JPH07220530A - 自己潤滑性絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面部の絶縁層自体が滑り性を有する自己潤
滑性絶縁電線として、非常に優れた滑り性を発揮し、耐
熱性等の本来の電線特性を充分に保持し、絶縁層形成用
の絶縁塗料の安定性が良いものを提供する。 【構成】 導体上に直接に又は他の絶縁層を介して、ポ
リアルキレングリコール又は／及びその誘導体を含む絶
縁塗料を塗布、焼付けてなる絶縁層が形成された自己潤
滑性絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面に形成された絶縁
層自体が良好な滑り性を有する自己潤滑性絶縁電線に関
する。

【０００２】

【従来技術とその課題】一般に、絶縁電線はその製造及
び加工時に加わる負荷によって絶縁層の損傷や断線を生
じ易い。この負荷を軽減するには絶縁電線の表面の滑り
性を高めて摩擦抵抗を低下させることが有効であるた
め、当初は、滑り性を高める手段として、絶縁層の表面
に潤滑油，パラフィン類，ワックス等の滑性成分を塗布
する方法、ナイロンやポリエチレンの如き摩擦係数の低
い樹脂からなる上塗り層を設ける方法、上記潤滑成分を
絶縁層中に含有させる方法等が採用されていた。

【０００３】しかるに、近年においては、製造及び加工
工程全体の高速化と空間効率の向上を目的として、巻線
速度並びに占有率つまり一定空間内に配位させる電線量
をますます大きくする傾向にあり、これに伴って必然的
に絶縁電線に加わる負荷が増大することになり、前記手
段では最早対処し得なくなっている。

【０００４】そこで、最近では、前記に代わる手段とし
て、絶縁層中にポリエチレン，フッ素系樹脂，シリコー
ン系樹脂等の粉末を配合する方法が登場し、特にコスト
的に有利なポリエチレン粉末を配合する方法が多用され
つつある。

【０００５】しかしながら、これら樹脂粉末を絶縁層中
に配合する方法では、絶縁層の形成に用いる絶縁塗料中
において樹脂粉末が均一に分散しにくく、塗料の安定性
が悪くなると共に、絶縁層の機械的及び物理的特性の低
下や、上記微粉末の分散不均一に起因した外観低下を招
き易いという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の状
況に鑑みて鋭意検討を重ねた結果、絶縁層の形成に用い
る絶縁塗料中にポリアルキレングリコール又はその誘導
体を含有させた場合に、この塗料の安定性が向上し、し
かも本来の電線特性を損なうことなく非常に優れた滑り
性を発揮する絶縁層を形成でき、近年の巻線速度の高速
化ならびに占有率の増大に充分に対処できる高い自己潤
滑性を有する絶縁電線が得られることを見出し、本発明
をなすに至った。

【０００７】すなわち、本発明の請求項１に係る自己潤
滑性絶縁電線は、導体上に直接に又は他の絶縁層を介し
て、ポリアルキレングリコール又は／及びその誘導体を
含む絶縁塗料を塗布、焼付けてなる絶縁層が形成された
ものである。

【０００８】本発明の請求項２は、上記請求項１の自己
潤滑性絶縁電線におけるポリアルキレングリコール及び
その誘導体におけるポリアルキレングリコール成分の平
均分子量が３００〜３０００である構成を採用したもの
である。

【０００９】本発明の請求項３は、上記請求項１又は２
の自己潤滑性絶縁電線におけるポリアルキレングリコー
ル誘導体がポリアルキレングリコールの脂肪酸モノエス
テル又はジエステルである構成を採用したものである。

【００１０】本発明の請求項４は、上記請求項３の自己
潤滑性絶縁電線におけるポリアルキレングリコールの脂
肪酸モノエステル又はジエステルにおける脂肪酸成分の
炭素数が１６以上である構成を採用したものである。

【００１１】本発明の請求項５は、上記請求項１〜４の
自己潤滑性絶縁電線において、ポリアルキレングリコー
ル又は／及びその誘導体が絶縁塗料の樹脂成分１００重
量部に対して０．１〜１０重量部配合されてなる構成を
採用したものである。

【００１２】

【発明の細部構成と作用】本発明の絶縁電線における表
面の絶縁層は、既述のように、ポリアルキレングリコー
ル又は／及びその誘導体を含む絶縁塗料を塗布、焼付け
て形成されたものであり、非常に優れた滑り性を発揮す
ると共に、耐熱性等の該絶縁層本来の特性を充分に保持
する。また上記絶縁塗料の安定性が良いため、該塗料を
長期保存後に使用しても、滑り性を含めた各種電線特性
の低下を生じにくく、表面が滑らかで良好な外観を呈す
る絶縁電線が得られる。

