JPH0411676A - 着色ハイソリッド２液型ポリウレタン樹脂塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気絶縁電線として塗膜形成が容易で特性の
優れた焼付皮膜を与える着色ハイソリッド２液型ポリウ
レタン樹脂塗料組成物に関するものである。

（従来の技術） ポリウレタン樹脂は、近年、電気・電子機器のモーター
、リレー、トランス等に用いられる電気絶縁電線に幅広
く用いられるようになってきている。

こうした中で電気・電子機器の軽薄短少化、高機能化、
低コスト化が進み、絶縁電線のおかれる環境は日増しに
厳しさを増している。

（発明が解決しようとする課題） 例えば、密閉された環境で使用されるリレー用コイルは
、ケーシングの小型化等による雰囲気温度の上昇により
絶縁電線皮膜中に残留しているフェノール系の溶剤が揮
発し、他部品へ悪影響をおよぼすことが問題になってい
る。そのため、リレー用コイルにはフェノール系の溶剤
を極力抑えた塗料やエナメル線中に残留するフェノール
系溶剤を抑える各種の製造手法があられれてきている。

又、一方、このような塗料において、又、他のフェノー
ル系溶剤塗料においても、樹脂濃度が２０〜６０％と低
いため、常に取扱い作業時には、その溶剤の臭気や蒸気
により、火災あるいは人体衛生上、危険にさらされてい
る。

さらに又、このように多量の溶剤を用いることは、上記
の問題点以外にも、塗料コストを著しく上昇させる原因
にもなっている。

又、高占積率化、・高性能化が必要な用途で近年多数の
絶縁電線を平行に引き揃え一体化させた平行多本線、或
いは多数の絶縁電線を撚り合せたより線等のニーズが増
しているが、端末処理を容易にするため、個々の絶縁電
線に多様な着色も必要になってきている。

そこで、このような従来からの問題点に鑑み、塗料を脱
フエノール溶剤化、高濃度化、あるいは多着色化するべ
く、次に述べるような種々の検討がすすめられてきた。

（１）ホットメルト塗料とその塗装方法塗料中の溶剤分
を減少させることで、高粘度化する弊害を、高温加熱す
ることにより、低粘度化し、導体上に塗布焼付ける。（
樹脂濃度７０〜９０％。）（２）水溶性塗料とその塗装
方法 塗料中の溶剤分を水に変更すると共に、樹脂分も改質し
、水溶化あるいはエマルジョン化し、導体上に塗布焼付
ける。（樹脂濃度３０〜６０％。）（３）ＵＶ塗料とそ
の塗装方法 塗料中の樹脂をＵＶ感応型に換え、導体上に塗布し、Ｕ
Ｖ照射（焼付併用）する。（樹脂濃度８０〜１００％。

） （４）２液温合塗料とその塗装方法 塗料中の樹脂をポリオール成分と、イソシアネート成分
（ＮＣＯ基活性型）とに分け、導体上に塗布する直前に
混合し、塗布焼付ける。（樹脂濃度７０〜１００％。） （５）多着色化塗料とその塗装方法 無機顔料あるいは有機染料には多様な色があるため、そ
れを塗料に配合し、各種の塗装装置により塗布焼付けた
り、あるいはそのまま絶縁電線の表面に塗布されている
。

しかしながら、これらのものには、次に示す様に問題点
も多く実用化されているものは極めて少ない。

すなわち、 （イ）高温加熱（８０℃以上加熱）により、樹脂成分〔
ポリオール成分と、イソシアネート成分（ＮＧＯ基、フ
ェノール類ブロック安定化型）〕のうち、イソシアネー
ト成分のフェノール類ブロックが解離し、反応し、塗料
が増粘し易く、その結果断線などを引起こし易い。

（ロ）水溶化、エマルジョン化させるために、樹脂を改
質したり、添加剤（ｐｉ（安定化剤）を入れたりするた
めに、充分な特性を持った皮膜が得られない。

（ハ）　ＵＶ感応型の樹脂では、現在充分な特性、特に
、ハンダ付性を持った皮膜が得られない。

（ニ）充分な特性を出すために、ポリオール成分と、イ
ソシアネート成分との粘度のバランスが、大きく違いす
ぎて両成分の混合が充分に行われなかった。

（ホ）多着色化には無機顔料は電線特性の低下の為、添
加量が限定されるため、明瞭さに欠けたり、有機染料で
は、焼付は時の熱（３００〜６０００Ｃ）により必ずし
も一定の色が再現できなかった。

