JP2003346557A - 電気絶縁用樹脂組成物及びエナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 導体に焼付けてエナメル線とした場合でも外
観にしわ、波肌を発生せず、また、発泡もしないことか
ら、皮膜が均一になり、絶縁性の信頼性が向上する電気
絶縁用樹脂組成物及びこれを用いたエナメル線を提供す
る。 【解決手段】 酸成分の１５〜６５当量％にイミドジカ
ルボン酸を使用し、アルコール成分の１０〜４０当量％
１．４シクロヘキサンジメタノールを使用したポリエス
テルイミド樹脂１００重量部に、溶媒としてベンジルア
ルコール１０〜７０重量部を配合してなる電気絶縁用樹
脂組成物を導体上に塗布し、焼付けてなるエナメル線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気絶縁用樹脂組
成物及びこれを用いたエナメル線に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐熱性を有する絶縁電線として
は、ポリイミド線、ポリアミドイミド線及びポリエステ
ルイミド線が知られている。これらのうち、特に最近、
はんだ付け性を有したポリエステルイミド線が、耐熱性
と価格、また、はんだ付けの際のエナメル皮膜剥がし工
程が省けることから、比較的多量に使用されている。

【０００３】しかしながら、はんだ付け性を有するポリ
エステルイミド線は焼付け線外観に、しわや波肌を生じ
易く、このしわ、波肌を改善するために、金属塩等のレ
べリング剤が使用されてきたが、レベリング剤を添加す
ると焼付け線外観のしわや波肌は減少するが発泡を生じ
易くなり、一般的にはレベリング剤が使用されず、現状
では、焼付線外観は、しわや波肌が改善できず、また、
絶縁皮膜厚さが不均一の状態であり、絶縁性の信頼性が
劣っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題を解決し、導体に焼付けてエナメル線とした
場合でも外観にしわ、波肌を発生せず、また、発泡もし
ないことから、皮膜が均一になり、絶縁性の信頼性が向
上する電気絶縁用樹脂組成物及びこれを用いたエナメル
線を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、酸成分の１５
〜６５当量％にイミドジカルボン酸を使用し、アルコー
ル成分の１０〜４０当量％に１．４シクロヘキサンジメ
タノールを使用したポリエステルイミド樹脂１００重量
部に、溶媒として、ベンジルアルコール１０〜７０重量
部を配合してなる電気絶縁用樹脂組成物及びこの樹脂組
成物を導体上に塗布し、焼付けてなるエナメル線を提供
するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明におけるポリエステルイミ
ド樹脂は、酸成分とアルコール成分との反応により得ら
れる。本発明に用いるポリエステルイミド樹脂として
は、酸成分の一部として一般式（１）

【０００７】

【化１】 〔式中、Ｒ１はトリカルボン酸の残基等の３価の有機
基、Ｒ２はジアミンの残基等の２価の有機基を意味す
る〕で表されるイミドジカルボン酸を用いるものが好ま
しい。

【０００８】一般式（１）で表されるイミドジカルボン
酸としては、例えばジアミン１モルに対してトリカルボ
ン酸無水物２モルを反応させることにより得られるイミ
ドジカルボン酸（特公昭５１−４０１１３号公報参照）
が挙げられる。また、あらかじめジアミンとトリカルボ
ン酸無水物とを反応させてイミドジカルボン酸として用
いないで、ジアミンとトリカルボン酸無水物をポリエス
テルイミドの製造時に加えて、イミドジカルボン酸の残
基を形成してもよい。

【０００９】トリカルボン酸無水物としては、トリメリ
ット酸無水物、３，４，４'−ベンゾフェノントリカル
ボン酸無水物、３，４，４'−ビフェニルトリカルボン
酸無水物等があり、トリメリット酸無水物が好ましい。
ジアミンとしては、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、ｍ−フェ
ニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，４−ジ
アミノナフタレン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノ
ジフェニルスルホン等が用いられる。イミドジカルボン
酸の使用量は、全酸成分の１５〜６５当量％の範囲とす
ることが好ましく、２０〜６０当量％の範囲とすること
がより好ましい。イミドジカルボン酸の使用量が少なす
ぎると耐熱性が劣る傾向にあり、多すぎると可とう性及
びエナメル線の外観が低下する場合がある。

