JPH05205533A - 自己接着絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接着被膜の平滑性、表面潤滑性を改善し、被
膜の静的、動的摩擦係数を低下させ、巻線加工時のガイ
ドプーリ等による傷をなくし、巻線コイルの占積率を高
め、巻線コイルの型離れ性を良好にすることが可能な自
己接着絶縁電線をを得ること。 【構成】 分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペルフル
オロアルキル基を付加した樹脂または分子中に炭素数９
以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を共重合した樹脂を
主成分とする接着樹脂塗料を、導体上に直接もしくは他
の絶縁物を介して、少なくとも最外層に塗布し、焼き付
け、接着被膜を形成した自己接着絶縁電線。上記接着樹
脂塗料中の主成分樹脂に占める炭素数９以上の直鎖ペル
フルオロアルキル基の割合が０．０５重量％以上２０重
量％以下である上記自己接着絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気・通信機器等の
機器コイル用電線として広範囲な目的に使用される自己
接着絶縁電線に関し、接着被膜の平滑性、表面潤滑性を
改善し、接着被膜の静的、動的摩擦係数を低下させ、巻
線加工時のガイドプーリ等による傷をなくし、巻線コイ
ルの占積率を高め、巻線コイルの型離れ性を良好にする
ようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自己接着絶縁電線は、導体上
に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、ポリヒダントイン、ポリ
アミドイミド、ポリエステルアミドイミド、ポリヒダン
トインエステル、ポリエステルアミドなどからなる絶縁
塗料を塗布、焼付けして絶縁被膜を形成し、この絶縁被
膜上にさらにポリアミド、ポリビニルブチラール、エポ
キシ樹脂、ポリエステル、ポリヒドロキシエーテルのい
ずれか１種もしくは２種以上組み合わせた樹脂もしくは
これに、アミノ樹脂、安定化イソシアネート、トリアジ
ン樹脂、フェノール樹脂、フェノールホルムアルデヒド
樹脂のいずれか１種もしくは２種以上を配合してなる組
成物などからなる接着塗料を塗布、焼付けした接着被膜
を形成してなるもので、コイル巻き後の樹脂ワニス含浸
処理が不要となって巻線コイルの固着作業が簡便化され
るため、広く使用されている。

【０００３】ところで、このような自己接着絶縁電線に
あっては、巻線コイル製造時の巻線工程において、ノズ
ルやプーリ等によって傷つけられ、このためにレヤーシ
ョートやアース不良を引き起こす原因となっていた。特
に、近年、巻線速度の上昇に伴い電線が過酷な条件にお
かれるため、前記現象が頻発する傾向があり、この問題
の解決が望まれていた。このような問題を防止する手段
としては、自己接着絶縁電線の摩擦係数を小さくし、耐
摩耗性を大きくする必要がある。このため従来は、自己
接着絶縁電線の接着被膜上に潤滑油、ワックス、ロウな
どを塗布したものが用いられていた。

【０００４】しかしながら、自己接着絶縁電線の接着被
膜上に潤滑油等を塗布したものでは、巻線コイルしたと
きの固着力（接着力）が著しく低下するとともにノズル
やプーリーを潤滑油等で汚すなどの問題点があった。ま
た、巻線コイルの固着の際に、コイルを型から取り出し
易くなるため、予め型に離型剤を塗布しておかねばなら
ないなどの不都合もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】よって、この発明にお
ける課題は、接着被膜の平滑性、表面潤滑性を改善し、
被膜の静的、動的摩擦係数を低下させ、巻線加工時のガ
イドプーリ等による傷をなくし、巻線コイルの占積率を
高め、巻線コイルの型離れ性を良好にすることが可能な
自己接着絶縁電線を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、分子鎖の
末端に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を付
加した樹脂または分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフル
オロアルキル基を共重合した樹脂を主成分とする接着樹
脂塗料を、導体上に直接もしくは他の絶縁物を介して、
少なくとも最外層に塗布し、焼き付け、接着被膜を形成
し自己接着絶縁電線とすることで解決される。

【０００７】

【作用】この発明による自己接着絶縁電線では、上記接
着樹脂塗料を導体上に直接、もしくは他の絶縁被覆を介
して塗布焼付けるので、接着被膜自体の潤滑性、型離れ
性が付与される。

