JP2014502001A - 金属導電体用コーティング組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、導電性ワイヤをコーティングするためのコーティング組成物に関する。該コーティング組成物は、元素−酸素網状組織に基づいており、かつ該元素−酸素網状組織の表面に化学的に結合した反応性官能基をさらに有する、０．１〜６０重量％の反応性粒子を含む。該反応性官能基の少なくとも１種は、カルバメート基を介して該反応性粒子に結合しているイソシアネート基である。該コーティング組成物は、１種以上の慣用のバインダーおよび他の添加剤をさらに含み得る。

Description

本発明は、導電性ワイヤでの使用のための、コーティングの非常に向上した耐熱性及び耐機械性を与えるコーティング組成物に関する。

３相ａ．ｃ．モータ、例えば、周波数コンバータ制御モータまたは高電圧非同期機は、損傷なしに高電圧負荷およびパルス形状電圧負荷に耐えることができるために、熱耐久性及び機械的特性、主として絶縁層の曲げ強度、に関して厳しい要件を満足させるワイヤラッピングの使用を必要とする。さらに、このようなモータは高い運転温度を有するので、特に耐熱性は非常に重要である。電気装置のワイヤラッピングに関してさらなる要件は、ワイヤコーティングの耐部分放電性である。

国際公開第９６／４１９０９号パンフレットによれば、バインダー及び粒子状物質を含むコーティング組成物が開示されており、ここで、粒子状物質は、金属酸化物、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄又はアルミナであり得る。粒子状物質は、少しの化学反応性も示さない。このようなコーテッドワイヤの製造の間に、コーティング層の破壊に至る初期伸張が起こり得る。比較できる特性を有する同様の組成物が、独国特許出願公開第Ａ１９８３２１８６号明細書に記載されている。

独国特許出願公開第Ａ１９６５０２８８号明細書によれば、電気絶縁性コーティング層の少なくとも１層が、ケイ素（ならびにホウ素、アルミニウム、リン、スズ、鉛、遷移金属、ランタニドおよびアクチニドでもよい）の化合物の加水分解縮合によって調製された有機変性シリカ（ヘテロ）重縮合物を含み、そのモノマー単位は、その後に架橋される無機及び有機成分から本質的になる。得られたコーティングは、十分な可撓性をもたない。

独国特許出願公開第Ａ１９８１１３３３号明細書には、バインダーに加えて、特にケイ素、ゲルマニウム、チタンおよびジルコニウムの元素−有機化合物のモノマーも含む耐部分放電性コーティングが提案されている。用いられる有機基は、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基もしくはキレート基、アルキルアミン、アルカノールアミン、アセテート、シトレート、ラクテートおよび／またはアセトネート基である。独国特許出願公開第Ａ１９８４１９７７号明細書では、コーティング層の耐部分放電性におけるさらなる改善をもたらす無機−有機混成ポリマーが用いられている。

米国特許出願公開第Ａ２００３０２３２１４４号明細書には、コーティングの改善された耐部分放電性を与える、金属酸化物および／または酸化ケイ素の粒子のゾルを含むワイヤコートが記載されており、その粒子は、１００ｎｍ以下の範囲の平均直径を有し、コーティング組成物中に分散している。

米国特許第６，９０８，６９２号明細書には、ワイヤコーティング中のバインダー網状組織に化学的に結合したナノサイズ粒子が開示されている。この手法は、優れた耐部分放電性をもたらし、これは、厳しい要件に対して、特に連続運転での三相ａ．ｃ．モータおよび周波数コンバータ制御モータに対しても十分である。さらに、このワイヤコーティングは、ワイヤが電気装置の製造中にラッピングされるときに生じるように、コーティングの曲げ応力後でさえも優れた耐部分放電性を示す。

