JPH05302064A - 電気絶縁用樹脂組成物及びエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潤滑性及び耐摩耗性に優れ、かつ高温高速焼
付時の性能の低下のない自己潤滑性皮膜を形成すること
ができる電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いたエナメ
ル線を提供する。 【構成】 芳香族ジイシアネート、ラクタム及び酸無水
物基を有するポリカルボン酸を、ラクタムを全イソシア
ネート当量の２０〜９０当量％の範囲としてクレゾール
系溶媒の存在下で反応させて得られるクレゾール系溶媒
に可溶なポリアミドイミド樹脂１００重量部に対して、
（Ａ）部分ケン化エステルワックス０．１〜１０重量部
及び（Ｂ）数平均分子量５，０００以下の低分子量ポリ
エチレン０．１〜１０重量部を含有してなる潤滑性及び
耐摩耗性に優れた電気絶縁用樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気絶縁用樹脂組成物
及びエナメル線に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミドイミドワニスは、優れた耐熱
性、耐加水分解性、耐溶剤性等を有するため、エナメル
線用絶縁材料として広く使用されている。一方で、エナ
メル線を使用する電気機器メーカでは、機器の製造工程
の合理化のため自動高速巻線機を導入しているが、巻線
加工時にエナメル線が摩擦や衝撃等を受け、エナメル線
の絶縁層が機械的損傷を受けてレアーショートやアース
不良を生じ、製品の不良率が増加するという問題が発生
している。以上の背景から、得られるエナメル線の機械
的損傷の少ない潤滑性の優れたポリアミドイミドワニス
が強く要望されている。

【０００３】本発明者らは、潤滑性の優れたポリアミド
イミドワニスの開発を検討し、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドンには可溶であるがクレゾール系溶媒には不溶である
一般的なポリアミドイミドワニスに部分ケン化エステル
ワックス及び数平均分子量５，０００以下の低分子量ポ
リエチレンを添加することにより潤滑性の優れたポリア
ミドイミドワニスを得たが、このワニスは、低温低速で
導体に焼き付けてエナメル線にする場合は優れた潤滑性
を示すものの、高温高速で導体に焼き付けてエナメル線
にする場合は、滑剤が塗膜表面に浮き出ず潤滑性に劣る
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の欠点を解決し、高温高速で導体に焼き付けてエナ
メル線にする場合にも潤滑性の低下のないポリアミドイ
ミド系の自己潤滑性電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用
いたエナメル線を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
に鑑み鋭意検討した結果、特定のポリアミドイミド樹脂
と部分ケン化エステルワックス及び数平均分子量５，０
００以下の低分子量ポリエチレンを配合した電気絶縁用
樹脂組成物が高温高速で導体に焼き付けてエナメル線に
する場合にも潤滑性の低下がなく、またその他の諸特性
も良好であることを見い出し、本発明にいたった。

【０００６】すなわち、本発明は、芳香族ジイソシアネ
ート、ラクタム及び酸無水物基を有するポリカルボン酸
を、ラクタムを全イソシアネート当量の２０〜９０当量
％の範囲としてクレゾール系溶媒の存在下で反応させて
得られるクレゾール系溶媒に可溶なポリアミドイミド樹
脂１００重量部に対して（Ａ）部分ケン化エステルワッ
クス０．１〜１０重量部及び（Ｂ）数平均分子量５，０
００以下の低分子量ポリエチレン０．１〜１０重量部を
含有してなる電気絶縁用組成物及びこれを導体上に直接
又は他の絶縁物を介して塗布、焼付けてなるエナメル線
に関する。

【０００７】本発明のポリアミドイミド樹脂に使用され
る芳香族ジイソシアネートとしては、４，４′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルエ
ーテルジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネートなどが好ましい。これらの
芳香族ジイソシアネートは二種以上を組み合わせて使用
してもよく、また芳香族ジイソシアネート以外のイソシ
アネート成分、例えばトリレンジイソシアネート、４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネート等の三量体な
どの３価以上のイソシアネートを一部併用してもよい。

【０００８】本発明のポリアミドイミド樹脂に使用され
るラクタムとしては、一般的にはクレゾール系溶媒中で
イソシアネート又は酸無水物基と反応して可溶なもので
あれば何でもよいが、溶解性、反応性及びコスト面を考
慮すればε−カプロラクタムが好ましい。ラクタムの使
用量は、耐熱性、可とう性及び樹脂のクレゾール系溶剤
に対する溶解性から全イソシアネート当量の２０〜９０
当量％とする。使用量がこの範囲より小であれば樹脂の
溶解性が低下し、大であれば耐熱性が低下する。

