TWI259476B - Insulated conductive wire and self-fusible insulated conductive wire - Google Patents

Description

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坎、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本μ明极-種表面被絕緣被膜所被覆的絕緣導線，特別涉及一種 我融箸性絕緣導線。 【先前技術】 发〗使用在知聲器用聲音線圈以及馬達線圈等上的絕緣導線，為使 "具有自我融著性，如笛 乐—圖所示，在被覆導線的絕緣被膜的表面上形成 其中’此絕緣被膜？& 峰2以聚轉絕緣塗料所形成，而融著被膜3由溶解 、有機溶祕咐溶她嶋樹脂塗料所形成。 圈 、在Ik著近年來的電力機械的高性能化’例如像揚聲器用的聲音線 从馬達線圈等的負荷變得較大，對於構成前述線圈的絕緣導線，需要 _高的耐熱性。而現有的絕緣導線，其形成絕緣_ 2的聚轉絕^塗 ;:斗的耐熱溫度為35(TC左右，在35(rc以上的情況下，將產生絕緣導線的特 性變差的問題。 寸 因此’現有以具有_性的㈣形成絕緣麵的方法，但由此則產生 、、、巴、豪被膜與融著被膜易剝離的新問題。 【發明内容】 、本發明的主要目的，是為了解決現有的絕緣導線以及自我融著性絕緣 導線所存麵絕緣被賴截性差以及絕緣賴與融著被膜易剝離 題。 寻問 為達成上述的目的’本發明在導線的外周面上形成絕緣被膜，而在此 1259476 巴緣被膜的外周面上形成底塗，而在該底塗的外周面上形成融著被膜。 本i明以耐熱性的材料形成絕緣被膜，再使用與絕緣被膜和融著被膜 兩者間具有良好密雛的材料，在絕緣被膜與融著被膜之間形成底塗，增 加了絕緣被膜與融著被膜之間的剝離強度。 【實施方式】 以下，參照附圖，說明本發明的最佳實施方式。 第二圖為揭示本發明絕緣導線的一實施方式的各被膜剝出的狀態立體 圖，而第三圖為前述絕緣導線的橫斷面圖。 此例中的絕緣導線1 〇，其由銅或者鋁等導電性金屬所形成的導線i丨的 外周面被陶瓷絕緣被膜12所被覆。 導線11的直徑，在此例中，為〇· 02〜〇. 6刪。 此絕緣被膜12的外周面被底塗13所被覆，前述底塗13的外周面被融 者被膜14所被覆。 陶瓷絕緣被膜12，是將包含錯的化合物與矽的化合物的按如第四圖所 不的比例組成塗裝用組成物，塗布於導線1的外周面後，實行熱硬化，從 而借由硬化的鍅、矽所形成。 此陶瓷絕緣被膜12的厚度在此例中為3〜12//m。 第五圖揭示此陶瓷絕緣被膜12的化學構造式。 以下，說明此陶瓷絕緣被膜12。 陶瓷絕緣被膜12，使用由以下的（a)(b)(c)的組成物所構成的塗裝用組 成物（其中，（a)+(b)+(cM00重量份）。 1259476 (a) 為在以通式(R12Si)n(OR2)2(式中，R1為碳原子數為1〜8的有機 基R2為兔原子數為1〜5的烷基或者為碳原子數為1〜4的{基)所表示的 聚有機石夕氧院的族群中所選出的至少一種，其以固態份量換算為5〜55重 量份； (b) 為在以通式Zr①R)4(式中，r為碳原子數為1〜5的碳氫化物殘基) 斤表不的四氧基鍅以及四烴氧基鍅的加水分解物以及該加水分解物的部 分縮聚物_群中所選出的至少—種結化合物 ，或者為在此錘化合物與以 、弋Si(〇R)4(式中，R為碳原子數為的碳氫化物殘基)所表示的四烴 土 、元四fe氧基石夕烧的加水分解物以及該加水分解物的部分縮聚物的 群中所選出的至少一種的矽烷化合物的混合物，其以固態份量換算為〇. 