JP2022047576A - ポリアミドイミド樹脂溶液の製法、当該ポリアミドイミド樹脂溶液を用いた電気絶縁塗料及び当該塗料を用いた電気絶縁電線 - Google Patents
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Abstract
Description
当該ポリアミドイミド樹脂の重合や溶解希釈等の用途として、その優れた溶解性等から、従来、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等が用いられてきたが、近年、環境保全面、安全衛生面、経済性などから、それに代わる各種の反応溶剤や希釈溶剤が検討されてきて、又、有機溶媒に代わって媒体に水を使用する水系樹脂溶液も注目されてきたりしている。
当該代替え溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)やガンマブチロラクトン(GBL)等が注目されていて、又、水を含む水系ポリアミドイミド樹脂組成物等も提案されているが、反応溶剤の使用量やその水分量の大きさや希釈溶剤の種類等如何により、ポリアミドイミド樹脂生成の際や電気絶縁塗料(ワニス)生成の際に、ゲル化してしまったり、ワニスの外観に濁りを生じたりし、又、ワニスを電線(コイル)に被覆してなる電気絶縁電線において、耐軟化性の低下等が見られたりする。
又、ポリアミドイミド樹脂の合成において、最終の到達温度如何により、ワニスの外観に濁りを生じたりする。
本発明は、こうした背景で、ポリアミドイミド樹脂を酸成分とイソシアネ-ト成分とを用いた方法で製造する所謂イソシアネ-ト法によるポリアミドイミド樹脂について、上記した問題の解明をなして、ゲル化、ワニス外観の濁り、及び、電気絶縁電線における耐軟化性の低下等の改善を意図したものである。
然し乍ら、当該公報の発明において用いられる希釈剤としては、キシレン、ソルベントナフサ、トルエン、エチルベンゼン、クメン、重ベンゼン等が記載されているだけで、又、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、ジメチルアセトアミド及び芳香族炭化水素(キシレンおよびソルベントナフサの1:1混合物)が記載されているだけで、ガンマブチロラクトンについて触れる記載はない。更には、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドの使用により、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド含有エナメルは、今までの従来技術のNMP含有エナメルと同じ特性レベルを示すとなっているだけで、ポリアミドイミド樹脂生成の際や塗料生成の際のゲル化の問題や塗料外観の濁りや電気絶縁電線における耐軟化性の低下等の問題に触れる記載はない。
特に、本発明は、ポリアミドイミド樹脂生成の際や塗料生成の際のゲル化の問題や塗料外観の濁り等の問題や電気絶縁電線における耐軟化性の低下等の問題解決を意図した新規の技術の提供を目的としたものである。
本発明の他の目的や新規な特徴については本件明細書及び図面の記載からも明らかになるであろう。
1、
反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドを用い、酸成分とイソシアネ-ト成分とを共重合させてポリアミドイミド樹脂を得、得られたポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに溶解させてポリアミドイミド樹脂溶液を得るポリアミドイミド樹脂溶液の製法において、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド中の含水量を2000ppm未満の範囲に調整し、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドの前記希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに対しての比率を30重量%以上とし、前記イソシアネ-ト成分として、ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を単独使用するか、又は、当該ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分とベンゼン環にメチル基の置換基を有するイソシアネ-ト成分とを混合使用する場合には、前者のベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を50mol%を超えた範囲で使用してなり、共重合反応時には水を添加していてもポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤に溶解させて得られたポリアミドイミド樹脂溶液中には添加した水を含まないようにすることを特徴とするポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
2、
反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドと希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンとの比率が、前者70~30重量%:後者30~70重量%としてなることを特徴とする、上記1に記載のポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
3、
共重合反応によりポリアミドイミド樹脂を製造する際の最終到達温度を120℃以下とすることを特徴とする、上記1又は2に記載のポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
4、
上記1-3のいずれか1つに記載のポリアミドイミド樹脂溶液を含んでなることを特徴とする電気絶縁塗料。
5、
上記4に記載の記載の電気絶縁塗料を導体上に塗布、焼付けしてなることを特徴とする、電気絶縁被覆電線。
本発明によれば、前記1に記載のように、反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドを用い、酸成分とイソシアネ-ト成分とを共重合させてポリアミドイミド樹脂を得、得られたポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに溶解させてポリアミドイミド樹脂溶液を得るポリアミドイミド樹脂溶液の製法において、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド中の含水量を2000ppm未満の範囲に調整し、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドの前記希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに対しての比率を30重量%以上とし、前記イソシアネ-ト成分として、ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を単独使用するか、又は、当該ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分とベンゼン環にメチル基の置換基を有するイソシアネ-ト成分とを混合使用する場合には、前者のベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を50mol%を超えた範囲で使用してなり、共重合反応時には水を添加していてもポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤に溶解させて得られたポリアミドイミド樹脂溶液中には添加した水を含まないようにすることにより、ポリアミドイミド樹脂生成の際や電気絶縁塗料(ワニス)生成の際に、ゲル化してしまったり、ワニスの外観に濁りを生じたりすることが解消され、又、ワニスを電線(コイル)に被覆した電気絶縁電線において、耐軟化性の低下を阻止でき、従来、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等が用いられてきた分野において、環境保全面、安全衛生面、経済性などの面からも、それに代わる代替技術を達成できるようになった。