しかし、コーティングの耐熱性および耐機械性は、特定用途の要件に関しては異なり得る。

本発明は、導電性ワイヤでの使用のためのコーティング組成物であって、
Ａ）１〜３００ｎｍの範囲の平均直径を有する、０．１〜６０重量％の１種以上の反応性粒子［粒子は、ケイ素、亜鉛、アルミニウム、スズ、ホウ素、ゲルマニウム、ガリウム、鉛、遷移金属、ランタニドおよび／またはアクチニドを含む一連の１種以上の元素を有する元素−酸素網状組織に基づいており、反応性官能基Ｒ₁ならびに非反応性および／または部分反応性でもよい官能基Ｒ₂およびＲ₃は、元素−酸素網状組織の表面上で該網状組織の元素および／または酸素原子に化学的に結合しており、Ｒ₁は、反応性粒子の全重量に基づいて０．０１〜９８重量％の量で含まれ、Ｒ₂およびＲ₃は、反応性粒子の全重量に基づいて、０〜９７重量％の量で含まれ、Ｒ₁は、ＯＨ、ＳＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ₂、ＮＨＲ₄、ＮＣＯ、ＮＣＳならびに／または（金属酸エステル、ウレタン、エポキシド、エポキシ、カルボン酸無水物、Ｃ＝Ｃ二重結合系、アルコール、金属アルコキシド、脂肪、エステル、エーテル、キレート剤、イソシアネート、イソチオシアネートからなる群から選択される）化合物および反応性樹脂成分の１種以上の基からなる群から選択され、Ｒ₂は、芳香族化合物、脂肪族化合物、脂肪酸誘導体、エステルおよび／またはエーテルからなる群から選択される化合物の１種以上の基からなる群から選択され、Ｒ₃は、１種以上の樹脂の基からなる群から選択され、Ｒ₄は、アクリレート、フェノール、メラミン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリスルフィド、エポキシド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリビニルホルマール樹脂、芳香族化合物、脂肪族化合物、エステル、エーテル、金属アルコキシド、脂肪および／またはキレート剤からなる群から選択される化合物の１種以上の基からなり、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、互いに異なる］であって、反応性粒子の元素−酸素網状組織は、元素−酸素網状組織の表面上でカルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して化学的に結合した、Ｒ₁としてジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオシアネートからなる群から選択される化合物の基を含み、かつ反応性粒子の元素−酸素網状組織における少なくとも１種の遊離のおよび／またはブロック化したイソシアネートおよび／またはイソチオシアネート基を、反応性粒子の全重量に基づいて０．０１〜９８重量％の範囲の量でさらに与える、反応性粒子、
Ｂ）０〜９０重量％、好ましくは０．１〜９０重量％の１種以上の慣用のバインダー、ならびに
Ｃ）０〜９５重量％、好ましくは０．０５〜９５重量％の１種以上の慣用の添加剤、溶媒、顔料および／または充填剤、
を含むコーティング組成物であって、
ここで、Ａ）、Ｂ）およびＣ）の重量％は、前記コーティング組成物Ａ）〜Ｃ）の全重量に基づくコーティング組成物に関する。

本発明によるコーティング組成物は、運転条件下で装置の長寿命を与える、コーティングの卓越した耐熱性、耐化学性および耐機械性を与える。さらに、この組成物の非常に改善された貯蔵安定性が達成され得る。コーテッド金属導電体の優れた耐部分放電性およびコーティングの可撓性が、本発明のコーティング組成物によって与えられ得る。

本発明の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読むことから、当業者によってより容易に理解される。別個の実施形態の文脈で上記および下記に示されるそれらの本発明の特定の特徴は、明確にするために、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことを理解されたい。反対に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈で記載される本発明の様々な特徴は、別個にまたは任意のサブコンビネーションで提供されてもよい。さらに、文脈上特に断らない限り、単数形での言及は、複数形も包含し得る（例えば、「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、１つ、または１つ以上に言及し得る）。

範囲の開示は、最小値と最大値の間のあらゆる値を含む連続範囲として意図される。

本発明による反応性粒子Ａ）は、元素−酸素網状組織からなり、この表面は、元素−酸素網状組織に、すなわち、この網状組織の元素および／または酸素原子に化学的に結合している、反応性官能基Ｒ₁ならびに非反応性および／または部分的反応性でもよい官能基Ｒ₂およびＲ₃を含み、ここで、ジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基および／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオイソシアネートの基は、元素−酸素網状組織の表面上でカルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して化学的に結合しており、かつ反応性粒子の元素−酸素網状組織において少なくとも１種の遊離のおよび／ブロック化したイソシアネートおよび／またはイソチオシアネート基をさらに与える。

記載された官能基Ｒ₁〜官能基Ｒ₄を有する反応性粒子は、その平均直径が、１ｎｍ〜３００ｎｍの範囲、好ましくは２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲、特に好ましくは３ｎｍ〜８５ｎｍの範囲である。

本明細書で記載される平均直径という用語は、ＩＳＯ １３３２１に従ってマルバーンゼータサイザー（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ）を用いる測定を指す。

反応性粒子Ａ）は、コーティング組成物の全重量に基づいて、０．１〜６０重量％、好ましくは１〜３５重量％、より好ましくは３〜３０重量％の量で含まれる。

本発明による反応性粒子の元素−酸素網状組織は、元素−酸素網状組織において化学的に結合しているケイ素、亜鉛、アルミニウム、スズ、ホウ素、ゲルマニウム、ガリウム、鉛、遷移金属、ランタニドおよび／またはアクチニドを含む一連の、１種以上の上記元素を含む。この網状組織は、それぞれの場合に酸素原子に化学的に結合した規則的および／または不規則的配列において１種以上の同一または異なる元素を含み得る。チタン、ケイ素、アルミニウム、ホウ素および／またはジルコニウムの元素の使用が好ましい。

さらに、本発明による反応性粒子の元素−酸素網状組織は、この網状組織の元素および／または酸素原子に元素−酸素網状組織の表面で化学的に結合した、反応性官能基Ｒ₁ならびに非反応性および／または部分反応性でもよい官能基Ｒ₂およびＲ₃を含み、ここで、ジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基ならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオシアネート基は、元素−酸素網状組織の表面上でカルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して化学的に結合している。

