JP7805979B2 - Enameled wire and its manufacturing method - Google Patents
Enameled wire and its manufacturing methodInfo
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Description
本発明はエナメル線およびその製造方法に関する。 The present invention relates to enameled wire and its manufacturing method.
エナメル線は、モータや変圧器等、多種多様な用途に使用されている。近年、各種機器の小型化、高性能化に伴い、エナメル線を巻線加工したコイルを狭い箇所(例えばステータのスロット等)に押し込み、使用されることが増えている。このような用途では、エナメル線に、高い機械的強度が求められる。
ここで、エナメル線は、導体と、当該導体を覆うエナメル樹脂層とから構成される。そして、導体とエナメル樹脂層との密着強度を高めることが、エナメル線の機械的強度や性能を高めるうえで、非常に重要である。導体とエナメル樹脂層との密着性を高める方法として、ポリイミドからなるエナメル樹脂層のイミド基濃度を細かく制御すること等が提案されている(特許文献1)。また、エナメル樹脂層内でのポリイミド樹脂骨格の含有量をさらに細かく制御し、エナメル線の強度を高めることも提案されている(特許文献2)。
Enameled wire is used in a wide variety of applications, including motors and transformers. In recent years, as various devices have become smaller and more powerful, there has been an increase in the use of coils wound with enameled wire, which are forced into narrow spaces (such as stator slots). In such applications, enameled wire is required to have high mechanical strength.
An enameled wire is composed of a conductor and an enamel resin layer covering the conductor. Increasing the adhesive strength between the conductor and the enamel resin layer is crucial for improving the mechanical strength and performance of the enameled wire. One method proposed for improving adhesiveness between the conductor and the enamel resin layer is to precisely control the imide group concentration in the polyimide enamel resin layer (Patent Document 1). Another proposal for improving the strength of the enameled wire is to further precisely control the content of polyimide resin skeletons in the enamel resin layer (Patent Document 2).
しかしながら、上述の特許文献1や特許文献2の方法では、エナメル樹脂の種類がポリイミドに限定される。さらに特許文献2に記載されているように、エナメル樹脂層内で、イミド構造の含有率で導体とエナメル樹脂層との密着力などを評価しておりその含有率の制御が難しい。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、単に添加剤を追加して導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能な方法、およびこれから得られるエナメル線の提供を目的とする。
However, the type of enamel resin is limited to polyimide in the methods described in Patent Documents 1 and 2. Furthermore, as described in Patent Document 2, the adhesion between the conductor and the enamel resin layer is evaluated based on the content of imide structures in the enamel resin layer, making it difficult to control the content.
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its main object is to provide a method for efficiently producing an enameled wire that has high adhesion between the conductor and the enamel resin layer simply by adding an additive, and to provide an enameled wire obtained by this method.
即ち、本発明は、
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法であり、
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して1質量%以上10質量%以下である、
エナメル線の製造方法を提供する。
That is, the present invention provides:
A method for manufacturing an enameled wire having a conductor and an enamel resin layer covering the conductor,
providing the conductor;
a step of applying a varnish containing an enamel resin or a precursor thereof, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 400 or more and 600 or less, and a solvent around the conductor;
baking the varnish;
Including,
The amount of the polyethylene glycol in the varnish is 1% by mass or more and 10% by mass or less relative to the amount of the enamel resin or its precursor.
To provide a method for manufacturing an enameled wire.
本発明はさらに、
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線であり、
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して1質量%以上10質量%以下であるワニスの硬化膜である、
エナメル線を提供する。
The present invention further comprises:
An enameled wire having a conductor and an enamel resin layer covering the conductor,
the enamel resin layer is a cured film of a varnish containing an enamel resin or a precursor thereof and polyethylene glycol having a number average molecular weight of 400 or more and 600 or less, and the amount of the polyethylene glycol is 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the enamel resin or precursor thereof;
Provide enameled wire.
