JPH11219622A - 電気絶縁用樹脂組成物及びエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い範囲の焼付け条件で優れた滑り性及び耐
摩耗性が得られる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。 【解決手段】 数平均分子量が３００００〜５００００
のポリアミドイミド樹脂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重量部及び
（Ｂ）数平均分子量５０００以下の酸変性型低分子量ポ
リエチレン０．１〜１０重量部を配合してなる電気絶縁
用樹脂組成物並びにこ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し、焼付けてなるエ
ナメル線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】ポリアミドイミド樹脂は、耐熱性、耐薬
品性及び耐溶剤性に優れているため、各種の基材のコー
ト剤としてエナメル線用ワニス、耐熱塗料などに広く使
用されている。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、
衝撃等を受けてエナメル線の絶縁層に機械的損傷を生
じ、レヤーショート、アース不良などが発生して製品の
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。

【０００３】通常、エナメル線単体では滑り性に乏しい
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、ワックスなどを塗布したり、機械的強度及
び耐摩耗性に優れたナイロンなど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に含浸又は注入
されるワニスやレジンとの親和性に劣るため、接着性不
良やボイドが発生し易いという問題があった。また、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り、さ
らに価格が高いため使用範囲が限定されていた。

【０００４】最近、エナメル線のアンダーコート用合成
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、これ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及び溶剤と
の相溶性に乏しいため、エナメル線用合成樹脂塗料中に
分散し難く、例えば、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分離したり、分散度が悪いためエ
ナメル線の外観が悪く、滑り性が劣り、また、エナメル
線の焼付け温度の高い範囲では滑り性が低下するなどの
欠点があった。この問題を解決するものとして、特開平
７−２４２８１９号公報には数平均分子量が３００００
〜５００００のポリアミドイミド樹脂１００重量部に対
して、部分ケン化エステルワックス０．１〜１０重量
部、数平均分子量５０００以下の低分子量ポリエチレン
０．１〜１０重量部及び金属塩０．０００１〜１重量部
を配合してなる電気絶縁用樹脂組成物が提案されてい
る。この樹脂組成物は、滑剤の分散性は比較的良好であ
ったものの、エナメル線の滑り性及び耐摩耗性が充分で
はなかったため、適用範囲が限定されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題点を解消し、広い範囲の焼付け条件で優れた
滑り性及び耐摩耗性が得られる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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、数平均分子量
が３００００〜５００００のポリアミドイミド樹脂１０
０重量部に対して、（Ａ）部分ケン化エステルワックス
０．１〜１０重量部及び（Ｂ）数平均分子量５０００以
下の酸変性型低分子量ポリエチレン０．１〜１０重量部
を配合してなる電気絶縁用樹脂組成物に関する。また、
本発明は、さらに、（Ｃ）金属塩０．０００１〜１重量
部を含有してなる前記電気絶縁用樹脂組成物に関する。
また、本発明は、前記電気絶縁用樹脂組成物のいずれか
を導体上に直接又は他の絶縁物を介して塗布し、焼付け
てなるエナメル線に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂組成物に用いるポリ
アミドイミド樹脂は、塩基性極性溶媒中で芳香族ジイソ
シアネートと芳香族三塩基酸無水物とを反応させて得ら
れる。塩基性極性溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド
などが用いられるが、ポリアミドイミド化反応を高温で
短時間に行うためには、Ｎ−メチル−２−ピロリドンな
どの高沸点溶媒を用いるのが好ましい。また、使用量に
特に制限はないが、芳香族ジイソシアネートと芳香族三
塩基酸無水物の総量１００重量部に対して１００〜５０
０重量部とするのが好ましい。

【０００８】芳香族ジイソシアネートとしては、例え
ば、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、３，３′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート
などが挙げられる。

【０００９】芳香族三塩基酸無水物としては、例えばト
リメリット酸無水物が用いられる。本発明においては、
必要に応じて、例えば、ピロメリット酸無水物、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸無水物等の四塩基酸無水物、
テレフタル酸、イソフタル酸、トリメシン酸などのその
他の芳香族ポリカルボン酸などを酸成分に対して１〜５
０当量％の範囲で用いることができる。

【００１０】芳香族ジイソシアネートと芳香族三塩基酸
無水物との反応は、通常、８０〜１８０℃で上記の塩基
性極性溶媒中で行われる。これらの使用量は、生成され
るポリアミドイミド樹脂の分子量、架橋度の観点から芳
香族三塩基酸無水物１．０モルに対して芳香族ジイソシ
アネートを０．８〜１．１モルとすることが好ましく、
０．９５〜１．０８モルとすることがより好ましい。

