JPH11501687A - 線材用被覆剤およびその製造法 - Google Patents

線材用被覆剤およびその製造法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、多価アルコールをナフタリンジカルボン酸および/またはそのエステル化可能な誘導体と、場合によっては他のジカルボン酸および/またはジカルボン酸誘導体との混合物で触媒、有機溶剤および添加剤の添加下にならびに場合によってはイミド含有またはイミド形成性出発物質を使用しながらエステル化することによって得られた、遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一緒のポリエステル樹脂もしくはポリエステルイミド樹脂またはヒドロキシル基含有ポリエステルを含有する線材用被覆剤に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 線材用被覆剤およびその製造法 本発明は、遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分 を有するポリエステル樹脂もしくはポリエステルイミド樹脂またはヒドロキシル 基含有ポリエステルを含有する線材用被覆剤に関する。 現在、通常使用されている線材被覆剤は、例えば溶剤中の遮断されたイソシア ネート基を有するポリエステル、ポリエステルイミドおよびヒドロキシ基含有ポ リエステルのような典型的な結合剤の一般的な溶液の形、場合によっては市販の 炭化水素屑との組合せ物である。 ポリエステル樹脂を基礎とする線材用被覆剤は、例えば米国特許第33427 80号明細書、米国特許第3249578号明細書、欧州特許第144281号 明細書およびPCT/EP92/02776の記載から公知である。ヒドロキシ ル成分としては、記載された刊行物におけるトリス−(2−ヒドロキシエチル) −イソシアヌレート(THEIC)が使用される。 ポリエステル樹脂を基礎とする線材用被覆剤で被覆された線材は、塗膜が銅線 材に対して良好な付着力を有していることを示す。更に、被覆された線材は、使 用されるポリエステル樹脂がTHEICで変性されている場合に高い熱圧力を有 する。 更に、PCT/EP92/02776の記載から、ビスマレインイミド樹脂の 混入によってTHEICで変性されたポリエステル被覆剤の性質水準により、特 に熱衝撃安定性および熱圧力が著しく上昇され得ることは、公知である。 ポリエステル樹脂を基礎とする線材用被覆剤の欠点は、ポリエステル樹脂ラッ カーで被覆された線材が僅かな熱衝撃を有することにある。従って、THEIC で変性されたポリエステル樹脂ラッカーは、線材用の2層ラッカー塗膜の形で、 ポリエステル樹脂被膜が下塗りラッカーを形成し、この下塗りラッカー上に例え ば上塗りラッカーとしてのポリアミドイミド線材用ラッカーが施こされるように して使用される。 ポリエステルイミド樹脂は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第1445 263号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第1495100号明細書 ならびにWO91/07469(PCT−EP90/01911)の記載から公 知である。このポリエステルイミド樹脂は、良好な機械的、熱的および化学的な 性質に基づいて機械製造において幅広い用途が見い出された。上塗りラッカーと してのポリアミドイミドを用いての2層塗装については、ポリエステルイミドは 、熱的および化学的な性質の点で不向きである。 ポリウレタンを基礎とする電気絶縁用被覆剤は、例えばドイツ連邦共和国特許 第144749号明細書およびドイツ連邦共和国特許第1957157号明細書 に記載されている。この種の電気絶縁用被覆剤は、線材用被覆剤としての使用の 際に殊に良好な絶縁特性を示す。更に、この電気絶縁用被覆剤は、これが錫メッ キ可能であるという利点を有している。錫メッキ可能な絶縁された線材は、高め られた温度に加熱されたロウ浴中への浸漬の際に絶縁層を破壊しながら導体の光 沢のある金属を遊離し、したがってこの金属は、導電性化合物に対して直接に得 ることができる。この場合に重要なことは、絶縁用ラッカー層を除去するための 時間ができるだけ短いことにある。ロウ付け条件下での大きな熱不安定性による 要件は、電気的構成部材に使用される被覆された線材によって要求される高い熱 安定性と対峙する。ロウ付け可能なラッカー線材の改善された熱安定性による前 記要件は、線材の迅速な加工を達成する短い錫メッキ時間とは原理的に相容れな いものである。 従って、本発明の基礎となる課題は、これまでに公知の被覆剤の欠点を回避し 、ひいては特性プロフィールを著しく改善する、ポリエステル樹脂もしくはポリ エステルイミド樹脂またはヒドロキシル基含有ポリエステルを遊離イソシアネー ト基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一緒に含有する線材用被覆剤 を提供することにある。本発明による線材用被覆剤は、殊に貯蔵安定性であり、 殊に銅線材に対する良好な付着力、できるだけ高い熱圧力および高い熱衝撃を示 すはずである。更に、線材用被覆剤は、加工に有利な粘度の場合にできるだけ高 い固体含量を有するはずである。ポリウレタン線材用被覆剤を使用する場合には 、同時に短縮された錫メッキ時間が達成されるはずである。 この課題は、意外なことに、線材用被覆剤がナフタリンジカルボン酸および/ またはそのエステル化可能な誘導体を用いて場合によっては他のジカルボン酸お よび/またはそのジカルボン酸誘導体との混合物でエステル化されている多価ア ルコール、触媒、有機溶剤および添加剤ならびに場合によってはイミド基含有も しくはイミド基形成性の出発物質からなることによって解決される。 従って、引用された公知技術水準とは異なり、本発明によれば、カルボン酸成 分としてナフタリンジカルボン酸またはその誘導体が使用される。意外なことに 、ナフタリンジカルボン酸もしくはその誘導体を用いての変性によって、導電体 、殊に銅線材に極めて良好に付着しかつ卓越した技術的特性を有する被覆を生じ る線材用被覆が得られることは、予想することができなかった。特に、ナフタリ ンジカルボン酸を用いて製造された被覆は、加工に有利な粘度の際に高い熱圧力 および熱衝撃ならびに良好な貯蔵安定性および高い固体含量を示す。 適当なナフタリンジカルボン酸は、殊に1,4−ナフタリンジカルボン酸、1 ,8−ナフタリンジカルボン酸、2,3−ナフタリンジカルボン酸および2,6 −ナフタリンジカルボン酸である。特に有利なのは、2,6−ナフタリンジカル ボン酸である。 