(57)【要約】【課題】ハロゲン化難燃剤を含有しない、良好な難燃性能を有するプラスチック絶縁フィルムを提供する。【解決手段】ハロゲンフリーの電気絶縁フィルムが、特定の量のポリ（アリーレンエーテル）、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー、およびトリアリールホスフェートを含む組成物から製造される。電気絶縁フィルムは、押出しおよび／またはカレンダー加工方法により製造される。電気絶縁フィルムの用途としては、例えば、電源筐体における遮蔽用途、プリント基板絶縁、航空機用のバックライト式パネルおよびディスプレイ、事務機器絶縁、コンピュータラックパーティション、ならびにテレビおよびモニタ絶縁が挙げられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ（アリーレンエーテル）６０重量％〜９３重量％と、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー３重量％〜１５重量％と、トリアリールホスフェート４重量％〜１５重量％とを含む電気絶縁フィルムであって、
この電気絶縁フィルムは、ハロゲンフリーであって、厚みが５０μｍ〜１０５０μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ガラス転移温度が１００℃以上、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上、である電気絶縁フィルム。
【請求項２】
ポリ（アリーレンエーテル）が、次式の繰り返し構造単位を有する請求項１に記載の電気絶縁フィルム。
【化１】
2010519389.tif 000009
式中、各構造単位において、各Ｚ1は、独立して、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルチオ、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、または非置換もしくは置換Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルであるが、ヒドロカルビル基は第三ヒドロカルビルではない。また各Ｚ2は、独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルチオ、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、または非置換もしくは置換Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルであるが、ヒドロカルビル基は第三ヒドロカルビルではない。
【請求項３】
ポリ（アリーレンエーテル）が、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、２，３，６トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、またはこれらの組合せを含む、請求項１または２に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項４】
ポリ（アリーレンエーテル）のクロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が０．３ｄｌ／ｇ〜０．８ｄｌ／ｇである、請求項１〜３のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項５】
水素化ブロックコポリマーが、水素化ブロックコポリマーの重量を基準として、ポリ（芳香族アルケニル化合物）１５重量％〜８０重量％を含量する、請求項１〜４のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項６】
水素化ブロックコポリマーが、水素化ブロックコポリマーの重量を基準として、ポリ（芳香族アルケニル化合物）２０重量％〜４０重量％を含量する、請求項１〜５のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項７】
水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量が、４０，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位である、請求項１〜６のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項８】
水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量が、２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位である、請求項１〜７のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項９】
水素化ブロックコポリマーが、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーである、請求項１〜８のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１０】
トリアリールホスフェートが、次式の構造を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【化２】
2010519389.tif 000010
式中、各アリール基Ａｒは、独立して直接結合したＣ6〜Ｃ12芳香族基であって、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビル、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、およびカルボキシからなる群から選択される１つまたは複数の置換基を有することができる。
【請求項１１】
トリアリールホスフェートが、トリフェニルホスフェート、トリトリルホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート、ブチル化トリフェニルホスフェート、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）、ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１〜１０のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１２】
トリアリールホスフェートが、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）である、請求項１〜１１のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１３】
エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマー０．１重量％〜４重量％をさらに含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１４】
エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマーの、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従い１９０℃および荷重２．１６キロｇで測定されたメルトフローレートが、１０ｇ〜３０ｇ／１０分である、請求項１３に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１５】
エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマーが、直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項１３に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１６】
０．１重量％〜２重量％の着色剤をさらに含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１７】
着色剤が、カーボンブラックである、請求項１６に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１８】
厚みが５０μｍ〜８００μｍである、請求項１〜１７のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項１９】
ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が、１８，０００ボルト以上である、請求項１〜１８のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２０】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定されたダイナップ総エネルギーが、少なくとも１．５ジュールである、請求項１〜１９のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２１】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定されたダイナップ総エネルギーが、１．５ジュール〜２．３ジュールである、請求項１〜２０のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２２】
ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定された耐折強度が、往復折曲げ回数少なくとも５０回である、請求項１〜２１のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２３】
ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定された耐折強度が、往復折曲げ回数５０回〜１００回である、請求項１〜２２のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２４】
ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７に従い測定されたガラス転移温度が、１３０℃以上である、請求項１〜２３のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項２５】
クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が０．３ｄｌ／ｇ〜０．６ｄｌ／ｇであるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）８０重量％〜９０重量％と、重量平均分子量が２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位である、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー４重量％〜７重量％と、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）６重量％〜１０重量％と、直鎖状低密度ポリエチレン０．５重量％〜１重量％と、カーボンブラック０．２重量％〜０．８重量％と、を含む電気絶縁フィルムであって、
厚みが５０μｍ〜８００μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナップ総エネルギー値が２ジュール〜２．３ジュール、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された、流れ方向における耐折強度が往復折曲げ回数８０回〜１００回である、電気絶縁フィルム。
【請求項２６】
ポリ（アリーレンエーテル）６０重量％〜９３重量％と、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー３重量％〜１５重量％と、トリアリールホスフェート４重量％〜１５重量％と、を含む組成物を押し出すまたはカレンダー加工するステップを含む、電気絶縁フィルムの製造方法であって、
この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであって、厚みが５０μｍ〜１０５０μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ガラス転移温度が１００℃以上、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上である、電気絶縁フィルムの製造方法。
【請求項２７】
熱可塑性樹脂組成物を、第１のカレンダーロールと第２のカレンダーロールとの間の隙間に押し出し、カレンダー加工されたフィルムを生成するステップと、カレンダー加工されたフィルムを、１５０℃以下の温度に冷却するステップと、を含む電気絶縁フィルムの製造方法であって、
前記熱可塑性樹脂組成物は、クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が０．３ｄｌ／ｇ〜０．６ｄｌ／ｇであるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）８０重量％〜９０重量％と、重量平均分子量が２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー４重量％〜７重量％と、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）６重量％〜１０重量％と、直鎖状低密度ポリエチレン０．５重量％〜１重量％と、カーボンブラック０．２重量％〜０．８重量％とを含み、
前記熱可塑性組成物は、２３０℃〜３４５℃の温度で押し出され、第１のカレンダーロールもしくは第２のカレンダーロール、またはその両方は、４０℃〜１９０℃の表面温度を有し、
前記電気絶縁フィルムは、厚みが５０μｍ〜８００μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナップ総エネルギー値が２ジュール〜２．３ジュール、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された流れ方向における耐折強度が往復折曲げ回数８０回〜１００回である、電気絶縁フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
電気絶縁フィルムは、コンピュータ、ラップトップ、プリンタ、ファックス、電気製品、オーディオ機器、ビデオ機器、電話、ラジオ、モータ、発電器、ワイヤ、ケーブル等の電子部品に見られる、薄いプラスチックシートである。適切に機能するためには、電気絶縁フィルムは難燃性でなければならない。特に、それらは、アンダーライターズラボラトリー規格（Underwriter's Laboratory Standard）ＵＬ９４、「デバイス及び電気製品の部品のためのプラスチック材料の燃焼性試験」に記載されているような客観的な耐燃焼性試験に合格しなければならない。歴史的には、電気絶縁フィルムを製造するために使用される組成物中にハロゲン化難燃剤を組み込むことなく、電気絶縁材料が要求されるＵＬ９４等級を達成することは困難であった。
【０００２】
しかし、近年、電子機器および電気デバイスにおいて使用されるハロゲン化部品を削減または排除することが望まれている。多くの国々が、廃電気電子機器指令（Waste in Electrical and Electronic Equipment Directive）（ＷＥＥＥ）および／または特定有害物質制限指令（Restriction of Hazardous Substances Directive）（ＲｏＨＳ）を導入している。ＷＥＥＥは、毒性電子機器廃棄物を問題とし、電気機器のリサイクルおよび回収の対象を規定しており、一方ＲｏＨＳは、電子および電気デバイスの製造における有害物質の使用を制限している。電気絶縁材料へのハロゲン化難燃剤の組込みは、それらのリサイクルを困難としている。電気絶縁フィルムの再生可能性および環境的安全性を改善するためにハロゲン化難燃剤を排除する圧力により、ハロゲン化難燃剤を含有しない、良好な難燃性能を有するプラスチック絶縁フィルムについて現実的な需要がある。難燃性で電気絶縁性であることに加え、電気絶縁フィルムは、美観上気持よく、全般的な加工性が良好でなければならない。加工性とは、破壊されることなく様々な形状およびサイズに切断されるフィルムの能力、ならびに、切込線または折線のいずれかにより組み立てられ、三次元形状に折り曲げられるその能力を指す。ハロゲンフリーの電気絶縁フィルムでこれらの性能要求のすべてを満足させることは非常に困難であった。
【発明の概要】
【０００３】
発明の簡単な説明
上述の欠点およびその他の欠点は、約６０〜約９３重量％のポリ（アリーレンエーテル）と；約３〜約１５重量％の、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマーと；約４〜約１５重量％のトリアリールホスフェートとを含む電気絶縁フィルムにより軽減される。この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであり、約５０〜約１０５０μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０であり、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０であり、ガラス転移温度が１００℃以上であり、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上を示すものである。
【０００４】
別の実施形態は、クロロホルム中２５℃で測定された、固有粘度が約０．３〜約０．６dl／ｇである約８０〜約９０重量％のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と；重量平均分子量が約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位である約４〜約７重量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーと；約６〜約１０重量％のレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）と；約０．５〜約１重量％の直鎖状低密度ポリエチレンと；約０．２〜約０．８重量％のカーボンブラックとを含む、電気絶縁フィルムである。この電気絶縁フィルムは、約５０〜約８００μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０であり、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶ−０であり、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上であり、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナタップ総エネルギー（ Dynatup total energy ）値が約２〜約２．３ジュールであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された耐折強度は、流れ方向における往復折曲げ回数が約８０〜約１００回を示すものである。
【０００５】