【０００９】本発明のポリアミドイミド樹脂に使用され
る酸無水物基を有するポリカルボン酸としてはトリメリ
ット酸無水物などのようなイソシアネート基と反応する
酸無水物基を有するカルボン酸であればよく特に制限は
ない。必要に応じて酸無水物基を有するカルボン酸の一
部をピロメリット酸二無水物、ブタンテトカルボン酸二
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等の
カルボン酸二無水物、テレフタル酸、イソフタル酸、ア
ジピン酸、セバシン酸等の芳香族又は脂肪族二塩基酸に
おきかえてもよい。

【００１０】イソシアネート成分と酸成分の使用量は、
耐熱性の点から、カルボキシル基及び酸無水物基に対す
るイソシアネート基の当量比が０．９０〜１．２０にな
るように選定するのが好ましい。

【００１１】反応は全ての原料を同時に仕込んでも、分
けて仕込んでもよく特に制限はない。反応温度は１９０
〜２２０℃が好ましく、反応の進行状態は発生する炭酸
ガスの気泡及び溶液の粘度を観測することで把握可能で
ある。

【００１２】クレゾール系溶媒としてはクレゾール、フ
ェノール、キシレノール等が使用でき、混合溶媒でもよ
い。合成溶媒の一部には高沸点の芳香族有機溶媒、例え
ばキシレン、日石ハイゾール１００、１５０（日本石油
化学製）、セロソルブアセテート等も使用できる。

【００１３】このようにして得られたポリアミドイミド
樹脂は、例えばさらに上記のクレゾール系溶媒、キシレ
ン、ハイゾール１００等で樹脂分２０〜４０重量％に希
釈されて電気絶縁用組成物として用いられる。

【００１４】本発明に用いられる部分ケン化エステルワ
ックス（Ｂ）としては、例えば式（１）で表わされる化
合物及びその誘導体があげられる。

【００１５】

【化１】 （Ｒ及びＲ′は炭素数２８〜３２の炭化水素基を示す）

【００１６】製品例としては、例えばヘキストワツクス
ＯＰ、ヘキストワックスＸ５５、ヘキストワックスＯ、
ヘキストワックスＯＭ、ヘキストワックスＦＬ（いずれ
もヘキストジャパン社製）などがあげられる。部分ケン
化エステルワックスの使用量はポリアミドイミド樹脂１
００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは
０．２〜５重量部である。使用量が０．１重量部未満で
は潤滑性の効果が劣り、１０重量部を超えるエナメル線
の外観が劣る。

【００１７】本発明に用いられる低分子量ポリエチレン
（Ｃ）としては、数平均分子量が５，０００以下、好ま
しくは１，０００〜４，０００のものであれば特に制限
はない。数平均分子量が５，０００を超えると分散性に
劣りエナメル線の外観が低下する。製品例としては、ヘ
キストワックスＰＥ５２０（ヘキストジャパン社製）な
どがあげられる。

【００１８】低分子量ポリエチレンの使用量は、上記の
ポリアミドイミド樹脂固形分１００重量部に対して０．
１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量部である。
使用量が０．１重量部未満では潤滑性の効果がなく、１
０重量部を超えるとエナメル線の外観が低下する。

【００１９】上記部分ケン化エステルワックス（Ａ）又
は数平均分子量５，０００以下の低分子量ポリエチレン
（Ｂ）を単独で配合すると塗料への分散が不均一とな
り、エナメル線の外観が低下する。

【００２０】上記のポリアミドイミド樹脂に上記ワック
ス類（（Ａ）及び（Ｂ））を添加する方法には特に制限
はないが、ワックス類の分散を維持するために、６０℃
以下の温度で添加するのが好ましい。

【００２１】本発明になる電気絶縁用樹脂組成物には、
添加剤として各種熱硬化樹脂、例えばエポキシ樹脂、メ
ラミン樹脂、フェノール樹脂を使用してもよいし、分散
安定剤として微粉末シリカ、有機ベントナイト等を使用
してもよい。

【００２２】上記のようにして得られる電気絶縁用樹脂
組成物は、直接もしくは他の絶縁物を介して導体上に塗
布焼付けて潤滑性、耐摩耗性及び耐熱性に優れたエナメ
ル線とされる。

【００２３】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、焼付時
の塗膜表面へのワツクスの浮き上がり性が良好であり高
温高速で焼付けされる場合にも潤滑性の低下がないこと
が特長である。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。 比較例１ 成 分 グラム ｇ当量 ジフェニルメタンジイソシアネート ２５５ ２．０４ トリメリット酸無水物 １９２ ２．００ Ｎ−メチル−２−ピロリドン ５６０ − 上記成分を、温度計、かきまぜ機をつけた４つロフラス
コに入れ、窒素気流中で１３０℃に昇温し２時間保温
し、数平均分子量１５，３００のポリアミドイミド樹脂
を得た。さらにＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇ、
キシレン８０ｇを添加してから温度を４０℃に低下し、
不揮発分（重量％、２００℃−２ｈ）３２、粘度（ポア
ズ、３０℃）１２の電気絶縁用樹脂組成物を得た。

