JPH04209416A - 自己融着性絶縁電線及びそのコイル - 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】

［０００１３

【産業上の利用分野］本発明はモーター、変圧器、磁気
コイルなどに利用されるエナメル線に自己融着機能を付
与した自己融着性絶縁電線とそれより製造されるコイル
に関するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】従来、電気機器、通信機器などのコイル
成形体は絶縁電線を所定の形状に捲線した後、ワニス処
理を行ない電線相互間を接着・固化したものが用いられ
ていたが、最近では加熱又は溶剤処理のみでも電線相互
間を融着固化できる自己融着性絶縁電線が含浸ワニス処
理にかわって使用されつつある。 ［ｏｏ０３］自己融着性絶縁電線はエナメル線の絶縁層
の上に熱可塑性材料を主体とする自己融着層を設けたも
ので、電線をコイル状に捲いた後もしくはコイル状に捲
きながら加熱又は溶剤処理をすると電線相互が固着し、
コイルが得られるので含浸ワニス処理を省略する事が出
来、ユーザーに対し、次のような多くの利点をもたらす
。 ［ｏｏ０４］■含浸ワニス使用による公害、安全衛生の
心配が無用となる。■通電加熱で代表されるようにコイ
ルの成形サイクルが早くなり、含浸ワニスも使用しない
ため製造コストが下がる。■コイル形状の複雑なもの、
含浸ワニスが浸透しないものも固化可能である。 ［０００５］この為自己融着性絶縁電線の要求は大きく
なるとともに需要家の工程、使用条件に合う様、種々の
特性を持った材料の開発が望まれている。中でもテレビ
ジョンなどに使用されている偏向ヨークコイルはその特
殊な形状ときびしい寸法精度のため需要家より巻線メー
カーに対し多くの要求がなされてきた。 ［０００６１数年前は偏向角度の増大によりコイルの加
熱変形の小さい事、高温（たとえば１００℃程度）でも
固着力を有する事、コイル製造時、通電による加熱処理
の際の自己融着性材料の流動性がよい事が要求され、巻
線メーカーは自己融着性材料をポリビニルブチラールよ
り共重合ポリアミド樹脂に変えて対応してきた。 ［０００７］最近ではコンピュータなどの発達にともな
い、より高精度のＣＲＴが要求され、偏向ヨークコイル
は以前のものに増して変形のないものが必要となってき
た。現在の共重合ポリアミド系自己融着性材料は高温で
の固着力も強く、流動性のよい材料ではあるが、材料自
体はやわらかい。この為共重合ポリアミド系自己融着性
絶縁電線を用いて偏向ヨークコイルを作製すると、偏向
ヨークコイル製作後コイルのスプリングバック力により
コイルが若干変形してしまうといった欠点がある。現在
の高精度のＣＲＴの要求に対しては上記の変形が問題と
なっている。 ［０００８］

【発明が解決しようとする課題】一方、自己融着性材料
としてフェノキシを用いた自己融着性絶縁電線が知られ
ているが、これを用い偏向ヨークコイルを作成すると変
形の少ないコイルが得られる。しかしフェノキシは加熱
処理の際材料の流動性が乏しいため共重合ポリアミド系
のものに比べ通電融着時に大電流を必要としたり、通電
時間を長くしなければ線間相互が充分に固着したコイル
は得られない。従がって、従来の共重合ポリアミド系を
使用した時に比べ多量の熱エネルギーを必要とし、コイ
ルの製造コストが増加する。 ［０００９］又、大電流を長時間流すことによって絶縁
層の熱劣化や電線間の短絡が起こるという欠点も有った
。 ［００Ｌ　０１本発明者らはこれらの欠点を解消すべく
検討を進めた結果、融着皮膜をポリヒドロキシエーテル
樹脂と共重合ポリアミド樹脂の二層構造とし、共重合ポ
リアミド樹脂が全融着皮膜の５〜４０％とすることによ
りコイルの変形、融着性に優れた偏向ヨークコイルを製
造可能な自己融着性絶縁電線を開発した。　（特開昭２
−１４２０１８公報参照） ［００１１１上記の自己融着電線は成形加工後のコイル
の変形が小さく、フェノキシを使用した場合と同等で流
動性が改善されたものであるが、流動性は共重合ポリア
ミド単独の場合に比較するとやや劣っていた。近年、偏
向ヨークコイルの品質向上に加えさらに生産性向上が強
く要望されており、コイルの融着性不良減少、融着温度
低下（通電加熱条件の低温化）等が要求されている。 ［００１２］上記の自己融着電線の共重合ポリアミド樹
脂が全融着皮膜の４０％以上とすると偏向ヨークコイル
の流動性は改善されるが、変形が低下する問題点があっ
た。本発明者らは、ポリヒドロキシエーテル樹脂、共重
合ポリアミド樹脂との組み合せをさらに検討する事によ
り、コイルの取り出し変形を低下させず、融着性を大巾
に改善可能な自己融着性絶縁電線を見い出し本発明に到
達したものである。 ［００１３１本発明の自己融着性絶縁電線は、材料が融
着しやすく、融着後の耐変形性、硬さに優れたもので単
に偏向ヨークコイルのみではなく、他のコイルに対して
も十分応用可能なものである。 ［００１４］

