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JP6410716B2 - 絶縁被覆材料及びその利用 - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁被覆材料及びその利用に関し、特に、航空宇宙用の電線・ケーブル等に使用される絶縁被覆材料及びその利用に関する。
航空宇宙用の電線やケーブル用絶縁材は、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、難燃性のほか、耐摩耗性(Abrasion resistance)、耐カットスルー性(切断抵抗性)等の耐久特性が要求される。
例えば、航空宇宙用の電線等用として、優れた切断抵抗性を示す多層ポリイミド−フルオロポリマー絶縁構造及び絶縁ワイヤ・ケーブル等が開発されている(例えば、特許文献1〜3)。
日本国公開特許公報「特開平10−100340号」 米国公開公報「2010/0282488号」 米国特許公報「7022402号」
上記の耐久特性のなかでも重要な特性として、耐摩耗性が挙げられる。特に、安全確保の観点から航空宇宙用の電線・ケーブル等に用いられる絶縁被覆材料にとって、耐摩耗性は高ければ高いほど好ましいといえる。このため、耐摩耗性に優れた新たな絶縁被覆材料の開発が強く求められていた。
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、特定のひずみ時応力を有する樹脂を用いることにより、耐摩耗性に優れた絶縁被覆材料が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の発明を包含する。
(1)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上である絶縁被覆材料。
(2)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムの厚さ(μm)と耐摩耗性 (Abrasion resistance)(回)とが、式(A)
絶縁フィルムの厚さ<6.05×ln(Abrasion resistance)+11.0 …(A)
(ただし、上記Abrasion resistance は、絶縁フィルム/テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)/1mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材/上記積層体/緩衝材/SUS板となるように部材を重ね合わせて、280℃にて10分間、78kgf/cmの圧力を加えることで評価用ワイヤーを得た後、当該得られた評価用ワイヤーについて、British Standard Aerospace Series BS EN3475-503に則って、Abrasion resistance(耐摩耗性)測定を5回実施した、その平均値である)
の関係を満足する絶縁被覆材料。
(3)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記ジアミン成分は、p−フェニレンジアミン(PDA)を65〜100モル%の割合で含み、上記酸二無水物成分は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を20〜100モル%の割合で含むものである絶縁被覆材料。
(4)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料の製造方法であり、
上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
上記ポリアミド酸は、
(A)酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、
(B)上記(A)工程で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリアミド酸を合成する工程、
を有する製法により得られるものであり、
上記絶縁フィルムに対して、上記接着層を形成する工程を有し、
上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、下記に表されるエーテル量が35.0モル%以上70.0モル%以下である絶縁被覆材料の製造方法:
エーテル量:(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分が含有するエーテル結合由来の酸素原子の総和モル%。
(5)上記(1)〜(3)のいずれかの絶縁被覆材料を備える絶縁ケーブル。
(6)上記(4)の絶縁被覆材料の製造方法を一工程として含み、当該絶縁被覆材料の製造方法により得られた絶縁被覆材料を、電気導体に巻き付ける工程を含む絶縁ケーブルの製造方法。
本発明に係る絶縁被覆材料によれば、耐摩耗性に優れるという効果を奏する。このため、例えば、航空宇宙用の電線・ケーブル等に用いた場合に有用である。
本発明の一実施形態に係る絶縁被覆材料が備える絶縁フィルムの物性を示すものであり、実施例で得られた絶縁フィルムの厚さ(μm)と Abrasion resistance(回)との関係を示すグラフである。 図1のグラフに式(A)〜(C)を重ねて記載したものであり、図1のグラフと、式(A)〜(C)との関係を示すグラフである。
本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を、それぞれ意味する。
〔実施形態1〕
<1.絶縁被覆材料>
本発明に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であるものであればよく、その他の具体的な構成、材料等については特に限定されるものではない。
本発明者らは、絶縁被覆材料の耐久性について鋭意検討を重ねた結果、絶縁被覆材料のベースフィルムとして使用する絶縁フィルムが、(i)高い降伏強度を有すること、かつ(ii)塑性変形しにくいこと、の二つの条件を満たす場合、絶縁被覆材料とした際に優れた耐摩耗性を示すという新規知見を見出した。
上記「降伏強度」は、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の「5%ひずみ時応力」により評価することができる。例えば、「高い降伏強度を有すること」は、本明細書では「5%ひずみ時応力が180MPa以上であること」を意図する。
上記「塑性変形しにくい」特性は、塑性変形時において応力が増加していくこと、又は塑性変形時に必要な応力が大きいこと、を意図したものである。上記「塑性変形しにくい」特性は、例えば、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した結果を、縦軸に“応力(MPa)”、横軸に“ストローク(mm)”のグラフとして表した場合における「傾き(すなわちs−s曲線の傾き)」と言い換えることができる。具体的には、s−s曲線における、“5%ひずみ時応力”〜“15%ひずみ時応力”の間の傾き、“10%ひずみ時応力”〜“15%ひずみ時応力”の間の傾き、“10%ひずみ時応力”〜“20%ひずみ時応力”の間の傾き、又は“15%ひずみ時応力”〜“20%ひずみ時応力”の間の傾き等を例示することができる。しかし、絶縁フィルムによっては、上記傾きを読み取るための直線になる“x%ひずみ時応力”が異なるため、上記「塑性変形しにくい」特性を、当該“傾き”にて一概に定義することは困難である。それゆえ、本明細書では、上記「塑性変形しにくい」特性について、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の「15%ひずみ時応力」により評価することとする。具体的には、本明細書では、上記「塑性変形しにくい」特性とは、本発明が意図する所望の効果を達成するためには、上述した“高降伏強度”という特性も必要であることを考慮して、「15%ひずみ時応力が225MPa以上であること」であることが好ましい。
また、上記「塑性変形しにくい」特性は、さらに、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の「10%ひずみ時応力」及び/又は「20%ひずみ時応力」を用いて評価することもできる。例えば、本発明の絶縁被覆材料において、上記絶縁フィルムは、さらに、上記10%ひずみ時応力が210MPa以上であることが好ましく、及び/又は、20%ひずみ時応力が235MPa以上であることが好ましい。また、25%ひずみ時応力を用いて表してもよく、この場合、25%ひずみ時応力は、250MPa以上であることが好ましい。
また、本発明者らの検討の結果、絶縁被覆材料の耐摩耗性の向上のためには、
(ア)単に絶縁フィルムの弾性率が高いだけでは不十分な場合があること、
(イ)単に絶縁フィルムの破壊強度(絶縁フィルムが破断するまで延長したときの“ひずみ時応力”の強さ、最大試験応力とも換言できる)が高いだけでは不十分な場合があること、
(ウ)単に絶縁フィルムの降伏強度が高いだけでは不十分な場合があること、
(エ)単に「塑性変形しにくい」だけでは不十分な場合があること、
(オ)絶縁フィルムの降伏強度が高く、かつ塑性変形しにくいことが有効であること、
との知見も見出されている。すなわち、本発明では、絶縁フィルムが、高降伏強度であって、かつ塑性変形しにくい、という両方の特性を同時に満たす必要がある。かかる知見は、従来知られたものではなく、本発明者らが独自に見出した画期的な新規知見である。
本明細書中、「x%ひずみ時応力」とは、ひずみが規定の値(x%)に達したときの応力を意味する。例えば、応力−ひずみ曲線が降伏点を示さないときに用いられるものである。なお、参考までに述べると、「x%ひずみ時応力」とは、一般的に定義されている指標であり、いわゆる特殊パラメータではない。例えば、xの値は試験対象の材料の規格、又は受渡当事者間の協定に従うことがJIS規格(JIS K7161)で規定されている。ただし、本明細書中、「x%ひずみ時応力」の定義は、後述するASTM D882の測定を優先するものとし、JIS規格はあくまで参考情報とする。
「x%ひずみ時応力」の測定方法は、引張弾性率の測定データから求めることができる。なお、引張弾性率の測定はASTM D882にしたがって行う。
上記絶縁フィルムは、「5%ひずみ時応力」が200MPa以上であることがより好ましく、「10%ひずみ時応力」は220MPa以上であることがより好ましく、「15%ひずみ時応力」は235MPa以上であることがより好ましく、「20%ひずみ時応力」は245MPa以上であることがより好ましい。また、「25%ひずみ時応力」は260MPa以上であることがより好ましい。
また、上記絶縁フィルムは、「5%ひずみ時応力」が210MPa以上であることがさらに好ましく、「10%ひずみ時応力」は230MPa以上であることがさらに好ましく、「15%ひずみ時応力」は245MPa以上であることがさらに好ましく、「20%ひずみ時応力」は255MPa以上であることがさらに好ましい。また、「25%ひずみ時応力」は265MPa以上であることがさらに好ましい。
なお、絶縁フィルムによっては、伸びが悪いものも存在することから、例えば、「20%ひずみ時応力」や「25%ひずみ時応力」を測定できない場合も考えられる。このような場合、本発明の趣旨より、少なくとも、「5%ひずみ時応力」と「15%ひずみ時応力」が測定できればよく、「20%ひずみ時応力」や「25%ひずみ時応力」は参考とする必要はないことを念のため付言しておく。
また、本発明の技術思想に鑑みれば、「x%ひずみ時応力」は、高ければ高いほど好ましいといえ、特に上限を設ける必要性はないが、あえて設定するとすれば、「5%ひずみ時応力」の上限は500MPaであることが好ましく、「10%ひずみ時応力」の上限は540MPaであることが好ましく、「15%ひずみ時応力」の上限は560MPaであることが好ましく、「20%ひずみ時応力」の上限は580MPaであることが好ましい。
絶縁フィルムの厚さは、特に限定されないが、例えば、25μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、17μm以下であることが特に好ましい。下限については特に限定されないが、例えば、5μm以上であればよい。
絶縁フィルムの厚みと耐摩耗性(Abrasion resistance)との関係について述べると、絶縁フィルムの厚みが増加するほど、耐摩耗性も増加する傾向にある。一方、例えば、航空機に用いられる絶縁ケーブルでは、軽量化が強く要求される。絶縁フィルムの厚みを単純に増加させると耐摩耗性は改善するが、重量の増加につながることから問題となる。つまり、絶縁フィルムの厚みを可能な限り増加させることなく、耐摩耗性を向上させることが求められている。本発明に係る絶縁被覆材料は、フィルム厚が大きいときは当然のこと、フィルム厚が薄い場合であっても、従来のものと比べて優れた耐摩耗性を有する。
また、本発明に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと、その片面若しくは両面に接着層とを備えるものである。接着層の表面には、使用するまでの保護のために、使用時に剥離される剥離フィルムが貼着されていてもよい。
絶縁被覆材料の形状は、特に限定されないが、例えば、電線や、ケーブル(ワイヤー)等の導線等の電気導体に融着させ易い形状であることが好ましい。絶縁被覆する導体が電線等の長尺物である場合には、絶縁被覆材料を巻回させて融着させることができるように、長尺であることが好ましい。また、比較的広い面積を有する板状の導体を絶縁被覆する場合には、導体に絶縁被覆材料を積層して融着させることができるように、絶縁被覆材料は、導体よりもやや大きい形状(相似形)であることが好ましい。
なお、導体に絶縁被覆材料を融着させる方法としては、公知のあらゆる方法及びそれらを組み合わせた方法を用いることができる。
以下、絶縁フィルム及び接着フィルムについて、さらに詳説する。
<2.絶縁フィルム>
本発明の絶縁被覆材料に使用し得る絶縁フィルムは、種々の絶縁材料からなるフィルムを用いることができ、特に限定されない。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられ、これらを単独で又は2種類以上を組み合わせて使用できる。これらの中でも、特に、耐熱性、電気絶縁性、耐薬品性、及び難燃性等の諸特性を考慮すると、ポリイミド樹脂を用いたポリイミドフィルムが好ましい。
ポリイミドフィルムは、ポリアミド酸を前駆体として用いて製造される(以下、本明細書において、用語「ポリアミド酸」は、ポリイミド前駆体と同義で使用する場合もある)。ポリアミド酸の製造方法としては、公知のあらゆる方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、通常、酸二無水物成分とジアミン成分とを、等モル量で有機溶媒中に溶解させ、ポリアミド酸有機溶媒溶液を得る。その後、得られたポリアミド酸有機溶媒溶液を、制御された温度条件下で、上記酸二無水物成分とジアミン成分との重合が完了するまで攪拌することによって製造できる。これらのポリアミド酸溶液は通常5〜35wt%、好ましくは10〜30wt%の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に適当な分子量と溶液粘度を得ることができる。
