JPH09161574A - 平角絶縁電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁塗料を塗布した平角導体が横型焼付炉へ
と導入され乾燥硬化するまでの間に、導体側面の塗料は
下面に流れやすく、側面に絶縁皮膜を形成することが難
しいという問題を解決する。 【解決手段】 平角状に圧延された平角導体の外周に、
フェルト方式により表面張力が２８〜３８dyn/cm, かつ
粘度が０．２０〜０．８０poise の絶縁塗料を複数回塗
布し、横型焼付炉を用いて焼付する際、該絶縁塗料が塗
布された平角導体が横型焼付炉に導入される迄の間、下
方から温度１００〜１５０℃の熱風を吹き付けて平角絶
縁電線を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平角絶縁電線の製造方法
に関する。更に詳しくは、ＶＴＲ用小型モータのステー
タコイル，ＨＤＤヘッドＶＣＭコイルなどの駆動コイル
やスピーカーのボイスコイルに用いられる平角絶縁電線
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】平角絶縁電線は銅，銅合金等の平角導体
の外周にポリウレタン絶縁塗料，ポリエステル絶縁塗料
或はポリエステルイミド絶縁塗料等が複数回塗布，焼付
けられているものである。この平角絶縁電線を製造する
方法として、第１の方法は、丸線を圧延して平角導体と
し、その外側に常法に従って絶縁塗料を塗布，焼付けす
る方法がある。また、第２の方法としては、丸導体の外
側に絶縁塗料を塗布，焼付けした後、これを圧延し平角
絶縁電線に変形する方法がある。

【０００３】前記第１の平角絶縁電線の製造方法に於い
て、絶縁塗料の塗布方式はダイス方式またはフェルト方
式が採用されている。ダイス方式は走行する平角導体を
絶縁塗料中を通過させたり、あるいは絶縁塗料を付けた
ロールに接触させることにより平角導体の表面に絶縁塗
料を付着させた後、ダイスにより扱き、絶縁塗料を平角
導体の外周に塗布する方法である。前記ダイス方式は比
較的寸法の大きな平角導体、すなわち厚さが厚く，幅が
広い平角導体の場合に用いられるが、その寸法により多
くのダイスを揃える必要がある。

【０００４】これに対しフェルト方式は、寸法の小さな
平角導体、すなわち厚さが薄く，幅が狭い平角導体の場
合に用いられるが、前記ダイス方式と違い平角導体の寸
法にかかわらず適用できるのが特長であり、横型焼付炉
で主に採用されている。このフェルト方式は、走行する
平角導体を絶縁塗料中を通過させたり、あるいは絶縁塗
料を付けたロールに接触させることにより平角導体の表
面に絶縁塗料を付着させた後、フェルトにより扱き絶縁
塗料を平角導体の外周に塗布する方法である。前記フェ
ルト方式により絶縁塗料が塗布された平角導体は焼付炉
へと導入され、絶縁塗料が乾燥硬化して絶縁皮膜が設け
られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１の製造方法、すなわち丸線を圧延して平角導体とし、
その外側に常法に従って絶縁塗料を塗布焼付けする方法
で用いるダイス方式又はフェルト方式に於いては、平角
導体に絶縁塗料を塗布焼付けする際、塗布した絶縁塗料
は焼付けによる温度上昇と共にその流動性が増大し、平
角導体の角部に絶縁塗料が付かなかったり、仮に付いた
としても焼付中に流れてしまうので、角部に絶縁皮膜を
形成することはたいへん難しかった。その結果、平角絶
縁電線は焼付け後の角部の皮膜が薄くなり、厚さの均一
な皮膜を得ることは困難であった。また、特に平角導体
の角部の皮膜が薄く，甚だしくは導体表面が露出した平
角絶縁電線を電気機器コイルの巻線に用いた場合は絶縁
不良の原因となり電気機器の信頼性が著しく低下してし
まうという問題があった。

【０００６】前記フェルト方式による絶縁塗料の塗布で
は、一般に走行する平角導体の上下面をフェルトで挟み
塗料を塗布するとともに、過剰な塗料を扱いている。通
常この上下面が平角導体の断面の長軸側の面になり、両
側面は短軸側の面になる。フェルトに直接接している上
下面に比べ、フェルトに接しない両側面は絶縁塗料の塗
布量が多くなるが、平角導体の単位長さ当たりの塗布面
積は側面より上下面の方が大きいため、側面に塗布され
た絶縁塗料は表面張力により上下面へ引き寄せられる。
そして、焼付炉に導入されると、塗料の粘度が下がるの
で上面へ引き寄せられ塗料の一部は下面に移動してしま
う。従って、絶縁塗料を塗布した平角導体が焼付炉へと
導入され乾燥するまでの間に、側面の塗料は下面に流れ
やすくなり、側面に絶縁皮膜を形成することが難しくな
り、特に導体角部の尖端に電気絶縁性を付与するに足る
皮膜厚を確保することができなかった。

