JPS6036046B2 - 電着塗装および粉体塗装を併用したエナメル電線の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は雷着塗装と粉体塗装とを併用、あるし、は電着
塗装と粉体塗装の一種である静電流動浸債塗装とを併用
したエナメル電線の製造方法に関するものである。

ェポキシ樹脂、ポリエステルィミド樹脂などの耐熱性樹
脂が粉体塗装として開発されたことにより、粉体塗装も
防食、装飾用の分野から電気絶縁用の分野へ進出を可能
にし、例えば配電盤の絶縁母線、大型直流機の電機子お
よび整流子部、小型回転機のコイルエンド部、電子部品
封止への応用などが図られ実用化されているのは周知の
通りである。

昨今ではさらにエナメル電線の絶縁皮膜への適用が試み
られているが、今だに実用化されていない。その主要因
は粉体塗装によって得られた絶縁皮膜の絶縁耐力が高々
２０〜３小／仏ｍで、通常の浸債塗装によるエナメル電
線の絶縁皮膜の絶縁耐力と比較して１／５〜１／８の値
しか得られないことによる。そもそも粉体塗装の絶縁皮
膜は加熱による粉体粒子の相互融着によって得られるが
、加熱によるのみでは粉体粒子の熔融、流動作用が十分
でなく、一見欠点のない皮膜が形成されるが微視的には
微細な空隙の多い絶縁皮膜が形成されている。従って薄
膜で高い絶縁耐力を要するエナメル電線の皮膜には不適
確で粉体塗装を用いたエナメル電線は実用化されていな
いのが実状である。一方電着塗装を用いたエナメル電線
は市販されてから約５年を経過しているが、エナメル皮
膜厚が５０〜６０りｍ以下のものに限られている。皮膜
厚が限定される理由として、露着塗装を用いたエナメル
電線の製造法が、従釆の浸債塗装の多数回塗布・多数回
焼付によるものと異なり、一回塗布一回焼付によって得
られることが挙げられる。即ち既存の露着エナメル電線
の製法は、水分散型ワニスを用いたものであって、特公
昭４５一３１５５５号公報に示される如く霞着後の焼付
工程の前に有機溶剤を施与する後処理工程が必須条件と
なっている。エナメル皮膜となる雷着析出層が厚くなる
と、雷着析出層内の水分あるいは後処理工程に用いた有
機溶剤が、焼付時に飛散し‘こくくなり、通常の薄肉皮
膜の焼付条件では発泡、ピンホールなどの皮膜の欠陥が
生じてくる。この現象は皮膜の厚さが厚くなると極端と
なり、通常の線引条件は電着エナメル皮膜の厚さは自ず
と５０〜６０仏ｍに限定される。本発明は露着塗装法お
よび粉体塗装法によって得られる絶縁皮膜の欠点を相補
するものであって、詳しくは雷着塗装を行なった後に粉
体塗装あるいは粉体塗装の一種である静電流動浸漬塗装
（以下静電流浸塗装）を行ないエナメル電線皮膜を形成
させることによって露着塗装法では得られ難い６０仏ｍ
以上の、しかも粉体塗装法では到底得られない１００〜
２０小／ｗｍの絶縁耐力を有するエナメル電線皮覆の方
法を提供するものである。

即ち後処理工程後の加熱に粉体塗装または静電流浸塗装
により粉体塗料を塗布することにより、後処理工程で施
与する有機溶剤が粉体塗料粒子を膨濁せしめ、内部に残
存する空気を外部に押しやる−方、粉体塗料の溶融を促
進せしめ、粉体塗装の最低皮膜形成温度を降下させ、皮
膜形成を容易にさせるだけでなく、微視的にも微細な空
隙部が全く存在しない完全なエナメル電線皮膜が形成さ
れる。以下、本発明を添付図面の第１図及び第２図に基
づいて説明する。第１図は粉体塗装法を利用した本発明
の方法を実施するのに使用した横型線引機の主要構成要
素を示したもので、走行する導線１は水分散型ワニス２
の入った露着槽３内で雷着塗装され、次いで有機溶剤で
ある皮膜形成助剤４の入った後処理槽５内で導線１上に
露着析出された水分散型ワニス粒子が膨潤融着する。

