JPS58111213A - マグネツトワイヤ−の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は押出法によるマグネットワイヤーの製造法の改
良に関するものである。本発明によるマーグネットワイ
Ｖ−の製−進法は、以下に記する種々の欠点を解決する
に大いに有効なものである。

現在、マグネットワイヤーは有機溶剤にポリマーもしく
はプレポリマーを溶かした絶縁塗料を用い、これを導体
にダイスあるいはフェルト等で絞って塗布し焼付炉で焼
付けるという工程を複数回くり返して製造されている。

この方法では有機溶剤を多量に用いるため空気汚染の原
因となり、従って作業環境が悪くなりやすい。しかも焼
付炉はエネルギー効果が悪く高速度の製造ができないな
どの欠点がある。溶剤をまったく用いずしかも製造速度
を数百メートルにする事が可能なマグネットワイヤーの
製造法として、最近押出法によるマグネットワイヤーの
製造法が注目されはじめ種々の熱可塑性樹脂に対して適
用が提案されている。

しかし従来提案されてきた製造法で得られるマグネット
ワイヤーは単に熱可塑性樹脂を導体に押出被覆しただけ
であり、通常のマグネットワイヤーに比べると耐軟化性
、耐劣化性などの熱的性質、伸長または曲げなどから生
じる微細な亀裂であるクレージングの発生、耐摩耗性、
表゛面硬度などの機械的性質、絶縁破壊電圧特性、さら
に耐溶剤性が劣り極く限られた用途にしか使用できない
。上記欠点を解決す−°く特開昭５６−７３８１７号で
は、ポリエチレンテレフタレートに５〜１５重量％重量
％化二酸化チタンる事が提案されている。しかしこの方
法では多少クレージング性は故老されるが、逆に可どう
性、絶縁破壊電圧は悪くなり、そのほかの熱的特性、機
械的特性は何ら改善されない。

また特開昭５６−７１２１８号では直鎖状ポリエステル
樹脂を押出塗布後焼付炉の中に線を通して酸素または熱
により分子間を架橋させる方法が提案されている。しか
しながらこの方法では架橋させる為に融点より５０°Ｃ
以上高い温度で加熱処理する事が必要である。この事は
熱効率の悪い加熱炉が必要となるばかりか架橋の効率も
悪い為に製造速度を極めて遅くする必要があり、エネル
ギー効果を高め高速度で製造可能という押出法の長所を
自ら放棄するものであり本来の目的からはすれるもので
ある。

本発明者らはこの様な従来のマグネットワイヤーの製造
法における問題点を解決すべく鋭意検討の結果押出法の
長所を生かしつつしかも熱可塑性樹脂の欠点をカバーす
るマグネットワイヤーの製造法として先に縮合系熱可塑
性樹脂組成物を押出法で薄膜塗布した後電離性放射線で
照射架橋させる方法を提案した。

この方法によると電離性放射線の照射により絶縁相酸物
に架橋反応が起り三次元化することにより熱可塑性樹脂
の欠点である耐溶剤性耐軟化性、耐クレージング性が改
良され機械的特性も向上する。

又押出と電離性放射線照射の組み合せであるので高速度
で無溶剤′で製造可能で極めて工業的価値は大きい。

しかしながらこの方法において電離性放射線照射を空気
中で行うと空気中に含まれる酸素分子が、電離性放射線
照射により発生した活性ラジカルと反応して縮合系熱可
塑性樹脂を主成分とする組成物間の橋かけ反応を−Ｈ妨
害している事が推定される。

マグネットワイヤーのように数１０μの非常に薄い皮膜
の硬化を行う場合、現在行われているポリエチレンなど
のチューブ、押出線の硬化に比べ酸素の妨害を受けやす
い事は明白であり、特に表面付近では酸素の妨害を受け
やすく、空気中で表面を完全に硬化させるのは不可能で
あると考えられる。

