JPH0742439B2

JPH0742439B2 - ポリウレタン系絶縁電線

Info

Publication number: JPH0742439B2
Application number: JP59112703A
Authority: JP
Inventors: 洋横田; 敏男滝川; 武彦田中
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS60255862A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はポリウレタン系絶縁電線に関するものである。

従来よりポリウレタン系絶縁電線は、ろう着可能なため
種々のタイプのものが開発され、使用されているが、耐
摩耗性、耐湿熱性、耐過電流特性に共に優れる電線は未
だ見い出し難い。

本発明はこのような欠点を改良するために為されたもの
で、硬化前のポリウレタン100重量部、ポリビニルホル
マール0.05〜10重量部およびエポキシ樹脂２〜10重量部
を含む組成物を、導体上に直接もしくは他の絶縁皮膜を
介して塗布焼付けてなるポリウレタン系絶縁電線に関す
るものである。本発明では、このように構成することに
より、優れたろう着性を損なうことなく、耐摩耗性、耐
湿熱性、耐過電流特性に優れるポリウレタン系絶縁電線
を得ることができる。

本発明において用いられる硬化前のポリウレタンは、ポ
リイソシアナートのイソシアナート基１当量当り、ポリ
オールの水酸基0.4〜2.0当量、好ましくは0.6〜1.4当量
配合することによって得ることができる。

上記ポリオールとしては、通常平均分子量200〜10,00
0、好ましくは400〜5,000、水酸基価200〜500程度のも
のであり、分子両末端に水酸基を有するものが好適に使
用される。ポリオールの形態としてはポリエステルポリ
オール、ポリエーテルポリオールを挙げることができ
る。

この種ポリエステルポリオールあるいはポリエーテルポ
リオールは、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタ
ル酸、無水フタル酸、芳香族イミド酸、芳香族アミド
酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸の如き芳香族
多塩基酸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、
ヘキサングリコール、ブタングリコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールの如き
脂肪族多価アルコールを、場合によりコハク酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、イタコン酸、グルタル酸の如き脂肪
族多塩基酸と併用しつつ常法により合成するが、本発明
においては、出発物質中の芳香族系化合物の全出発物質
中に占める量的割合は、20〜70重量％程度とするのが好
ましい。

芳香族環を有するポリエステルポリオールあるいはポリ
エーテルポリオールの市販品の例としては、日本ポリウ
レタン社製ニッポラン2006、バイエル社製デスモヘン60
0、800、Ｆ−951、550、1025等を挙げることができる。

また本発明においては、ポリオールとしてラクトンを開
環重合して得られる（特公昭34−5294号、特開55−1043
15号等に記載あり）平均分子量200〜10,000好ましくは4
00〜5,000、水酸価50〜700程度のラクトンポリオールを
使用することもできる。

ポリオールと共に硬化前のポリウレタンを構成するポリ
イソシアナートとしては分子量300〜10,000好ましくは5
00〜4,000程度のものが一般に使用され、ジイソシアナ
ート又はトリイソシアナートが好ましく使用される。

これらの例としては、たとえばトルイレンジイソシアナ
ート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチ
レンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、
イソホロンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナ
ート、トリフェニルメタントリイソシアナート、ジメチ
ルビフェニレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアナート等を挙げることができる。

また上記ポリイソシアナートの他の例としては、分子量
100〜400程度の低分子ポリイソシアナート、特にジイソ
シアナートと、トリメチロールプロパン、ヘキサントリ
オール、ブタンジオール等の分子量60〜200程度の低分
子量ポリオールの単独もしくは混合物を反応させて得ら
れるウレタン結合含有ポリイソシアナートを挙げること
ができる。このとき水酸基１当量当り、イソシアナート
基1.5当量以上（通常の上限値は10当量程度）を反応さ
せるのが一般的である。

上記の分子量300〜10,000程度のポリイソシアナート
は、ポリイソシアナートのイソシアナート基を、フエノ
ール、クレゾール、キシレノール、クロルフェノール等
のフェノール類、メチルエチルケトンオキシム等のオキ
シム類、第１級、第２級、第３級水酸基を有するモノア
ルコール類、カプロラクタム類等公知のブロック化剤を
常法でブロック化せしめてなるものを用いることができ
る。

ブロック化するとき場合により、触媒を用いることがで
きる。

触媒の使用量は前記ポリイソシアナート100重量部当り
通常0.1〜10重量部とされる。

触媒としては、金属カルボン酸塩、アミン類（第３級ア
ミン等）、フェノール類を挙げることができる。具体的
には例えば、ナフテン酸、オクテン酸、バーサチック
酸、サリチル酸、酢酸などの亜鉛塩、鉄塩、銅塩、鉛
塩、マンガン塩、コバルト塩、スズ塩、セシウム塩、ア
ルミニウム塩、ジルコニウム塩、1.8ジアザービシクロ
（5.4.0）ウンデセン−７、２・４・６−トリス（ジメ
チルアミノメチル）フェノール等を挙げることができ
る。またこの種の触媒の使用は、該触媒が最終的に得ら
れる塗料組成物中に残存することにより、得られる絶縁
電線のロウ着温度を低下させる役割を果す。

