(57)【要約】【課題】コイル巻き線時の熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、を両立させることが可能な自己融着性マグネットワイヤを提供する。【解決手段】自己融着性マグネットワイヤ４は、導体４０と、導体４０を被覆する絶縁層５０と、さらに絶縁層５０を被覆する複数の融着層と、を備えており、複数の融着層は、最も内側に位置する第１の融着層６０と、最も外側に位置する第２の融着層７０と、を含み、第１の融着層６０のガラス転移点Ｔｇ１は、第２の融着層７０のガラス転移点Ｔｇ２よりも相対的に高いことを特徴とする。【選択図】  図３
2011096423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、
前記導体を被覆する絶縁層と、
さらに前記絶縁層を被覆する複数の融着層と、を備えており、
複数の前記融着層は、
最も内側に位置する第１の融着層と、
最も外側に位置する第２の融着層と、を含み、
前記第１の融着層のガラス転移点は、前記第２の融着層のガラス転移点よりも相対的に高いことを特徴とする自己融着性マグネットワイヤ。
【請求項２】
請求項１記載の自己融着性マグネットワイヤであって、
複数の前記融着層は、前記第１の融着層と前記第２の融着層との間に位置する第３の融着層を、さらに含み、
前記第３の融着層のガラス転移点は、前記第１の融着層のガラス転移点と前記第２の融着層のガラス転移点の間であることを特徴とする自己融着性マグネットワイヤ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の自己融着性マグネットワイヤであって、
前記第１の融着層は、芳香族ポリアミドから構成されていることを特徴とする自己融着性マグネットワイヤ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の自己融着性マグネットワイヤであって、
前記第２の融着層は、脂肪族ポリアミドから構成されていることを特徴とする自己融着性マグネットワイヤ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の自己融着マグネットワイヤを巻回してなるコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己融着性マグネットワイヤ及びこれを巻回してなるコイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導体上に絶縁被膜を介して、融着塗料を塗布焼き付けした自己融着性マグネットワイヤが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自己融着性マグネットワイヤは、低い熱風温度でコイル巻き線ができることが好ましく、また高温使用時において高い融着力を維持していることが好ましいとされている。
【０００５】
しかしながら、上記の自己融着性マグネットワイヤでは、融着塗料が単一の材料で構成されているため、熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、を両立させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、コイル巻き線時の熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、を両立させることが可能な自己融着性マグネットワイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る自己融着性マグネットワイヤは、導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、さらに前記絶縁層を被覆する複数の融着層と、を備えており、複数の前記融着層は、最も内側に位置する第１の融着層と、最も外側に位置する第２の融着層と、を含み、前記第１の融着層のガラス転移点は、前記第２の融着層のガラス転移点よりも相対的に高いことを特徴とする。
【０００８】
上記発明において、複数の前記融着層は、前記第１の融着層と前記第２の融着層との間に位置する第３の融着層を、さらに含み、前記第３の融着層のガラス転移点は、前記第１の融着層のガラス転移点と前記第２の融着層のガラス転移点の間であってもよい。
【０００９】
上記発明において、前記第１の融着層は、芳香族ポリアミドから構成されていてもよい。
【００１０】
上記発明において、前記第２の融着層は、脂肪族ポリアミドから構成されていてもよい。
【００１１】
