耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線
【課題】融着工程において良好な熱融着力を発現すると共に、高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力を有する耐熱自己融着性エナメル線およびそれに用いられる耐熱自己融着性塗料を提供する。
【解決手段】ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミドを１０〜１００質量部含有する耐熱自己融着性塗料およびそれを用いた耐熱自己融着性エナメル線。
【化１】
【解決手段】ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミドを１０〜１００質量部含有する耐熱自己融着性塗料およびそれを用いた耐熱自己融着性エナメル線。
【化１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用及び自動車用モータ、発電機など耐熱性を要求される電機コイルに好適に使用されるエナメル線の耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏向ヨークに代表される異型コアレスコイルなどの民生機器に使用されるコイルには、含浸ワニスレスによる工数低減などの観点から、導体上に絶縁塗料を塗布・焼付し、その上に融着層を形成した自己融着性エナメル線が一般に使用されている。このようなコイルの製造において、融着層同士を融着させる方法としては、通電、恒温槽および熱風による熱融着、アルコール、酢酸エチルおよびメチルエチルケトン等の低沸点溶剤による溶剤融着などがある。
【０００３】
このような民生機器に用いられる自己融着性エナメル線の融着層は、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、共重合ポリアミド樹脂、ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（フェノキシ樹脂）などのような軟化温度が比較的に低い熱可塑性樹脂材料を主剤とする融着性塗料で形成される傾向にある。
【０００４】
一方、最近では、産業用及び自動車用モータ、発電機等の高温雰囲気下（２００℃程度の雰囲気）で使用される電気機器のコイルに、自己融着性エナメル線を適用することが要求される傾向にある。このような従来よりも高い耐熱性が要求される電気機器のコイルに使用される自己融着性エナメル線としては、例えば、融着層を形成するための融着性塗料の主剤に、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の高耐熱エンジニアリングプラスチックを用いる検討が行われている。
【０００５】
また、別の方法として、架橋による熱硬化性を融着層に付与した自己融着性エナメル線がある。これは、官能基を持つ樹脂からなる主剤に各種の硬化剤、あるいは架橋剤を添加して融着性塗料を形成し、この融着性塗料を導体上に塗布した後、半硬化させた状態、すなわちＢステージ状態で焼付けして融着層を形成し自己融着性エナメル線とするものである。この自己融着性エナメル線をコイル状に巻き付けた後、半硬化の状態からなる融着層に熱を加えることで融着層同士が熱融着すると共に熱硬化することで、高温雰囲気下で使用される電気機器のコイルを製造することができる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ及びビフェニル型エポキシ単位を含むエポキシモノマーを共重合させてなるフェノキシ樹脂、並びに架橋剤を含有する樹脂組成物からなる融着皮膜を有する自己融着性絶縁電線が提案されている。特許文献１によれば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、及びビフェニル型エポキシ樹脂の混合物と、架橋剤とを含有する熱硬化型融着樹脂組成物を用いて融着皮膜を形成することにより、耐摩耗性等の機械的強度や耐熱性に優れた融着皮膜が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高温雰囲気下で使用される電気機器のコイルに自己融着性エナメル線を使用する場合において、高耐熱エンジニアリングプラスチックなどの高い軟化温度を有する樹脂を融着性塗料の主剤に使用する手法では、このような融着性塗料からなる融着層同士を融着させる際に、高温（例えば、２６０℃以上）の熱をかけなければ所定の融着力を発現しないという欠点を有している。すなわち、融着層同士を融着させる融着工程の温度が非常に高くなるために、自己融着性エナメル線の絶縁層（融着層の下層）及び自己融着性エナメル線以外の絶縁材料の劣化を招くことや、融着工程自体の作業性を低下させることなどの問題が懸念される。
【０００９】
また、架橋による熱硬化性を融着層に付与する従来の手法に関しては、焼付け時の熱によって硬化反応が進行してしまい、融着工程における硬化反応が不十分となるために、所望の熱融着力を融着工程において発現しないことや、高温雰囲気で使用される際に熱融着力（接着力）が大幅に低下してコイルの変形、線のほつれを生ずること等の問題が懸念される。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題を解決し、融着工程において良好な熱融着力を発現すると共に、高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力を有する耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の［１］〜［７］に示される耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線である。
【００１２】
［１］ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミド類を１０〜１００質量部含有することを特徴とする耐熱自己融着性塗料。
【００１３】
【化１】
【００１４】
［２］前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％である前記［１］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１５】
［３］前記ビスマレイミド類が、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサンおよびポリフェニルメタンマレイミドのうちから選ばれる少なくとも１種以上のビスマレイミドである、前記［１］または［２］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１６】
［４］前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、さらに滑剤を１〜１０質量部の割合で含有することを特徴とする前記［１］〜［３］いずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１７】
［５］前記滑剤が、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂からなる合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスからなる天然系滑剤のうちから選ばれる少なくとも１種以上の滑剤である前記［４］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１８】
［６］さらに飽和脂環式ケトン類、フェノール類およびグリコールエーテル類のうちから選ばれる少なくとも１種以上の有機溶剤を含有することを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１９】
［７］導体上に直接または他の絶縁物を介して、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けして形成された融着層を有することを特徴とする耐熱自己融着性エナメル線。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、融着工程において良好な熱融着力を発現すると共に、高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力を有する耐熱自己融着性エナメル線およびそれに用いられる耐熱自己融着性塗料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態である耐熱自己融着性塗料を用いた耐熱自己融着性エナメル線の一例を示す横断面図である。
