JPS6220568A - ポリウレタン電気絶縁塗料 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はポリウレタン電気絶縁塗料に関し、さらに詳し
くははんだ付は性、可とう性および密着性に優れた、絶
縁電線等の製造に適するポリウレタン電気絶縁塗料に関
する。

（従来の技術） ポリウレタン電気絶縁塗料は、これを電線等に塗布、焼
付けて得られる絶縁電線等が、その皮膜を剥離しなくて
もはんだ付けが可能であるため、通信機器、弱電機器等
のコイル用電線などの分野に広く利用されている。また
弱電部品等の分野においては、他の部品への熱の影響、
作業時間の短縮化、工程管理上の必要性等を考慮して、
一定の温度でのはんだ付は時間が短い絶縁電線の開発が
望まれている。

さらにポリウレタン電気絶縁塗料を線径の太い゛電線に
塗布、焼付けて得られる絶縁電線は可とう性および密着
性に優れていることが要求されている。

従来、ポリウレタン電気絶縁塗料としては、ポリエステ
ルポリオール成分とブロックイソシアネート成分とを適
当な溶剤に溶解させて得られるものが知られている。こ
の際ポリエステルポリオール成分としては、例えばアジ
ピン酸、無水フタル酸、テレフタル酸、無水トリメリッ
ト酸等の多塩基酸と、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等のグリコール、トリメチロールプロパン、
グリセリン等のトリオールなどとを水酸基過剰にして配
合し、縮合反応させて得られる末端水酸基を有するポリ
エステルポリオールが使用されている。またブロックイ
ソシアネート成分としては、例えばトリメチロールプロ
パン、グリセリン等のトリオールに、トリレンジイソシ
アネートまたはジフェニルメタンジイソシアネートを付
加させ、遊離イソシアネート基をフェノール類でブロッ
クして得られる、常温で安定で、かつ高温で解離して遊
離イソシアネート基を生成するブロックイソシアネート
化合物が使用されている。

しかしながら、この従来公知のポリウレタン電気絶縁塗
料には、はんだ付は性が悪く、また可とう性および密着
性にも劣るという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は前記従来技術の欠点を除去し、はんだ付
は性、可とう性および密着性に優れた、絶縁電線等の製
造に通するポリウレタン電気絶縁塗料を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、前記目的達成のため種々研究の結果、特
定の多塩基酸および特定の多価アルコールを、特定の割
合で縮合反応させて得られるポリエステルポリオール成
分を使用して得られるポリウレタン電気絶縁塗料が、こ
れを電線に焼付けた際、優れたはんだ付は性、可とう性
および密着性を示すことを見出して本発明に到達した。

本発明は、全カルボキシル基またはエステル基の６０当
量％以上が芳香族二塩基酸またはそのエステル化物であ
る多塩基酸またはそのエステル化物と、全水酸基の６０
当量％以上が側鎖を有しかつ非対称の分子構造を示すグ
リコール類である多価アルコールとを、水酸基／カルボ
キシル基またはエステル基の当量比を１．３〜２．５と
して縮合反応させて得られるポリエステルポリオール成
分およびブロックイソシアネート成分を有機溶剤に熔解
してなるポリウレタン電気絶縁塗料に関する。

本発明に使用されるポリエステルポリオール成分の原料
酸成分としては、全カルボキシル基またはエステル基の
６０当量％以上が芳香族二塩基酸またはそのエステル化
物である多塩基酸またはそのエステル化物が使用される
。

芳香族二塩基酸またはそのエステル化物としては、例え
ばテレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、無水フタル酸
、イソフタル酸等が使用される。これらの化合物のうち
、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチルが、特に密着性
および耐摩耗性に優れているため、特に好ましい。　　
′ これらの芳香族二塩基酸またはそのエステル化物以外の
、本発明に使用され得るその他の多塩基酸またはそのエ
ステル化物としては、例えばアジピン酸、セバシン酸等
の脂肪族二塩基酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリ
ット酸等の芳香族三塩基酸または芳香族四塩基酸または
これらのエステル化物などが挙げられる。

芳香族二塩基酸またはそのエステル化物を全カルボキシ
ル基またはエステル基の６０当量％未満とした場合には
、得られる絶縁電線の被膜の可とう性、耐軟化性、はん
だ付は性のいずれかが不十分となる。

