JPH07161239A - 自己融着性マグネットワイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱風を線材に吹き付け、融着皮膜を溶融接着
させることにより自己支持型コイルを得る熱風接着型自
己融着性マグネットワイヤにおいて、融着皮膜自体に離
型性を付与することにより、良好なコイルの離型性が得
られる自己融着性マグネットワイヤを提供する。 【構成】 塗膜形成機能を有する多成分共重合ポリアミ
ド樹脂 100重量部に、フェノール樹脂５〜３０重量部、
分子量 900〜2000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５〜３０重量部、分子量1000〜18
00のノボラック型エポキシ樹脂５〜１５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
して塗布焼付け自己融着性マグネットワイヤとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自己支持型コイルを得る
のに好適な自己融着性マグネットワイヤに関し、更に詳
しくはコイル巻線の際、巻型からの離型性に優れた熱風
接着型自己融着性マグネットワイヤに関するものであ
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マグネットワイヤは、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り、複雑な形状の
コイル巻線に広く利用されている。一般に、熱風等によ
る加熱により融着皮膜を溶融接着させる熱風接着型自己
融着性マグネットワイヤにあっては、線材に吹き付ける
熱風温度には制限があるため、塗布焼付される融着塗料
は熱軟化温度が100 〜150 ℃程度の低融点樹脂を主成分
とする融着塗料が使用される。特に、熱風接着型自己融
着性マグネットワイヤを高速コイル巻線に適用する場
合、その融着皮膜は低温で溶融し、且つ樹脂の流れのよ
いものであることが望ましいが、コイルの耐熱性を低下
させないため、高融点樹脂を主成分とする融着塗料を用
いることもある。

【０００３】自己融着性マグネットワイヤの融着皮膜
は、接着性については多くの改善が図られているが、巻
型からのコイルの離型性については不十分な点が多い。
そのため、融着塗料中に離型剤を添加したり、融着塗料
の塗布焼付け後皮膜の表面に離型剤を塗布することによ
り、巻型からの離型性を向上せしめようとしている。前
者の添加型離型剤としては、塗料との相溶性の良い高級
脂肪酸エステルが、後者の塗布型離型剤としては、流動
パラフィンもしくは固形パラフィン又はワックス等を有
機溶剤に溶解又は分散させた溶液が用いられる。しか
し、これらの材料の本来の使用目的は、マグネットワイ
ヤの巻線性を高める滑剤として用いるものであり、離型
剤としての効果は乏しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】離型剤として前者の添
加型離型剤を用いた場合、高級脂肪酸エステルの沸点が
融着塗料の溶剤であるクレゾールに近いため、塗料の焼
付け時に揮散し、場合によっては皮膜中にほとんど残存
しないようになり滑性及び離型性の付与効果を失いやす
く、またこの材料は化学的構造の違いから塗料との相溶
性或は分散性が悪く添加量が限定されるという問題があ
った。また後者の塗布型離型剤の場合は、塗料の焼付け
後に塗布するため、離型剤の塗布工程を必要とし、また
表面に均一に塗布することが難しく、安定した滑性及び
離型性が得られないという問題があった。従って、従来
の離型剤を用いた熱風接着型自己融着性マグネットワイ
ヤにおいては、コイルの巻線後、巻型からの離型性の面
で満足な結果は期待できなかった。

【０００５】更に、前記従来の離型剤を用いても、離型
性が不十分な場合は巻型にコイルが接着しやすく、この
ようなときは巻線機を停止して接着したコイルを取り除
く必要があった。また巻型に融着層の樹脂（以下融着樹
脂という）も付着しやすくなり、このような場合には付
着した融着樹脂の影響によりコイルの整列性が低下する
ので、定期的に巻型を磨き、シリコン等，巻型用の離型
剤を塗布する必要があった。このため、コイル巻線の自
動化，高速化の障害となり生産効率が悪かった。また前
記巻型用離型剤の使用は、次工程でプリント基板にコイ
ルを貼り合わせる様な場合、その接着強度を低下させ、
接着の信頼性を著しく阻害させるという問題があった。

