抗變頻器浪涌絕緣電線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及抗變頻器浪涌絕緣電線1,其中,在導(dǎo)體1的外周具有至少1層漆包燒結(jié)層2,在漆包燒結(jié)層2的外側(cè)具有至少1層擠出被覆樹脂層3,漆包燒結(jié)層2與擠出被覆樹脂層3的合計(jì)厚度為50μm以上,漆包燒結(jié)層2的厚度為60μm以下,擠出被覆樹脂層3的厚度為200μm以下,擠出被覆樹脂層3在25℃~250℃的拉伸彈性模量的最小值為100MPa以上,將漆包燒結(jié)層2與擠出被覆樹脂層3合在一起的絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)在25℃為3.5以下、在250℃為5.0以下,漆包燒結(jié)層2在250℃的相對(duì)介電常數(shù)(ε1')與擠出被覆樹脂層3在250℃的相對(duì)介電常數(shù)(ε2')的關(guān)系滿足(ε2'/ε1')>1。
【專利說明】抗變頻器浪涌絕緣電線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種抗變頻器浪涌絕緣電線。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器(inverter)作為有效的可變速控制裝置被安裝在許多電氣設(shè)備上。變頻器以數(shù)kHz?數(shù)十kHz進(jìn)行轉(zhuǎn)換,對(duì)應(yīng)這些脈沖會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓。變頻器浪涌(invertersurge)為如下現(xiàn)象:在其傳輸體系內(nèi)的阻抗的不連續(xù)點(diǎn)、例如所連接的配線的始端或終端等發(fā)生反射,結(jié)果為,施加有最大為變頻器輸出電壓的2倍的電壓。尤其是利用IGBT等高速轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生的輸出脈沖的電壓陡度高,從而即使連接電纜變短,浪涌電壓也高,進(jìn)而由該連接電纜所引起的電壓衰減也小,其結(jié)果,產(chǎn)生變頻器輸出電壓近2倍的電壓。
[0003]在變頻器相關(guān)設(shè)備、例如高速轉(zhuǎn)換元件、變頻器馬達(dá)、變壓器等的電氣設(shè)備線圈中,作為磁導(dǎo)線主要使用為漆包線的絕緣電線。而且,如上所述,在變頻器相關(guān)設(shè)備中,由于施加有該變頻器輸出電壓近2倍的電壓,因此要求使作為構(gòu)成這些電氣設(shè)備線圈的材料之一的漆包線的變頻器浪涌劣化為最小限度。
[0004]然而,局部放電劣化通常為電氣絕緣材料復(fù)雜地產(chǎn)生下述劣化的現(xiàn)象:由該局部放電而產(chǎn)生的帶電粒子的碰撞所引起的分子鏈切斷劣化、濺射劣化、局部溫度上升所引起的熱熔融或者熱分解劣化、由放電所產(chǎn)生的臭氧所引起的化學(xué)劣化等。因此,因?qū)嶋H的局部放電劣化的電氣絕緣材料有時(shí)厚度會(huì)減少。
[0005]據(jù)認(rèn)為,絕緣電線的變頻器浪涌劣化也是按照與通常的局部放電劣化相同的機(jī)理而進(jìn)行的。即,漆包線的變頻器浪涌劣化是因變頻器中產(chǎn)生的峰值較高的浪涌電壓在絕緣電線產(chǎn)生局部放電、因該局部放電引起絕緣電線的涂膜劣化的現(xiàn)象,即高頻局部放電劣化。
[0006]對(duì)于最近的電氣設(shè)備,要求可承受數(shù)百伏特等級(jí)的浪涌電壓這樣的絕緣電線。即,絕緣電線的局部放電起始電壓必須在其之上。此處,所謂局部放電起始電壓,是利用市售的被稱為局部放電試驗(yàn)器的裝置測(cè)定得到的值。測(cè)定溫度、所使用的交流電壓的頻率、測(cè)定感度等可根據(jù)需要進(jìn)行變更,上述值是在25°C、50Hz、10pC下測(cè)定,產(chǎn)生局部放電的電壓。
[0007]在測(cè)定局部放電起始電壓時(shí),使用下述方法:假定用作磁導(dǎo)線的情況時(shí)的最嚴(yán)苛的狀況,并制作能夠?qū)γ芎系膬筛^緣電線之間進(jìn)行觀測(cè)這樣的試樣形狀。例如,對(duì)于截面圓形的絕緣電線,通過將兩根絕緣電線擰成螺旋狀而使線接觸,在兩根絕緣電線之間施加電壓。另外,對(duì)于截面形狀為方形的絕緣電線,為下述方法:使兩根絕緣電線的作為長(zhǎng)邊的面彼此面接觸、在兩根絕緣電線之間施加電壓。
[0008]為了防止由上述局部放電所引起的絕緣電線的漆包層的劣化,并且為獲得不產(chǎn)生局部放電、即局部放電起始電壓高的絕緣電線,考慮有在漆包層使用相對(duì)介電常數(shù)低的樹脂的方法、增加漆包層的厚度的方法。然而,對(duì)于通常使用的樹脂清漆的樹脂而言,大部分樹脂的相對(duì)介電常數(shù)為3?5之間,并沒有相對(duì)介電常數(shù)特別低的樹脂。另外,在考慮漆包層所要求的其它特性(耐熱性、耐溶劑性、可撓性等)的情況下,實(shí)際情況是未必能夠選擇相對(duì)介電常數(shù)低的樹脂。因此,為獲得較高的局部放電起始電壓,增加漆包層的厚度不可缺少。在將這些相對(duì)介電常數(shù)為3?5的樹脂用于漆包層的情況時(shí),為了使局部放電起始電壓為IkVp (峰值)以上,基于經(jīng)驗(yàn),需要使漆包層的厚度為60 μ m以上。
[0009]然而,為了增加漆包層的厚度,在制造工序中,增加通過燒結(jié)爐的次數(shù),作為導(dǎo)體的銅表面的由氧化銅所構(gòu)成的覆膜的厚度增長(zhǎng),由此會(huì)引起導(dǎo)體與漆包層的粘接力降低。例如,在獲得超過60 μ m的厚度的漆包層的情況時(shí),通過燒結(jié)爐的次數(shù)超過12次??芍敉ㄟ^燒結(jié)爐超過12次,則導(dǎo)體與漆包層的粘接力極度降低。
