JP2013139531A - 樹脂組成物およびそれを用いたワニス、エナメル線、回転機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、硬化後のワニスが、耐熱性の高い材料とフィラーとの結合基を有する誘電率の低い材料の共重合体に絶縁性フィラーを化学的に結合した構造をとることを特徴とする。具体的には、高耐熱のマレイミドと、結合性ビニルを1つ以上有する低誘電率で高接着性のアルコキシシランとからなる樹脂組成物である。
【選択図】 図6
Description
実施例1に係る樹脂組成物の作製に関しては、例えばN−フェニルマレイミドと4−(トリメトキシシリル)スチレンの共重合に関して下記の操作を行った。50mlの二口ナスフラスコに再結晶精製した、N−フェニルマレイミド、アゾビスイソブチロニトリル、およびスターラーを投入し、玉入り冷却管を取り付け、セプタムで密栓した。玉入り冷却管には三方コックを取り付けた。ガラス器具系内の真空引きと窒素置換を3回行った後、シリンジを使って、4−(トリメトキシシリル)スチレンとして、所定量の信越化学工業株式会社製のKBM1403および溶媒を投入した。攪拌しながらオイルバスで60℃に加熱し、8時間ラジカル共重合を行った。8時間後ガラス器具をオイルバスより外し、m−ジニトロベンゼンを投入して重合反応を停止させた。重合溶液を脱水メタノール中に投入し、窒素置換した状態で一晩放冷した。重合物はグラスマイクロフィルターをセットしたガラスろ過器を用いて吸引ろ過し、室温で8時間真空乾燥した後、ガラスサンプル管で室温保管した。サンプル管への保管は窒素雰囲気のグローボックス中にて行った。
比較例1に係る樹脂組成物の作製に関しては、例えばN−フェニルマレイミドとスチレンの共重合に関しては下記の操作を行った。50mlの二口ナスフラスコに再結晶精製した、N−フェニルマレイミド、アゾビスイソブチロニトリル、およびスターラーを投入し、玉入り冷却管を取り付け、セプタムで密栓した。玉入り冷却管には三方コックを取り付けた。ガラス器具系内の真空引きと窒素置換を3回行った後、シリンジを使って所定量の蒸留精製したスチレンモノマおよび溶媒を投入した。攪拌しながらオイルバスで60℃に加熱し、8時間ラジカル共重合を行った。8時間後ガラス器具をオイルバスより外し、m−ジニトロベンゼンを投入して重合反応を停止させた。重合溶液を脱水メタノール中に投入し、窒素置換した状態で一晩放冷した。重合物はグラスマイクロフィルターをセットしたガラスろ過器を用いて吸引ろ過し、室温で8時間真空乾燥した後、ガラスサンプル管で室温保管した。サンプル管への保管は窒素雰囲気のグローボックス中にて行った。
図2に樹脂組成物のDSC曲線を示す。図2により、実施例1に係る樹脂組成物と、比較例1に係る樹脂組成物との耐熱性の違いが分かる。
(サンプルNo.1)
N−フェニルマレイミド−KBM1403の重合体100質量部に対して、シリカフィラーが10質量部となるように樹脂組成物を作成した。
(サンプルNo.2)
N−フェニルマレイミド−KBM1403が重合体100質量部に対して、シリカフィラーが5質量部、シランカップリング剤からなるシリカ(シランカップリング剤が反応した後の生成されるシリカ)が5質量部となるように樹脂組成物を作成した。
(サンプルNo.3)
N−フェニルマレイミド−KBM1403が重合体100質量部に対して、シリカフィラーが15質量部、シランカップリング剤からなるシリカ(シランカップリング剤が反応した後の生成されるシリカ)が15質量部となるように樹脂組成物を作成した。
(サンプルNo.4)
N−フェニルマレイミド−スチレンの重合体100質量部に対して、シリカフィラーが10質量部となるように樹脂組成物を作成した。
(サンプルNo.5)
N−フェニルマレイミド−スチレンの重合体100質量部に対して、シリカフィラーが5質量部、シランカップリング剤からなるシリカ(シランカップリング剤が反応した後の生成されるシリカ)が5質量部となるように樹脂組成物を作成した。
(サンプルNo.6)
N−フェニルマレイミド−スチレンの重合体100質量部に対して、シリカフィラーが15質量部、シランカップリング剤からなるシリカ(シランカップリング剤が反応した後の生成されるシリカ)が15質量部となるように樹脂組成物を作成した。
図4に樹脂組成物の熱分解曲線を示す。図4により、実施例1に係る樹脂組成物と、比較例1に係る樹脂組成物との耐熱性の違いが分かる。サンプルの条件は、実施例1と比較例1の対比(1)と同様である。