なお、本明細書中、「等モル」とは、酸二無水物成分とジアミン成分とが完全に等モルな場合だけでなく、実質的に等モルであるも含む意である。
上記酸二無水物成分とジアミン成分との重合方法は、あらゆる公知の方法及びそれらを組み合わせた方法を用いることができ、特に限定されない。なお、ポリアミド酸の重合における重合方法の特徴の一つとして、モノマーの添加順序があり、モノマーの添加順序を調整することにより得られるポリイミドの諸物性を制御することができる。
本発明においては、ポリアミド酸の重合にはいかなるモノマーの添加方法を用いてもよく、特に限定されないが、代表的な重合方法として次のような方法が挙げられる。
1)芳香族ジアミンを有機極性溶媒中に溶解し、これと等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて重合する方法。
2)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過小モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
3)芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過剰モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いてここに芳香族ジアミン化合物を追加添加後、全工程において芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物が等モルとなるように芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて重合する方法。
4)芳香族テトラカルボン酸二無水物を有機極性溶媒中に溶解及び/又は分散させた後、等モルとなるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。
5)等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。
などの方法である。これら方法を単独で用いてもよいし、部分的に組み合わせて用いることもできる。
本発明において、ポリイミド樹脂を得るための好ましい重合方法としては、まずポリイミドの前駆体のブロック成分を形成した後、残りのジアミン及び/又は酸二無水物を用いて、最終的なポリイミドの前駆体を形成する方法を挙げることができる。この際、上記1)〜5)の方法を部分的に組み合わせて用いることが好ましい。
主成分として用い得るジアミン成分の例としては、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−オキシジアニリン、3,3’−オキシジアニリン、3,4’−オキシジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、4,4’−ジアミノジフェニルシラン、4,4’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、4,4’−ジアミノジフェニルN−メチルアミン、4,4’−ジアミノジフェニル N−フェニルアミン、1,4−ジアミノベンゼン(p−フェニレンジアミン)、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、ビス{4−(3−アミノフェノキシ)フェニル}スルホン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニル等が挙げられ、これらを単独又は複数併用することができる。また、上記のジアミンに加えて、副成分としていかなるジアミンを用いることもできる。これらの中で特に好ましく用い得るジアミンの例として、4,4’−オキシジアニリン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,4’−オキシジアニリン、1,4−ジアミノベンゼン(p−フェニレンジアミン)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンが挙げられる。
また、酸二無水物成分として好適に用い得る例としては、ピロメリット酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物、などが挙げられ、これらを単独又は複数併用することができる。本発明においては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物から1種以上の酸二無水物を用いることが好ましい。
ポリアミド酸を合成するための好ましい溶媒は、ポリアミド酸を溶解させ得る溶媒であればいかなるものも用いることができ、特に限定されない。例えば、アミド系溶媒、すなわちN,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどを挙げることができる。なかでも、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用い得る。
また、ポリイミドフィルムには、摺動性、熱伝導性、導電性、耐コロナ性、ループスティフネス等のフィルムの諸特性を改善する目的でフィラーを添加することもできる。フィラーとしてはいかなるものを用いてもよいが、好ましい例としてはシリカ、酸化チタン、アルミナ、窒化珪素、窒化ホウ素、リン酸水素カルシウム、リン酸カルシウム、雲母などが挙げられる。
ポリアミド酸溶液からポリイミドフィルムを製造する方法については、種々の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、熱イミド化法と化学イミド化法が挙げられ、どちらの方法を用いてフィルムを製造してもかまわない。
また、本発明において特に好ましいポリイミドフィルムの製造工程は、
i)有機溶剤中で芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させてポリアミド酸溶液を得る工程、
ii)上記ポリアミド酸溶液を含む製膜ドープを支持体上に流延する工程、
iii)支持体上で加熱した後、支持体からゲルフィルムを引き剥がす工程、
iv)さらに加熱して、残ったアミド酸をイミド化し、かつ乾燥させる工程、
を含むことが好ましい。
上記工程において無水酢酸等の酸無水物に代表される脱水剤と、イソキノリン、キノリン、β−ピコリン、ピリジン、ジエチルピリジン等の第三級アミン類等に代表されるイミド化触媒とを含む硬化剤を用いてもよい。
上述した2つの特性、すなわち高降伏強度であって、かつ塑性変形しにくい、という両方の特性を同時に満たす絶縁フィルムを得るための方法は、特に限定されない。当業者であれば、本明細書に開示される内容並びに出願当時の技術水準に基づき、合理的な試行錯誤にて行うことができる。参考までに、上記2つの特性を満たす絶縁フィルムを得るための好ましい方法を例示すると、以下の通りである。
a)ジアミン成分として、オキシジアニリン(ODA)を用いる。好ましくは、全ジアミン成分のうち、ODAを15モル%以上の割合で使用する。
b)第一段階として、酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、第二段階として、上記第一段階で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリアミド酸を含む溶液を合成する工程、によりポリイミド前駆体を形成する。第一段階で合成するプレポリマーは、柔軟な化学構造のプレポリマーでもよいが、剛直な化学構造のプレポリマーであってもよい。なお、「柔軟な化学構造」とは、高温時に柔軟性を示すものを意図しており、「剛直な化学構造」と対をなすものである。「柔軟な化学構造」か否かの判定は、後述する実施形態4の<(A)工程>に記載の方法を利用できる。
c)剛直な化学構造のプレポリマーを製造するために使用される酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)が好ましい例として挙げられ、ジアミンとしては、p−フェニレンジアミン(PDA)が好ましい例として挙げられる。PMDAとBPDAの総量がポリイミド全体の酸二無水物のうち40モル%〜90モル%であることが好ましい。剛直な化学構造のプレポリマーは第二段階として形成されることがより好ましい。
d)柔軟な化学構造のプレポリマーは、エーテル結合を含むことが好ましい。例えば、使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計100モル%のうち、エーテル結合を含む酸二無水物成分及び/又はジアミン成分を、35〜70モル%以下の割合で含む。また、柔軟な化学構造のプレポリマーを合成する際には、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を含むことが好ましい。例えば、ポリイミド前駆体を形成する全酸二無水物のうち、10モル%〜55モル%がBTDAであることが好ましい。なお、上記b)〜d)の具体的な実施態様の一例として、後述する実施形態4の記載を挙げることができる。
e)酸二無水物成分として、BPDAを使用する。全酸二無水物成分のうち、BPDAを30モル%以上の割合で使用することが好ましく、50モル%以上の割合で使用することがより好ましく、70モル%以上の割合で使用することがさらに好ましく、90モル%以上の割合で使用することが特に好ましい。BPDAを100モル%使用してもよい。
なお、上記の方法はあくまで例示に過ぎず、単独で適応してもよく、複数を合わせて適応してもよく、上記2つの特性を満たす絶縁フィルムを得るための手法は上記の方法に限定されない。
なかでも、上記記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものであることが好ましい。
<3.接着層>
本発明の絶縁被覆材料に使用され得る接着層としては、種々の接着層を用いることができ、特に限定されない。例えば、電線や、ケーブル(ワイヤー)等の導線等の導体に絶縁フィルムを接着することができればいかなる材質で形成されていてもよいが、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。なかでも、絶縁性、耐薬品性等の観点から、フッ素樹脂であることがより好ましい。
フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びポリフッ化ビニル等を単独で、若しくは2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、テトラフルオロエチレン重合体又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体を用いることが好ましい。
接着層の厚さについては、特に限定されないが、例えば、0.5〜25μmであることが好ましく、0.5〜20μmであることがより好ましく、1.0〜15μmであることがさらに好ましく、1.0〜12.5μmであることが特に好ましい。
接着層は、上記絶縁フィルム上に少なくとも一層形成された構造、つまり絶縁被覆材料としては二層構造であってもよい。また上記絶縁フィルムの両面に接着層がそれぞれ形成された構造、つまり絶縁被覆材料としては三層構造であってもよい。また上記絶縁フィルムの片面に複数層形成された構造であってもよい。また上記絶縁フィルムの片面に一層形成され、残りの片面に複数層形成された構造であってもよい。また上記絶縁フィルムの両面に複数層形成された構造であってもよい。つまり、例えば、本発明に係る絶縁被覆材料は、ベース層としての役目をするポリイミドフィルム等の絶縁フィルムの片面又は両面を、フッ素樹脂を含む接着層で被覆することで製造することができる。
<4.絶縁被覆材料の利用>
本発明には、上記絶縁被覆材料を備える絶縁ケーブルが含まれ得る。かかる絶縁ケーブルは、例えば、航空宇宙用の電線又はケーブルに好適に使用することができる。
上記絶縁ケーブルを製造する方法についても、種々の方法を利用することができ、特に限定されない。一例を挙げると、上記絶縁被覆材料を、狭い幅にスリットをいれてテープを作り、かかる絶縁被覆材料のテープを、電気導体(例えば、金属等)の周りにらせん状(渦巻き状)に巻き付けることで製造できる。また、電気導体の周りに一度絶縁被覆材料のテープを巻きつけた後、さらに絶縁被覆材料のテープを重ね合わせてもよい。
上記絶縁被覆材料を電気導体に巻きつける場合のテープにかける張力は、ちりめんじわ(wrinkling)の発生を避けるのに十分なだけの張力から、テープを引っ張ってネックダウンを生じさせるのに十分に強い張力の範囲まで広く変化させることができる。なお、仮に張力が低い場合でも、巻きつけた後に行うヒートシール工程における熱(例えば、240〜500℃)の影響によって、ある程度テープが縮むことから、結果的にピッタリと包まれることになる。なお、上記ヒートシール工程は、絶縁フィルムの厚さ、接着層の厚さ、電気導体の材料、生産ラインの速度、及びシールオーブンの長さ等に応じて、適宜設定できる。
また、上記絶縁被覆材料の電気導体への巻きつけは、標準電線被覆機械(ラッピングマシーン)等を用いて、行うこともできる。
〔実施形態2〕
本発明に係る絶縁被覆材料の他の実施形態を説明する。なお、本実施形態2では、上記実施形態1と異なる部分のみを記載し、特に記載のない事項については、上記実施形態1の記載と共通であるとして、その記載を援用する。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムの厚さ(μm)と耐摩耗性 (Abrasion resistance)(回)とが、式(A)
絶縁フィルムの厚さ < 6.05×ln(Abrasion resistance) +11.0 …(A)
(ただし、上記Abrasion resistance は、絶縁フィルム/テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)/1mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材(例えば、実施例で示す「キンヨーボード(株式会社金陽製)」等)/上記積層体/緩衝材(例えば、実施例で示す「キンヨーボード(株式会社金陽製)」等)/SUS板となるように部材を重ね合わせて、280℃にて10分間、78kgf/cmの圧力を加えることで評価用ワイヤーを得た後、当該得られた評価用ワイヤーについて、British Standard Aerospace Series BS EN3475-503に則って、Abrasion resistance(耐摩耗性)測定を5回実施した、その平均値である)の関係を満足するものである。なお、上記lnは自然対数(natural logarithm) を表す(「Ln」と記載する場合もある)。
上記導体としては、電線や、ケーブル(ワイヤー)等の導線が挙げられるが、特に、航空宇宙用の電線やケーブル等の導線が好適である。
