JPS5950190B2 - 電着用塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電着用塗料、特に無機絶縁物であるマイカと
有機絶縁物である水分散形ワニスを水中に分散させた電
着用塗料の改良に関するものであＪ る。

無機絶縁物であるマイカ粉と有機絶縁物である水分散形
ワニスとを分散相とし、水を分散媒とした電着塗料を用
いて電気泳動塗装法によつて導体上にマイカと樹脂ワニ
スとの複合絶縁層を形成さ、せる方法は既に知られてい
るところである。

ここで上記マイカ粉を水分散形ワニスと共に用いるのは
、マイカだけの電着では電着層の強度が乏しく被塗物を
電着用塗料液から取り出す際にマイカが流れ落ら、実際
には使用不可能であることによる。フ この問題を解決
するために上記のようにマイカ粉と水分散形ワニスとを
併用し、ワニスの樹脂分とマイカとを目的の導体上に同
時に電着させて電着層を得、ワニスの樹脂分がマイカの
バインダーとして役割を果すようにしている。しかしこ
の水分散形ワニスの添加量か多いと当然電着によつて形
成された電着層内の水分散形ワニスの樹脂分が多くなり
、電着層の耐熱性は水分散形ワニス樹脂の耐熱性に依存
するようになる。

一般に電着用水分散形ワニスは電着性を良くすフ るた
めにその樹脂粒子の末端にカルボキシル基を有したもの
が用いられており、このために耐熱性の点で劣ることを
当業者は経験的に知つているが、現在のところ耐熱性に
すぐれた電着用水分散形ワニスはほとんど実用化されて
いないのが実状であ５ る。したがつて耐熱性を要求さ
れる絶縁層を得るためには電着層内の水分散形ワニスの
樹脂分の少ない方が好ましい。一方この電着層内の樹脂
分が４０％以下になるとマイカ分が多いため電着層に空
隙が生じこのままでは絶縁層として好ましくない。

そこで実際に絶縁層として使用するためにこれをさらに
耐熱性含浸樹脂で含浸して用いることを余儀なくされて
いる。また電着層内の樹脂分が５％以下になるとバイン
ダーとしての効果が薄れるため、ある程度以上の樹脂分
か必要である。したかつて樹脂分量に関して、電着層に
おけるバインダー効果と耐熱性とは相反する。現状では
電着層の機械的強度を重視し、樹脂分を５％以上にして
用いるようになされている。この発明は上記従来の電着
塗料成分であるマイカにあらかじめ耐熱性樹脂処理を施
し、すなわらマイカ表面に耐熱性有機樹脂を付着させた
無機耐熱性有機複合樹脂粉末にして電着塗料成分として
加えこれを電着し乾燥硬化させて空隙のない完全な耐熱
性絶縁物を得ることのできる電着用塗料を提供すること
を目的とするものである。

したかつて従来耐熱性のある水分散形ワニスの実用化が
できなかつたため必要とされてきた含浸ワニスの含浸工
程が省略でき、しかも耐熱性のある絶縁樹脂が自由に選
択できるという電着用塗料を提供できるものである。

この発明に用いられるマイカには特に制限はなく、合成
マイカ、天然マイカいずれも自由に選択することができ
るが、マイカ表面に耐熱性有機樹脂を付着させた無機耐
熱性有機複合樹脂粉末の大きさは電着皮膜の特性上２０
メツシユ以上（２０メツシユの篩を通過し得るもの。

以下同様の意味を表わす）か用いられ、特に３５メツシ
ユ以上のものか好適である。このマイカ表面に耐熱性有
機樹脂を付着させた無機耐熱性有機複合樹脂粉末の製造
法は種々の方法が用いられるが、例えば集成マイカシー
トに溶剤等で希釈した耐熱性樹脂を塗布し乾燥した後粉
砕したり、耐熱性樹脂中にマイカ粉を混入し半硬化した
後粉砕する方法等が適宜用いられる。

