JPS62241974A - ポリウレタン系電気絶縁塗料 - 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〕 この発明は、絶縁電線として特にハンダ付は性に優れた
ポリウレタン系電気絶縁塗料に関する。

〔従来の技術〕

近年、ポリウレタン系絶縁電線はハンダ付は作業を効率
的に行うために、また回路基板、種々の電子部品とのハ
ンダ付けの最のこれら対象物への熱の悪影響を少なくす
る為に、短時間で、かつ低温でハンダ付けできる特性が
強く要求されている。

ところでハンダ付性は絶縁ｉ１ＨｉＪＨの塗膜中のウレ
タン結合の密度に比例して良好になることから、例えば
ポリウレタン系絶縁塗料中の樹脂成分に、３価以上の多
価イソシアネートや多価アルコールを用いたり、樹脂成
分全てを低分子量化したりしてハンダ付性を改良してい
る。ただ塗料粘度が大きく増大したり、ハンダ付性以外
の一般的特性が太き（悪化するなどの問題が生じろ為、
ｍ４Ｂａ成分に２価と３価以上の多価イソシアネーＩ・
や多価アルコールを用いたり、低分子量物と高分子量物
を併用する方法が取られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなハンダ付は性を改善されたポリウレタン絶
縁塗料においても、塗料の一般的特性及び塗膜性能を維
持した状態で、ハンダ付は性を改善したものを得ること
ができないという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この究明に係るポリウレタン系電気絶縁塗料は、ジカル
ボン酸及び／又はその誘導体と、末端に第１水酸基を有
し分子中に少なくとも第２水酸基を有する線状の多価ア
ルコール及び／又はその脱水縮合物とを反応させてえた
分子中に水酸基が残留する線状の重合体と； 多価イソシアネート及び／又はフェノール類で安定化し
たイソシアネート基を有する多価イソシアネート化合物
と、 を有機溶剤に溶解してなるものである。

〔作用〕

この発明においては、多価アルコール及び／又はその脱
水縮合物は線状のものを使用し、かつ末端に第１水酸基
を有し、分子中に第２水酸基を有し、ジカルボン酸及び
／又はその誘導体と反応させた重合体は線状であり、か
つ分子中に第２水酸基が残留しているので、多価イソシ
アネート類と有機溶剤と混合した状態で粘度は上昇せず
、しかもハンダ付は性は向上する。

〔実施例〕

との発明においては、発明者が鋭意研究の結果、■　多
価アルコールの第１水酸基、第２水酸基の反応性は相違
し、第１水酸基〉第２水酸基となっていること、 ■　末端に第１水酸基を有し分子中に第２永酸基を有す
る線状の多価アルコールとジカルボン酸を反応させると
分岐のほとんど無い線状の重合体であって、かつ多価ア
ルコールの第２水酸基を多量に残留させたものかえられ
ること、 ■　この■の重合体は多価イソシアネートと容易に混合
するが粘度は上昇せず、擾れｔコ塗膜を形成し、かつ塗
膜のハンダ付は性は著しく大きくなることが明らかにな
りこの発明に至った。

つまり、この発明に係るポリウレタン系電気絶縁塗料は
、末端に第１水酸基を有し、分子中に少なくとも第２水
酸基を有する線状の多価アルコール及び／又はその脱水
縮合物とジカルボン酸及び／又はその誘導体とを多価ア
ルコールの分子中の第２水酸基等が残留する状態で反応
させて線状の重合体（以下水酸基過剰重合体という）を
生成し、その水酸基過剰重合体と多価イソシアネート化
合物を有機溶剤に溶解したものである。

そしてこの発明に適用しうる多価アルコールは、グリセ
リン及びその脱水縮合物、トリメチロールプロパン、エ
チレングリコール、ブタンジオール、ビスフェノールＡ
１ペンタエリスリトール、ソルビット及びその脱水縮合
物、マンニット及びその脱水ｔ１２ｉ合物である。又ジ
カルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸、無水コバ゛り酸、無水フタル酸、テ
レフタル酸、イソフタル酸及びこれらの誘導体がある。

