JPH0729731A

JPH0729731A - モールドコイル

Info

Publication number: JPH0729731A
Application number: JP17151093A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kano; 育志狩野; Yoshihiro Haraguchi; 芳広原口; Tomoya Tsunoda; 智也角田; Yorihito Uchiyama; 順仁内山; Hiroshi Ariga; 広志有賀; Toshio Kiuchi; 俊夫木内
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kotobuki and Co Ltd; Hitachi Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Kotobuki and Co Ltd; Hitachi Ltd; Central Japan Railway Co; AGC Inc
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JP3047682B2

Abstract

(57)【要約】【目的】屋外設置して使用されるＦＲＰ等で樹脂モー
ルドされた磁気浮上式鉄道用地上コイルの厚み精度、機
械強度、長期耐候性及び耐衝撃性を全てを満足させる。【構成】導体コイル１を繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）２によりモールド成形したモールドコイル５におい
て、このモールド成形体５の少なくとも片面に、フッ素
系樹脂フィルム３ａと繊維材３ｃとを積層接着して成る
複合シート３をそのフッ素系樹脂フィルム３ａが外側と
なるようにしてモールド成形体５と一体成形する。この
一体成形により繊維材３ｃにＦＲＰ２のレジンが含浸す
ることで、複合シート３とＦＲＰ２が強固に接着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気浮上式鉄道用地上
コイル等のモールドコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、磁気浮上式鉄道用地上コイル
は、ガイドウェイに取り付けられるので、全天候で使用
される。そのため、風雨にさらされ、日光直射による紫
外線も受けるなど厳しい環境の下で使用されるので、例
えば、特公昭５６−５０９４号公報等に開示されるよう
に、導体コイルをＳＭＣ（シートモールディングコンパ
ウンド）等のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）でモール
ドした構造が採用されている。

【０００３】すなわち、地上コイルのＦＲＰモールドの
目的は、導体コイルの絶縁、電磁力等の機械的ストレス
に対する固定，剛性向上と、耐候性の保護であり、一般
に量産性を考慮してＳＭＣの加熱・加圧成形が採用され
ている。

【０００４】ＳＭＣは、ポリエステル等のレジンにガラ
ス繊維，炭酸カルシウム粉末等の充填剤，添加剤を混入
させたシート状の樹脂を導体コイルの周りに配して、加
熱・加圧成形したもので、電気的、機械的に良好な特性
を示す。

【０００５】しかし、樹脂モールドした地上コイルを長
期にわたり屋外使用した場合には、表面層のレジンが紫
外線劣化を起し、レジンのチョーキング（離脱）現象が
発生してレジン粉が飛散する事態が生じる。特に劣化の
激しい部分ではモールド樹脂中のガラス繊維まで飛散す
る場合があることが判明した。

【０００６】以上の紫外線等による耐候性劣化を防止す
る従来技術としては、（１）モールドコイル（モールド
成形体）の外表面にフッ素系塗料、アクリル、アクリル
ウレタン等のいずれかの耐候性塗料を塗布したり、(2)
ポリエステルフィルム、不織布、ポリプロピレンフィル
ム等のいずれかをモールドコイルと一体成形したり、
（３）特開平３−２１５９０９号公報に開示されるよう
に、モールド成形体の表面にシリコーンゴムの補強膜を
形成するもの等の各種技術が採用もしくは検討されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
耐候性劣化防止技術のうち、（３）の方式のように、補
強膜としてシリコーンゴムを使用する場合には、外装表
面に吹きつけられる砂塵等の緩衝性に優れているもの
の、シリコーンゴムを塗布，浸漬等により形成する場合
には、その材質からして薄膜成形することや厚みを均一
にすることが技術的に困難であり、モールドコイルの厚
み精度（例えば磁気浮上用地上コイルのようなモールド
コイルの場合、乗り心地の快適性の見地から、モールド
コイルの厚み５０ｍｍに対して誤差±０．５ｍｍ以内の
精度が要求される）を維持するのが難しい。また、モー
ルドコイルの表面をシリコーンゴムとすると、モールド
コイル全体の剛性も下がることでＦＲＰの応力も高くな
り、モールドコイルに機械的強度の低下が生じ易い。す
なわち、本来ならば、モールドコイルの表面の剛性は、
電磁力，列車風圧等の外的力に耐えるため高いものであ
るべきであり、この要求を満たすことができない。

