JPH04314754A - 可撓性耐熱絶縁シート又はフィルム製造用組成物及び可撓性耐熱絶縁シート又はフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有し且つ耐熱
性及び絶縁性の優れたシート又はフィルム製造用の組成
物、並びに該組成物をシート状に成形してなる可撓性耐
熱絶縁シート又はフィルムに関し、このシート又はフィ
ルムは乾式変圧器、モーター、発電機等に用いられる絶
縁シート又はフィルム（以下、シートで代表する）とし
て有用である。

【０００２】

【従来の技術】上記の様な絶縁用途に用いられる可撓性
耐熱絶縁シートとして現在汎用されているのは、商品名
「ノーメックス」として市販されているＤｕＰｏｎｔ社
製の商品である。このシートは、下記構造式のメタ系芳
香族アラミド系ポリマー

【０００３】

【化１】

【０００４】を主体とする短繊維を抄紙して紙状にフォ
ーミングしたものであり、優れた耐熱性と絶縁性を有し
且つ機械的強度にも優れたものであるところから、耐熱
性絶縁シート材料として幅広く活用されている。

【０００５】ところがこの絶縁シートは、非常に高価で
あるという経済上の欠点に加えて、吸湿性を有している
ため比較的短期間の使用で電気絶縁性が低下するという
難点があり、しかもこのシートは短繊維を抄紙したもの
で無数の繊維間空隙を有しているので、素材自体の電気
絶縁性が十分に生かされているとは言えず、また絶縁破
壊強度も不足気味である。

【０００６】他方エポキシ樹脂は、機械的・電気的特性
に優れたものであり、しかも前述のアラミド系ポリマー
等に比べると格安であるところから、電気・電子部品材
料等の各種成形材料や繊維強化樹脂等の複合材料用結合
剤等をはじめとして幅広く活用されている。しかしなが
らエポキシ樹脂は概して可撓性が悪いためシート成形材
料としては不向きであり、また前述の「ノーメックス」
に比べると耐熱性や絶縁性が不十分であるため、変圧器
や発電機の如く高レベルの耐熱絶縁性が要求されるシー
ト材料としては実用化できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、安価
なエポキシ樹脂を主たる構成成分とし、発電機用絶縁シ
ート材等としても十分に実用化できる様な耐熱性と絶縁
性を有し、且つ可撓性の良好なシートを与え得る様な組
成物、及び該組成物を用いた可撓性耐熱絶縁シートを提
供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係るシート製造用組成物の構成は、（
ａ）　分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有するエ
ポキシ樹脂１００　重量部、（ｂ）　ポリパラバン酸、
ポリアミドイミド及びポリイミドよりなる群から選択さ
れる少なくとも１種の耐熱性熱可塑性樹脂１〜３３重量
、（ｃ）　可撓性付与効果を有する硬化剤、を含有する
ところに要旨を有するものであり、この組成物をシート
状に成形すると、可撓性の優れた耐熱絶縁シートを得る
ことができる。

【０００９】

【作用】以下、本発明に係るシート製造用組成物の構成
材料について詳述する。まずエポキシ樹脂は、本発明組
成物における主たる構成々分となるものであり、その種
類は特に制限されないが、後述する硬化剤との架橋反応
によって優れた耐熱性が発揮される様、分子中に２個以
上のエポキシ基を有するものでなければならない。

【００１０】その様なエポキシ樹脂の具体例としては、
ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルやその多量体
であるエピビスタイプのエポキシ樹脂、ビスフェノール
Ｆ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、テトラ
ヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、クレゾール
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリオレ
フィン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂あるいはそ
れらのハロゲン化物等が例示される。これらのエポキシ
樹脂は単独で使用してもよく、あるいは２種以上を併用
してもよい。

