JPS5933605B2 - 電気絶縁用注型ポリウレタン樹脂 - Google Patents

電気絶縁用注型ポリウレタン樹脂

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JPS5933605B2
JPS5933605B2 JP52012975A JP1297577A JPS5933605B2 JP S5933605 B2 JPS5933605 B2 JP S5933605B2 JP 52012975 A JP52012975 A JP 52012975A JP 1297577 A JP1297577 A JP 1297577A JP S5933605 B2 JPS5933605 B2 JP S5933605B2
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prepolymer
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polyurethane resin
resin
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正武 片桐
富夫 島田
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NIPPON HORIURETAN KOGYO KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気絶縁用注型ポリウレタン樹脂に関するもの
であり、液状化ジフェニルメタンジイソシアネート(以
下液状化MDIと略す)とひまし油またはひまし油誘導
体ポリオールとから得られたイソシアネート基末端プレ
ポリマーをポリオールで硬化することによる優れた機械
的、電気的特性を有する注型ポリウレタン樹脂の製造方
法である。
従来コイル、コンデンサー、トランスなど各種の電気、
電子部品や電線のジョイント部に樹脂を注入すること(
ポツテイング、エンキヤプシユレーシヨン)が行なわれ
ている。
樹脂を注入する目的は電気、電子部品の電気的絶縁、固
定、保護であり、このため注型樹脂には機械的強度、電
気的特性、接着性、耐湿性などが要求される。
また、インダクタ−やセレン整流器のような電子部品に
対してはストレスを避けなければならないため硬化時の
発熱や収縮が少なく、かつ外部からの衝撃吸収性(可撓
性)が必要である。
更に加熱により性能を損なう部品に対しては常温硬化が
必要となる。
この目的の注型樹脂としては従来シリコン樹脂やエポキ
シ樹脂が用いられてきた。
シリコン樹脂は優れた電気特性を有し、耐湿性、可撓性
の点でも優れているが機械的強度や接着性が劣りまた高
価である。エポキシ樹脂は機械的物性や接着性において
優れているが、可撓性に乏しく、通常、常温硬化が困難
である。一方、近年ポリウレタン樹脂を用いることが検
討されている。
通常の注型用ポリウレタンエラストマーはポリエステル
またはポリエーテルとトリレンジイソシアネート(以下
TDIと略す)など・のポリイソシアネートとの反応に
よつて得られたイソシアネート基末端のプレポリマーを
、芳香族ジアミンやグリコールなどで硬化するものであ
り、優れた機械的強度や可撓性を持つているが、電気的
特性がシリコン樹脂やエポキシ樹脂よりも劣つており、
また一般に原液粘度が高く、加熱硬化型である。これに
対して、電気絶縁用注型樹脂(ポツテイング材)として
は、上記のポリエステル、ポリエーテル、芳香族ジアミ
ンまたはグリコールのかわりにひまし油またはひまし油
誘導体を用いることにより、シリコン樹脂やエポキシ樹
脂と同様の優れた電気的特性や耐湿性を有するエラスト
マーを得ることができ、また低粘度、常温硬化も可能と
なつた。
上記プレポリマーのポリイソシアネート成分としては通
常TDI、4・4’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト(以下MDIと略す)またはポリフェニルメタンポリ
イソシアネート(以下ポリメリツクMDIと略す)が用
いられる。
このうちTDIを用いた場合には得られたエラストマー
の機械的強度が小さい。一般に同一原料成分を用いる場
合、機械的強度を大きくするためにはプレポリマ一の末
端イソシアネート基濃度を高くすればよい。しかしなが
ら末端イソシアネート基濃度を高くすると必然的にプレ
ポリマー中の遊離TD工が増加し、この結果、注型操作
に当つて遊離TDI蒸気による毒性が問題となる。また
