JPH0794025A - 耐加工性エナメル絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な耐摩耗性を具備した耐加工性に優れた
エナメル絶縁電線を提供する。 【構成】 導体上に、直接あるいは他の絶縁層を介して
シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹脂層を設け
たことを特徴とする。 【効果】 耐加工性の指標である一方向摩耗性や往復摩
耗性や引っ掻き摩耗性試験に優れた性能を具備している
ものであり、従って本発明の耐加工性エナメル絶縁電線
を使用すれば、自動巻線機による高速コイル形成におい
て優れた巻線性が得られ、また、得られる機器全体の信
頼性の向上、並びに低コスト化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、良好な耐摩耗性を具備
した耐加工性に優れたエナメル絶縁電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気機器製造工程の合理化のた
め、エナメル絶縁電線のコイル巻き作業も、従来の手巻
き作業から自動巻線機を使用した高速機械巻き作業に移
行してきた。しかしながら、自動巻線機を使用した場
合、エナメル絶縁電線は強い張力を受けながら屈曲、摩
擦等を受けて巻線されるため、その絶縁層は極めて損傷
を受け易く、このため、得られるコイル自体の信頼性を
著しく低下せしめるものであった。また、コイル成型す
る場合、絶縁電線の占積率を可能な限り小さくすること
が機器全体の経済性、使用し易さ等に効果的であり、こ
のためにもエナメル絶縁電線に張力を掛けて緊密に巻く
必要がある。このコイル巻き作業を容易に行わせしめる
ための重要な因子としては、エナメル絶縁電線相互、あ
るいは、エナメル絶縁電線と巻線治具とが接触したとき
のエナメル絶縁皮膜の傷のつき難さ、即ち、エナメル絶
縁電線の絶縁皮膜強度がある。即ち、エナメル絶縁電線
の絶縁皮膜の機械的強度が強い程、コイル巻き加工にお
ける絶縁皮膜の損傷の発生が少ないと言える。しかし、
従来、エナメル絶縁電線の絶縁皮膜強度を増すための直
接的な手段はあまりとられておらず、間接的な手段とし
て、エナメル絶縁電線の表面摩擦係数を低下させて、巻
線作業時の絶縁皮膜の傷発生を抑えると言った手段がと
られていた。例えば、エナメル絶縁電線の表面に、比較
的摩擦係数の低いワックス状の潤滑剤を塗布したり、あ
るいは比較的摩擦係数の低いポリアミド樹脂等を塗布焼
き付けしたりするといった手段がとられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エナメ
ル絶縁電線の表面に潤滑剤等を塗布しても、期待した程
の傷防止効果は得られず、しかも、エナメル絶縁電線へ
の潤滑剤等の塗布量の調節が非常に困難であった。ま
た、ポリアミド樹脂塗料をエナメル絶縁電線の最外層に
焼き付けた場合は、絶縁皮膜の摩擦係数自体の低減化を
望むことができるが、本来のエナメル絶縁電線としての
特性で失う部分もあり、総合的にはあまり良い方法であ
るとは言えなかった。本発明は、良好な耐摩耗性を具備
した耐加工性に優れたエナメル絶縁電線を提供すること
を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の耐加工性
エナメル絶縁電線は、導体上に、直接あるいは他の絶縁
層を介してシリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹
脂層を設けたことを特徴とするものである。本発明にお
けるエナメル絶縁電線の耐加工性の向上は、エナメル絶
縁電線の絶縁皮膜の表面状態に基づくものであり、従っ
て絶縁皮膜層の形成に際し、絶縁皮膜層全層をシリコー
ン樹脂微粒子を配合した樹脂塗料のみの焼付けで形成し
てもよいが、絶縁皮膜層の最外層のみをシリコーン樹脂
微粒子を配合した樹脂塗料の焼付け皮膜で形成すれば充
分な効果が得られる。

