JP4776398B2 - 耐熱自己融着線およびスピーカー用耐熱性ボイスコイル - Google Patents
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Description
本発明は自己融着線およびスピーカー用ボイスコイル（以下、ボイスコイルと略記する）に関する。更に詳しくは、耐熱性が要求される偏向ヨーク、ボイスコイル、モーター用コイル等の電気機器用コイルを製造するのに好適な耐熱自己融着線、および２００℃〜２５０℃の高温下においても自己融着線がほつれず、ボイスコイルの形状を保つ耐熱性ボイスコイルに関する。
導体上に絶縁皮膜を介して融着塗料を塗布，焼付けた自己融着線は、コイルの巻線後、加熱または溶剤処理により融着皮膜が溶解又は膨潤し線間相互を融着固化せしめ得ることから、簡単に自己支持型コイルを作ることが可能である。例えば偏向ヨーク、ボイスコイル、モーター用コイル等の電気機器用コイルとして、自己融着線を整列巻きにしたコイルが製造され、使用されている。前記ボイスコイルやモーター用コイルに用いられている自己融着線用の融着塗料は、通常、アルコール可溶性ポリアミド樹脂を有機溶剤に溶解して製造されている。従って、この融着塗料を絶縁導体上に塗布，焼付けた自己融着線の融着皮膜はアルコール可溶性ポリアミド樹脂により形成されている。また前記アルコール可溶性ポリアミド樹脂にエポキシ樹脂またはフェノール樹脂等の硬化付与成分を添加した融着塗料を絶縁導体上に塗布，焼付けた自己融着線も知られている。
上記アルコール可溶性ポリアミド樹脂にエポキシ樹脂を添加し、これを有機溶剤に溶解して製造した融着塗料を絶縁導体上に塗布，焼付けした自己融着線は下記特許文献１に記載されている。
また、近年、スピーカーが高出力化、高性能化するとともにボイスコイルへの熱による負荷が大きくなるためにボイスコイルの耐熱性向上が要求されている。
特開平７−９４０２６
上記アルコール可溶性ポリアミド樹脂にエポキシ樹脂を添加し、これを有機溶剤に溶解して製造した融着塗料を絶縁導体上に塗布，焼付けした自己融着線は下記特許文献１に記載されている。
また、近年、スピーカーが高出力化、高性能化するとともにボイスコイルへの熱による負荷が大きくなるためにボイスコイルの耐熱性向上が要求されている。
しかしながら、前記アルコール可溶性ポリアミド樹脂は融点が１１０℃〜１５０℃の熱可塑性樹脂であるため、ボイスコイルの発熱温度が２００℃〜２５０℃の高温下において融着皮膜が分解しコイル形状を保てなくなるため、耐熱性は十分ではなかった。そのため、近年の高出力化、高性能化が要求されるスピーカーに使用出来ないという問題点があった。また、前記アルコール可溶性ポリアミド樹脂にエポキシ樹脂等の硬化付与成分を添加した融着塗料を絶縁導体上に塗布，焼付けた自己融着線を用い、ボイスコイルの耐熱性を向上させているが、自己融着線の融着皮膜の耐熱性は不十分であり、スピーカーの高出力化、高性能化は不可能であという問題点があった。
特にスピーカーが高出力化、高性能化するとともにボイスコイルへの熱と振動による負荷が大きくなるためボイスコイルの更なる耐熱性向上が要求され、例えば２００℃〜２５０℃の高温下においても自己融着線がほつれず、コイルの形状を保持することが可能な耐熱性ボイスコイルが要求されているが、上記従来の自己融着線では不可能であるという問題点があった。
特にスピーカーが高出力化、高性能化するとともにボイスコイルへの熱と振動による負荷が大きくなるためボイスコイルの更なる耐熱性向上が要求され、例えば２００℃〜２５０℃の高温下においても自己融着線がほつれず、コイルの形状を保持することが可能な耐熱性ボイスコイルが要求されているが、上記従来の自己融着線では不可能であるという問題点があった。
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、アルコール（アルコール系溶剤も含む）による接着が可能で、耐熱性が要求される各種電気機器用コイル、特には耐熱性ボイスコイルの製造に好適な耐熱自己融着線を提供し、また２００℃〜２５０℃の高温下におけるコイル形状の保持能力を有する耐熱性ボイスコイルを提供することを目的とする。
第１の観点として本発明は、融点が１５５℃を超え、２００℃以下の高融点アルコール可溶性ポリアミド樹脂（以下、高融点ポリアミド樹脂と略記する）８０〜１００重量部に、エポキシ樹脂のエポキシ基を残し位置選択的にアルコキシシランを化学結合させたシラン変性エポキシ樹脂５０〜７０重量部を添加し、これを有機溶剤に溶解した耐熱融着塗料を導体上に直接、または他の絶縁皮膜を介して塗布，焼付け、アルコール可溶性で耐熱性を有する融着皮膜（以下、耐熱融着皮膜と略記する）を設けたことを特徴とする耐熱自己融着線にある。