【図２】図２（ａ）は、実施例において、エナメル線の静摩擦係数の測定に用いる傾斜法静摩擦係数試験機の平面図、図２（ｂ）はその正面図、図２（ｃ）はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２３】
本発明の好適な第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と後述するビスマレイミド類とを含有するものである。
【００２４】
【化２】
【００２５】
本発明におけるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂は、工業的に実用化されているものならば特に限定されないが、市販のスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（製品群：ＹＰＳ、新日鐵化学社）等を例示することができる。中でも融着工程における熱融着性と高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力とのバランスから、樹脂骨格中のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂が好ましく、特に樹脂骨格中のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（製品名：ＹＰＳ−００７Ａ、新日鐵化学社）が好ましい。
【００２６】
本発明におけるビスマレイミド類としては、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン、ポリフェニルメタンマレイミドなどがあり、これらを一種以上使用することができる。これらの中で材料の入手性およびスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂との適度な反応性から４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミドおよびｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましく、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミドが好適である。
【００２７】
前記ビスマレイミド類の含有量は、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して１０〜１００質量部が好ましく、さらに１０〜５０質量部が好ましい。１０質量部未満では、融着工程におけるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂とビスマレイミド類との反応が不十分となって２００℃程度の高温雰囲気下での接着力が低下するおそれがある。一方、１００質量部を超えると、前記反応によって融着層が硬く脆くなることや、耐熱自己融着性塗料中にビスマレイミド類が析出することで、融着層同士の熱融着力が低下するなどの問題が生じるおそれがある。
【００２８】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料の有機溶剤としては、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂および前記ビスマレイミド類を溶解できる有機溶剤ならよく、シクロヘキサノンなどの飽和脂環式ケトン類、クレゾールなどのフェノール類、メチルカルビトールなどのグリコールエーテル類から選ばれる少なくとも１種以上からなるものを使用できるが、焼き付け後の融着層の残留溶剤および臭気対策からシクロヘキサノンが好ましい。また、キシレン、高沸点アルキルベンゼンなどで適宜希釈することができる。
【００２９】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、上述した有機溶剤に、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と前記ビスマレイミド類とを溶解して得ることができる。
【００３０】
次に、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を使用した耐熱自己融着性エナメル線の一例を図１を用いて説明する。
【００３１】
図１に示すように、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性エナメル線１０は、導体１上に、他の絶縁物としての絶縁層（例えば、ポリアミドイミドからなる）２を設け、その絶縁層２上に、上述した耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けて融着層（融着皮膜）３を形成することにより、得られる。
【００３２】
第１の実施形態の作用を説明する。
【００３３】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂とビスマレイミド類とを含有してなる。
【００３４】
このため、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けして耐熱自己融着性エナメル線１０の融着層３として用いると、焼付け時に有機溶剤がほぼ揮散し、焼付け時の熱によって、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と前記ビスマレイミド類との硬化反応が完全には進行せずにＢステージ状態で絶縁層２上に焼付けされて耐熱自己融着性エナメル線１０が得られる。そして、このような融着層３を有する耐熱自己融着性エナメル線１０をコイルに使用する場合において、通電、恒温槽、熱風による加熱によって融着層３同士を融着する際、２００℃以上２４０℃以下程度の温度範囲で加熱することにより、さらに熱硬化反応が生じて融着層３が架橋構造になると共に、融着層３同士が熱融着する。
【００３５】
これにより、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料によれば、２００℃以上２４０℃以下程度の温度範囲での加熱によって隣接するエナメル線同士（融着層同士）が良好な熱融着力（例えば、１００Ｎ以上）を発現すると共に、２００℃程度の高温雰囲気下において、実用上問題のない融着力（例えば、１０Ｎ以上）を保持することができる。なお、この耐熱自己融着性エナメル線１０は、産業用及び自動車用モータ、発電機など耐熱性を要求される電機コイルとしての巻線に使用できる。
【００３６】
また、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料では、融着工程で融着層同士を融着する際に、ポリスルホン樹脂等を主剤とした自己融着性塗料からなる融着層の融着温度（２６０℃以上）と比べて低い融着温度（２００℃〜２４０℃程度）で十分な熱融着力を発現することができるため、耐熱自己融着性エナメル線１０の絶縁層２や、エナメル線以外の絶縁材料の劣化を防止でき、融着工程自体の作業性も向上する。
【００３７】
さらに、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、耐熱自己融着性エナメル線１０自体の融着温度の変化に対する熱融着力のバラツキが小さく、高信頼性である。その他、官能基同士が常温において徐々に反応してしまい、経日変化により熱融着力が大きく低下すること等の問題も無い。
【００３８】
次に、第２の実施形態を説明する。
【００３９】
第２の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料の構成に加え、さらに前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、滑剤を１〜１０質量部含有する。
【００４０】
前記滑剤は、特に限定されるものではないが、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂などの合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスなどの天然系滑剤があり、これらを一種以上使用することができる。これらの中で入手のしやすさや前記耐熱自己融着性塗料への溶解性および前記耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けして得られる耐熱自己融着性エナメル線のすべり性が良好で蜜蝋の使用が好ましい。
【００４１】
