JP2894942B2

JP2894942B2 - 被膜形成方法

Info

Publication number: JP2894942B2
Application number: JP4340594A
Authority: JP
Inventors: 一也中村; 成徳宇田; 嗣夫稲澤; 勝菊屋
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1999-05-24
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JPH06327199A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバリのある電子部品用金
属表面への被膜形成方法、さらに詳しくはバリのある金
属部のスロット部内に巻線を納める構造を持つ電子部品
表面に絶縁被膜を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属部のスロット部内に巻線を納める構
造を持つ電子部品、たとえばモータ用ロータコアは巻線
の導電部と金属部との短絡を避けるため、巻線−金属部
間に絶縁処理を施すものが一般的である。

【０００３】従来の一例のモータ用ロータコアを上から
眺めたときの形状を概略的模式的に図１に示した。図１
には３つのスロット部を有するロータコアを例示した
が、３つに限らず４つ以上のスロット部を有するものも
もちろん存在するし、形状も種々のものが存在する。モ
ータの大きさにもよるが、たとえば厚さ約０．３５ｍ
ｍ、直径約４０ｍｍの図１の形状のロータコア薄片を複
数枚重ねロータコア２とし、スロット部６に導線が巻か
れる。ロータコア２は、回転軸１を中心に矢印（ｅ）の
方向に回転する。

【０００４】図１におけるロータコア２のスロット６部
のｄ−ｄ′線に沿った概略断面図を図２に示した。ロー
タコア薄片２′が複数枚重ねられ、その回りに絶縁被膜
８が形成されている。この絶縁被膜８の回りに巻線（図
示せず）が施される。ここで打ち抜きバリ３が露出して
いる場合、巻線処理時に打ち抜きバリ３の先端で巻線の
被膜を傷つけ巻線−ロータコア２間の短絡の原因とな
る。そのためロータコア２の表面にはＰＢＴ、ＰＥＴ、
ＰＰＳ、ＰＡなどの熱可塑性樹脂の成形加工品（厚みは
成形加工限界厚みである１００μｍ以上）である絶縁被
膜８が装着される。

【０００５】あるいはこのような絶縁被膜８は、粉体塗
装や電着塗装等の方法で電子部品の表面に塗装し、焼き
付けを行い形成される。しかし、いずれの塗装方法を採
るにせよ、従来の塗料を用いて従来のように塗装焼き付
けを行うと、塗膜の膜厚が薄い場合、図３（ａ）に示す
ように、焼き付け後打ち抜きバリ３先端に塗料の表面張
力および硬化収縮に起因するスケ１０が生じる。これに
よって、打ち抜きバリ３先端が露出してしまうため、モ
ータとしての巻線とロータコア間の絶縁が確保できなく
なる。

【０００６】以上述べたように、打ち抜きバリ先端の露
出を防止し、かつ巻線処理による導線の絶縁被膜食い込
みによる巻線−ロータコア間の短絡を防止するために
は、１００〜２００μｍ程度の比較的厚い膜を必要とす
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような厚い
膜はスロット部６内体積に占める絶縁被膜の割合が大き
いという欠点を有している。モータの軽薄短小化、パワ
ーアップ化のためには、巻線とロータコア２間に施され
る絶縁被膜の低厚み化が望まれている。

【０００８】またバリ取りのためのブラスト処理を施し
た場合、コスト的に不利になるばかりか、コア２の磁気
特性の変化によりブラスト処理を施さない場合に比べ、
発生トルクが５％以上低下するという欠点を有してい
る。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、短絡防止のためにモータ等に使用される電子部品の
巻線と金属部との間に絶縁被膜形成に際して、バリのあ
る電子部品用金属表面であっても、バリ先端が露出せ
ず、しかも１００μｍ以下の薄膜絶縁被膜を形成するこ
とのできる被膜形成方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、バリのある電子部品用金属の表面に、少な
くとも（Ａ）数平均分子量１０００〜３０００で１分子
当たり平均１個以上のエポキシ基を有するビスフェノー
ルＡ残基含有エポキシ樹脂またはその誘導体と１価の第
２級アミンとの反応生成物であるアミノ基含有ポリマー
を固形分換算で６０〜８０重量部、およびブロックイソ
シアネート架橋剤を固形分換算で２０〜４０重量部を含
有してなるエマルジョン、（Ｂ）数平均分子量２００〜
１０００のメチロールフェノール化合物を固形分換算で
２０〜５０重量部、および数平均分子量１０００〜３０
００のアミン付加ポリブタジエン樹脂を固形分換算５０
〜８０重量部を含有してなるゲル微粒子分散液、および
（Ｃ）顔料を固形分換算で５０〜７０重量部、および顔
料分散樹脂を固形分換算で５〜１５重量部を含有してな
る顔料ペーストを、固形分換算で、（Ａ）／（Ｂ）／
（Ｃ）＝１／０．１８〜０．７２／０．５〜０．９の割
合で含有してなる電着塗料を電着塗装し、その塗装膜を
焼き付け、平均膜厚さ２０〜１００μｍの絶縁被膜を形
成する被膜形成方法とする。