【０００８】以下、この発明を詳しく説明する。まず、
本発明で用いられる接着樹脂塗料について説明する。こ
の接着樹脂塗料は、分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖
ペルフルオロアルキル基を付加した樹脂または分子中に
炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を共重合し
た樹脂を主成分とするものである。

【０００９】分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペルフ
ルオロアルキル基を付加する樹脂とは、分子鎖のどちら
か一方の末端に直鎖ペルフルオロアルキル基を付加した
樹脂または分子鎖の両端に直鎖ペルフルオロアルキル基
を付加した樹脂のどちらか一方を少なくとも含むものを
意味し、主鎖の樹脂を得るための各種原料と炭素数９以
上の直鎖ペルフルオロアルキル基を付加するための化合
物を反応させて得られるものである。

【００１０】炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル
基を付加する主鎖の樹脂としては、ポリビニルブチラー
ル、エポキシ、フェノキシ、ポリエステル、ポリヒドロ
キシエーテル、ポリビニルホルマール、ポリアミド等の
樹脂の一種もしくは二種以上組み合わせた樹脂組成物、
もしくはこれにアミノ樹脂、イソシアネート、トリヒド
ロキシエチルイソシアネート、トリアジン樹脂、フェノ
ール樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂の一種以上
を配合した樹脂組成物などがある。

【００１１】炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル
基は、下記一般式（Ｉ）で表わされる。 ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n-1 − ・・・（Ｉ） （ここで式中、ｎ≧９である。） また、上記一般式（Ｉ）中のフッ素の一部が水素に置換
されたものを用いても良く、それは下記一般式（ＩＩ）
で表わされる。 ＣＦ₃（ＣＦ₂）_n-1（ＣＨ₂）_m − ・・・（ＩＩ） （ここで式中、ｎ＋ｍ≧９である。）

【００１２】主鎖の樹脂の末端に結合する直鎖ペルフル
オロアルキル基の炭素数としては、良好な潤滑性を得る
ために９以上である必要があり、９に満たない場合は潤
滑性が十分でない。すなわち、直鎖ペルフルオロアルキ
ル基が一般式（Ｉ）表わされるとき、ｎ≧９である。ま
た、直鎖ペルフルオロアルキル基の鎖は、完全な直鎖状
であることが望ましいが、直鎖状の部分の炭素数さえ９
以上であれば、少々分枝したペルフルオロアルキル基で
あってもよい。

【００１３】主鎖の樹脂と末端の炭素数９以上の直鎖ペ
ルフルオロアルキル基とは、アミド結合、イミド結合、
エステル結合、ウレタン結合、ユリア結合等で結合され
ている。

【００１４】主鎖の樹脂の分子の末端に直鎖ペルフルオ
ロアルキル基を付加するために用いる化合物の例として
は、脂肪酸およびそれらのペルフルオロアルキルエステ
ルや酸ハロゲン化物のほかペルフルオロ高級アルコー
ル、アミン、エポキシ、脂肪酸アミド等がある。脂肪酸
の例としては、ペルフロオロドコサン酸、ペルフルオロ
オクタデカン酸等があり、これら脂肪酸の誘導体として
エステル等がある。ペルフルオロ高級アルコールの例と
しては、ペルフルオロドコサノール、ペルフルオロデカ
ノール、１，８−ビス（ヒドロキシメチル）ペルフルオ
ロオクタン等がある。アミンの例としては、ペルフルオ
ロトコシルアミン、ペルフルオロオクタデカシルアミン
等がある。また、ポリテトラフルオロエチレンの末端が
官能基を有するものも用いることができる。もちろん、
これら化合物を用いて主鎖の樹脂の分子の末端に、直鎖
ペルフルオロアルキル基を付加する際、主鎖の樹脂を得
るに使用される各種の原料と反応しうるに官能基を有す
るものを選ぶ必要がある。また、これらの化合物は、各
々単独で用いる必要はなく混合物であってもよい。

【００１５】分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロ
アルキル基を共重合した樹脂は、直鎖ペルフルオロアル
キル基を共重合させる樹脂を得るための各種原料と炭素
数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を付加するため
の化合物を反応させて得られるものである。