【０００８】この点、（１），（２）の従来技術は、モ
ールドコイル外表面の保護膜を薄膜化し、しかも、モー
ルドコイル外表面の剛性を高くすることができるが、
（１）のようなフッ素系塗料等をモールドコイル外表面
に塗布する場合には、塗料そのものは接合性が弱く、モ
ールドコイル表面に外的衝撃があると、塗料が剥離しや
すくメンテナンスの負担が大きくなる問題があり、
（２）のような素材は、フィルムそのものの耐候性が充
分とはいえない問題があった。

【０００９】以上のように、いずれも輸送機関としての
磁気浮上鉄道用地上コイルの長期使用に対し、十分とは
考えられず、対策が必要となった。

【００１０】本発明は以上の点に鑑みてなされ、その目
的は、上記地上コイルのように屋外等の厳しい環境条件
に設置されるモールドコイルの厚み精度、機械強度、長
期耐候性及び耐衝撃性を全てを満足させることのできる
優れたモールドコイルを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、導体コイルを強化材の混入されたプラス
チック（例えばＦＲＰ）でモールド成形したモールドコ
イルにおいて、このモールド成形体の少なくとも片面
に、フッ素系樹脂フィルムと繊維材とを積層接着して成
る複合シートをそのフッ素系樹脂フィルムが外側となる
ようにして該モールド成形体と一体成形して成る。

【００１２】ここで、フッ素系樹脂フィルムとしては、
ＰＶＦ（ポリフッ素化ビニル），ＰＶＤＦ（ポリビニリ
デンフロライド），ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体），ＦＥＰ（テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体），ＰＦＡ（テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレ
ン共重合体），ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）等がある。この中でも、ＰＶＦ，ＰＶＤＦ，ＥＴＦ
Ｅは接着性能を向上させるための処理法の中で簡便なコ
ロナ放電処理を用いることが出来るので、より好ましい
材料である。

【００１３】なお、フッ素系樹脂フィルムに紫外線を透
過させると、接着剤を劣化させるので、透明なクリアフ
ィルムとせず、紫外線吸収剤を添加するか、フィルム自
身をカラーフィルムとすることにより、フィルム内部へ
の紫外線の影響を極力減らすことが肝要である。

【００１４】上記繊維材としては、例えばガラスクロ
ス、ガラス不織布、ポリエステルクロス、ポリエステル
不織布等がある。

【００１５】また、フッ素系樹脂フィルムと繊維材の複
合シートはモールド成形品の形状が複雑となる場合に
は、単に平面状の複合シートを成形型に配置して成形を
行うと、複雑な形状に追随できず、フィルムが伸びて極
部的に極めて薄い部分が発生して、所期の耐候性保護が
不可能な場合や、シワの発生によりフィルム同士の重な
り目が出来るので、複合シートを予めフッ素系樹脂の軟
化点付近に加熱した状態で成形品形状に合せたプリフォ
ームを実施したものを使用するのが好適である。

【００１６】

【作用】上記構成によれば、モールドコイル（モールド
成形体）と複合シートを一体化することで、複合シート
中の繊維材にモールドコイルのレジンが含浸により接着
されて繊維材がモールドコイルの一部となるよう同化
し、その結果、モールドコイル外表面に形成される保護
膜の実質の厚みは、フッ素系樹脂フィルムのみとなり、
保護膜の薄膜化が可能となり、モールドコイルの全体の
厚み精度を良好且つ均一に維持する。

