JP3337084B2 - 電気絶縁用樹脂組成物およびエナメル線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁用樹脂組成物お
よびエナメル線に関する。

【従来の技術】

【０００２】従来、ポリビニルホルマール、ポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイ
ミドなどの合成樹脂塗料を導体上に塗布、焼付けて得ら
れる絶縁電線（以下、エナメル線と略す）は、それぞれ
の塗料の特徴に応じてモータやトランスなどの各種の用
途に使用されている。近年、エナメル線を使用する電気
メーカーでは、機器の製造工程の合理化のため、自動高
速巻線機を導入しているが、巻線加工時にエナメル線が
摩擦や衝撃等を受けてエナメル線の絶縁層に機械的損傷
を生じ、レヤーショートやアース不良等が発生して製品
の不良率が増加するという問題が発生している。そこで
このような機械的損傷の少ない潤滑性の優れたエナメル
線が要望されている。

【０００３】通常、エナメル線単体では滑り性に乏しい
ため、エナメル線上に流動パラフィン、固型パラフィ
ン、絶縁油、ワックス等を塗布したり、機械的強度およ
び耐摩耗性に優れたナイロン等をオーバーコートする方
法が採用されている。しかし、前者の方法では、エナメ
ル線をモータやトランスに巻線した後に含浸または注入
されるワニルやレジンとの親和性に劣るため、接着性不
良やボイドが発生し易いという問題があった。また後者
の方法では、アンダーコートのエナメル線の焼付け線と
同条件（炉温、焼付け速度など）で焼付けることができ
ないため生産性が低下し、またカットスルー温度などの
エナメル線特性が低下するという問題があり、さらに価
格が高いため使用範囲が限定されていた。

【０００４】最近、エナメル線のアンダーコート用合成
樹脂塗料にワックスや低分子量のポリエチレンを分散
し、これをアンダーコート用塗料と同一条件でオーバー
コートする方法が検討されているが、ワックス類や低分
子量ポリエチレンは、エナメル線用合成樹脂および溶剤
との相溶性に乏しいため、エナメル線用合成樹脂塗料中
に分散し難く、例えば強力に攪拌するなどの方法で無理
に分散させたとしても分離したり、分散度が悪いためエ
ナメル線の外観が悪く、滑り性が劣り、またエナメル線
の焼付け温度の高い範囲では滑り性が低下するなどの欠
点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の欠点を解決し、滑剤の分散性が良好で、エナメル
線の外観に優れ、かつ広い範囲の焼付け条件でも優れた
滑り性が得られる電気絶縁用樹脂組成物およびこれを用
いたエナメル線を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題に鑑み鋭意検討した結果、部分ケン化エステルワック
スと低分子量ポリエチレンを配合した電気絶縁用樹脂組
成物に、さらに金属塩を添加することにより、エナメル
線の焼付け条件が高めの範囲（例えば、焼付け温度の高
温側、焼付け速度の低速側等）でも滑剤の分散性、エナ
メル線の外観が良好で、その滑り性が向上することを見
出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、ポリア
ミドイミドを樹脂として含む電気絶縁用合成樹脂塗料の
樹脂分１００重量部に対して(A) 部分ケン化エステルワ
ックスを０．１〜１０重量部、(B) 数平均分子量５００
０以下の低分子量ポリエチレンを０．１〜１０重量部お
よび(C) 金属成分として銅、マンガン又はコバルトを含
む金属塩を０．０００１〜１重量部配合してなる電気絶
縁用樹脂組成物ならびにこれを導体上に直接または他の
絶縁物を介して塗布、焼付けてなるエナメル線に関す
る。

【０００７】本発明に用いられる電気絶縁用合成樹脂塗
料には特に制限はなく、例えばポリビニルホルマール、
ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポ
リアミドイミド、ポリイミドなどの樹脂を含む塗料が用
いられるが、これらのうちポリアミドイミド樹脂が、焼
付け条件を高めとして焼付けたエナメル線に対する潤滑
性の付与効果が大きいので必須成分として用いる。

【０００８】本発明に用いられる部分ケン化エステルワ
ックス(A) としては、例えば

【化１】 （式中、ＲおよびＲ′は炭素数２８〜３２の炭化水素基
を示し、ＲおよびＲ′は同一でもよい）で表される化合
物およびその誘導体が挙げられる。この市販品として
は、例えばヘキストワックスＯＰ、ヘキストワックスＸ
５５、ヘキストワックスＯ、ヘキストワックスＯＭ、ヘ
キストワックスＦＬ（いずれもヘキストジャパン社製商
品名）などが挙げられる。部分ケン化エステルワックス
は、低分子量ポリエチレン(B) との相溶性に優れるため
に用いられる。部分ケン化エステルワックス(A) の使用
量は、塗料の樹脂分１００重量部に対して０．１〜１０
重量部、好ましくは０．２〜５重量部である。使用量が
０．１重量部未満では滑り性の効果が劣り、１０重量部
を超えるとエナメル線の外観が劣る。

