專利名稱：絕緣電線、電氣設備和絕緣電線的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及各種電氣設備中所用的絕緣電線。本發(fā)明還涉及使用了絕緣電線的電氣馬達或變壓器等電氣設備。本發(fā)明進一歩涉及絕緣電線的制造方法。
背景技術：
一直以來，導體被絕緣皮膜包覆而成的絕緣電線被用于馬達或變壓器等各種電氣設備用的電氣線圈中。對于形成該電氣線圈的絕緣電線的絕緣皮膜來說，要求具有對導體的密合性、電氣絕緣性和耐熱性。特別是近年來，對于宇宙用電氣設備、航空器用電氣設備、原子力用電氣設備、能量用電氣設備、汽車用電氣設備，要求具有小型化、輕量化，同時要求高性能化。例如，在馬達等旋轉電機或變壓器中，與以往相比，需要具有更高的高輸出功率化。另外，對于旋轉電機，是通過將卷繞在芯棒上的絕緣電線塞入到線槽中來制造的。為了在該線槽中塞入盡可能多的絕緣電線，對于絕緣電線中絕緣皮膜的薄膜化的要求正在提高。因此需要提高絕緣電線的絕緣擊穿電壓。并且，在將具有薄膜化絕緣皮膜的絕緣電線塞入到線槽中時，能夠降低該絕緣皮膜的損傷的絕緣電線是必需的。進ー步地，若在旋轉電機運轉時施加高電壓，則在絕緣電線與線槽之間、或絕緣電線彼此之間有時會產(chǎn)生電暈放電。在施加電壓不那么高的情況下，在絕緣電線中，對于耐電暈放電性的要求并不高。但是，在高輸出功率的旋轉電機中，由于要施加高電壓，因而需要耐電暈放電性優(yōu)異的局部放電起始電壓高的絕緣電線。為了提高絕緣電線的局部放電起始電壓，可以考慮使絕緣皮膜增厚。但是從絕緣電線的薄膜化的要求上出發(fā)，難以使絕緣皮膜增厚。并且，絕緣電線通常是將樹脂清漆在導體上來回進行多次涂布并進行燒結來制造的。為了使絕緣皮膜增厚，在制造エ序中，要増加通過燒結爐的次數(shù)，因而作為導體的銅表面的由氧化銅形成的皮膜厚度會增長，以此為起因，使得導體與絕緣皮膜的密合力降低。另外，作為提高絕緣電線的局部放電起始電壓的其它方法，認為可在絕緣皮膜中使用介電常數(shù)低的樹脂。但是，介電常數(shù)低的樹脂的表面自由能通常較低，與導體的密合性差，因而難以使用。進ー步提出了一種通過在絕緣皮膜中配合顆粒而使耐電暈放電性得到了提高的絕緣電線。例如提出了在絕緣皮膜中含有氧化鋁、氧化硅、氧化鉻等顆粒的絕緣電線(參見專利文獻1、2);在絕緣皮膜中含有碳化氮或氮化硅等顆粒的絕緣電線(參見專利文獻3)。這些絕緣電線中，利用含有顆粒的絕緣皮膜而使電暈放電所致的侵蝕劣化得到降低。但是，對于具有含有這些顆粒的絕緣皮膜的絕緣電線來說，多有皮膜的撓性降低、皮膜表面不光滑的情況。由于皮膜表面不光滑，因而絕緣電線難以塞入到線槽中。因此，根據(jù)情況，絕緣電線的耐磨耗性差、絕緣皮膜容易發(fā)生損傷?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻
專利文獻I :日本特開昭57-2361號公報專利文獻2 :日本特開平2-106812號公報專利文獻3 :日本特開平11-130993號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的ー個課題在于提供具有高局部放電起始電壓與絕緣擊穿電壓、耐磨耗性優(yōu)異的絕緣電線。另外，本發(fā)明的另ー課題在于提供使用絕緣電線制成的壽命特性優(yōu)異的電氣設備。進ー步地，本發(fā)明的其它課題在于提供絕緣電線的制造方法。用于解決課題的手段
本發(fā)明人為了解決上述課題進行了深入研究。本發(fā)明人對于代替上述各專利文獻所記載的絕緣皮膜中含有顆粒的方法進行了研究，在該方法中，不便本發(fā)明中的導體外周的絕緣皮膜中含有該顆粒，而使絕緣電線的絕緣皮膜中含有氣孔來降低介電常數(shù)、増加局部放電起始電壓。其明確了，在通過使樹脂清漆中含有發(fā)泡劑而使絕緣皮膜發(fā)泡時，氣泡徑會變得過大而使絕緣擊穿電壓降低。本發(fā)明人因此進行了進ー步的研究并發(fā)現(xiàn)，對于具有通過在導體上涂布含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆、其后進行燒結而形成的絕緣層、且該絕緣皮膜中具有微細氣孔的絕緣電線來說，能夠在不降低絕緣擊穿電壓的情況下使局部放電起始電壓增加，耐磨耗性優(yōu)異。本發(fā)明是基于該見解而完成的。