【００１１】本発明の被膜形成方法に使用する塗料は少
なくともエマルジョン、ゲル微粒子分散液および顔料ペ
ーストを混合してなる。本発明の電着塗料に用いるエマ
ルジョンの樹脂成分はカチオン樹脂とブロックイソシア
ネート架橋剤からなる。

【００１２】カチオン樹脂は、数平均分子量１０００〜
３０００で１分子当たり平均１個以上のエポキシ基を有
するビスフェノールＡ残基含有エポキシ樹脂および、そ
れらのエステル化物、エーテル化物、イミド化物と１価
の第２級アミンとの反応生成物であるアミノ基含有ポリ
マーである。このカチオン樹脂は固形分換算でエマルジ
ョン樹脂成分全体を１００重量部としたとき、６０〜８
０重量部含有させる。６０重量部より少ないと耐食性が
低下し、８０重量部より多いと塗膜の強度が不足する。

【００１３】一方ブロックイソシアネート架橋剤はイソ
シアネート類をアルコール類、オキシム類、アミン類、
フェノール類でブロック化したものである。イソシアネ
ート類としては、芳香族イソシアネート、たとえば２，
４−あるいは２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−
あるいはｐ−フェニレンジイソシアネート、または脂肪
族イソシアネート、たとえばヘキサメチレンジイソシア
ネート等が挙げられる。

【００１４】イソシアネートのブロック剤としては脂肪
族または芳香族のモノアルコール類、たとえばメタノー
ル、エタノール、ブタノール、２−エチルヘキサノール
あるいはベンジルアルコール、オキシム類、たとえばメ
チルエチルケトンオキシムあるいはメチルイソブチルケ
トンオキシム、アミン類、たとえばジメチルアミンある
いはジメチルエタノールアミン、またはフェノール類、
たとえばフェノールあるいはメチルフェノール等が挙げ
られる。

【００１５】固形分換算でエマルジョン全体を１００重
量部としたときの前記ブロックイソシアネートの配合量
は２０重量部未満では硬化が不足し、４０重量部を超え
ると水溶性の不足による塗料安定性が低下するので、２
０〜４０重量部とする。

【００１６】本発明に使用するエマルジョンはカチオン
樹脂とブロックイソシアネートとの所定量を水性媒体中
において酸で中和して乳化することにより調整される。
本発明の電着塗料に用いるゲル微粒子溶液はメチロール
化合物とアミン付加ポリブタジエン樹脂からなる。

【００１７】メチロールフェノール化合物はフェノール
類とホルムアルデヒドを反応させて得られるもので、数
平均分子量２００〜１０００のものを使用し、具体的に
はレゾール型フェノール樹脂、たとえば荒川化学工業社
製タコノール７２０７２１および群栄化学工業社製ＷＰ
５５１、ＷＰ２０１等、またはフェノールエーテル化合
物が利用可能である。

【００１８】メチロールフェノール化合物の配合量は、
固形分換算でゲル微粒子分散液全体を１００重量部とし
たとき、２０重量部未満では塗膜硬化が不足し、５０重
量部を超えると耐食性が低下するので、２０〜５０重量
部とする。

【００１９】アミン付加ポリブタジエン樹脂としては、
数平均分子量１０００〜３０００、１，２結合３０〜１
００％のポリブタジエン樹脂を過酢酸によりエポキシ化
し、アミンを付加させたものである。このような樹脂と
してはたとえば日本石油化学工業社製Ｃ−１８００−
６，５等が利用できる。固形分換算でゲル微粒子分散液
全体を１００重量部としたときのアミン付加ポリブタジ
エン樹脂の配合量は５０重量部未満では水溶性不足によ
るゲル粒子の安定性が低下し、８０重量部を超えると粒
子内部のゲル化不足によるエッジカバー性が低下するの
で、５０〜８０重量部とする。

【００２０】ゲル微粒子分散液は上記メチロールフェノ
ール化合物およびアミン付加ポリブタジエン樹脂の所定
量に氷酢酸を加え十分に攪拌し、これに脱イオン水を加
えて乳化しエマルジョンとして得る。

【００２１】本発明の電着塗料に用いる顔料ペーストは
顔料分散樹脂と顔料からなる。顔料分散樹脂成分は顔料
粒子をコーティングして顔料粒子をカチオン化する働き
をするもので、たとえば第４級アンモニウム樹脂等から
挙げられる。

