JPS60190471A - 自己潤滑性絶縁塗料 - 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】 この発明は絶縁電線の絶縁被膜」二に塗イ」、焼き付け
することにより該絶縁電線に優れた自己潤滑性を付与し
うる絶縁塗料に関するものである。

一般に絶縁電線にあっては製造後の巻線や使用時の巻き
戻しなどを円滑に行なうために自己潤滑性が要求される
。このため、従来より絶縁被膜−１−にワックスコ−ト
を行なったり、６・６−ナイロンなどのポリアミド系樹
脂塗料を絶縁被膜トに塗付、焼き付けてダブルコート線
とする処理が行なわれている。

しかしながら前者の手段にてｊＩＩられた絶縁電線では
コイルフェスの含浸時にワックス成分全洗浄除去する必
要がある。また後者の手段によるものでは自己潤滑性が
良好となる反面、絶縁被膜本来の緒特性、とくに耐熱軟
化性および剥離性が著しく低下し、耐薬品性や耐溶剤性
においても劣化が認められ、加えてナイロン樹脂自体が
高価であることならびに有機溶媒に対する溶解性の面か
ら塗料中の不揮発分濃度を高くできないことによりコス
ト高になる欠点があった。

この発明者らは上記従来の欠点に鑑みて絶縁電線に絶縁
被膜本来の緒特性を低下させることなく良好な自己潤滑
性を付与することを目的として鋭意検討を重ねた結果、
ポリエステル系樹脂に脂肪酸を反応させて得られる特定
のポリエステル系樹脂塗料層を絶縁被膜」＝に形成する
ことにより上記目的を達成しうろことを見い出した。

すなわち、この発明は、分子中にカルボキシル基と反応
しうる官能基を有するポリエステル系樹脂１００重量部
に対して脂肪酸１〜７重量部を反応させて得られる脂肪
酸変性ポリエステル系樹脂を主成分とする自己潤滑性絶
縁塗料に係る。

この発明で使用する上記ポリエステル系樹脂は、多価７
月／：１−ル成分と多塩基酸もしくはその誘導体成分と
の反応によって得られるものを主体とし、これに種々の
変性を施したものであってもよく、通常は重量平均分子
量が５００〜１，０００，０００、好ましくは１．００
０〜５０，０００のものである。

なお、−１−記の重量平均分子量は、ポリスチレンを基
準物質としたゲルパーミェーションクロマトグラフィー
によりめた値である。

このポリエステル系樹脂の分子中に存在させるカルボキ
シル基と反応しうる官能基は好適には１分子当り平均１
個以１−通常７０個まで、特に好適には１０〜５０個で
あり、ポリエステル自体に含有されてなる水酸基のばか
変性部分によってｊ力人されてなる水酸基以外の官能基
たとえばアミノ基などであってもよい。また、このポリ
エステル系樹脂の水酸基価としては、通常１００〜５０
０、好ましくは１５０〜４００程度である。水酸基以外
の官能基を有する場合は上記水酸基価の場合と同様の官
能基含量とすることができる。

上記多価アルコール成分の代表なものとしては、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、およびその異性
体、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ブタンジオールおよびその異性体、ネオペンチルグリコ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリス（
２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどが挙げら
れ、これらは２種以上を併用してもよい。

また多塩基酸およびその誘導体成分の代表的なものとし
ては、テレフタル酸およびその低級アルキルエステル、
イソフタル酸およびその低級アルキルエステル、アジピ
ン酸、無水フタル酸、コハク酸、無水マレイン酸、無水
トリメリット酸などが挙げられ、これらは２種以上を併
用しても差し支えない。

さらにこの発明では上述した多塩基酸およびその誘導体
成分の一部として、無水トリメリフ１〜酸と有機ジアミ
ンとの反応によって得られるイミド酸、ずなわらっぎの
一般式； （式中Ｒ１は二価の有ａ基） で示される化合物を使用して変性してもよい。このイミ
ド酸生成のために使用される有機ジアミンの代表的なも
のとしては、２・４および２・６−ドリレンジアミン、
オルソ、メタおよびパラフェニレンジアミン、４・４−
ジアミノジフェニルメタン、４・４−ジアミノジフェニ
ルエーテル、ヘキサメチレンジアミンなどがある。また
このようなイミド酸はあらがしめ生成したものをポリエ
ステル系樹脂の合成反応開始時もしくは合成途」二で反
応系に添加してもよく、また無水ｌ・リメリット酸と有
機ジアミンとを上記反応系に存在させておくことにより
合成途上で生成させてもよい。このイミド酸の使用量は
多塩基酸もしくはその誘導体全量中の３〜３０モル％と
するのがよい。