本発明に係るコイルは、上記の自己融着マグネットワイヤを巻回してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の融着層を備え、最も内側に位置する第１の融着層のガラス転移点が、最も外側に位置する第２の融着層のガラス転移点よりも相対的に高くなっているので、コイル巻き線時の熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるコイルを備えたアクチュエータを示す図である。
【図２】図２は、図１のII‐II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図２のIII部の拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態における自己融着性マグネットワイヤの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
<<第１実施形態>>
図１は本実施形態におけるコイルを備えたアクチュエータを示す図、図２は図１のII‐II線に沿った断面図、図３は図２のIII部の拡大断面図である。
【００１６】
本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４は、図１及び図２に示すように、例えば、ハードディスクドライブ装置のアクチュエータ１において、キャリッジ１０を駆動させるボイスコイルモータ（VCM）２０のコイル３０に用いられる。この自己融着性マグネットワイヤ４は、後述するが、コイル状に巻き線（巻回）されながら熱風が吹き付けられることで相互に融着してコイル３０を構成している。なお、本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４で、トランスやモータ等に用いられるコイルを構成してもよい。
【００１７】
この自己融着性マグネットワイヤ４は、図３に示すように、導体４０と、絶縁層５０と、第１の融着層６０と、第２の融着層７０と、を備えている。
【００１８】
導体４０は、断面が円形の線状体であり、例えば銅（Cu）で構成されている。なお、導体４０を、アルミニウム（Al）や錫（Sn）で構成してもよい。
【００１９】
絶縁層５０は、導体４０の表面を被覆している。絶縁層５０は、例えばポリウレタン（Polyurethane）で構成されている。なお、絶縁層５０を、ポリエステル（Polyester）やポリエステルイミド（Polyester Imide）で構成してもよい。
【００２０】
第１の融着層６０は、絶縁層５０を被覆しており、ガラス転移点はＴｇ１である。この第１の融着層６０は、例えば芳香族ポリアミド（Aromatic Polyamide）で構成されている。このように第１の融着層６０を芳香族ポリアミドで構成する場合には、ガラス転移点Ｔｇ１は１６０℃となる。
【００２１】
この第１の融着層６０は、次のように形成される。まず、液状の芳香族ポリアミドに被覆線（導体４０を絶縁層５０で被覆した線）を浸し、絶縁層５０に芳香族ポリアミドを付着させる。次いで、当該被覆線をダイスに通して、芳香族ポリアミドの厚さを均一にする。次いで、当該被覆線に付着した芳香族ポリアミドをオーブンで焼き付けて、第１の融着層６０を形成する。
【００２２】
第２の融着層７０は、第１の融着層６０を被覆しており、ガラス転移点はＴｇ２である。この第２の融着層７０のガラス転移点Ｔｇ２は、第１の融着層６０のガラス転移点Ｔｇ１よりも低くなっている（Ｔｇ１＞Ｔｇ２）。第２の融着層７０は、例えば脂肪族ポリアミド（Aliphatic Polyamide）で構成されている。このように第２の融着層７０を脂肪族ポリアミドで構成する場合には、ガラス転移点Ｔｇ２は１２０℃となる。なお、この第２の融着層７０は、第１の融着層６０と同様の方法で形成されている。
【００２３】
以上の自己融着性マグネットワイヤ４は、巻線機によってコイル状に巻き線されると共にドライヤによる熱風を受け、さらにベーキング処理されることでコイル３０となる。ここで、自己融着性マグネットワイヤ４は、この熱風によって、ガラス転移点の低い第２の融着層７０が軟化して融着し、コイル状に保持される。ここで、コイル状となった自己融着性マグネットワイヤ４をベーキング処理し、第１の融着層６０及び第２の融着層７０のガス抜きをする。このとき、自己融着性マグネットワイヤ４では、ガラス転移点の高い第１の融着層６０が軟化して融着が促進される。これにより、隣接する自己融着性マグネットワイヤ４同士の第１の融着層６０及び第２の融着層７０が相互に融着して、コイル３０が完成する。