さらに多価イソンアネーＩ・とじては、トルイレンジイ
ソンアネ−１・、４，４’−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジ
イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー１１．
４．４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート及びこ
れらのイソシアネートの基をフェール須で安定化した多
価イソシアネートがある。

なおこれら以外にフェノール類で安定化したイソシアネ
ート基を有する多価イソシアネートとじて、市販の日本
ボリウレクン社製の（登録商標名）コロネー１−　Ａ　
ｐステーブル、コロネー＋−２５０３。

ミリオネ−１−Ｍ　Ｓ−５０を使用することができる。

次にこの発明の実施態様として水酸基過剰重合体を生成
するのに、ジカルボン酸及び／又は・その誘導体と線状
の多価アルコール及び／又はその脱水縮合物をジカルボ
ン酸及び／又はその誘導体の反応基と線状の多価アルコ
ール及び／又はその脱水縮α物の第１水酸基との割合が
当量比で０．６〜１の範囲内の配合比で反応させたもの
である。

つまり１以上にすると線状の多価アルコール及び／又は
その脱水縮合物の第１水酸基の量よりも過剰なジカルボ
ン酸及び／又はその誘導体の反応基が存在することにな
り、線状の多価アルコール等の分子中の第２水酸基とジ
カルボン酸等の反応基が反応して水酸基過剰重合体に残
留する水酸基が減少し、水酸基過剰重合体は線状の重合
体でも分岐重合体及び三次元構造の重合体に近づき、有
機溶剤に溶解すると塗料としての粘度が高くなり、塗膜
形成及び塗膜自体の特性が低下し、また０、６以下にず
ろと線状の多価アルコール及び／又はその脱水縮む物の
第１水酸基は相当量が未反応の状態で残存し、塗料の粘
度も低くなる。しかし水酸基過剰重合体が必要以上に低
分子量化され、塗膜を形成させても塗膜の強度等の一般
的特性が著しく悪化する。

さらに、この発明の他の実施態様は、多価アルコール及
び／又はその脱水縮合物として、グリセリン、ソルビッ
ト、マンニット及び／又はそれらの脱水ｗＪａ物から選
ばれた１つ又はそれ以上のも＜７）ト、Ｉ−リメチロー
ルブロバン、エチレングリコール、ブタンジオール、ビ
スフェノールＡ及びペンタエリスリトールより選ばれた
１つ又はそれ以上のものをモル％で１００〜８０：　０
〜２０の範囲内で任意の割合で配合したものを使用して
、水酸基過剰重合体を生成したものである。このように
多価アルコールとして、グリセリン等を主として、それ
にトリメチロールプロパン等を配合すると塗料としての
一般的性質は向上する。°しかしトリメチロールプロパ
ン等を２０モル％以上配合すると、ハング付は性の改善
効果が少なくなる。そのためハンダ付は性の改善効果を
維持して、塗料の一般的特性を向上するには、これらの
配合割合にあるのが望ましい。

次にこの発明の実施例をあげて説明する。

〔実施例１〕 アジピン酸１１０ｇ（０，７５モル）、テレフタル酸１
００ｇ　（０，６モル）、グリセリン１６１ｇ　（１，
７５モル）を１１フラスコに入れ６時間で１４０℃から
２２０℃まで昇温させ酸価が１０以下になることを確認
し、反応を終え水酸基過剰重合体をえた。又別の３１フ
ラスコに日本ポリウレタン社製（登録商標）コロネー１
−　Ａ　ｐステーブル３８５ｇと日本ポリウレタン社製
（登録商標）ミリオネー）　　Ｍｓ−５０２８５ｇをク
レゾール５０５ｇ、ナフサ５０５ｇに入れ８０℃で３時
間保ち攪拌溶解させ多価イソシアネート化合物の溶解物
をえた。次に水酸基過剰重合体と多価イソシアネート化
合物の溶解物をｎ会し、ポリウレタン系絶縁塗料をえた
。このポリウレタン系絶！を塗料は性能を試験するため
焼付炉において以下の条件で芯線に塗布、焼付けして絶
縁電線にした。