【００２２】顔料は通常粒径２０μｍ以下の着色顔料、
防錆顔料および体質顔料等を適宜使用しうる。着色顔料
としてはたとえばカーボンブラック、二酸化チタンなど
が使用可能である。防錆顔料としてはたとえばクロム酸
ストロンチウム、塩基性ケイ酸鉛などが挙げられる。体
質顔料成分としてはたとえばケイ酸アルミニウム、炭酸
カルシウムなどが挙げられる。

【００２３】顔料組成としては顔料成分全体を１００重
量部としたとき体質顔料を１０〜８０重量部含有させる
ことが好ましい。１０重量部以下ではエッジカバー性に
効果がなく、８０重量部以上では塗面の平滑性が大幅に
低下する。なかでも粒子形状が偏平なケイ酸アルミニウ
ムが、塗膜の焼き付け溶融時の粘性を制御するためエッ
ジカバー率の向上に効果的である。

【００２４】顔料ペーストは上記顔料分散樹脂および顔
料に脱イオン水を加えディスパーにて約１時間攪拌混合
し、この混合物にガラスビーズを加えたあと、サンドミ
ルで粒径２０μｍ以下に分散することにより調整され
る。

【００２５】顔料は固形分換算で５０〜７０重量部使用
する。その量が少なすぎると膜硬度が不足するし、多す
ぎると塗膜の脆化が問題となる。顔料分散樹脂は、５〜
１５重量部使用する。５重量部より少ないと顔料を樹脂
で均一にコーティングできない。また１５重量部より多
く加えてもそれ以上加える効果がなく、経済的不利益が
大きくなる。

【００２６】本発明の電着塗装に使用する塗料は上記エ
マルジョン、顔料ペースト、ゲル微粒子分散液を脱イオ
ン水とともに混合してなる。混合方法は各溶液が均一に
混合できる方法であれば特に限定されないが、混合に際
しては上記エマルジョン、顔料ペースト、ゲル微粒子分
散液を採取し、発泡しないようにゆっくり攪拌しながら
脱イオン水を添加して調製する。

【００２７】エマルジョン、顔料ペースト、ゲル微粒子
分散液の各溶液の配合割合は、固形分換算でエマルジョ
ン１００重量部に対して、顔料ペースト５０〜９０重量
部、ゲル微粒子分散液１８〜７２重量部である。この配
合にて焼き付け時の溶融粘度を増加させることによりエ
ッジ部における塗料の流動を抑制し、エッジカバー性の
著しい向上を実現している。特にゲル微粒子分散液を３
０〜６０重量部を配合した場合、その効果が大きい。ゲ
ル微粒子分散液が１８重量部より少ないとエッジカバー
性が著しく低下し、７２重量部より多いと塗面の平滑性
が大幅に低下し、巻線に支障を来す。また、顔料ペース
トの割合を増やしすぎると塗膜が脆くなり、エリクセン
値も小さくなり、ボイドが増える傾向にある。

【００２８】電着塗料の配合を上記条件にすることによ
り、塗膜にエリクセン値４．０ｍｍ以上の被塗物に対す
る密着性と、巻線工程時に打ち抜きバリ先端部に生じる
高圧力に耐え得る剛性とを同時に付与することができ
る。なお、エリクセン値とはＪＩＳ−Ｋ−５４００、８
・２項記載の試験方法にて測定した値であり、塗膜の基
材への密着性および塗膜そのものの可撓性を表すに適し
た値である。

【００２９】以上のようにして得られた塗料を用いてバ
リのある電子部品をカチオン電着塗装する。カチオン電
着塗装は被塗物である電子部品を電着塗料に浸漬し、被
塗物側を陰極（−）、電着槽内の隔膜室内に設置した極
板を陽極（＋）として、この間に直流電流を流し、帯電
した被塗物に膜を析出させる被覆方法である。

【００３０】カチオン電着塗装方法としては特に制限さ
れるものではなく、上記で得られた塗料を使用し公知の
方法を適用することができる。電着塗装の具体的条件
は、被塗物である電子部品の種類、形状、大きさ、塗料
の種類等に合わせて、適宜設定すべきものである。ただ
本発明においては電着焼き付け後の塗膜が平均２０〜１
００μｍ、特に３０〜６０μｍの膜厚を形成した場合で
も、バリ部分における薄膜化、それにともなう金属部と
巻線の短絡が防止できる。

【００３１】本発明によれば絶縁耐圧性能は維持したま
ま電子部品巻線−金属部間に施される絶縁体の低膜厚化
が可能であり、それにともない巻線の実効面積の増加、
電子部品の軽薄短小化を実現することができる。

【００３２】塗膜厚さを１００μｍより厚く形成すると
巻線の実効面積の著しい減少を招くという問題があり、
２０μｍより薄いと、金属部と巻線部の短絡を有効に防
止することができない。なお本発明において塗膜厚は図
２における（ｂ）により表される厚さの平均であり、同
図エッジ部の塗膜厚の部分（ａ）は考慮にいれていな
い。

