JP3349162B2 - 絶縁電線の端末剥離方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ種クラスの耐熱特性
を保持した絶縁電線を、安価な炭酸ガスレーザにより端
末剥離処理する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器等の小型化・軽量化に伴
い、コイル等に使用する絶縁電線には、高い耐熱性が要
求されている。高耐熱性の樹脂として、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリパラバン酸、ポリヒダントイン、
ポリエステルアミドイミド、ポリエステルイミド等が知
られているが、これらの樹脂は価格が高いので、絶縁電
線の被覆材料として用いると得られる製品の価格が必然
的に高くなる。このため、ポリイミドやポリアミドイミ
ド等を単独で被覆してなる絶縁電線と同等の耐熱性およ
び機械的特性を有し、しかも単独被覆の絶縁電線よりも
安価である絶縁電線の開発が進められた。その結果、導
体上に耐熱クラスがＩＥＣPub 172による耐熱寿命が１
３０℃以上２００℃未満である樹脂塗料からなる下層樹
脂層を設け、その上にポリイミド樹脂やポリアミドイミ
ド樹脂からなる上層樹脂層を上層／下層比が１／５〜１
／１（下層／全体比が５／６〜１／２）になるように順
次設けてなる複合絶縁構造の絶縁電線が、上記の要求を
満足するものとして開発され汎用化されつつある。

【０００３】一方、絶縁電線を巻回してコイル等を形成
する場合、絶縁電線の端末部の被覆物を剥離して行う端
末処理が不可欠となる。従来の絶縁電線の絶縁被覆物の
剥離方法としては、薬品を用いて端末部の絶縁被覆物を
溶解する方法、絶縁被覆物を焼失させる方法、絶縁被覆
物を機械的に削りとる方法等が用いられる。なお、絶縁
被覆物を焼失させる方法には、絶縁被覆物を焼失させる
と同時に露出した導体上に半田つけを行う方法も含む。

【０００４】しかしながら、従来の上記の如き絶縁被覆
の剥離方法では、上記の複合絶縁構造を有する耐熱特性
の優れた絶縁電線の被覆物を良好に剥離することができ
ない。すなわち、上記の複合絶縁構造の絶縁電線には、
高い耐熱性を有する被覆材料を用いているため、薬品に
よる方法や加熱焼失による方法により充分に被覆物を剥
離することが難しくなり、また、コイル等に用いられる
絶縁電線は細径であり、導体に損傷を与えないで機械的
な剥離をすることはできない。さらに、これらの方法に
より絶縁被覆物を剥離した絶縁電線を半田付け等の接合
手段により他の被接続部と接続した場合、接続部の信頼
性が満足できないという問題もあった。

【０００５】最近、従来の剥離方法の欠点を改善するこ
とができる方法として、絶縁電線の被覆物にレーザを照
射することにより被覆物の剥離を行うレーザ剥離方法が
注目され、特に、炭酸ガスレーザを用いる方法は、性能
および設備価格の面で最も実用的手段である。

【０００６】しかしながら、炭酸ガスレーザを応用した
絶縁被覆層の剥離方法は、ポリウレタン、ポリエステ
ル、イミド変性ポリエステル等の耐熱性の低い樹脂を被
覆した絶縁電線の端末処理には使用可能であったが、上
記に示したＨ種クラスの耐熱特性を持った従来の複合絶
縁構造の絶縁電線は、炭酸ガスレーザで完全に被覆物を
剥離することができないという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる点に鑑
みてなされたものであり、優れた耐熱性を発揮すること
ができる絶縁電線を、炭酸ガスレーザを用いて容易に端
末処理をすることができる絶縁電線の端末剥離方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上層をＩ
ＥＣ Pub 172による耐熱寿命が２００℃以上である樹脂
塗料からなる樹脂被覆層とし、下層をＩＥＣ Pub 172に
よる耐熱寿命が１３０℃以上２００℃未満である絶縁樹
脂塗料からなる樹脂被覆層として全体がＨ種クラスの耐
熱特性を有する複合絶縁構造とし、かつ樹脂被覆層全体
の厚さに対する下層の厚さの比をある値に規定すること
により、上記の問題が解決されることを見出だし本発明
をするに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、絶縁電線の端末剥離
方法であって、前記絶縁電線は、導体上にＩＥＣPub 17
2による耐熱寿命が１７０℃以上２００℃未満である絶
縁樹脂塗料の塗布焼付による下側樹脂被覆層を介してＩ
ＥＣ Pub 172による耐熱寿命が２００℃以上である樹脂
塗料の塗布焼付による上側樹脂被覆層を形成してなり、
下側樹脂被覆層の厚さが全樹脂被覆層の厚さの１／３以
下であり、前記絶縁電線の端末部分に炭酸ガスレーザを
照射することにより前記端末部分の樹脂被覆層を剥離す
ることを特徴とする絶縁電線の端末剥離方法を提供す
る。