別の実施形態は、約６０〜約９３重量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３〜約１５重量％の、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマーと、約４〜約１５重量％のトリアリールホスフェートとを含む組成物を押し出すまたはカレンダー加工するステップを含む、電気絶縁フィルムを形成する方法である。この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであり、約５０〜約１０５０μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０であり、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０であり、ガラス転移温度が１００℃以上であり、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上を示す。
【０００６】
別の実施形態は、熱可塑性樹脂組成物を、第１のカレンダーロールと第２のカレンダーロールとの間の隙間に押し出し、カレンダー加工されたフィルムを生成するステップと；カレンダー加工されたフィルムを、１５０℃以下の温度に冷却するステップとを含む、電気絶縁フィルムを形成する方法である。この熱可塑性樹脂組成物は、クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が約０．３〜約０．６dl／ｇである約８０〜約９０重量％のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と、重量平均分子量が約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位である約４〜約７重量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーと、約６〜約１０重量％のレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）と、約０．５〜約１重量％の直鎖状低密度ポリエチレンと、約０．２〜０．８重量％のカーボンブラックとを含む。この熱可塑性組成物は、約２３０〜約３４５℃の温度で押し出され；第１のカレンダーロールもしくは第２のカレンダーロール、またはその両方は、約４０〜約１９０℃の表面温度を有する。この電気絶縁フィルムは、約５０〜約８００μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０であり、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された燃焼性等級がＶ−０であり、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上であり、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナタップ総エネルギー値が約２〜約２．３ジュールであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された耐折強度が、流れ方向における往復折曲げ回数約８０〜約１００回を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
これらの実施形態および他の実施形態を、以下において詳細に説明する。
発明の詳細な説明
【０００８】
かかるフィルムの無数の性能要件を満たすハロゲンフリーの電気絶縁フィルムは、特定の量のポリ（アリーレンエーテル）、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー、およびトリアリールホスフェートを含む組成物から製造された。許容される表面品質を有する電気絶縁フィルムは、押出しおよび／またはカレンダー加工方法により製造できる。
【０００９】
一実施形態は、約６０〜約９３重量％のポリ（アリーレンエーテル）と；約３〜約１５重量％の、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマーと；約４〜約１５重量％のトリアリールホスフェートとを含む電気絶縁フィルムである。この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであり、約５０〜約１０５０μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された、ＶＴＭ−０の燃焼性等級と、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された、Ｖ−０の燃焼性等級と、１００℃以上のガラス転移温度と、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された、１４，０００ボルト以上の絶縁破壊電圧とを示す。
【００１０】
電気絶縁フィルムには、ポリ（アリーレンエーテル）が含まれる。好適なポリ（アリーレンエーテル）には、次式の繰り返し構造単位を有するものが含まれる。
【化１】
2010519389.tif 000002
式中、各構造単位において、各Ｚ1は、独立して、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルチオ（すなわち（Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビル）Ｓ−）、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、または非置換もしくは置換Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルである。ただしヒドロカルビル基は第三ヒドロカルビルではない。また各Ｚ2は、独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルチオ、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、または非置換もしくは置換Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルである。ただしヒドロカルビル基は第三ヒドロカルビルではない。
本明細書で使用される場合、「ヒドロカルビル」という用語は、単独で使用されるか、接頭辞、接尾辞、または別の用語の一部として使用されるかにかかわらず、炭素および水素のみを含有する残基を指す。残基は、脂肪族または芳香族、直鎖、環式、二環式、分岐鎖、飽和、または不飽和の基であってよい。また、残基は、脂肪族、芳香族、直鎖、環式、二環式、分岐鎖、飽和、および不飽和の炭化水素部分の組合せを含有してもよい。しかし、ヒドロカルビル残基が置換基として説明されている場合、任意選択によって、置換残基の炭素および水素原子に加えてヘテロ原子を含有することができる。したがって、具体的に置換基として説明されている場合、ヒドロカルビル残基はまた、１つまたは複数のカルボニル基、アミノ基、ヒドロキシル基等を含有することができるか、または、ヒドロカルビル残基の骨格内にヘテロ原子を含有することができる。一例として、Ｚ1は、末端３，５−ジメチル−１，４−フェニル基の、酸化重合触媒のジ−ｎ−ブチルアミン成分との反応により形成される、ジ−ｎ−ブチルアミノメチル基とすることができる。
【００１１】
いくつかの実施形態において、ポリ（アリーレンエーテル）は、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位、またはこれらの組合せを含む。いくつかの実施形態において、ポリ（アリーレンエーテル）は、ポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）である。
【００１２】
ポリ（アリーレンエーテル）は、典型的にはヒドロキシ基に対しオルト位に位置するアミノアルキル含有末端基（複数を含む）を有する分子を含み得る。また、典型的にはテトラメチルジフェノキノン（ＴＭＤＱ）副生成物が存在する２，６−ジメチルフェノール含有反応混合物から得られる、テトラメチルジフェノキノン末端基が存在することが多い。ポリ（アリーレンエーテル）は、ホモポリマー、コポリマー、グラフトコポリマー、アイオノマー、またはブロックコポリマーの形態で、およびこれらのうちの少なくとも１つを含む組合せの形態であってもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態において、ポリ（アリーレンエーテル）は、クロロホルム中２５℃で測定された、約０．１〜約１dl／ｇの固有粘度を有する。具体的には、ポリ（アリーレンエーテル）の固有粘度は、約０．２〜約０．８dl／ｇ、より具体的には約０．３〜約０．６dl／ｇとすることができる。
【００１４】
電気絶縁フィルム中のポリ（アリーレンエーテル）の濃度は、電気絶縁フィルムの総重量を基準として、約６０〜約９３重量％である。具体的には、ポリ（アリーレンエーテル）濃度は、約７０〜約９０重量％、より具体的には約７５〜約８７重量％、さらにより具体的には約８０〜約８７重量％とすることができる。
【００１５】
ポリ（アリーレンエーテル）に加え、電気絶縁フィルムは、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマーを含む。本明細書において、この成分は、略して「水素化ブロックコポリマー」と称される。水素化ブロックコポリマーは、ポリ（芳香族アルケニル化合物）約１５〜約８０重量％を含み、水素化ポリ（共役ジエン）約２０〜約８５重量％を含み得る。いくつかの実施形態において、ポリ（芳香族アルケニル化合物）の含量は、約２０〜４０重量％である。他の実施形態において、ポリ（芳香族アルケニル化合物）の含量は、４０重量％を超え約９０重量％までであり、具体的には約５５〜約８０重量％である。
【００１６】
いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、約４０，０００〜約４００，０００原子質量単位の重量平均分子量を有する。数平均分子量および重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィーにより、またポリスチレン標準試料との比較に基づき決定することができる。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、２００，０００〜約４００，０００原子質量単位、具体的には、約２２０，０００〜約３５０，０００原子質量単位の重量平均分子量を有する。他の実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、約４０，０００〜約２００，０００原子質量単位、具体的には、約４０，０００〜約１８０，０００原子質量単位、より具体的には、約４０，０００〜約１５０，０００原子質量単位の重量平均分子量を有する。
【００１７】
水素化ブロックコポリマーの調製に使用される芳香族アルケニルモノマーは、次式の構造を有することができる。
【化２】
2010519389.tif 000003
式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ1〜Ｃ8アルキル基、またはＣ2〜Ｃ8アルケニル基を表す。Ｒ3およびＲ7は、それぞれ独立して、水素原子、またはＣ1〜Ｃ8アルキル基を表す。Ｒ4、Ｒ5、およびＲ6は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ1〜Ｃ8アルキル基、もしくはＣ2〜Ｃ8アルケニル基を表すか、または、Ｒ3およびＲ4が中心芳香環と一緒になってナフチル基を形成するか、または、Ｒ4およびＲ5が中心芳香環と一緒になってナフチル基を形成する。
具体的な芳香族アルケニルモノマーには、例えば、スチレンならびにα−メチルスチレンおよびｐ−メチルスチレン等のメチルスチレンが含まれる。いくつかの実施形態において、芳香族アルケニルモノマーは、スチレンである。
【００１８】
水素化ブロックコポリマーの調製に使用される共役ジエンは、Ｃ4〜Ｃ20共役ジエンであってもよい。好適な共役ジエンには、例えば、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２−クロロ−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン等、およびこれらの組合せが含まれる。いくつかの実施形態において、共役ジエンは、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、またはこれらの組合せである。いくつかの実施形態において、共役ジエンは、１，３−ブタジエンからなる。
【００１９】
水素化ブロックコポリマーは、（Ａ）芳香族アルケニル化合物から得られる少なくとも１つのブロックと、（Ｂ）共役ジエンから得られる少なくとも１つのブロックとを含むコポリマーであり、ブロック（Ｂ）中の脂肪族不飽和基の含量は、水素化により少なくとも部分的に低減される。いくつかの実施形態において、（Ｂ）ブロック中の脂肪族不飽和基は、少なくとも５０％、具体的には少なくとも７０％低減される。ブロック（Ａ）および（Ｂ）の配列には、直鎖構造、グラフト構造、および分岐鎖を有するまたは有さないラジアルテレブロック構造が含まれる。直鎖ブロックコポリマーには、テーパー状直鎖構造（tapered linear structures）および非テーパー状直鎖構造が含まれる。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、テーパー状直鎖構造を有する。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、非テーパー状直鎖構造を有する。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、芳香族アルケニルモノマーのランダムな組込みを有するＢブロックを有する。直鎖ブロックコポリマー構造は、ジブロック（Ａ−Ｂブロック）、トリブロック（Ａ−Ｂ−ＡブロックまたはＢ−Ａ−Ｂブロック）、テトラブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）、およびペンタブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−ＡブロックまたはＢ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂブロック）構造、ならびに、ＡおよびＢの合計が６つ以上のブロックを含有する直鎖構造を含み、各Ａブロックの分子量は、他のＡブロックの分子量と同じであっても異なっていてもよく、各Ｂブロックの分子量は、他のＢブロックの分子量と同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、ジブロックコポリマー、トリブロックコポリマー、またはこれらの組合せである。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーである。
【００２０】
いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、芳香族アルケニル化合物および共役ジエン以外のモノマーの残基を含まない。いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーは、芳香族アルケニル化合物および共役ジエンから得られるブロックからなる。水素化ブロックコポリマーは、これらのモノマーまたはその他の任意のモノマーから形成されたグラフトを含まない。水素化ブロックコポリマーはまた、炭素および水素原子からなり、したがってヘテロ原子を含まない。
【００２１】
いくつかの実施形態において、水素化ブロックコポリマーには、１種または複数種の、無水マレイン酸等の酸官能化剤の残基が含まれる。
【００２２】
水素化ブロックコポリマーを調製する方法は当技術分野では既知であり、また多くの水素化ブロックコポリマーが市販されている。具体的な市販の水素化ブロックコポリマーとしては、クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  Ｇ１７０１およびＧ１７０２として入手可能なポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）ジブロックコポリマー；クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  Ｇ１６４１、Ｇ１６５０、Ｇ１６５１、Ｇ１６５４、Ｇ１６５７、Ｇ１７２６、Ｇ４６０９、Ｇ４６１０、ＧＲＰ−６５９８、ＲＰ−６９２４、ＭＤ−６９３２Ｍ、ＭＤ−６９３３、およびＭＤ−６９３９として入手可能なポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  ＲＰ−６９３５およびＲＰ−６９３６として入手可能なポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレン（Ｓ−ＥＢ／Ｓ−Ｓ）トリブロックコポリマー、クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  Ｇ１７３０として入手可能なポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  Ｇ１９０１、Ｇ１９２４、およびＭＤ−６６８４として入手可能な無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；クラトンポリマー社のＫｒａｔｏｎ  ＭＤ−６６７０として入手可能な無水マレイン酸グラフトポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン−スチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；ＡＫエラストマー社のＴＵＦＴＥＣ  Ｈ１０４３として入手可能な６７重量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；ＡＫエラストマー社のＴＵＦＴＥＣ  Ｈ１０５１として入手可能な４２重量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；ＡＫエラストマー社のＴＵＦＴＥＣ  Ｐ１０００およびＰ２０００として入手可能なポリスチレン−ポリ（ブタジエン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；ＡＫエラストマー社のＳ．Ｏ．Ｅ．−ＳＳ  Ｌ６０１として入手可能なポリスチレン−ポリブタジエン−ポリ（スチレン−ブタジエン）−ポリブタジエンブロックコポリマー；シェブロン・フィリップス化学社のＫ−Ｒｅｓｉｎ  ＫＫ３８、ＫＲ０１、ＫＲ０３、およびＫＲ０５として入手可能な水素化ラジアルブロックコポリマー；クラレ社のＳＥＰＴＯＮ  Ｓ８１０４として入手可能な約６０重量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；クラレ社のＳＥＰＴＯＮ  Ｓ４０４４、Ｓ４０５５、Ｓ４０７７、およびＳ４０９９として入手可能なポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマー；ならびに、クラレ社のＳＥＰＴＯＮ  Ｓ２１０４として入手可能な約６５重量％のポリスチレンを含むポリスチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーが挙げられる。２種以上の水素化ブロックコポリマーの混合物も使用することができる。
【００２３】
電気絶縁フィルムは、フィルムの総重量を基準として、約３〜約１５重量％の水素化ブロックコポリマーを含む。具体的には、水素化ブロックコポリマー濃度は、約４〜約１２重量％、より具体的には約５〜約９重量％、さらにより具体的には約５〜約６重量％とすることができる。
【００２４】
ポリ（アリーレンエーテル）および水素化ブロックコポリマーに加え、電気絶縁フィルムは、トリアリールホスフェートを含む。いかなる具体的な作用形態にも束縛されることを望まないが、本発明者らは、トリアリールホスフェートが難燃剤および可塑剤の両方として機能すると考えている。好適なトリアリールホスフェートには、次の構造を有するものが含まれる。
