクロルベンゼン、およ び 0. 2モルの 1, 2, 4 トリクロルベンゼンを 5リットルの NMPとともに添カ卩し、 170°C で窒素を 3kgZcm2に加圧封入後昇温し 260°Cにて 4時間重合した。重合終了後冷 却し、蒸留水中にポリマーを沈殿させ、 150メッシュ目開きを有する金網によって、小 塊状ポリマーを採取した。
[0076] このポリマーを 90°Cの蒸留水により 5回洗浄した後、減圧下 120°Cにて乾燥して溶 融粘度が 1000ボイズ、融点が 245°Cの白色粒状の共重合 PPSを得た。さらにこの ポリマーに平均粒径 0. 5 mの球状シリカを 0. 5重量％配合しプレンダ一で均一混 合させた後、 30mm孔径の 2軸溶融押出機にて、温度 300°Cでガット状に押し出し、
5mm長程度にカットしてペレツトイ匕した。
[0077] (ii)二軸配向 PPSフィルムの製造
実施例 4と同じ方法で熱処理温度のみ 220°Cにして二軸延伸フィルムにした。得ら れたフィルムの厚さは 100 mであり配向度 OFは Edge方向が 0. 37、 End方向が 0 . 35であった。この二軸配向 PPSフィルムを PPS— BO— 2とする。
[0078] (2)フィルム積層ボードの製造
実施例 4と同じ方法で熱板プレス温度を 150°Cにして 64層の融着積層を行った。 なお低温プラズマ処理表面の（OZC)は理論値比で 7%大きい値であった。得られ た積層ボードは柔軟性があり密着性がよいものであり厚さは 6. 4mmであった。該ボ 一ドを積層ボード— 8とする。
[0079] 比較例 3
実施例 1で得た PET— BO— 1の両面に、実施例 1と同様の条件で低温プラズマ処 理を施し、下記の接着剤を介して PET— BO— 1を 47層積層した。
使用した接着剤 ： エポキシ系接着剤で調合内容は以下である。
ポリアミド榭脂（ヘンケル社製バーサロン 1105) 60重量0 /0、ビスフエノール A系ェポ キシ榭脂（シェル社製ェピコート 834) 30重量％、ダイマー酸系グリシジルエステル変 成物（シェル社製ェピコート 872) 8重量％、イミダゾール 2重量％の混合物をジメチ ルホルムアミドに混合溶解し 40重量％、 2ボイズの接着剤溶液とした。
[0080] 上記の接着剤をリバースロールコーターを用い PET— BO— 1の片面に厚さ 10 m (Dry)になるよう調整し塗布した。積層の条件は熱板プレス方式で温度が 100°C、 圧力が 3kgZcm2で行 、、その後加圧した状態で 100°Cで 5時間接着剤の熱硬化を おこなった。得られた積層ボードの厚さは 6. 4mmであり、このボードを積層ボード 9とする。
[0081] 比較例 4
比較のために芳香族ポリアミド繊維で構成された厚さ 6. 4mmのボードとしてノーメ ックス Hボード (デュポン帝人アドバンスドペーパー (株)製）を準備した。このボードを ァラミドボ一ドー 1とする。
[0082] 実施例 7
実施例 1の方法で二軸配向 PETフィルムの積層数を変更し、 32層品の二軸配向 P ETフィルムの積層ボードを作成した。一方、比較例 4で使用したァラミドボードの 0. 8 mm厚さのものを準備した。ここで 32層の積層ボードを芯層にし、その片側に上記の ァラミドボードを 2層積層し、他方側に該ボードを 1層積層した。積層方法は比較例 3 で用いた接着剤を、離型カ卩ェした PETフィルム (厚さ 25 μ m)の片面に比較例 3の方 法、条件で接着剤を塗布、乾燥後ァラミドボード側に転写し、該接着剤層を介して積 層して電気絶縁ボードを作成した。接着剤の硬化条件は比較例 3の条件を採用した 。厚さは 6. 4mmになるよう調整し、得られた電気絶縁ボードを絶縁ボード— 1とする