【００１１】次に可撓性付与効果を有する硬化剤は、上
記エポキシ樹脂の硬化剤として作用すると共にその硬化
物に可撓性を与えるものであり、硬化剤としては比較的
分子量の大きいジアミン類、ジカルボン酸もしくはその
無水物、ポリアミド等が好ましいものとして挙げられる
。その様な硬化剤の具体例としては、３，９　−ビス（
３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピ
ロ［５，５］ウンデカン（油化シェルエポキシ社製商品
名「エポメート」等）、ジエチレングリコールビスプロ
ピルアミン等のポリエーテルジアミン、シリコン主鎖を
含むジアミン、ドデセニル無水コハク酸、あるいはポリ
アジピン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバ
シン酸無水物等のジカルボン酸脱水重縮合物等が好まし
いものとして例示される。尚これらの硬化剤は、必要に
より適量の硬化促進剤（ベンジルジメチルアミン、トリ
エチルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、トリ
スジメチルアミノメチルフェノール等）と併用すること
も有効である。

【００１２】また耐熱性熱可塑性樹脂は、エポキシ樹脂
硬化物の耐熱性や絶縁性等を低下させることなく、機械
的強度を高めるために使用されるものであって、ポリパ
ラバン酸、ポリアミドイミド及びポリイミドよりなる群
から選択される１種または２種以上が用いられる。これ
らの中でも高レベルの耐熱性及び絶縁性を得るうえで特
に好ましいのはポリパラバン酸であり、とりわけ下記の
ポリパラバン酸は最も好ましい耐熱性熱可塑性樹脂の１
つとして賞用される。これらの樹脂は、熱可塑性である
にもかかわらず優れた強度と耐熱性を有しており、これ
をエポキシ樹脂に適量配合することによって、可撓性付
与効果を有する硬化剤によって添加した前記エポキシ樹
脂の強度不足を補い、更には電気絶縁性も高めて耐熱絶
縁シート材としての適性を高める作用を発揮する。

【００１３】

【化２】

【００１４】上記の耐熱性熱可塑性樹脂は、前記エポキ
シ樹脂１００　重量部に対し　１〜３３重量部の範囲で
使用しなければならず、該熱可塑性樹脂の配合量が不足
する場合は、目的にかなう機械的強度の組成物が得られ
なくなる。しかも該熱可塑性樹脂の配合量が多過ると屈
曲性が悪くなり、可撓性シート材としての適性が失なわ
れる。 機械的強度と可撓性（屈曲自在性）をバランス良く発揮
させるためのより好ましい熱可塑性樹脂の配合量は、エ
ポキシ樹脂１００　重量部に対して　５〜２５重量部の
範囲である。

【００１５】また可撓性付与効果を有する硬化剤の添加
量は特に限定されないが、その添加量が少な過ぎるとエ
ポキシ樹脂が硬化不足となって満足な強度が得られず、
逆に多過ぎる可塑化作用が過剰となってやはり強度不足
になる傾向があるので、好ましくはエポキシ樹脂に対し
て３０〜１３０　重量％、より好ましくは６０〜１１０
　重量％の範囲で使用することが望まれる。尚硬化促進
剤は必須という訳ではないが、硬化剤の種類や使用に応
じて適量併用することも効果的であり、その好ましい添
加量はエポキシ樹脂に対して０．１　〜３重量％、より
好ましくは０．２　〜２重量％の範囲である。

【００１６】本発明における必須の構成々分は以上の通
りであるが、用途や要求特性によっては上記必須成分の
効果を阻害しない限度で、上記以外の成分、たとえば無
機質充填材、有機質充填材、無機質繊維強化材、有機質
繊維強化材、酸化防止剤、着色剤、可塑剤等を所望に応
じて適量配合することも可能である。

【００１７】本発明組成物をシート状もしくはフィルム
状に成形する方法も特に制限されるものではなく、公知
の様々の方法を採用できるが、最も一般的なのは、各配
合原料をジメチルホルムアミド等の溶剤に溶解して均一
に混合し、加熱してできるだけ溶剤を除去した後、金型
に仕込み、さらに真空中で加熱して溶剤を完全に除去し
、モールド成形又は圧縮成形により硬化反応を進める方
法である。尚この様な成形法を採用する際、金型には予
め離型剤を塗布しておく必要がある。その他に、樹脂溶
液を基板上に適当な厚みとなる様に塗布し、加熱して溶
剤を揮発除去しつつ或は揮発除去した後、硬化反応を進
める方法もある。その方法では、たとえばアルミ箔等の
表面に上記組成物よりなる硬化皮膜を形成し、次いで希
塩酸等によってアルミ箔を溶解除去してフィルム状物を
得ることも可能である。またこの様にして得られたシー
ト，フィルムは積層構造体とすることも可能であり、更
に用途によっては基板シート又はフィルム上に本願発明
に係る組成物皮膜の形成された積層構造のシート又はフ
ィルムとして実用化することも可能である。