【００１１】ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量は、
３００００〜５００００の範囲とされる。数平均分子量
が３００００未満であると、耐熱性が低下し、５０００
０を超えると、最終的に得られる樹脂組成物の粘度が高
くなり、塗装時の作業性に劣る。本明細書において、数
平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
（ＧＰＣ）等の分析機器を用いて測定し、標準ポリスチ
レンの検量線を用いて換算した値である。ポリアミドイ
ミド樹脂の数平均分子量は、樹脂合成時に樹脂をサンプ
リングして測定し、目的の数平均分子量になるまで合成
を継続することにより上記範囲に管理される。

【００１２】本発明に用いられる（Ａ）成分の部分ケン
化ワックスとしては、例えば、下記の式で表される化合
物及びその誘導体が挙げられる。

【化１】 〔式中、Ｒ及びＲ′はそれぞれ独立に炭素数２８〜３２
の炭化水素基を示す〕 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の使用量は、上記のポリアミドイ
ミド樹脂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。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（Ｂ）成分の酸変性型
低分子量ポリエチレンとしては、低分子量ポリエチレン
と無水酢酸等を反応させて得られ、アルコール、アミ
ン、イソシアネートと反応性のカルボキシル基等の極性
基を導入したもの、低分子量ポリエチレンを酸素の存在
下に加熱してカルボキシル基を導入したもの等がある。
酸変性型低分子量ポリエチレンとしては、数平均分子量
が５０００以下、好ましくは１０００〜４０００、さら
に好ましくは１２００〜３２００であるものとする。数
平均分子量が５０００を超えると、分散性が劣り、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、三井ハイワックス１１０５Ａ、２２０３Ａ（三井石
油化学工業社製）などが挙げられる。酸変性型低分子量
ポリエチレンの酸価は、１〜１００であることが好まし
い。

【００１４】酸変性型低分子量ポリエチレンの使用量
は、上記のポリアミドイミド樹脂１００重量部に対して
０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜５重量部とさ
れる。この使用量が０．１重量部未満であると、滑り性
の向上効果がなく、１０重量部を超えるとエナメル線の
外観が低下し、組成物が短時間で層分離する。部分ケン
化エステルワックスと酸変性型低分子量ポリエチレンと
は相溶性に優れ、これらを併用することにより本発明の
電気絶縁用樹脂組成物における分散が均一で相分離しな
いので好ましい。

【００１５】本発明の樹脂組成物に用いられる（Ｃ）成
分の金属塩をさらに配合すると滑り性及び耐摩耗性がさ
らによくなる。この金属塩は、電気絶縁用樹脂組成物の
焼付の際の塗膜表面の熱劣化を防ぎ、得られたエナメル
線の滑り性を向上させる。金属塩の金属成分としては、
銅、マンガン、コバルトなどが挙げられ、これらの塩と
しては、例えば、酢酸銅、サリチル酸銅、ステアリン酸
銅、塩化銅（II）、乳酸マンガン、酢酸マンガン、サリ
チル酸マンガン、酢酸コバルト、ナフテン酸コバルト、
オクチル酸コバルトなどが挙げられ、これらは単独で又
は２種以上を組み合わせて用いることができる。金属塩
の添加量は、上記のポリアミドイミド樹脂１００重量部
に対して０．０００１〜１重量部、好ましくは０．００
１〜０．０５重量部とされる。使用量が０．０００１重
量部未満では、滑り性向上効果が不充分であり、１重量
部を超えるとエナメル線の外観及び他の特性に悪影響を
及ぼす。

【００１６】上記の金属塩とともに、３，５−ジ第三ブ
チル−４−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエ
ステル等のフェノール系老化防止剤、Ｎ，Ｎ−ジ−２−
ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系老化防
止剤を併用することもできる。

【００１７】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、上記の
ポリアミドイミド樹脂に上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）
成分を添加することによって得られる。これらの添加方
法には特に制限はないが、例えば、（Ａ）成分の部分ケ
ン化エステルワックスと（Ｂ）成分の酸変性型ポリエチ
レンを有機溶剤に分散させ、これを塩基性極性溶媒に溶
解したポリアミドイミド樹脂溶液に添加し、さらに
（Ｃ）成分の金属塩を有機溶剤に溶解又は分散させてポ
リアミドイミド樹脂溶液に添加する方法がある。（Ａ）
成分の部分ケン化エステルワックス、（Ｂ）成分の酸変
性型ポリエチレン及び（Ｃ）成分の金属塩の溶解又は分
散には、キシレン、ソルベントナフサなどが用いられ
る。ポリアミドイミド樹脂溶液は、ポリアミドイミド樹
脂を上記の塩基性極性溶媒に溶解したものである。

