JPS62141076A - Low-temperature soldering polyurethane insulated wire - Google Patents
Low-temperature soldering polyurethane insulated wireInfo
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- JPS62141076A JPS62141076A JP28165785A JP28165785A JPS62141076A JP S62141076 A JPS62141076 A JP S62141076A JP 28165785 A JP28165785 A JP 28165785A JP 28165785 A JP28165785 A JP 28165785A JP S62141076 A JPS62141076 A JP S62141076A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気ヘッドコイル、小型精密リレーコイル等
の巻線に使用されるポリウレタン絶it線に係シ、特に
ポリウレタン絶縁皮膜の熱的特性を阻害することなしに
、半田付けを300°C以下の低温で可能とした低温鑞
着ポリウレタン絶縁電線に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to polyurethane insulation wires used for winding wires of magnetic head coils, small precision relay coils, etc., and in particular to the thermal characteristics of polyurethane insulation coatings. The present invention relates to a low-temperature soldering polyurethane insulated wire that can be soldered at a low temperature of 300°C or less without inhibiting the process.
ポリウレタン絶縁電線は、導体上にポリウレタン塗料を
塗布焼付したもので、ウレタン皮膜を剥離せずにそのま
\半田付けができる特性を有しており、広く弱電分野2
通信機器等の小型コイルの巻線に多用されている。Polyurethane insulated wire is made by coating and baking polyurethane paint on the conductor, and has the property that it can be soldered as is without peeling off the urethane film, and is widely used in the light electrical field.
It is often used for winding small coils in communication equipment, etc.
一般にポリウレタン絶縁塗料は、熱硬化型の一液性塗料
で、分子量が1.000〜5,000の活性化水素原子
を有するオリゴマー、例えばポリエステル。Generally, polyurethane insulation paint is a thermosetting one-component paint made of an oligomer having an activated hydrogen atom, such as polyester, and having a molecular weight of 1.000 to 5,000.
ポリエーテルエステル、エポキシ等を主成分とし、これ
に架橋成分として、例えば1モルのトリメチロールプロ
パンに3モルのトルエンジイソシアネートを反応させさ
らに残余のインシアネート基をフェノール等のブロック
剤で封鎖したブロックポリインシアネートを添加し、こ
の主成分と架橋剤を有機溶剤に溶解せしめたものである
。この塗料は、導体上に塗布焼付される過程において、
150°C以上の温度になると、ブロックポリイソシア
ネートのブロック剤が解離し、インシアネート基が発生
する。生成したインシアネート基は、反応性に富み、共
存する活性化水素原子を有するオリゴマーと反応し、オ
リゴマー間にウレタン結合を形成し、三次元網状構造の
可撓性、密着性及び電気特性に優れたポリウレタン皮膜
を形成する。A block polyin whose main component is polyether ester, epoxy, etc., is reacted with 3 moles of toluene diisocyanate as a crosslinking component, for example, 1 mole of trimethylolpropane, and the remaining incyanate groups are blocked with a blocking agent such as phenol. Cyanate is added, and the main component and crosslinking agent are dissolved in an organic solvent. In the process of applying and baking this paint onto the conductor,
When the temperature reaches 150°C or higher, the blocking agent of the blocked polyisocyanate dissociates and incyanate groups are generated. The generated incyanate group is highly reactive and reacts with coexisting oligomers containing activated hydrogen atoms, forming urethane bonds between oligomers, resulting in a three-dimensional network structure with excellent flexibility, adhesion, and electrical properties. Forms a polyurethane film.
従来一般に用いられているポリウレタン絶縁電線の半田
付けの温度(ウレタン皮膜の解重合温度)は、360〜
s e o ”Cで、溶融半田中にポリウレタン絶縁電
線を浸漬したとき、ウレタン皮膜の分解までに要する時
間は2〜3秒である。またこの半田付けの温度、すなわ
ちウレタン皮膜の熱分解温度を50degよシ大きく降
下させると、必然的にウレタン皮膜の熱的特性が大幅に
低下する欠点があった。The soldering temperature (depolymerization temperature of the urethane film) of conventionally commonly used polyurethane insulated wires is 360~
When a polyurethane insulated wire is immersed in molten solder, the time required for the urethane film to decompose is 2 to 3 seconds. If the temperature is lowered by more than 50 degrees, there is a drawback that the thermal properties of the urethane film inevitably deteriorate significantly.
近時エレクトロニクス関連部品の軽薄短小化にともない
、プリント基板の実装密度も向上し、よシ低温で半田付
けが可能なポリウレタン極細線の出現が強く望まれてい
る。In recent years, as electronics-related parts have become lighter, thinner, and shorter, the mounting density of printed circuit boards has also improved, and there is a strong desire for the emergence of ultrafine polyurethane wires that can be soldered at very low temperatures.
