JPH0644821A - 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】 潤滑性と耐磨耗性とに優れた自己潤滑性被膜
を形成することができ、さらに、樹脂塗料の保存安定性
にも優れ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。 【構成】 エナメル線用合成樹脂１００重量部に対し
て、（Ａ）多価アルコールと長鎖脂肪酸とのエステル化
合物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重量部および
（Ｃ）無機微粒子０．０５〜５重量部を含有してなる電
気絶縁用樹脂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。

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
られるエナメル線は、それぞれ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。近年、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
線の絶縁樹脂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。通
常、エナメル線単体では潤滑性に乏しいため、エナメル
線上に流動パラフィン、固形パラフィン、絶縁油、ワッ
クス等を塗布したり、機械的強度および耐磨耗性に優れ
たナイロン等の樹脂をオーバーコートする方法が採用さ
れている。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
あり、さらに、価格が高いため、使用範囲が限定されて
いた。最近、エナメル線用合成樹脂塗料にワックスやポ
リエチレン、フッ素樹脂等の潤滑性の良い樹脂を分散し
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、潤滑性の指標である
静摩擦係数、耐磨耗性の指標である耐往復性共に満足す
べき水準にない。例えば、特開昭５１−７９２７６号公
報には、合成樹脂塗料に界面活性剤を添加することが示
されているが、得られたエナメル線の静摩擦係数が０．
０７と大きい問題点がある。また、特開昭６３−８１１
７３号公報には、合成樹脂塗料にフッ素樹脂やポリエチ
レンを添加することが示されている。この場合は、静摩
擦係数が０．０６と小さいものの、フッ素樹脂やポリエ
チレンの分散が困難であり、強力に撹拌するなどの方法
で無理に分散させたとしても短時間でこれらの樹脂が分
離するという欠点があり、実用には供しがたい。また、
特公昭５６−１０６３０８号公報には、合成樹脂の分子
末端を長鎖脂肪族化合物で変性することが述べられてい
るが、この場合にはワニスの安定性は比較的良好である
が、得られたエナメル線の静摩擦係数が０．０９と大き
い問題点がある。

【０００３】

【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、潤滑性と耐磨耗性とに優れた自己潤
滑性被膜を形成することができ、さらに、保存安定性に
も優れる電気絶縁用樹脂組成物およびこれを用いたエナ
メル線を提供するものである。

【０００４】

【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、多価アルコールと長鎖脂肪酸
とのエステル化合物と低分子量ポリエチレンとを配合し
た電気絶縁用樹脂組成物が、潤滑性と耐磨耗性とに優れ
た自己潤滑性被膜を形成することができ、さらに、この
組成物に無機微粒子を配合することによって保存安定性
を向上させることができることを見い出し、本発明に到
達した。すなわち、本発明は、エナメル線用合成樹脂１
００重量部に対して、（Ａ）多価アルコールと長鎖脂肪
酸とのエステル化合物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重量部および（Ｃ）無機微粒子０．０５〜５重量部
を含有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。

【０００５】本発明に用いられるエナメル線用合成樹脂
には、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
などがあげられる。これらの樹脂は通常Ｎ−メチルピロ
リドン等の高沸点の溶剤に溶解したワニスとして使用さ
れる。本発明は樹脂を制限するものではないが、ポリア
ミドイミド樹脂が好ましい。本発明の多価アルコールの
長鎖脂肪酸とのエステル化合物に用いられる多価アルコ
ールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリ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、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等があり、長鎖脂
肪酸としては、ラウリン酸、ステアリン酸、モンタン酸
等がある。多価アルコールについては特に制限はない
が、長鎖脂肪酸は分子鎖の長いものが好ましく、すなわ
ち、分子鎖の炭素数が２０以上のものが好ましく、この
ような長鎖脂肪酸としてはモンタン酸がある。本発明の
多価アルコールと長鎖脂肪酸とのエステル化合物を例示
すれば、

【化１】 （式中、Ｒは炭素数２８〜３２の炭化水素基を示す）等
があげられる。これらの化合物は、多価アルコールと長
鎖脂肪酸とから、通常の方法によって合成可能である。
また、これらの化合物はドイツ国ヘキスト社で製造され
ており、日本国内ではヘキストジャパン社から、各々ヘ
キストワックスＥ、ホスタルブＴＰ ＷＥ７、ホスタル
ブＴＰ ＷＥ５の商品名で入手可能であるがこれらに制
限されるものではない。これらの多価アルコールと長鎖
脂肪酸とのエステル化合物（Ａ）の使用量は、上記の樹
脂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。０．１重量部未満では潤
滑性の効果が劣り、１０重量部を超えるとエナメル線の
外観が低下する。

【０００６】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のものが用いられる。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商品名）等が
あげられる。低分子量ポリエチレンの使用量は、上記の
樹脂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。０．１重量部未満では
潤滑性の効果がなく、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（Ｂ）単独では、
潤滑性に劣る。

【０００７】本発明に用いられる無機微粒子（Ｃ）は、
親水性のものであっても、疎水性のものであってもよ
く、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの合成
無機微粒子やベントナイなどの粘土質鉱物があげられ
る。これらの無機微粒子の使用量は上記の樹脂１００重
量部に対して０．０５〜５重量部、好ましくは、０．５
〜５重量部である。使用量が０．０５重量部未満では安
定性が十分でなく、５重量部を超えると粘度が高くなり
過ぎ、作業性が低下し、また、エナメル線の外観が低下
する。