【課題を解決するための手段】本発明は導体上に絶縁皮
膜を介してガラス転移温度９０℃〜１５０℃のポリヒド
ロキシエーテル樹脂を主成分とする融着皮膜、融点１２
０℃〜１５０℃の共重合ポリアミド樹脂を主成分とする
融着皮膜を順次持ち、共重合ポリアミド樹脂を主成分と
する融着皮膜が全融着皮膜の４０〜８０％を占める事を
特徴とする自己融着性絶縁電線及びそれより製造される
コイルに関するものである。 ［００１５１本発明においてガラス転移温度９０℃〜１
５０℃のポリヒドロキシエーテル樹脂とは、ビスフェノ
ールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ハイド
ロキノン、レゾルシン、カテコール、ビフェニルジオー
ル、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニル
エーテル、ジヒドロキシジフェニルチオエーテル等の芳
香族ジオールとエピクロルヒドリン、メチルエピクロル
ヒドリン等より作製されるものでベンゼン核の水素原子
が１又はそれ以上、アルキル基、ハロゲンなどで置換さ
れたものも含む。 ［００１６］ポリヒドロキシエーテル樹脂の合成方法と
しては、芳香族ジオールとエピクロルヒドリン等を直接
反応させる方法又は芳香族ジオールにエピクロルヒドリ
ンを付加し芳香族ジオールをジエボキシドとしだ後さら
に芳香族ジオールを反応させる方法等があるがいずれで
も使用可能である。中でもベンゼン核の水素原子が１又
はそれ以上、ハロゲンで置換されたポリヒドロキシエー
テル樹脂を使用すると、絶縁皮膜に半田付可能なエステ
ルイミド系絶縁材料を用いた場合、半田付性を損なう事
がなく好ましい。ハロゲンの中では特に臭素が好ましい
。 ［００１７］本発明においてはガラス転移温度が９０℃
〜１５０℃のポリヒドロキシエーテル樹脂を使用する必
要がある。ガラス転移温度が９０℃未満であると得られ
たコイルの加熱変形が大きく、コイルの使用時の耐熱性
を満足出来ず、ガラス転移温度が１５０℃を越えると、
材料の流動性が悪く得られたコイルの融着力が低く、要
求を満さない。 ［００１８］ガラス転転移度の測定方法は、通常使用さ
れる方法であればいかなる方法でもよく、例えば、プラ
トメトリー、ＤＳＣ１動的粘弾性測定装置等がある。融
点１２０℃〜１５０℃の共重合ポリアミド樹脂とは、ア
ジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ヘキサメチレン
ジアミン、シクロへキサンジアミン、アミ、ツカプロン
酸、アミノウンデカン酸、アミノドデカン酸、ε−カプ
ロラクタム、δ−バレロラクタム、ω−ラウロラクタム
等のポリアミド樹脂の原料を融点が１２０℃〜１５０℃
になるように組み合せ共重合したもので具体的な例とし
ては、ダイセル化学社製ダイアミドＴ−２５０、Ｔ−５
５０、日本リルサン社製ブラタポンドＭ−１４２２、Ｍ
−１２５９、Ｍ−１１８６、Ｍ−１４２５、ブラタアミ
ドＨ−１０５、Ｈ−１０４、Ｈ−００５、東し社製ＣＭ
４０００、ＣＭ−８０００等がある。 ［００１９］本発明においては融点が１２０℃〜１５０
℃の共重合ポリアミド樹脂を使用する必要がある。融点
が１２０℃未満であると自己融着性絶縁電線より得られ
るコイルの成形加工後の変形が大きくなり、融点が１５
０℃を越えると材料の流動性が悪く得られたコイルの融
着力が低く、要求を満さない。尚、ドデカンジ酸、アミ
ノウンデカン酸、アミノドデカン酸ω−ラウロラクタム
等炭素数が１０以上の原料を主成分とし、他の成分と共
重合したポリアミド樹脂を使用すると固着力が上がり特
に好ましい。融点の測定方法は通常使用される方法であ
ればいかなる方法でもよく、例えば、ＤＳＣ、キャピラ
リー法等がある。 ［００２０１本発明のガラス転移温度９０℃〜１５０℃
のポリヒドロキシエーテル樹脂、融点が１２０℃〜１５
０℃の共重合ポリアミド樹脂に材料の特性に悪い影響を
与えない程度に他の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、可塑
剤、潤滑剤、界面活性剤、顔料、染料、フィラー等を適