【０００６】本発明は上記従来技術が有する問題点を解
決するために為されたものであり、熱風を線材に吹き付
け、融着皮膜を溶融接着させることにより自己支持型コ
イルを得る熱風接着型自己融着性マグネットワイヤにお
いて、特定の離型剤を用いず、融着皮膜自体に離型性を
付与することにより、良好なコイルの離型性が得られる
自己融着性マグネットワイヤを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【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多成分共重合ポリア
ミド樹脂（以下共重合ポリアミド樹脂という） 100重量
部に、フェノール樹脂５〜３０重量部、分子量 900〜20
00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系エポキシ樹脂という）
５〜３０重量部、分子量1000〜1800のノボラック型エポ
キシ樹脂５〜１５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自己
融着性マグネットワイヤにある。

【０００８】また前記融着塗料は前記共重合ポリアミド
樹脂とフェノール樹脂を有機溶剤に溶解させたＡ液、前
記ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解さ
せたＢ液、前記ノボラック型エポキシ樹脂を有機溶剤に
溶解させたＣ液を個別に調製しＡ液にＢ液，Ｃ液及びア
ミン系硬化剤を添加し、混合した融着塗料にあり、更に
前記融着塗料の塗布焼付は半硬化状態とした自己融着性
マグネットワイヤにある。

【０００９】本発明の融着皮膜の主成分である共重合ポ
リアミド樹脂は、溶融温度が 100〜160℃、平均分子量
が３万〜１０万の範囲で非晶性の分子構造を有するポリ
アミド樹脂であり、具体例としてはダイアミドＴ４５
１，同Ｎ１９０１（ダイセル・ヒュルス社商品名），プ
ラタボンドＭ１２７６，同Ｍ１４１１，同Ｍ１４２２Ｆ
（日本リルサン社商品名）等のナイロン１２を主成分と
した多成分共重合ポリアミド樹脂が挙げられる。これら
の共重合ポリアミド樹脂は、各成分の組合せにより任意
に異なる溶融温度が得られ、接着性も優れている。

【００１０】フェノール樹脂は、融着塗料の粘度及び融
着皮膜の流れ調整剤として不可欠であり、融着皮膜の速
乾性，耐久性，耐薬品性を向上させる。このフェノール
樹脂の具体例としてはヒタノール１１３３，同１１４０
（日立化成社商品名）等のアルキルフェノール樹脂を挙
げることができる。

【００１１】ビスフェノールＡ系ジグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂は架橋調整剤として添加するものであ
り、具体例としてはエポトートＹＤ−０１１，同ＹＤ−
０１４，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）等が挙げられる。なお、分子量を 9
00〜2000に限定した理由は、分子量が 900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
化させるためであり、また分子量が2000を超えると多成
分共重合ポリアミド樹脂との相溶性を低下させるためで
ある。

【００１２】ノボラック型エポキシ樹脂は、アミン系硬
化剤と反応することにより皮膜に離型性および耐熱性を
付与する成分であり、熱風吹付け方式による巻線では接
着性を考慮すると分子量1000〜1800の範囲内が望まし
い。具体例としてはエポトートＹＤＣＮ２２０Ｍ，同Ｙ
ＤＣＮ２２０Ｈ，同ＹＤＣＮ２２０ＨＨ（東都化成社商
品名），ＥＣＮ１２７３，ＥＣＮ１２８０，ＥＣＮ１２
９９（日本チバガイギー社商品名）等を挙げることがで
きる。

【００１３】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ＣＴ
Ｕ−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。

【００１４】前記共重合ポリアミド樹脂100 重量部に対
するフェノール樹脂の添加量を５〜３０重量部，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の添
加量を５〜３０重量部，ノボラック型エポキシ樹脂の添
加量を５〜１５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。

【００１５】

【作用】本発明において用いられる融着塗料は、共重合
ポリアミド樹脂を主成分とし、これにフェノール樹脂、
ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキ
シ樹脂及びアミン系硬化剤を添加し、これを有機溶剤に
溶解した塗料であり、室温においても相溶性が優れ、透
明で安定した融着塗料となる。また融着塗料の調製時Ａ
液，Ｂ液及びＣ液を個別に調製してから混合することに
より、塗料調製時のエポキシ樹脂とアミン系硬化剤の反
応が抑えられ、自己融着性マグネットワイヤの製造時に
半硬化状態に塗布焼付ける際の条件が広くなる。

