JPH08188713A - 樹脂組成物およびこれを用いた絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｂ種以上の耐熱性を有し、はんだ付性に優れ
た絶縁電線を得ることができる樹脂組成物及びこの組成
物を用いた絶縁電線を提供する。 【構成】 （ａ）シクロ環含有グリコールを５〜５０当
量％とトリス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレート
を５〜３０当量％含むアルコール成分と、イミド基含有
ポリカルボン酸を１０〜７０当量％含む酸成分とを加熱
反応させて得られるポリエステルイミド樹脂および
（ｂ）安定化イソシアネートを含む樹脂組成物ならびに
この組成物を導体上に塗布、焼付けた絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂組成物、さらに詳し
くはＢ種以上の耐熱性を有し、はんだ付性に優れた絶縁
電線を得ることができる樹脂組成物およびこれを用いた
絶縁電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、はんだ付性を有する絶縁電線とし
てはポリウレタン線が知られているが、その耐熱区分は
Ａ〜Ｅ種であり、Ｂ種以上の耐熱性を必要とする用途に
は使用できないという欠点があった。最近では、この欠
点を改良するため、分子中にイミド基を有するポリエス
テルイミド樹脂と安定化イソシアネートを含んだ樹脂が
提案され、Ｂ種絶縁用に使用されている。しかしなが
ら、この絶縁電線は、従来からＢ種絶縁用として使用さ
れているポリエステル塗料を用いた場合と比較すると、
耐軟化性、加熱劣化後の絶縁破壊電圧保持率に劣る欠点
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を改良し、耐軟化性、加熱劣化後の絶縁破壊
電圧保持率およびはんだ付性に優れ、Ｂ種以上の耐熱性
を有する絶縁電線を得ることができる樹脂組成物および
これを用いた絶縁電線を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、シクロ環含有
グリコールを５〜５０当量％とトリス−２−ヒドロキシ
エチルイソシアヌレートを５〜３０当量％含むアルコー
ル成分と、イミド基含有ポリカルボン酸を１０〜７０当
量％含む酸成分とを加熱反応させて得られるポリエステ
ルイミド樹脂ならびに（ｂ）安定化イソシアネートを含
む樹脂組成物およびこの組成物を導体上に塗布、焼付け
た絶縁電線に関する。

【０００５】本発明において、ポリエステルイミド樹脂
（ａ）は、シクロ環含有グリコールを５〜５０当量％と
トリス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートを５〜
３０当量％含むアルコール成分と、イミド基含有ポリカ
ルボン酸を１０〜７０当量％含む酸成分とを加熱反応さ
せて得られる。シクロ環含有グリコールとしては、例え
ば１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シク
ロヘキサンジエタノール、１，３−シクロペンタンジメ
タノール等が挙げられる。これらのうち１，４−シクロ
ヘキサンジメタノールが好ましい。シクロ環含有グリコ
ールの使用量は、アルコール成分の５〜５０当量％、好
ましくは１０〜３０当量％とされる。この使用量が５％
未満では得られる組成物のはんだ付性が低下し、５０当
量％を超えると耐熱性が低下する。また、トリス−２−
ヒドロキシエチルイソシアヌレートの使用量は、アルコ
ール成分の５〜３０当量％、好ましくは１０〜２０当量
％とされる。この使用量が５当量％未満では得られる組
成物の耐熱性が劣り、３０当量％を超えるとはんだ付性
が低下する。

【０００６】シクロ環含有グリコールおよびトリス−２
−ヒドロキシエチルイソシアヌレート以外のアルコール
成分としては、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などの２価アルコール、グ
リセリン、ペンタエリスリトールなどの３価以上のアル
コールなどが挙げられる。

【０００７】イミド基含有ポリカルボン酸としては、例
えば一般式（Ｉ）

【化１】

【０００８】（ただし、式中のＲ₁は３価の有機基、Ｒ₂
は２価の有機基およびＲ₃は３価の有機基を示す）で示
されるイミドジカルボン酸が挙げられる。一般式（Ｉ）
で示されるイミドジカルボン酸は、例えばトリカルボン
酸無水物２モルとジアミンまたはジイソシアネート１モ
ルとを反応させて得ることができる。トリカルボン酸無
水物とジアミンまたはジイソシアネートとは前もってイ
ミドジカルボン酸としないでポリエステルイミドの製造
時に加えてもよい。トリカルボン酸無水物としては、ト
リメリット酸無水物、３，４，４′−ベンゾフェノント
リカルボン酸無水物、３，４，４′−ビフェニルトリカ
ルボン酸無水物などが用いられる。ジアミンとしては、
ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテ
ル、ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−キシリレンジア
ミン、ｐ−キシリレンジアミンなどが用いられる。ジイ
ソシアネートとしては、ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネートなどが用いられる。