また、この化合物のエステルおよび酸ハロゲン化物も使用可能である。使用可 能なエステル化可能の誘導体には、殊にメチルナフタレート、エチルナフタレー ト、プロピルナフタレート、ブチルナフタレート、アミルナフタレート、ヘキシ ルナフタレートおよびオクチルナフタレートが挙げられる。前記化合物の半エス テル、ジアルキルエステルならびに混合物は、使用可能である。 ナフタリンジカルボン酸もしくはその誘導体は、単独の酸成分として使用する ことができるかまたは別のカルボン酸との混合物で使用することができる。 このようなナフタリンジカルボン酸もしくはその誘導体との混合物に適したカ ルボン酸は、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸およびそのエステル 化可能な誘導体、例えばメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、 ブチルエステル、アミルエステル、ヘキシルエステルおよびオクチルエステルで ある。また、この場合には、前記化合物の半エステル 、ジアルキルエステルならびに混合物も使用可能である。上記のナフタレートの 場合と同様に、酸ハロゲン化物もこれに該当する。 また、本発明によれば、脂肪族ジカルボン酸、例えば蓚酸、マロン酸、琥珀酸 、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン 酸、フマル酸またはソルビン酸もこれに該当する。ナフタリンジカルボン酸と記 載された他のカルボン酸との割合は、結合剤が全カルボン酸100モル%に対し てナフタリンジカルボン酸1〜100モル%および他のジカルボン酸0〜99モ ル%を含有するように選択される。 次に、本発明による線材用被覆剤の製造に使用可能な成分について詳細に記載 する: ポリエステルの製造は、記載されたナフタリンジカルボン酸または誘導体を単 独でかまたは別のジカルボン酸もしくはその誘導体と一緒に多価アルコールを用 いて適当な触媒の存在下にエステル化することによって行なわれる。 適当なアルコールは、殊にジオールおよびトリオールである。例は、エチレン グリコール、1,2−プロピレングリコールおよび1,3−プロピレングリコー ル、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオールおよび1,4−ブタンジ オール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリ コール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメ チロールプロパンおよびTHEICである。最後に記載されたトリオールは、ポ リエステル樹脂に有利に使用される。このトリオールの使用により、線材用被覆 剤の特に高い軟化温度が生じる。 特に好ましくは、ジオールとトリオールとの混合物が使用される。この場合に は、殊にエチレングリコールとTHEICとの混合物が使用される。 この成分の量は、ポリエステルが1.1:1〜2.0:1、有利に1.15: 1〜1.60:1のヒドロキシル基とカルボキシル基との比を有するように選択 される。 好ましくは、ポリエステル樹脂を基礎とする本発明による線材用被覆剤におい て、エチレングリコール、THEIC、2,6−ナフタリンジカルボン酸ジメチ ルエステルおよびジメチルテレフタレートが使用される。ポリエステルのヒドロ キシル価は、特にKOH95〜280mg/gの範囲内にある。 本発明によれば、触媒は、使用混合物に対して0.01〜5重量%、特に0. 3〜3重量%の量で使用される。この場合には、特に常用のエステル化触媒、例 えば重金属塩、有機チタン酸塩、セリウム化合物および有機酸が重要である。 重金属塩の例は、酢酸鉛および酢酸亜鉛である。使 用可能なチタン酸には、例えば立方晶系−n−ブチルチタネート、テトライソプ ロピルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラフェニルチタネート、テ トラクレシルチタネート、テトラキシレニルチタネートまたはトリエタノールア ミンチタネートが属する。使用可能な有機酸の1例は、p−トレオールスルホン 酸である。 本発明による線材用被覆に適当な有機溶剤は、クレゾール系有機溶剤および非 クレゾール系有機溶剤である。例は、クレゾール、キシレノール、フェノール、 フェニルグリコール、ブチルグリコール、メチルジグリコール、エチルジグリコ ール、ブチルジグリコールである。また、グリコールエーテルエステル、例えば メチルグリコールアセテート、エチルグリコールアセテートおよびブチルグリコ ールアセテートがこれに該当する。 他の例は、環式カルボネート、例えばエチレンカルボネート、ポリプロピレン カルボネート、環式エステル、例えばγ−ブチロラクトンならびに別の溶剤、例 えばジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリ ドンおよびベンジルアルコールであり、これらは、場合によっては記載された溶 剤との組合せ物で使用される。 有機溶剤は、一部は希釈剤と一緒に使用されることができる。有利には、純粋 な溶剤もしくは溶剤混合物 、例えばキシロール、トルオール、エチルベンゾール、クモール、ソルベントナ フサ(Solventnaphtha(登録商標))、ソルベッソ(Solvesso(登録商標))お よびシェルゾル(Shellsol(登録商標))型が使用される。 好ましくは、ポリエステル樹脂を基礎とする本発明による線材用被覆剤は、フ ェノール樹脂含量を含めて線材用被覆剤の全重量に対してフェノール樹脂0.5 〜5.0重量%、特に4.0重量%までを含有する。 適当なフェノール樹脂は、フェノール、置換フェノールまたはビスフェノール Aとホルムアルデヒドとの公知の縮合生成物である。フェノール樹脂の性質は、 フェノール成分およびアルデヒド成分の種類、製造の際に調節されるpH値およ び両反応成分の量比に依存する。また、本発明によれば、フェノール樹脂は、重 縮合の際の別の化合物の導入ならびにフェノール樹脂の事後の変性および反応過 程の様々な実施によって変性させることができる。勿論、ホルムアルデヒドとの 縮合生成物とともに別のアルデヒドを有するものも使用可能である。 従って、特に良好な性質を有する被覆は、次のような組成を有している:線材 用被覆の全重量に対してポリエステル樹脂30〜55重量%、触媒0.5〜2. 5重量%、特に触媒0.5〜1.5重量%、フェノール樹脂0.5〜5.0重量 %、特に0.5〜4.0重 量%および有機溶剤または溶剤混合物40〜67重量%、この場合この線材用被 覆の全重量は、100重量%である。