【００１６】本発明の融着塗料は導体上に直接又は他の
絶縁皮膜を介して塗布焼付けられると、高分子鎖の多成
分共重合ポリアミド樹脂のマトリックス中に低分子鎖の
フェノール樹脂、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が均一に混合した溶液から溶
剤が揮散するとともに、該両エポキシ樹脂のエポキシ基
がアミン系硬化剤と反応することにより、部分的に分子
間架橋構造を形成した融着皮膜となる。なおこの際、エ
ポキシ樹脂とアミン系硬化剤の反応が進み過ぎると、融
着樹脂は溶融しにくくなり接着性が低下する。したがっ
て、融着皮膜の焼付けを半硬化状態とすることにより、
エポキシ樹脂とアミン系硬化剤の反応が抑えられ、接着
性は低下しない。

【００１７】そして、次のコイル巻線工程における熱風
による線間の融着時には、更に前記の反応が進むことに
より融着樹脂の架橋密度が増大し、融着皮膜の耐熱性が
向上する。また、加熱溶融した融着樹脂の熱硬化反応即
ち架橋反応の進行による官能基の減少、半固体状から固
体への変化及び融着樹脂の熱収縮により離型効果も向上
する。

【００１８】融着皮膜に離型性を付与するには、多成分
共重合ポリアミド樹脂に比較的分子量が大きく無極性あ
るいは極性基の少ない樹脂を添加する方法もある。しか
しこの場合には、主成分の多成分共重合ポリアミド樹脂
との相溶性に問題があり、融着塗料の安定性が悪く、ま
たコイル巻線工程の熱風による線間の融着時において融
着樹脂の流れを阻害するため十分な接着が得られない。
これに対し、本発明に用いるビスフェノールＡ系エポキ
シ樹脂及びノボラック型エポキシ樹脂は、主成分の多成
分共重合ポリアミド樹脂との相溶性が良好であり、且つ
半硬化状態に焼付けた融着皮膜は、コイル巻線工程の熱
風により容易に溶融するとともに熱硬化反応を起こすた
め十分な接着力と離型効果が得られる。

【００１９】前記共重合ポリアミド樹脂は、各成分の組
合せにより異なる溶融温度が得られ、更に添加するエポ
キシ樹脂の種類と添加量によって分子間架橋密度の大小
を制御できるので、溶融温度即ちコイル巻線時の熱風温
度を任意に調整した融着皮膜を得ることが可能である。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の内容を実施例で示す。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の融着塗料の配合組成表、表２
は自己融着性マグネットワイヤの特性表、また表３はコ
イルの整列率及び巻型からの離型性を示す表である。

【００２１】実施例１ 攪拌機，温度計及び冷却管を付けた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ダイアミ
ドＴ４５１（多成分共重合ポリアミド樹脂） 100ｇ、ヒ
タノール１１３３（フェノール樹脂）３０ｇ及び有機溶
剤としてクレゾール／キシレン＝１／１混合溶剤（以下
混合溶剤という） 737ｇを入れ６０〜８０℃の温度で３
時間加熱攪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％の溶液Ａ（以下Ａ液という）を調製
した。

【００２２】また前記と同様のセパラブル丸底フラスコ
にエポトートＹＤ−０１１（ビスフェノールＡ系エポキ
シ樹脂） 125ｇ及び混合溶剤 708ｇを入れ、６０〜８０
℃の温度で２時間加熱攪拌し、樹脂を溶解した後、この
溶液を室温迄冷却し、濃度１５％の溶液Ｂ（以下Ｂ液と
いう）を調製した。なお、このＢ液は実施例１〜６及び
比較例２で用いるものを一括して調製したものである。