【０００９】イミド基含有ポリカルボン酸の使用量は酸
成分の１０〜７０当量％、好ましくは３０〜５０当量％
とされる。この使用量が１０当量％未満では得られる組
成物のはんだ付性が劣り、７０当量％を超えると合成時
に合成溶剤を多く用いなければ撹拌が困難となり、経済
性に劣る。イミド基含有ポリカルボン酸以外の酸成分と
しては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジ
メチル、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸等が用いられる。

【００１０】上記のアルコール成分および酸成分は単独
でまたは２種以上組合わせて用いられる。アルコール成
分の配合量は、酸成分に対して当量で過剰として反応さ
せることが好ましい。これは、ポリエステルイミド樹脂
の分子中に水酸基を残存させ、焼付け時にこれと安定化
イソシアネートを反応させてウレタン結合を生成させる
ためである。また、はんだ付性と耐熱性の点から、アル
コール成分と酸成分の当量比（アルコール成分／酸成
分）は１．２〜２．５が好ましく、１．４〜２．２がよ
り好ましい。

【００１１】ポリエステルイミド樹脂（ａ）の合成法に
は特に制限はなく、前記の酸成分とアルコール成分と
を、エステル化触媒の存在下に通常１７０〜２５０℃の
温度で４〜８時間加熱反応させることにより行われる。
この際用いられるエステル化触媒としては、例えばテト
ラブチルチタネート、酢酸亜鉛、ジブチルスズラウレー
ト、オクテン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛などが挙げられ
る。前記のイミド基含有ジカルボン酸は、あらかじめ合
成したものを用いてもよく、またジアミン、無水トリメ
リット酸等のイミド基含有ジカルボン酸となる成分を、
他の酸成分およびアルコール成分と同時に混合加熱して
イミド化およびエステル化を同時に行ってもよい。ま
た、分子中にイミド結合を有するポリエステル系樹脂の
合成は、合成時の粘度が高いため、例えばフェノール、
クレゾール、キシレノール等のフェノール系溶媒の共存
下で行うことが好ましい。

【００１２】合成に際しては、共沸蒸留法により反応系
から生成水分を速やかに除去するために炭化水素類を使
用することもできる。さらに上記反応を促進させるため
に、テトラブチルチタネート等のチタン酸エステル、ジ
ブチルチンオキサイト等のスズ化合物、酢酸亜鉛、酢酸
鉛、プロピオン酸亜鉛等の有機金属塩を添加することが
でき、通常、これらの添加量は反応成分の合計量に対し
て２重量％以下とされる。

【００１３】本発明に使用される安定化イソシアネート
（ｂ）としては、４，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、キシレノールおよびフェノール類から得られ
る化合物、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、脂肪族ポリオールおよびフェノール類から得られる
化合物、トリレンジイソシアネート、脂肪族ポリオール
およびフェノール類から得られる化合物、４，４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネートおよびトリレンジイソ
シアネートにトリス２（ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レートを付加させ、その遊離イソシアネートをフェノー
ル類でブロックして得られるブロックイソシアネート樹
脂等が挙げられ、市販されているものとしては、日本ポ
リウレタン工業社製ミリオネートＭＳ−５０、コロネー
ト２５０３、コロネートＡＰステーブル等があげられ
る。

【００１４】ポリエステルイミド樹脂（ａ）と、安定化
イソシアネート（ｂ）との配合割合は、絶縁電線のはん
だ付性と耐熱性の点から、ポリエステルイミド樹脂
（ａ）１００重量部に対して安定化イソシアネート
（ｂ）が１００〜１０００重量部の範囲が好ましく、１
５０〜５００重量部の範囲がより好ましい。

【００１５】本発明の樹脂組成物を、必要に応じて有機
金属化合物を加えて溶剤に溶解してもよい。有機金属化
合物としては、脂肪族カルボン酸の亜鉛、鉛、マンガ
ン、錫等の金属塩などが挙げられ、これらは絶縁電線焼
付け時の線速を向上させ、硬化時間の短縮、硬化温度の
低下およびはんだ付性の向上に効果がある。また、溶剤
としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノー
ル、セロソルブ類、カルビトール類、キシレン等が用い
られる。本発明の樹脂組成物には、必要に応じてテトラ
ブチル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。本発明の樹脂組成物を
導体上に直接または他の絶縁塗膜とともに公知の方法に
より、塗布、焼付けることにより、可撓性、耐熱性等の
諸特性に優れ、かつ優れたはんだ付性を有する絶縁電線
を得ることができる。