【化３】
2010519389.tif 000004
式中、各アリール基Ａｒは、独立して、直接結合したＣ6〜Ｃ12芳香族基であって、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビル、Ｃ1〜Ｃ12ヒドロカルビルオキシ、ヒドロキシ、ニトロ、シアノ、カルボキシ等から選択される１つまたは複数の置換基を有することができる。
具体例としては、トリフェニルホスフェート、トリトリルホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェート、ブチル化トリフェニルホスフェート等が挙げられる。トリアリールホスフェートは、２つ以上のジアリールホスフェートが、それぞれ連結基の１つまたは複数のアリール断片に結合した分子をさらに含む。具体例は、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（「ＲＤＰ」；ＣＡＳ登録番号５７５８３−５４−７；リン酸、１，３−フェニレンテトラフェニルエステル）およびビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）（「ＢＰＡＤＰ」；ＣＡＳ登録番号５９４５−３３−５；リン酸、（１−メチルエチリデン）ジ−４，１−フェニレンテトラフェニルエステル）を含む。いくつかの実施形態において、トリアリールホスフェートは、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）である。
【００２５】
電気絶縁フィルムは、電気絶縁フィルムの総重量を基準として、約４〜約１５重量％の濃度のトリアリールホスフェートを含む。具体的には、トリアリールホスフェート濃度は、約５〜約１２重量％、より具体的には、約６〜約１０重量％、さらにより具体的には、約７〜約９重量％とすることができる。
【００２６】
ポリ（アリーレンエーテル）、水素化ブロックコポリマー、およびトリアリールホスフェートに加え、電気絶縁フィルムは、さらに、エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマーを任意成分として含むことができる。本明細書において、この成分は、略してエチレン／α−オレフィンコポリマーと称される場合がある。本明細書において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、２５〜９５重量％、具体的には６０〜８５重量％のエチレンから得られる単位と、７５〜５重量％、具体的には４０〜１５重量％のＣ3〜Ｃ12α−オレフィンから得られる単位とを有するコポリマーとして定義される。いくつかの実施形態において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、例えば、エチレン−プロピレンゴム（「ＥＰＲ」）、直鎖低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）、または超低密度ポリエチレン（「ＶＬＤＰＥ」）等のランダムコポリマーである。他の実施形態において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、エチレンホモポリマーまたはプロピレンホモポリマーからなる少なくとも１つのブロック、およびエチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのランダムコポリマーである１つのブロック、を有するブロックコポリマーである。好適なα−オレフィンには、プロペン、１−ブテン、および１−オクテンが含まれる。いくつかの実施形態において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−０４ｃに従い１９０℃および２．１６キログラムの荷重で測定されたメルトフローレートは、約１〜約３０ｇ／１０分、具体的には約１０〜約３０ｇ／１０分、より具体的には約１５〜約２５ｇ／１０分、である。いくつかの実施形態において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、約０．８〜約０．９ｇ／ｍｌの密度を有する。いくつかの実施形態において、エチレン／α−オレフィンコポリマーは、直鎖低密度ポリエチレンである。
【００２７】
存在する場合、エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマーは、電気絶縁フィルムの総重量を基準として、約０．１〜約４重量％、具体的には約０．２〜約３重量％、より具体的には約０．３〜約２重量％、さらにより具体的には約０．５〜約０．７重量％の濃度で使用される。
【００２８】
電気絶縁フィルムは、任意成分として、着色剤をさらに含んでもよい。カーボンブラックが好適な着色剤である。その他の好適な着色剤は、例えば、R. Scherrerにより、H. Zweifel編集、「プラスチック添加剤ハンドブック」、第5版、Cincinnati、2001年、822〜836ページに記載されている。存在する場合、着色剤は、電気絶縁フィルムの総重量を基準として、約０．１〜約２重量％、具体的には約０．２５〜約１重量％、より具体的には約０．４〜約０．７重量％の量で使用される。
【００２９】
電気絶縁フィルムは、ハロゲンフリーである。本明細書で使用される場合、「ハロゲンフリー」という用語は、ハロゲン含有成分が意図的に添加されていないことを意味する。実際には、例えば、誘導結合プラズマ原子吸光分光法により決定される、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素の総量が１００重量ｐｐｍ未満の組成物が、ハロゲンフリーとみなされる。いくつかの実施形態において、組成物は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素の総量が５０重量ｐｐｍ未満である。
【００３０】
電気絶縁フィルムは、典型的には、約５０〜約１０５０μｍの厚みを有する。具体的には、厚みは、約５０〜約８００μｍ、より具体的には、約２００〜約５００μｍとすることができる。公称フィルム厚と称される場合もあるフィルム厚は、当技術分野で知られた方法を使用して決定することができる。例えば、フィルム厚は、ミツトヨ社の２９３−３４０ハンドヘルド型デジタルマイクロメータを使用して決定することができる。いくつかの実施形態において、電気絶縁フィルムは、単一層からなる。
【００３１】
フィルムは、電気絶縁性である。具体的には、フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９−９７ａに従い２５４μｍ（１０ミル）の厚みで２３℃で測定された絶縁破壊電圧１４，０００ボルト以上を有する。いくつかの実施形態において、絶縁破壊電圧は、１４，０００〜約２０，０００ボルト、具体的には約１８，０００〜約２０，０００ボルトである。フィルムの電気絶縁特性はまた、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０−９８（２００４年）に従い、２３℃、厚み２５４μｍ（１０ミル）、周波数１メガヘルツで測定された比誘電率を３以下とすることができる。いくつかの実施形態において、電気絶縁フィルムは、約２．５〜約３の比誘電率を有する。いくつかの実施形態において、電気絶縁フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０−９８（２００４年）に従い、２３℃、フィルム厚２５４μｍ（１０ミル）、周波数１メガヘルツで測定された散逸率が、約０．００１５〜約０．００３５である。
【００３２】
電気絶縁フィルムは、難燃性である。具体的には、電気絶縁フィルムは、５１μｍ（２ミル）の厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０で、２５４μｍ（１０ミル）の厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０である。
【００３３】
電気絶縁フィルムは、耐熱性である。具体的には、電気絶縁フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３に従い測定されたガラス転移温度が１００℃以上である。いくつかの実施形態において、ガラス転移温度は、１００〜約１８０℃、具体的には約１３０〜約１７５℃、より具体的には約１４５〜約１７５℃、さらにより具体的には約１６０〜約１７５℃である。
【００３４】
電気絶縁フィルムは、破壊抵抗性（puncture resistant）である。したがって、いくつかの実施形態において、電気絶縁フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３−０６に従い２５４μｍ（１０ミル）の厚みで２３℃で測定されたダイナタップ総エネルギーが、少なくとも１．５ジュール、具体的には１．５〜約２．３ジュールである。
【００３５】
電気絶縁フィルムは、破壊されることなく折り曲げられることが可能である。したがって、いくつかの実施形態において、電気絶縁フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６−９７ａ（２００２年）に従い２５４μｍの厚みで２３℃で測定された耐折強度が、往復折曲げ回数少なくとも５０回、具体的には往復折曲げ回数約５０〜約１００回、より具体的には往復折曲げ回数約７０〜約１００回、さらにより具体的には往復折曲げ回数約９０〜約１００回である。
【００３６】