[0010]另一方面,為了不增加通過燒結(jié)爐的次數(shù),也有增加利用I次燒結(jié)所能夠涂布的厚度的方法,但該方法存在清漆的溶劑未完全蒸發(fā)而以氣泡的形式殘留在漆包層中的缺點(diǎn)。
[0011]另外,與以往的電氣設(shè)備相比,對(duì)于近年的電氣設(shè)備要求更進(jìn)一步提高各種性能,例如耐熱性、機(jī)械特性、化學(xué)特性、電氣特性、可靠性等。其中,對(duì)于用作宇宙用電氣設(shè)備、飛機(jī)用電氣設(shè)備、原子能用電氣設(shè)備、能源用電氣設(shè)備、汽車用電氣設(shè)備用的磁導(dǎo)線的漆包線等絕緣電線,除上述較高的局部放電起始電壓以外,還要求高溫下的優(yōu)異的絕緣性能與耐熱老化特性。
[0012]針對(duì)這些問題,進(jìn)行了在漆包線的外側(cè)設(shè)置被覆樹脂的嘗試(專利文獻(xiàn)I和2)。然而,即便是專利文獻(xiàn)I和2中記載的絕緣電線,也有進(jìn)一步改善局部放電起始電壓、高溫下的絕緣性能及耐熱老化性的余地。另外,作為提高局部放電起始電壓的技術(shù),可以舉出專利文獻(xiàn)3。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)
[0015]專利文獻(xiàn)1:日本特公平7-031944號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)2:日本特開昭63-195913號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-203334號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0018]發(fā)明要解決的問題
[0019]本發(fā)明的課題在于提供一種抗變頻器浪涌絕緣電線,其在無損高溫下的絕緣性能的情況下可使絕緣層厚膜化、并具有較高的局部放電起始電壓與優(yōu)異的耐熱老化特性。
[0020]用于解決問題的手段
[0021]本發(fā)明人為解決上述課題而進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):對(duì)于在漆包層的外側(cè)設(shè)置有擠出被覆樹脂層的絕緣電線而言,將漆包層和擠出被覆樹脂層各自的厚度及合計(jì)厚度、和擠出被覆樹脂層在25 V?250 V的拉伸彈性模量的最小值設(shè)定為特定的范圍,且使合并漆包層與擠出被覆樹脂層的絕緣層在25°C及250°C的相對(duì)介電常數(shù)、和在250°C的相對(duì)介電常數(shù)的比為特定的范圍,由此局部放電產(chǎn)生電壓、高溫絕緣性能及耐熱老化特性均可得到改善。本發(fā)明是基于該見解而完成的。
[0022]S卩,上述課題通過以下手段而解決。
[0023](I) 一種抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,
[0024]在導(dǎo)體的外周具有至少I層漆包燒結(jié)層,在該漆包燒結(jié)層的外側(cè)具有擠出被覆樹脂層,
[0025]該擠出被覆樹脂層為I層,該樹脂層的樹脂為選自聚醚醚酮、熱塑性聚酰亞胺、具有芳香環(huán)的聚酰胺、具有芳香環(huán)的聚酯及聚酮的樹脂,
[0026]該漆包燒結(jié)層與該擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為50 μ m以上,上述漆包燒結(jié)層的厚度為50 μ m以下,上述擠出被覆樹脂層的厚度為200 μ m以下,
[0027]上述擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值為10MPa以上且400MPa 以下,
[0028]將上述漆包燒結(jié)層與上述擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)在25°C為3.0以上且3.5以下、在250V為4.0以上且5.0以下;
[0029]上述漆包燒結(jié)層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε I’)與上述擠出被覆樹脂層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε 2’)的關(guān)系滿足2.0彡(ε 2’ / ε I’)> I。
[0030](2)如⑴記載的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,上述擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。
[0031](3)如(I)或⑵記載的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,上述導(dǎo)體具有矩形的截面。
[0032](4)如(I)?(3)中任一項(xiàng)記載的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,上述漆包燒結(jié)層的厚度為40 μ m以下。
[0033]此處,“絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)”是抗變頻器浪涌絕緣電線中的絕緣層的有效的相對(duì)介電常數(shù),是指根據(jù)利用下述方法測(cè)定的抗變頻器浪涌絕緣電線的靜電容量、與導(dǎo)體及絕緣電線的外徑,通過下述式算出的值。
[0034]式:εr * = Cp.Log(b/a)/ (2 π ε O)