【０００７】一方、前記第２の製造方法、すなわち丸導
体の外側に絶縁塗料を塗布焼付けした後、これを圧延し
て平角絶縁電線に変形する方法に於いては、厚さの均一
な皮膜を得ることができる反面、圧延による導体の加工
硬化と絶縁皮膜の加工劣化による特性低下の問題があっ
た。前記加工硬化した導体は、熱処理をすることによっ
て軟らかさを与えることができるが、加工劣化した皮膜
は、耐熱衝撃性が劣り、亀裂が発生していたり剥がれが
起こっていた。また前記皮膜の亀裂は、平角絶縁電線の
厚さと幅の比が大きくなるに従って顕著となり、特にそ
の比が１：５以上になると無数に発生し、絶縁特性は大
幅に低下してしまった。このため前記用途の巻線に適用
し得ないという問題があった。

【０００８】そこで本発明者らは、特に絶縁塗料を塗布
した平角導体が横型焼付炉へと導入され乾燥硬化するま
での間に、側面の塗料が下面に流れやすく、側面に絶縁
皮膜を形成することは難しいという問題について鋭意研
究し、その解決を図ったものである。すなわち本発明
は、前記第１の製造方法、すなわち丸線を圧延して平角
導体とし、その外側に常法に従って絶縁塗料を塗布焼付
けする方法において、従来の焼付け設備に大幅な変更を
加えることなく、平角導体に絶縁塗料を塗布焼付けした
後も、角部の皮膜が均一な厚さになり、電気絶縁性の良
い平角絶縁電線が得られる製造方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、平角状に圧延された平角導体の外周にフェ
ルト方式により絶縁塗料を複数回塗布し、横型焼付炉を
用い焼付けて平角絶縁電線を製造する方法に於いて、絶
縁塗料として、表面張力が２８〜３８dyn/cm,かつ粘度
が０．２０〜０．８０poise の絶縁塗料（以下、特定表
面張力，粘度絶縁塗料と略記する）を使用して平角絶縁
電線を製造するものである。

【００１０】また本発明は、絶縁塗料が塗布された平角
導体が横型焼付炉に導入される迄の間、下方から温度１
００〜１５０℃の熱風を吹き付けて平角絶縁電線を製造
するものである。

【００１１】更に本発明は、絶縁塗料の表面張力および
粘度を前記特定範囲内に制御するため、該絶縁塗料には
界面活性剤或は増粘剤が添加されているものである。

【００１２】前記本発明の特定表面張力，粘度絶縁塗料
のベースとなる絶縁塗料としては、ポリウレタン絶縁塗
料，ポリエステル絶縁塗料，ポリエステルイミド絶縁塗
料等各種の絶縁塗料を用いることができ、例えば、ポリ
ウレタン絶縁塗料ＴＰＵ６１３７Ａ（東特塗料社商品
名）を用いることができる。また、前記界面活性剤とし
ては、フロラード（住友スリーエム社商品名）等を用い
ることができる。また、前記増粘剤としては、デヒゾー
ル、デヒゾールＲ、リラニットＨＴ、リラニットＨＴエ
クストラ（サンノプコ社商品名）等を用いることができ
る。なお、前記界面活性剤或は増粘剤を各種絶縁塗料に
対して添加する割合は、各種絶縁塗料の樹脂分の０．１
５〜０．５％で十分である。

【００１３】前記本発明の絶縁塗料において、表面張力
と粘度を特定の範囲内に限定した理由は、この範囲を逸
脱すると、平角導体の両側面の塗料が上下面に流れやす
く、０部に残らないためであり、またフェルト方式によ
る塗布の場合、粘度が１poise 以上では塗布量が多くな
り、焼付時に発泡し外観を悪くするうえに薄膜の焼付が
できないためである。また、表面張力が３８dyn/cmを超
えると、塗布ムラが発生しやすく、均一な膜厚の塗膜が
得られない。なお、塗料の塗布方式にはダイス方式、ナ
イフ方式等もあるが、これらの方式は平角導体の上下面
に塗料が多量に塗布され、両側面の塗料が表面張力で上
下面に流れやすいという欠点がある。そのため、上下面
の塗料を拭い取り、両側面に塗料を残す方式としてフェ
ルト方式が望ましいものである。