【００１０】ここで、下側樹脂被覆層（以下、下層被覆
層と省略する）を構成する樹脂塗料の樹脂には、耐熱ク
ラスがＩＥＣ Pub 172による耐熱寿命が１３０℃以上２
００℃未満である樹脂を選ぶ。これは、樹脂の耐熱寿命
が１３０℃未満であると得られる絶縁電線の耐熱性が不
充分であり、したがって使用時に１８０℃以上に達する
機器への適用ができなくなり、樹脂の耐熱寿命が２００
℃を超えると最早炭酸ガスレーザによる剥離が困難とな
るからである。このような樹脂塗料に使用される樹脂と
しては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルイ
ミド等が用いられる。特に、下層被覆層を形成する樹脂
塗料の樹脂は、グリセリン、エチレングリコール、テレ
フタル酸から得られる熱硬化型ポリエステル、熱硬化型
ポリエステルにトリメリット酸無水物とジアミンから得
られるイミド成分を共重合させたいわゆるポリエステル
イミドであることが好ましい。

【００１１】上側樹脂被覆層（以下、上層被覆層と省略
する）を構成する樹脂塗料の樹脂には、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリパラバン酸、ポリヒダントイン、
ポリエステルアミドイミド、ポリエステルイミド等を用
いる。

【００１２】ポリイミドは、カルボン酸２無水物と、ジ
アミンまたはジイソシアネートとから合成される。市販
されているポリイミド樹脂塗料としては、Ｐｙｒｅ−Ｍ
Ｌ（デュポン社製、商品名）、ＴＶＥ−５０５１（東芝
ケミカル社製、商品名）、Ｘ−６００Ｗ（日東電工社
製、商品名）等が挙げられる。

【００１３】ポリアミドイミドは、トリメリット酸無水
物と、ジフェニルメタンジイソシアネートとから合成さ
れる。市販されているポリアミドイミド樹脂塗料として
は、ＨＩ−４０６（日立化成社製、商品名）、ネオヒー
トＡＩ（東特塗料社製、商品名）等が挙げられる。

【００１４】市販されているポリパラバン酸樹脂塗料と
しては、ソルラックＸＴ（東燃石油化学社製、商品名）
等が挙げられる。

【００１５】ポリヒダントインは、ジグリシン誘導体
と、ジアミンとから合成される。市販されているポリヒ
ダントイン樹脂塗料としては、ＰＨ−２０（バイエル社
製、商品名）等が挙げられる。

【００１６】ポリエステルアミドイミドは、トリメリッ
ト酸無水物、ジカルボン酸、ジアミン、および多価アル
コールから合成される。市販されているポリエステルア
ミドイミド樹脂塗料としては、Ｔｅｒｅｂｅｃ８００
（大日精化社製、商品名）等が挙げられる。

【００１７】ポリエステルイミドは、トリメリット酸無
水物と、ジアミンとから合成される。市販されているポ
リエステルイミド樹脂塗料としては、Ｔｅｒｅｂｅｃ８
５０（大日精化社製、商品名）、ＩｓｏｍｉｄＲＬ（日
触スケネクタディー社製、商品名）等が挙げられる。

【００１８】下層被覆層の厚さは、全被覆層、すなわち
上層被覆層と下層被覆層の厚さの和の１／３以下に設定
する。これは、下層被覆層の厚さが全層厚の１／３を超
えると、得られる絶縁電線の耐熱性が低下するからであ
る。但し、下層被覆層は剥離性が極端に低下するため、
最低０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上設けな
ければならない。また、下層被覆層の厚さが２μｍ未満
では、剥離性が不安定となるので、下層被覆層の厚さが
２μｍ以上である場合より炭酸ガスレーザーの照射エネ
ルギー密度を高くし、かつ周波数を１０Ｈｚ以下にする
必要がある。

【００１９】使用する炭酸ガスレーザは、パルス型であ
ることが好ましい。また、炭酸ガスレーザ装置は出力の
高いものが望ましいが、最大出力４ジュール程度の装置
が好適である。

【００２０】

【作用】本発明の方法により端末剥離される絶縁電線
は、導体上にＩＥＣ Pub 172による耐熱寿命が１７０℃
以上２００℃未満である絶縁樹脂塗料の塗布焼付により
下層被覆層を介して、その上にＩＥＣ Pub 172による耐
熱寿命が２００℃以上である絶縁樹脂塗料の塗布焼付に
よる上層被覆層を形成してなる複合絶縁層を有し、かつ
下層被覆層が全被覆層厚の１／３以下の厚みを有するも
のである。