本発明においては、多塩基酸またはそのエステル化物の
全カルボキシル基またはエステル基の６０当量％以上が
芳香族二塩基酸またはそのエステル化物であることを要
件とする。

本発明に使用されるポリエステルポリオール成分の原料
アルコール成分としては、全水酸基の５０当量％以上が
側鎖を有し、かつ非対称の分子構造を示すグリコール類
である多価アルコールが使用される。

側鎖を有しかつ非対称の分子構造を示すグリコール類と
しては、例えばα−プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、１．３−ブタンジオール等が使用される
。

これらのグリコール類以外の、本発明に使用され得る多
価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ｌ、４
−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等の側鎖
を有さす、かつ対称の分子構造を示すグリコール類、お
よびトリメチロールプロパン、グリセリン、トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート等のトリオール
類などが挙げられる。

前記の側鎖を有しかつ非対称の分子構造を示すグリコー
ル類が全水酸基の６０当量％より少なけれぼ、得られる
ポリウレタン電気絶縁塗料が濁りやすく、これを使用し
た絶縁電線の外観が悪化し、実用上問題がある。また前
記トリオール類が全水酸基の４０当量％を越えると、は
んだ付は性および可とう性が悪化する傾向にある。

本発明に使用されるポリエステルポリオール成分は、前
記多塩基酸またはそのエステル化物と、前記多価アルコ
ールとを、水酸基／カルボキシル基またはエステル基の
当量比を１．３〜２．５、好ましくは１．４〜２．０と
して配合し、所望によりエステル化触媒またはエステル
交換触媒の存在下に、通常１７０〜２５０℃で縮合反応
させて得られる。

水酸基／カルボキシル基またはエステル基の当量比カ月
、３未満の場合には絶縁電線の外観が悪くなり、これが
２．５を越えると絶縁電線の可とう性が低下する。

この際エステル化触媒またはエステル交換触媒としては
、例えばテトラブチルチタネート等のテトラアルキルチ
タネート、酢酸鉛、ジブチルスズジラウレート、オクテ
ン酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等が用いられる。また合成を
容易にするためにクレゾール類等を合成溶媒として使用
することもできる。

本発明に使用されるブロックイソシアネート成分として
は、例えば１，３−ブタンジオール、トリメチロールプ
ロパン、グリセリン等の多価アルコールに、トリレンジ
イソシアネートまたはジフェニルメタンジイソシアネー
ト等のジイソシアネートを付加させ、遊離イソシアネー
ト基をクレゾール、フェノール、キシレノール等のフェ
ノール類でブロックして得られるブロックイソシアネー
ト化合物、ジフェニルメタンジイソシアネートをキシレ
ノールでブロックして得られるブロックイソシアネート
化合物等が挙げられる。市販のブロックイソシアネート
成分としては、例えばバイエル社製デスモジュールＡＰ
ステーブル、日本ポリウレタン工業（株）製コロネート
２５０３およびＭＳ−５０等が挙げられる。これらのブ
ロックイソシアネート成分は単独でまたは混合して使用
される。

本発明のポリウレタン電気絶縁塗料は、前記ポリエステ
ルポリオール成分とブロックイソシアネート成分とを、
（イソシアネート成分のブロック化イソシアネート基）
／（ポリエステルポリオール成分の水酸基）が当量比で
好ましくは０．８〜２゜０１特に好ましくは１．０〜１
．５の範囲で配合し、有機溶剤を加えて、好ましくは３
０〜７０℃、１〜３時間混合して均一に溶解させること
により得られる。

本発明のポリウレタン電気絶縁塗料中のポリエステルポ
リオール成分およびブロックイソシアネート成分の濃度
は４０〜６０重量％が好ましい。

本発明に使用される有機溶剤としては、例えばクレゾー
ル、キシレノール、フェノール等のフェノール系溶剤が
用いられる。さらに例えばキシレン、Ｎｌ５ＳＥＫＩ　
　ＨＩＳＯＬ−１００，１５０（日本石油化学（株）製
、芳香族炭化水素）、メチルエチルケトン、こはく酸ジ
メチル、メチルカルピトール等の助溶剤を使用すること
もできる。

