JP2890279B2 - クレージング性及び低温での接着性に優れた自己融着性絶縁電線 - Google Patents

クレージング性及び低温での接着性に優れた自己融着性絶縁電線

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JP2890279B2
JP2890279B2 JP4235295A JP23529592A JP2890279B2 JP 2890279 B2 JP2890279 B2 JP 2890279B2 JP 4235295 A JP4235295 A JP 4235295A JP 23529592 A JP23529592 A JP 23529592A JP 2890279 B2 JP2890279 B2 JP 2890279B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自己融着性絶縁電線に
関する。更に詳しくは、自己支持型コイル,例えばビデ
オテープレコーダーやフロッピーディスクの駆動に用い
られる小型フラットモーターコイル(以下フラットコイ
ルと略記する)等の巻線に好適な、クレージング性及び
低温での接着性に優れた熱風接着型のエポキシ系自己融
着性絶縁電線に関する。
【0002】
【従来の技術】導体上に絶縁皮膜を介して融着塗料を塗
布焼付けた自己融着性絶縁電線は、コイルに巻線後、加
熱又は溶剤処理をすることにより融着皮膜が溶解又は膨
潤し、線間相互を接着固化せしめ得ることから、比較的
簡単に自己支持型コイルを作ることが可能であり、フラ
ットコイル等の複雑な形状のコイル巻線に広く利用され
ている。自己融着性絶縁電線は、線間を処理する方法に
より、熱風接着型と溶剤接着型の二つに大別される。近
時、コイル巻線の自動化、高速化が進んでおり、これに
対応しやすい熱風接着型の自己融着性絶縁電線が多用さ
れるようになってきている。この熱風接着型自己融着性
絶縁電線にあっては、巻線性を考慮して、塗布焼付され
る融着塗料は熱軟化温度が100 〜150 ℃程度の低融点熱
可塑性樹脂を主成分とするものが使用されている。特に
熱風接着型自己融着性絶縁電線を高速コイル巻線に適用
する場合は低温での接着性、即ちその融着皮膜は100 〜
150℃程度の低温で溶融し、且つ樹脂の流れの良いもの
であることが望ましい。このような観点から、低融点熱
可塑性樹脂として、接着性に優れているとともに、融点
を任意に選べるポリアミド樹脂を融着塗料の主成分とし
て用い、この融着塗料を導体上に他の絶縁皮膜を介して
塗布焼付けしたポリアミド系自己融着性絶縁電線が多用
されている。
【0003】しかし、前記ポリアミド系自己融着性絶縁
電線を用いて巻線されたコイルは、高湿度下に長時間放
置されると吸湿による変形を起こし、所期の特性を維持
できないという欠点がある。この原因はポリアミド系自
己融着性絶縁電線の融着皮膜の主成分樹脂であるポリア
ミド樹脂の吸湿性が大きいためであることが判明した。
そこで吸湿性が低い熱可塑性高分子量エポキシ樹脂を単
独で用いた融着塗料を導体上に他の絶縁皮膜を介して塗
布焼付けしたエポキシ系自己融着性絶縁電線が製造され
た。この自己融着性絶縁電線を用いて巻線されたコイル
は、吸湿による変形が少なく、高湿度の環境に曝される
コイルとしては好適となった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近時、コイル巻線の自
動化、高速化が進み、低温での接着性に優れた自己融着
性絶縁電線が要求されている。しかしながら前記エポキ
シ系自己融着性絶縁電線はクレージング性が有るうえ
に、前記ポリアミド系自己融着性絶縁電線と比較して融
着被膜の溶融温度が高く、例えば200 ℃の熱風を巻線中
のコイル線材に吹きつけて接着させる場合も、巻き始め
及び巻き終り部分は溶融状態が悪く、且つ樹脂の流れも
十分ではないのでコイル巻線の自動化、高速化に対応で
きず、更に得られたコイルの耐熱性も十分満足できるも
のではなかった。そこで、エポキシ系自己融着性絶縁電