したがって、空気中で縮合系熱可塑性樹脂を主成分とす
る組成物に電離性放射線を照射しても表面硬度は照射前
に比べほとんど変化しなかった。

また一般に電離性放射線照射による硬化反応にあ・いて
は、照射により架橋反応と分解反応が同時に起っている
とされている。この時照射により架橋反応が優先して起
る場合分子間の橋かけを行う事ができる。本発明の縮合
系熱可塑性樹脂を主成分とする組成物の電離性放射線照
射による硬化反応においても一部分解反応も同時に起っ
ていると考えられる。したがって酸素をしゃ断する事に
より架橋効率をあげより低線量で硬化反応を行う事がで
きれば、当然未硬化の縮合系熱可塑性樹脂を主成分とす
る組成物の分子量の切、断する機会も少なくなり、分子
量の低下を比較的おさえる事ができ　　′る。

縮合系熱可塑性樹脂は通常かなりの低分子量物を含んで
いる事はよく知られており、本発明における縮合系熱可
塑性樹脂を主成分とする組成物も例外ではない。このよ
うな低分子量物の存在は好ましくなく、かなり製品の物
性低下をひき起こしている。

縮合系熱可塑性樹脂においては、常にモノマー、ポリマ
ーの間に平衡がありこの低分子量物の存在はいたしかた
ないが、なるべく低分子量物を少なくする事は必要であ
る。

よって電離性放射線の線量をなるべく少なく効率的にす
る事により縮合系熱可塑性樹脂を主成分とする組成物の
低分子量物をより少なくする事ができより特性を向上さ
せる事が可能である。

このような酸素分子にょる妨害をふせぎ照射効率を向上
させる方法としては、窒素ガスや一酸化炭素などのガス
雰囲気中で電離性放射線を照射する方法が公知であるが
、連続的に上記ガス雰囲気下で照射を行うためには設備
に多大な費用と工夫が必要であり、又ガスのランニング
コストを考えると、実際の製造に大きな問題を残してい
た。

本発明者らは上記の問題点について鋭意検討の結果、縮
合系熱可塑性樹脂を主成分とする組成物を押出法により
・薄膜塗布した後、潤滑性物質を塗布して電離性放射線
の照射により、照射効率、表面硬度が著しく向上する事
がわかった。

本発明の製造法を用いると縮合系熱可塑性樹脂を主成分
とする樹脂組成物に照射される電離性放射線の照射効率
を著しく向上させる事が出来、表面硬度も改善され、他
の特性も向上した。

このように照射雰囲気を窒素や一酸化炭素のガス雰囲気
で置換する事なく、それと同様の結果を得る事ができる
ため、そのための設備と雰囲気ガスが全一く不要となる
。

又本発明において潤滑性物質の塗布厚みは極めて薄くて
も従来より低照射線量にて従来と同等の架橋効果が得ら
れた。この本発明の効果は予想もしなかった事であじ本
発明の工業的価値は極めて大きい。

一方マグネノトワイヤーはコイル状に捲線して使用され
るものであり、捲線時の加工劣化を防ぐ為に潤滑性の優
れるものが要求される。又捲線してコイル状にされたも
のは機器に組み込む前に表面に付着したゴミ等を除く為
にコイルを溶剤で洗浄する事が多い。この時潤滑性物質
は洗浄用の溶剤でほとんど除去されてしまい、マグネッ
トワイヤーはもはや潤滑性に劣るものとなる。

本発明の製造法のもう一つの利点は、優れた潤滑性を有
するマグネットワイヤーが得られる事にある。本発明の
製造法によるマグネットワイヤーは潤滑性物質が塗布さ
れているのでそれ自体潤滑性に優れるものであるが、潤
滑性物質として脂肪族長鎖炭化水素を用いた場合には得
られたマグネットワイヤーを溶剤等で洗浄した後も、脂
肪族長鎖炭化水素がマグネットワイヤーの表面に残留し
て優れた潤滑性を維持する事が判明した。

この理由は脂肪族長鎖炭化水素が一般に電離性放射線に
より架橋しやすいと考えられているメチレン鎖で構成さ
れているため、脂肪族長鎖炭化水素自体が電離性放射線
の照射により絶縁皮膜にグラフトしているためと推定さ
れる。

