JPH07114832A - 自己融着紫外線硬化エナメル線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己融着可能な紫外線硬化エナメル線を提供
する。 【構成】 導体１にウレタンアクリレート系紫外線硬化
樹脂組成物２を被覆してなる紫外線硬化エナメル線にお
いて、樹脂組成物２中に少なくとも０．５重量％以上の
イソシアネートが含有されていることを特徴とする。樹
脂組成物２中のイソシアネート含有量を０．５重量％以
上とすることで、加熱処理によるアロハネート結合を利
用したエナメル線同士の接着が実現される。また、樹脂
組成物２中のイソシアネート含有量が１０重量％以下で
あれば、紫外線架橋樹脂組成物本来の特性を損なわな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は自己融着紫外線硬化エナ
メル線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エナメル線の一つに自己融着エナメル線
がある。自己融着エナメル線は、処理ワニスを使用する
ことなく熱、溶剤によりエナメル線同志を固着できる特
徴をもっており、電気機器、通信機器のコイル形成工程
の省力化、簡略化あるいは機器類のワニス含浸処理工程
の安全性および環境汚染対策の見地から使用されてい
る。この自己融着エナメル線の熱融着層には、主として
ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹
脂、共重合ナイロン及びフェノキシ樹脂等が用いられて
いる。特に共重合ナイロンが広く使用され、６−６６，
６−１２ナイロン重合体及びナイロン１２を組み合わせ
ることにより得られる熱変形の少ないエナメル線が用い
られている。またフェノール樹脂等により変性すること
により低温で融着可能なエナメル線も用いられている。

【０００３】しかしながら、自己融着エナメルは絶縁層
としてあまり寄与しないため、一般に従来のエナメル線
上に塗布して用いられている。

【０００４】従来のエナメル線の多くは熱硬化型の材料
（熱硬化型ワニス）が使用されている。熱硬化型ワニス
には、エポキシ系、シリコーン系、ポリウレタン系、ポ
リエステル系、ポリアミドイミド系、ポリイミド系、ポ
リエステルイミド系、ホルマール系などがある。これら
はほとんど溶剤を用いた塗料で、多くのものが５０％以
上有機溶剤が占める材料のため、通常塗布焼き付け工程
を５回以上繰り返し行う必要があり、また溶剤を用いて
いるため大掛かりな安全設備（溶剤の回収・焼却等）を
必要とするなど、作業環境上好ましくない。自己融着エ
ナメルについても同様である。

【０００５】こうした溶剤を用いない塗料として注目さ
れているのが無溶剤で液状の紫外線硬化塗料である。紫
外線硬化塗料は無溶剤のため熱硬化型ワニスに比べ安全
性が高く、１回ないし数回の塗布により厚膜を得ること
ができる。また、熱硬化型ワニスに比べ硬化性に優れた
ものが得られやすく生産性に大きな効果をもつほか、無
色透明な塗料とすることで熱硬化型ワニスに比べ着色が
容易である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に、紫外
線硬化塗料はエナメル線の熱硬化型ワニスと同様に、硬
化時に三次元の架橋体を形成し、硬化後は熱で熔融しな
いため、紫外線硬化塗料を被覆したエナメル線を熱融着
することができなという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を解消し、自己融着可能な紫外線硬化エナメル線を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
すべく紫外線硬化塗料について種々の検討を行った結
果、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂組成物中に
０．５重量％以上のイソシアネートを添加しておくこと
により自己融着性を付与できることを見いだし、本発明
を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明の自己融着紫外線硬化エナ
メル線は、導体にウレタンアクリレート系紫外線硬化樹
脂組成物を被覆してなる紫外線硬化エナメル線を前提と
し、上記樹脂組成物中に少なくとも０．５重量％以上の
イソシアネートが含有されていることを特徴とするもの
である。

【００１０】

【作用】上記ウレタンアクリレート系紫外線架橋樹脂組
成物は、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマを主成
分とし、その他、光重合性モノマや、光重合開始剤等か
らなる樹脂組成物であって、ウレタン（メタ）アクリレ
ートオリゴマがジイソシアネートとポリオールとヒドロ
キシアルキル（メタ）アクリレートから製造されるもの
であればよく、特に限定されるものではない。

【００１１】光重合モノマとしては、アクリロイル基、
メタクロイル基、アリル基、ビニル基等の不飽和二重結
合を有する官能基をもつ公知の反応性希釈剤等を用いる
ことができる。望ましくは官能基がメタクロイル基の単
官能モノマを用いることが低温半田付性に有効である。