反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用いることにより、従来、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を重合の際の反応溶剤(重合溶剤)として用いて製造されてきた汎用のポリアミドイミド樹脂とほぼ同等の特性を有するポリアミドイミド樹脂を得ることができる。
一方、反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)及びγ-ブチロラクトン(GBL)を用いた場合、それにより得られた電気絶縁塗料を導体上に塗布、焼付けて電気絶縁電線としたところ、前記汎用のポリアミドイミド樹脂よりも、耐軟化性の低下が見られた。
反応開始時に反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の水分量を測定し、又、既定の水分量になるように、精製水を添加し、当該反応溶剤中の水分量を調整する。
その調整の一例を示すと、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の水分量を1000ppmと規定し、反応溶剤中の水分量が500ppmの場合、精製水を添加して反応溶剤中の水分量が1000ppmとなるように水分量を調整する。
仮に、反応溶剤の水分量が1000ppmの場合は精製水は添加しない。
本発明では、当該反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の水分量は、2000ppm未満に調整することが必要である。
当該反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)中の含水量が、2000ppm以上の場合には、ポリアミドイミド樹脂溶液に濁りが生じる。
反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)及びγ-ブチロラクトン(GBL)からなる混合溶剤を用いた場合、ワニスを電線(コイル)に被覆した電気絶縁電線において、耐軟化性の低下が見られるので、反応溶剤としては、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)単独使用がよいことが判った、
当該希釈溶剤としては、γ-ブチロラクトン(GBL)の他に、反応溶剤と同じ3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用いることも検討され、又、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)とγ-ブチロラクトン(GBL)からなる混合溶剤を用いることも検討されたが、ワニスを電線(コイル)に被覆した電気絶縁電線において、耐軟化性の低下が見られ、反応溶剤の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)とは別個のγ-ブチロラクトン(GBL)の使用が好ましいことが判った。
希釈溶剤は、ポリアミドイミド樹脂の溶解の機能の他に、ポリアミドイミド樹脂溶液の冷却機能も果たす。
反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドと当該希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンとの比率が、前者70~30重量%:後者30~70重量%とすることが好ましいことも判った。
当該比率を脱れると、ポリアミドイミド樹脂(溶液)のゲル化を招いたりする。
共重合反応によりポリアミドイミド樹脂を製造する際に、末端封止剤を添加してなることにより、ワニスの外観に濁りを生じたりすることが解消され、又、ワニスを電線(コイル)に被覆した電気絶縁電線において、耐軟化性の低下を阻止でき、従来、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等が用いられてきた分野において、環境保全面、安全衛生面、経済性などの面からも、それに代わる代替技術を達成できるようになる。
ポリアミドイミド樹脂は、分子量が増大するにつれ、伸張率、弾性率が増大して柔軟性、耐熱性などが向上するが、一方では溶剤への溶解性が低下したり、溶液が高粘度化するなどの不利がある。
カルボキシル基および/または酸無水物基を分子末端に有するポリアミドイミド樹脂の当該分子末端基を末端封止剤で封止されているとよい。
当該末端封止剤として、一価アルコ-ルが好ましく、エタノ-ル、メタノ-ル等が使用できる。
酸成分としては、例えば、芳香族三塩基酸無水物が使用される。
当該芳香族三塩基酸無水物としては、トリメリット酸無水物が好適である。
トリメリット酸無水物の例としては、ベンゼン-1,2,4-トリカルボン酸1,2無水物(TMA)が挙げられる。
トリメリット酸無水物に加えて、他の多塩基酸、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
非縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(OPDA)、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシフェニル)プロパン二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、1,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、4,4’-(p-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4’-(m-フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物が挙げられる。
又、単環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、1,2,4,5-ベンゼンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
縮合多環式の芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、環式または非環式の脂肪族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物とは、脂環式炭化水素構造を有するテトラカルボン酸二無水物であり、その具体例としては、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物等のシクロアルカンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル3,3’-4,4’-テトラカルボン酸二無水物およびこれらの位置異性体が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