一方、前記の多価アルコール成分と多塩基酸もしくはそ
の誘導体成分の配合比は、前者のＯＨ基と後者のＣＯＯ
Ｈ基または／およびＣ００Ｒｚ（Ｒ２は低級アルコール
残基）との比が１．２：１〜２：１となる範囲がよく、
これによりＯＨ基が前記官能基として分子中に導入され
る。この際過剰の未反応多価アルコール成分は減圧蒸留
にて除去してもよい。また、使用する多塩基酸成分によ
っては一ト記反応で得られるポリエステル系樹脂の酸価
が２〜４程度となっていてもよい。

この発明において−に述したポリエステル系樹脂に反応
させる脂肪酸としては、一般式Ｃｎ　Ｈｍ　Ｃ００Ｉ］
で表わされる該一般式中のｎが７〜２８の整数、ｍが１
５〜５６の整数のものがよく、飽和および不飽和脂肪酸
のいずれも使用でき、また直鎖型のほか分枝型も用いう
るが、とくに直鎖型のものが好適である。なお、上記一
般式中のｎが６未満の脂肪酸では絶縁電線に付与される
潤滑性が不充分となるため、またｎが２８を超える脂肪
酸は市販品として入手の面で難があるため、いずれも好
ましくない。このような脂肪酸の代表的なものとして、
カプリル酸、ラウリン酸、ステアリン酸、バルミチン酸
、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、セトレイン酸
などが挙げられ、これらは２種以上をイ５１用しても差
し支えない。

この発明では前記した分子中にカルボキシル基と反応し
うる官能基を有するポリエステル系樹脂１００重量部に
対し、ト記脂肪酸１〜７重Ｖ部を反応させて脂肪酸変性
ポリエステル系樹脂とする。

この脂肪酸の使用量力月重量部より少ないと絶縁電線に
付与されろ潤滑性が不充分となり、また７重量部より多
くなると相溶性が悪くなると共にポリエステル系樹脂の
可塑化によって形成塗膜の耐熱性が低下するという問題
がある。なお、前記したポリエステル系樹脂の合成にお
けるエステル化反応ならびに脂肪酸変性におけろエステ
ル交換反応に際し、適当な触媒を使用できる。このよう
な触媒として、たとえば鉛、亜鉛、マンガンなどの金属
の酸化物および酢酸塩、あるいはテトラアルキルチタネ
−１・などが好適に使用される。

以−Ｌのようにして得られたポリエステル系樹脂と脂肪
酸との反応物は、酸価がＯであることが望ましいが、前
述したようにポリエステル系樹脂自身が多少の酸価を有
している場合があるため、この酸価ないしそれ以下とな
っていても差し支えない。

この発明の自己潤滑性絶縁塗料は、上述の如くして得ら
れた脂肪酸変性ポリエステル系樹脂からなる反応物をた
とえばクレゾール酸、フェノール、キシレノール酸、ナ
フサ類、キジロール、トルエンなどの１種もしくは２種
以上に溶解させ、不揮発分濃度３０〜５０重四％程度と
することにより得られる。この塗料はこのままの形態で
も絶縁電線に対する塗布、焼き付けに供しうるが、焼き
付は速度の向上のために塗料中にテトラアルキルチタネ
ート、テトラアルキルジルコネートなどの架橋剤成分を
配合してもよい。この架橋剤成分は、通常塗料中の樹脂
成分１００重量部に対して１〜１０重量部の範囲で配合
するのがよい。また、この発明の塗料においては上記架
橋剤成分以外に、着色剤、フェノール樹脂、キシレン樹
脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などの
一般的な添加剤成分を配合してもよいことは言うまでも
ない。

なお、この発明に係る自己潤滑性絶縁塗料を絶縁電線の
絶縁皮膜」−に塗布２焼き付けするには、該絶縁皮膜形
成と同様にして行えばよく、たとえば線速４〜７ｍ／分
、焼き付は温度３８０〜５００℃程度、ダイスト３回通
しにて行うことができる。

以下に、この発明の実施例を記載してより詳細に説明す
る。

実施例１ テレフタル酸１６６ｇ、エチレングリコール３１ｇ、グ
リセリン７３．６　ｇ、テトラ−ｎ−ブチルチタネート
０．１６６ｇを、攪拌機、玉入りコンデンサーおよび温
度計が付設された容量５００ｍ１の四つロフラスコ中に
仕込み、常温から２００℃まで２時間で加熱昇温し、さ
らに２３０℃まで８時間で加熱し、３８ｇの水分を留去
した。