第２の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を用いて、図１の耐熱自己融着性エナメル線１０と同様のエナメル線を作製すれば、滑剤により融着層にすべり性を付与した耐熱自己融着性エナメル線が得られる。
【００４２】
前記滑剤の添加量は、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、更に１〜５質量部が好適である。１質量部未満では所望の値（静摩擦係数が０．１０以下）に達しない場合があり、１０質量部を超えると、すべり性の向上の効果は得られるものの、塗料中で滑剤の一部が析出するなど、滑剤の分散が大幅に悪化してしまうためである。
【００４３】
前記第１の実施形態および前記第２の実施形態では、導体１上に絶縁層２を介して融着層３を設けた２層構造の耐熱自己融着性エナメル線１０を説明したが、前記各実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、導体上に直接融着層を設けた１層構造の耐熱自己融着性エナメル線にも適用できる。また、前記実施形態に係る耐熱自己融着性エナメル線において、導体としては、長手方向から見た断面が丸形状、矩形状（平角形状）の銅線（無酸素銅線や低酸素銅線）などを用いることができる。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明に係る耐熱自己融着性エナメル線の実施例を比較例と共に説明する。
【００４５】
（ポリアミドイミドエナメル線の作製）
図１に示すように、断面が円形状の銅線からなる外径０．８ｍｍの導体１上にポリアミドイミド塗料を塗布、焼き付けすることにより厚さ０．０３０ｍｍの絶縁層２を有するポリアミドイミドエナメル線を得た。
【００４６】
（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）１００質量部と、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）１０質量部とを、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記ポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより、厚さ０．０１０ｍｍの融着層３を有する図１の耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４７】
（実施例２）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を３０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４８】
（実施例３）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を５０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４９】
（実施例４）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を７５質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５０】
（実施例５）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を１００質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５１】
（実施例６）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）に代わりｍ−フェニレンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−３０００）３０質量部を用いた以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５２】
（実施例７）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）１００質量部と、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）３０質量部とを、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解し、さらに蜜蝋１質量部を含有し溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記のポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層３を有する図１の耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５３】
（実施例８）
蜜蝋の添加量を２．５質量部とした以外は実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５４】
（実施例９）
蜜蝋の添加量を５．０質量部とした以外は実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５５】
（実施例１０）
蜜蝋の添加量を１０．０質量部とした以外は、実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５６】
（比較例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）を、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。上記のポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層を有する耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５７】
（比較例２）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を７．５質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５８】
（比較例３）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を１１０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５９】
（比較例４）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）の代わりにレゾール型フェノール樹脂（日立化成工業社、Ｈ−２１８１）を１５質量部用いたこと以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６０】
（比較例５）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）の代わりに安定化イソシアネート（日本ポリウレタン工業社、ＡＰ−ＳＴＡＢＬＥ）を５質量部用いたこと以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６１】
（比較例６）
ポリスルホン樹脂をクレゾール及びキシレンの混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記ポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層を有する耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６２】
（自己融着性エナメル線の試験方法）
（１）熱融着性試験
熱融着性試験はＮＥＭＡ規格に準拠し行った。供試用の耐熱自己融着性エナメル線を内径５．６ｍｍの７０ターンのヘリカルコイルとした。このヘリカルコイルを所定の温度（１８０℃、２００℃、２２０℃および２４０℃）で１０分間加熱し隣接線間（融着層間）を熱融着させた。次に、その隣接線間を熱融着させたヘリカルコイルを室温（２０℃）で座屈試験を行い、得られた座屈強度を熱融着力として評価した。なお、本試験では、熱融着させるときの温度（融着温度）が２００℃の場合、２２０℃の場合および２４０℃の場合において、熱融着後の室温での熱融着力が全て１００Ｎ以上のものを合格とし、１００Ｎ未満の熱融着力があるものを不合格とした。
【００６３】
（２）高温下の接着力試験
