專利名稱：扁平電線用包覆材料、包覆扁平電線和電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扁平電線用包覆材料、具有該包覆材料的包覆扁平電線和電氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于電氣設(shè)備的旋轉(zhuǎn)設(shè)備、磁鐵等線圈設(shè)備中，使用通過將絕緣性的包覆材料卷繞而用該包覆材料包覆扁平電線而形成的包覆扁平電線。作為扁平電線，一直以來使用銅、銅合金、鋁、鋁合金或這些金屬的2種以上的組合等的線材，近年來，使用鉍系、釔系、鈮系等超導(dǎo)線材。作為這種用絕緣性的包覆材料包覆扁平電線而形成的包覆扁平電線，例如公開了以半重疊方式用絕緣薄膜帶螺旋狀卷繞而用該絕緣薄膜帶來包覆并列配置的扁平電線而得到的包覆扁平電線。(參照專利文獻(xiàn)I)?！がF(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2000-4552號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
_7] 發(fā)明要解決的問題然而，用上述絕緣薄膜帶包覆扁平電線時(shí)，絕緣薄膜帶之間的疊合的可靠性有時(shí)降低。即，存在發(fā)生縮頸(necking)現(xiàn)象、絕緣薄膜帶之間的疊合部(搭接部)的寬度局部窄于所需的寬度的情況。另外，縮頸的程度過大時(shí)，有時(shí)絕緣薄膜帶之間不重疊而產(chǎn)生空隙或扁平電線露出，該情況下，會(huì)導(dǎo)致包覆扁平電線的絕緣性降低。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供通過使一部分疊合并螺旋狀卷繞來包覆扁平電線時(shí)可抑制疊合的可靠性降低的扁平電線用包覆材料、具有該包覆材料的包覆扁平電線和電氣設(shè)備。用于解決問題的方案為了解決上述問題，本發(fā)明人著眼于，包覆扁平電線時(shí)，為了提高與扁平電線的密合性，通常邊賦予扁平電線用包覆材料以張力邊包覆，但會(huì)因該張力而發(fā)生縮頸現(xiàn)象。本發(fā)明人還深入研究了扁平電線用包覆材料的特性與疊合的可靠性的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，扁平電線用包覆材料的拉伸彈性模量可以對(duì)疊合的可靠性產(chǎn)生很大影響，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的扁平電線用包覆材料的特征在于，其為用于通過使一部分疊合且螺旋狀卷繞來包覆扁平電線的包覆材料，其具備在25°c下的拉伸彈性模量為5. OGPa以上的基材O所述扁平電線用包覆材料通過具備在25°C下的拉伸彈性模量在上述范圍內(nèi)的基材，可以抑制包覆扁平電線時(shí)縮頸現(xiàn)象的發(fā)生，可以抑制疊合的可靠性的降低。進(jìn)而，將扁平電線包覆而制作包覆扁平電線時(shí)，可抑制該包覆扁平電線的絕緣性的降低。另外，上述扁平電線用包覆材料優(yōu)選厚度為50 μ m以下。
通過使扁平電線用包覆材料的厚度為50μπι以下，可以減小卷繞到扁平電線上的扁平電線用包覆材料與尚未卷繞扁平電線用包覆材料的扁平電線之間的高度差，因此，容易使扁平電線用包覆材料追隨扁平電線的形狀。因此，可以進(jìn)一步抑制疊合的可靠性降低。上述扁平電線用包覆材料中，優(yōu)選進(jìn)一步具備形成于所述基材的一個(gè)面?zhèn)鹊恼硰椥泽w層，所述基材含有聚酰亞胺樹脂。聚酰亞胺樹脂由于具有耐熱性和耐寒性且是不燃性材料，具有作為用于電氣設(shè)備的絕緣材料的優(yōu)異的阻燃性，因此通過具備含有聚酰亞胺樹脂的基材，扁平電線用包覆材料具有阻燃性。另外，通過具備粘彈性體層，用扁平電線用包覆材料包覆扁平電線時(shí)，扁平電線用包覆材料與扁平電線之間以及扁平電線用包覆材料之間的密合性變高，可以進(jìn)一步抑制疊合的可靠性降低。上述扁平電線用包覆材料中，優(yōu)選上述粘彈性體層含有硅酮系粘彈性體組合物。硅酮系粘彈性體組合物由于耐寒性、耐輻射線性、耐熱性和耐腐蝕性優(yōu)異，因此可 以提高粘彈性體層的特性。在上述扁平電線用包覆材料中，優(yōu)選所述扁平電線是超導(dǎo)線。由于超導(dǎo)線在低溫下使用，因此疊合的可靠性降低，扁平電線用包覆材料之間存在間隙等時(shí)，電絕緣性(介質(zhì)擊穿電壓)顯著降低。然而，根據(jù)上述扁平電線用包覆材料，由于具備上述拉伸彈性模量在上述范圍內(nèi)的基材，因此，可以抑制疊合的可靠性降低，從而可以抑制電絕緣性的降低。由此，本發(fā)明的扁平電線用包覆材料可以適宜用于超導(dǎo)線。本發(fā)明的包覆扁平電線具備上述扁平電線用包覆材料；以及通過使所述扁平電線用包覆材料的一部分疊合且螺旋狀卷繞而被該扁平電線用包覆材料包覆的扁平電線。由此，可以抑制包覆扁平電線的絕緣性的降低。本發(fā)明的電氣設(shè)備的特征在于，使用上述包覆扁平電線制作。由此，可以抑制因包覆扁平電線的絕緣性降低引起的電氣設(shè)備的特性降低。
