JPS6358192B2 - - Google Patents

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JPS6358192B2
JPS6358192B2 JP55136686A JP13668680A JPS6358192B2 JP S6358192 B2 JPS6358192 B2 JP S6358192B2 JP 55136686 A JP55136686 A JP 55136686A JP 13668680 A JP13668680 A JP 13668680A JP S6358192 B2 JPS6358192 B2 JP S6358192B2
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acid
weight
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Roi Girubaato Kaateisu
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G59/1433Polycondensates modified by chemical after-treatment with organic low-molecular-weight compounds
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気絶縁被覆施用に有用な粉末に関す
るものである。
変圧器及びモーターの巻線に使用される電線は
有機溶剤から施用されるエナメルによつてしばし
ば絶縁されており、エナメルの施用は健康、火災
及び空気汚染の問題を含んでいる。エポキシ樹脂
粉末が大気を汚染することなく良好な電気絶縁性
を有する被覆を提供することは古くより知られて
いる。大ていのこの種の被覆は電線用電気絶縁被
覆を提供するにはあまりにも硬すぎかつ脆すぎ
る。何故ならばこの種の被覆は屈曲時または膨脹
時の何れか及び温度変化による収縮時にきびしい
応力を受ける場合に亀裂が入る傾向があるからで
ある。電線が最も大きいワイヤゲージの捲線につ
いて通常特定化される矩形断面を有するときに、
この応力は特にきびしい。これらの被覆は電線が
捲かれる高速度に於ける魔耗と、熱い変圧器油及
びスターターモーター捲線が露出される自動車油
のような化学薬品、に対して抵抗性がなければな
らない。
良好な電気絶縁性を保持しながら良好な強靭性
と可能性を提供するよう、いくつかのエポキシ被
覆粉末が特に設計されてきた。例えば米国特許第
3477971号を見られたい。その実施例1の粉末は
ビスフエノールAのポリグリシジルエーテル、無
水トリメリツト酸、及び第一錫オクトエートの混
合物から成る。この特許のこの粉末及びその他の
粉末の被覆は配電及び電力変換器の少くとも一つ
の大メーカーの現在の厳格な規格を満足しなかつ
た。
本発明は電線の電気絶縁被覆用の溶剤ベースエ
ナメルの代りとして適切である最初の粉末である
と信じられる粉末を提供するものである。この粉
末は四角な#10(2.5mm×2.5mm)及びそれより大
きい電線に対して特に有用であることが示された
のであり、そしてまた#18(1.0mm×1.0mm)程度
に小さい丸線に対して有用であることも証明され
た。より特定的にいえば、この新規粉末は良好な
電気絶縁値、熱衝撃のような物理的歪に対する良
好な抵抗性、及び良好な化学抵抗性をもつ硬化被
覆を提供する最初の粉末であると信じられる。
米国特許第3477971号の実施例1のエポキシ被
覆粉末のように、この新規粉末は (a) ビスフエノールAのポリグリシジルエーテ
ル、 (b) このポリグリシジルエーテルのエポキサイド
当量あたり0.9〜1.5当量の無水トリメリツト
酸、 及び (c) 必要である場合に、ポリグリシジルエーテル
(a)と酸無水物(b)との間の反応を促進させるため
の第一錫オクトエートのような触媒の触媒的
量、 の混練物から成り立つ。米国特許第3477971号の
エポキシ被覆粉末と異なり、このポリグリシジル
エーテルは一塩基性芳香族酸で以てそのエステル
として1重量%から5重量%のポリグリシジルエ
ーテルを提供する量でキヤツプされており、この
キヤツプされたポリグリシジルエーテルは1200〜
2200のエポキサイド当量重量、及び 1.2〜1.6のエポキサイド官能性 をもつ。前述の成分(a)と(b)はおだやかな昇温へ加
熱するときに容易に反応するが、反応速度はエポ
キサイド―酸無水物の相互反応を促進することが
知られている多数の触媒の何れかの触媒的量の存
在によつて実質上増大される。しかし、触媒は硬
化被覆が腐蝕性であつたり電気絶縁性に悪い影響
を及ぼすことがないものから選ばれねばならな
い。特に好ましいのは米国特許第3477471号に列
挙されている第一錫塩、特に第一錫オクトエート
である。この触媒はポリグリシジルエーテルの重
量で約1.8%から0.5%に至る量で使用されるのが
好ましい。このような量に於て、粉末は室温に於
て何ケ月も貯蔵されねばならない。量がこれより
多くなると誘発的性質に於ていくらかの低下がお
こるかもしれず、製品貯蔵寿命を短かくすること
になり、一方、0.1%より少ない量では反応速度
を多少低下させる。0.1%から0.5%の範囲内で
は、この粉末の被覆の実質上完全な硬化は約230
℃に於て6ケ月以内、並びに約335℃に於て45秒
内に期待できる。
2の官能性をもつ無水トリメリツト酸を基準と
して、エポキサイド当量あたり0.9から1.7当量の
範囲内での無水トリメリツト酸の量の相異では、
硬化被覆の性質に於てほとんど差が認められなか
つた。0.9当量以下の酸無水物の場合には、ポリ
グリシジルエーテルは十分には硬化に至らず、一
方、1.5以上では無水トリメリツト酸のいくらか
は硬化温度に於て昇華して無駄になるとともに健
康問題をひきおこす傾向がある。
ポリグリシジルエーテルのエポキサイド当量重
量が1200に近いときには、エポキサイド官能性が
1.2に近くて交差結合を十分に離し合つて硬化生
成物について所望の可撓性を与えることが好まし
