JPS6134074A - 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】 〔技術分野〕 本発明は絶縁電線の絶縁被膜上に塗布、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。

〔従来技術〕

一般に絶縁電線にあっては、製造後の巻線や使用時の巻
き戻しケどを円滑に行うために自己潤滑性が要求される
。このため、従来より絶縁被膜上にワンクスコートヲ行
ったり、６・６−ナイロンなどのポリアミド票樹脂＃灯
左協七話諌μＬ−冷太焼き付けてダブルコート線とする
処理が行われている。

しかしながら前者の手段にて得られた絶縁電線では、コ
イルワニスの含浸時にワックス成分を洗浄除去する必要
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、絶縁被膜本来の諸特性、とくに耐熱
軟化性および耐剥離性が著しく低下し、耐薬品性やｉ＋
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
りコスト高になる等の問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、絶縁被膜本来の諸特性を低下させるこ
となく、絶縁電線に対して良好なる自己潤滑性を付与せ
しめるだめの自己潤滑性絶縁塗料を提供することである
。

［発明の構成〕 かかる目的は本発明、即ち、脂肪酸の反応性誘導体１〜
７重量部と、当該反応性誘導体と厚応しうる官能基を有
するポリエステル系樹脂１００重量部とを反応させて得
られる脂肪酸変性ポリエステル樹脂を主成分とする自己
潤滑性絶縁塗料によって達成される。

本発明で使用する上記ポリエステル系樹脂は、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５
００〜１，０００，０００　、好ましくは１　、０００
〜５０，０００のものである。

なお、上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
り求めた値である。

このポリエステル系樹脂の分子中に存在させる後述の脂
肪酸の反応性誘導体と反応しうる官能基は、好適には１
分子当り平均１個以上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まれる水酸基、カ
ルボキシル基が一般的である。

また、このポリエステル系樹脂の水酸基価は、通常１０
０〜５００、好ましくは１５０〜４００程度であり、水
酸基の他′に少量のカルボキシル基を含んでいてもよい
。

上記多価アルコール成分の代表的なものとしては、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
（通常、炭素数１〜４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（通常、炭素
数１〜４の低級アルキルエステル）、アジピノ酸、無水
フクル酸、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。

さらに本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、無水トリメリット酸と有機ジアミンと
の反応によって得られるイミド酸（Ｉ）、即ち次の一般
式 （式中、Ｒ１は二価の有機基を示す） で表わされる化合物を使用して変性してもよい。

イミド酸（Ｉ）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、イミド酸（Ｉ）はあらかじめ生成した
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）−？Ｆｉヲ；°酊ＫＸ＋、、−ｉ１！’−ｔ＋ｎ
＋−”ｒｉｑ）ビ＊＋ｍ７し１、ＩＩＪｌ盲ソト酸と有
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。

イミド酸（１）の使用量は多塩基酸もしくはその誘導体
全量中の３０モル％以下、通常３〜３０モル％とされる
のが一般的である。

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Ｃ０Ｏ
Ｈ基又は／及びＣＯＯＲ２（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、上記反応で得
られるポリエステル系樹脂の酸価が１０程度残存しても
差し支えない。

本発明において、上述したポリエステル系樹脂と反応さ
せる脂肪酸の反応性誘導体は、ポリエステル樹脂中の前
記官能基と反応しうるちのであれば特に制限はなく、例
えば脂肪酸アミド、脂肪酸ハライド（酸クロうイドなど
）−詣１１＃酔エステル（脂肪酸ブチルエステル、グリ
セライド）などが例示される。

ここに脂肪酸自体は、飽和、不飽和のいずれでもよく、
また直鎖状、分枝状のいずれでもよいが、好ましくは直
鎖状のものであり、好ましい炭素数は８〜２９である。

本発明で使用される脂肪酸の反応性誘導体はかかる脂肪
酸がら誘導されるものである。なお、炭素数７未満の脂
肪酸由来のものでは、絶縁電線に付与される潤滑性が不
充分であり、炭素数３０以上の場合は、絶縁電線外観が
悪くなる、樹脂を可塑化するなどの絶縁被膜に悪影響を
及ぼす。