熱融着性試験と同様にＮＥＭＡ規格に準拠し行った。供試用の耐熱自己融着性エナメル線を内径５．６ｍｍの７０ターンのヘリカルコイルとし、２２０℃で１０分間加熱して隣接線間（融着層間）を熱融着させた。尚、比較例６のみは２６０℃で１０分間加熱し、熱融着させた。次に、隣接線間を熱融着させたヘリカルコイルを２００℃中に１０分間置いた後で２００℃中で座屈試験を行い、得られた座屈強度を高温時の接着力として評価した。なお、本試験では、２００℃中で得られた座屈強度が１０Ｎ以上のものを合格とし、１０Ｎ未満のものを不合格とした。
【００６４】
（３）熱硬化の確認
実施例１〜１０、比較例１〜６で得られた耐熱自己融着性エナメル線から供試用として長さ１０ｃｍの試料を各々２本採取し、採取した２本の試料うちの１本をメチルエチルケトンに室温（２０℃）で１０分間浸漬した後、試料の表面を脱脂綿で拭取り、試料の外径をマイクロメーターで測定し、融着層がメチルエチルケトンによって剥離（溶解）されたかどうかによって加熱未処理での熱硬化の確認を行った。融着層が剥離（溶解）したもの（外径が０．８６０ｍｍのもの）をＢステージ状態として合格（○）、剥離（溶解）されない融着層が存在するもの（外径が０．８６０ｍｍよりも大きいもの）を不合格（×）として評価した。なお、比較例６は、メチルエチルケトンに溶解しないことから除外した。
【００６５】
さらに、採取した試料のもう１本を２２０℃で１０分間加熱し、冷却した後、同様にメチルエチルケトンに室温（２０℃）で１０分間浸漬し、試料の表面を脱脂綿で拭取り、２２０℃加熱処理後の外径をマイクロメーターで測定し、融着層がメチルエチルケトンによって剥離（溶解）されたかどうかによって加熱処理後での熱硬化の確認を行った。評価方法は、融着層の剥離（溶解）の発生がないもの（外径が０．８８０ｍｍのもの）を熱硬化したものとして合格（○）とし、融着層の剥離の発生があるもの（外径が０．８８０ｍｍよりも小さいもの）を熱硬化していないものとして不合格（△：半硬化の意味、×：未硬化の意味）として評価した。なお、比較例６は、メチルエチルケトンに溶解しないことから除外した。
【００６６】
（４）静摩擦係数
図２に耐熱自己融着性エナメル線の静摩擦係数の測定に用いた傾斜法静摩擦係数試験機の概要を示す。
【００６７】
この試験機を用いて、図２に示すように、長さ４００ｍｍの供試用の耐熱自己融着性エナメル線を３本採り、標点距離を３５０ｍｍとし試料を３％伸長後、２本を試料２３として傾斜可能に設けたプレート２１に、もう１本を半分に切りそれぞれ試料２３としてプレート２２に取り付ける。そして、プレート２２を、線同士が直角になるようにプレート２１上に重ねる。その場合、試料２３が接触していることを確認する。次に、プレート２１を傾斜速度１度／３秒に傾斜させ、プレート２２が少しでも動き出す時のプレート２１の傾斜角度θを求める。静摩擦係数（μ）はμ＝ｔａｎθにより求める。なお、ｔａｎθはｔａｎθ表示盤２４に表示されており、指針２５の位置から直読出来る様になっている。なお、傾斜角度θが０のときに水準器２６が水平を示していないときは水平を示すように水平調節ネジ２７で調整を行う。
【００６８】
表１に、実施例１〜１０の耐熱自己融着性塗料（エナメル線作製後は融着層３）の組成と耐熱自己融着性エナメル線の熱融着力、高温下の接着力、熱硬化の確認及び静摩擦係数を示す。表２には、比較例１〜６について表１と同様に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【００７１】
表１に示すように、実施例１〜１０は、融着工程において２００℃以上２４０℃以下の温度で加熱し融着層を融着した場合に、１００Ｎ以上の熱融着力を発現していると共に、２００℃の高温雰囲気下においても１０Ｎ以上の高い接着力を有していることが判る。
【００７２】
特に、実施例７〜１０は、実施例２の樹脂組成にさらに滑剤として蜜蝋を添加したものであるが、すべり性（静摩擦係数）が０．１０以下であり、実施例２と比較してすべり性（静摩擦係数）が著しく向上していることが判る。このことから、実施例７〜１０は、巻線性の向上が見込まれる。
【００７３】
硬化剤としてビスマレイミド類を含有しないスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂単独である比較例１およびスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対してビスマレイミド類を７．５質量部含有した比較例２では、融着工程において高い熱融着力を有するものの、２００℃の高温雰囲気下において所望の接着力（１０Ｎ以上）が得られないことが判る。
【００７４】
また、ビスマレイミド類の含有量がスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して１１０質量部である比較例３では、２００℃の高温雰囲気下の接着力は１０Ｎ以上であるものの、融着工程において２００℃で加熱し融着した場合に、１００Ｎ以上の熱融着力が得られていないことが判る。つまり、比較例３では、２００℃以上２４０℃以下の温度で加熱し融着層を融着した場合に、得られる熱融着力にバラツキが生じてしまう。また、比較例３では、耐熱自己融着性塗料中にビスマレイミド類が析出してしまうといった分散不良が発生してしまった。
【００７５】
また、ビスマレイミド類に代えて、レゾール型フェノール樹脂あるいは安定化イソシアネートを硬化剤として用いた比較例４、５では、融着工程における熱融着力及び２００℃の高温雰囲気下の接着力がともに低く、不合格であることが判る。
【００７６】
また、スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂に代えてポリスルホン樹脂を主剤として用いた比較例６も比較例４、５と同様、融着工程における熱融着力及び２００℃の高温雰囲気下の接着力がともに低く、不合格であることが判る。
【符号の説明】
【００７７】
１ 導体
２ 絶縁層
３ 融着層
１０ 耐熱自己融着性エナメル線
２０ 傾斜法静摩擦係数試験機
２１、２２ プレート
２３ 試料（耐熱自己融着性エナメル線）
２４ ｔａｎθ表示盤
２５ 指針
２６ 水準器
２７ 水平調節ネジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用及び自動車用モータ、発電機など耐熱性を要求される電機コイルに好適に使用されるエナメル線の耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、偏向ヨークに代表される異型コアレスコイルなどの民生機器に使用されるコイルには、含浸ワニスレスによる工数低減などの観点から、導体上に絶縁塗料を塗布・焼付し、その上に融着層を形成した自己融着性エナメル線が一般に使用されている。このようなコイルの製造において、融着層同士を融着させる方法としては、通電、恒温槽および熱風による熱融着、アルコール、酢酸エチルおよびメチルエチルケトン等の低沸点溶剤による溶剤融着などがある。
【０００３】
このような民生機器に用いられる自己融着性エナメル線の融着層は、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、共重合ポリアミド樹脂、ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（フェノキシ樹脂）などのような軟化温度が比較的に低い熱可塑性樹脂材料を主剤とする融着性塗料で形成される傾向にある。
【０００４】
一方、最近では、産業用及び自動車用モータ、発電機等の高温雰囲気下（２００℃程度の雰囲気）で使用される電気機器のコイルに、自己融着性エナメル線を適用することが要求される傾向にある。このような従来よりも高い耐熱性が要求される電気機器のコイルに使用される自己融着性エナメル線としては、例えば、融着層を形成するための融着性塗料の主剤に、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の高耐熱エンジニアリングプラスチックを用いる検討が行われている。
【０００５】