反応性官能基Ｒ₁は、反応性粒子の全重量に基づいて、０．０１〜９８重量％、好ましくは０．２〜６０重量％の量で含まれる。

反応性粒子の元素−酸素網状組織は、元素−酸素網状組織の表面でカルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して化学的に結合した、Ｒ₁としてジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基ならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオシアネートの基を含み、かつＲ₁の基および／または成分Ｂ）のバインダーの求核性官能基とのさらなる反応のための少なくとも１種の遊離のおよび／またはブロック化したイソシアネートおよび／またはイソチオシアネート基をさらに与えることは、本発明によって必須である。

カルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）により結合された、ジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基ならびに／またはジ−、トリ−および／またはポリイソチオシアネートの基は、粒子における反応性基の反応性に影響を与えるために、いわゆるスペーサとして１種以上のアリールおよび／またはアルキル基を介して結合されていてもよい。アルキル基は、例えば、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基、特にＣ₁〜Ｃ₄アルキル基が好ましい。

反応性粒子の元素−酸素網状組織は、Ｒ₁としてジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基ならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオシアネートの基を０．０１〜９８重量％、好ましくは０．２〜６０重量％の範囲で含み、重量％は反応性粒子の全重量に基づく。

ジ−、トリ−および／またはポリイソシアネートの例は、メチレンジフェニルジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルエーテル、イソホロンジイソシアネート、トリス（イソシアナト）ノナン、ならびに／または芳香族および／もしくは脂肪族および／もしくは脂環式のイソシアネート基および／もしくはイソチオシアネート基を含む、イソシアヌレート、カルボジイミド、ウレトジオン、尿素、ウレタン、アミド、イミドなどの適切な多官能性関連分子である。

カルバメートおよび／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して元素−酸素網状組織の表面で化学的に結合した、基としてイソシアナト官能性ウレタン、例えば、４−（４’−イソシアナトフェニルメチル）フェニルウレタン、ブロック化もしくは非ブロック化イソシアナト官能性オリゴ−もしくはポリイミド、ブロック化もしくは非ブロック化イソシアナト官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、アミジノ官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、および／またはカルボキシ官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、あるいはこれらの混合物の使用が好ましい。

Ｒ₁は、ＯＨ、ＳＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ₂、ＮＨＲ₄、ＮＣＯ、ＮＣＳ、１種以上の（金属酸エステル、ウレタン、エポキシド、エポキシ、カルボン酸無水物、Ｃ＝Ｃ二重結合系、アルコール、金属アルコキシド、脂肪、エステル、エーテル、キレート剤からなる群から選択される）化合物の基および／または反応性樹脂成分の基からなる群からさらに選択され得る。反応性樹脂成分の基は、例えば、イミド、アミド、シロキサンおよび／またはアクリレートの基であり得る。

非反応性および／または部分反応性官能基Ｒ₂およびＲ₃は、（Ａ）の反応性粒子中に０〜９７重量％の量で含まれ、ここで、Ｒ₂は、０〜９７重量％、好ましくは０〜５０重量％の量で含まれ、Ｒ₃は、０〜９７重量％、好ましくは０〜５０重量％の量で含まれ、重量パーセントは、反応性粒子の全重量に基づく。

本明細書で記載される非反応性という用語は、求核性、求電子性の基および／または電子環状反応機構に関して反応性がないことを意味すると意図され、本明細書で記載される部分反応性という用語は、求核性、求電子性の基および／または電子環状反応機構に関して反応性が乏しいことを意味すると意図される。部分反応性官能基は、本発明による組成物のコーティングの硬化の間に有意には関与せず、これは、反応性の乏しいことが、本明細書の実施例で記載されるとおりの通常のワイヤエナメル硬化条件下で０．１〜５０％の変換率を特徴とすることを意味する。

Ｒ₂の例は、芳香族化合物、例えば、フェニル、クレシル、ノニルフェニルの基、脂肪族化合物の基、例えば、分岐、直鎖、飽和、不飽和のアルキル基Ｃ₁〜Ｃ₃₀の基、脂肪酸誘導体の基；直鎖または分岐のエステルおよび／またはエーテルの基からなる群から選択される化合物の基である。芳香族化合物の基、例えば、フェニル、クレシル、ノニルフェニルの基、および直鎖もしくは分岐のアルキル基Ｃ₄〜Ｃ₁₂の基、またはこれらの混合物が好ましい。