本発明の方法によれば、単に一定のポリエチレングリコールという添加剤を追加して導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能である。 The method of the present invention makes it possible to efficiently produce enameled wire with high adhesion between the conductor and the enamel resin layer simply by adding a certain amount of polyethylene glycol as an additive.
上述のように、近年、様々なエナメル線において、導体とエナメル樹脂層との密着性を高めることが求められている。
このような要求に対し、エナメル樹脂層を形成するためのワニスに、数平均分子量が400以上600以下のポリエチレングリコールを添加し、さらにその添加量をエナメル樹脂またはその前駆体の量に対して1質量%以上10質量%以下とすることで、導体とエナメル樹脂層との密着強度が格段に高まることが、本発明者らの鋭意検討によって明らかとなった。上記ワニスを使用することで、導体とエナメル樹脂層との密着性が高まる理由は、以下のように考えられる。
通常、導体とエナメル樹脂との密着力は、これらが強固に結合することで発現する。しかしながら、一般的な導体では、その作製後、エナメル樹脂層で被覆するまでの間に、表面に酸化被膜等が生成する。そのため、導体上にエナメル樹脂層を形成しても、導体とエナメル樹脂とが強固に結合できず、十分な密着力が得られない。これに対し、上述のワニスを使用すると、ワニス中のポリエチレングリコールが、エナメル樹脂層の形成と同時に導体の表面に存在する酸化金属を還元したり、被膜を除去したりする。そのため、導体とエナメル樹脂とが強固に結合でき、高い密着強度が得られると考えられる。
なお、当該方法では、エナメル樹脂の種類が限定されず、様々な種類のエナメル線の製造の際に有用である。また、エナメル樹脂層の成膜条件等を細かく調整する必要がない。
As described above, in recent years, there has been a demand for improved adhesion between the conductor and the enamel resin layer in various enameled wires.
In response to these demands, the inventors have found through extensive research that adding polyethylene glycol with a number-average molecular weight of 400 to 600 to the varnish used to form the enamel resin layer, and further adjusting the amount of polyethylene glycol to 1% by mass to 10% by mass relative to the amount of the enamel resin or its precursor, can significantly increase the adhesive strength between the conductor and the enamel resin layer. The reason why the use of the above varnish improves the adhesiveness between the conductor and the enamel resin layer is thought to be as follows.
Normally, the adhesion between a conductor and an enamel resin is achieved by a strong bond between them. However, with a typical conductor, an oxide film or other coating forms on the surface between the time of production and the time of coating with an enamel resin layer. Therefore, even if an enamel resin layer is formed on the conductor, the conductor and the enamel resin do not bond strongly, and sufficient adhesion is not achieved. In contrast, when the above-mentioned varnish is used, the polyethylene glycol in the varnish reduces the metal oxide present on the surface of the conductor and removes the coating at the same time as the enamel resin layer is formed. This is thought to result in a strong bond between the conductor and the enamel resin, resulting in high adhesion strength.
This method is not limited to a specific type of enamel resin, making it useful for producing various types of enameled wires. Furthermore, it is not necessary to precisely adjust the deposition conditions for the enamel resin layer.
以下、本発明の一実施形態に係るエナメル線およびその製造方法について詳しく説明する。ただし、本発明のエナメル線およびその製造方法は、以下に示す実施形態に限定されない。 The following describes in detail an enameled wire and a method for manufacturing the same according to one embodiment of the present invention. However, the enameled wire and method for manufacturing the same according to the present invention are not limited to the embodiment described below.