前記高融点ポリアミド樹脂は、耐熱融着塗料の主成分樹脂として用いられ、融着皮膜となった場合、接着力に一番寄与する樹脂である。その具体例としては、６．１０ポリアミド樹脂又は６．６ポリアミド樹脂等からなる共重合ポリアミド樹脂が挙げられる。
前記シラン変性エポキシ樹脂は、融着皮膜の耐熱性向上に寄与するために添加される樹脂であり、該樹脂中にはシリカ分を含有している。なお前記シラン変性エポキシ樹脂のアルコキシシランとしては3官能メトキシまたは４官能メトキシが好ましい。
前記絶縁皮膜としては、耐熱性を有する絶縁皮膜、例えばポリアミドイミド絶縁皮膜、ポリエステルイミド絶縁皮膜、またはポリイミド絶縁皮膜が好ましく用いられる。
前記耐熱融着皮膜はアルコールの塗布により膨潤，溶融し、乾燥後自己融着線同士を強固に固着するとともに、固着融着皮膜に耐熱性を付与しなければならない。そのためポリアミド樹脂の選定及び耐熱付与成分との組合せが重要となるが、本発明では、その組合せについて特に配慮したものである。
前記アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、変成アルコール、或いはこれらの混合溶剤が挙げられる。
なお、前記高融点ポリアミド樹脂と耐熱付与成分との配合組成を上記のように限定した理由は、この範囲外ではアルコール塗布による溶融性が悪くなり、またコイルにした後の耐熱性が低下してしまうので好ましくないためである。
前記シラン変性エポキシ樹脂は、融着皮膜の耐熱性向上に寄与するために添加される樹脂であり、該樹脂中にはシリカ分を含有している。なお前記シラン変性エポキシ樹脂のアルコキシシランとしては3官能メトキシまたは４官能メトキシが好ましい。
前記絶縁皮膜としては、耐熱性を有する絶縁皮膜、例えばポリアミドイミド絶縁皮膜、ポリエステルイミド絶縁皮膜、またはポリイミド絶縁皮膜が好ましく用いられる。
前記耐熱融着皮膜はアルコールの塗布により膨潤，溶融し、乾燥後自己融着線同士を強固に固着するとともに、固着融着皮膜に耐熱性を付与しなければならない。そのためポリアミド樹脂の選定及び耐熱付与成分との組合せが重要となるが、本発明では、その組合せについて特に配慮したものである。
前記アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、変成アルコール、或いはこれらの混合溶剤が挙げられる。
なお、前記高融点ポリアミド樹脂と耐熱付与成分との配合組成を上記のように限定した理由は、この範囲外ではアルコール塗布による溶融性が悪くなり、またコイルにした後の耐熱性が低下してしまうので好ましくないためである。
上記第１観点の耐熱自己融着線は、高融点ポリアミド樹脂を主成分とし、これにシラン変性エポキシ樹脂を添加した２成分からなる耐熱融着塗料を導体上に直接、または他の絶縁皮膜を介して塗布，焼付けることにより耐熱融着皮膜が形成される。この融着皮膜は、アルコールの塗布により膨潤，溶解すると、前記２成分の樹脂が一定の比率で溶解融着皮膜中に均一に分散する。そして、乾燥することにより溶解融着皮膜中のアルコールが蒸発し自己融着線同士が強固に接着され、耐熱性を有するコイル、例えば耐熱性ボイスコイルが得られる。このボイスコイルを更に加熱処理（使用中の発熱を含む）を行うことにより、シラン変性エポキシ樹脂のアルコキシシランに加水分解反応と脱水縮合反応が起こり、接着層にシリカが均一に分散して耐熱性に優れる皮膜を形成する。従って、シラン変性エポキシ樹脂は融着皮膜の耐熱性を付与する作用をする。
以上のように、本発明の耐熱自己融着線は優れた耐熱性が付与されるため、得られるコイルの耐熱性が高くなる。従って、高温かつ振動する環境下での使用に極めて好適となる。
以上のように、本発明の耐熱自己融着線は優れた耐熱性が付与されるため、得られるコイルの耐熱性が高くなる。従って、高温かつ振動する環境下での使用に極めて好適となる。
第２の観点として本発明は、前記エポキシ樹脂が液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、またシラン変性エポキシ樹脂は１０ｗｔ％〜６０ｗｔ％のシリカ分を含有することを特徴とする耐熱自己融着線にある。