【００２５】比較例２ （１）ワックス分散液の作製 キシレン３２０ｇにヘキストワックスＯＰ（部分ケン化
エステルワックス、ヘキストジャパン社製）８０ｇ及び
ヘキストワックスＰＥ５２０（低分子量ポリエチレン、
数平均分子量２，０００、ヘキストジャパン社製）８０
ｇを加えて１２０℃で加熱溶解し、これをキシレン１，
１２０ｇ中に急激撹拌しながら添加する。このようにし
て不揮発分（重量％、１２０℃−１ｈ）１０のワックス
分散液を得た。 （２）電気絶縁用樹脂組成物 比較例１で得られた不揮発分（重量％、２００℃−２
ｈ）３２の電気絶縁用樹脂組成物５００ｇに、比較例２
（１）で得られた不揮発分（重量％、１２０℃−１ｈ）
１０のワックス分散液３２ｇを添加して室温で１時間撹
拌し、電気絶縁用樹脂組成物を得た。

【００２６】実施例１ 成 分 グラム ｇ当量 ジフェニルメタンジイソシアネート ２５５ ２．０４ トリメリット酸無水物 １７２．８ １．８０ イソフタル酸 １６．６ ０．２０ ε−カプロラクタム ４５．２ １．６０ クレゾール ９０４ − 上記成分を、温度計、かきまぜ機をつけた４つロフラス
コに入れ、窒素気流中で２１０℃に昇温し２０時間保温
し、数平均分子量１２，８００のポリアミドイミド樹脂
を得た。さらにクレゾール２００ｇ、キシレン３００ｇ
を添加してから温度を４０℃に低下し、さらに比較例２
（１）で得られたワックス分散液５０ｇを添加して１時
間撹拌し、電気絶縁用樹脂組成物を得た。

【００２７】実施例２ 成 分 グラム ｇ当量 ジフェニルメタンジイソシアネート ２３７．５ １．９０ デスモジュール−ＣＴステーブル ４０．０ ０．１０ （住友バイエル社製、ＴＤＩの３量体のクレゾール類ブロック体） トリメリット酸無水物 １９２．０ ２．００ ε−カプロラクタム ５６．５ １．００ クレゾール ９７４．０ − 上記成分を、温度計、かきまぜ機をつけた４つ口フラス
コに入れ、窒素気流中で２１０℃に昇温し１５時間保温
し、数平均分子量１１，８００のポリアミドイミド樹脂
を得た。さらにクレゾール１８０ｇ、キシレン３００ｇ
を添加してから温度を３０℃に低下し、さらに比較例２
（１）で得られたワックス分散液６０ｇ、ＭＬ−２０
（ブチル化メラミン樹脂、日立化成工業（株）製）１５
ｇを添加して１時間撹拌し、電気絶縁用樹脂組成物を得
た。

【００２８】実施例１〜２及び比較例２で得られた電気
絶縁用樹脂組成物を用いて下記に示す焼付条件に従って
直径１．０ｍｍの銅線に塗布、焼付を行い、エナメル線
を作製した。 塗装方法：下地 ＨＩ−４０６（日立化成工業（株）製
ポリアミドイミドワニス）ダイス６回 上地 各実施例または比較例で得た電気絶縁用 ダイス
２回樹脂組成物 焼付条件：焼付炉：熱風式竪炉（炉長５．５ｍ） 炉温：入口／出口＝３４０／４８０℃ 線速：１４ｍ／分 得られたエナメル線の特性を表１に示す。なお、エナメ
ル線の一般特性はＪＩＳＣ ３００３に準じて測定し、
静摩擦係数は東洋精機社製の電線滑り試験器を用いて測
定した。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、本発明になる電
気絶縁用樹脂組成物から得られるエナメル線は、高温高
速で焼き付けた場合でも、優れた潤滑性と耐摩耗性を示
す。

【００３１】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物によれ
ば、潤滑性及び耐摩耗性に優れるとともに高温高速焼付
時にも性能の低下がなく、経済性に優れたエナメル線を
製造することができ、工業的に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 泰典 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族ジイソシアネート、ラクタム及び
   酸無水物基を有するポリカルボン酸を、ラクタムを全イ
   ソシアネート当量の２０〜９０当量％の範囲としてクレ
   ゾール系溶媒の存在下で反応させて得られるクレゾール
   系溶媒に可溶なポリアミドイミド樹脂１００重量部に対
   して（Ａ）部分ケン化エステルワックス０．１〜１０重
   量部及び（Ｂ）数平均分子量５，０００以下の低分子量
   ポリエチレン０．１〜１０重量部を含有してなる電気絶
   縁用組成物。
2. 【請求項２】 酸無水物基を有するポリカルボン酸がト
   リメリット酸無水物である請求項１記載の電気絶縁用組
   成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電気絶縁用樹脂組
   成物を導体上に直接又は他の絶縁物を介して塗布、焼付
   けてなるエナメル線。