JPH11154419A - 電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いたエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可撓性、耐熱衝撃性などの諸特性に優れ、な
おかつ耐熱性に優れた電気絶縁用樹脂組成物及びエナメ
ル線を提供する。 【解決手段】 ジアミン１モルに対して、無水トリメリ
ット酸１．４〜１．８モルを反応させて得られるアミド
イミド酸を含む酸成分と、多価アルコールとを反応させ
て得られるポリエステルイミド樹脂を含有してなる電気
絶縁用樹脂組成物及びこの電気絶縁用樹脂組成物を導体
上に塗布し、焼付けてなるエナメル線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁用樹脂組
成物及びこれを用いたエナメル線に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐熱性を有する絶縁電線として
は、ポリアミドイミド線、ポリイミド線及びポリエステ
ルイミド線が知られている。これらのうち、例えば、特
性と価格のバランスの点から、トリス（２−ヒドロキシ
エチル）イソシアヌレートを用いて製造されたポリエス
テルイミド樹脂を焼き付けたポリエステルイミド線が比
較的多量に使用されている。しかし、ポリエステルイミ
ド線の場合、耐熱性を向上させるために、イミド成分を
増量する、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レートを増量するなどの手法が採られるが、これらの手
法を用いると可撓性、耐熱衝撃性（２０％伸長後）など
の諸特性が低下する。最近の電気機器の小型、軽量化及
び使用環境の多様化に伴い、ポリエステルイミド線に対
する要求性能は一段と厳しくなってきており、可撓性、
耐熱衝撃性に優れ、なおかつ耐熱性に優れたポリエステ
ルイミド線が要求されるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解消し、可撓性、耐熱衝撃性などの諸特
性に優れ、なおかつ耐熱性に優れた電気絶縁用樹脂組成
物及びエナメル線を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ジアミン１モ
ルに対して、無水トリメリット酸１．４〜１．８モルを
反応させて得られるアミドイミド酸を含む酸成分と、多
価アルコールとを反応させて得られるポリエステルイミ
ド樹脂を含有してなる電気絶縁用樹脂組成物、及びこの
電気絶縁用樹脂組成物を導体上に塗布、焼付けてなるエ
ナメル線に関するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂組成物において、酸
成分に使用するアミドイミド酸は、ジアミン１モルに対
して、無水トリメリット酸１．４〜１．８モルを反応さ
せて得られるものである。無水トリメリット酸の使用量
は、ジアミン１モルに対して１．５〜１．７モルがより
好ましい。無水トリメリット酸の使用量がジアミン１モ
ルに対して１．４モル未満であると、耐熱性の向上効果
がなく、１．８モルを超えると、可撓性が低下する傾向
がある。また、酸成分中のアミドイミド酸の量を２〜３
５当量％とするのが好ましい。アミドイミド酸の量が２
当量％未満であると、耐熱衝撃性の向上効果がなく、３
５当量％を超えると、耐軟化性が低下する。

【０００６】上記のように、酸成分に使用するアミドイ
ミド酸は、ジアミン１モルに対して、無水トリメリット
酸１．４〜１．８モルを、合成温度１９５〜２０５℃で
１〜３時間反応させて得られるものである。ジアミンと
しては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルホン、ｍ
−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミンなどが
用いられる。これらは、単独で又は組み合わせて使用す
ることができる。このアミドイミド酸は、予め合成し、
ポリエステルイミド樹脂製造の酸成分とされる。

【０００７】他の酸成分としては、イミド酸、テレフタ
ル酸又はその低級アルキルエステル、例えば、テレフタ
ル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、さらにイソフタ
ル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸などが用いら
れる。これらのうち、特に、イミド酸が好ましい。イミ
ド酸は、例えば、ジアミン１モルに対して無水トリメリ
ット酸２モルを反応させて得られる。このイミド酸成分
の製法に特に制限はなく、予め合成したものを使用して
もよいし、ジアミン、無水トリメリット酸等の成分を他
の酸成分、アルコール成分と同時に混合し、加熱してイ
ミド化及びエステル化を同時に行ってもよい。イミド酸
の使用量は耐熱性の点で、アミドイミド酸の使用量との
合計で、全酸成分の１５〜６０当量％の範囲とされるこ
とが好ましく、２０〜５０当量％の範囲とされることが
より好ましい。

【０００８】酸成分と反応させる多価アルコールとして
は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール等の２価アルコール、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、ト
リス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ペン
タエリスリトール等の３価以上の多価アルコールが挙げ
られる。