_] 發(fā)明的效果如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以提供通過使一部分疊合并螺旋狀卷繞來包覆扁平電線時(shí)可抑制疊合的可靠性降低的扁平電線用包覆材料、具有該包覆材料的包覆扁平電線和電氣設(shè)備。


圖I所示為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料的示意性側(cè)面圖。圖2所示為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料的示意性剖視圖，其為圖I中的區(qū)域II的放大剖視圖。圖3所示為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線的示意性立體圖。圖4所示為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線的示意性平面圖。圖5示意性示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線，是沿圖3和圖4的V-V線剖開的剖視圖。圖6示意性示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線，是沿圖4的VI-VI線剖開的剖視圖。圖7示意性示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線，是沿圖4的VII-VII線剖開的剖視圖。圖8所示為作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的線圈的示意性立體圖。附圖標(biāo)記說明10扁平電線用包覆材料，11基材，lla、12a表面，Ilb背面，12粘彈性體層，20卷芯，100包覆扁平電線，110扁平電線，120搭接部，200線圈，210線圈架，W10、W120寬
度，Θ角度。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說明的是，在以下的附圖中，同一或等同部分賦予相同的附圖標(biāo)記，并且不重復(fù)說明。(第一實(shí)施方式)參照?qǐng)DI和圖2，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料。如圖I和圖2所示，扁平電線用包覆材料10是用于包覆扁平電線的包覆材料。如圖I所示，扁平電線用包覆材料10是帶狀的，例如在卷芯20上卷繞成卷筒狀。其中，扁平電線用包覆材料10不限于帶狀，可以是薄片狀、薄膜狀等其他形狀。如圖2所示，扁平電線用包覆材料10具備基材11和形成于基材11的表面Ila上的粘彈性體層12，所述基材11具有表面Ila和與該表面Ila處于相反側(cè)的背面lib。其中，在基材11與粘彈性體層12之間，可以進(jìn)一步形成其他層。另外，在粘彈性體層12的表面12a上可以形成用于保護(hù)表面12a的剝離襯墊(未圖示)。另外，在基材11的背面Ilb上優(yōu)選不形成粘彈性體層12。基材11只要具有絕緣性即可，對(duì)其沒有特別限制，優(yōu)選具有耐熱性和耐寒性。作為這種基材11，例如可列舉出聚酰亞胺樹脂、聚醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂等。這些樹脂可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。在這些樹脂中，尤其優(yōu)選使用聚酰亞胺樹脂作為基材11。聚酰亞胺樹脂由于具有耐熱性且是不燃性材料，因此作為用于電氣設(shè)備的絕緣材料，具有優(yōu)異阻燃性，從這方面來看，作為本實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10的基材11具有優(yōu)異的特性。上述聚酰亞胺樹脂可以通過公知或慣用的方法來獲得。例如，聚酰亞胺可以通過使有機(jī)四羧酸二酐與二氨基化合物(二胺)反應(yīng)，合成聚酰亞胺前體(聚酰胺酸)，再將該聚酰亞胺前體脫水閉環(huán)來獲得。作為上述有機(jī)四羧酸二酐，例如，可列舉出均苯四酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐、2，2-雙(2，3- 二羧基苯基)-I, I, I, 3，3，3-六氟丙烷二酐、2，2-雙(3，4- 二羧基苯基)-1，I, 1,3, 3，3-六氟丙烷二酐、3，3’，4，4’ _ 二苯甲酮四羧酸二酐、雙(3，4-二羧基苯