根據(jù)本發(fā)明，提供了以下的手段〈1> ー種絕緣電線，其為導體的外周被絕緣皮膜包覆而成的絕緣電線，該絕緣電線的特征在干，該絕緣皮膜由含有熱塑性樹脂的熱固性樹脂組合物的固化物形成，該絕緣皮膜具有微細的氣孔；〈2>如〈1>所述的絕緣電線，其特征在于，上述氣孔的平均直徑為I μπι以下；<3>如〈1>或〈2>所述的絕緣電線，其特征在于，設上述熱固性樹脂的樹脂成分的質量為Α、上述熱塑性樹脂的質量為B吋，Α/Β為10/90 90/10 ；<4>如〈1> 〈3>的任ー項所述的絕緣電線，其特征在于，上述熱塑性樹脂為非晶性樹脂；<5>如〈1> 〈4>的任ー項所述的絕緣電線,其特征在于,上述非晶性樹脂為選自聚醚酰亞胺、熱塑性聚酰亞胺、聚碳酸酷、聚醚砜、聚苯砜、聚砜以及聚芳酯的組中的至少ー種；<6>如〈1> く5>的任ー項所述的絕緣電線，其特征在于，上述熱固性樹脂為選自聚酯、聚酰亞胺以及聚酰胺酰亞胺的組中的至少ー種；<7> 一種電氣設備,其特征在于,其通過使用〈1> 〈6>的任一項所述的絕緣電線而成；以及〈8> —種絕緣電線的制造方法，該制造方法的特征在于，其具有將含有熱固性樹脂與熱塑性樹脂的樹脂清漆直接或間接涂布在導體的外周并進行燒結來形成絕緣皮膜的エ序；其后保持在加壓惰性氣體氣氛中，從而使樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層中含有惰性氣體的エ序；以及在常壓下對該樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層進行加熱，從而形成氣孔的エ序。發(fā)明效果
本發(fā)明可以提供具有高局部放電起始電壓和絕緣擊穿電壓、耐磨耗性優(yōu)異的絕緣電線。此外，本發(fā)明可以提供使用該絕緣電線而成的壽命特性優(yōu)異的電氣設備。本發(fā)明進一歩提供絕緣電線的制造方法。本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點可適當參照所附的附圖根據(jù)下述記載而更為明確。


圖I為示出本發(fā)明的絕緣電線的ー個實施方式的截面圖，(a)和(b)中示出了截面形狀的不同方式。
圖2為進一歩示出本發(fā)明絕緣電線的另ー實施方式的截面圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選絕緣電線進行說明。圖I為示出本發(fā)明的絕緣電線的ー個優(yōu)選實施方式的示意性截面圖。如由圖I (a)和圖1(b)所知，本發(fā)明的絕緣電線10中，在導體I的外周包覆有絕緣皮膜2。絕緣皮膜2具有至少I層絕緣層，該絕緣層是通過將含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆直接或間接涂布在導體外周、其后進行燒結而形成的。絕緣皮膜2中，在該絕緣層中具有微細的氣孔3。對于導體的形狀，可以如圖1(a)所示截面為圓形，也可如圖1(b)所示截面為矩形且角部為圓形。對于導體1，可以舉出例如銅、銅合金、鋁、鋁合金或它們的組合等一直以來作為絕緣電線的導體使用的物質。I.熱固性樹脂本發(fā)明的絕緣皮膜是通過將含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆直接或間接地涂布至導體外周、其后進行燒結而形成的。由此，絕緣皮膜由含有熱塑性樹脂的熱固性樹脂組合物的固化物來形成。本發(fā)明中，樹脂清漆中含有的熱固性樹脂在經(jīng)涂布和燒結后成為固化物，形成絕緣皮膜。該絕緣皮膜也可隔著其它層形成在導體外周?？梢杂糜诶缱儞Q器關聯(lián)設備、高速開關裝置、變換器驅動的旋轉電機馬達、變壓器等的電氣設備線圈；或宇宙用電氣設備、航空器用電氣設備、原子力用電氣設備、能量用電氣設備、汽車用電氣設備用的磁導線等中。作為熱固性樹脂，可以在不損害本發(fā)明宗_的范圍內使用各種物質。例如可以使用聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺こ內酰脲改性聚酯、聚酰胺、縮甲醛、聚氨酷、聚酯、聚こ烯醇縮甲醛、環(huán)氧、聚こ內酰脲、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、脲樹月旨、聚苯并咪唑等。其中，從耐熱性與撓性的方面考慮優(yōu)選使用聚酯、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺等樹脂。