本発明のポリウレタン電気絶縁塗料には、塗膜の乾燥性
を向上させるため、ナフテン酸、オクテン酸等の金属塩
（例えばＰｂ、Ｚｎ、　Ｍｇ、Ｍｎ、ＣＯ％　Ｃｄ　％
　Ｃｕ　％　Ｓ　ｎ等の金属塩）をポリウレタン電気絶
縁塗料に対して金属量で０．００１〜１゜０重量％の範
囲で添加することができる。

また本発明のポリウレタン電気絶縁塗料にはポリビニー
ルホルマール類、ポリアミド類、エポキシ樹脂類等をポ
リウレタン電気絶縁塗料に対して０．１〜１０重量％の
範囲で配合することもできる。

さらに本発明のポリウレタン電気絶縁塗料は、各種の染
料や顔料を添加することにより任意の色に着色すること
ができる。

本発明のポリウレタン電気絶縁塗料は、電気導体上に直
接または他の絶縁皮膜と共に塗布、焼付けし、常法によ
りエナメル線等として使用される。。

（発明の効果） 本発明のポリウレタン電気絶縁塗料は従来公知のポリウ
レタン電気絶縁塗料に比較して、はんだ付は性、可とう
性および密着性に優れたものであり、例えば線径の太い
ポリウレタン絶縁電線等への塗布１．焼付けに最適なも
のである。

（実施例） 実施例１ 攪拌機、窒素導入管、コンデンサおよび温度計付き１１
フラスコに、テレフタル酸ジメチル３８８ｇ（４，０グ
ラム当量、１００当量％）、エチレングリコール３１ｇ
（１，０グラム当量）および１゜３−ブタンジオール３
１５ｇ（７，０グラム当量、８７６５当量％）を配合し
て（当量比２．０）窒素を吹き込みながら温度を室温か
ら徐々に上昇させ、副生物を留出させながら８時間で２
２０℃とし、さらに２２０℃で４時間反応させてポリエ
ステルポリオール成分を得た（水酸基価３６９）。

このポリエステルポリオール成分１５２ｇおよびバイエ
ル社製デスモジュールＡＰステーブル（有効ＮＧＯ＝１
２．０％）４２０ｇを、クレゾール／キシレン＝７／３
　（重量比）の混合溶媒６１５ｇに溶解させ、さらにこ
れにナフテン酸亜鉛１．０ｇを添加して本発明のポリウ
レタン電気絶縁塗料（樹脂分濃度４８重量％）を得た。

このものの粘度は３０℃で１１ポアズであった。

実施例２ 実施例１で得られたポリエステルポリオール成分１５２
ｇおよび日本ポリウレタン工業（株）製コロネート２５
０３　（有効ＮＧＯ＝１０．０％）４′６２ｇを、クレ
ゾール／キシレン＝７／３　（重量比）の混合溶媒７１
６ｇに溶解させ、さらにこれにナフテン酸亜鉛１．０ｇ
を添加して本発明のポリウレタン電気絶縁塗料（樹脂分
濃度４６重量％）を得た。このものの粘度は３０°Ｃで
１３ポアズであった。

実施例３ 実施例１で得られたポリエステルポリオール成分１５２
ｇおよびコロネー）２５０３　２１０ｇおよびデスモジ
ュールＡＰステーブル２１０ｇを、クレゾール／キシレ
ン＝１７３　（重量比）の混合溶媒６４１ｇに溶解させ
、さらにこれにナフテン酸亜鉛１．０ｇを添加して本発
明のポリウレタン電気絶縁塗料（樹脂分濃度４７重量％
）を得た。このものの粘度は３０℃で１２ポアズであっ
た。

比較例１ 実施例１と同様な装置を使用してテレフタル酸ジメチル
９７ｇ（１，Ｑグラム当量、２５当量％）、アジピン酸
２１９ｇ（３，０グラム当量）、α−プロピレングリコ
ール１５２ｇ（４，０グラム当量）およびｌ、３−ブタ
ンジオール１８０ｇ（４，０グラム当量）を配合して（
当量比２．０）実施例１と同様に反応させてポリエステ
ルポリオール成分を得た（水酸基価３９８）。

