DE69424925T2

DE69424925T2 - Hochtemperatur-Polyamid-Fluorpolymer-Schichtstruktur

Info

Publication number: DE69424925T2
Application number: DE69424925T
Authority: DE
Inventors: Morton Katz; Philip R. Lacourt
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: DE69424925D1; EP0659549B1; JP2930883B2; JPH07214733A; US5399434A; EP0659549A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft laminare Strukturen mit einer Polyimid- Kernschicht, inneren fluorierten Ethylen/Propylen (FEP)-Copolymerschichten, dazwischenliegenden Polytetrafluorethylene (PTFE)/fluoriertes Ethylen/Propylen (FEP)-Copolymer-Mischschichten und äußeren fluorierten Ethylenpropylenen (FEP)-Copolymerschichten, die in Form von schmalen Bändern als isolierendes Drahtumwicklungsband verwendet werden können.

Hintergrund der Erfindung

Laminare Strukturen von Polyimiden und fluorierten Polymeren, wie zum Beispiel Laminate von Kapton®-Polyimidfilm und fluorierte Ethylenpropylen-Copolymere (FEP), sind im Handel erhältlich und durch eine einzigartige Kombination physikalischer Eigenschaften gekennzeichnet, die jede Komponente als solche nicht zeigt. Eine bedeutende Verwendung solcher laminarer Strukturen ist eine Isolationsumhüllung für elektrische Leiter. Ein Nachteil solcher Laminarstrukturen besteht jedoch in dem Mangel einer ausreichenden Bindungsfestigkeit und Dauerhaftigkeit, wenn sie Hochtemperaturumgebungen ausgesetzt werden. Wenn solche laminaren Strukturen auf Metallleitern hitzeverschweißt werden, können sie außerdem nicht leicht vom Leiter entfernt oder abgezogen werden. In vielen Endanwendungen ist es wichtig, daß die Isolierung leicht vom Ende des Metallleiters abgezogen werden kann, ohne den Leiter durch Knicken oder Kratzen zu beschädigen. Das spiralförmig aufgewundene Isolierband, das am Leiter üblicherweise in Film- oder Bandform appliziert und darauf wärmeverschweißt wird, zeigt während der Verschweißungsstufe einen gewissen Grad an Schrumpfung und ist ziemlich schwierig zu entfernen. Sowohl konventionelle Polyimid/FEP- und FEP/Polyimid/FEP-Isolierbänder haben eine schlechte Abstreifbarkeit vom Leiter, weil im Falle von Polyimid der Reibungskoeffizient hoch ist, und im Falle von FEP gegen über dem Metall hoch ist, und das FEP die Tendenz zeigt, mit der Metalloberfläche während der Heißverschweißungsstufe zu binden.
Obwohl laminare Strukturen, die Polyimid enthalten, eine sehr wünschenswerte Ausgewogenheit von Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel Hochtemperatur- und elektrische Eigenschaften, können unter einigen Bedingungen Polyimid-enthaltende Strukturen Funkenkriechwege bilden, die zu einer unerwünschten Bildung von verkohltem Material führen. Kriechwege sind verheerende Fehler in Gegenwart eines elektrischen Lichtbogens, wenn ein Kurzschluß zwischen dem Leiter und einem äußeren leitenden Medium gegenüber der Isolation auftritt, wie zum Beispiel einer mäßigleitenden Flüssigkeit. Ein solcher Fehler verursacht eine mechanische Beschädigung der Isolierung, die bei den erhöhten Temperaturen des elektrischen Lichtbogens rasch fortschreitet.
Die U.S.-A-3.616,177, 26. Oktober 1971, beschreibt eine asymetrische, laminare Vierschicht-Struktur, zur Verwendung als Isolierumhüllung für Drähte und Kabel, die eine Schicht auf Basis eines Polyimids umfaßt, innere Schichten von FEP-Copolymer, die an beide Seiten einer Polyimid-Basisschicht angehaftet ist, und eine äußere Schicht aus einer Mischung aus PTFE und FEP, die an eine der FEP-inneren Schichten angeheftet ist. Die laminaren Strukturen zeigen eine hervorragende Bindungsstärkeretention unter Bedingungen von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, und sind leicht vom elektrischen Leiter abstreifbar. Die einzelne äußere PTFE/FEP-Schicht befindet sich in der Nähe des Leiters und stellt die entsprechende Abstreifbarkeit dar, während die gegenüberliegende Seite der Struktur eine wärmeverschweißbare FEP-Schicht verwendet, um eine maximale Verschweißbarkeit zu ergeben. Die laminaren Strukturen enthalten jedoch keine zweite PTFE/FEP-Schicht, noch äußere FEP-Schichten, und stellen keine angemessene Widerstandsfähigkeit gegenüber Lichtbogen dar.
