JPH0750105A - 電気絶縁用樹脂組成物およびエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来よりも高速で導体に焼付けてエナメル線
とした場合でも特性が低下しない電機絶縁用樹脂組成物
およびこれを用いたエナメル線を提供する。 【構成】 水酸基含有ポリエステルに酸無水物を反応さ
せて得られる末端カルボキシル基または鎖中単位として
遊離のカルボキシル基を有する酸価３〜５０のカルボキ
シル化ポリエステル１００重量部に対し、エポキシ樹脂
３〜２０重量部を配合してなる電気絶縁用樹脂組成物お
よびこの電気絶縁用樹脂組成物を導体上に塗布、焼付け
てなるエナメル線。

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お
よびエナメル線に関する。

【従来の技術】従来から電気絶縁用樹脂組成物、特にエ
ナメル線用樹脂組成物としては、比較的機械特性、電気
特性、耐熱性などのバランスがとれているため、ポリエ
ステルワニスが多く使用されている。しかし、近年のエ
ナメル線製造メーカーの製造工程の合理化や生産性向上
の観点から、高速焼付け性を有し、かつ特性低下のない
ポリエステルワニスが要求されている。従来のポリエス
テルワニスは、適正焼付け速度以上で焼付けを行うとそ
の特性が著しく劣る。この主な理由は、ポリエステルワ
ニスの硬化速度が遅く、適正焼付け速度以上で焼付けた
場合、ポリエステル樹脂が充分に高分子量化せず、塗膜
が充分な強靱性や耐熱性を示さないためである。したが
って、焼付け速度をさらに増加させるためには、ポリエ
ステルワニスの硬化速度を向上させる必要がある。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題を解決し、従来よりも高速で導体に焼付けて
エナメル線とした場合でも特性が低下しない電機絶縁用
樹脂組成物およびこれを用いたエナメル線を提供するも
のである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意研究した結果、末端カルボキシル基または鎖
中単位として遊離のカルボキシル基を有するカルボキシ
ル化ポリエステルにエポキシ樹脂を特定割合で配合した
電気絶縁用樹脂組成物が硬化速度が速く、従来よりも高
速で導体に焼付けてエナメル線とした場合でも、諸特性
が良好であることを見出し、本発明に到った。

【０００４】すなわち、本発明は、水酸基含有ポリエス
テルに酸無水物を反応させて得られる末端カルボキシル
基または鎖中単位として遊離のカルボキシル基を有する
カルボキシル化ポリエステル１００重量部に対し、エポ
キシ樹脂３〜２０重量部を配合してなる電気絶縁用樹脂
組成物およびこの電気絶縁用樹脂組成物を導体上に塗
布、焼付けてなるエナメル線に関する。

【０００５】本発明に用いられる水酸基含有ポリエステ
ルは、多価アルコール成分とテレフタル酸またはテレフ
タル酸アルキルを含む多塩基酸成分とを公知の方法によ
り反応させて得られる。多価アルコール成分としては、
例えば、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、ネオペンチルグリコール、１，
４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジ
オール類、グリセリン、トリス−２−ヒドロキシエチル
イソシアヌレート、トリメチロールプロパン、ヘキサン
トリオール等のトリオール類などが用いられるが、トリ
オール類を多価アルコール成分の３０〜８０当量％の範
囲とするのが好ましく、より好ましくは４０〜６０当量
％の範囲にされる。トリオール類の配合割合が少ないと
硬化性および耐熱性が劣り、また多すぎると密着性およ
び可撓性が低下する場合がある。

【０００６】多塩基酸成分としてはテレフタル酸または
テレフタル酸アルキルが必須成分として用いられる。テ
レフタル酸そのものを用いてもよいが、エステル交換反
応により得られるテレフタル酸アルキル、例えばテレフ
タル酸ジメチル、テレフタル酸モノメチル、テレフタル
酸ジエチル等を用いてもよい。テレフタル酸またはテレ
フタル酸アルキルの使用量は、多塩基酸成分に対して４
０〜１００当量％の範囲が好ましい。また耐熱性向上た
め、一般式（１）

【化１】 （式中のＲ₁は３価の有機基、Ｒ₂は４価の有機基を意味
する）に示されるイミド酸を併用することが好ましい。
このイミド酸としては、例えばジアミン１モルに対して
無水トリメリット酸２モルを反応させることにより得ら
れるイミドジカルボン酸（特公昭５１−４０１１３号公
報参照）が挙げられる。ジアミンと無水トリメリット酸
とは前もってイミドジカルボン酸としないで水酸基含有
ポリエステルの製造時に加えてもよい。