本実施形態のエナメル線1は、図1Aに示すように、導体3と、これを被覆するエナメル樹脂層5とを有する。
導体3は、従来のエナメル線における導体と同様であり、銅線が好ましい。銅線における銅は、タフピッチ材等であってもよいが、酸素含有量が30ppm以下の低酸素銅であることが好ましく、酸素含有量が20ppm以下の低酸素銅または無酸素銅であることがより好ましく、酸素含有量が10ppm以下の無酸素銅(MiDIP(登録商標))であることがさらに好ましい。銅が低酸素銅や無酸素銅であると、複数のエナメル線1の導体3どうしを溶接した際に、電気抵抗となるボイド等が生じ難い。
一方、導体3はアルミニウム線であってもよく、アルミニウム合金線であってもよい。エナメル線1に高い電流値が要求される場合、導体3は純度の高い(例えば99.00%以上の)純アルミニウムで構成されることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, the enameled wire 1 of this embodiment has a conductor 3 and an enamel resin layer 5 that covers the conductor 3.
The conductor 3 is the same as that in conventional enameled wires, and is preferably a copper wire. The copper in the copper wire may be a tough pitch material or the like, but is preferably low-oxygen copper with an oxygen content of 30 ppm or less, more preferably low-oxygen copper or oxygen-free copper with an oxygen content of 20 ppm or less, and even more preferably oxygen-free copper (MiDIP (registered trademark)) with an oxygen content of 10 ppm or less. If the copper is low-oxygen copper or oxygen-free copper, voids that cause electrical resistance are less likely to occur when the conductors 3 of multiple enameled wires 1 are welded together.
On the other hand, the conductor 3 may be an aluminum wire or an aluminum alloy wire. When a high current value is required for the enameled wire 1, the conductor 3 is preferably made of pure aluminum with a high purity (for example, 99.00% or higher).
導体3の断面のサイズや形状は特に制限されず、その用途に応じて適宜選択される。図1Aに示すように、導体3の断面は円形状であってもよく、図1Bに示すように平角形状であってもよい。また、導体3の断面形状はこれら以外の形状であってもよく、例えば六角形状等であってもよい。
また、導体3の断面のサイズは用途に応じて適宜選択される。断面が円形状である場合、その直径は通常、0.3mm以上3mm以下程度である。断面が平角形状である場合、その長辺は通常、1mm以上5mm以下程度であり、短辺は0.4mm以上3mm以下程度である。なお、断面が平角形状である場合、その角は面取りされていることが好ましい。
The size and shape of the cross section of the conductor 3 are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the application. The cross section of the conductor 3 may be circular as shown in Fig. 1A or rectangular as shown in Fig. 1B. The cross section of the conductor 3 may also be other shapes, such as a hexagon.
The cross-sectional size of the conductor 3 is selected appropriately depending on the application. When the cross section is circular, its diameter is usually about 0.3 mm or more and 3 mm or less. When the cross section is rectangular, its long side is usually about 1 mm or more and 5 mm or less, and its short side is about 0.4 mm or more and 3 mm or less. When the cross section is rectangular, it is preferable that the corners are chamfered.
一方、エナメル樹脂層5は、上記導体3を被覆する層であり、主にエナメル樹脂を含む層であるが、本実施形態の目的および効果を損なわない範囲で、エナメル樹脂以外の成分を含んでいてもよい。当該エナメル樹脂層5は、後述の製造方法で説明するワニスを塗布し、焼き付けた膜、すなわち当該ワニスの硬化膜である。なお、本明細書において「エナメル樹脂」とは、絶縁性を有し、かつ焼き付けによって導体3の周囲に被膜を形成可能な樹脂をいう。
エナメル樹脂の種類は、エナメル線1の用途に応じて適宜選択される。エナメル樹脂の例にはポリビニルホルマール樹脂や、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等が含まれる。エナメル樹脂層5は、これらを一種のみを含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。なお、エナメル線に耐熱性が求められる場合には、エナメル樹脂がポリイミド結合を含む樹脂であることが好ましく、ポリイミド樹脂がより好ましい。ポリイミド樹脂の構造は特に制限されないが、耐熱性の観点では、芳香族テトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミンとから得られるポリイミド樹脂が好ましい。例えば、ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルから得られるポリイミド樹脂が好ましいものとして挙げられる。
On the other hand, the enamel resin layer 5 is a layer that coats the conductor 3 and is a layer that mainly contains enamel resin, but may contain components other than enamel resin as long as the purpose and effect of this embodiment are not impaired. The enamel resin layer 5 is a film formed by applying and baking a varnish, which will be described later in the manufacturing method, i.e., a cured film of the varnish. In this specification, "enamel resin" refers to a resin that has insulating properties and can be baked to form a coating around the conductor 3.