（課題を解決するための手段） 本発明者等は、以上の各種の課題に鑑み、鋭意研究を行
った結果、前記（４）の２液温合塗料において、ジカル
ボン酸／多価アルコールのモル比が０．２５〜０．６で
ある多価アルコール過剰の水酸基含有率９％以上の活性
水素含有化合物（ポリオール成分）に、色素成分を含有
するアルコールを上記活性水素含有化合物に対して０．
０５〜５．０重量％配合し、必要に応じて、溶剤及び／
又は添加剤を加えることで、ポリオール成分を低粘度化
し、−最大、 （ｎ＝０，１，２）で示されるポリメチレンポリフェニ
ルポリイソシアネート（以下、ＰＰＰＩという）及び／
又はＰＰＰＩに活性水素化合物を付加反応させたＮＣＯ
基含有率ｌＯ％以上のものと容易に混合できるようにす
ると共に、樹脂濃度７０％以上のハイソリッド化、多着
色化を可能にした。

すなわち、本発明の着色ハイソリッド２液型ポリウレタ
ン樹脂塗料組成物は、（ａ）ジカルボン酸／多価アルコ
ールのモル比が０．２５〜０．６である多価アルコール
過剰の水酸基含有率９％以上の活性水素含有化合物及び
色素成分を含有するアルコールを上記活性水素含有化合
物に対して０．０５〜５．０重量％配合し、必要に応じ
て溶剤及び／又は添加剤を加えたＡ成分と、（ｂ）ＰＰ
ＰＩ及び／又はＰＰＰＩに活性水素化合物を付加反応さ
せたＮＣＯ基含有率１０％以上のＢ成分とをＡ、　Ｂ両
成分の配合比をＯＨ／ＮＧＯの当量比で０．３〜１．３
となし、樹脂濃度７０％以上にしたことを特徴とする。

なお、従来の常識では、ポリオール成分及びイソシアネ
ート成分を、これ程までに低分子化すると、これにより
得られる皮膜は電気絶縁電線としての充分な特性、特に
、熱特性を有する皮膜が得られるものとは考えられず、
皮膜の特性バランスが大きく崩れるものと思われていた
。しかし、本発明組成物では、耐熱グレードで８種クラ
スに相当する熱特性を持ち、ハンダ付特性が耐熱グレー
ドＥ種クラスの水準をもった皮膜を得ることができた。

又、本発明の着色ハイソリッド２液混合型ポリウレタン
樹脂塗料組成物の塗装焼付は条件が温度２００〜３００
℃という従来焼付条件より（３５０〜６００’Ｃ）大幅
に低下したため、色素成分を含有するアルコールをエナ
メル塗膜の一部として、安定に、しかもクリアーな色を
発現することが可能となった。

以上述べたことにより、本ハイソリッド２液混合型ポリ
ウレタン樹脂塗料着色組成物を用いることで、先に述べ
た従来の問題点を解決し、さらに、２液温合塗装による
電気絶縁電線への適応サイズも、０．１〜０．５＋ｎ＋
ｎφのレベルまで引き下げることが可能となった。

又、着色は最外層だけ施して、その下層は本樹脂塗料組
成物より色素成分を含有するアルコールを除外した樹脂
塗料組成物としても、なんら問題ない。

次に、本発明に用いられる活性水素含有物（ポリオール
成分）のうち、ジカルボン酸成分としては、コハク酸、
アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル
酸、無水マレイン酸、フマル酸等があり、多価アルコー
ル成分としては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタンジオール、■、６−ヘキサンジオール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等
がある。

又、ジカルボン酸／多価アルコールのモル比を０．２５
〜０．６と限定した理由は、０．２５未満の場合は、得
られる絶縁電線の外観が不良になるため不可であり、０
．６を越えると、塗料組成物の粘度が常温（２５°Ｃ）
で１００万ＣｐＳ以上となり、２液温合が困難になるほ
か、得られる絶縁電線のハンダ付性が低下するためであ
る。好適の範囲は０．３〜０．５である。

又、活性水素含有化合物中の水酸基含有率を９％以上に
限定した理由は　９％未満の場合得られる皮膜のハンダ
付性が低下しまた塗料粘度も極端に上昇するので不可で
ある。

