JPS5928530A - エナメル線の製造方法 - 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】 この発明は銅線、アルミニウム線等の導体の上ニホルマ
ール塗料、ポリエステル塗料、ボ１ノイミド塗料等の各
種絶縁塗料を塗布焼付たエナメル線方法は銅線、アルミ
ニウム線等の導体を先づ所定のサイズまで伸線機で伸線
したものを用い、これを焼鈍して軟鋼線もしくは軟アル
ミ盛とした後にエナメルワニスを塗布し、エナメル用夕
”イスまたはフェルト等で余剰のワニスをしごき去シ、
規矩された厚さのワニスをその導体上に被覆させた後、
エナメル焼付炉中にてワニス中に含まれる溶剤を蒸発さ
せ、架橋硬化させてエナメル皮膜を導体上に形成させ、
このワニスの塗布、焼付けを数回くり返すことによって
所定の絶縁皮膜片のエナメル線を製造していた。

一般的にはこのような製造で特に問題とされることはな
かったが、高温、多湿の環境「にあっては、製造直後に
は耐圧試験で異常がなくても、日時の経過とともにその
性能が低下することがあり得るという意外な事実がある
ことを見出した。

本発明者等はこの原因について種々検討した結果、その
主因となるところは伸線時の潤滑剤の残存付着であるこ
とが判った。

即ちエナメル線の導体を構成する銅線、アルミ線は伸線
工程に於て、例えば植物性脂肪ｌ夕系石鹸に菜種油又は
鉱物油等を添加配合した組成物を水に溶解し、ＰＩ（８
〜９．５の数％濃度の伸線用潤滑剤を用い、導体をダイ
ヤモンドダイス等でしごくことによシ線径の大きいもの
を漸次細くしている。

即ちこの伸線段階では金属線と伸縮用ダイスとの接触面
に石鹸類等の潤滑剤が油膜となって存在し、この油膜が
なければ金層線とダイス内面に焼き付けを生じ、線引き
された線（導体）の表面はざらざらした粗面となり、甚
しい場合には所定の外径に達するまで線を引き落すこと
が不可能となり、断線するに至る。それ故、伸線が円滑
に行なわれるためには前述した伸線用潤滑剤が導体表面
に薄い膜状となって存在することが必要である。

一般にはこのようにして伸線された導体は完全無傷なも
のを得ることは至難であり、ダイスの研磨状態又は一部
の欠損、導体部体が元来有する欠陥、或いは伸線機のド
ラフトリングやガイドコロ等によって朱子る外傷を含む
傷が、非常に浅いとは言え存在することが通常である。

このようなことから、伸線時には銅粉ちるいはアルミニ
ウム粉が発生し、導体表面に存在する伸線用潤滑剤が油
膜内に微粒子となって存在するが、この油膜や金属粉を
取シ除くだめに導体をフェルトや布等ではさみ、表面を
拭うことにより油膜と同時に微粒金属粉を取り除くこと
が一般に行なわれている。しかしながら、長尺の導体を
前記したフェルトや布等で拭うわけであるから次第に潤
ｒｉ？剤や金属粉が導体を拭うフェルトや布に蓄４責さ
れなってフェルトや布にこびりつき、導体の極く僅かな
傷の部分にこの金属粉を含んだ潤滑剤が擦り込まれるよ
うになる。尤もこの状態は普通の看視状態では従来問題
にされず残存し、次の焼汁工程例えば連続アンニーラー
に入るつ アンニーラーでは＠司又はアルミニウムからなる導体が
連続焼鈍するのに充分な高温に保持されるが、特に銅の
場合には酸素によって表面が酸化銅による黒変を生成し
易いので、これを防止するために一般的には水蒸気又は
不活性ガスをアン二−ラー中に導入して焼鈍された導体
は高温であるためにその捷＼空気中に引き出されると特
に銅線の場合では空気中の酸素と結合して酸化鋼を生じ
黒変するので、空気に触れる以前に水又は泥水に浸され
て、冷却されてから空気中に取り出し、次のエナメル焼
付工程に入る。

従来は前述のような連続焼鈍工程に於て、伸線用潤滑剤
は品温によシ熱分解され、かつ水又は温水で冷却される
際に導体表面は洗滌され、潤滑剤及び金属粉はほとんど
除去され、エナメル線の特性に影響することはないもの
と考えられていた。