【００１４】また、角部と平坦部との皮膜厚さを調整す
るため、表面張力が異なる本発明の絶縁塗料を複数調製
し、これら絶縁塗料の塗布焼付を組み合わせて行うこと
も有効である。また、予め電解研磨、化学研磨或はめっ
き等により平角導体を処理し、平角導体の角部にアール
を付けることにより角部の絶縁を確保し絶縁性を高める
こともできる。更に、このようにして得られた平角絶縁
電線の絶縁皮膜上に、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹
脂と熱硬化性樹脂を有機溶剤に溶解してなる融着塗料を
塗布焼付けた融着性平角絶縁電線は、コイル成型が容易
にでき且つ絶縁性に優れるので信頼性を要求される電気
機器の巻線に適している。

【００１５】

【作用】一般に使用されている絶縁塗料は、ポリウレタ
ン、ポリエステル、ポリエステルイミド等皮膜形成性の
ある樹脂を有機溶剤で溶解したものである。従来のフェ
ルト方式による塗布では塗布性、焼付後の皮膜の外観等
から表面張力が２８dyn/cm未満, 粘度が１．００poise
以下の絶縁塗料（以下従来の絶縁塗料という）が用いら
れる。焼付炉を用い、平角導体の外周にフェルト方式に
より従来の絶縁塗料を複数回塗布焼付けて平角絶縁電線
を製造する場合、前記従来の絶縁塗料は平角導体に塗布
後、乾燥硬化する間に両側面の塗料が上下面に流れやす
く、特に角部には残らないので、角部尖端は露出し、電
気絶縁性を付与するに足る皮膜厚を確保することができ
なかった。

【００１６】一方、本発明に使用されている特定表面張
力，粘度絶縁塗料は、表面張力が２８〜３８dyn/cm, か
つ粘度が０．２０〜０．８０poise であるので、平角導
体に塗布された塗料が上下面に流れ難く，両側面に残存
し易いという特性を有する。そのため、横型焼付炉を用
い、平角導体の外周にフェルト方式により本発明の絶縁
塗料を複数回塗布焼付けて平角絶縁電線を製造する場
合、本発明の絶縁塗料は平角導体に塗布後、乾燥硬化す
る間に両側面の絶縁塗料が上下面に流れ難く，両側面に
残存し易くなった。

【００１７】また、前記特定表面張力，粘度絶縁塗料が
塗布された平角導体が横型焼付炉に導入される迄の間、
下方から温度１００〜１５０℃の熱風を吹き付けること
により、平角導体の角部は該絶縁塗料により包み込まれ
るようになり、そのまま焼付炉に導入されるので、角部
が包み込まれた状態で乾燥硬化し絶縁皮膜が形成され
る。これにより、平角導体の角部尖端は均一な厚さの絶
縁皮膜により覆われるので、十分な絶縁耐力を有する平
角絶縁電線が得られることになる。

【００１８】更に、本発明の絶縁塗料は、界面活性剤或
は増粘剤の添加により表面張力および粘度が前記特定の
範囲内に制御されるので、任意の寸法の平角導体におい
て角部の絶縁を確保することが可能となる。

【００１９】

【実施例】本発明の平角絶縁電線の製造方法について実
施例を挙げて説明する。なお本発明は、本実施例に限定
されるものではない。 実施例１ (1) 特定表面張力，粘度絶縁塗料の調製 表面張力が３９dyn/cm(20 ℃),粘度が４．０８poise (2
0 ℃) ，濃度３７％のポリウレタン絶縁塗料ＴＰＵ６１
３７Ａ（東特塗料社商品名）１０００ｇに界面活性剤で
あるフロラード（住友スリーエム社商品名）を１．８５
ｇ（塗料の樹脂分の０．５％）添加し、更にクレゾール
／キシレン＝１／１の混合溶剤を４８７ｇ添加して十分
に攪拌し、表面張力が３５dyn/cm(20 ℃),粘度が０．３
８poise(20℃) ，濃度２５％のポリウレタン絶縁塗料を
調製した。この際、表面張力の測定はノウイの表面張力
計を用い、また粘度の測定は東京計器社製のＢ型粘度計
を用いた。