【００１８】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、通常、
固形分を２０〜４０重量％の範囲として用いることが好
ましい。本発明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し、焼付けてエナメル線を
得ることができる。本発明の電気絶縁用樹脂組成物を用
いることにより、組成物の各成分が良好に分散すると同
時に外観、滑り性、耐摩耗性などに優れたエナメル線を
得ることができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれによって制限されるものではな
い。なお、例中の「部」は、「重量部」を意味する。

【００２０】実施例１ キシレン３２部にヘキストワックスＯＰ（部分ケン化エ
ステルワックス、ヘキストジャパン社製、商品名）及び
三井ハイワックス１１０５Ａ（三井石油化学工業社製の
酸変性型低分子量ポリエチレンの商品名、数平均分子量
１５００）をそれぞれ８部加えて加熱溶解し、これを室
温のキシレン１１２部に急激に攪拌しながら一気に投入
して、均一なワックス分散液を得た。次に、４，４′−
ジフェニルメタンジイソシアネート２５２．８ｇ（１．
０１モル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０
モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン６６７．４ｇを２
リットルのフラスコに仕込み、攪拌しながら約５時間で
温度を１５０℃に上昇させ、この温度で５時間保温して
得られた数平均分子量が３５０００のポリアミドイミド
樹脂溶液２００部に、酢酸銅を０．１重量％溶解させた
Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液６部及び上記で得たワ
ックス分散液２４部を添加し、攪拌して分散させ、電気
絶縁用樹脂組成物を得た。

【００２１】実施例２ 実施例１において、三井ハイワックス１１０５Ａの代わ
りに、三井ハイワックス２２０３Ａ（三井石油化学工業
社製の酸変性型低分子量ポリエチレンの商品名、数平均
分子量２７００）を、酢酸銅の代わりに塩化銅（II）を
用い、ポリアミドイミド樹脂溶液を４，４′−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート２５２．８ｇ（１．０１モ
ル）、無水トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モ
ル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン６６７．４ｇを２リ
ットルのフラスコに仕込み、攪拌しながら約５時間で温
度を１５０℃に上昇させ、この温度で８時間保温して得
られた数平均分子量が４８０００のポリアミドイミド樹
脂溶液とした以外は、実施例１と同様にして電気絶縁用
樹脂組成物を得た。

【００２２】比較例１ 実施例１において、三井ハイワックス１１０５Ａの代わ
りに、ヘキストワックスＰＥ１３０（ヘキストジャパン
社製の低分子量ポリエチレンの商品名、数平均分子量３
０００）を、酢酸銅の代わりに塩化銅（II）を用い、ポ
リアミドイミド樹脂溶液を４，４′−ジフェニルメタン
ジイソシアネート２５２．８ｇ（１．０１モル）、無水
トリメリット酸１９２．１ｇ（１．０モル）、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン６６７．４ｇを２リットルのフラス
コに仕込み、攪拌しながら約５時間で温度を１５０℃に
上昇させ、この温度で８時間保温して得られた数平均分
子量が４８０００のポリアミドイミド樹脂溶液とした以
外は、実施例１と同様にして電気絶縁用樹脂組成物を得
た。

【００２３】試験例 実施例１〜２及び比較例１で得られた電気絶縁用樹脂組
成物を用いて下記に示す焼付け条件に従って直径１．０
mmの銅線に塗布し、焼付けを行い、エナメル線を製造し
た。 下地：ＨＩ−４０６（ポリアミドイミド樹脂ワニス、日立化成工業社製） ：ダイス７回 上地：各実施例又は比較例で得た電気絶縁用樹脂組成物；ダイス１回 焼付け炉：竪型熱風炉（炉長５ｍ） 炉温：入口／出口＝３２０℃／４３０℃ 線速：１４ｍ／分

【００２４】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なかった。各エナメル線皮膜の
特性を下記の方法により試験し、結果を表１に示した。 （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本のエナメル線
を同一面上に末広がり状に張設し、この上にこの４本の
エナメル線と交差するように上記供試エナメル線と同じ
エナメル線を２本平行に張設したソリを乗せ、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
ジェント目盛で読み取った。なお、ソリの荷重は１００
ｇに設定した。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１から、本発明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、比較例１のものと比べ
て滑り性及び耐摩耗性が良好であることが分かる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物を用いれ
ば、滑り性及び耐摩耗性に優れ、外観が良好なエナメル
線を得ることができ、近年の過酷な巻線、加工・組立作
業に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 91:06 23:26）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数平均分子量が３００００〜５００００
   のポリアミドイミド樹脂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重量部及び
   （Ｂ）数平均分子量５０００以下の酸変性型低分子量ポ
   リエチレン０．１〜１０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】 さらに、（Ｃ）金属塩０．０００１〜１
   重量部を含有してなる請求項１記載の電気絶縁用樹脂組
   成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２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し、焼
   付けてなるエナメル線。