【０００９】ポリエステルイミド樹脂の酸成分とアルコ
ール成分との割合は、当量で１０〜１００％のアルコー
ル過剰が好ましく、２０〜９０％のアルコール過剰がよ
り好ましい。アルコール過剰率が１０％未満であると、
耐熱性が低下し、１００％を超えると、可撓性が低下す
る傾向がある。

【００１０】本発明に用いるポリエステルイミド樹脂の
合成は、前記の酸成分と多価アルコール成分とをエステ
ル化触媒の存在下に１７０〜２５０℃の温度で加熱反応
させることにより製造することができる。この際、用い
られるエステル化触媒としては、例えば、テトラブチル
チタネート、酢酸鉛、ジブチルスズラウレート、ナフテ
ン酸亜鉛などが挙げられる。また、合成時の粘度が高い
ため、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール
などのフェノール系溶剤の共存下で合成を行うことが好
ましい。合成に際しては、共沸蒸留法により反応系から
生成水分を速やかに除去するために炭化水素類を使用す
ることもできる。

【００１１】本発明の電気絶縁用樹脂組成物には、必要
に応じてさらにテトラブチルチタネートなどの硬化剤、
有機酸の金属塩（亜鉛塩、鉛塩、マンガン塩等の金属
塩、例えば、ナフテン酸亜鉛等）を外観改良剤として添
加することができる。硬化剤の使用量は、ポリエステル
イミド樹脂に対して３〜１０重量％が好ましく、有機酸
の金属塩の使用量は、ポリエステルイミド樹脂に対して
０．１〜１重量％が好ましい。また、本発明の電気絶縁
用樹脂組成物は、溶媒に溶解して適当な粘度に調整して
使用することができる。この際、用いられる溶媒として
は、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、
セロソルブ類、キシレン等、すなわちポリエステルイミ
ド樹脂に対する溶解性が良好な溶媒が用いられる。

【００１２】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を銅線等の
導体上に公知の方法により塗布し、焼き付けることによ
り、耐熱性、特に耐熱衝撃性に優れたエナメル線を得る
ことができるが、可撓性などの諸特性が低下することは
ない。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらによって制限されるものでは
ない。なお、実施例中の「％」は、特に断らない限り
「重量％」を意味する。

【００１４】実施例１ 温度計、攪拌機及びコンデンサを装着した４つ口フラス
コ中に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン７６．５
ｇ（０．３９モル）、トリメリット酸無水物１１８．３
ｇ（０．６２モル）及びクレゾール８５３ｇを入れ、窒
素気流中で３時間かけて２００℃に昇温して３時間反応
させた。得られたアミドイミド酸を含む溶液を約１００
℃に冷却し、４，４′−ジアミノジフェニルメタン５
９．２ｇ（０．３０モル）、無水トリメリット酸１１
５．２ｇ（０．６０モル）、エチレングリコール３６．
７ｇ（０．５９モル）、トリス（２−ヒドロキシエチ
ル）イソシアヌレート２８５．８ｇ（１．１０モル）、
テレフタル酸ジメチル１５４．４ｇ（０．８０モル）及
びテトラブチルチタネート０．８６ｇを加え、窒素気流
中で１時間で１７０℃に昇温して１時間反応させた。次
いで、２１０℃に昇温して５時間反応させた。冷却後、
クレゾール１９０ｇを加えて希釈し、さらにテトラブチ
ルチタネート３０．２ｇを添加して不揮発分４２％の本
発明のポリエステルイミド樹脂組成物を得た。

【００１５】実施例２ 温度計、攪拌機及びコンデンサを装着した４つ口フラス
コ中に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン８６．０
ｇ（０．４３モル）、無水トリメリット酸１３３．４ｇ
（０．６９モル）及びクレゾール６３８ｇを入れ、窒素
気流中で３時間かけて２００℃に昇温して３時間反応さ
せた。得られたアミドイミド酸を含む溶液を約１００℃
に冷却し、４，４′−ジアミノジフェニルメタン２２．
１ｇ（０．１１モル）、無水トリメリット酸４２．２ｇ
（０．２２モル）、エチレングリコール２４．５ｇ
（０．４０モル）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート２１３．０ｇ（０．８２モル）、テレフ
タル酸ジメチル１１４．２ｇ（０．５９モル）及びテト
ラブチルチタネート０．６４ｇを加え、窒素気流中で１
時間で１７０℃に昇温して１時間反応させた。次いで、
２１０℃に昇温して５時間反応させた。冷却後、クレゾ
ール９１ｇを加えて希釈し、さらにテトラブチルチタネ
ート２２．７ｇを添加して不揮発分４２％の本発明のポ
リエステルイミド樹脂組成物を得た。

