JPH04284307A - 共割れ現象防止の内層皮膜を有するはんだ付け可能な自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線 - Google Patents

共割れ現象防止の内層皮膜を有するはんだ付け可能な自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線

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JPH04284307A
JPH04284307A JP7412391A JP7412391A JPH04284307A JP H04284307 A JPH04284307 A JP H04284307A JP 7412391 A JP7412391 A JP 7412391A JP 7412391 A JP7412391 A JP 7412391A JP H04284307 A JPH04284307 A JP H04284307A
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大介 田中
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清美 土屋
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仁 吉川
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自己融着性絶縁電線に関
する。更に詳しくは偏向ヨークコイルの巻線に適した、
皮膜を剥離することなくはんだ付け可能な自己融着性ポ
リエステルイミド絶縁電線に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自己融着性絶縁電線の融着皮膜は当初ポ
リビニルブチラール樹脂が用いられ、以降ポリアミド樹
脂、フェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂が主として使用さ
れている。これらの公知の融着皮膜材料は一長一短の特
性を有しており改良の余地が多い。又絶縁層はポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂が当初使用されていた。
【0003】最近の電子部品は高品質、高信頼性が要求
され、偏向ヨークの鞍型コイル(以下DYコイルと略記
する)においても同様で、小型化、広角化に伴い熱変形
の小さい高性能なコイルが要求されている。従ってこれ
に使用する線材は、異形コイルの巻線工程、通電加熱、
加圧接着等の過酷な工程を経るため、絶縁皮膜として耐
熱区分がF〜H種(155〜180℃)のポリエステル
イミド樹脂が用いられ、又融着皮膜はポリアミド樹脂或
はフェノキシ樹脂が用いられる。これらの融着皮膜には
それぞれ長所と短所があり、ポリアミド融着皮膜は耐熱
接着強度の面では優れているが、反面吸湿率が高く(特
にアルコール可溶性の共重合タイプ)DYコイルの耐吸
湿変形性が劣っており、ひねり変形が大きくなるという
欠点があった。一方フェノキシ融着皮膜は吸湿率が低く
、DYコイルの耐吸湿変形性は良好で、ひねり変形も小
さく寸法安定性に優れているがポリアミド融着皮膜と比
較して接着強度が弱かった。
【0004】また、上記した様な自己融着性絶縁電線の
融着皮膜は、表面滑り性に劣る欠点が有り、また巻治具
からの離型性が悪い欠点がある。従って、従来は接着塗
料の塗布,焼付後その表面に流動パラフィン、冷凍機油
等の液体潤滑剤を塗布していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】絶縁皮膜がポリエステ
ルイミド樹脂、融着皮膜がポリアミド樹脂或はフェノキ
シ樹脂からなる自己融着性絶縁電線を巻線したDYコイ
ルの端末の皮膜剥離は機械的、熱的及び化学的等の手段
で絶縁皮膜を剥離しはんだ付を行わなければならなかっ
