JPS585941B2 - High temperature baking type low pollution resin paint - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大気汚染防止並に作業環境に優れ且つ実用性に
富んだ高温焼付型低汚染性樹脂塗料に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-temperature baking type low-pollution resin paint that is excellent in preventing air pollution, providing an excellent work environment, and being highly practical.

従来合成エナメル線用樹脂塗料は熱硬化性樹脂をフェノ
ール、キシレール、ナフサ，Ｎ−メチルピロリドン、ジ
メチルアミド、ジメチルホルムアミド、フルフラール、
シクロヘキサノン等の溶剤に溶解するものであるが、こ
れらの中フェノール類溶剤とナフサの混合物或はＮ−メ
チルピロリドンを溶剤としているものが主体を占めてい
る。Conventional resin paints for synthetic enameled wires use thermosetting resins such as phenol, xyrail, naphtha, N-methylpyrrolidone, dimethylamide, dimethylformamide, furfural,
It is soluble in solvents such as cyclohexanone, but among these, the majority are mixtures of phenolic solvents and naphtha, or those using N-methylpyrrolidone as the solvent.

然しなからこれらの溶剤は何れも気分を害する臭を有す
るため、樹脂塗料を導体上に塗布し焼付する場合、該溶
剤の蒸発により塗布機周辺の作業環境を悪化せしめる原
因となり又焼付或は硬化した後の排気ガスも同様に悪臭
を有するため大気汚染の大きな原因となっている。However, all of these solvents have unpleasant odors, so when resin paint is applied to a conductor and baked, the evaporation of the solvent may worsen the working environment around the coating machine, and baking or hardening may occur. The exhaust gas produced after this process also has a bad odor and is a major cause of air pollution.

かゝる見地から焼付時に発生する排気ガスをそのまゝ大
気中に排出せしめることなく、これを無臭化せんとし、
且排気中に含まれる熱を効率よく回収せんとして白金触
媒等を用いた排気ガス触媒燃焼装置を取付けた焼付炉に
てフェスの焼付時に排出される排気ガスを処理するとい
う方法も一部実症されているが、かゝる方法によるとし
ても排気ガス中の燃焼率は８０〜９８％程度であり完全
に排気ガスを無臭化することは出来ないものである。From this point of view, we aimed to make the exhaust gas generated during baking odorless without directly emitting it into the atmosphere.
In addition, in order to efficiently recover the heat contained in the exhaust, there is also a method in which the exhaust gas emitted during festival baking is treated in a baking furnace equipped with an exhaust gas catalytic combustion device using a platinum catalyst, etc. However, even if such a method is used, the combustion rate in the exhaust gas is about 80 to 98%, and it is not possible to completely make the exhaust gas odorless.

又排気ガスを水洗した後大気中に排出することも考えら
れるが、たとえ上記の如き溶剤を水に吸収せしめたとし
ても、その後の処理が容易に行えるよう高濃度の吸収液
とすると、やはり除去率が悪く無臭化になし難く且つ吸
収液の処理についても困難であるため実用化にふみきれ
ない現状である。It is also possible to discharge the exhaust gas into the atmosphere after washing it with water, but even if the solvents mentioned above are absorbed in water, it is still difficult to remove them if the absorbent liquid is highly concentrated to facilitate subsequent treatment. The present situation is that it is difficult to make the absorbent odorless, and it is also difficult to treat the absorbing liquid, making it difficult to put it into practical use.

本発明者等はかゝる欠点を改善せんとして高温焼付型低
汚染性樹脂塗料について鋭意研究を行った結果、ジカル
ボン酸、２価アルコール及び２価以上の多価アルコール
を主成分として製造したポリエステル系樹脂が主体の熱
硬化型樹脂１００重量部に対して少くとも５重量部の炭
酸アルキレンを配合して樹脂塗料が大気汚染防止並に作
業環境について満足しうる新しい塗料となることを見出
したものである。The inventors of the present invention have conducted intensive research on high-temperature baking type low-staining resin paints in an attempt to improve these drawbacks, and as a result, they have found that polyesters made mainly of dicarboxylic acids, dihydric alcohols, and polyhydric alcohols with more than 2 hydric alcohols have been developed. It has been discovered that by blending at least 5 parts by weight of alkylene carbonate with 100 parts by weight of a thermosetting resin mainly consisting of a thermosetting resin, a resin paint can be made into a new paint that is satisfactory in terms of air pollution prevention and work environment. It is.

