JPH0821267B2 - 電気絶縁材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気絶縁材料に関し、さらに詳しくは、耐熱
老化性にすぐれた電気絶縁材料に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする問題点］ 従来、例えば回路基板用の絶縁材料として、水酸基を
含有する液状ポリブタジエンおよびポリイソシアネート
化合物からなる組成物が知られており、これらは液状の
組成物であるため、例えばプリント基板上に流延せしめ
る、いわゆるポッティング材や、プリント基板を浸漬す
る、いわゆるディッピング材として使用し、しかるの
ち、硬化せしめて絶縁材料を得ることが一般的である。
ところが、上記した組成物からなる電気絶縁材料は耐候
性および耐熱老化性に劣るという不都合があった。

そこで、前記液状ポリブタジエンに代えて、このもの
の水素化物を用いることが提案されている。このような
液状ポリブタジエンの水素化物を使用すると、得られた
絶縁材料の耐候性はある程度改良されるものの、この水
素化物の原料であるポリブタジエンの骨格によって次の
ような問題が生ずる。すなわち、ポリブタジエンが1,4
−付加型骨格を多く有するときは水素化物が固体状とな
ってポッティング材およびディッピング材として必要な
流動性が得られず、一方、1,2−付加型骨格を多く有す
るときは平均官能基数が小さくなり、いずれの場合も耐
熱老化性が依然として改良されないままであり、具体的
には熱履歴後に体積固有抵抗が低下してしまうという問
題があった。

本発明は、従来のかかる問題を解消し、硬化前にはポ
ッティング材およびディッピング材としての良好な流動
性を有し、硬化後にあっては耐熱老化性に優れた電気絶
縁材料の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結
果、水酸基を有する液状ポリブタジエンの水素化物に代
えて、イソシアネート基を有する液状ポリイソプレンの
水素化物を使用し、これとポリオール化合物および／ま
たはポリアミン化合物を組合せたときに優れた効果が得
られることを確認して本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の電気絶縁材料は、イソシアネート
基を含有する液状ポリイソプレンの水素化物およびポリ
オール化合物および／またはポリアミン化合物からなる
液状重合体組成物を硬化処理してなることを特徴とす
る。

本発明の電気絶縁材料は前述した如く、イソシアネー
ト基を含有する液状ポリイソプレンの水素化物（第１の
必須成分）とポリオール化合物および／またはポリアミ
ン化合物（第２の必須成分）とからなる組成物を硬化せ
しめてなるものである。

まず、第１の必須成分であるイソシアネート基を有す
る液状ポリイソプレンの水素化物は例えば次のようにし
て製造することができる。すなわち、まず水酸基を有す
る液状ポリイソプレンをNi、Co、Ru、Pt、Rhなど通常使
用される水素化触媒の存在下で水素化することにより水
酸基を含有する液状ポリイソプレンの水素化物を得る。
このとき使用する水酸基を含有する液状ポリイソプレン
としては、分子内または分子末端に水酸基を有し、数平
均分子量が300〜25,000、好ましくは500〜10,000のもの
が好適であり、水酸基の含有量は通常0.1〜10meq/g、好
ましくは0.3〜7meq/gである。

次いで、このようにして得られた水酸基を含有する液
状ポリイソプレンの水素化物にポリイソシアネート化合
物を反応させることにより、イソシアネート基を含有す
る液状ポリイソプレンの水素化物を得ることができる。
このとき使用するポリイソシアネート化合物とは、１分
子中に２個若しくはそれ以上のイソシアネート基を有す
る有機化合物であって、前記水酸基を含有する液状ポリ
イソプレンの水素化物の水酸基に対する反応性イソシア
ネート基を有するものである。ポリイソシアネート化合
物の例としては、通常の芳香族、脂肪族および脂環族の
ものをあげることができ、たとえばトリレンジイソシア
ネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニル
メタンジイソシアネート（MDI）、液状変性ジフェニル
メタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シクロヘ
キシルジイソシアネート、シクロヘキサンフェニレンジ
イソシアネート、ナフタリン−1,5−ジイソシアネー
ト、イソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシアネート、
ポリプロピレングリコールとトリレンジイソシアネート
付加反応物などがあり、とりわけMDI、液状変性ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト等が好ましい。

