JPS633401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐熱性ポリウレタン絶縁電線に関する
ものである。 ポリウレタン絶縁電線は、電気的．機械的．化
学的諸特性に優れ、かつ鑞着性を有するため、小
型モーター．トランス．フライバツクトランス等
の電気機器用巻線として広く用いられている。近
年これらの機器の小型軽量化．高出力化などに伴
つて、Ｅ種の耐熱区分である従来のポリウレタン
絶縁電線では満足できず、より高い耐熱特性を有
するエナメル線が要求され、すでに実用に供され
ている。耐熱区分がＢ種．Ｆ種といつた高耐熱性
のエナメル線として開発された例えばポリイミド
エナメル線、ポリアミドイミドエナメル線、ポリ
エステルイミドエナメル線等は、いずれも鑞着特
性をもたず、コイル端末の処理に労力を要し自動
ライン化に適さないことから、特に導体径0.1mm
以下の細線を用いる自動化ラインにはやむなくポ
リウレタン絶縁電線を多用しているのが実状であ
る。耐熱性の例えばポリエステルイミドエナメル
線に鑞着特性を有せしめたものも開発されている
が、鑞着特性と耐熱特性とは背反する関係にあ
り、一方を良くすると他方の性質が阻害され、両
特性を同時に満足させることは困難であることか
ら、耐熱性をある程度犠牲にし鑞着性を付与する
型が多くとられる。従つてこの種の耐熱エナメル
線の鑞着温度は、従来の汎用ポリウレタン線のそ
れより約50deg.高く、420〜430℃の温度で半田付
作業を行つているのが一般的である。しかしこの
ように高い鑞着温度では、半田が銅に拡散して銅
合金を形成し、銅線の抗張力が低下するため、特
に細線の場合はコイル端末で断線を生じやすく、
また他に半田の酸化による消耗がはげしくなる欠
点を有する。 そこでこれらの種類のエナメル線を使用する弱
電気業界においては、鑞着特性を有しかつ耐熱性
を大幅に改善した信頼性の高い耐熱性ポリウレタ
ン絶縁電線の出現が強く要望されていた。本発明
はこのような課題の解決を図るべくなされたもの
で、以下にその詳細を説明する。 ポリウレタン絶縁電線が鑞着特性を有する理由
は、ウレタン結合が380℃前後の溶融半田槽に浸
漬されると、皮膜が解重合を生じ低分子物質のプ
レポリマーに熱分解され、ウレタン皮膜が破壊し
半田揚げが可能になるものとされている。したが
つて絶縁皮膜が鑞着特性を示すためには、皮膜を
構成する樹脂中に、例えばウレタン結合、ウレア
結合、アミド結合等の解重合可能な基からなる架
橋点を多く有することが必要条件とされる。反面
この絶縁皮膜は解重合され易いために、熱的には
Ｅ種120℃と耐熱性が低い。本発明は、上記の事
柄を基礎に、ポリウレタン系絶縁皮膜の熱劣化す
なわち酸化劣化を防止することにより、耐熱性が
大幅に向上することに着目し、このポリウレタン
系皮膜の上層に、酸素バリヤー性に優れた線形の
熱可塑性ポリエーテルイミド樹脂を主成分とした
絶縁塗料を塗布焼付し、二重皮膜構造とすること
により、皮膜の鑞着性が阻害されることなく耐熱
特性を向上せしめることに成功したものである。 本発明において用いられる線形の熱可塑性ポリ
エーテルイミド樹脂を主成分とした絶縁塗料と
は、一般式 （式中ｎは整数、Ｒは６〜30の炭素原子を有する
二価の芳香族有機基、R′は２〜20の炭素原子を
有するアルキレン基、シクロアルキレン基より選
ばれた二価の有機基である。）で示される線形で
熱可塑性のポリエーテルイミド樹脂に、フエノー
ル系化合物で閉塞したイソシアネートブロツク体
及び活性化水素を有するプレポリマーを添加して
なる絶縁塗料をいう。 熱可塑性ポリエーテルイミド樹脂の一例を挙げ
れば、２・2′−ビス〔３−（３・４−ジカルボキ
シフエノキシ）−フエニル〕プロパンジ酸無水物
と４・4′−ジアミノジフエニルメタンをオルソジ
クロルベンゼンを溶媒とし溶液重縮合（形成され
る水は常法に従つて共沸重合により除去）し合成
される樹脂、また市販品としてはULTEM（米国
GE社製商品名）がこれに相当する。フエノール
系化合物で閉塞したイソシアネートブロツク体と
しては、トリメチロールプロパン１モルにトルエ
ンジイソシアネート３モルを反応させ更に遊離の
イソシアネート基をフエノールで閉塞したイソシ
アネートブロツク体、例えばコロネートAP−ス
テイブル、又はメタフエニレンジイソシアネート
（MDI）をキシレノールで閉塞したイソシアネー
トブロツク体、例えばMS−50（いずれも日本ポ
リウレタン社製商品名）が使用できる。活性化水
素を有するプレポリマーとしては、イソシアネー
トと反応しウレタン結合を生成し三次元網状構造
となるものであればすべてのオリゴマーが使用可
能であり、具体例としては水酸基を有するエポン
＃1004、エポン＃1007、エポン＃1009（米国シエ
ル社製商品名）等のエポキシ樹脂、あるいはアジ
ピン酸とトリメチロールプロパン、フタル酸、ア
ジピン酸とトリメチロールプロパンからなるポリ
エステルポリオール等を挙げることができる。 本発明で特に重要な点は、上記線形ポリエーテ
ルイミド樹脂を主成分とした絶縁塗料を導体上に
直接塗布焼付したいわゆる一重皮膜構造の樹脂皮
膜では、良好な鑞着性は得られず、ポリウレタン
系絶縁皮膜を介しての二重皮膜構造とすることに
よりはじめて、下地絶縁皮膜の鑞着性が阻害され
ずかつ絶縁系の耐熱劣化特性を著しく向上せしめ
得ることである。 次に本発明の実施例について示す。表−１に示
す配合組成に従つて、規定量の溶剤を秤量し四ツ
口フラスコに入れ70〜80℃に加温し、さらに規定
量の樹脂を秤量し、溶剤中に投入する。上記温度
に保ちながら３〜４時間十分に撹拌し溶解させ、
絶縁塗料を製造した。