The type of enamel resin is selected appropriately depending on the application of the enameled wire 1. Examples of enamel resins include polyvinyl formal resin, polyurethane resin, polyester resin, polyesterimide resin, polyamideimide resin, and polyimide resin. The enamel resin layer 5 may contain only one of these resins or two or more of them. If heat resistance is required for the enameled wire, the enamel resin is preferably a resin containing polyimide bonds, and polyimide resin is more preferred. The structure of the polyimide resin is not particularly limited, but from the perspective of heat resistance, polyimide resins obtained from aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine are preferred. For example, polyimide resins obtained from pyromellitic acid and diaminodiphenyl ether are preferred.
エナメル樹脂層5が含む、エナメル樹脂以外の成分の例には、顔料や染料、各種添加材等が含まれる。
上記エナメル樹脂層5の厚みは、エナメル線1の用途等に応じて適宜選択されるが、通常10μm以上60μm以下である。
Examples of components contained in the enamel resin layer 5 other than the enamel resin include pigments, dyes, various additives, and the like.
The thickness of the enamel resin layer 5 is appropriately selected depending on the application of the enameled wire 1, but is usually 10 μm or more and 60 μm or less.
上記エナメル線の製造方法について説明する。
まず、上述の導体を準備する。導体は公知の任意の方法で製造されたものであればよく、伸線加工によって所望の形状やサイズに調整したものを使用可能である。
The method for producing the enameled wire will now be described.
First, the conductor described above is prepared. The conductor may be manufactured by any known method, and may be adjusted to a desired shape and size by wire drawing.
一方で、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを準備する。当該ワニスが含むエナメル樹脂またはその前駆体の種類は、上述のエナメル樹脂の種類に合わせて適宜選択される。例えば、上述のエナメル樹脂がポリイミド樹脂である場合、ワニスはポリイミド前駆体(ポリアミド酸やポリアミドイミド等)を含むことが好ましい。
また、ワニスに使用する溶剤の種類は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の種類に合わせて適宜選択される。例えばポリイミド前駆体を含むワニスでは、溶剤として、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン等の非プロトン性極性有機溶剤を使用することが好ましい。ワニスは、溶剤を一種のみ含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。
さらに、ワニスは、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールを含む。ワニス中のポリエチレングリコールの量は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して、1質量%以上10質量%以下であればよい。当該ポリエチレングリコールとしては例えば、富士フィルム和光純薬社製(分子量400、600)の市販品を使用することができ、ここでは当該市販品を使用している。
ワニスの調製方法は特に制限されず、溶剤とエナメル樹脂またはその前駆体を含む樹脂含有ワニスを準備し、当該樹脂含有ワニスにポリエチレングリコールを所定の量、添加してもよい。この場合、樹脂含有ワニスとポリエチレングリコールとの混合後、ポリエチレングリコールが均一に分散するように、撹拌や分散を行うことが好ましい。
On the other hand, a varnish containing an enamel resin or its precursor, polyethylene glycol having a number-average molecular weight of 400 to 600, and a solvent is prepared. The type of enamel resin or its precursor contained in the varnish is appropriately selected according to the type of enamel resin. For example, when the enamel resin is a polyimide resin, the varnish preferably contains a polyimide precursor (such as polyamic acid or polyamideimide).