また、別の方法として、架橋による熱硬化性を融着層に付与した自己融着性エナメル線がある。これは、官能基を持つ樹脂からなる主剤に各種の硬化剤、あるいは架橋剤を添加して融着性塗料を形成し、この融着性塗料を導体上に塗布した後、半硬化させた状態、すなわちＢステージ状態で焼付けして融着層を形成し自己融着性エナメル線とするものである。この自己融着性エナメル線をコイル状に巻き付けた後、半硬化の状態からなる融着層に熱を加えることで融着層同士が熱融着すると共に熱硬化することで、高温雰囲気下で使用される電気機器のコイルを製造することができる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ及びビフェニル型エポキシ単位を含むエポキシモノマーを共重合させてなるフェノキシ樹脂、並びに架橋剤を含有する樹脂組成物からなる融着皮膜を有する自己融着性絶縁電線が提案されている。特許文献１によれば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、及びビフェニル型エポキシ樹脂の混合物と、架橋剤とを含有する熱硬化型融着樹脂組成物を用いて融着皮膜を形成することにより、耐摩耗性等の機械的強度や耐熱性に優れた融着皮膜が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高温雰囲気下で使用される電気機器のコイルに自己融着性エナメル線を使用する場合において、高耐熱エンジニアリングプラスチックなどの高い軟化温度を有する樹脂を融着性塗料の主剤に使用する手法では、このような融着性塗料からなる融着層同士を融着させる際に、高温（例えば、２６０℃以上）の熱をかけなければ所定の融着力を発現しないという欠点を有している。すなわち、融着層同士を融着させる融着工程の温度が非常に高くなるために、自己融着性エナメル線の絶縁層（融着層の下層）及び自己融着性エナメル線以外の絶縁材料の劣化を招くことや、融着工程自体の作業性を低下させることなどの問題が懸念される。
【０００９】
また、架橋による熱硬化性を融着層に付与する従来の手法に関しては、焼付け時の熱によって硬化反応が進行してしまい、融着工程における硬化反応が不十分となるために、所望の熱融着力を融着工程において発現しないことや、高温雰囲気で使用される際に熱融着力（接着力）が大幅に低下してコイルの変形、線のほつれを生ずること等の問題が懸念される。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題を解決し、融着工程において良好な熱融着力を発現すると共に、高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力を有する耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の［１］〜［７］に示される耐熱自己融着性塗料及び耐熱自己融着性エナメル線である。
【００１２】
［１］ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミド類を１０〜１００質量部含有することを特徴とする耐熱自己融着性塗料。
【００１３】
【化１】
【００１４】
［２］前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％である前記［１］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１５】
［３］前記ビスマレイミド類が、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサンおよびポリフェニルメタンマレイミドのうちから選ばれる少なくとも１種以上のビスマレイミドである、前記［１］または［２］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１６】
［４］前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、さらに滑剤を１〜１０質量部の割合で含有することを特徴とする前記［１］〜［３］いずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１７】
［５］前記滑剤が、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂からなる合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスからなる天然系滑剤のうちから選ばれる少なくとも１種以上の滑剤である前記［４］に記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１８】
［６］さらに飽和脂環式ケトン類、フェノール類およびグリコールエーテル類のうちから選ばれる少なくとも１種以上の有機溶剤を含有することを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【００１９】
［７］導体上に直接または他の絶縁物を介して、前記［１］〜［６］のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けして形成された融着層を有することを特徴とする耐熱自己融着性エナメル線。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、融着工程において良好な熱融着力を発現すると共に、高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力を有する耐熱自己融着性エナメル線およびそれに用いられる耐熱自己融着性塗料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な第１の実施形態である耐熱自己融着性塗料を用いた耐熱自己融着性エナメル線の一例を示す横断面図である。
【図２】図２（ａ）は、実施例において、エナメル線の静摩擦係数の測定に用いる傾斜法静摩擦係数試験機の平面図、図２（ｂ）はその正面図、図２（ｃ）はその側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２３】
本発明の好適な第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と後述するビスマレイミド類とを含有するものである。
【００２４】
【化２】
【００２５】
本発明におけるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂は、工業的に実用化されているものならば特に限定されないが、市販のスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（製品群：ＹＰＳ、新日鐵化学社）等を例示することができる。中でも融着工程における熱融着性と高温雰囲気下での使用においても実用上問題のない熱融着力とのバランスから、樹脂骨格中のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂が好ましく、特に樹脂骨格中のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（製品名：ＹＰＳ−００７Ａ、新日鐵化学社）が好ましい。
【００２６】
本発明におけるビスマレイミド類としては、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン、ポリフェニルメタンマレイミドなどがあり、これらを一種以上使用することができる。これらの中で材料の入手性およびスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂との適度な反応性から４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミドおよびｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましく、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミドが好適である。
【００２７】
前記ビスマレイミド類の含有量は、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して１０〜１００質量部が好ましく、さらに１０〜５０質量部が好ましい。１０質量部未満では、融着工程におけるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂とビスマレイミド類との反応が不十分となって２００℃程度の高温雰囲気下での接着力が低下するおそれがある。一方、１００質量部を超えると、前記反応によって融着層が硬く脆くなることや、耐熱自己融着性塗料中にビスマレイミド類が析出することで、融着層同士の熱融着力が低下するなどの問題が生じるおそれがある。
【００２８】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料の有機溶剤としては、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂および前記ビスマレイミド類を溶解できる有機溶剤ならよく、シクロヘキサノンなどの飽和脂環式ケトン類、クレゾールなどのフェノール類、メチルカルビトールなどのグリコールエーテル類から選ばれる少なくとも１種以上からなるものを使用できるが、焼き付け後の融着層の残留溶剤および臭気対策からシクロヘキサノンが好ましい。また、キシレン、高沸点アルキルベンゼンなどで適宜希釈することができる。