【００２４】
本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４は、第１の融着層６０と、第２の融着層７０と、を備え、最も外側に位置する第２の融着層７０を、最も内側に位置する第１の融着層６０と比べて相対的にガラス転移点を低くしたので、上記のように低い熱風温度での融着が可能となっている。このため、コイル３０の生産工程における省エネルギ化を図ることができる。また、熱風温度の低下に伴って、巻線機への設備投資を低減させることができ、延いてはコイル３０のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
また、本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４は、低い熱風温度で巻き線ができるので、巻き線時の作業性にも優れている。
【００２６】
さらに、本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４では、最も内側の第１の融着層６０を、最も外側の第２融着層７０と比べて相対的にガラス転移点を高くしたので、高温使用時における融着力が向上している。したがって、自己融着性マグネットワイヤ４から構成されるコイル３０は、耐熱性に優れている。
【００２７】
以上のように、本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４は、コイル巻き線時の熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、の両立が可能となっている。
【００２８】
<<第２実施形態>>
次に、第２実施形態について説明する。
【００２９】
図４は本実施形態における自己融着性マグネットワイヤの断面図である。
【００３０】
本実施形態では、第３の融着層８０を備えている点で第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は、第１実施形態と同様である。以下に、第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３１】
本実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４ａは、図４に示すように、第１の融着層６０と、第２の融着層７０と、の間の位置に、第３の融着層８０を備えている。
【００３２】
この第３の融着層８０のガラス転移点Ｔｇ３は、以下の（１）〜（３）式の何れかの関係を満たしている。
【００３３】
【数１】
2011096423.tif 000003
【００３４】
【数２】
2011096423.tif 000004
【００３５】
【数３】
2011096423.tif 000005
第３の融着層８０を、例えば香族ポリアミドと脂肪族ポリアミドを混合したもので構成してもよいし、或いは、芳香族ポリアミドや脂肪族ポリアミドとは異なる、ガラス転移点がＴｇ３である他の樹脂材料で構成してもよい。
【００３６】
また、上記（３）式が成立するように、融着層６０,７０,８０のガラス転移点Ｔｇ１,Ｔｇ２,Ｔｇ３を外層から内層にかけて段階的に高くすることで、ガラス転移点Ｔｇ１とガラス転移点Ｔｇ２との差を大きくすることができ、ガラス転移点Ｔｇ１を高めると共に、ガラス転移点Ｔｇ２を低下させることができる。
【００３７】
また、外層から内層にかけて段階的にガラス転移点が高くなっていれば、第１の融着層６０と第２の融着層７０との間に位置する第３の融着層８０を２層以上設けてもよい。
【００３８】
因みに、上述の第１実施形態においても、第１の融着層６０と第２の融着層７０は、Ｔｇ１＞Ｔｇ２の関係を満たしていればよく、芳香族ポリアミドと脂肪族ポリアミドを混合したもので構成されていてもよい。また、Ｔｇ１＞Ｔｇ２の関係を満たすガラス転移点Ｔｇ１であれば、第１の融着層６０を、芳香族ポリアミドとは異なる他の樹脂材料で構成してもよい。同様に、Ｔｇ１＞Ｔｇ２の関係を満たすガラス転移点Ｔｇ２であれば、第２の融着層７０を、脂肪族ポリアミドとは異なる他の樹脂材料で構成してもよい。
【００３９】
以下に、本発明をさらに具体化した実施例及び比較例により本発明の効果を確認した。以下の実施例及び比較例は、上述した第１実施形態における自己融着性マグネットワイヤ４のコイル巻き線時の熱風温度の低下の効果と、高温使用時における融着力の向上の効果と、を確認するためのものである。
【００４０】
＜実施例１＞