The type of solvent used in the varnish is selected appropriately depending on the type of enamel resin or its precursor. For example, for varnishes containing polyimide precursors, it is preferable to use aprotic polar organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and γ-butyrolactone as the solvent. The varnish may contain only one solvent or two or more solvents.
The varnish further contains polyethylene glycol having a number-average molecular weight of 400 to 600. The amount of polyethylene glycol in the varnish may be 1% by mass to 10% by mass relative to the amount of the enamel resin or its precursor. For example, a commercially available polyethylene glycol manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (molecular weight 400, 600) can be used as the polyethylene glycol, and this commercially available product was used here.
The method for preparing the varnish is not particularly limited, and a resin-containing varnish containing a solvent and an enamel resin or its precursor may be prepared, and a predetermined amount of polyethylene glycol may be added to the resin-containing varnish. In this case, after mixing the resin-containing varnish and polyethylene glycol, it is preferable to stir or disperse the mixture so that the polyethylene glycol is uniformly dispersed.
続いて、上述の導体の周囲にワニスを塗布する。ワニスは、公知の方法で塗布可能である。導体の断面より少し大きく、かつ導体の断面と略相似形状の開口部を有するダイス内に導体を挿通し、導体を一方向に移動させながら、ダイス内でワニスを塗布する方法が一例として挙げられる。
上記ワニスの塗布後、ワニスの焼き付けを行う。ワニスの焼き付けは、公知の方法で行うことができ、竪型炉で加熱してもよく、横型炉で加熱してもよい。焼き付け温度は、ワニス中のエナメル樹脂やその前駆体の種類に応じて適宜選択される。例えばワニスがエナメル樹脂を含む場合には、ワニス中の溶剤を除去可能な温度であればよい。一方、ワニスがエナメル樹脂の前駆体を含む場合には、当該前駆体が反応可能な温度で加熱する必要がある。例えばワニスがポリイミド前駆体を含む場合、ポリイミド前駆体がイミド化する温度が選択される。
また、焼き付け時間は、ワニス中の溶剤の量や、エナメル樹脂の種類に応じて適宜選択される。
なお、一回のワニスの塗布および焼き付けによって形成する膜の厚みは、1μm以上6μm以下とすることが好ましく、所望の厚みになるまで、複数回(例えば10回以上)ワニスの塗布および焼き付けを行うことで、エナメル樹脂層を作製することが好ましい。
Next, varnish is applied around the conductor. The varnish can be applied by a known method. For example, the conductor is inserted into a die having an opening slightly larger than the cross section of the conductor and having a shape similar to the cross section of the conductor, and the varnish is applied inside the die while the conductor is moved in one direction.
After application of the varnish, the varnish is baked. Baking of the varnish can be performed by a known method, and may be performed in a vertical furnace or a horizontal furnace. The baking temperature is appropriately selected depending on the type of enamel resin and its precursor in the varnish. For example, if the varnish contains an enamel resin, the temperature may be any temperature at which the solvent in the varnish can be removed. On the other hand, if the varnish contains a precursor of an enamel resin, the varnish must be heated at a temperature at which the precursor can react. For example, if the varnish contains a polyimide precursor, a temperature at which the polyimide precursor is imidized is selected.
The baking time is appropriately selected depending on the amount of solvent in the varnish and the type of enamel resin.
It is preferable that the thickness of the film formed by one application and baking of varnish is 1 μm or more and 6 μm or less, and it is preferable to produce an enamel resin layer by applying and baking varnish multiple times (for example, 10 or more times) until the desired thickness is achieved.
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明の範囲はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施形態の変更が可能である。 The present invention will be explained in more detail below using examples. However, the scope of the present invention is not limited in any way by these examples, and modifications to the embodiments are possible without departing from the spirit of the present invention.
[実施例1]
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの数平均分子量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
[Example 1]
In the following examples and comparative examples, the correlation between the number average molecular weight of polyethylene glycol added to the varnish and the adhesion between the enamel resin layer and the conductor was examined.