基)醚二酐、雙(3，4-二羧基苯基)砜二酐等。這些有機(jī)四羧酸二酐可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。作為上述二氨基化合物，例如，可列舉出間苯二胺、對(duì)苯二胺、3，4-二氨基二苯基釀、4，4’ - 二氛基二苯基釀、4，4’ - 二氛基二苯基諷、3，3’ - 二氛基二苯基諷、2，2-雙(4-氛基苯氧基苯基)丙烷、2，2-雙(4-氨基苯氧基苯基)六氟丙烷、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、2，4-二氨基甲苯、2，6-二氨基甲苯、二氨基二苯基甲燒、2，2’ _ 二甲基-4，4’ - 二氨基聯(lián)苯、2，2’ -雙(二氟甲基)-4, 4’ - 二氨基聯(lián)苯等。這些二氨基化合物可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。作為上述二氨基化合物，含有醚鍵的化合物是優(yōu)選的，具體而言，優(yōu)選使用4，4’-二氨基二苯基醚(0DA)。通過含有0DA，扁平電線用包覆材料10的伸長率提高，可以設(shè)計(jì)成柔軟的薄膜。二氨基化合物成分中的ODA的添加量優(yōu)選為10摩爾％以上且100摩爾％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50摩爾％以上且100摩爾％以下。其中，對(duì)于本實(shí)施方式中使用的聚酰亞胺樹脂而言，作為有機(jī)四羧酸二酐，優(yōu)選使用均苯四酸二酐、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐，作為二氨基化合物，優(yōu)選使用對(duì)苯二胺、
4，4’ - 二氨基二苯基醚。這種聚酰亞胺樹脂還可以使用“Kapton (注冊(cè)商標(biāo))EN”(DU P0NT-T0RAY CO.，LTD. 制造)、“UPILEX (注冊(cè)商標(biāo))_S”(宇部興產(chǎn)公司制造)等市售產(chǎn)品?；?1優(yōu)選具有50 μ m以下的厚度，更優(yōu)選具有25 μ m以下的厚度，更進(jìn)一步優(yōu)選具有13μπ 以下的厚度。厚度為50μπ 以下時(shí)，可以容易地減小卷繞在扁平電線上的扁平電線用包覆材料與尚未被扁平電線用包覆材料卷繞的扁平電線的高度差，因此可以進(jìn)一步抑制疊合的可靠性的降低。而且，通過減小絕緣層厚度，可以增加每單位截面積的扁平電線的占有面積比，因此可以提聞線占空系數(shù)，可以提聞線圈設(shè)備等的性能。另一方面，基材11的厚度優(yōu)選為5 μ m以上,更優(yōu)選具有7 μ m以上的厚度，更進(jìn)一步優(yōu)選具有7. 5 μ m以上的厚度。厚度為5 μ m以上時(shí)，從基材11的處理性的觀點(diǎn)來看是優(yōu)選的。其中，為了提高與后述的粘彈性體層12的錨固力，基材11可以進(jìn)行濺射蝕刻處理、電暈處理、等離子體處理等化學(xué)處理，也可以涂布底涂劑等。另外，本實(shí)施方式的基材11可以由I層構(gòu)成，也可以由多層構(gòu)成。粘彈性體層12包含構(gòu)成粘彈性體的基礎(chǔ)聚合物。對(duì)這種基礎(chǔ)聚合物沒有特別限制，可以從公知的基礎(chǔ)聚合物中適當(dāng)選擇和使用，例如，可列舉出丙烯酸系聚合物、橡膠系聚合物、乙烯基烷基醚系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚氨酯系聚合物、氟系聚合物、環(huán)氧系聚合物等。這些基礎(chǔ)聚合物可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。在這些基礎(chǔ)聚合物中，從耐寒性、耐輻射線性、耐熱性和耐腐蝕性優(yōu)異的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用硅酮系聚合物作為粘彈性體層12。即，粘彈性體層12優(yōu)選包含含有硅酮系聚合物的粘彈性體組合物(硅酮系粘彈性體組合物)，更優(yōu)選以硅酮系粘彈性體組合物為主成分、剩余部分由不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。在此處,上述娃酮系粘彈性體組合物含有以娃酮橡膠(silicone rubber)和娃酮樹脂(silicone resin)為主成分的配混物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。作為硅酮橡膠，例如可以適宜使用以二甲基硅氧烷為主要構(gòu)成單元的有機(jī)聚硅氧烷。在有機(jī)聚硅氧烷中，根據(jù)需要可以引入乙烯基或其他官能團(tuán)。有機(jī)聚硅氧烷的重均分子量通常為18萬以上，優(yōu)選為28萬以上且100萬以下，更優(yōu)選為50萬以上且90萬以下。這些硅酮橡膠可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。重均分子量低時(shí)，可以根據(jù)交聯(lián)劑的量來調(diào)整凝膠率。作為硅酮橡膠，例如，可以適宜使用由具有選自M單元(R3Si01/2)、Q單元(Si02)、T單元(RSiOv2)和D單元(R2SiO)中的至少任一單元(上述單元中，R表示一價(jià)烴基或輕基)的共聚物形成的有機(jī)聚硅氧烷。由該共聚物形成的有機(jī)聚硅氧烷除了具有OH基以外還可根據(jù)需要引入乙烯基等各種官能團(tuán)。引入的官能團(tuán)可以為發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的官能團(tuán)。