【０００５】本発明の耐加工性エナメル絶縁電線におい
て、シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹脂層中
の分散されたシリコーン樹脂微粒子の含有量は、ベース
樹脂分１００重量部に対して０. ５〜３０重量部の範囲
内の量が好ましい。その理由は、ベース樹脂分１００重
量部に対してシリコーン樹脂微粒子の含有量が０. ５重
量部未満では、耐加工性の指標である焼付け樹脂皮膜の
耐摩耗性の向上の効果が得られず、また、３０重量部を
超えて多量であると焼付けて得られる焼付け樹脂皮膜の
表面の荒れが特に顕著となり、また、焼付け樹脂皮膜が
剥離等し易くなるなど好ましくない傾向が生じるためで
ある。なお、シリコーン樹脂微粒子は、平均粒径が１０
μｍを越えると形成された絶縁皮膜の表面状態に荒れが
生じることがあるため、１０μｍ以下のものが好まし
い。このシリコーン樹脂微粒子は、例えば、東レ・ダウ
コーニング・シリコーン（株）社製の商品名Ｅ６００、
Ｒ９２５等や、信越化学（株）社製、東芝シリコーン
（株）社製等の製品がある。

【０００６】本発明の耐加工性エナメル絶縁電線におい
て、シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹脂層の
ベース樹脂としては、特に限定されるものではなく、ポ
リエステル、ポリエステルイミド、ポリウレタン、ポリ
アミドイミド、ポリイミド等の種々の樹脂が用いられ
る。シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹脂層の
形成は、上記の樹脂をベース樹脂とし、これにシリコー
ン樹脂微粒子を分散させた樹脂塗料の塗布焼付けにより
形成する。この際の樹脂塗料としては水溶性型でも有機
溶剤溶解型のいずれのタイプの樹脂塗料を用いてもよい
が、水溶性樹脂塗料はその取扱が容易であり、公害上か
らも好ましいものである。樹脂塗料へのシリコーン樹脂
微粒子の分散は、直接シリコーン樹脂微粒子を樹脂塗料
に加え攪拌して分散させてもよいが、容易にシリコーン
樹脂微粒子を樹脂塗料中に均一分散できる点で、予め、
水や溶剤にシリコーン樹脂微粒子を分散させてシリコー
ン樹脂微粒子の分散液を作り、このシリコーン樹脂微粒
子の分散液を樹脂塗料に加えて分散させる方法を用いる
のが好ましい。

【０００７】例えば、水溶性ポリエステル樹脂系塗料
は、テレフタル酸ジメチル、無水マレイン酸、エチレン
グリコール、トリメチロールプロパンとを反応させ、そ
れにトリメリット酸アリルエステルを付加させ、その反
応生成物をトリエチルアミンで中和させた樹脂組成物
（特公昭６０−１０５３７号）。あるいはエチレングリ
コールとグリセリンとの混合物の中にテレフタル酸ジメ
チルを加え反応させ、その中にベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸二無水物を加え、更に、反応物の中にモノエタ
ノールアミンを入れ、樹脂分を均一に溶解させる（特公
昭５２−４９５１７号）などに開示された方法で調製で
きる。また、水溶性ポリイミド樹脂系塗料は、日東電工
株式会社製の商品名Ｘ−６００Ｗなどが市販されてい
る。

【０００８】

【作用】本発明の耐加工性エナメル絶縁電線は、導体上
の絶縁皮膜の少なくても最外層がシリコーン樹脂微粒子
を含む層であるため耐摩耗性に優れており、過酷な加工
を受けても電気特性などの特性が大きく低下したりしな
い。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。 （水溶性ポリエステル絶縁塗料の調製）テレフタル酸ジ
メチル９７重量部、無水マレイン酸２０重量部、エチレ
ングリコール３７重量部、及びトリメチロールプロパン
６７重量部に酢酸鉛１重量部を添加し、これを加熱溶解
した後、反応温度を６時間で２００℃まで上げた。その
後、一旦反応温度を１５０℃以下に下げた後、反応系に
トリメリット酸アリルエステル８５重量部を添加し、１
８０℃まで昇温しながら３時間反応させて粘稠な樹脂を
得た。なお、上記のトリメリット酸アリルエステルは、
トリメリット酸無水物モノクロライド４２１重量部、ク
レゾール２７０重量部及びキシレン１０００重量部を混
合し、徐々に昇温して約２時間で１３０℃とし、１３０
℃で３時間反応させた後、更に、キシレン１０００重量
部を加えて常温に戻してから、反応生成物を濾過分離
し、それを水中に注加し充分に洗浄した後、１２５℃で
２４時間乾燥させて得たものを用いた。上記のようにし
て調製した粘稠な樹脂をトリエチルアミンで中和後、氷
を加えて均一な水溶液となして水溶性ポリエステル樹脂
塗料を得た。