一実施形態は、クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が約０．３〜約０．６dl／ｇである約８０〜約９０重量％のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と；重量平均分子量が約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位である約４〜約７重量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーと；約６〜約１０重量％のレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）と；約０．５〜約１重量％の直鎖状低密度ポリエチレンと；約０．２〜約０．８重量％のカーボンブラックとを含む、電気絶縁フィルムである。この電気絶縁フィルムは、約５０〜約８００μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された、ＶＴＭ−０の燃焼性等級と、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された、Ｖ−０の燃焼性等級と、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された、１４，０００ボルト以上の絶縁破壊電圧と、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定された、約２〜約２．３ジュールのダイナタップ総エネルギー値と、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された、流れ方向における往復折曲げ回数約８０〜約１００回の耐折強度とを示す。
【００３７】
本発明には、電気絶縁フィルムを調製する方法が含まれる。いくつかの実施形態において、フィルムは、押出カレンダー加工により調製される。例えば、連続カレンダー加工押出装置は、溶融樹脂をダイに供給する押出機を備えた溶融搬送システムを備え得る。溶融物の流れはダイに供給され、１組のカレンダーロールに移送される溶融ポリマーウェブを形成する。カレンダー加工機は、典型的には、２つから４つの逆回転式円筒型ロールからなる。これらのロールは、典型的には、スチールまたはゴム被覆スチールから製作され、油または水の循環により内部温度が制御される。ダイにより形成された溶融ウェブは、連続的にカレンダーロールの間で圧搾される。いくつかの実施形態において、カレンダーロールは、１９０〜２００Ｒａの不規則なテクスチャの表面仕上げを提供するためにサンドブラストされたテクスチャスチールロールと、３０〜３５Ｒａの不規則なテクスチャ仕上げとなるようにサンドブラストされた表面を有するシリコーンゴム被覆スチールロールとを含む。他の実施形態において、ポリッシュ仕上げまたは所望のテクスチャ仕上げを得るために、鏡面仕上げクロムポリッシュロールまたはその他のテクスチャ加工ロールもまた使用することができる。その間を通ってポリマーが引き出されるロール間のクリアランス、すなわち「ニップ」によって、フィルムの厚みが決定される。熱可塑性フィルムを製造する好適な方法は、例えば、Tadrosらに付与された米国特許第7,087,682号、およびCapaldoらの米国特許出願公開第2006/0038314 A1号に概説されている。
【００３８】
一実施形態は、約６０〜約９３重量％のポリ（アリーレンエーテル）と、約３〜約１５重量％の、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマーと、約４〜約１５重量％のトリアリールホスフェートとを含む組成物を押し出すまたはカレンダー加工するステップを含む、電気絶縁フィルムを形成する方法である。この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであり、約５０〜約１０５０μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された、ＶＴＭ−０の燃焼性等級と、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された、Ｖ−０の燃焼性等級と、１００℃以上のガラス転移温度と、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された、１４，０００ボルト以上の絶縁破壊電圧とを示す。
【００３９】
別の実施形態は、熱可塑性樹脂組成物を、第１のカレンダーロールと第２のカレンダーロールとの間の隙間に押し出し、カレンダー加工されたフィルムを生成するステップと；このカレンダー加工されたフィルムを、１５０℃以下の温度に冷却するステップとを含む、電気絶縁フィルムを形成する方法である。この熱可塑性樹脂組成物は、クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が約０．３〜約０．６dl／ｇである約８０〜約９０重量％のポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）と、重量平均分子量が約２００，０００〜約４００，０００原子質量単位である約４〜約７重量％のポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーと、約６〜約１０重量％のレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）と、約０．５〜約１重量％の直鎖状低密度ポリエチレンと、約０．２〜約０．８重量％のカーボンブラックとを含む。この熱可塑性組成物は、約２３０〜約３４５℃の温度で押し出され；第１のカレンダーロールもしくは第２のカレンダーロール、またはその両方は、約４０〜約１９０℃の表面温度を有する。電気絶縁フィルムは、約５０〜約８００μｍの厚みを有し、５１μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された、ＶＴＭ−０の燃焼性等級と、２５４μｍの厚みでＵＬ９４に従い測定された、Ｖ−０の燃焼性等級と、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された、１４，０００ボルト以上の絶縁破壊電圧と、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定された、約２〜約２．３ジュールのダイナタップ総エネルギー値と、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された、流れ方向における往復折曲げ回数約８０〜約１００回の耐折強度とを示す。
【００４０】
電気絶縁フィルムの用途には、電源筐体における遮蔽用途、プリント基板絶縁、航空機用のバックライト式パネルおよびディスプレイ（backlit aircraft in flight panels and displays）、事務機器絶縁、コンピュータラックパーティション、ならびにテレビおよびモニタ絶縁が含まれる。
【００４１】
本発明を以下の実施例によって更に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【実施例】
【００４２】
〔実施例１〜３〕
これらの実施例は、両面がテクスチャ加工された、単一層のハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）含有フィルムの製造を例示する。一体型（monolithic）フィルム上のテクスチャは、スチールテクスチャロールおよびゴムテクスチャロールを使用したカレンダー加工により形成した。公称厚みが６ミル（１５２μｍ）、１０ミル（２５４μｍ）、および１７ミル（４３２μｍ）のフィルムを調製した。表１に記載された各フィルムの厚みは、フィルムに関する数回の厚み測定の平均値（最も近いミルの値まで）を表し、次いでミル単位の平均厚みを、２５．４μｍ＝１ミルの換算率を使用してμｍに換算した。
【００４３】
フィルム組成を表１に詳しく記載するが、成分量はすべて、組成物の総重量を基準とした重量％である。クロロホルム中２５℃で測定された固有粘度０．４６dl／ｇのポリ（アリーレンエーテル）は、ＧＥプラスチック社からＰＰＯ６４６（表１中では「ＰＰＥ」）として入手したポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）であった。水素化ブロックコポリマーは、ポリスチレン含量３１重量％および重量平均分子量約２４０，０００〜約３０１，０００原子質量単位である、ＫＲＡＴＯＮ  Ｇ１６５１としてクラトンポリマー社から入手したポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーであった（表１中では「ＳＥＢＳ」）。トリアリールホスフェート難燃剤は、Ｆｙｒｏｌｆｌｅｘ  ＲＤＰ（表１中では「ＲＤＰ」）としてスプレスタ社から入手したレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）であった。１９０℃および荷重２．１６キログラムで測定されたメルトフローインデックス約２０ｇ／１０分の直鎖低密度ポリエチレンは、ＥＳＣＯＲＥＮＥ  ＬＬ  ５１００．０９としてエクソンモービル社から入手した（表１中では「ＬＬＤＰＥ」）。ペンタエリスリトールテトラキス（β−ラウリルチオプロピオネート）（ＣＡＳ登録番号２９５９８−７６−３）は、ＳＥＥＮＯＸ  ４１２Ｓとしてシプロ化成株式会社から入手した。カーボンブラックは、Ｖｕｌｃａｎ９Ａ３２としてカボット社から入手した。
【表１】
2010519389.tif 000005
【００４４】