非環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、および1,2,3,4-ペンタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、環式脂肪族テトラカルボン酸二無水物および非環式脂肪
族テトラカルボン酸二無水物を組み合わせて用いてもよい。
当該イソシアネ-ト成分としては、例えば、ジイソシアネ-ト成分が使用される。当該ジイソシアネ-ト成分としては、代表的な例として、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)が挙げられる。
4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)以外のジイソシアネ-ト類としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネ-ト(HDI)、イソホロンジイソシアネ-ト(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ-ト(H-MDI)、キシレンジイソシアネ-ト(XDI)、水添XDIなどの脂肪族ジイソシアネ-ト類も挙げられる。4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)に、、ジフェニルスルホンジイソシアネ-ト(SDI)などの芳香族ジイソシアネ-ト類などを併用することもできる。
本発明では、イソシアネ-ト成分として、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)のような、ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト(A)を使用することが好ましい。本発明では、イソシアネ-ト成分として、上記のようなベンゼン環にメチル基の置換基を有しない、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)のようなイソシアネ-ト(A)を単独使用することがより好ましい。
本発明では、イソシアネ-ト成分として、ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分(A)、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)を単独使用せずに、当該ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分(A)とベンゼン環にメチル基の置換基を有するイソシアネ-ト成分(B)例えばトリレンジイソシアネ-ト(TDI)とを混合使用する場合、全イソシアネ-ト成分を100mol%とすると、前者のベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分(A)を50mol%を超えた範囲で使用する。
本発明では、イソシアネ-ト成分として、他に、トリフェニルメタントリイソシアネ-トなどの多官能イソシアネ-トやポリメリックイソシアネ-ト、又、MDIの異性体を含むもの等でも使用できる。
イソシアネ-ト成分として、経日変化を避けるために、適宜ブロック剤でイソシアネ-ト基を安定化したものを使用してもよい。ブロック剤としてはアルコ-ル、フェノ-ル、オキシム等があるが、ポリアミドイミド樹脂(溶液)のゲル化を招かないようにする必要がある。
本発明では、反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、前記酸成分と前記イソシアネ-ト成分とを共重合させてポリアミドイミド樹脂を得る際に、イソシアネ-ト成分を投入する前に、酸成分の例えばベンゼン-1,2,4-トリカルボン酸1,2無水物(TMA)と水を適宜温度で反応させることで、当該酸成分の酸無水物の開環量を調節し、製造安定性の向上を狙ってもよい。
本発明における反応後のポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)の水分量についてであるが、反応溶液中の水分は反応時にすべて消費され、反応後の水分量は、存在するとしても、極く微量である
本発明では、共重合反応時には水を添加していても、ポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤に溶解させて得られたポリアミドイミド樹脂溶液中には水を含まないようにする。ポリアミドイミド樹脂と水とを含有するポリアミドイミド樹脂溶液よりなる水系ポリアミドイミド樹脂組成物も存在するが、上記のように、本発明とは異なっている。
当該電気絶縁塗料には、各種添加剤を添加することができる。
当該添加剤には、架橋剤、滑剤などが挙げられる。当該架橋剤の例としては、Ti触媒などが挙げられる。 又、当該滑剤としては、脂肪酸エステル、低分子ポリエチレン、ワックスなどが例示できる。
当該添加剤としては、他に必要に応じて、着色剤やフェノ-ル系酸化防止剤等の酸化防止剤(耐候剤)や難燃剤や反応触媒などを添加してもよい。
当該電気絶縁電線(マグネットワイヤ-)は、銅線などの導体(導線)に、電気絶縁塗料を塗布し、焼付炉で焼付けすればよい。
その後、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)を1000g(4モル)投入し、112℃昇温し合成反応させた。112℃に到達後、希釈溶剤であるγ-ブチロラクトン(GBL)を1600g、末端封止剤であるメタノ-ル(0.3mol)を10g加え、冷却を行い、目的とするポリアミドイミド樹脂溶液を得た。
反応溶剤3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤γ-ブチロラクトン(GBL)との比率は次の通りであった。
3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA):γ-ブチロラクトン(GBL)=51.5wt%:48.5wt%
ポリアミドイミド樹脂の分子量(Mw)は、47053、ポリアミドイミド樹脂溶液の不揮発分は、33wt%、粘度は、52.6dPa・sであった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
後述のように、当該ワニスを使用して電気絶縁電線を形成した。
その後、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)を1000g(4モル)投入し、115℃まで昇温し合成反応させた。115℃に到達後、希釈溶剤であるγ-ブチロラクトン(GBL)を1600g、末端封止剤であるメタノ-ル(0.3mol)を10g加え、冷却を行い、目的とするポリアミドイミド樹脂溶液を得た。
反応溶剤3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤γ-ブチロラクトン(GBL)との比率は次の通りであった。
3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA):γ-ブチロラクトン(GBL)=51.5wt%:48.5wt%
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
比較例1
反応溶剤N-メチル-2-ピロリドン(NMP)と希釈溶剤ジメチルアセトアミド(DMAc)との比率を、N-メチル-2-ピロリドン(NMP):ジメチルアセトアミド(DMAc)=51.5wt%:48.5wt%とし、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネ-ト(MDI)を投入後、130℃まで昇温し合成反応させた以外は、実施例1と同様にして、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)を得た。