量添加する事により電線特性に多少の改善を行なう事も
可能であり、これも本発明に含まれるものである。 ［００２１］本発明においては、導体上に絶縁皮膜を介
してまずガラス転移温度９０℃〜１５０℃のポリヒドロ
キシエーテル樹脂を主成分とする融着皮膜、融点１２０
℃〜１５０℃の共重合ポリアミド樹脂を主成分とする融
着皮膜を順次持ち、共重合ポリアミド樹脂を主成分とす
る融着皮膜が全融着皮膜の４０〜８０％を占める事が必
要である。 ［００２２］上記のガラス転移温度９０℃〜１５０℃の
ポリヒドロキシエーテル樹脂を主成分とする融着皮膜と
融点１２０℃〜１５０℃の共重合ポリアミド樹脂を主成
分とする融着皮膜の順序が逆であっては効果がなく、共
重合ポリアミド樹脂を主成分とする融着皮膜が全融着皮
膜の４０％以下では接着力向上の効果が小さく、７０％
以上では接着力は向上するが、コイルの製造時の変形が
大きくなり、本発明の効果が失なわれてしまう。 ［００２３１本発明の自己融着性絶縁電線に使用する絶
縁皮膜としては、例えば、ポリウレタン、ポリビニルホ
ルマール、ポリエステル、ポリエステルイミドウレタン
、ポリエステルイミド、ポリエステルアミドイミド、ポ
リヒダントイン、ポリアミドイミド、ポリイミドがあり
、さらにこれらを組み合せて多層構造としたものも使用
する事が出来る。 （００２４］尚、本発明の自己融着性絶縁電線では、導
体上に日本工業規格（ＪＩＳ　　Ｃ３０５３）に定めら
れた皮膜厚の絶縁皮膜をもち、その上に日本工業規格（
ＪＩＳ　　Ｃ３０５３）に定められた同一導体径の前記
絶縁皮膜より１つ大きい皮膜厚のグレード以下の皮膜厚
となるようにガラス転移温度９０℃以上のポリヒドロキ
シエーテル樹脂を主成分とする融着皮膜、融点５０〜１
５０℃の共重合ポリアミド樹脂を主成分とする融着皮膜
を順次持たせるのが好ましい。 ［００２５］具体的な例を示すと、絶縁皮膜が１種構造
を持つものに対しては全皮膜厚が０種構造以下になるよ
うに融着皮膜を持たせ、絶縁皮膜が２種構造を持つもの
に対しては全皮膜厚が１種構造以下になるように融着皮
膜を持たせる。 ［００２６］絶縁皮膜より１つ大きい皮膜厚のグレード
以上となるように融着皮膜を持たせると、仕上外径が大
きくなる。そのためコイルの形状が大きくなりコイルの
性能が悪くなるため好ましくない。 ［００２７１本発明の自己融着性絶縁電線は特に加熱に
より融着され、融着後の硬さの要求されるコイル、具体
的には偏向ヨークコイルに使用すると効果が大きい。本
発明の自己融着性絶縁電線がコイルの変形、融着性に優
れている理由としては以下の事が推定される。今までは
以下の傾向がわかっていた。 ［００２８］■融着性に優れたコイルを得るためには、
共重合ポリアミド樹脂の皮膜厚が多い方がよい。従来の
共重合ポリアミド樹脂単独の自己融着性絶縁電線と同等
の融着性を得るためには、少なくとも共重合ポリアミド
樹脂を全皮膜の４０％以上とする必要がある。■変形の
小さいコイルを得るためには、■とは逆にポリヒドロキ
シエーテル樹脂の皮膜厚が多い方がよい。従来のフェノ
キシ樹脂単独の自己融着性絶縁電線と同等の変形性を得
るためには少なくともポリヒドロキシエーテル樹脂を全
皮膜の６０％以上とする必要がある。 ［００２９３以上のように、単にポリヒドロキシエーテ
ル樹脂と、共重合ポリアミド樹脂を組み合せるだけでは
コイルの融着性、変形の両者とも優れたものは得られな
い。従って、従来の発明（特開昭２−１４２０１８公報
）ではコイルの変形を重要視し、共重合ポリアミド樹脂
の皮膜厚を全体の５〜４０％と設定した。 ［００３０１本発明では上記の■、■の内容を詳細に検
討した結果共重合ポリアミド樹脂を融点１２０℃〜１５
０℃とすると、ポリヒドロキシエーテル樹脂を全皮膜の
２０〜６０％としても変形の小さいコイルを得られる事
がわかった。 ［００３１１この理由ははっきりとはわからないが、共
重合ポリアミド樹脂に融点の高いものを使用したため、
共重合ポリアミド樹脂もコイルの変形を少なくする効果
を発揮し、ポリヒドロキシエーテル樹脂の皮膜厚を少な
くする事が可能となったためと考えられる。 ［００３２］