更に、本発明による線材用被覆剤は、なお 常用の助剤および添加剤を含有することができる。好ましいのは、成分の全重量 に対して1重量%までの量である。 線材用被覆剤のための助剤としては、例えば流展性を改善するメラミン樹脂ま たはポリアクリレートを基礎とする流展剤を使用することができる。 本発明によるポリエステル樹脂を製造するための常法は、アルコールをカルボ ン酸成分と有機溶剤中、特にクレゾール中で縮合させ、かつ触媒、場合によって はフェノール樹脂と他の助剤および添加剤を混合させることにある。個々の成分 は、上記の量比で使用される。 本発明による線材用被覆剤は、記載されたポリエステル樹脂を線材用被覆剤の 全重量に対して15〜65重量%、特に25〜55重量%、殊に30〜55重量 %の量で含有することができる。特に好ましいのは、40〜50重量%である。 線材用被覆剤は、常用の線材用塗装機を用いて加工される。この場合、それぞ れ必要とされる塗膜厚さは、数回の個別塗りによって構成され、この場合それぞ れ個々のラッカー塗りは、新たなラッカー塗りの前に気泡がないように硬化され る。典型的な炉温度は、3 00〜550℃の間にある。 記載された方法で得られた線材用被覆剤は、導入されたナフタリンジカルボン 酸が高い分子量を有しかつ剛性の構造を有しているとしても、意外なことに、貯 蔵安定性であり、かつ加工に有利な粘度の際に高い固体含量を有している。従っ て、当業者によれば、ポリエステル樹脂が高い結晶化度、ひいては難溶性を有す ることは、予想することができた。 本発明による線材用被覆剤から塗装および焼き付け後に得られる被覆は、導電 体、殊に銅線材上で意外に良好な付着力を有する。意外なことに、本発明による 線材用被覆剤から生じる被膜は、極めて良好な特性プロフィールを有することが 見い出された。本発明による被膜で被覆された線材が卓越した熱圧力を有するだ けでなく、顕著な熱衝撃安定性および複素誘電率の損失係数tan δの著しく 急激な上昇を有することは、殊に予想することができなかった。この種の高度な 特性水準は、これまでに記載された方法で変性されていないポリエステル線材用 ラッカーを用いて達成することができなかった。 本発明によれば、同様に使用可能なポリエステルイミド樹脂の製造は、上記の ナフタリンジカルボン酸もしくはその誘導体または該化合物と他のカルボン酸も しくはその誘導体との混合物を多価アルコールで、場合によってはオキシカルボ ン酸を添加しながらイミド 基形成性出発物質の使用下にエステル化することによって行なわれる。また、遊 離酸およびアルコールの代わりに、これらの反応性誘導体を使用することもでき る。 多価アルコールとしては、ポリエステル樹脂の製造の場合と同様に、ジオール ならびにトリオールがこれに該当する。例は、エチレングリコール、1,2−プ ロピレングリコールおよび1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオ ール、1,3−ブタンジオールおよび1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタ ンジオールおよびネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ ングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンおよびTHEICである。 最後に記載されたトリオールは、有利に使用される。このトリオールの使用によ り、得られたラッカー被覆剤の軟化温度の上昇が生じる。 イミド基形成性出発物質は、例えば1つの化合物が5員の環式カルボン酸無水 物基および少なくとも1個の他の官能基を有し、別の化合物が1級アミノ基以外 になお少なくとも1個の他の官能基を有するような化合物の間での反応によって 得ることができる。この他の官能基は、なかんずくカルボキシル基またはヒドロ キシル基である。しかし、また他の1級アミノ基またはカルボン酸無水物基を使 用することもできる。 使用可能なアミンの例は、殊にジ1級ジアミン、例 えばエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノ ナメチレンジアミンおよび別の脂肪族ジ1級ジアミンである。更に、芳香族ジ1 級ジアミン、例えばジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルケトン、ジ アミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルスルホキシド、ジアミノジフェ ニルエーテル、ジアミノジフェニルチオエーテル、フェニレンジアミン、トルイ レンジアミンが当てはまる。最後に、脂環式ジアミン、例えば4,4′−ジシク ロヘキシルメタンジアミンが当てはまる。更に、他の官能基を有するアミノ基含 有化合物としては、アミノアルコール、例えばモノエタノールアミンおよびモノ プロパノールアミン、さらにアミノカルボン酸、例えばグリシン、アミノプロピ オン酸、アミノカプロン酸またはアミノ安息香酸も使用可能である。 ポリエステルイミド樹脂を製造するために、公知の触媒が使用される。例えば 、重金属塩、酢酸鉛、酢酸亜鉛、さらに有機チタン酸塩、例えばテトラ−n−ブ チルチタネート、セリウム化合物ならびに有機酸、例えばp−トルオールスルホ ン酸が当てはまる。ポリエステルイミドを硬化する際の触媒としては、記載され た触媒を有利に結合剤に対して5重量%まで、特に3重量%までの含量で同様に 使用することができる。 ポリエステルイミドは、本発明による線材用被覆剤中で通常、15〜65重量 %、特に15〜60重量% 、殊に25〜55重量%の量で使用される。特に好ましい範囲は、線材被覆剤の 全重量に対して30〜55重量%、殊に30〜50重量%である。 本発明によれば、同様にポリウレタンを基礎とする使用可能な線材用ラッカー は、一般にKOH 200〜900mg/g、有利にKOH 250〜750m g/gのOH価を有する1つまたはそれ以上のヒドロキシル基含有ポリエステル と1つまたはそれ以上の遮断されたイソシアネート付加物との組合せ物を含有す る。 ヒドロキシル基含有ポリエステルの製造のためには、ポリエステルもしくはポ リエステルイミド樹脂の製造の場合と同様の構成成分(ポリカルボン酸およびポ リオール)および同様の反応条件を使用することができる。 適当なポリカルボン酸は、上記に記載されている。遊離酸またはその誘導体を 使用してもよい。ナフタリンジカルボン酸もしくはその誘導体は、単独でかまた は上記のポリカルボン酸もしくはその誘導体との混合物で使用される。 