【０００９】本発明に用いられる低分子量ポリエチレン
(B) としては、数平均分子量が５０００以下、好ましく
は１０００〜４０００のものであれば特に制限はない。
数平均分子量が５０００を超えると分散性に劣り、エナ
メル線の外観が低下する。この市販品としては、例えば
ヘキストワックスＰＥ５２０、ヘキストワックスＰＥ１
３０（いずれもヘキストジャパン社製商品名）などが挙
げられる。低分子量ポリエチレンの使用量は、塗料の樹
脂分１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好まし
くは０．２〜５重量部である。使用量が０．１重量部未
満では滑り性の向上効果がなく、１０重量部を超えると
エナメル線の外観が低下し、組成物が短時間で層分離す
る。上記成分(A) または成分(B) を単独で配合すると塗
料への分散が不均一となりエナメル線の外観が低下し、
また組成物が短時間で層分離する。

【００１０】本発明に用いられる金属塩(C) は、電気絶
縁用合成樹脂塗料、特にアミドイミド樹脂塗料の焼付の
際の塗膜表面の熱劣化を防ぎ、得られたエナメル線の滑
り性を向上させる。金属塩の金属成分としては、銅、マ
ンガン又はコバルトが用いられ、これらの塩としては、
例えば酢酸銅、サリチル酸銅、ステアリン酸銅、塩化銅
（II）、乳酸マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マン
ガン、酢酸コバルト、ナフテン酸コバルト、オクチル酸
コバルト等およびこれらの混合物が挙げられる。これら
の金属塩は、３，５-ジ第三ブチル-４-ヒドロキシベン
ジルホスホネートジエチルエステル等のフェノール系老
化防止剤、Ｎ，Ｎ´-ジ-２-ナフチル-Ｐ-フェニレンジ
アミン等のアミン系老化防止剤とともに用いることもで
きる。金属塩の添加量は、電気絶縁用樹脂塗料の樹脂分
１００重量部に対して０．０００１〜１重量部、好まし
くは０．００１〜０．０５重量部である。使用量が０．
０００１重量部未満では滑り性向上に効果が不充分であ
り、１重量部を超えるとエナメル線外観および他の特性
に悪影響を及ぼす。

【００１１】電気絶縁用合成樹脂塗料に上記(A) 、(B)
および(C) を添加する方法には特に制限はないが、例え
ば、部分ケン化エステルワックス(A) と低分子量ポリエ
チレン(B) を有機溶剤に分散させて電気絶縁用樹脂塗料
に添加し、金属塩(C) を有機溶剤に溶解または分散させ
て電気絶縁用樹脂塗料に添加する。本発明の電気絶縁用
樹脂組成物を導体上に直接または他の絶縁物を介して塗
布、焼付けてエナメル線を得ることができる。本発明の
電気絶縁用樹脂組成物を用いた場合には、滑剤が良好に
分散すると同時にエナメル線焼付け条件が高めでも焼付
け時の塗膜表面の熱劣化を抑制する効果が大きいため、
外観、滑り性、耐摩耗性に優れたエナメル線を得ること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、例中の部は、重量部を意味する。 実施例１ キシレン３２部にヘキストワックスＯＰ（部分ケン化エ
ステルワックス、ヘキストジャパン社製商品名）および
ヘキストワックスＰＥ５２０（低分子量ポリエチレン、
数平均分子量２０００、ヘキストジャパン社製商品名）
をそれぞれ８部加えて加熱溶解し、これを室温のキシレ
ン１１２部に急激に攪拌しながら一気に投入し、均一な
ワックス分散液を得た。ポリアミドイミドワニスＨＩ−
４０６（日立化成工業社製、樹脂分３０重量％）２００
部に、酢酸銅を０．１重量％溶解させたＮ−メチル−２
−ピロリドン溶液を６部および上記で得たワックス分散
液２４部を添加し、攪拌して分散させ、電気絶縁用樹脂
組成物を得た。

