JP2011210645A - 絶縁塗料およびそれを用いた絶縁電線 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶媒およびポリアミドイミド樹脂からなるポリアミドイミド樹脂塗料と、オルガノシリカゾルと、を混合してなり、四角形状の断面を有する導体上に絶縁被膜が設けられている絶縁電線に使用される絶縁塗料において、前記オルガノシリカゾルは、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を70〜100%含有する分散溶媒にシリカ微粒子が分散されていることを特徴とする絶縁塗料。
【選択図】なし
Description
(1)前記ポリアミドイミド樹脂塗料は、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を含む溶媒に、前記ポリアミドイミド樹脂が溶解されてなる。
(2)前記溶媒のうちの15〜100%が前記環状ケトン類である。
(3)前記環状ケトン類は、シクロヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンうちの少なくとも1種からなる。
本実施の形態に係る絶縁塗料は、溶媒およびポリアミドイミド樹脂からなるポリアミドイミド樹脂塗料と、オルガノシリカゾルと、を混合してなり、四角形状の断面を有する導体上に絶縁被膜が設けられている絶縁電線に使用される絶縁塗料において、前記オルガノシリカゾルは、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を主成分とする分散溶媒にシリカ微粒子が分散されている。
本実施の形態に係る絶縁塗料に混合されるオルガノシリカゾルの分散溶媒としては、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を主成分(主分散溶媒)とすることが好ましい。このような環状ケトン類としては、例えば、シクロヘプタノン(沸点:180℃)、シクロヘキサノン(沸点:156℃)、シクロペンタノン(沸点:131℃)などが挙げられる。これらを少なくとも1種以上用いることが可能である。また、2−シクロヘキセ−1オンなどのような環状構造の一部または全てが不飽和のものでも良い。
ポリアミドイミド樹脂塗料には、溶媒中で4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)などを含むイソシアネート成分と、トリメリット酸無水物(TMA)などを含む酸成分との主に2成分を合成反応させることにより得られるものが、特性やコスト、材料の入手性などの面から好ましい。但し、ポリアミドイミド樹脂塗料からなる絶縁被膜を有する絶縁電線として220℃以上の耐熱性を維持できれば、芳香族イソシアネート類と芳香族カルボン酸及び酸無水物類の原料構造には特に限定されることは無く、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(DAM)などの芳香族ジアミンとトリメリット酸クロライド(TMAC)などの酸クロライドとを合成させる既知の製造方法などによっても製造することもできる。
ポリアミドイミド樹脂の原料に依存する比較的規則的な配列を乱して結晶性を低減するために用いる4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)以外のイソシアネート類としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H−MDI)、キシシレンジイソシアネート(XDI)、水添XDIなどの脂肪族ジイソシアネート類や、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルスルホンジイソシアネート(SDI)などの芳香族ジイソシアネート類などを併用することが好ましい。また、このような他のイソシアネート成分として、トリフェニルメタントリイソシアネートなどの多官能イソシアネートやポリメリックイソシアネート、TDIなどの多量体などでも良く、また、TDIやMDIの異性体を含むものも同じ効果をもたらすことができる。
ポリアミドイミド樹脂の原料に依存する比較的規則的な配列を乱して結晶性を低減するために用いるトリメリット酸無水物(TMA)以外の他の酸成分としては、テトラカルボン酸類、あるいはトリカルボン酸類が挙げられる。
ポリアミドイミド樹脂塗料を構成する溶媒としてγ−ブチロラクトンあるいは環状ケトン類を用いた場合、上記のイソシアネート成分の配合比を考慮すると、数種類のイソシアネート成分及び数種類の酸成分を共重合させてポリアミドイミド樹脂を合成する際に、イソシアネート成分中の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の配合比率は、70〜98モル%が望ましく、85〜98モル%がなお望ましい。同様に、上記の酸成分の配合比を考慮すると、酸成分中のトリメリット酸無水物(TMA)の配合比率は、80〜98モル%が望ましく、90〜98モル%がなお望ましい。更に、イソシアネート成分中のMDIの配合比率及び酸成分中のTMAの配合比率を平均した値を総合配合比率と定義すると、この総合配合比率が85〜98モル%の範囲にあることが望ましい。
ポリアミドイミド樹脂塗料の合成時においては、ポリアミドイミド樹脂の合成反応性が低下するのを防止することを目的として、アミン類やイミダゾール類、イミダゾリン類などの塗料の安定性を阻害しない反応触媒を使用しても良い。
本発明の絶縁電線は、図1に示すように、断面が四角形状の導体11上に本発明の絶縁塗料を塗布、焼付けして形成した絶縁被膜12を有する絶縁電線である。
なお、本発明の絶縁電線は、導体11と、絶縁被膜12との間あるいは絶縁被膜12と図示していない他の絶縁被膜との間に、導体11と絶縁被膜12との間あるいは絶縁被膜12と他の絶縁被膜との密着性を向上させるための密着性付与絶縁被膜や、可とう性を向上させるための可とう性付与絶縁被膜などを形成してもよい。また、本発明の絶縁電線は、絶縁被膜12の周囲に潤滑性を付与するための潤滑性付与絶縁被膜や、耐傷性を付与するための耐傷性付与絶縁被膜などを形成してもよい。これらの他の絶縁被膜、密着性付与絶縁被膜、可とう性付与絶縁被膜、潤滑性絶縁被膜、および耐傷性付与絶縁被膜は、絶縁塗料を塗布、焼付けすることによって形成してもよいし、押出機を用いた押出成形によって形成してもよい。