5 〜15重量份； (c) 為有機溶劑，佔30〜94· 5重量份； 此塗裝用組成物，含有對於聚有機石夕氧烧具有非常快速的反應性，而且 耐熱性、耐紐及耐久性甚佳的锆化合物或者魏•触合物的組成 而且作成具有柔軟性的高耐熱性的絕緣膜，因此可合適的使用於上 述陶瓷絕緣被膜12。 而且上述成份(a)⑹(c)中還可添加有機酸、無機酸、各種界面活性 劑、偶合劑、螫合劑以及無機麵等添加劑。 ”上述(a)成伤中的聚有機石夕氧燒作為具有高耐熱性並且具有柔軟性的 絕緣被覆劑使用。 有機夕氧垸疋將鹵化垸基魏或者烧氧基石夕烧的加水分解物作脫水 1259476 縮聚所成的物質，使用純矽漆。 其疋以矽氧烷(-Si-〇-Si-)結合為主鏈，而具有以甲基、笨基為側鏈的 矽眾合物，疋在單甲基或者單三氯矽烷中混合以二甲基、二乙基或二 矽烷所形成的初期縮聚物溶解於溶劑中所成的物質，是將殘留於聚矽氧烷 中的氫氧基的縮聚作用更進一步，從而形成立體網眼結構的物質。 烷基中甲基耐熱性最高，而且拒水性很優秀。 因此，此塗裝用組成物中的聚有機矽氧烷主要是使用二甲基矽樹脂。 上述(a)成份中的聚有機矽氧烷中的固態份量通常為45〜6〇% (質量百 分比），較佳為50〜55% (質量百分比）。 上述塗裝用組成物中的（a)成份的比例以固態份量換算可為5〜55重量 份，而較佳為25〜50重量份。 當其不足5重量份時，塗膜過薄，而且相對的，（c)成份增加，因而此 塗著率劣化’而在超過55重量份時，度將過度上昇，從而將使操作性變 劣，而且塗膜將過厚而產生破裂，所以不適合。 上述(b)成伤中的四烴氧基鍅，在存在有微量的水份時將加水分解，而 成為加水分解四烴氧，而此加水分解物將重騎而產生部分縮聚物， 其將高分子量化，爾時間經過將產生薄膜，因此與上述⑷成份_同作為 高鳴性被Μ彳，而具有促進上述⑷成份硬化、高化及高耐熱化的功 效。 上述(b)成伤中的四烴氧基锆’其加水分解及重縮聚反應非常快速，因 此借由與(a)成份制使用時，借由低溫加熱可短時間硬化。 1259476 四煙氧基射的R例如為碳原子數為1〜5的絲，可為μ、乙基、 η-丁基、sec-丁基、η-丙基等。 具體上可舉出四甲醇錯、四乙醇鉛、四—η_ 丁醇錯、 及四丙醇錯等’而且可同時使用前述_種或者兩種以上〇 四-sec一' ‘醇鍅以 作為上述(b)成份’特別是四丁醇錯為較佳。 上述⑹成份的四烴氧基錯，除四烴氧基錯外，還包含有其加水分解物 以及該加水分解物的部分重縮聚物。 此加水分職與部分重騎物可為在混合射由瞻氧絲中所生出 的物質，也可為在混合物調整_先予·合的物質。 上述⑹成份中的四烴氧基魏，也可與上述的四烴氧絲相同，借由 水的存在崎緩加水分解，從喊為四魏醇加水分解物，此加水分解物 經過重縮聚產生部分重縮聚物，從而將更高分子量化而製造出薄膜，因此 可作為高耐難被_，硫進(a)成份的硬化、高密度似及高耐熱化作 用0 四烴氧基魏比起四烴氧基結，其加水分解及重縮聚反應非常緩慢。 因此’借由將兩者混合，其加水分解速度將魏適度化，從而可改呈 操作性’而且借由觸魏硬度（柔軟性)可實行防裂等措施。 