ついで、２３０℃の温度下で常圧から５００龍Ｈｇまで
３０分で減圧し、過剰の多価アルコールを留去した。得
られたポリエステル系樹脂からなる反応物の重量平均分
子量は７，８００、酸価２．８、水酸基価は３１０であ
った。つぎに、上記反応物全量に対してステアリン酸４
．６ｇを加え、２００℃で２時間反応させたところ、酸
価２．５の反応物を得た。この反応物をクレゾール酸で
稀釈して不揮発分濃度４０重量％の脂肪酸変性ポリエス
テル系樹脂からな自己潤滑性絶縁塗料とした。

実施例２ 実施例１と同様にして得たポリエステル系樹脂からなる
反応物全量に対し、オレイン酸６．９ｇを加え、２００
℃まで２時間反応させたところ酸価２．３の反応物を得
た。この反応物をクレゾール酸で稀釈して不揮発分濃度
４０重量％の脂肪酸変性ポリエステル系樹脂からなる自
己潤滑性ｖＡ縁塗料とした。

実施例３ テレフタル酸１４９．４ｇ、エチレングリコール４９、
６　ｆｌ、グリセリン６４．４ｇ、酸化亜鉛ｆ１．１４
９ｇを、撹拌機、玉入りコンデン（）−および温度旧が
付設された容’ｆＪ　］　０００　ｍ　ｉの四つ「−１
フラスコＧこ仕込め、常／品から２００℃まで２時間で
加熱昇温し、さらに２３０℃まで８時間で加熱したとこ
ろ、一部グリ：Ｌ−ルを含む３３　ｇ　（２）　Ｗ？出
物をみた。

ついで系内を放冷して１５０℃となった時点で４・４−
ジアミノジフェニルメタンｌ　！１．８　ｆｌと無水ト
リメリフ１酸３８．４．　［を添加し、２００°Ｃまで
２時間で加熱してイミド酸を生成−１−シめ、さらに２
３０℃まで２時間で加熱し、留出物が７．２ｇとなった
時点で常圧から５００１ｍ１ｇまで３０分間で減圧し、
未反応多価アルコールを留去した。

得られたポリエステル系樹脂からなる反応物の重量平均
分子量ば［ｉ、　９００、酸価は３．２、水酸基価は３
０５であった。

つぎに、上記反応物全量に対してオレイン酸１６．９ｇ
を加え２．２００℃で２時間反応させたところ酸価２．
７の反応物を得た。この反応物をクレゾール酸で稀釈し
て不揮発分５０重量％とし、この溶液に常温下で１２ｇ
のテトラ−ｎ−プチルチタネ−１−を含むクレゾール酸
溶液７２ｇを添加して脂肪酸変性ポリエステル系樹脂か
らなる自己潤滑性絶縁塗料とした。

実施例４ 実施例３と同様にして得たポリエステル系樹脂からなる
反応物全量に対し、ラウリン酸２．８ｇを添加し、２０
０℃で２時間反応させて酸価３．０の反応物を得た。ご
の反応物をクレゾール酸とキジロールの重量比８：２の
溶液で稀釈して不揮発分５０重量％の溶液とし、これに
常温下で１２ｇのテトラ−ｎ−ブチルチタネートを含む
クレゾール酸溶液７２ｇを添加し、脂肪酸変性ポリエス
テル系樹脂からなる自己潤滑性絶縁塗料とした。

実施例５ 実験例３と同一の反応装置に、テレフタル酸１３２、８
　ｇ、イソフタル酸１６．６ｇ、エチレングリコール４
９．６ｇ、ｈリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌ
レート１８２．７ｇ、およびテトラ−１ ｎ−ブチルチタネート０．　Ｉ　５　ｇを仕込め、２０
０℃まで２時間で加熱昇温し、さらに２３０“Ｃまで８
時間で加熱したとごろ、３２．４　ｇの留出物をみた。

ついで、系内をｈ（冷して１５０℃となった時点で４・
４　ジアミノジフェニルメタン＋　９．８　［と無水ト
リメリ゛ント酸３８．４ｇを添加し、２００℃まで２時
間で加熱してイミド酸を生成−ロしめ、さらに２３０℃
まで２時間で加熱し、留出物が７．２ｇとなった時点で
常圧から５０　Ｏｎ＋　Ｈｇまで３０分間で減圧し、さ
らに１００１１ＨＨまで３０分間で減圧し、未反応多価
アルコールを留去Ｕ７た。得られたポリエステル系樹脂
からなる反応物の重量平均分子量は９．８００、酸価は
２．１、水酸基価りま２１０であった。