【００１３】このようなポリアルキレングリコール又は
／及びその誘導体の使用によって前記の優れた自己潤滑
性が発揮される理由については、明確ではないが、ポリ
アルキレングリコール及びその誘導体が分子構造的に潤
滑機能を具備し、且つこれら成分が絶縁塗料に一般的に
使用される溶剤に可溶であって該塗料中でに均一に溶け
込むことから、該塗料より形成される絶縁層中に均一に
含有された状態となり、絶縁層表面に現れた成分が効率
よく潤滑作用を発揮するものと考えられる。また、ポリ
アルキレングリコール及びその誘導体は上述のように絶
縁塗料中に均一に溶け込んで樹脂成分と混じり合うた
め、該塗料の安定性も良好になると想定される。

【００１４】しかして、ポリアルキレングリコールとそ
の誘導体のいずれを使用しても電線表面の滑り性は向上
するが、ポリアルキレングリコールの末端の水酸基に脂
肪族炭化水素誘導体を反応させたポリアルキレングリコ
ール誘導体、特にポリアルキレングリコールの脂肪酸モ
ノエステル又はジエステルが好適である。すなわち、こ
れらのポリアルキレングリコール誘導体では、その脂肪
族炭化水素基が絶縁層の表面全体から言わば起毛状に導
出し、それらが電線の製造及び加工工程における対接物
との間に介在して摩擦係数を著しく低減する潤滑成分と
して作用し、しかも該誘導体がポリオキシアルキレン構
造部分の絶縁層構成樹脂に対する高い親和性によって絶
縁層から容易には離脱せず、上記の優れた潤滑作用を持
続的に発揮すると推定される。

【００１５】上記誘導体として好適なポリアルキレング
リコールの脂肪酸モノエステル又はジエステルとして
は、上述した脂肪族炭化水素基による潤滑作用をより効
果的に発揮させる上で、脂肪酸成分の炭素数が１６以上
であるものが最適である。また、ポリアルキレングリコ
ール及びその誘導体におけるポリアルキレングリコール
成分の平均分子量は、３００〜３０００の範囲が好適で
あり、小さ過ぎては絶縁塗料の安定性が低下すると共に
絶縁電線の外観が悪くなり、大き過ぎては潤滑作用が低
下する。なお、このポリアルキレングリコール成分は、
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、
ポリエチレン−プロピレングリコールのいずれでもよい
が、特にポリエチレングリコールが好適である。

【００１６】本発明の自己潤滑性絶縁電線を製造するに
は、上記の絶縁塗料中に上記ポリアルキレングリコール
誘導体を配合し、この塗料を軟銅線等の導体上に直接に
又は他の絶縁層を介して塗布、焼付けして所要の厚みの
絶縁層を形成すればよい。この絶縁層としては、電気絶
縁を主目的とした通常の絶縁層の他、モーター，トラン
ス，コイル等の巻線に供する場合の自己融着性を付与す
るための融着用絶縁層がある。

【００１７】前者の通常の絶縁層を形成するための絶縁
塗料としては、例えば、ポリウレタン塗料、ポリエステ
ル塗料、ポリエステルイミド塗料、ポリアミドイミド塗
料、ポリビニルホルマール塗料、これらの変性塗料等が
挙げられる。また融着用絶縁層を形成するための絶縁塗
料としては、例えば、ポリアミド系塗料、ポリエステル
系塗料、エポキシ系塗料、ポリビニルブチラール塗料、
これらの混合塗料等が挙げられる。なお、ポリウレタン
塗料のイソシアネート化合物等のように水酸基と反応す
る官能基を有する反応性成分を含む絶縁塗料において、
ポリアルキレングリコールやその脂肪酸モノエステルを
使用する場合は、その分子末端の水酸基との反応で前記
反応性成分の一部が消費されるため、この消費量に見合
うだけ該反応性成分を多めに用いればよい。一方、下地
として介在させる他の絶縁層は、上記前者の通常の絶縁
層と同様のものでよい。

【００１８】ポリアルキレングリコール及びその誘導体
の配合量は、絶縁塗料の樹脂成分１００重量部に対して
０．１〜１０重量部の範囲が好ましく、少な過ぎては充
分な滑り性を発揮できず、逆に多過ぎては本来の電線特
性が低下することになる。また、これらポリアルキレン
グリコール及びその誘導体は２種以上を併用してもよ
い。しかして、これらポリアルキレングリコール又は／
及びその誘導体を含む絶縁層の厚さは、導体の径、絶縁
層構成樹脂の種類、電線の用途、下地となる他の絶縁層
の有無等によって異なるが、一般に５〜５０μｍ程度で
ある。

