JPH07220527A - 電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いたエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来より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気絶縁用樹脂組成物及
びこれを用いたエナメル線を提供すること。 【構成】 水酸基含有ポリエステルにジカルボン酸モノ
エステルを反応させて得られる末端カルボキシル基又は
鎖中単位として遊離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及び
該組成物を導体上に塗布、焼付けてなるエナメル線であ
る。

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
及びエナメル線に関する。

【０００２】

【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、耐熱性などの諸特性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。

【０００３】しかしながら、従来のポリエステルは、適
性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、適性焼付け速度以上で焼き付けた場合、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点を解決し、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気絶縁
用樹脂組成物及びこれを用いたエナメル線を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究した結果、特定のカルボキシル
化ポリエステルとエポキシ樹脂を含む樹脂組成物が高速
焼付け性に優れることを見出し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、水酸基含有ポリエステルに
ジカルボン酸モノエステルを反応させて得られる末端カ
ルボキシル基又は鎖中単位として遊離カルボキシル基を
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
縁用樹脂組成物及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。

【０００６】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又はテレフタ
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ものである。ここで、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、４０〜６０当
量％とするのがより好ましい。トリオール類の配合割合
が少ないと、硬化性及び耐熱性が劣り、また、多すぎる
と密着性及び可撓性が低下することがある。

【０００７】多塩基酸成分としては、テレフタル酸又は
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
ル酸ジエチルなどを用いてもよい。テレフタル酸又はテ
レフタル酸アルキルの使用量は、耐熱性から多塩基酸成
分全体の４０〜１００当量％の範囲とするのが好まし
い。また、耐熱性向上のため、一般式（Ｉ）

【０００８】

【化１】 〔式中、Ｒ₁は３価の有機基、Ｒ₂は２価の有機基を意味
する〕で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。予めジアミンと無水トリメリ
ット酸とを反応させてイミドジカルボン酸として用いな
いで、ジアミンと無水トリメリット酸を水酸基含有ポリ
エステルの製造時に加えてもよい。

【０００９】イミド酸の使用量は、多塩基酸成分の３〜
６０当量％の範囲とすることが好ましく、５〜４０当量
％の範囲とすることがより好ましい。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。

【００１０】さらに、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、セバシン酸などを併用してもよい。

【００１１】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、可とう性及び耐熱性の
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の範囲にすることが好ましく、１．４〜１．
８の範囲にすることがより好ましい。

【００１２】本発明に用いられる末端カルボキシル基又
は鎖中単位として遊離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、上記の方法で得られた水酸基含
有ポリエステルにジカルボン酸モノエステルをエステル
交換反応させて、未反応のカルボキシル基をポリエステ
ル分子鎖に残存させることにより得られる。ここで使用
するジカルボン酸モノエステルとしては、カルボキシル
基１個及びエステル基１個を有するものであれば特に制
限はなく、例えば、テレフタル酸モノメチル、イソフタ
ル酸モノメチルなどが挙げられる。

【００１３】本発明に用いられる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又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℃の温度で加熱反応させた後、
１５０〜１８０℃に降温し、ジカルボン酸モノエステル
を添加してエステル交換反応させることにより行なうこ
とができる。エステル交換触媒としては、例えばテトラ
ブトキシチタネート、酢酸鉛、ナフテン酸亜鉛などを用
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、キシレノールなどのク
レゾール系溶媒の共存下で合成を行なうことが好まし
い。

【００１４】本発明に用いられる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、ジカルボン酸モノエステルの使用量によっ
て調節され、反応中に酸価を測定してこの範囲とされ
る。

【００１５】本発明に用いられるエポキシ樹脂には特に
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（油化シェルエポキシ社製のビスフェノー
ル型エポキシ樹脂の商品名）、エポン１０３１Ｓ（油化
シェルエポキシ社製の多官能エポキシ樹脂の商品名）、
ＥＲＬ４２２１（ユニオンカーバイド社製の脂環式エポ
キシ樹脂の商品名）、ＤＮ４３８（チバガイギー社製の
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の商品名）などが
用いられる。

【００１６】本発明の電気絶縁性樹脂組成物は、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重量部未満であると、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とう性
が低下する。

【００１７】本発明の電気絶縁性樹脂組成物には、必要
に応じてさらにテトラブトキシチタネートなどの硬化
剤、有機酸の金属塩（亜鉛塩、鉛塩、マンガン塩等）を
外観改良剤として添加することができる。

【００１８】本発明の電気絶縁性樹脂組成物を導体上に
塗布、焼付けることにより、可とう性、耐熱性などの諸
特性に優れたエナメル線が得られる。本発明の電気絶縁
性樹脂組成物が優れた硬化性を有するため、従来より高
速で焼き付けた場合にもエナメル線の特性が低下するこ
とはない。

【００１９】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらによって制限されるものでは
ない。なお、例中の「％」は特に断らない限り「重量
％」を意味する。

【００２０】実施例１ （１）カルボキシル化ポリエステル樹脂液の調製 温度計、攪拌機及びコンデンサ付き四つ口フラスコに
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及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、１７
０℃に降温してテレフタル酸モノメチル２７．０ｇ
（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及びオクテン酸亜鉛（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。

【００２１】（２）電気絶縁用樹脂組成物の調製 上記（１）で得られたカルボキシル化ポリエステル樹脂
液１００ｇに、エピコート８２８（油化シェルエポキシ
社製のビスフェノール型エポキシ樹脂の商品名）４ｇ
（１０当量％）を添加して電気絶縁用樹脂組成物を得
た。

【００２２】（３）エナメル線の作製及び特性の測定 この電気絶縁用樹脂組成物を下記の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。 焼付け条件 焼付け炉：熱風式竪炉（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−Ｃ３００３に
準じて測定し、結果を表１に示した。

【００２３】実施例２ 実施例１（２）においてエピコート８２８の代わりにエ
ピコート１００７（油化シェルエポキシ社製のビスフェ
ノール型エポキシ樹脂の商品名）４ｇ（１０当量％）を
添加した以外は、実施例１と同様にして電気絶縁用樹脂
組成物及びエナメル線を作製し、実施例１と同様にして
特性を測定し、その結果を表１に示した。

【００２４】比較例１ 実施例１（１）で調製したカルボキシル化ポリエステル
樹脂液を用いて実施例１（３）と同様にしてエナメル線
を作製（ただし、線速は１４ｍ／分又は１６ｍ／分とし
た）し、実施例１と同様にして特性を測定し、その結果
を表１に示した。

【００２５】比較例２ 温度計、攪拌機及びコンデンサ付き四つ口フラスコに
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及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
反応させて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、テトラブトキシチタネート２
６．４ｇ及びナフテン酸亜鉛（金属分６％）２５．３ｇ
を添加して不揮発分４０％のポリエステル樹脂液を得
た。得られたポリエステル樹脂液を用いて実施例１
（３）と同様にしてエナメル線を作製（ただし、線速は
１２ｍ／分又は１３ｍ／分とした）し、その特性の測定
結果を表１に示した。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１に示した結果から、実施例１及び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）で焼付けを行なっても
耐クレージング性及び耐軟化性に優れることが示され
た。これに対し、比較例１及び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％）に上げると、耐クレージング性
及び耐軟化性が劣ることが示された。

【００２８】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を用いれ
ば、従来よりはるかに高速で焼付けた場合でも、耐クレ
ージング性、耐熱性などの諸特性に優れたエナメル線を
製造することができ、工業的に極めて有用である。

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ジカルボン酸
   モノエステルを反応させて得られる末端カルボキシル基
   又は鎖中単位として遊離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。