【００３３】次に、電着塗装膜を乾燥後焼き付ける。乾
燥は電着塗膜中に存在する溶剤、水素ガス、水分を膜中
から取り除き、その後の焼き付け時、塗膜にボイドある
いはピンホールが発生するのを防止するのに有効であ
る。乾燥条件は約６０℃〜水の沸点未満の温度環境下に
焼き付け硬化前電着塗膜を置くことにより行われる。左
記温度雰囲気下に置く時間は、あまり短かすぎると焼き
付け硬化前の塗膜中に存在する水素ガス、溶剤、水が十
分に除去されず、乾燥後の焼き付け工程において塗膜に
ボイドあるいはピンホールが発生しやすい。その時間が
あまり長すぎても、塗膜中の溶剤、水素ガス、水分等が
十分除去される前に塗膜表面が硬化し始め、ボイド、ピ
ンホールの発生が問題となる。したがって上記の問題が
生じないように乾燥時間を適宜設定すべきであり、通常
１〜３分程度で十分である。

【００３４】乾燥後焼き付けを行う。焼き付けは乾燥後
の最終温度から所定の焼き付け温度に昇温させる。この
昇温期間中にエマルジョン樹脂成分は溶融軟化するが、
このときはゲル微粒子樹脂成分は粒子固体の状態で膜中
に存在する。そのため、エマルジョン樹脂成分は溶融し
たとしてもその流動が押さえられ溶融樹脂の垂れや、特
に電子部品のバリのある部分の樹脂の薄膜化が防止され
る。焼き付け温度までの昇温は生産性の面から通常１０
分以下、好ましくは５分前後でおこなわれるが、昇温時
間を長くかけて行なうとよりエッジカバー性が向上す
る。

【００３５】所定の焼き付け温度に達すると、その温度
で一定期間保持しエマルジョン樹脂の焼き付けを完了す
る。焼き付け条件はその塗料の種類にもよるが、１３５
〜１９５℃の雰囲気下に約２０〜４０分経る工程で行わ
れる。電着塗装後の膜はそれ自体がある程度硬度を有す
る膜であり、手で少し触れたぐらいでは何ら変形しない
樹脂膜である。この膜を焼き付けることによりさらに硬
化させ硬度のある膜にし、より電子部品基材との付着力
が高められる。焼き付けを上記条件より緩やかに設定す
ると塗膜の硬化を十分達成することはできず、また厳し
すぎる塗膜の脆化が問題となる。

【００３６】本発明の被膜形成方法が適用可能な電子部
品としては、打ち抜きにより形成されバリのある金属部
品であって、金属部のスロット部内に巻線を納める構造
を持つものであればいかなる部品にも適用することが可
能であり、特にモータ用ロータコアまたはトランス用コ
ア等に適している。

【００３７】本発明においては、金属部の製造時に生じ
る打ち抜きバリをブラスト処理などにより取り除く必要
がないためブラスト圧による金属部の変形などの不良を
防止でき、またブラスト処理の要らない今までにないプ
ロセスが可能となる。

【００３８】本発明をモータ用ロータコアに適用した場
合、巻線と金属部間の絶縁被膜の低膜厚化が得られ、こ
れにともない巻線の実効面積の増加、あるいはモータの
軽薄短小化が実現できる。

【００３９】焼き付け処理後の塗膜は、表面粗さ（図２
中のｃであらわされる）で表して５〜２０μｍのオレン
ジピーリング状の凹凸に形成され、巻線処理時の巻線と
金属部間の摩擦係数が増大して巻線の滑りを防止するの
で、巻線の下地材として非常に有効である。

【００４０】本発明に用いるモータ用ロータコアは、打
ち抜き工程後ブラスト処理等二次加工は施されていな
い。このようなロータコアに対してはロータコアの打ち
抜きバリ先端において、塗膜のエッジカバー率は５０％
以上、好ましくは７０％以上あることが望ましい。エッ
ジカバー率とは図２に示すａ，ｂから、ａ／ｂ×１００
としてあらわされる。エッジカバー率５０％は本発明の
塗膜に要求される最小膜厚である２０μｍ厚に塗膜を形
成した場合、電子部品用金属部の打ち抜きバリ先端部に
おける被覆導線導電部−金属部間の最小要求絶縁耐圧７
５０Ｖを満たす打ち抜きバリ先端部の塗膜厚１０μｍを
保証する値である。また、エッジカバー率は焼き付け処
理時に硬化前塗膜粘度低下点付近の昇温速度を減少させ
ることにより向上する。ここで硬化前塗膜粘度低下点と
はエマルジョン樹脂成分が溶融し始める温度到達点をい
う。