【００１７】しかも、複合シートの中の繊維材が上記の
ようにモールドコイルの一部となって、この繊維材を介
してフッ素系樹脂フィルムがモールドコイル表面に強固
に接着されるので、外部からの衝撃があってもフッ素系
樹脂フィルムの剥離を防止でき、耐衝撃性を高める。さ
らに、上記ようなフッ素系樹脂フィルムはフッ素系塗料
に比べて素材そのものの純度が高く（塗料の場合には、
被覆対象との密着性を高めるための添加剤等を加えるた
め純度が低くなる）、この純度が高いほど耐候性に優
れ、また、紫外線を受けても、紫外線の影響を大幅に減
らすことができるという特性を発揮できる。

【００１８】さらに、フッ素系樹脂フィルムをモールド
コイルの外表面に用いることで、モールドコイルの剛性
を高め、機械強度を高くすることができる。

【００１９】また、モールドコイル表面の形状が複雑な
場合、上記複合シートを予め表面形状に合せてプリフォ
ームしておくことにより、極端なフィルムの厚さの減少
やシワの発生がなく、モールドコイルへの密着性の良好
なフィルム層が得られる。

【００２０】なお、耐候性劣化によるモールドコイルの
レジンのチョーキング現象は紫外線が主要因なので、紫
外線のあたらない部分は、前記フッ素系樹脂フィルムと
繊維材の複合シートが不要であることは言うまでもな
い。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。

【００２２】図１の（ａ）は、本発明の一実施例に係る
モールドコイルの斜視図で、一例として磁気浮上式鉄道
用地上コイルを例示しており、図１の（ｂ）はそのＡ−
Ａ線断面図、（ｃ）はその表面保護膜となる複合シート
の断面図である。

【００２３】これらの図において、１は導体を巻き回し
たコイルで、この導体コイル１をＳＭＣによりＦＲＰ２
を加熱，加圧することによりモールドコイル５を成形
し、このモールドコイル（モールド成形体）５の片面
（日射に晒される側）に以下に述べる複合シート３を一
体成形してある。

【００２４】複合シート３は、図１（ｃ）に示すよう
に、フッ素系樹脂フィルム３ａと繊維材３ｃとを積層し
接着剤３ｂで接着することで構成され、例えば、白色の
フッ素系樹脂フィルム３ａとしてＥＴＦＥフィルムが、
繊維材３ｃとしてポリエステル不織布が、接着剤３ｂと
してエポキシ接着剤が用いられ、次のようにして製作さ
れる。

【００２５】まず、フッ素系樹脂フィルム３ａ片面をコ
ロナ放電処理し、この面にエポキシ系接着剤３ｂを塗布
し、その後、繊維材３ｃを張り合せロールを通しラミネ
ートし、加熱硬化して複合シート３を得た。さらに、本
実施例では、この複合シート３を予め１５０℃に予熱
し、モールドコイル５の表面形状に合せて型でプリフォ
ームし、ＳＭＣ成形時（モールドコイル成形時）にモー
ルド型に複合シート３をセットすることで、同時にＦＲ
Ｐ（樹脂モールド）２と一体成形する。その後、モール
ドコイル５に取付穴４ａ〜４ｊを加工する。

【００２６】ここで、フッ素系樹脂フィルム３ａの厚さ
は、上記したプリフォームによる形状追従性と耐候性保
持の観点から２０〜１００μｍが望ましい。

【００２７】接着剤の接着性向上のためフッ素系樹脂フ
ィルム３ａの表面に実施する金属ナトリウム処理または
コロナ放電処理は、処理後の表面張力を３５ダイン以上
となるよう実施する必要がある。

【００２８】繊維材３ｃは、課題を解決するための手段
に例示したように、種々のものがあるが、使用する接着
剤３ｂとの接着性、モールド樹脂２たるＦＲＰのレジン
との親和性から選定する。接着剤３ｂの処理は、モール
ド成形する際、ＦＲＰ２のレジンの接着性を挙げるた
め、必要最少限とすることが望ましい。

【００２９】前記した複合シート３のプリフォームを実
施する場合には、繊維材３ｃとして型との追従性が良い
不繊布が望ましく、不織布を用いれば成形品の仕上面の
平滑性もよい。

【００３０】接着剤３ｂは特に限定されるものではな
く、エポキシ系の他に、ポリエステル系、有機シロキサ
ン系、ポリウレタン系等、繊維材の基材や、ＦＲＰのレ
ジンとの親和性をもとに選定できる。

