JP2016115400A - 絶縁電線及び誘導加熱用コイル - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の導体と、この導体の外周面を被覆する絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記絶縁層が、フッ素樹脂を主成分とし、上記フッ素樹脂と上記導体の外周面との間に化学結合を有している。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る絶縁電線及び誘導加熱用コイルについて説明する。
図1の絶縁電線は、線状の導体1と、この導体1の外周面を被覆する絶縁層2とを備える。絶縁層2は、フッ素樹脂を主成分とし、上記フッ素樹脂と導体1の外周面との間に化学結合を有している。
上記導体1は、図1に示すように、導線3と、この導線3の外周面に積層されカップリング剤を含有する塗膜4とを有する。導線3は、例えば断面が円形状の丸線とされるが、断面が方形状の角線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。
塗膜4は、表面処理により導線3の外周面に形成された層であり、カップリング剤を含有している。
上記絶縁層2は、図1に示すように導体1の外周面を被覆しており、フッ素樹脂を主成分とする。絶縁層2は、フッ素樹脂以外に必要に応じて任意成分を含んでいてもよい。
フッ素樹脂は、高分子鎖の繰り返し単位を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも1つが、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基(以下「フッ素原子含有基」ともいう)で置換されたものをいう。フッ素原子含有基は、直鎖状又は分岐状の有機基中の水素原子の少なくとも1つがフッ素原子で置換されたものであり、例えばフルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、フルオロポリエーテル基等が挙げられる。
任意成分としては、例えばエンジニアリングプラスチック、濡れ性向上剤、難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、反射付与剤、隠蔽剤、滑剤、加工安定剤、可塑剤、発泡剤等が挙げられる。
当該絶縁電線は、ワニスの塗布及び焼付けや押出成形等の公知の方法により製造することができる。これらの製造方法について以下に説明する。
当該絶縁電線の第1製造方法は、カップリング剤により導線3の外周面に表面処理を施す工程(表面処理工程)、フッ素樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物の溶剤による希釈によりワニスを調製する工程(ワニス調製工程)、上記ワニスを導体1の外周面に塗布する工程(ワニス塗布工程)、上記ワニスを焼付ける工程(焼付け工程)、及び電子線照射により上記フッ素樹脂と上記導体1の外周面との間に化学結合を形成する工程(化学結合工程)を備える。
上記表面処理工程において、カップリング剤を含有するプライマ材料を用いて導線3の外周面に表面処理を施し、カップリング剤を含有する塗膜4を導線3の外周面に積層し、導体1を形成する。具体的には、上記プライマ材料を導線3の外周面に付着させた後に、このプライマ材料を乾燥させることで塗膜4を形成する。
上記ワニス調製工程において、フッ素樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物を溶剤で希釈してワニスを調製する。
上記ワニス塗布工程において、外周面に塗膜4を有する導体1の外周面に上記ワニス調製工程で調製したワニスを塗布した後、塗布ダイスによりワニスの塗布量の調節及び塗布されたワニス面の平滑化を行う。
次に、上記焼付け工程において、ワニスが塗布された導体1を焼付炉に通してワニスを焼付けることで、導体1の外周面に絶縁層2を形成する。
次に、上記化学結合工程において、導体1を被覆する絶縁層2の外周面へ電子線を照射し、絶縁層2のフッ素樹脂をラジカル化させる。これにより、フッ素樹脂のラジカル部分に塗膜4に含有されるカップリング剤が化学結合する。一方、カップリング剤は導線3の外周面と化学結合しているので、カップリング剤を介在して絶縁層2のフッ素樹脂と導線3の外周面との間に化学結合が形成される。これにより、導体1と絶縁層2との間の密着性に優れた当該絶縁電線が得られる。
当該絶縁電線の第2製造方法は、カップリング剤により導線3の外周面に表面処理を施す工程(表面処理工程)、及び導体1の外周面へのフッ素樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物の被覆により絶縁層2を形成する工程(絶縁層形成工程)を備える。
上記表面処理工程において、上述した絶縁電線の第1製造方法の表面処理工程と同様の方法により、カップリング剤を含有するプライマ材料を用いて導線3の外周面に表面処理を施し、導体1を形成する。
次に、絶縁層形成工程において、フッ素樹脂を主ポリマーとする樹脂組成物を導体1の外周面へ被覆する。絶縁層形成工程は、例えば上記樹脂組成物を用いた押出成形により行うことができる。押出成形としては、例えば充実押出、チューブ押出が挙げられる。その結果、上記樹脂組成物により絶縁層2が形成され、当該絶縁電線が得られる。
当該絶縁電線は、導体1の外周面を被覆する絶縁層2がフッ素樹脂を主成分としているので、絶縁層2が耐熱性及び撥水性に優れる。また、当該絶縁電線は、絶縁層2のフッ素樹脂と導線3の外周面との間に化学結合を有しているので、導体1と絶縁層2との間の密着性に優れる。
当該誘導加熱用コイルは、例えば当該絶縁電線を捲線加工することにより形成できる。当該誘導加熱用コイルは、例えば電線の製造装置、誘導加熱調理器、便座装置、定着ベルトの加熱装置、坩堝の加熱装置、溶接用の加熱装置、溶解用の加熱装置、焼入れ用の加熱装置、半田付け用の加熱装置、廃棄物の熱分解装置等に好適に用いることができる。
当該誘導加熱用コイルは、当該絶縁電線の捲線加工により形成しているので、導体との高い密着性、高い耐熱性及び高い撥水性が要求される環境で好適に用いられる。
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
2 絶縁層
3 導線
4 塗膜
Claims (8)
- 線状の導体と、この導体の外周面を被覆する絶縁層とを備える絶縁電線であって、
上記絶縁層が、フッ素樹脂を主成分とし、
上記フッ素樹脂と上記導体の外周面との間に化学結合を有している絶縁電線。 - 上記導体が、カップリング剤を含有する塗膜を外周面に有する請求項1に記載の絶縁電線。
- 上記カップリング剤が、窒素原子又は硫黄原子を含む官能基を有するシラン系カップリング剤である請求項2に記載の絶縁電線。
- 上記絶縁層と導体との剥離接着強さが100mN/mm以上である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の絶縁電線。
- 上記絶縁層の外周面の純水との接触角が80°以上120°以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 上記絶縁層の平均厚さが10μm以上100μm以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 誘導加熱用コイルに用いられる請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項7に記載の絶縁電線を捲線加工することにより形成される誘導加熱用コイル。
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