【０００７】イミド酸の使用量は多塩基酸成分の３〜６
０当量％の範囲が好ましく、より好ましくは５〜４０当
量％の範囲とされる。イミド酸の使用量が少なすぎると
耐熱性が劣る傾向にあり、多すぎるとエナメル線の外観
が低下する場合がある。また多塩基酸成分として、エナ
メル銅線用ポリエステルワニスに常用される例えばイソ
フタル酸、アジピン酸、セバシン酸等を併用してもよ
い。多価アルコール成分と多塩基酸成分との配合割合に
は特に制限はないが、可撓性および耐熱性の点から、カ
ルボキシル基に対する水酸基の当量比を１．２〜２．４
にすることが好ましく、１．４〜１．８とすることがよ
り好ましい。

【０００８】本発明に用いられる末端カルボキシル基ま
たは鎖中単位として遊離のカルボキシル基を有するカル
ボキシル化ポリエステルは、上記で得られた水酸基含有
ポリエステルに酸無水物を付加反応させて得られる。酸
無水物としては、カルボキシル形成基を２個以上有する
ものであれば特に制限はなく、例えば、無水トリメリッ
ト酸、無水フタル酸、無水コハク酸等が用いられる。

【０００９】カルボキシル化ポリエステルの合成法には
特に制限はなく、例えば、多価アルコール成分とテレフ
タル酸またはテレフタル酸アルキルを含む多塩基酸成分
とを上記の割合で、エステル化触媒の存在下に１７０〜
２５０℃の温度で加熱反応した後、１５０〜１８０℃に
降温し、酸無水物を付加させることにより行うことがで
きる。エステル化触媒としては、例えばテトラブトキシ
チタネート、酢酸鉛、ジブチルスズラウレート、ナフテ
ン酸亜鉛等を用いることができる。また合成時の粘度が
高いため、例えばフェノール、クレゾール、キシレノー
ル等のクレゾール系溶媒の共存下で合成を行うことが好
ましい。本発明において、カルボキシル化ポリエステル
の酸価は、耐熱性と耐溶剤性の点から、３〜５０とする
ことが好ましく、５〜５０とすることがより好ましい。
酸価は酸無水物の使用量によって調節され、反応中に酸
価を測定してこの範囲とされる。

【００１０】本発明に用いられるエポキシ樹脂には制限
はなく、通常２〜４価のエポキシ樹脂が用いられ、例え
ばエピコート８２８、エピコート１００４、エピコート
１００７（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シェル
エポキシ社製商品名）、エポン１０３１Ｓ（多官能エポ
キシ樹脂、油化シェルエポキシ社製商品名）、ＥＲＬ４
２２１（脂環式エポキシ樹脂、ユニオンカーバイド社製
商品名）、ＤＮ４３８（クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂、チバガイギー社製商品名）等が用いられる。

【００１１】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、上記の
カルボキシル化ポリエステル１００重量部に対してエポ
キシ樹脂３〜２０重量部を配合して得られる。エポキシ
樹脂の配合量が３重量部未満では高速焼付け時の特性向
上に効果がなく、２０重量部を超えると可撓性が低下す
る。本発明の電気絶縁用樹脂組成物には、必要に応じて
テトラブトキシチタネートなどの硬化剤を添加してもよ
く、また芳香族カルボン酸の亜鉛、鉛、マンガン等の金
属塩を外観改良剤として添加してもよい。本発明の電気
絶縁用樹脂組成物は、導体上に焼付けて可撓性、耐熱性
等の諸特性に優れたエナメル線とされるが、該組成物が
優れた硬化性を有するため、従来より高速で焼付けた場
合にもエナメル線特性が低下することはない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、例中の％は特に記載がないかぎり重量％を意味す
る。 （１）カルボキシル化ポリエステル樹脂液の調製 温度計、攪拌機およびコンデンサ付き４つ口フラスコ
に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン１９．８ｇ
（０．２当量）、無水トリメリット酸３８．４ｇ（０．
４当量）、テレフタル酸ジメチル３４９．２ｇ（３．６
当量）、グリセリン９８．１ｇ（３．２０当量）、エチ
レングリコール９９．２ｇ（３．２０当量）、クレゾー
ル１１７ｇおよびテトラブトキシチタネート１．３３ｇ
を入れ、窒素気流中で１７０℃に昇温して２時間反応さ
せた。次いで、得られた溶液を２１５℃に昇温して４時
間反応させて水酸基含有ポリエステルを合成した後、１
７０℃に降温して無水トリメリット酸２８．８ｇ（０．
３当量）を反応させて酸価を測定し、酸価２５の時点で
反応を止めてカルボキシル化ポリエステルを得た。得ら
れた樹脂溶液にクレゾール５６６ｇ、テトラブトキシチ
タネート４２．２ｇおよびオクテン酸亜鉛（金属分６
％）１３．３ｇを添加して不揮発分４０％のカルボキシ
ル化ポリエステル樹脂液を得た。

