JPH0512921A - 半田付け性絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐バーンアウト性、耐加水分解性及び半田付け
性が良好な絶縁電線を提供する。 【構成】導体直上にイミド変性ポリウレタン絶縁層があ
り、そのイミド変性ポリウレタン絶縁層上に薄く非プロ
トン系極性溶剤を溶媒とするポリアミドイミド絶縁塗料
を塗布焼付けする。 【効果】耐バーンアウト性、耐加水分解性が良好な半田
付け性絶縁電線が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半田付け性絶縁電線に関
するものである。更に詳述すれば、本発明は耐バーンア
ウト性、耐加水分解性が良好で且つ半田付け性が優れた
絶縁電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、電気機器や電子機器用マグネット
ワイヤとしては種々な絶縁電線が実用されている。

【０００３】この種の絶縁電線の導体としては銅、アル
ミニウム、金、銀、またはこれらの合金若しくはこれら
の複合材が用いられている。

【０００４】また、この種の絶縁電線の絶縁材料として
はポリビニルホルマール、ポリウレタン、ポリエステ
ル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリイミ
ドまたはそれらの改良絶縁材料若しくは複合材料が用い
られている。

【０００５】絶縁電線の選択は用いる機器の耐熱性と環
境に応じて滑り性、やわらかさ、引張り強度、半田付け
性等の加工性についても考慮して行なわれる。

【０００６】これらの絶縁電線は各種のボビン、コア等
に巻線されて電気機器コイルとされるが、その際電気機
器コイルの絶縁電線端末は基板や端子に接合される。

【０００７】絶縁電線の端末接続は、まず、薬品、ワイ
ヤーブラシ、バーナ等により予め絶縁皮膜を剥離し、次
いで半田付けする。この薬品、ワイヤーブラシ、バーナ
等による絶縁皮膜の剥離作業は厄介な作業であり、電気
機器コイルの生産性向上に大きな障害となっている。

【０００８】一方、絶縁皮膜の剥離作業をすることなく
直接半田付けできる半田付け性絶縁電線も実用されてい
る。

【０００９】この種の半田付け性絶縁電線は作業環境の
改善、省力化、生産性の向上、品質向上等の面で多大な
メリットがある。

【００１０】従来の半田付け性絶縁電線としてはポリウ
レタン絶縁電線、添加剤変性ポリウレタン絶縁電線、イ
ミド変性ポリウレタン絶縁電線、半田付け性ポリエステ
ルイミド絶縁電線等がある。

【００１１】このうちポリウレタン絶縁電線は半田付け
性絶縁電線最として最も広く知られており、モータ、ト
ランスを始め、弱電、通信分野等において実用されてい
る。しかしポリウレタン絶縁電線は耐熱性がＥ種（１２
０℃）クラスと低いのが難点である。

【００１２】各種添加剤を添加して耐熱性をＢ種（１３
０℃）クラスに上げた添加剤変性ポリウレタン絶縁電線
はＢ種（１３０℃）の耐熱性と半田付け性（３４０〜３
８０℃で可能）とを有している。

【００１３】イミド基を導入したイミド変性ポリウレタ
ン絶縁電線は耐熱性がＦ種（１５５℃）クラスと優秀
で、半田付け性もある。

【００１４】半田付け性ポリエステルイミド絶縁電線は
多価カルボン酸、イミド酸、脂肪族アルコールから成る
ポリエステルイミド塗料を焼付けして得られるもので、
Ｆ種（１５５℃）〜Ｈ種（１８０℃）クラスの高い耐熱
性、良好な耐軟化性及び半田付け性を有している。

【００１５】また、これらの半田付け性絶縁電線は高速
機械巻線性に対応できるようにするために、絶縁電線の
上層にナイロン塗料を塗布焼付けして成るナイロンオー
バーコート絶縁電線も用いられている。

【００１６】しかしながらこれらの半田付け性絶縁電線
は分子内にエステル結合やウレタン結合を持つので、高
温、密閉下では水分と触れながら使用される電気機器の
コイルとして使用したときには加水分解を起こし易いと
いう難点がある。

【００１７】このため高温、密閉下で使用される冷房用
電気機器、冷蔵庫、洗濯機、水中ポンプ等には使用でき
ないという欠点がある。

【００１８】しかもポリウレタン絶縁電線、添加剤変性
ポリウレタン絶縁電線及びイミド変性ポリウレタン絶縁
電線は耐バーンアウト性、即ち過電流を通電した際の絶
縁皮膜の焼損時間が短いという難点がある。このことか
らモーター等で通常行なわれるロック試験では、意外に
も短時間で焼損してしまうという難点がある。