このポリエステルポリオール成分１４１　ｇ１コロネー
ト２５０３　２１０ｇおよびデスモジュールＡＰステー
ブル２１０ｇを、クレゾール／キシレン＝７／３　（重
量比）の混合溶媒６２９ｇに熔解させ、さらにこれにナ
フテン酸亜鉛１．０ｇを添加してポリウレタン電気絶縁
塗料（樹脂分濃度４７重量％）を得た。このものの粘度
は３０℃で１０ポアズであった。

比較例２ 実施例１と同様な装置を使用してテレフタル酸ジメチル
３８８ｇ（４，０グラム当量、１００当量％）、プロピ
レングリコール１５２　ｇ　（４，０クラム当量）およ
びトリメチロールプロパン１７４ｇ（３，９グラム当量
）を配合しく当量比２．０）、実施例１と同様に反応さ
せてポリエステルポリオール成分を得た（水酸基価３７
４）。

このポリエステルポリオール成分１５０ｇ、コロネート
２５０３　２１０ｇおよびデスモジュールＡＰステーブ
ル２１０ｇを、クレゾール／キシレン＝７／３　（重量
比）の混合溶媒６４３ｇに熔解させ、さらにこれにナフ
テン酸亜鉛１．０ｇを添加してポリウレタン電気絶縁塗
料（樹脂分濃度４７重量％）を得た。このものの粘度は
３０℃で１３ポアズであった。

比較例３ 実施例１と同様な装置を使用してテレフタル酸ジメチル
３８８ｇ（４，０グラム当量、１００当量％）およびエ
チレングリコール２４８ｇ（８，０グラム当量）を配合
して（当量比２．０）実施例１と同様に反応させてポリ
エステルポリオール成分を得たく水酸基価１２７）。

このポリエステルポリオール成分１２７ｇ、コロネート
２５０３　２１０ｇおよびデスモジュールＡＰステーブ
ル２１０ｇを、クレゾール／キシレン＝７／３　（重量
比）の混合溶媒５９３ｇに溶解させ、さらにこれにナフ
テン酸亜鉛１．０ｇを添加してポリウレタン電気絶縁塗
料（樹脂分濃度４８重量％）を得た。このものの粘度は
３０℃で１３ポアズであった。

試験例 実施例１〜３および比較例１〜３で得られたポリウレタ
ン電気絶縁塗料を、直径１ｆｌの銅線に１種仕上げで下
記条件下に焼付けてエナメル線とし、このエナメル線の
特性をＪＩＳ　　Ｃ３００３およびＪＩＳ　　Ｃ３２１
１に準じて測定した。その結果を第１表に示す。

焼付炉：堅炉　炉長４ｍ 焼付温度（℃）：入口／中央／出口 ＝２８０／３３０／３８０ 第　　　１　　　表 （註）表中の表示は下記の意味を有する。

１×良：１倍径巻付５０回でき裂がない２×良：２倍径
巻付５０回でき裂がない３×良：３倍径巻付５０回でき
裂がない第１表の結果から、多塩基酸のうち、芳香族二
塩基酸またはそのエステル化物が、全カルボキシル基ま
たはエステル基の６０当量％未満の場合（比較例１）に
は、本発明の場合に比較して耐軟化性および密着性が悪
く、また多価アルコールのうち、側鎖を有し、かつ非対
称の分子構造を示すグリコール類が、全水酸基の５０当
量％未溝の場合（比較例２）には、本発明の場合に比較
して可とう性、密着およびはんだ付は性のいずれにおい
ても劣り、さらに多価アルコールとして側鎖を有さず、
かつ対称の分子構造を示すグリコール類のみを使用する
場合（比較例３）には、外観が悪化することが示される
。またこれらの比較例の場合に比較して、本発明のポリ
ウレタン電気絶縁塗料は、優れた可とう性、密着性およ
びはんだ付は性を有することが示される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、全カルボキシル基またはエステル基の６０当量％以
   上が芳香族二塩基酸またはそのエステル化物である多塩
   基酸またはそのエステル化物と、全水酸基の６０当量％
   以上が側鎖を有しかつ非対称の分子構造を示すグリコー
   ル類である多価アルコールとを、水酸基／カルボキシル
   基またはエステル基の当量比を１．３〜２．５として縮
   合反応させて得られるポリエステルポリオール成分およ
   びブロックイソシアネート成分を有機溶剤に溶解してな
   るポリウレタン電気絶縁塗料。