上記第２観点の耐熱自己融着線では、前記エポキシ樹脂として液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、またシラン変性エポキシ樹脂は１０ｗｔ％〜６０ｗｔ％のシリカ分を含有するので、自己融着線にはより優れた耐熱性が付与されるため、得られるコイルの耐熱性がより高くなる。なお、シリカ分が１０wt％未満では耐熱性の付与に大きな効果が得られず、またシリカ分が６０wt％を超えても耐熱性の付与に更なる効果が得られないためである。
上記第２観点の耐熱自己融着線では、前記エポキシ樹脂として液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、またシラン変性エポキシ樹脂は１０ｗｔ％〜６０ｗｔ％のシリカ分を含有するので、自己融着線にはより優れた耐熱性が付与されるため、得られるコイルの耐熱性がより高くなる。なお、シリカ分が１０wt％未満では耐熱性の付与に大きな効果が得られず、またシリカ分が６０wt％を超えても耐熱性の付与に更なる効果が得られないためである。
第３の観点として本発明は、前記耐熱自己融着線を、アルコールを用いて巻き筒に巻線したことを特徴とするスピーカー用耐熱性ボイスコイル（以下、耐熱ボイスコイルと略記する）にある。
前記巻き筒としては、耐熱性を有する巻き筒が好ましく、例えばアルミ箔、ポリイミド樹脂フィルム等が用いられる。
上記第３観点の耐熱ボイスコイルでは、前記耐熱自己融着線を、アルコールを用いて巻き筒に巻線しているため、ボイスコイルの接着力と耐熱性が大幅に向上し、ボイスコイルへの熱と振動による負荷が大きくなった場合にも使用することができる。従って、高出力のスピーカーに用いられるボイスコイルとしても極めて好適となる。
前記巻き筒としては、耐熱性を有する巻き筒が好ましく、例えばアルミ箔、ポリイミド樹脂フィルム等が用いられる。
上記第３観点の耐熱ボイスコイルでは、前記耐熱自己融着線を、アルコールを用いて巻き筒に巻線しているため、ボイスコイルの接着力と耐熱性が大幅に向上し、ボイスコイルへの熱と振動による負荷が大きくなった場合にも使用することができる。従って、高出力のスピーカーに用いられるボイスコイルとしても極めて好適となる。
本発明の耐熱自己融着線は、融着皮膜のアルコール可溶性が極めて優れており、また接着特性に優れているのでコイルの製造を効率よく行うことが可能である。またコイルに巻線後、加熱処理をする、或はコイル使用中の発熱により、優れた接着力と耐熱性が付与されるため、コイルの耐熱性が極めて高くなり、高温環境下での使用に耐えられるので、耐熱ボイスコイル用の自己融着線として極めて好適となる。
また本発明の耐熱ボイスコイルは、本発明の耐熱自己融着線を用い、アルコールを用いて巻き筒に巻線したものであるので、高温環境下、例えば２００℃〜２５０℃の高温下においても自己融着線がほつれず、ボイスコイルの形状を保持することが可能となり、高出力のボイスコイルとしても極めて好適となる。
従って、本発明は産業に寄与する効果が極めて大である。
また本発明の耐熱ボイスコイルは、本発明の耐熱自己融着線を用い、アルコールを用いて巻き筒に巻線したものであるので、高温環境下、例えば２００℃〜２５０℃の高温下においても自己融着線がほつれず、ボイスコイルの形状を保持することが可能となり、高出力のボイスコイルとしても極めて好適となる。
従って、本発明は産業に寄与する効果が極めて大である。
以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は本発明の耐熱自己融着線の１実施形態（実施例）を示す断面図である。図２は本発明の耐熱自己融着線の耐熱接着力試験結果（ヘリカルコイル法）を示すグラフ図である（比較例の自己融着線も示す）。図３は試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）を示す略図であり、同図（ａ）は斜視図、また同図（ｂ）は断面図である。図４は試験用ボイスコイルからせん断温度試験片を作製する最初の状態を示す略図であり、同図（ａ）は切断箇所を示したコイルの斜視図、また同図（ｂ）は切断箇所の断面図である。図５はせん断温度試験片の形状を示す斜視図である。図６は試験用ボイスコイルのせん断温度の測定方法を示す略図である。
これらの図において、１は導体（銅線）、２は絶縁皮膜、３は耐熱融着皮膜（融着皮膜）、５は耐熱自己融着線（自己融着線）、５ａはコイル１層目（耐熱自己融着線）、５ｂはコイル２層目（耐熱自己融着線）、５ａｂはコイル１層目，２層目重なり部分（耐熱自己融着線）、１０は巻き筒、２０は試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）（ボイスコイル）、２０’はせん断温度試験片、またｗは荷重である。
