JPH0512922A - 半田付け性自己融着絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低温、短時間で半田付けが可能な自己融着電線
を提供する。 【構成】自己融着線用塗料の樹脂分１００重量部に対し
て、臭素分が０．５〜１５重量部となるように臭素含有
化合物を配合した塗料を導体上に直接又は他の絶縁物を
介して塗布焼付けする。 【効果】半田付け可能温度が低く、また同じ半田付け温
度なら短時間に半田付けでき、その結果電気機器コイル
の巻線作業における端末処理作業性を顕著に向上でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半田付け性自己融着絶
縁電線に関するものである。更に詳述すれば本発明は絶
縁皮膜を剥離することなく、直接半田付けできる自己融
着性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は導体上にエナメル
塗料を塗布焼付けし、更にその塗布焼付けして得られた
絶縁層の上に融着性塗料を塗布焼付けして得られもので
ある。この種の自己融着絶縁電線は外層の融着層により
自己融着性があるので、この自己融着絶縁電線を用いて
巻線して得られる電気機器コイルは絶縁ワニスの含浸処
理工程を省略することができる。絶縁ワニスの含浸処理
工程の省略により、電気機器コイルの生産性向上がはか
られると共に絶縁ワニス中に含まれている有機溶剤によ
る環境汚染をも効果的に防止することができる。このよ
うなわけで自己融着絶縁電線は幅広く実用されている。

【０００３】自己融着絶縁電線の絶縁層としては、ポリ
ウレタン樹脂、変性ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリエステルイミド樹脂等が多く用いられている。
また、絶縁層としては、必要に応じてこれらを多層構造
にしたものも用いられている。

【０００４】また、自己融着絶縁電線の融着層としては
共重合ポリアミド樹脂、共重合ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニ
ルブチラール樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等の１種または２種以
上を適宜組合わせたものが用いられている。これらの融
着層材料は電気機器コイルの用途や融着方法により適宜
選択される。

【０００５】一方、これらの自己融着絶縁電線を用いた
コイルは、端末を主として半田付けによって接合される
ことから、予め電線端末の皮膜を除去する必要がある。

【０００６】電線端末の剥離方法としては、（イ）機械
剥離、（ロ）熱分解剥離、（ハ）薬品剥離、（ニ）半田
剥離が通常行なわれる。

【０００７】（イ）の方法はワイヤーブラシ等で皮膜を
削り取る方法であるが、この方法では導体に傷が付き、
細線では断線して作業が困難である。

【０００８】（ロ）の方法は皮膜の分解温度まで電線を
加熱する方法であるが、この方法では周辺部の熱劣化や
導体の溶融による導体細りを引き起こす難点がある。

【０００９】（ハ）の方法は剥離剤に浸漬する方法であ
るが、この方法では使用薬品が強酸か強アルカリのため
安全衛生上の問題や薬品飛散によるレアーショートの危
険がある。

【００１０】（ニ）の方法は高温の半田バスに皮膜を剥
離することなく直接浸漬する方法である。この方法は短
時間で連続作業ができ、しかも皮膜の剥離と半田付けが
同時にできることから、最も有用と考えられているが、
半田付け性絶縁電線の種類が限られるという制約があ
る。

【００１１】半田付け性絶縁電線としては絶縁皮膜がウ
レタン結合を有する絶縁電線や半田付性ポリエステルイ
ミド絶縁電線である。

【００１２】これら二者以外の絶縁電線は、（イ）〜
（ハ）の方法で予め皮膜を除去してから半田付け作業を
行なっている。

【００１３】さて、半田付け性ポリウレタン系絶縁電線
や半田付け性ポリエステルイミド絶縁電線の上層に融着
層を設けると、その半田付け可能温度が高くなるという
難点がある。

【００１４】例えば、半田付け性ポリエステルイミド絶
縁電線では、半田付け可能温度が４４０〜４５０℃であ
るが、その上層に融着層を設けるとその半田付け可能温
度が４６０〜４８０℃に上昇する。半田付け温度の上昇
は高温の溶融半田による導体細り劣化を起こし、また溶
融半田そのものが酸化劣化を起こす難点がある。

【００１５】また、ポリウレタン系絶縁電線、例えば耐
熱性のイミド変性ポリウレタン系絶縁電線やエポキシ変
性ポリウレタン系絶縁電線では、その上層に融着層を設
けるとその半田付け可能温度が同様に２０℃以上上昇す
る難点がある。