い。好ましくは、エポキサイド当量重量は約1800
〜2000であり、何故ならば、このことは大きな強
度と可撓性をもつ硬化生成物を提供するからであ
る。しかし、約2200以上では、熔融粘度が不当に
高くなり、従つて熔融粒子の良好な凝集が得られ
ないかもしれない。エステルキヤツプの機能は十
分には理解されてはいないが、それらはエポキサ
イド当量重量を熔融粉末の必要な凝集を妨げるこ
となしに異常に高くさせ得る粘度抑制機能をもつ
ものと思われる。
当業に於て周知の通り、この粉末は2―エチル
ヘキシルアクリレート及びエチルアクリレートの
コポリマーのような流動調節剤を含むことが好ま
しい。それは硬化被覆中のピンホール形成を最少
化する傾向がある。けれども、最初に於けるピン
ホールのすべてを被覆するために第二の被覆を施
すことが望ましいかもしれない。この粉末は微細
状シリカと混合して貯蔵及び出荷中に粉末が塊状
化する傾向を妨げかつまた粉末の流動化を増大す
ることが好ましい。
粉末は好ましくは、色識別目的のため、及びか
つまた硬化度の指標を提供するために、顔料を加
える。好ましくは、顔料は熱安定性と化学抵抗性
から無機物である。
代表的な被覆操作に於ては、電線を清浄化し、
静電的に荷電を与えられた粉末の雲のなかを通常
は室温に於て通過させ、そして粉末被覆電線を
230℃〜345℃へ加熱して粉末を熔融硬化させる。
熱衝撃試験 配電及び電力変換器の大メーカーは絶縁被覆の
篩い分けに対してこの熱衝撃試験を採用してい
る。長さ25cmから35cmの被覆された電線試片を曲
げ方向に於て試片の厚さの4倍の直径をもつマン
ドレルの上で90゜曲げ、そしてこの試片の別の部
分を反対方向に於てマンドレル上で90゜曲げる。
各試片の追加部分を少くとも4つの90゜曲げを提
供するように曲げる。もし電線が四角でなく丸型
である場合には、一つの電線試片は最大厚みの方
向に於て曲げ、そして別の試片は最小厚みの方向
に於て曲げ、何れも各厚みの4倍の直径をもつマ
ンドレルを使用する。各試片を次に175℃の浴の
中に30分間入れる。冷却後、亀裂についてそれを
検査する。肉眼で見ることができる亀裂は破壊が
続く。この試験に於て、与えられた粉末の被覆厚
さの範囲が試験される。肉眼で見える亀裂を生じ
ない最大の厚さが品質の指標である。配電及び電
力変換器の指導的メーカーは、形成された合計で
少くとも0.18mmの厚さ(0.09mmの被覆厚み)に於
てこの熱衝撃試験に合格した被覆を提供する材料
に強い好みを示している。
実施例に於ては、部はすべて重量によつてい
る。
実施例 成 分 エポキシ樹脂 800 無水トリメリツト酸 58.7 流動調節剤 13.6 黄色酸化鉄顔料 16.0 二酸化チタニウム顔料 8.0 第一錫オクトエート 1.6 疎水性表面をもつ煙霧質シリカ 1.8 このエポキシ樹脂はビスフエノールAのポリグ
リシジルエーテルでありかつ安息香酸で以て末端
をキヤツプされており、この安息香酸は安息香酸
塩として樹脂の約3%を構成している。エポキサ
イド当量重量は1970であつた。ゲルバーミエーシ
ヨンクロマトグラフイによつて測定した分子量は
数平均分子量については2640、重量平均分子量に
ついては7220であつた。エポキサイド官能性は
1.47であつた。150℃に於ける熔融粘度は
68000CPSであつた。このようなエポキシ樹脂は
ライヒホールドケミカルズ社により、「エポタフ」
37−006として市販されている。
無水トリメリツト酸は上記の通り2の官能性を
与えられているので、この組成物はエポキサイド
当量あたり1.37当量の酸無水物を含有した。
流動調節剤は約2部の2―エチルヘキシルアク
リレートと1部のエチルアクリレートとのコポリ
マーが0.2の固有粘度をもち、「モダフロー」とし
て市販されている。
フレーク状であるこのエポキシ樹脂を粉砕機で
予め予備粉砕し、貯槽ホツパーへ移した。フレー
ク状である無水トリメリツト酸もまた粉末に予備
粉砕し、耐湿容器中に再包装した。
乾式混合用リボンブレンダーへ、予備粉砕エポ
キシ樹脂、流動調節剤、及び第一錫オクトエート
をこの順序で装填し、続いて顔料を装填した。次
に予備粉砕無水トリメリツト酸を装填し、混合を
さらに5分間続けた。この混練プレミツクスを次
にホツパーへ移送し、このホツパーは共回転二軸
混合押出機へ材料供給するための貯槽として役立
つ。バレル内の温度は供給帯で75℃、混合帯で75
℃、排出帯で120℃であつた。生産速度は360Kg/
時であつた。
均質化され熔融混合された押出材料は一組の水
冷ロールを通り一つの冷却したエンドルス金属ベ
ルトに沿つて送られる。約6.4mmの厚さの冷却シ
ートを小片に破壊しそれを粉砕機に供給して粉末
樹脂をつくり、これを別の乾式混合用ブレンダー
の中でシリカと一緒にした。この混練された粉末
を最後の篩(94メツシユ、180マイクロメートル
の開孔)を通して供給し耐湿袋の中に入れた。
粉末は次の性質をもつていた: 200メツシユ(開孔74マイクロメートル)上に
7%残留、 325メツシユ(開孔44マイクロメートル)上
に28%残留、 400メツシユ(開孔37マイクロメートル)上
に49%残留、 204℃に於けるゲル時間:32秒 湿分含有量、カーラフイツシヤー法:0.16% 静電的流動床を用いて、粉末を清潔な#10の四
角で十分に焼鈍したアルミニウム線上へ被覆し
た。この被覆電線を230℃の浴中で6分間加熱し
て粉末を平滑で硬化した被覆へ熔融かつ変換し
た。全形成物0.13mmの被覆電線の長さはこの被覆
中に眼に見える亀裂がなしに15%延伸された。
0.43mmの厚さの全形成物をもつある長さのもの
が、電線の直径の4倍の直径をもつマンドレル上
で、被覆の眼に見る亀裂を生ずることなしに90゜
曲げられた。この熱衝撃試験に於て、0.38mmまで
の全形成物をもつ被覆に於て眼に見える亀裂が現
われず、異常な強靭性を示した。
0.13mmから0.18mmの全形成物を有する被覆電線
の試片を誘電的性質について試験した: 破壊電圧 3.8〜4.6キロボルト 100ヘルツ、150℃における誘電正接 5.9% 100ヘルツ、150℃に於ける誘電率 3.95

