JP2005150536A - 線材固着材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平面コイルとして好適な線材固着材の製造方法を提供する。
【解決手段】 粘着層１ｂを有する薄葉体（１）１の粘着層の表面に線材２を布線する工程；
少なくとも表面には、反応により接着性が変化する材料から成る接着層３ｂを有する薄葉体（２）３の前記接着層の表面を、線材２の上に配置したのち、材料の反応を進めて線材２を接着層３ｂに固着させる工程；および、
薄葉体（１）１を除去して線材２を接着層３ｂの方に転写する工程；
を備えている線材固着材Ｃの製造方法。
【選択図】 図４

Description

本発明は線材固着材の製造方法に関し、更に詳しくは、布線方式を利用して扁平型モータコイルやアンテナコイル、センサコイル、ボイスコイルなどのような線材固着材を製造する方法に関する。

扁平コイルを製造する方法には布線方式が利用されている。例えば、プログラム制御されて樹脂基材の上を３次元的に移動する布線ノズルから繰り出されるコイル線材（エナメル線）を、例えば誘導加熱しながら当該樹脂基材に布線する方法がある（特許文献１を参照）。
この方法によると、加熱されたコイル線材によって樹脂基材の布線箇所は溶融するので、そこにコイル線材を押しつけて埋め込み、冷却後にはコイル線材が樹脂基材に固着された状態で線材固着材が製造される。

また、コイル線材を高周波で振動させながら、樹脂基材に布線する方法もある（特許文献２を参照）。
この方法の場合、コイル線材の表面と樹脂基材との摩擦熱で、樹脂基材の布線箇所が溶融し、そこにコイル線材が埋め込まれ、冷却後には樹脂基材に固着されて線材固着材になる。

しかしながら、これらの先行技術の場合、いずれも、コイル線材を直接樹脂基材に埋め込んで布線しているので、樹脂基材を薄くしたり、また軽量化のために樹脂量を減らしたりすると、樹脂基材に割れなどの問題が発生してくる。そのため、この方法では、薄肉化した扁平コイルの製造が困難である。
また、上記した先行技術では、コイル線材（エナメル線）を直接加熱して樹脂基材に押しつけて布線しているので、そのときの熱と圧力で絶縁被覆が損傷して、得られた扁平コイルに絶縁トラブルの発生することもある。

このようなことから、粘着テープの粘着面に、常温下でコイル線材を布線して、当該布線コイルを粘着面に粘着させる方法が提案されている（特許文献３を参照）。
この方法によれば、加熱を必要としないので、先行技術の場合のように絶縁トラブルが発生する虞は除去され、また薄い粘着テープを用いるので扁平コイルの薄肉化の実現も可能である。
特開平８−２９４２１３号公報 特開昭５７−１３６３９３号公報 国際公開第００／６９２３４号パンフレット

しかしながら、特許文献３が開示する方法には、次のような問題がある。
まず、基材として用いる粘着テープの場合、その粘着面における粘着力が布線されたコイル線材を確保できるような粘着力であることが必要であるということである。弱い粘着力では布線後にコイル線材の脱離が起こることもあるからである。また、コイル線材の布線は、粘着面の表面での粘着によって実現しているので、得られた扁平コイルの厚みは、コイル線材の太さ（直径）と粘着テープの厚みの算術和になる。そのため、扁平コイルの厚みを、例えばコイル線材の太さ（直径）と同等の厚みにまで薄くすることはできないという問題がある。

本発明は、特許文献３の発明における上記した問題を解決し、コイル線材の太さと略同等の厚みを有する線材固着材の製造方法の提供を目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明においては、
粘着層を有する薄葉体（１）の前記粘着層の表面に線材を布線する工程（以下、第１工程という）；
少なくとも表面には、反応により接着性が変化する材料から成る接着層を有する薄葉体（２）の前記接着層の表面を、前記線材の上に配置したのち、前記材料の反応を進めて前記線材を前記接着層に固着させる工程（以下、第２工程という）；および、
前記薄葉体（１）を除去して前記線材を前記接着層の方に転写する工程（以下、第３工程という）；
を備えていることを特徴とする線材固着材の製造方法が提供される。