[0035]此處,ε r 4表示絕緣層的相對(duì)介電常數(shù),Cp表示每單位長(zhǎng)度的靜電容量[pF/m],a表示導(dǎo)體的外徑,b表示絕緣電線的外徑,^表示真空的介電常數(shù)(8.855X10_12[F/m])。
[0036]需要說明的是,在抗變頻器浪涌絕緣電線的截面并非圓形的情況時(shí),例如在為矩形的情況時(shí),“絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)”可利用絕緣層的靜電容量Cp為平坦部的靜電容量Cf與角部的靜電容量Ce的相加(Cp = Cf+Ce)而算出。具體而言,若將導(dǎo)體的直線部的長(zhǎng)邊與短邊的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)1、L2,將導(dǎo)體角部的曲率半徑設(shè)為R,將絕緣層的厚度設(shè)為T,則平坦部的靜電容量Cf及角部的靜電容量Ce由下述式表示??筛鶕?jù)這些式、與實(shí)測(cè)的絕緣電線的靜電容量及絕緣層的靜電容量Cp(Cf+Ce),算出ε r 4。
[0037]Cf = ( ε r * / ε 0) X 2 X (L1+L2) /T
[0038]Ce = ( ε r * / ε 0) X 2 31 ε 0/Log {(R+T) /R}
[0039]發(fā)明效果
[0040]本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的局部放電起始電壓高,且高溫下的絕緣性能及耐熱老化特性也優(yōu)異。
[0041]本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)可適當(dāng)參照附圖、并根據(jù)下述記載而更加明確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的一實(shí)施方式的截面圖。
[0043]圖2是表示本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的另一實(shí)施方式的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]本發(fā)明中,在導(dǎo)體的外周具有至少I層漆包燒結(jié)層,在其外側(cè)具有至少I層擠出被覆樹脂層,且滿足下述條件(I)?(6)。
[0045](I)漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為50 μ m以上
[0046](2)漆包燒結(jié)層的厚度為60 μ m以下
[0047](3)擠出被覆樹脂層的厚度為200 μ m以下
[0048](4)擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值為10MPa以上
[0049](5)將漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層的有效的相對(duì)介電常數(shù)在25°C為3.5以下、在250V為5.0以下
[0050](6)漆包燒結(jié)層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε I’)與擠出被覆樹脂層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε 2’)的關(guān)系為(ε 2’ / ε I’)> I
[0051]具有這種構(gòu)成的本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的局部放電起始電壓高,且高溫下的絕緣性能及耐熱老化特性也優(yōu)異。
[0052]因此,本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線(以下簡(jiǎn)稱為“絕緣電線”)適合作為耐熱卷線用,如下所述,可用于各種用途。
[0053]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0054]圖1所示的本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的一實(shí)施方式具有截面為圓形的導(dǎo)體1、被覆導(dǎo)體I的外周面的I層漆包燒結(jié)層2、及被覆漆包燒結(jié)層2的外周面的I層擠出被覆樹脂層3,抗變頻器浪涌絕緣電線整體的截面也為圓形。
[0055]圖2所示的本發(fā)明的抗變頻器浪涌絕緣電線的另一實(shí)施方式具有截面為矩形的導(dǎo)體1、被覆導(dǎo)體I的外周面的I層漆包燒結(jié)層2、及被覆漆包燒結(jié)層2的外周面的I層擠出被覆樹脂層3,抗變頻器浪涌絕緣電線整體的截面也為矩形。
[0056]在該另一實(shí)施方式中,漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度只要為在矩形的截面上設(shè)置在相對(duì)向的一組的兩個(gè)邊和另一組的兩個(gè)邊的擠出被覆樹脂層及漆包層燒結(jié)層的合計(jì)厚度中的至少一者即可。在該實(shí)施方式中,若形成在產(chǎn)生放電的兩邊的擠出被覆樹脂層及漆包層燒結(jié)層的合計(jì)厚度為特定的厚度,則即便形成在另一組的兩個(gè)邊的合計(jì)厚度與其相比較薄,也可維持局部放電起始電壓,例如也可提高導(dǎo)體的總截面積相對(duì)于馬達(dá)的槽內(nèi)的總截面積的比率(占空系數(shù))。因此,對(duì)于設(shè)置在一組的兩個(gè)邊及另一組的兩個(gè)邊的擠出被覆樹脂層和漆包層燒結(jié)層的合計(jì)厚度而言,只要產(chǎn)生放電者的兩個(gè)邊、即至少一者為50 μ m以上即可,優(yōu)選為一組的兩個(gè)邊及另一組的兩個(gè)邊均為50 μ m以上。
