JPS6337923B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は品質並に性能に優れた巻線の製造方法
に関するものであり、特に銅線表面に形成するキ
ズ等の欠陥部を除去し、新鮮な銅表面を生成した
後所望の絶縁塗料を塗布焼付けを行つて巻線を製
造せんとするものである。

一般に銅線に各種の絶縁塗料例えばウレタン塗
料、ポリアミド塗料、ホルマール塗料、ポリイミ
ド塗料、ポリイミドアミド塗料等を塗布焼付して
えられる絶縁電線は電磁コイル巻線として大量に
使用されている。

この巻線は可及的に薄い塗膜にて高度の絶縁性
を発揮するため、該塗膜は均質にして無欠陥なも
のにて形成することが最も必要なことである。

このための必要条件として導体となる銅線表面
の健全性が強く要求されているものである。即ち
銅線は伸線過程において起因する潤滑油や銅粉な
どを、その表面に保有しており、これが上記の健
全性に大きな弊害を及ぼしているものであるが、
更に本質的にして重大な阻害要因は鋳造、熱間圧
延、伸線などの加工過程において発生する銅線表
面の割れやスケールなどの異物質の押込みによつ
て形成されるものであり、数μm以下の微小クラ
ツクやその生成破壊の結果としての凹所の有害性
は絶縁塗膜の厚さが通常５〜50μ或はそれ以下の
厚さからなるものであれば自明のことである。銅
線は伸線の途中において皮ムキダイスなどにより
表面皮ハギを行つたとしても以後の工程における
諸工具との接触により軟い銅線表面に傷を生成す
る。又、ダイスの摩損などにより皮ハギ自体で新
たに欠陥部を発生することもあるので銅線表面を
無欠陥にすることは極めて困難な現状であつた。
このため絶縁塗料の塗布回数を増大して塗膜を厚
くすることにより絶縁特性を確保せざるをえない
状況であつた。

なお銅線を有機溶剤やアルカリ水溶液などによ
り洗浄して前記の油或は金属粉などの付着物質を
除去する方法もあるがこれらの洗浄方法は該付着
物質の除去にはある程度有効であるが、欠陥部を
除去することについては何等なしえないものであ
つた。

本発明はかかる現状に鑑み鋭意研究を行つた結
果銅線表面の欠陥部を簡単な工程にて除去し通常
の絶縁塗料の塗布焼付工程により優れた性能を有
する巻線の製造法を見出したものである。即ち本
発明方法は銅線をアノードとして電解溶解せしめ
る第１工程と、該銅線をカソードとして電析を行
う第２工程と、電析した銅線を少くとも１個のダ
イスを用いて伸線を行う第３工程と、伸線した銅
線を導体とし、その外側に絶縁塗料を塗布焼付す
る第４工程とよりなることを特徴とするものであ
る。

本発明方法は常法の絶縁塗料の塗布焼付工程を
行うに先立ち、銅線をまず電解溶解し、次いで銅
電解液中にて銅線上に電析を行うものであり、第
１の溶解は銅線側をアノードとし対極をカソード
として電解液特に硫酸、リン酸、ホウフツ酸、ス
ルフアミン酸などの酸性液やアンモニア、シアン
化アルカリなどの錯体浴中で通電すると、フアラ
デー法則に従い例えば100A／dm²の電流密度で
は最高0.36μ／sec（１価溶解のシアン浴中では
0.73μ／sec）の割合で溶解し、溶出銅はカソード
側に析出する。この場合使用できる電流密度は浴
組成の外温度、撹拌回数、線速などにも影響する
が、上記酸性浴では10〜100A／dm²、錯体浴は
５〜50A／dm²位である。

又本発明方法の第２工程は銅線をカソードとし
対極をアノードとして銅電解液中にて行われる。
液中の銅イオンが線上に析出するので、上記の第
１工程にて失われた銅を回収することができると
共に新鮮な銅表面を形成する。なお銅電解液とし
ては前記の酸性液又は錯体浴に適宜銅を溶解した
ものを使用する。この場合銅分の不足は電流密度
の制約となり、他方過剰の銅分はアノード不働態
化をおこす場合もあるので浴種やその他の条件に
合せて適宜設定されねばならない。又対極アノー
ドは銅を使用すると消耗する液中銅を一定に補充
できるので便利である。析出する銅は浴組成条件
特に微量の添加物などにより緻密な結晶とするこ
とができる。電析のスピードは前記浴出と同じく
フアラデー法則に従うので電流密度から任意に設
定できる。

本発明方法において第１工程の溶解と第２工程
の析出とを同一とする場合、途中で水洗すること
なく処理を続け析出後水洗乾燥すればよい。上記
処理はラインスピードと所望溶解、析出量とによ
り処理時間、処理量、電流値が決まるものであり
複数槽を要する場合も多い。