【００１６】比較例１ 温度計、攪拌機及びコンデンサを装着した４つ口フラス
コ中に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン７４．０
ｇ（０．３７モル）、無水トリメリット酸１４４．０ｇ
（０．７５モル）、テレフタル酸ジメチル１９４．０ｇ
（１．００モル）、エチレングリコール３４．０ｇ
（０．５５モル）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート３７７．０ｇ（１．４４モル）、クレゾ
ール３４２ｇ及びテトラブチルチタネート０．８０ｇを
加え、窒素気流中で１時間で１７０℃に昇温して１時間
反応させた。次いで、２１０℃に昇温して６時間反応さ
せた。冷却後、クレゾール７２０ｇを加えて希釈し、さ
らにテトラブチルチタネート３６．６ｇを添加して不揮
発分４２％の本発明のポリエステルイミド樹脂組成物を
得た。

【００１７】比較例２ 温度計、攪拌機及びコンデンサを装着した４つ口フラス
コ中に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン８９．１
ｇ（０．４５モル）、無水トリメリット酸１７２．８ｇ
（０．９０モル）、テレフタル酸ジメチル１７９．５ｇ
（０．９３モル）、エチレングリコール３４．０ｇ
（０．５５モル）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート３７７．０ｇ（１．４４モル）、クレゾ
ール３５４ｇ及びテトラブチルチタネート０．８２ｇを
加え、窒素気流中で１時間で１７０℃に昇温して１時間
反応させた。次いで、２１０℃に昇温して６時間反応さ
せた。冷却後、クレゾール７３０ｇを加えて希釈し、さ
らにテトラブチルチタネート３６．８ｇを添加して不揮
発分４２％の本発明のポリエステルイミド樹脂組成物を
得た。

【００１８】比較例３ 温度計、攪拌機及びコンデンサを装着した４つ口フラス
コ中に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン７４．０
ｇ（０．３７モル）、無水トリメリット酸１４４．０ｇ
（０．７５モル）、テレフタル酸ジメチル１９４．０ｇ
（１．００モル）、エチレングリコール１５．５ｇ
（０．２５モル）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ソシアヌレート４２６．３ｇ（１．６３モル）、クレゾ
ール３５４ｇ及びテトラブチルチタネート０．８２ｇを
加え、窒素気流中で１時間で１７０℃に昇温して１時間
反応させた。次いで、２１０℃に昇温して５時間反応さ
せた。冷却後、クレゾール７３０ｇを加えて希釈し、さ
らにテトラブチルチタネート３６．８ｇを添加して不揮
発分４２％の本発明のポリエステルイミド樹脂組成物を
得た。

【００１９】試験例 上記の実施例及び比較例で得られたポリエステルイミド
樹脂組成物を、下記の焼付け条件に従って直径１．０mm
の銅線に塗布し、線速１４ｍ／分で焼付けを行ない、エ
ナメル線をそれぞれ作製した。 焼付け条件 焼付け炉；熱風循環式横型炉（炉長５．５ｍ） 炉温 ；入口／出口＝３２０℃／４３０℃ 塗装方法；ダイス７回 得られたエナメル線の一般特性（可撓性、耐熱衝撃性、
絶縁破壊電圧及び耐軟化性）をＪＩＳ−Ｃ３００３に準
じて測定し、その結果を表１に示した。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１に示した結果から、実施例１及び２で
得られた樹脂組成物を用いて作製したエナメル線は、比
較例で得られたものに比べて、耐熱衝撃性に優れるとと
もに、可撓性等の他の特性においても同等であった。

【００２２】

【発明の効果】本発明になるポリエステルイミド樹脂組
成物を用いれば、耐熱衝撃性に優れ、可撓性等の諸特性
が低下しないエナメル線を提供することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジアミン１モルに対して、無水トリメリ
   ット酸１．４〜１．８モルを反応させて得られるアミド
   イミド酸を含む酸成分と、多価アルコールとを反応させ
   て得られるポリエステルイミド樹脂を含有してなる電気
   絶縁用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 アミドイミド酸を酸成分中の２〜３５当
   量％含む請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物。
3. 【請求項３】 アミドイミド酸及びイミド酸を、酸成分
   中の１５〜６０当量％含む請求項１記載の電気絶縁用樹
   脂組成物。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の電気絶縁用樹
   脂組成物を導体上に塗布し、焼付けてなるエナメル線。