【００１６】これらのことから耐熱性を損なわずにでき
るだけ低温で半田付けが可能な自己融着電線が望まれて
いた。

【００１７】

【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難点を解消し、諸特性の低
下がなく且つより低温で半田付けできる半田付け性自己
融着電線を提供することにある。

【００１８】

【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、自己融着線用塗料の樹脂分１００重量部に対し
て、臭素分が０．５〜１５重量部となるように臭素含有
化合物を配合して成る塗料を導体上に直接又は他の絶縁
物を介して塗布焼付けして成ることを特徴とする半田付
け性自己融着絶縁電線にある。

【００１９】即ち、本発明者らは鋭意検討した結果、融
着材料中に臭素を含有する化合物を特定量配合すること
により、諸特性を損なわずに半田付け温度が顕著に低下
することを見出し、本発明に至ったものである。

【００２０】本発明において臭素含有化合物とは、分子
中に臭素を含み且つ有機溶剤に溶解性がありしかも配合
する樹脂との相溶性がよいものならよい。

【００２１】ここにおいて有機溶剤に対する溶解性がよ
いとしたのは、臭素含有化合物をエナメル塗料にブレン
ドするには有機溶剤に溶解することが不可欠のためであ
る。また、配合する樹脂との相溶性がよいとしたのは、
エナメル塗料にブレンドした後に塗料中で分離したり、
沈降したりするのを防止するためである。ここにおいて
臭素含有化合物が分離したり、沈降したりしたエナメル
塗料でもエナメル線塗装は可能であるが、得られる絶縁
電線の外観が悪化する。

【００２２】このような臭素含有化合物としては、難燃
剤として市販されているものがよく、またタイプとして
は分散型、反応型のいずれでもよい。

【００２３】本発明において臭素含有化合物の添加量を
０．５〜１５重量部と限定したのは、０．５重量部以下
では半田付け温度を顕著に下げる効果がなく、逆に１５
重量部以上では半田付け温度を下げる効果が大きくなる
ものの、諸特性及び外観が急激に悪化するためである。

【００２４】

【作用】本発明の半田付け性自己融着絶縁電線は、自己
融着線用塗料の樹脂分１００重量部に対して、臭素分が
０．５〜１５重量部となるように臭素含有化合物を配合
した塗料を導体上に直接又は他の絶縁物を介して塗布焼
付けすることにより、融着層の熱分解・解離反応を顕著
に促進させ、それにより半田付け可能温度を顕著に低下
させるか、同じ温度なら半田付け時間を短縮させ、しか
も他の諸特性を何等損なわないようにしたことにある。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の半田付け性自己融着絶縁電線
の実施例及び従来の比較例の自己融着絶縁電線について
説明する。

【００２６】［実施例１］ａ．半田付け性イミド変性 ポリウレタン絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上にイミド変性ポリウレタン塗
料（日立化成工業社のＷＤ−４３０５）を塗布焼付けし
て、絶縁皮膜厚さ０．０１２mm厚のイミド変性ポリウレ
タン絶縁電線を得た。

【００２７】ｂ．共重合ポリアミド 融着塗料 共重合ポリアミド樹脂（ＢＡＳＦ社のウルトラミッド１
Ｃ）９２ｇとエポキシ樹脂（油化シェル社のエピコート
１００４）１８ｇとをｍ−クレゾール５１０ｇとキシレ
ン３４０ｇの混合溶媒中で１２０℃、４時間加熱反応さ
せた後、フェノール樹脂（日立化成工業社のヒタノール
１１３３）１８ｇ、臭素化エポキシ樹脂（日本化薬社の
ＢＲＥＮ）２２ｇを加えて、１００℃、２時間加熱反応
させ、不揮発分１５％の共重合ポリアミド融着塗料を得
た。

【００２８】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたイミド変性ポリウレタン絶縁電線
上に、ｂで得られた共重合ポリアミド系融着塗料を塗布
焼付けして、融着層厚さが０．００６mmの半田付け性自
己融着絶縁電線を得た。

【００２９】［実施例２］ａ．半田付け性ポリウレタ ン絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上にポリウレタン塗料（オート
化学工業社のＡＰＵ−２１００）を塗布焼付けして、絶
縁皮膜厚さ０．０１２mm厚のポリウレタン絶縁電線を得
た。