并且，它們可単獨使用ー種，也可將兩種以上混合使用。作為聚酯樹脂，可以使用通過向芳香族聚酯中添加酚樹脂等而進行了改性的樹月旨。例如可以使用耐熱等級為H級的聚酯樹脂。作為市售的H級聚酯樹脂，可以舉出Isonel200 (Schenectady International 社制造，商品名)等。作為聚酰亞胺樹脂，可以使用例如市售品(東麗-杜邦社制造，商品名# 3000等)作為熱固性聚酰亞胺，或者可使用如下物質作為熱固性聚酰亞胺利用通過現(xiàn)有的方法使芳香族四羧酸ニ酐與芳香族ニ胺類在極性溶劑中進行反應而得到的聚酰胺酸溶液，利用在形成包覆時所進行的燒結時的加熱處理使之酰亞胺化，從而熱固化的物質。作為聚酰胺酰亞胺樹脂，可以使用市售品(例如，HI406(日立化成(株)社制造的商品名等))，或者可使用如下得到的物質利用現(xiàn)有的方法在例如極性溶劑中使三羧酸酐與ニ異氰酸酯類直接進行反應而得到的物質；或者在極性溶劑中使三羧酸酐與ニ胺類先進行反應，首先導入酰亞胺鍵，接著利用ニ異氰酸酯類進行酰胺化而得到的物質。2.熱塑性樹脂本發(fā)明的絕緣電線的絕緣皮膜是將含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆直接或間接涂布于導體外周，其后進行燒結而形成的。關于該樹脂清漆的制造方法沒有特別限制。例如，將下述熱塑性樹脂加入到溶劑中，優(yōu)選進行加熱混合，從而使熱塑性樹脂溶解在溶劑中。其后優(yōu)選將溶解在溶劑中的熱固性樹脂添加到溶解有熱塑性樹脂的溶劑中進行加熱混合，從而可得到含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆。通過將樹脂清漆涂布至導體外周、其后進行燒結，溶解在樹脂清漆中的熱塑性樹 脂的熱塑性樹脂顆粒微分散在熱固性樹脂的網(wǎng)絡結構中。氣孔形成在微分散的熱塑性樹脂顆粒中。此時，氣孔產(chǎn)生于熱塑性樹脂顆粒的部分，從而可在絕緣電線的絕緣皮膜中形成微細的氣孔。作為熱塑性樹脂，優(yōu)選耐熱性的熱塑性樹脂。例如可以使用聚苯硫醚、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、聚萘ニ甲酸こニ醇酷、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯、液晶聚合物、熱塑性聚酰胺樹月旨、聚醚醚酮、聚碳酸酷、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷、熱塑性聚酰亞胺等。作為熱塑性聚酰亞胺，例如可以使用三井化學社制造的AURUM(商品名)。熱塑性樹脂中，優(yōu)選非晶性的熱塑性樹脂。本發(fā)明中，作為非晶性熱塑性樹脂，可以使用例如丙烯酸類樹脂、降冰片烯樹脂、環(huán)烯烴系樹脂、聚苯こ烯、聚碳酸酷、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷、熱塑性聚酰亞胺等。非晶性熱塑性樹脂中，特別優(yōu)選聚醚酰亞胺、聚碳酸酷、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷等。通過使用非晶性熱塑性樹脂而易于溶解在溶劑中。并且，這些樹脂在熱固性樹脂的網(wǎng)絡結構中可進行微分散、可形成微細的氣孔。另外，它們可以單獨使用ー種，并且也可以兩種以上混合使用。將熱固性樹脂的不含有溶劑的樹脂成分的質量設為A、將上述熱塑性樹脂的質量設為B時，優(yōu)選Α/B為10/90 90/10。進ー步優(yōu)選Α/B為30/70 70/30、特別優(yōu)選Α/B為40/60 60/40。在熱固性樹脂的樹脂成分的質量過多、熱塑性樹脂的質量過少的情況下，形成氣孔的部分變少，無法充分發(fā)揮出降低介電常數(shù)的效果，因而局部放電起始電壓降低。反之，在熱固性樹脂的樹脂成分的質量過少、熱塑性樹脂的質量過多的情況下，耐磨耗性不充分。上述的熱固性樹脂或熱塑性樹脂可以單獨使用ー種，也可以將兩種以上混合使用。本發(fā)明中，在無損于本發(fā)明宗_的范圍內，也可以配合結晶化成核劑、結晶化促進劑、氣泡化成核劑、抗氧化劑、抗靜電劑、抗紫外線劑、光穩(wěn)定劑、熒光增白劑、顔料、染料、增容劑、潤滑剤、增強劑、阻燃劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)助劑、增塑劑、增稠劑、減粘劑、填充材料(無機顆粒等)及弾性體等各種添加剤。