【００１０】（シリコーン樹脂微粒子の水分散液の調
製）シリコーン樹脂微粒子を水中へ分散するため、以下
の手法を用いた。シリコーン樹脂微粒子（東レ・ダウコ
ーニング・シリコーン（株）社製、商品名Ｅ６００）１
００ｇと界面活性剤（米国エアープロダクツ（株）社
製、商品名サーフィノール４６５）５０ｇとを任意の容
器中で混合し、更に、均一とするために混合物をボール
ミル中で４時間攪拌した。その後、この混合物中に水を
少量づつ加え、シリコーン樹脂微粒子の樹脂濃度が５０
％となるまで水を加え、ボールミル中で２時間攪拌して
分散させた。

【００１１】実施例１〜３ 上記の方法で調製した水溶性ポリエステル樹脂塗料に、
その樹脂分１００重量部に対して、上記の方法で調製し
たシリコーン樹脂微粒子を分散させた分散水溶液を、シ
リコーン樹脂微粒子固形分で０．７５重量部（実施例
１）、１５．０重量部（実施例２）、２８．０重量部
（実施例３）０．３重量部（比較例１）、４０重量部
（比較例２）となるようにそれぞれ添加し、高速攪拌ミ
キサーを用いて充分攪拌し、シリコーン樹脂微粉末が充
分に分散された水溶性ポリエステル樹脂塗料を調製し
た。 （絶縁電線の製造）先ず、シリコーン樹脂微粒子を添加
しない前述の水溶性ポリエステル樹脂塗料を、直径１ｍ
ｍの銅線上に数回塗布焼付けを行い、エナメル絶縁皮膜
厚さ３５μｍのポリエステル絶縁電線を製造した。この
ポリエステル絶縁電線の絶縁皮膜層上に前述のシリコー
ン樹脂微粒子を分散させた水溶性ポリエステル樹脂塗料
を１回塗布焼付けを行い、絶縁皮膜厚さが全層で３８μ
ｍのポリエステル絶縁電線を得た。また、シリコーン樹
脂微粒子を添加しない水溶性ポリエステル樹脂塗料のみ
（比較例３）を用いて絶縁皮膜厚さが全層で３８μｍの
ポリエステル絶縁電線を製造した。

【００１２】以上、実施例１〜３および比較例１〜３に
て製造したそれぞれのポリエステル絶縁電線について、
ＪＩＳＣ−３００３に定める耐摩耗性試験（一方向摩耗
試験）及びＪＩＳＣ−３００３（１９７４）に記載の往
復摩耗試験、および引っ掻き摩耗試験を行った。なお、
引っ掻き摩耗試験は、図１に示すような引っ掻き摩耗試
験器を用いて評価した。また、引っ掻き摩耗試験の荷重
は１ｋｇであった。この試験器は、被試験線と同径のピ
アノ線を被試験線に対して、直角に保持し、そのピアノ
線に一定の荷重を掛け、被試験線を引き抜くことによ
り、被試験線にピアノ線による加工を加えるものであ
る。この加工を加えられた被試験線に、ＪＩＳ−Ｃ３０
０３で規定のピンホール試験を実施し、ピンホール数を
数えた（なお、被試験線は伸長しなかった。）。以上、
得られた結果を表１に示した。

【００１３】

【表１】 （注）＊比較例２は絶縁電線表面の荒れが発生し、ま
た、絶縁皮膜の剥がれも見られた。 表１から明らかなように、本発明のポリエステル絶縁電
線は、本来の電気特性などは何ら損なわれること無く、
耐加工性の指標である一方向摩耗や往復摩耗の値が比較
例品に較べて大幅に向上している。そして、過酷な加工
を模擬した引っ掻き摩耗試験後においても、比較例品に
は絶縁皮膜に多数のピンホールが発生していたのに対し
て、本発明のポリエステル絶縁電線の絶縁皮膜にはピン
ホールは全く発生しなかった。

