JPH08185718A - 集合絶縁電線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 複数本の絶縁電線素線が、フェノール類の有
機溶剤含有率が２．０重量％以下の有機材料により、長
手方向に平行に概ね円形状に束ねられ接着されているこ
とを特徴とする集合絶縁電線。 【効果】 フェノール臭がないか、又は著しく少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集合絶縁電線に関する
ものである。さらに詳しくは、撚加工などの複雑な工程
を必要としない簡便な工程で製造でき、素線同士が密着
しているためコイル加工時の作業性に優れ、自己融着性
や自己潤滑性を付与しても導体占有率の低下が小さいた
めコイルの発熱量低減に効果的で、かつフェノール臭あ
るいはクレゾール臭のような不快な臭気がないか、又は
著しく少ない集合絶縁電線及びその製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイ用偏向コイルやトランスな
ど高周波用コイルに使用される巻線では、発熱等の損失
を抑えるために、細径の絶縁電線が使用される。しかし
ながら、細線を多数本巻く方法では繰り出し本数が多く
なり、また断線しやすいという問題がある。そこで、細
線を２〜５本平行してボビンに巻いた束ね電線や、多数
本の素線を撚加工したリッツ線のような集合絶縁電線が
開発されている。しかしながら、束ね電線は細線同士が
結合されていないため、断線の問題は解決されない。こ
のため、多数本の素線を撚り合わせたリッツ線が多く使
用されている。特にディスプレイ偏向ヨークでは、従
来、主に導体径φ０．４〜０．３mm程度の単線が使用さ
れていたが、ディスプレイの大型化および高精細化にと
もない大電流および高周波電流が使用されるようにな
り、発熱量低減のために導体径φ０．２〜０．１mmのリ
ッツ線が多く使用されるようになった。

【０００３】しかしながら、図１に示した如く、導体１
に絶縁層２を形成した絶縁電線素線３を撚り合わせただ
けのリッツ線では、素線３同士が接着されていないため
撚りが緩みやすく、コイル加工時やヨーク組立時に浮き
出した線が引っかかり断線することが多い。また、図２
に示した如く、導体１に絶縁層２及び融着層４を形成し
た自己融着絶縁電線素線３ａを撚り合わせたリッツ線で
は、素線３ａ間に融着層４が存在するため、集合線の断
面中での導体占有率が小さくなりオーム抵抗が増加する
という問題がある。

【０００４】これらを解決する技術として、実開昭６１
−３６９４４には、図３に示したような、絶縁電線素線
３を長手方向に平行に束ね全体に融着ワニスを塗布焼き
付けて融着層４を形成した自己融着性集合絶縁電線が開
示されている。この集合絶縁電線は、素線３同士が融着
層４ａを介して接着されているためコイル加工時やヨー
ク組立時の断線が少なく、また融着層４は密に詰まった
素線束の空隙部分だけに形成されているため、導体占有
率の低下が比較的小さく発熱量低減に効果的である。ま
た、撚り加工などの複雑な行程を必要としないため安価
に集合線を製造できる。しかしながら、このように素線
束内部に融着ワニスを塗布含浸させ焼き付けた絶縁電線
では、融着ワニスの溶剤であるフェノール類が集合線内
部（融着層４ａ）に多量に残留し、その結果、コイルを
巻線加工する際や電気機器に組み込んで使用する際に揮
発し異臭を発するという欠点を有している。

【０００５】また、図４に示した如く、絶縁皮膜厚の小
さい絶縁電線素線３を絶縁層２により接着するととも
に、さらに集合線内部及び外周に所定の厚みの絶縁層５
を形成すると、集合線中の導体占積率をさらに向上させ
ることができるが、この場合にも絶縁塗料に含まれるフ
ェノール類が集合線内部に多量に残留することになる。

【０００６】ここでフェノール類とは、フェノール、ク
レゾール、キシレノールなどのフェノール性水酸基を有
する有機溶剤およびこれらの混合物、例えばクレゾール
酸などを示す。これらの有機溶剤は、溶解性に優れ、比
較的安価で、かつエナメル線焼付時の作業性に優れるた
め、ほとんどのエナメル電線用焼付塗料に溶剤として用
いられている。しかしながら、これらの有機溶剤が絶縁
電線に残留すると、コイル使用時など昇温されたときに
揮発し、特有の不快なフェノール臭を発し、作業環境の
悪化や人体への悪影響を惹き起こす原因となる。