【００２９】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、上述した有機溶剤に、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と前記ビスマレイミド類とを溶解して得ることができる。
【００３０】
次に、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を使用した耐熱自己融着性エナメル線の一例を図１を用いて説明する。
【００３１】
図１に示すように、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性エナメル線１０は、導体１上に、他の絶縁物としての絶縁層（例えば、ポリアミドイミドからなる）２を設け、その絶縁層２上に、上述した耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けて融着層（融着皮膜）３を形成することにより、得られる。
【００３２】
第１の実施形態の作用を説明する。
【００３３】
第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂とビスマレイミド類とを含有してなる。
【００３４】
このため、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けして耐熱自己融着性エナメル線１０の融着層３として用いると、焼付け時に有機溶剤がほぼ揮散し、焼付け時の熱によって、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂と前記ビスマレイミド類との硬化反応が完全には進行せずにＢステージ状態で絶縁層２上に焼付けされて耐熱自己融着性エナメル線１０が得られる。そして、このような融着層３を有する耐熱自己融着性エナメル線１０をコイルに使用する場合において、通電、恒温槽、熱風による加熱によって融着層３同士を融着する際、２００℃以上２４０℃以下程度の温度範囲で加熱することにより、さらに熱硬化反応が生じて融着層３が架橋構造になると共に、融着層３同士が熱融着する。
【００３５】
これにより、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料によれば、２００℃以上２４０℃以下程度の温度範囲での加熱によって隣接するエナメル線同士（融着層同士）が良好な熱融着力（例えば、１００Ｎ以上）を発現すると共に、２００℃程度の高温雰囲気下において、実用上問題のない融着力（例えば、１０Ｎ以上）を保持することができる。なお、この耐熱自己融着性エナメル線１０は、産業用及び自動車用モータ、発電機など耐熱性を要求される電機コイルとしての巻線に使用できる。
【００３６】
また、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料では、融着工程で融着層同士を融着する際に、ポリスルホン樹脂等を主剤とした自己融着性塗料からなる融着層の融着温度（２６０℃以上）と比べて低い融着温度（２００℃〜２４０℃程度）で十分な熱融着力を発現することができるため、耐熱自己融着性エナメル線１０の絶縁層２や、エナメル線以外の絶縁材料の劣化を防止でき、融着工程自体の作業性も向上する。
【００３７】
さらに、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、耐熱自己融着性エナメル線１０自体の融着温度の変化に対する熱融着力のバラツキが小さく、高信頼性である。その他、官能基同士が常温において徐々に反応してしまい、経日変化により熱融着力が大きく低下すること等の問題も無い。
【００３８】
次に、第２の実施形態を説明する。
【００３９】
第２の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、第１の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料の構成に加え、さらに前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、滑剤を１〜１０質量部含有する。
【００４０】
前記滑剤は、特に限定されるものではないが、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂などの合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスなどの天然系滑剤があり、これらを一種以上使用することができる。これらの中で入手のしやすさや前記耐熱自己融着性塗料への溶解性および前記耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けして得られる耐熱自己融着性エナメル線のすべり性が良好で蜜蝋の使用が好ましい。
【００４１】
第２の実施形態に係る耐熱自己融着性塗料を用いて、図１の耐熱自己融着性エナメル線１０と同様のエナメル線を作製すれば、滑剤により融着層にすべり性を付与した耐熱自己融着性エナメル線が得られる。
【００４２】
前記滑剤の添加量は、前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、１〜１０質量部が好ましく、更に１〜５質量部が好適である。１質量部未満では所望の値（静摩擦係数が０．１０以下）に達しない場合があり、１０質量部を超えると、すべり性の向上の効果は得られるものの、塗料中で滑剤の一部が析出するなど、滑剤の分散が大幅に悪化してしまうためである。
【００４３】
前記第１の実施形態および前記第２の実施形態では、導体１上に絶縁層２を介して融着層３を設けた２層構造の耐熱自己融着性エナメル線１０を説明したが、前記各実施形態に係る耐熱自己融着性塗料は、導体上に直接融着層を設けた１層構造の耐熱自己融着性エナメル線にも適用できる。また、前記実施形態に係る耐熱自己融着性エナメル線において、導体としては、長手方向から見た断面が丸形状、矩形状（平角形状）の銅線（無酸素銅線や低酸素銅線）などを用いることができる。
【実施例】
【００４４】
次に、本発明に係る耐熱自己融着性エナメル線の実施例を比較例と共に説明する。
【００４５】
（ポリアミドイミドエナメル線の作製）
図１に示すように、断面が円形状の銅線からなる外径０．８ｍｍの導体１上にポリアミドイミド塗料を塗布、焼き付けすることにより厚さ０．０３０ｍｍの絶縁層２を有するポリアミドイミドエナメル線を得た。
【００４６】
（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）１００質量部と、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）１０質量部とを、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記ポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより、厚さ０．０１０ｍｍの融着層３を有する図１の耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４７】
（実施例２）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を３０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４８】
（実施例３）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を５０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００４９】
（実施例４）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を７５質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５０】
（実施例５）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を１００質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５１】
（実施例６）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）に代わりｍ−フェニレンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−３０００）３０質量部を用いた以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５２】
