JPS58174455A - 電着用エポキシエステル樹脂分散液の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な水分散形樹脂を用いた絶縁用マイカのバ
インダーとして好適な電着用エポキシエステル樹脂分散
液の製造方法に関するものである。

従来、マイカ粉を単独で用いて導体上に電着させたので
は形成される絶縁性の電着層の強度が充分でないため被
塗物を電着塗料液から取り出す際に電着層を形成するマ
イカが流れ落ちる欠点を改良した電着塗料液ないしその
製造方法が知られている（特開昭５１−８９１７８号公
報、同５１−１１４６０２号公報、同５３−９２１２９
８号公報）。この改良された電着塗料液はマイカ粉が強
持された複合絶縁層とするために無機絶縁物であるマイ
カ粉と有機絶縁物である水分敵影樹脂とを水中に分散さ
せたものであり、複合絶縁層の形成は電気泳動電着法に
よってマイカ粉と水分敵影樹脂とを導体上に共電着させ
ることにより行なわれる。この複合絶縁層において水分
敵影樹脂はマイカ粉のバインダーとして作用し、マイカ
粉量の間隙を埋めつくすためのものではない。間隙はむ
しろ残しておき、ここに使用目的に応じた異種の樹脂を
含浸させ絶縁物層とすることが通常である。

また改良された電着塗料液は、天然の板状結晶構造をも
つすぐれた絶縁物であるマイカ粉を絶縁性などの電気的
特性に有利な配向状態で電着できる利点がある。すなわ
ち、電界方向に対しマイカ粉がその軸方向を垂直にして
配向するので、被塗物面（導体）に平行な状態でマイカ
粉が電着された複合絶縁層が形成される利点がある。

バインダーとしての水分敵影樹脂としてはこれまでにエ
ポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂な
どが知られている。そして水分散形樹脂は電着塗料液中
にマイカ粉に対し２〜３０重量％含有させることが好適
であると報告されている。電着塗料液の調製はあらかじ
め水分敵影樹脂の乳化分散液を用意しておき、電着時に
マイカ粉をそれに混入分散させることにより行なわれる
。

しかしながら、従来の乳化分散液は不安定であり、形成
される複合絶縁層の含水率のばらつきが大きく、その絶
縁性も充分に満足できるものではない。

本発明者らはこれらの欠点を克服するために鋭意研究を
重ねた結果、水分散形樹脂と分散媒とを特殊なものとす
ることにより、その目的を達成できることを見出し、本
発明を完成するにいたった。

すなわち１６本発明は塩基を含む水中に水分敵影樹脂と
して末端カルボキシル基をもつポリエステルプレポリマ
ーとエポキシ樹脂とを反応させてえられるエポキシエス
テル樹脂を乳化分散させることを特徴とする電着用エポ
キシエステル樹脂分散液の製造方法を提供するものであ
る。

本発明の方法においてエポキシエステル樹脂を合成する
ために用いられる末端カルボキシル基をもつポリエステ
ルプレポリマーの製造は、グリコール類と過剰量の酸無
水物を反応させることにより行なうことができる。具体
的には、通常グリコール類１当量に対して酸無水物は１
．２５〜２．５当量、好ましくは１．２５〜２当量の割
合で用いられる。

このグリコール類の具体例としては、たとえばエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリ
エチレングリコール、ベンタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコールなどをあげることができ
る。

また酸無水物としては、たとえば無水マイレン酸、無水
フタル酸、テトラヒト無水フタル酸、サヒドロ無水フタ
ル酸、テトラヒドロ無水酸、タル酸、テトラプロモタル
酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸などをあ
げることができる。

グリコール類と酸無水物とを反応させるに際しては、酸
無水物の溶解を助けるために必要に応じてキシレンのよ
うな溶剤を添加してもよい。

そしてこの反応は、たとえばジ−トルエンスルホン酸の
ような触媒０．０５〜０．５重量％の存在下に１４０〜
１８０℃の温度範囲で２〜３時間行なわせることが好ま
しい。触媒を用いることにより、本発明の方法において
用いられるエポキシエステル樹脂の合成に際して好適に
使用することができる酸価が２００〜６５０の範囲の末
端カルボキシル基を有するポリエステルプレポリマーを
調製することができる。触媒を用いないで反応させるこ
とも当然可能である。

本発明の方法において用いられるエポキシエステル樹脂
は、前記のポリエステルプレポリマーの有する末端カル
ボキシル基とエポキシ樹脂のエポキシ基とを反応させた
ものである。