横型焼付炉　　炉温　　５００℃ 炉長　　　　３ｍ 芯　　　　ｉ＠　　　　　　　０．２０（＋＋ａａφ塗
布回数　　５回、ダイス使用 塗膜厚　１８〜１９μｍ 適性焼付速度　　　１８０ｍ／分 〔実施例２〕 イソフタルｆｉ１８３ｇ　（１，１モル）、ジグリセリ
ン２４９ｇ　（１，５モル）、エチレングリコール１８
ｇ　（０，３モル）を１１フラスコに入れ実施例１と同
一条件で合成して水酸基過剰重合体をえた。又別の３１
フラスコに日本ボリウレクン社製（登録商標）コロネー
１−　Ａ　ｐステーブル６８４ｇ日本ポリウレタン社製
（登録商標）ミリオネ１−Ｍ５−５０．２１６　ｇをク
レゾール６６０　ｇナフサ６６０ｇ入れ、実施例１と同
一条件で溶解させて多価イソシアネート化合物の溶解物
をえた。

そして両者を８　’＆してえられたポリウレタン系絶縁
塗料を実施例１と同一条件で芯線に塗布・焼付けして絶
縁ｆｆｌ線をえｔこ。

〔実施例３〕 アジピン１５ｆｉ５８ｇ（０，４モル）、ジメチルテレ
フタレー１−　２６ｇ（０，１５モル）、無水フタル酸
７４ｇ（０，５モル）、ツルピッｌ−２２８ｇ　（１，
２５モル）、トリメチロールプロパン４０ｇ（０，３モ
ル）を１１フラスコに入れ実施例１と同一条件で合成し
水酸基過剰重合体をえた。

又別の５１フラスコに日本ポリウレタン社Ｓ！！（登録
商標）コロネー１−　Ａ　ｐステーブル１０２０ｇ日本
ポリウレタン社製（登録商標）ミリオネートＭｓ−５０
・７７２ｇをクレゾール１０９６　ｇ　。

ナフサ１０９［ｉｇ入れ実施例１と同一条件で溶解させ
て多価イソシアネート化合物の溶ＲＹ物をえた。

そして両者を混合してえられたポリウレタン系絶！ｉ塗
料を実施例１と同一条件で芯線に塗布・焼付けして絶縁
電線をえた。

〔比較例１〕 アジピンＪｉＱ２２０ｇ（１，５モル）、テレフタル酸
１００ｇ（０，６モル）、グリセリン１６１ｇ（１，７
５モル）を１１フラスコに入れ実施例１と同一条件で水
酸基過剰重合体をえｔこ。又別の３１フラスコに日本ポ
リウレタン社製（登録商標）コロネートＡｐステーブル
８０ｇ２日本ポリウレタン社製（登録商ｍ＞　　ミリオ
ネ−１−Ｍ　ｓ　−５０ＧＯｇクレゾール３１０ｇ、ナ
フサ３１’Ｏｇを入れ実施例１と同一条件で溶解させ多
価イソレアネート化合物をえた。そして両者を混合して
えられたポリウレタン系絶縁塗料を実施例１と同一条件
で芯線に塗布・焼付けして絶縁ＨｔＧｔをえた。

〔比較例２〕 アジピン酸１１０ｇ（０，７５モル）ｐテレフタル酸１
００ｇ（０，６モル）、グリセリン９２ｇ（１モル）、
トリメチロールプロパン１００ｇ（０，７５モル）を１
１フラスコに入れ実施例１と同一条件で水酸基過１４ｆ
ｆ１合体をえた。又別の３１フラスコに日本ポリウレタ
ン社製（登録商標）コロネー１−　Ａ　ｐステーブル１
７０ｇ日本ポリウレタン社製（登ｊｉｌＩ商標）　ミリ
オネ−１−Ｍ　ｓ　−５０１３０ｇクレゾール３０５ｇ
１ナフサ３０５ｇを入れ実施例１と同一条件で溶解させ
、多価イソシアネート化合物をえた。