た。特にこの剥離作業は絶縁皮膜の熱的強度が向上する
に従って複雑になっており、ポリウレタン絶縁皮膜を用
いた自己融着性絶縁電線と同様に皮膜を剥離することな
く直接はんだ付可能な線材が要求されていた。この要求
に対し絶縁皮膜にはんだ付け可能なポリエステルイミド
樹脂を用いた自己融着性絶縁電線も製造されているが、
絶縁皮膜の耐熱性(熱軟化温度)とはんだ付性とは相反
する特性であり、両特性を同時に満足させることはでき
なかった。
【0006】DYコイルを製造する場合は一対の鞍型形
状の金型に自己融着性絶縁電線を巻き込み、巻線後コイ
ルに通電し、加熱プレス成型を行うため、使用する線材
は特に耐摩耗性、耐熱衝撃性、耐熱性(絶縁皮膜の熱軟
化温度)が重要視されている。一般に耐熱区分がF〜H
種のはんだ付け可能なポリエステルイミド絶縁電線の熱
軟化温度は280〜300℃とされているが、この絶縁
電線の外周にポリアミド融着皮膜を設けた自己融着性絶
縁電線の熱軟化温度は前記温度よりも30〜50℃低く
なり絶縁皮膜が有する特性値以下に低下するため、DY
コイルに巻線後コイルに通電し、加熱プレス成型を行う
際にコイルがレアショートを起こしてしまうという危険
性があった。
【0007】上記したはんだ付け可能な自己融着性ポリ
エステルイミド絶縁電線の熱軟化温度がはんだ付け可能
なポリエステルイミド絶縁電線の熱軟化温度よりも低く
なる現象は、融着皮膜にポリアミド樹脂を用いた場合に
最も顕著に認められる。この現象を解明するために種々
検討を行った結果、熱軟化試験の際に融着皮膜に亀裂が
発生すると絶縁皮膜までこの亀裂が伝播するという現象
、いわゆる皮膜の”共割れ”現象が認められた。そして
この”共割れ”は融着層の熱可塑性皮膜と絶縁層の熱硬
化性皮膜からなる複合皮膜の界面の接着強度に起因する
現象であることが判明した。従ってこの”共割れ”現象
を防止すれば熱軟化温度が低下しないという結論に達し
たものである。
【0008】また、融着皮膜にフェノキシ樹脂を用いた
はんだ付け可能なポリエステルイミド自己融着性絶縁電
線の場合は、前記したような熱軟化温度の低下は認めら
れないものの、はんだ付け可能なポリエステルイミド絶
縁皮膜のはんだ付け性を阻害してしまうという欠点があ
った。
【0009】また、自己融着性絶縁電線の融着皮膜に液
体潤滑剤を塗布する場合は、焼付後に塗布するため、滑
材の塗布工程を必要とするうえに表面に均一に塗布する
ことが困難で安定した滑り性が得られにくく、更にこの
滑材ではDYコイルに巻線後、巻治具からの離型性の面
からも満足な結果が得られず改良の余地があった。
【0010】本発明は上記従来技術が有する問題点を解
決するために為されたものであり、はんだ付性及び耐熱
性(絶縁皮膜の熱軟化温度)を損なわずに、前記”共割
れ”現象を防止し、耐熱接着力がポリアミド融着皮膜と
同等であり、耐吸湿変形性に優れ、また滑り性及びコイ
ルの離型性に優れ、皮膜を剥離することなく直接はんだ
付け可能な自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線を提
供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、耐熱区分がF〜H種(155〜180℃)
のはんだ付け可能なポリエステルイミド絶縁塗料を導体
上に塗布,焼付して絶縁皮膜を設け、次にこの絶縁皮膜
上にブロム化ポリヒドロキシポリエーテル樹脂を有機溶
剤に溶解してなる接着塗料(以下内層融着皮膜用接着塗
料と略記する)を塗布,焼付して内層融着皮膜を設け、
更にこの内層融着皮膜上にエポキシ変性ポリアミド樹脂
を主成分とする接着塗料(以下エポキシ変性ポリアミド
樹脂接着塗料と略記する)を塗布,焼付して外層融着皮
膜を設けたことを特徴とする、2層構造の融着皮膜を有
する自己融着性絶縁電線にある。前記内層融着皮膜は”
共割れ”現象の防止用として設けるものである。
【0012】前記エポキシ変性ポリアミド樹脂接着塗料
は、融点が130〜200℃, 平均分子量が30,0