イミド基を有するヒドロキシル基含有ポリエステルの変性により、これから形 成されたポリウレタン線材用ラッカーの熱的性質は、改善される。イミド基の変 性のためには、ポリエステルイミドの記載の場合と同様にイミド基形成性出発物 質が適当である。 適当なアルコールは、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコ ールおよび1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3− ブタンジオールおよび1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネ オペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリ セリン、トリメチロールプロパンおよびTHEICである。ジオールとトリオー ルとの混合物は、有利に使用される。 製造に適当な触媒および溶剤は、ポリエステルおよびポリエステルイミドの製 造のために上記に記載されたようなものに相当する。即ち、常用のエステル化触 媒、例えば重金属塩、有機チタン酸塩、セリウム化合物および有機酸が当てはま る。それに応じて、有機溶剤には、特にクレゾール系溶剤および非クレゾール系 溶剤が挙げられる。 イソシアネート付加物は、ジイソシアネートをポリオールと反応させることに よって得られ、この場合この化合物の量は、NCO:OH当量比が1:2〜9: 1の間にあるように選択される。この付加物の残りの遊離イソシアネート基は、 遮断剤と反応される。 しかし、勿論、イソシアネートをまず遮断剤と反応させ、残りの遊離イソシア ネート基をジオールと反応させることも可能である。 イソシアネート付加物の構成は、有利にイソシアネ ート基に対して不活性の、生じるポリウレタンを良好に溶解する溶剤中で触媒の 存在下に30〜120℃の温度で実施される。適当なジイソシアネートの例は、 テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4− シクロヘキシレンジイソシアネート、1,2−シクロヘキシレンジイソシアネー ト、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネー ト、2,5−トルイレンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネー ト、4,4′−ビスフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシ アネート、1,4−ナフチレンジイソシアネート、1−イソシアナトメチル−5 −イソシアナト−1,3−3−トリメチルシクロヘキサン、ビス−(4−イソシ アネートシクロヘキシル)メタン、ビス−(4−イソシアネートフェニル)メタ ンおよび4,4′−ジイソシアナトジフェニルエーテルである。好ましくは、ト ルイレンジイソシアネートおよびビス−(4−イソシアナトフェニル)メタンが 使用される。 付加物の形成に適当なポリオールの例は、トリメチロールプロパン、ネオペン チルグリコール、グリセリン、ヘキサントリオール、ペンタエリトリット、エチ レングリコールおよびプロピレングリコールである。好ましくは、トリメチロー ルプロパンが使用される。特に好ましいのは、トリメチロールプロパン1モルと トルイレンジイソシアネートおよび/またはビス−4−(イソシアナトフェニル )メタンである。 遊離イソシアネート基の遮断には、全ての公知の遮断剤が適当である。適当な 化合物の例は、脂肪族、脂環式または芳香族アルコール、例えばブタノール、イ ソブタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、シクロペンタノ ール、ベンジルアルコール、フェノール、クレゾールである。更に、ヒドロキシ アルキルエーテル、例えばブチルグリコール、アミン、例えばジ−n−ブチルア ミン、ジ−n−ヘキシルアミン、オキシム、例えばメチルエチルケトオキシム、 ジエチルケトオキシム、ヒドロキシルアミンおよびラクタム、例えばε−カプロ ラクタムならびにその反応性によって遮断剤とイソシアネートとの反応を可能に する水素原子を有する別の化合物を挙げることができる。 好ましい遮断剤としては、フェノールおよびクレゾールが使用される。 ヒドロキシル基含有ポリエステルおよび遮断されたイソシアネート付加物は、 本発明による線材用被覆剤において通常、15〜65重量%、特に25〜55重 量%の量で使用される。特に好ましい範囲は、使用される線材用被覆剤の全体量 に対して18〜40重量%、殊に25〜35重量%である。この場合、遮断され たイソシアネート付加物の量は、ヒドロキシル基含有 ポリエステル100重量部当たり150〜500重量部の間にある。 ポリウレタンを基礎とする被覆剤は、記載された成分と共に、なお常用の助剤 および添加剤を結合剤の重量に対してかもしくは結合剤および硬化剤の重量に対 して有利に0〜1重量%の範囲内で含有する。線材用被覆剤のための助剤として は、例えば流展性を改善するフェノール樹脂もしくはメラミン樹脂または例えば ポリアクリレートを基礎とする別の常用の流展剤が使用される。 ポリウレタン樹脂を基礎とする線材用被覆剤は、一般になお触媒を含有する。 通常、ヒドロキシル基含有ポリエステルおよび遮断されたイソシアネート付加物 の全重量に対して0.5〜2.0重量%の量で使用される金属塩、例えば酢酸亜 鉛またはアミンが当てはまる。 ポリウレタンを基礎とする本発明による被膜は、意外なことに、短縮された亜 鉛メッキ時間を示す。同時に、要求は改善された熱安定性により満たされる。 その上、被覆剤は、良好な貯蔵安定性および銅線材上への良好な付着力を示す 。意外なことに、記載された性質だけでなく、卓越した熱圧力および顕著な熱衝 撃安定性ならびに複素誘電率の損失係数tan δの著しく急激な上昇も達成さ れる。更に、意外なことに、本発明による被覆剤は、取出し速度に対して20% の増大率で加工することができる。次に、本発明を実施例につき詳説する。 本発明による線材用被覆剤に使用される結合剤(遮断されたイソシアネート付 加物と一緒にポリエステル、ポリエステルイミド、ヒドロキシル基含有ポリエス テル)は、溶融縮合の処理によるかまたは適当な溶剤中、例えばクレゾール、キ シレノール、N−メチルピロリドン、メチルジグリコール、エチルジグリコール またはエチレングリコール中での溶液縮合によって得ることができる。 実施例: 2,6−ナフタリンジカルボン酸含有THEICポリエステル線材用ラッカーの 製造 例1: エチレングリコール53.81g、クレゾール29.30g、ジメチルテレフ タレート100.43g、2,6−ナフタリンジカルボン酸ジメチルエステル1 26.31g、THEIC 118.87gおよびチタン酸ブチル0.31gか ら、200℃への加熱によってKOH 140〜260mg/gのヒドロキシル 価を有するポリエステル樹脂を得る。