予備加熱炉６は霞着析出層のフィルム化を促進させると
同時に被粉体塗装物である導体１の子熱を兼ねるもので
ある。子熱された導線１は粉体塗料７の入った揺動塗装
槽８内で、粉体塗装され、電着析出層上に塗布された粉
体塗料の粒子は、露着析出層内に残存する皮膜形成助剤
によって膨潤し、粉体塗装だけによって得られる粉体塗
膜と異なり、ピンホ−ルなどの欠点のない滑らかな粉体
塗膜が形成される。なお、予備加熱炉に通す工程を省略
てもよい。その後加熱炉９で、電着析出層および粉体塗
膜が加熱硬化され完全なエナメル電線が得られる。第２
図は静電流浸塗装法を利用した本発明の方法を実施する
のに使用した堅形線引機の主要構成要素を示したもので
走行する導線１１は水分散型ワニス１２の入った露着槽
１３内で電着塗装される。

対向電極１４は竜着槽１３内にあり直流電源１５から電
流を供給される。次いで導線１１は有機溶剤である皮膜
形成助剤１６の入った後処理装置１７内で導線１１上に
露着析出された水分散型ワニス粒子が膨潤葛虫着する。
該皮膜形成助剤１６は後処理装置１７の入口７１から供
給され出口７２から取り出され循環されるようになって
いる。皮膜形成助剤を施された導線１１は荷電した粉体
塗料の入った静電流浸塗装槽１９内で塗装される。粉体
塗料１８は、空気取入口９１、多孔性のセラミック板２
０、荷電電極２１を通して送り込まれイオン化した空気
によって揺動されると共に負に帯電させられる。荷電粒
子は雷着析出層上で放電して一様に塗布され霞着析出層
内に残留する皮膜形成肋剤によって膨潤し、引き続き予
備加熱炉２３で、露着析出層上の粉体粒子は一様な皮膜
となり、静電流浸塗装だけによって得られる塗膜と異な
り、ピンホールなどの欠点のない滑らかな塗膜が形成さ
れる。その後焼付加熱炉２４で、雷着析出層および粉体
塗膜が加熱硬化され完全なエナメル電線が得られる。こ
こで用いられる水分散型ワニスは通常のエナメル電線用
の電着塗料が支障なく適用しうる。

例えばアクリルーェポキシ系、ポリエステル系、ェボキ
シェステル系、ポリエステルイミド系、ポリエステルア
ミドイミド系およびポリィミド系などの水分散型ワニス
が挙げられる。また皮膜形成勤剤としては、使用する蚕
着塗料、粉体塗料によって適宜選ばれ、親水性あるいは
一部水性の有機溶媒、たとえばエチルセロソルブ、プチ
ルセロソルブ、ジメチルアミド、ジメチルアセトアミド
、Ｎ，Ｎジメチルホルムアミド（以下ＤＭ『と略す）お
よびＮーメチル−２−ピロリドンなどが適宜用いられる
。粉体塗料としては、電気絶縁用の塗料でも就中ェポキ
シ樹脂とポリエステルィミド樹脂などの粉体塗料が好適
に用いられる。

以下比較例、実施例を挙げながら詳細に説明する。

比較例 １ 電着エナメル電線用ワニスとして代表的なアクリルーェ
ポキシ系水分散型ワニスＶ−５５０−２１（菱電化成製
）中に毎分耳ｈで走行する裸銅線（２０）と、これに対
向する電極を浸潰し、裸銅線を陽極として直流電圧１５
Ｖを２秒間印加して電着析出層（仕上り膜厚７５ムｍ）
を形成させ、ついで長さ５０伽程度の後処理槽内のＤＭ
Ｆに６秒浸潰させた後、炉内最高温度が２５０℃程度の
子熱用加熱炉と炉内最高温度が３６０００の焼付加熱炉
内を３視診で送行させて電着塗装を施しただけのエナメ
ル電線を製作した。