しかし本発明者等が緬密に検討した結果、導体の表Ｗｉ
には石鹸類等の潤滑剤は除去されずに残存していること
が判明し、高温多湿の環境ではこれがエナメル線の品質
に影響を与えることが判った。

即ち、ｒＪＩＳ−Ｃ３００３エナメル銅線及びエナメル
アルミニウム線試験方法第７項均−試験方法（２）０．
５０〜２０朝の場合」に準じてその試験電圧のみを直流
３０００Ｖ　　に変えて製造直後のエナメル線の試験を
したところ欠点数はθ〜３個／３０ｍであるが、温度２
４〜３３℃、湿度８０〜９５チＩ（、、）Ｉ、のような
高温多湿のところに放置しておくと、欠点数は極端な場
合数１００個／３０ｍにも増加することが判明した。

これはエナメル線の絶縁皮膜の絶縁抵抗が低下している
だめに変化したものである。

実際にこのような変化したものの皮膜を見ると、銅線の
場合は導体の傷のある部分又はその近辺には明らかに導
体側から′ｉｉＩライオンを含む緑色の・ノミのような
ものが発生し、それがエナメル皮膜に滲透拡散ｊ７て行
くことが顕微鏡ドで観察することができた。

この緑色を呈したシミは次第にエナメル皮膜全般に拡散
して行き、最悪の場合にはエナメル皮膜の表面までにも
達し、時としてエナメル皮膜に亀裂を生せしめるもので
ある。

これは明らかに伸線時に、導体の表面に数ミクロンの厚
さで存在する石鹸類等の■滑剤の凝縮物が、導体の傷の
中に導体を拭うために使用されたフェルト等によりすり
連棟れ、連続アンニーラーを通過しても分解されずに前
記導体つ傷中に残存し、これを包んでエナメル皮膜が形
成され、製造直後は高温焼付けを受けて塗膜が絶対乾燥
状態で均一性試験を受けるために高絶縁性を示すが、高
温多湿の環境に長時間放置されると、空気中の水分がエ
ナメル皮膜に吸着され、一方導体表面の潤滑剤中の石鹸
類が湘解性を有するためにエナメル皮膜が−わの滲透膜
の如き状態となシ、空中の水分は石鹸類の付着していな
い清浄な導体に比べて迅速にエナメル皮膜中を滲透し、
遂に石鹸類のところまで到達すると石鹸類は水に溶解し
始め、一種の石鹸水となって傷の内部に存在する銅微粒
子をイオン化させ、緑色を呈するために肉眼でも認めら
れるシミとなるものと考えられろう石鹸類の水溶液は応
力歪を受けた結晶性高分子の結晶構造内に滲透すると、
結晶同志を結びつけているファンデルワールスの力ある
いは水素結合力を弱め、結晶性高分子に見受けられる極
性溶剤による応力亀裂を発生させる。

又、エナメル皮膜も同様にして焼付は時及びエナメル皮
膜生成時に、冷却後の温度差から当然収縮力が働らき、
常時皮膜には残留応力が存在する。

そのだめに、一般にエナメル線を試験するときには１０
０〜１５０℃の空気中で１０〜６０分間加熱処理をして
皮膜中の残留応力を解除してから試験を行なうことが前
述したＪＩＳ　Ｃ３００３エナメル＠線及びエナメルア
ルミニウノ・線試験方法に規定畑れており、まだ、エナ
メル線をコイル巻シてワニス常浸するのにいわゆＺ）ア
ンニーリングをイＪなうのも同様な理由からである。

これらのことからエナメル皮１１にに０１１述のように
して生成した石鹸水が触れたときは、当然その皮膜に亀
裂を生ぜしめることは理解することができるつ エナメル線の製造直後に４１１］定した直Ｍｉ：　３０
００　Ｖでの均一性試験の結果良好であちたものが、Ｉ
ｆ’ｒｌ　ｒｌ、：＋多湿中に放置された後に、高い欠
点敷に変化することを１均一性の経時変化」と呼んでい
るが、我我はこの均一性の経時変化を起さないようにす
るためには、導体上に残存する伸線用４″÷５　ｆＶｔ
　Ａ’ｌである石鹸類の薄い皮膜を導体がアンニールさ
れる１１１１に導体から除去することが有効な方法であ
ることを見出したものであるっ 更に、導体をアンニールする際（直接も含む）導体上に
残存する伸線用の石鹸類も高温で加熱されるとその一部
は分子間架橋を生ずることも当然予測される。