すべての成分をバレル数１１の二軸押出機で事前配合し、ペレット化した。第１バレルからダイまでの押出機温度は、６５℃、１７５℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、２５０℃、および２９０℃であった。押出物をペレット化し乾燥させた。次いでペレットを単軸押出機に供給した。単軸押出機は、バレル温度を２５４℃、２６０℃、２７０℃、２７５℃、および２８８℃に設定した。単軸押出機からの溶融ポリマーを、次にフレキシブルリップダイに供給し、溶融ポリマーウェブを形成した。ダイの温度は、２９０〜３０５℃に設定する。ウェブを２つのカレンダーロールミルに供給する。２つのロールは、１９０〜２００Ｒａのマットテクスチャの表面仕上げとなるようサンドブラストされたテクスチャスチールロール、および３０〜３５Ｒａのサンドブラストされた表面を有するシリコーンゴム被覆ロールを含んでいた。ロールミルの表面は、ポリマーのガラス転移温度以下の温度に保持する。これらの実験において、スチールテクスチャロールの温度は、およそ１５０〜１６５℃に設定した。ゴムロール表面温度は、およそ１３０〜１４０℃に設定した。上記方法から得られたフィルムは、フィルムの２つの表面上に異なるマット仕上げを有するテクスチャ表面を有していた。マットスチールロールによりテクスチャ加工された面は、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３−８９（１９９９年）に従い測定された６０度光沢度が１１．７を示した。マットゴムロールによりテクスチャ加工された面は、ＡＳＴＭ  Ｄ５２３−８９（１９９９年）に従い測定された６０度光沢度が７．７を示した。２つのロールのニップ間の圧力は、両面の表面テクスチャが均一なマットな外観を有するように調節した。
【００４５】
フィルム特性を表２に示す。フィルム厚みの値（ミルで測定したが、μｍで表示）は、ミツトヨ社の２９３−３４０ハンドヘルド型デジタルマイクロメータにより測定した。引張強度値および引張弾性率（ともにＭｐａで表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２−０２に従い、２３℃で測定した。初期引裂強度値（Ｎ／ｍｍで表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００４−０３に従い、２３℃で決定した。伝播引裂強度値（Ｎ／ｍｍで表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２−０６ａに従い、２３℃で決定した。破壊抵抗性の指標であるダイナタップ総エネルギー値（ジュールで表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３−０６に従い、２３℃で測定した。耐折強度（破壊するまでに行われた往復折曲げ回数で表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６−９７ａ（２００２年）に従い、２３℃で、流れ方向（表２中では「ＭＤ」）および「幅方向」（表２中では「ＴＤ」）で測定した。ガラス転移温度値（℃で表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−０３に従い測定した。収縮値（％で表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１２０４−０２に従い、１３０℃で測定した。
【００４６】
燃焼性値は、薄手材料垂直燃焼試験を用い、ＵＬ９４（２００３年１２月１２日）に従い測定した。この試験において、長さ２００±５ｍｍ、幅５０±１ｍｍの試験片を、直径１３ｍｍのマンドレルの周りに長手方向に巻いた。各材料について、そのような５つの試験片を用いて試験する。ＶＴＭ−０等級の要件は次の通りである。即ち、各試験片について第１および第２の接炎時間が１０秒以内であること；５つすべての試験片について第１および第２の接炎時間（ｔ1およびｔ2）の合計が５０秒以内であること；各試験片について燃焼（ｔ2）および赤熱（ｔ3）時間が３０秒以内であること；いずれの試験片も１２５ミリメートルの印まで燃焼も赤熱も示さないこと；及び、脱脂綿の指標が燃焼粒子または燃焼物の落下により点火しないことである。様々な厚みのフィルムについて試験した。表２は、ＶＴＭ−０等級を達成するための最も薄いフィルムの厚みを示す。表１の組成では、試験された最も薄い２ミル（５１μｍ）のフィルムが、ＶＴＭ−０等級を達成した。
【００４７】
密度値（ｋｇ／ｍ3で表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２−００に従い、２３℃で測定した。吸水率値（初期重量に対する相対的な重量変化％で表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ５７０−９８（２００５年）に従い、２３℃で２４時間の水含浸、および２３℃で２４時間の５０％相対湿度雰囲気への曝露という、２つの条件下で測定した。絶縁耐力値（ｋＶ／ｍｍで表示）および絶縁破壊電圧（Ｖで表示）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９−９７ａ、方法Ａに従い、油中２３℃で測定した。比誘電率値および散逸率値（ともに無単位）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１５０−９８（２００４年）に従い、２３℃で測定した。
【表２】
2010519389.tif 000006
【００４８】
引張強度、引裂強度、および破壊抵抗性を含む物理的特性は、絶縁フィルムの用途に許容される性能を有する。フィルムは、より薄い厚みで改善された耐折強度を示した。６ミル（１５２μｍ）のフィルムは、１０００回を超えて往復折り曲げることができ、一方１０ミル（２５４μｍ）のフィルムは、破壊までに約１００回折り曲げることができ、１７ミル（４３２μｍ）フィルムは、破壊までに約１０回折り曲げることができる。これは、典型的には１回または２回、折曲げられる電気的フィルム絶縁用途に適切である。
【００４９】
フィルムはまた、良好な耐熱性および優れた難燃性能を有する。組成物は、２ミルおよび６ミルの厚みで優れたＵＬ９４等級ＶＴＭ−０を示した。１０ミルおよび１７ミルの厚みにおいて、ＵＬ９４垂直燃焼試験を行うことができ、最高のＶ−０等級が達成された。組成物のガラス転移温度は１７２℃であった。絶縁耐力、絶縁破壊電圧、比誘電率、および散逸係数の値は、電気絶縁用途に許容される値である。
【００５０】
〔実施例４〜８〕
これらの実施例は、組成物において任意成分として直鎖低密度ポリエチレンを使用することが、押出中に形成されるフィルムの欠陥を低減し得ることを例示する。ある特定の組成物の押出カレンダー加工中、分解したポリマー材料がダイリップ上へ蓄積することがしばしば見られた。ダイリップ上への蓄積は、最終的に増大していき、ウェブがダイを通って押し出される際に溶融ポリマーウェブの表面が引きずられ損傷を受ける可能性があった。これは、最終フィルムに永久的に傷跡を残す引きずりラインまたはダイラインの形成につながった。ダイリップでの蓄積を低減するために、直鎖低密度ポリエチレンの濃度を変化させて５種の組成物を調製した。実施例１〜３に記載の直鎖低密度ポリエチレンを、組成物の総重量を基準として、０重量％、０．６重量％、０．９重量％、１．６重量％、および２．４重量％のレベルで組み込んだ。樹脂を３時間連続的に押出カレンダー加工プロセスに供することにより、これらの組成物を試験した。ダイにおける蓄積を監視し、ダイリップでの蓄積と関連した欠陥について、得られたフィルムを目視検査した。次いで、１〜５段階で組成物を評価した。評点「５」は最小限のダイラインおよび最小限のダイリップでの蓄積を示し、評点「１」は多数の明確なダイラインおよび大量のダイリップでの蓄積を示す、表３に示される結果は、直鎖低密度ポリエチレンの最適濃度がおよそ０．６〜０．９重量％であることを示している。
【表３】
2010519389.tif 000007
【００５１】
〔実施例９、比較例１および２〕
これらの例は、ハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）組成物、ならびにハロゲン化難燃剤を有するポリカーボネートおよびポリプロピレン組成物に基づく電気絶縁フィルムの性能を比較するものである。難燃性ポリカーボネート（ＦＲ−ＰＣ）フィルムおよび難燃性ポリプロピレン（ＦＲ−ＰＰ）フィルムは、広範な電気電子絶縁フィルム用途に広く使用されている。ＦＲ−ＰＰフィルムおよびＦＲ−ＰＣフィルムはともに、臭素化難燃添加剤を組み込むことにより、ＵＬ９４  ＶＴＭ−０およびＵＬ９４  Ｖ−０の厳しい要件に適合している。
【００５２】
表４は、３種類のフィルムについて特性比較を示している。比較例１は、ハロゲン化難燃剤を有するポリプロピレンに基づくもので、ＩＴＷ製のＦｏｒｍｅｘ  ＧＫ１７として入手した。Ｆｏｒｍｅｘ  ＧＫ１７フィルムについて示されたデータのいくつかは、供給者により提供されたデータシートから得た。比較例２は、ハロゲン化難燃剤を有するポリカーボネートに基づくもので、ＧＥプラスチック社の特殊フィルム・シートであるＬＥＸＡＮ  ＦＲ２５Ａとして入手した。実施例９は、表１のハロゲンフリーポリ（アリーレンエーテル）組成物を使用している。
【００５３】
特性値を表４に示す。１０ミル（２５４μｍ）で試験した絶縁耐力および絶縁破壊電圧、ならびに複数の厚み（特定の特性を示す最小厚みが表４に報告されている）で試験した燃焼性を除き、すべてのフィルムを１７ミル（４３２μｍ）の厚みで試験した。
【００５４】
ＵＬ９４垂直燃焼試験におけるＶ−０等級の要件は次の通りである。即ち各試験片について第１の接炎時間（ｔ1）および第２の接炎時間（ｔ2）が１０秒以内であること；５つすべての試験片について第１および第２の接炎時間（ｔ1およびｔ2）の合計が５０秒以内であること；各試験片について燃焼（ｔ2）および赤熱（ｔ3）時間が３０秒以内であること；いずれの試験片も保持クランプまで燃焼も赤熱も示さないこと；及び、脱脂綿の指標が燃焼粒子または燃焼物の落下により点火しないことである。様々な厚みのフィルムを試験した。表２は、ＶＴＭ−０およびＶ−０等級を達成するための最も薄いフィルムの厚みを示す。表１の組成では、試験された最も薄い２ミル（５１μｍ）のフィルムが、ＶＴＭ−０等級を達成した。
【表４】
2010519389.tif 000008
【００５５】