その特性を表１に示す。比較例 ２ 露着エナメル電線用ワニスとして代表的なアクリルーヱ
ポキシ系水分散型ワニスＶ−５５０一２１（菱電化成製
）中に毎分５ｍで走行する裸銅線（２０）と、これに対
向する電極を浸潰し、裸銅線を陽極として直流電圧１５
Ｖを２秒間印加して露着析出層（仕上り皮膜厚７５〃ｍ
）を形成させ、ついで５０肌程度の後処理装置内のＤＭ
Ｆ蒸気に６秒暴露させた後、炉内温度が２３０〜２８０
００程度の子熱用加熱炉内と炉内温度が３２０〜３９０
ｏ０の焼付加熱炉内を３町砂で走行させて露着塗装を施
しただけのエナメル電線を製作した。

その特性を表１に示す。比較例 ３予熱炉によって１５
０ｑｏ程度に熱せられた裸銅線を毎分弧で走行させなが
ら揺動塗装槽内で粉体塗料（菱電化成社製ＶＥＰ４６−
７）を該裸銅線上に塗着させた後、３４０００の焼付加
熱炉内に約３０秒通して粉体塗装を施しただけのエナメ
ル電線を製作した。

その特性は表１に示された通りである。比較例 ４脱脂
された裸銅線を毎分５ｍで走行させながらＤＣ４びＶの
高電圧の発生電圧の静電流浸塗装装置で荷電されたェポ
キシ系粉体塗料（菱電化成社製ＶＥＰ４６一７）を該銅
線上に塗着させた後３６０００の焼付加熱炉内に約３硯
段・通して絶縁皮膜８０仏ｍの静電流浸塗装を施しただ
けのエナメル電線を製作した。

その特性は表１に示された通りである。実施例 １露着
エナメル電線用ワニスとして代表的なアクリルーェポキ
シ系水分散型ワニスＶ−５５０−２１（菱電化成製）に
毎分５ｍで走行する裸銅線（２０）と、これに対向する
電極を浸潰し、裸銅線を陽極として直流電圧６ＶＩ秒間
印加して雷着析出層を形成させ、ついで長さ５０肌程度
の後処理槽内のエチルセロソルブに６秒浸潰させた後、
炉内最高温度が２５０００程度の子熱用加熱炉内で１５
秒問電着被覆銅線を子熱し、該銅線が冷えきらない内に
揺動塗装法によって粉体塗料（菱電化成社製ＶＥＰ４６
一７）を雷着被覆上に比較例３にならって塗装する。

その後焼付加熱炉内に約３晩少通して絶縁皮膜７３山ｍ
のエナメル電線を作製した。その特性は表１の通りであ
る。実施例 ２ 比較例１にならって裸銅線（２め）を陽極にして直流電
圧６ＶＩ秒印加して電着析出層を形成させ、ついて長さ
２５ｃｍ程度の後処理槽内のＤＭＦに３秒浸潰させた後
炉内最高温度が２５０００程度の子熱用加熱内で１９段
・間電着被覆銅線を子熱し、該銅線が冷えきらない内に
揺動塗装法によって無水トリメット酸、ジアメノジフェ
ニルメタソ、ポリエチレンテレフタレート、グリセリン
からなるポリエステルィミド粉体塗料を雷着被覆上に比
較例３にならって塗装し、その後４００〜４３０００の
競付炉内に約３現砂・通して絶縁皮膜７１山ｍのェナミ
ル電線を製作した。

その特性は表１の通りである。実施例 ３ 比較例２にならって、裸銅線（２０）を陽極として直流
電圧６ＶＩ秒間印加して電着析出層を形成させ、ついで
長さ５０肌程度の後処理装置内のエチルセロソルブに６
秒暴露させた後、比較例４にならってェポキシ系粉体塗
料（（菱電化成社製ＶＥＰ４６−７）を用いて静電流浸
塗装を施し、炉内温度が２３０〜２８０００の子熱用加
熱炉内と、炉内温度が３２０〜３９０００の焼付加熱炉
内を３硯砂で走行させて絶縁皮膜７２仏ｍのエナメル電
線を製作した。