又、色素成分を含有するアルコールはＭｉｌｌｉｋｅｎ
Ｃｈｅｍｉｃａ１社の反応性高分子色素Ｙｅｌｌｏｗ、
　Ｏｒａｎｇｅ。

Ｒｅｄ、　Ｖｉｏｌｅｔ、　Ｂｌｕｅ、　Ｂｌａｃｋ又
、有機染料をアルコール変性したのが使用できる。

さらに、配合量を先の活性水素化合物に対し、０．０５
〜５重量％と限定した理由は、０．０５重量％未満では
、色相が薄すぎるためであり、５重量％を越える場合は
得られるエナメル線の外観が悪化するためである。

又、活性水素含有化合物中の水酸基含有率を９％以上に
限定した理由は、９％未満の場合、得れる、被膜のハン
ダ付性が低下するので不可である。

次に、溶剤としては、セルソルブアセテート、セルソル
ブアルコール、ナフサ類等が好ましい。

添加剤としては皮膜の特性に大きく影響を与えない限り
において、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂等を添加し
てもよいし、その他層応性触媒を添加してもかまわない
。

次に、前記のイソシアネート成分を前記−最大で示され
るＰＰＰＩ及び／又はＰＰＰＩに活性水素化合物を付加
反応させたものにした理由は、他の脂肪族イソシアネー
トでは、得られる皮膜の熱特性が低いためであり、また
他の芳香族イソシアネートでは、反応性が高過ぎて、危
険なためであり、又、得られる皮膜のハンダ付性が低い
ために使用できないからである。

又、ここで使用できる活性水素化合物としては、先に述
べた多価アルコールが望ましい。

ＰＰＰＩに活性水素化合物を付加反応させたもののＮＣ
Ｏ含有率を１０重量％以上と限定した理由は、１０重量
％未満では、得られる塗料組成物の粘度が高くなりすぎ
るためである。

次に、前記のＡ、　　Ｂ両成分の配合比は、ＯＨ／ＮＣ
Ｏの当量比で０．３〜１．３がよく、特に０．５〜１，
１が好ましい範囲である。この場合０．３未満では、得
られる絶縁電線の外観が不良になり、又、１．３を越え
ると、得られる絶縁電線が低下になるためである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明する。

実施例１ （ａ）　Ａ液成分：ポリオール成分　１００重量部、エ
チレングリコ−／ｌ／（５，０（−ル）３１０ｇ　。

ネオペンチルグリコール（５，０モル）５３０ｇ、テレ
フタル酸（２，６モル）４３２ｇから公知の方法で反応
させて得られ た水酸基含有率２１％の活性水素含有 化合物に、Ｍｉｌｌｊｋｅｎ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社製の
反応性高分子色素ジオールＲｅｄ　Ｘ５２を、前記活性
水素化合物に０．５重量％混合配合して得た。

（ｂ）　Ｂ液成分：イソシアネート成分　１５０重量部
、ＰＰＰＩ　（ｎ　＝　１　） そこで、Ａ液成分とＢ液成分とを、各１００重量部の割
合で混合して、本実施例１の塗料組成物（樹脂濃度９８
％）を得た。この組成物を用いて表１に示す条件で導体
上に塗布し、焼付けて絶縁電線を得た。

実施例２ （ａ）　Ａ液成分：ポリオール成分　１００重量部、ト
リメチロールエタン（５，８モル）７００ｇ１グリセリ
ン（２，０モル）１８０ｇ　、無水マレイン酸（４モル
）　３９０ｇから公知の方法で反応させて得られた水酸 基含有率２３％の活性水素含有化合物 に、ＭｉｌｌｉｋｅｎＣｈｅｍｉｃａ１社製の反応性高
分子色素ジオールＢＩｕｅＸ４０を、前記活性水素化合
物に４重量％混合配 合し、酢酸セロソルブ４８０ｇに溶解して得た。

（ｂ）　Ｂ液成分：イソシアネート成分３００重量部、
ＰＰＰＩ（ｎ＝１）（２モル）　７６０ｇ、エチレング
リコール（１モル）６２ｇか ら公知の方法で、反応させて得られ たＮＧＯ含有率２０％のもの。

