JPH03171511A - 絶縁性塗料組成物 - 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、主として電線等の絶縁被覆などの用途に用い
られる絶縁性塗料組成物の改良に関する。

さらに詳しくは、耐水性に優れた絶縁性塗料組成物の改
良に関する。

［従来の技術コ 一般的に金属電線の表層は、絶縁被覆するため樹脂ワニ
スなどによりコーティングされている。

その塗料としては、エナメル線用塗料、コイル含浸用塗
料、抵抗体などのディップコート用塗料などを用いる。

この電線被覆材料としては、種々のものが知られている
が、ポリオールとポリカルボン酸を縮合して得られるポ
リエステル樹脂を主或分とする絶縁性塗料組成物もまた
従来から良く知られた材料である。

たとえば典型的な例として、ポリカルボン酸としてテレ
フタル酸やアジピン酸を用い、ポリオールとしてエチレ
ングリコールやグリセリンなどを用いて重縮合反応を行
い、−ＯＨ基を側鎖に有するポリエステルを合成し、こ
れに有機溶剤および架橋剤を加えて塗料（ワニス）組成
物とし、この塗料組成物を電線に被覆し、加熱キュアー
により、前記ポリエステルの側鎖の一〇Ｈ基を反応させ
て架橋し、硬化するものである。

そしてこの従来技術にあっては、塗料組成物中には約５
０００ｐｐｍ程度のイオン性化合物を含み、かつこの中
には金属イオンを約１００ｐｐｍ程度含むものであった
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら前記従来技術の塗料組成物、すなわち約５
０００ｐｐｍ程度のイオン性化合物を含み、かつこの中
には金属イオンを約１００ｐｐｍ含む塗料では、銅線な
どの電線に塗料組成物をコーティングして加熱キュアー
（焼付け）し、表面絶縁性被覆を有する電線としたとき
、耐水性が劣るという課題があった。そして耐水性が悪
いとコーティング皮膜に欠陥を生じやすく、ショート（
短絡）の原因ともなるという重要な課題を有していた。

本発明は前記従来技術の課題を解決するため、ポリエス
テル系樹脂絶縁性塗料組成物中のイオン性化合物の含有
量を２，ＯＯＯｐｐｍ以下とし、かつ金属イオン含有量
を５０ｐｐｍ以下とすることにより、耐水性に優れた塗
料組成物を提案する。

［課題を解決するための手段コ 前記目的を達或するため、本発明はボリオールとポリカ
ルボン酸を縮合して得られるポリエステル系樹脂を主成
分とする絶縁性塗料組成物において、該塗料組成物中の
イオン性化合物の含有量が２，ＯＯＯｐｐｍ以下であり
、かつ金属イオン含有量が５０ｐｐｍ以下であることを
特徴とする絶縁性塗料組成物である。

本発明において好ましくは、塗料組成物中のアルカリ金
属の含有量は２０ｐｐｍ以下である。

本発明におけるポリエステル系樹脂とは、ポリエステル
樹脂、エステルイミド樹脂、耐熱ポリエステル樹脂、ア
ミドエステル樹脂、アミドイミドエステル樹脂などエス
テル基を含む樹脂であればいかなるものでも良い。

前記エステル基を含む樹脂は、ボリオールとポリカルボ
ン酸を縮合して得られる。このポリエステルはアルコー
ル（ボリオール）過剰でエステル化反応させ、次いで過
剰のアルコール（ポリオール）を除去することにより得
られる。前記エステル化反応はアルカリ土類金属塩や有
機錫化合物などを触媒として加えて反応させることもで
きるが、本発明にあってはイオン性不純物の含量が少な
いほど好ましいので、無触媒ないしは少量の触媒添加量
でエステル化反応を行うことが望ましい。

前記エステル基を含む樹脂のモノマー原料としては、ポ
リオールとして、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、プタンジオール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、トリス（２−ヒドロ
キシエチル）イソシアヌレートなどを挙げることができ
る。またポリカルボン酸としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、アジピン酸、トリメリット酸、ピロメリット
酸、ブタンテトラカルボン酸などが挙げられる。

さらにジアミン化合物とβ−ジカルボン酸とから合戊さ
れるイミド基含有カルボン酸（たとえば、トリメリット
酸と４，４′−ジアミノジフェニルメタンとから合成さ
れる下記の構造のものなど）も使用可能である。

またポリカルボン酸の代わりにエステルを用いて脱アル
コール縮合によりポリエステルを合成しても良い。たと
えばテレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチルなど
の低級アルキルエステルを挙げることができる。