Ｒ₃の例は、１種以上の樹脂の基、例えば、１種以上のポリウレタン基、ポリエステル基、ポリエステルイミド基、トリス−ヒドロキシルエチルイソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）−ポリエステルイミド基、ポリアミドイミド基、ポリイミド基、ポリチタン酸エステル樹脂の基およびこれらの誘導体の基、有機誘導体を有するポリシロキサン樹脂の基、ポリスルフィド基、ポリアミド基、ポリビニルホルマール樹脂の基、ならびに／またはポリマーの基、例えば、ポリアクリレート、ポリヒダントイン、ポリベンズイミダゾールの基などからなる群から選択される化合物の基である。末端ウレタン部分を有するポリウレタン、ポリエステルもしくはポリエステルイミド構造を含んでいてもよいポリアミドイミド樹脂の基、ポリウレタン基、ポリアミド基、ポリイミド基、ポリエステル基、ＴＨＥＩＣ−ポリエステル基、ポリエステルイミド基、および／またはＴＨＥＩＣポリエステルイミドの基の使用が好ましい。

Ｒ₄の例は、アクリレート、フェノール、メラミン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリスルフィド、エポキシド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリビニルホルマール樹脂の基；芳香族化合物、例えば、フェニル、クレシル、ノニルフェニルの基；脂肪族化合物の基、例えば、分岐、直鎖、飽和、不飽和のＣ₁〜Ｃ₃₀のアルキル基；エステルおよび／もしくはエーテルの基、例えば、メチルグリコレート、メチルジグリコレート、エチルグリコレート、ブチルジグリコレート、ジエチレングリコレート、トリエチレングリコレートの基；金属アルコキシドの基、例えば、１−ヒドロキシメチル−プロパン−１，１−ジメチロレート、２，２−ビス−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオレート、２−ヒドロキシプロパン−１，３−ジオレート、エチレングリコレート、ネオペンチルグリコレート、ブタノレート、イソプロパノレート、ベンジルアルコレート、ヘキサンジオレート、ブタンジオレートの基；脂肪の基、例えば、キャスターオイルの基、ならびに／またはキレート剤の基、例えば、アミノトリエタノレート、アミノジエタノレート、アセチルアセトネート、エチルアセトネート、ラクテートの基である。Ｒ₄としてアクリレート樹脂、アミノトリエタノレート、アセチルアセトネート、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エチレングリコレート、ブタノレート、イソプロパノレート、ベンジルアルコレートおよび／またはブチルジグリコレートの基の使用が好ましい。

基Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、互いに異なる。

本発明による反応性粒子Ａ）に加えて、モノマー性および／またはポリマー性元素−有機化合物が、コーティング組成物中に含まれてもよい。ポリマー性元素−有機化合物の例としては、例えば、独国特許第１９８４１９７７号明細書に記載されたとおりの無機−有機混成ポリマーが挙げられる。モノマー性元素−有機化合物の例としては、オルト−チタン酸エステルおよび／もしくはオルト−ジルコン酸エステル、例えば、チタン酸またはジルコン酸（ノニル、セチル、ステアリル、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、テトラ−イソプロピル、クレシル、テトラブチル）、およびチタンテトララクテート、ハフニウムおよびケイ素化合物、例えば、ハフニウムテトラブトキシドおよびケイ酸テトラエチルならびに／または様々なシリコーン樹脂が挙げられる。この種のさらなるポリマー性および／またはモノマー性元素−有機化合物は、コーティング組成物の全重量に基づいて、０〜７０重量％の量で本発明による組成物中に含まれ得る。

成分Ａ）の調製は、当業者に知られたとおりに、官能基Ｒ₁〜官能基Ｒ₃に対応する有機反応物質の存在下で適切な元素−有機または元素−ハロゲン化合物の慣用の加水分解および縮合反応によって行われ得る。

同様に、反応性粒子の有機樹脂および／または成分は、対応する反応性粒子に対して対応する元素−酸化物化合物と反応させ得る。

このような調製方法は、当業者に公知であり、例えば、Ｒａｌｐｈ Ｋ．Ｉｌｅｒ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ、「Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｉｌｉｃａ」、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、３１２頁以下、１９７９年を参照されたい。

例えば、成分Ａ）は、日産化学工業株式会社製ＳＮＯＷＴＥＸ（登録商標）製品ラインの製品から調製され得る。

成分Ｂ）として、導電性ワイヤなどの金属導電体のコーティング用に知られているバインダーが用いられ得る。このようなバインダーは、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ＴＨＥＩＣポリエステルイミド、ポリチタン酸エステル−ＴＨＥＩＣエステルイミド、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリメタクリルイミド、ポリイミド、ポリビスマレインイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンゾオキサジンジオン、ポリヒダントイン、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタールおよび／またはブロック化イソシアネート、同様にエポキシドおよび／またはアクリレート樹脂であることができ、例えば、Ｂｅｈｒ、「Ｈｏｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｂｅｓｔａｅｎｄｉｇｅ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ」Ｈａｎｓｅｒ Ｖｅｒｌａｇｅ、Ｍｕｎｉｃｈ １９６９年；Ｃａｓｓｉｄｙ、「Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｓｔａｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ、１９８０年；Ｆｒａｚｅｒ、「Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、１９６８年；Ｍａｉｒ、Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ ７７（１９８７年）２０４におけるポリエステルおよびＴＨＥＩＣ−ポリエステルイミドも参照されたい。