【００４１】また、顔料成分中で焼き付け時のフロー性
の悪い顔料の割合を高めることにより、同エッジカバー
率は向上する。さらに、塗料の性能上問題のない程度溶
剤の配合量を低減することにより、同エッジカバー率は
向上する。

【００４２】本発明により形成される電着被膜は断面
２．２５ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁処理済み金属柱にφ
０．１８導線をテンション１５０ｇで４層に巻いたとき
の塗膜に発生する巻線跡深さが２０μｍ以下、好ましく
は１０μｍ以下の特性を有するように電着塗装を施す。
そうすることにより、このロータコアの表面にコア製造
時に生じる打ち抜きバリを完全被覆し、さらに巻線工程
時に打ち抜きバリ先端部に生じる高圧力に耐え得る均一
で低膜厚な高性能の絶縁被覆となるものである。巻線跡
深さ２０μｍは巻直し工程においても支障をきたすこと
なく整列巻きを可能にする固さを有せしめるための限界
塗膜変形値である。

【００４３】また本発明を変圧用電子部品の一つである
トランスに適用可能である。トランスは従来、図４
（ａ）に示すように、コア１１に形成された打ち抜きバ
リを絶縁テープ１７やＰＥＴ、ＰＢＴ、ナイロンなどの
熱可塑性樹脂、あるいはフェノールなどの熱硬化性樹脂
を成形加工したボビン１４にて完全被覆し、さらにボビ
ン１４に一次巻線１２、二次巻線１３を施し、その外周
を絶縁ケース１５、絶縁テープ１６で覆い、巻線１２、
１３−コア１１間の絶縁を確保していた。このようなト
ランスに本発明の被膜形成方法を適用すれば、一次巻線
１２および二次巻線１３−コア１１間に施される絶縁体
（従来の絶縁処理ではボビン膜厚は１ｍｍ以上）の低厚
み化が可能で、モータ用ロータコアと同様にトランスつ
いても軽薄短小化、変圧能力のパワーアップ化が図れ
る。

【００４４】

【実施例】以下、実施例を用いてさらに詳しく本発明を
説明する。本発明の電着塗料に含まれる顔料ペースト、
エマルジョンおよびゲル微粒子分散液を以下のように調
製した。（顔料ペーストの製造）４級アンモニウム樹脂ワニス１９２重量部カーボンブラック９重量部二酸化チタン３１８重量部塩基性ケイ酸鉛２７重量部カオリン１０１重量部ジブチル錫オキサイド１重量部脱イオン水３１８重量部上記の配合に基づいて４級アンモニウム樹脂ワニスに脱
イオン水を加えて溶解した後、顔料およびジブチル錫オ
キサイドを添加してディスパーで１時間攪拌した。この
混合物にガラスビーズを加え、サンドミルで１５μｍ以
下に分散してガラスビーズを濾別した。（エマルジョン）（１）アミン化エポキシ樹脂の製造ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（エポキシ当
量９１０）１０００重量部を攪拌下に７０℃に保ちなが
ら、チエレングリコールモノエチルエーテル４６３重量
部に溶解させ、さらにジエチルアミン８０．３重量部を
加え、１００℃で２時間反応させて水性アミン化エポキ
シ樹脂を得た。

【００４５】（２）ブロックイソシアネート架橋剤の製造反応容器に仕込んだトルエンジイソシアネート（２，４
−トルエンジイソシアネート／２，６トルエンジイソシ
アネートの８０／２０混合物：ＴＤＩ）１７４重量部に
メチルエチルケトンオキシム８７重量部を、反応温度を
外部冷却により５０℃以下に保ちながら徐々に滴下して
ハーフブロックイソシアネートを得た。

【００４６】次いで、トリメチロールプロパン４５重量
部およびジブチル錫ジラウレート０．０５重量部を加
え、１２０℃で９０分反応させた。得られた反応生成物
をエチレングリコールモノエチルエーテル１３１重量部
で希釈し水性ブロックイソシアネートを得た。

【００４７】上記アミン化エポキシ樹脂２２０重量部、
およびブロックイソシアネート１４６重量部を氷酢酸
４．８重量部で中和した後、脱イオン水３４２重量部を
用いて希釈し、不揮発分約３６％のエマルジョンを得
た。（ゲル微粒子分散液）（１）アミン付加ポリブタジエン樹脂の製造ポリブタジエン（Ｂ−２０００、日石社製、数平均分子
量２０００、１，２結合６５％）を過酢酸を用いてエポ
キシ化し、オキシラン酸素含有量６．４％のエポキシ化
ポリブタジエンを製造した。