潤滑性物質自体も架橋硬化すると潤滑色物質が溶剤に溶
解しなくなり、溶剤にて洗浄した後も潤滑性全維持でき
るマグネットワイヤーとなり、コイルとして機器に組み
人まれた後も電磁振動等により絶縁皮膜が損傷を受は線
間短絡を発生するという問題もなくなるという大きな利
点が生じる。又潤滑性物質は溶剤で洗浄しても取り去ら
れる事はないので、直接溶剤が皮膜に接触する事がない
ので溶剤によりマグネットワイヤーがクレージングを発
生するのも防ぐ事ができる。

以下本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明は導体上に直接または他の絶縁物を介して縮合系
熱可塑性樹脂を主成分とする組成物を押出法により薄膜
塗布した上に潤滑性物質を塗布した後、電離性放射線照
射を行う事を特徴とするマグネットワイヤーの製造法で
ある。

本発明において縮合系熱可塑性樹脂を主成分とする組成
か←す参−載物とは縮合系熱可塑性樹脂そのもの、ある
いは縮合系熱可塑性樹脂に架橋助剤、染料、顔料、フィ
ラー等を加えたものを云う。

縮合系熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレ−〇−
〇九（ＲはＣＨ２，ＳＯ，、Ｃ（ＣＨ３）、など）で表
わされる芳香族ポリエステルなどのポリエステル樹脂、
６−ナイロン、６，６−ナイロンき　６，１０−ナイる
芳香族ポリアミドなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹
脂、ポリフェニレンオキサイドなどのポリエーテル樹脂
、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスル
ホン樹脂、その他ボ」カーボネート樹脂、ポリエステル
アミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂などがある。さ
らに上記の縮合系熱可塑性樹脂を二種以上をブレンドと
して、あるいは多重構造皮膜として用いる事も可能であ
る。

これらの中でもマグネットワイヤーとしての耐熱性の点
から融点もしくは流動温度が１７０℃以上の縮合系熱可
塑性樹脂を用いる事が好ましい。

架橋助剤としては末端基にアクリル酸エステル基、メタ
クリル酸エステル基などをもつ化合物、分子中にマレイ
ン酸、フマール酸、イタコン酸などから誘導される不飽
和結合を有する不飽和ポリエステル、末端基にアリル基
をもつ化合物などが知られている。しかしながら末端に
アクリル酸エステル基、メタクリル酸エステル基などを
もつ化合物、上記の不飽和ポリエステルはいずれも高温
（たとえば１７０°Ｃ以上）では熱的に不安定であり、
本発明で使用する縮合系熱可塑性樹脂と共に押出加工を
行う事は不可能である。これに比較してアリル基をもつ
化合物は高温（たとえば１７０°Ｃ以上）でも安定であ
り、本発明で使用す゛る縮合系熱可塑性樹脂と共に押出
加工可能である。

このようなアリル基をもつ化合物の例としては以下のよ
うなものがある。

トリアリルイソシアヌレート、ジアリルメチルイソシア
ヌレート、ジアリルヒドロキシエチルイソシアヌレート
、トリアリルシアヌレート、ジアリルメチルシアヌレー
ト、ジアリルヒドロキシエチルシアヌレート、ジアリル
カルボエトキシシアヌレート、ジアリルカルボエトキシ
イソシアヌレート、ジアリルクロロエチルイソシアヌレ
ート、ジアリルクロロエチルイソシアヌレート、エチレ
ンビスそジアリルレインシアヌレート入エチレンヒス÷
ジアリルイソシアヌレート）、ヘキサアリルメラミン、
Ｎ、Ｎ、ジアリルメラミンなどのトリアジン環に隣接す
る２個以上のアリル基を有する化合物およびそれらのプ
レポリマー。

イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、アジピ
ン酸ジアリル、アゼライン酸ジアリル、トリメリット酸
トリアリル、ピロメリット酸テトラアリル、トリメリッ
ト酸ジアリル、ピロメリット酸ジアリルなどのアリルエ
ステルまたはそのプレポリマー。

トリアリルアミン、ジアリルアミン、ジアリルメチルア
ミン、ジアリルフェニルアミンなどのアリルアミン類お
よびそれらのプレポリマー。

テトラアリルアンモニウムクロライド、トリアリルメチ
ルアンモニウムクロライド、トリアリルアンモニウムク
ロライド、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、
トリアリルフェニルアンモニウムクロライド、ジアリル
フェニルメチルアンモニウムクロライドなどのアリルア
ンモニウム塩およびこれらのプレポリマー。

Ｎ、Ｎジアリルアセトアミド、Ｎ、Ｎジアリルホルムア
ミド、Ｎ、Ｎジアリル−２−クロロア七ドアミドなどア
リルアミドおよびこれらのプレポリマー。

ジアリルジフェニルホスフェート、トリアリルホスフェ
ート、ジアリルフェニルホスフォネート、トリアリルホ
スフィートなどのアリル燐酸エステルおよびこれらのプ
レポリマー。

さらに上記の分子中に２個以上のアリル基を有する化合
物を２種以上用いることも可能である。

これらの中でも耐熱性の点でアリル基がトリアジン環に
隣接してｊ、・す、又商業的に人手し、やすいという点
でトリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレー
トおよびそれらのプレポリマーヲ用いるのが好ましい。

さらに着色のため染料、顔料を加える事も可能であり、
皮膜の補強や原料コストを下げるため、二酸化ケイ素、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、
酸化アルミニウム、酸化鉄、二酸化チタンなどを主成分
とする無機のフィラーを加えてもよい。

潤滑性物質としては流動パラフィン、固形パラフィンな
どパラフィン系の潤滑性物質、スニソ、エンジン油など
の鉱油、大豆油、桐油、オリーブ油などの植物油、鯨油
などの動物油、アテアリン酸、バルミチン酸、ラウリン
酸、オレイン酸、ミリスチン酸、リノール酸などの高級
脂肪酸、モンタ′ンロウ、ミツロウ、カルナウバロウ、
ラノリンなどの高級脂肪酸と高級脂肪族アルコールのエ
ステル、ステアリン酸アミド、パルチミン酸アミド、メ
チレンビスステアロアミドなどの高級脂肪酸アミド、シ
リコンなどの合成潤滑性物質などがあゆ、さら□ に上記の潤滑性物質を二種以上ブレンドして用いる事も
可能である。これらの中で電離性放射線の照射により、
潤滑性物質自体も架橋硬化しうる長鎖脂肪族炭化水素中
でも長鎖脂肪族飽和炭化水素であるパラフィン系の潤滑
性物質を用いる事が好ましい。

電離性放射線としては電子線、β線、γ線、中性子線、
Ｘ線などが利用可能であるが、通常の工業用線源として
は電子線を用いる事が便利である。

照射線量は使用する縮合系熱可塑性樹脂を主成分とする
組成物により適量が異なるが、大体５〜５０Ｍｒａｄの
範囲に適【が存在する。

本発明において、電離性放射線の照射は潤滑性物質を塗
布した後に行なう必要がある。電離性放射線照射を行な
った後に、潤滑性物質を塗布したとしても本発明の効果
は全く得られないっ以下実施例と比較例をもって本発明
を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に版定
されるものではない。

ここで示すゲル分率とはクレゾール溶液中に温度１００
°Ｃで６時間皮膜を放置した後の皮膜の不溶部分の割合
の事であり、皮膜の三次元網目構造の割合を表わす。

静摩擦係数とは線間の摩擦係数を表わし、測定方法は金
属性ブロックに平行に２本のサンプル電線を取りつけ、
これを平面上におかれに平行な２本のサンプル電線の上
に各々の線が直角をなすようにおいて前者の金属性ブロ
ックを平面上の２本の絶縁電線に沿って動かすに必要な
最小荷重を、金属性ブロックの荷重で除して得るもので
ある。