3.氣孔本發(fā)明的絕緣電線中，如圖2所示，優(yōu)選具有具有微細氣孔的絕緣層2、以及不具有氣孔的層4(下文也稱為“皮層”。)。如圖2所示，皮層可以在具有微細氣孔的絕緣層的外側形成。并且，皮層也可在絕緣層的內側形成，也可形成在絕緣層的內側和外側這兩側(未圖示)。在設有皮層的情況下，為了不妨礙介電常數(shù)降低的效果，優(yōu)選皮層的合計厚度相對于絕緣皮膜整體的厚度為70%以下，更優(yōu)選為30%以下。通過具有外側皮層，表面的平滑性良好，因而絕緣性良好。進ー步地，可確保耐磨耗性和拉伸強度等機械強度。為了形成外側皮層，可以在具有氣孔的絕緣層上層積樹脂膜，也可以涂布含有上述添加劑的涂料。氣孔倍率優(yōu)選為I. I倍以上、更優(yōu)選為I. 5倍以上。由此，可確保為獲得局部放電起始電壓的提高效果所必需的電容率。若氣孔倍率過高，則樹脂變得柔軟，因而變得無法維持耐磨耗性。若氣孔倍率過低，則抑制局部放電的效果變小。本發(fā)明中的氣孔倍率指的是通過水中置換法測定形成氣孔前的絕緣膜的密度(Pf)和在該絕緣膜中形成了氣孔后的密度(P S)、并由(pf/ps)而計算出的值，其中所述氣孔是通過進行含有熱固性樹脂和熱塑性樹脂的樹脂清漆的涂布和燒結而形成的。 在本發(fā)明的絕緣電線的絕緣皮膜中形成微細氣孔的方法并無特別限制。氣孔的平均直徑優(yōu)選為Iym以下。由此可將絕緣擊穿電壓維持在較高值。氣孔的平均直徑進ー步優(yōu)選為0.8μπι以下。氣孔的平均直徑通常為0.1 ιμπι。若氣孔徑過大，則絕緣擊穿電壓降低。氣孔徑的平均直徑可通過利用掃描型電子顯微鏡(SEM)對具有氣泡的皮膜部分進行觀察來測定。作為在本發(fā)明的絕緣電線的絕緣皮膜中形成微細氣孔的方法，可以舉出例如以下方法。將上述的樹脂清漆涂布在導體外周并進行燒結后，使絕緣皮膜中浸滲有氣體，其后進行加熱，從而可形成微細的氣孔。若進ー步詳細說明，則可利用下述方法來制造在絕緣皮膜中具有微細氣孔的絕緣電線，所述方法含有下述エ序將進行了樹脂清漆的涂布和燒結的導體保持在加壓惰性氣體氣氛中，從而使樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層中含有惰性氣體的エ序；以及在常壓下對該樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層進行加熱，從而形成氣孔的エ序。本發(fā)明的絕緣電線例如可如下進行制造。即，將上述樹脂清漆涂布在導體外周并進行燒結，之后將其以與分隔物交替的方式進行重疊并卷纏在卷線軸上。然后連同卷線軸保持在加壓惰性氣體氣氛中，使其含有惰性氣體。其后，在常壓下在樹脂清漆中所用的熱塑性樹脂的軟化溫度以上的溫度進行加熱，從而使絕緣皮膜中產(chǎn)生氣孔。對于此時所用的分隔物，只要可使惰性氣體浸滲在樹脂清漆經(jīng)涂布和燒結而成的層中就沒有特別限定。例如可以使用聚對苯ニ甲酸こニ醇酯的片或膜。分隔物的尺寸可根據(jù)卷線軸的寬度進行適宜調整。另外，也可在使樹脂清漆經(jīng)涂布和燒結而成的層中含有惰性氣體后，使其通過常壓下的并加熱至熱塑性樹脂的軟化溫度以上的熱風爐中，從而連續(xù)地在絕緣皮膜中形成氣孔，由此來制造絕緣電線。作為惰性氣體，可以舉出氦、氮、ニ氧化碳、或氬等。至氣孔達到飽和狀態(tài)為止的惰性氣體的滲透時間、惰性氣體的滲透量可根據(jù)形成氣孔的熱塑性樹脂的種類、惰性氣體的種類、滲透壓カ和氣孔絕緣層的厚度來適宜選定。從向熱塑性樹脂中的氣體滲透性速度大、氣體溶解度高的方面考慮，優(yōu)選ニ氧化碳。本發(fā)明的絕緣電線具有高絕緣擊穿電壓和局部放電起始電壓、耐磨耗性優(yōu)異，因而可用于馬達或變壓器等各種電氣設備中。實施例以下基于實施例進ー步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。I.絕緣電線的制作[實施例I]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺樹脂(PEI)的顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入139g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用 HI406 (樹脂成分為32質量％的聚酰胺酰亞胺(PAI)溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)O〈絕緣電線的制作〉在直徑Imm的銅線的外周涂布上述含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆(PAI =PEI=IO :90)，通過在520°C進行燒結，得到在導體外周具有厚度40 μ m的皮膜的電線。