【００１３】実施例２ 実施例１において、ヘキストワックスＰＥ５２０の代わ
りにヘキストワックスＰＥ１３０（低分子量ポリエチレ
ン、数平均分子量３０００、ヘキストジャパン社製商品
名）を、酢酸銅の代わりに塩化銅（II）を用いた以外
は、実施例１と同様にして電気絶縁用樹脂組成物を得
た。 実施例３ 実施例１において、酢酸銅の代わりに酢酸マンガンを用
いた以外は、実施例１と同様にして電気絶縁用樹脂組成
物を得た。 実施例４ 実施例１において、酢酸銅の代わりに酢酸コバルトを用
いた以外は、実施例１と同様にして電気絶縁用樹脂組成
物を得た。

【００１４】比較例１ 実施例１において、酢酸銅を添加しない以外は、実施例
１と同様にして電気絶縁用樹脂組成物を得た。 比較例２ 実施例１において、酢酸銅の代わりにフェノール系老化
防止剤のテトラキス−〔メチレン−３−（３′，５′−
ジ第三ブチル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネ
ート〕メタンを用いた以外は、実施例１と同様にして電
気絶縁用樹脂組成物を得た。 比較例３ 実施例１において、酢酸銅の代わりにフェノール系老化
防止剤の３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ルホスホネートジエチルエステルを用いた以外は、実施
例１と同様にして電気絶縁用樹脂組成物を得た。

【００１５】試験例 実施例１〜３および比較例１〜３で得られた電気絶縁用
樹脂組成物を用いて下記に示す焼付け条件に従って直径
１．０mmの銅線に塗布、焼付けを行いエナメル線を製造
した。 下地：ＨＩ−４０６（ポリアミドイミド樹脂ワニス、日
立化成工業社製）；ダイス６回 上地：各実施例または比較例で得た電気絶縁用樹脂組成
物；ダイス２回 焼付け炉：竪型熱風炉（炉長５ｍ） 炉温：入口／出口＝３２０℃／４３０℃ 線速：１４ｍ／分

【００１６】得られたエナメル線皮膜は、いずれも外観
上平滑で異常が認められず、各エナメル線皮膜の特性を
下記の方法により試験し、結果を表１に示した。 (1) 可撓性：ＪＩＳ Ｃ３００３．８．１（１）に準じ
て調べた。 (2) ピンホール：ＪＩＳ Ｃ３００３．３６に準じて調
べた。 (3) 絶縁破壊電圧：ＪＩＳ Ｃ３００３．１１．（２）
に準じて調べた。 (4) 往復摩耗：旧ＪＩＳ Ｃ３００３．１０．１に準じ
て調べた。 (5) 静摩擦係数：エナメル線同士間の静摩擦係数を測定
するものであり、その測定方法は東洋精機社製の電線滑
り試験器を用い、傾斜台上において４本のエナメル線を
同一面上に末広がり状に張設し、この上にこの４本のエ
ナメル線と交差するように上記供試エナメル線と同じエ
ナメル線を２本平行に張設したソリを乗せ、これを水平
位置から徐々に傾斜させ、ソリの滑り開始角度をタンジ
ェント目盛りで読み取った。なおソリの荷重は１００ｇ
に設定した。

【００１７】

【表１】 表１から、本発明の電気絶縁用樹脂組成物を用いて得ら
れたエナメル線は、優れた滑り性と耐摩耗性を有するこ
とが示される。

【００１８】

【発明の効果】本発明の電気絶縁用樹脂組成物によれ
ば、滑剤として部分ケン化エステルワックスと低分子量
ポリエチレンとを併用して塗料に良好に分散することが
できるため、また金属塩の含有により塗膜表面の熱劣化
を抑制することができるため、幅広い焼付け条件におい
て、滑り性、耐摩耗性および外観の良好なエナメル線を
得ることができ、近年の過酷な巻線、加工、組立作業に
有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 7/18 Ｈ０１Ｂ 7/18 Ｂ (72)発明者 岡田 泰典 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立 化成工業株式会社 山崎工場内 (56)参考文献 特開 昭56−10554（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−27734（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−212538（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−206311（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 3/30 H01B 7/02 H01B 7/18 C09D 5/25

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアミドイミドを樹脂として含む電気
   絶縁用合成樹脂塗料の樹脂分１００重量部に対して(A)
   部分ケン化エステルワックスを０．１〜１０重量部、
   (B) 数平均分子量５０００以下の低分子量ポリエチレン
   を０．１〜１０重量部および(C) 金属成分として銅、マ
   ンガン又はコバルトを含む金属塩を０．０００１〜１重
   量部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
   導体上に直接または他の絶縁物を介して塗布、焼付けて
   なるエナメル線。