線の低温での接着性を向上させるため、高分子量エポキ
シ樹脂にジオールとジイソシアネートから合成される直
鎖状ポリウレタン樹脂を添加した融着塗料を絶縁導体上
に塗布焼付けし、融着皮膜のガラス転移温度を下げる試
みもなされていたが、前記高分子量エポキシ樹脂と直鎖
状ポリウレタン樹脂との相溶性が悪く、従って添加量が
限られるので十分な効果は得られなかった。また融着被
膜の耐熱性を高めるため、ノボラック型エポキシ樹脂の
添加も試みられていたが、この場合は融着皮膜の可とう
性を著しく阻害するという欠点があった。
【0005】本発明は上記従来技術が有する問題点を解
決するためになされたものであり、コイル巻線の自動
化,高速化に対応でき、自己支持型コイル等の巻線に好
適な、100 〜150 ℃程度の低温で溶融し、樹脂の流れが
良く、耐熱性を有し、またクレージング性のない熱風接
着型のエポキシ系自己融着性絶縁電線を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は塗膜形成機能を有する平均分子量30,000〜
50,000の高分子量エポキシ樹脂100 重量部に、エポキシ
当量450 〜2,500 のビスフェノールA系ジグリシジルエ
ーテル型エポキシ樹脂(以下ビスフェノールA系エポキ
シ樹脂と略記する)10〜50重量部、エポキシ当量21
0 〜250 のノボラック型エポキシ樹脂10〜50重量
部、平均分子量15,000〜25,000の変性エーテル型ポリエ
ステル樹脂10〜50重量部及びアミン系硬化剤2〜5
重量部を添加し、これを有機溶剤に溶解した融着塗料
を、導体上に直接又は他の絶縁皮膜を介して塗布焼付け
クレージング性及び低温での接着性に優れた自己融着
性絶縁電線にある。
【0007】本発明の融着塗料の主成分として使用する
高分子量エポキシ樹脂は、ビスフェノールAとエピクロ
ルヒドリンの当モル反応で得られる平均分子量30,000〜
50,000の熱可塑性の高分子量エポキシ樹脂である。具体
例としてはフェノトートYP50(東都化成社商品
名)、エピクロンEXA192(大日本インキ化学社商品
名)、PKHH(米国ユニオンカーバイド社商品名)等
を挙げることができる。これらの高分子量エポキシ樹脂
を単独で用いた場合、融着皮膜の耐熱性が劣り、巻線し
たコイルは熱変形を起こしやすい。そこで耐熱性を向上
させるために熱硬化性樹脂の添加が必要である。この樹
脂としては一分子当たりの官能基数が多く架橋密度の高
い硬化物が得られるノボラック型エポキシ樹脂が用いら
れる。具体例としてはエポトートYDCN220M、同YDCN220
H、同YDCN220HH(東都化成社商品名)、ECN1273 、ECN12
80 、ECN1299(日本チバガイギー社商品名)等を挙げる
ことができる。なお、ノボラック型エポキシ樹脂のエポ
キシ当量を210 〜250 に限定した理由は、耐熱性,耐薬
品性を考慮するとこの範囲内が好ましいからである。
【0008】ビスフェノールA系エポキシ樹脂は架橋調
整剤として添加するもので、エポトートYD-011、同YD-0
14、同YD-017( 東都化成社商品名)、エピコート1001、
同1004、同1007、( 油化シェルエポキシ社商品名)等
がある。なお、エポキシ当量を450 〜2,500 と限定した
理由は、エポキシ当量が2,500 を超えると熱硬化性が低
下するためであり、またエポキシ当量が450 未満では樹
脂の形状が液状又は半固体状となり塗膜の指触乾燥性を
悪化させるためである。
【0009】本発明の融着塗料の添加樹脂として使用す
る変性エーテル型ポリエステル樹脂は、ポリエチレンテ
レフタレートのエチレングリコール組成の一部を、ポリ
エチレングリコール等のポリグリコール類と溶液解重合
により置換反応させて得られる分子量15,000〜25,000の
変性エーテル型ポリエステル樹脂である。この樹脂は融
着皮膜の可とう性及び熱流動性を向上させる目的で添加
するもので、有機溶剤に対する溶解性、主成分として使
用する高分子量エポキシ樹脂との相溶性が良く、また融