【００１６】

【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％は重量％を意味する。 実施例１ 温度計、撹拌機およびコンデンサ付きの１リットルの４
つ口フラスコに、４，４′−ジアミノジフェニルメタン
６６．０ｇ（３５当量）、無水トリメリット酸１４０．
１ｇ（８０当量）、テレフタル酸ジメチル１０１．６ｇ
（５５当量）、１，４−シクロヘキサンジメタノール４
３．９ｇ（２３当量）、トリス−２−ヒドロキシエチル
イソシアヌレート５３．０ｇ（３２当量）、グリセリン
２８．０ｇ（４７当量）、エチレングリコール２８．３
ｇ（４８当量）、クレゾール１５３．６ｇおよびテトラ
ブチルチタネート０．４ｇ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、得られた樹脂
溶液を２１０℃に昇温して３時間反応させた。さらに、
この溶液にクレゾール２６２ｇを加え不揮発分５０％の
ポリエステルイミド樹脂溶液を得た。得られたポリエス
テルイミド樹脂溶液１００ｇにコロネート２５０３（日
本ポリウレタン工業社製、安定化イソシアネート）を１
２５ｇ、クレゾール２１０ｇ、キシレン５５ｇおよびナ
フテン酸亜鉛１．５ｇを添加して本発明の樹脂組成物を
得た。

【００１７】実施例２ 温度計、撹拌機およびコンデンサ付きの１リットルの４
つ口フラスコに、４，４′−ジアミノジフェニルメタン
６２．８ｇ（３．５当量）、無水トリメリット酸１２
１．８ｇ（７．０当量）、テレフタル酸ジメチル１１
４．３ｇ（６．５当量）、１，４−シクロヘキサンジメ
タノール４１．８ｇ（３．７当量）、トリス−２−ヒド
ロキシエチルイソシアヌレート７５．７ｇ（４．８当
量）、グリセリン２６．７ｇ（４．８当量）、エチレン
グリコール１８．０ｇ（３．２当量）、クレゾール１５
３．６ｇおよびテトラブチルチタネート０．４ｇ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、得られた樹脂溶液を２１０℃に昇温して３
時間反応させた。さらに、この溶液にクレゾール２５９
ｇを加え不揮発分５０％のポリエステルイミド樹脂溶液
を得た。得られたポリエステルイミド樹脂溶液１００ｇ
にコロネート２５０３（日本ポリウレタン工業社製、安
定化イソシアネート）１２５ｇ、クレゾール２１０ｇ、
キシレン５５ｇおよびナフテン酸亜鉛１．５ｇを添加し
て本発明の樹脂組成物を得た。

【００１８】比較例１ 温度計、撹拌機およ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９９ｇ（１．
０当量）、無水トリメリット酸１９２ｇ（２．０当
量）、テレフタル酸ジメチル２９１ｇ（３．０当量）、
エチレングリコール９３ｇ（３．０当量）、グリセリン
９２ｇ（３．０当量）、クレゾール２１７ｇおよびテト
ラブチルチタネート３．８ｇを入れ、窒素気流中で１７
０℃に昇温し６０分反応させた。次いで、得られた樹脂
溶液を２１０℃に昇温して３時間反応させた。さらに、
この溶液にクレゾール４３６ｇを加えて不揮発分５０％
のポリエステルイミド樹脂溶液を得た。得られたポリエ
ステルイミド樹脂溶液１００ｇにコロネート２５０３を
１２５ｇ、クレゾール２１０ｇ、キシレン５５ｇおよび
ナフテン酸亜鉛１．５ｇを添加して樹脂組成物を得た。

【００１９】比較例２ 汎用ポリウレタン絶縁電線用ワニスＷＤ−４３７（日立
化成工業社製）を用いた。

【００２０】試験例 実施例１、２および比較例１、２で得た樹脂組成物を用
いて下記に示す焼付条件に従って直径０．４mmの銅線に
塗布、焼付けを行い、絶縁電線を作製した。 焼付条件 焼付炉：横型熱風炉（炉長３．３ｍ） 炉温：入口/出口＝４００℃/４００℃ 絶速：８０ｍ/分 塗装方法：ダイス７回絞り 得られた絶縁電線の特性をＪＩＳ Ｃ ３００３に準じ
て測定し、結果を表１に示した。なお、加熱劣化後の絶
縁破壊電圧の熱劣化特性（保持率）はＪＩＳＣ ３００
３に準じて作製した２本より線を、２２０℃の恒温槽に
１６８時間放置後絶縁破壊電圧を測定することにより求
めた。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から、実施例１、２の樹脂組成物を用
いて得られた絶縁電線は、比較例１、２のものに比べ、
耐軟化性および熱劣化後の絶縁破壊電圧保持率等の耐熱
性に優れるとともに、優れたはんだ付性を有することが
示される。

【００２３】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物によれば、はんだ付
性、耐軟化性および加熱劣化後の絶縁破壊電圧保持率に
優れた、Ｂ種以上の耐熱性を有する絶縁電線を得ること
ができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）シクロ環含有グリコールを５〜５
   ０当量％とトリス−２−ヒドロキシエチルイソシアヌレ
   ートを５〜３０当量％含むアルコール成分と、イミド基
   含有ポリカルボン酸を１０〜７０当量％含む酸成分とを
   加熱反応させて得られるポリエステルイミド樹脂ならび
   に（ｂ）安定化イソシアネートを含む樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の樹脂組成物を導体上に塗
   布、焼付けた絶縁電線。