【００２１】下層被覆層の樹脂およびその厚みを規定す
ることによって、下層被覆層が炭酸ガスレーザを効率よ
く吸収して軟化し、この結果、絶縁電線の端末部の被覆
物を導体から容易に剥離することができ、複合絶縁層が
全体としてＨ種クラス以上の高い耐熱性を発揮する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

【００２３】実施例１ まず、１．０モルのテレフタル酸ジメチル、０．６モル
のエチレングリコール、０．５モルのグリセリンをフラ
スコ内に投入し、これらを攪拌しながら加熱反応させ、
メタノールを留出させながら反応を進めて反応温度を約
２２０℃にした。このとき、反応生成物の粘度を確認し
た。次いで、フラスコ内にクレゾールを投入した後、反
応生成物を８０℃まで冷却した。次いで、これに１２g
のテトラブチルチタネートを投入して３時間攪拌した。
その後、この反応生成物をクレゾールおよびソルベント
ナフサにより希釈して不揮発分３０％のポリエステル樹
脂塗料を得た。なお、このポリエステル樹脂塗料の焼付
被膜の耐熱寿命は１７０℃であった。

【００２４】得られた塗料を直径０．１mmの銅線上に塗
布焼付して厚さ２μｍの下層被覆層を形成した。さら
に、下層被覆層上にポリイミド樹脂塗料（Ｐｙｒｅ−Ｍ
Ｌ、デュポン社製、商品名）を塗布焼付して厚さ１０μ
ｍの上側樹脂被覆層を形成した。このようにして、実施
例１の絶縁電線を作製した。

【００２５】実施例２ １．０モルのトリメリット酸無水物、０．５モルのジア
ミノジフェニルメタンをフラスコ内に投入した。これら
を約１５０℃まで加熱し、３時間反応させた。次いで、
この反応生成物を１００℃まで冷却した。次いで、フラ
スコ内に３モルのテレフタル酸ジメチル、３モルのエチ
レングリコール、２．０モルのグリセリンを投入した
後、反応生成物を徐々に昇温させ、メタノールを留出さ
せながら２００℃にした。この状態で反応生成物を５時
間反応させた後、この反応生成物にクレゾールおよびソ
ルベントナフサを加えた。これを８０℃まで冷却した
後、３時間攪拌して不揮発分３０％のエステルイミド樹
脂塗料を得た。なお、このエステルイミド樹脂塗料から
得られる樹脂の耐熱寿命は１９２℃であった。

【００２６】得られた塗料を直径０．１mmの銅線上に塗
布焼付して厚さ２μｍの下層被覆層を形成した。さら
に、下層被覆層上に実施例１と同様なポリイミド樹脂塗
料を塗布焼付して厚さ１０μｍの上層被覆層を形成し
た。このようにして、実施例２の絶縁電線を作製した。

【００２７】実施例３ １．０モルのトリメリット酸無水物、１．５モルのジフ
ェニルメタンジイソシアネート、１モルのキシレノール
酸をフラスコ内に投入した。これらを約１５０℃まで加
熱し、３時間反応させた。次いで、この反応生成物を１
００℃まで冷却した。次いで、フラスコ内に２．０モル
のグリセリンを投入した後、反応生成物を徐々に昇温さ
せて２００℃にした。次いで、この反応生成物を１００
℃まで冷却した。この反応生成物に２モルのトリメチロ
ールプロパン、６モルのジフェニルメタンジイソシアネ
ート、および３モルのキシレノール酸から合成されたポ
リイソシアネートを投入し、さらにクレゾールおよびソ
ルベントナフサを加えた。これを２時間攪拌して不揮発
分３０％のポリウレタン樹脂塗料を得た。なお、このポ
リウレタン樹脂塗料から得られる樹脂の耐熱寿命は１８
５℃であった。

【００２８】得られた塗料を直径０．１mmの銅線上に塗
布焼付して厚さ２μｍの下層被覆層を形成した。さら
に、下層被覆層上にポリアミドイミド樹脂塗料（ＨＩ−
４０６、日立化成社製、商品名）を塗布焼付して厚さ１
０μｍの上層被覆層を形成した。このようにして、実施
例３の絶縁電線を作製した。

【００２９】実施例４ 実施例３で得られたポリウレタン樹脂塗料を直径０．１
mmの銅線上に塗布焼付して厚さ１μｍの下層被覆層を形
成した。さらに、下層被覆層上にポリヒダントイン樹脂
塗料（ＰＨ−２０、バイエル社製、商品名）を塗布焼付
して厚さ１１μｍの上層被覆層を形成した。このように
して、実施例４の絶縁電線を作製した。