（実施例７）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）１００質量部と、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）３０質量部とを、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解し、さらに蜜蝋１質量部を含有し溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記のポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼き付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層３を有する図１の耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５３】
（実施例８）
蜜蝋の添加量を２．５質量部とした以外は実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５４】
（実施例９）
蜜蝋の添加量を５．０質量部とした以外は実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５５】
（実施例１０）
蜜蝋の添加量を１０．０質量部とした以外は、実施例７と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５６】
（比較例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が６０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が４０％であるスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂（新日鐵化学社、ＹＰＳ−００７Ａ）を、シクロヘキサノン及び高沸点アルキルベンゼンからなる混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。上記のポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層を有する耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５７】
（比較例２）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を７．５質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５８】
（比較例３）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）を１１０質量部とした以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００５９】
（比較例４）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）の代わりにレゾール型フェノール樹脂（日立化成工業社、Ｈ−２１８１）を１５質量部用いたこと以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６０】
（比較例５）
４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド（大和化成工業社、ＢＭＩ−１０００）の代わりに安定化イソシアネート（日本ポリウレタン工業社、ＡＰ−ＳＴＡＢＬＥ）を５質量部用いたこと以外は実施例１と同様の手法により耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６１】
（比較例６）
ポリスルホン樹脂をクレゾール及びキシレンの混合溶剤に溶解することにより樹脂分濃度２５％の耐熱自己融着性塗料を調製した。次に、上記ポリアミドイミドエナメル線の上に、得られた耐熱自己融着性塗料を塗布、焼付けすることにより厚さ０．０１０ｍｍの融着層を有する耐熱自己融着性エナメル線を得た。
【００６２】
（自己融着性エナメル線の試験方法）
（１）熱融着性試験
熱融着性試験はＮＥＭＡ規格に準拠し行った。供試用の耐熱自己融着性エナメル線を内径５．６ｍｍの７０ターンのヘリカルコイルとした。このヘリカルコイルを所定の温度（１８０℃、２００℃、２２０℃および２４０℃）で１０分間加熱し隣接線間（融着層間）を熱融着させた。次に、その隣接線間を熱融着させたヘリカルコイルを室温（２０℃）で座屈試験を行い、得られた座屈強度を熱融着力として評価した。なお、本試験では、熱融着させるときの温度（融着温度）が２００℃の場合、２２０℃の場合および２４０℃の場合において、熱融着後の室温での熱融着力が全て１００Ｎ以上のものを合格とし、１００Ｎ未満の熱融着力があるものを不合格とした。
【００６３】
（２）高温下の接着力試験
熱融着性試験と同様にＮＥＭＡ規格に準拠し行った。供試用の耐熱自己融着性エナメル線を内径５．６ｍｍの７０ターンのヘリカルコイルとし、２２０℃で１０分間加熱して隣接線間（融着層間）を熱融着させた。尚、比較例６のみは２６０℃で１０分間加熱し、熱融着させた。次に、隣接線間を熱融着させたヘリカルコイルを２００℃中に１０分間置いた後で２００℃中で座屈試験を行い、得られた座屈強度を高温時の接着力として評価した。なお、本試験では、２００℃中で得られた座屈強度が１０Ｎ以上のものを合格とし、１０Ｎ未満のものを不合格とした。
【００６４】
（３）熱硬化の確認
実施例１〜１０、比較例１〜６で得られた耐熱自己融着性エナメル線から供試用として長さ１０ｃｍの試料を各々２本採取し、採取した２本の試料うちの１本をメチルエチルケトンに室温（２０℃）で１０分間浸漬した後、試料の表面を脱脂綿で拭取り、試料の外径をマイクロメーターで測定し、融着層がメチルエチルケトンによって剥離（溶解）されたかどうかによって加熱未処理での熱硬化の確認を行った。融着層が剥離（溶解）したもの（外径が０．８６０ｍｍのもの）をＢステージ状態として合格（○）、剥離（溶解）されない融着層が存在するもの（外径が０．８６０ｍｍよりも大きいもの）を不合格（×）として評価した。なお、比較例６は、メチルエチルケトンに溶解しないことから除外した。
【００６５】
さらに、採取した試料のもう１本を２２０℃で１０分間加熱し、冷却した後、同様にメチルエチルケトンに室温（２０℃）で１０分間浸漬し、試料の表面を脱脂綿で拭取り、２２０℃加熱処理後の外径をマイクロメーターで測定し、融着層がメチルエチルケトンによって剥離（溶解）されたかどうかによって加熱処理後での熱硬化の確認を行った。評価方法は、融着層の剥離（溶解）の発生がないもの（外径が０．８８０ｍｍのもの）を熱硬化したものとして合格（○）とし、融着層の剥離の発生があるもの（外径が０．８８０ｍｍよりも小さいもの）を熱硬化していないものとして不合格（△：半硬化の意味、×：未硬化の意味）として評価した。なお、比較例６は、メチルエチルケトンに溶解しないことから除外した。
【００６６】
（４）静摩擦係数
図２に耐熱自己融着性エナメル線の静摩擦係数の測定に用いた傾斜法静摩擦係数試験機の概要を示す。
【００６７】
この試験機を用いて、図２に示すように、長さ４００ｍｍの供試用の耐熱自己融着性エナメル線を３本採り、標点距離を３５０ｍｍとし試料を３％伸長後、２本を試料２３として傾斜可能に設けたプレート２１に、もう１本を半分に切りそれぞれ試料２３としてプレート２２に取り付ける。そして、プレート２２を、線同士が直角になるようにプレート２１上に重ねる。その場合、試料２３が接触していることを確認する。次に、プレート２１を傾斜速度１度／３秒に傾斜させ、プレート２２が少しでも動き出す時のプレート２１の傾斜角度θを求める。静摩擦係数（μ）はμ＝ｔａｎθにより求める。なお、ｔａｎθはｔａｎθ表示盤２４に表示されており、指針２５の位置から直読出来る様になっている。なお、傾斜角度θが０のときに水準器２６が水平を示していないときは水平を示すように水平調節ネジ２７で調整を行う。
【００６８】
表１に、実施例１〜１０の耐熱自己融着性塗料（エナメル線作製後は融着層３）の組成と耐熱自己融着性エナメル線の熱融着力、高温下の接着力、熱硬化の確認及び静摩擦係数を示す。表２には、比較例１〜６について表１と同様に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【００７１】