Die U.S.-A-5,106,673, 21. April 1992, beschreibt eine mehrschichtige Laminarstruktur, die eine verbesserte Adhäsion und einen verbesserten Kriechweg zeigt, und umfasst eine Schicht auf Polyimidbasisschichten einer PTFE/FEP-Mischung, die an beide Seiten der Schicht aus Polyimidbasis angehaftet ist, und äußere Schichten aus PTFE, die an beide inneren PTFE/FEP-Mischungsschichten angeheftet sind. Das Patent lehrt spezifisch, daß Mischungen von PTFE und FEP eine größere Adhäsion als FEP allein verleiht, wenn sie verwendet werden, um die Polyimidbasisschicht und die äußeren PTFE-Bindeschichten zu verbinden. Im Gegensatz dazu verwenden die Laminarstrukturen der vorliegenden Erfindung eine FEP-Schicht und nicht eine PTFE/FEP- Mischschicht, um das Polyimid an eine PTFE/FEP-Schicht zu binden. Eine zusätzliche FEP-Beschichtung verleiht außerdem auch eine hervorragende Film-an-Film-Adhäsion während des Umlappens und des Wärmeverschweißprozesses, sowie eine gute Abstreifbarkeit vom Leiter.
Die WO-A-90/09853 betrifft einen Mehrschichtfilm, der durch Kombinieren einer Polyimidschicht und einer oder mehrerer Schichten aus Fluorpolymer hergestellt wurde und lehrt, daß die Abschäladhäsion zwischen der Polyimidschicht und der Fluorpolymerschicht stark erhöht ist.
Es besteht deshalb noch ein Bedürfnis für eine Polyimid-Fluorpolymer- Laminarstruktur, die sowohl selbstklebend ist, als auch auf andere Isoliermaterialien bindbar ist, die eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Kriechstromfortsetzung zeigt, und die vom Leiter abstreifbar ist, während sie die entsprechende Adhäsion zum Leiter beibehält.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Laminarfilmstruktur bereitgestellt, die im wesentlichen besteht aus einer Kernschicht aus einem Polyimidfilm, inneren Schichten aus fluorierten Ethylenpropylencopolymer (FEP), das an beide Seiten der Polyimidkernschicht gebunden ist; dazwischenliegenden Schichten einer Mischung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) und eines fluorierten Ethylenpropylencopolymers (FEP), das an beide inneren FEP-Schichten gebunden ist; und äußeren Schichten aus fluorierten Ethylenpropylen-Copolymeren (FEP) das an beiden der dazwischenliegenden PTFE- FEP-Mischschichten gebunden ist.
Laminarstrukturen, worin die PTFE-FEP-Mischungsschicht 40 bis 95 Gew.-% PTFE und 5 bis 60 Gew.-% FEP umfaßt, sind besonders bevorzugt.
Die Isolierbänder für Drähte und Kabel, die unter Verwendung dieser Laminarstrukturen hergestellt wurden, sind insbesondere brauchbar für Anwendungen in der Raumfahrt, da sie nicht die Nachteile von ähnlichen Zusammensetzungen des Standes der Technik aufweisen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Laminarstrukturen der vorliegenden Erfindung finden spezielle Verwendung zur Isolierung von Drähten und Kabeln elektrischer Leiter, wobei die Struktur um den Draht gewickelt ist und dann wärmeverschweißt wird, um eine kontinuierliche Beschichtung zu ergeben.