本発明は、ポリウレタン絶縁塗料及びこれに添加する触
媒に1特定組成の材料を用いることによシ、ポリウレタ
ン絶縁皮膜の耐熱性、熱軟イヒ温度を損うことなく、半
田付けの温度を著しく低下させることに成功したもので
ある。The present invention uses a material with a specific composition for the polyurethane insulation coating and the catalyst added thereto, thereby significantly reducing the soldering temperature without impairing the heat resistance and heat softening temperature of the polyurethane insulation coating. I was successful in doing so.
本発明者らは先に、ポリウレタン塗料の焼付温度を低下
させる目的で、ブロックポリイソシアネートと活性化水
素原子を有するオリゴマーを有機溶剤に溶解せしめた熱
硬化型−液性ポリウレタン塗料に、1.8−ジアザ−ビ
シクロ(5,4,0)ウンデセン−7−有機酸塩とアル
キル錫メルカプタイド化合物とを触媒として添加したポ
リウレタン絶縁塗料を提案した(特開昭55−7376
5号公報)。これによシ一応所期の目的を達成し得たも
の\、このポリウレタン塗料を導体上に塗布焼付したポ
リウレタン絶縁電線は、半田付は温度が380°Cと高
く、熔融半田中への浸漬時間が1〜2秒で極細ポリウレ
タン絶縁電線への適用は、大幅に限定されていた。In order to lower the baking temperature of a polyurethane paint, the present inventors previously developed a thermosetting liquid polyurethane paint in which a blocked polyisocyanate and an oligomer having an activated hydrogen atom were dissolved in an organic solvent. -Proposed a polyurethane insulating paint containing a diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7-organic acid salt and an alkyltin mercaptide compound as a catalyst (JP-A-55-7376
Publication No. 5). As a result, we were able to achieve the intended purpose. The polyurethane insulated wire, in which the polyurethane paint was applied and baked onto the conductor, had a high soldering temperature of 380°C, and the immersion time in molten solder was long. is 1 to 2 seconds, and its application to ultrafine polyurethane insulated wires has been greatly limited.
本発明においては、これらの欠点を改良するため、ポリ
ウレタン絶縁塗料の主成分である皮膜形成剤と架橋剤並
びにこれに添加する触媒について種々検討した。その結
果、皮膜形成剤としては、グリセリン又はエチレングリ
コールとテレフタル酸又はジメチルテレフタル識との脱
水縮合反応によシ合成される分子−fil、o(10〜
5.000のポリエステルオリゴマーと、鎧延長剤とし
てのアルコール可溶性共重合ポリアミド樹脂を併用し、
架橋剤としては、構造式
で示されるブロックポリイソシアネート化合物を用い、
これらを有機溶剤に溶蕩した熱硬化型−液性ポリウレタ
ン塗料に添加する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシ
クロ(5,4,0)ウンデセン−7−有機酸塩及び一般
式
m1〜3の整数
(式中、R“は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)を
用いるととKより、問題点の解決を図った。In the present invention, in order to improve these drawbacks, various studies were conducted regarding the film forming agent and crosslinking agent, which are the main components of the polyurethane insulation paint, as well as the catalyst added thereto. As a result, as a film-forming agent, -fil,o(10~
5.000 polyester oligomer and an alcohol-soluble copolymerized polyamide resin as an armor extender,
As a crosslinking agent, a block polyisocyanate compound shown by the structural formula is used,
The catalysts to be added to the thermosetting liquid polyurethane paint prepared by dissolving these in an organic solvent include 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7-organic acid salt and general formula m1-3 The problem was solved by using an integer of (in the formula, R'' represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms).
ポリウレタン絶縁塗料の反応系体は二段階反応であシ、
一つはブロックポリイソシアネート化合物の解離反応で
あり、下記(1)式に示される。The reaction system of polyurethane insulation paint is a two-step reaction,
One is a dissociation reaction of a block polyisocyanate compound, and is shown in the following formula (1).
次に(2)式の反応は、(1)式の反応により生成した
遊離のインシアネート基とポリエステルオリゴマーの反
応、換言すればポリエステルオリゴマー相互間の架橋反
応であシ、ウレタン皮膜の架橋構造を形成する。更には
この架橋網目の中に、アルコール可溶性ポリアミド樹脂
の長い分子量がからみ合い、相互侵入壓網目構造を形成
する。Next, the reaction of formula (2) is a reaction between the free incyanate group generated by the reaction of formula (1) and the polyester oligomer, in other words, a crosslinking reaction between the polyester oligomers, and the crosslinked structure of the urethane film is Form. Furthermore, the long molecular weight alcohol-soluble polyamide resin is entangled in this crosslinked network, forming an interpenetrating network structure.