即ち本発明はポリエステル系樹脂を主体とする熱硬化性
樹脂塗料に炭酸アルキレンを組合せることにより熱硬化
性樹脂組我物本来の諸特性を何等損うことなしに次の如
き大きな特徴を有するものである。That is, the present invention combines alkylene carbonate with a thermosetting resin paint mainly composed of polyester resin, thereby achieving the following major features without impairing the original properties of the thermosetting resin composition. It is.

（１）炭酸アルキレンは無臭であるため従来の溶剤を使
用したものでは全く不可能であったフェスの無臭化が可
能となり、塗布機周辺の作業環境を著しく改善せしめ得
ると共に従来の溶剤は人体の皮膚に付着した場合炎症或
はカブレ等をおこし皮膚に損傷をあたえたが炭酸アルキ
レンはこの様なおそれは全くなく取扱上極めて安全性を
有する。(1) Since alkylene carbonate is odorless, it is possible to make the face odorless, which was completely impossible using conventional solvents, and it can significantly improve the working environment around the coating machine. When it comes into contact with the skin, it causes inflammation or rashes and damages the skin, but alkylene carbonate has no such fear and is extremely safe to handle.

（２）炭酸アルキレンの排気をそのまゝ大気中に排出し
ても、無臭であるため大気の環境汚染について全く心配
がない。(2) Even if the exhaust gas of alkylene carbonate is directly discharged into the atmosphere, there is no need to worry about atmospheric pollution because it is odorless.

（３）炭酸アルキレンの排気を触媒燃焼装置を取付けた
焼付炉により燃焼せしめる場合燃焼効果に一段と優れて
いるため高度の燃焼が可能となり無臭化に加工更に無毒
化が達成されるものである。(3) When alkylene carbonate exhaust is combusted in a baking furnace equipped with a catalytic combustion device, the combustion effect is even better, and high-grade combustion becomes possible, making it odorless and non-toxic.

（４）炭酸アルキレンの排気ガスを水に吸収し洗滌せし
めた場合には水に容易に吸収し得ると共に吸収後無毒性
に近いアルキレングリコールに容易に置換することがで
きる。(4) When the exhaust gas of alkylene carbonate is absorbed and washed with water, it can be easily absorbed into water, and after absorption, it can be easily replaced with nearly non-toxic alkylene glycol.

本発明はこのように優れた効果を有する高温焼付型熱硬
化性樹脂塗料に活性の水素と容易に反応し、樹脂或いは
化学製品中間体の製造における有効なヒドロキシアルキ
ル化剤である炭酸アルキレイを用いることにより達成さ
れたものであり、しかも炭酸アルキレンが樹脂と反応を
一層おこし易い高温にて処理される高温焼付型樹脂塗料
として極めて有効であることを見出したためである。The present invention uses alkylene carbonate, which easily reacts with active hydrogen and is an effective hydroxyalkylating agent in the production of resins or chemical product intermediates, for high-temperature baking type thermosetting resin paints that have excellent effects. This was achieved through the discovery that it is extremely effective as a high-temperature baking resin paint that is treated at high temperatures where alkylene carbonate is more likely to react with resin.

本発明において使用する炭酸アルキレンとは炭酸エチレ
ン、炭酸プロピレン或いはこれら混合物等を指すもので
ある。The alkylene carbonate used in the present invention refers to ethylene carbonate, propylene carbonate, or a mixture thereof.

また本発明でいうポリエステル結合を主成分とするエス
テル系樹脂とはポリエステル、ポリエステルイミド、ポ
リエステルアミドイミド、ポリエステルヒダントイン、
ポリエステルイミドヒダントインの如きエステル結合を
主成分として含有する樹脂を指すものである。Furthermore, in the present invention, ester resins mainly composed of polyester bonds include polyester, polyester imide, polyester amide imide, polyester hydantoin,
It refers to a resin containing ester bonds as a main component, such as polyester imidohydantoin.