そこでＡ液成分とＢ液成分とをそれぞれ１００重量部と
３００重量部との割合で混合して本実施例２の塗料組成
物（樹脂濃度９０％）を得た。これを表１に示す条件で
導体上に塗布し焼付けて絶縁電線を得た。

実施例３ （ａ）Ａ液成分：ポリオール成分１００重量部、エチレ
ングリコール（２，０モル）１２４ｇ、ブタンジオール
（５，０モル）４５０ｇ、テレフタル酸（３，５モル）
５８０ｇから公知で反応させて得られた水酸基含有 率１１％の活性水素含有物に、ＭｉｌｌｉｋｅｎＣｈｅ
ｍｉｃａ１社製の反応性高分子色素ジオールＹｅｌｌｏ
ｗＸ　１５を、前記活性水素化合物に０．５重量％混合
配合し、 酢酸セロソルブ６９０ｇに溶解し得た。

（ｂ）　Ｂ液成分：イソシアネート成分　１８０重量部
、ＰＰＰＩ　（ｎ　＝　１　） そこで、Ａ液成分とＢ液成分とをそれぞれ１００重量部
と１８０重量部との割合で混合して本実施例３の塗料組
成物（樹脂濃度８４％）を得た。これを表１に示す条件
で導体上に塗布し焼付けて絶縁電線を得た。

比較例Ｉ Ａ液：ポリオール成分　１００重量部、エチレングリコ
ール（２，０モル）１２４ｇ、ブタンジオール（２，０
モル）１８０ｇ　。

テレフタル酸（３モル）　５００ｇから公知の方法で反
応させて得られた水酸 基含有率５％の活性水素化合物に、 Ｍｉｌｌｉｋｅｎ　　Ｃｈｅｍｉｃａ１社製の反応性高
分子色素ジオールＹｅｌｌｏｗＸ　１５を、前記活性水
素化合物に７重量％混合し、 クレゾール７００ｇに溶解し得た。

Ｂ液：イソシアネート成分　４０重量部、ＰＰＰＩ（ｎ
＝１）、 そこで、Ａ液とＢ液とをそれぞれ１００重量部と４０重
量部との割合で混合して、本比較例１の塗料組成物（樹
脂濃度６２％）を得た。これを表１に示す条件で導体上
に塗布し焼付けて絶縁電線を得た。

比較例２ Ａ液：ポリオール成分　１００重量部、実施例２と同様
にして得た。

Ｂ液：イソシアネート成分６００重量部、ＰＰＰＩ’　
（ｎ＝　１）　、２モル７６０ｇ、　エチレングリコー
ル（２モル）　１２４ｇから公知の方法で反応させて得
られたＮＧＯ含有率９．５％ものに、酢酸セロソル ブ２２０ｇを投入混合し得た。

そこで、Ａ液とＢ液とをそれぞれ１００重量部と３００
重量部との割合で混合して、本比較例２の塗料組成物（
樹脂濃度８０％）を得た。これを表１に示す条件で導体
上に塗布し焼付けて絶縁電線を得た。

表１ 実施例１〜３、及び比較例１及び得られた各々の絶縁電
線の特性評価を行った結果を表２に示す。

以上のことから、明らかな如く、本発明の塗料組成物か
ら得られる絶縁電線はハンダ付性及び熱特性に優れてい
ることが認められた。

（発明の効果） 本発明の着色ハイソリッド２液混合型ポリウレタン樹脂
組成物を用いて得られる絶縁電線は、ハンダ付性及び耐
熱特性及び外観・色相安定性が優れていることから、電
気・電子機器に適用して極めて有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）ジカルボン酸／多価アルコールのモル比が０
   ．２５〜０．６である多価アルコール過剰の水酸基含有
   率９％以上の活性水素含 有化合物及び色素成分を含有するアルコ ールを上記活性水素含有化合物に対して ０．０５〜５．０重量％配合したＡ成分と、（ｂ）一般
   式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ｎ＝０、１、２） で示されるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネー
   ト及び／又はポリエチレンポリフェニルポリイソシアネ
   ートに活性水素化合物を付加反応させたＮＣＯ基含有率
   １０％以上のＢ成分とを、Ａ、Ｂ両成分の配合比をＯＨ
   ／ＮＣＯの当量比で０．３〜１．３となし、樹脂濃度を
   ７０％以上にしたことを特徴とする着色ハイソリッド２
   液型ポリウレタン樹脂塗料組成物。