Die Laminarstrukturen der Erfindung werden hergestellt, indem man einen Polyimidfilm, der als Kernschicht dient, an beiden Seiten mit einer inneren fluorierten Ethylenpropylencopolymer (FEP)-Klebeschicht beschichtet, beide inneren Klebeschichten mit einer Zwischenschicht aus einer Mischung aus Polytetrafluorethylenen (PTFE) und fluorierten Ethylenpropylencopolymeren (FEP) beschichtet; beide intermediären PTFE- FEP-Schichten mit einer äußeren Schicht aus FEP-Copolymer beschichtet und schließlich die aufeinanderfolgenden Schichten wärmeverschweißt, um die Verbundstruktur zu ergeben.
Der als Kernschicht verwendete Polyimidfilm wird abgeleitet aus der Reaktion eines aromatischen Tetrakarbonsäuredianhydrids und eines aromatischen und/oder aliphatischen Diamins und enthält die folgenden sich wiederholenden Struktureinheiten
worin R ein vierwertiges aromatisches organisches Radikal ist und R¹ ein zweiwertig aromatischer und/oder ein zweiwertiges aromatisches und/oder aliphatisches Diaminradikal ist. Solche Polyimide und ihre Poly(Aminosäuren) Aminosäure- Vorläufer werden detaillierter beschrieben in U.S.-A-3,179,634.
Ein besonders bevorzugter Polyimidfilm wird von Pyromelittsäuredianhydrid und 4,4'-Diaminodiphenylether abgeleitet.
Die Polyimidfilmschicht muß dick genug sein, um ausreichend elektrische Isoliereigenschaften und Filmstärke bereitzustellen, sie muß jedoch dünn genug sein, um flexibel zu sein und um sich eng an den zu umhüllenden Artikel anzuschmiegen. Für die meisten Verwendungen reicht die Dicke der Polylimidfilmschicht von 7,62 bis 127 um (0,30 bis 5,0 Mil), und vorzugsweise von 17,78 bis 76,2 um (0,70 bis 3,0 Mil).
Das fluorierte Ethylenpropylencopolymer (FEP) wird üblicherweise an beide Seiten der Polyimidfilmkernschicht als wässrige Dispersion appliziert. Spezifisch ausgedrückt wird das FEP-Copolymer an beide Seiten des Polyimidfilms als Schicht mit einer Dicke von 0,51 bis 3,81 um (0,02 bis 0,15 Mil) appliziert und vorzugsweise von 0,76 bis 1,52 um (0,03 bis 0,06 Mil) als wässrige Dispersion eines kolloidalen FEP- Polymers, und der beschichtete Film wird dann bei einer Temperatur von 325 bis 450ºC, und vorzugsweise von 370 bis 450ºC, 0,25 bis 5 Minuten lang erhitzt. Die FEP- Schicht ist vorzugsweise ein Copolymer von 50 bis 95% Tetrafluorethylen und von 5 bis 50% und vorzugsweise von 7 bis 27%, Hexafluorpropylen. Die FEP-Copolymere werden ausführlich in der U.S.-A-2,833,686 und U.S.-A-2,946,763 beschrieben.
Die FEP-Innenbeschichtung verleiht eine hervorragende Bindung der Polyimidfilmkernschicht gegenüber den nachfolgend applizierten Zwischenschicht-PTFE/FEP- Mischungsschichten. Ohne die FEP-Primerbeschichtung binden die PTFE/FEP- Mischbeschichtungen nicht sehr gut an die Polyimidkernschicht, außer wenn die Proportion von FEP in der Mischung mindestens 50% beträgt. Die erfindungsgemäß verwendete FEP-Primerschicht verleiht jedoch eine hervorragende Bindung der Zwischenschicht PTFE/FEP-Beschichtung, auch wenn das PTFE/FEP-Copolymer- Bindungsverhältnis so hoch wie 90/10 ist.
Die PTFE/FEP-Mischung wird danach auf die beiden FEP-Schichten als kolloidale wässrige Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 5 bis 60 Gew.-% aufgebracht und der beschichtete Film bei 350 bis 500ºC 0,50 bis 5 Minuten lang erhitzt. Die Dicke der Zwischenschicht-PTFE/FEP-Schichten liegen im Bereich von 2,54 bis 22,86 um (0,10 bis 0,90 Mil), und vorzugsweise von 5,08 bis 21,59 um (0,20 bis 0,85 Mil). In der Praxis hängt die bevorzugte Dicke von den gewünschten Drahtspezifikationen ab, die für militärische oder kommerzielle Luftfahrzeuganwendungen verwendet werden. Um eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Kriechspuren und eine hervorragende thermische Widerstandsfähigkeit zu erhalten, muß die PTFE/FEP-Mischung mindestens 40 Gew.-%, und vorzugsweise bis zu 95 Gew.-% des PTFE-Homopolymers enthalten. Eine noch mehr bevorzugte PTFE/FEP-Mischung besteht aus 50 bis 90 Gew.- % PTFE-Homopolymeren von 10 bis 50 Gew.-% FEP-Copolymer. Das hier verwendete PTFE-Homopolymer ist im Handel von verschiedenen Quellen als Teflon-®30 erhältlich (von Ei. DuPont de Nemours and Company), AD®1 (von ICI Americas, Inc.) und Algoflon®60 (von Daikin Industries, Ltd). Das FEP-Copolymer ist im Handel erhältlich als Teflon® TE-5582, Teflon® TE-9503, Teflon® 120 und Teflon® TE-322 J (von Ei. DuPont de Nemours and Company).
