JPH07105745A - 自己潤滑性絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己潤滑性に優れた絶縁電線を提供するこ
と。 【構成】 合成樹脂を含有する絶縁塗料を導体上に直接
または他の絶縁物を介して塗布、焼付けしてなる絶縁電
線において、該合成樹脂１００重量部に対して０．１〜
１０重量部のシリコーンマクロモノマーを反応させて、
該シリコーンマクロモノマーを該合成樹脂の分子鎖中に
導入した変性合成樹脂と、該変性樹脂１００重量部に対
して０．１〜１０重量部の数平均分子量５０００以下の
低分子量ポリエチレンとを含有する絶縁塗料が最外層に
塗布、焼付けられていることを特徴とする自己潤滑性絶
縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁塗料を塗布、焼付
けた絶縁電線に関し、さらに詳しくは、優れた表面潤滑
性を有する自己潤滑性絶縁電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気機器の小型化や軽量化に伴
い、モーターについてもよりコンパクトで高性能のもの
が望まれている。そのために、モーターのスロット内に
より多くの絶縁電線を詰め込み、占積率を高める必要が
ある。ところが、スロット内に絶縁電線を高い占積率で
詰め込むと、絶縁電線を挿入する工程で絶縁皮膜に損傷
を生じ、レアー不良やアース不良など電気的特性に大き
な不都合を生じる。また、高速自動捲線機を用いたコイ
ル捲線の高速化に伴い、プーリーやガイド等との摩擦、
摩耗による絶縁皮膜の損傷が増大している。

【０００３】電気機器の小型化・軽量化あるいはコイル
捲線の自動化・高速化等に伴う絶縁電線の皮膜の機械的
損傷を防ぎ、捲線作業性の向上、コイル不良率の低減を
図るには、絶縁電線に潤滑性を付与することが有効であ
る。絶縁電線は、導体上に絶縁物を被覆した構造の電線
であり、一般に、各種合成樹脂や天然樹脂などの有機樹
脂を含む絶縁塗料を導体上に塗布、焼付けたエナメル電
線が使用されている。この絶縁電線に潤滑性を付与する
方法として、例えば、絶縁電線の表面に潤滑油やパラ
フィンワックスを塗布する方法、絶縁塗料中にポリエ
チレンなどの潤滑成分を添加する方法などが提案されて
いる。

【０００４】しかしながら、の方法では、絶縁電線の
表面に潤滑油やパラフィンワックスを均一に塗布するこ
とが困難であり、しかも、冷凍機器の分野では、パラフ
ィンワックスが冷媒中に溶出して、冷媒を劣化させた
り、機器の故障の原因になるという問題がある。の方
法では、樹脂中での潤滑成分の安定性や潤滑性能の更な
る向上などの課題が残されている。このように、従来の
方法では、近年厳しくなるばかりのコイル捲線作業に対
応しきれず、潤滑性の向上による一層の捲線性向上が期
待されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自己
潤滑性に優れた絶縁電線を提供することにある。本発明
者らは、前記従来技術の問題点を克服するために鋭意研
究した結果、ポリイミド等の合成樹脂を含有する絶縁塗
料を導体上に塗布、焼付けした絶縁電線において、絶縁
塗料として、ポリアミドイミドやポリイミド等の合成樹
脂の分子鎖中にシリコンマクロモノマーを導入した変性
合成樹脂と低分子量ポリエチレンとを含有する絶縁塗料
を用いることにより、表面潤滑性が顕著に改善された自
己潤滑性絶縁電線の得られることを見出した。

【０００６】本発明の自己潤滑性絶縁電線は、絶縁塗料
を構成する合成樹脂の分子鎖中に導入されたシリコーン
マクロモノマーと低分子量ポリエチレンとが相乗的に作
用して、潤滑性の著しい向上作用を示す。本発明は、こ
れらの知見に基づいて完成するに至ったものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、合成樹脂を含有する絶縁塗料を導体上に直接または
他の絶縁物を介して塗布、焼付けしてなる絶縁電線にお
いて、該合成樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重
量部のシリコーンマクロモノマーを反応させて、該シリ
コーンマクロモノマーを該合成樹脂の分子鎖中に導入し
た変性合成樹脂と、該変性樹脂１００重量部に対して
０．１〜１０重量部の数平均分子量５０００以下の低分
子量ポリエチレンとを含有する絶縁塗料が最外層に塗
布、焼付けられていることを特徴とする自己潤滑性絶縁
電線が提供される。

【０００８】合成樹脂を含有する絶縁塗料は、一般に、
エナメル線用合成樹脂塗料として使用されているもので
あれば特に限定されないが、合成樹脂としてポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリエステル
アミドイミド、ポリアミドイミド、ポリイミドなどを含
有する絶縁塗料を代表的なものとして挙げることができ
る。