00〜100,000の範囲にある非晶質の分子構造を
有するポリアミド樹脂とビスフェノール−グリシジルエ
ーテル型のエポキシ樹脂を有機溶剤中で反応させ、更に
添加剤及び滑剤を加えたものである。滑剤としては硫黄
原子を含有した分子量500〜1,500の脂肪族ポリ
エステル化合物が好ましく用いられる。
【0013】以下本発明により供せられる自己融着性絶
縁電線に用いるはんだ付け可能なポリエステルイミド系
絶縁塗料、”共割れ”現象防止用の内層融着皮膜用接着
塗料、エポキシ変性ポリアミド樹脂接着塗料、添加剤及
び滑剤について詳述する。
【0014】本発明で使用されるはんだ付け可能なポリ
エステルイミド絶縁塗料は、絶縁皮膜の熱軟化温度とは
んだ付け温度の二律背反の関係にある両特性をバランス
良く両立させる必要があり、この両特性を満足させるは
んだ付け可能なポリエステルイミド絶縁塗料としては、
ISOWELD  1743(日触スケネクタディー社
商品名)及びF249,F316(東特塗料社商品名)
等を挙げることができる。
【0015】また、”共割れ”現象防止用の内層融着皮
膜用接着塗料に使用されるブロム化ポリヒドロキシポリ
エーテル樹脂とは下記の化学式で示されるものである。
【0016】
【化1】
【0017】上記化学式において、R1 は少なくとも
1つがBr で残りがHとなる構造である。一例を挙げ
れば公知常法によりブロム化ビスフェノールAとエピク
ロルヒドリンの当モル反応比で得られる分子量30,0
00以上の臭素化エポキシ樹脂で,具体的にはYPB4
0CSB25−B20(東都化成社商品名)が用いられ
る。 このブロム化ポリヒドロキシポリエーテル樹脂が最適で
ある理由は、第一に吸水性が少なく、分子構造中に外層
のエポキシ変性ポリアミド樹脂のアミド基と強力に結合
する極性基を有していないために”共割れ”現象が防止
され、またブロム化ポリヒドロキシポリエーテル分子中
の臭素原子の作用により皮膜が熱分解を受け易くなり、
且つ皮膜の分解残差が少なく、はんだ付け可能なポリエ
ステルイミド絶縁皮膜のはんだ付け性を阻害しないため
である。なお、内層融着皮膜の厚さにより”共割れ”現
象防止の効果が影響され、特に厚さが極端に薄い場合(
0.001mm未満)は、その効果が認められず、又厚
い場合(外層融着皮膜との比率が60%を越えた場合)
は外層融着皮膜の接着特性にも影響を及ぼすため、内層
融着皮膜の厚さは、0.002〜0.003mmとし、
且つ内層融着皮膜と外層融着皮膜の厚さの比は、2:8
ないし3:7とするのが好ましい。
【0018】また、本発明で使用されるエポキシ変性ポ
リアミド樹脂接着塗料の主成分として用いられるエポキ
シ変性ポリアミド樹脂は有機溶剤の存在下で常法に従っ
てポリアミド樹脂の水酸基の全部又は一部をエポキシ樹
脂のエポキシ基と反応させ変性したものである。
【0019】ポリアミド樹脂は融点が130〜200℃
、平均分子量が30,000〜100,000の範囲に
ある非晶質の分子構造を有するポリアミド樹脂が用いら
れる。具体例としてはグリロンCA−6E,同CR−9
(エムス社商品名)等のナイロン−12を主成分とする
共重合ポリアミド樹脂が挙げられる。
【0020】エポキシ樹脂はビスフェノール−グリシジ
ルエーテル型のエポキシ樹脂が用いられる。具体例とし
てはエピコート1007(シェル化学社商品名)等を挙
げることができる。エポキシ樹脂でポリアミド樹脂を変
性することにより融着皮膜の乾燥性、耐久性、耐薬品性
が改善され、更にコイルの耐吸湿変形性及び離型性の向
上に寄与する。
【0021】エポキシ変性ポリアミド樹脂接着塗料の添
加剤としてはフェノール樹脂等が用いられる。フェノー
ル樹脂は接着塗料の粘度調整剤及び流れ調整剤として不
可欠である。具体例としてはヒタノール1140(日立
化成社商品名)等のアルキルフェノール樹脂を挙げるこ
とができる。
【0022】滑剤としては下記の化学式で示される硫黄
原子を含有した分子量500〜1,500の脂肪族ポリ
エステル化合物が好ましく用いられる。一例を挙げれば