Die äußeren Schichten des FEP-Copolymers werden verwendet, um die Laminarstruktur während der Überlappung des Bandes an sich selbst zu binden, was während der Umhüllung des Leiters geschieht. Die Überlappung beträgt im Allgemeinen 50% oder mehr der Bandbreite. Die äußeren FEP-Schichten binden ebenfalls an andere Isolationsmaterialien, die in der Drahtkonstruktion erforderlich sind. Andere Isoliermaterialien, die in typischen Drahtkonstruktionen verwendet werden, umfassen zum Beispiel gesinterte oder ungesinterte PTFE-Fluorpolymerbänder, und die FEP-äußeren Schichten haften gut an solche PTFE-Bänder an. Die äußeren FEP-Copolymerschichten haben eine Dicke im Bereich von 0,51 bis 2,81 um (0,02 bis 0,11 Mil), und vorzugsweise von 0,76 bis 1,52 um (0,03 bis 0,06 Mil). Die äußeren FEP-Copolymerschichten, die in den erfindungsgemäßen Laminarstrukturen verwendet werden, erleichtern außerdem auch das Abstreifen der Isolation vom elektrischen Leiter, wenn er in kommerziellen Anwendungen verwendet wird.
Das Verhältnis der gesamten Fluorpolymerschichtdicke (d. h. der inneren FEP- Schicht, der Zwischenschicht-PTFE/FEP-Schicht und der äußeren FEP-Schicht) auf einer Seite der Polyimid-Kernschicht liegt im Bereich von 0,2 : 1 bis 1,5 : 1, und vorzugsweise von 0,25 : 1 bis 0,50 : 1.
Die erfindungsgemäße Laminarfilmstruktur ist zur Verwendung für elektrische Isolierungen brauchbar. Die Strukturen sind vorzugsweise in schmale Breiten geschnitten, um Bänder zu ergeben. Das Band wird um den elektrischen Leiter spiralförmig umgelegt und überlappt mit sich selbst. Die Menge der Überlappung kann abhängig vom Winkel der Überlappung variieren. Die Spannung, die während des Überlappungsvorganges verwendet wird, kann ebenfalls variieren und zwar von einer gerade ausreichenden Spannung, um eine Faltenbildung zu verhindern, bis zu einer Spannung, die hoch genung ist, um das Band zu verstrecken. Selbst wenn die Spannung gering ist, ergibt sich eine ausreichende Überlappung, da das Band bis zu einem gewissem Ausmaß unter dem Einfluß von Hitze während des Wärmeversiegelungsvorgangs schrumpft. Die Wärmeversiegelung des Bandes wird erreicht, indem man den mit dem Band umwickelten Leiter bei einer Temperatur und während einer Zeit behandelt, die ausreicht, um die äußeren FEP-Copolymerschichten der Struktur zu schmelzen. Die erforderliche Wärmeversiegelungstemperatur kann im Bereich von 240 bis 500ºC liegen, abhängig von der Isolierdichte, der Dicke des Metallleiters, der Geschwindigkeit der Produktionslinie und der Länge des Versiegelungsofens.
Die Brauchbarkeit der Laminarfilmstrukturen der Erfindung sind im allgemeinen ähnlich denen anderer gut bekannter Polyimidfilme. Bänder der Laminarfilmstrukturen mit verschiedener Breite sind zum Beispiel als Isolierung brauchbar, wenn sie auf elektrischen Leiter und Kabel aufgewickelt werden. Der Film ist wärmeversiegelbar, und das Band kann nach dem Umwickeln an der Stelle versiegelt werden und ist insbesondere für Drähte und Kabel brauchbar, die Temperaturspannungen standhalten müssen.
Das Prinzip und die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung wird nun in den folgenden Beispielen veranschaulicht, die angegeben werden, um die praktische Durchführung und ihre Verwendung zu veranschaulichen.