図１は本発明の耐熱自己融着線の１実施形態（実施例）を示す断面図である。図２は本発明の耐熱自己融着線の耐熱接着力試験結果（ヘリカルコイル法）を示すグラフ図である（比較例の自己融着線も示す）。図３は試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）を示す略図であり、同図（ａ）は斜視図、また同図（ｂ）は断面図である。図４は試験用ボイスコイルからせん断温度試験片を作製する最初の状態を示す略図であり、同図（ａ）は切断箇所を示したコイルの斜視図、また同図（ｂ）は切断箇所の断面図である。図５はせん断温度試験片の形状を示す斜視図である。図６は試験用ボイスコイルのせん断温度の測定方法を示す略図である。
これらの図において、１は導体（銅線）、２は絶縁皮膜、３は耐熱融着皮膜（融着皮膜）、５は耐熱自己融着線（自己融着線）、５ａはコイル１層目（耐熱自己融着線）、５ｂはコイル２層目（耐熱自己融着線）、５ａｂはコイル１層目，２層目重なり部分（耐熱自己融着線）、１０は巻き筒、２０は試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）（ボイスコイル）、２０’はせん断温度試験片、またｗは荷重である。
本発明の耐熱自己融着線および耐熱ボイスコイルの実施形態について融着塗料の調製から順を追って説明する。なお比較例についても同時に説明する。
（１）耐熱自己融着線用融着塗料（融着塗料）の調製
融着塗料の調製について表１を用いて説明する。なお表１は実施例１〜５の耐熱自己融着線および比較例１、２の自己融着線に用いる融着塗料の配合組成表である。
（１）耐熱自己融着線用融着塗料（融着塗料）の調製
融着塗料の調製について表１を用いて説明する。なお表１は実施例１〜５の耐熱自己融着線および比較例１、２の自己融着線に用いる融着塗料の配合組成表である。
―実施調製例１―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂として、Ｕｌｔｒａｍｉｄ １Ｃ（独国Ｂａｓｆ社商品名：融点１７０〜１８０℃）を８０．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２（荒川化学工業社商品名）を７０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱自己融着線用融着塗料（以下、耐熱融着塗料と略記する）を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂として、Ｕｌｔｒａｍｉｄ １Ｃ（独国Ｂａｓｆ社商品名：融点１７０〜１８０℃）を８０．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２（荒川化学工業社商品名）を７０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱自己融着線用融着塗料（以下、耐熱融着塗料と略記する）を調製した。
―実施調製例２―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを８５．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を６５．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを８５．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を６５．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
―実施調製例３―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを９０．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を６０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを９０．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を６０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
