JPH04267008A - 電気絶縁用樹脂組成物およびエナメル線 - 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】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリビニルホルマール、ポリウレ
タン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド
イミドなどの合成樹脂塗料を導体上に塗布、焼付けて得
られる絶縁電線（以下、エナメル線と略す）は、それぞ
れの塗料の特長に応じてモータやトランスなどの各種の
用途に使用されている。

【０００３】近年、エナメル線を使用する電気メーカー
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
レヤーショートやアース不良等を生じ、製品の不良率が
増加するという問題が発生している。そこでこのような
機械的損傷の少ない潤滑性の優れたエナメル線が要望さ
れている。

【０００４】通常、エナメル線単体では滑性に乏しいた
め、エナメル線上に流動パラフィン、固型パラフィン、
絶縁油、ワックス等を塗布したり、機械的強度および耐
摩耗性に優れたナイロン等をオーバーコートする方法が
採用されている。

【０００５】しかし、前者の方法では、エナメル線をモ
ータやトランスに巻線した後、含浸ワニスや注型レジン
でワニス処理する際、上記パラフィンなどが含浸ワニス
や注型レジンとの親和性に劣るため、接着不良やボイド
が発生し易いという問題があった。後者の方法では、ア
ンダーコートのエナメル線の焼付け線と同条件（炉温、
焼付け速度など）で焼付けることができないため生産性
が低下し、またカットスルー温度などのエナメル線特性
が低下するという問題があった。さらに価格が高いため
、使用範囲が限定されていた。

【０００６】最近、エナメル線用合成樹脂塗料にワック
スや低分子量のポリエチレンを分散した塗料をアンダー
コート用塗料と同一条件でオーバーコートする方法が検
討されているが、ワックス類や低分子量ポリエチレンは
、エナメル線用合成樹脂および溶剤との相溶性に乏しく
、エナメル線用合成樹脂塗料中に分散し難く、たとえ強
力に攪拌するなどの方法で無理に分散させたとしても短
時間でワックス類や低分子量ポリエチレンが分離すると
いう欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記技術の
欠点を解決し、滑剤の分散性に優れるとともに、塗料の
高温における保存安定性に優れた、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およびこれを
用いたエナメル線を提供することにある。

【０００８】

【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、部分ケン化エステルワックス
と低分子量ポリエチレンを配合した電気絶縁用樹脂組成
物に、さらに微粉末シリカおよび界面活性剤を添加する
ことにより、滑剤の分散性とともに高温における塗料の
安定性を著しく向上させることができることを見出し、
本発明に到達した。

【０００９】すなわち、本発明は、エナメル線用合成樹
脂塗料の樹脂分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、（Ｂ）数平均分
子量５０００以下の低分子量ポリエチレン０．１〜１０
重量部、（Ｃ）微粉末シリカ０．０５〜１０．０重量部
および（Ｄ）ＨＬＢが３．０〜１２．０の界面活性剤０
．０５〜５．０重量部を配合してなる電気絶縁用樹脂組
成物ならびにこれを導体上に直接または他の絶縁物を介
して塗布、焼付けてなるエナメル線に関する。

【００１０】本発明に用いられるエナメル線用合成樹脂
塗料には特に制限はなく、例えばポリビニルホルマール
、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、
ポリアミドイミド、ポリイミドなどの樹脂を含む塗料が
用いられるが、これらのうちポリエステル樹脂塗料が好
ましい。

【００１１】本発明に用いられる部分ケン化エステルワ
ックス（Ａ）としては、

【化１】 （式中、ＲおよびＲ′は炭素数２８〜３２の炭化水素基
を示す）で表される化合物およびその誘導体が挙げられ
る。この市販品としては、例えばヘキストワックス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商品名）などが挙げられる。部分ケ
ン化エステルワックスは、低分子量ポリエチレン（Ｂ）
との相溶性に優れるために用いられる。

【００１２】部分ケン化エステルワックス（Ａ）の使用
量は、塗料の樹脂分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重量部未満では滑り性の効果が劣り、１０重量部
を超えるとエナメル線の外観が劣る。

