JP5113580B2 - ポリアミドイミド樹脂絶縁塗料及びそれを用いた絶縁電線 - Google Patents
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Description
ポリアミドイミド樹脂絶縁塗料は、NMPを主成分とする反応溶媒中で、ポリアミドイミド樹脂を構成するイソシアネート成分としての4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)と、酸成分としてのトリメリット酸無水物(TMA)とをほぼ等モルにて、窒素ガス気流下で脱炭酸、縮合反応させて得られる。このようなポリアミドイミド樹脂絶縁塗料は、アミド結合とイミド結合の間にある分子構造単位が比較的規則的に並んで形成され、水素結合やπ−π相互作用などで僅かながら結晶性を有する。
ポリアミドイミド樹脂のイソシアネート成分としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、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)などのジイソシアネート類などが挙げられる。また、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い。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。但し、MDIとTMAとから合成されるポリアミドイミド樹脂において、200℃以上の耐熱性や機械的特性などの優れた特性レベルを維持させるためには、芳香族ジイソシアネート類が望ましい。
ポリアミドイミド樹脂の酸成分としては、トリメリット酸(TMA)、またはトリメリット酸の誘導体のうちの三塩基酸が挙げられる。また、酸成分中には、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸類、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、3,3’4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、4,4’−オキシジフタル酸二無水物(ODPA)等の芳香族テトラカルボン酸二無水物類やブタンテトラカルボン酸二無水物や5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物類、トリス(2−カルボキシエチル)イソシアヌレート(CIC酸)などのトリカルボン酸類、トリメシン酸などを一部添加することもできる。
ポリアミドイミド樹脂絶縁塗料には、ポリアミドイミド樹脂の末端基をイミド結合でマスキングして脱炭酸反応を抑止するための封止剤として、酸無水物類が含有されている。本実施の形態に用いる封止剤としては、例えば、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、ジメチルマレイン酸無水物、無水フタル酸、シス−1,2,3,6,−テトラヒドロフタル酸無水物、メチル−1,2,3,6,−テトラヒドロフタル酸無水物、クロトン酸無水物、アクリル酸無水物、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、メチルナディック酸無水物、イタコン酸無水物、等があげられる。これらは単独あるいは2種類以上を混合して使用することができる。また、これらの酸無水物類は、従来用いられていたアルコール類、オキシム類、フェノール類などと併用することができる。上記酸無水物類の中でも、酸無水物基とは別の官能基があり、導体上に絶縁皮膜を形成する際に高分子量化が可能な不飽和二重結合を有する酸無水物類が好ましい。
図1に本発明に係る絶縁電線の構造例を示す。
この絶縁電線は、導体1にポリアミドイミド絶縁体皮膜2を形成したものであり、導体1の周囲に上記実施の形態で説明したポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を塗布、焼付けすることにより得られる。
この絶縁電線は、導体1の表面にポリイミド樹脂絶縁塗料、ポリエステル樹脂絶縁塗料、ポリエステルイミド樹脂絶縁塗料、H種ポリエステルイミド樹脂絶縁塗料などからなる有機絶縁体皮膜3を形成し、該有機絶縁体皮膜3上にポリアミドイミド絶縁体皮膜2を形成したものである。また、有機絶縁体皮膜3が耐部分放電性絶縁塗料からなる耐部分放電性絶縁皮膜であってもよい。
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、攪拌機、還流冷却管、窒素流入管、温度計を備えたフラスコに、イソシアネート成分として255.0g(1.02モル)のMDI、酸成分として192.0g(1.0モル)のTMA、及び溶剤として800のNMPを投入し、窒素雰囲気中で攪拌しながら約1時間で140℃まで加熱した。平均分子量約22000のポリアミドイミド樹脂溶液が得られるように、この温度で2時間反応させて合成を行った後、下記実施例、及び比較例に示す封止剤をポリアミドイミド樹脂溶液に混合することにより、イソシアネート成分の末端基をマスクキングして合成反応を停止させる。放冷後にNMPで希釈し、樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
ポリアミドイミド樹脂溶液に、封止剤として無水マレイン酸30gを混合して合成反応を停止させ、放冷後にNMPで希釈して樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
ポリアミドイミド樹脂溶液に、封止剤として無水マレイン酸15gとメタノール15gを混合して合成反応を停止させ、放冷後NMPで希釈して樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
ポリアミドイミド樹脂溶液に、封止剤として無水フタル酸10gとメタノール20gを混合して合成反応を停止させ、放冷後NMPで希釈して樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
ポリアミドイミド樹脂溶液に、封止剤としてメタノール30gを混合して合成反応を停止させ、放冷後NMPで希釈して放冷後NMPで希釈して樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
ポリアミドイミド樹脂溶液に、封止剤としてベンジルアルコール30gを混合して合成反応を停止させ、放冷後NMPで希釈して樹脂分濃度(不揮発分)が約30重量%のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を得た。
2 ポリアミドイミド絶縁体皮膜
3 有機絶縁体皮膜
Claims (3)
- ポリアミドイミド樹脂の末端基をマスキングするための封止剤を含有し、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを主成分とするイソシアネート成分とトリメリット酸無水物を主成分とする酸成分とを溶剤中で反応させて得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料において、前記封止剤は無水マレイン酸又は無水フタル酸からなる酸無水物類を有することを特徴とするポリアミドイミド樹脂絶縁塗料。
- 前記酸無水物類は、不飽和二重結合を有する請求項1に記載のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料。
- 請求項1又は2に記載のポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を、導体の直上あるいは有機絶縁体皮膜を介して塗布し、焼付してポリアミドイミド絶縁体皮膜が形成されていることを特徴とする絶縁電線。
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