【００１９】他方、半田付け性ポリエステルイミド電線
は耐熱性、耐バーンアウト性が共に良好であるが、半田
付け温度が４６０〜５００℃と高いのが難点である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、前記した従来技術の欠点を解消し、耐バーンア
ウト性、耐加水分解性が良好な半田付け性絶縁電線を提
供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、導体直上にイミド変性ポリウレタン塗料を塗布焼
付けしてイミド変性ポリウレタン絶縁層を設け、そのイ
ミド変性ポリウレタン絶縁層上に非プロトン系極性溶剤
を溶媒とするポリアミドイミド絶縁塗料を薄く塗布焼付
けしてポリアミドイミド絶縁層を設けて成ることを特徴
とする半田付け性絶縁電線にある。

【００２２】本発明においてイミド変性ポリウレタン塗
料は、イミド酸を含む酸成分と多価アルコール成分とを
反応して得られるポリエステルイミド樹脂と、プロック
化イソシンアネート化合物とを有機溶剤に溶解して成る
ものである。

【００２３】ここにおいてイミド酸は隣接するカルボキ
シル基を有する芳香族トリカルボン酸、例えばトリメリ
ット酸無水物とジアミンとを反応して得られるものであ
る。また、ここにおいてジアミンとしては、芳香族ジア
ミン、例えば４、４´−ジアミノジフェニルメタン、
４、４´−ジアミノジフェニルプロパン、４、４´−ジ
アミノジフェニルエーテル等である。

【００２４】イミド酸以外の酸成分としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、マロン酸、コハク酸、セバシン
酸、アジピン酸等のジカルボン酸、これらの酸無水物お
よび誘導体から選ばれる１種または２種以上の混合物が
用いられる。

【００２５】多価アルコール成分としは、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロ
ールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオ
ール、ペンタエリスリトール等の単独若しくは２種類以
上を適宜組合せて使用される。

【００２６】これらの酸成分と多価アルコール成分とは
高温で反応させてエステル化、エステルイミド化する。
この反応で重要なのは後からブロック化イソシアネート
化合物でウレタン化するために、多価アルコール成分を
過剰として、分子中に水酸基を残存させておくことであ
る。

【００２７】ブロック化イソシアネート化合物は芳香族
ポリイソシアネート化合物をフェノール化合物で安定化
したものであって、例えば日本ポリウレタン社のコロネ
ートＡＰステーブル、コロネート２５０３、ミリオネー
トＭＳ−５０、バイエル社製のデスモジュールＡＰステ
ーブル等である。

【００２８】これらの素材はフェノール、クレゾール、
キシレノール等のフェノール系有機溶剤及び必要に応じ
てキシレン等の炭化水素溶剤を混合した溶剤に溶解し、
不揮発分１０〜６０％の塗料とする。これらの塗料には
必要に応じて触媒、染料、顔料、潤滑剤、可塑剤等の添
加をしてもよい。

【００２９】このようにして得られるイミド変性ポリウ
レタン塗料としては、日立化成工業社のＷＤ−４３０
３、ＷＤ−４３０５、ＷＤ−４３０５−２、ＷＤ−４３
０６、オート化学工業社のＡＴＨ−６０４、ＡＴＨ−６
０５、ＡＴＨ−６０８、大日精化工業社のＦＳ−１４
１、ＦＳ−１７０、東特塗料社のＴＳＢ−１００、ＴＳ
Ｆ−１００等がある。

【００３０】また、ポリアミドイミド塗料はポリアミド
イミド樹脂を非プロトン系極性溶剤、例えばＮ−メチル
−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド等に溶解し、更に必要に応じてキシレン、潤
滑剤を加えたものである。

【００３１】ポリアミドイミド絶縁層の皮膜厚さは特に
限定されないが、望ましくは０．０００５〜０．００５
mm、更に好ましくは０．０００５〜０．００３mmであ
る。即ち、皮膜厚さが０．０００５mm以下の場合、皮膜
が極めて不均一になりやすく、耐バーンアウト性、耐加
水分解性の向上効果が小さくなり、逆に、０．００５mm
以上では、半田付け性が悪化すると共に、外観荒れを起
こしやすくなる。

【００３２】

【作用】本発明の半田付け性絶縁電線は導体直上にイミ
ド変性ポリウレタン絶縁塗料を塗料焼付けすることによ
り優れた低温半田付け性を発揮させ、更にそのイミド変
性ポリウレタン絶縁層の上に非プロトン系極性溶剤を溶
媒とするポリアミドイミド絶縁塗料を薄く塗布焼付けす
ることにより、下層の優れた低温半田付け性を損なわず
に耐バーンアウト性、耐加水分解性を顕著に改善するこ
とにある。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の半田付け性絶縁電線の実施例
及び比較例の半田付け性絶縁電線について説明する。