【００３０】ｂ．共重合ポリアミド 融着塗料 共重合ポリアミド樹脂（日本リルサン社のプラタボンド
Ｍ−１１８６）８３ｇと共重合ポリアミド樹脂（ダイセ
ルヒュルス社のダイアミドＴ−２５０）６６ｇとをｍ−
クレゾール５１０ｇとキシレン３４０ｇの混合溶剤にて
１２０℃、３時間加熱し、溶解させた。

【００３１】次いで、得られた共重合ポリアミド溶液に
臭素含有化合物（帝人化成社の臭素難燃剤ＦＧ−２００
０）を１．３ｇ加え、１００℃、２時間加熱撹拌して、
不揮発分１５％の融着塗料を得た。

【００３２】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたポリウレタン絶縁電線上に．ｂで
得られた共重合ポリアミド樹脂系融着塗料を塗布焼付け
して、融着層厚さが０．００６mmの半田付け性自己融着
絶縁電線を得た。

【００３３】［実施例３］ａ．半田付け性ポリエステ ル絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上にポリエステル塗料（大日精
化工業社のＥ−１０５０）を塗布焼付けして、絶縁皮膜
厚さ０．０１２mm厚のポリエステル絶縁電線を得た。

【００３４】ｂ．熱硬化型融着塗料 熱硬化型融着塗料（東特塗料社のＴＣＶ−Ｕ３、不揮発
分１８％）９５９ｇに対し、予めｍ−クレゾールで不揮
発分５０％となるように１２０℃、２時間加熱撹拌、溶
解させた臭素化エポキシ樹脂（大日本インキ化学社のエ
ピクロン１５２）を４１ｇ加えて、常温で２時間撹拌し
て融着塗料を得た。

【００３５】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたポリエステル絶縁電線上に．ｂで
得られた熱硬化型融着塗料を塗布焼付けして、融着層厚
さが０．００６mmの半田付け性自己融着絶縁電線を得
た。

【００３６】［実施例４］ａ．半田付け性ポリエステ ル絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上にポリエステル塗料（日立化
成工業社のＷＨ−４０６０）を塗布焼付けして、絶縁皮
膜厚さ０．０１２mm厚のポリエステル絶縁電線を得た。

【００３７】ｂ．ポリビニルブチラ ール融着塗料 ポリビニルブチラール樹脂（積水化学社のエスレックＢ
Ｌ−２）１１３ｇ、臭素化エポキシ樹脂（油化シェル社
のＳＨＥＬＬＢＲＯＣ）７．５ｇをｍ−クレゾール５２
８ｇとキシレン３５２ｇの混合溶媒中で、１２０℃、４
時間加熱溶解させ、不揮発分１２％の融着塗料を得た。

【００３８】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたポリエステル絶縁電線上に．ｂで
得られたポリビニルブチラール樹脂系融着塗料を塗布焼
付けして、融着層厚さが０．００６mmの半田付け性自己
融着絶縁電線を得た。

【００３９】［実施例５］ａ．半田付け性ポリエステ ルイミド絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上に半田付性ポリエステルイミ
ド塗料（東特塗料社のＴＳＦ−５００）を塗布焼付けし
て、絶縁皮膜厚さ０．０１２mm厚のポリエステルイミド
絶縁電線を得た。

【００４０】ｂ．フェノキシ融着塗 料 フェノキシ樹脂（ユニオンカーバイド社のＰＫＨＨ）１
１５ｇ、臭素化エポキシ樹脂（日本化薬社のＢＲＥＮ）
８５ｇをジメチレングリコールモノメチルエーテル８０
０ｇ中で、１２０℃、３時間、加熱撹拌し、不揮発分２
０％の融着塗料を得た。

【００４１】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたポリエステルイミド絶縁電線上
に．ｂで得られたフェノキシ系融着塗料を塗布焼付けし
て、融着層厚さが０．００６mmの半田付け性自己融着絶
縁電線を得た。

【００４２】［実施例６］臭素化エポキシ樹脂を大日本
インキ化学社のエピクロン１１２０に変えた以外は実施
例５と同様にして、半田付け性自己融着絶縁電線を得
た。

【００４３】［実施例７］ａ．半田付け性ポリエステ ルイミド絶縁電線 導体径φ０．３mmの銅線上に半田付性ポリエステルイミ
ド塗料（大日精化工業社のＦＳ−２）を塗布焼付けし
て、絶縁皮膜厚さ０．０１２mm厚のポリエステルイミド
絶縁電線を得た。