着皮膜の接着性にも良好に寄与する。変性エーテル型ポ
リエステル樹脂の具体例としてはスタフィクス(富士写
真フィルム社商品名)が挙げられる。変性エーテル型ポ
リエステル樹脂の添加量を10〜50重量部と限定した
理由は添加量が10重量部未満の場合は接着性を向上さ
せる効果が少なく、また、50重量部を超えた場合は絶
縁導体の外周に融着塗料を塗布焼付けした後にボビンに
巻き取った自己融着性絶縁電線が粘着してしまい、コイ
ル巻線する際にボビンから繰り出せないという問題があ
るためである。また、アミン系硬化剤は上記エポキシ樹
脂の硬化剤として不可欠であり、具体例としてはデラミ
ンCTU-100 、同T-100S(富士化成工業社商品名)等を挙
げることができる。
【0010】前記高分子量エポキシ樹脂100 重量部に対
するビスフェノールA系エポキシ樹脂の添加量を10〜
50重量部、ノボラック型エポキシ樹脂の添加量を10
〜50重量部及びアミン系硬化剤の添加量を2〜5重量
部に限定した理由は、これらの樹脂において、限定重量
部未満では添加による前記の効果が認められず、また限
定重量部を超えた場合は、融着皮膜の接着性を著しく阻
害するためである。
【0011】
【作用】本発明の融着塗料に添加されているビスフェノ
ールA系エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂はア
ミン系硬化剤により反応し三次元網目構造を形成して融
着皮膜に耐熱性を付与する。また本発明の融着塗料に添
加されている変性エーテル型ポリエステル樹脂は主成分
である高分子量エポキシ樹脂との相溶性に優れ、焼付け
後は両樹脂が均一に混じり合った塗膜となる。そして、
ビスフェノールA骨格の剛直性を有するエポキシ分子の
マトリックス中にエステル結合を有するソフトセグメン
ト分子が分散するかたちになるため、融着皮膜の柔軟性
及び熱流動性を向上させる。従って、従来の高分子量エ
ポキシ樹脂単独融着皮膜の場合に問題になっていたクレ
ージング性及び100 〜150 ℃程度の低温での接着性を改
善させる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の内容を実施例及び比較例をあ
げて説明する。なお本発明は本実施例に限定されるもの
ではない。表1は実施例1〜6、比較例1,2の融着塗
料の樹脂配合組成表、表2は実施例及び比較例の自己融
着性絶縁電線の特性を示す表、また表3は実施例及び比
較例の自己融着性絶縁電線の接着特性を示す表である。
【0013】 融着塗料の調製 実施例1〜6 高分子量エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解した25%溶液
であるYP50CS25B(東都化成社商品名)に、ビスフェノー
ルA系エポキシ樹脂として予めクレゾール・キシレン混
合溶剤に溶液したエピコート1007、ノボラック型エポキ
シ樹脂として予めクレゾール・キシレン混合溶剤に溶液
したECN1299 、変性エーテル型ポリエステル樹脂として
予めクレゾール・キシレン混合溶剤に溶液したスタフィ
ックス、更にアミン系硬化剤としてデラミンCTU-100 を
表1の樹脂配合組成で添加し、濃度15%の融着塗料を
調製した。
【0014】 比較例1 前記YP50CS25B をクレゾール・キシレン混合溶剤で希釈
し、濃度15%の融着塗料を調製した。 比較例2 前記前記YP50CS25B に、前記クレゾール・キシレン混合
溶剤に溶液したエピコート1007、クレゾール・キシレン
混合溶剤に溶液したECN1299 及びデラミンCTU-100 を表
1の樹脂配合組成で添加し、濃度15%の融着塗料を調
製した。
【0015】
【表1】
【0016】 自己融着性絶縁電線の製造 導体径0.30mmの銅線にポリエステルイミド塗料を仕上
外径が 0.324mmとなるよう塗布焼付けた上に、前記実
施例及び比較例の融着塗料を仕上外径が 0.336mmとな
るよう塗布焼付けし、実施例1〜6、比較例1,2の自
己融着性絶縁電線を製造した。