上記脂肪酸の反応性誘導体中、特に好適なものは脂肪酸
アミド（ＣｎＨｍＣＯＮｌ＋２　）であり、当該式中ｎ
が７〜２８の整数、ｍが１５〜５６の整数であるものが
最も好ましい。

このような脂肪酸アミドの代表的なものとして、カプリ
ル酸アミド、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、
ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、リノール酸アミド
、リノール酸アミド、エルシン酸アミド等が挙げられる
。

本発明では前記した分子中に脂肪酸反応性誘導体と反応
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、上記脂肪酸反応性誘導体１〜７重量部を反応さ
せて、脂肪酸反応性誘導体変性ポリエステル系樹脂とす
る。この脂肪酸反応性誘導体の使用量が１重量部より少
ないと絶縁電線に付与される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に際し、適当な
触媒を使用できる。このような触媒として、例えば鉛、
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ートなどが好適に使用される
。

本発明の自己潤滑性絶縁塗料は、上述の如くして得られ
た脂肪酸反応性誘導体変性ポリエステル系樹脂からなる
反応物を、例えばクレゾール酸、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
量％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、本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いうまでもない。

なお、本発明に係る自己／１２Ｉ７１ｉ）性絶縁塗料を
絶縁電線の絶縁被膜上に塗布、焼き付けするには、該絶
縁被膜形成と同様にして行えばよく、例えば線速４〜７
ｍ／分、焼き付は温度３８０〜５ｏｏ℃程度、ダイス１
〜３回通しにて行うことができる。

以下に、本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Ｍ１６６ｇ、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’ＩＩ　５００ｍ１の四つロフラス
コ中に仕込み、常温から２ｏｏ℃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、３８ｇの水
分を留去した。

ついで、２３０℃の温度下で常圧から５００ｍｍＨｇま
で３０分間で減圧し、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７５００　、酸価２，８、水酸基価は３２０
であった。つぎに、上記反応物全量に対してステアリン
酸アミド６．９ｇを加え、１７０’Ｃから２００°Ｃま
で徐々に昇温し、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希釈して
不揮発分濃度４０重量％の脂肪酸アミド変性ポリエステ
ル系樹脂からなる自己ａ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、ラウリン酸アミド４，６ｇを加え、
１８０℃から２００℃まで２時間反応させたところ、コ
ンデンサ一部よりアンモニア臭がした。この反応物をク
レゾール酸で希釈して不揮発分濃度４０重量％の脂肪酸
アミド変性ポリエステル系樹脂からなる自己？１Ｉｆｆ
ｊＩ性絶縁塗料とした。

実施Ｎ３ テレフタル酸１４９．４　ｇ　、グリセリン５９．８ｇ
、エチレングリコール４９．６　ｇ、酸化亜鉛０．１４
９　ｇを、攪拌機、玉入りコンデンサーおよび温度針が
付設された容量１０１００Ｏの四つ目フラスコに仕込み
、常温から２００°Ｃ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１、一部グリコー
ルを含む３３ｇの留出物をみた。

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１９．８ｇと無水トリメ
リット酸３８．４ｇを添加し、２００℃まで２時間で加
熱してイミド酸を生成せしめ、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
５００ｍｍＨｇ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は９７００、酸価は４．３、
水酸基価は３００であった。

つぎに、上記反応物全量に対してオレイン酸アミド１６
．３ｇを加え、１７０℃から２００℃まで３時間で昇温
せしめ、反応させたところ、コンデンサ一部からアンモ
ニア臭がした。この反応物をクレゾール酸で希釈して不
揮発分濃度５０重量％とし、この溶液に常温下で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を添加して、脂肪酸アミド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と同一の反応装置に、エチレングリコール４９
．６　ｇ　、テレフタル酸１３２．８ｇ、イソフタル酸
１６．６ｇ、　　トリス（２−ヒドロキシエチル）イソ
シアヌレート１６９．７ｇ、およびテトラ−ｎ−プチル
チタネー）０．１５ｇを仕込み、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、３２．４ｇの留出物をみた。