【００２３】また前記と同様のセパラブル丸底フラスコ
にエポトートＹＤＣＮ２２０Ｍ（ノボラック型エポキシ
樹脂）３０ｇ及び混合溶剤 170ｇを入れ、６０〜８０℃
の温度で２時間加熱攪拌し、樹脂を溶解した後、この溶
液を室温迄冷却し、濃度１５％の溶液Ｃ（以下Ｃ液とい
う）を調製した。なお、このＣ液は実施例１〜６で用い
るものを一括して調製したものである。

【００２４】次いで前記Ａ液に表１の配合組成表に基づ
いてＢ液33.3ｇ，Ｃ液33.3ｇ及びデラミンＣＴＵ−１０
０（アミン系硬化剤）２ｇを添加し、常温で１時間攪拌
して実施例１の融着塗料を調製した。なお、この際、融
着塗料の濃度が１５％となるよう、濃度調整用として混
合溶剤11.4ｇを添加した。

【００２５】実施例２〜６ 表１の配合組成表に基づき、その他は実施例１と同様に
して実施例２〜６の融着塗料を調製した。

【００２６】比較例１，２ 表１の配合組成表に基づき、その他は実施例１と同様に
して比較例１，２の融着塗料を調製した。

【００２７】

【表１】

【００２８】自己融着性マグネットワイヤの製造 前記実施例１〜６，比較例１，２、計８種類の融着塗料
を、導体径 0.300mm、絶縁外径 0.310mmのポリウレタン
絶縁電線にダイスを用い、４回掛で塗布焼付けし、仕上
外径 0.320mmの自己融着性マグネットワイヤを製造し
た。このワイヤの製造に用いた焼付炉は 2.5ｍ長の横型
焼付炉を用い、炉温 300℃, 線速 35m／min の焼付条件
で製造した。なお、融着皮膜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取ったが、この流
動パラフィンの塗布の目的は皮膜に滑性を付与するため
である。

【００２９】特性試験 前記により得られた実施例１〜６，比較例１，２の自己
融着性マグネットワイヤについてＪＩＳ Ｃ 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
基づいて特性試験を行った。その結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】 上記表２より明らかなように本発明実施例１〜６の自己
融着性マグネットワイヤは一般特性，接着性が良好なこ
とがわかる。

【００３１】コイルの巻線及び試験 単軸型全自動巻線機を使用し、前記実施例１〜６及び比
較例１，２の自己融着性マグネットワイヤに 200℃の熱
風を吹き付けながら回転数1600r.p.m でフラットコイル
の巻線を行った。各例についてフラットコイルを1000個
巻線し、コイルの整列率及び巻型からの離型性の試験を
行った。その結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明の熱風接着型自己融着性マグネッ
トワイヤは、表３に示す特性より明らかなように、従来
の熱風接着型自己融着性マグネットワイヤでは得られな
い優れた離型性を有し、且つ融着樹脂の付着による巻型
の汚れがないため、コイルの整列率は高く巻線性が極め
て良好で安定している。従って、整列巻線の高速化が可
能であると同時に、定期的に行っていた巻型の洗浄や離
型処理の必要がなく、巻線の自動化が可能となり、コイ
ル製造の生産性が大幅に向上するので産業に寄与すると
ころ極めて大である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 3/30 Ｎ 9059−5Ｇ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗膜形成機能を有する多成分共重合ポリ
   アミド樹脂 100重量部に、フェノール樹脂５〜３０重量
   部、分子量 900〜2000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５〜３０重量部、分子量1000
   〜1800のノボラック型エポキシ樹脂５〜１５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自己融着性マグ
   ネットワイヤ。
2. 【請求項２】 前記融着塗料は前記ポリアミド樹脂とフ
   ェノール樹脂を有機溶剤に溶解させたＡ液、前記ビスフ
   ェノールＡ系エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解させたＢ
   液、前記ノボラック型エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解さ
   せたＣ液を個別に調製し、Ａ液にＢ液，Ｃ液及びアミン
   系硬化剤を添加し、混合した融着塗料であることを特徴
   とする請求項１記載の自己融着性マグネットワイヤ。
3. 【請求項３】 前記融着塗料の塗布焼付は半硬化状態と
   したことを特徴とする請求項１または２記載の自己融着
   性マグネットワイヤ。