【０００７】通常のエナメル絶縁電線や自己融着絶縁電
線では、導体を除く皮膜におけるフェノール類の含有量
は１．０重量％以下であり、臭いはほとんど問題となら
ない。しかしながら、図３や図４に示したような、絶縁
素線束の内部にも焼付用塗料を含浸させ焼き付けた集合
電線では、素線束内の塗料中の溶剤が外部に拡散しにく
いため、２．０重量％以上のフェノール類が残留する。
このため、コイルの巻線加工時やコイルの使用時など昇
温された際にフェノール類が揮発し、特有の不快なフェ
ノール臭を発することが問題となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、簡便な工程で製造でき、コイル加
工時の作業性に優れ、不快なフェノール臭がないか、又
は著しく少ない集合絶縁電線及びその製造方法を提供す
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するべく鋭意研究の結果、本発明に到達した。すな
わち本発明の第１は、複数本の絶縁電線素線が、フェノ
ール類の有機溶剤含有率が２．０重量％以下の有機材料
により、長手方向に平行に概ね円形状に束ねられ接着さ
れていることを特徴とする集合絶縁電線を内容とする。
本発明の第２は、複数本の絶縁電線素線に、フェノール
類有機溶剤の含有率が３０重量％以下の焼付用塗料を塗
布した後、長手方向に平行に概ね円形状に束ね、ダイス
絞りにより余剰の塗料を除去するとともに一体化した
後、硬化成形することを特徴とする集合絶縁電線の製造
方法を内容とする。

【００１０】

【作用】本発明の集合絶縁電線は、集合電線中のフェノ
ール類の有機溶剤含有率が小さいため、コイルの巻線加
工時やコイルの使用時など昇温されたときのフェノール
類の揮発量が小さく、フェノール臭が問題とならない。
また、本発明の製造方法により、撚加工などの複雑な工
程がない簡便な工程で製造でき、素線同士が密着してい
るためコイル加工時の作業性に優れ、自己融着性や自己
潤滑性を付与しても導体占有率の低下が小さいためコイ
ルの発熱量低減に効果的で、かつフェノール臭あるいは
クレゾール臭のような不快な臭気のない集合絶縁電線が
提供される。

【００１１】

【実施例】絶縁電線素線としては、各種のエナメル電線
や押出被覆電線あるいは無機絶縁電線などが使用できる
が、通常、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合
金などの導体上に、ポリウレタン、ポリウレタンイミ
ド、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリエステル
アミド、ポリエステルアミドイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リビニルホルマール、ポリヒダントイン、ポリヒダント
インエステルなどの１種又は２種以上を主成分とする絶
縁塗料を焼き付けた絶縁電線が使用される。また、導体
の形状としては平角線など断面形状が多角形の線材も使
用できるが、通常断面形状が円形の線材が使用される。
特に偏向ヨークコイルには、断面形状が円形の銅線上
に、ポリウレタン、ポリウレタンイミド、ポリエステ
ル、ポリエステルイミド、ポリエステルアミド、ポリエ
ステルアミドイミドあるいはポリアミドイミドから選ば
れる１種又は２種以上の熱硬化性樹脂を焼き付けた絶縁
電線が適している。

【００１２】絶縁電線素線を接着する有機材料として
は、素線同士の接着力が十分得られ、かつ絶縁電線とし
ての特性を阻害しないものであればどのような材料でも
かまわないが、一般にエナメル絶縁電線に使用されてい
る有機材料や、類似の有機材料を主体とした材料が好ま
しい。フェノール類の含有率は、フェノール類が有機材
料全体の２．０重量％以下、好ましくは１．０重量％以
下であれば通常の加工時や使用時には問題とはならな
い。また、０．５重量％以下であれば、強く加熱された
際にも臭気は問題とならない。さらに、最も好ましく
は、フェノール類をまったく含有しない場合で、この場
合は加工時や使用時は勿論、焼却時等においても公害等
の問題が発生しないので好都合である。

【００１３】一般にエナメル絶縁電線に使用されている
有機材料、および類似の有機材料としては、ポリウレタ
ン、ポリウレタンイミド、ポリエステル、ポリエステル
イミド、ポリエステルアミド、ポリエステルアミドイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリビニルホルマール、ポリヒ
ダントイン、ポリヒダントインエステルなどの熱硬化性
樹脂や、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステ
ルイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエステ
ルアミドイミド、ポリビニルブチラール、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、エポキシ、フェノキシなど
の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらは単独又は２種以
上組み合わせて用いられる。特に、熱可塑性樹脂では硬
化時の副生成物の発生がないため、集合線作成時の作業
性に優れている。