【００４８】このエポキシ化ポリブタジエン１０００ｇ
およびエチルセロソルブ３５４ｇをオートクレーブに仕
込んだ後、ジメチルアミン６２．１ｇを加え、１５０℃
で５時間反応させた。未反応アミンを留除してアミン付
加ポリブタジエン樹脂溶液を製造した。

【００４９】得られたアミン付加ポリブタジエン樹脂溶
液のアミン価は１２０ミリモル／１００ｇ（固形分）で
あった。不揮発分は７５％であった。（２）ゲル微粒子分散液の製造アミン付加ポリブタジエン樹脂１００重量
部（固形分７５％）タマノール７２２（※１）３３．３重量
部（固形分２５％）氷酢酸２．８重量
部脱イオン水３６３．９重量
部 ※１荒川化学工業（株）製、レゾール型フェノール樹
脂上記で得られたアミン付加ポリブタジエン樹脂１００重
量部にタマノール７２２を３３．３重量部、さらに氷酢
酸２．８重量部を加え十分に攪拌した。これに脱イオン
水３６３．９重量部を加えて乳化した。

【００５０】得られた乳化溶液の一部を取り、１００倍
量のテトラヒドロフランへ加えたところ透明に溶解し
た。ここでアミン付加ポリブタジエン樹脂に含まれるエ
チルセロソルブを除去し、次に上記で得られた乳化溶液
を９５℃で６時間保温し、冷却してカチオン性ゲル微粒
子分散液を得た。

【００５１】このカチオン性ゲル微粒子分散液はテトラ
ヒドロフラン中に透明に溶解せず白濁した。次に不揮発
分１０％のゲル微粒子分散液にブリキ板をディップし、
風乾して室温で減圧乾燥後、電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、１００ｎｍ以下の粉径の微粒子が観察された。（実施例１）電着塗料の調製顔料ペースト１１２重量部（固形分６
１．６重量部）エマルジョン２７８重量部（固形分１００
重量部）ゲル微粒子分散液７５重量部（固形分１８
重量部）脱イオン水４３３重量部（固形分 −
重量部）を攪拌混合することにより混合し電着塗料を調製した。

【００５２】上記塗料を用いてハードディスク用２０φ
スピンドルモータ（サンプル個数（Ｎ）＝１０）のロー
タコアに電着塗装した。電着塗装後、水切乾燥炉内で、
室温から１００℃まで約２分、１００℃から１６０℃ま
で約５分かけて加熱し、水切乾燥を行い、引き続いて焼
き付け炉内で１６０℃２５分間かけて焼き付けを行っ
た。

【００５３】以上のようにして形成した電着塗膜はバリ
を完全に被覆しており、以下のような特性を有してい
た。平均膜厚：５０μｍ、ロータコア表面のエッジカバー
率：７０％以上、巻線跡深さ：８μｍ以下（断面２．２
５ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁処理済み金属角柱にφ０．１
８導線をテンション１５０ｇで４層に巻いたとき）比較として上記と同じロータコアに従来工法の粉体塗装
による絶縁被膜を形成した。結果を下記表１にまとめ
た。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１から明らかなように、本発明を使用す
ると同じ絶縁耐圧性能が得られる絶縁塗膜厚を５分の１
に低減することができる。（実施例２）本実施例においてはフロッピーディスク用
３８φスピンドルモータ（Ｎ＝１０）のロータコアに適
用した以外、実施例１と同様の塗料を使用し実施例１と
同様に平均厚さ５０μｍの電着塗装焼き付けを行った。

【００５６】比較のために打ち抜きバリを取り除くブラ
スト処理を施したロータコア（φ３８スピンドルモータ
（Ｎ＝１０）用）に、一般電気機器用塗料パワートップ
Ｕエクセル２００（日本ペイント社製）を使用した以
外、実施例１と同様に電着塗装（膜厚５０μｍ）を行っ
た。

【００５７】上記で得られた両ロータコアに同一仕様
（巻線径０．１７ｍｍ、巻数１００、巻線テンション１
５０ｇ）を施し、最低始動トルク、最高始動トルクおよ
び平均始動トルクを測定した。結果を表２に示した。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２から明らかなように同一仕様であって
も本発明を使用すると発生トルクが５％以上向上する。
さらに比較のため打ち抜きバリを取り除くブラスト処理
を施していないロータコア（φ３８スピンドルモータ
（Ｎ＝１０）用）に従来工法の粉体塗装（膜厚２００μ
ｍ）を行った。

【００６０】上記で得られたロータコアおよび本実施例
で得られた巻ロータコアを線径０．１７ｍｍ、巻数８０
の同一仕様に仕上げた。得られたロータコアをモータに
組み込み、トルクと回転数および電流の関係を測定し
た。結果を図５に示した。図５中、実線は本発明を適用
したロータコアを組み込んだモータの結果であり、点線
は従来工法の粉体塗装を適用したロータコアを組み込ん
だモータの結果を表している。