―実施調製例４―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを９５．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を５５．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを９５．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を５５．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
―実施調製例５―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを１００．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を５０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
前記高融点ポリアミド樹脂としては、ＭＸ１１７８（アトフィナジャパン社商品名：融点１８０〜１９０℃）を用いることもできる。またシラン変性エポキシ樹脂としては、コンポセランＥ２０１（荒川化学工業社商品名）を用いることもできる。なお、前記コンポセランＥ１０２はシラン変性エポキシ樹脂中に３５wt％のシリカ分を含有している。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分の高融点ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを１００．０ｇ、シラン変性エポキシ樹脂としてコンポセランＥ１０２を５０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の耐熱融着塗料を調製した。
前記高融点ポリアミド樹脂としては、ＭＸ１１７８（アトフィナジャパン社商品名：融点１８０〜１９０℃）を用いることもできる。またシラン変性エポキシ樹脂としては、コンポセランＥ２０１（荒川化学工業社商品名）を用いることもできる。なお、前記コンポセランＥ１０２はシラン変性エポキシ樹脂中に３５wt％のシリカ分を含有している。
―比較調製例１―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分のアルコール可溶性ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを８０．０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としてエピコート１００７を７０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の融着塗料を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分のアルコール可溶性ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを８０．０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としてエピコート１００７を７０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の融着塗料を調製した。
―比較調製例２―
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分のアルコール可溶性ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを１００．０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としてエピコート１００７を５０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の融着塗料を調製した。
撹拌機、温度計及び冷却管をつけた２０００ｍｌのセパラブル丸底フラスコに、表１の配合組成表に従って、主成分のアルコール可溶性ポリアミド樹脂としてＵｌｔｒａｍｉｄ １Ｃを１００．０ｇ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としてエピコート１００７を５０．０ｇ、有機溶剤としてクレゾール／キシロール＝１／１混合溶剤（以下混合溶剤という）を８５０ｇ入れ、６０〜８０℃の温度で３時間加熱撹拌して樹脂を溶解した後、この溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の融着塗料を調製した。