Beispiel 1

Ein 1 Mil-dicker Polyimidfilm, abgeleitet von Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'-Diaminodiphenylether (vertrieben von E. I. DuPont de Nemours and Company unter dem Handelsnamen Kapton®HN), wurde an beiden Seiten mit 10 Gew.-% einer wässrigen Dispersion eines FEP-Copolymers, das 12 Gew.-% Hexafluorpropylen und 88 Gew.-% Tetrafluorethylen (vertrieben von E. I. DuPont de Nemours and Company unter dem Handelsnamen Teflon®FEP) beschichtet. Die FEP-Dispersion wurde auf den Polyimidfilm unter Verwendung eines mit einem Draht umwickelten Applikatorstabes aufgetragen und der beschichtete Film dann in einem Luftzirkulationsofen mit 7 Zonen erhitzt, dessen Temperatur von 190ºC bis 432ºC eingestellt war. Ein 0,25 bis 1,02 um (0,01 bis 0,04 Mil) dicke FEP-Beschichtung wurde an beiden Seiten des Polyimidfilms erhalten.
Der FEP-beschichtete Polyimidfilm wurde dann mit einer 42 Gew.-%igen wässrigen Dispersion einer Mischung aus 90 Gew.-% PTFE (vertrieben von E. I. DuPont de Nemours and Company unter dem Warenzeichen Teflon®PTFE) und 10 Gew.-% FEP- Copolymer (Teflon®FEP) beschichtet und bei 190ºC bis 432ºC erhitzt, um eine Beschichtung mit einer Dicke von 12,7 um (0,50 Mil) an beiden Seiten des FEP- beschichteten Polyimidfilms zu ergeben (nachfolgend als Beispiel 1A-Kontrolle bezeichnet).
Die Bindungsstärke der Laminarstruktur wurde unter Verwendung eines Hand- Klemmbacken-Versiegelungsgerätes mit einem 1,9 cm (3/4 Inch) Versiegelungsstab gemessen. Zwei Oberflächen der Filmstruktur wurden zusammen in den Backen des Versiegelungsgerätes durch Erhitzen auf 350ºC und bei dem Druck von 137,9 kPa (20 psi) Druck während 20 Sekunden versiegelt. Die wärmeversiegelten Filme wurden dann auf ihre Bindungsstärke in einem Instron-Zugfestigkeitstester getestet, indem man die Filme in einem Winkel von 180 Grad auseinanderzog. Die Bindungsfestigkeit der PTFE/FEP-Seite zur PTFE/FEP-Seite wurde mit 5,78 bis 7,71 N/cm (3,3 bis 4,4 pli) gemessen, was eine gute Adhäsion zwischen den Fluorpolymerschichten und ebenfalls zur Polyimidschicht zeigt.
Die obige Laminarstruktur wurde dann auf beide Seiten mit einer 20 Gew.-%igen wässrigen Dispersion von FEP-Copolymeren (Teflon®FEP) beschichtet und der beschichtete Film getrocknet und koalesziert, und um eine FEP-Beschichtung mit einer Dichte von 1,78 bis 7,62 um (0,07 bis 0,3 Mil) an beiden PTFE/FEP-Schichten bereitzustellen (nachfolgend als Beispiel 1 bezeichnet). Die Bindungsstärke der FEP-Seite zur FEP-Seite war größer als 5,43 N/cm (3,1 pli).