THEICにより変性されたポリエステル 樹脂を150〜180℃でクレゾール298.15gおよびキシレノール108 .38g中に溶解する。室温への冷却後、ソルベントナフサ104.27g、チ タン酸ブチル19.48g および市販のフェノール樹脂40.69gを添加する。 粘度(23℃):540mPas 固体含量(1g、1時間、180℃):39.0% 例2: エチレングリコール49.14g、クレゾール26.76g、2,6−ナフタ リンジカルボン酸ジメチルエステル230.68g、トリス−2−ヒドロキシエ チルイソシアヌレート108.54gおよびチタン酸ブチル0.27gから、2 00℃への加熱によってKOH 140〜260mg/gのヒドロキシル価を有 するポリエステル樹脂を得る。THEICにより変性されたポリエステル樹脂を 150〜180℃でクレゾール300.66gおよびキシレノール98.97g 中に溶解する。室温への冷却後、ソルベントナフサ130.04g、チタン酸ブ チル17.79gおよび市販のフェノール樹脂37.15gを添加する。 粘度(23℃):550mPas 固体含量(1g、1時間、180℃):35.1% 例3: エチレングリコール21.48g、クレゾール21.44g、2,6−ナフタ リンジカルボン酸ジメチルエステル191.25g、THEIC 171.26 gおよびチタン酸ブチル0.24gから、200℃への加熱によってKOH 1 40〜260mg/gのヒ ドロキシル価を有するポリエステル樹脂を得る。THEICにより変性されたポ リエステル樹脂を150〜180℃でクレゾール388.79g中に溶解する。 室温への冷却後、ソルベントナフサ160.00g、チタン酸ブチル14.75 gおよび市販のフェノール樹脂30.79gを添加する。 粘度(23℃):820mPas 固体含量(1g、1時間、180℃):40.6% 例4:(比較例) THEICにより変性されたポリエステルラッカーの製造 エチレングリコール55.24g、クレゾール30.08g、ジメチルテレフ タレート206.20g、THEIC 122.03gおよびチタン酸ブチル0 .32gから、200℃への加熱によってKOH 140〜260mg/gのヒ ドロキシル価を有するポリエステル樹脂を得る。THEICにより変性されたポ リエステル樹脂を150〜180℃でクレゾール306.07gおよびキシレノ ール111.26g中に溶解する。室温への冷却後、ソルベントナフサ107. 03g、チタン酸ブチル20.00gおよび市販のフェノール樹脂41.77g を添加する。 粘度(23℃):530mPas 固体含量(1g、1時間、180℃):39.0% 例1〜4で得られたラッカーを標準の線材用塗装機 を用いて塗装する。単層塗装および2層塗装を実施した。2層塗装の場合、ポリ エステル用線材ラッカーを下塗りラッカーとして使用し、上塗りラッカーとして の市販のポリアミドイミド線材用ラッカー、特にアロターム(Allotherm)60 2L−35(Dr.Beck,BASF L+F)でインラインで上塗りした。この方法は、 公知であり、かつ公知技術水準である。 塗装条件: 単層塗装 炉: MAG AW/1A 温度: 520℃ 塗装システム: ノズル 線材の直径: 0.71mm 取出し速度: 32m/min 通過数: 10 増大度: 2L 2層塗装 炉: MAG AW/1A 温度: 520℃ 塗装システム: ノズル 線材の直径: 0.71mm 取出し速度: 30m/min 通過数: 下塗りラッカー:8 上塗りラッカー:2 増大度: 2L 塗装した線材をIEC851により試験した。結果は、次の第1表に纏められ ている: THEICにより変性されたポリエステルラッカーで単層塗装された線材(例 4)は、25%の前伸びを有する巻き1×dの場合に極めて良好な付着力を示し 、かつ400℃の高い軟化温度を示す。欠点は、155℃の弱い熱衝撃1×dお よび複素誘電率の損失係数tan δのあまり急激でない上昇にある。しかし、 THEICにより変性されたポリエステルラッカーは、下塗りラッカーとして使 用してもよく、ポリアミドイミド上塗りラッカーで上塗りしてもよい。この所謂 2層線材は、公知技術水準のものである。下塗りラッカーは、こうして形成され た絶縁部において良好な付着力とともに高い軟化温度を保証し、一方で、被覆ラ ッカーは、高い熱衝撃安定性をもたらす。 例1〜3で得られた本発明による線材用ラッカーは、銅線材上で標準に相応す る良好な付着力を有し、かつ顕著な表面品質を示す。単層塗装された線材は、熱 衝撃安定性および熱圧力の点で、常用のTHEICポリエステルで塗装された線 材の水準を明らかに上廻っている。本発明による線材用ラッカーで塗装された線 材は、0〜10%の前伸びで熱衝撃1×d、200℃を示し、かつ420〜45 0℃の熱圧力を示す。複素誘電率の損失係数tan δの急激な上昇は、165 ℃〜179℃の間にある。この線材の価値の水準は、IEC317−8により規 定された、ポリエステルイミドで塗装されたクラス180の線材に相応する。上 塗りラッカーなしに専らポリエステル線材用ラッカーで塗装された熱的クラス1 80の線材は、これまでに公知ではない。 また、2層塗装された線材は、熱衝撃安定性および熱圧力の点で、下塗りラッ カーとしての常用のTHEICポリエステルで塗装された2層線材の水準を明ら かに上廻っている。本発明による線材用ラッカーで塗装された2層線材は、0〜 25%の前伸びで熱衝撃1×d、300℃を示し、かつ420〜450℃の熱圧 力を示す。複素誘電率の損失係数tan δの急激な上昇は、164℃〜190 ℃の間にある。 例5: 2,6−ナフタリンジカルボン酸含有のイミド変性ポリエステル1の製造 エチレングリコール59.76g、グリセリン59.79g、キシロール23 .11g、ジメチルテレフタレート87.30g、2,6−ナフタリンジカルボ ン酸ジメチルエステル109.79gおよびチタン酸ブチル0.36gから、2 00℃への加熱によってポリエステル樹脂を得る。この場合には、留出物65. 82gが得られる。200℃で直ちにクレゾール354.79gを添加し、90 ℃への冷却後に、ジアミノジフェニルメタン76.26gおよび無水トリメリッ ト酸148.13gを添加する。200℃への加熱によって、イミド変性された ポリエステルを得る。この 場合には、さらに留出物30.79gが生じる。140℃に冷却し、クレゾール 40.42gおよびソルベントナフサ40.29gを添加する。 