つぎに、」二記反応物全量に対してリノール酸８゜５ｇ
およびラウリン酸５．６ｇを加え、２００℃で２時間反
応させたところ酸価が２．０の反応物を得た。この反応
物をクレゾール酸とキジロールの重量比７：３の混液で
稀釈して不揮発分５０重針筒２ の溶液とし、これに常温下で１０ｇのテトラ−ｎ−ブチ
ルチタネートを含むクレゾール溶液７０ｇを添加し、脂
肪酸変性ポリエステル系樹脂からな自己潤滑性絶縁塗料
とした。

比較例 ６・６−ナイロンをクレゾール酸に溶解して不揮発分濃
度１５重量％の自己潤滑性絶縁塗料とした。

−１−記実施例１〜５および比較例の各塗料の性能を調
べるために、直径１１１１の銅線に市販ポリエステル系
絶縁塗料（日東電気工業社製商品名デラコ−トＥ−２２
０ＧＴ）を焼き付は温度４５０℃。

線速６ｍ／分、ダイス６回通しで塗布、焼き付けして得
られたポリエステル系エナメル線を用意し、この絶縁皮
膜上に、前記実施例１〜５および比較例の塗料を焼き付
は温度４５０℃、線速を実施例１のみ５．５ｍ／分、他
は６　ｍ　／分としてダイス１回通しにより塗布、焼き
付けした。

このようにして得た各実施例および比較例に係る絶縁電
線Ｉ〜■および自己潤滑性の塗料を塗着しなかった参考
例し“この」−記ポリエステル系エナメル綿■について
、各種電線’＋！１′性を測定した結果を後記表に示す
。各特性型１１の測定方法はつぎの通りである。

〔絶縁破壊電圧〕

Ｊ　ｌ５−Ｃ３００３−１１，１に規定された方法にし
たがった。

〔往復式耐摩耗〕

Ｊ　ｌ５−Ｃ３００３−１０，１にしたがい荷重６００
ｇにおいて導体が見えるまでの往復回数にて示した。

〔ヒ−トショック性〕

Ｊ　ｌ５−Ｃ３００３−１１１，’１（２１Ｌこし７た
がつ０１５０℃の温度下に１時間晒して被１１りに導体
が見える亀裂が生じていないかどうか測定した。

〔熱劣化巻き付は性〕

ＪＩＳ−Ｃ３００３−１２，１にしたがって２００°Ｃ
の温度１・゛に６時間晒して被１１りに導体が見える亀
裂が生じていないかどうか測定した。

〔熱軟化温度〕

Ｊ　Ｉ　Ｓ　−０３００３−１３，１，１（２１にした
がって荷重７００ｇ、毎分２°Ｃの昇温速度として測定
した。

〔剥離性〕

剥離処理剤（山栄化学社装量品名デペントＰ）の２５°
Ｃの液中に浸漬し、完全剥離に要する時間を測定した。

〔耐薬品性〕

ＪＩＳ−０３００３−１６，１１こしたがって１重量％
濃度の水酸化ナトリウム水溶液および比重１゜２の硫酸
水溶液中にそれぞれ浸漬したのちの絶縁皮膜の鉛筆硬度
を測定した。

〔耐溶剤性〕

、）　Ｔ　Ｓ　−Ｃ３００３−１，５，１Ｆ２１にした
がってキシレン中に浸漬したのちの絶縁皮膜の鉛筆硬度
を測定した。

上表の結果から明らかなように、特定の脂肪酸変性ポリ
エステル系樹脂を主成分とするこの発明の自己潤滑性絶
縁塗料（実施例１〜５）を塗布。

焼き付けした絶縁電線■〜Ｖは、上記塗料を塗布。

焼き付けしない絶縁電線■に比べ、静摩擦係数が非常に
小さく潤滑性が大幅に向上しており、しかも他の緒特性
の低下が認められないことがわかる。

これに対して、従来の６・６−ナイロンからなる塗料（
比較例）を絶縁皮膜上に塗布、焼付した絶縁電線■では
該塗料を塗布、焼き付けしていない絶縁電線■に比べ、
ある程度の潤滑性の改善は認められる反面、熱軟化温度
が大きく低下し、剥離性も著しく悪化し、また耐薬品性
や耐溶剤性および外観についても劣化が認められる。

特許出願人　日東電気工業株式会社 ８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子中にカルボキシル基と反応し・うる官能基を
   有するポリエステル系樹脂１００重１ド部に対して脂肪
   酸１〜７重量部を反応させて得られる脂肪酸変性ポリエ
   ステル系樹脂を主成分とする自己潤滑性絶縁塗料。