またマイカと耐熱性樹脂との比率は前者では希釈度ある
いは塗布量を変えることで、後者では混入するマイカの
量を変えることで容易に変化させ得る。用いる耐熱性樹
脂の種類には特に制限はなく、例えばアミドイミド樹脂
、エステルアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、イミド
エポキシ樹脂、マレイミド変性エボキシ樹脂、ヒダント
イン樹脂、ヒダントイン変性ポリエステル樹脂等か適宜
使用されるか、電着後の加熱硬化工程前まではＢステー
ジ状が望ましい。また加熱硬化工程では加圧を併用する
ことも望ましい。マイカ表面に付着させる樹脂の量とし
ては、分散液の電着性皮膜特性の点からマイカに対して
２０〜６０％の範囲が好ましい。

２０％以下であると均一な絶縁皮膜が得られないため、
電気的、機械的特性が低下する。

また６００１）以上であれば電着性か悪くなる。さらに
また、有機樹脂分の塗料固形分（即ち全不揮発分）に対
する割合は特に限定されるものではないが、耐熱性等の
点からは２０重量％以下とすることか好ましい。一方水
分散形ワニスの添加量は絶縁層の用途、目的に応じて決
定されるか電着層中のマイカ及びマイカ表面に付着させ
た有機樹脂の総重量の５（ｆｌ）以上であれば良く、そ
のような電着層成分比になるように建浴される。

また水分散形ワニスの種類には特に限定はなく、目的に
応じて適宜選択して使用される。上記したマイカ表面に
耐熱性有機樹脂を付着させた耐熱性有機樹脂無機複合粉
末とさらに水分散形ワニスを重な分散相とし、この分散
相の全不揮発分が分散系の５〜３５重量％、特に好まし
くは１０〜２０重量％となるように調整することによつ
てこの発明の電着用塗料を得ることかできる。

なお、この電着用塗料を用いて電着を行なう場合、電着
電圧は極比および極間距離によつて左右されるが、あま
り低いと電着析出せず、またあまり高いと気泡の発生や
電着液の対流によつて良い電着層が得られないので１０
〜３００Ｖ位の直流電圧が適当である。以下参考例及び
実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する。

〔参考例〕

２０メツシユの篩を通過した天然マイカ９部（重量部、
以下同じ）に対し、エポキシ系水分散ワニスの樹脂分１
部の割合で混合し、イオン交換水を加えよく撹拌し、均
一に分散した全不揮発分２０重量％の電着用塗料液を得
た。

この電着塗料液中に被塗物である導体とそれに対向する
電極を浸漬し１００Ｖの直流電圧を１８秒間印加して、
乾燥焼付後の厚さ１．０ｍ１の電着層を形成し、さらに
エポキシ系含浸樹脂で真空含浸し硬化させて厚さ１．０
５ｍ薦の絶縁層を得、破壊電圧を測定したところ５０Ｋ
Ｖ以上の値であつた。

〔参考例 ２〕２０メツシユの篩を通過した天然マイカ
９部に対し、エポキシ系水分散ワニスの樹脂分１部の割
合で混合し、イオン交換水を加えよく撹拌し、均一に分
散した全不揮発分２０重量％の電着用塗料液を得た。

この電着塗料を用いて参考例１と同様に導体上に電着し
、乾燥焼付後の厚さ１．０ｎの電着層を形成し、さらに
マレイミド変性エポキシ含浸樹脂で真空含浸し、硬化さ
せて厚さ１．０７ｎの絶縁層を得、破壊電圧を測定した
ところ、５０ＫＶ以上の値であつた。〔参考例 ３〕 天然マイカを用いた集成マイカシートに溶剤で１５重量
％に希釈したアミドイミド樹脂を均等に塗布し、１２０
０Ｃで約３時間乾燥させ、これを粉砕機にかけ２０メツ
シユの篩に通し、マイカ８．５部（重量部）、アミドイ
ミド樹脂１．５部（重量部）の比率でなる無機耐熱性有
機複合樹脂粉末を得た。