粘度、23℃:55Pas 固体含量(2g、1時間、200℃):51% 例6: ナフタリンジカルボン酸含有のイミド変性ポリエステル2の製造 エチレングリコール58.60g、グリセリン58.60g、キシロール22 .47g、2,6−ナフタリンジカルボン酸エステル215.30gおよび酸化 鉛(II)0.17gから、200℃への加熱によってポリエステル樹脂を得る 。この場合には、留出物63.73gが得られる。200℃で直ちにクレゾール 347.48gを添加し、90℃への冷却後に、ジアミノジフェニルメタン74 .79gおよび無水トリメリット酸145.27gを添加する。200℃への加 熱によって、イミド変性されたポリエステルを得る。この場合には、さらに留出 物26.77gが生じる。140℃に冷却し、クレゾール38.66gおよびソ ルベントナフサ38.66gを添加する。 粘度、23℃:60Pas 固体含量(2g、1時間、200℃):52% 例7:(比較例) イミド変性ポリエステルの製造 エチレングリコール61.21g、グリセリン61.21g、キシロール23 .47g、ジメチルテレフタレート178.76gおよび酸化鉛(II)0.1 8gから、200℃への加熱によってポリエステル樹脂を得る。この場合には、 留出物70.13gが得られる。200℃で直ちにクレゾール362.85gを 添加し、90℃への冷却後に、4,4′−ジアミノジフェニルメタン78.10 gおよび無水トリメリット酸151.70gを添加する。200℃への加熱によ って、イミド変性されたポリエステルを得る。この場合には、さらに留出物25 .13gが生じる。140℃に冷却し、クレゾール42.15gおよびソルベン トナフサ40.37gを添加する。 粘度、23℃:25Pas 固体含量(2g、1時間、200℃):50% 例8: ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 21.00g に、1,3−ブタンジオール7.19g、トリメチロールプロパン9.18gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート111.83gを添加する。 この混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が 12〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この 温度でクレゾール171. 71gおよびソルベントナフサ57.72gを添加する。この混合物を80〜1 00℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満の値を取るまでこの温度を 維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例5からのイミド変性されたエ ステル281.66g、クレゾール229.82g、ソルベントナフサ107. 74gおよびオクタン酸亜鉛2.15gを添加し、かつ3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 48秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 29.4% 例9: ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 22.25g に、1,3−ブタンジオール7.62g、トリメチロールプロパン9.73gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート118.51gを添加する。 この混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が 12〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この 温度でクレゾール181.96gおよびソルベントナフサ61.17gを添加す る。この混合物を80〜100℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満 の値を取るまでこの温度を維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例5 からのイミド変性されたエステル238.78g、クレゾール243.53g、 ソルベントナフサ114.17gおよびオクタン酸亜鉛2.28gを添加し、か つ3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 48秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 30.0% 例10: ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 19.63g に、1,3−ブタンジオール6.72g、トリメチロールプロパン8.58gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート104.48gを添加する。 この混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が 12〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この 温度でクレゾール160.47gおよびソルベントナフサ53.94gを添加す る。この混合物を80〜100℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満 の値を取るまでこの温度を維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例6 からのイミド変性されたエステル235.10g、クレゾール308.31g、 ソルベントナフサ100.72gおよびオクタン酸亜鉛2.05gを添加し、か つ3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 59秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 29.8% 例11: ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 17.22g に、1,3−ブタンジオール5.90g、トリメチロールプロパン7.52gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート91.66gを添加する。