作為共聚物，由M單元與Q單元形成的MQ樹脂是優(yōu)選的。對(duì)硅酮橡膠與硅酮樹脂的配合比例(重量比)沒有特別限制，優(yōu)選硅酮橡膠硅酮樹脂=100: (Γ20:80左右，更優(yōu)選為100: (Γ30:70左右。硅酮橡膠和硅酮樹脂可以只是將它們配合，也可以是它們的部分縮合物。在上述配混物中，為了使其形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)物，通常含有交聯(lián)劑。通過交聯(lián)劑，可以調(diào)整硅酮系粘彈性體組合物的凝膠率。粘彈性體層12的凝膠率根據(jù)硅酮系粘彈性體組合物的種類而不同，優(yōu)選大致為20%以上且99%以下左右，更優(yōu)選為30%以上且98%以下左右。凝膠率在該范圍內(nèi)時(shí)，具有容易取得粘接力與保持力的平衡的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，凝膠率為99%以下時(shí)，可以抑制初始粘接力變低，因此貼合良好。凝膠率為20%以上時(shí)，獲得了充分的保持力，因此，可以抑制扁平·電線用包覆材料10的偏移。本實(shí)施方式的硅酮系粘彈性體組合物的凝膠率(重量％)是如下求出的值從硅酮系粘彈性體組合物中取干燥重量W1 (g)的試樣，將其浸潰在甲苯中，然后從甲苯中取出該試樣的不溶成分，測(cè)定干燥后的重量W2 (g)，通過式(W2ZW1) XlOO求出的值。本實(shí)施方式的硅酮系粘彈性體組合物可以使用常用的基于過氧化物系交聯(lián)劑的過氧化物固化型交聯(lián)和基于含有Si-H基的硅氧烷系交聯(lián)劑的加成反應(yīng)型交聯(lián)。由于過氧化物系交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)是自由基反應(yīng)，因此，通常在150°C以上且220°C以下的高溫下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。另一方面，由于含乙烯基有機(jī)聚硅氧烷與硅氧烷系交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)是加成反應(yīng)，因此，反應(yīng)通常在80°C以上且150°C以下的低溫下進(jìn)行。在本實(shí)施方式中，尤其從能夠在低溫短時(shí)間完成交聯(lián)的觀點(diǎn)考慮，加成反應(yīng)型交聯(lián)是優(yōu)選的。作為上述過氧化物系交聯(lián)劑，可以沒有特別限制地使用一直以來用于硅酮系粘彈性體組合物的各種交聯(lián)劑，例如，可列舉出過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、過氧化叔丁基異丙苯、叔丁基過氧化物、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷、2，4- 二氯-過氧化苯甲酰、二叔丁基過氧化二異丙基苯、1，I-雙(叔丁基過氧化)-3，3，5-三甲基-環(huán)己烷、2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己炔_3等。這些過氧化物系交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用一種，也可以將兩種以上混合使用。過氧化物系交聯(lián)劑的用量通常相對(duì)于100重量份硅酮橡膠優(yōu)選為O. 15重量份以上且2重量份以下，更優(yōu)選為O. 5重量份以上且I. 4重量份以下。作為硅氧烷系交聯(lián)劑，例如，使用分子中具有至少平均2個(gè)與硅原子鍵合的氫原子的聚有機(jī)氫硅氧烷。作為與硅原子鍵合的有機(jī)基團(tuán)，可列舉出烷基、苯基、鹵代烷基等，從合成和處理容易的觀點(diǎn)出發(fā)，甲基是優(yōu)選的。硅氧烷骨架結(jié)構(gòu)可以是直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的任一種，優(yōu)選是直鏈狀。硅氧烷系交聯(lián)劑以使得相對(duì)于硅酮橡膠和硅酮樹脂中的乙烯基I個(gè)，與硅原子鍵合的氫原子優(yōu)選為I個(gè)以上且30個(gè)以下、更優(yōu)選為4個(gè)以上且17個(gè)以下的添加量配合。與硅原子鍵合的氫原子為I個(gè)以上時(shí)，可獲得充分的內(nèi)聚力，為4個(gè)以上時(shí)，可獲得更充分的內(nèi)聚力。與硅原子鍵合的氫原子為30個(gè)以下時(shí)，可抑制粘接特性的降低，為17個(gè)以下時(shí)，可進(jìn)一步抑制粘接特性的降低。