上記絶縁フィルムは、式(A)に加えて、さらに、式(B)
絶縁フィルムの厚さ < 5.95×ln(Abrasion resistance) +10.5 …(B)
(ただし、上記Abrasion resistance は、上記と同様である)の関係を満足することがより好ましい。
上記絶縁フィルムは、式(A),(B)に加えて、さらに、式(C)
絶縁フィルムの厚さ < 5.85×ln(Abrasion resistance) +10.0 …(C)
(ただし、上記Abrasion resistance は、上記と同様である)の関係を満足することがより好ましい。
上記式(A)〜(C)は、上記知見に基づき、本発明者らが鋭意検討した結果から導き出した式である。上記式(A)〜(C)によれば、同じ耐摩耗性であれば、絶縁フィルムを薄くすることができるので、絶縁被覆材料の軽量化を実現することができる。
より具体的には、図2(片対数グラフ)に示すように、上記式(A)は、後述する比較例3の結果から得られたグラフに近接し、比較例3の絶縁被覆材料の物性を上回る物性の絶縁被覆材料が得られる絶縁フィルムの厚さ(μm)と耐摩耗性 (Abrasion resistance)(回)との関係を数式化したものであり、図2から(測定結果の誤差を考慮して)その傾き及び切片を規定している。上記式(C)は、後述する実施例2の結果から得られたグラフに近接し、特に好ましい物性の絶縁被覆材料が得られる絶縁フィルムの厚さと Abrasion resistance(回)との関係を数式化したものであり、図2からその傾き及び切片を規定している。上記式(B)は、式(A)と式(C)との間に位置し、より好ましい物性の絶縁被覆材料が得られる絶縁フィルムの厚さと Abrasion resistance(回)との関係を数式化したものであり、図2からその傾き及び切片を規定している。
したがって、本発明に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムの厚さと Abrasion resistance(回)との関係が、式(B)を満足していることがより好ましく、式(C)を満足していることが特に好ましい。
なかでも、上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものであることが好ましい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムの厚さが厚いときは当然のこと、絶縁フィルムの厚さが薄い場合であっても、従来の絶縁被覆材料と比較して優れた耐摩耗性を有する。
〔実施形態3〕
本発明に係る絶縁被覆材料の他の実施形態を説明する。なお、本実施形態3では、上記実施形態2と同様に、上記実施形態1と異なる部分のみを記載し、特に記載のない事項については、上記実施形態1の記載と共通であるとして、その記載を援用する。
本実施形態に係る絶縁被覆材料は、絶縁フィルムと接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムはジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記ジアミン成分は、PDAを65〜100モル%の割合で含み、上記酸二無水物成分は、BPDAを20〜100モル%の割合で含むものである。
また、上記絶縁被覆材料において、上記酸二無水物成分は、さらに3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を50モル%以下の割合で含むものであることが好ましい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料に使用される絶縁フィルムは、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することが好ましい。実施形態1の欄において述べたように、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有する絶縁フィルムを用いることにより、優れたAbrasion resistanceを有する絶縁被覆材料を得ることができる。
すなわち、上記絶縁フィルムに用いられるポリイミドフィルムを、ASTM D882に従って引張弾性率を測定した際において、5%ひずみ時応力が180MPa以上、10%ひずみ時応力が210MPa以上、及び15%ひずみ時応力が225MPa以上であることが好ましい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料については、後述する実施例5〜11及び比較例3〜7において実証されている。なお、実施例7〜11及び比較例6〜7では、Abrasion resistanceを直接評価していないが、上述のように、5%ひずみ時応力及び15%ひずみ時応力がAbrasion resistanceと相関することがわかっていることから、これら5%ひずみ時応力及び15%ひずみ時応力を指標として、耐摩耗性を評価している。その際、必要に応じて、さらに10%ひずみ時応力、20%ひずみ時応力、及び25%ひずみ時応力を用いて評価してもよい。なお、比較例2に示すように、弾性率とAbrasion resistanceとは関連しない場合があることを、また比較例3に示すように、破断強度とAbrasion resistanceとは関連しない場合があることを、本願発明者らは認識していることを念のため付言しておく。
また、本実施形態に係る絶縁被覆材料に使用し得るポリイミドフィルムの好ましい態様としては、以下のものを例示できる。
上記ポリイミドフィルムは、酸二無水物成分として55〜100モル%のBPDAとジアミン成分として75〜100モル%のPDAを含むことが好ましく、酸二無水物成分として75〜100モル%のBPDAとジアミン成分として80〜100モル%のPDAを含むことがより好ましく、酸二無水物成分として80〜100モル%のBPDAとジアミン成分として90〜100モル%のPDAを含むことがより好ましい。
上記ポリイミドフィルムは、BTDAを50モル%以下の割合で含むことが好ましく、40モル%以下の割合で含むことがより好ましく、30モル%以下の割合で含むことがより好ましく、20モル%以下の割合で含むことがより好ましい。
すなわち、本実施形態には、BPDA/PDA=100/100は当然のこと、BTDA15%程度を含むポリイミドフィルムも含まれる。さらに、上記の事項に鑑みて、当業者の通常の創作能力の範囲で変更されるポリイミドフィルムについても、本実施形態に含まれることを念のため付言しておく。
上記ポリイミドフィルムは、BPDA、PMDA及びPDAのモル数の合計が150モル%以上であることが好ましく、より好ましくはBPDA、PMDA及びPDAのモル数の合計が170モル%以上であり、さらに好ましくはBPDA、PMDA及びPDAのモル数の合計が180モル%以上であることが好ましい。
上記ポリイミドフィルムは、酸二無水物成分として、0〜45モル%のPMDAを含むことが好ましく、0〜35モル%のPMDAを含むことがより好ましく、0〜25モル%のPMDAを含むことがさらに好ましい。換言すれば、上記ポリイミドフィルムは、酸二無水物成分として、さらに45モル%以下のPMDAを含むことが好ましく、35モル%以下のPMDAを含むことがより好ましく、25モル%以下のPMDAを含むことがさらに好ましい。
上記ポリイミドフィルムは、ジアミン成分として、0〜35モル%のODAを含むことが好ましく、0〜20モル%のODAを含むことがより好ましく、0〜15モル%のODAを含むことがさらに好ましい。換言すれば、上記ポリイミドフィルムは、ジアミン成分として、さらに35モル%以下のODAを含むことが好ましく、20モル%以下のODAを含むことがより好ましく、15モル%以下のODAを含むことがさらに好ましい。
上記の組成を有するポリイミドフィルムは、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することが好ましい。それゆえ、絶縁被覆材料の絶縁フィルムとして用いた場合に、優れた耐摩耗性を発揮するため好ましい。
〔実施形態4〕
本発明に係る絶縁被覆材料の他の実施形態を説明する。なお、本実施形態4では、上記実施形態2,3と同様に、上記実施形態1と異なる部分のみを記載し、特に記載のない事項については、上記実施形態1の記載と共通であるとして、その記載を援用する。
本実施形態に係る絶縁被覆材料の製造方法は、ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料の製造方法であり、上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記ポリアミド酸は、
(A)酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、
(B)上記(A)工程で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリアミド酸を合成する工程、
を有する製法により得られるものであり、
上記絶縁フィルムに対して、上記接着層を形成する工程を有し、上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、下記に表されるエーテル量が35.0モル%以上70.0モル%以下であればよい:
エーテル量:(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分が含有するエーテル結合由来の酸素原子の総和モル%。
すなわち、本明細書において「エーテル量」とは、上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分が含有するエーテル結合由来の酸素原子の総和モル%である。例えば、実施例12(合成例16)の場合を例に取ると、上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、上記(A)工程で使用する酸二無水物およびジアミン成分は、BTDA26.3モル%、ODA42.1モル%、BPDA21.0モル%、BAPP10.5モル%となる。このうち、酸二無水物成分であるBTDA及びBPDAにはエーテル結合が含まれていないが、ジアミン成分であるBAPPにはその繰り返し単位中にエーテル結合が2つ、また、ODAにはその繰り返し単位中にエーテル結合が1つ含まれている。繰り返し単位中のエーテル結合1つにつき、エーテル結合由来の酸素原子は1つである。したがって、(A)工程におけるエーテル量は、
(26.3×0)+(42.1×1)+(21.0×0)+(10.5×2)=63.1(モル%)
と計算される。
上記エーテル量は、35.0モル%以上70.0モル%以下であることが好ましく、40.0モル%以上70.0モル%以下であることがより好ましく、45.0モル%以上65.0モル%以下であることがさらに好ましい。上記の範囲であれば、耐摩耗性に優れた絶縁被覆材料を得ることができる。
また、本実施形態に係る絶縁被覆材料の製造方法では、上記(B)工程は、当該(B)工程において使用する酸二無水物成分とジアミン成分との合計100モル%のうち、PDA及びPMDAを70モル%以上の割合で含むものであることが好ましい。また、上記(A)工程で形成するプレポリマーは、ジアミン成分(a)とこれに対し過少モル量の酸二無水物成分(b)とを用いて末端基にジアミン成分を有するプレポリマーを形成する工程、又はジアミン成分(a)とこれに対し過剰モルの酸二無水物成分(b)とを用いて末端基に酸二無水物成分を有するプレポリマーを形成する工程を経て得られるものであり、
(a)<(b)のときに0.81<(a)/(b)<0.99を満たし、
(a)>(b)のときに0.81<(b)/(a)<0.99を満たすものであることが好ましい。
(a)<(b)のときに0.82<(a)/(b)<0.99を満たし、
(a)>(b)のときに0.82<(b)/(a)<0.99を満たすものであることがより好ましい。
(a)/(b)又は(b)/(a)は、プレポリマーの繰り返し単位nを反映するものである。すなわち、この繰返し単位nは(a)/(b)又は(b)/(a)の仕込み比で制御することが可能である。繰り返し単位nは、攪拌効率などにより影響される可能性もあるが、本実施形態においてはこれらの影響は無視し、(a)/(b)又は(b)/(a)のモル比から理論的に導かれる繰返し単位nを用いる。なお、プレポリマーの繰り返し単位nは3〜99が好ましく、4〜99がより好ましく、4.1〜99がさらに好ましく、4.5〜99が特に好ましい。繰り返し単位nがこの範囲であれば所望の性質が発現しやすい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料に使用される絶縁フィルムは、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することが好ましい。実施形態1の欄において述べたように、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有する絶縁フィルムを用いることにより、優れたAbrasion resistanceを有する絶縁被覆材料を得ることができる。
すなわち、上記絶縁フィルムに用いられるポリイミドフィルムを、ASTM D882に従って引張弾性率を測定した際において、5%ひずみ時応力が180MPa以上、10%ひずみ時応力が210MPa以上、及び15%ひずみ時応力が225MPa以上であることが好ましい。
本実施形態に係る絶縁被覆材料については、後述する実施例1〜4,12〜26及び比較例1,2,8〜12において実証されている。なお、実施例12〜26及び比較例8〜12では、Abrasion resistanceを直接評価していないが、上述のように、5%ひずみ時応力及び15%ひずみ時応力がAbrasion resistanceと相関することがわかっていることから、これら5%ひずみ時応力及び15%ひずみ時応力を指標として、耐摩耗性を評価している。その際、必要に応じて、さらに10%ひずみ時応力、20%ひずみ時応力、及び25%ひずみ時応力を用いて評価してもよい。
本実施形態に係るポリイミドフィルムを得るための製法としては、例えば、
(ア)有機極性溶媒中で、ジアミン成分(a)とこれに対し過小モル量の酸二無水物成分(b)を用いて、末端にアミノ基を有するプレポリマーを形成する工程、
(イ)上記(ア)工程で得られたプレポリマーと、酸無水物成分とジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリイミド前駆体溶液を合成する工程、
(ウ)上記ポリイミド前駆体溶液を含む製膜ドープ液を流延し、化学的及び/又は熱的にイミド化する工程、
を含むものであり、これら3つの工程を含んでいれば、種々のいかなる方法をも併用することができる。
また、別の製法として、
(エ)有機極性溶媒中で、ジアミン成分(a)とこれに対し過剰モル量の酸二無水物成分(b)を用いて、末端に酸無水物基を有するプレポリマーを形成する工程、
(オ)上記(エ)工程で得られたプレポリマーと、酸無水物成分とジアミンと成分を、全工程において等モルとなるように用いて非熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を合成する工程、