結果は、実施例９のポリ（アリーレンエーテル）組成物が最も高いガラス転移温度を有することを示しており、これにより、該組成物をより高温環境で使用することができる。実施例９のポリ（アリーレンエーテル）組成物はまた、比較例１のポリプロピレン組成物よりも極めて高い引張強度および破壊抵抗性を示しており、これにより、ポリ（アリーレンエーテル）フィルムは同じ破壊抵抗性に対してより薄い厚みで使用することができる。実施例９のポリ（アリーレンエーテル）組成物はまた、その難燃性においても比較例１のポリプロピレン組成物より優れている。Ｖ−０値を示すフィルムの最も薄い厚みは、ポリプロピレン組成物については１７ミル（４３２μｍ）であり、ポリ（アリーレンエーテル）組成物については１０ミル（２５４μｍ）であった。これにより、より薄いポリ（アリーレンエーテル）フィルムを使用しても、対応するポリプロピレンフィルムと同じ難燃性を得ることができる。ポリカーボネートおよびポリ（アリーレンエーテル）のフィルムの難燃性は同様であるが、ポリ（アリーレンエーテル）フィルムのみがハロゲンフリーである。
【００５６】
本明細書では実施例を使用して、ベストモードを含む発明を開示し、また当業者が本発明を実施し使用することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲により定義され、当業者が想到する他の例を包含するものである。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差がない等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内に含まれる、と意図されている。
【００５７】
引用されたすべての特許、特許出願、および他の参考文献は、参照することによりその全体が本明細書に組み入れられる。しかし、本出願の用語が、組み入れられた参考文献における用語と矛盾または相反する場合は、本出願の用語が、組み入れられた参考文献の用語に優先する。
【００５８】
本明細書において開示されたすべての範囲は、端点を含み、端点は独立して互いに組合せ可能である。
【００５９】
本発明の説明に関する（特に以下の特許請求の範囲に関する）、用語「ａ」および「ａｎ」および「ｔｈｅ」ならびに同様の呼称の使用は、本明細書において別段の指定がない限り、または文脈上明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を対象とするものと解釈されるべきである。さらに留意すべきことは、本明細書において、「第１」、「第２」等の用語は、いかなる順番、数量、または重要性をも示すものではなく、１つの要素を別の要素と区別するために使用されていることである。数量に関連して使用される「約」という修飾語句は、示された値を含み、文脈により決定される意味を有する（例えば、特定数量の測定に関連した誤差の程度を含む）。
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月23日(2009.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ（アリーレンエーテル）６０重量％〜９３重量％と、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー３重量％〜１５重量％と、トリアリールホスフェート４重量％〜１５重量％とを含む電気絶縁フィルムであって、
この電気絶縁フィルムは、ハロゲンフリーであって、厚みが５０μｍ〜１０５０μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ガラス転移温度が１００℃以上、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上、である電気絶縁フィルム。
【請求項２】
前記水素化ブロックコポリマーの重量平均分子量が、２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位である、請求項１に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項３】
前記水素化ブロックコポリマーが、ポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーである、請求項１または２に記載の電気絶縁フィルム。
【請求項４】
前記トリアリールホスフェートが、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）である、請求項１〜３のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項５】
エチレンとＣ3〜Ｃ12α−オレフィンのコポリマー０．１重量％〜４重量％をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項６】
ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定されたダイナップ総エネルギーが、少なくとも１．５ジュールである、請求項１〜５のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍのフィルム厚で２３℃で測定された耐折強度が、往復折曲げ回数少なくとも５０回である、請求項１〜６のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項８】
前記電気絶縁フィルムは、ポリ（アリーレンエーテル）８０重量％〜９０重量％、前記水素化ブロックコポリマー４重量％〜７重量％、及びトリアリールホスフェート６重量％〜１０重量％を含有すると共に、更に直鎖状低密度ポリエチレン０．５重量％〜１重量％とカーボンブラック０．２重量％〜０．８重量％を含有する電気絶縁フィルムであって、
前記ポリ（アリーレンエーテル）はクロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が０．３ｄｌ／ｇ〜０．６ｄｌ／ｇであるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）であり、前記水素化ブロックコポリマーは重量平均分子量が２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位であるポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーであり、また、前記トリアリールホスフェートはレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）であり、
前記電気絶縁フィルムは、厚みが５０μｍ〜８００μｍであり、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナップ総エネルギー値が２ジュール〜２．３ジュール、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された、流れ方向における耐折強度が往復折曲げ回数８０回〜１００回である、請求項１〜７のいずれかに記載の電気絶縁フィルム。
【請求項９】
ポリ（アリーレンエーテル）６０重量％〜９３重量％と、芳香族アルケニル化合物と共役ジエンの水素化ブロックコポリマー３重量％〜１５重量％と、トリアリールホスフェート４重量％〜１５重量％と、を含む組成物を押し出す及び／またはカレンダー加工するステップを含む電気絶縁フィルムの製造方法であって、
この電気絶縁フィルムはハロゲンフリーであって、厚みが５０μｍ〜１０５０μｍであり、５１μｍの厚みでＵＬ９４薄手材料垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶＴＭ−０、２５４μｍの厚みでＵＬ９４垂直燃焼試験に従い測定された燃焼性等級がＶ−０、ガラス転移温度が１００℃以上、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に従い２５４μｍの厚みで油中２３℃で測定された絶縁破壊電圧が１４，０００ボルト以上である、電気絶縁フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記組成物を、第１のカレンダーロールと第２のカレンダーロールとの間の隙間に押し出し、カレンダー加工されたフィルムを生成するステップと、カレンダー加工されたフィルムを、１５０℃以下の温度に冷却するステップと、を含む電気絶縁フィルムの製造方法であって、
前記組成物を２３０℃〜３４５℃の温度で押し出し、第１のカレンダーロールと第２のカレンダーロールの一方またはその両方の表面温度を４０℃〜１９０℃とし、
前記組成物は、ポリ（アリーレンエーテル）８０重量％〜９０重量％と、前記水素化ブロックコポリマー４重量％〜７重量％と、トリアリールホスフェート６重量％〜１０重量％を含有すると共に、更に直鎖状低密度ポリエチレン０．５重量％〜１重量％とカーボンブラック０．２重量％〜０．８重量％を含有し、
前記ポリ（アリーレンエーテル）はクロロホルム中２５℃で測定された固有粘度が０．３ｄｌ／ｇ〜０．６ｄｌ／ｇであるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル）であり、前記水素化ブロックコポリマーは重量平均分子量が２００，０００原子質量単位〜４００，０００原子質量単位であるポリスチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−ポリスチレントリブロックコポリマーであり、また、前記トリアリールホスフェートはレゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）であり、
前記電気絶縁フィルムは、厚みが５０μｍ〜８００μｍであり、ＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従い２５４μｍの厚みで測定されたダイナップ総エネルギー値が２ジュール〜２．３ジュール、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に従い２５４μｍの厚みで測定された流れ方向における耐折強度が往復折曲げ回数８０回〜１００回である、請求項９に記載の電気絶縁フィルムの製造方法。
【国際調査報告】
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