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) ビスフエノールAのポリグリシジルエー
    テル、 (b) エポキサイド当量あたり0.9〜1.5当量の無水
    トリメリツト酸、 及び (c) 必要な場合には、ポリグリシジルエーテル(a)
    と酸無水物(b)との間の反応を促進させるための
    触媒的量の触媒 の混練物から成る電気絶縁被覆施用のために有用
    な粉末であつて; 上記ポリグリシジルエーテルを一塩基性芳香族
    酸で以てそのエステルとしてポリグリシジルエー
    テルの1重量%から5重量%を提供する量でキヤ
    ツプし、このキヤツプされたポリグリシジルエー
    テルが1200〜2200のエポキサイド当量重量と1.2
    〜1.6のエポキサイド官能性をもつことを特徴と
    する、電気絶縁被覆用の粉末。 2 上記一塩基性酸が安息香酸であることをさら
    に特徴とする、特許請求の範囲1に規定する粉
    末。 3 (i) (a) ビスフエノールAのポリグリシジル
    エーテル、 (b) エポキシ当量あたり0.9〜1.5当量の無水ト
    リメリツト酸、 (c) 必要な場合には、ポリグリシジルエーテル
    (a)と酸無水物(b)との間の反応を促進するため
    の触媒的量の触媒 との混合物から成り、上記ポリグリシジルエーテ
    ルを一塩基性芳香族酸で以てそのエステルとして
    1重量%から5重量%のポリグリシジルエーテル
    を提供する量でキヤツプし、このキヤツプされた
    ポリグリシジルエーテルが1200〜2200のエポキサ
    イド当量重量と1.2〜1.6のエポキサイド官能性を
    有する、ことを特徴とする粉末の被覆を、電線へ
    施用する工程を含む、電線へ電気絶縁被覆を施用
    する方法。 4 上記一塩基性酸が安息香酸であることとにさ
    らに変更した、特許請求の範囲4に規定の方法。
JP13668680A 1979-10-01 1980-09-30 Epoxy resin powder for electrically insulating coating Granted JPS5657858A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/080,989 US4267300A (en) 1979-10-01 1979-10-01 Epoxy resin powder for applying electrical-insulating coating to wire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5657858A JPS5657858A (en) 1981-05-20
JPS6358192B2 true JPS6358192B2 (ja) 1988-11-15

Family

ID=22160960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13668680A Granted JPS5657858A (en) 1979-10-01 1980-09-30 Epoxy resin powder for electrically insulating coating

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4267300A (ja)
EP (1) EP0026607B1 (ja)
JP (1) JPS5657858A (ja)
AU (1) AU532539B2 (ja)
BR (1) BR8006259A (ja)
CA (1) CA1180495A (ja)
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