成分Ｂ）としてのポリアミドイミドおよび／またはポリイミドの使用が好ましい。ポリアミドイミドは、ポリウレタン、ポリエステルおよび／またはポリエステルイミド構造を含んでいてもよい。

成分Ｂ）は、０〜９０重量％のおよび０．１〜９０重量％でもよい範囲で本発明の組成物中で用いられ得る。０．１〜６０重量％の範囲が好ましく、ここで、重量パーセントは、コーティング組成物（Ａ）〜（Ｃ）の全重量に基づく。

ポリアミドイミドの例は、多価の脂肪族、芳香族および／または脂環式カルボン酸ならびにこれらの無水物と、多価の脂肪族、芳香族および／または脂環式イソシアネートとの縮合生成物である。上述の多価イソシアネートに代えてまたは加えて、それぞれのアミンが、本発明による組成物に用いられるポリアミドイミドの形成に用いられ得る。ある割合の一官能性カルボン酸およびこの無水物ならびに／またはイソシアネートおよび／もしくはアミンも用いられ得る。さらに、アミノアルコールが用いられてもよく、ある割合のウレタン結合を有するポリアミドイミドをもたらす。さらに、ポリエステルがポリアミドイミド樹脂の形成過程で用いられてもよく、ある割合のウレタン結合および／または比較的高い割合のアミド結合をもたらす。例えば、無水トリメリット酸、アジピン酸および／またはテレフタル酸と、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルエーテル、イソホロンジイソシアネート、トリス（イソシアナト）ノナン、メチレンジアニリンまたはジアミノジフェニルエーテルとから調製されるポリアミドイミド樹脂が好ましい。

ポリイミドの例は、多価の脂肪族、芳香族および／または脂環式カルボン酸無水物と、多価の脂肪族、芳香族および／または脂環式イソシアネートとの縮合生成物である。上述の多価イソシアネートに代えてまたは加えて、それぞれのアミンが、本発明による組成物に用いられるポリアミドイミドの形成に用いられ得る。ある割合の一官能性カルボン酸無水物ならびに／またはイソシアネートおよび／もしくはアミノも用いられ得る。カルボン酸、またはカルボン酸とカルボン酸無水物の両方の官能性を有する分子の使用も、ポリマー中である割合のアミド結合に達することが可能である。また、アミノアルコールも用いられてもよく、ある割合のウレタン結合を有するポリイミドをもたらす。さらに、ポリエステルが、ポリイミド樹脂の形成過程で用いられてもよく、ある割合のウレタンおよび／もしくはエステル結合、ならびに／または比較的高い割合のアミド結合をもたらす。例えば、無水ピロメリット酸と、ジフェニルメタンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルエーテル、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリス（イソシアナト）ノナン、メチレンジアニリンまたはジアミノジフェニルエーテルとから調製されるポリイミド樹脂が好ましい。

ポリエステルの例は、ヘテロ環式の窒素含有環を有するポリエステル、例えば、分子中に縮合したイミドおよびヒダントインおよびベンズイミダゾール構造を有するポリエステルである。ポリエステルとしては、特に、多価の脂肪族、芳香族および／または脂環式カルボン酸の縮合物ならびにこれらの無水物、（ある割合の一官能性化合物、例えば、一価アルコールを有していてもよいイミド含有ポリエステルアミノ基含有化合物の場合の）多価アルコールが挙げられる。飽和ポリエステルイミドは、好ましくは、ジオールに加えて、ポリオール、ならびにさらなるジカルボン酸成分として、ジアミノジフェニルメタンと無水トリメリット酸との反応生成物も含み得るテレフタル酸ポリエステルに基づく。また、不飽和ポリエステル樹脂および／またはポリエステルイミドも用いられてもよい。

ポリアミドの例は、ポリ（ヘキサメチレンジアミンアジペート）またはポリ（カプロラクタム）などの熱可塑性ポリアミドである。

成分Ｂ）として用いられてもよいフェノール樹脂および／またはポリビニルホルマールの例としては、フェノールとアルデヒドとの重縮合により得られるノボラック、またはポリビニルアルコールと、アルデヒドおよび／またはケトンとから得られるポリビニルホルマールが挙げられる。

例えば、ポリオール、アミン、ＣＨ−酸性化合物（例えば、アセト酢酸エステル、マロン酸エステルなど）とジイソシアネートとの付加物などの、当業者に知られているとおりのブロック化イソシアネートも、成分Ｂ）として用いられてもよく、クレゾールおよびフェノールが通常ブロッキング剤として用いられる。

本発明による組成物は、当業者に知られたようなものとして、成分Ｃ）として慣用の添加剤、溶媒、顔料および／または充填剤を、本発明による組成物の全重量に基づいて、０〜９５重量％の範囲で含み得る。本発明の組成物中のＣ）の成分の量は、それぞれの適用に依存しており、当業者において公知である。