【００１４】（実施例４〜５、比較例４〜５）市販の水
溶性ポリイミド樹脂塗料（日東電工株式会社製商品名ｘ
−６００ｗ）の中に、その樹脂分１００重量部に対し
て、シリコーン樹脂微粒子を分散させた分散水溶液を、
シリコーン樹脂微粒子固形分で３．０重量部（実施例
４）、２０．０重量部（実施例５）、３５．０重量部
（比較例４）となるようにそれぞれ添加して、高速攪拌
ミキサーを用いて充分攪拌しシリコーン樹脂微粉末が充
分に分散された水溶性ポリイミド樹脂塗料を調製した。 （絶縁電線の製造）先ず、シリコーン樹脂微粒子を添加
しない前述の水溶性ポリイミド樹脂塗料を、直径１ｍｍ
の銅線上に数回塗布焼付けを行い、絶縁皮膜厚さ３５μ
ｍのポリイミド絶縁電線を製造した。このポリイミド絶
縁電線の絶縁皮膜層上に、前述のシリコーン樹脂微粒子
を分散させた水溶性ポリイミド樹脂塗料を１回塗布焼付
けを行い、絶縁皮膜厚さが全層で３８μｍポリイミド絶
縁電線を製造した。また、シリコーン樹脂微粒子を添加
しない水溶性ポリイミド樹脂塗料のみ（比較例５）を用
いて、絶縁皮膜厚さが全層で３８μｍのポリイミド絶縁
電線を製造した。以上、実施例４〜５および比較例４〜
５にて製造したそれぞれのポリイミド絶縁電線につい
て、実施例１と同様に、ＪＩＳＣ−３００３に定める耐
摩耗性試験（一方向摩耗試験）及びＪＩＳＣ−３００３
（１９７４）に記載の往復摩耗試験および引っ掻き摩耗
試験を行った。引っ掻き摩耗試験の荷重は１ｋｇであっ
た。得られた結果を表２に示した。

【００１５】

【表２】 （注）＊比較例４は絶縁電線表面の荒れが発生し、ま
た、絶縁皮膜の剥がれも見られた。 表２から明らかなように、本発明のポリイミド絶縁電線
は、本来の電気特性などは何ら損なわれること無く、耐
加工性の指標である一方向摩耗や往復摩耗の値が比較例
品に較べて大幅に向上している。そして、過酷な加工を
模擬した引っ掻き摩耗試験後においても、比較例品が絶
縁皮膜に８〜１２のピンホールが発生していたのに対し
て、本発明のポリイミド絶縁電線はその絶縁皮膜にはピ
ンホールは全く発生しなかった。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の耐加工性エ
ナメル絶縁電線は、耐加工性の指標である一方向摩耗や
往復摩耗や引っ掻き摩耗試験に優れた性能を具備してい
るものであり、従って本発明の耐加工性エナメル絶縁電
線を使用すれば、自動巻線機による高速コイル形成にお
いて優れた巻線性が得られ、また、得られる機器全体の
信頼性の向上、並びに低コスト化を図ることができる等
顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にてエナメル絶縁電線の絶縁皮膜の引っ
掻き摩耗試験に用いた試験器の概略説明図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に、直接あるいは他の絶縁層を介
   してシリコーン樹脂微粒子の分散された焼付け樹脂層を
   設けたことを特徴とする耐加工性エナメル絶縁電線。
2. 【請求項２】 シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付
   け樹脂層が、樹脂分１００重量部に対してシリコーン樹
   脂微粒子が０. ５〜３０重量部含有するものであること
   を特徴とする請求項１記載の耐加工性エナメル絶縁電
   線。
3. 【請求項３】 シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付
   け樹脂層が、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリ
   ウレタン、ポリアミドイミド、ポリイミドの群から選ば
   れた樹脂をベース樹脂とし、これにシリコーン樹脂微粒
   子を分散した樹脂塗料の焼付け樹脂層であることを特徴
   とする請求項１記載の耐加工性エナメル絶縁電線。
4. 【請求項４】 シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付
   け樹脂層が、シリコーン樹脂微粒子を分散した水溶性樹
   脂塗料の焼付け樹脂層であることを特徴とする請求項１
   記載の耐加工性エナメル絶縁電線。
5. 【請求項５】 シリコーン樹脂微粒子の分散された焼付
   け樹脂層が、シリコーン樹脂微粒子を分散した有機溶剤
   溶解型樹脂塗料の焼付け樹脂層であることを特徴とする
   請求項１記載の耐加工性エナメル絶縁電線。