こ の混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が1 2〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この温 度でクレゾール140.68gおよびソルベントナフサ47.28gを添加する 。この混合物を80〜100℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満の 値を取るまでこの温度を維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例6か らのイミド変性されたエステル239.19g、クレゾール317.09g、ソ ルベントナフサ131.63gおよびオクタン酸亜鉛1.83gを添加し、かつ 3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 50秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 27.0% 例12: ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 17.62g に、1,3−ブタンジオール6.03g、トリメチロールプロパン7.69gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート93.72gを添加する。こ の混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が1 2〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この温 度でクレゾール143.92gおよびソルベントナフサ48.38gを添加する 。この混合物を80〜100℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満の 値を取るまでこの温度を維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例6か らのイミド変性されたエステル257.72g、クレゾール297.62g、ソ ルベントナフサ125.46gおよびオクタン酸亜鉛1.84gを添加し、かつ 3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 65秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 29.1% 例13(比較例) ポリウレタンラッカーの製造 30℃を下廻る温度で、1−メトキシプロピルアセテート−2 21.05g に、1,3−ブタンジオール7.21g、トリメチロールプロパン9.20gお よび4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート112.07gを添加する。 この混合物を撹拌しながら80〜100℃に加熱し、かつイソシアネート含量が 12〜17%の値を取るまでこの温度で維持する。50〜60℃に冷却し、この 温度でクレゾール172.08gおよびソルベントナフサ57.84gを添加す る。この混合物を80〜100℃に加熱し、イソシアネート含量が0.2%未満 の値を取るまでこの温度を維持する。その後に、40〜60℃に冷却する。例7 からのイミド変性されたエステル280.12g、クレゾール230.50g、 ソルベントナフサ107.78gおよびオクタン酸亜鉛2.15gを添加し、か つ3時間撹拌する。 流出時間、DIN53211、23℃で4mm 63秒 固体含量(1g、1時間、180℃) 29.0% 例8〜13で得られたラッカーを標準の塗装機を用いて塗装する。 塗装条件: 炉: MAG AW/1A 温度: 400℃ 塗装システム: ノズル 線材の直径: 0.50mm 通過数: 10 増大度: 2L 塗装した線材をIEC851により試験した。結果は、次の第2表および第3 表に纏められている: 例8〜12により得られた本発明による線材用ラッカーは、貯蔵安定であり、 標準と比較して、0.5mmの銅線材上で卓越した良好な付着力を有している。 本発明によるラッカーで塗装された線材は、熱衝撃安定性においておよび部分的 には熱圧力においても従来のポリウレタンラッカーで塗装された線材(例13) の標準と比較して著しい向上を示す。更に、153℃〜173℃での複素誘電率 の損失係数tan δの著しく急激な上昇は、同様に比較例の場合よりも高い。 この線材の技術的な利点は、短い錫メッキ時間に損失を与えることなしに、改 善された熱的値水準を達成することができるので、ますます重要なものである。 更に、例13と比較して20%高い取出し速度で特性の最適化を達成することが できることを強調することができる。更に、60m/minの速度の場合には、 420℃で1秒以下へのロウ付け時間の著しい減少を確認することができるかま たは錫メッキ時間の維持下で375℃の明らかに低いロウ浴温度を確認すること ができる。よりいっそう高い取出し速度および僅かな錫メッキ時間もしくは低い ロウ浴温度は、重要な技術的利点である。 例14: 2,6−ナフタリンジカルボン酸により変性されたTHEICポリエステルイミ ド エチレングリコール72.9g、THEIC192 .2g、ジメチルテレフタレート83.3g、2,6−ナフタリンジカルボン酸 ジメチルエステル104.4g、無水トリメリット酸220.1g、4,4′− ジアミノジフェニルメタン112.0gおよびテトラ−n−ブチルチタネート0 .7gから、200℃への加熱によってポリエステル樹脂を得る。留出物96. 8gが生じる。200℃でバッチ量をクレゾール808.5gで溶解する。冷却 されたクレゾール系溶液をソルベントナフサ288.5gで希釈し、かつチタン 酸クレシル11.4gと接触させる。 粘度 950mPas 固体含量(2g、1時間、180℃):38.9% 例15(比較例): THEIC−ポリエステルイミド 一槽法で、エチレングリコール72.9g、THEIC194.2g、ジメ チルテレフタレート166.6g、無水トリメリット酸220.1g、4,4′ −ジアミノジフェニルメタン112.0gおよびテトラ−n−ブチルチタネート 0.7gから、200℃への加熱によってポリエステル樹脂を得る。留出物95 .1gが生じる。200℃でバッチ量をクレゾール808.5gで溶解する。冷 却されたクレゾール系溶液をソルベントナフサ288.5gで希釈し、かつチタ ン酸クレシル11.4gと接触させる。 粘度 810mPas 固体含量(2g、1時間、180℃):39.8% 双方のラッカーを塗装し、かつIECにより試験した。 炉: MAG AW/1A 温度: 520℃ 塗装システム: ノズル 線材の直径: 0.71mm 取出し速度: 32m/min 通過数: 10 増大度: 2L このラッカーの塗装結果は、第4表にリストアップされている。例14からの ラッカーは、2,6−ナフタリンジカルボン酸で変性されたTHEIC−ポリエ ステルイミドを結合剤として含有する。例15からのラッカーは、比較としての 常用のポリエステルイミドである。 結果から明らかなように、線材に対する付着力および熱衝撃は、2,6−ナフ タリンジカルボン酸の導入によって著しく改善されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン カーウィン イギリス国 ビリングスリー ブリッジノ ース シュロップス リンカーン フィー ルズ 19