【００６１】図５から明らかなように、同一仕様であっ
ても始動トルクを向上させることができたことがわか
る。これは絶縁体厚の低減にともない巻線とロータコア
間距離が減少し電磁空隙が減少し、モータ効率が向上す
るためである。

【００６２】さらに上記で得られた両ロータコアをロー
タ厚みが設定値（一定）になるようにスロット部巻線を
試みたところ、本発明品は径が０．１８ｍｍの巻線が１
００ターン施せたが、従来工法品は径０．１７ｍｍの巻
線が８０ターンしか施せなかった。

【００６３】得られたロータコアをモータに組み込み、
トルクと回転数および電流の関係を測定した。結果を図
６に示した。図６中、実線は本発明を適用したロータコ
アを組み込んだモータの結果であり、点線は従来工法を
適用したロータコアを組み込んだモータの結果を表して
いる。

【００６４】図６から明らかなように、始動トルク、発
生トルクＴ−電流１特性が著しく向上し、モータのパワ
ーアップ化あるいは省電力化が図れたことがわかる。巻
線とロータコア２間に施される絶縁膜厚は従来工法の粉
体塗装による場合の絶縁体厚２００μｍから５０μｍに
することができ、巻線の実効面積を著しく増加させるこ
とができ、それに伴い巻線径および巻数の増加が可能と
なったことによるものである。（実施例３）オートフォーカス用スピンドルモータのロ
ータコアを用いた以外、実施例１と同様にしてコア表面
に電着塗装し、焼き付けを行った。

【００６５】巻線とロータコア２間に施される絶縁膜厚
は従来のインシューレーター（ＰＯＭ、ポリプラスチッ
クス社製）の場合の１３０μｍから２０μｍにすること
ができた。このため巻線の実効面積が著しく増加した。

【００６６】また、モータを絶縁体厚１３０μｍのイン
シュレーターが施されたモータと同一仕様で考えた場合
の絶縁耐圧特性との関係を図７に示した。図７から明ら
かなように巻線−ロータコア間の絶縁耐圧は約２倍に向
上し、モータ寸法は維持したまま大電力仕様化が図れ、
２０μｍの膜厚でも１３０μｍのインシュレーターと同
一の絶縁耐圧が達成できることがわかる。（実施例４）顔料ペースト、エマルジョン、ゲル微粒子
分散液および脱イオン水を下記表３に記載のように配合
した電着塗料を使用し実施例１と同様に、フロッピーデ
ィスク用３８φスピンドルモータのロータコア表面に塗
膜厚５０μｍで塗装を施した。

【００６７】このときの配合割合とエッジカバー率との
関係、ボイド発生の有無、エリクセン値（ｍｍ）、絶縁
耐圧（Ｖ）、実用性の各評価を表３に示した。表３中、
ボイド発生の有無は以下のようにランク付けした。

【００６８】 ○：焼き付け後の表面を目視により観察し、ピンホール
が観察されなかった。 △：焼き付け後の表面を目視により観察し、ピンホール
の発生が観察されるが、実用性には問題ない。

【００６９】×：焼き付け後の表面を目視により観察
し、ピンホールの発生が激しく実用性がない。実用性は以下のようにランク付けした。

【００７０】 ○：８００Ｖより高い絶縁耐圧を有する。 ×：絶縁耐圧が８００Ｖ以下である。なお、以下において絶縁耐圧は平均の絶縁耐圧を意味す
る。

【００７１】

【表３】

【００７２】表３から、ゲル微粒子分散液配合割合の増
加に伴い、エッジカバー率が向上し、それに伴い巻線−
ロータコア間の絶縁耐圧が向上することがわかる。一
方、ゲル微粒子分散配合割合の増加に伴い、塗膜中のボ
イド発生量は増加している。これはゲル微粒子分散液配
合割合の増加に伴い塗膜の溶融粘度が増加するため、焼
き付け時に、硬化前の塗膜中に存在する水素ガス、溶
剤、水の排出効率が低下するためである。ボイドの発生
の増加は塗膜の多孔構造化を促進し、結果的に塗膜強度
が低下して巻線−ロータコア間の絶縁耐圧の低下を招
く。顔料ペーストの割合を増やしすぎると塗膜が脆くな
り、エリクセン値も小さくなり、ボイドが増え、一方、
顔料ペーストの割合が少なすぎるとエッジカバー性が低
下する。（実施例５）実施例１に記載の塗料を使用し、焼き付け
炉内の温度を下記表４に記載のように設定した以外、実
施例１と同様にして、φ３８スピンドルモータ用のロー
タコア（Ｎ＝１０）表面に塗膜厚５０μｍとなるように
塗装を施した。結果を表４に示す。なお表中のランク付
は表３中のそれと同義である。