ポリアミドイミド樹脂の分子量(Mw)は、40804、ポリアミドイミド樹脂溶液の不揮発分は、33.0%、粘度は、16dPa・sであった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
当該ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、従来例の汎用ワニスで、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)は、近年その毒性が懸念され、健康被害および環境への悪影響に鑑み、ヨーロッパ地域では「制限対象物質」に指定され、使用の届け出等の負担が必要となる見通しで、NMPなしのワイヤエナメルが求められている。
比較例2
ポリアミドイミド樹脂の分子量(Mw)は、47053、ポリアミドイミド樹脂溶液の不揮発分は、33%、粘度は、51.4dPa・sであった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
然し乍ら、後述のように、反応溶剤として、含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、希釈溶剤としても3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用いてなる当該ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、ワイヤエナメルとしてこれを電線に被覆して電気絶縁電線とした時に、耐軟化性の低下が見られる。
この結果、希釈溶剤としては、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用いず、γ-ブチロラクトン(GBL)の使用が良い。
比較例3
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)とγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=52.9:47.1で、希釈溶剤の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)とγ-ブチロラクトン(GBL)との比率は、前者:後者=51.5:48.5であった。
得られたポリアミドイミド樹脂の分子量(Mw)は、78638、ポリアミドイミド樹脂溶液の不揮発分は、33wt%、粘度は、79.4dPa・sであった。
ワニスはゲル化せず、ワニスの外観に濁りを生じたりすることはなかった。
然し乍ら、後述のように、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)100%の当該ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、ワイヤエナメルとしてこれを電線に被覆して電気絶縁電線とした時に、耐軟化性の低下が見られる。
この結果、反応溶剤は、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)単独が良いことが判った。
比較例4
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=10:90とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、合成翌日にゲル化してしまった。
希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いてもよいが、反応溶剤としての水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)との比率が問題である。
比較例5
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=20:80とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、合成翌日にゲル化してしまった。
希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いてもよいが、反応溶剤としての水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)との比(率)が問題である。
比較例6
反応溶剤の含水量が3300ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=50:50とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、濁りを生じてしまった。
反応溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、又、希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用い、又、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトン(GBL)との比率が適切であっても、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の含水量が問題であり、含水量が3300ppmの場合では、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)に濁りを生じてしまう。
比較例7
反応溶剤の含水量が2000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比率は、前者:後者=60:40とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、濁りを生じてしまった。
反応溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、又、希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いていても、又、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトン(GBL)との比率が適切であっても、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の含水量が問題であり、含水量が2000ppmの場合では、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)に濁りを生じてしまう。
比較例8
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比率は、前者:後者=40:60とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、濁りを生じてしまった。
反応溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、又、希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いていても、又、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトン(GBL)との比率が適切であっても、最終到達温度が問題であり、最終到達温度(℃)が、125℃と、120℃以上では、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)に濁りを生じてしまう。