【実施例】次に実施例により更に詳細に本発明を説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない
。 ［００３３］ ［参考例１］　ＵＣＣ社製フェノキシＰＫＨＨをｍ−ク
レゾールに樹脂分２０％になるように溶解した。以下本
塗料を塗料Ａ−１と略す。尚、フェノキシＰＫＨＨのガ
ラス転移温度をＤＳＣ（セイコー電子社製ＤＳＣ−１０
）にて測定したところ１００℃であった。 ［００３４］ 〔参考例２〕シェル化学社製エポキシ樹脂エピコート＃
８２８（エポキシ当量１８６）１８６ｇ、小西化学社製
ビスフェノールＳ　　（ＯＨ当量１２５）１２５ｇ、ト
リーｎ−ブチルアミン２．８ｇ、シクロへキサノン３１
０ｇを混合し、温度１２０℃で５時間反応させた後加熱
を止め、ｍ−クレゾールを６２０ｇ加え樹脂分２５％の
塗料を得た。本塗料を塗料Ａ−２と略す。本塗料の樹脂
分を採取しガラス転移温度をＤＳＣにて測定したところ
１２５℃であった。 ［００３５］ 〔参考例３〕エポキシ樹脂エピコート＃８２８　（エポ
キシ当量１８６）１８６ｇ、ハイドロキノン（試薬−級
、ＯＨ当量５５）５５ｇ、トリーｎ−ブチルアミン２．
８ｇ、シクロへキサノン２４０ｇを混合し温度１２０℃
で８時間反応−させた後加熱を止め、ｍ−クレゾールを
４８０ｇ加え樹脂分２５％の塗料を得た。本塗料を塗料
Ａ−３と略す。本塗料の樹脂分を採取しガラス転移温度
をＤＳＣにて測定したところ８０℃であった。 ［００３６］ 〔参考例４〕ビフェニル構造のエポキシ樹脂ＹＸ−４０
００（エポキシ当量１８７）１８７ｇ、ビスフェノール
ＳＬ２５ｇ、トリーｎ−ブチルアミン２．３ｇ、シクロ
へキサノン２５０ｇを混合し温度１２０℃で６時間反応
させた後加熱を止め、ｍ−クレゾールを５００ｇ加え樹
脂分２５％の塗料を得た。本塗料を塗料Ａ−４と略す。 本塗料の樹脂分を採取しガラス転移温度をＤＳＣにて測
定したところ１５５℃であった。 ［００３７］ 〔参考例５〜８〕ダモ ２５０　（参考例５）、Ｔ−４５０（参考例６）、Ｎ−
１９０１（参考例７）日本リルサン社製共重合ポリアミ
ドＭ−１４２２（参考例８）をそれどれ樹脂分２０％に
なるようにｍ−クレゾールに溶解した。得られた塗料を
塗料Ｂ−１（Ｔ−２５０）、Ｂ−２（Ｔ−４５０）　、
Ｂ−３（Ｎ−１９０１）Ｂ−４（Ｍ−１４２２）と略す
。 それぞれの融点をＤＳＣで測定したところ、Ｔ−２５０
が１３０℃、Ｔ−４５０が１１０℃、Ｎ−１９０１が１
６０℃、Ｍ−１４２２が１３５℃であった。 ［００３８］ 〔比較例１）　０．　３ｍｍ径の軟銅線上に８種ポリエ
ステルイミド（口触スケネクタディ社　商品名アイソミ
ツドＲＨ）を８回、参考例で作製した塗料Ａ−１を４回
塗布・焼付し、絶縁皮膜０．　０２０ｍｍ、融着皮膜０
．０１０Ｍの自己融着性絶縁電線を得た。 ［００３９］ 〔比較例２〕塗料Ａ−１の代りに塗料Ｂ−１を使用した
ほかは比較例１と同様にして、絶縁皮膜０．０２０ｍｍ
、融着皮膜０．０１０ｍｍの自己融着性絶縁電線を得た
。 ［００４０１ 〔実施例１）　０．　８ｍｍ径の軟鋼線上にＨ種ポリエ
ステルイミドアイソミツドＲＨを８回、参考例で作製し
た塗料Ａ−１を２回、塗料Ｂ−１を２回の順に塗布焼付
し、絶縁皮膜０．０２０ｍｍ、フェノキシ融着皮膜０．
００５ｍｍ、共重合ポリアミドＴ−２５０の融着皮膜０
．００５ｍｍの自己融着性絶縁電線を得た。 ［００４１１ 〔実施例２〜６．比較例３〜８〕表に示した塗料、皮膜
厚の組み合せで実施例１と同様にして自己融着性絶縁電
線を得た。 ［００４２］ 〔実施例７〕実施例１〜６、比較例１〜８で作製した自
＊＊己融着性絶縁電線を偏向ヨークコイル捲線機でコイ
ル捲し、偏向ヨークコイルを作製した。得た偏向ヨーク
コイルの内側部分（第１図のｄの部分）１．２ターンの
融着力をテンションメーターにて測定した。又、偏向ヨ
ークコイルを平滑な板の上に静置し第２図に示すような
偏向ヨークコイルと板との間隙（△ｈ：取り出し変形）
を測定した。さらに偏向ヨークコイルを８０℃の恒温槽
に１日放置した後の変形量を上記と同様にして測定した
。融着力、変形量の結果を表にまとめた。尚、作製した
偏向ヨークコイルは図１に示した形をもつものであった
。 ［００４３１