(カ)前記非熱可塑性ポリイミド前駆体溶液を含む製膜ドープ液を流延し、化学的及び/又は熱的にイミド化する工程を含んでいてもよい。
以下、(A)工程及び(B)工程について詳説する。
<(A)工程>
(A)工程では、有機極性溶媒中で、ジアミン成分(a)とこれに対し過小モル量の酸二無水物成分(b)を用いて、末端にアミノ基を有するプレポリマーを形成する。あるいは、ジアミン成分(a)とこれに対し過剰モル量の酸二無水物成分(b)を用いて、末端に酸無水物基を有するプレポリマーを形成する。ここで、ジアミン成分(a)及び酸無水物成分(b)は、これらを等モル反応させて得られるポリイミドが柔軟な化学構造のポリイミドとなるように選択することが好ましい。
「柔軟な化学構造」とは、高温時に柔軟性を示すことを意図する。具体的には、高温時に柔軟性を示すポリイミド由来のプレポリマーとは、その高分子量体のフィルムについて、動的粘弾性測定装置(DMA)で貯蔵弾性率を測定した際、300〜450℃の間で50MPa以下に到達するものと定義できる。貯蔵弾性率の挙動をチャートに示した際、250〜350℃の間に変曲点があることがより好ましい。(A)工程で形成されるプレポリマーに高温時の柔軟性がある場合、本発明の効果である耐摩耗性に優れる絶縁フィルムを安定的に生産することができる。一方、(A)工程で形成されるプレポリマーが上記温度範囲より低温で柔軟性を示す場合、x%ひずみ時応力が低下する場合がある。
具体的には、ジアミン成分(a)及び酸無水物成分(b)を等モル反応させて得られるポリイミドが、上記貯蔵弾性率挙動を示すか否かを確認することで、ジアミン成分(a)及び酸無水物成分(b)を選定する。このようにして選定した(a)成分と、これと過小量の(b)成分を、有機極性溶媒中で反応させて末端にアミノ基を有するプレポリマーを形成するか、前記(a)成分と、これと過剰量の(b)成分を、有機極性溶媒中で反応させて末端に酸無水物基を有するプレポリマーを形成する。ここで得られるプレポリマーが、高温時に柔軟性を示すポリイミドブロック成分となる。
本実施形態において、プレポリマー成分の割合は、ジアミンが酸成分に対して過剰に用いて合成された場合は下記の計算式(1)に、酸成分がジアミン成分に対して過剰に用いて合成された場合は計算式(2)に従って計算される。
(プレポリマーの含有量) = a/P×100 (1)
a:(a)成分の量(mol)
P:全ジアミン量(mol)
(プレポリマーの含有量) = b/Q×100 (2)
b:(b)成分の量(mol)
Q:全酸成分量(mol)
なかでも、上記(A)工程において、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものであることが好ましい。
<(B)工程>
(B)工程では、上記(A)工程で得られたプレポリマーと、酸無水物成分とジアミン成分を、用いて、ポリアミド酸(ポリイミド前駆体)を合成する。(B)工程で得られるポリイミド前駆体溶液は、対応するポリイミドが非熱可塑性ポリイミドとなるように、酸無水物成分とジアミン成分を選定することが好ましい。非熱可塑性ポリイミドであるか否かの確認は、フィルムを金属枠で固定し450℃で1分間加熱処理した後、その外観により判定でき、溶融したり、シワが入ったりせず、外観を保持していることで確認できる。(B)工程では、(A)工程で得られたプレポリマー、酸無水物成分、ジアミン成分が等モルになるように用いればよく、2段階以上の工程を経てポリイミド前駆体を得ても構わない。
このようにして得られるポリアミド酸溶液は通常5〜35wt%、好ましくは10〜30wt%の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に適当な分子量と溶液粘度を得る。
本実施形態において、プレポリマーと反応させて非熱可塑性ポリイミド前駆体を製造する際に用いられるジアミンと酸二無水物の好適な例を挙げる。ジアミンと酸二無水物の組み合わせにより種々特性が変化するため一概に規定することはできないが、ジアミンとしては剛直な成分、例えばパラフェニレンジアミン及びその誘導体、ベンジジン及びその誘導体を主成分として用いるのが好ましい。これら剛直構造を有するジアミンを用いることにより非熱可塑性とし、且つ高い弾性率を達成しやすくなる。また酸成分としてはピロメリット酸二無水物、2,3,7,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などがあるが、ピロメリット酸二無水物を主成分として用いることが好ましい。ピロメリット酸二無水物はよく知られているようにその構造の剛直性から非熱可塑性ポリイミドを与えやすい傾向にある。
本実施形態においては、重合制御のしやすさや装置の利便性から、まずプレポリマーを合成した後、さらに適宜設計されたモル分率でジアミン及び酸二無水物を加えて非熱可塑性ポリイミド前駆体とする重合方法を用いることが好ましい。
好ましい溶媒は、ポリアミド酸を溶解する溶媒であればいかなるものも用いることができるが、アミド系溶媒すなわちN,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどであり、N,N−ジメチルフォルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用い得る。
さらに、本実施形態に係る絶縁被覆材料に使用し得るポリイミドフィルムの好ましい態様としては、以下のものを例示できる。
上記ポリイミドフィルムは、酸二無水物成分としてBTDAを含み、BTDAの総量が酸二無水物成分のうち10〜55モル%の割合で含むものであることが好ましい。
上記ポリイミドフィルムは、酸二無水物成分としてPMDAを必須成分として含み、BPDAを任意成分として含み、PMDA及びBPDAの総量が全酸二無水物成分の45〜84モル%以下の割合で含むものであることが好ましい。BPDAは任意成分であることから配合しない場合も含まれ、この場合は、例えば、PMDAが全酸二無水物成分の45〜84モル%以下の割合で含まれることになる。
低温焼成引裂き強度を強化するため、上記ポリアミド酸を含む溶液の固形分濃度は、16.5%以下であることが好ましい。
上記(A)工程は、使用される酸二無水物成分及びジアミン成分の合計100モル%のうち、エーテル結合を含む酸二無水物成分及び/又はジアミン成分を、45〜65モル%以下の割合で含むことが好ましい。
上記(A)工程において、(a)<(b)のときに、0.83<(a)/(b)<0.95を満たし、(a)>(b)のときに、0.83<(b)/(a)<0.99を満たすことが好ましい。さらには、(a)<(b)のときに、0.86<(a)/(b)<0.95を満たし、(a)>(b)のときに、0.85<(b)/(a)<0.99を満たすことがより好ましい。
上記(B)工程は、当該(B)工程において使用する酸二無水物成分とジアミン成分との合計100モル%のうち、PDA及びPMDAを75モル%以上の割合で含むものであることが好ましい。
上記ポリイミドフィルムを形成する全酸二無水物成分のうち、BTDAを17〜52モル%以下の割合で含むものであることが好ましい。
上記ポリイミドフィルムを形成する全酸二無水物成分のうち、PMDA及びBPDAの総量を、48〜78モル%以下の割合で含むものであることが好ましい。
上記ポリアミド酸を含む溶液の固形分濃度は、16.0%以下であることが好ましい。
また、上記(A)工程で形成されるプレポリマー成分の割合は、ポリイミドフィルムの20〜65モル%の割合で含有されることが好ましく、また30〜60モル%であることがより好ましく、さらに35〜55モル%であることが特に好ましい。
加えて、上記ポリイミドフィルムを連続的に生産する際に、焼成途中のフィルムの引裂き強度が低い場合はフィルム裂け等のトラブルが生じやすく、連続生産に適さない。このため、JIS K7128−1 トラウザー引裂き法にしたがって測定した焼成途中のフィルムの引裂き強度が0.95N/mm以上であることが好ましい。ただし、上記焼成途中のフィルムは、ポリアミド酸を含む溶液を、コンマコーターを用いてアルミニウム箔上に流延塗布し、得られた樹脂膜を110℃で90秒間加熱し、アルミニウム箔から引き剥がして自己支持性のゲル膜を得、得られたゲル膜を金属枠に固定し、250℃×15秒間加熱して得られたフィルム(厚み17〜22μ)を用いて評価したものである。
JIS K7128−1 トラウザー引裂き法にしたがって測定した焼成途中のフィルムの引裂き強度は、1.3N/mm以上であることがさらに好ましく、1.5N/mm以上であることが特に好ましい。
上述の態様のポリイミドフィルムは、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することが好ましい。このため、絶縁被覆材料の絶縁フィルムとして用いた場合に、優れた耐摩耗性を発現するため好ましい。
また、本発明には、上記絶縁被覆材料の製造方法を一工程として含み、当該絶縁被覆材料の製造方法により得られた絶縁被覆材料を、電気導体に巻き付ける工程を含む絶縁ケーブルの製造方法が含まれ得る。
また、本発明には、以下の発明も包含される。
(1)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上である絶縁被覆材料。
(2)上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、10%ひずみ時応力が210MPa以上である(1)に記載の絶縁被覆材料。
(3)上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものである(1)又は(2)に記載の絶縁被覆材料。
(4)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、
上記絶縁フィルムの厚さ(μm)と耐摩耗性 (Abrasion resistance)(回)とが、式(A)
絶縁フィルムの厚さ<6.05×ln(Abrasion resistance)+11.0 …(A)
(ただし、上記Abrasion resistance は、絶縁フィルム/テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)/1mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材/上記積層体/緩衝材/SUS板となるように部材を重ね合わせて、280℃にて10分間、78kgf/cmの圧力を加えることで評価用ワイヤーを得た後、当該得られた評価用ワイヤーについて、British Standard Aerospace Series BS EN3475-503に則って、Abrasion resistance(耐摩耗性)測定を5回実施した、その平均値である)
の関係を満足する絶縁被覆材料。
(5)上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものである(4)に記載の絶縁被覆材料。
(6)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、上記ジアミン成分は、p−フェニレンジアミン(PDA)を65〜100モル%の割合で含み、上記酸二無水物成分は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を20〜100モル%の割合で含むものである絶縁被覆材料。
(7)上記酸二無水物成分は、さらに3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を、50モル%以下の割合で含むものである(6)に記載の絶縁被覆材料。
(8)ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料の製造方法であり、上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
上記ポリアミド酸は、
(A)酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、
(B)上記(A)工程で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリアミド酸を合成する工程、
を有する製法により得られるものであり、
上記絶縁フィルムに対して、上記接着層を形成する工程を有し、
上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、下記に表されるエーテル量が35.0モル%以上70.0モル%以下である絶縁被覆材料の製造方法:
エーテル量:(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分が含有するエーテル結合由来の酸素原子の総和モル%。
(9)上記(A)工程において、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものである(8)に記載の絶縁被覆材料の製造方法。
(10)上記(B)工程は、当該(B)工程において使用する酸二無水物成分とジアミン成分との合計100モル%のうち、p−フェニレンジアミン(PDA)及びピロメリット酸二無水物(PMDA)を70モル%以上の割合で含むものである(8)又は(9)に記載の絶縁被覆材料の製造方法。
(11)上記(A)工程で形成するプレポリマーは、ジアミン成分(a)とこれに対し過少モル量の酸二無水物成分(b)とを用いて末端基にジアミン成分を有するプレポリマーを形成する工程、又はジアミン成分(a)とこれに対し過剰モルの酸二無水物成分(b)とを用いて末端基に酸二無水物成分を有するプレポリマーを形成する工程を経て得られるものであり、
(a)<(b)のときに0.81<(a)/(b)<0.99を満たし、
(a)>(b)のときに0.81<(b)/(a)<0.99を満たすものである(8)〜(10)のいずれかに記載の絶縁被覆材料の製造方法。
(12)上記絶縁フィルムの厚さは25μm以下である(1)〜(7)のいずれかに記載の絶縁被覆材料。
(13)上記(1)〜(7),(12)のいずれかに記載の絶縁被覆材料を備える絶縁ケーブル。
(14)上記絶縁被覆材料が、電気導体に巻き付けられている(13)に記載の絶縁ケーブル。
(15)上記(8)〜(11)のいずれかに記載の絶縁被覆材料の製造方法を一工程として含み、当該絶縁被覆材料の製造方法により得られた絶縁被覆材料を、電気導体に巻き付ける工程を含む絶縁ケーブルの製造方法。
また、本発明には、上記絶縁フィルムの厚さは25μm以下である(8)〜(11)のいずれかに記載の絶縁被覆材料の製造方法が含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。すなわち、実施形態1に記載の事項を、実施形態2〜4のいずれかと組み合わせて得られる実施形態も本発明に含まれ得る。また、実施形態2〜4のいずれか2つ以上を組み合わせてもよい。以下、実施例を示し、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
(機械特性:x%ひずみ時応力の測定)