熱軟化温度、往復摩耗はＴＩＳ　Ｃ３００３に規定され
た昇温法で行った。

く比較例〉 ６．１０ナイロン（東し社製商品名ＣＭ２Ｏ０１）を押
出機を用いて押出温度２８０’ＣでＱ、７ｍｍφの軟銅
線上に押出塗布した。皮膜厚は３０μであった。

この押出線に電子線照射装置を用いて線量４０Ｍｒａｄ
電子線照射を行った。この照射押出線のゲル分率、熱軟
化温度の測定結果を表１に示す。

〈実施例１〉 ６、ＩＯナイロン樹脂を押出機を用いて押出温度２８０
″Ｃで０．７ｍｍφの軟鋼線上に押出塗布した。皮膜厚
は３−θμであった。

この６，１０ナイロン押出線に固形パラフィンを厚みが
約０．１μ程度となる様塗布した。これに電子線照射装
置を用いて線量４０Ｍｒａｄ電子線照射を行った。この
照射押出線のゲル分率、熱軟化温度の測定結果を表１に
示す。

〈実施例２＞ 実施例１の固形パラフィンの代わりにスニソ（サンオイ
ル社製鉱物油）を用いて同様の実験を行った。結果を表
１に示す。

表１から明らかな如く、本発明により得られたマグネッ
トワイヤーの皮膜は従来の方法に比べて同一線量の電離
性放射線による架橋効率も高く、熱軟化温度、鉛筆硬度
の高いものが得られる。

く比較例２〉 １２−ナイロン樹脂（ダイセル社製商品名ダイアミドＬ
−１９４０）　　を押出機を用いて押出温度２７０°Ｃ
でＱ、７ｍｍφの軟銅線上に押出塗布した。皮膜厚は３
１μであった。この１２−ナイロン樹脂に電子線照射装
置を用いて線量８０Ｍｒａｄ電子線照射を行った。

この照射押出線のゲル分率熱軟化温度の測定結果を表２
に示す。

〈実施例３〉 １ｚ−ナイロン樹脂を押出機を用いて押出温度２７０°
ＣでＱ、７ｍｍφの軟銅線上に押出塗布した。皮膜厚は
３１μであった。この押出線に流動パラフィンを約０．
１μの厚みになる程度塗布した。これに電子線照射装置
を用いて線量８０Ｍｒａｄ電子線゛照射を行った。

この照射押出線のゲル分率、熱軟化温度の測定結果を表
２に示す。

〈実施例４〉 実施例３で電子線照射線量を１０Ｍｒａｄにして同様の
実験を行った。

表２１２−ナイロン系マグネットワイヤーの特性表２か
らも明らかな如く、本発明によれば従来の方法に比べて
も少ない照射線量で同等の架橋効率のものが得られるば
かりでなく皮膜硬度の高いものが得られる。

〈実施例５〉 ポリエチレンテレフタレート樹脂（東洋結社製商品名Ｒ
Ｔ−５６０以下ＰＥＴと略す）を押出機を用いて押出温
度３１０°ＣでＱ、７ｍｍφの軟銅線上に押出塗布した
。皮膜厚は３０μであった。

この押出線に固形パラフィンを約０．１μの厚みに塗布
した後電子線照射装置で線量３０Ｍｒａｄ電子線照射し
た。

この照射押出線の往復摩耗、静摩擦係数の測定値値とｎ
−ヘキサンを浸透させた布でていねいに押出線をふくこ
とにより、潤滑剤を押出線から取り去った後の往復摩耗
、静摩擦係数の測定値を表３に示した。

〈比較例３〉 実施例５の固形パラフィンの代りにスニンを用いて同様
の実験を行った。結果を表３に示す。

〈比較例４〉 ＰＥＴを押出機を用いて押出温度８１０°ＣでＱ、７ｍ
ｍφの軟銅線上に押出塗布した。皮膜厚は３ｏμであっ
た。この押出線の往復摩耗、静摩擦係数の測定結果を表
３に示す。