（２）耐熱自己融着線（自己融着線）の製造
本発明の耐熱自己融着線の製造について図１を用いて説明する。また、比較例の自己融着線の製造についても説明する。
本発明の耐熱自己融着線の製造について図１を用いて説明する。また、比較例の自己融着線の製造についても説明する。
導体径０．２００ｍｍの銅線（１）にポリアミドイミド絶縁塗料を外径が０．２２０ｍｍとなるように塗布，焼付けして絶縁皮膜（２）を設けた絶縁導体上に、前記実施調製例１により得られた融着塗料を、ダイスを用いて５回掛けで塗布，焼付し、皮膜厚が０．００５ｍｍの耐熱融着皮膜（３）を設けて実施例１の耐熱自己融着線（５）を製造した。なお、前記融着皮膜（３）の焼付後、皮膜の表面に流動パラフィンを塗布してからボビンに巻き取った。また前記融着皮膜（３）の焼付は２．５ｍ長の横型電気炉を用い、炉温２６０℃（入口側）／３００℃（出口側），線速４０ｍ／ｍｉｎで行った。
前記実施調製例２により得られた融着塗料を用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの耐熱融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして実施例２の耐熱自己融着線（５）を製造した。
前記実施調製例３により得られた融着塗料を用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの耐熱融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして実施例３の耐熱自己融着線（５）を製造した。
前記実施調製例４により得られた融着塗料を用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの耐熱融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして実施例４の耐熱自己融着線（５）を製造した。
前記実施調製例５により得られた融着塗料を用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの耐熱融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして実施例５の耐熱自己融着線（５）を製造した。
−比較例１、２−
比較例１、２の自己融着線の製造について説明する。
上記比較調製例１、２により得られた融着塗料をそれぞれ用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして比較例１、２の自己融着線（５）を製造した。
比較例１、２の自己融着線の製造について説明する。
上記比較調製例１、２により得られた融着塗料をそれぞれ用いて皮膜厚が０．００５ｍｍの融着皮膜（３）を設ける以外は上記実施例１と同様にして比較例１、２の自己融着線（５）を製造した。
―耐熱自己融着線（自己融着線）の特性試験―
（イ）一般特性試験
上記により得られた実施例１〜５の耐熱自己融着線、および比較例１、２の自己融着線について一般特性試験を行った。その結果を下記表２に示す。
表２の試験結果から明らかなように、本発明の耐熱自己融着線はピンホール等の一般特性が良好であった。また表には記載しなかったが、本発明の自己融着線の耐熱融着皮膜はアルコール可溶性が極めて優れていた。
（イ）一般特性試験
上記により得られた実施例１〜５の耐熱自己融着線、および比較例１、２の自己融着線について一般特性試験を行った。その結果を下記表２に示す。
表２の試験結果から明らかなように、本発明の耐熱自己融着線はピンホール等の一般特性が良好であった。また表には記載しなかったが、本発明の自己融着線の耐熱融着皮膜はアルコール可溶性が極めて優れていた。
（ロ）耐熱接着力試験（ヘリカルコイル法）
上記により得られた実施例１〜５の耐熱自己融着線、および比較例１、２の自己融着線より試験線を採取し、マンドレル（巻き付け棒）として、導体径の１０倍径の２．０ｍｍΦのものを用い、このマンドレルに２０ターン巻きつけてヘリカルコイルとした。次に、このヘリカルコイルをメタノール中に1秒間浸漬して取り出し、常温で３０分乾燥してコイルを接着させて試験コイルを作製した。次に、これらの試験コイルを４０℃〜１４０℃の範囲で２０℃間隔に保った恒温槽中に各３分間保持し、耐熱接着力を測定した。なお２０℃については常温で測定した。その結果を下記表３に示す。またこの表３をグラフ化したものを図２に示す。