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１９．８　ｇと無水トリ
メリット＠３８．４ｇを添加し、２００℃まで２時間で
加熱してイミド酸を生成せしめ、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５００ｍｍＨｇまで３０分間で減圧し、さらに１００
ｍｍ）Ｉｇ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は１０５００、酸価は３．２、水
酸基価は２０５であった。

つぎに、上記反応物全量に対してリルイン酸アミド１０
．５ｇおよびカプリン酸アミド１０．５　ｇを加え、１
７０℃から２００℃まで徐々に昇温させ、２時間反応さ
せたところ、酸価が２．６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
の混液で希釈して不揮発分濃度５０重量％溶液とし、こ
れに常温下で１０ｇのテトラ−ｎ−を添加し、脂肪酸ア
ミド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 実施例４と同様にして得られたポリエステル系樹脂から
なる反応物全量に対し、ラウリン酸アミド１２．Ｏｇ、
ステアリン酸アミド６、Ｏｇを加え、１８０℃から２０
０℃まで徐々に昇温させ、２時間反応させたところ、酸
価２．８ｇ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の混液で希釈して不揮発分
濃度５０重量％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酸溶液７０
ｇを添加し、脂肪酸アミド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６ 実施例１におけるラウリン酸アミド４．６ｇの代わりに
、ラウリン酸クロリド４．６ｇを使用する以外は実施例
１の操作を行って自己潤滑性絶縁塗料を製造した。

−ｊ？似社Ｊ５＋＋　　７ 実施例３におけるオレイン酸アミドの代わりに、スナア
リン酸ブチルエステル１４．５　ｇを使用する以外は実
施例３の操作を行って自己潤滑性絶縁塗料を製造した。

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

実験例 上記実施例１〜７および比較例の各塗料の性能を調べる
ために、直径１龍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：商品名デラコートＥ−２２０ＧＴ
）を焼き付は温度４５０℃、線速６ｍ／分ミダイス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、この絶縁被膜上に前記実施例１〜７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６ｍ／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
例としての上記ポリエステル系エナメル線■について、
各種電線特性を測定した結果を後記表に示す。各特性項
目の測定方法は次の通りである。

〔絶縁破壊電圧〕

ＪＩＳ−０３００３−１１，１に規定された方法に従っ
た。

〔往復式耐摩耗〕

ＪＩＳ−Ｃ３ＱＯ３Ｌ−ＩＧ、１に従い荷重６００ｇに
おいて導体が見えるまでの往復回数にて示した。

〔ヒートショック性〕

Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｃ３００３−１４，１＋２１に従って１
５０℃の温度下に１時間晒して、被膜に導体が見える亀
裂が生じていないかどうか測定した。

〔熱劣化巻き付は性〕

Ｊ　ｌ５−Ｃ３００３−１２，１に従って２００°Ｃの
温度下に６時間晒して、被膜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　−Ｃ３００３−１３，１，１＋２１に従っ
て荷重７００ｇ、毎分２℃の昇温速度として測定した。

〔剥離性〕

剥離処理剤（山栄化学社製：商品名デベン１−Ｐ）の２
５℃の液中に浸漬し、完全に剥離に要する時間を測定し
た。

〔耐薬品性〕

ＪＩＳ−Ｃ３００３−１６，１に従って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被膜の鉛筆硬度を測定
した。

〔耐溶剤性〕

Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｃ３００３−１５，１（２１に従ってキ
シレン中に浸漬したのちの絶縁被膜の鉛筆硬度を測定し
た。

（以下余白） 〔発明の効果〕 上表の結果から明らかなように、特定の脂肪酸反応性誘
導体変性ポリエステル系樹脂を主成分とする本発明の自
己潤滑性絶縁塗料（実施例１〜７）を塗布、焼き付けし
た絶縁電線Ｉ〜■は、上記塗料を塗布、焼き付けしてい
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）を絶縁被膜上に塗布、焼き付けした絶縁電線■
では諸塗料を塗布、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
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 脂肪酸の反応性誘導体１〜７重量部と、当該反応性誘導
   体と反応しうる官能基を有するポリエステル系樹脂１０
   ０重量部とを反応させて得られる脂肪酸変性ポリエステ
   ル樹脂を主成分とする自己潤滑性絶縁塗料。