(実施例1-1)
導体として、断面形状が円形(直径1.0mm)である丸線導体(無酸素銅、MiDIP(登録商標))を準備した。
一方、ピロメリット酸二無水物(PMDA)およびジアミノジフェニルエーテル(DDE)から得られるポリイミド前駆体、ならびに溶剤(主原料がN-メチル-2-ピロリドンおよびN,N-ジメチルホルムアミド)を含むポリイミド前駆体ワニスを準備した。当該ポリイミド前駆体ワニスに、数平均分子量400のポリエチレングリコールを添加し、均一に混ざるように混合し、ワニスを得た。このとき、ポリエチレングリコールの添加量は、ポリイミド前駆体ワニスの樹脂固形分100質量部に対して、1質量部とした。
ワニス塗布用のダイス内に導体を挿通し、導体を一方向に移動させながら、ダイス内でワニスを塗布し、400℃で焼き付けを行った。ワニスの塗布および焼き付けを10~15回繰り返し、厚さ30μmのエナメル樹脂層を有するエナメル線を得た。
(Example 1-1)
As the conductor, a round wire conductor (oxygen-free copper, MiDIP (registered trademark)) having a circular cross section (diameter 1.0 mm) was prepared.
Separately, a polyimide precursor varnish containing a polyimide precursor obtained from pyromellitic dianhydride (PMDA) and diaminodiphenyl ether (DDE), and a solvent (mainly N-methyl-2-pyrrolidone and N,N-dimethylformamide) was prepared. Polyethylene glycol with a number-average molecular weight of 400 was added to the polyimide precursor varnish and mixed uniformly to obtain a varnish. The amount of polyethylene glycol added was 1 part by mass per 100 parts by mass of the resin solids content of the polyimide precursor varnish.
The conductor was inserted into a die for applying varnish, and while the conductor was moved in one direction, varnish was applied inside the die and baked at 400° C. The varnish application and baking were repeated 10 to 15 times to obtain an enameled wire with an enamel resin layer 30 μm thick.
(実施例1-2)
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、600とした以外は、実施例1-1と同様にエナメル線を得た。
(Example 1-2)
An enameled wire was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the number average molecular weight of the polyethylene glycol added when preparing the varnish was changed to 600.
(比較例1-1)
ワニスを調製する際にポリエチレングリコールを添加しなかった以外は、実施例1-1と同様にエナメル線を得た。
(Comparative Example 1-1)
An enameled wire was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that polyethylene glycol was not added when preparing the varnish.
(比較例1-2)
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、1000とした以外は、実施例1-1と同様にエナメル線を得た。
(Comparative Example 1-2)
An enameled wire was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the number average molecular weight of the polyethylene glycol added when preparing the varnish was set to 1,000.
(評価)
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、ピール捻回試験、および破断浮き試験を以下の方法で行った。それぞれの結果を表1に示す。
(evaluation)
The enameled wires produced in the above examples and comparative examples were subjected to a peel twist test and a breakage lift test as follows. The results are shown in Table 1.
・ピール捻回試験
長さ35cmの試験片を5本とり、図2に示す装置にて、標点距離250mmとし、試験片10がたるまないように、固定部311および312で固定した。その後、試験片10のエナメル樹脂層に、長さ方向にカッターを入れ、その片側をはがした。その後、試験片10の一端を、30~60回/分の速度で同一方向に回転して試験片10を捻回し、被膜がさらに剥離するまでの回数をカウントした。表1に示す数値は5回の平均値である。
Peel Twist Test Five 35 cm long test pieces were taken and fixed with the device shown in Figure 2 at a gauge length of 250 mm using fixing parts 311 and 312 to prevent sagging of the test piece 10. A cutter was then inserted into the enamel resin layer of the test piece 10 in the longitudinal direction, and one side of the layer was peeled off. One end of the test piece 10 was then rotated in the same direction at a speed of 30 to 60 revolutions per minute to twist the test piece 10, and the number of revolutions until further peeling of the coating was counted. The values shown in Table 1 are the average of five runs.