使用硅氧烷系交聯(lián)劑時(shí)，通常使用鉬催化劑，但也可以使用其他各種催化劑。其中，使用硅氧烷系交聯(lián)劑時(shí)，作為硅酮橡膠，使用具有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷，其乙烯基優(yōu)選為O. 0001摩爾/IOOg以上且O. 01摩爾/IOOg以下左右。本發(fā)明的粘彈性體層中，除了上述基礎(chǔ)聚合物以外，在不妨礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以適當(dāng)配合賦粘劑、增塑劑、分散劑、抗老化劑、抗氧化劑、加工助劑、穩(wěn)定劑、消泡齊U、阻燃劑、增稠劑、顏料、軟化劑、填充劑等以往公知的各種添加劑。粘彈性體層12優(yōu)選具有O. 5 μ m以上且50 μ m以下的厚度，更優(yōu)選具有I μ m以上且25 μ m以下的厚度。粘彈性體層12的厚度在該范圍內(nèi)時(shí)，具有獲得適度的粘接性的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，粘彈性體層12的厚度為10 μ m以下時(shí)，可以提高扁平電線用包覆材料10包覆在扁平電線上時(shí)形成的包覆扁平電線中的扁平電線的線占空系數(shù)，因此可以提高線圈設(shè)備等的性能。粘彈性體層12的厚度為5μπι以下時(shí)，可以更進(jìn)一步提高線占空系數(shù)，從而可以進(jìn)一步提高線圈設(shè)備等的性能。 另一方面，粘彈性體層12的厚度為Iym以上時(shí)，可以提高與扁平電線的密合度，可以進(jìn)一步抑制扁平電線與扁平電線用包覆材料10之間形成的間隙。粘彈性體層12的厚度為2 μ m以上時(shí)，可以更進(jìn)一步抑制扁平電線與扁平電線用包覆材料10之間形成的間隙。扁平電線用包覆材料10在25°C下的拉伸彈性模量為5. OGPa以上，優(yōu)選為6. OGPa以上。在25°C下的拉伸彈性模量為5. OGPa以上時(shí)，用扁平電線用包覆材料10包覆扁平電線時(shí)，可以抑制縮頸現(xiàn)象的發(fā)生，且可以抑制疊合的可靠性降低。進(jìn)而，將扁平電線包覆而制作包覆扁平電線時(shí)，可以抑制該包覆扁平電線的絕緣性的降低。另外，在25°C下的拉伸彈性模量為6. OGPa以上時(shí)，可以進(jìn)一步抑制縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。其中，扁平電線用包覆材料10在25°C下的拉伸彈性模量越大越優(yōu)選，但從處理性的觀點(diǎn)考慮，上限例如為50GPa。在此處，上述“在25°C下的拉伸彈性模量”通過基于ASTM-D882在25°C的氣氛下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)來測(cè)定。上述“在25°C下的拉伸彈性模量”可以根據(jù)基材的聚合物設(shè)計(jì)、成膜條件、拉伸條件等，通過在構(gòu)成基材的分子結(jié)構(gòu)中適當(dāng)插入-O-(醚鍵)來調(diào)整。另外，扁平電線用包覆材料10優(yōu)選具有50μπι以下的厚度，更優(yōu)選具有40μπι以下的厚度，進(jìn)一步優(yōu)選具有30 μ m以下的厚度，更進(jìn)一步優(yōu)選具有20 μ m以下的厚度。厚度為50 μ m以下時(shí)，可以減小卷繞在扁平電線上的扁平電線用包覆材料10與尚未被扁平電線用包覆材料10卷繞的扁平電線的高度差，因此可以進(jìn)一步抑制疊合的可靠性的降低。而且，通過減小絕緣層的厚度，可以增加每單位截面積的扁平電線的占有面積比，因此可以提聞線占空系數(shù)，可以提聞線圈設(shè)備等的性能。另一方面，扁平電線用包覆材料10的厚度優(yōu)選為7 μ m以上，更優(yōu)選具有10 μ m以上的厚度。厚度為7 μ m以上時(shí)，強(qiáng)度充分，處理性優(yōu)異，為10 μ m以上時(shí)，強(qiáng)度更充分，處理性更優(yōu)異。從螺旋狀包覆扁平電線時(shí)能夠縮窄搭接寬度且能夠減小扁平電線的延伸方向與扁平電線用包覆材料10的卷繞方向所形成的角度的觀點(diǎn)考慮，扁平電線用包覆材料10優(yōu)選具有所包覆的扁平電線的寬度I倍以上且2倍以下的寬度。這種扁平電線用包覆材料10的寬度例如優(yōu)選為Imm以上且80mm以下,更優(yōu)選為I. 5mm以上且60mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2mm以上且40mm以下。另外，扁平電線用包覆材料10優(yōu)選不設(shè)置屬于包覆電線時(shí)的連接部分的接縫，因此優(yōu)選是長條狀的。這種扁平電線用包覆材料10的長度例如優(yōu)選為500mm以上，更優(yōu)選為IOOOmm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為3000mm以上。本實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10在卷芯20上卷繞成卷筒狀并保持，但也可以通過在I個(gè)卷芯20上卷繞多列的所謂圓筒式繞組(Bobbin winding)來保持。接著，參照?qǐng)DI和圖2，說明本實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10的制造方法。首先，準(zhǔn)備如上所述具有表面Ila和與該表面Ila處于相反側(cè)的背面Ilb的基材11。接著，在基材11的表面Ila上形成粘彈性體層12。對(duì)粘彈性體層12的形成方法