【００３４】［実施例１］イミド変性ポリウレタン塗料
（日立化成工業社のＷＤ−４３０５）を、導体径φ０．
３２mmの銅線上に塗布焼付けし、次いでその得られたイ
ミド変性ポリウレタン絶縁層の上に非プロトン系極性溶
媒ポリアミドイミド塗料（日立化成工業社のＨＩ−４０
５）を塗布焼付して全絶縁厚さがＪＩＳ−Ｃ３００３で
規定する１種厚さとなるようにした絶縁電線を得た。ポ
リアミドイミド絶縁層の皮膜厚さは０．００１mmであ
る。

【００３５】［実施例２］イミド変性ポリウレタン塗料
（オート化学工業社のＡＴＨ−６０８）とした以外は、
実施例１と同様にして絶縁電線を得た。

【００３６】［実施例３］イミド変性ポリウレタン塗料
（大日精化工業社のＦＳ−１７０）とした以外は、実施
例１と同様にして絶縁電線を得た。

【００３７】［実施例４］イミド変性ポリウレタン塗料
（東特塗料社のＴＳＦ−１００）とした以外は、実施例
１と同様にして絶縁電線を得た。

【００３８】［実施例５］イミド変性ポリウレタン（日
立化成工業社の塗料ＷＤ−４３０５）を、導体径φ０．
３２mmの銅線上に塗布焼付けし、次いでその得られたイ
ミド変性ポリウレタン絶縁層の上に、非プロトン系極性
溶媒ポリアミドイミド塗料（東特塗料社のＮＨＣＡＩ−
２６ＣＳ−５）を皮膜厚さ０．０００５mmとなるよう塗
布焼付けし、全絶縁厚さがＪＩＳ−Ｃ３００３で規定す
る１種厚さとなるようにした絶縁電線を得た。

【００３９】［実施例６］イミド変性ポリウレタン塗料
（オート化学工業社のＡＴＨ−６０８）とした以外は、
実施例５と同様にして絶縁電線を得た。

【００４０】［実施例７］イミド変性ウレタン塗料（大
日精化工業社のＦＳ−１７０）を、導体径φ０．３２mm
の銅線上に塗布焼付けし、次いでその得られたイミド変
性ウレタン絶縁層の上に非プロトン系極性溶媒ポリアミ
ドイミド塗料（東特塗料社のＮＨＣＡＩ−２６ＣＳ−
５）を皮膜厚さ０．００２mmとなるよう塗布焼付けし、
全絶縁厚さがＪＩＳ−Ｃ３００３で規定する１種厚さと
なるようにした絶縁電線を得た。

【００４１】［実施例８］イミド変性ポリウレタン塗料
（東特塗料社のＴＳＦ−１００）とした以外は、実施例
７と同様にして絶縁電線を得た。

【００４２】［実施例９］イミド変性ポリウレタン塗料
（日立化成工業社のＷＤ−４３０５）を、導体径０．３
２mmの銅線上に塗布焼付けし、更に、非プロトン系極性
溶媒ポリアミドイミド塗料（東特塗料社のＮＨＣＡＩ−
２６ＣＳ−５）を皮膜厚さ０．００３mmとなるよう塗布
焼付けし、全絶縁厚さがＪＩＳ−Ｃ３００３で規定する
１種厚さとなるようにした絶縁電線を得た。

【００４３】［実施例１０］イミド変性ポリウレタン塗
料（大日精化工業社のＦＳ−１７０）とした以外は、実
施例９と同様にして絶縁電線を得た。

【００４４】［比較例１］イミド変性ポリウレタン塗料
（日立化成工業社のＷＤ−４３０５）を、導体系φ０．
３２mmの銅線上に塗布焼付けし、ＪＩＳ−Ｃ３００３で
規定する１種仕上りの絶縁電線を得た。

【００４５】［比較例２］イミド変性ポリウレタン塗料
（大日精化工業社のＦＳ−１７０）を、導体径φ０．３
２mmの銅線上に塗布焼付けし、ＪＩＳ−Ｃ３００３で１
種仕上りの絶縁電線を得た。

【００４６】［比較例３］イミド変性ポリウレタン塗料
（大日精化工業社のＦＳ−１７０）を、導体径φ０．３
２mmの銅線上に塗布焼付けし、次いで得られたイミド変
性ポリウレタン絶縁層の上にフェノール系溶媒ポリアミ
ドイミド塗料（日立化成工業社のＨＩ−４７０）を皮膜
厚さ０．００２mmとなるよう塗布焼付けし、全絶縁厚さ
がＪＩＳ−Ｃ３００３で規定する１種厚さとなるように
した絶縁電線を得た。

