JPH068401B2 - 低温鑞着ポリウレタン絶縁電線 - Google Patents
低温鑞着ポリウレタン絶縁電線Info
- Publication number
- JPH068401B2 JPH068401B2 JP28165785A JP28165785A JPH068401B2 JP H068401 B2 JPH068401 B2 JP H068401B2 JP 28165785 A JP28165785 A JP 28165785A JP 28165785 A JP28165785 A JP 28165785A JP H068401 B2 JPH068401 B2 JP H068401B2
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- Japan
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- polyurethane
- formula
- insulated wire
- reaction
- paint
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- Paints Or Removers (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッドコイル、小型精密リレーコイル等
の巻線に使用されるポリウレタン絶縁電線に係り、特に
ポリウレタン絶縁皮膜の熱的特性を阻害することなし
に、半田付けを300℃以下の低温で可能とした低温鑞着
ポリウレタン絶縁電線に関するものである。
の巻線に使用されるポリウレタン絶縁電線に係り、特に
ポリウレタン絶縁皮膜の熱的特性を阻害することなし
に、半田付けを300℃以下の低温で可能とした低温鑞着
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、導体上にポリウレタン塗料を
塗布焼付けしたもので、ウレタン皮膜を剥離せずにその
まゝ半田付けができる特性を有しており、広く弱電分
野，通信機器等の小型コイルの巻線に多用されている。
塗布焼付けしたもので、ウレタン皮膜を剥離せずにその
まゝ半田付けができる特性を有しており、広く弱電分
野，通信機器等の小型コイルの巻線に多用されている。
一般にポリウレタン絶縁塗料は、熱硬化型の一液性塗料
で、分子量が1,000〜5,000の活性化水素原子を有するオ
リゴマー、例えばポリエステル，ポリエーテルエステ
ル，エポキシ等を主成分とし、これに架橋成分として、
例えば１モルのトリメチロールプロパンに３モルのトル
エンジイソシアネートを反応させさらに残余のイソシア
ネート基をフェノール等のブロック剤で封鎖したブロッ
クポリイソシアネートを添加し、この主成分と架橋剤を
有機溶剤に溶解せしめたものである。この塗料は、導体
上に塗布焼付される過程において、150℃以上の温度に
なると、ブロックポリイソシアネートのブロック剤が解
離し、イソシアネート基が発生する。生成したイソシア
ネート基は、反応性に富み、共存する活性化水素原子を
有するオリゴマーと反応し、オリゴマー間にウレタン結
合を形成し、三次元網状構造の可撓性，密着性及び電気
特性に優れたポリウレタン皮膜を形成する。
で、分子量が1,000〜5,000の活性化水素原子を有するオ
リゴマー、例えばポリエステル，ポリエーテルエステ
ル，エポキシ等を主成分とし、これに架橋成分として、
例えば１モルのトリメチロールプロパンに３モルのトル
エンジイソシアネートを反応させさらに残余のイソシア
ネート基をフェノール等のブロック剤で封鎖したブロッ
クポリイソシアネートを添加し、この主成分と架橋剤を
有機溶剤に溶解せしめたものである。この塗料は、導体
上に塗布焼付される過程において、150℃以上の温度に
なると、ブロックポリイソシアネートのブロック剤が解
離し、イソシアネート基が発生する。生成したイソシア
ネート基は、反応性に富み、共存する活性化水素原子を
有するオリゴマーと反応し、オリゴマー間にウレタン結
合を形成し、三次元網状構造の可撓性，密着性及び電気
特性に優れたポリウレタン皮膜を形成する。
従来一般に用いられているポリウレタン絶縁電線の半田
付けの温度（ウレタン皮膜の解重合温度）は、360〜380
℃で、溶融半田中にポリウレタン絶縁電線を浸漬したと
き、ウレタン皮膜の分解までに要する時間は２〜３秒で
ある。またこの半田付けの温度、すなわちウレタン皮膜
の熱分解温度を50degより大きく降下させると、必然的
にウレタン皮膜の熱的特性が大幅に低下する欠点があっ
た。近時エレクトロニクス関連部品の軽薄短小化にとも
ない、プリント基板の実装密度も向上し、より低温で半
田付けが可能なポリウレタン極細線の出現が強く望まれ
ている。
付けの温度（ウレタン皮膜の解重合温度）は、360〜380
℃で、溶融半田中にポリウレタン絶縁電線を浸漬したと
き、ウレタン皮膜の分解までに要する時間は２〜３秒で
ある。またこの半田付けの温度、すなわちウレタン皮膜
の熱分解温度を50degより大きく降下させると、必然的
にウレタン皮膜の熱的特性が大幅に低下する欠点があっ
た。近時エレクトロニクス関連部品の軽薄短小化にとも
