JP5837397B2 - 絶縁電線及びそれを用いた、電機コイル、モータ - Google Patents
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(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。ポリイミド前駆体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)の分子量が大きくなるとイミド基濃度は低くなる。ポリイミド前駆体を構成する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任意に選択してイミド基濃度を33.0%未満とする。
(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。
芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)94.3gを803gのN−メチルピロリドンに溶解させた後、芳香族テトラカルボン酸二無水物であるピロメリット酸二無水物(PMDA)102.7g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、さらに密着向上剤としてメラミン(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:サイメル303)を1phr混合して第1のポリイミド樹脂ワニスを得た。なおイミド基濃度は36.6%である。
芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)48.9gと2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)60.1gを806gのN−メチルピロリドンに溶解させた後、芳香族テトラカルボン酸二無水物であるピロメリット酸二無水物(PMDA)85.1g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BAPPとODAとのモル比は37.5:62.5でありイミド基濃度は30.4%である。
芳香族ジアミンである4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)16.7gと2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)102.6gを808gのN−メチルピロリドンに溶解させた後、芳香族テトラカルボン酸二無水物であるピロメリット酸二無水物(PMDA)72.7g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BAPPとODAとのモル比は75:25でありイミド基濃度は25.9%である。
(絶縁電線の作製)
厚み2.0mm、幅3.0mmの平角導体の表面に、表1に示す皮膜構成となるように上記の樹脂ワニスを常法により塗布、焼き付けして第1の絶縁層及び第2の絶縁層を形成し、絶縁電線を作製した。なお表中、第1のポリイミド樹脂ワニスからなる絶縁層はPI−1、第2のポリイミド樹脂ワニスAからなる絶縁層はPI−2A、第2のポリイミド樹脂ワニスBからなる絶縁層はPI−2Bと表記している。また比較例1及び比較例2において、下層(第1の絶縁層)を形成する第2のポリイミド樹脂ワニスA及びBには、密着向上剤としてメラミン(日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:サイメル303)を1phr添加している。
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2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。
得られた各絶縁電線について耐溶接性を評価した。図5に評価方法の模式図を示す。導体21と絶縁皮膜22とからなる絶縁電線23を100mm長さに切断して試験片とし、各試験片の一方の端末から4.5mmの長さにわたって絶縁皮膜を剥離した。絶縁皮膜を剥離した側の端末の端部から2.5mmの部分を、断面寸法が1.5mm×2.0mmのクロム銅製アース棒25で挟み込み、試験片の端末の端部から1.25mm離れた位置(図5中のtが1.25mm)に溶接トーチ24の先端位置を合わせ、TIG溶接機により通電を行った。通電時間は0.3秒とし、通電電流は80A、90A、100Aとした。通電後の各試験片における通電部近傍の表面を目視で観察し、皮膜の浮きや発泡(ブリスタ)の発生が起こらず良好に溶接可能な通電電流の最大値を求めた。以上の評価結果を表1に示す。
2 第2の絶縁層
3 導体
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
21導体
22絶縁皮膜
23絶縁電線
24溶接トーチ
25アース棒
Claims (7)
- 導体及び該導体を被覆する第1の絶縁層及び該第1の絶縁層を被覆する第2の絶縁層を有する絶縁電線であって、前記第1の絶縁層は、4、4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物とを反応して得られる第1のポリイミド前駆体を主成分とする第1のポリイミド樹脂ワニスを塗布、焼き付けして形成されたものであり、
前記第2の絶縁層は、2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE−R)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE−Q)からなる群から選択される1または2以上の分子量の大きい芳香族ジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)、4,4’−メチレンジアニリン(MDA)のいずれか又は両方からなる分子量の小さい芳香族ジアミンとの組み合わせである芳香族ジアミンと、
芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応して得られ、イミド化後のイミド基濃度が33.0%未満である第2のポリイミド前駆体を主成分とするポリイミド樹脂ワニスを塗布、焼き付けして形成されたものである絶縁電線。 - 前記芳香族テトラカルボン酸二無水物がピロメリット酸二無水物である、請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記ポリイミド前駆体のイミド化後のイミド基濃度が20.0%以上である、請求項1又は2に記載の絶縁電線。
- 前記第1の絶縁層の厚みが5μm以上20μm以下であり、前記第2の絶縁層の厚みが10μm以上150μm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項1〜4のいずれか1項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。
- 導体及び該導体を被覆する第1の絶縁層及び該第1の絶縁層を被覆する第2の絶縁層を有する絶縁電線の製造方法であって、
4、4’−ジアミノジフェニルエーテルとピロメリット酸二無水物とを反応させて第1のポリイミド前駆体を得る工程と、
前記第1のポリイミド前駆体を主成分とする第1のポリイミド樹脂ワニスを塗布、焼き付けして前記第1の絶縁層を形成する工程と、
2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE−R)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE−Q)からなる群から選択される1または2以上の芳香族ジアミンと、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)、4,4’−メチレンジアニリン(MDA)のいずれか又は両方からなる芳香族ジアミンとの組み合わせである芳香族ジアミンと、芳香族テトラカルボン酸二無水物とを反応させて、イミド化後のイミド基濃度が33.0%未満である第2のポリイミド前駆体を得る工程と、
前記第2のポリイミド前駆体を主成分とするポリイミド樹脂ワニスを塗布、焼き付けして前記第2の絶縁層を形成する工程を備えた、絶縁電線の製造方法。
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