その特性は表１の通りである。実施例 ４ 比較例２にならって、裸銅線（２少）を陽極にして、直
流電圧６ＶＩ秒間印加して露着析出層を形成させ、つい
で長さ５０肌程度の後処理装置内のＤＭＦに６秒暴露さ
せた後、比較例４にならって無水トリメリット酸、ジァ
ミノジフェニルメタン、ポリエチレンテレフタレート、
Ｂ−ヒドロキシエチルイソシアヌレートからなるポリエ
ステルィミド粉体を用いて静電流浸塗装を施し、炉内温
度２３０〜２８０００の予熱用加熱炉内と炉内温度４０
０〜４３０ｑｏの競付炉内を３現砂、走行させて絶縁皮
膜７０仏ｍのエナメル電線を製作した。

その特性は表１の通りである。表 １ 本発明により表１に示すごとく竜着塗装後粉体塗装また
は静電流浸塗装を行なることによって、太線用（平角線
を含む）の厚膜エナメル電線が工業的に製造することが
可能となった。

また本発明は平角線に適することによって、より一層利
点が生ずる。

即ち霞着塗装法ではコーナ部およびエッジ部に電界が集
中することから平坦部より厚肉となり一様な厚さが得ら
れ難い。これに反して粉体塗装法ではコーナ部のカバリ
ングが悪く、平坦部よりかなり薄肉となりやすい。本発
明のごとく霞着塗装法と粉体塗装法または静電流浸塗装
法とを併用することによりコーナ部およびエッジ部のカ
バリングについては双方の欠点を相補することになり、
平角線のエナメル絶縁皮膜として望ましい状態になる。
霞着塗膜と粉体塗膜の比は使用目的に応じて決定される
べきもので薄肉で単位厚さ当りの絶縁破壊強度が高く要
求される場合は、可能なかぎり電着塗膜を厚く、絶縁塗
膜全体が厚く要求される場合は粉体塗膜を主に形成した
方が好都合となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の方法を実施するのに使用す
る装置の概略図である。 １，１１・・・・・・導線、２，１２・・・・・・電着
液、３，１３……霞着槽、４，１６……皮膜形成助剤、
５，１７・・・・・・後処理槽、６，２３・・・・・・
子熱用加熱炉、７・・・・・・粉体塗料、８…・・・揺
動塗装槽、９，２４・・・・・・加熱炉、１４・・…・
電極、１５・・…・直流電源、１８・・・・・・帯電粉
体塗料、１９・・・・・・静電流浸塗装槽、２０・・・
・・・多孔性セラミック板、２１……荷電電極、２２・
・・・・・高電圧電源。 溝ｌ図 紫２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電着塗装した後に粉体塗装を施すことによつて電着
   塗装の後処理工程に用いる皮膜形成助剤が粉体塗装に作
   用し、太線、厚肉用の絶縁皮膜形を容易にさせることを
   特徴とした電着塗装および粉体塗装を併用したエナメル
   電線の製造方法。 ２ 粉体塗装が静電流動浸漬塗装である特許請求の範囲
   第１項記載のエナメル電線の製造方法。 ３ 電着塗装に用いる電着液がアクリルエポキシ系水分
   散型ワニスである特許請求の範囲第１項または第２項記
   載のエナメル電線の製造方法。 ４ 電着塗装の後処理工程に用いる皮膜形成助剤がエチ
   ルセロソルブである特許請求の範囲第１項または第２項
   記載のエナメル電線の製造方法。 ５ 電着塗装の後処理工程に用いる皮膜形成助剤がＮ，
   Ｎ′ジメチルホルムアミドである特許請求の範囲第１項
   または第２項記載のエナメル電線の製造方法。 ６ 粉体塗装としてエポキシ樹脂粉未を用いる特許請求
   の範囲第１項または第２項記載のエナメル電線の製造方
   法。 ７ 粉体塗装ととしてポリエステルイミド樹脂粉未を用
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載のエナメル
   電線の製造方法。