慣用の添加剤としては、例えば、慣用のエナメル添加剤、例えば、増量剤、可塑化成分、促進剤（例えば、金属塩、置換アミン）、または触媒、例えば、チタン酸テトラブチル、チタン酸イソプロピル、チタン酸クレゾール、他のチタン酸エステル誘導体、これらのポリマー形、ジラウリン酸スズジブチル、さらなるスズ触媒、他の金属ベース触媒、アミン触媒（例えば、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロオクタンおよび／または当業者に公知の他のアミン触媒）、さらなる開始剤（例えば、光開始剤、熱応答性開始剤）、安定剤（例えば、ヒドロキノン、キノン、アルキルフェノール、アルキルフェノールエーテル）、消泡剤および流れ調整剤が挙げられる。このような慣用の添加剤は、例えば、本発明による組成物の全重量に基づいて、０．０１〜５０重量％の量で用いられ得る。

溶解性を増加させるために、本組成物は、有機溶媒、例えば、芳香族炭化水素、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−オクチルピロリドン、クレゾール、フェノール、キシレノール、カプロラクトン、シクロヘキサノン、炭酸プロピレン、スチレン、ビニルトルエン、メチルアクリレートなどを含み得る。本発明による組成物は、例えば、本発明による組成物の全重量に基づいて、３０〜９５重量％の有機溶媒を場合によって含んでもよい。

顔料は、例えば、当業者に知られたとおりの、着色付与性無機および／有機顔料、例えば、二酸化チタンまたはカーボンブラック、ならびに特殊効果顔料、例えば、金属フレーク顔料および／または真珠光沢顔料であり、これらには、当該技術分野で知られたとおりの染料も含まれ、例えば、本発明による組成物の全重量に基づいて、０．１〜６０重量％の範囲で用いられ得る。

充填剤は、例えば、チョーク、タルク、水酸化アルミニウム、石英粉、スレート粉、クレーまたはマイクロドロマイトであり、これらは、本発明による組成物の全重量に基づいて０．１〜６０重量％の範囲で用いられ得る。

場合によって、本発明による組成物は、慣用のワイヤコーティングと混合され、次いで、慣用の方法で適用されてもよい。

本発明によるコーティング組成物は、用いられる導電性ワイヤの種類および直径にかかわらず、慣用の方法で適用され得る。

本発明によるコーティング組成物は、ワイヤの多層コーティングの構成要素として含まれ得る。この多層コーティングは、少なくとも１種の本発明によるコーティング組成物を含み得る。

本発明によれば、ワイヤは、既存のコーティング層とともにまたはそれなしでコーティングされ得る。既存のコーティング層は、例えば、絶縁コーティングおよび難燃性コーティングを含み得る。このような場合、本発明によるコーティングの層厚さは、かなり異なり得る。

ワイヤは、通常多層コーティングとして、例えば、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ＴＨＥＩＣ−ポリエステルイミドおよびこれらの組合せに基づく、当該技術分野により知られているとおりの通常のワイヤコーティング組成物でプレコーティングされ得る。

本発明によるコーティング組成物は、例えば、従来の層の厚さ、例えば、パス当たり０．３〜２５μｍで、多層ワイヤコーティングの最後の硬化コーティング層上のトップエナメルとして適用され得る。

本発明によるコーティングとしてさらなるコーティング、例えば、さらなる絶縁コーティングを行うことも可能である。このようなコーティングは、例えば、特別の機能性、および平滑化のために、所望の表面特性の創出のためのトップコートとしても用いられ得る。例えば、ポリアミドに基づく組成物は、当技術分野で知られているとおりに、自己接着性などの特別の機能性を創出するためのトップコートとして特に適切である。

さらに、本発明による組成物は、１コート適用(one-coat application)（単層系）としても適切である。

コーティングは、オーブン中で乾燥され得る。コーティングおよび乾燥は、連続して数回場合によって行われてもよい。オーブンは、水平にまたは垂直に配置されていてもよく、コーティングの継続時間および数、焼付け温度（ｓｔｏｖｉｎｇ ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ）、コーティング速度などのコーティング条件は、コーティングされるワイヤの性質に依存する。例えば、コーティング温度は、室温〜４００℃の範囲であり得る。さらに、４００℃を超える、例えば、最大８００℃およびそれを超える周囲温度も、本発明によるコーティングの品質における認識できる劣化なしにコーティングの間に可能であり得る。乾燥は、当業者において公知の技術によって赤外（ＩＲ）および／または近赤外（ＮＩＲ）放射による照射によって対応され得る。

乾燥および焼付けの間に、本発明による組成物の成分、特に成分Ａ）および成分Ｂ）は、互いに化学反応を起こし得る。成分Ａ）および成分Ｂの化学的性質に依存して、様々な化学反応、例えば、重縮合反応、重合反応、付加反応が可能である。

本発明による組成物の使用は、ワイヤの性質および直径にかかわらず行われ得る；例えば、５μｍ〜６ｍｍの直径を有するワイヤがコーティングされ得る。好適なワイヤとしては、例えば、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄、金、銀またはこれらの合金からできている慣用の金属導電体が挙げられる。