四煙氧基石夕:)¾中的R例如為碳原子數為丨〜5的烷基、甲基、乙基、打〜 丁基、η—丙基或者i-丙基等。 具體上可舉出四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丁氧基矽烷與四π〜丙 氧基石夕烧等’其也可為這些物質的一種或者同時使用兩者以上。 11 1259476 作為上述(b)成份，較佳為四乙氧基石夕燒。 上述(b)成份中的四煙氧基矽烷，除四烴氧基矽烷外，還包含有加水分 解物及這些加水分解物的部分縮聚物。 此加水分解物及部分縮聚物可為在組成物中，由四煙氧基吩烧中所組 成的物質，也可在組成物調整時，預先使用加水分解物或者部分重縮聚物。 作為上述(b)成份，在使用四烴氧基鍅與四烴氧基矽烷的混合物時的混 合比例，較佳為20〜70 : 30〜80重量份，而更佳為30〜6〇 : 4〇〜7〇重量 份(其中，兩者合計為100重量份）。 上述塗裝用組成物中的(b)成份的比例，以固態份量換算為〇· 5〜15重 量份，較佳為1〜5重量份。 當其不足0· 5重量份時，其硬化反應將變慢，將使其耐熱性不充分， 而在超過15重量份時，其反應將過快，並且將進行過度的硬化反應，而會 導致塗膜上易產生龜裂及剝離，因此不是很好。 上述(c)成份中的有機溶劑是(a)(b)成份的混合分散劑以及濃度調整 劑’還作為前述(a)(]3)成份的硬化速度調整劑使用。 作為上述(C)成份中的有機溶劑例如可使用低沸點有機溶劑、乙二醇衍 生物或者醇類。 具體可舉出二曱笨、曱笨、甲基乙基酮、乙二醇、醋酸乙烯、乙二醇、 單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、η-丁基醇、甲醇及乙醇等。 而且也可同時使用前述物質中的一種或兩種以上。 而且’在上述(c)成份的有機溶劑中可包含有被包含於(a)⑹中的有機 12 1259476

Jb ] 溶劑

上述塗裝用組成物中的(c J 80重量份。 當不足30重量份時 )成份的比例為30〜94. 5重量份，較佳為4〇 私過厚，從而會導致破裂。 組成物的粘度與 變南而使其操作性變劣，其塗膜 仂％，其塗膜將過薄，從而會; 々田，富超過 絕緣性，因此不是很好

接著說明有關底塗13。 底塗13是由有機樹脂改質石夕所_。 〜如此入有觸脂改㈣，是將_與_胞不揮發份_ : 1〇 升/ ° °十1〇〇)作冷混的冷混法，或者在將有機樹脂與溶劑在氮氣導入的情 、_ ’、、後^去^雜娜水，從而對其添加以與前述冷混法的情形 相批細赠，併加崎溫，她祕《錢，再加人溶_整其枯 度等，從而以烹煮法加以製造。

)¾夕漆在貝行冷混法時，其功能基是使用氫氧基，而在烹煮法的情 形則使用甲氧基及氫氧基物質。 至於有機樹脂，是使用環氧基、丙烯酸基、聚g旨基、醇酸基、氨基甲 酸酯基及環氧改性醇酸基等樹脂中的一種或者兩種。 在刖述中，底塗13的矽材與有機樹脂的比例為5〇〜9〇 : 1〇〜5〇(合叶 10〇) ’而為60〜8〇 : 20〜40(合計1〇〇)的比例則較佳。 在上述中，為提高底塗13的耐熱性與反應性，在有機樹脂改質矽材中 13