【００２０】(2) 平角絶縁電線の製造 平角導体として下記表１に示す導体厚0.06mm, 導体幅
0.617mmの平角銅線を用い、フェルト方式の塗布装置を
用いて前記実施例１(1) で調製したポリウレタン絶縁塗
料を１５回掛で塗布し、また２．５m 長の横型焼付炉を
用いて炉温３８０℃，線速７０m/min で焼付を行い平角
ポリウレタン銅線を製造した。この際、前記塗布装置と
焼付炉の間の塗料塗布平角銅線に、熱風吹付装置より１
３０℃の熱風を下方から吹き付けた。

【００２１】実施例２〜５ 平角導体として下記表１に示す寸法のものを用い、その
他は前記実施例１と同様にして実施例２〜５の平角ポリ
ウレタン銅線を製造した。

【００２２】比較例１〜３ (1) 従来の絶縁塗料の調製 前記実施例１で用いたのと同じ濃度３７％のポリウレタ
ン絶縁塗料ＴＰＵ６１３７Ａ（東特塗料社商品名）１０
００ｇにクレゾール／キシレン＝１／１の混合溶剤を４
８０ｇ添加し、十分に攪拌し、表面張力が２７dyn/cm(2
0 ℃),粘度が０．１８poise(20℃) ，濃度２５％の従来
のポリウレタン絶縁塗料を調製した。この際、表面張力
及び粘度の測定は前記実施例１と同様に行った。

【００２３】(2) 平角絶縁銅線の製造 下記表１に示す寸法の平角銅線を用い、フェルト方式の
塗布装置を用いて前記比較例１〜３(1) で調製した従来
のポリウレタン絶縁塗料を１５回掛で塗布し、また前記
実施例１(2) で用いたのと同じ２．５m 長の横型焼付炉
を用いて炉温３８０℃，線速７０m/min で焼付を行い比
較例１〜３の平角ポリウレタン銅線を製造した。

【００２４】

【表１】

【００２５】特性試験 前記実施例１〜５及び比較例１〜３により得られた平角
ポリウレタン銅線について、ＪＩＳＣ３００３（エナメ
ル銅線及びエナメルアルミニウム線試験方法）に基づき
ピンホール試験及び絶縁破壊試験を行った。その結果を
下記表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】上記表２より明らかな如く、本発明の製造
方法により得られた実施例１〜５の平角ポリウレタン銅
線は、厚さと幅の比が1/10〜1/19と大幅に異なるものに
於いてもピンホールが３〜６と少なく、またＢＤＶも
０．８〜１．２kV有り、電気絶縁性が良いことが分か
る。一方、従来の製造方法により得られた比較例１〜３
の平角ポリウレタン銅線はピンホールが無数に出てお
り、ＢＤＶも０．１kVと極端に低く、電気絶縁性が良く
ないことが分かる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の平角絶縁電線の製造方法は、特
定表面張力，粘度絶縁塗料を使用する製造方法であり、
また該絶縁塗料が塗布された平角導体が横型焼付炉に導
入される迄の間、下方から温度１００〜１５０℃の熱風
を吹き付け、平角導体角部に絶縁皮膜を形成する製造方
法である。そのため、得られた平角絶縁電線は角部の尖
端にも均一に皮膜が付くようになったので、ピンホー
ル，ＢＤＶ特性等、電気絶縁性に優れた平角絶縁電線と
なる。従って、本発明により得られた平角絶縁電線を各
種電気機器のコイル巻線に用いた場合には、機器の信頼
性を大きく向上させることができる。更に、本発明の製
造方法によれば、従来設備の大幅な変更や改造をせず
に、厚さと幅の比が異なる各種平角絶縁電線の製造に効
率よく対応できるので、産業上に寄与する効果は極めて
大である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平角状に圧延された平角導体の外周にフ
   ェルト方式により絶縁塗料を複数回塗布し、横型焼付炉
   を用い焼付けて平角絶縁電線を製造する方法に於いて、
   絶縁塗料として、表面張力が２８〜３８dyn/cm, かつ粘
   度が０．２０〜０．８０poise の絶縁塗料を使用するこ
   とを特徴とする平角絶縁電線の製造方法。
2. 【請求項２】 絶縁塗料が塗布された平角導体が横型焼
   付炉に導入される迄の間、下方から温度１００〜１５０
   ℃の熱風を吹き付けることを特徴とする請求項１記載の
   平角絶縁電線の製造方法。
3. 【請求項３】 絶縁塗料の表面張力および粘度を前記特
   定の範囲内に制御するため、該絶縁塗料には界面活性剤
   又は増粘剤が添加されていることを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の平角絶縁電線の製造方法。