【００１３】本発明に用いられる低分子量ポリエチレン
（Ｂ）としては、数平均分子量が５０００以下、好まし
くは１０００〜４０００のものであれば特に制限はない
。数平均分子量が５０００を超えると分散性に劣り、エ
ナメル線の外観が低下する。この市販品としては、例え
ばヘキストワックスＰＥ５２０（ヘキストジャパン社製
商品名）などが挙げられる。低分子量ポリエチレンの使
用量は、塗料の樹脂分１００重量部に対して０．１〜１
０重量部、好ましくは０．２〜５重量部である。使用量
が０．１重量部未満では滑り性の効果がなく、１０重量
部を超えるとエナメル線の外観が低下する。成分（Ａ）
または成分（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し、また組成物が
短時間で層分離する。

【００１４】本発明に用いられる微粉末シリカ（Ｃ）は
、高温における塗料の安定性を向上させるが、塗料の安
定性とエナメル線の外観の点から、粉末シリカの１次粒
子の平均粒径は５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましく
は２０ｎｍ以下である。微粉末シリカの表面は親水性で
あっても疎水化されたものであってもよく、また上記条
件を満足すれば、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン
などの無機粒子を配合してもよい。微粉末シリカの市販
品としてはエロジル２００、エロジル３００、エロジル
Ｒ９７２、エロジル３８０（いずれも日本アエロジル社
製商品名）などが挙げられる。微粉末シリカの使用量は
、塗料の樹脂分１００重量部に対して０．０５〜１０重
量部、好ましくは０．１〜５重量部である。使用量が０
．０５重量部未満では高温における塗料の安定性が不充
分であり、１０重量部を超えると塗料自体の粘度が高す
ぎて揺変性が大きくなり、作業性が低下し、またエナメ
ル線の外観が低下する。

【００１５】本発明に用いられるＨＬＢが３．０〜１２
．０の界面活性剤（Ｄ）としては、日本油脂社製商品名
ノニオンＯＰ−８０Ｒ、ノニオンＬＰ−２０Ｒ、ノニオ
ンＳ−１５、ノニオンＳ２０７、日光ケミカルズ社製商
品名ＮＩＫＫＯＬＮＰ−２、ＮＩＫＫＯＬ　　ＮＰ−５
、ＮＩＫＫＯＬ　　ＯＰ−１０などが挙げられる。界面
活性剤は、微粉末シリカの高温における塗料の安定性向
上の効果を促進するものであり、界面活性剤だけでは、
塗料の安定性、すなわち成分（Ａ）と成分（Ｂ）の高温
における分離を防ぐ効果はない。微粉末シリカによる塗
料の安定化の促進の点から、上記界面活性剤のＨＬＢは
好ましくはＨＬＢ５．０〜１０．０の範囲とされる。界
面活性剤の使用量は、塗料の樹脂分１００重量部に対し
て０．０５〜５．０重量部、好ましくは０．１〜３．０
重量部である。使用量が０．０５重量部未満では塗料安
定化を促進する効果がなく、５．０重量部を超えるとエ
ナメル線の熱的特性が低下する。

【００１６】エナメル線用合成樹脂塗料に上記成分（Ａ
）ないし（Ｄ）を添加する方法には特に制限はないが、
例えば、部分ケン化エステルワックス（Ａ）と低分子量
ポリエチレン（Ｂ）を有機溶剤に分散させ、これに微粉
末シリカ（Ｃ）と界面活性剤（Ｄ）を添加してボールミ
ル、３本ロール、ホモミキサー等の分散機で分散させて
分散液を調製し、これをエナメル線用合成樹脂塗料に添
加する。

【００１７】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を直接に導
体に焼付けて、または他の絶縁物を介して塗布、焼付け
てオーバーコートすることによりエナメル線を得ること
ができる。

【００１８】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、滑剤が
良好に分散しているため、滑り性、耐摩耗性および外観
が優れ、また微粉末シリカと界面活性剤を併用している
ため、高温における滑剤の分散安定性に優れる。

【００１９】

【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。なお、例中の部は重量部を意味する。 実施例１ キシレン３２部にヘキストワックスＯＰおよびヘキスト
ワックスＰＥ５２０（低分子量ポリエチレン、数平均分
子量２０００、ヘキストジャパン社製商品名）をそれぞ
れ８部加えて加熱溶解し、これを、室温でキシレン１１
２部にノニオンＯＰ−８０Ｒを４部溶解した溶液に急激
攪拌しながら一気に投入し、ワックスを均一に分散した
。この均一分散液にエロジル２００（微粉末シリカ、１
次粒子平均径約１２ｎｍ、日本アエロジル社製商品名）
８部を添加し、ボールミルで分散してワックス分散液を
得た。この分散液１０部をポリエステルワニスＷＨ−４
０６０（日立化成工業社製、樹脂分４０重量％）２００
部に添加し、攪拌して分散させ、樹脂組成物を得た。