本発明方法の１例として電解槽及び電析槽を各
１槽づつ設けて処理を行つた場合について説明す
ると、ａは銅線、１は溶解槽、２は析出槽であ
り、各々電極１１，１２を保有する。１３，１４
は銅線ａに供電するためのコンタクトであり、
各々直流電源のプラス、マイナスに続されてい
る。まず電解液としては前記のものを使用する。

第１図から明らかの如く２つの電源と共に供電
ロールを使用しており、設備が複雑化するばかり
でなくロールとの接線時に機械的摩耗、摩擦傷な
どと共にスパークなどの電気的損傷により銅線の
表面を阻害する危険性が高い。これに対し第２図
に示す如く２つの槽の対極同志を各々電源マイナ
スとプラスに接続すると供電ロールを使用するこ
となく無接触的に供電することが出来る。本発明
方法の如く溶解と析出とを対にして行う場合には
最適な方法である。又、第３図に示す如く１つの
槽を２つに仕切る構造でもよく、対極同志の直接
流電（線を介さない）を抑えるため槽の中間に遮
蔽板１５を設ける。しかし第２図の方法では２槽
間の液性を任意に選定できるのに対し、第３図の
方法では同一液に限定されるものであるか、何れ
にしても無接触的に処理出来うるため設備が単純
化できると共に接触供電に伴う欠陥部の発生を皆
無にできるので有利である。

又上記の方法における対極の補守については溶
解槽の対極１１上には銅が析出するので一定期後
更新されねばならないのに対し析出槽の対極には
アノードとして作用するので溶解消耗するアノー
ドを補給せねばならない。両槽の銅対極量は実質
的にバランスできることはいうまでもない。

このように本発明方法による処理において溶解
銅量又は析出銅量は処理されるべき銅線の品質に
よつて一義的な決定されなければならず通常
0.05μ以上特に0.1〜3μ位で十分な効果を発揮する
ことが出来る。

又銅線表面の欠陥は数μから数10μの深さに達
するケースもあるが、本発明方法における溶解、
析出では第１工程の溶解過程で銅線の表面層が薄
く溶解して小さい欠陥部を除去すると同時に該表
面付着吸着或は割れ目内に内包された各種の異物
質が剥離するため完全に清浄できる。次いで第２
工程の析出過程で銅線の表面に新鮮な銅を強固に
被覆して健全且つ均一な表面層を形成するため、
第３工程にて伸線を行い更に第４工程にて絶縁塗
料を塗布、焼付けるに際し好適な銅線表面を提供
することができる。即ち上記第１工程及び第２工
程において銅線表面に微小な凹凸が発生して平滑
性、光沢度が低下し、これが絶縁塗料の塗布焼付
後における外観光沢に関係するため、第３工程に
おいてダイスにより伸線を行い、少くともダイス
１個を通過させ減面率１〜５％位の加工所謂スキ
ンパス伸線により十分な効果を発揮する。又中間
サイズの銅線に前記の溶解、析出の処理を施して
から連続伸線することも出来る。又中間サイズの
銅線表面状態を改善できるので上りの細線での品
質も向上することが出来る。

このように本発明方法は第１工程の溶解、第２
工程の析出、第３工程の伸線及び第４工程の塗布
焼付を更に必要に応じては塗布前に熱処理炉を連
続的に１ラインにて行うことが出来うるため生産
性に優れると共に外傷等の発生するおそれがない
ものである。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例 １ 0.44φの銅線（Ｏ材）の外側にネオマール塗料
を60m／min380℃の条件で塗布焼付して被膜厚
18μの巻線を製造するにおいて、該銅線を該ネオ
マール塗布する前に予め銅分40ｇ／、遊離硫酸
40ｇ／を含有し硫酸酸性硫酸銅浴が噴霧循環す
る長さ5mの槽の長手方向に沿つてその中央部に
該線の通過孔を有する塩化ビニル仕切板を設けて
第１槽及び第２槽とせる処理槽内を通過せしめ
る。なお第１槽及び第２槽には夫々銅板をおき、
第１槽の銅板を直流電源のに、第２槽の銅板を
直流電源のに接続し、浴温45℃にて6.0Aの電
流を通電した。

次いで上記処理槽を通過せしめた後清水を噴射
して水洗し、熱水中を通して乾燥した後、ガソリ
ンを潤滑剤とする0.43φのダイヤモンドダイス中
を通過せしめて伸線を行つて、前記ネオマール塗
料を塗布焼して本発明巻線をえた。

斯くして得た巻線を相対湿度95％、60℃の恒温
槽中に１週間放置した後、撚合せ試験行つて絶縁
被膜剥離の有無を測定したが、剥離は全く認めら
れなかつた。又本発明巻線1000mのリール耐圧に
よる耐絶縁性を測定したところ平均1.2kVであつ
た。