將該電線裝入到壓カ容器中，在ニ氧化碳氣氛下，于35°C、5. 8MPa進行24小時的加壓處理，從而使ニ氧化碳浸滲在該電線中直至飽和為止。接下來，將該電線從壓力容器中取出，投入到設定為190°C的熱風循環(huán)式發(fā)泡爐中I分鐘，從而在絕緣皮膜中形成氣孔，得到圖2 (a)所示的實施例I的絕緣電線。[實施例2]在實施例I中，使加入的熱固性樹脂清漆的量為1250g，除此以外，與實施例I同樣地制備樹脂清漆。使用所得到的樹脂清漆(PAI與PEI的配合比為PAI PEI=50 :50)，與實施例I同樣地得到圖2(a)所示的實施例2的絕緣電線。[實施例3]在實施例I中，使加入的熱固性樹脂清漆的量為11250g，除此以外，與實施例I同樣地制備樹脂清漆。使用所得到的樹脂清漆(PAI與PEI的配合比為PAI PEI=90 :10)，與實施例I同樣地得到圖2(a)所示的實施例3的絕緣電線。[實施例4]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚酰亞胺(PD顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406(樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PI的配合比為PAI PI=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例4的絕緣電線。[實施例5]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>
向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺(PEI)樹脂顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用如下物質使用按現(xiàn)有方法使芳香族四羧酸ニ酐與芳香族ニ胺類在極性溶劑中進行反應而得到的聚酰胺酸溶液，利用在形成包覆時所進行的燒結時的加熱處理使之酰亞胺化，從而熱固化了的物質(樹脂成分為32質量％的PI溶液)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PI 與PEI的配合比為PI PEI=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例5的絕緣電線。[實施例6]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺(PEI)樹脂顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用Isonel 200 (樹脂成分為32質量%的聚酯溶液)(Schenectady International社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用熱固性聚酯與PEI的配合比為聚酯PEI=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例6的絕緣電線。[實施例7]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚碳酸酯樹脂(PC)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PC的配合比為PAI PC=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例7的絕緣電線。[實施例8]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚砜樹脂(PES)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉
除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PES的配合比為PAI PES=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例8的絕緣電線。[實施例9]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚苯砜樹脂(PPSU)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉
除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PPSU的配合比為PAI PPSU=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2 (a)所示的實施例9的絕緣電線。[實施例10]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚砜樹脂(PSU)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406(樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PSU的配合比為PAI PSU=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例10的絕緣電線。[實施例11]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚芳酯樹脂(PAR)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入1250g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PAR的配合比為PAI PAR=50 :50的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、圖2(a)所示的實施例11的絕緣電線。[比較例I]<含有熱固性樹脂的樹脂清漆的制備及使用其的絕緣電線的制作>僅使用實施例I中所用的PAI的樹脂清漆，在直徑Imm的銅線的外周涂布該樹脂清漆，通過在520°C進行燒結，得到在導體外周具有厚度40μπι的皮膜的比較例I的絕緣電線。需要說明的是，其后不進行形成氣孔的處理。[比較例2]<含有熱塑性樹脂的樹脂清漆的制備>
向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺樹脂(PEI)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的25質量％的熱塑性樹脂清漆?！唇^緣電線的制作〉除了使用僅含有上述熱塑性樹脂的樹脂清漆以外，利用與比較例I相同的方法得到形成了 PEI的絕緣皮膜的、比較例2的絕緣電線。比較例2的絕緣電線的情況也不進行形成氣孔的處理。[比較例3]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺樹脂(PEI)顆粒400g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入66g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)?！唇^緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PEI的配合比為PAI PEI=5 :95的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、比較例3的絕緣電線。[比較例4]<含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆的制備>向2L可拆式燒瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)160g，分次少量加入作為熱塑性樹脂的聚醚酰亞胺樹脂(PEI)顆粒40g。將其加熱至110°C并進行5小時攪拌，從而得到黃色透明的20質量％的熱塑性樹脂清漆。向該熱塑性樹脂清漆中加入2375g的熱固性樹脂清漆，制備含有熱塑性樹脂和熱固性樹脂的樹脂清漆。