この反応において用いられるエポキシ樹脂としては、た
とえばエビ・ビス系エポキシ樹脂、脂環式ｘ　ホ＋　シ
ｍ脂、長鎖脂肪族系エポキシ樹脂、ノボラック系エポキ
シ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、ヒダント
イン系エポキシ樹脂などをあげることができる。

またエポキシエステル樹脂の製造に際し、エポキシ樹脂
は、えられるエポキシエステル樹脂の酸価が３５〜７５
、好ましく３５〜６５の範囲となるようにポリエステル
プレポリマーの有する末端カルボキシル基のモル数に応
じて使用される。その使用量については、ポリエステル
プレポリマーの有する末端カルボキシル基の数より少量
のエポキシ基の数とすることを目安とすることができる
。

この反応はキシレンなどの溶剤中で通常１３０〜１６０
℃の温度条件下に行なわせる。その際、所望により触媒
として塩化ベンジル日エチルアンモニウムを０．０１〜
１重量％添加することが好ましい。

それにより反応を促進でき、酸価調節が容易となる。

このエポキシエステル樹脂の酸価が７５よす高いと電着
させたときにえられる複合絶縁層が固くしまりすぎて後
続する樹脂含浸工程での含浸性が低下するし、他方３５
より低いと分散媒に分散しにくくなったり、分散状態に
おける粒度が大きくなりすぎて形成される複合絶縁層の
含水率が高く（しまりがわるいため）なり、実用に供し
えないものとなる。

本発明の方法において、前記のエポキシエステル樹脂は
塩基を含む水中に乳化分散される。この塩基はエポキシ
エステル樹脂を水中に乳化分散させるために必要であり
、塩基としてはアンモニアが好適である。アンモニアを
用いるばあい、エポキシエステル樹脂はまずアンモニウ
ム塩を形成し水中に乳化分散しうる。状態となる。分散
媒中のアンモニア含有量は分散させる工ｌキシエステル
樹脂を中和するのに必要な理論量の５０％Ｕ上であるこ
とが好ましい。このような分散媒を用いて水中での固形
分濃度を２５％以下とすることにより、安定な乳化分散
液をうろことができる。乳化させる際、界面活性剤を添
加してもよいが、無添加であっても充分に安定な乳化分
散液をうろことができるし、無添加だと泡立ちが少ない
ため乳化分散液の取り扱いが便利となる利点がある。

このようにしてえられた乳化分散液は残存するアンモニ
アのためにｐＨ値が９以上となるばあいかあり、そのま
まではマイカを混入分散させて電着操作に供する際、乳
化分散させられたエポキシエステル樹脂粒子が優先的に
導体上に電着されるため複合絶縁層のマイカ含有率が減
少し、後続の樹脂含浸工程における含浸性が低下し、絶
縁破壊強度も低下するので、マイカ含有絶縁層としての
適正を欠くという支障を生じる。よってアンモニアの添
加量は少ないほどよいが、乳化分散液中でのエポキシエ
ステル樹脂の固化を防止して安定な乳化分散液とするた
めにアンモニアの添加量の下限にも制約がある。したが
って通常のばあいにはエポキシエステル樹脂を乳化分散
させたのち、この乳化分散液中に空気やチッ素ガスなど
の不活性ガとにより乳化分散液のｐＨ値が調節される。

その際乳化分散液を６０〜８０℃に加熱してｐＨ調節時
間を短縮することもできる。またアンモニアの初期添加
量を乳化分散に必要最小限とすることもｐＨ調節時間の
短縮に有効である。必要最小限添加量は乳化条件により
適宜選択される。

えられた乳化分散液を用いての電着塗料液の調製は、エ
ポキシエステル樹脂の乳化分散液の固形分１００重量部
あたりマイカ粉１００〜６５０重量部を混入させ、全固
形分濃度が１５重量％となるように水で希釈することに
より行なわれる。

本発明の方法によれば、安定な乳化分散液を容易に製造
することができ、電着塗料液として使用に供するばあい
、えられる複合絶縁層はそのしまりがきわめて良好であ
り、含水率、マイカ含有率も好適なものとなり、加熱後
の機械特性にもすぐれ、かつ樹脂含浸工程での含浸性も
よく、含浸物の焼付は後の皮膜の絶縁特性もすぐれてい
る。

つぎに実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

実施例１ ５００ｍｌ容４つ口フラスコ中にテトラヒドロ無水フタ
ル酸１２１ｇ（０，８モル）、エチレングリコール２５
ｇ（０，４モル）、キシレン２５ｇおよびｐ−トルエン
スルホン酸０．３ｇを加え、１４０℃で２時間反応させ
酸価２７２の末端カルボキシル基を有するポリエステル
プレポリマーを調製し、ついでこれにエポキシ樹脂（エ
ピコート１００１、商品名　シェル石油（株）製）２２
０ｇ、キシレン２５ｇ、塩化ベンジルトリエチルアンモ
ニウム０．３ｇを加え１４０℃で３時間反応させ、酸価
６５のエポキシエステル樹脂をえた。