MDIを用いた場合にはプレポリマ一の毒性は問題とな
らず機械的物性の優れたエラストマーが得られるが、M
DIの強い結晶性のため得られたプレポリマ一も結晶が
析出しやすく、特に気温が低い場合にはこの傾向が著し
く、注型操作に当つては加熱溶解することが必要となり
実用には不適当である。更にポリメリソクMDIを用い
た場合には、このものが非結晶性のため、得られたプレ
ポリマ一中に結晶の析出するのを防ぐことはできるが、
ポリメリックMDIの官能基数が高いためにプレポリマ
一は高粘度となり、注型操作に支障をきたす結果となり
、またエラストマーの引裂強さは小さ,・くなる。
本発明者らはこれらの欠点を解決するために鋭意研究の
結果、プレポリマ一のポリイソシアネート成分として液
状化MDIを用いることが有効であることがわかり、本
発明を完成したものである。
液状化MDIはMDIのイソシアネート基の一部分をカ
ルボジイミド化反応によつて重合させることにより、液
状化したものであり、例えばミリオネートMTL(日本
ポリウレタン工業(株)製商品名、液状化MDI)、I
sOnatel43L(アツプジヨン社製商品名、液状
化MD工)等が市販されている。液状化MDIとひまし
油またはひまし油誘導体とを用いた電気絶縁材の1つの
特長としては、耐湿性が一層改良されることである。
すなわち、液状化MDIはその分子内にカルボジイミド
結合が含まれ、かつこれを用いることにより生成エラス
トマー中のフエニル核密度が高められ、これらが耐湿性
を改良する原因となつている。第1表に各種ポリイソシ
アネートの物理的性質を比較した。
これから明らかなように液状化MDIは粘度が低くかつ
沸点が高いため、そのプレポリマ一も低粘度、低毒性と
なることが特長であり、得られたエラストマーは優れた
機械的、電気的特性を有しまた常温硬化が可能である。
更に本プレポリマ一は常温においては勿論o℃の低温に
おいてもMDIを使用したプレポリマ一のような結晶の
析出は起らず、プレポリマ一の末端イソシアネート基含
量の経時変化も少ない。プレポリマ一の製造に当つては
液状化MDIとひまし油またはひまし油誘導体とのイソ
シアネート基対水酸基の当量比〔NCO/0H〕が1.
8以上となるように仕込み、プレポリマ一の硬化はプレ
ポリマ一と硬化剤との当量比〔NCO/0H〕が0.8
〜1.5、好ましくは0.9〜1.2で行なうのがよい
。本エラストマ一用プレポリマ一の製造に用いられるポ
リオール成分としてはひまし油またはひまし油誘導体が
ある。
ひまし油誘導体としては、ひまし油とエチレングリコー
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、1・4−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、1・6−ヘキサングリコール、ポ
リプロピレングリコール等のジオール類やグリセリン、
トリメチロールプロパンまたは多官能のポリエーテルポ
リオールとのエステル交換体、またはリシノール酸と前
記各ポリオール類とでエステル化したポリオール類があ
る。また上記プレポリマ一と反応させる硬化剤としては
、前記のひまし油、ひまし油誘導体のほか、1分子中に
2個以上の水酸基を有するポリエーテルポリオールまた
はポリエステルポリオールやトリエタノールアミン、ト
リイソプロパノールアミン、N−メチルジエタノールア
ミン、N−N−マ・マーテトラヒドロキシル、プロピル
エチレンジアミン等のアミノアルコールまたはポリブタ
ジエンジオール等の単独または2種以上の混合物が用い
られる。
ひまし油またはひまし油誘導体はメチレン鎖を主成分と
し分子内にエーテル結合を含まず、エステル結合濃度も
少ないので、これから誘導されるイソシアネート基末端
プレポリマ一は樹脂化の際の吸水発泡がなく、得られた
注型樹脂は耐湿性、可撓性、低温性、電気物性が良好で
ある。
また硬化剤としてもひまし油またはひまし油誘導体を用
いることにより、注型樹脂化の際の発泡を防止し機械的
、電気的性能に優れたエラストマーを得ることができる
。ひまし油またはひまし油誘導体は必要により、前記の
ようなアミノアルコール類と混合して硬化剤に用いるこ
とができ、これにより常温でも速やかに硬化することが
可能である。液状化MDIを用いたプレポリマ一は硬化
剤との相溶性が問題となることがある。このような時に
は、プレポリマ一中に可塑剤を添加することによつて相
溶性を改良し、また同時にプレポリマ一の粘度を一層低
くすることができる。この目的に用いる可塑剤としては
ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジオクチ
ルアジペート、ジオクチルセバケート等がある。
この他必要によつてはウレタン化反応の触媒を添加して
樹脂化を促進したり、充填剤(フイラ一)、着色材等の
添加剤を混合して、樹脂の機械的強度を向上することも
可能である。これらのエラストマーは電気、電子部品へ
のポツテイング材として優れているほか、人工臓器とし
て透析用機器の結合剤としても用いることができる。
次に実施例ならびに比較例をあげて本発明を更に詳しく
説明する。
実施例 1 ミリオネートMTL〔日本ポリウレタン工業(株)製商
品名、NCO含有率29.0%〕6257とひまし油〔
伊藤製油(株)製品、水酸基価160、粘度690cp
s/25℃以下同意義〕1757とを乾燥窒素ガス中に
おいて75℃の温度で約4時間反応させた。
反応終了後、可塑剤としてジオクチルフタレート200
7を加え攪拌混合してNCO含有率16.0%粘度16
50cps/25℃のプレポリマ一を得た。
このプレポリマ一は25℃において、空間部分を乾燥窒
素ガスで置換した密閉容器中において10ケ月間以上N
CO含有率の変化はなく安定であつた。またO℃におい
ては約1週間後も透明な液状を保つた。長期間放置する
とプレ・ポリマー中に沈澱が析出するが、これは80℃
以上に加温することにより容易に溶解し再び透明均一な
液体となる。本プレポリマ一437と硬化剤としてひま
し油57yとを攪拌混合後、脱泡したものを金型に注入
し、25℃で12時間硬化することによりシート状エラ
ストマーを作製した。
このエラストマーの操作性、機械的、電気的物性を第2
表に示した。比較例 1デスモジユーノレT−80〔日
本ポリウレタンエ業(株)製商品名、NCO含有率48
.1%〕4001とひまし油6007とを、窒素ガス中
、75℃で4時間反応させることにより、NCO含有率
12.0%、粘度9900cps/25℃のプレポリマ
一を得た。
このプレポリマ一は8.2%の遊離TDIを含む。本プ
レポリマ一50クと硬化剤としてひまし油507とを攪
拌混合後脱泡したものを金型に注入硬化し、シート状エ
ラストマーを作製した。
このエラストマーの操作性、機械的、電気的物性を第2
表に示した。比較例 2 ミリオネートMT〔日本ポリウレタン工業(株)製 1
商品名、NCO含有率33.5%〕5607とひまし油
240yとを窒素ガス中において75℃で4時間反応さ
せ、これに可塑剤として、ジオクチルフタレート200
yを加え撹拌混合してNCO含有率16.0%、粘度1
600cps/25℃のプレポリマ一を得た。
このプレポリマ一は25℃において2日後に、またO℃
においては1日後に沈澱が析出した。本プレポリマ一4
37を加熱し均一に溶解した後、硬化剤としてひまし油
577を攪拌混合後、脱泡、硬化してシート状エラスト
マーを作製した。
このエラストマーの操作性、機械的、電気的物性を第2
表に示した。第2表から明らかなように、実施例1によ
るエラストマーは比較例2のそれと物性において大体等
しいが、保存中の沈澱析出が起こりにくい点において優
れている。
また、比較例1によるエラストマーは可塑剤を含まない
ために体積抵抗率が優れているが機械的強度や誘導率に
おいて劣つている。
またプレポリマ一の粘度が高いので注型作業性が悪い。
実施例 2 実施例1と同様にしてミリオネートMTL(NCO含有
率29.0%)667クとユーリツクH(伊藤製油(株
)製商品名、ひまし油誘導体、水酸基価130、粘度3
10cps/25℃)3337とを75℃で4時間反応
させ、NCO含有率16.0%、粘度3000cps/
25℃のプレポリマ一を得た。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 液状化ジフェニルメタンジイソシアネートとひまし
    油またはひまし油誘導体ポリオールとから得られたイソ
    シアネート基末端プレポリマーを1分子中に2個以上の
    水酸基を有するポリオールで硬化することを特徴とする
    注型ポリウレタン樹脂の製造方法。
JP52012975A 1977-02-10 1977-02-10 電気絶縁用注型ポリウレタン樹脂 Expired JPS5933605B2 (ja)

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JPS5398398A JPS5398398A (en) 1978-08-28
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