【００１０】上記のイミドジカルボン酸以外の酸成分と
しては、テレフタル酸又はその低級のアルキルエステ
ル、例えば、テレフタル酸モノメチル、テレフタル酸の
低級アルキルのジエステル等のテレフタル酸ジエステ
ル、例えば、テレフタル酸ジメチルなどが用いられる。
また、エナメル線用ポリエステルイミドワニスに常用さ
れる化合物、例えば、イソフタル酸、アジピン酸、フタ
ル酸、セバシン酸などを用いることもできる。また、ポ
リエステルイミド樹脂の製造に用いるアルコール成分と
しては、全アルコール成分の１０〜４０当量％に１．４
シクロヘキサンジメタノールを使用することが好まし
く、１０〜３０当量％にする事がより好ましい。１．４
シクロヘキサンジメタノールの使用量が少なすぎるとは
んだ付け性が劣り、また多すぎると耐熱性が低下する場
合がある。

【００１１】上記の１．４シクロヘキサンジメタノール
以外のアルコール成分としては、例えば、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオー
ル、１，４−ブタンジオール等のジオール類、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等の
トリオール類などが用いられる。これらの酸成分及びア
ルコール成分は単独で又は２種以上組み合わせて用いら
れる。アルコール成分と酸成分との配合割合は、可とう
性及び耐熱性の点から、カルボキシル基に対する水酸基
の当量比を１．３〜２．５とすることが好ましく、１．
５〜２．２とすることがより好ましい。カルボキシル基
に対する水酸基の当量比が２．５より大きいと可とう性
が低下する傾向があり、１．３より小さいと耐熱性が低
下する傾向がある。

【００１２】本発明に用いるポリエステルイミド樹脂の
合成は、例えば、前記の酸成分とアルコール成分とをエ
ステル化触媒の存在下に１６０〜２５０℃、好ましくは
１７０〜２５０℃の温度で、３〜１５時間、好ましくは
５〜１０時間加熱反応させることにより行われる。この
際、用いられるエステル化触媒としては、例えば、テト
ラブチルチタネート、酢酸鉛、ジブチルスズラウレー
ト、ナフテン酸亜鉛などが挙げられる。また、反応は、
窒素ガス等の不活性雰囲気下で行うことが好ましい。前
記のイミドジカルボン酸は、あらかじめ合成したものを
用いてもよく、また、ジアミン及び無水トリメリット酸
のイミド酸となる成分を他の酸成分、アルコール成分と
同時に混合加熱してイミド化及びエステル化を同時に行
ってもよい。このときジアミンと無水トリメリット酸の
配合量は、前記のイミドジカルボン酸の配合量に対応す
る量とするのが好ましい。

【００１３】また、合成時の粘度が高いため、例えば、
フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール
系溶媒の共存下で合成を行うことが好ましい。本発明に
使用されるベンジルアルコールは、通常販売されている
ものが使用できる。本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、
前記のようなポリエステルイミド樹脂に、ベンジルアル
コールを配合して成る。

【００１４】ベンジルアルコールの配合量は、ポリエス
テルイミド樹脂１００重量部に対して、１０〜７０重量
部とすることが好ましく、２０〜４０重量部とすること
がより好ましい。ベンジルアルコールの量が１０重量部
未満であると焼付け線外観を均一にする効果が少なく、
また、７０重量部を超えるポリエステルイミド樹脂が溶
解しない傾向がある。本発明の電気絶縁用樹脂組成物に
は、必要に応じて更にテトラブチルチタネート等の硬化
剤を添加することができる。硬化剤の使用量は、ポリエ
ステルイミド樹脂に対して３〜１０重量％が好ましく、
有機酸の金属塩の使用量は、ポリエステルイミド樹脂に
対して０．１〜１重量％が好ましい。

【００１５】本発明の電気絶縁用樹脂組成物は、溶媒と
してベンジルアルコール以外の溶媒を併用し使用するこ
とができる。この際用いられる溶媒としては、例えば、
フェノール、クレゾール、キシレノール、セロソルブ
類、キシレンなど、ポリエステルイミド樹脂との溶解性
が良好な溶媒が用いられる。

【００１６】こうして得られる本発明の電気絶縁用樹脂
組成物は、銅線等の導体上に塗布し、焼付けることによ
り、焼付け線外観に優れ、可とう性、耐熱性などの諸特
性に優れたエナメル線が得られる。本発明の組成物を用
いること以外は、エナメル線の製造法は特に制限なく、
常法に従うことができる。例えば、導体上に本発明の電
気絶縁用樹脂組成物を塗布し、３５０〜５５０℃、好ま
しくは４００〜５００℃で１分〜５分間、好ましくは２
〜４分間加熱して焼付ける工程を複数回繰り返し、所望
の厚みの皮膜を導体上に形成する方法が挙げられる。最
終的に形成される皮膜の厚みは、特に制限はないが、通
常０．０２〜０．０８ｍｍが好ましく、０．０３〜０．
０６ｍｍとすることがより好ましい。このようにして得
られる本発明のエナメル線は、可とう性などの諸特性が
低下することはない。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳しく説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、例中の「％」は特に断らない限り「重量％」を意味
する。