引張弾性率の測定データからx%ひずみ時応力は求められる。引張弾性率はASTM D882に準じて行った。測定には島津製作所製のAUTOGRAPH AGS−Jを使用した(サンプル測定範囲;幅15mm、つかみ具間距離100mm、引張速度;200mm/min)。
(機械特性:低温焼成時の引裂き強度)
低温焼成時の引裂き強度は、JIS K7128−1 トラウザー引裂き法にしたがって測定した。低温焼成時の引裂き強度の評価は、焼成途中のフィルムを用いた。焼成途中のフィルムは、ポリアミド酸を含む溶液を、コンマコーターを用いてアルミニウム箔上に流延塗布し、得られた樹脂膜を110℃で90秒間加熱し、アルミニウム箔から引き剥がして自己支持性のゲル膜を得、得られたゲル膜を金属枠に固定し、250℃×15秒間加熱して得られたフィルム(厚み17〜22μm)を用いた。
(ワイヤー特性:評価用ワイヤーの測定)
評価するポリイミドフィルムについて、ポリイミドフィルム/FEPフィルム(12μm)/1mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/ポリイミドフィルムとなるように部材を重ね合わせて積層体を得た。上記積層体について、SUS板/キンヨーボード(株式会社金陽製)/上記積層体/キンヨーボード(株式会社金陽製)/SUS板となるように部材を重ね合わせて、280℃にて10分間、78kgf/cmの圧力を加えることで評価用ワイヤーを得た。得られた評価用ワイヤーについて、British Standard Aerospace Series BS EN3475-503に則ってAbrasion resistance(耐摩耗性)を測定した。当該測定を5回実施して、その平均値をAbrasion resistance(耐磨耗性)とした。測定にはWELLMAN社製のREPEATED SCRAPE ABRASION TESTER(CAT 158L238G1)を使用した。また、導線はPhelps dodge社製のHigh performance conductor Nickel coated copper (AWG:20、CONST:19/32)を使用した。なお、Abrasion resistanceの結果を判断する際に、厚みのバラツキによる誤判を防ぐため、ポリイミドフィルムは、厚さ50μmで統一して測定した。
ポリイミド前駆体からポリイミドフィルムを作製する方法は、実施例において特段の記載がない限り、以下の方法で行った。
(厚さ12〜13μmのポリイミドの作製方法)
ポリイミド前駆体(90g)に、無水酢酸/イソキノリン/DMFからなる硬化剤を、40.5g添加して0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を120℃×100秒で加熱した後アルミ箔から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×100秒で乾燥・イミド化させて厚さ12〜13μmのポリイミドフィルムを得た。
(厚さ15〜21μmのポリイミドの作製方法)
ポリイミド前駆体(90g)に、無水酢酸/イソキノリン/DMFからなる硬化剤を、40.5g添加して0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を120℃×110秒で加熱した後アルミ箔から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×15秒、350℃×15秒、450℃×120秒で乾燥・イミド化させて厚さ15〜21μmのポリイミドフィルムを得た。
(厚さ24〜26μmのポリイミドの作製方法)
ポリイミド前駆体(90g)に、無水酢酸/イソキノリン/DMFからなる硬化剤を、40.5g添加して0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を110℃×150秒で加熱した後アルミ箔から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、250℃×20秒、350℃×20秒、450℃×120秒で乾燥・イミド化させて厚さ24〜26μmのポリイミドフィルムを得た。
(厚さ49〜51μmのポリイミドの作製方法)
ポリイミド前駆体(90g)に、無水酢酸/イソキノリン/DMFからなる硬化剤を、40.5g添加して0℃以下の温度で攪拌・脱泡し、コンマコーターを用いてアルミ箔上に流延塗布した。この樹脂膜を90℃×300秒で加熱した後アルミ箔上から自己支持性のゲル膜を引き剥がして金属枠に固定し、150℃×60秒、250℃×60秒、350℃×60秒、450℃×150秒で乾燥・イミド化させて厚さ49〜51μmのポリイミドフィルムを得た。
(合成例1:ポリイミド前駆体1の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.9gを投入し、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)46.1g(143.1mmol)、4,4’−オキシジアニリン(ODA)25.8g(128.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここに、p−フェニレンジアミン(PDA)17.0g(157.2mmol)、ピロメリット酸二無水物(PMDA)29.3g(134.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(8wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体1を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、(A)工程で用いた酸二無水物及びジアミンは、ODA47.4モル%とBTDA52.6モル%である。従ってエーテル量は、(47.4×1)+(52.6×0)=47.4モル%となる。
(合成例2:ポリイミド前駆体2の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.9gを投入し、ODA 28.7g(143.3mmol)、BTDA 41.5g(128.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここに、PDA 15.5g(143.3mmol)、PMDA 32.5g(149.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(8wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体2を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例3:ポリイミド前駆体3の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.5gを投入し、ODA 29.1g(145.3mmol)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)17.1g(58.1mmol)、BTDA 23.4g(72.6mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここに、PDA15.7g(145.2mmol)、PMDA 32.9g(150.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(8wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体3を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.6モル%となる。
(合成例4:ポリイミド前駆体4の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.9gを投入し、ODA 29.2g(145.8mmol)、BPDA 17.2g(58.5mmol)、BTDA 21.6g(67.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここに、PDA 15.8g(146.1mmol)、PMDA 34.4g(157.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体4を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、53.7モル%となる。
(合成例5:ポリイミド前駆体5の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 667.9gを投入し、BPDA 84.3g(286.5mmol)、ODA 8.7g(43.4mmol)、PDA 25.6g(236.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体5を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,2に示す。
(合成例6:ポリイミド前駆体6の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 709.3gを投入し、BPDA 93.2g(316.8mmol)、PDA 33.2g(307.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体6を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,2に示す。
(合成例7:ポリイミド前駆体7の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.5gを投入し、ODA 29.1g(145.3mmol)、PDA 15.7g(145.2mmol)、BPDA 17.1g(58.1mmol)、BTDA 23.4g(72.6mmol)、PMDA 32.9g(150.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(8wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体7を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(合成例8:ポリイミド前駆体8の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 637.6gを投入し、BAPP 36.7g(89.4mmol)、ODA 11.9g(59.4mmol)、BTDA 19.2g(59.6mmol)、PMDA 16.3g(74.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここに、PDA 16.1g(148.9mmol)、PMDA 33.8g(155.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(8wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体8を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表1,3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、84.1モル%となる。
〔実施例1〕
合成例1で得たポリイミド前駆体1(90g)から厚さ19μmのポリイミドフィルムを得た。また、別途、厚さ50μmのポリイミドフィルムを得た。厚さ19μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は8.9GPaであった。
〔実施例2〕
合成例2で得たポリイミド前駆体2を使用することを除いて、実施例1と同様にポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのうち、厚さ17μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。なお、厚さ17μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定したところ、4.0回であった。弾性率は8.4GPaであった。
〔実施例3〕
合成例3で得たポリイミド前駆体3を使用することを除いて、実施例1と同様にポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのうち、厚さ16μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムは評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。なお、厚さ16μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定したところ、3.8回であった。弾性率は8.7GPaであった。
〔実施例4〕
合成例4で得たポリイミド前駆体4を使用することを除いて、実施例1と同様にポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのうち、厚さ19μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムは評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は8.09GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.1GPaとなる)。
〔実施例5〕
合成例5で得られたポリイミド前駆体5と、無水酢酸/イソキノリン/DMF(重量比無水酢酸/イソキノリン/DMF(重量比17.23/5.75/17.52)からなる硬化剤を用いて、厚さ12.5μm、厚さ16μm、厚さ25μm、及び厚さ50μmのポリイミドフィルムを得た。厚さ16μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ12.5μmと厚さ25μmと厚さ50μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は10.3GPaであった。
〔実施例6〕
合成例6で得られたポリイミド前駆体6と、実施例5と同じ硬化剤を用いて、厚さ12.5μm、厚さ16μm、厚さ25μm、及び厚さ50μmのポリイミドフィルムを得た。厚さ17μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ12.5μmと厚さ25μmと厚さ50μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は11.2GPaであった。
〔比較例1〕
合成例7で得たポリイミド前駆体7を使用することを除いて、実施例1と同様にポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのうち、厚さ17μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムは評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は5.8GPaであった。