常温下では、それ自体として表面に粘着性を備えていない例えば樹脂基材を用いても、そこに布線方式を適用して線材を精密なコイルパターンで固着させることができる。しかも、全体の厚みを線材の太さと略同等にすることができる。
これは、薄葉体（１）の粘着層に、一旦、線材を布線し、この布線パターンを反応によって接着性が変化する接着層を有する薄葉体（２）に転写することによって得られる効果である。

本発明の第１工程は、後述する薄葉体（１）の表面にコイル線材を布線して、図１および図１のII−II線に沿う断面図である図２で示した中間体Ａを製造する工程である。そして、布線は常温下で行われる。
図１、図２において、中間体Ａは、基材１ａとその片面に形成されている粘着層１ｂから成る薄葉体（１）１の前記粘着層１ｂの表面に、例えばエナメル線のような線材２が布線された構造になっている。

その場合、粘着層１ｂの粘着力は、後述する薄葉体（２）の線材に対する接着力よりも小さいことが必要であり、具体的には、布線された線材２が接着層１ｂの表面で遊動して布線パターンが崩れない程度の粘着力があればよい。
このような薄葉体（１）１としては、例えば市販の粘着テープであればよい。
第２工程は、中間体Ａの線材２を薄葉体（２）の接着層に固着させて図３で示した中間体Ｂを製造する工程である。

図３において、中間体Ｂは、基材３ａとその片面に形成されている接着層３ｂから成る薄葉体（２）３の前記接着層３ｂで線材２が固着された構造になっている。
ここで、接着層３ｂは、反応によって接着性が変化する材料で構成されている。例えば、加熱すると、最初は軟化して線材と接着し、その後、熱硬化して線材を固着させるような樹脂組成物としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、レゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂をベース樹脂としたものなどをあげることができる。また、光硬化型樹脂も有効である。

これら材料のうち、樹脂組成物が好適であり、その場合、ベース樹脂が熱硬化性樹脂であることが好ましい。
このような薄葉体（２）としては、例えば、接着層３ｂがエポキシ樹脂から成り、基材３ａがＰＥＴ、ＰＥＮ、アラミッド樹脂、液晶ポリマ、ポリイミド樹脂などから成るような接着フィルムを好適例としてあげることができる。

なお、図３の中間体Ｂでは、薄葉体（２）３として基材と接着層の２層構造のものを示したが、薄葉体（２）としては、この態様に限定されるものではなく、全体が前記した樹脂組成物で構成されている例えば熱硬化性樹脂シートであってもよい。
粘着層３ｂが例えば熱硬化性の樹脂組成物で構成されている場合、第２工程では、まず、中間体Ａの布線パターンを覆って薄葉体（２）を配置し、線材の布線パターンと薄葉体（２）の接着層３ｂを貼着する。

ついで、全体を加熱する。樹脂組成物のガラス転移温度前後から接着層３ｂは軟化し、また更に温度が上昇すると熱硬化反応によって接着力が変化する。そして、樹脂組成物の熱硬化が終了した時点で、線材２は硬化した接着層に固着する。
なお、第２工程では、薄葉体（１）と薄葉体（２）を貼着したのち全体に熱圧プレスを行ってもよい。熱圧プレスを行うと、線材２の一部が薄葉体（２）の接着層３ｂに埋め込まれるので、両者間の固着状態は確実になるとともに、薄葉体（２）と線材２を合わせた厚みは、両者が単に接触した状態の場合に比べて薄くなる。

その場合、接着層３ｂを潰しすぎないように、熱圧プレス時には、薄葉体（１）と薄葉体（２）の間に適当な厚みのスペーサを配置することが好ましい。
第３の工程は、図４で示したように、中間体Ｂから薄葉体（１）１を剥離して、線材２の布線パターンを薄葉体（２）３の接着層（反応後）３ｂ側へ転写して本発明の線材固着材Ｃを製造する工程である。