[0057]該合計(jì)厚度可相同也可不同,從相對(duì)于定子槽的占有率的觀點(diǎn)出發(fā),如下所述,優(yōu)選為如下形式的不同。即,在馬達(dá)等的定子槽內(nèi)產(chǎn)生的局部放電存在有在槽與電線之間產(chǎn)生的情況、以及在電線與電線之間產(chǎn)生的情況2種。因此,對(duì)于絕緣電線而言,通過使用設(shè)置在平坦面的擠出被覆樹脂層的厚度與設(shè)置在邊緣面的擠出被覆樹脂層的厚度不同的絕緣電線,由此可維持局部放電起始電壓的值,并提高導(dǎo)體的總截面積相對(duì)于馬達(dá)的槽內(nèi)的總截面積的比率(占空系數(shù))。
[0058]此處,所謂平坦面是指扁線的截面為矩形的成對(duì)的相對(duì)的兩邊中長(zhǎng)邊的對(duì),所謂邊緣面是指相對(duì)的兩邊中短邊的對(duì)。
[0059]在槽內(nèi),于I行排列邊緣面與平坦面的厚度不同的電線時(shí),在槽與電線之間產(chǎn)生放電的情況時(shí),以厚膜面與槽接觸的方式排列,在相鄰的電線間以膜厚較薄者進(jìn)行排列。與膜厚較薄部分相比,可插入更多根數(shù),占空系數(shù)提高。另外,此時(shí),可維持局部放電起始電壓的值。同樣,在容易于電線與電線之間產(chǎn)生放電的情況時(shí),若將膜厚較厚的面設(shè)為與電線接觸的面,面向槽的面變薄,則不會(huì)將槽的尺寸增大為所需的尺寸之上,因此占空系數(shù)提高。另外,此時(shí),可維持局部放電起始電壓的值。
[0060]在擠出被覆樹脂層的厚度在該截面的一對(duì)相對(duì)的兩邊與另外一對(duì)相對(duì)的兩邊不同的情況時(shí),將一對(duì)相對(duì)的兩邊的厚度設(shè)為I時(shí),另I對(duì)相對(duì)的兩邊的厚度優(yōu)選為1.01?5的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為1.01?3的范圍。
[0061]上述的優(yōu)選的一實(shí)施方式及另一實(shí)施方式(以下將這些匯總而稱為本發(fā)明的實(shí)施方式)除導(dǎo)體及抗變頻器浪涌絕緣電線的截面形狀不同以外,基本上相同,因此一并進(jìn)行說明。
[0062](導(dǎo)體)
[0063]作為本發(fā)明的絕緣電線所使用的導(dǎo)體1,可使用以往在絕緣電線中使用的導(dǎo)體,優(yōu)選為含氧量為30ppm以下的低氧銅,進(jìn)一步優(yōu)選為20ppm以下的低氧銅或無氧銅導(dǎo)體。若含氧量為30ppm以下,則在為了熔接導(dǎo)體而利用熱使其熔融的情況時(shí),在熔接部分不會(huì)產(chǎn)生起因于含有氧的孔隙,可防止熔接部分的電阻變差,并且保持熔接部分的強(qiáng)度。
[0064]如圖1及圖2所示,導(dǎo)體可使用其橫截面為圓形、矩形等所期望的形狀的導(dǎo)體,從相對(duì)于定子槽的占有率方面考慮,優(yōu)選具有圓形以外的形狀,尤其是如圖2所示,優(yōu)選扁平形狀。進(jìn)而,從抑制自角部的局部放電方面考慮,期望為在四角設(shè)置有倒角(半徑r)的形狀。
[0065](漆包燒結(jié)層)
[0066]漆包燒結(jié)層(以下也簡(jiǎn)稱為“漆包層”)2由漆包樹脂形成為至少I層,可為I層也可為多層。作為形成漆包層的漆包樹脂,可使用以往所使用的樹脂,例如可以舉出:聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺乙內(nèi)酰脲改性聚酯、聚酰胺、甲縮醛、聚氨酯、聚酯、聚乙烯醇縮甲醛、環(huán)氧、聚乙內(nèi)酰脲。漆包樹脂優(yōu)選為耐熱性優(yōu)異的聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺乙內(nèi)酰脲改性聚酯等聚酰亞胺系樹脂。
[0067]其中,漆包樹脂優(yōu)選為聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺,特別優(yōu)選為聚酰胺酰亞胺。
[0068]從可提高局部放電起始電壓的方面考慮,形成漆包層的漆包樹脂優(yōu)選為在25 °C的相對(duì)介電常數(shù)ε I較小。例如,相對(duì)介電常數(shù)ε I優(yōu)選為5.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4.0以下。相對(duì)介電常數(shù)ε I的下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為3.0以上。
[0069]另外,在25°C的相對(duì)介電常數(shù)ε I在上述的范圍內(nèi)以外,從在高溫下也可發(fā)揮優(yōu)異的絕緣性能方面考慮,漆包樹脂除優(yōu)選在250°C的相對(duì)介電常數(shù)ε I’為6.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5.0以下。相對(duì)介電常數(shù)εΓ的下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為3.0以上。
[0070]漆包樹脂的相對(duì)介電常數(shù)ε I及ε I’可使用市售的介電常數(shù)測(cè)定裝置,在測(cè)定溫度25°C或250°C進(jìn)行測(cè)定。關(guān)于測(cè)定溫度、頻率,可根據(jù)需要進(jìn)行變更,在本發(fā)明中,只要無特別記載,則意味著在10Hz測(cè)定得到的值。