〔比較例2〕
合成例8で得たポリイミド前駆体8を使用することを除いて、実施例1と同様にポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのうち、厚さ17μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。厚さ50μmのポリイミドフィルムは評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は7.0GPaであった。
〔比較例3〕
市販のポリイミドフィルム(Dupont製のKapton E)について、厚さ25μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定し、厚さ50μmのポリイミドフィルムを用いて評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は6.1GPaであった。
〔比較例4〕
市販のポリイミドフィルム(カネカ製のApical NPI)について、厚さ25μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定し、厚さ50μmのポリイミドフィルムを用いて評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は4.5GPaであった。
〔比較例5〕
市販のポリイミドフィルム(カネカ製のApical AH)について、厚さ19μmのポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定し、厚さ50μmのポリイミドフィルムを用いて評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定した。結果は表1に示す。弾性率は3.2GPaであった。なお、厚さ19μmのポリイミドフィルムを評価用ワイヤーに加工し、Abrasion resistanceを測定したところ、1.6回であった。
下記表1に示すように、実施例1〜6のポリイミドフィルムを用いた絶縁被覆材料は、比較例及び現在市販されている製品のいずれと比べても、高い耐摩耗性(Abrasion resistance)を有することがわかった。
Figure 0006410716
上記実施例2,4,5及び比較例3,5について、それぞれ3種類の厚さ(厚さ11.5〜13.5μm(平均の厚さ12.5μm)、厚さ24.0〜26.0μm(平均の厚さ25.0μm)、及び厚さ48.0〜52.0μm(平均の厚さ50.0μm))のポリイミドフィルムを用いてそれぞれ評価用ワイヤーを作製し、その耐摩耗性 (Abrasion resistance) (回)を測定した結果を、図1(片対数グラフ)に示す。
図1(片対数グラフ)から、Abrasion resistanceを10回以上とするには、本実施例に係る絶縁被覆材料では最も厚くても22μm程度の厚さで十分であるのに対して、従来の絶縁被覆材料では26μm以上の厚さが必要であることがわかる。つまり、本実施例に係る絶縁被覆材料を用いることにより、同じ耐摩耗性であれば従来の絶縁被覆材料と比較して、厚さを薄くする(軽量化する)ことができることがわかる。従って、本発明によれば、軽量で耐摩耗性に優れる絶縁被覆材料を提供することができることがわかる。
(合成例9:ポリイミド前駆体9の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 667.7gを投入し、BPDA 73.8g(250.8mmol)、BTDA 14.3g(44.4mmol)、PDA 31.0g(286.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体9を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表2に示す。
(合成例10:ポリイミド前駆体10の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 668.3gを投入し、BPDA 82.1g(279.1mmol)、TPE−R 12.2g(41.7mmol)、PDA 24.7g(228.4mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体10を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表2に示す。
(合成例11:ポリイミド前駆体11の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 668.8gを投入し、BPDA 78.9g(268.2mmol)、BAPP 16.5g(40.2mmol)、PDA 23.8g(220.1mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体11を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表2に示す。
(合成例12:ポリイミド前駆体12の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.1gを投入し、PDA 22.3g(206.2mmol)、BPDA 38.2g(129.8mmol)、BTDA 18.0g(55.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここにODA17.7g(88.4mmol)、PMDA 22.8g(104.5mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体12を得た。
(合成例13:ポリイミド前駆体13の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 654.9gを投入し、PDA 22.5g(208.1mmol)、BPDA 47.1g(160.1mmol)、BTDA 8.6g(26.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。ここにODA17.8g(88.9mmol)、PMDA 22.9g(105.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解させた。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、23℃での粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体13を得た。
(合成例14:ポリイミド前駆体14の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 634.3gを投入し、ODA 28.2g(140.8mmol)、PDA 22.9g(211.8mmol)、BPDA 31.1g(105.7mmol)、PMDA 51.5g(236.1mmol)を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体14を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表2に示す。
(合成例15:ポリイミド前駆体15の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 635.4gを投入し、ODA 27.2g(135.8mmol)、PDA 22.0g(203.4mmol)、BPDA 49.9g(169.6mmol)、PMDA 34.8g(159.5mmol)を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体15を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表2に示す。
(実施例7)
合成例9で得られたポリイミド前駆体9と、実施例5と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は11.4GPaであった。
(実施例8)
合成例10で得られたポリイミド前駆体10と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は9.9GPaであった。
(実施例9)
合成例11で得られたポリイミド前駆体11と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は9.4GPaであった。
(実施例10)
合成例12で得られたポリイミド前駆体12と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は7.7GPaであった。
(実施例11)
合成例13で得られたポリイミド前駆体13と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は7.4GPaであった。
(比較例6)
合成例15で得られたポリイミド前駆体15と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は6.1GPaであった。
(比較例7)
合成例14で得られたポリイミド前駆体14と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜19μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表2に示す。弾性率は6.1GPaであった。
下記表2には、参考のため、ワイヤー特性(Abrasion resistance)を評価した実施例5,6及び比較例3〜5も記載した。表2に示すように、実施例5〜11のポリイミドフィルムは、比較例及び現在市販されている製品のいずれと比べても、5%ひずみ時応力、15%ひずみ時応力が良好であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することがわかる。このため、かかるポリイミドフィルムを用いた絶縁被覆材料は、高い耐摩耗性(Abrasion resistance)を有すると考えられる。
Figure 0006410716
(合成例16:ポリイミド前駆体16の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 656.7gを投入し、4,4’−ODA 22.1g(110.4mmol)、BAPP 11.3g(27.5mmol)、BPDA 16.2g(55.1mmol)、BTDA 22.2g(68.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 14.9g(137.8mmol)、PMDA 31.3g(143.5mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体16を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、63.2モル%となる。
(合成例17:ポリイミド前駆体17の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.7gを投入し、4,4’−ODA 28.9g(144.3mmol)、BPDA 8.5g(28.9mmol)、BTDA 32.5g(100.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.6g(144.3mmol)、PMDA 32.7g(149.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体17を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例18:ポリイミド前駆体18の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 645.9gを投入し、4,4’−ODA 31.0g(154.8mmol)、BPDA 18.2g(61.9mmol)、BTDA 24.9g(77.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 16.7g(154.4mmol)、PMDA 35.1g(160.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体18を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例19:ポリイミド前駆体19の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 636.3gを投入し、4,4’−ODA 32.9g(164.3mmol)、BPDA 19.4g(65.9mmol)、BTDA 26.5g(82.2mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 17.8g(164.6mmol)、PMDA 37.3g(171.0mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体19を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.6モル%となる。
(合成例20:ポリイミド前駆体20の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 636.1gを投入し、4,4’−ODA 33.1g(165.3mmol)、BPDA 19.4g(65.9mmol)、BTDA 24.5g(76.0mmol)、を添加して攪拌し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 17.9g(165.5mmol)、PMDA 38.9g(178.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体20を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、53.8モル%となる。
(合成例21:ポリイミド前駆体21の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.2gを投入し、4,4’−ODA 29.4g(146.8mmol)、BPDA 17.3g(58.8mmol)、BTDA 18.9g(58.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.9g(147mmol)、PMDA 36.5g(167.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(6wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2600ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体21を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、55.6モル%となる。