本発明で用いる硬化前のポリウレタンは、ポリイソシア
ナートのイソシアナート基１当量につき、ポリオールの
水酸基0.4〜2.0当量、好ましくは0.9〜1.1当量および場
合により所要量の硬化促進触媒を加えて、さらに適量の
有機溶剤（フェノール類、グリコールエーテル類、ナフ
サ等）を加え、通常、固型分含量40〜50重量％とするこ
とにより得ることができる。

このとき必要に応じ、外観改良剤、染料等の添加剤を適
量配合することもできる。

イソシアナート基１当量につき、水酸基を0.4〜2.0当量
加える理由は、0.4当量以下では、得られる絶縁電線の
耐摩耗性が低下する傾向があり、一方2.0当量以上加え
ると、絶縁電線のクレージング性が劣る恐れがあるから
である。

前記硬化促進触媒の使用量は、一般的にはポリイソシア
ナート100重量部当り、好ましくは0.1〜10重量部であ
る。

硬化促進触媒としては、前記のポリイソシアナートのブ
ロック化時に用いた触媒を用いることができ、たとえば
金属カルボン酸塩、アミン類、フェノール類を挙げるこ
とができ、具体的にはナフテン酸、オクテン酸、バーサ
チック酸などの亜鉛塩、鉄塩、銅塩、マンガン塩、コバ
ルト塩、スズ塩、1.8−ジアザビシクロ（５・４・０）
ウンデセン−７、２・４・６トリス（ジメチルアミノメ
チル）フェノールを例示できる。

本発明においては、硬化前のポリウレタン100重量部当
り、ポリビニルホルマールおよびエポキシ樹脂の特定量
を配合するが、このときの“ポリウレタン”とは、上記
の有機溶媒、硬化促進剤、添加剤を含めずに計算される
値を意味する。

本発明において用いることのできる硬化前のポリウレタ
ンは、通常ブロック化ポリイソシアナート、ポリオール
および触媒成分等よりなるが、ブロック化イソシアナー
トの市販品としては、日本ポリウレタン社製コロネート
APステープル、コロネート2503、ミリオネートMS−50な
ど、またポリオールとしては日本ポリウレタン社製ニッ
ポラン＃2000、バイエル社製デスモフェン＃600ニュ
ー、＃800を挙げることができる。

本発明において用いられるポリビニルホルマールは、通
常ポリビニルアセテートのケン化反応と、ケン化反応で
生成したアルコール基がアルデヒドと縮合するアセター
ル化反応を経て得ることができ、この場合得られるポリ
ビニルホルマールは下記の構造式を有する。

上記構造式で好ましいのはポリビニルアルコール成分
（ｍ）２〜20重量％、ポリビニルホルマール成分（ｌ）
50〜95重量％、ポリビニルアセテート成分３〜40重量％
よりなるポリビニルホルマールである。

なお、上記ポリビニルホルマールにおいて、上記３成分
はランダム重合体の呈を為しているのが一般的である。

本発明において用いられるポリビニルホルマールの分子
量（ポリスチレンを基準物質としてゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィーにより求められる数平均分子量）
は通常２万〜50万程度である。

本発明において用いられるエポキシ樹脂としては、エポ
キシ当量150〜10,000程度の公知のエポキシ樹脂が使用
できるが、ビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノキシ
樹脂が好ましい。

またエポキシ樹脂としては、分子量（上述に同じ）500
〜200,000程度、好ましくは500〜50,000のものが用いら
れる。

エポキシ樹脂の好ましい市販品の例としては、シェル社
製の商品名エポン＃1001、＃1004、＃1007、＃1009、ユ
ニオンカーバイド社製、フェノキシ樹脂商品名PKHHを挙
げることができる。

本発明で用いる組成物を得るには、硬化前のポリウレタ
ン100重量部当り、ポリビニルホルマール0.05〜10重量
部好ましくは0.5〜７重量部、エポキシ樹脂２〜10重量
部、好ましくは３〜７重量部および場合により所要量の
硬化促進触媒を加え、さらに適量の有機溶媒を加え、通
常、室温〜60℃で系が均一になるまで撹拌することによ
り、通常固形分含有量20〜60重量％程度のものとするこ
とにより得ることができる。

このとき必要に応じて、外観改良剤、染料等の添加剤を
適量配合することもできる。

組成物を製造するときに必要により用いられる硬化促進
触媒は、前記のポリイソシアナートのブロック化時に用
いた触媒あるいは前記のポリウレタンを作るときに配合
した硬化促進触媒と同様のものを用いることができる。

このように本発明で用いる組成物は、組成物を調整する
各段階で硬化促進触媒が添加されるが、最終的に組成物
となった段階で組成物の固形分100重量部当り0.01〜1.0
重量部程度（金属量換算で）の硬化促進剤が存在してい
るのが好ましい。