Beispiel 2

Viele Drahtkonstruktionen sowohl für militärische als auch zivile Luftfahrtanwendungen erfordern es, daß die verwendeten elektrischen Isolierbänder zusammen mit zusätzlichen PTFE-Bändern verwendet werden. Um die Bindungseffektivität zu veranschaulichen, wurden Bänder der Laminarstrukturen des Beispiels 1 und Beispiels 1A (Kontrolle) direkt auf ungesintertes PTFE-Band #3579 (erhalten von Garlock Inc., Plastimer Products) unter Verwendung der Handklemmenversiegelungsvorichtung bei 300ºC und 6894 Pa (1 psi) Druck während 5 Sekunden gebunden. Es trat wie folgt ein Bindungsfehler auf:
Die maximale Bindungsstärke an angrenzende PTFE-Bänder wurde somit unter Verwendung äußerer FEP-Copolymer-Schichten in den Laminarstrukturen beobachtet.

Beispiel 3

Um die Bindung von Bändern sowohl mit als auch ohne äußere FEP-Copolymer Schichten zu veranschaulichen, d. h. Beispiel 1 bzw. Beispiel 1A (Kontrolle), wurden Wärmeversiegelungen jedes Bandes mit sich selbst und auch des Beispiel 1-Bandes zum Beispiel 1A (Kontrolle) Band durchgeführt. Die Wärmeversieglungen wurden unter Verwendung der Klemmversiegelungsvorrichtung bei 300ºC, wie vorstehend beschrieben, durchgeführt. Die Wärmeversiegelungsstärken waren die folgenden:

Band-zu-Band-Bindung Bindungsstärke in N/cm (pli) (Verschweißtemperatur 300ºC)

Beispiel 1A (Kontrolle) zu sich selbst 1,09 (0,62)
Beispiel 1A (Kontrolle) zu Beispiel 1 3,69 (2,11)
Beispiel 1 zu sich selbst 7,74 (4,42)
Die Ergebnisse zeigen klar die Verbesserung in der Bindungsstärke, die erhalten wird, wenn ein FEP-Copolymer als eine der Bindungsoberflächen des Bandes verwendet wurde.

Beispiel 4

Um die Bindung der Bänder des Beispiels 1 und des Beispiels 1A (Kontrolle) an einen metallischen Leiter zu veranschaulichen, wurden beide Bänder an eine 28,35 g (1 Ounce) Kupferfolie unter Verwendung der Handklemmenversieglungsvorrichtung bei 350ºC und 137,9 kPa (20 psi) Druck während 20 Sekunden wärmeverschweißt. Die folgenden Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit einer äußeren Beschichtung von FEP- Copolymer, um eine ausreichende Bindung der Laminarstruktur an den Leiter bereitzustellen.