【０００８】また、これらの無機微粒子の分散性を向上
させるため、特性を損なわない範囲で界面活性剤を添加
してもよいし、また、あらかじめ表面処理された無機微
粒子を使用してもよい。表面処理された無機微粒子に
は、ベントンＳＤ−１（米国ＮＬケミカル社商品名）等
がある。

【０００９】また、焼付け時の高温による上記の樹脂お
よびエステル化合物、低分子量ポリエチレンの酸化劣化
を防止するため、酸化防止剤を添加してもよい。この目
的のために使用される酸化防止剤としては芳香族アミン
化合物であるノクラックホワイト（大内新興化学社商品
名）等がある。

【００１０】これらの成分を添加した電気絶縁用樹脂組
成物を製造する方法には特に制限はないが、例えば、上
記成分（Ａ）、（Ｂ）を沸点が１００℃以上の炭化水素
系溶媒等に分散させ、これに（Ｃ）および必要に応じて
界面活性剤、酸化防止剤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に添加する。本発明
の電気絶縁用樹脂組成物を導体上に直接にまたは他の絶
縁物を介して塗布、焼付けて、オーバーコートとするこ
とによってエナメル線を得ることができる。

【００１１】実施例 以下、本発明を実施例によって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 エチレングリコールジモンタン酸エステル（ヘキスト社
製、商品名ヘキストワックスＥ）５部と低分子量ポリエ
チレン（数平均分子量：２０００、ヘキスト社製、商品
名ヘキストワックスＰＥ−５２０）５部とを、ハイゾー
ル１００（日本石油化学社製、高沸点炭化水素溶媒）２
０部に１２０℃で溶解し、この溶液を１００℃まで放冷
した後、急激に撹拌しながら、ハイゾール１００、６０
部に添加した。この分散液に有機ベントナイト（ＮＬケ
ミカル社製、商品名ＢＥＮＴＯＮＳＤ−１）１０部を添
加し、３０分間撹拌した後、更にポリアミドイミドワニ
スＨＩ−４０５Ｈ−３０（日立化成製、不揮発分３０重
量％）１００部を添加して撹拌した。この混合液をボー
ルミルで混練した後、３０部をＨＩ−４０５Ｈ−３０、
４８５部に添加し、撹拌して樹脂組成物を得た。

【００１２】実施例２ エチレングリコールジモンタン酸エステルの代わりに、
トリメチロールプロパントリモンタン酸エステル（ヘキ
スト社製、商品名ホスタルブＴＰ ＷＥ７）を用いた他
は、実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００１３】実施例３ エチレングリコールジモンタン酸エステルの代わりに、
ペンタエリスリトールテトラモンタン酸エステル（ヘキ
スト社製、商品名ホスタルブＴＰ ＷＥ５）を用いた他
は、実施例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００１４】比較例１ エチレングリコールジモンタン酸エステルを１０部と
し、低密度ポリエチレンワックスを使用しない他は、実
施例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００１５】比較例２ 低密度ポリエチレンワックスを１０部とし、エチレング
リコールジモンタン酸エステルを使用しない他は、実施
例１と同様にして樹脂組成物を得た。

【００１６】比較例３ エチレングリコールジモンタン酸エルテルを３０部、低
分子量ポリエチレン３０部をハイゾール１００、３０部
に、１２０℃で溶解し、急激に撹拌しながら、放冷し
た。実施例１と同様にしてボールミルで混練して得た分
散液１１０部をＨＩ−４０５Ｈ−３０、４４５部に添加
し、撹拌して樹脂組成物を得た。

【００１７】比較例４ 有機ベントナイトを使用しない他は、実施例１と同様に
して樹脂組成物を得た。

【００１８】比較例５ ＨＩ−４０５Ｈ−３０をそのまま使用した。

【００１９】試験例 実施例および比較例で得られた樹脂組成物を用いて下記
に示す焼付け条件で直径０．４ｍｍの銅線に塗布・焼付
けを行い、エナメル線を作成した。 〈塗装方法〉 下地（ＨＩ−４０５Ｈ−３０）：ダイス９回 上地（実施例および比較例で得た樹脂組成物）：ダイス
３回 〈焼付け条件〉 焼付け炉：横型電熱炉（炉長３ｍ） 焼付温度：４００℃ 線 速：１６ｍ／分 得られたエナメル線の被膜はいずれも平滑で外観上異常
は認められなかった。各エナメル線の特性を下記の方法
によって試験し、結果を表１に示した。 （１）静摩擦係数：エナメル線同士の静摩擦係数を測定
するものであり、東洋精機（株）製電線滑り試験機を用
い、傾斜台上に４条のエナメル線を同一平面上に末広が
り上に張設し、その上にこの４条の電線と交差するよう
に別のエナメル線を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。 （２）往復磨耗：ＪＩＳ Ｃ３００３、１０、１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）ワニス安定性：樹脂組成物ワニスを入れた試験管
（内径：１ｃｍ、長さ２８ｃｍ）を６０℃の恒温恒湿槽
に放置し、目視によって判定した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、潤滑
性付与成分が良好に分散しているため、潤滑性、耐磨耗
性および外観が優れ、また、無機微粒子の添加によっ
て、保存安定性が良好である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 7/18 Ｂ 7244−5Ｇ (72)発明者 長田 裕一 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エナメル線用合成樹脂１００重量部に対
   して、 （Ａ）多価アルコールと長鎖脂肪酸とのエステル化合物
   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重量部および （Ｃ）無機微粒子０．０５〜５重量部を含有してなる電
   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
   導体上に直接又は他の絶縁物を介して塗布、焼付けてな
   るエナメル線。