この無機耐熱性有機複合樹脂粉末９部に対し、エポキシ
系水分散ワニスの樹脂分１部の割合で混合し、イオン交
換水を加えてよく撹拌し、均一に分散した全不揮発分２
０重量％の電着用塗料液を得た。この電着塗料を用いて
参考例１と同様に電着し、乾燥させて水分を蒸発させた
後、加圧、加熱硬化させて厚さ１．０５ｎの絶縁層を測
定したところ２５ＫＶ（７）値であつた。

〔実施例 １〕 天然マイカを用いた集成マイカシートに溶剤で４０重量
％に希釈したアミドイミド樹脂を均等に塗布し、１２０
０Ｃで約３時間乾燥させこれを粉砕機にかけ２０メツシ
ユの篩に通してマイカ６部、アミドイミド樹脂４部の比
率でなる無機耐熱性有機複合樹脂粉末を得た。

この無機耐熱性有機複合樹脂粉末９部に対しエポキシ系
水分散形ワニスの樹脂分１部の割合で混合し、イオン交
換水を加えてよ＜撹拌し、均一に分散した全不揮発分２
０重量％の電着用塗料液を得た。この電着塗料液中に被
塗物である導体とそれに対向する電極を浸漬し１００Ｖ
の直流電圧を２０秒間印加して乾燥させて水分を蒸発さ
せた後、加圧加熱硬化させて厚さ１．１ｎの絶縁層を形
成し、この破壊電圧を測定したところ５０ＫＶ以上の値
を得た。

〔実施例 ２〕 天然マイカを用いた集成マイカシートに溶剤で５０重量
％に希釈したポリイミド樹脂を均等に塗布し、１２００
Ｃで約３時間乾燥させ、これを粉砕機にかけ３０メツシ
ユの篩に通し、マイカ５部、ポリイミド樹脂５部の比率
でなる無機耐熱性有機複合樹脂粉末８．５部に対しエポ
キシ系水分散形ワニスの樹脂分１．５部の割合で混合し
、イオン交換水を加えてよく撹拌し、均一に分散した全
不揮発分２５重量％の電着用塗料液を得た。

この電着塗料液中に被塗物である導体とそれに対向する
電極を浸漬し、１００Ｖの直流電圧を１８秒間印加して
乾燥させて水分を蒸発させた後、加圧、加熱硬化させて
厚さ１．００ｍｍの絶縁層を形成し、この破壊電圧を測
定したところ３５０ＫＶ以上の値を得た。

〔実施例 ３〕 合成マイカを用いた集成マイカシートに溶剤で４５重量
％に希釈したマレイミド変性エポキシ樹脂を均等に塗布
し１２００Ｃで約３時間乾燥させこれを粉砕機にかけ３
０メツシユの篩に通しマイカ６部、マレイミド変性エポ
キシ樹脂４部の比率でなる無機耐熱性有機複合樹脂粉末
９部に対しエポキシ系水分散形ワニスの樹脂分１部の割
合で混合し、イオン交換水を加えてよく撹拌し均一に分
散した全不揮発分１８％の電着用塗料液を得た。

この電着塗料液中に被塗物である導体とそれに対向する
電極とを浸漬し、１００Ｖの直流電圧を２４秒間印加し
て、乾燥させて水分を蒸発させた後、加熱硬化させて厚
さ１．００ｎの絶縁層を形成し、この破壊電圧を測定し
たところ５０ＫＶ以上の値を得た。〔実施例 ４〕 溶剤で７０重量％に希釈したアミドイミド樹脂中に天然
マイカを混入し溶剤を揮発させ乾燥させた後これを粉砕
機にかけ３５メツシユの篩に通しマイカ５部、アミドイ
ミド樹脂５部の比率でなる無機耐熱性有機複合樹脂粉末
を得た。