(合成例22:ポリイミド前駆体22の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.4gを投入し、4,4’−ODA 29.2g(145.8mmol)、BPDA 21.4g(72.7mmol)、BTDA 18.8g(58.3mmol)、を添加して攪拌し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.7g(145.2mmol)、PMDA 33.0g(151.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体22を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例23:ポリイミド前駆体23の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.4gを投入し、4,4’−ODA 29.3g(146.3mmol)、BPDA 25.8g(87.7mmol)、BTDA 14.1g(43.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.8g(146.1mmol)、PMDA 33.1g(151.8mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体23を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例24:ポリイミド前駆体24の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 655.1gを投入し、4,4’−ODA 29.6g(147.8mmol)、BPDA 39.1g(132.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 16.0g(148.0mmol)、PMDA 33.5g(153.6mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体24を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例25:ポリイミド前駆体25の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 634.8gを投入し、4,4’−ODA 34.6g(172.8mmol)、BTDA 22.3g(69.2mmol)、PMDA 16.6g(76.1mol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 18.7g(172.9mmol)、PMDA 41.5g(190.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体25を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、54.3モル%となる。
(合成例26:ポリイミド前駆体26の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 657.0gを投入し、4,4’−ODA 21.8g(108.9mmol)、BAPP 11.2g(27.3mmol)、BTDA 39.5g(122.6mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 14.7g(135.9mmol)、PMDA 30.9g(141.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体26を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、63.2モル%となる。
(合成例27:ポリイミド前駆体27の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 636.3gを投入し、4,4’−ODA 26.3g(131.3mmol)、BAPP 13.5g(32.9mmol)、BTDA 21.2g(65.8mmol)、PMDA 17.9g(82.1mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 17.8g(164.6mmol)、PMDA 37.2g(170.5mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体27を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、63.2モル%となる。
(合成例28:ポリイミド前駆体28の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 637.6gを投入し、4,4’−ODA 18.8g(93.9mmol)、BAPP 25.7g(62.6mmol)、BTDA 20.1g(62.4mmol)、PMDA 17.0g(77.9mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 16.9g(156.3mmol)、PMDA 35.4g(162.3mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体28を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、73.8モル%となる。
(合成例29:ポリイミド前駆体29の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 656.6gを投入し、4,4’−ODA 27.8g(138.8mmol)、BPDA 36.7g(124.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.0g(138.7mmol)、BTDA 22.3g(69.2mmol)、PMDA 16.3g(74.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体29を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.7モル%となる。
(合成例30:ポリイミド前駆体30の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 656.2gを投入し、4,4’−ODA 28.3g(141.3mmol)、BPDA 29.1g(98.9mmol)、PMDA 6.2g(28.4mmol)、を添加して攪拌し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 15.3g(141.5mmol)、BTDA 22.7g(70.4mmol)、PMDA 16.6g(76.1mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体30を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.6モル%となる。
(合成例31:ポリイミド前駆体31の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 656.7gを投入し、4,4’−ODA 27.7g(138.3mmol)、BPDA 16.3g(55.4mmol)、BTDA 22.3g(69.2mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 14.9g(137.8mmol)、BTDA 17.8g(55.2mmol)、PMDA 19.3g(88.5mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(6wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2600ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体31を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、52.6モル%となる。
(合成例32:ポリイミド前駆体32の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 638.2gを投入し、BAPP 40.5g(98.7mmol)、4,4’−ODA 13.2g(65.9mmol)、BPDA 19.3g(65.6mmol)、PMDA 17.9g(82.1mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。続いてPDA 17.8g(164.6mmol)、PMDA 38.3g(175.6mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体32を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、エーテル量は合成例1と同様に計算すると、84.3モル%となる。
(合成例33:ポリイミド前駆体33の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 634.8gを投入し、4,4’−ODA 34.6g(172.8mmol)、PDA 18.7g(172.9mmol)、BTDA 22.3g(69.2mmol)、PMDA 58.1g(266.4mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体33を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(合成例34:ポリイミド前駆体34の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 638.9gを投入し、BAPP 36.7g(89.4mmol)、4,4’−ODA 11.9g(59.4mmol)、PDA 16.1g(148.9mmol)、BTDA 19.2g(59.6mmol)、PMDA 50.1g(229.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(7wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2500ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体34を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(合成例35:ポリイミド前駆体35の合成)
容量2000mlのガラス製フラスコにDMF 652.0gを投入し、BAPP 40.5g(98.7mmol)、4,4’−ODA 13.2g(65.9mmol)、PDA 17.8g(164.6mmol)、BPDA 19.3g(65.6mmol)、PMDA 57.3g(262.7mmol)、を添加し、1時間攪拌して溶解した。別途調整しておいたPMDAのDMF溶液(6wt%)を上記反応液に徐々に添加し、粘度が2600ポイズに達したところで添加を止め、ポリイミド前駆体35を得た。
全工程で用いた各酸二無水物成分及びジアミン成分のモル%を表3に示す。
(実施例12)
合成例16で得られたポリイミド前駆体16と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.45GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.5GPaとなる)。
(実施例13)
合成例17で得られたポリイミド前駆体17と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ15〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.46GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.5GPaとなる)。
(実施例14)
合成例18で得られたポリイミド前駆体18と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.34GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.3GPaとなる)。
(実施例15)
合成例19で得られたポリイミド前駆体19と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.42GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.4GPaとなる)。
(実施例16)
合成例20で得られたポリイミド前駆体20と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.07GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.1GPaとなる)。
(実施例17)
合成例21で得られたポリイミド前駆体21と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.89GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、7.9GPaとなる)。
(実施例18)
合成例22で得られたポリイミド前駆体22と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.2GPaであった。
(実施例19)
合成例23で得られたポリイミド前駆体23と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.29GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.3GPaとなる)。
(実施例20)
合成例24で得られたポリイミド前駆体24と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は9.22GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、9.2GPaとなる)。
(実施例21)
合成例25で得られたポリイミド前駆体25と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.53GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、7.5GPaとなる)。