沒有特別限制，例如，通過在基材11的表面Ila上涂布硅酮系粘彈性體組合物的方法，可以形成粘彈性體層12。具體而言，將在甲苯等溶劑中溶解含有硅酮橡膠、硅酮樹脂、交聯(lián)劑、催化劑等的硅酮系粘彈性體組合物而成的溶液涂布于基材11的表面Ila上，接著，通過加熱上述配混物，蒸餾除去溶劑并進(jìn)行交聯(lián)。作為本實(shí)施方式的含有硅酮系粘彈性體組合物的粘彈性體層12的形成方法，例如，可列舉出輥涂法、輥舔式涂布法、凹版涂布法、逆向涂布法、輥刷法、噴涂法、浸入輥涂布法、棒涂法、刮刀涂布法、氣刀涂布法、幕涂法、唇口涂布法、利用模涂布機(jī)等的擠出涂布法等方法。通過實(shí)施以上工序，可以制造圖2所示的扁平電線用包覆材料10。其中，扁平電線用包覆材料10的制造方法不限于上述方法。扁平電線用包覆材料10具有剝離襯墊時(shí)，例如，可以用以下的方法制造。具體而言，首先準(zhǔn)備剝離襯墊。作為剝離襯墊，例如，可列舉出紙、聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等合成樹脂薄膜、橡膠薄片、紙、布、無紡布、網(wǎng)、發(fā)泡薄片、金屬箔或它們的層壓體等。接著，在剝離襯墊上形成例如含有硅酮系粘彈性體組合物的粘彈性體層12。對(duì)形成粘彈性體層12的方法沒有特別限制，在使用甲苯作為溶劑，通過加熱進(jìn)行加成反應(yīng)型交聯(lián)時(shí)，加熱溫度優(yōu)選為例如80°C以上且150°C以下，更優(yōu)選為100°C以上且130°C以下。其中，加熱溫度只要是能夠蒸餾除去溶劑、進(jìn)行規(guī)定的交聯(lián)反應(yīng)的溫度即可，對(duì)其沒有特別限制。接著，將形成于剝離襯墊上的粘彈性體層12轉(zhuǎn)印到基材11上。通過實(shí)施以上的工序，可以制造圖2所示的扁平電線用包覆材料10。其中，在本實(shí)施方式中，可以如圖I所示進(jìn)一步實(shí)施將圖2所示的扁平電線用包覆材料10卷繞到卷芯20上的工序。該工序可以根據(jù)扁平電線用包覆材料10的形狀等而省略。如以上所說明的那樣，本實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10為用于通過使一部分重疊且螺旋狀卷繞來包覆扁平電線的包覆材料，具備在25°C下的拉伸彈性模量為
5.OGPa以上的基材。所述扁平電線用包覆材料10由于基材11的上述拉伸彈性模量在上述范圍內(nèi)，因此，在包覆扁平電線時(shí)可以抑制縮頸現(xiàn)象的發(fā)生，可以抑制疊合的可靠性的降低。進(jìn)而，將扁平電線包覆而制作包覆扁平電線時(shí)，可以抑制該包覆扁平電線的絕緣性的降低。而且，還可以提高制作包覆扁平電線時(shí)的成品率，與疊合可靠性的降低的抑制相互結(jié)合，可以提高操作性。(第二實(shí)施方式)參照?qǐng)D3 圖7，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線100。本實(shí)施方式中，包覆扁平電線100如圖3所示具備第一實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10和被該扁平電線用包覆材料10包覆的扁平電線110。扁平電線110被扁平電線用包覆材料10包覆的方式只要是使一部分疊合且在扁平電線上螺旋狀卷繞來包覆的方式即可，對(duì)其沒有特別限制。本實(shí)施方式的電線110如圖3 圖7所示以使得形成一部分疊合的搭接部120并且螺旋狀卷繞的方式被扁平電線用包覆材料10包覆。換而言之，用扁平電線用包覆材料10的一部分疊合的半搭接方式螺旋狀卷繞來包覆。 另外，如圖5和圖6所示，沒有形成搭接部120的區(qū)域中的電線110被扁平電線用包覆材料10單重包覆，如圖5和圖7所示，形成了搭接部120的區(qū)域中的電線110被扁平電線用包覆材料10雙重包覆。因此，通過設(shè)置搭接部120，可以提高扁平電線110的絕緣性。如圖5所示，搭接部120的寬度W120(也稱為重疊寬度或爬電距離)優(yōu)選低于扁平電線用包覆材料10的寬度WlO的40%，更優(yōu)選為30%以下。搭接部120的寬度W120越大，電流越不易漏出，因此可以抑制放電，可以提高介質(zhì)擊穿電壓。然而，在本實(shí)施方式中，在搭接部120中，由于粘彈性體層12密合在基材11的背面Ilb上，因此，即使搭接部120的寬度W120小，電流也不易漏出。這樣，能夠減小搭接部120的寬度W120，并且可以延長能夠用I條扁平電線用包覆材料10卷繞的扁平電線110的長度。接著，說明扁平電線110。扁平電線110在此處使用扁平電線。該扁平電線是帶狀的線材，各頂點(diǎn)可以是呈方形的，也可以是彎曲的(可以設(shè)置R (R指頂點(diǎn)是圓的))。對(duì)扁平電線110沒有特別限制，可以使用以往公知物，作為其原料，例如，可以使用由銅、銅合金、鋁、鋁合金或這些的兩種以上金屬的組合形成的線材。