【００４７】［比較例４］ポリアミドイミド皮膜厚さ
を、０．００６mmとした以外は、実施例１と同様にし
て、絶縁電線を得た。

【００４８】［比較例５］半田付性ポリエステルイミド
塗料（大日精化工業社のＦＳ−１７０）を、導体径φ
０．３２mmの銅線上に塗布焼付けし、１種仕上りの絶縁
電線を得た。

【００４９】比較例６ イミド変性ポリウレタン塗料（日立化成工業社のＷＤ−
４３０５）を、導体径φ０．３２mmの銅線上に塗布焼付
けし、次いで得られたイミド変性ポリウレタン絶縁層の
上にナイロン塗料（東特塗料社のＴＯＶ−Ｓ１００）
を、皮膜厚さ０．００２mmとなるよう塗布焼付けし、全
絶縁厚さがＪＩＳ−Ｃ３００３で規定する１種厚さとな
るようにした絶縁電線を得た。

【００５０】［比較例７］イミド変性ポリウレタン塗料
（オート化学工業社のＡＴＨ−６０８）とした以外は、
比較例６と同様にして絶縁電線を得た。

【００５１】次いで得られたこれらの実施例、比較例の
絶縁電線について特性試験を行った。表１はその試験結
果を示したものである。

【００５２】これらの実施例及び比較例により得られた
絶縁電線の特性を表１、表２に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】なお、試験方法は次の通りである。

【００５６】（１）皮膜厚の測定 イミド変性ポリウレタン絶縁層の皮膜厚さ及びポリアミ
ドイミド絶縁層の皮膜厚さは、絶縁電線製造後の測定が
困難であることから、焼付中の走行線を新日本科学社製
レーザー外径測定装置（ＮＭＧ−１０２Ｇ）を用いて測
定した。

【００５７】（２）加水分解性 耐加水分解性は、まずＪＩＳ−Ｃ３００３に規定する２
個撚り試料を作成する。次いで得られた２個撚り試料を
内容積１リツトルの鉄製容器に蒸溜水２ミリリットルと
共に入れて密封し、それから１５０℃で２４時間密封加
熱した。２４時間後、２個撚り試料を取出し、その絶縁
破壊電圧を測定した。表１の値は加水分解試験しない２
個撚り試料の絶縁破壊電圧を１００としたときの残存値
で示した。

【００５８】（３）耐バーンアウト性 耐バーンアウト性は、「ＮＥＭＡ Ｐｕｂ．Ｎｏ．ＭＷ
１０００−１９８１の３．５３ Ｏｖｅｒ ｌｏａｄ」
に準じて行った。

【００５９】（４）半田付け性 半田付け性は、長さ２０ｃｍの供試絶縁電線をとり、そ
れらの供試絶縁電線の先端５ｃｍを直接４２０℃の半田
バスに所定時間浸漬し、半田付けの有無をみたものであ
る。

【００６０】（５）その他試験 その他の試験については、ＪＩＳ−Ｃ−３００３に準じ
て行なった。

【００６１】表１から明らかなように、実施例１〜１０
の絶縁電線は半田付け性が４２０℃において１秒ないし
１秒以下で可能である。この半田付け性水準は従来のイ
ミド変性ウレタン絶縁電線と同等水準で、優れた半田付
け性を有していることがわかる。

【００６２】また、表１及び表２からわかるように、実
施例１〜１０の絶縁電線の耐バーンアウト性は、比較例
５の半田付け性ポリエステルイミド絶縁電線と同等水準
であり、優れた耐バーンアウト性を有していることがわ
かる。

【００６３】更に、耐加水分解性においては比較例１〜
７の絶縁電線の絶縁破壊電圧の残存値が５〜１５％に対
して、実施例１〜１０の絶縁電線は絶縁破壊電圧の残存
値が４９〜６８％と高く、優れた耐加水分解性を有する
ことがわかる。

【００６４】しかもその他の特性試験においても実施例
１〜１０の絶縁電線は優れた外観、可撓性、絶縁破壊電
圧性、耐軟化性、耐摩耗性、耐熱衝撃性等を発揮した。

【００６５】

【発明の効果】本発明の半田付け性絶縁電線は、耐バー
ンアウト性、耐加水分解性及び半田付け性が優れてお
り、しかも他の特性も良好であり、工業上良好である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外崎 ふく代 埼玉県入間市狭山ケ原松原108番８ 花島 電線株式会社埼玉工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】導体直上にイミド変性ポリウレタン塗料を
   塗布焼付けしてイミド変性ポリウレタン絶縁層を設け、
   該イミド変性ポリウレタン絶縁層上に非プロトン系極性
   溶剤を溶媒とするポリアミドイミド絶縁塗料を薄く塗布
   焼付けしてポリアミドイミド絶縁層を設けて成ることを
   特徴とする半田付け性絶縁電線。