実施例１では、上述した第１実施形態と同様の自己融着性マグネットワイヤのサンプルを作製した。このサンプルでは、導体として、直径１２０μｍの銅製の線を用い、絶縁層として、ポリウレタンの層を厚さ５μｍで導体上に形成した。
【００４１】
また、第１の融着層を、芳香族ポリアミドで構成し、厚さを２．５μｍとした。一方、第２の融着層を、脂肪族ポリアミドで構成し、厚さを２．５μｍとした。
【００４２】
この実施例１のサンプルを用いて、熱風温度を変化させて複数のコイル（ボイスコイルモータに用いられるコイル）を作製した。なお、巻き線条件としては、回転数を１０００ｒｐｍとし、テンションを１２０ｇｆとした。
【００４３】
この複数のコイルについて、自己融着性マグネットワイヤ同士の融着の有無を確認した。実施例１のサンプルが融着した最も低い熱風温度を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2011096423.tif 000006
＜比較例１＞
比較例１では、第１の融着層と第２の融着層の何れも芳香族ポリアミドで構成したこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルを作製した。この比較例１のサンプルを用いて、実施例１と同様の方法で、コイルを作製し、比較例１のサンプルが融着した最も低い熱風温度を調べた。比較例１についての結果を表１に示す。
【００４５】
＜比較例２＞
比較例２では、第１の融着層と第２の融着層の何れも脂肪族ポリアミドで構成したこと以外は、実施例１と同一構造のサンプルを作製した。この比較例２のサンプルを用いて、実施例１と同様の方法でコイルを作製し、実施例１と同様の方法で、比較例２のサンプルが融着した最も低い熱風温度を調べた。比較例２についての結果を表１に示す。
【００４６】
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１と同一構造のサンプルを作成した。この実施例２のサンプルを用いて、回転数を１回転／秒、テンションを２０ｇｆとした巻き線条件で、コイル（ヘリカルコイル）を作成し、当該コイルに対して圧縮方向へ１５ｇｆの荷重を印加しながら、１８０℃、３時間のベーキング処理を行った。
【００４７】
このコイルについて、２５℃〜２００℃のそれぞれの雰囲気下で、ＪＩＳ  Ｃ３００３：１９９９に基づくピール試験を行い、コイルの融着強度を調べた。実施例２についてのピール試験の結果を表２に示す。なお、表２において、融着層が剥がれる直前の荷重を融着力として示した。
【００４８】
【表２】
2011096423.tif 000007
＜比較例３＞
比較例３では、比較例１と同一構造のサンプルを作成した。この比較例３のサンプルを用いて、回転数を１回転／秒、テンションを２０ｇｆとした巻き線条件で、コイル（ヘリカルコイル）を作成した。当該コイルに対して、実施例２と同様に、ベーキング処理を行った後、ピール試験を行った。比較例３についてのピール試験の結果を表２に示す。
【００４９】
＜比較例４＞
比較例４では、比較例２と同一構造のサンプルを作成した。この比較例４のサンプルを用いて、回転数を１回転／秒、テンションを２０ｇｆとした巻き線条件で、コイル（ヘリカルコイル）を作成した。当該コイルに対して、実施例２と同様に、ベーキング処理を行った後、ピール試験を行った。比較例４についてのピール試験の結果を表２に示す。
【００５０】
＜考察＞
実施例１では、５００℃の熱風温度で融着した。これに対し、比較例１では、５８０℃まで熱風温度を上げなければ融着しなかった。
【００５１】
また、実施例２では、１８０℃〜２００℃の高温雰囲気下においても３gｆ〜７ｇｆの融着力を保っていた。これに対し、比較例４では、１８０℃〜２００℃の高温雰囲気下での融着力がゼロであった。
【００５２】
このことから、自己融着性マグネットワイヤが複数の融着層を備え、最も内側に位置する融着層のガラス転移点を、最も外側に位置する融着層のガラス転移点に対して相対的に高い構成とすることで、コイル巻き線時の熱風温度の低下と、高温使用時における融着力の向上と、の両立が可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００５３】
１…アクチュエータ
１０…キャリッジ
２０…ボイスコイルモータ
３０…コイル
４,４ａ…自己融着性マグネットワイヤ
４０…導体
５０…絶縁層
６０…第１の融着層
７０…第２の融着層
８０…第３の融着層
【図１】
2011096423.tif 000008
【図２】
2011096423.tif 000009
【図３】
2011096423.tif 000010
【図４】
2011096423.tif 000011