[0071]因此,考慮相對(duì)介電常數(shù)ε I及ε I’等,自上述各樹脂中選擇漆包樹脂。例如,作為滿足相對(duì)介電常數(shù)ε I及ε I’的市售的漆包樹脂,可使用相對(duì)介電常數(shù)ε I為3.9、相對(duì)介電常數(shù)ε I’為4.4的聚酰胺酰亞胺樹脂(PAI)清漆(日立化成制,商品名:ΗΙ406);相對(duì)介電常數(shù)ε I為3.5、相對(duì)介電常數(shù)ε I’為4.0的聚酰亞胺樹脂(PI)清漆(Unitika制,商品名:U Imide)等。漆包樹脂可單獨(dú)使用它們中的I種,另外,也可混合2種以上而使用,也可在上述的范圍內(nèi)加入添加劑。
[0072]從即使厚壁化為可實(shí)現(xiàn)較高的局部放電起始電壓的程度,也可減少形成漆包層時(shí)的通過燒結(jié)爐的次數(shù)而防止導(dǎo)體與漆包層的粘接力極度降低,以及也可防止氣泡的產(chǎn)生的方面考慮,漆包層的厚度為60 μ m以下,優(yōu)選為50 μ m以下,更優(yōu)選為45 μ m以下,進(jìn)一步優(yōu)選為40μπι以下。另外,為了不損壞作為絕緣電線的漆包線所需的特性、即耐電壓特性、耐熱特性,優(yōu)選漆包層具有一定程度的厚度。漆包層的厚度只要為至少不產(chǎn)生針孔的程度的厚度則并無特別限制,優(yōu)選為3 μ m以上,進(jìn)一步優(yōu)選為6 μ m以上。在圖2所示的另一實(shí)施方式中,設(shè)置在一組的兩個(gè)邊及另一組的兩個(gè)邊的漆包燒結(jié)層的厚度分別為60μπι以下。
[0073]該漆包燒結(jié)層可以通過將包含上述漆包樹脂的樹脂清漆優(yōu)選為多次涂布在導(dǎo)體上并燒結(jié)而形成。涂布樹脂清漆的方法可為常規(guī)方法,例如可以舉出如下方法:使用形狀與導(dǎo)體形狀相似的清漆涂布用模具的方法;若導(dǎo)體的截面形狀為四邊形則使用形成為井字狀的被稱為“通用模具”的模具的方法。涂布有這些樹脂清漆的導(dǎo)體以常規(guī)方法利用燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)。具體的燒結(jié)條件受所使用的爐的形狀等影響,若為大致5m的自然對(duì)流式豎型爐,則可基于在400°C?500°C、將通過時(shí)間設(shè)定為10秒?90秒而達(dá)成。
[0074](擠出被覆樹脂層)
[0075]為了獲得局部放電起始電壓高的絕緣電線,擠出被覆樹脂層在漆包層的外側(cè)設(shè)置至少I層,可為I層也可為多層。
[0076]需要說明的是,在本發(fā)明中,在具有多層擠出被覆樹脂層的情況時(shí),優(yōu)選各層間為同一樹脂。即,層積有由與最接近漆包層側(cè)的擠出被覆樹脂層中所包含的樹脂相同的樹脂形成的層。此處,若樹脂相同,則各層間除樹脂以外的添加物的有無、種類、混配量可不同。在本發(fā)明中,擠出被覆樹脂層優(yōu)選為I層或2層,特別優(yōu)選為I層。
[0077]此處,所謂I層,是將層積有構(gòu)成層的樹脂及所含有的添加物完全相同的層的情況視為同一層的層,對(duì)于即便由同一樹脂構(gòu)成、但添加物的種類或混配量不同等構(gòu)成層的組合物不同的情況進(jìn)行計(jì)數(shù),由此得到層的數(shù)量。
[0078]這在擠出被覆樹脂層以外的其它層也是相同的。
[0079]擠出被覆樹脂層為熱塑性樹脂的層,作為形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂,例如可以舉出聚醚醚酮(PEEK)。此處,聚醚醚酮是包含改性聚醚醚酮(modified-PEEK)的含義。改性聚醚醚酮是通過添加用于提高機(jī)械特性或熱特性的目的的助劑或樹脂而對(duì)聚醚醚酮進(jìn)行改性而得到的。作為這種改性聚醚醚酮,例如可以舉出商品名“AvaSpire”系列,具體而言,例如可以舉出“AvaSpire AV-650”(商品名,SOLVAY SPECIALTY POLYMERS 制)等。
[0080]進(jìn)而,作為上述熱塑性樹脂,可以舉出熱塑性聚酰亞胺(PI)、具有芳香環(huán)的聚酰胺(稱為芳香族聚酰胺)、具有芳香環(huán)的聚酯(稱為芳香族聚酯)、聚酮(PK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。
[0081]這些樹脂中,擠出被覆樹脂層優(yōu)選為聚醚醚酮(PEEK)(包含改性聚醚醚酮)、熱塑性聚酰亞胺(PD、具有芳香環(huán)的聚酰胺(稱為芳香族聚酰胺)、具有芳香環(huán)的聚酯、聚酮(PK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),更優(yōu)選為聚醚醚酮(PEEK)(包含改性聚醚醚酮)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),進(jìn)一步優(yōu)選為聚醚醚酮(PEEK)(包含改性聚醚醚酮),其中,特別優(yōu)選為不含改性聚醚醚酮的聚醚醚酮(PEEK)。
[0082]形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂只要為可擠出成型的熱塑性樹脂即可,從可提高局部放電起始電壓的方面考慮,優(yōu)選為在25°C的相對(duì)介電常數(shù)ε 2較小。例如,優(yōu)選為相對(duì)介電常數(shù)ε 2為5.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4.0以下。相對(duì)介電常數(shù)ε 2的下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為2.0以上。