【００１６】分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロ
アルキル基を共重合させる樹脂としては、ナイロン６−
６、ナイロン６、ナイロン６−１０、ナイロン６−１
２、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド、ポ
リビニルブチラール、エポキシ、フェノキシ、ポリエス
テル、ポリビニルホルマール等がある。

【００１７】分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロ
アルキル基を共重合させる樹脂と炭素数９以上の直鎖ペ
ルフルオロアルキル基とは、アミド結合、イミド結合、
エステル結合、ウレタン結合、ユリア結合等で結合され
ている。

【００１８】分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロ
アルキル基を共重合させるために用いる化合物の例とし
ては、１，８−ビス（ヒドロキシメチル）ペルフルオロ
オクタン、ペルフルオロデカン二酸等がある。ポリアミ
ドに炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を共重
合するために用いる化合物として１，８−ビス（ヒドロ
キシメチル）ペルフルオロオクタンを用いる場合は、こ
れとポリアミドとはエステル結合で結合されており、そ
れは下記一般式（ＩＩＩ）で表わされる。 −［ＰＡ］−Ｒ−［ＰＡ］− ・・・（ＩＩＩ） （ここで式中、［ＰＡ］はポリアミド、Ｒは１，８−ビ
ス（ヒドロキシメチル）ペルフルオロオクタンを表わ
す。）

【００１９】ポリエステル等に炭素数９以上の直鎖ペル
フルオロアルキル基を共重合するために用いる化合物と
して１，８−ビス（ヒドロキシメチル）ペルフルオロオ
クタン等を用いる場合は、これらの化合物と上記樹脂と
はエステル結合で結合されて、共重合体を構成する。

【００２０】この発明の自己接着絶縁電線においては、
良好な潤滑性を付与するため、接着樹脂塗料中の主成分
樹脂に占める炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル
基の割合が、０．０５重量％以上２０重量％以下である
ことであることが好ましい。主成分樹脂に占める炭素数
９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基の割合が２０重量
％より大きいと、塗料としての貯蔵安定性、また、電線
としての外観および機械的特性に悪影響を及ぼす。ま
た、０．０５重量％未満であると、接着被膜の潤滑性が
乏しく、上記範囲において、塗料としての貯蔵安定性、
また、電線としての外観の点で、さらに好ましいのは、
０．１〜５．０重量％である。

【００２１】本発明において、分子鎖の末端に炭素数９
以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を付加した樹脂また
は分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基
を共重合した樹脂を主成分とする接着樹脂塗料とは、分
子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル
基を付加した樹脂または分子中に炭素数９以上の直鎖ペ
ルフルオロアルキル基を共重合した樹脂の重合体溶液そ
のもの、あるいは、その重合体溶液に特性を損なわない
範囲で、その他の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、フィラ
ー、顔料、染料等の一種または二種以上を加えてなるも
のをいう。

【００２２】そして、このような接着樹脂塗料を、導体
上に直接もしくは他の絶縁物を介して、少なくとも最外
層に塗布し、焼き付け、接着被膜を形成すると、自己接
着絶縁電線が得られる。

【００２３】上記他の絶縁物としては、いかなるもので
あってもよく、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、ポリヒダ
ントイン、ポリアミドイミド、ポリエステルアミドイミ
ド、ポリヒダントインエステル、ポリエステルアミド等
がある。

【００２４】上記接着樹脂塗料の塗布、焼付けには、通
常のエナメル焼付炉などを用いて行なうことができる。
また、焼付温度は、接着樹脂塗料中の樹脂の種類によっ
て適宜設定される。焼付後の接着被膜の膜厚は、特に限
定されないが、通常１〜数十μｍとするのが好ましい。