、ペンタエリスリトールテトラキス−(3−ラウリル−
チオプロピオネート)、Seenox 412S(シプ
ロ化成社商品名)等が挙げられる。
【0023】
【化2】
【0024】この硫黄原子を含有した脂肪族ポリエステ
ル化合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフ
ィン系樹脂又はゴム等の酸化防止剤として用いられるが
、これが接着塗料中に添加される滑剤として用いられる
時は、滑り性や巻治具からの離型性に極めて優れた効果
を発揮する。なお、分子量を500〜1,500に限定
した理由は、分子量が500未満では接着塗料を絶縁導
体上に塗布、焼付けする際の融着皮膜が形成される過程
で、滑剤が表面に十分に拡散移行されず、また分子量が
1,500を越えると、滑剤と接着塗料中の樹脂とが分
離してしまうためである。
【0025】
【作用】ブロム化ポリヒドロキシポリエーテル樹脂の内
層融着皮膜を、耐熱区分がF〜H種(155〜180℃
)のはんだ付け可能なポリエステルイミド絶縁皮膜を介
して導体上に設け、更に前記内層融着皮膜上にエポキシ
変性ポリアミド融着皮膜を設けた本発明の自己融着性絶
縁電線は、内層融着樹脂の分子中に外層のエポキシ変性
ポリアミド融着樹脂のアミド基と強力に結合する極性基
を有していないため界面の接着強度が比較的弱く、熱軟
化試験時更にはコイルの加熱プレス成型時において、外
層のエポキシ変性ポリアミド融着皮膜に亀裂が生じても
直ちに絶縁層には伝播せず、一旦内層融着皮膜で受け止
められ、この内層融着皮膜がクッションの働きをするの
で”共割れ”現象が防止でき、従ってポリアミド融着皮
膜を用いたはんだ付け可能な自己融着性ポリエステルイ
ミド絶縁電線よりも熱軟化温度が高くなる。
【0026】また、内層融着皮膜のブロム化ポリヒドロ
キシポリエーテル樹脂中の臭素原子の作用により、皮膜
が熱分解を受け易くなり、且つ分解残差も少ないのでは
んだ付け可能なポリエステルイミド絶縁皮膜のはんだ付
け性を阻害しないものと推定される。
【0027】また、上層融着皮膜に用いたエポキシ変性
ポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂の水酸基の全部又は
一部がエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し閉塞されてい
るので融着皮膜の耐熱性が向上し、またコイルの耐吸湿
変形性及び巻治具からの離型性も良好となる。
【0028】滑剤として添加する硫黄原子を含有した脂
肪族ポリエステル化合物は、非極性のメチレン鎖が炭素
原子を中心にして前後左右対称的に配置している構造で
あり、焼付け工程中において溶剤が飛散するに従って塗
膜の表面へ移行し、更に融着皮膜が形成される最終段階
では長いメチレン鎖を皮膜表面に向けて配列し、非極性
の単分子膜が形成され、優れた滑り性と離型性を皮膜に
付与する。なお、分子中の硫黄原子は、2価であり最高
の酸化状態では更に2個の酸素を取り込むことができる
ため、従来の滑剤より熱安定性が良好となる。
【0029】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお本発明は
実施例に限定されるものではない。 1.使用する塗料 ■  はんだ付け可能なポリエステルイミド絶縁塗料I
SOWELD  1743(日触スケネクタディー社商
品名)  濃度32% ■  ”共割れ”現象防止用の内層融着皮膜用接着塗料
プロム化ポリヒドロキシポリエーテル樹脂(YPB40
CSB25−B20東都化成社商品名)をクレゾール、
キシレンの混合溶剤に溶解してなる濃度13%の接着塗
料■  エポキシ変性ポリアミド樹脂接着塗料攪拌機、
温度計及び冷却管を取り付けた2,000mlのセパラ
ブル丸底フラスコにポリアミド樹脂としてグリロンCA
−6E(エムス社商品名)を122.5g、グリロンC
R−9(エムス社商品名)を44.5g、エポキシ樹脂