従って本発明では導体との石鹸類等の除去をアンニーう
−で加熱される前に行なうこととした。

本発明を＜ｒＨに詳卸１に説明すればエナメル線製造装
置の心線送り出し装置ξからアンニーラーに至るまでの
間あるいはインライン・タン、デム伸線機を有するエナ
メル線製造装置に於て、伸線機とアンニーラーとの間に
心線洗滌装置を取り付け、アンニーラーに心線が入る前
に導体表面を洗滌し、付着している伸線用潤滑剤を取り
除くようにした。

いまこれについて図面を参照しつ＼説明すれば、所定の
径に伸線された心線Ｗは心線送り出し＋７−ル１から送
シ出され、水槽２に入り、その水槽内でスポンジ３によ
り心線Ｗの表面は拭われ、心線Ｗの表面に付着している
石鹸類等は極力除去され、連続アンニーラー４に入る。

こ＼で清浄にされた心線Ｗが焼鈍され、ワニスアプリケ
ーター５、エナメル塗布用ダイス６を経て一定厚のエナ
メル塗料が塗布され、エナメル焼付炉７内に入り焼付け
られる。

このエナメル塗料の塗布と焼付は所定の絶縁及膜厚が得
られるように数回くり返され、巻き取り装置８で巻き取
られる。

本発明者等はこのような水槽２を全く設けなかった従来
法によるもの（Ａ　Ｉ　）と、水槽２を′高温水槽とし
たもの（扁２）、温水槽としだもの（Ａ３）、洗剤式常
温水槽と常温水槽の組み合せ（慕４）、洗剤人倫水槽と
常温水槽の組み合せ（Ａ５）及び洗剤人倫水槽と温水槽
の組み合せの各種につい−ｃ、　、ｒｒｓ　ｃ　：（２
１４ポリエステルイミド銅線の０種、導体径１胡を線速
８ｍ／分で製造した。なおアンニーラーは５ｍ長の連続
アンニーラーで、温度は５００℃、エナメル焼付炉は高
さ５　ｍの竪型とし、炉温はＦ部で４００℃、中部で４
５０℃、Ｌ部で４５０℃に設定したつ 以上のような条件で製造された０種ポリエステルイミド
銅線について製造直後及び２５〜３０℃、湿度７０〜９
５％ｌ（Ｈで３０日間放置し、これについて直流３００
０Ｖ　にて均一性試験を行ない、その欠点敷を測定した
つその結果は次表の通りであるっ以上の結果から明らか
なように製造面後はいずれの試料も欠点数は少ないが、
従来のように全く導体洗滌を行なわない場合（試料Ａ　
Ｉ　）には高温多湿状態に放置されると数百まで欠点数
が増大するが、これに対し水槽を設けて洗滌した場合（
試料Ａ２〜６）はいづれも高温多湿状態におかれてから
ざるものとの２段構えとするなどによシ石鹸等の除去能
力を格段に向上することができ、特に試料６では３０分
経過後もほとんど初期の欠点数と変化がない良好な均一
性を示すものである。

即ち本発明の実施に当っては、水によって導体表面に付
着′している石鹸等を水洗除去することがエナメル線の
品質向上に顕著な効果を奏するところであるが、特に水
洗に当っては低温より高１１！１′Ａの水１が、また洗
剤式の水と通常の水とを併用した方が単なる水だけの水
洗より効果が大きいことが理解されよう。

父、本発明の実施に当っては超音波洗滌、電解研磨等に
よっても導体表面を清浄ならしめることができることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施するだめの一例Ｖこついての工
程図である。 ２：水槽　４：連続アンニーラー　５：ワニスアプリケ
ータ−６：エナメル塗布用ダイス７：エナメル焼付炉 代理人　弁理士性内　守

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伸線工程で付着している導体上の潤滑剤を洗“除去した
   後に焼鈍しエナメル塗料を塗布焼付けることを特徴とす
   るエナメル線の製造方法。