本発明において組成物を調整するときに用いられる有機
溶剤としては、組成物を溶解させて、その系を均一にす
るものであればいかなるものでもよいが、一般的には、
沸点130℃〜230℃程度のものが用いられる。これらの例
としては、フェノール、ナフサ１号、ナフサ２号、グリ
コールエーテル類等を挙げることができる。

本発明において硬化前のポリウレタン100重量部当り、
ポリビニルホルマール0.05〜10重量部用いる理由は、耐
湿熱性および耐摩耗性を向上させるためで、10重量部以
上では、得られる絶縁電線のクレージング特性が低下
し、一方0.05重量部以下では耐摩耗性が劣るようになる
からである。

エポキシ樹脂を２〜10重量部加える理由は、耐湿熱性を
向上させるためであり、２重量部以下では耐湿熱性向上
の硬化が期待できず、一方10重量部以上加えるとロウ着
特性を低下させる。

本発明の絶縁電線は、導体上に上記組成物を塗布後常用
の焼付塗装装置で焼付けることにより製造できる。

なお塗布焼付条件は、硬化前のポリウレタン、ポリビニ
ルホルマール、エポキシ樹脂および場合により添加され
る硬化促進触媒の種類ないし配合量によっても異なる
が、通常300〜400℃で４〜100秒程度焼付けることによ
り製造できる。

要は、組成物の硬化反応をほぼ完了させうるに足りる温
度と時間焼付せられる。

本発明により得られるポリウレタン系絶縁電線を以下図
面により説明する。

図面において、（１）は銅線、（２）は本発明で用いる
組成物より得られる焼付皮膜、（３）は他のロウ着性絶
縁皮膜である。

本発明において、第２図および第３図の如く他のロウ着
性絶縁皮膜を併用した複合皮膜を導体上に設けるとき
は、他のロウ着性絶縁皮膜の厚みは、本発明で用いる組
成物より得られる皮膜厚みの２倍以下好ましくは0.5倍
以下程度とされる。

他のロウ着性絶縁皮膜を形成する材料としては、ポリア
ミド樹脂、特殊なポリエステル樹脂、特殊なエポキシ樹
脂等を挙げることができる。

本発明のポリウレタン系絶縁電線は油入型イグニッショ
ンコイルの製造に特に好適に用いることができる。

従来の絶縁電線を用いたイグニッションコイルでは、作
動時の過電流が原因で温度上昇が生じたり、油中の微量
の水分の影響で、絶縁塗膜が加水分解され易く、信頼性
に劣っていたが、本発明のポリウレタン系絶縁電線を用
いることにより、これらの欠点が改良できる。

以下本発明を実施例により、より具体的に説明する。な
お、実施例中の部は重量部である。

上記第１表記載の成分（硬化促進触媒を除く）を配合後
50℃で均一系になるまで加温撹拌混合し、30℃に冷却し
て後、硬化促進触媒を添加混合し、固形分30重量％の組
成物を得た。得られた組成物を0.2mmφの銅線に塗布し
線速65m/mmで炉温360℃、炉長3mの炉中を６回通して焼
付を行ないポリウレタン系絶縁電線を得た。

得られた電線をJIS C 3211に基づき（耐湿熱性、耐摩耗
性および耐過電流特性を除く）、評価した評価結果を下
表第２表に記載する。

上記第２表において、耐湿熱性、耐摩耗性および耐過電
流性は次のようにして測定した。

耐湿熱性；ステンレス製耐圧容器（容量2100cc）にJIS
2号絶縁油を200cc注入し、水分値が0.2％/volになるよ
うに調整し、この中にJIS C 3003に準じたBDV試料を浸
漬し、密封を行ない、140℃、96時間加熱後取り出し、
電気絶縁抵抗計を用いてツイストペアーの一方を∠、他
方をに1000V架電し体積抵抗率を測定した。

耐摩耗性;JIS C 3003に準ずる。

耐過電流性;JIS C 3003に準じて作成したツイストペア
ーを用いて、3.45Aの電流を30秒間通電した後、１秒OFF
とし、これを１サイクルとして電線塗膜が劣化短絡する
までのサイクル数を測定した。

以上の結果から明らかなように本発明のポリウレタン系
絶縁電線は、ロウ着性に優れると共に、耐摩耗性、耐湿
熱性および耐荷電流特性が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実例を示すロウ着性絶縁電線
の断面図である。１……銅線２……焼付皮膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中武彦大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電気工業株式会社内 (56)参考文献特開昭49−102725（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−106732（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−22272（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硬化前のポリウレタン100重量部に対し
て、ポリビニルホルマール0.05〜10重量部およびエポキ
シ樹脂２〜10重量部の割合で含む組成物を、導体上に直
接もしくは他の絶縁皮膜を介して塗布焼付けてなるポリ
ウレタン系絶縁電線。