としてエピコート1007(シェル化学社商品名)を2
2.3g、更に溶剤としてm−クレゾール/キシロール
=6/4を1,290g加え、攪拌しながら徐々に加熱
した。内部温度が120℃に到達したら、更にその温度
で3時間加熱攪拌を続けてポリアミド樹脂とエポキシ樹
脂を反応させた。この反応溶液を室温まで冷却した後、
添加剤として、ヒタノール1140(日立化成社商品名
)をm−クレゾール/キシロール=6/4の溶剤で30
%に溶解した溶液を18.57g、更に滑剤としてSe
enox 412S(シプロ化成社商品名)を5.85
g加え、十分攪拌して濃度13%のエポキシ変性ポリア
ミド樹脂接着塗料を調製した。
【0030】2.はんだ付け可能な自己融着性ポリエス
テルイミド絶縁電線の製造 試料Aとして導体径0.34mmφ、及び試料Bとして
0.30mmφの軟銅線に前記■のはんだ付け可能なポ
リエステルイミド絶縁塗料を塗布,焼付けして絶縁皮膜
を設け、次にこの外周に■の内層融着皮膜用接着塗料を
塗布,焼付けして内層融着皮膜を設け、更にこの外周に
■のエポキシ変性ポリアミド樹脂接着塗料を塗布,焼付
けして外層融着皮膜を設け、皮膜厚さ0種のはんだ付け
可能な自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線を製造し
た。なお、製造条件として、絶縁塗料の焼付は炉長2.
5mの横型熱風焼付炉を用い、炉温440℃、線速は0
.30mmが50m/分、0.34mmが43m/分で
塗布,焼付した後、内層融着皮膜用接着塗料及びエポキ
シ変性ポリアミド樹脂接着塗料の焼付は炉長2.5mの
横型熱風焼付炉を用い、炉温320℃、線速は各サイズ
とも前記と同様にして7回(内層融着皮膜2回、外層融
着皮膜5回)塗布,焼付し、更に外層融着皮膜の表面に
流動パラフィンを塗布した。なお、内層融着皮膜と外層
融着皮膜の厚さの比率は2:8を目標にして製造した。
【0031】比較例 比較例について説明する。なお、絶縁塗料は実施例と同
一のものを使用し、また内層融着皮膜用接着塗料は使用
していない。 1.使用する接着塗料 (1) ポリアミド樹脂接着塗料 ポリアミド樹脂としてグリロンCA−6E  122.
5gとグリロンCR−944.5gをmクレゾール/キ
シレン=6/4の溶剤1118g中に溶解し濃度13%
に調製した接着塗料。 (2) フェノキシ樹脂接着塗料 フェノキシ樹脂としてYP50  (東都化成社商品名
)16.7gをm−クレゾール/キシレン=6/4の溶
剤1118gに溶解し濃度13%に調製した接着塗料。
【0032】2.自己融着性ポリエステルイミド絶縁電
線の製造 比較例1 試料Aとして導体径0.34mmφ、及び試料Bとして
0.30mmφの軟銅線に前記実施例■の絶縁塗料を塗
布,焼付して絶縁皮膜を設け、次に(1) のポリアミ
ド樹脂接着塗料を塗布,焼付して融着皮膜を設け、皮膜
厚さ0種のはんだ付け可能な自己融着性ポリエステルイ
ミド絶縁電線を製造した。なお製造条件として、接着塗
料の塗布,焼付回数は7回とし、実施例の各サイズに相
当する融着皮膜(内層融着皮膜+外層融着皮膜)に合わ
せ、他は実施例と同様にして製造した。比較例2接着塗
料として(2) のフェノキシ樹脂接着塗料を用い、他
は比較例1と同様にして自己融着性ポリエステルイミド
絶縁電線を製造した。
【0033】特性試験 前記実施例及び比較例1、2の自己融着性ポリエステル
イミド絶縁電線の特性を表1に示す。なお、試験方法は
JIS  C  3003エナメル銅線試験方法に準拠
した。この表において内層融着皮膜厚(注1)は製造中
にレーザー外径測定器で測定した値、融着皮膜厚(注2
)は実施例の場合は内層融着皮膜を含んだ値、ひねり性
(注3)の規格は1.0mm以下、ひねり性(注4)の
規格は1.0mm以下、また治具離型性(注5)に於い
て実施例は離型剤を使用していないが、比較例1、2は
離型剤を使用している。
【0034】
【表1】
【0035】表1から明らかなように本発明の自己融着
性ポリエステルイミド絶縁電線は比較例1のポリアミド