【００３０】実施例５ 実施例１で得られたポリエステル樹脂塗料を直径０．１
mmの銅線上に塗布焼付して厚さ１μｍの下層被覆層を形
成した。さらに、下層被覆層上にポリパラバン酸樹脂塗
料（ソルラックＸＴ、東燃石油化学社製、商品名）を塗
布焼付して厚さ１１μｍの上層被覆層を形成した。この
ようにして、実施例５の絶縁電線を作製した。

【００３１】実施例６ 実施例１で得られたポリエステル樹脂塗料を直径０．１
mmの銅線上に塗布焼付して厚さ１μｍの下層被覆層を形
成した。さらに、下層被覆層上にポリエステルアミドイ
ミド樹脂塗料（Ｔｅｒｅｂｅｃ８００、大日精化社製、
商品名）を塗布焼付して厚さ１１μｍの上層被覆層を形
成した。このようにして、実施例６の絶縁電線を作製し
た。

【００３２】実施例７ 実施例２で得られたエステルイミド樹脂塗料を直径０．
１mmの銅線上に塗布焼付して厚さ１μｍの下層被覆層を
形成した。さらに、下層被覆層上にエステルイミド樹脂
塗料（ＩｓｏｍｉｄＲＬ、日触スケネクタディー社製、
商品名）を塗布焼付して厚さ１１μｍの上層被覆層を形
成した。このようにして、実施例７の絶縁電線を作製し
た。

【００３３】実施例８，９ 下記表１に示す樹脂塗料を用い、下記表１に示す厚みで
下層被覆層および上層被覆層を設けた以外は実施例１と
同様にして実施例８，９の絶縁電線を得た。

【００３４】比較例１〜４ 下記表１に示す樹脂塗料を用い、下記表１に示す厚みで
下層被覆層および上層被覆層を設けた以外は実施例１と
同様にして比較例１〜４の絶縁電線を得た。

【００３５】実施例１〜９、比較例１〜４の絶縁電線の
半田つけ性、耐圧残率、および被覆物の軟化温度を調べ
た。その結果を下記表２に示す。また、下記表１に被覆
層を構成する樹脂の種類、その寿命温度、その厚み、お
よび全層厚に対する下側樹脂被覆層の厚みの比を示す。
なお、半田つけ性は、絶縁電線の端末１０mm部分に最大
出力４ジュールであるＴＥＡ型炭酸ガスレーザ照射装置
を用いて以下に示す照射条件で炭酸ガスレーザを照射し
て被覆物を剥離して導体を露出させ、導体を３８０℃の
半田浴(Pb/Sn=50/50) に２秒間浸漬することにより半田
つけを行ったときの状態を確認した。このとき、半田の
りが良好の場合を○、半田のりが悪い場合を△、半田が
のらない場合を×とした。

【００３６】 炭酸ガスレーザ照射条件 照射面積 ：１０mm×１mm 照射出力 ：４ジュール 照射回数 ：両方向（表および裏）から各１０パルスずつ 照射周波数：５Ｈｚ（５回／秒） 照射エネルギー：２０ジュール／ｃｍ ² また、耐圧残率は、絶縁電線を２５０℃・７日間放置前
後の破壊電圧をＪＩＳＣ３００３により測定し、その結
果から算出した。

【００３７】軟化温度は、ＪＩＳ Ｃ３００３により測
定した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】表２から明らかなように、本発明の絶縁電
線（実施例１〜９）は、炭酸ガスレーザにより容易に被
覆物が剥離され、半田つけ性が良好であり、しかも、Ｈ
種クラスの耐熱性を保持している。

【００４１】これに対して、本発明の範囲外の耐熱寿命
温度を有する樹脂塗料を樹脂被覆層に用いて得られる絶
縁電線（比較例１〜３）および全層厚に対する下層被覆
層の比が本発明の範囲外である絶縁電線（比較例４）
は、半田つけ性、耐熱性、耐圧残率のいずれかが不充分
なものであった。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明の端末剥離方
法によれば、Ｈ種の絶縁電線であっても被覆層を容易か
つ高い信頼性をもって剥離でき、信頼性の高い半田つけ
性を確保することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 時森 好孝 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 夏目 喜孝 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−32316（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−299705（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 7/02 H01B 7/29 H01B 13/00 521

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁電線の端末剥離方法であって、 前記絶縁電線は、導体上にＩＥＣPub 172による耐熱寿
   命が１７０℃以上２００℃未満である絶縁樹脂塗料の塗
   布焼付による下側樹脂被覆層を介してＩＥＣ Pub 172に
   よる耐熱寿命が２００℃以上である樹脂塗料の塗布焼付
   による上側樹脂被覆層を形成してなり、下側樹脂被覆層
   の厚さが全樹脂被覆層の厚さの１／３以下であり、 前記絶縁電線の端末部分に炭酸ガスレーザを照射するこ
   とにより前記端末部分の樹脂被覆層を剥離することを特
   徴とする絶縁電線の端末剥離方法。