表１に示すように、実施例１〜１０は、融着工程において２００℃以上２４０℃以下の温度で加熱し融着層を融着した場合に、１００Ｎ以上の熱融着力を発現していると共に、２００℃の高温雰囲気下においても１０Ｎ以上の高い接着力を有していることが判る。
【００７２】
特に、実施例７〜１０は、実施例２の樹脂組成にさらに滑剤として蜜蝋を添加したものであるが、すべり性（静摩擦係数）が０．１０以下であり、実施例２と比較してすべり性（静摩擦係数）が著しく向上していることが判る。このことから、実施例７〜１０は、巻線性の向上が見込まれる。
【００７３】
硬化剤としてビスマレイミド類を含有しないスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂単独である比較例１およびスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対してビスマレイミド類を７．５質量部含有した比較例２では、融着工程において高い熱融着力を有するものの、２００℃の高温雰囲気下において所望の接着力（１０Ｎ以上）が得られないことが判る。
【００７４】
また、ビスマレイミド類の含有量がスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して１１０質量部である比較例３では、２００℃の高温雰囲気下の接着力は１０Ｎ以上であるものの、融着工程において２００℃で加熱し融着した場合に、１００Ｎ以上の熱融着力が得られていないことが判る。つまり、比較例３では、２００℃以上２４０℃以下の温度で加熱し融着層を融着した場合に、得られる熱融着力にバラツキが生じてしまう。また、比較例３では、耐熱自己融着性塗料中にビスマレイミド類が析出してしまうといった分散不良が発生してしまった。
【００７５】
また、ビスマレイミド類に代えて、レゾール型フェノール樹脂あるいは安定化イソシアネートを硬化剤として用いた比較例４、５では、融着工程における熱融着力及び２００℃の高温雰囲気下の接着力がともに低く、不合格であることが判る。
【００７６】
また、スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂に代えてポリスルホン樹脂を主剤として用いた比較例６も比較例４、５と同様、融着工程における熱融着力及び２００℃の高温雰囲気下の接着力がともに低く、不合格であることが判る。
【符号の説明】
【００７７】
１ 導体
２ 絶縁層
３ 融着層
１０ 耐熱自己融着性エナメル線
２０ 傾斜法静摩擦係数試験機
２１、２２ プレート
２３ 試料（耐熱自己融着性エナメル線）
２４ ｔａｎθ表示盤
２５ 指針
２６ 水準器
２７ 水平調節ネジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミド類を１０〜１００質量部含有することを特徴とする、耐熱自己融着性塗料。
【化１】
【請求項２】
前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％である、請求項１に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項３】
前記ビスマレイミド類が、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサンおよびポリフェニルメタンマレイミドのうちから選ばれる少なくとも１種以上のビスマレイミドである、請求項１または請求項２に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項４】
前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、さらに滑剤を１〜１０質量部の割合で含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項５】
前記滑剤が、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂からなる合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスからなる天然系滑剤のうちから選ばれる少なくとも１種以上の滑剤である、請求項４に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項６】
さらに飽和脂環式ケトン類、フェノール類およびグリコールエーテル類のうちから選ばれる少なくとも１種以上の有機溶剤を含有させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項７】
導体上に直接または他の絶縁物を介して、請求項１〜６のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けして形成された融着層を有することを特徴とする、耐熱自己融着性エナメル線。
【請求項１】
ビスフェノールＡ型エポキシ単位とビスフェノールＳ型エポキシ単位とを共重合させて得られる化学式（１）に示すスルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、ビスマレイミド類を１０〜１００質量部含有することを特徴とする、耐熱自己融着性塗料。
【化１】
【請求項２】
前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂のビスフェノールＡ型エポキシ単位の割合が５０〜７０％、ビスフェノールＳ型エポキシ単位の割合が３０〜５０％である、請求項１に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項３】
前記ビスマレイミド類が、４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ビスフェノールＡジフェニルエーテルビスマレイミド、３，３'−ジメチル−５，５'ジエチル−４，４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４，４'−ジフェニルエーテルビスマレイミド、４，４'−ジフェニルスルホンビスマレイミド、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，６'−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサンおよびポリフェニルメタンマレイミドのうちから選ばれる少なくとも１種以上のビスマレイミドである、請求項１または請求項２に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項４】
前記スルホン基含有ポリヒドロキシポリエーテル樹脂１００質量部に対して、さらに滑剤を１〜１０質量部の割合で含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項５】
前記滑剤が、ポリエチレンワックス、シリコーン樹脂およびフッ素樹脂からなる合成系滑剤、蜜蝋、カルナウバ蝋およびキャンデリラワックスからなる天然系滑剤のうちから選ばれる少なくとも１種以上の滑剤である、請求項４に記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項６】
さらに飽和脂環式ケトン類、フェノール類およびグリコールエーテル類のうちから選ばれる少なくとも１種以上の有機溶剤を含有させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料。
【請求項７】
導体上に直接または他の絶縁物を介して、請求項１〜６のいずれかに記載の耐熱自己融着性塗料を塗布し、焼き付けして形成された融着層を有することを特徴とする、耐熱自己融着性エナメル線。
【図２】
【図１】
【図１】
【公開番号】特開２０１２−８７２４６（Ｐ２０１２−８７２４６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６４５２（Ｐ２０１０−２３６４５２）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（５９１０３９９９７）日立マグネットワイヤ株式会社 (63)
【出願人】（０００１０３５４１）オート化学工業株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（５９１０３９９９７）日立マグネットワイヤ株式会社 (63)
【出願人】（０００１０３５４１）オート化学工業株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
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