【００１９】

【実施例】

実施例１ ポリウレタン塗料（東特塗料社製の商品名ＴＰＵ−５１
００）に、その樹脂成分に対して１重量％のポリエチレ
ングリコール（平均分子量約１０００）を添加し、６０
℃にて１時間加熱攪拌して絶縁塗料を調製した。そし
て、この絶縁塗料を０．３０ｍｍ径の軟銅線上に複数回
塗布、焼付けして厚さ１３μｍの絶縁層を形成し、自己
潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２０】実施例２ ポリエチレングリコールに代えてポリエチレングリコー
ルモノパルミテート（ポリエチレングリコール成分の平
均分子量約１０００）を同量使用した以外は、実施例１
と同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２１】実施例３ ポリエチレングリコールに代えてポリエチレングリコー
ルモノステアレート（ポリエチレングリコール成分の平
均分子量約１０００）を同量使用した以外は、実施例１
と同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２２】実施例４ ポリエチレングリコールに代えてポリエチレングリコー
ルモノモンタレート（ポリエチレングリコール成分の平
均分子量約１０００）を同量使用した以外は、実施例１
と同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２３】実施例５ ポリエチレングリコールに代えてポリエチレングリコー
ルモノオレエート（ポリエチレングリコール成分の平均
分子量約１０００）を同量使用した以外は、実施例１と
同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２４】実施例６ ポリエチレングリコールに代えてポリエチレングリコー
ルジステアレート（ポリエチレングリコール成分の平均
分子量約１０００）を同量使用した以外は、実施例１と
同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２５】実施例７ ポリエチレングリコールジステアレートとしてポリエチ
レングリコール成分の平均分子量が約３００のものを同
量使用した以外は、実施例６と同様にして自己潤滑性絶
縁電線を製造した。

【００２６】実施例８ ポリエチレングリコールジステアレートとしてポリエチ
レングリコール成分の平均分子量が約３０００のものを
同量使用した以外は、実施例６と同様にして自己潤滑性
絶縁電線を製造した。

【００２７】実施例９ ポリエチレングリコールモノステアレートの使用量を５
重量％に変更した以外は、実施例３と同様にして自己潤
滑性絶縁電線を製造した。

【００２８】実施例１０ ポリウレタン塗料に代えてポリエステル塗料（日東電工
社製の商品名デコラートＥ２２０）を使用した以外は、
実施例３と同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００２９】実施例１１ ポリウレタン塗料に代えてポリアミドイミド塗料（日立
化成社製の商品名ＨＩ−４０５）を使用した以外は、実
施例３と同様にして自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００３０】実施例１２ ポリアミド系融着塗料（東特塗料社製の商品名ＴＣＶ−
Ｕ２）に、その樹脂成分に対して１重量％のポリエチレ
ングリコールモノステアレートを添加し、６０℃にて１
時間加熱攪拌して絶縁塗料を調製した。そして、この絶
縁塗料を０．３０ｍｍ径のポリエステル絶縁電線上に複
数回塗布、焼付けして厚さ１３μｍの絶縁層を形成し、
自己潤滑性絶縁電線を製造した。

【００３１】比較例１ 実施例１のポリウレタン塗料をポリエチレングリコール
無添加のまま用いた以外は、実施例１と同様にして絶縁
電線を製造した。

【００３２】比較例２ 実施例１で用いたポリウレタン塗料に、その樹脂成分に
対して１重量％のポリエチレン粉末（三洋化成工業社製
の商品名サンワックス１６１Ｐ）を添加し、６０℃にて
１時間分散混合して絶縁塗料を調製した。そして、この
絶縁塗料を用いて実施例１と同様にして自己潤滑性絶縁
電線を製造した。

【００３３】比較例３ 比較例１で得られた絶縁電線上に流動パラフィンを１μ
ｍの厚さに塗布して自己潤滑性絶縁電線とした。

【００３４】比較例４ 実施例１０のポリエステル塗料をポリエチレングリコー
ルモノステアレート無添加のまま用いた以外は、実施例
１０と同様にして絶縁電線を製造した。

【００３５】比較例５ 実施例１１のポリアミドイミド塗料をポリエチレングリ
コールモノステアレート無添加のまま用いた以外は、実
施例１１と同様にして絶縁電線を製造した。

【００３６】比較例６ 実施例１２のポリアミド系融着塗料をポリエチレングリ
コールモノステアレート無添加のまま用いた以外は、実
施例１２と同様にして絶縁電線を製造した。

【００３７】比較例７ ポリエチレングリコールジステアレートとしてポリエチ
レングリコール成分の平均分子量が約２００のものを同
量使用した以外は、実施例６と同様にして自己潤滑性絶
縁電線を製造した。

【００３８】比較例８ ポリエチレングリコールジステアレートとしてポリエチ
レングリコール成分の平均分子量が約４０００のものを
同量使用した以外は、実施例６と同様にして自己潤滑性
絶縁電線を製造した。