・破断浮き試験
長さ35cmの試験片を5本とり、それぞれ図3に示す引張試験機にて、標点距離を250mmとし、試験片10の両端を固定部411および412に固定した。そして、一方の固定部(ここでは固定部412)を300mm/分の速度で、試験片10が破断するまで伸ばした。破断した試験片10について、エナメル樹脂層の破断浮き長さを調べた。図4に、試験片10の破断部の模式図を示す。破断浮き長さは、導体3とエナメル樹脂層5とが重なっているものの、エナメル樹脂層5が導体3に密着していない領域の長さとする。図4に示すように、破断後の両方の試験片10に、導体3とエナメル樹脂層5とが密着していない領域がある場合、被膜浮き長さは、各被膜浮き長さA、Bの合計とする。表1に示す数値は5回の平均値である。
Breaking Lift Test Five 35 cm long test pieces were prepared and tested using the tensile testing machine shown in Figure 3 with a gauge length of 250 mm. Both ends of the test piece 10 were fixed to the fixing parts 411 and 412. One of the fixing parts (fixing part 412 in this case) was then stretched at a rate of 300 mm/min until the test piece 10 broke. The breaking lift length of the enamel resin layer was measured for each broken test piece 10. Figure 4 shows a schematic diagram of the broken part of the test piece 10. The breaking lift length is the length of the region where the conductor 3 and the enamel resin layer 5 overlap but are not in close contact with the conductor 3. If both test pieces 10 have regions where the conductor 3 and the enamel resin layer 5 are not in close contact with each other, as shown in Figure 4, the coating lift length is the sum of the coating lift lengths A and B. The values shown in Table 1 are the average of five tests.
・結果
表1に示すように、ポリエチレングリコールを添加せずにワニスを塗布した場合には、ピール捻回試験の結果が46.4回であり、かつ破断浮きが6.6mmであった(比較例1-1)。これに対し、ワニスに、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールを添加した場合、ピール捻回試験の結果が約1.2倍向上し、破断浮きは半分以下に低減した(実施例1-1および実施例1-2)。つまり、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールを添加することで、各段にエナメル樹脂層と導体との密着性が向上したといえる。
なお、数平均分子量が1000であるポリエチレングリコールを添加した場合には、破断浮き試験の結果は良好であったものの、ピール捻回試験の結果が、ポリエチレングリコールを添加しない場合とほぼ同等であった(比較例1-2)。つまり、当該分子量のポリエチレングリコールでは、エナメル樹脂層と導体との密着性を十分に高められなかったといえる。
As shown in Table 1, when the varnish was applied without adding polyethylene glycol, the peel twist test result was 46.4 times and the fracture float was 6.6 mm (Comparative Example 1-1). In contrast, when polyethylene glycol with a number-average molecular weight of 400 to 600 was added to the varnish, the peel twist test result improved by about 1.2 times and the fracture float was reduced to less than half (Examples 1-1 and 1-2). In other words, it can be said that adding polyethylene glycol with a number-average molecular weight of 400 to 600 significantly improved the adhesion between the enamel resin layer and the conductor.
When polyethylene glycol with a number average molecular weight of 1000 was added, the results of the fracture lift test were good, but the results of the peel twist test were almost the same as when polyethylene glycol was not added (Comparative Example 1-2). In other words, it can be said that polyethylene glycol with this molecular weight did not sufficiently improve the adhesion between the enamel resin layer and the conductor.
[実施例2]
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
[Example 2]
In the following examples and comparative examples, the correlation between the amount of polyethylene glycol added to the varnish and the adhesion between the enamel resin layer and the conductor was examined.