【００２５】以上述べたように、本発明の自己接着絶縁
電線は、分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペルフルオ
ロアルキル基を付加した樹脂または分子中に炭素数９以
上の直鎖ペルフルオロアルキル基を共重合した樹脂を主
成分とする接着樹脂塗料を、導体上に直接もしくは他の
絶縁物を介して、少なくとも最外層に塗布し、焼き付
け、接着被膜を形成したものであるので、接着被膜の平
滑性、表面潤滑性を改善し、被膜の静的、動的摩擦係数
を低下させ、巻線加工時のガイドプーリ等による傷をな
くし、巻線コイルの占積率を高め、巻線コイルの型離れ
性を良好にすることが可能となる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例によりこの発明をさらに詳しく
説明するが、この発明は、これらに限定されるものでは
ない。以下の参考例、実施例、比較例において、反応は
２リットルの四ツ口フラスコに、塩化カルシウム管を取
り付けた冷却管、温度計、窒素導入管、攪拌機をそれぞ
れ取り付けた反応容器を用いて行ない、この反応容器の
加熱はマントルヒータを用いた。また、参考例、実施
例、比較例における接着樹脂塗料であるワニスの焼付け
条件は、炉長３．０ｍの横型炉を用い炉温３００℃にて
線速５０ｍ／分で行なったものである。

【００２７】得られた自己接着絶縁電線の特性は、静摩
擦係数を除きＪＩＳ Ｃ ３００３またはＮＥＭＡ Ｍ
Ｗ−１０００に従って測定した。静摩擦係数は自己接着
絶縁電線どうしの間の静摩擦係数を測定したものであ
り、その測定方法は金属ブロックに平行に２本の自己接
着絶縁電線を取り付け、これを平面上におかれた２本の
平行な当該自己接着絶縁電線の上に、各々の線が直角を
なす様に置き、前者の金属性ブロックを平面上の２本の
自己接着絶縁電線に沿って動かすに必要な最小荷重を、
金属性ブロックの荷重で除してなるものである。

【００２８】（参考例１）デンカブチラール＃３０００
−Ｋ（電気化学工業製）２１０ｇをクレゾール６００ｇ
に溶解させた後、これにクレゾールとキシレンが２対１
の割合であるシンナーを１８００ｇ加えて、ブチラール
ワニスを得た。このブチラールワニスの粘度は、３０℃
で０．２５ポイズであった。そして、このブチラールワ
ニスを絶縁物である径約０．５mmのポリエステルエナメ
ル線上に塗布、焼き付けて、自己接着絶縁電線を得た。

【００２９】（実施例１）デンカブチラール＃３０００
−Ｋ（電気化学工業製）２１０ｇをクレゾール６００ｇ
に溶解させた後、酢酸鉛２．０ｇ、ペルフルオロオクタ
デカン酸２．０ｇを反応容器中にて攪拌しながら徐々に
加熱し、８０℃にて３時間反応させた。この後、６０℃
まで冷却し、これにクレゾールとキシレンが２対１の割
合であるシンナーを１８００ｇを加え、ペルフルオロオ
クタデカン酸変性ブチラールワニスを得た。このペルフ
ルオロオクタデカン酸変性ブチラールワニスの粘度は、
３０℃で０．４１ポイズであった。そして、このブチラ
ールワニスを参考例１と同様にして自己接着絶縁電線を
得た。

【００３０】（参考例２）フェノキシ樹脂ＹＰ−５０
（東都化成製）２００ｇをクレゾール８００ｇに溶解さ
せて、フェノキシワニスを得た。このフェノキシワニス
の粘度は、３０℃で５ポイズであった。そして、このフ
ェノキシワニスを参考例１と同様にして自己接着絶縁電
線を得た。

【００３１】（実施例２）フェノキシ樹脂ＹＰ−５０
（東都化成製）２００ｇをクレゾール８００ｇに溶解さ
せた後、酢酸鉛２．０ｇ、ペルフルオロオクタデカン酸
２．０ｇを反応容器中にて攪拌しながら徐々に加熱し、
１９０℃にて５時間反応させて、ペルフルオロオクタデ
カン酸変性フェノキシワニスを得た。このペルフルオロ
オクタデカン酸変性フェノキシワニスの粘度は、３０℃
で６．３ポイズであった。そして、このペルフルオロオ
クタデカン酸変性フェノキシワニスを参考例１と同様に
して自己接着絶縁電線を得た。

【００３２】（参考例３）ナイロン６−６（東レ製ＣＭ
３００１Ｎ）１００ｇをクレゾール９００ｇに溶解させ
て、１０％ナイロンワニスを得た。この１０％ナイロン
ワニスの粘度は、３０℃で２ポイズであった。そして、
この１０％ナイロンワニスを参考例１と同様にして自己
接着絶縁電線を得た。