[0083]另外,除在25°C的相對(duì)介電常數(shù)ε 2在上述的范圍內(nèi)以外,從在高溫下也可發(fā)揮優(yōu)異的絕緣性能方面考慮,該熱塑性樹脂優(yōu)選在250°C的相對(duì)介電常數(shù)ε2’為6.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5.0以下。相對(duì)介電常數(shù)ε2’的下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為2.0以上。
[0084]熱塑性樹脂的相對(duì)介電常數(shù)ε 2及ε 2’可使用市售的介電常數(shù)測(cè)定裝置,在測(cè)定溫度25°C或250°C進(jìn)行測(cè)定。關(guān)于測(cè)定溫度、頻率,可根據(jù)需要進(jìn)行變更,在本發(fā)明中,只要無特別記載,則意味著在10Hz測(cè)定得到的值。
[0085]從可發(fā)揮室溫程度的低溫下至高溫下的優(yōu)異的機(jī)械特性與高溫下的優(yōu)異的絕緣特性的方面考慮,擠出被覆樹脂層、即形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的25°C?250°C的溫度范圍內(nèi)的拉伸彈性模量的最小值為10MPa以上,優(yōu)選為在超過250°C且為280°C以下的溫度范圍拉伸彈性模量的最小值也維持10MPa以上。如此,熱塑性樹脂在25°C至250°C的溫度區(qū)域,更優(yōu)選為在25°C至280°C的溫度區(qū)域,拉伸彈性模量為10MPa以上。拉伸彈性模量的最小值優(yōu)選為200MPa以上,進(jìn)一步優(yōu)選為300MPa以上,其上限值(最大值)并無特別限制,但實(shí)際上為400MPa。拉伸彈性模量可通過熱塑性樹脂的交聯(lián)度、結(jié)晶度等進(jìn)行調(diào)整。
[0086]拉伸彈性模量可通過動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定(DMS)進(jìn)行測(cè)定。具體而言,在25°C至280°C的溫度范圍,連續(xù)或斷斷續(xù)續(xù)地以拉伸模式、頻率10Hz、應(yīng)變量1/1000,測(cè)定溫度一變以升溫速度5°C /分鐘進(jìn)行變更一邊進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定時(shí)的控制模式、頻率、應(yīng)變量、測(cè)定溫度等可根據(jù)需要進(jìn)行變更。
[0087]在熱塑性樹脂為結(jié)晶性的熱塑性樹脂的情況時(shí),從可抑制玻璃轉(zhuǎn)移溫度附近的拉伸彈性模量的急劇降低、并發(fā)揮低溫下直至高溫下的優(yōu)異的機(jī)械特性與高溫下的優(yōu)異的絕緣特性的方面考慮,優(yōu)選提高皮膜的結(jié)晶度。具體而言,皮膜的結(jié)晶度優(yōu)選為50%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為70%以上,特別優(yōu)選為80%以上。結(jié)晶度的上限并無特別限定,例如為100%。擠出被覆樹脂層的皮膜結(jié)晶度可使用差示掃描熱量分析(DSC)進(jìn)行測(cè)定。具體而言,采取適量擠出被覆樹脂層的皮膜,例如以5°C/min的速度使其升溫,算出起因于在超過300°C的區(qū)域見到的熔解的熱量(熔解熱量)與起因于在150°C周邊見到的結(jié)晶化的熱量(結(jié)晶化熱量),將自熔解熱量減去結(jié)晶化熱量而得的熱量的差值相對(duì)于熔解熱量的值作為皮膜結(jié)晶度。以下示出計(jì)算式。
[0088]式:皮膜結(jié)晶度(%)=[(熔解熱量一結(jié)晶化熱量)/(熔解熱量)]XlOO
[0089]另外,從更進(jìn)一步提高耐熱老化特性的方面考慮,形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的熔點(diǎn)優(yōu)選為260°C以上,進(jìn)一步優(yōu)選為280°C以上,特別優(yōu)選為330°C以上。熱塑性樹脂的熔點(diǎn)例如優(yōu)選為370°C以下,進(jìn)一步優(yōu)選為360°C以下。熱塑性樹脂的熔點(diǎn)可通過差示掃描熱量分析(DSC),利用下述方法進(jìn)行測(cè)定。具體而言,使用熱分析裝置“DSC-60”(島津制作所制),讀取以5°C /min的速度使擠出被覆樹脂層1mg升溫時(shí)的起因于在超過250°C的區(qū)域見到的熔解的熱量的峰溫度,作為熔點(diǎn)。需要說明的是,在存在多個(gè)峰溫度的情況時(shí),將溫度更高的峰溫度作為熔點(diǎn)。
[0090]考慮在25°C的相對(duì)介電常數(shù)ε 2、在250°C的相對(duì)介電常數(shù)ε 2’、在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值、根據(jù)所需的熔點(diǎn)等,自上述熱塑性樹脂中選擇形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂。特別優(yōu)選為漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度及合計(jì)厚度、在25°C及250°C的絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)、上述相對(duì)介電常數(shù)之比、以及在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值分別在上述范圍內(nèi)的熱塑性樹脂,例如選自由聚醚醚酮及改性聚醚醚酮組成的組中的至少I種熱塑性樹脂。即,優(yōu)選擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。