【００４４】ｂ．共重合ポリアミド 融着塗料 共重合ポリアミド樹脂（東レ社のＣＭ−４０００）９６
ｇ、エポキシ樹脂、（大日本インキ化学社のエピクロン
１０５０）１９ｇを、エポキシ樹脂（油化シェル社のエ
ピコート１５２）１０ｇを、ｍ−クルゾール４９８ｇと
キシレン３３２ｇの混合溶媒中で１２０℃、３時間加熱
反応させた後、臭素系難燃剤（日宝化学社のＦＲ−Ｔ
Ｂ）５．７ｇを加え、１００℃で、２時間加熱撹拌し
て、不揮発分１７％の融着塗料を得た。

【００４５】ｃ．半田付け性自己融 着絶縁電線 次いで、ａで得られたポリエステルイミド絶縁電線上
に．ｂで得られた共重合ホリアミド樹脂系融着塗料を塗
布焼付けして、融着層厚さが０．００６mmの半田付け性
自己融着絶縁電線を得た。

【００４６】［実施例８］臭素化難燃剤（日宝化学社の
ＦＲ−ＴＢ）を帝人化成社のＦＧ−２０００に変えた以
外は、実施例７と同様にして本発明の自己融着絶縁電線
を得た。

【００４７】［比較例１］臭素化エポキシ樹脂（日本化
薬社のＢＲＥＮ）を８８ｇとした以外は、実施例１と同
様にして、自己融着絶縁電線を得た。

【００４８】［比較例２］臭素化エポキシ樹脂（日本化
薬社のＢＲＥＮ）を加えない以外は、実施例１と同様に
して、自己融着絶縁電線を得た。

【００４９】［比較例３］臭素化難燃剤（帝人化成社の
ＦＧ−２０００）を０．５ｇとした以外は、実施例２と
同様にして、自己融着絶縁電線を得た。

【００５０】［比較例４］臭素化難燃剤（帝人化成社の
ＦＧ−２０００）を加えない以外は、実施例２と同様に
して、自己融着絶縁電線を得た。

【００５１】［比較例５］臭素化エポキシ樹脂（大日本
インキ化学社のエピクロン１５２）を加えない以外は、
実施例３と同様にして、自己融着絶縁電線を得た。

【００５２】［比較例６］臭素化エポキシ樹脂（油化シ
ェル社のエポキシ樹脂）を加えない以外は、実施例３と
同様にして、自己融着絶縁電線を得た。

【００５３】［比較例７］臭素化エポキシ樹脂（日本化
薬社のＢＲＥＮ）を加えない以外は、実施例５と同様に
して、自己融着絶縁電線を得た。

【００５４】次に、このようにして得た実施例１〜８、
比較例１〜７の自己融着絶縁電線について試験を行っ
た。表１及び表２はこれら試験結果を示したものであ
る。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】なお、試験方法は次の通りである。

【００５８】ａ．接着力試験方法 供試自己融着絶縁電線を外径φ５ｍｍのマンドレルに２
０ターン巻きつけてヘリカルコイルを作成した。

【００５９】熱接着……得られたヘリカルコイルを恒温
槽中で試験温度で２０分間熱処理して線間を熱接着させ
た。

【００６０】溶剤接着…得られたヘリカルコイルをエチ
ルアルコールに浸漬した後、恒温槽中で１００℃、１０
分間乾燥して線間を接着させた。

【００６１】次いで線間接着したヘリカルコイルを引張
試験機にセットし、その軸方向に引張って最大線間剥離
荷重を測定した。

【００６２】表１、表２の試験結果を述べると次の通り
である。

【００６３】第１に、絶縁層がイミト変性ポリウレタン
である実施例１、比較例１、比較例２の三者を比較する
と次の通りである。

【００６４】融着層に臭素含有化合物が配合されていな
い比較例２の自己融着絶縁電線は耐軟化温度が２５８℃
と高いが、半田付け性は３６０℃で不可能、３８０℃で
６．５秒、４００℃で１秒である。

【００６５】これに対して融着層に臭素含有化合物が５
重量部配合されている実施例１の自己融着絶縁電線は耐
軟化温度が２５９℃と高く、半田付け性も３６０℃で５
秒で可能であり、そして３８０℃では１秒で可能であ
り、更に３８０℃以上では１秒以下で可能である。