ない、プリント基板の実装密度も向上し、より低温で半
田付けが可能なポリウレタン極細線の出現が強く望まれ
ている。
本発明は、ポリウレタン絶縁塗料及びこれに添加する触
媒に、特性組成の材料を用いることにより、ポリウレタ
ン絶縁皮膜の耐熱性，熱軟化温度を損うことなく、半田
付けの温度を著しく低下させることに成功したものであ
る。
媒に、特性組成の材料を用いることにより、ポリウレタ
ン絶縁皮膜の耐熱性，熱軟化温度を損うことなく、半田
付けの温度を著しく低下させることに成功したものであ
る。
本発明者らは先に、ポリウレタン塗料の焼付温度を低下
させる目的で、ブロックポリイソシアネートと活性水素
原子を有するオリゴマーを有機溶剤に溶解せしめた熱硬
化型一液性ポリウレタン塗料に、1.8−ジアザ−ビシク
ロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機酸塩とアルキル錫メ
ルカプタイド化合物とを触媒として添加したポリウレタ
ン絶縁塗料を提案した（特開昭55−73765号公報）。こ
れにより一応所期の目的を達成し得たものゝ、このポリ
ウレタン塗料を導体上に塗布焼付けしたポリウレタン絶
縁電線は、半田付け温度が380℃と高く、熔融半田中へ
の浸漬時間が１〜２秒で極細ポリウレタン絶縁電線への
適用は、大幅に限定されていた。
させる目的で、ブロックポリイソシアネートと活性水素
原子を有するオリゴマーを有機溶剤に溶解せしめた熱硬
化型一液性ポリウレタン塗料に、1.8−ジアザ−ビシク
ロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機酸塩とアルキル錫メ
ルカプタイド化合物とを触媒として添加したポリウレタ
ン絶縁塗料を提案した（特開昭55−73765号公報）。こ
れにより一応所期の目的を達成し得たものゝ、このポリ
ウレタン塗料を導体上に塗布焼付けしたポリウレタン絶
縁電線は、半田付け温度が380℃と高く、熔融半田中へ
の浸漬時間が１〜２秒で極細ポリウレタン絶縁電線への
適用は、大幅に限定されていた。
本発明においては、これらの欠点を改良するため、ポリ
ウレタン絶縁塗料の主成分である皮膜形成剤と架橋剤並
びにこれに添加する触媒について種々検討した。その結
果、皮膜形成剤としては、グリセリン又はエチレングリ
コールとテレフタル酸又はジメチルテレフタル酸との脱
水縮合反応により合成される分子量1,000〜5,000のポリ
エステルオリゴマーと、鑞延長剤としてのアルコール可
溶性共重合ポリアミド樹脂を併用し、架橋剤としては、 構造式 で示されるブロックポリイソシアネート化合物を用い、
これらを有機溶剤に溶解した熱硬化型一液性ポリウレタ
ン塗料に添加する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシク
ロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機酸塩及び一般式 （式中、Ｒ″は炭素数１〜８のアルキル基を示す。） を用いることにより、問題点の解決を図った。
ウレタン絶縁塗料の主成分である皮膜形成剤と架橋剤並
びにこれに添加する触媒について種々検討した。その結
果、皮膜形成剤としては、グリセリン又はエチレングリ
コールとテレフタル酸又はジメチルテレフタル酸との脱
水縮合反応により合成される分子量1,000〜5,000のポリ
エステルオリゴマーと、鑞延長剤としてのアルコール可
溶性共重合ポリアミド樹脂を併用し、架橋剤としては、 構造式 で示されるブロックポリイソシアネート化合物を用い、
これらを有機溶剤に溶解した熱硬化型一液性ポリウレタ
ン塗料に添加する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシク
ロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機酸塩及び一般式 （式中、Ｒ″は炭素数１〜８のアルキル基を示す。） を用いることにより、問題点の解決を図った。
ポリウレタン絶縁塗料の反応系体は二段階反応であり、
一つはブロックポリイソシアネート化合物の解離反応で
あり、下記(1)式に示される。
一つはブロックポリイソシアネート化合物の解離反応で
あり、下記(1)式に示される。
次に(2)式の反応は、(1)式の反応により生成した遊離の
イソシアネート基とポリエステルオリゴマーの反応、換
言すればポリエステルオリゴマー相互間の架橋反応であ
り、ウレタン皮膜の架橋構造を形成する。更にこの架橋
網目の中に、アルコール可溶性ポリアミド樹脂 の長い分子鎖がからみ合い、相互侵入型網目構造を形成
する。
イソシアネート基とポリエステルオリゴマーの反応、換
言すればポリエステルオリゴマー相互間の架橋反応であ
り、ウレタン皮膜の架橋構造を形成する。更にこの架橋
網目の中に、アルコール可溶性ポリアミド樹脂 の長い分子鎖がからみ合い、相互侵入型網目構造を形成
する。
上記二段階反応では、(1)が律速反応で、この反応を促
進する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウ
ンデセン−７−有機酸塩が、また(2)式の架橋反応の触