つぎに、えられたエポキシエステル樹脂にアセトン４０
９を加えて粘度を低下させたものを、２８％アンモニア
水溶液３０ｇを加えた水１５００ｍｌ中に投入し、７０
℃で約１時間攪拌して乳化分散させた。その後この乳化
分散液に空気を吹き込んでアンモニアを揮散させｐＨ値
を約８に調節した。この間、アンモニアとともに水も揮
散するため、乳化分散液の固形分濃度が２５％以上とな
らないように水を添加した。ｐＨ調節後、乳化分散液を
安定な状態で保存するためラウリル硫酸ナトリウム（界
面活性剤）２ｇを加えた。

このようにして見られた乳化分散液は６日間放置してお
いても乳化分散状態に変化は認められなかった。

他方、見られた乳化分散液とマイカ粉を固形分としての
重量比で１５：８５の比率となるように水中に分散させ
て調製した電着塗料液を用いて、銅製平角線に３０〜１
００Ｖの印加電圧で電着処理を施した結果、マイカ含有
率約８０％の良好な複合絶縁層かえられた。

実施例２ ５００ｍｌ容４つ口フラスコ中にヘキサヒドロ無水フタ
ル酸１１５．５ｇ（０，７５モル）、プロピレングリコ
ール３８ｇ（０．５モル）、キシレン２５ｇ、ｐ−トル
エンスルホン酸０．３ｇを加え、１４０℃で２時間反応
させて酸価２４０の末端カルボキシル基を有するボリス
テルプレーリマーを調製し、ついでこれにエポキシ樹脂
混合物１８７ｇ（エピコート８５３の４７ｇおよびエピ
コート１００４の１４０ｇ（いずれもシェル石油（株）
製））、キシレン２０ｇ、塩化ベンジルトリエチルアン
モニウム０．４ｇを加え、１４０℃で約１．５時間反応
させ酸価４４のエポキシエステル樹脂をえた。

つぎに、えられたエポキシエステル樹脂にアセトン４０
ｇを加えて粘度を低下させたものを２８％アンモニア水
溶液２５ｇを加えた水１５００ｍｌ中に投入し、実施例
１と同様にして乳化分散液を調製し、さらに電着塗料液
も調製して銅製平角線に電着処理を施した。

えられた複合絶縁層はマイカ含有率約８０％の良好な絶
縁層であった。またこの乳化分散液を６力月間放置して
おいたが、乳化分散状態に変化は認められなかった。

実施例１および実施例２でえた複合絶縁層を樹脂含浸処
理し、焼付は処理したものについて、水分散系樹脂とし
て従来のエポキシ系樹脂またはアクリル系樹脂を用いた
ばあいに同様の方法によってえられる焼付は複合絶縁層
と比較するためにその電気的特性を調べた。その結果を
第１表に示す。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイカ粉含有電着塗料に供される水分散形樹脂の
   乳化分散液を製造する方法において（ａ）水分散形樹脂
   として末端カルボキシル基をもつポリエステルプレポリ
   マーとエポキシ樹脂とを反応させて見られるエポキシエ
   ステル樹脂、および（ｂ）分散媒として塩基を含む水を
   用いることを特徴とする電着用エポキシエステル樹脂分
   散液の製造方法。
2. （２）前記ポリエステルプレポリマーが、グリコール１
   当量に対し醗無水物を１．２５〜２．５当量の割合で反
   応させたものである特許請求の範囲第（１）項記載の方
   法。
3. （３）前記ポリエステルプレポリマーの酸価が２００〜
   ５５０である特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
4. （４）前記エポキシエステル樹脂がポリエステルプレポ
   リマー１モルに対しエポキシ樹脂０．２〜１．２５モル
   の割合で反応させたものである特許請求の範囲第（１）
   項記載の方法。
5. （５）エポキシエステル樹脂の酸価が３５〜７５である
   特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
6. （６）ポリエステルプレポリマーとエポキシ樹脂との反
   応を塩化ベンジルトリエチルアンモニウム０．０１〜１
   重量％の存在下に行なわせる特許請求の範囲第（１）項
   記載の方法。
7. （７）エポキシ樹脂がビスフェノールＡ誘導体である特
   許請求の範囲第（１）項記載の方法。
8. （８）分散媒が塩基としてアンモニアを分散させるエポ
   キシ樹脂の中和に必要な理論量の５０％以上を含む水で
   ある特許請求の範囲第（１）項記載の方法。