另外，作為電線110，還可以使用由鉍系、釔系、鈮系等各種超導(dǎo)材料形成的電線。作為扁平電線110的具體尺寸的一個(gè)例子，厚度為例如Imm以上且IOmm以下，寬度為例如Imm以上且20mm以下，縱橫比(截面形狀中的寬度/厚度之比)為例如I以上且60以下左右。接著，說明本實(shí)施方式的包覆扁平電線100的制造方法。首先，根據(jù)第一實(shí)施方式制造扁平電線用包覆材料10。接著，準(zhǔn)備扁平電線110，如圖T圖7所示，以扁平電線用包覆材料10的一部分疊合的半搭接方式螺旋狀卷繞。具體而言，配置扁平電線用包覆材料10，使得粘彈性體層12的一部分與電線110接觸，且使得粘彈性體層12的剩余部分與扁平電線用包覆材料10的基材11的背面Ilb的一部分接觸。在該工序中，用扁平電線用包覆材料10包覆扁平電線110，使得扁平電線110的延伸方向與扁平電線用包覆材料10的卷繞方向所形成的角度θ優(yōu)選低于80°，更優(yōu)選為75°以下。另外，用扁平電線用包覆材料10包覆扁平電線110，使得搭接部120的寬度W120優(yōu)選低于扁平電線用包覆材料10的寬度WlO的70%，更優(yōu)選為50%以下。其中，在扁平電線用包覆材料10具有剝離襯墊時(shí)，卷繞在扁平電線110上時(shí)，邊將剝離襯墊與粘彈性體層12的表面12a剝離，邊卷繞電線110。通過實(shí)施上述工序，可以制造圖3 圖7所示的本實(shí)施方式的包覆扁平電線100。如以上說明的那樣，本實(shí)施方式的包覆扁平電線100具備第一實(shí)施方式的扁平電線用包覆材料10 ;以及通過將該扁平電線用包覆材料10的一部分疊合并且用該扁平電線用包覆材料10螺旋狀卷繞來包覆的扁平電線110。根據(jù)本實(shí)施方式的包覆扁平電線100，可以抑制絕緣性的降低。(第三實(shí)施方式) 參照?qǐng)D8，說明作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的線圈200。如圖8所示，本實(shí)施方式的線圈200具備線圈架210和卷繞在該線圈架210上的第二實(shí)施方式的包覆扁平電線100。線圈架210只要能卷裝包覆扁平電線100即可，對(duì)此沒有特別限制，例如是圓筒型、跑道(racetrack)型等。包覆扁平電線100可以是I條，根據(jù)所需長度，也可以是多條連接而成的。線圈可以是多個(gè)線圈200層疊而成的。本實(shí)施方式的線圈200的制造方法包括準(zhǔn)備線圈架210的工序和將包覆扁平電線100卷繞到該線圈架210上的工序。在此處，在本實(shí)施方式中，作為電氣設(shè)備的一個(gè)例子，以線圈200來舉例說明，但電氣設(shè)備不限于線圈200。電氣設(shè)備例如是絕緣線圈、超導(dǎo)線圈、超導(dǎo)磁鐵、超導(dǎo)電纜、蓄電
目.-rf* ο如以上所說明，作為本實(shí)施方式的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的線圈200使用第二實(shí)施方式的包覆扁平電線100來制作。根據(jù)作為本發(fā)明的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的線圈200，可以抑制因包覆扁平電線的絕緣性降低引起的電氣設(shè)備的特性的降低。實(shí)施例(實(shí)施例I)制造與第一實(shí)施方式同樣的扁平電線用包覆材料。具體而言，將作為硅酮系粘彈性體的“X-40-3229”(硅酮橡膠，固體成分60%，信越化學(xué)工業(yè)公司制造)70重量份和“KR-3700”(硅酮樹脂，固體成分60%，信越化學(xué)工業(yè)公司制造)30重量份、作為鉬催化劑的“PL-50T”(信越化學(xué)工業(yè)公司制造)O. 5重量份和作為溶劑的甲苯315重量份配合，用分散機(jī)攪拌，得到含有硅酮系粘彈性體組合物的混合液。另外，使用聚酰亞胺樹脂薄膜“UPILEX12. 5S”(厚度12. 5 μ m，宇部興產(chǎn)公司制造)作為基材。用噴泉式輥(fountain roll)將上述混合液涂布于該基材上，使得干燥后的厚度為3 μ m，在干燥溫度150°C、干燥時(shí)間I分鐘的條件下固化和干燥，制作在基材上形成了凝膠率為74%的粘彈性體層的扁平電線用包覆材料。將其卷繞到卷芯20 (內(nèi)徑76mm)上，獲得圖I所示的卷筒狀的卷繞體。(實(shí)施例2)除了使用“Kapton 12. 5EN”(厚度 12. 5 μ m, DU P0NT-T0RAYC0.，LTD.制造)作為基材以外，與實(shí)施例I同樣地，制作扁平電線用包覆材料。