【００６６】一方、融着層に臭素含有化合物が２０重量
部配合されている比較例１の自己融着絶縁電線は半田付
け性が３６０℃で１秒で可能であるが、耐軟化温度が２
３６℃に低下する難点がある。また、この比較例１のエ
ナメル塗料は臭素含有化合物が２０重量部も配合されて
いるため白濁し、その結果表示しないが塗布焼付けして
得られる自己融着絶縁電線の外観が悪化した。

【００６７】第２に、絶縁層がポリウレタンである実施
例２、比較例３、比較例４の三者を比較すると次の通り
である。

【００６８】融着層に臭素含有化合物が配合されていな
い比較例４の自己融着絶縁電線は耐軟化温度が２４４℃
と自己融着ポリウレタン絶縁電線としては高く、半田付
け性も３６０℃では５秒、また３８０℃では２秒、そし
て４００℃では１秒で可能である。

【００６９】また、融着層に臭素含有化合物が０．２重
量部しか配合されていない比較例３の自己融着絶縁電線
は耐軟化温度が２４２℃と自己融着ポリウレタン絶縁電
線としては高いが、半田付け性は３６０℃では４秒、ま
た３８０℃では２秒、そして４００℃では１秒であり、
臭素含有化合物が配合されていない比較例４に比較して
改善が見られない。

【００７０】これに対して融着層に臭素含有化合物が
０．５重量部配合されている実施例２の自己融着絶縁電
線は耐軟化温度が２３８℃と自己融着ポリウレタン絶縁
電線と同等と優れ、しかも半田付け性は３６０℃で２．
５秒、そして３８０℃では１秒で可能というように顕著
に改善される。

【００７１】第３に、絶縁層がポリエステルである実施
例３、実施例４、比較例５、比較例６の四者を比較する
と次の通りである。

【００７２】融着層に臭素含有化合物が配合されていな
い比較例５の自己融着絶縁電線は耐軟化温度が２９６℃
と高いが、半田付け性は３８０℃〜４８０℃の温度範囲
で全く見られない。同じく融着層に臭素含有化合物が配
合されていない比較例６の自己融着絶縁電線も耐軟化温
度が３０５℃と高いが、半田付け性は３８０℃〜４８０
℃の温度範囲で全く見られない。ここにおいて比較例６
の自己融着絶縁電線の耐軟化温度が比較例５の自己融着
絶縁電線より高いのは、銘柄による差である。これに対
して実施例３、４の自己融着絶縁電線は耐熱温度が高
く、しかも半田付け性も３８０℃〜４００℃で発揮し
た。

【００７３】第４に、絶縁層が半田付け性ポリエステル
イミドである実施例７、実施例８、比較例７の三者を比
較すると次の通りである。

【００７４】融着層に臭素含有化合物が配合されていな
い比較例７の自己融着絶縁電線は耐軟化温度が３１０℃
と高いが、半田付け性は４６０℃〜４８０℃でないと発
揮しない。

【００７５】これに対して実施例７、８の自己融着絶縁
電線は耐熱温度が２９０℃以上と高く、しかも半田付け
性も４２０℃〜４４０℃で可能である。

【００７６】以上のように実施例１〜８の自己融着絶縁
電線は、比較例１〜７の自己融着絶縁電線に比較して半
田付け可能温度が顕著に低く、しかも短時間で半田突け
が可能であり、そして耐軟化性や接着性も優れた結果を
発揮した。

【００７７】

【発明の効果】本発明の自己融着絶縁電線は半田付け可
能温度が低く、また同じ半田付け温度なら短時間に半田
付けでき、その結果電気機器コイルの巻線作業における
端末処理作業性を顕著に向上できるものであり、工業上
有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自己融着線用塗料の樹脂分１００重量部に
   対して、臭素分が０．５〜１５重量部となるように臭素
   含有化合物を配合して成る塗料を導体上に直接又は他の
   絶縁物を介して塗布焼付けして成ることを特徴とする半
   田付け性自己融着絶縁電線。
2. 【請求項２】導体上に介在する絶縁物がウレタン結合を
   有する高分子化合物、ポリエステル、半田付性ポリエス
   テルイミドの中から選ばれた１種であることを特徴とす
   る請求項１記載の半田付け性自己融着絶縁電線。