かかるポリエステル系樹脂と共に併用可能な熱硬化性樹
脂としては例えばエポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、フ
ェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。Examples of thermosetting resins that can be used in combination with such polyester resins include epoxy resins, polyether resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, polyurethane resins, and polyamide resins.

なお本発明樹脂塗料にはその特性を更に向上せしめる目
的でポリイソシアネート、有機チタン化合物或いはジア
リルスタレートの如き変性剤を添加せしめることも可能
である。It is also possible to add a modifier such as polyisocyanate, organic titanium compound or diallyl stalate to the resin coating of the present invention for the purpose of further improving its properties.

又本発明では熱硬化性樹脂と炭酸アルキレンを混合せし
めるものであるが、その際に粘度を低下せしめる或いは
特に炭酸エチレンの場合凝固点が比較的高いため冬期の
安定性を得るため凝固点を低下せしめるためなどの目的
で水を加えると有効である。In addition, in the present invention, a thermosetting resin and alkylene carbonate are mixed, and in this case, the viscosity is lowered, or in the case of ethylene carbonate in particular, the freezing point is relatively high, so the freezing point is lowered to obtain stability in winter. It is effective to add water for such purposes.

またエステル系樹脂に水となじみ易いように遊離酸を残
し三級アミン等で処理する方法を行うことにより水を多
量に使用し粘度の低下を計り作業性を向上せしめると共
にコストを低下することも出来る。In addition, by treating the ester resin with a tertiary amine while leaving a free acid so that it is easily compatible with water, it is possible to use a large amount of water and reduce the viscosity, improving workability and reducing costs. I can do it.

なお特性を改良するために従来使用されている溶剤を一
部添加することも可能である。Note that it is also possible to add some of the conventionally used solvents to improve the properties.

又本発明において樹脂成分に対する炭酸アルキレンの添
加量は樹脂塗料をどのような方法で塗布するのか或は樹
脂の重合度等によってきまるものであるが、樹脂塗料を
加熱する場合には樹脂１００重量部に対して５重量部程
度と少量でよく、また加熱装置がなく且つ樹脂が高分子
量のものであり常温で塗布する場合には塗布作業性を良
好にするために樹脂塗料中の炭酸アルキレンが８０重％
位になるように添加するものである。In addition, in the present invention, the amount of alkylene carbonate added to the resin component is determined by the method used to apply the resin paint, the degree of polymerization of the resin, etc., but when heating the resin paint, 100 parts by weight of the resin is added. The amount of alkylene carbonate in the resin coating may be as small as 5 parts by weight, and in order to improve coating workability when there is no heating device and the resin has a high molecular weight and is coated at room temperature. Weight%
It is added so that the

次に本発明の実姉例について説明する。Next, a sister example of the present invention will be explained.

実施例 １ テレフタル酸１モルに対しエチレングリコール０．７モ
ル、グリセリン０．４モルの割合で反応せしめて、１５
０℃で７５００ＣＰの粘度で示すポリエステル樹脂を得
たこのポリエステル樹脂１００重量部に炭酸エステル１
０重量部を加え１５０℃において１２００ＣＰの粘度を
示す塗料を調整した。Example 1 1 mole of terephthalic acid was reacted with 0.7 mole of ethylene glycol and 0.4 mole of glycerin to produce 15
A polyester resin having a viscosity of 7500 CP at 0°C was obtained. 1 part by weight of carbonate ester was added to 100 parts by weight of this polyester resin.
A paint having a viscosity of 1200 CP at 150° C. was prepared by adding 0 parts by weight.

而して１．０ｍｍψ銅線上に１５０℃に加熱した本発明
樹脂塗料を塗布し３６０℃の電気濾中において焼付ける
工程を２回繰返し皮膜厚み約４５μの絶縁電線を製造し
た。The process of applying the resin coating of the present invention heated to 150° C. onto a 1.0 mm ψ copper wire and baking it in an electric filter at 360° C. was repeated twice to produce an insulated wire with a coating thickness of about 45 μm.

なお、比較のため、ポリエステル樹脂のみを１５０℃で
加熱溶融させて以後同様にして同一構造の絶縁電線を作
った。For comparison, only the polyester resin was heated and melted at 150° C., and an insulated wire with the same structure was made in the same manner.

而して得た絶縁電線の特性並に焼付時における排気ガス
の状況を示すと第１表の如くである。Table 1 shows the characteristics of the insulated wire thus obtained and the exhaust gas conditions during baking.