【００１４】通常、エナメル電線の皮膜材料には、電気
特性、機械特性、耐熱性、滑性など多くの特性に優れる
ことが要求される。そして、これらを満足する材料とし
ては、例えばポリエステルイミド樹脂やポリアミド樹脂
が多く使用されているが、これらは概してフェノール類
以外の汎用溶剤に溶解しにくい。しかしながら、本発明
の各素線の接着に用いられる有機材料は、上記したよう
に、素線同士の接着力が十分で、かつ絶縁電線としての
特性を阻害しないものであればよく、上記のような多く
の特性は要求されないため、汎用溶剤に溶解する材料を
使用することができる。

【００１５】各素線を有機材料で接着する方法として
は、フェノール類含有率が３０重量％以下、好ましくは
２０重量％以下、さらに好ましくは１０重量％以下、最
も好ましくはフェノール類をまったく含有しない有機溶
剤に、前述の有機材料を溶解した塗料を素線束内に充填
し、これを焼き付ける方法が好ましい。有機材料の濃度
としては特に制限はないが、不揮発分が５〜５０重量％
が好ましく、特に１０〜３０重量％が好ましい。塗料中
のフェノール類含有率が３０重量％を越えると、通常の
焼付条件ではフェノール類が２．０重量％よりも多量に
残留し、目的とする集合絶縁電線が得られ難い。素線束
内に塗料を含浸させる方法としては、素線束に塗料を塗
布した後ダイス等で絞る方法も使用できるが、各素線に
あらかじめ塗料を塗布し、これを長手方向に概ね円形状
に束ねた後ダイス等で絞り余分の塗料を除去する方法
が、発泡等が少ない状態で製造できるため好ましい。

【００１６】本発明の集合絶縁電線は、その最外周に融
着層或いは潤滑層を有する自己融着性あるいは自己潤滑
性の集合絶縁電線とする場合に、その効果が最も大き
い。融着層としては、ポリアミド、ポリビニルブチラー
ル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エポキシ、
フェノキシなどの熱可塑性樹脂を主成分とする融着層が
一般的で、これらは単独又は２種以上組み合わせて用い
られる。潤滑層としては、ポリアミドなどの熱可塑性樹
脂を主成分とする潤滑層が一般的で、これらは単独又は
２種以上組み合わせて用いられる。これら融着層あるい
は潤滑層を形成する方法としては、これを形成する材料
を有機溶剤に溶解した融着塗料あるいは潤滑塗料を、集
合絶縁電線最外周に１〜数回塗布焼き付けを繰り返し、
所望の厚みを得る方法が好ましい。この融着塗料あるい
は潤滑塗料の有機溶剤としては、クレゾール酸を含む有
機溶剤が一般的に使用されるが、融着層あるいは潤滑層
は集合線の内部ではなく、最外周に位置するため外部に
拡散し易く、殆ど問題となることはない。

【００１７】次に、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 実施例１ 外径φ０．１７０mmのＦ種エステルイミド絶縁電線７本
を素線とした。各素線に、フェノキシ樹脂をメチルエチ
ルケトンに１５重量％溶解した塗料を塗布し、これをダ
イスにて一体化すると同時に余剰の塗料を絞り取り、炉
長約３ｍの横型炉で３００℃、１０ｍ／分で焼き付け集
合絶縁電線を得た。本実施例の集合絶縁電線のクレゾー
ル類残留量を表１に示した。クレゾール類残留量は、所
定長さの試料中のフェノール、クレゾール、およびキシ
レノールの含有量を熱分解ガスクロマトグラフで定量
し、試料の導体を除いた質量に対する重量百分率で表し
た。表１のとおり、クレゾール類残留量はゼロであっ
た。

【００１８】実施例２ 素線同士を接着する塗料を、アルコール可溶性の共重合
ポリアミド樹脂をヘプタノールに溶解した塗料に変更し
た以外は実施例１と同様の方法で集合電線を作成した。
得られた集合絶縁電線のクレゾール類残留量を表１に示
した。表１のとおり、クレゾール類残留量はゼロであっ
た。

【００１９】実施例３ まず実施例１と同様の方法で集合絶縁電線を作成した。
さらにこの集合線の外周にポリアミド樹脂をクレゾール
酸およびキシレンからなる溶剤（混合比＝６：４）に２
０重量％溶解した融着塗料を４００℃で３回塗布焼き付
けを繰り返し、自己融着性集合電線を作成した。得られ
た集合絶縁電線のクレゾール類残留量を表１に示した。
表１のとおり、クレゾール類残留量は小さかった。

【００２０】実施例４ 融着塗料を、ポリアミド樹脂をクレゾール酸およびキシ
レンからなる溶剤（混合比＝６：４）に２０重量％溶解
した潤滑塗料に変更した以外は実施例３と同様の方法
で、自己潤滑性集合電線を作成した。得られた集合絶縁
電線のクレゾール類残留量を表１に示した。表１のとお
り、クレゾール類残留量は小さかった。