1259476 加八烧氧基金屬及坑氧基金屬的加水分解物以及該加水分解物的部分縮聚 物也可以。 這些烷氧基金屬可例如為四烴氧基矽烷、四烴氧基鈦與四烴氧基錯等。 有機樹脂改質矽材可例舉出以下的物質。 1.聚酯矽漆 不揮發份(％) 比例（石夕：聚S旨） 溶劑 2. 丙烯酸矽漆 不揮發份(％) (内四烴氧基鈦的部分縮聚物 比例（石夕：丙烯酸） 溶劑 3. 環氧矽漆 不揮發份(％) 比例（矽：環氧基） 溶劑 50 62 ： 38 二曱苯、丙二醇單曱基醚乙醯 52 2) 71 ： 29 二甲苯、η-丁醇 50 55 ： 45 二甲笨、二酮醇 融著被膜14是將聚醯胺系樹脂或者聚醯亞胺系樹脂或環氧系樹脂以有 機溶劑加以溶解所成的塗料予以塗布於底塗13的表面，而借由烘培作用加 以形成。 此融著被膜14的厚度在此例中為3〜10//in。 4 ：/ 1259476 被膜14之間形成 在上述的絕緣導線]0上，在陶究絕緣被膜]2與融著 底塗13的理由如下述。 被膜的表面上直接形成融著被膜時， 士也就是，形成陶莞絕緣被膜12的氧化錯石夕，因形成融著被觀的聚 醯胺系樹減雜亞胺細旨等樹㈣朝細錄差，所以在陶曼絕緣 例如在絕緣導線被用作為揚聲器用聲 音線圈時，在揚聲器的高功率動作時，因揚聲器的大振幅動作的影塑，$ 與融著被_嫌’從而可能導致導線自揚聲器上的心轴上脫 洛0 古、0而^ ’融著被膜為直接形成於喊絕緣被膜表面上的絕緣導線’其在 =的環境下，_【絕緣被膜與融著被朗產生喊體的動的影變， ==，細__，從而可能導_、導線自例如_的 季由寺女叙位置脫落。 膜14之^知二目互間的密接性很差的陶I絕緣被膜12與融著被 ㈣她由無纖被㈣與繼膜Μ輸素材間具有良好 山接f生的有機樹脂改質 緣被膜12上_。、礙⑽，目™刪_14自陶究、絕 高密=片_底塗13由可形摘熱性及耐屈折性很好的 性。又、機樹脂改質石夕材形成，因此可確保而籠生及使用時的屈折 性，的終物物魄η峨嶋㈣材轉 1 ΰ/7 111為較佳。 15 1259476 又’此底塗13，其陶兗絕緣被膜12除氧化錯石夕（包含錯的化合物與石夕 的化合物的塗裝組成物）外，由 矽漆 四烴氧基石夕烧的加水分解物 矽漆或者四烴氧基鈦與四烴氧基矽烷的加水分解物、分子混合物 在上述各物質中混入具有絕緣性的粒子或者纖維狀粉末約3〜5〇%各種 混合物 等陶瓷類塗裝材料所形成時，也可適用。 在絕緣導線10的陶瓷絕緣被膜12與融著被膜14之間形成底塗13所 構成的絕緣導線10的性能實驗借由下述各方法加以進行。 (1)揚聲器的MMP實驗 第六圖揭示將在陶瓷絕緣被膜與融著被膜之間形成有底塗的絕緣導線 與未形成底塗的絕緣導線分別作為揚聲器用聲音線圈使用時的揚聲器的 P實驗數據。 其中，使用於此實驗中的絕緣導線的底塗使用的是聚酯矽漆。 此MMP實驗，如第七圖所示，分別將直徑〇 25mm的具有底塗的絕緣導 線與不具有底塗的絕緣導線作為揚聲器用聲音線圈20卷繞於心軸21上而 作成電阻值為3· 5歐姆的線圈，在2(TC下加熱30分鐘，使卷線全體自我融 著於心軸21上。 此實驗所使用的具有底塗的絕緣導線與不具有底塗的絕緣導線的融著 16 Ϊ259476 ΠΤ7心轴21是在破璃纖維十字 被膜，均使用聚醯胺系漆 管上塗布以聚醯 亞 胺樹脂材料所形成。 第八圖為組設有第七圖 斷面圖。 w益用奪曰線圈所成的高輸出揚聲器的側 此「勺輻出揚聲器在 ,,01 ^ 31上通過避振器32支持著心缸91 — 軸21與骨架31之間㈣ 幻寸者匕軸21，在此心 味 33介設著振動板34。 第八圖中，35為板體 口口 b為輛體、37為磁鐵，件ώ、士 μμ 1 态的磁力回路。 ' 9由1·^·^物品形成揚聲 此例中的高輪出n 一 耳叩的口徑為17cm。 第九圖為第八圖的 在此第九圖中，/聲器的實驗回路的方塊圖。 借由粉紅噪立哭 絡而（IEC268-1C標準）白、八^ 產生粉紅噪音，併借由權重網 知紅噪音中製作出實 回路CL與放大器A將古％ 用頻率特性，而經由消波 、輸出揚聲器30驅動。 然後，以實效佶+ 、直土-电壓計丨，計測 MMP實驗以實驗 值。 、 汗士〇 ^入瓦粒齡士夕-七 休息兩分鐘’依此模式重_ a面輪出揚聲器3〇驅動一分鐘，其後 抗值求出溫度，而將鈐入a在各個％點自揚聲器用聲音線 圈20的阻 寻知入瓦特數以每次上昇1nw aa 揚聲器用聲音線圈2〇被破广,:、、 ⑽的方式重覆作實驗，直至 此MMP貫驗的結® 如苐六圓所干，产说m 具有底塗的絕緣導線的場合⑺ ，、在使用於揚聲器用聲音線圈⑼上 的場合（Δ所表示者），_ 所表不者）其較使用不具有底塗的絕緣導綠 月_的，揚聲哭用藏 耳^用茸音線圈20的斷線溫度比較高。 1259476 #

η且此MMP 4中，在最後，聚醯胺系漆的融著被膜被熱融解而使揚 聲器用聲音線圈20自心軸21上脫落，而此揚聲器用聲音線關因接觸板 體34或者|厄體35而斷線。 然而，在此揚聲器用聲音線圈20斷線時，陶曼絕緣被膜也不融解而保 持導線的減狀態，蝴持其絕緣性能。 (2)纖維帶分離實驗 在銅板上順序塗布峰化纟冰絕緣塗料、底塗與獅胺系漆，在加熱 硬化後，實行使用纖維帶的剝離實驗。 同日ί ’作為比較例，在銅板上順序塗布α氧化結石夕絕緣塗料與聚酿胺 ；rw黍併加熱硬錢，實行使用纖維帶關離實驗。 其各被_的加熱溫度與時間以及膜厚如下。 加熱溫度糊：靴.分鐘（氧化辦絕緣塗料) 200°C/30分鐘（底塗與聚醯胺系漆） 月吴厚 ：5#m(各塗料共通） 此剝離實驗的結果， ..… 軸底塗的被膜併不自纖維帶上_，而未形成 _、皮_在雜▼上附著聚酿胺系漆所形成的被膜而產生剝離。 胺糸漆作為融著被膜 ⑶聲音線圈心轴'線圈剝離實驗 ''使用氧化I㈣作為m緣被膜而使用聚 ^ 舛 76 ι uf( it 的陶竞絕緣導線’切成底心d 被犋的剝離強度。場合與不職底塗的場合，分綱量融著 其中’使用聚S旨石夕漆作為底塗、 其實驗方法如下述。 首先在直徑2〇_的圓筒 ^ ^ ^ ΰ、醯亞胺心軸上卷繞以線徑ΰ. 15mn]的陶 瓦、吧緣破覆導線5咖寬，從 成—層的卷線，以加〇°C加熱30分鐘，將 巷、、泉王體一體融著於心軸上。 其後，如第十圖所示，在 ^〜軸40與卷線41 一同沿其軸線切斷成一 +後，將卷線41沿著心轴 離。 的切線方向朝向與其卷繞方向相反一側作剝 此時的剝離強度的測量結果如第十一圖所示。 卜目幅爾她麵絕晴，咖繼的陶究 、、巴、祷線，其剝離強度約提高50%。 塗的陶瓷絕緣導線上融著被膜被破 在此剝離實驗終了後，在形成底 、、泉的場合，在陶瓷絕緣被膜與融著被 膜 壞，而在未形成底塗的陶瓷絕緣導 的界面上產生剝離。 施型態的例子，以在導線的外周面 的外周面形成 如上述依照本發明的絕緣導線的實 形成絕緣《並且在該絕緣被_相_彡成錢且在底塗 融著被膜的絕緣導線的實施型態為其上位概念。 此上位概念實施型態中的絕緣導線，例如其絕緣被膜為以氧化錯卿 成，且融著被膜以聚§嶋樹脂或者聚輕胺系樹脂漆所形成的情況，在 1259476 峰皮膜與融著被膜的各個形成材料相互間的密接性不良好時，借由與兩 者間具有良好的密接性的材料，在絕緣觀與融著細之間形成底塗，可 增加絕緣被膜與融著被膜之間的剝離強度。 