次に本発明における塗料組成物とは、前記樹脂成分のほ
か、溶剤、架橋剤を含み、必要によりその他の添加剤も
含むものである。

架橋剤としては、金属アルコキサイド等の架橋剤を用い
ることが好ましい。かかる金属アルコキサイドの具体例
としては、テトラエチルチタネート、テトラプロビルチ
タネート、テトラブチルチタネート（ＴＢＴ）、テトラ
（２−エチルヘキシル）チタネート、ジルコニウムプロ
ボキサイド、アルミニウムイソプロピレート等を挙げる
ことができる。これら金属アルコキサイドは水と反応し
て絶縁性の金属酸化物となるため、その主成分は本発明
の金属イオンには含まれない。

前記架橋剤の使用量は、前記ポリエステル樹脂１００重
量部に対して０．　　５〜１０重量部になるように設定
することが架橋効果の点で好適である。

本発明の塗料組成物の溶剤としては、クレゾール、ジメ
チルスルホキサイド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン等の良溶媒に、ソルベントナフサ、
キシロール等の貧溶媒を混合したものを用いるのが好ま
しい。溶剤と樹脂成分の混合割合は、一例として樹脂成
分が３０〜７０重量％になるようにするのが好ましい。

本発明の塗料組戊物は、溶液状態で電線、コイル、抵抗
体等の塗装対象物に塗布したり含浸等行い、次いで加熱
キュアー（焼付け）などを行って架橋・硬化させる用途
に使用する。

本発明で存在量を少なくしようとするイオン性化合物は
、ボリオールとポリカルボン酸との綜合反応の際の触媒
として用いられる有機金属化合物、未反応カルボン酸、
原料、特にボリオール、ポリカルボン酸、溶剤中に含有
される金属イオン類等が考えられる。その他ドライヤと
して用いられるオクテン酸等の有機酸金属塩も含まれる
。したがって本発明においては、前記反応原料、溶剤触
媒、添加剤などに含まれるイオン性化合物を極力少なく
するようにしなければならない。逆にイオン性化合物を
低下させるためには、原料の純度を高め、添加剤などの
使用を極力少なくし、さらに未反応カルボン酸（モノマ
ー、オリゴマーを含む）を少なくすることが重要である
。さらにイオン交換作用のある樹脂、繊維などと接触さ
せても良い。

［作用］ 前記構成からなる本発明によれば、ポリエステル系樹脂
絶縁性塗料組成物中のイオン性化合物の含有量を２，０
００ｐｐｍ以下とし、かつ金属イオン含有量を５Ｑｐｐ
ｍ以下としたので、この塗料組成物を電線１，：被覆し
たときに、耐水性の優れた皮膜とすることができる。こ
の理由は、本発明者らの知見によればイオン性不純物が
加水分解の原因になり、イオン性不純物を少なくするこ
とにより、皮膜が加水分解されることを防ぐからである
。これによって皮膜の欠陥の発生を防止し、ひいてはシ
ョート事故などの発生を防止できる。

前記において、ポリエステル系樹脂絶縁性塗料組成物中
のイオン性化合物の含有量が２，　　０００ｐｐｍを越
え、かつ金属イオン含有量が５０ｐｐｍを越えると、こ
の塗料組威物を電線に被覆したときの耐水性に問題が生
じて好ましくない。

［実施例コ 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

なお本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

金属イオンの分析方法 組成物約１ｇをイオン交換水５０ｇ中に分散混合し、不
溶物をろ別し、水層をメチルレッドを指示薬として０．
０５ＮのＫ　Ｏ　Ｈにて滴定した。また、上記不溶物を
ＴＩ−ＩＦ（テトラヒドロフラン）４０ｇに溶解し、不
溶物をろ別除去した溶液をメチルレッドを指示薬として
０．０５ＮのＫＯＨにて滴定した。以上よりカルボキシ
ル基含量を次式によって求めた。

？−Ｃ（ｂ］　　（ｐｐｍ）■　［４４．０１／１０６
　］　ｘＫＯｌｌ消費量（水層＋ＴＩＩＦ！）（ｍｏｌ
ｅ） さらに、組成分約１ｇを０．０５Ｎ（７）ＨＣＡ’水溶
液に分散混合し、不溶物をろ別除去後、陽イオン交換ク
ロマトグラフィーにて組或物中の陽イオン（Ｎａ，Ｋ等
）を定量した。