この試験結果から明らかなように、本発明の自己融着線は１４０℃まで殆んど接着力が低下せず、また６０℃以上の温度において比較例の自己融着線よりも接着力が高いので耐熱接着力が優れていることが分かる。
上記により得られた実施例１〜５の耐熱自己融着線、および比較例１、２の自己融着線より試験線を採取し、マンドレル（巻き付け棒）として、導体径の１０倍径の２．０ｍｍΦのものを用い、このマンドレルに２０ターン巻きつけてヘリカルコイルとした。次に、このヘリカルコイルをメタノール中に1秒間浸漬して取り出し、常温で３０分乾燥してコイルを接着させて試験コイルを作製した。次に、これらの試験コイルを４０℃〜１４０℃の範囲で２０℃間隔に保った恒温槽中に各３分間保持し、耐熱接着力を測定した。なお２０℃については常温で測定した。その結果を下記表３に示す。またこの表３をグラフ化したものを図２に示す。
この試験結果から明らかなように、本発明の自己融着線は１４０℃まで殆んど接着力が低下せず、また６０℃以上の温度において比較例の自己融着線よりも接着力が高いので耐熱接着力が優れていることが分かる。
―ボイスコイルのせん断温度試験―
ボイスコイルのせん断温度試験として、前記各実施例の耐熱自己融着線および比較例の自己融着線から試験用のボイスコイルを作製し、次いでせん断温度試験片を作製してせん断温度の測定を行った。試験用ボイスコイルの作製からせん断温度の測定迄について図３〜６を用いて説明する。なお、本せん断温度試験は当社独自の試験方法である。
ボイスコイルのせん断温度試験として、前記各実施例の耐熱自己融着線および比較例の自己融着線から試験用のボイスコイルを作製し、次いでせん断温度試験片を作製してせん断温度の測定を行った。試験用ボイスコイルの作製からせん断温度の測定迄について図３〜６を用いて説明する。なお、本せん断温度試験は当社独自の試験方法である。
（イ）試験用ボイスコイルの作製
先ず、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ポリイミド樹脂フィルムのカプトン（商品名）からなる２０mmΦの巻き筒（１０）を自動巻線機の巻線治具に円筒状に取り付け（図示せず）、この巻き筒（１０）に前記実施例１〜５の耐熱自己融着線（５）および比較例１、２の自己融着線にメタノールを塗布し、該融着線の融着皮膜を膨潤、溶解させながら回転数５００ｒｐｍで整列に１層目を９ターン、２層目を８ターンに密巻きした。巻線後、常温にて３０分乾燥させ、実施例６〜１０および比較例３、４の試験用ボイスコイル（２０）を作製した。
先ず、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ポリイミド樹脂フィルムのカプトン（商品名）からなる２０mmΦの巻き筒（１０）を自動巻線機の巻線治具に円筒状に取り付け（図示せず）、この巻き筒（１０）に前記実施例１〜５の耐熱自己融着線（５）および比較例１、２の自己融着線にメタノールを塗布し、該融着線の融着皮膜を膨潤、溶解させながら回転数５００ｒｐｍで整列に１層目を９ターン、２層目を８ターンに密巻きした。巻線後、常温にて３０分乾燥させ、実施例６〜１０および比較例３、４の試験用ボイスコイル（２０）を作製した。
（ロ）せん断温度試験片の作製
上記各試験用ボイスコイル（２０）を図４（ａ）に示す様にｃ−ｃ部で切断し、開いて平状にした。なお、この切断面は同図（ｂ）に示す様になる。次いでコイル１層目（５ａ）とコイル２層目（５ｂ）の重なり部分（５ａｂ）の長さが１ｃｍになるように１層目と２層目の不要部分をそれぞれ剥ぎ取り、図５に示す様なせん断温度試験片（２０’）を作製した。なお１層目（５ａ）は巻き筒（１０）に付けたままとした。
上記各試験用ボイスコイル（２０）を図４（ａ）に示す様にｃ−ｃ部で切断し、開いて平状にした。なお、この切断面は同図（ｂ）に示す様になる。次いでコイル１層目（５ａ）とコイル２層目（５ｂ）の重なり部分（５ａｂ）の長さが１ｃｍになるように１層目と２層目の不要部分をそれぞれ剥ぎ取り、図５に示す様なせん断温度試験片（２０’）を作製した。なお１層目（５ａ）は巻き筒（１０）に付けたままとした。
（ハ）せん断温度の測定
上記各せん断温度試験片（２０’）を、図６に示す様に恒温槽（図示せず）中にて１ｋｇの荷重（ｗ）を加えた状態で吊り下げ、１０℃／ｍｉｎの昇温を行ない、重なり部分（５ａｂ）がせん断する温度を測定した。その結果を下記表４に示す。