【表】 導体径0.3mmの銅線上にポリウレタン絶縁塗料
（組成は比較例と同じ。）を塗布焼付し仕上り外径
0.315mmとし、その上に実施例１〜３及び参考例
に示す組成の塗料を塗布焼付し仕上り外径0.330
mmの二重皮膜構造の耐熱性ポリウレタン絶縁電線
を得た。なお比較例に示す組成の絶縁塗料を導体
径0.3mmの銅線上に塗布焼付し仕上り外外径0.330
mmとしたポリウレタン絶縁電線を、比較のため製
造した。各例の絶縁電線の諸特性を表−２に示
す。

【表】

【表】 表−２の試験結果から明らかなように、下地ポ
リウレタン絶縁皮膜の上層にポリエーテルイミド
樹脂を主成分とした実施例の二重皮膜構造の耐熱
性ポリウレタン絶縁電線は、比較例に示す従来の
ポリウレタン絶縁電線にくらべ、鑞着特性をほと
んど阻害することなく、耐劣化性が改良されてお
り、また耐熱性の尺度であるTGIも極めて良好な
値を示す。二重皮膜構造であつても参考例に示す
上層がポリエーテルイミド樹脂のみで構成される
絶縁電線では、ポリエーテルイミド樹脂が線形で
熱可塑性であるため、二重皮膜構造の絶縁系にお
いて熱的、機械的な外力、例えば高温、高荷重が
負荷されたとき、皮膜の熱軟化特性が極端に低く
なる現象がある。本発明では上層皮膜を構成する
主成分のポリエーテルイミド樹脂に、鑞着性を阻
害しない熱硬化樹脂成分すなわちフエノール系化
合物でイソシアネート基を閉塞したイソシアネー
トブロツク体及び活性化水素を有するオリゴマー
を添加しているので、上記欠陥は改良され、この
点においても十分な手当がなされている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導体上にポリウレタン系絶縁皮膜を塗布焼付
   し、その上に下記の構造式で示されるポリエーテ
   ルイミド樹脂にフエノール系化合物で閉塞したイ
   ソシアネートブロツク体及び活性化水素を有する
   プレポリマーを添加してなる絶縁塗料を塗布焼付
   したことを特徴とする耐熱性ポリウレタン絶縁電
   線。 （式中ｎは整数、Ｒは６〜30の炭素原子を有する
   二価の芳香族有機基、R′は２〜20の炭素原子を
   有するアルキレン基、シクロアルキレン基より選
   ばれた二価の有機基である。）