なお本発明巻線と比較するために上記の溶解処
理を施すことなくその他はすべて実施例１と同様
にして比較例巻線をえた。この巻線について上記
と同様の試験を行つたところ撚合において絶縁被
膜の剥離が認められた。なお加湿を行わない場合
には該絶縁被膜は剥離しなかつた。又リール耐圧
試験による絶縁破壊電圧は平均0.66kVであつた。

実施例 ２ 0.326φの銅線（Ｈ材）を線速120m／minによ
りその外側にウレタン塗料を塗布し、炉温350℃
にて焼付けを５回繰返し行つて厚さ12μのウレタ
ン被膜を設けた巻線を製造するラインにおいて、
上記のウレタンの塗布工程の前に予めホウフツ銅
100ｇ^-m／、ホウフツ化水素酸100ｇ／の混
合液が35℃にて循環する処理槽と、スキンパス伸
線部を設けた。

処理槽は長さ2mの第１槽と長さ3mの第２槽と
からなり、各槽内に銅板を槽底に設置し夫夫の電
源の及びに接続し、電流6Aを通電した。

上記の銅線を該処理槽中を走行せしめた後水噴
流にて水洗し、次いで潤滑油として１％石ケンを
使用し0.320φのダイヤモンドダイスにより伸線を
行つた。

伸線後熱水により洗浄した後、所定のウレタン
塗料を塗布焼付して本発明巻線をえた。

斯くして得た本発明巻線を相対湿度95％の55℃
槽中に50時間放置したが導線には何等変色は認め
られなかつた。又連続スパーク試験機を通過せし
めて450V（DC）、1MΩの条件にてスパーク数を
検出したところ０ケ／100Kgボビンであつた。

なお本発明巻線と比較するために上記の溶解析
出の処理を行うことなく、その他はすべて実施例
２と同様にして比較例巻線を製造し上記と同様に
耐湿試験を行つたところ、20時間を越えるころよ
り導線に変色が認められた。又スパーク数は22
ケ／100Kgボビンであつた。

実施例 ３ 0.76φの銅線（ａ材）を線速90m／minにてそ
の外側にホルマール塗料を塗布し、炉温400℃に
て焼付けを４回繰返し行つて厚さ25μのホルマー
ル被膜を設けた巻線を製造するラインにおいて、
上記のホルマールの塗布工程の前に50℃の硫酸50
ｇ／溶液が循環する長さ1mの第１槽と硫酸銅
60ｇ^-m／、硫酸40ｇ／の長さ1mの第２槽を
設置し、銅線を槽外において方向転換ロール
（300φ）により各４回、８ターンして走行せしめ
た。

なお第１槽には対極として銅板をおき、第１の
直流電源をに接続し、第１槽に付随する２本の
転換ロールには給電コンタクトを兼ねてに接続
されたと同様に第２槽についても第２の電源を前
記の正反対の極性にして接続した。各各に60、
50Aを通電して処理した後、水洗し、次いで
0.750φのダイヤモンドダイスを通じて伸線し熱水
にて洗浄して、ホルマール塗料を塗布焼付を行つ
て本発明巻線をえた。

斯くしてえた本発明巻線100mにつき外観をチ
エツクしたところ全く異状は認められなかつた。
又1000V（DC）、10MΩの条件にて連続スパーク
試験を行つたところ、500Kgにつき１個のスパー
クを見た。

なお本発明巻線と比較するために上記の溶解析
出処理を行うことなく、その他はすべて実施例３
と同様にて比較例巻線をえた。この巻線について
外観をチエツクしたところ100mに４個の発泡ブ
ツによる不良部を発見した。又スパーク数は19
個／500Kgであつた。

以上詳述した如く本発明方法によれば品質並に
性能に優れた巻線を製造しうる等顕著な効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明巻線の製造法におい
て溶解及び析出の工程の１例を示す概略説明図で
ある。 ａ…銅線、１…溶解槽、２…析出槽、１１，１
２…電極、１３，１４…コンタクト、１５…遮蔽
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 銅線をアノードとして電解溶解せしめる第１
   工程と、該銅線をカソードとして電析を行う第２
   工程と、電析した銅線を少くとも１個のダイスを
   用いて伸線を行う第３工程と、伸線した銅線を導
   体とし、その外側に絶縁塗料を塗布焼付する第４
   工程とよりなることを特徴とする巻線の製造方
   法。 ２ 溶解槽と析出槽に夫々電極を配設し、該電極
   を同一電源の正極及び負極に接触せしめることに
   より銅線に電極を機械的に接触させることなく無
   接触的に供電して電解処理を行うことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の巻線の製造方法。 ３ 第１工程から第４工程までを同一ラインにて
   連続して行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の巻線の製造方法。