融着皮膜を使用した自己融着性ポリエステルイミド系絶
縁電線よりも熱軟化温度が20〜30℃高くなっている
。またはんだ付け性は、比較例2のフェノキシ融着皮膜
を使用した自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線が不
可であるのに対し良好で、更に比較例1よりも良い値を
示す。またDYコイル耐熱変形性は比較例1と殆ど変わ
らず良好であり規格を満足している。またDYコイル湿
熱変形性は比較例2と殆ど変わらず良好であり規格を満
足している。更に滑り性(動摩擦係数)及び離型性も良
好である。
【0036】
【発明の効果】本発明の自己融着性ポリエステルイミド
絶縁電線は、外層融着皮膜としてエポキシ変性ポリアミ
ド融着皮膜を使用しているので接着力が高くなる。また
ポリアミド融着皮膜の欠点である”共割れ”現象による
熱軟化温度の低下はブロム化ポリヒドロキシポリエーテ
ル樹脂の内層融着皮膜を設けることにより防止される。 またこの内層融着皮膜ははんだ付け可能なポリエステル
イミド絶縁皮膜のはんだ付け性を阻害しないのではんだ
付け性に優れた自己融着性絶縁電線となる。
【0037】また偏向ヨークコイルに巻線した場合、コ
イル線間の接着力はポリアミド融着皮膜と同等の値を示
し、フェノキシ融着皮膜を使用した自己融着性絶縁電線
の欠点であったコイル窓側部分の線密度の少ない1本並
びの箇所の接着力が向上する。またポリアミド融着皮膜
を使用した自己融着性絶縁電線よりもコイルの耐吸湿変
形性(湿熱変形性)が良好となり、コイルのひねり変形
が小さくなる。
【0038】更に本発明に於いては滑材として硫黄原子
を含有した脂肪族ポリエステル化合物を用いているので
、コイル巻線時の滑り性が良好となると共にコイル離型
性に優れたものとなる。
【0039】従って本発明の自己融着性絶縁電線は、皮
膜を剥離せず、直接はんだ槽にコイルの端末を浸漬する
ことによりはんだ付けが可能であり、F〜H種(155
〜180℃)の耐熱性を有し、特に偏向ヨークコイル用
の自己融着性絶縁電線として有用である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  耐熱区分がF〜H種(155〜180
    ℃)のはんだ付け可能なポリエステルイミド絶縁塗料を
    導体上に塗布,焼付して絶縁皮膜を設け、次にこの絶縁
    皮膜上にブロム化ポリヒドロキシポリエーテル樹脂を有
    機溶剤に溶解してなる接着塗料を塗布,焼付して内層融
    着皮膜を設け、更にこの内層融着皮膜上にエポキシ変性
    ポリアミド樹脂を主成分とする接着塗料を塗布,焼付し
    て外層融着皮膜を設けたことを特徴とする、2層構造の
    融着皮膜を有する自己融着性絶縁電線。
  2. 【請求項2】  前記エポキシ変性ポリアミド樹脂を主
    成分とする接着塗料は、融点が130〜200℃, 平
    均分子量が30,000〜100,000の範囲にある
    非晶質の分子構造を有するポリアミド樹脂とビスフェノ
    ール−グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂を有機溶剤
    中で反応させ、更に添加剤及び滑剤を加えたものである
    ことを特徴とする請求項1記載の自己融着性絶縁電線。
  3. 【請求項3】  前記滑剤は、硫黄原子を含有した分子
    量500〜1,500の脂肪族ポリエステル化合物であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の自己融着性絶
    縁電線。
JP3074123A 1991-03-13 1991-03-13 共割れ現象防止の内層皮膜を有するはんだ付け可能な自己融着性ポリエステルイミド絶縁電線 Expired - Lifetime JP2582680B2 (ja)

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