【００１２】光重合開始剤は特に限定されるものではな
く公知の光重合開始剤を用いればよい。例えばアセトフ
ェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサ
ンソン系等がある。アセトフェノン系としては２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オ
ン，１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２
−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−
モルホリノプロパン−１などがあり、ベンゾフェノン系
としてはベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸メチル、
３．３´−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなど
があり、チオキサンソン系としては２．４−ジエチルチ
オキサンソン、２．４−ジクロロチオキサンソンなどが
あげられる。

【００１３】イソシアネートは特に限定されるものでは
ないが、イソシアネート基を少なくとも２個以上有する
ものであればよい。たとえばヘキサメレンジイソシアネ
ート，イソホロンジイソシアネート，ｍ−テトラメチル
キシレンジイソシアネート，ｐ−テトラメチルキシレン
ジイソシアネート，ｐ−フェニレンジイソシアネート，
２．４−トルエンジイソシアネート，ナフタレンジイソ
シアネート，４．４−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト，キシレンジイソシアネート，メチレンビス（４−シ
クロヘキシルイソシアネート），トリメチルヘキサメチ
レンジイソシアネート，４．４´−ジフェニルメタント
リイソシアネートなどがあげられる。

【００１４】イソシアネートの添加量を少なくとも０．
５重量％以上としたのはそれより少ないと加熱処理によ
るアロハネート結合を利用したエナメル線同士の接着が
実現されにくいためである。望ましくは１重量％以上１
０重量％以下がよい。１０重量％以上では添加量に対す
る効果が小さいことや紫外線架橋樹脂組成物本来の特性
を損なうためである。

【００１５】導体を構成する金属は、銅，アルミニウ
ム，鉄，銀，白金等のいずれでもよく、それらの合金、
それらに錫、亜鉛等との合金でもよい。また、それらに
錫、銀、ニッケル等でメッキされたものでもよい。金属
導体は単線であってもよく、撚線や撚線をさらにメッキ
したものでもよい。また平角状の金属導体でもよい。

【００１６】このほか必要に応じて光重合開始助剤、接
着防止剤、チクソ付与剤、充填剤、可塑剤、非反応性ポ
リマー、着色剤、難燃剤、難燃助剤、軟化防止剤、離型
剤、乾燥剤、分散剤、湿潤剤、沈澱防止剤、増粘剤、帯
電防止剤、静電防止剤、防かび剤、防鼠剤、防蟻剤、艶
消し剤、ブロッキング防止剤、皮張り防止剤等、その他
諸々の無機化合物、有機化合物を組み合わせて用いるこ
とができる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明の自己融着紫外線硬化エナメル
線の実施例について説明する。

【００１８】［実施例１］ウレタンアクリレートオリゴ
マーＭ−１１００（東亜合成化学工業（株）製）を１０
０重量部、フェノキシエチルメタクリレート５０重量
部、イソボルニルメタクリレート３０重量部、及び光重
合開始剤の２、２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフ
ェノン５重量部及びトルエンジイソシアネート５重量部
からなる紫外線硬化樹脂組成物を裸軟銅線導体０．１３
（１／０．１３）上に被覆した後、紫外線照射炉を通し
て硬化させ絶縁厚１５μｍの紫外線硬化エナメル線を得
た。

【００１９】［実施例２］ウレタンアクリレートオリゴ
マーＭ−１１００を１００重量部、イソボルニルメタク
リレート５０重量部、光重合開始剤の２、２−ジメトキ
シー２−フェニルアセトフェノン５重量部及びヘキサメ
チレンジイソシアネート５重量部からなる紫外線硬化樹
脂組成物を裸軟銅線導体０．１３（１／０．１３）上に
被覆した後、紫外線照射炉を通して硬化させ絶縁厚１６
μｍの紫外線硬化エナメル線を得た。

【００２０】［実施例３］ウレタンアクリレートオリゴ
マーＵ−１２２Ｍ（新中村化学（株）製）を１００重量
部、フェノキシエチルメタクリレート５０重量部、イソ
ボルニルメタクリレート５０重量部、光重合開始剤の
２、２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン５重
量部及びトルエンジイソシアネート１０重量部からなる
紫外線硬化樹脂組成物を裸軟銅線導体０．１３（１／
０．１３）上に被覆した後、紫外線照射炉を通して硬化
させ絶縁厚１５μｍの紫外線硬化エナメル線を得た。