【０００９】本発明では、これらの合成樹脂の分子鎖中
にシリコーンマクロモノマーを導入して化学的に変性し
た合成樹脂を用いる。シリコーンマクロモノマーとは、
ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン骨格の末端に
ヒドロキシル基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ
基、ビニル基などの反応性の官能基をもつ反応性オリゴ
マーであり、市販品としては、例えば、マクロモノマー
ＨＫ２０、マクロモノマーＡＫ−５（東亜合成化学工業
製）などがある。シリコーンマクロモノマーの分子量
（Ｍｗ）は、シロキサンの重合度により通常５００〜３
００００程度となる。

【００１０】絶縁塗料の構成成分である合成樹脂とシリ
コーンマクロモノマーとを反応させて、合成樹脂の分子
鎖中にシリコーンマクロモノマーを導入するには、各合
成樹脂を合成する際に、−ＯＨ基や−ＣＯＯＨ基などを
末端に有するシリコーンマクロモノマーを存在させる方
法が好ましい。具体例としては、芳香族トリカルボン酸
無水物と芳香族ジアミンとを酸クロリド法またはイソシ
アネート法により反応させる際に、シリコーンマクロモ
ノマーを存在させることによりシリコーンマクロモノマ
ーが分子鎖中に導入されたポリアミドイミドを合成する
方法、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機極
性溶媒中で反応させる際に、シリコーンマクロモノマー
を存在させることによりシリコーンマクロモノマーが分
子鎖中に導入されたポリイミド（中間体としてポリアミ
ド酸）を合成する方法等が挙げられる。合成樹脂の種類
によっては、合成樹脂を作成後、高分子反応によりシリ
コーンマクロモノマーを化学的に結合させる方法もあ
る。片末端に官能基を有するシリコーンマクロモノマー
を用いると、通常、分子鎖にグラフトした形状で合成樹
脂中に組み込まれているものと推定される。

【００１１】シリコーンマクロモノマーを合成樹脂の分
子鎖中に導入することによって、合成樹脂とは大きく性
質の異なるポリジメチルシロキサン等のシリコーンを塗
料中に安定的に存在させることができる。絶縁塗料用の
合成樹脂中に反応により組み込むシリコーンマクロモノ
マーの量は、合成樹脂１００重量部に対して０．１〜１
０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。シリコ
ーンマクロモノマーの量比が０．１重量部未満では、潤
滑性能の改善効果が小さく、逆に、１０重量部を越える
と、得られる絶縁電線の皮膜表面の平滑性が失われるお
それがある。

【００１２】本発明では、シリコーンマクロモノマーに
より変性された合成樹脂を含有する絶縁塗料に、さらに
必須成分として数平均分子量５０００以下の低分子量ポ
リエチレンを配合する。本発明で使用する低分子量ポリ
エチレンは、代表的には比較的低分子量のポリエチレン
ワックスのことであり、市販品としては、例えば、ヘキ
ストワックスＰＥ５２０（ヘキストジャパン社製）など
がある。低分子量ポリエチレンの数平均分子量が５００
０を越えると、得られた絶縁電線の外観が悪くなり易
い。数平均分子量の下限は、通常、５００であり、好ま
しくは１０００以上である。

【００１３】低分子量ポリエチレンの配合割合は、変性
合成樹脂１００樹脂に対して０．１〜１０重量部、好ま
しくは０．５〜５重量部である。この配合割合が０．１
重量部未満では、変性合成樹脂と併用しても潤滑性能の
改善効果が十分ではなく、逆に、１０重量部を越える
と、電線の外観が悪くなったり、電気絶縁特性が低下し
たり、あるいは塗料の保管安定性が悪くなるおそれが生
じる。上記の反応により合成樹脂の分子鎖中に導入した
シリコーンマクロモノマーと低分子量ポリエチレンは、
各々単独でも一定の潤滑化効果を発揮するが、共存した
場合、一種の相乗作用により一層優れた潤滑性能を発揮
する。

【００１４】本発明で使用する絶縁塗料の有機溶剤とし
ては、一般に絶縁塗料用として使用されているものが使
用できる。絶縁塗料には、所望により顔料、無機粉末な
どの各種添加剤を配合してもよい。変性合成樹脂と低分
子量ポリエチレンとを必須成分として含有する絶縁塗料
は、常法にしたがって、導体上に塗布し、焼付けすれば
よい。ただし、導体上に直接塗布、焼付けたものだけで
はなく、他の絶縁塗料からなる絶縁皮膜等の他の絶縁物
を介して、その上に、塗布、焼付けることもできる。絶
縁皮膜が多層の場合、絶縁電線に自己潤滑性を付与する
ために、変性合成樹脂と低分子量ポリエチレンとを必須
成分として含有する絶縁塗料は、最外層に塗布。焼付け
する。導体は、丸線、平角線など所望の形状のものが使
用でき、そのサイズも特に限定されない。