【００２０】実施例２ 実施例１において、ヘキストワックスＰＥ５２０の代わ
りにヘキストワックスＰＥ１３０（低分子量ポリエチレ
ン、数平均分子量３０００、ヘキストジャパン製商品名
）を、ノニオンＯＰ−８０Ｒの代わりにノニオンＳＰ−
６０Ｒを、エロジル２００の代わりにエロジル３００（
微粉末シリカ、１次粒子平均径約７ｎｍ、日本アエロジ
ル社製商品名）を用いた以外は実施例１と同様にして樹
脂組成物を得た。

【００２１】実施例３ 実施例１において、エロジル２００の代わりにエロジル
Ｒ９７２（微粉末シリカ、１次粒子平均径約１６ｎｍ）
を、ノニオンＯＰ−８０Ｒの代わりにノニオンＬＰ−２
０Ｒを用いた以外は実施例２と同様にして樹脂組成物を
得た。

【００２２】比較例１ 実施例１において、ノニオンＯＰ−８０Ｒおよびエロジ
ル２００を添加しない以外は実施例１と同様にして樹脂
組成物を得た。

【００２３】比較例２ 実施例１において、ノニオンＯＰ−８０Ｒを添加しない
以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００２４】比較例３ 実施例１において、エロジル２００を添加しない以外は
実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００２５】〔試験例〕実施例１〜３および比較例１〜
３で得られた樹脂組成物を用いて下記に示す焼付け条件
に従って直径０．４ｍｍの銅線に塗布、焼付けを行い、
エナメル線を作製した。 塗装方法： 下地（ＷＨ−４０６０）：ダイス５回 上地（各実施例または比較例で得た樹脂組成物）：ダイ
ス２回 焼付け条件： 焼付け炉：横型電熱炉（炉長３ｍ） 炉温　　　　：入口／出口＝４５０℃／５００℃線速　
　　　：３０ｍ／分

【００２６】得られたエナメル線皮膜はいずれも外観上
平滑で異常が認められる、各エナメル線被膜の特性を下
記の方法により試験し、結果を表１に示す。 （１）可撓性：ＪＩＳ　　Ｃ３００３、８、１（１）に
準じて調べた。 （２）ピンホール：ＪＩＳ　　Ｃ３００３、３６に準じ
て調べた。 （３）絶縁破壊電圧：ＪＩＳ　　Ｃ３００３、１１（２
）に準じて調べた。 （４）往復摩耗：旧ＪＩＳ　　Ｃ３００３、１０、１に
準じて調べた。 （５）静摩擦係数：エナメル線同士間の静摩擦係数を測
定するものであり、その測定方法は、東洋精機社製の電
線滑り試験器を用い、傾斜台上において４条の電線を同
一面上に末広がり状に張設し、その上にこの４条の電線
と交差するように別の電線を２条平行に巻いたソリを乗
せ、これを水平位置から徐々に傾斜させ、ソリの滑り開
始角度をタンジェント目盛りで読み取った。なお、ソリ
の荷重は１００ｇに設定した。 （６）分散安定性：５０ｃｃのガラスビンに樹脂組成物
を４０ｇ入れ、６０℃恒温槽に１週間放置後、内容物の
分離状態を観察した。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から明らかなように、本発明の樹脂組
成物から得られたエナメル線は、優れた滑り性と耐摩耗
性を示すとともに、優れた分散安定性を有する。

【００２９】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物によれば
、滑り性および耐摩耗性に優れるとともに外観の良好な
エナメル線を得ることができる。また本発明の電気絶縁
用樹脂組成物は、高温における分散安定性が優れ、長期
保存が可能であり、取扱性および作業性にも優れるため
、近年の過酷な巻線、加工、組立作業に有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　エナメル線用合成樹脂塗料の樹脂分１
   ００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
   、（Ｂ）数平均分子量５０００以下の低分子量ポリエチ
   レン０．１〜１０重量部、（Ｃ）微粉末シリカ０．０５
   〜１０．０重量部および（Ｄ）ＨＬＢが３．０〜１２．
   ０の界面活性剤０．０５〜５．０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
   を導体上に直接または他の絶縁物を介して塗布、焼付け
   てなるエナメル線。