(実施例22)
合成例26で得られたポリイミド前駆体26と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は8.62GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、8.6GPaとなる)。
(実施例23)
合成例27で得られたポリイミド前駆体27と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.63GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、7.6GPaとなる)。
(比較例8)
合成例28で得られたポリイミド前駆体28と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.23GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、7.2GPaとなる)。
(実施例24)
合成例29で得られたポリイミド前駆体29と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.2GPaであった。
(実施例25)
合成例30で得られたポリイミド前駆体30と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は6.92GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、6.9GPaとなる)。
(実施例26)
合成例31で得られたポリイミド前駆体31と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ15〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は7.56GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、7.6GPaとなる)。
(比較例9)
合成例32で得られたポリイミド前駆体32と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は6.74GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、6.7GPaとなる)。
(比較例10)
合成例33で得られたポリイミド前駆体33と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は5.706GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、5.7GPaとなる)。
(比較例11)
合成例34で得られたポリイミド前駆体34と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は4.71GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、4.7GPaとなる)。
(比較例12)
合成例35で得られたポリイミド前駆体35と、実施例1と同じ硬化剤を用いて、厚さ16〜21μmのポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムを用いて、x%ひずみ時応力を測定した。結果を表3に示す。弾性率は4.766GPaであった(小数点以下の有効数字を1桁として表現すると、4.8GPaとなる)。
下記表3には、参考のため、ワイヤー特性(Abrasion resistance)を評価した実施例1〜4及び比較例1〜5も記載した。表3に示すように、実施例1〜4,12〜26のポリイミドフィルムは、比較例及び現在市販されている製品のいずれと比べても、5%ひずみ時応力、15%ひずみ時応力が良好であり、「高降伏強度」かつ「塑性変形しにくい」という物性を有することがわかる。このため、かかるポリイミドフィルムを用いた絶縁被覆材料は、高い耐摩耗性(Abrasion resistance)を有すると考えられる。
Figure 0006410716
本発明に係る絶縁被覆材料によれば、耐摩耗性に優れるため、例えば、航空宇宙用の電線・ケーブル等に用いた場合に有用であり、また、種々の産業分野で利用可能である。

Claims (13)

  1. ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、
    上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、5%ひずみ時応力が180MPa以上であって、かつ15%ひずみ時応力が225MPa以上であり、
    上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
    上記ジアミン成分及び酸二無水物成分は、以下の(1)〜(6)のいずれかであることを特徴とする絶縁被覆材料
    (1)ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及び3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を含む、
    (2) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (3) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (4)ジアミン成分がp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (5) ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (6)ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)、オキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む。
  2. 上記絶縁フィルムは、ASTM D882にしたがって引張弾性率を測定した際の、10%ひずみ時応力が210MPa以上であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁被覆材料。
  3. ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、
    上記絶縁フィルムの厚さ(μm)と耐摩耗性 (Abrasion resistance)(回)とが、式(A)
    絶縁フィルムの厚さ<6.05×ln(Abrasion resistance)+11.0 …(A)
    (ただし、上記Abrasion resistance は、絶縁フィルム/テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)フィルム(12μm)/1mmφ導線/FEPフィルム(12μm)/絶縁フィルムとなるように部材を重ね合わせた積層体について、SUS板/緩衝材/上記積層体/緩衝材/SUS板となるように部材を重ね合わせて、280℃にて10分間、78kgf/cmの圧力を加えることで評価用ワイヤーを得た後、当該得られた評価用ワイヤーについて、British Standard Aerospace Series BS EN3475-503に則って、Abrasion resistance(耐摩耗性)測定を5回実施した、その平均値である)
    の関係を満足するものであり、
    上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
    上記ジアミン成分及び酸二無水物成分は、以下の(1)〜(6)のいずれかであることを特徴とする絶縁被覆材料
    (1)ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及び3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を含む、
    (2) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (3) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (4)ジアミン成分がp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (5) ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (6)ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)、オキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む。
  4. ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料であって、
    上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
    上記ジアミン成分は、p−フェニレンジアミン(PDA)を65〜100モル%の割合で含み、
    上記酸二無水物成分は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を20〜100モル%の割合で含むものであり、
    上記酸二無水物成分は、さらに3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を、50モル%以下の割合で含むものであることを特徴とする絶縁被覆材料。
  5. 上記ポリイミドフィルムは、JIS K7128−1 トラウザー引裂き法にしたがって測定した低温焼成時の引裂き強度が0.95N/mm以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料。
  6. ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムとフッ素樹脂からなる接着層とを備える絶縁被覆材料の製造方法であり、
    上記絶縁フィルムは、ジアミン成分と酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドフィルムであり、
    上記ポリアミド酸は、
    (A)酸二無水物成分とジアミン成分とを、どちらか一方が過剰モル量の状態で有機極性溶媒中にて反応させ、両末端にアミノ基又は酸二無水物基を有するプレポリマーを得る工程、
    (B)上記(A)工程で得られたプレポリマーと、酸二無水物成分及びジアミン成分とを、全工程において等モルとなるように用いてポリアミド酸を合成する工程、
    を有する製法により得られるものであり、
    上記絶縁フィルムに対して、上記接着層を形成する工程を有し、
    上記(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分の合計モル数を100モル%としたときに、下記に表されるエーテル量が35.0モル%以上70.0モル%以下であり、
    上記ジアミン成分及び酸二無水物成分は、以下の(1)〜(7)のいずれかであることを特徴とする絶縁被覆材料の製造方法:
    エーテル量:(A)工程で使用する酸二無水物成分及びジアミン成分が含有するエーテル結合由来の酸素原子の総和モル%
    (1)ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)及び3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)を含む、
    (2) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (3) ジアミン成分がオキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (4)ジアミン成分がp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (5) ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む、
    (6)ジアミン成分が2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)、オキシジアニリン(ODA)及びp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分がピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含み、
    (7)ジアミン成分がp−フェニレンジアミン(PDA)を含み、酸二無水物成分が3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)を含む。
  7. 上記(A)工程において、上記酸二無水物は、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)及び3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含むものであることを特徴とする、請求項に記載の絶縁被覆材料の製造方法。
  8. 上記(B)工程は、当該(B)工程において使用する酸二無水物成分とジアミン成分との合計100モル%のうち、p−フェニレンジアミン(PDA)及びピロメリット酸二無水物(PMDA)を70モル%以上の割合で含むものであることを特徴とする請求項6又は7に記載の絶縁被覆材料の製造方法。
  9. 上記(A)工程で形成するプレポリマーは、
    ジアミン成分(a)とこれに対し過少モル量の酸二無水物成分(b)とを用いて末端基にジアミン成分を有するプレポリマーを形成する工程、又はジアミン成分(a)とこれに対し過剰モルの酸二無水物成分(b)とを用いて末端基に酸二無水物成分を有するプレポリマーを形成する工程を経て得られるものであり、
    (a)<(b)のときに0.81<(a)/(b)<0.99を満たし、
    (a)>(b)のときに0.81<(b)/(a)<0.99を満たすものであることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料の製造方法。
  10. 上記絶縁フィルムの厚さは25μm以下であることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料を備えることを特徴とする絶縁ケーブル。
  12. 上記絶縁被覆材料が、電気導体に巻き付けられていることを特徴とする請求項11に記載の絶縁ケーブル。
  13. 請求項のいずれか1項に記載の絶縁被覆材料の製造方法を一工程として含み、
    当該絶縁被覆材料の製造方法により得られた絶縁被覆材料を、電気導体に巻き付ける工程を含むことを特徴とする絶縁ケーブルの製造方法。
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