【0017】 特性試験 前記実施例及び比較例の自己融着性絶縁電線をJISC
3003「エナメル銅線及びエナメルアルミニウム線試験方
法」に基づき試験を行い、その結果を表2に示した。ま
た、実施例及び比較例の自己融着性絶縁電線の接着特性
を試験するための試験コイルとして、単軸型全自動巻線
機を使用し、自己融着性絶縁電線に約 200℃の熱風を吹
き付けながら巻線しフラットコイルを製造した。得られ
たコイルの接着力と耐熱性を試験した結果を表3に示し
た。なお、耐熱性は100 ℃×30分熱処理後のコイルのほ
つれでみている。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0019】上記表2から明らかなように、本発明の自
己融着性絶縁電線は3%,5%の引伸ピンホールの発生
がなく、クレージング性のないことがわかる。これに対
し比較例1,2の自己融着性絶縁電線は3%,5%の引
伸ピンホールが発生しており、クレージング性を有して
いることがわかる。また上記表3から明らかなように、
本発明の自己融着性絶縁電線はコイルの巻始め及び巻終
りの接着力が良好であり、低温での接着性が良いことが
わかる。また 100℃×30分熱処理後のコイルのほつれ
がないので、耐熱性が良いことがわかる。これに対し比
較例1は耐熱性が劣り、また比較例2は巻始めの接着力
が劣っているので実用に供し得ない。
【0020】
【発明の効果】本発明の自己融着性絶縁電線は、その融
着塗料の成分樹脂として、高分子量エポキシ樹脂にビス
フェノールA系エポキシ樹脂及びノボラック型エポキシ
樹脂を添加しているので融着皮膜に耐熱性が付与され
る。また、高分子量エポキシ樹脂に変性エーテル型ポ
エステル樹脂を添加しているのでビスフェノールA骨格
の剛直性を有するエポキシ樹脂分子のマトリックス中に
エステル結合及びエーテル結合を有するソフトセグメン
ト分子が分散されるため、融着皮膜に柔軟性及び熱流動
性が付与され、従来のエポキシ系自己融着性絶縁電線で
問題となっていたクレージング性及び低温での接着性が
大幅に改善できる。したがって本発明の自己融着性絶縁
電線は、コイル巻線の高速化が進むなかで、その用途に
適した信頼性の高い自己支持型コイルを得るものとして
有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 167/02 C09D 167/02 H01B 3/40 H01B 3/40 M (56)参考文献 特開 平3−74011(JP,A) 特開 昭50−67473(JP,A) 特開 昭57−9004(JP,A) 特開 昭48−48979(JP,A) 特開 昭62−66504(JP,A) 特開 昭52−77728(JP,A) 実開 昭61−194220(JP,U) 実開 昭49−80374(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 7/02 C08G 59/50 C08L 63/00 C09D 5/25 H01B 3/40

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塗膜形成機能を有する平均分子量30,000
    〜50,000の高分子量エポキシ樹脂100 重量部に、エポキ
    シ当量450 〜2,500 のビスフェノールA系ジグリシジル
    エーテル型エポキシ樹脂10〜50重量部、エポキシ当
    量210 〜250のノボラック型エポキシ樹脂10〜50重
    量部、平均分子量15,000〜25,000の変性エーテル型ポ
    エステル樹脂10〜50重量部及びアミン系硬化剤2〜
    5重量部を添加し、これを有機溶剤に溶解した融着塗料
    を、導体上に直接又は他の絶縁皮膜を介して塗布焼付け
    たことを特徴とするクレージング性及び低温での接着性
    に優れた自己融着性絶縁電線。
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