比較例9
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=40:60とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、濁りを生じてしまった。
反応溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、又、希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いていても、又、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトン(GBL)との比率が適切であっても、最終到達温度が問題であり、最終到達温度(℃)が120℃以上では、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)に濁りを生じてしまう。
比較例10
反応溶剤の含水量が1000ppmの3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比は、前者:後者=40:60とした。
得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)は、濁りを生じてしまった。
反応溶剤として、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)を用い、又、希釈溶剤としてγ-ブチロラクトン(GBL)を用いていても、又、反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトン(GBL)との比率が適切であっても、最終到達温度が問題であり、最終到達温度(℃)が、124℃と、120℃以上では、ポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)に濁りを生じてしまう。
含水量の測定は、三菱ケミカルアナリテック(現:日東精工アナリテック)社製の水分測定装置CA-310を使用。
絶縁電線の構造及び仕様
(I)焼付炉(竪型熱風循環炉使用)
(II)絞り方法;
ダイス6回(1.05、1.07、1.09、1.11、1.13,1.14)
(III)焼付温度 炉温:下370℃-中450℃-上500℃
アニ-ラ:550-580℃
(IV)線速; 20m/min、22m/min、24m/min、
(V)導体径;1.000mm
(VI)仕上げ寸法;表1及び表2に記載の通り。
(VII)皮膜厚;表1及び表2に記載の通り。
電線特性の評価:
次の電線特性の評価方法にて電線特性の測定を行った。
(a)破壊電圧;
JIS C 3216-4に準拠して、絶縁破壊電圧(kV)を測定した。
(b)tan(ヒ-タ-);
誘電正接(tanδ)温度特性を測定。
(c)耐軟化試験;
荷重700gで測定。平均値(℃)を算出。
(d)耐熱衝撃性 (JIS法);
260℃X1.0hr加熱処理後のキレツ数を測定。
(e)耐熱衝撃性(NEMA法);
NEMA法により、240℃X0.5hr加熱処理後のキレツ数を測定。
(f)可とう性;
30%伸張時巻付時の発生キレツ数を測定。1d(自己径)、2d(2倍径)及び3d(3倍径)で測定。
(g)一方向摩耗試験:
スクレ-プテスタ(自動車用電線摩耗試験機〕を使用して一方向摩耗試験を行い、JIS C3003-1984の耐摩耗性試験方法により耐摩耗性の評価を行った。
(h)密着性:
作製した絶縁電線の絶縁皮膜に、その長手方向に沿って長さ2cmほどの2本の切れ込みを0.5mm間隔で入れ、2本の切れ込みの間の絶縁皮膜の一端をピンセットでめくって、熱機械試験機(TMA:サ-マルメカニカルアナルシス、セイコ-電子製)を用いて絶縁皮膜と銅線の180°剥離試験を行い、皮膜の密着力(mm)を測定した。露出(mm)と浮き(mm)を測定。
上記の結果を表1及び表2に示す。
表3に、反応溶剤の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)と希釈溶剤のγ-ブチロラクトン(GBL)との比率による得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)への影響結果を示す。
表4に、反応溶剤の3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(MDMPA)の含水量による得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)への影響結果を示す。
表5に、最終到達温度如何により得られたポリアミドイミド樹脂溶液(ワニス)への影響結果を示す。
Claims (5)
- 反応溶剤として3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドを用い、酸成分とイソシアネ-ト成分とを共重合させてポリアミドイミド樹脂を得、得られたポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに溶解させてポリアミドイミド樹脂溶液を得るポリアミドイミド樹脂溶液の製法において、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド中の含水量を2000ppm未満の範囲に調整し、前記反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドの前記希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンに対しての比率を30重量%以上とし、前記イソシアネ-ト成分として、ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を単独使用するか、又は、当該ベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分とベンゼン環にメチル基の置換基を有するイソシアネ-ト成分とを混合使用する場合には、前者のベンゼン環にメチル基の置換基を有しないイソシアネ-ト成分を50mol%を超えた範囲で使用してなり、共重合反応時には水を添加していてもポリアミドイミド樹脂を希釈溶剤に溶解させて得られたポリアミドイミド樹脂溶液中には添加した水を含まないようにすることを特徴とするポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
- 反応溶剤としての3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドと希釈溶剤としてのγ-ブチロラクトンとの比率が、前者70~30重量%:後者30~70重量%としてなることを特徴とする、請求項1に記載のポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
- 共重合反応によりポリアミドイミド樹脂を製造する際の最終到達温度を120℃以下とすることを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリアミドイミド樹脂溶液の製法。
- 請求項1-3のいずれか1項に記載のポリアミドイミド樹脂溶液を含んでなることを特徴とする電気絶縁塗料。
- 請求項5に記載の電気絶縁塗料を導体上に塗布、焼付けしてなることを特徴とする、電気絶縁被覆電線。
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