この無機耐熱性有機複合樹脂粉末８．５部に対しエポキ
シ系水分散形ワニスの樹脂分１．５部の割合で混合し、
イオン交換水を加えてよく撹拌し、均一に分散した全不
揮発分２０重量％の電着用塗料液あ得た。この電着塗料
液中に被塗物である導体とそれに対向する電極を浸漬し
、５０Ｖの直流電圧を４５秒間印加して乾燥させて水分
を蒸発させた後、加熱硬化させて厚さ１．１７！１１Ｌ
の絶縁層を形成しこの破壊電圧を測定したところ５０Ｋ
Ｖ以上の値を得た。〔実施例 ５〕溶剤で希釈したポリ
イミド樹脂中に合成マイカを混入し、溶剤を揮発させ乾
燥させた後、これを粉砕機にかけ２０メツシユの篩に通
し、マイカ６部、ポリイミド樹脂４部の比率でなる無機
耐熱性有機複合樹脂粉末を得た。

この無機耐熱性有機複合樹脂粉末９部に対しエポキシ系
水分散形ワニスの樹脂分１部の割合で混入し、イオン交
換水を加えてよく撹拌し、均一に分散した全不揮発分１
５重量％の電着用塗料液を得た。この電着塗料液中に被
塗物である導体とそれに対向する電極を浸漬し、１００
Ｖの直流電圧を２０秒間印加して乾燥させ水分を蒸発さ
せた後、加圧、加熱硬化させて厚さ１．０１１の絶縁層
を形成し、この破壊電圧を測定したところ５０Ｋ以上の
値を得た。

〔実施例 ６〕 溶剤で希釈したイミドエボキシ樹脂中に天然マイカを混
入し、溶剤を揮発させ乾燥させた後これを粉砕機にかけ
３０メツシユの篩に通し、マイカ５部、イミドエポキシ
樹脂５部の比率でなる無機耐熱性有機複合樹脂粉末を得
た。

この無機耐熱性有機複合樹脂粉末８．５部に対しエポキ
シ樹脂１．５部の割合で混入し、イオン交換水を加えて
よく撹拌し、均一に分散した全不揮発分２０重量％の電
着用塗料液を得た。この電着塗料液中に被塗物である導
体とそれに対向する電極を浸漬し、１００Ｖの直流電圧
を２０秒間印加して乾燥させ水分を蒸発させた後、加圧
、加熱硬化させて厚さ１．１ｍｍの絶縁層を形成し、こ
の破壊電圧を測定したところ５０ＫＶ以上の値を得た。

上記実施例１〜６で得た絶縁層について測定された特性
を表１に示す。

表中、劣化後の破壊電圧値は絶縁層を評価する上で重要
なもので本発明による効果を明確に示している。

以上のとおり、この発明によれば、電着析出層を単に加
熱するだけで熱的、電気的特性の優れた絶縁層を形成で
き、従来必要不可欠であつた含浸工程を省略できるもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に水を分散媒とし、分散相としてマイカ表面
   に耐熱性有機樹脂を付着させた無機耐熱性有機複合樹脂
   粉末と水分散ワニスとを用いた分散系からなり、全不揮
   発分が５〜３５重量％である電着用塗料。 ２ 無機耐熱性有機複合樹脂粉末における耐熱性有機樹
   脂がマイカの２０〜６０重量％であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電着用塗料。 ３ 天然マイカ表面に付着させる耐熱性有機樹脂がアミ
   ドイミド樹脂である特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の電着用塗料。 ４ 天然マイカ表面に付着させる耐熱性有機樹脂がイミ
   ド変成エポキシ樹脂である特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の電着用塗料。 ５ 天然マイカ表面に付着させる耐熱性有機樹脂がポリ
   イミド樹脂である特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の電着用塗料。 ６ 天然マイカ表面に付着させる耐熱性有機樹脂がマレ
   イミド変性エポキシ樹脂である特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の電着用塗料。