ここで、粘着層１ｂと線材２間の粘着力は、線材２と接着層３ｂ間の接着力に比べて弱いので、薄葉体（１）の剥離時に、その粘着層１ｂは線材２から容易に除去される。
したがって、得られた線材固着材Ｃは、薄葉体（１）の粘着層１ｂの上に布線された線材のパターンが接着層３ｂの表面にそのまま転写されている。
なお、第２工程で熱圧プレスが行われている場合には、線材が接着層に一部埋め込まれているので、得られる線材固着性Ｃの厚みは薄くなっている。そのとき、スペーサの厚みを調節することにより、線材固着材Ｃの厚みを、用いた線材の太さと略同等にすることもできる。

中間体Ａを次のようにして製造した。
まず、基材１ａがポリエステルテレフタレート樹脂、粘着層１ｂがアクリル系樹脂から成る厚み０.０３５mmの粘着テープ１（住友３Ｍ社製、商品名：＃５）を薄葉体（１）として用意した。
この粘着層１ｂの上に、線径０.０３mmのポリウレタンエナメル線２を定温下で布線して、扁平モータ用の花びら型コイルパターンを形成したのち、それを、縦５.０mm、横５.０mmに裁断して中間体Ａを製造した（図２）。

ついで、基材３ａがアラミッド樹脂フィルム、接着層３ｂがエポキシ樹脂から成る厚み０.０２５mmの接着フィルム３を薄葉体（２）として用意した。なお、接着層３ｂの厚みは０.０２０mmである。
ついで、中間体Ａの上に接着フィルム３を配置して接着層３ｂとエナメル線２を接着し、全体に対し、圧力０.６MPa、温度１５０℃、時間１５分の条件で熱圧プレスを行った。なお、熱圧プレス時に、上型と下型の間には厚み０.１mmのスペーサを介装した。

その結果、全体の厚みが約０.０９mmである中間体Ｂが得られた（図３）。
最後に、粘着テープ１を剥離した。剥離は簡単に行うことができ、接着フィルム３には、布線した花びら型コイルパターンが転写され、図４で示した線材固着材Ｃが得られた。その厚みは０.０５mmであった。

本発明方法によれば、常温下では、それ自体の表面に粘着性を備えていない、例えば熱硬化性樹脂シートであっても、布線方式を利用して微細で精密なコイルパターンで線材を固着することができる。また、全体の厚みを用いる線材の太さと略同等にすることもできる。
本発明方法により、例えば、小型モータのステータコイル、小型モータ回転子コイル、低背型トランス用コイル、ＩＣカードや無線タグのアンテナコイル、音響用コイル（ボイスコイル）などを製造することができる。

薄葉体（１）に線材を布線した状態例を示す斜視図である。 図１のII−II線に沿う断面図であって、中間体Ａを示す断面図である。 中間体Ｂを示す断面図である。 中間体Ｂから薄葉体（１）を剥離して線材固着材Ｃを製造した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 薄葉体（１）
１ａ 基材
１ｂ 接着層
２ 線材
３ 薄葉体（２）
３ａ 基材
３ｂ 接着層

Claims (6)

1. 粘着層を有する薄葉体（１）の前記粘着層の表面に線材を布線する工程；
   少なくとも表面には、反応により接着性が変化する材料から成る接着層を有する薄葉体（２）の前記接着層の表面を、前記線材の上に配置したのち、前記材料の反応を進めて前記線材を前記接着層に固着させる工程；および、
   前記薄葉体（１）を除去して前記線材を前記接着層の方に転写する工程；
   を備えていることを特徴とする線材固着材の製造方法。
2. 前記接着層が樹脂組成物から成り、前記接着層の前記線材上への配置が、前記接着層を前記粘着層へ貼着して行われる請求項１の線材固着材の製造方法。
3. 前記樹脂組成物のベース樹脂が熱硬化性樹脂である請求項２の線材固着材の製造方法。
4. 前記接着層の線材上への配置時に、前記線材の少なくとも一部を前記接着層に埋め込ませる請求項１〜３のいずれかの線材固着材の製造方法。
5. 前記薄葉体（２）は、全体が前記材料から成り、その厚みは前記線材の太さと略同一である請求項１〜４のいずれかの線材固着材の製造方法。
6. 前記線材の布線によって、前記粘着層の表面にコイルパターンを形成する請求項１の線材固着材の製造方法。

Images