第２の必須成分であるポリオール化合物、ポリアミン
化合物としては、例えば次のようなものをあげることが
できる。

ポリオール化合物としては、１級ポリオール、２級ポ
リオール、３級ポリオールのいずれを用いてもよい。具
体的には例えば1,2−プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジ
オール、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオー
ル、2,3−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、
2,4−ヘキサンジオール、２−エチル−1,3−ヘキサンジ
オール、シクロヘキサンジオール、グリセリン、N,N−
ビス−２−ヒドロキシプロピルアニリン、N,N′−ビス
ヒドロキシイソプロピル−２−メチルピペラジン、ビス
フェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの少な
くとも１個の二級炭素に結合した水酸基を含有する低分
子量ポリオールが挙げられる。

さらに、ポリオールとして二級炭素に結合した水酸基
を含有しないエチレングリコール、1,3−プロピレング
リコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオールなどを用いることもでき
る。ポリオールとしては通常ジオールが用いられるが、
トリオール、テトラオールを用いてもよい。また、この
ほかに水酸基を含有する液状ジエン系重合体を使用する
こともできる。

また、ポリアミン化合物としてはジアミン、トリアミ
ン、テトラアミンのいずれでもよい。さらに、１級ポリ
アミン、２級ポリアミン、３級ポリアミンのいずれを用
いることもできる。ポリアミン化合物としては例えば、
ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族アミン;3,3′−ジメ
チル−4,4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン等の脂
環族アミン;4,4′−ジアミノジフェニル等の芳香族アミ
ン;2,4,6−トリ（ジメチルアミノメチル）フェノール等
のテトラミンなどを挙げることができる。

上記した第１および第２の必須成分の配合割合は、と
くに制限されるものではないが、通常はイソシアネート
基含有ポリイソプレンの水素化物100重量部に対してポ
リオール化合物および／またはポリアミン化合物を５〜
500重量部、好ましくは10〜300重量部に設定する。

なお、かかる組成物には所望によりその他の添加物を
配合することができる。具体的には例えばマイカ、グラ
ファイト、ヒル石、炭酸カルシウム、スレート粉末など
の充填材があげられる。

さらに、粘度調整剤としてジオクチルフタレートなど
の可塑剤を加えたり、アロマ系、ナフテン系、パラフィ
ン系オイル等の軟化剤を加えたり、粘着力、接着力の調
整のためにアルキルフェノール樹脂、テルペン樹脂、テ
ルペンフェノール樹脂、キシレンホルムアルデヒド樹
脂、ロジン、水添ロジン、クマロン樹脂、脂肪族および
芳香石油樹脂等の粘着付与樹脂を加えることもできる。
また、ジブチルスズジラウレート、第１スズオクトエー
ト、ポリエチレンジアミン等の硬化促進剤を加えること
もできる。さらに、耐候性向上のために老化防止剤を加
えたり、消泡剤としてシリコン化合物などを添加するこ
とができる。

さらに、このようにして得られた液状重合体組成物を
硬化処理することにより本発明の電気絶縁材料を製造す
ることができる。このときの処理温度は０〜200℃、好
ましくは15〜150℃、処理時間は0.5〜75時間、好ましく
は１〜70時間に設定する。

［作用］ このようにして得られた液状重合体組成物は流動性に
優れたものであるため、基体上に流延せしめたのち硬化
させたり、あるいは、基体をこの組成物中に浸漬したの
ち硬化させたりして基体上に電気絶縁領域を形成するこ
とができる。したがって、本発明の電気絶縁材料は、電
子回路または電気回路の基板用絶縁材料、変流器または
変圧器用のモールディング材料、ケーブル等の接続部の
モールディング材料、変圧器またはコイルの含浸注型材
料として有用であり、とくに電子回路基板用絶縁材料と
して有用である。

［実施例］ 製造例１（分子鎖末端にイソシアネート基を有する液状
ポリイソプレンの水素化物の製造） 内容積１のステンレス製耐圧反応容器に、イソプレ
ン200g、濃度50重量％過酸化水素水16gおよび溶媒とし
てsec−ブチルアルコール100gを仕込み、温度120℃、最
大圧力8kg/cm²Ｇにおいて２時間反応を行わせた。反応
終了後に反応液を抜出し、これに水600gを加えて分液ロ
ートで振とうし３時間静置した。油層を分離したのち、
2mmHg、100℃で２時間蒸留し、溶媒、モノマーならびに
低沸点成分を除去し分子末端に水酸基を有する液状ポリ
イソプレンを得た。収率68％であった。なお、この液状
ポリイソプレンの数平均分子量は2150、水酸基含有量は
0.96meq/g、粘度は30℃で56ポイズであった。