表８　　ＰＥＴ系マグネットワイヤーの特性表３から明
らかな如く、本発明の製造法により得られるマグネット
ワイヤーは従来の方法で得られるものと比べ、潤滑性、
機械的特性に優れ、溶剤洗浄後もその優れた特性を維持
できる事がわかる。

〈比較例５〉 ポリブチレンテレフタレート樹脂（東洋結社製商品名タ
フペノ）ＰＢＴ以下Ｐ、ＢＴと略す）を押出機を用いて
押出温度２６０°ＣでＱ、　７　ｍ　ｍφ軟銅線上に皮
膜厚３０μに塗布した。この押出線の特性を表・ｔに示
す。

く比較例６．７〉 ＰＢＴ１００重量部を微粉砕したものに、トリアリルメ
ソシアヌレートを５重量部加え均一に混合した後、押出
機を用いて押出温度２５０”Ｃで（Ｊ、７ｍｍφの軟銅
線上に押出塗布した。皮膜厚は２８μであった。この押
出線に電子線照射装置で線ｉ：　１８Ｍｒ　ａ　ｄ（比
較例６）線量３０Ｍｒａｄ　（比較例７）照射した。

この照射押出線の特性を表４に示す。

〈実施例６，７〉 Ｐ’ＢＴ１００重量部を微粉砕したものに、トリアリル
イソシアヌレートを５重量部加え均一シテ混合した後、
押出機を用いて押出温度２５０°ＣでＱ、　７　ｍ　ｍ
ｍの軟銅線上に押出塗布した。皮膜厚は２９−１であっ
た。この押出線に固形パラフィンを厚みが約０．１μ程
度となる様に塗布した。これに電子線照射装置を用いて
線量１８Ｍｒａｄ　（実施例６）、線量３０Ｍｒａｄ（
実施例７）照射した。この照射押出線の特性を表４に示
す。

表４　　ＰＢＴ系マグネットワイヤーの特性＊１　　試
料１ｍを８％伸長させた後のピンホールの数＊２　２５
　ｍｍｌのマンドレルに１０ターン巻き付けた後のキレ
ンの有無。

＊８　試料２本ずつで２個よりの試験片を作製しＮＢＭ
Ａ規格ＰＡＲＴ３−５３オーバーロード試験に準じて行
った。

以上実施例から明らかな如く、本発明により得られる絶
縁電線は優れた諸特性を有し、工業的価値は極めて大き
い。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体上に直接または他の絶縁物を介して縮合系熱
   可塑性樹脂を主成分とする組成物を押出法により薄膜塗
   布した上に、潤滑性物質を塗布した後、電離性放射線照
   射を行う事を特徴とするマグネットワイヤーの製造法。
2. （２）潤滑性物質が長鎖脂肪族炭化水素であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項のマグネットワイヤーの
   製造法。
3. （３）潤滑性物質が固形パラフィンである事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項のマグネットワイヤーの製造法
   。
4. （４）潤滑性物質が流動パラフィンである事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項のマグネットワイヤーの製造法
   。
5. （５）縮合系熱可塑性樹脂が脂肪族ポリアミドであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項のマグネットワイ
   ヤーの製造法。
6. （６）脂肪族ポリアミドが６．ＩＯナイロンである事を
   特徴とする特許請求の範囲第５項のマグネットワイヤー
   の製造法。
7. （７）脂肪族ポリアミドが１２ナイロンである事を特徴
   とする特許請求の範囲第５項のマグネットワイヤーの製
   造法。
8. （８）縮合系熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項のマグネットワイ
   ヤーの製造法。
9. （９）ポリエステル樹脂がポリエチレンテレフタレート
   であることを特徴とする特許請求の範囲第８項のマグネ
   ットワイヤーの製造法。 ００）ポリエステル樹脂がポリブチレンテレフタレート
   であることを特徴とする特許請求の範囲第８項のマグネ
   ットワイヤーの製造法。