[0083] 実施例 8
実施例 7の方法で、 PET— BO— 1を 27層積層した積層ボードを作成し、その両面 に 0. 8mm厚さのァラミドボードを 2層ずつ積層し、厚さ 6. 6mmの電気絶縁ボードを 得た。該ボードを絶縁ボード— 2とする。
[0084] 比較例 5
実施例 7の方法で、 PET— BO— 1を 20層積層した積層ボードを作成し、その両面 に 0. 8mm厚さのァラミドボードを片側に 3層、他方側に 2層積層し、厚さ 6. 5mmの 電気絶縁ボードを得た。該ボードを絶縁ボード— 3とする。
[0085] 実施例 9
実施例 1の方法で得た PET— BOのプラズマ処理品を 28層重ね、その上に共重合 PETの二軸配向フィルムをプラズマ処理した PET— BO— 2を 29層ずつ重ね合わせ 、温度 130°C、圧力 40kgZm2、時間 0. 5時間の条件で熱板プレスを行い、ホモ PE Tの二軸配向層と共重合 PETの二軸配向層との複合電気絶縁ボードを作成した (厚 さ： 6. 4mm)。このボードを絶縁ボード一 4とする。
[0086] 比較例 6
実施例 9の方法で、 PET—BO— 1を 21層重ね、その上に PET— BO— 2を 38層 積層して、実施例 1と同じ積層構成で積層比が異なる厚さ 6. 43mmの電気絶縁ボー ド (絶縁ボード— 3とする）を作成した。
[0087] 実施例 10
実施例 1で作成した 6. 4mm厚さの積層ボードを用い、切削加工、研磨加工により 直径 30mm、幅 6. 4mmのギアを作成した。
各実施例および比較例の評価の結果を表 1、 2に比較して示す。
[0088] [表 1]
Figure imgf000027_0001
2. 引張特性の測定値の下段にしめす各方向は、 ISffi 定値の方向を示す。
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
s008 本発明の二軸配向フィルム積層ボードは、機械強度が高ぐ電気絶縁性、耐熱性 に優れ、柔軟性を保持した二軸配向フィルムの特性が備わったボードであり、さらに 優れた加工性を有するものである。該ボードは、高強度、柔軟性と電気絶縁性が優 れるために電気絶縁層の厚みを薄くでき軽薄短小化、設計の自由度が向上したもの である。このことは、本発明のフィルム積層ボード（実施例 1〜6)と比較例 4の従来の 絶縁ボードであるァラミドボード— 1と比較するとよく判る。
[0091] 実施例 1〜3、比較例 1は PET— BOを多層に融着積層したフィルム積層ボードで あり、ボードを構成する二軸配向フィルム層の配向度 (屈折率）が低下し無配向に近 づくに従って機械特性、柔軟性、耐熱性が低下する傾向があり、無配向状態になつ た比較例 1の積層ボードー4は耐熱性、柔軟性を含む機械特性が本発明の目的を 達成できないことが判る。また、実施例 4、 5は PPS— BOを用いたフィルム積層ボー ドの配向度と機械特性の関係を示したものである力 前述の PET— BOの場合と同 様に配向度 OFの上昇 (配向度の低下）に従って機械特性、柔軟性が低下する傾向 にある。
[0092] また、実施例 1の積層ボード 1、比較例 2の共重合 PET— BOを用いた積層ボー ドー 5、実施例 4の PPS— BOを用いた積層ボード 6、実施例 6の共重合 PPS— BO を用いた積層ボードー8の結果から、融点が低下すると耐熱性が低下する傾向があり 、本発明の目的である長期耐熱性を必要とする絶縁分野には融点が 240°C以上の プラスチック榭脂からなる二軸配向層を用いる必要があることが判る。