次いで、上記により得られた分子鎖末端に水酸基を有
する液状ポリイソプレン100gを上述した反応容器内に入
れ、溶媒としてシクロヘキサン100g、触媒5wt％Ru-C 10
gを仕込み、この中に水素を圧力50kg/cm²Ｇにて導入し
た。このときの温度は140℃、反応時間は５時間とし
た。反応終了後に反応液を抜出し、メンブランフィルタ
ー（0.45μ）でろ過することにより触媒を除去したの
ち、圧力2mmHg、温度110℃で２時間溶媒の留去を行い、
目的とする分子鎖末端に水酸基を有する液状ポリイソプ
レンの水素化物を得た。得られた水素化物の数平均分子
量は2210、水酸基含有量は0.94meq/g、ヨウ素価は１以
下、30℃における粘度は383ポイズであった。

続いて、この水素化物50gを内容積300mlのセパラブル
フラスコに仕込み、ここにトリレンジイソシアネート1
5.8gを加えて25℃で２時間反応させたのち、70℃で４時
間反応させることにより分子鎖末端にイソシアネート基
を有する液状ポリイソプレンの水素化物を得た。このも
ののイソシアネート基（NCO基）含有量は8.93重量％、3
0℃における粘度は573ポイズであった。

製造例２（分子鎖末端に水酸基を有する1,4−付加型液
状ポリブタジエンの水素化物の製造） 分子鎖末端に水酸基を有する1,4−付加型液状ポリブ
タジエンとして、出光アーコ（株）製、R-45HT（数平均
分子量:2800、OH含有量:0.82meq/g、30℃における粘度:
50ポイズ、1,4−付加型骨格:80モル％、1,2−付加型骨
格:20モル％）を使用し、このものを水素化して水素化
物を得た。この水素化の条件は反応時間を4.5時間と
し、反応終了後にトルエンを500ml添加したことを除い
ては上記製造例１と同様に設定した。得られた水素化物
の数平均分子量は2920、OH含量は0.80meq/gであり、ワ
ックス状の固体であった。

製造例３（分子鎖内部に水酸基を有する1,2−付加型液
状ポリブタジエンの水素化物の製造） 分子鎖内部に水酸基を有する1,2−付加型液状ポリブ
タジエンとして日本曹達（株）製、NISSO PB G-2000
（数平均分子量:2,000、OH含量:0.85meq/g、30℃におけ
る粘度:1930ポイズ）を使用し、製造例１と全く同様に
して水素化を行って水素化物を得た。得られた水素化物
は、数平均分子量が2,080、OH含量が0.84meq/gであり、
高粘稠液体で、Ｂ型粘度計を使用した30℃における粘度
の測定が不可能であった。

実施例１〜３および比較例１〜３ 表示した成分を表示量容器内に採取し、25℃において
２分間攪拌して液状重合体組成物を調製した。ついで、
この組成物を金型に注入して、120℃において１時間プ
レス硬化させることにより本発明の電気絶縁材料を得
た。

得られた各電気絶縁材料につき、25℃における体積抵
抗および伸びを測定した。また、耐熱老化性を調べるた
めに熱老化試験後の物性を測定し、結果を表に示した。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の電気絶縁材
料は硬化前にあっては良好な流動性を有し、硬化後はす
ぐれた電気絶縁特性を有し、かつ、耐熱疲労特性もすぐ
れたものである。したがって、ポッティング材あるいは
ディッピング材などとして、とくに、電子回路基板用絶
縁材料として有用であり、その工業的価値は極めて大で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イソシアネート基を含有する液状ポリイソ
   プレンの水素化物ならびにポリオール化合物および／ま
   たはポリアミン化合物からなる液状重合体組成物を硬化
   処理してなることを特徴とする電気絶縁材料。
2. 【請求項２】該電気絶縁材料が、電子回路基板用絶縁材
   料である特許請求の範囲第１項に記載の電気絶縁材料。