借此，上述絕緣導線以及自我融著性絕緣_，例如在此絕緣導線作 為揚聲器用聲音線圈使㈣場合等，可防止因揚聲器的高功率動作時的大 钱動作等使絕緣被膜與融著被翻離，從而避免導線自揚聲器的心轴脫 落等情況發生。 【圖式簡單說明】 第一圖為現有的絕緣導線的斷面圖； 第二圖為揭示本發明絕緣導線的構成的立體圖； 第三圖為本發明絕緣導線的斷面圖； 第四圖為形成本發明絕緣導線的絕緣被膜的塗裝用組成物的組成示意 圖； 第五圖為本發明絕緣導線的絕緣被膜的化學構造式； 第’、圖為將本發明絕緣導線作為揚聲II用聲音線圈使用的場合的朦 實驗數據的圖表； 第七圖為MMP實驗中作為揚聲器用聲音線圈使用的絕緣導線的斷面圖； 第八圖為揚聲器用聲音線圈使用於MMP實驗的高功率揚聲器的側斷面 圖； 20 1259476 第九圖為揚聲器的MMP實驗回路的方塊圖； 第十圖為聲音線圈心軸-線圈剝離實驗的實驗方法說明圖； 第十一圖為聲音線圈心軸-線圈剝離實驗的實驗結果圖表。 【圖式中參考符號】 [先前提案] 被覆導線 1 絕緣被膜 2 融著被膜 3 [本發明] 導線 11 陶瓷絕緣被膜 12 底塗 13 融著被膜 14 聲音線圈 20 心轴 21 揚聲器 30 骨架 31 避振器 32 邊緣体 33 21 1259476 振動板 34 板体 35 車厄体 36 磁鐵 37 心轴 40 卷線 41 22

Claims (1)

1259476 丨_ I / :: V;, I 拾、申請專利範圍·· 1、一種絕緣導線，其特徵在於：在導線的外周面形成絕緣被膜，而在 此絕緣被朗相_彡錢塗，練祕㈣相φ形餘著被膜； 瞒絕緣_㈣含魏合_雜合物的塗⑼喊价所形成。 、2如申叫專利範圍第1項所述之絕緣導線，其中，前述絕緣被膜是石夕 漆、或者_氧基錢•水鑛物、轉或者四崎紐與罐氧基石夕 W加水分觸或者分子混合物、或者在前麵質巾分淑人具有絕緣性 的粒子或者纖維狀粉末3〜50〇/◦所成的混合物。 3、如申請專利範圍第丨項所述之絕緣導線，其中，前述底塗由有機樹 脂改質矽所形成。 如曱靖專利範圍第3項所述之 4 ，、1 刖延頁機樹脂改質 石夕中加入絲_，基金雜水分解物、該加水分解物的部分縮 ♦物中的一種或兩種以上。 5、 如申糊侧侧叙爾線，μ，_氧基金屬為 四峨魏讀觀、四繼_喝輪上的全屬。 6、 如申請專利範圍第丨項所述之絕緣導線，其中，前述融著被膜是在 猶被膜的相面上所形成的紐之外周面上塗布了概性塗料後再實行 =而刪，蝴雜_騎物_麵了她咖脂或者 4、1亞胺系树脂或者環氧樹脂所形成的。 〆 〜7 A如Μ#· 1撕物轉㈣巾，細於揚聲哭用 耸音線圈上。 巧耳口口用 如申請專利範圍第1項所述之絕緣導線 其中 所述的絕緣導線具 1259476 有自我融著性。 1259476 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（二）圖。 (二） 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 導線 11 陶瓷絕緣被膜 12 底塗 13 融著被膜 14 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：