【００１８】実施例１ ポリエステルイミド樹脂液の調製 温度計、攪拌機及びコンデンサ付き４つ口フラスコに、
４，４'−ジアミノジフェニルメタン １５８．４ｇ
（１．６当量）、無水トリメリット酸 ３０７．２ｇ
（３．２当量）、テレフタル酸ジメチル ２３２．８ｇ
（２．４当量）、１．４シクロヘキサンジメタノール１
２９．６（１．８当量） グリセリン １２８．８ｇ
（４．２当量）、クレゾール ３８５ｇ及びテトラブチ
ルチタネート１．１６ｇを入れ、窒素気流中で室温から
１時間で１７０℃に昇温して３時間反応させた。次い
で、得られた溶液を２１５℃に昇温して６時間反応さ
せ、ポリエステルイミドを合成した。得られた樹脂溶液
にベンジルアルコール２００ｇクレゾール７２０ｇを加
え、テトラブチルチタネート ４１．２ｇを添加して不
揮発分４２％、数平均分子量３０００のポリエステルイ
ミド樹脂液を得た。

【００１９】実施例２ 実施例１に示したポリエステルイミドにベンジルアルコ
ール５００ｇクレゾール ４２０ｇを加え、テトラブチ
ルチタネート ４１．２ｇを添加して不揮発分４２％、
数平均分子量５０００のポリエステルイミド樹脂液を得
た。

【００２０】実施例３ 実施例１に示したポリエステルイミドにベンジルアルコ
ール７００ｇクレゾール ２２０ｇを加え、テトラブチ
ルチタネート ４１．２ｇを添加して不揮発分４２％、
数平均分子量５０００のポリエステルイミド樹脂液を得
た。

【００２１】比較例１ 温度計、攪拌機及びコンデンサ付き４つ口フラスコに、
４，４'−ジアミノジフェニルメタン ７９．２ｇ
（０．８当量）、無水トリメリット酸 １５３．６ｇ
（１．６当量）、テレフタル酸ジメチル ３１０．４ｇ
（３．２当量）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソ
シアヌレート ３７５．８ｇ（４．３２当量）、エチレ
ングリコール ８９．３ｇ（２．８８当量）、クレゾー
ル ３８５ｇ及びテトラブチルチタネート １．１６ｇ
を入れ、窒素気流中で室温から１時間で１７０℃に昇温
して３時間反応させた。次いで、得られた溶液を２１５
℃に昇温して６時間反応させ、ポリエステルイミドを合
成した。得られた樹脂溶液にクレゾール ９２０ｇを加
え、テトラブチルチタネート ４１．２ｇを添加して不
揮発分４２％、数平均分子量５０００のポリエステルイ
ミド樹脂液を得た。

【００２２】（試験例）実施例１〜４及び比較例１〜３
で得られた樹脂組成物を、下記の焼付け条件に従って直
径０．４ｍｍの銅線に塗布し、線速８５ｍ／分で焼付
け、エナメル線を作製した。 （塗布・焼付け条件） 焼付け炉：熱風式横炉（炉長３．２ｍ） 炉温 ：入口／出口＝５００℃／５００℃ 塗装方法：樹脂組成物をくぐらせたエナメル線をダイス
で絞り、焼付け炉を通過させる手順を８回行う。１回目
から７回目までのダイスの径を０．４３ｍｍ、０．４４
ｍｍ、０．４４ｍｍ、０．４５ｍｍ、 ０．４５ｍｍ、
０．４６ｍｍ、０．４８ｍｍ，０．４９ｍｍと変化させ
た。また、得られたエナメル線の一般特性（外観、可と
う性、耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、耐軟化性）をＪＩＳ
Ｃ３００３に準じて測定し、その結果を表１に示す。

【００２３】表１に示した結果から、実施例１〜３で得
られた樹脂組成物を用いて作製したエナメル線は、比較
例で得られたものに比べて、焼付け線外観、一般特性に
優れることが示される。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明による電気絶縁用樹脂組成物を用
いれば、従来よりも焼付け線外観にすぐれ、絶縁性の信
頼性に優れたエナメル線を製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 179/08 Ｃ０９Ｄ 179/08 Ｄ Ｈ０１Ｂ 7/00 ３０３ Ｈ０１Ｂ 7/00 ３０３ 7/02 7/02 Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸成分の１５〜６５当量％にイミドジカ
   ルボン酸を使用し、アルコール成分の１０〜４０当量％
   に１．４シクロヘキサンジメタノールを使用したポリエ
   ステルイミド樹脂１００重量部に、溶媒としてベンジル
   アルコール１０〜７０重量部を配合してなる電気絶縁用
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気絶縁用樹脂組成物を
   導体上に塗布し、焼付けてなるエナメル線