作為形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂,若采用這些熱塑性樹脂,則與上述的厚度、合計(jì)厚度、以及相對(duì)介電常數(shù)、上述的相對(duì)介電常數(shù)及在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值的比相互作用,從而局部放電起始電壓更進(jìn)一步提高,低溫下直至高溫下的機(jī)械特性及高溫下的絕緣性能也高度地維持,而且耐熱老化特性也更進(jìn)一步提高。作為這種熱塑性樹脂,例如可使用相對(duì)介電常數(shù)ε 2為3.1、相對(duì)介電常數(shù)ε 2’為4.7的聚醚醚酮(PEEK) (SOLVAY SPECIALTYPOLYMERS 制,商品名=KetaSpire KT-820)等。
[0091]形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂可單獨(dú)使用I種,也可使用2種以上。需要說明的是,若熱塑性樹脂在25V?250°C的拉伸彈性模量的最小值及相對(duì)介電常數(shù)為不脫離上述范圍或下述范圍的程度,則也可為摻混其它樹脂或彈性體等。
[0092]擠出被覆樹脂層的厚度為200 μ m以下,優(yōu)選為180 μ m以下。若擠出被覆樹脂層的厚度過厚,則在將絕緣電線卷繞在鐵芯上并進(jìn)行加熱時(shí),有時(shí)會(huì)在絕緣電線表面產(chǎn)生白色化的部位。如此,若擠出被覆樹脂層過厚,則擠出被覆樹脂層本身具有剛性,因此有時(shí)作為絕緣電線的可撓性缺乏,對(duì)加工前后的電氣絕緣性維持特性的變化產(chǎn)生影響。另一方面,從可防止絕緣不良的方面考慮,擠出被覆樹脂層的厚度優(yōu)選為5 μ m以上,進(jìn)一步優(yōu)選為15 μ m以上。在上述的另一實(shí)施方式中,設(shè)置在一組的兩個(gè)邊及另一組的兩個(gè)邊的擠出被覆樹脂層的厚度分別為200 μ m以下。
[0093]擠出被覆樹脂層可通過在導(dǎo)體上所形成的漆包層上對(duì)上述熱塑性樹脂進(jìn)行擠出成型而形成。擠出成型時(shí)的條件、例如擠出溫度條件可根據(jù)所使用的熱塑性樹脂適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定。若舉出優(yōu)選的擠出溫度的一例,則具體而言,為了設(shè)為適合擠出被覆的熔融粘度,以高于熔點(diǎn)30°C、優(yōu)選為高于約40°C?60°C的溫度設(shè)定擠出溫度。如此,若通過擠出成型而形成擠出被覆樹脂層,則具有下述優(yōu)點(diǎn):在制造工序中形成被覆樹脂層時(shí)無需通過燒結(jié)爐,因此不會(huì)增長(zhǎng)導(dǎo)體的氧化覆膜層的厚度,而可增厚絕緣層、即擠出被覆樹脂層的厚度。
[0094]在本發(fā)明的實(shí)施方式中,漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為50μπι以上。若合計(jì)厚度為50 μ m以上,則絕緣電線的局部放電起始電壓變?yōu)镮kVp以上,可防止變頻器浪涌劣化。從可體現(xiàn)更加高的局部放電起始電壓、并高度地防止變頻器浪涌劣化的方面考慮,該合計(jì)厚度優(yōu)選為75 μ m以上,特別優(yōu)選為10ym以上。在上述另一實(shí)施方式中,設(shè)置在一組的兩個(gè)邊及另一組的兩個(gè)邊的漆包燒結(jié)層及擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度分別為50 μ m以上。如此,若使漆包層的厚度為60 μ m以下、使擠出被覆樹脂層的厚度為200 μ m以下且使漆包層及擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為50 μ m以上,則至少可滿足絕緣電線的局部放電起始電壓、即變頻器浪涌劣化的防止、導(dǎo)體及漆包層的粘接強(qiáng)度、以及抑制漆包層形成時(shí)的氣泡。需要說明的是,漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為260μπι以下,但考慮到線圈加工前后的電氣絕緣性維持的特性(以下稱為加工前后的電氣絕緣性維持特性),為了能夠無問題地進(jìn)行加工,優(yōu)選為200 μ m以下。
[0095]因此,本發(fā)明的實(shí)施方式的絕緣電線的導(dǎo)體與漆包層以較高的粘接強(qiáng)度密合。導(dǎo)體與漆包層的粘接強(qiáng)度例如可以與JIS C 3003漆包線試驗(yàn)方法的8.密合性、8.1b)扭轉(zhuǎn)法相同的要點(diǎn)進(jìn)行,根據(jù)直至產(chǎn)生漆包層的隆起的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于截面方形的扁線也可按照相同的方式進(jìn)行。在本發(fā)明中,將直至產(chǎn)生漆包層的隆起的轉(zhuǎn)數(shù)為15轉(zhuǎn)以上者設(shè)為密合性優(yōu)異,該優(yōu)選的實(shí)施方式的絕緣電線為15轉(zhuǎn)以上的轉(zhuǎn)數(shù)。
[0096]在本發(fā)明的實(shí)施方式中,將漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)在25V為3.5以下。若該相對(duì)介電常數(shù)為3.5以下,則至少可使在25°C的絕緣電線的局部放電起始電壓提高至IkVp以上,并可防止變頻器浪涌劣化。從可更進(jìn)一步防止變頻器浪涌劣化的方面考慮,在25°C的相對(duì)介電常數(shù)優(yōu)選為3.2以下,下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為3.0以上。