【００１５】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施
例に限定されるものではない。

【００１６】［実施例１］Ｎ−メチル−２−ピロリドン
５２０重量部に、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソ
シアネート１８４重量部、トリメリット酸無水物１４１
重量部、及びシリコーンマクロモノマーＨＫ−２０（東
亜合成化学工業株式会社製商品名）２．６重量部を加え
て、６０℃から８０℃に昇温しつつ３時間、８０℃から
１１０℃に昇温しつつ３時間、１１０℃で２時間、合計
８時間加熱反応させた。次いで、反応混合物に２２２重
量部のキシレンを混合撹拌して、ポリアミドイミドの分
子鎖中にシリコーンマクロモノマーを導入した変性樹脂
を含有する塗料を得た。次いで、この塗料中の樹脂分１
００重量部に対して、１重量部のヘキストワックスＰＥ
５２０（低分子量ポリエチレン、数平均分子量２００
０、ヘキストジャパン社製商品名）を加えて撹拌するこ
とにより絶縁塗料を得た。

【００１７】［比較例１］Ｎ−メチル−２−ピロリドン
５２０重量部に、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソ
シアネート１８４樹脂、トリメリット酸無水物１４１重
量部、及びシリコーンマクロモノマーＨＫ−２０（東亜
合成化学工業株式会社製商品名）２．６重量部を加え
て、実施例１と同じ条件で加熱反応させた後、２２２重
量部のキシレンを混合撹拌してポリアミドイミドの分子
鎖中にシリコーンマクロモノマーを導入した変性樹脂を
含有する絶縁塗料を得た。

【００１８】［比較例２］Ｎ−２−ピロリドン５２０重
量部に、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネー
ト１８４重量部、及びトリメリット酸無水物１４１重量
部を加えて、実施例１と同じ条件で加熱反応させた後、
２２２重量部のキシレンを混合撹拌してポリアミドイミ
ド塗料を得た。次いで、この塗料中の樹脂分１００重量
部に対して１重量部のヘキストワックスＰＥ５２０（低
分子量ポリエチレン、数平均分子量２０００、ヘキスト
ジャパン社製商品名）を加えて撹拌することにより絶縁
塗料を得た。

【００１９】＜試験例＞実施例１、比較例１及び比較例
２で得られた絶縁塗料を用いて、下記の下塗りをした直
径１．０ｍｍの銅線に塗布、焼付けを行い、絶縁電線を
作製した。 塗装方法 下地：ＨＩ−４０６ ポリアミドイミド樹脂ワニス 上地：各実施例及び比較例で作成した絶縁塗料 得られた絶縁電線の特性をまとめて表１に示す。

【００２０】

【表１】 （脚注） （１）表１中の各物性の試験方法は、ＪＩＳ Ｃ−３０
０３に準拠した。 （２）静摩擦係数は、絶縁電線相互の静摩擦係数を傾斜
法により測定した。

【００２１】実施例１で得た絶縁塗料を用いて作製した
絶縁電線は、比較例１または２で得た絶縁塗料を用いて
作製した絶縁電線と比較すると、静摩擦係数が小さく、
シリコーンマクロモノマーと低分子量ポリエチレンとが
相乗的に作用して優れた潤滑性を発現することが分か
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、自己潤滑性に優れた絶
縁電線が提供される。本発明の自己潤滑性絶縁電線は、
優れた表面潤滑性を有するため、近年の過酷な捲線、モ
ータ加工、組立作業において、電気機器の小型化、コイ
ル捲線作業の高速化、コイル不良率の低減などに極めて
効果的である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂を含有する絶縁塗料を導体上に
   直接または他の絶縁物を介して塗布、焼付けしてなる絶
   縁電線において、該合成樹脂１００重量部に対して０．
   １〜１０重量部のシリコーンマクロモノマーを反応させ
   て、該シリコーンマクロモノマーを該合成樹脂の分子鎖
   中に導入した変性合成樹脂と、該変性樹脂１００重量部
   に対して０．１〜１０重量部の数平均分子量５０００以
   下の低分子量ポリエチレンとを含有する絶縁塗料が最外
   層に塗布、焼付けられていることを特徴とする自己潤滑
   性絶縁電線。
2. 【請求項２】 合成樹脂が、ポリウレタン、ポリエステ
   ル、ポリエステルイミド、ポリエステルアミドイミド、
   ポリアミドイミド、またはポリイミドである請求項１記
   載の自己潤滑性絶縁電線。