【００３３】（実施例３）ナイロン６−６（東レ製ＣＭ
３００１Ｎ）１００ｇをクレゾール９００ｇに溶解させ
た後、ペルフルオロオクタデカン酸１．０ｇを反応容器
中にて攪拌しながら徐々に加熱し、１９０℃にて５時間
反応させて、ペルフルオロオクタデカン酸変性１０％ナ
イロンワニスを得た。このペルフルオロオクタデカン酸
変性１０％ナイロンワニスの粘度は、３０℃で３ポイズ
であった。そして、このペルフルオロオクタデカン酸変
性１０％ナイロンワニスを参考例１と同様にして自己接
着絶縁電線を得た。

【００３４】（実施例４〜７）実施例１において、ペル
フルオロオクタデカン酸を０．１ｇ、１．０ｇ、１０．
０ｇ、４０．０ｇとした以外は同様にして自己接着絶縁
電線を得た。 （実施例８）実施例１において、ペルフルオロオクタデ
カン酸にかえてペルフルオロデカン酸とした以外は同様
にして自己接着絶縁電線を得た。

【００３５】（比較例１）実施例１において、ペルフル
オロオクタデカン酸を０．０２ｇとした以外は同様にし
て自己接着絶縁電線を得た。 （比較例２）実施例１において、ペルフルオロオクタデ
カン酸にかえてペルフルオロカプリル酸とした以外は同
様にして自己接着絶縁電線を得た。

【００３６】これらの自己接着絶縁電線の特性を下記表
１、表２、表３に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】上記表１ないし３から明らかなように、分
子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル
基を付加した樹脂を主成分とし、この主成分樹脂に占め
る炭素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基の割合が
０．０５重量％以上から２０重量％以下の好ましい割合
である接着樹脂塗料をポリエステルエナメル線上に塗
布、焼き付けた実施例１〜８の自己接着絶縁電線は、分
子鎖の末端に直鎖ペルフルオロアルキル基を付加させて
いない樹脂を主成分とする接着樹脂塗料をポリエステル
エナメル線上に塗布、焼き付けた参考例１ないし３と、
主成分樹脂に占める炭素数９以上の直鎖ペルフルオロア
ルキル基の割合が好ましい割合でない接着樹脂塗料を塗
布、焼き付けた比較例１と、分子鎖の末端に炭素数９以
上の直鎖ペルフルオロアルキル基を付加させていない樹
脂を主成分とする接着樹脂塗料をポリエステルエナメル
線上に塗布、焼き付けた比較例２との自己接着絶縁電線
と比べて静摩擦係数が約１／５倍から４／５倍と小さ
く、優れた潤滑性を有するものであった。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の自己接
着絶縁電線は、分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペル
フルオロアルキル基を付加した樹脂または分子中に炭素
数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基を共重合した樹
脂を主成分とする接着樹脂塗料を、導体上に直接もしく
は他の絶縁物を介して、少なくとも最外層に塗布し、焼
き付け、接着被膜を形成したものであるので、接着被膜
の平滑性、表面潤滑性を改善し、被膜の静的、動的摩擦
係数を低下させ、巻線加工時のガイドプーリ等による傷
をなくし、巻線コイルの占積率を高め、巻線コイルの型
離れ性を良好にすることが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷田 光隆 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 花岡 和夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 山沢 照夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子鎖の末端に炭素数９以上の直鎖ペル
   フルオロアルキル基を付加した樹脂を主成分とする接着
   樹脂塗料を、導体上に直接もしくは他の絶縁物を介し
   て、少なくとも最外層に塗布し、焼き付け、接着被膜を
   形成した自己接着絶縁電線。
2. 【請求項２】 分子中に炭素数９以上の直鎖ペルフルオ
   ロアルキル基を共重合した樹脂を主成分とする接着樹脂
   塗料を、導体上に直接もしくは他の絶縁物を介して、少
   なくとも最外層に塗布し、焼き付け、接着被膜を形成し
   た自己接着絶縁電線。
3. 【請求項３】 接着樹脂塗料中の主成分樹脂に占める炭
   素数９以上の直鎖ペルフルオロアルキル基の割合が、
   ０．０５重量％以上２０重量％以下であることを特徴と
   する請求項１または２記載の自己接着絶縁電線。