各実施例、比較例のエナメル線を以下のようにして製造した。
まず、ポリアミドイミド樹脂塗料を、ポリアミドイミド樹脂100質量部に対して、溶媒が300質量部となるように作製した。また、オルガノシリカゾルを、平均粒径10nmのシリカ100質量部に対して分散溶媒が300質量部となるように作製した。次いで、作製したポリアミドイミド樹脂塗料とオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を製造するに際し、上記ポリアミドイミド樹脂塗料中の樹脂分100質量部に対してシリカ量が30質量部となるように調製したものを攪拌し、絶縁塗料を得た。
溶媒の100%がシクロヘキサノンであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がシクロヘプタノンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は100%であった。
溶媒の85%がγ−ブチロラクトン、15%がNMPであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がシクロヘキサノンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は23.1%であった。
溶媒の80%がγ−ブチロラクトン、15%がNMP、5%がシクロヘキサノンであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の77.8%がシクロヘキサノン、22.2%がγ−ブチロラクトンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は21.8%であった。
溶媒の100%がγ−ブチロラクトンであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の72.2%がシクロヘキサノン、27.8%がDMACであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は16.7%であった。
溶媒の50%がγ−ブチロラクトン、33.3%がシクロヘキサノン、16.7%がNMPであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の83.3%がシクロペンタノン、16.7%がDMACであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は44.9%であった。
溶媒の50%がシクロヘキサノン、50%がNMPであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がシクロヘキサノンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は61.5%であった。
溶媒の100%がγ−ブチロラクトンであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がγ−ブチロラクトンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は0%であった。
溶媒の13.3%がシクロヘキサノン、86.7%がγ−ブチロラクトンであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がγ−ブチロラクトンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は10.3%であった。
溶媒の80%がNMP、20%がDMFであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の100%がDMACであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は0%であった。
溶媒の80%がNMP、20%がDMFであるポリアミドイミド樹脂塗料に、分散溶媒の61.1%がシクロヘキサノン、38.9%がγ−ブチロラクトンであるオルガノシリカゾルを混合して絶縁塗料を得た。溶媒と分散溶媒とからなる全溶媒成分に対する環状ケトン類の含有量は14.1%であった。
また、作製した絶縁電線から長さ約20cmの試験用試料を2本採取し、この2本の試験用試料の長手方向に張力を加えて20%伸張した状態で背合わせして固定した後、2本の試験用試料間に正弦波10kHz、電圧1.5kVを印加し、絶縁破壊に至るまでの時間を測定して20%伸長後のV−t特性を評価した。
11、21 導体
12、22 絶縁被膜
13、23 角部
14、24 平坦部
Claims (6)
- 溶媒およびポリアミドイミド樹脂からなるポリアミドイミド樹脂塗料と、オルガノシリカゾルと、を混合してなり、四角形状の断面を有する導体上に絶縁被膜が設けられている絶縁電線に使用される絶縁塗料において、
前記オルガノシリカゾルは、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を70〜100%含有する分散溶媒にシリカ微粒子が分散されていることを特徴とする絶縁塗料。 - 前記ポリアミドイミド樹脂塗料は、130℃から180℃までの範囲の沸点を有する環状ケトン類を含む溶媒に、前記ポリアミドイミド樹脂が溶解されてなる請求項1記載の絶縁塗料。
- 前記溶媒と前記分散溶媒とからなる全溶媒成分のうちの15〜100%が前記環状ケトン類である請求項1または2記載の絶縁塗料。
- 前記環状ケトン類は、シクロヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンのうちの少なくとも1種からなる請求項1〜3のいずれかに記載の絶縁塗料。
- 四角形状の断面を有する導体の表面に、請求項1〜4のいずれか1項記載の絶縁塗料で形成された絶縁被膜が設けられていることを特徴とする絶縁電線。
- 前記絶縁被膜の表面に、潤滑性絶縁被膜を有する請求項5記載の絶縁電線。
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