Band, gebunden an Kupferfolie Bindungsstärke in N/cm (pli)

Beispiel 1A (Kontrolle) 0,91 (0,52)
Beispiel 1: 1,02 um ([0,04 Mil] Beschichtung) 2,31 (1,32)
Beispiel 1: 2,54 um([0,10 Mil] Beschichtung) 4,15 (2,37)

Beispiel 5

Ein 0,63 cm (1/4 Inch) breites Band des Beispiels 1 und eines kommerziellen Polyimid/Fluorpolymer-Filmbandes (ein 50,4 um [2 Mil] #2919-White Tape, erhältlich von Chemical Fabrics Corporation) wurden getrennt auf Längen von #20 (American Wire Gauge) nickelbeschichteten Kupferleitern unter Verwendung eines handelsüblichen Drahtumwicklers, erhältlich von E. J. R. Engineering and Machine Co., aufgewickelt. Es wurde angenommen, daß das #2919-Band aus einem Film auf Polyimidbasis bestand, der mit einer Mischung aus PTFE-Homopolymer und FEP-Copolymer beschichtet war, während die Laminarstruktur des Beispiels 1 äußere Schichten von FEP- Copolymer besaß. Ein 50,8 um (2 Mil) PTFE-Band (Gerlock Inc.) wurde dann über beide Bänder bei einer Überlappung von ca. 50% überlappt. Beide Bänder wurden über dem Draht versiegelt, indem man die umwickelten Drähte durch einen auf 480 bis 484ºC erhitzten Ofen hindurchführte.
Die Abstreifkraft der zwei Laminarisolierungen wurde mit einem Instron- Zugtester auf folgende Weise gemessen. Die Isolierung wurde von einem Ende des isolierten Drahtes entfernt. Die Länge des dargelegten Leiters war gerade lang genug, damit sie durch ein Klemmenpaar des Zugtesters fest gegriffen werden konnte. Das andere Ende des isolierten Drahtes wurde abgeschnitten, um eine Länge von 2,54 cm (1 Inch) einer nichtzerstörten Isolierung zu hinterlassen. Das blosse Ende wurde durch ein Loch in eine 0,79 mm (1/32 Inch) Metallplatte eingeführt, die einen Durchmesser aufwies, der 0,05 mm bis 0,127 mm (0,002 bis 0,005 Inch) größer als der Durchmesser des Metallleiters war. Die Platte wurde auf eine Stütze montiert, die die Platte senkrecht zur Richtung des Zuges der Testvorrichtung hielt. Die Stütze wurde in einem Klemmenpaar des Testers festgeklemmt und der freigelegte Leiter im anderen Klemmenpaar. Der Draht wurde durch das Loch der Platte mit einer Geschwindigkeit von 5.18 cm (20 Inch)/Minute hindurchgezogen. Die Abstreifkraft des Beispiels 1 betrug 4,73 N (1,04 lbs.) während die Abstreifkraft für das #2919-kommerzielle Band 44,3 N (9,93 lbs.) betrug, was zeigt, daß die Abstreifbarkeit des Polyimid/Fluorpolymerbandes der Erfindung viel besser war als das des kommerziellen Polyimid/Fluorpolymer- Bandes.

Claims

1. Ein isolierendes Drahtumwicklungsband mit laminarer Filmstruktur, das im wesentlichen besteht aus einer Kernschicht aus einem Polyimidfilm; inneren Schichten aus fluoriertem Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide Seiten der Polyimidkernschicht gebunden sind; dazwischenliegende Schichten einer Mischung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) und einem fluorierten Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide der inneren FEP-Schichten gebunden sind; und äußere Schichten aus fluoriertem Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide dazwischenliegende PTFE-FEP-Mischungsschichten gebunden sind.

2. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 1, worin der Polyimidfilm hergeleitet ist aus Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'- Diaminodiphenylether.

3. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 2, worin die dazwischenliegenden PTFE- und FEP-Mischungslagen bzw. -schichten von 40 Gew.-% bis 95 Gew.-% PTFE-Homopolymer und von 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% FEP-Kopolymer enthalten.

4. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 2, worin die inneren FEP-Kopolymerlagen bzw. -schichten von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Tetrafluorethylen und von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Hexafluorproplyen enthalten.

5. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 2, worin die äußeren FEP-Kopolymerlagen bzw. -schichten von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Tetrafluorethylen und von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Hexafluorpropylen enthalten.

6. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 3, worin die dazwischenliegenden PTFE- und FEP-Mischungslagen bzw. -schichten 90 Gew.-% PTFE-Homopolymer und 10 Gew.-% FEP-Kopolymer enthalten.

7. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 2, worin die Polyimidfilmlage bzw. -schicht eine Dicke von 7, 62 bis 127 um (0,30 bis 5,0 mils) hat.

8. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 4, worin die inneren FEP-Kopolymerlagen bzw. -schichten eine Dicke von 0,51 bis 3,81 um (0,02 bis 0,15 mil) haben.

9. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 5, worin die äußeren FEP-Kopolymerlagen bzw. -schichten eine Dicke von 0,51 bis 3,81 um (0,02 bis 0,15 mil) haben.

10. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 3, worin die dazwischenliegenden PTFE- und FEP-Mischungslagen bzw. -schichten eine Dicke von 2, 54 bis 22,86 um (0,10 bis 0,90 mil) haben.

11. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 1, worin das Verhältnis der gesamten Flourpolymerlagen- bzw. Flourpolymerschichtendicke auf jeder Seite der Polyimidkernlage bzw. -schicht zur Dicke der Polyimidkernlage bzw. -schicht im Bereich von 0,2 : 1 bis 1, 5 : 1 liegt.

12. Isolierendes Drahtumhüllungs- bzw. Drahtumwicklungsband nach Anspruch 11, worin das Verhältnis der gesamten Flourpoylmerlagen- bzw. Fluorpolymerschichtdicke zur Polyimidkernlagen- bzw. Polyimidkernschichtdicke im Bereich von 0,25 : 1 bis 0,5 : 1 liegt.

13. Ein isolierter Draht oder isoliertes Kabel, der bzw. das spiralförmig umhüllt bzw. umwickelt ist von wenigstens einem Streifen bzw. Band mit laminarer Filmstruktur, der bzw. das im wesentlichen besteht aus einer Kernlage bzw. schicht aus einem Polyimidfilm; inneren Lagen bzw. Schichten aus einem fluorierten Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide Seiten der Polyimidkernlage bzw. -schicht gebunden sind; dazwischenliegende Lagen bzw. Schichten aus einer Mischung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) und einem fluorierten Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide der inneren FEP-Lagen bzw. -Schichten gebunden sind; und äußere Lagen bzw. Schichten aus fluoriertem Ethylenpropylenkopolymer (FEP), die an beide der dazwischenliegenden PTFE-FEP-Mischungslagen bzw. -schichten gebunden sind; worin die Ränder des Streifens bzw. Bands der laminaren Filmstruktur überlappen und der Streifen bzw. das Band an den überlappenden Rändern verschweißt (heat-sealed) ist.

14. Isolierter Draht oder isoliertes Kabel nach Anspruch 13, umhüllt bzw. umwickelt mit einer laminaren Filmstruktur, worin der Polyimidfilm hergeleitet ist aus Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'-Diaminodiphenylether.

15. Isolierter Draht oder isoliertes Kabel nach Anspruch 14, umhüllt bzw. umwickelt mit einer laminaren Filmstruktur, worin die dazwischenliegenden PTFE- und FEP-Mischungslagen bzw. -schichten von 40 Gew.-% bis 95 Gew.-% PTFE- Homopolymer und von 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% FEP-Kopolymer enthalten.

16. Isolierter Draht oder isoliertes Kabel nach Anspruch 14, umhüllt bzw. umwickelt mit einer laminaren Filmstruktur, worin die inneren FEP-Kopolymerlagen bzw. - schichten von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Tetrafluorethylen und von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Hexafluorproplyen enthalten.

17. Isolierter Draht oder isoliertes Kabel nach Anspruch 14, umhüllt bzw. umwickelt mit einer laminaren Filmstruktur, worin die äußeren FEP-Kopolymerlagen bzw. - schichten von 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Tetrafluorethylen und von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Hexafluorproplyen enthalten.