【００３９】以上の実施例及び比較例の絶縁電線につい
て、外観（ＪＩＳ Ｃ ３００３４．による）、耐軟化
温度（ＪＩＳ Ｃ ３００３ １２．による）、滑り
性、塗料安定性をそれぞれ試験評価した。その結果を後
記表１に示す。なお、滑り性と塗料安定性の試験方法は
次の通りである。

【００４０】〔滑り性〕・・・金属ブロックに２本の絶
縁電線を平行に取り付け、これを平面上に固定された２
本の平行な同じ絶縁電線の上に相互の電線が直角に交差
するように置き、前者の金属ブロックが後者の平面上の
絶縁電線に沿って動くのに必要な最小荷重を測定し、こ
の最小荷重（ｇ）／金属ブロックの荷重（ｇ）＝滑り性
として表した。

【００４１】〔塗料安定性〕・・・内径１ｍｍ、長さ１
２０ｍｍの試験管に絶縁塗料１０ミリリットルを入れ、
常温下で６ヵ月間放置後に目視観察し、塗料中の滑剤の
分離や塗料の濁りを著しく生じている場合を「不良」、
僅かに生じている場合を「やや不良」、生じていない場
合を「良」として判定した。

【００４２】

【表１】

【００４３】上表に示す実施例１〜１２の自己潤滑性絶
縁電線と比較例１〜６の絶縁電線との特性比較から、本
発明の自己潤滑性絶縁電線は、非常に優れた滑り性を発
揮し、しかも外観及び絶縁塗料の安定性も良好あって本
来の電線特性を充分に保持していることが明らかであ
る。これに対し、滑剤としてポリエチレン粉末を使用し
た絶縁電線（比較例２）では、滑り性は良いが、絶縁塗
料の安定性が悪く、電線の外観も悪くなることが判る。
また、絶縁層表面に流動パラフィンを塗布した絶縁電線
（比較例３）では、滑り性が不充分であることが判る。
更に実施例６〜８と比較例７、８との対比より、ポリエ
チレングリコール誘導体におけるポリエチレングリコー
ル成分の平均分子量は３００〜３０００の範囲が好まし
いことが示唆される。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、表面部の絶縁
層自体が滑り性を有する自己潤滑性絶縁電線として、近
年の巻線速度の高速化ならびに占有率の増大に充分に対
処できる高い自己潤滑性を持続的に発揮し、しかも外観
や耐熱性等の本来の電線特性を充分に具備したものが提
供される。また、絶縁層形成用の絶縁塗料の安定性が良
好であり、該塗料を長期保存後に使用しても、上記の自
己潤滑性を含めた各種電線特性の低下を生じにくく、表
面が滑らかで良好な外観の絶縁層が得られる。

【００４５】請求項２の発明によれば、上記の自己潤滑
性絶縁電線として、絶縁塗料の安定性、自己潤滑性、絶
縁層の外観のいずれにも優れるものが確実に得られると
いう利点がある。

【００４６】請求項３の発明によれば、上記の自己潤滑
性絶縁電線として、自己潤滑性とその持続性により優れ
たものが提供される。

【００４７】請求項４の発明によれば、上記の自己潤滑
性絶縁電線として、更に優れた自己潤滑性を発揮するも
のが提供される。

【００４８】請求項４の発明によれば、上記の自己潤滑
性絶縁電線として、高い自己潤滑性と外観や耐熱性等の
本来の電線特性とを兼ね備えたものが確実に得られると
いう利点がある。

フロントページの続き (72)発明者 田井 誠 兵庫県尼崎市猪名寺２丁目19番１号 第一 電工株式会社巻線技術開発部内 (72)発明者 大谷 誠一郎 兵庫県尼崎市猪名寺２丁目19番１号 第一 電工株式会社巻線技術開発部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に直接に又は他の絶縁層を介し
   て、ポリアルキレングリコール又は／及びその誘導体を
   含む絶縁塗料を塗布、焼付けてなる絶縁層が形成された
   自己潤滑性絶縁電線。
2. 【請求項２】 ポリアルキレングリコール及びその誘導
   体におけるポリアルキレングリコール成分の平均分子量
   が３００〜３０００である請求項１記載の自己潤滑性絶
   縁電線。
3. 【請求項３】 ポリアルキレングリコール誘導体がポリ
   アルキレングリコールの脂肪酸モノエステル又はジエス
   テルである請求項１又は２記載の自己潤滑性絶縁電線。
4. 【請求項４】 ポリアルキレングリコールの脂肪酸モノ
   エステル又はジエステルにおける脂肪酸成分の炭素数が
   １６以上である請求項３記載の自己潤滑性絶縁電線。
5. 【請求項５】 ポリアルキレングリコール又は／及びそ
   の誘導体が絶縁塗料の樹脂成分１００重量部に対して
   ０．１〜１０重量部配合されてなる請求項１〜４のいず
   れかに記載の自己潤滑性絶縁電線。