図6(A)にエナメル線510の縦断面の構成図を示す。銅線513の外側に実施例1のワニス層511が形成されている。このワニスを用いた、エナメル線の作製に関しては、下記の操作を行った。
図6(B)にエナメル線520の縦断面の構成図を示す。銅線513の外側に実施例1のワニス層511が形成され、ワニス層511の外側にポリエステルイミド樹脂ワニス521が形成されている。このワニスを用いた、エナメル線の作製に関しては、下記の操作を行った。
比較例2として、ポリエステルイミド樹脂ワニスを用いた、エナメル線の作製に関しては、下記の操作を行った。ポリエステルイミド樹脂組成物100重量分に、シリカフィラーを10重量分、あるいは30重量分配合し、固形分含有率30〜60質量%程度となるように、トルエンで希釈しワニスとした。ワニスを直径1.008mmの銅線に塗布し、400℃で焼付けることにより、仕上げ径1.080mm(絶縁被膜厚み0.036mm)の絶縁電線を製造した。製造した絶縁電線について、上記評価方法に基づいて、耐摩耗性、絶縁破壊電圧、可とう性、ヒートショック試験、軟化温度を測定した。
図8に本発明に係る回転機(モーターまたは発電機)530の縦断面図を示す。回転機530は、固定子532、回転子533、エナメル線534、カバー535、軸受536、シャフト537を有する。エナメル線534として、耐圧性の高い実施例2のエナメル線510または実施例3のエナメル線520を採用することで、巻線端部に絶縁物等を設置することなく、回転機530を組むことができた。このため、直材費が安価となり、回転機が軽量化され、さらに組み付け工程を簡略化できた。
図9に比較例として従来の回転機540の縦断面図を示す。回転機540は、回転機530と同様に固定子等の構成を有するが、エナメル線534は耐圧性の高いものではないため、巻線端部に絶縁物541を配置する必要があった。絶縁物541が必要な分だけ、製造コスト、製品重量、組立部品点数の面で本発明に劣るものである。
511 ワニス層
513 銅線
521 ポリエステルイミド樹脂ワニス
530、540 回転機
532 固定子
533 回転子
535 カバー
536 軸受
537 シャフト
Claims (12)
- マレイミドと、結合性ビニルを1つ以上有するアルコキシシランとの共重合体で構成する樹脂組成物。
- 前記共重合体にフィラーが結合した請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記フィラーはシランカップリング剤からなる請求項2に記載の樹脂組成物。
- 前記シランカップリング剤が、テトラエトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメトキシシランまたはトリメトキシシランである請求項3に記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体の形成前のマレイミドが、下記式(1)で表される請求項1乃至4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体の形成前のアルコキシシランが、下記式(2)で表される芳香族ビニル化合物である請求項1乃至5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体を形成後のマレイミドが、下記式(3)で表される請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体を形成後のマレイミドが、下記式(4)で表される請求項1乃至6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記共重合体の形成後のアルコキシシランが、下記式(5)で表される芳香族ビニル化合物である請求項1乃至8のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の樹脂組成物を有するワニス。
- 請求項10に記載のワニスを銅線上に塗布し、焼き付けして成るエナメル線。
- 請求項11に記載のエナメル線を固定子コイルに用いた回転機。
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2012
- 2012-01-06 JP JP2012000876A patent/JP2013139531A/ja active Pending
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