其中，作為熱固性樹脂清漆，使用HI406 (樹脂成分為32質量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈絕緣電線的制作〉除了使用上述的樹脂清漆以外，與實施例I同樣地得到使用PAI與PEI的配合比為PAI PEI=95 5的樹脂清漆形成了絕緣皮膜的、比較例4的絕緣電線。2.針對絕緣電線的試驗和評價對于實施例I 11和比較例I 4的絕緣電線進行絕緣擊穿電壓、有效電容率、以及局部放電起始電壓(PDIV :Partial Discharge Inception Voltage)、耐磨耗性的測定，對其性能進行評價。[具有氣孔的絕緣層的厚度和平均氣泡徑]由絕緣電線截面的掃描電子顯微鏡(SEM)照片求出具有氣孔的絕緣層的厚度和平均氣泡徑。[氣孔倍率]對于氣孔倍率，測定絕緣電線的絕緣皮膜的密度(Pf)以及氣孔形成前的密度(P S),由(P f/ P S)來計算出。[耐磨耗性]耐磨耗性使用往復磨耗試驗機。往復磨耗試驗機為施加一定負荷、用針對絕緣電線的表面進行劃刮(引C ☆務)、并對皮膜表面發(fā)生導體露出的次數(shù)進行測定的試驗機，可利用其進行皮膜強度的測定。將負荷設為300g，以往復磨耗次數(shù)是否達到200次對耐磨耗性進行評價。表I 3中，往復磨耗次數(shù)為200次以上以〇表示，設為合格。往復磨耗次數(shù)少于200次以X表不，設為不合格。[絕緣擊穿電壓]利用以下所示的鋁箔法對絕緣電線的絕緣擊穿電壓進行評價。將絕緣電線切成200mm左右的長度，在中央附近卷纏IOmm寬的鋁箔，在鋁箔與導體間施加正弦波50Hz的交流電壓，在連續(xù)進行升壓的同時對發(fā)生絕緣擊穿的電壓(有效值)進行測定，將該值作為絕緣擊穿電壓。測定溫度為室溫。絕緣擊穿電壓為IOkV以上設為合格、小于IOkV設為不合格。[局部放電起始電壓]
制作將各實施例和比較例的2根絕緣電線捻合為螺旋狀的試驗片，對各導體間施加正弦波50Hz的交流電壓，在連續(xù)進行升壓的同時對放電電荷量為IOpC時的電壓(有效值)進行測定。測定溫度為室溫。在局部放電起始電壓的測定中使用局部放電試驗機(菊水電子工業(yè)制造KPD2050(商品名))。將局部放電起始電壓為900Vp以上設為合格、將小于900Vp設為不合格。將實施例I 11和比較例I 4中得到的絕緣電線的評價結果示于表I 3中。表I
權利要求
1.一種絕緣電線，其為導體的外周被絕緣皮膜包覆而成的絕緣電線，該絕緣電線的特征在于，該絕緣皮膜由含有熱塑性樹脂的熱固性樹脂組合物的固化物形成，該絕緣皮膜具有微細的氣孔。
2.如權利要求I所述的絕緣電線，其特征在于，所述氣孔的平均直徑為Iym以下。
3.如權利要求I或2所述的絕緣電線，其特征在于，設所述熱固性樹脂的樹脂成分的質量為A、所述熱塑性樹脂的質量為B時，A/B為10/90 90/10。
4.如權利要求I 3的任一項所述的絕緣電線，其特征在于，所述熱塑性樹脂為非晶性樹脂。
5.如權利要求I 4的任一項所述的絕緣電線，其特征在于，所述非晶性樹脂為選自聚醚酰亞胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、熱塑性聚酰亞胺以及聚芳酯的組中的至少一 種。
6.如權利要求I 5的任一項所述的絕緣電線，其特征在于，所述熱固性樹脂為選自聚酯、聚酰亞胺以及聚酰胺酰亞胺的組中的至少一種。
7.一種電氣設備，其特征在于，該電氣設備是通過使用權利要求I 6的任一項所述的絕緣電線而成的。
8.—種絕緣電線的制造方法，其特征在于，該方法具有下述工序 將含有熱固性樹脂與熱塑性樹脂的樹脂清漆直接或間接地涂布在導體的外周并進行燒結來形成絕緣皮膜的工序； 其后保持在加壓惰性氣體氣氛中，從而使樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層中含有惰性氣體的工序；以及 在常壓下對該樹脂清漆經(jīng)燒結而成的層進行加熱，從而形成氣孔的工序。
全文摘要
一種絕緣電線，其為導體的外周被絕緣皮膜包覆而成的絕緣電線，其中，該絕緣皮膜由含有熱塑性樹脂的熱固性樹脂組合物的固化物形成，該絕緣皮膜具有微細的氣孔。
文檔編號H01B13/16GK102844822SQ20118001850
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2010年5月6日
發(fā)明者大矢真, 武藤大介, 小久保陽介, 田中彰 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社