本発明によれば、組成物は、従来の層の厚さで適用され得る。コーティングの、本発明によって得られる耐部分放電性、ならびに接着性、強度および伸展性に影響を与えることなく、薄層を適用することも可能である。乾燥層の厚さは、細いワイヤおよび太いワイヤの規格化された値に従って変わり得る。例えば、乾燥層の厚さは、ワイヤ直径に強く依存して、１と１５０μｍの間であり得る。

本発明は、以下の実施例を参照して説明される。

本発明によるワイヤコーティング組成物（実施例１〜９）
実施例１
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２３重量部の水なしコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、２６重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび０．２重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。次いで、この物質を、１−メチル−２−ピロリドン、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３３．０％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および７６０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例２
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、３１重量部の二酸化チタン溶液（５０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、２６重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび０．２重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−メチル−２−ピロリドン、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３３．８％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および８４０ｍＰａの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例３
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、３７重量部のフュームド酸化アルミニウム溶液（８０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、２６重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび０．２重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−メチル−２−ピロリドン、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３２．９％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ３２５１）および６３０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例４
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２６重量部の水無しコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、１１重量部のピロメリット酸二無水物、９重量部のベンゼン−１，３−ジカルボン酸、２７重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび０．２重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−エチル−２−ピロリドン、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３２．２％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および７００ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例５
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２７重量部の水無しコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、１３重量部のドデカンジオン酸、１３重量部のピロメリット酸二無水物、２９重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネートおよび０．２４重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−メチル−ピロリドン、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３５．４％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および８９０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例６
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２２重量部の水無しコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、９重量部のドデカンジオン酸、９重量部の１，３−ジオキソ−ベンゾフラン−５−カルボン酸、２４重量部のジフェニルジイソシアネートおよび０．１６重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、ジヒドロフラン−２（３Ｈ）−オン／１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（３：１）、キシレンおよびＳＯＬＶＥＳＳＯ（登録商標）１００で希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３１．１％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および６１０ｍＰａの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例７
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２５重量部の水無しコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、１８重量部の２，４−ジイソシアナト−１−メチル−ベンゼンおよび０．１８重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−エチル−２−ピロリドンおよびキシレンで希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３３．３％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および７２０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例８
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２４重量部の水無しコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、１８重量部の１，６−ジイソシアナトヘキサンおよび０．１９重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−メチル−２−ピロリドンおよびキシレンで希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーィテングは、２９．１％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および４９０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

実施例９
撹拌機および温度計を備えた２リットルの三つ口フラスコに、２４重量部の水なしコロイド状シリカ溶液（５０ｎｍ）、２０重量部の１，３−ジオキソ−２−ベンゾフラン−５−カルボン酸、１１重量部の４，４’−メチレンジフェニルジイソシアネート、１０重量部の１，６−ジイソシアナトヘキサンおよび０．１９重量部の金属酸エステル触媒を加えた。この混合物を、二酸化炭素生成が終了するまで最高１５０℃に徐々に加熱した。この物質を、１−メチル−２−ピロリドンおよびキシレンで希釈して、透明エナメルを得た。ワイヤコーティングは、３１．４％の固形分（１ｇ、１時間、１８０℃；ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ３２５１）および５３０ｍＰａｓの粘度（２５℃；ＤＩＮ ５３０１５）を有した。

従来技術によるワイヤコーティング組成物（比較実施例１〜４）
比較実施例１
市販のポリエステルベースワイヤエナメル：ＰＥＩ ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）７１４０

比較実施例２
市販の米国特許第６，９０８，６９２号明細書によるワイヤエナメル：ＴＰＥＩ ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）７７４０

比較実施例３
ベースコートとして市販の米国特許第６，９０８，６９２号明細書によるワイヤエナメルおよびトップコートとしてポリアミドイミドワイヤエナメル：ＴＰＥＩ ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）７７４０およびＰＡＩ ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）８２２７

比較実施例４
市販のポリアミドイミドワイヤエナメル：ＰＡＩ ＤｕＰｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）８１３２

適用
１．００ｍｍの裸ワイヤ厚さを有する銅ワイヤを、比較実施例１〜比較実施例４および実施例１〜実施例９によって記載されたワイヤコーティング組成物を用いて慣用のワイヤコーティングプラントでコーティングし、ここで、実施例１のワイヤコーティング組成物は、ＴＰＥＩ Ｄｕｐｏｎｔ（商標）ＶＯＬＴＡＴＥＸ（登録商標）７７４０の上にトップコートとしても適用されており、実施例１ａをもたらした。適用条件（典型的なワイヤエナメル硬化条件）は、以下の表１に見出し得る：
表１

試験結果：コーテッド銅ワイヤの技術データ（ＤＩＮ ４６４５３およびＤＩＮ ＥＮ ６０８５１に従う）
表２

Claims (11)