[0093] また比較例 3の積層ボード— 9の結果力 判るように、接着剤を用いて各層を積層 すると使用する接着剤の量が多く該層の耐熱劣化が積層ボード全体に影響を及ぼし 本発明の目的が達成できなくなる。さらに、加工時に接着剤がにじみ出したり、打ち 抜き加工用の金型やドリル、刃物等に付着して加工性を著しく低下させる。
[0094] 本発明における積層では、熱融着を選定しており上記のような問題は発生しない。
また、二軸配向フィルム層の配向度を出きるだけ低下させないためには、プラズマ処 理 (好ましくは低温プラズマ処理)を施し出きるだけ低温で熱融着する必要がある。本 発明におけるプラズマ処理による低温熱融着は、密着力が強ぐ打ち抜き、絞り成形 、切削等の各種加工に対しても充分耐えるものであった。 [0095] 次に本発明の電気絶縁ボードについてである力 本発明の二軸配向フィルム積層 ボードに他の電気絶縁材料層を積層して各分野に展開できる力 優れた機械強度、 柔軟性、耐熱性、絶縁性を兼ね備えた高機能電気絶縁材を要求される分野には、電 気絶縁ボード全体の厚さに対し 50%以上の厚さが本発明の二軸配向フィルム積層 ボードでないと機械特性 (柔軟性)、耐熱性等が保持できない。表 2に示すように実施 例 7、 8及び比較例 5の絶縁ボード 1〜3ではァラミドボードと本発明の PET— BO からなる積層ボードの複合であり、ァラミドボードのように耐熱性はあるが機械特性 ( 柔軟性）、絶縁性に乏しい素材と積層して電気絶縁ボードとして用いる場合は該ボー ドの全厚に対して二軸配向フィルム積層ボードが 50%以上含まれていないと柔軟性 が保持できないとともに絶縁破壊強度も低下する。また実施例 9、比較例 6の絶縁ボ 一ドー 4〜5の評価結果では、耐熱性の低!、素材と組み合わせた場合の試験例であ る力 やはり本発明の二軸配向フィルム積層ボードが全厚に対して 50%以上の厚さ を有しな ヽと耐熱性が保持できなヽことが判る。
[0096] 実施例 10では本発明の二軸配向フィルム積層ボードを切削加工して製造した機 構部品（ギア）の一例である。該ギアをシャフトに取り付け回転機器にセットして長時 間運転したが摩耗等の問題が全くな力つた。また金属ギアを用いたものに比較して 回転機器が軽量化され、シャフトにかかる負荷が軽減され設計の自由度が向上した 産業上の利用可能性
[0097] 本発明の二軸配向フィルム積層ボードは、各種電気絶縁ボードや各種機構部品 に用いて好適なものである。

Claims

請求の範囲
[1] 融点が 240°C以上の榭脂組成物力もなる二軸配向フィルムが、接着剤を介すること なく多層に積層された厚さ 0. 5mm以上のボードであって、該ボードを長方形に打ち 抜いて測定した長手方向と幅方向の破断伸度のうちの最小値が 25%以上であること を特徴とする二軸配向フィルム積層ボード。
[2] 前記二軸配向フィルムが二軸配向ポリエステルフィルムであって、積層後の二軸配 向フィルム層の屈折率が 1. 590以上である、請求項 1記載の二軸配向フィルム積層 ボード。
[3] 前記二軸配向フィルムが二軸配向ポリフエ-レンサルファイドフィルムであって、積 層後の二軸配向フィルム層の広角 X線回折法によって求めた End方向および Edge 方向いずれもの配向度 OFが 0. 85以下である、請求項 1記載の二軸配向フィルム積 層ボード。
[4] 全体の厚さの 50%以上が請求項 1〜3のいずれかに記載の二軸配向フィルム積層 ボードで構成されて 、る電気絶縁ボード。
[5] 請求項 1〜3のいずれかに記載の二軸配向フィルム積層ボードを基材とし、該基材 に加工を施すことにより製造された機構部品。
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