実施例 ２ テレフタル酸ジメチル１モルに対してトリス（２−ヒド
ロキシエチル）イソシアヌレート０．８モル、エチレン
クリコール０．２５モルの割合で反応せしめて得たポリ
エステル樹脂１００重量部を１８０℃まで加熱し、これ
に炭酸エチレン１００重量部を加え均一に混合した後冷
却し、更に水１０重量部を加え透明な樹脂塗料を得た。Example 2 100 parts by weight of a polyester resin obtained by reacting 1 mole of dimethyl terephthalate with 0.8 mole of tris(2-hydroxyethyl) isocyanurate and 0.25 mole of ethylene glycol was heated to 180°C. Then, 100 parts by weight of ethylene carbonate was added thereto, mixed uniformly, and then cooled. Furthermore, 10 parts by weight of water was added to obtain a transparent resin paint.

なお比較のために上記のポリエステル樹脂をクレゾール
酸とナフサとの等量混合物に溶解し、５０係固型分のの
比較例塗料を得た。For comparison, the above polyester resin was dissolved in a mixture of equal amounts of cresylic acid and naphtha to obtain a comparative coating material with a solid content of 50%.

而して本発明塗料及び比較塗料を用いて１．０ｍｍψの
銅線上に塗布し、これを白金触媒排気燃焼装置を備えた
焼付炉を用いて４００℃、２５ｍ／分の速度により焼付
ける工程を５回繰知し施して皮膜厚み５０μの絶縁電線
と得た。Then, the coating of the present invention and the comparative coating were applied onto a copper wire of 1.0 mmψ, and the coating was baked at 400°C at a speed of 25 m/min using a baking furnace equipped with a platinum catalyst exhaust combustion device. The coating was repeated 5 times to obtain an insulated wire with a coating thickness of 50 μm.

而して得た２種の絶縁電線の特性並に焼付時における排
気ガスの状況を示すと第２表の如くである。Table 2 shows the characteristics of the two types of insulated wires thus obtained and the exhaust gas conditions during baking.

実癩例 ３ トリメリット酸無水物２モル、ジアミノジフエニルメタ
ン１モル，イソフタル酸１モル、エチレングリコール０
．５モル及びクリセリン０．４モルの割合で反応せしめ
て得たエステルイミド樹脂１００重量部に対し炭酸プロ
ピレン１５重量部を加え均一に混合せしめて本発明塗料
を得た。Leprosy example 3 2 moles of trimellitic anhydride, 1 mole of diaminodiphenylmethane, 1 mole of isophthalic acid, 0 ethylene glycol
．． 15 parts by weight of propylene carbonate were added to 100 parts by weight of the esterimide resin obtained by reacting in a ratio of 5 moles of chrycerin and 0.4 moles of chrycerin, and the mixture was uniformly mixed to obtain a coating material of the present invention.

なお比較のために上記のエステルイミド樹脂１００重量
部にシクロへキサノン１５重量部を加えて比較例塗料を
得た。For comparison, 15 parts by weight of cyclohexanone was added to 100 parts by weight of the above esterimide resin to obtain a comparative paint.

而して本発明塗料及び比較例塗料を夫々１ｍｍψの銅線
上に加熱押出機を用い９０℃において皮膜厚み約５０μ
となるように押出した後４５０℃の加熱濾中を５ｍ／分
の速度により焼付し絶縁電線を得た。The coating of the present invention and the coating of the comparative example were each coated on a 1 mm ψ copper wire using a heating extruder at 90°C to a film thickness of about 50 μm.
After extrusion, the wire was baked at a speed of 5 m/min in a heating filter at 450° C. to obtain an insulated wire.

而して得た各々の絶縁電線の特性並に焼付時における排
気ガスの状況を示すと第３表の通りである。Table 3 shows the characteristics of each insulated wire thus obtained and the exhaust gas condition during baking.

なお排気ガスは水２０ｌのシャワー状に吹出し且つ循環
する装置により洗滌したものであり、絶縁電線を約２４
時間連続製造後の排気ガスの臭を調べたものである。The exhaust gas was cleaned using a device that blows out and circulates 20 liters of water in the form of a shower.
This study investigated the odor of exhaust gas after hours of continuous production.