そして両者を混合してえられたポリウレタン系絶縁塗料
を実施例１と同一条件で芯線に塗布・焼付けして絶Ｉｉ
Ｉ電球をえた。

〔比較例３〕 実施例１〜３及び比較例１，２で得られた塗料と比較の
為、比較的ハンダ付性がより一般的特性のバランスのと
れた東特塗料社製（登録商標）Ｆ、−ＮＣＡ（不揮発分
５０％）を用いて実施例１と同一条件で絶縁電線をえた
。

次に第１表は実施例１〜３及び比較例１ｊ２゜３でえら
れた絶Ｌｉｆｆ１線の試験結果を示したものである。

なお、試験項目は次の試験方法による。

ＪＩＳ　Ｃ３００３−１９８４ＪＩＳ　Ｃ３２１１−１
９８８を基準にしているが差を明瞭にするため一部条件
を厳しくした。

ハンダ付性・・・２秒間でハンダ付けできるハング温度
（℃） （ＪＩＳ規格３８０℃、２秒以内） ピンポール特性・・無伸長及び３％伸長後（ＪＩＳ規格
　無伸長５個以下） 耐熱衝撃性・・・・・・１０％伸長サンプルの１５０℃
。

ｌｈｒ後の皮膜のキレッ （ＪＩＳ規格　１０％伸長サンプ ルの１３０℃　ｌｈｒ後の皮 膜のキレッ） 耐熱劣化性　・・２００℃、Ｂｈｒ後、１５％伸長後の
皮膜のキレッ （ＪＩＳ規格　削除） 絶縁破壊電圧・・・・（ＪＩＳ規格２．４ＫＶ以上）１
８０℃、１６８ｈｒ後破壊 電圧残率（％） 熱軟化温度・・・・・３００ｇ荷重２℃／分上昇（ＪＩ
Ｓ規格）　１７０℃以上ＯＫ この試験結果から、この発明に係るポリウレタン系絶縁
塗料は、ハンダ付は性が著しく改善されたにかかわらず
、−ａ的特性は従来の電線塗料と同等となっている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明においては、ハンダ付は
性が著しく向上し、塗膜の特性も良好となる効果があり
、高品質の電気絶縁ｍ線をえることができる効果がある
。

鵠人弁理士佐藤正年

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）ジカルボン酸及び／又はその誘導体と、末
   端に第１水酸基を有し分子中に少なくとも第２水酸基を
   有する線状の多価アルコール及び／又はその脱水縮合物
   とを反応させてえた分子中に水酸基が残留する線状の重
   合体と； （ｂ）多価イソシアネート及び／又はフェノール類で安
   定化したイソシアネート基を有する多価イソシアネート
   化合物と、 を有機溶剤に溶解してなるポリウレタン系電気絶縁塗料
   。
2. （２）上記ジカルボン酸及び／又はその誘導体の反応基
   の上記線状の多価アルコール及び／又はその脱水縮合物
   の第１水酸基に対する当量比が０．６〜１の範囲になる
   配合比で上記ジカルボン酸及び／又はその誘導体と上記
   線状の多価アルコール及び／又はその脱水縮合物を反応
   させて上記線状の重合体にすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のポリウレタン系電気絶縁塗料。
3. （３）上記線状の多価アルコール及び／又はその脱水縮
   合物として、グリセリン、ジグリセリン、ソルビット、
   マンニットから選ばれた少なくとも１つ以上のものと、
   トリメチロールプロパン、エチレングリコール、ブタン
   ジオール、ビスフェノールＡ、ペンタエリスリトールか
   ら選ばれた少なくとも１つ以上のものをモル％で１００
   〜８０：０〜２０の範囲で混合して使用することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のポリウレタン系電気
   絶縁塗料。