1. Ａ）１〜３００ｎｍの範囲の平均直径を有する、０．１〜６０重量％の１種以上の反応性粒子［前記粒子は、ケイ素、亜鉛、アルミニウム、スズ、ホウ素、ゲルマニウム、ガリウム、鉛、遷移金属、ランタニドおよび／またはアクチニドを含む一連の１種以上の元素を有する元素−酸素網状組織に基づいており、反応性官能基Ｒ₁ならびに非反応性および／または部分反応性でもよい官能基Ｒ₂およびＲ₃は、前記元素−酸素網状組織の表面で前記網状組織の前記元素および／または前記酸素原子に化学的に結合しており、Ｒ₁は、前記反応性粒子の全重量に基づいて０．０１〜９８重量％の量で含まれ、Ｒ₂およびＲ₃は、反応性粒子の全重量に基づいて、０〜９７重量％の量で含まれ、Ｒ₁は、ＯＨ、ＳＨ、ＣＯＯＨ、ＮＨ₂、ＮＨＲ₄、ＮＣＯ、ＮＣＳならびに／または（金属酸エステル、ウレタン、エポキシド、エポキシ、カルボン酸無水物、Ｃ＝Ｃ二重結合系、アルコール、金属アルコキシド、脂肪、エステル、エーテル、キレート剤、イソシアネート、イソチオシアネートからなる群から選択される）化合物および反応性樹脂成分の１種以上の基からなる群から選択され、Ｒ₂は、芳香族化合物、脂肪族化合物、脂肪酸誘導体、エステルおよび／またはエーテルからなる群から選択される化合物の１種以上の基からなる群から選択され、Ｒ₃は、１種以上の樹脂の基からなる群から選択され、Ｒ₄は、アクリレート、フェノール、メラミン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリスルフィド、エポキシド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリビニルホルマール樹脂、芳香族化合物、脂肪族化合物、エステル、エーテル、金属アルコキシド、脂肪および／またはキレート剤からなる群から選択される化合物の１種以上の基からなり、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は、互いに異なる］であって、前記反応性粒子の元素−酸素網状組織は、前記元素−酸素網状組織の表面上でカルバメート基（単数または複数）および／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して化学的に結合した、Ｒ₁としてジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソチオシアネートからなる群から選択される化合物の基を含み、かつ前記反応性粒子の元素−酸素網状組織における少なくとも１種の遊離のおよび／またはブロック化したイソシアネートおよび／またはイソチオシアネート基を、前記反応性粒子の全重量に基づいて０．０１〜９８重量％の範囲の量でさらに与える、反応性粒子、
   Ｂ）０〜９０重量％の１種以上の慣用のバインダー、ならびに
   Ｃ）０〜９５重量％の１種以上の慣用の添加剤、溶媒、顔料および／または充填剤、
   を含むワイヤコーティング組成物であって、
   ここで、Ａ）、Ｂ）およびＣ）の重量％は、前記コーティング組成物Ａ）〜Ｃ）の全重量に基づくワイヤコーティング組成物。
2. 前記成分Ａ）の反応粒子が、２〜１００ｎｍの範囲の平均直径を有する、請求項１に記載のワイヤコーティング組成物。
3. 前記成分Ａ）の反応性粒子が、前記コーティング組成物の全重量に基づいて３〜３０重量％の量で含まれる、請求項１または２に記載のワイヤコーティング組成物。
4. 前記反応粒子Ａ）の元素−酸素網状組織が、チタン、ケイ素、アルミニウム、ホウ素および／またはジルコニウムの元素を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワイヤコーティング組成物。
5. 前記反応性官能基Ｒ₁が、前記反応性粒子の全重量に基づいて０．２〜６０重量％の量で含まれる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワイヤコーティング組成物。
6. 前記Ｒ₁官能基が、ジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基ならびに／またはジ−、トリ−および／もしくはポリイソシアネートの基であり、かつ前記Ｒ₁官能基が、前記反応性粒子の全重量に基づいて０．２〜６０重量％の量で存在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のワイヤコーティング組成物。
7. 前記反応性官能基Ｒ₁が、カルバメートおよび／またはチオカルバメート基（単数または複数）を介して前記元素−酸素網状組織の表面で化学的に結合した、イソシアナト官能性ウレタン、４−（４’−イソシアナトフェニルメチル）フェニルウレタン、ブロック化もしくは非ブロック化イソシアナト官能性オリゴ−もしくはポリイミド、ブロック化もしくは非ブロック化イソシアナト官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、アミジノ官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、および／またはカルボキシ官能性オリゴ−もしくはポリアミドイミド、あるいはこれらの混合物の基である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のワイヤコーティング組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物を適用し、前記コーティング組成物を硬化させることによって、導電性ワイヤをコーティングする方法。
9. 前記導電性ワイヤが、プレコーティングされている、請求項８に記載の方法。
10. 前記コーティング組成物が、１コート適用として用いられる、請求項８または９に記載の方法。
11. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物でコーティングされた導電性ワイヤ。