【００７３】

【表４】

【００７４】上記表４から焼き付け炉内温度の増加に伴
い、塗膜は以下のような性状を有するようになることが
わかる。エッジカバー率が低下する。

【００７５】エリクセン値が減少していることから塗膜が脆化す
る。ピンホールの発生が増加する。巻線跡深さが減少していることから塗膜強度が向上す
る。（実施例６）本発明を電子部品の一例である１Ｗトラン
スに適用した場合について図４（ｂ）を参照して説明す
る。１８はコア１１に施された膜厚が５０μｍの本発明
を適用した絶縁被膜であり、図４（ｂ）に示すように、
従来の絶縁ケース１５、絶縁テープ１６、１７の装着を
省くことが可能で、ボビン１４についても一次巻線１２
−二次巻線１３間の絶縁を確保するためだけの極く簡単
な構造にすることができる。

【００７６】このため巻線の実効面積が著しく増加し、
スロット部に対する有効面積率が５２．９％から（従来
の絶縁処理）から８５．２％（本発明）へと大幅に向上
した。このことによりトランスの著しい軽薄短小化、あ
るいは変圧能力のパワーアップ化が図れる。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、バリのある電子部品で
あっても、絶縁耐圧性能は維持したまま巻線−金属部間
に施される絶縁体の低膜厚化が可能であり、それにとも
ない巻線の実効面積の増加、電子部品の軽薄短小化を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】モータ用ロータコアの概念を説明するための平
面図

【図２】本発明に従い表面絶縁処理を施した図１のロー
タコアのｄ−ｄ′線に沿った概略断面図

【図３】（ａ）従来の表面絶縁処理を施したロータコア
（バリあり）の概略部分断面図（ｂ）従来の表面絶縁処理を施したロータコア（バリ取
り処理済）の概略部分断面図

【図４】（ａ）コアに従来の表面絶縁処理を施したトラ
ンスのコア断面図（ｂ）本発明の他の実施例を示すトランスのコア断面図

【図５】φ３８スピンドルモータの特性比較図

【図６】φ３８スピンドルモータの特性比較図

【図７】オートフォーカス用スピンドルモータの絶縁膜
厚−絶縁耐圧（巻線−ロータコア間）特性図

【符号の説明】

１回転軸２ロータコア３打ち抜きバリ６スロット部８電着塗装絶縁被膜１１コア１２一次巻線１３二次巻線１４ボビン１８電着塗装絶縁被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０２Ｋ 1/04 Ｈ０２Ｋ 1/04 Ｚ 3/34 3/34 Ｂ 15/12 15/12 Ａ // Ｃ０９Ｄ 5/28 Ｃ０９Ｄ 5/28 (72)発明者稲澤嗣夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者菊屋勝大阪府寝屋川市池田中町19番17号日本ペイント株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09D 5/44 C09D 175/00 - 175/16 C09D 7/12 H02K 15/12 H02K 1/04 H02K 3/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バリのある電子部品用金属の表面に、少
なくとも（Ａ）数平均分子量１０００〜３０００で１分子当たり
平均１個以上のエポキシ基を有するビスフェノールＡ残
基含有エポキシ樹脂またはその誘導体と１価の第２級ア
ミンとの反応生成物であるアミノ基含有ポリマーを固形
分換算で６０〜８０重量部、およびブロックイソシアネ
ート架橋剤を固形分換算で２０〜４０重量部を含有して
なるエマルジョン、（Ｂ）数平均分子量２００〜１０００のメチロールフェ
ノール化合物を固形分換算で２０〜５０重量部、および
数平均分子量１０００〜３０００のアミン付加ポリブタ
ジエン樹脂を固形分換算５０〜８０重量部を含有してな
るゲル微粒子分散液、および（Ｃ）顔料を固形分換算で５０〜７０重量部、および顔
料分散樹脂を固形分換算で５〜１５重量部を含有してな
る顔料ペーストを、固形分換算で（Ａ）／（Ｂ）／
（Ｃ）＝１／０．１８〜０．７２／０．５〜０．９の割
合で含有してなる電着塗料を電着塗装し、その塗装膜を
焼き付け、平均膜厚さ２０〜１００μｍの絶縁被膜を形
成することを特徴とする被膜形成方法。
【請求項２】電子部品がモータ用ロータコアである請
求項１記載の被膜形成方法。
【請求項３】電子部品がトランス用コアである請求項
１記載の被膜形成方法。
【請求項４】電着塗装膜を６０℃〜水の沸点未満の温
度で乾燥工程に付した後焼付け工程に付する請求項１〜
３いずれかに記載の被膜形成方法。
【請求項５】焼き付けを１３５℃〜１９５℃で２０〜
４０分行う請求項１〜４のいずれかに記載の被膜形成方
法。