【００２１】［比較例１］ウレタンアクリレートオリゴ
マーＭ−１１００を１００重量部、フェノキシエチルメ
タクリレート５０重量部及び光重合開始剤の２、２−ジ
メトキシ−２−フェニルアセトフェノン５重量部からな
る紫外線硬化樹脂組成物を裸軟銅線導体０．１３（１／
０．１３）上に被覆した後、紫外線照射炉を通して硬化
させ絶縁厚１６μｍの紫外線硬化エナメル線を得た。

【００２２】［比較例２］ウレタンアクリレートオリゴ
マーＭ−１１００を１００重量部、フェノキシエチルメ
タクリレート６０重量部、光重合開始剤の２、２−ジメ
トキシ−２−フェニルアセトフェノン５重量部及びトル
エンジイソシアネート５重量部からなる紫外線架橋樹脂
組成物を裸軟銅線導体０．１３（１／０．１３）上に被
覆した後、紫外線照射炉を通して硬化させ、絶縁厚１５
μｍの紫外線硬化エナメル線を得た。 以上の実施例１
〜３の紫外線硬化エナメル線及び比較例１，２の紫外線
硬化エナメル線のそれぞれに対し自己融着性について評
価した結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】＊自己融着性の評価方法＊ 作成したエナメル線をツバ径４０ｍｍ、マンドレル径２
０ｍｍ、長さ５０ｍｍのアルミ製のボビンに線同志が接
触するように巻き付け、このエナメル線を通電加熱によ
り約１５０℃で１０分処理した後、線同志の接着状態を
観察した。

【００２５】また、各紫外線硬化樹脂組成物の２００μ
ｍ厚のシ−トを作成し、これを幅２０ｍｍ，長さ１００
ｍｍにしたものを２枚重ねて２枚のアルミ金属板の間に
挟み、荷重５００ｇをのせ、１５０℃で３０分加熱処理
した後、接着力をテンシロンで測定した。

【００２６】表１から明らかなように、イソシアネート
０．５重量％以上添加した実施例１〜３の紫外線硬化エ
ナメル線はいずれも自己融着が可能であった。また、シ
−トの貼り合わせでイソシアネートの比率が高い方が高
い接着力が得られることがわかる。

【００２７】一方、比較例１，２の紫外線硬化エナメル
線はいずれも自己融着性はなく、シ−トの貼り付けでも
接着力の無いものであった。

【００２８】なお、本発明の自己融着紫外線硬化エナメ
ル線は、単心のエナメル線以外に、多心のエナメル線に
も適用することができる。図１は１本の導体１に紫外線
硬化樹脂組成物２を被覆してなる単心のエナメル線、図
２は７本の導体１を１つに撚合わせて紫外線硬化樹脂組
成物２で被覆してなる７心のエナメル線の実施例をそれ
ぞれ示している。また、図３は紫外線硬化樹脂又は熱硬
化樹脂３を被覆した７本の導体１を１つに撚合わせて紫
外線硬化樹脂組成物２で被覆した７心のエナメル線の実
施例である。

【００２９】

【発明の効果】以上要するに本発明の自己融着紫外線硬
化エナメル線によれば、導体を被覆するウレタンアクリ
レート系紫外線硬化樹脂組成物中に少なくとも０．５重
量％以上のイソシアネートが含有されているので、加熱
処理することによりアロハネート結合を利用してエナメ
ル線同士を融着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自己融着紫外線硬化エナメル線の一実
施例を示す横断面図である。

【図２】本発明の自己融着紫外線硬化エナメル線の他の
実施例を示す横断面図である。

【図３】本発明の自己融着紫外線硬化エナメル線の他の
実施例を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 紫外線硬化樹脂組成物 ３ 紫外線硬化樹脂又は熱硬化樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高畑 紀雄 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体にウレタンアクリレート系紫外線硬
   化樹脂組成物を被覆してなる紫外線硬化エナメル線にお
   いて、上記樹脂組成物中に少なくとも０．５重量％以上
   のイソシアネートが含有されていることを特徴とする自
   己融着紫外線硬化エナメル線。
2. 【請求項２】 上記樹脂組成物中のイソシアネート含有
   量が１重量％以上１０重量％以下である請求項１記載の
   自己融着紫外線硬化エナメル線。