表４の試験結果から明らかなように、本発明の耐熱自己融着線を用いたボイスコイルはせん断温度が２００℃以上と高く、耐熱特性が極めて優れていることが分かる。
上記各せん断温度試験片（２０’）を、図６に示す様に恒温槽（図示せず）中にて１ｋｇの荷重（ｗ）を加えた状態で吊り下げ、１０℃／ｍｉｎの昇温を行ない、重なり部分（５ａｂ）がせん断する温度を測定した。その結果を下記表４に示す。
表４の試験結果から明らかなように、本発明の耐熱自己融着線を用いたボイスコイルはせん断温度が２００℃以上と高く、耐熱特性が極めて優れていることが分かる。
本発明の耐熱自己融着線は、融着皮膜のアルコール可溶性が極めて優れており、また接着特性に優れているのでコイルの製造を効率よく行うことが可能である。またコイルに巻線後、熱処理をする、またはコイル使用中の発熱により優れた耐熱性が付与されるため、コイルの耐熱性が極めて高くなり、高温環境下での使用に耐えられるので、耐熱ボイスコイルの他、偏向ヨーク、モーターコイル等の電気機器用コイルの自己融着線として好適に使用できる。
また本発明の耐熱ボイスコイルは、本発明の耐熱自己融着線を用い、アルコールを用いて巻き筒に巻線した後、熱処理をする、コイル使用中の発熱によりコイルの接着力と耐熱性を向上させることが可能なので、コイルの耐熱性が極めて高く、高温環境下での使用に耐えられ、高出力のボイスコイルとして好適に使用できる。
また本発明の耐熱ボイスコイルは、本発明の耐熱自己融着線を用い、アルコールを用いて巻き筒に巻線した後、熱処理をする、コイル使用中の発熱によりコイルの接着力と耐熱性を向上させることが可能なので、コイルの耐熱性が極めて高く、高温環境下での使用に耐えられ、高出力のボイスコイルとして好適に使用できる。
１ 導体（銅線）
２ 絶縁皮膜
３ 耐熱融着皮膜（融着皮膜）
５ 耐熱自己融着線（自己融着線）
５ａ コイル１層目（耐熱自己融着線）
５ｂ コイル２層目（耐熱自己融着線）
５ａｂ コイル１層目，２層目重なり部分（耐熱自己融着線）
１０ 巻き筒
２０ 試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）（ボイスコイル）
２０’ せん断温度試験片
ｗ 荷重
２ 絶縁皮膜
３ 耐熱融着皮膜（融着皮膜）
５ 耐熱自己融着線（自己融着線）
５ａ コイル１層目（耐熱自己融着線）
５ｂ コイル２層目（耐熱自己融着線）
５ａｂ コイル１層目，２層目重なり部分（耐熱自己融着線）
１０ 巻き筒
２０ 試験用ボイスコイル（耐熱ボイスコイル）（ボイスコイル）
２０’ せん断温度試験片
ｗ 荷重
Claims (6)
- 融点が１５５℃を超え、２００℃以下の高融点アルコール可溶性ポリアミド樹脂８０〜１００重量部に、エポキシ樹脂のエポキシ基を残し位置選択的にアルコキシシランを化学結合させたシラン変性エポキシ樹脂５０〜７０重量部を添加し、これを有機溶剤に溶解した耐熱融着塗料を導体上に直接、または他の絶縁皮膜を介して塗布，焼付け、アルコール可溶性で耐熱性を有する融着皮膜を設けたことを特徴とするスピーカー用耐熱性ボイスコイルに用いる耐熱自己融着線。
- 前記エポキシ樹脂が液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、またシラン変性エポキシ樹脂は２０ｗｔ％〜５０ｗｔ％のシリカ分を含有することを特徴とする請求項１記載の耐熱自己融着線。
- 前記高融点アルコール可溶性ポリアミド樹脂が、６．１０ポリアミド樹脂又は６．６ポリアミド樹脂等からなる共重合ポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐熱自己融着線。
- 前記アルコキシシランとして３官能メトキシシランまたは４官能メトキシシランを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱自己融着線。
- 前記絶縁皮膜として、ポリアミドイミド絶縁皮膜、ポリエステルイミド絶縁皮膜、またはポリイミド絶縁皮膜を用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐熱自己融着線。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の耐熱自己融着線を、アルコール系溶剤を用いて巻き筒に巻線したことを特徴とするスピーカー用耐熱性ボイスコイル。
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