【００１８】

【実施例】エポキシ樹脂としてエポキシ当量１９０　の
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シエル社製、商
品名「エピコート８２８」）；耐熱性熱可塑性樹脂とし
てポリパラバン酸（　東燃石油化学社製：ポリパラバン
酸濃度３０％のＤＭＦ溶液）、ポリアミドイミド（アモ
コ・ジャパン社製、商品名「トーロン　４２０３Ｌ」：
ポリアミドイミド濃度１０％のＮ−メチルピロリドン溶
液）またはポリイミド（三井東圧化学社製、商品名「Ｌ
ＡＲＣ−ＴＰＩ」：ポリイミド濃度１０％のＮ−メチル
ピロリドン溶液）；硬化剤としてポリセバシン酸無水物
（ＡＣＩジャパン社製）、硬化促進剤としてジメチルア
ミノメチルフェノールを夫々表１に示す配合割合で使用
し、下記の実験を行なった。

【００１９】

【表１】

【００２０】即ちエポキシ樹脂を１．５　倍量のジメチ
ルホルムアミド（ＤＭＦ）（実施例１〜３および比較例
１，２）またはＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）（実施
例４〜９および比較例３，４）に溶解し、これに硬化剤
及び硬化促進剤を加えて均一な溶液とした後、これに熱
可塑性樹脂のＤＭＦ溶液を加えて均一に混合する。この
混合溶液をＡｌ板（３０ｃｍ×４０ｃｍ）　上に乾燥厚
みが１００　μｍ　となる様にアプリケーターで塗布し
、ホットプレート上で加熱して溶剤（ＤＭＦ）を揮発除
去した後、１４０　℃×１時間、更に１５０　時間×２
０時間加熱して硬化させる。

【００２１】硬化完了後、Ａｌ板を希塩酸により溶解除
去してから水洗・乾燥し、可撓性を有する１００　μｍ
　厚の硬化シートを得た。得られた各シートの引張試験
（ＪＩＳＫ　　７１２７）、ＭＩＴ屈曲試験（ＪＩＳ　
　Ｐ８１１５）　及び電気絶縁破壊強度試験（ＡＳＴＭ
Ｄ　　１４９）を行ない、結果を表１に併記した。

【００２２】表１からも明らかである様に、エポキシ樹
脂と硬化剤及び硬化促進剤のみからなる硬化シート（比
較例１）は、特に引張破断強度が低く、また耐屈曲強度
及び絶縁破壊強度も十分でない。また耐熱性熱可塑性樹
脂の配合量が多過ぎる硬化シート（比較例２，３，４）
は、引張破断強度及び絶縁破壊強度は良好であるが、可
撓性が乏しく引張破断伸度及び耐屈曲強度が劣悪である
。これに対しエポキシ樹脂と共に適量の耐熱性熱可塑性
樹脂を併用して得た実施例１〜９の各硬化シートは、引
張破断強度、引張破断伸度、耐屈曲強度、絶縁破壊強度
のいずれにおいても優れた結果が得られている。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、可
撓性に優れ且つ耐熱性及び絶縁性の良好なシート又はフ
ィルムを与える安価な組成物及び耐熱絶縁シート又はフ
ィルムを提供し得ることになった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）　分子内に少なくとも２個のエ
   ポキシ基を有するエポキシ樹脂１００　重量部、（ｂ）
   　ポリパラバン酸、ポリアミドイミド及びポリイミドよ
   りなる群から選択される少なくとも１種の耐熱性熱可塑
   性樹脂１〜３３重量、（ｃ）　可撓性付与効果を有する
   硬化剤、を含有することを特徴とする可撓性耐熱絶縁シ
   ート又はシート製造用組成物。
2. 【請求項２】　　請求項１の組成物をシート状に成形し
   たものであることを特徴とする可撓性耐熱絶縁シート又
   はフィルム。