実施例 ４ トリメリット酸１．５モル、ジアミノジフエニルメタン
０．５モル、ジメチルテレフタレート１．０モル、エチ
レングリコール３．０モル及びグリセリン１モルを加熱
反応し縮合せしめた遊離のカルボキシル基を含有するポ
リエステル樹脂にジエタノールアミン０．２５モル及び
エポキシ樹脂（チツソノツクス２０６）を０．２モル加
えて変性した樹脂１００重量部に炭酸エチレン５０重量
部炭酸プロピレン５０重量部を加え均一に混合した後更
に水１００重量部を均一に加えて樹脂塗料を得た。Example 4 Contains a free carboxyl group obtained by heating and condensing 1.5 mol of trimellitic acid, 0.5 mol of diaminodiphenylmethane, 1.0 mol of dimethyl terephthalate, 3.0 mol of ethylene glycol, and 1 mol of glycerin. 50 parts by weight of ethylene carbonate and 50 parts by weight of propylene carbonate were added to 100 parts by weight of the resin modified by adding 0.25 mol of diethanolamine and 0.2 mol of epoxy resin (Chitsonox 206) to the polyester resin to be prepared.After uniformly mixing, 100 parts by weight of water was added. Parts by weight were added uniformly to obtain a resin paint.

而して本発明組成物を１ｍｍψの銅線上に塗布排気ガス
燃焼装置を有する熱回収型焼付炉を用いて４５０℃にお
いて焼付する操作を８回繰返し施して皮膜厚み４３μの
絶縁電線を得た。The composition of the present invention was coated on a 1 mm ψ copper wire and baked at 450° C. using a heat recovery baking furnace equipped with an exhaust gas combustion device, which was repeated 8 times to obtain an insulated wire with a coating thickness of 43 μm.

この場合排気ガスについて排気ガス燃焼触媒通過前後の
温度を測定したところ、触媒通過後は通過前に比して５
２℃高く且つ触媒通過後の排気ガスについてガスクロマ
トグラフイ分析を行った結果炭酸アルキレン及び酸化ア
ルキレンともトレースであり、無臭であったことより十
分燃焼していることが確認された。In this case, when the temperature of the exhaust gas was measured before and after passing through the exhaust gas combustion catalyst, it was found that the temperature after passing through the catalyst was 5% higher than before passing through the catalyst.
Gas chromatography analysis of the exhaust gas after passing through the catalyst at a temperature higher than 2°C revealed traces of both alkylene carbonate and alkylene oxide, and no odor, confirming sufficient combustion.

なお土肥絶縁電線の特性を測定したところ、絶縁破壊電
圧１２．９ＫＶ、耐熱衝撃性（１８０℃）１倍径良、耐
熱軟化温度３４１℃、耐摩耗性（７００ｇ）４１回であ
り優れた特性を有していた。When we measured the characteristics of the Doi insulated wire, we found that it has excellent characteristics: dielectric breakdown voltage: 12.9KV, thermal shock resistance (180℃): 1x diameter, heat softening temperature: 341℃, abrasion resistance (700g): 41 times. had.

以上詳述した如く本発明樹脂塗料によれば高温焼付時に
おいて排出するガスが無臭、無毒であり、環境汚染につ
いて全く心配することがないのでエナメル線その他に適
用し実用的価値に優れている等顕著な効果を有する。As detailed above, according to the resin paint of the present invention, the gas emitted during high temperature baking is odorless and non-toxic, and there is no need to worry about environmental pollution, so it can be applied to enamelled wire and other materials and has excellent practical value. Has a remarkable effect.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ ジカルボン酸２価アルコール、及び２価以上の多価
アルコールを主成分として製造したポリエステル系樹脂
が主体の熱硬化性樹脂１００重量部に対し、少なくとも
５重量部の炭酸アルキレンを配合しクコことを特徴とす
る高温焼付型低汚染性樹脂塗料。1. At least 5 parts by weight of alkylene carbonate is blended with 100 parts by weight of a thermosetting resin whose main component is a polyester resin produced with dicarboxylic acid dihydric alcohol and polyhydric alcohol having 2 or more hydrities as main components. High-temperature baking type low-staining resin paint.