(実施例2-1)
実施例1-1と同じ条件でエナメル線を作製した。つまり、ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して、1質量%とした。
(Example 2-1)
An enameled wire was produced under the same conditions as in Example 1-1, except that the amount of polyethylene glycol in the varnish was 1% by mass relative to the amount of the polyimide precursor.
(実施例2-2)
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して5質量%とした以外は、実施例2-1と同様にエナメル線を得た。
(Example 2-2)
An enameled wire was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the amount of polyethylene glycol in the varnish was 5% by mass relative to the amount of the polyimide precursor.
(実施例2-3)
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して10質量%とした以外は、実施例2-1と同様にエナメル線を得た。
(Example 2-3)
An enameled wire was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the amount of polyethylene glycol in the varnish was 10% by mass relative to the amount of the polyimide precursor.
(評価)
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、それぞれピール捻回試験および破断浮き試験を行った。各試験方法は上記と同様である。結果を表2に示す。
(evaluation)
The enameled wires produced in the above Examples and Comparative Examples were subjected to a peel twist test and a breakage lift test. The test methods were the same as those described above. The results are shown in Table 2.
・結果
表2に示すように、ポリイミド前駆体の量に対して1質量%以上10質量%以下のポリエチレングリコールを添加し、エナメル線を作製した場合には、ピール捻回試験の結果がいずれも50回を超え、かつ破断浮き試験の結果も3.2mm以下であった。ただし、ポリエチレングリコールの量が増えると、ピール捻回試験の結果が低くなる傾向にあった(実施例2-3)。したがって、ポリエチレングリコールの量は、エナメル樹脂またはその前駆体の質量に対して10質量%以下がよいと考えられた。 As shown in Table 2, when enameled wires were produced by adding 1% to 10% by mass of polyethylene glycol to the polyimide precursor, the peel twist test results exceeded 50 cycles and the break float test results were 3.2 mm or less. However, as the amount of polyethylene glycol increased, the peel twist test results tended to decrease (Example 2-3). Therefore, it was considered appropriate for the amount of polyethylene glycol to be 10% by mass or less relative to the mass of the enamel resin or its precursor.
本発明のエナメル線の製造方法によれば、導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能である。当該製造方法は、各種用途に使用される、様々な種類のエナメル線の製造に有用である。 The enameled wire manufacturing method of the present invention makes it possible to efficiently manufacture enameled wires with high adhesion between the conductor and the enamel resin layer. This manufacturing method is useful for manufacturing various types of enameled wires for a variety of applications.
1 エナメル線
3 導体
5 エナメル樹脂層
10 試験片
311、312、411、412 固定部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Enameled wire 3 Conductor 5 Enameled resin layer 10 Test piece 311, 312, 411, 412 Fixing portion
Claims (2)
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して1質量%以上10質量%以下であり、
前記エナメル樹脂が、ポリイミド樹脂である、
エナメル線の製造方法。 A method for manufacturing an enameled wire having a conductor and an enamel resin layer covering the conductor,
providing the conductor;
a step of applying a varnish containing an enamel resin or a precursor thereof, polyethylene glycol having a number average molecular weight of 400 or more and 600 or less, and a solvent around the conductor;
baking the varnish;
Including,
the amount of the polyethylene glycol in the varnish is 1% by mass or more and 10% by mass or less relative to the amount of the enamel resin or its precursor,
The enamel resin is a polyimide resin.
Manufacturing method of enameled wire.
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が400以上600以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して1質量%以上10質量%以下であるワニスの硬化膜であり、
前記エナメル樹脂がポリイミド樹脂である、
エナメル線。 An enameled wire having a conductor and an enamel resin layer covering the conductor,
the enamel resin layer is a cured film of a varnish containing an enamel resin or a precursor thereof and polyethylene glycol having a number average molecular weight of 400 or more and 600 or less, and the amount of the polyethylene glycol is 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the enamel resin or precursor thereof,
The enamel resin is a polyimide resin.
Enamelled wire.
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