【００３１】ＦＲＰ２の種類は特に限定されるものでは
なく、成形型でモールドされるもの全般に適用できると
考えるが、この成形方式としては、ＳＭＣ，ＲＴＭ（レ
ジントランスファーモールデング）等がある。

【００３２】上記した方法でＦＲＰモールドコイルを製
作すると、ＳＭＣ成形作業時、外側の金型と接するフッ
素系樹脂フィルム面（ここではＥＴＦＥフィルム）が離
型性が良好なため、成形型からの脱型作業が、複合シー
ト３を一体成形しない一般のＳＭＣ成形と比較して、極
めて良好であった。

【００３３】また成形品の複合シート３とモールド樹脂
部２の接着強度を２５mm、１８０度剥離試験にて確認し
たが、不織布３ｃとモールド樹脂２間が２．５kg、ＥＴ
ＦＥフィルム３ａと不織布３ｃ間が２．４kgｆと強固な
接着力を示した。

【００３４】次に上記一体成形品の耐候性を調査するた
めＦＲＰモールドコイルと同様に複合シート３とモール
ド樹脂２を一体成形した厚さ５mmの成形板を製作し、こ
の成形品を切断して、サンシャインウェザーメータでＥ
ＴＦＥフィルム面側を暴露する耐候性試験を１５００時
間実施した。この試験では比較のため、ＳＭＣのみの成
形板（比較例１）、ポリエステル不織布を一体成形した
ＳＭＣ成形板（比較例２）並びに片面をコロナ放電処理
したＥＴＦＥを繊維材を介さずに一体成形したＳＭＣ成
形板（比較例３）も同時に試験した。サンシャインウェ
ザーメータによる暴露試験前後の各種特性の測定結果を
表１に示す。本発明によるものが耐候性にすぐれている
ことが明白である。

【００３５】

【表１】

【００３６】さらに本実施例によれば、複合シート３中
の繊維材３ｃにＦＲＰ２のレジンが含浸により接着され
て繊維材３ｃがモールドコイル５の一部となるよう同化
し、その結果、モールドコイル５外表面に形成される保
護膜の実質の厚みは、フッ素系樹脂フィルム３ａのみと
なり、保護膜の薄膜化が可能となり、モールドコイルの
全体の厚み精度を良好且つ均一に維持することができ
る。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気浮上式鉄道用地上コイルのように屋外等の厳しい環
境条件に設置されるモールドコイルの厚み精度、機械強
度、長期耐候性、及び耐衝撃性等全てを満足させること
のできる優れたモールドコイルを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例に係るモールドコイ
ルの斜視図、（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は該
実施例に用いる複合シートの部分断面図

【符号の説明】１…コイル、２…繊維強化プラスチック（モールド樹
脂）、３…複合シート、３ａ…フッ素樹脂系フィルム、
３ｂ…接着剤、３ｃ…繊維材、５…ＦＲＰモールドコイ
ル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者狩野育志茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者原口芳広茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者角田智也茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者内山順仁愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者有賀広志神奈川県川崎市幸区塚越３丁目474番２号旭硝子株式会社玉川分室内 (72)発明者木内俊夫東京都武蔵村山市伊奈平１丁目70番地２株式会社コトブキ村山工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体コイルを強化材の混入されたプラス
チックでモールド成形したモールドコイルにおいて、こ
のモールド成形体の少なくとも片面に、フッ素系樹脂フ
ィルムと繊維材とを積層接着して成る複合シートをその
フッ素系樹脂フィルムが外側となるようにして該モール
ド成形体と一体成形して成ることを特徴とするモールド
コイル。
【請求項２】請求項１において、前記プラスチックは
繊維強化プラスチックであることを特徴とするモールド
コイル。
【請求項３】請求項１又は請求項２において、前記複
合シートは、予め前記モールド成形体の外形形状に合せ
てフッ素系樹脂フィルムの軟化点付近の温度で加熱成形
して前記モールド成形体と共に一体成形して成ることを
特徴とするモールドコイル。