組成物１ｇをイオン交換水５０ｇ中に分散混合し、不溶
物をろ別したものを陰イオン交換クロマトグラフィーに
て分析し、陰イオン（Ｃｌ等）を定量した。

以上より全イオン性成分を［−ＣＯ２］＋陽イオン＋陰
イオンとして計算した。

ポリエステル樹脂の製造例（Ａ） 撹拌機、温度計および分留冷却管を備えたフラスコに、
エチレングリコール１００ｇ，グリセリン８０ｇ１テレ
フタル酸３　３　０　ｇ，ジーｎ−ブチル錫ジラウレー
ト０．１ｇを加え、攪拌しながら温度２００〜２４０℃
に加熱し、エステル化反応によって生成した水を留去し
ながら、酸価が２以下になった時点で反応系を冷却しポ
リエステル樹脂Ａを得た。このポリエステル樹脂Ａのイ
オン性化合物の含有量は１，６００ｐＩ）ｍ，金属イオ
ン含有量は２０ｐｐｍであった。

ポリエステル樹脂の製造例（Ｂ） 撹拌機、温度計および分留冷却管を備えたフラスコに、
エチレングリコール３３ｇ，トリス（２一ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレート１　３　６　ｇ，テレフタル酸
１００ｇ，４．４−−ジアミノジフエニルメタン４５ｇ
１無水トリメリット酸８８ｇ１ジーｎ−ブチル錫ジラウ
レート０．０５ｇ，ｍクレゾール１８２ｇを加え、攪拌
しながら温度２００〜２４０℃に加熱し、エステル化反
応によって生成した水を留去しながら、酸価が５以下に
なった時点で反応系を冷却しポリエステル樹脂Ｂを得た
。このポリエステル樹脂Ｂのイオン性化合物の含有量は
４，ｏｏｏｐｐｍ，金属イオン含有量は３０　ｐｐｍで
あった。

実施例１〜２、比較例１〜３ 前記製造例Ａ〜Ｂで得られたポリエステル樹脂に溶剤を
加え、樹脂を溶解し、架橋剤であるテトラブチルチタネ
ートを加え、塗料組成物を得た。

混合割合は第１表に示すとおりである。樹脂の存在割合
は４０重量％とした。

この溶液約５ｇを１００ｇの純水に撹拌しつつ徐々に加
え、分散液とし｛時間混合撹拌を続けた。

この分散液をろ別し、水層をイオンクロマトグラフィー
で定量分析した。

上記塗料の評価法は次のようにして行った。

上記塗料組成物溶液を常法により１ｍｍφの銅線の表面
に塗布し、炉長５ｍ，温度４５０℃、処理時間１分で焼
付けし、被覆厚さ約３０μｍの絶縁銅線を作威した。

次に耐水性の評価は、長さ約１．５ｍの前記絶縁被覆し
た電線２本を、各々３％伸長後、３回／１２ｃｍのピッ
チで撚り合わせ、直径３０ｍｍの径で１０ターン巻き付
け、綿布を巻き、結束した供試コイルを作成し、このコ
イルを１２０℃の温度で３０分間加熱アニール後、１．
５％Ｎａ　Ｃｌ水溶液を含ませた脱脂綿上に置き、導体
間に６０Ｈｚ，２００Ｖの交流電圧を印加し、絶縁破壊
（０，ＩＡヒューズ溶断）までの時間を測定することに
より行った。

以上の結果を第１表に示す。なお、第１表中、＊１の原
料精製の有無については、固型のものは再結晶により、
液状のものは蒸留により、各々精製した。また、第１表
中の塗料成分の欄に示したイオン性化合物の含有量と、
金属イオンの含有量が、本発明で規定するイオン性化合
物の含有量と、金属イオンの含有量に相当するものであ
る。

第 １ 表 以上第１表に示した通り、本発明の絶縁塗料組或物は、
塗料組或物中のイオン性化合物の含有量を低くしたので
、耐水性が従来技術の約２倍またはそれ以上とすること
ができ、耐水性に優れた塗料組成物とすることが確認で
きた。

そして本発明の塗料組威物は、エナメル線用塗料、コイ
ル含浸用塗料、抵抗体などのディップコート用塗料など
広い用途に用いることができる。

［発明の効果コ 以上説明したとおり、本発明はポリエステル系樹脂絶縁
性塗料組成物中のイオン性化合物の含有量を２．ＱＱＱ
ｐｐｍ以下とし、かつ金属イオン含有量を５　０　ｐ　
ｐｍ以下としたので、耐水性に優れた塗料組威物とする
ことができた。したがって電気絶縁用途において極めて
有用な塗料組成物とすることができたという顕著な効果
を達成することができた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオールとポリカルボン酸を縮合して得られる
   ポリエステル系樹脂を主成分とする絶縁性塗料組成物に
   おいて、該塗料組成物中のイオン性化合物の含有量が２
   ，０００ｐｐｍ以下であり、かつ金属イオン含有量が５
   ０ｐｐｍ以下であることを特徴とする絶縁性塗料組成物
   。
2. （２）塗料組成物中のアルカリ金属の含有量が２０ｐｐ
   ｍ以下である請求項１記載の絶縁性塗料組成物。