【００２１】比較例１ 絶縁電線素線に塗布した塗料を、フェノキシ樹脂をクレ
ゾール酸およびキシレンからなる溶剤（混合比＝６：
４）に１５重量％溶解した塗料に変更した以外は、実施
例１と同様の方法で集合電線を作成した。本比較例の集
合電線のクレゾール類残留量を表１に示した。表１のと
おり、クレゾール類残留量は大きかった。

【００２２】比較例２ 絶縁電線素線に塗布した塗料を、アルコール可溶性の共
重合ポリアミド樹脂をクレゾール酸およびキシレンから
なる溶剤（混合比＝６：４）に１５重量％溶解した塗料
に変更した以外は、実施例２と同様の方法で集合電線を
作成した。本比較例の集合電線のクレゾール類残留量を
表１に示した。表１のとおり、クレゾール類残留量は大
きかった。

【００２３】比較例３ 比較例１の集合電線を用い、実施例３と同様の方法で自
己融着性集合電線を作成した。本比較例の自己融着性集
合電線のクレゾール類残留量を表１に示した。表１のと
おり、クレゾール類残留量は大きかった。

【００２４】比較例４ 比較例１の集合電線を用い、実施例４と同様の方法で自
己潤滑性集合電線を作成した。本比較例の自己潤滑性集
合電線のクレゾール類残留量を表１に示した。表１のと
おり、クレゾール類残留量は大きかった。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】叙上のとおり、本発明によれば、簡便な
工程で製造でき、コイル加工時の作業性に優れ、自己融
着性や自己潤滑性を付与しても導体占有率の低下が小さ
いのでコイルの発熱量が小さく、かつ不快なフェノール
臭がないか、又は著しく少ない集合絶縁電線が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】リッツ線の一例を示す概略図である。

【図２】リッツ線の他の例を示す概略図である。

【図３】自己融着性集合絶縁電線の一例を示す概略図で
ある。

【図４】自己融着性集合絶縁電線の他の例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 絶縁層 ３ 絶縁電線素線 ３ａ 自己融着絶縁電
線素線 ４、４ａ 融着層 ５ 絶縁層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の絶縁電線素線が、フェノール類
   の有機溶剤含有率が２．０重量％以下の有機材料によ
   り、長手方向に平行に概ね円形状に束ねられ接着されて
   いることを特徴とする集合絶縁電線。
2. 【請求項２】 絶縁電線素線を接着する有機材料が、フ
   ェノール類の有機溶剤含有率が０重量％の材料からなる
   請求項１記載の集合絶縁電線。
3. 【請求項３】 絶縁電線素線を接着する有機材料が、熱
   可塑性樹脂を主とした材料からなる請求項１又は請求項
   ２記載の集合絶縁電線。
4. 【請求項４】 接着された絶縁電線素線束の外周にさら
   に絶縁層を有する請求項１〜３記載の集合絶縁電線。
5. 【請求項５】 請求項１〜４記載の集合絶縁電線の最外
   周に融着層を有する自己融着集合絶縁電線。
6. 【請求項６】 請求項１〜４記載の集合絶縁電線の最外
   周に潤滑層を有する自己潤滑集合絶縁電線。
7. 【請求項７】 複数本の絶縁電線素線に、フェノール類
   有機溶剤の含有率が３０重量％以下の焼付用塗料を塗布
   した後、長手方向に平行に概ね円形状に束ね、ダイス絞
   りにより余剰の塗料を除去するとともに一体化した後、
   硬化成形することを特徴とする集合絶縁電線の製造方
   法。
8. 【請求項８】 焼付用塗料として、フェノール類有機溶
   剤を含有しない塗料を使用する請求項７記載の集合絶縁
   電線の製造方法。
9. 【請求項９】 焼付用塗料として、熱可塑性樹脂を主と
   した塗料を使用する請求項７又は８記載の集合絶縁電線
   の製造方法。
10. 【請求項１０】 一体化し硬化した絶縁電線素線束の外
    周にさらに絶縁塗料を塗布焼き付けし、絶縁層を形成す
    る請求項７〜９記載の集合絶縁電線の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項７〜１０記載の集合絶縁電線の
    最外周に融着塗料を塗布焼き付けし、融着層を形成する
    自己融着集合絶縁電線の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項７〜１０記載の集合絶縁電線の
    最外周に潤滑塗料を塗布焼き付けし、潤滑層を形成する
    自己潤滑集合絶縁電線の製造方法。