【表１］ ［００４４］　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　※※【表２】 ［００□ｉ５］

【発明の効果】表に示しまた実験結果よりわかるＪ、゛
うに本発明の自己融着性絶縁電線は共重合ポリアミド樹
脂のものと同等の融着性とフェノキシ樹脂のものと同等
の耐変形性を示す。従って本発明の自己融着性絶縁電線
を使用すると変形の少ない偏向］−クコイルを容易に作
製出来る。他のコイルに対しても応用可能であり、その
工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

図１及び図２は本発明にかかわイ〕偏向ヨークコ・ｆル
である。

【図１】偏向ヨークコイルの概略を示したものであり、
図中のａ、　　ｂ、　　ｃはそれぞれ４０ｍｍ、　９０
ｍ＋ｕ、６０Ｉ［ｌＪｎの大きさである。

【図２］取り出し変形量（△ｈ）を図示したものである
。 【符号の説明】 １　　偏向ヨークコイル ２　　平滑な板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体上に絶縁皮膜を介してガラス転移温度
   ９０℃〜１５０℃のポリヒドロキシエーテル樹脂を主成
   分とする融着皮膜、融点１２０℃〜１５０℃の共重合ポ
   リアミド樹脂を主成分とする融着皮膜を順次持ち、共重
   合ポリアミド樹脂を主成分とする融着皮膜が全融着皮膜
   の４０〜８０％を占める事を特徴とする自己融着性絶縁
   電線。
2. 【請求項２】請求項１記載の自己融着性絶縁電線より製
   造されたコイル。