(實(shí)施例3)除了使用“Kapton 25EN”(厚度 25 μ m，DU P0NT-T0RAYC0. , LTD.制造)作為基材以外，與實(shí)施例I同樣地，制作扁平電線用包覆材料。(實(shí)施例4)除了使用“UPILEX-75S”(厚度75 μ m，宇部興產(chǎn)公司制造)作為基材以外，與實(shí)施例I同樣地，制作扁平電線用包覆材料。(實(shí)施例5)除了在作為基材的UPILEX-12. 5S上不形成粘彈性體層以外，與實(shí)施例I同樣地，制作僅由基材形成的扁平電線用包覆材料。(比較例I) 除了使用“Kapton 12. 5H”(厚度 25 μ m，DU P0NT-T0RAYC0. , LTD.制造)作為基材以外，與實(shí)施例I同樣地，制作扁平電線用包覆材料。(評(píng)價(jià)方法)對(duì)于實(shí)施例I飛和比較例1，如下測(cè)定拉伸彈性模量，并且如下評(píng)價(jià)疊合精度、密合性。結(jié)果在表I中示出。(拉伸彈性模量)實(shí)施例I飛和比較例I中使用的基材的拉伸彈性模量在25°C的氣氛下基于ASTM-D882 測(cè)定。(疊合精度)對(duì)于實(shí)施例I飛和比較例I中制作的扁平電線用包覆材料，制成寬度5mm的試驗(yàn)片，以30m/分鐘的卷繞速度螺旋狀包覆作為扁平電線的“Di-BSCC0”(線材鉍系超導(dǎo)線，厚度0. 23mmX寬度4. 3mm，住友電氣工業(yè)公司制造)，使得卷繞角度(圖4中的角度Θ)為60°、扁平電線用包覆材料之間的重疊尺寸(圖5中的搭接部120的寬度W120)為設(shè)計(jì)值
2.0_，制作延伸方向的長度為IOm的評(píng)價(jià)樣品。接著，評(píng)價(jià)各評(píng)價(jià)樣品的疊合的可靠性。作為所述疊合的可靠性的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)疊合精度。所述疊合精度通過用游標(biāo)卡尺測(cè)定各評(píng)價(jià)樣品的20個(gè)部位的搭接部寬度，用百分率表示各測(cè)定值與設(shè)計(jì)值2. Omm的比率來算出。而且，疊合精度小于±10%時(shí)評(píng)價(jià)為“〇”，為±10%以上時(shí)評(píng)價(jià)為“ X ”。結(jié)果在表I中示出。其中，在表I中示出了疊合精度的評(píng)價(jià)結(jié)果以及各測(cè)定值的上限和下限。(密合性)使用實(shí)施例f 4、比較例I中制作的上述疊合精度的評(píng)價(jià)樣品作為評(píng)價(jià)樣品。評(píng)價(jià)各評(píng)價(jià)樣品的密合性。另外，作為表示所述密合性的指標(biāo)，使用氣泡進(jìn)入率，該氣泡進(jìn)入率如下計(jì)算。即，測(cè)定評(píng)價(jià)樣品的一個(gè)面的卷繞在扁平電線上的扁平電線用包覆材料的搭接部的面積和該搭接部中氣泡所占的面積，用該氣泡所占的面積除以上述搭接部的面積，用百分率表示，由此算出上述氣泡的進(jìn)入率。而且，氣泡的進(jìn)入率低于5%時(shí)評(píng)價(jià)為“◎”，為5%以上且低于10%時(shí)評(píng)價(jià)為“〇”，為10%以上時(shí)評(píng)價(jià)為“Λ”。結(jié)果在表I中示出。(評(píng)價(jià)結(jié)果)[表 I]
權(quán)利要求
1.一種扁平電線用包覆材料，其特征在于， 其為用于通過使一部分疊合且螺旋狀卷繞來包覆扁平電線的包覆材料， 其具備在25°c下的拉伸彈性模量為5. OGPa以上的基材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的扁平電線用包覆材料，其特征在于，厚度為50μπι以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的扁平電線用包覆材料，其特征在于， 還具備形成于所述基材的一個(gè)面?zhèn)鹊恼硰椥泽w層， 所述基材含有聚酰亞胺樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扁平電線用包覆材料，其特征在于，所述粘彈性體層含有硅酮系粘彈性體組合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的扁平電線用包覆材料，其特征在于，所述扁平電線是超導(dǎo)線。
6.一種包覆扁平電線，其特征在于， 具備 權(quán)利要求I 5中任一項(xiàng)所述的扁平電線用包覆材料；以及 通過將所述扁平電線用包覆材料的一部分疊合且螺旋狀卷繞而被該扁平電線用包覆材料包覆的扁平電線。
7.一種電氣設(shè)備，其特征在于，使用權(quán)利要求6所述的包覆扁平電線來制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及扁平電線用包覆材料、包覆扁平電線和電氣設(shè)備，所述扁平電線用包覆材料的特征在于，其為用于通過使一部分疊合且螺旋狀卷繞來包覆扁平電線的包覆材料，其具備在25℃下的拉伸彈性模量為5.0GPa以上的基材。
文檔編號(hào)H01B7/08GK102867601SQ20121023288
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者長井陽三, 松下喜一郎, 古田喜久, 正木俊輔, 林和德 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社, 日東新興有限公司