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一緒に ポリエステル樹脂もしくはポリエステルイミド樹脂またはヒドロキシル基含有ポ リエステルを含有する線材用被覆剤において、この線材用被覆剤がナフタリンジ カルボン酸および/またはそのエステル化可能な誘導体を用いて、場合によって は他のジカルボン酸および/またはそのジカルボン酸誘導体との混合物でエステ ル化されている多価アルコール、触媒、有機溶剤および添加剤ならびに場合によ ってはイミド基含有もしくはイミド基形成性の出発物質からなることを特徴とす る、線材用被覆剤。 2.a)遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一 緒のポリエステル、ポリエステルイミドまたはヒドロキシル基含有ポリエステル 15〜65重量%、特に25〜55重量%、 b)触媒、特に酢酸鉛、酢酸亜鉛、チタン酸塩または有機酸、またはアミン系 触媒0.01〜5重量%、特に5重量%および c)有機溶剤、特にクレゾール系および非クレゾール系の有機溶剤および希釈 剤35〜80重量%、特に45〜72重量%を含有する、請求項1記載の線材用 被覆剤。 3.a)1つまたはそれ以上のポリエステルを線材用被覆剤の全重量に対して1 5〜65重量%、特に40〜50重量%、 b)1つまたはそれ以上のポリエステルイミドを線材用被覆剤の全重量に対し て15〜60重量%、有利に30〜50重量%または c)1つまたはそれ以上のヒドロキシル基含有ポリエステルおよび遊離イソシ アネート基が完全に遮断されている1つまたはそれ以上のイソシアネート成分を 線材用被覆剤の全重量に対して18〜40重量%、有利に25〜35重量%を含 有する、請求項1または2記載の線材用被覆剤。 4.a)遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一 緒のポリエステル、ポリエステルイミドまたはヒドロキシル基含有ポリエステル 30〜55重量%、 b)触媒、特に酢酸鉛、酢酸亜鉛、チタン酸塩、有機酸またはアミン系触媒0 .5〜2.5重量%、 c)有機溶剤、特にクレゾール系および非クレゾール系の有機溶剤および希釈 剤40〜67重量%ならびにフェノール樹脂、特にフェノール、置換フェノール またはビスフェノールAとホルムアルデヒドとの縮合生成物0.5〜5.0重量 %を含有する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤。 5.1,4−、1,8−、2,3−、2,6−ナフタリンジカルボン酸を含有す る、請求項1から4までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤。 6.他のカルボン酸として蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、 ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、ソルビン酸、 フタル酸、テレフタル酸および/またはイソフタル酸を含有する、請求項1から 5までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤。 7.遊離イソシアネート基が完全に遮断されているイソシアネート成分と一緒の ポリエステル、ポリエステルイミドまたはヒドロキシル基含有ポリエステルが、 a)ナフタリンジカルボン酸1〜100モル%および b)他のジカルボン酸0〜99モル%を含有する、請求項1から4までのいず れか1項に記載の線材用被覆剤。 8.多価アルコールとして、特にエチレングリコール、1,2−プロピレングリ コールおよび1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3 −ブタンジオールおよび1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、 ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよ び/またはトリオール、有利にグリセリ ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンまたはトリス−(2−ヒド ロキシエチル)イソシアヌレートを含有する、請求項1から7までのいずれか1 項に記載の線材用被覆剤。 9.請求項1から8までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤を製造する方法に おいて、ナフタリンジカルボン酸および/またはそのエステル化可能な誘導体を 多価アルコールと、有機溶剤中で、場合によってはイミド含有またはイミド形成 性出発物質を使用しながら縮合させ、かつ触媒、場合によってはフェノール樹脂 、他の助剤および添加剤と混合し、線材用被覆組成物を形成させることを特徴と する、請求項1から8までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤の製造法。 10.ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂またはヒドロキシル基含有ポ リエステルを溶融液で縮合させ、引続きこの溶融液を有機溶剤中に溶解する、請 求項1から9までのいずれか1項に記載の線材用被覆剤の製造法。 11.ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂またはヒドロキシル基含有ポ リエステルを溶剤中で縮合させる、請求項1から9までのいずれか1項に記載の 線材用被覆剤の製造法。 12.導電体を被覆するための請求項1から8までのいずれか1項に記載の線材 用被覆剤の使用。
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