上記二段階反応では、(1)式が律速反応で、この反応
を促進する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシクロ(
5,4,0)ウンデセン−7−有機酸塩が、また(2)
式の架橋反応の触媒としては、アルキル錫マレイン酸エ
ステルが有効に作用する。なおアルキル錫マレイン酸エ
ステルは、前記一般式で表され、一般に金属錫としての
含有量は10〜55チ程度で、ポリ塩化ビニル混和物の
熱、光の安定剤として工業的に広く利用され、有機錫系
の安定剤として容易に入手可能である。In the above two-step reaction, formula (1) is the rate-limiting reaction, and the catalyst that promotes this reaction is 1,8-diaza-bicyclo(
5,4,0) undecene-7-organic acid salt is also (2)
As a catalyst for the crosslinking reaction of the formula, an alkyltin maleate ester effectively acts. The alkyl tin maleate ester is represented by the above general formula, generally has a content of about 10 to 55 tin as metal tin, and is widely used industrially as a heat and light stabilizer for polyvinyl chloride mixtures. It is easily available as an organotin stabilizer.
本発明によれば、ポリウレタン絶縁塗膜形成の反応機構
の第一段階である律速反応において、第1の触媒である
1、8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−
7−有機酸塩が作用し、ブランクと比較して約50da
g低い温度で解離が進み、遊離のインシアネート基が生
成する。次に第二段階の硬化反応においては、第2の触
媒であるアルキル錫マレイン酸エステルの作用によシ、
生成したインシアネート基がポリエステルオリゴマーの
活性化水素原子と直ちに反応し、ウレタン結合を作り、
分子間架橋構造を形成する。このことは、触媒を添加し
た反応系ではより低温で硬化反応が完結することを意味
している。According to the present invention, 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-
7-Organic acid salt acts, about 50 da compared to blank
g Dissociation proceeds at low temperatures, producing free incyanate groups. Next, in the second stage curing reaction, due to the action of the second catalyst, alkyltin maleate,
The generated incyanate group immediately reacts with the activated hydrogen atom of the polyester oligomer to form a urethane bond,
Forms an intermolecular crosslinked structure. This means that in a reaction system to which a catalyst is added, the curing reaction is completed at a lower temperature.
本発明のポリウレタン絶縁皮膜は、上記第1及び第2の
触媒の作用により、そのほとんどがポリウレタン結合の
架橋構造を呈する。ポリウレタン結合は300°Cの温
度で加熱分解(熱解重合)シ、その分解の主な反応は、
ウレタン生成反応の逆反応である。したがって得られた
絶縁皮膜は、低温鑞着特性を有する訳である。これらの
触媒の存在しない反応系では、ウレタン結合以外の副反
応を生じやすく、例えば尿素結合等地の結合形式が生成
した場合は、もはや低温鑞着特性を付与することはでき
ない。これはウレタン結合の加熱分解反応とその他の尿
素結合等のそれと比較すると、前者の結合形式の方が一
段と速く反応が進むためである。The polyurethane insulating film of the present invention exhibits a crosslinked structure of mostly polyurethane bonds due to the action of the first and second catalysts. Polyurethane bonds undergo thermal decomposition (thermal depolymerization) at a temperature of 300°C, and the main reaction of the decomposition is as follows:
This is the reverse reaction of the urethane production reaction. Therefore, the obtained insulating film has low temperature soldering properties. In a reaction system in which these catalysts are not present, side reactions other than urethane bonds are likely to occur, and if a bond type such as urea bond is formed, low-temperature soldering properties can no longer be imparted. This is because when comparing the thermal decomposition reaction of urethane bonds with that of other urea bonds, the reaction proceeds much faster in the former bond type.
なお皮膜形成剤としてのポリエステルオリゴマーに、ア
ルコール可溶性共重合ボリアミド樹脂を併用した理由は
、分子量の大きいポリアミド樹脂を入れることにより、
ウレタン架橋点間にこれが介在する形となり双方向侵入
型の網目構造を作り、皮膜に十分な機械的強度を付与せ
しめることと、硬化反応時にウレタン結合以外の副反応
が生じるのを制御すること、また塗料に流れ調整剤及び
粘度調整剤としての作用を付与するためである。The reason why alcohol-soluble copolymerized polyamide resin was used in combination with polyester oligomer as a film-forming agent is that by adding a polyamide resin with a large molecular weight,
This is interposed between urethane crosslinking points, creating a bidirectional interstitial network structure, imparting sufficient mechanical strength to the film, and controlling the occurrence of side reactions other than urethane bonds during the curing reaction. This is also to provide the paint with functions as a flow control agent and a viscosity control agent.
