JP2012224697A - ポリイミド樹脂ワニス及びそれを用いた絶縁電線、電機コイル、モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応して得られるポリイミド前駆体樹脂を主成分とするポリイミド樹脂ワニスであって、
前記芳香族テトラカルボン酸二無水物は、ビスフェノールAジフタル酸二無水物(BPADA)を含有し、
前記芳香族ジアミンは、芳香族エーテル構造を有すると共にベンゼン環、ナフタレン環の一方又は両方を合計3つ以上有する第1の芳香族ジアミンを50モル%以上含有し、
前記ポリイミド前駆体樹脂のイミド化後のイミド基濃度が15%以上20%以下である、ポリイミド樹脂ワニス。
【選択図】 図2
Description
前記芳香族テトラカルボン酸二無水物は、ビスフェノールAジフタル酸二無水物(BPADA)を含有し、
前記芳香族ジアミンは、
下記式(1)で表される芳香族エーテル結合を有すると共にベンゼン環、ナフタレン環の一方又は両方を合計3つ以上有する第1の芳香族ジアミンを50モル%以上含有し、
前記ポリイミド前駆体樹脂のイミド化後のイミド基濃度が15%以上20%以下であるポリイミド樹脂ワニスである(請求項1)。
(イミド基部分の分子量)/(全ポリマーの分子量)×100(%)
で計算される値である。イミド基は極性が高く、ポリイミド樹脂中の誘電率を上げる原因となる。ポリイミド前駆体樹脂は芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応して得られるので、各モノマー(芳香族ジアミン又は芳香族テトラカルボン酸二無水物)の分子量を大きくすることでイミド基濃度を小さくし、誘電率を低くすることができる。本発明ではイミド基濃度を15%以上20%以下にまで低減することで誘電率の低いポリイミド樹脂を得ることができる。
(イミド基部分の分子量)/(全ポリマーの分子量)×100
で計算される値である。具体的には以下の方法でイミド基濃度を計算する。
イミド基分子量=70.03×2=140.06
ユニット分子量=894.96となるため、
イミド基濃度(%)=(140.06)/(894.96)×100=15.6%
となる。第1の芳香族ジアミンを含有するユニットのイミド基濃度と第2の芳香族ジアミンを含有するイミド基濃度とをそれぞれ求め、第1の芳香族ジアミンと第2の芳香族ジアミンの含有割合をかけてポリイミド全体のイミド基濃度を計算する。
(ポリイミド前駆体樹脂の作製)
表1及び表2に示す種類と量の芳香族ジアミンをN−メチルピロリドンに溶解させた後、表1に示す種類と量の芳香族テトラカルボン酸無水物を加えて窒素雰囲気下室温で1時間撹拌した。その後60℃で20時間撹拌し反応を終え、室温まで冷却してポリイミド樹脂ワニスを得た。なお表1に記載している配合量の数値はモル比である。また各成分の分子量から計算したイミド基濃度を表中に記載している。
ポリイミド樹脂ワニスを導体径(直径)約1mmの導線の表面に常法によって塗布、焼付けして厚み約40μmの絶縁層を形成し、実施例1〜8、比較例1〜4の絶縁電線を作製した。
得られた絶縁電線から導体を取り除いてチューブ状の絶縁層とし、引張試験機を用いてチャック間距離20mm、10mm/minで引張試験を行い皮膜の引張破断伸びを測定した。
得られた各絶縁電線について、絶縁層の誘電率を測定した。図1に示すように絶縁電線の表面3カ所に銀ペーストを塗布して測定用のサンプルを作製した(塗布幅は両端2カ所が10mm、中央部分が100mmである)。導体と銀ペースト間の静電容量をLCRメータで測定し、測定した静電容量の値と被膜の厚みから誘電率を算出した。なお測定は温度30℃、湿度50%の条件で行った。以上の評価結果を表1及び表2に示す。
2 第1の絶縁層
3 第2の絶縁層
4 表面潤滑層
11 絶縁電線
12 電機コイル
13 コア
14 分割ステータ
15 ステータ
Claims (6)
- 前記芳香族テトラカルボン酸二無水物は、さらにピロメリット酸二無水物(PMDA)、4,4’−オキシジフタル酸無水物(ODPA)の一方又は両方を含有し、前記芳香族テトラカルボン酸二無水物全体に対するビスフェノールAジフタル酸二無水物(BPADA)の含有量が20モル%以上である、請求項1に記載のポリイミド樹脂ワニス。
- 前記第1の芳香族ジアミンが、2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]シクロヘキサン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、及び1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼンからなる群から選択される1種以上である、請求項1又は2に記載のポリイミド樹脂ワニス。
- 導体及び該導体を直接又は他の層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記絶縁層は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリイミド樹脂ワニスを塗布、焼付けして形成された絶縁層である、絶縁電線。
- 請求項4に記載の絶縁電線を捲線してなる電機コイル。
- 請求項5に記載の電機コイルを有するモータ。
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