【００１３】（２）ポリエステル樹脂液の調製 温度計、攪拌機およびコンデンサ付き４つ口フラスコ
に、４，４′−ジアミノジフェニルメタン３９．６ｇ
（０．４当量）、無水トリメリット酸７６．８ｇ（０．
８当量）、テレフタル酸ジメチル３４９．２ｇ（３．６
当量）、グリセリン７３．０ｇ（２．３８当量）、エチ
レングリコール９９．８ｇ（３．２２当量）、クレゾー
ル１１４ｇおよびテトラブトキシチタネート１．２８ｇ
を入れ、窒素気流中で１７０℃に昇温して３時間反応さ
せた。次いで、得られた溶液を２１５℃に昇温して６時
間反応させポリエステルを合成した。得られた樹脂溶液
にクレゾール５８３ｇを加え、テトラブトキシチタネー
ト２６．４ｇおよびナフテン酸亜鉛（金属分６％）２
５．３ｇを添加して不揮発分４０％のポリエステル樹脂
液を得た。

【００１４】実施例１、２および比較例１、２ （１）で得られたカルボキシル化ポリエステル樹脂液１
００ｇに、エピコート８２８（ビスフェノール型エポキ
シ樹脂、油化シェルエポキシ社製商品名）およびエピコ
ート１００７（ビスフェノール型エポキシ樹脂、油化シ
ェルエポキシ社製）をそれぞれ４ｇ（１０重量％）添加
して電気絶縁用樹脂組成物（実施例１はエポコート８２
８、実施例２はエピコート１００７を添加）を得た。こ
れらの電気絶縁用樹脂組成物を下記に示す焼付け条件に
従って直径１．０mmの銅線に塗布し、線速１６ｍ／分で
焼付けを行い、エナメル線を作製した。

【００１５】また比較のため（１）で得られたカルボキ
シル化ポリエステル樹脂液（比較例１）および（２）で
得られたポリエステル樹脂液（比較例２）を同様にして
塗布し、比較例１では線速１４ｍ／分および１６ｍ／分
で焼付けを行い、比較例２では線速１２ｍ／分および１
３ｍ／分で焼付けを行い、エナメル線を作製した。 〔焼付け条件〕 焼付け炉：熱風式堅炉（炉長５．５ｍ） 炉温：入口／出口＝３２０℃／４３０℃ 得られたエナメル線の一般特性をＪＩＳ Ｃ ３００３
に準じて測定し、結果を表１に示した。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１から、実施例１、２の電気絶縁用樹脂
組成物を用いて得られたエナメル線は、従来より高速
（線速１６ｍ／分）で焼付けを行っても優れた耐クレー
ジング性および耐軟化性に優れることが示される。これ
に対し、比較例１および比較例２では、線速をそれぞれ
１４ｍ／分から１６ｍ／分（約１４％）、１２ｍ／分か
ら１３ｍ／分（約８％）上げると、耐クレージング性お
よび耐軟化性に劣ることが示される。

【００１８】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物によれ
ば、従来よりもはるかに高速で焼付けた場合でも、耐ク
レージング性および耐熱性等の諸特性に優れたエナメル
線を製造することができ、工業的にきわめて有用であ
る。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】多塩基酸成分としてはテレフタル酸または
テレフタル酸アルキルが必須成分として用いられる。テ
レフタル酸そのものを用いてもよいが、エステル交換反
応により得られるテレフタル酸アルキル、例えばテレフ
タル酸ジメチル、テレフタル酸モノメチル、テレフタル
酸ジエチル等を用いてもよい。テレフタル酸またはテレ
フタル酸アルキルの使用量は、多塩基酸成分に対して４
０〜１００当量％の範囲が好ましい。また耐熱性向上た
め、一般式（１）

【化１】 （式中のＲ₁は３価の有機基、Ｒ₂は２価の有機基を意味
する）に示されるイミド酸を併用することが好ましい。
このイミド酸としては、例えばジアミン１モルに対して
無水トリメリット酸２モルを反応させることにより得ら
れるイミドジカルボン酸（特公昭５１−４０１１３号公
報参照）が挙げられる。ジアミンと無水トリメリット酸
とは前もってイミドジカルボン酸としないで水酸基含有
ポリエステルの製造時に加えてもよい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水酸基含有ポリエステルに酸無水物を反
   応させて得られる末端カルボキシル基または鎖中単位と
   して遊離のカルボキシル基を有するカルボキシル化ポリ
   エステル１００重量部に対し、エポキシ樹脂３〜２０重
   量部を配合してなる電気絶縁用樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物を
   導体上に塗布、焼付けてなるエナメル線。