媒としては、アルキル錫マレイン酸エステルが有効に作
用する。なおアルキル錫マレイン酸エステルは、前記一
般式で表され、一般に金属錫としての含有量は10〜35％
程度で、ポリ塩化ビニル混和物の熱、光の安定剤として
工業的に広く利用され、有機錫系の安定剤として容易に
入手可能である。
進する触媒としては、1.8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウ
ンデセン−７−有機酸塩が、また(2)式の架橋反応の触
媒としては、アルキル錫マレイン酸エステルが有効に作
用する。なおアルキル錫マレイン酸エステルは、前記一
般式で表され、一般に金属錫としての含有量は10〜35％
程度で、ポリ塩化ビニル混和物の熱、光の安定剤として
工業的に広く利用され、有機錫系の安定剤として容易に
入手可能である。
本発明によれば、ポリウレタン絶縁塗膜形成の反応機構
の第一段階である律速反応において、第１の触媒である
1.8−ジアザ−ビシクロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機
酸塩が作用し、ブランクと比較して約50deg低い温度で
解離が進み、遊離のイソシアネート基が生成する。次に
第二段階の硬化反応においては、第２の触媒であるアル
キル錫マレイン酸エステルの作用により、生成したイソ
シアネート基がポリエステルオリゴマーの活性化水素原
子と直ちに反応し、ウレタン結合を作り、分子間架橋構
造を形成する。このことは、触媒を添加した反応系では
より低温で硬化反応が完結することを意味している。
の第一段階である律速反応において、第１の触媒である
1.8−ジアザ−ビシクロ（5.4.0）ウンデセン−７−有機
酸塩が作用し、ブランクと比較して約50deg低い温度で
解離が進み、遊離のイソシアネート基が生成する。次に
第二段階の硬化反応においては、第２の触媒であるアル
キル錫マレイン酸エステルの作用により、生成したイソ
シアネート基がポリエステルオリゴマーの活性化水素原
子と直ちに反応し、ウレタン結合を作り、分子間架橋構
造を形成する。このことは、触媒を添加した反応系では
より低温で硬化反応が完結することを意味している。
本発明のポリウレタン絶縁皮膜は、上記第１及び第２の
触媒の作用により、そのほとんどがポリウレタン結合の
架橋構造を呈する。ポリウレタン結合は300℃の温度で
加熱分解（熱解重合）し、その分解の主な反応は、ウレ
タン生成反応の逆反応である。したがって得られた絶縁
皮膜は、低温鑞着特性を有する訳である。これらの触媒
の存在しない反応系では、ウレタン結合以外の副反応を
生じやすく、例えばピュレット結合又はアロファネート
結合等他の結合形成が生成した場合は、もはや低温鑞着
特性を付与することはできない。これはウレタン結合の
加熱分解反応とその他の副反応により生成した結合等の
それと比較すると、前者の結合形式の法が一段と速く反
応が進むためである。
触媒の作用により、そのほとんどがポリウレタン結合の
架橋構造を呈する。ポリウレタン結合は300℃の温度で
加熱分解（熱解重合）し、その分解の主な反応は、ウレ
タン生成反応の逆反応である。したがって得られた絶縁
皮膜は、低温鑞着特性を有する訳である。これらの触媒
の存在しない反応系では、ウレタン結合以外の副反応を
生じやすく、例えばピュレット結合又はアロファネート
結合等他の結合形成が生成した場合は、もはや低温鑞着
特性を付与することはできない。これはウレタン結合の
加熱分解反応とその他の副反応により生成した結合等の
それと比較すると、前者の結合形式の法が一段と速く反
応が進むためである。
なお皮膜形成剤としてのポリエステルオリゴマーに、ア
ルコール可溶性共重合ポリアミド樹脂を併用した理由
は、分子量の大きいポリアミド樹脂を入れることによ
り、ウレタン架橋点間にこれが介在する形となり双方向
侵入型の網目構造を作り、皮膜に十分な機械的強度を付
与せしめることと、硬化反応時にウレタン結合以外の副
反応が生じるのを制御すること、また塗料に流れ調整剤
及び粘度調整剤としての作用を付与するためである。
ルコール可溶性共重合ポリアミド樹脂を併用した理由
は、分子量の大きいポリアミド樹脂を入れることによ
り、ウレタン架橋点間にこれが介在する形となり双方向
侵入型の網目構造を作り、皮膜に十分な機械的強度を付
与せしめることと、硬化反応時にウレタン結合以外の副
反応が生じるのを制御すること、また塗料に流れ調整剤
及び粘度調整剤としての作用を付与するためである。
本発明において用いる第１及び第２の触媒の添加量は、
塗料の固型部に対して各々0.1〜５％に限定される。添
加量がこれにより少ないときは、所期の目的を達成する
に効少なく、またこれを超えるときは半田付け性以外の
特性に影響を与えるためである。
塗料の固型部に対して各々0.1〜５％に限定される。添
加量がこれにより少ないときは、所期の目的を達成する
に効少なく、またこれを超えるときは半田付け性以外の
特性に影響を与えるためである。
〔実施例〕 表−１に示す配合割合によりポリウレタン絶縁塗料を調
製した。
製した。
上記配合組成のポリウレタン絶縁塗料を、導体径0.1mm
の銅線上に２種の皮膜厚さに塗布焼付けした絶縁電線に