本発明において用いる第1及び第2の触媒の添加量は、
塗料の固型部に対して各々0.1〜5チに限定される。The amounts of the first and second catalysts used in the present invention are:
It is limited to 0.1 to 5 inches each for the solid part of the paint.
添加量がこれより少ないときは、所期の目的を達成する
に幼少なく、またこれを超えるときは半田付は性以外の
他の特性に影響を与えるためである。This is because if the amount added is less than this, it is too small to achieve the desired purpose, and if it exceeds this amount, other properties other than soldering will be affected.
表−1に示す配合割合によシポリウレタン絶縁製
塗料を調Zした。 7
表−1ポリウレタン絶縁塗料の配合組成上記配合組成の
ポリウレタン絶縁塗料を、導体径0.1鶴の銅線上に2
種の皮膜厚さに塗布焼付した絶縁電線につき、ハンダ付
は性その他Q性能を測定した。表−2に特性結果を示す
。Polyurethane insulation paints were prepared according to the compounding ratios shown in Table 1. 7
Table-1 Composition of polyurethane insulating paint Apply two coats of polyurethane insulating paint with the above composition on a copper wire with a conductor diameter of 0.1 mm.
Solderability and Q performance were measured for insulated wires coated and baked to a certain film thickness. Table 2 shows the characteristic results.
本発明の低温鑞着ポリウレタン絶縁電線は、表−2に示
す通り半田付は温度が290〜300°Cと従来一般の
ポリウレタン線に比較し約50 deg低く、耐熱性そ
の他の特性も遜色のない優れたものである。As shown in Table 2, the low temperature brazed polyurethane insulated wire of the present invention has a soldering temperature of 290 to 300°C, approximately 50 degrees lower than conventional polyurethane wires, and has comparable heat resistance and other properties. It is excellent.
したがって半田付は作業の能率向上及びその際受ける熱
的影響を未然に防止でき、特に導体径0.03詣以下の
極細線に適用したときその効果が大きく、部品の信頼性
を大幅に向上し得る。Therefore, soldering can improve work efficiency and prevent thermal effects during the process, and is particularly effective when applied to ultra-fine wires with a conductor diameter of 0.03 mm or less, greatly improving the reliability of parts. obtain.
Claims (1)
数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、 R′は、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があ
ります▼を示す。)で示されるブロックポリイソシアネ
ート化合物、グリセリン又はエチレングリコールとテレ
フタル酸又はジメチルテレフタル酸との脱水縮合反応に
より合成されるポリエステルオリゴマー、及びアルコー
ル可溶性共重合ポリアミド樹脂の三成分を有機溶剤に溶
解した熱硬化型一液性ポリウレタン塗料に、触媒として
、 1.8−ジアザ−ピシクロ(5.4.0)ウンデセン−
7−有機酸塩、及び 一般式 (R″)▲数式、化学式、表等があります▼ m=1〜3の整数 (式中、R″は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)で
示されるアルキル錫マレイン酸エステルを、塗料の固型
部に対して各々0.1〜5%添加し、これを導体上に塗
布焼付したことを特徴とする低温鑞着ポリウレタン絶縁
電線。[Claims] Structural formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ n = integer of 2 to 3 (In the formula, R is ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲
There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, R' has ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼. ), a polyester oligomer synthesized by a dehydration condensation reaction of glycerin or ethylene glycol and terephthalic acid or dimethylterephthalic acid, and an alcohol-soluble copolymerized polyamide resin, which are thermoset by dissolving them in an organic solvent. 1.8-diaza-picyclo(5.4.0) undecene- as a catalyst in one-component polyurethane paint.
7-Organic acid salts and general formula (R″) ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ m = an integer of 1 to 3 (in the formula, R″ represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms). A low-temperature brazed polyurethane insulated wire, characterized in that the alkyl tin maleate esters shown below are added in an amount of 0.1 to 5% to the solid part of the paint, and the mixture is applied and baked onto a conductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28165785A JPH068401B2 (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Low temperature brazed polyurethane insulated wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28165785A JPH068401B2 (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Low temperature brazed polyurethane insulated wire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62141076A true JPS62141076A (en) | 1987-06-24 |
JPH068401B2 JPH068401B2 (en) | 1994-02-02 |
Family
ID=17642156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28165785A Expired - Lifetime JPH068401B2 (en) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Low temperature brazed polyurethane insulated wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH068401B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012144679A (en) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Auto Kagaku Kogyo Kk | Reactive polyurethane-based electrical insulating coating material and insulated electric wire with insulating layer of the electrical insulating coating material |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP28165785A patent/JPH068401B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012144679A (en) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Auto Kagaku Kogyo Kk | Reactive polyurethane-based electrical insulating coating material and insulated electric wire with insulating layer of the electrical insulating coating material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH068401B2 (en) | 1994-02-02 |
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