つき、ハンダ付け性その他の性能を測定した。表−２に
特性結果を示す。
の銅線上に２種の皮膜厚さに塗布焼付けした絶縁電線に
つき、ハンダ付け性その他の性能を測定した。表−２に
特性結果を示す。
〔発明の効果〕 本発明の低温鑞着ポリウレタン絶縁電線は、表−２に示
す通り半田付け温度が290〜300℃と従来一般のポリウレ
タン線に比較し約50deg低く、耐熱性その他の特性も遜
色のない優れたものである。したがって半田付け作業の
能率向上及びその際受ける熱的影響を未然に防止でき、
特に導体径0.03mm以下の極細線に適用したときその硬化
が大きく、部品の信頼性を大幅に向上し得る。
す通り半田付け温度が290〜300℃と従来一般のポリウレ
タン線に比較し約50deg低く、耐熱性その他の特性も遜
色のない優れたものである。したがって半田付け作業の
能率向上及びその際受ける熱的影響を未然に防止でき、
特に導体径0.03mm以下の極細線に適用したときその硬化
が大きく、部品の信頼性を大幅に向上し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 仁 長野県上田市大字大屋300番地 東京特殊 電線株式会社上田工場内 審査官 橋本 栄和 (56)参考文献 特開 昭49−102725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−73765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−11930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−130377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−30161（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】構造式 で示されるブロックポリイソシアネート化合物、 グリセリン又はエチレングリコールとテレフタル酸又は
ジメチルテレフタル酸との脱水縮合反応により合成され
るポリエステルオリゴマー、及びアルコール可溶性共重
合ポリアミド樹脂の三成分を有機溶剤に溶解した熱硬化
型一液性ポリウレタン塗料に、触媒として、 １．８−ジアザ−ビシクロ（5.4.0）ウンデセン−７−
有機酸塩、及び 一般式 （式中、Ｒ″は炭素数１〜８のアルキル基を示す。） で示されるアルキル錫マレイン酸エステルを、 塗料の固定部に対して各々０．１〜５％添加し、これを
導体上に塗布焼付したことを特徴とする低温鑞着ポリウ
レタン絶縁電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28165785A JPH068401B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 低温鑞着ポリウレタン絶縁電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28165785A JPH068401B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 低温鑞着ポリウレタン絶縁電線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141076A JPS62141076A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH068401B2 true JPH068401B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=17642156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28165785A Expired - Lifetime JPH068401B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 低温鑞着ポリウレタン絶縁電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068401B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5736631B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2015-06-17 | オート化学工業株式会社 | 反応型ポリウレタン系電気絶縁塗料および該電気絶縁塗料の絶縁層を有する絶縁電線ならびに該絶縁電線の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP28165785A patent/JPH068401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141076A (ja) | 1987-06-24 |
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