[0097]另外,將漆包燒結(jié)層與擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)在2501:為5.0以下。在高溫中,通常伴隨樹脂的介電常數(shù)上升、且空氣的密度減少,局部放電起始電壓必然降低,但若在250°C的相對(duì)介電常數(shù)為5.0以下,則可抑制高溫下例如在250°C的局部放電起始電壓的降低。從可更進(jìn)一步抑制局部放電起始電壓的降低的方面考慮,在250°C的相對(duì)介電常數(shù)優(yōu)選為4.8以下,下限并無特別限制,但實(shí)際上優(yōu)選為4.0以上。
[0098]對(duì)于在25°C及250°C的絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)而言,可分別通過選擇形成漆包層的漆包樹脂的相對(duì)介電常數(shù)ε I及ε I’以及厚度、與形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的相對(duì)介電常數(shù)ε2及ε2’以及厚度來調(diào)整為上述范圍。例如,若選擇相對(duì)介電常數(shù)ε I及ε I’較小的漆包樹脂、和/或相對(duì)介電常數(shù)ε 2及ε 2’較小的熱塑性樹脂,則可減小絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)。進(jìn)而,若較厚地被覆相對(duì)介電常數(shù)較小的樹脂,則可減小絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)。
[0099]絕緣層整體的相對(duì)介電常數(shù)可根據(jù)利用下述方法測(cè)定的抗變頻器浪涌絕緣電線的靜電容量、與導(dǎo)體及絕緣電線的外徑,通過上述式算出。
[0100]靜電容量如下進(jìn)行測(cè)定得到:使用LCR HiTESTER(日置電機(jī)株式會(huì)社制,型式3532-50(商品名:LCR HiTESTER))、及放置在常溫(25°C )的干燥空氣中24小時(shí)以上的絕緣電線,將測(cè)定溫度設(shè)定為25°C及250°C,在設(shè)定為特定的溫度的恒溫槽內(nèi)放入絕緣電線,在溫度達(dá)到恒定的時(shí)刻進(jìn)行測(cè)定。
[0101]在本發(fā)明的實(shí)施方式中,漆包層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)ε I’與擠出被覆樹脂層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)ε2’的關(guān)系滿足ε2’/εΓ >1。形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂通常與形成漆包層的漆包樹脂相比,尤其是高溫下的絕緣性能較差,但若漆包層與擠出被覆樹脂層滿足這種關(guān)系,則可緩和擠出被覆樹脂層的電場(chǎng),并可良好地維持絕緣層整體的高溫下例如在250°C的高溫下的絕緣性能、即絕緣擊穿電壓。該相對(duì)介電常數(shù)的關(guān)系ε 2’ / ε I’優(yōu)選為超過1.0且為2.0以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1.1以上且1.5以下。
[0102]如下所述,絕緣電線的絕緣擊穿電壓可通過將金屬箔卷繞在絕緣電線、并對(duì)導(dǎo)體與金屬箔間施加接近50Hz的正弦波的交流電壓而進(jìn)行測(cè)定。在測(cè)定溫度特性的情況時(shí),放入特定的溫度的恒溫槽內(nèi),以相同的方式進(jìn)行測(cè)定。
[0103]具備上述構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施方式的絕緣電線在近來的絕緣電線所要求的耐熱老化特性方面也優(yōu)異。該耐熱老化特性是即便在高溫的環(huán)境中使用也可長(zhǎng)時(shí)間使絕緣性能不降低這樣的用于長(zhǎng)時(shí)間保持可靠性的指標(biāo),例如,將根據(jù)JIS C 3003漆包線試驗(yàn)方法的
7.可撓性進(jìn)行了卷繞的試樣靜置在190°C高溫槽內(nèi)1000小時(shí)后,以目視對(duì)此時(shí)的漆包層或擠出被覆樹脂層是否產(chǎn)生龜裂進(jìn)行評(píng)價(jià)。在本發(fā)明中,對(duì)于耐熱老化特性而言,可將在漆包層和擠出被覆樹脂層中的任一者均無法確認(rèn)到龜裂、無異常的情況評(píng)價(jià)為優(yōu)異的試樣。
[0104]在上述本發(fā)明的實(shí)施方式中,在漆包層的外周面不隔著其它層而形成擠出被覆樹脂層,但在本發(fā)明的實(shí)施方式中,也可在漆包層與擠出被覆樹脂層之間設(shè)置粘接層。若在漆包層與擠出被覆樹脂層之間設(shè)置粘接層,則可強(qiáng)化漆包層與擠出被覆樹脂層的粘接強(qiáng)度,并發(fā)揮更加高的局部放電起始電壓,有效地防止變頻器浪涌劣化。即,在擠出被覆樹脂層與漆包層間的粘接力不充分的情況時(shí),在過于嚴(yán)苛的加工條件、例如彎曲加工成小半徑的情況時(shí),有時(shí)在彎曲的圓弧內(nèi)側(cè),在擠出被覆樹脂層產(chǎn)生褶皺。若產(chǎn)生這種褶皺,則在漆包層與擠出被覆樹脂層之間產(chǎn)生空間,因此局部放電起始電壓有時(shí)降低。然而,若設(shè)置有粘接層,則可防止擠出被覆樹脂層的皺褶產(chǎn)生,可維持局部放電起始電壓。
[0105]粘接層是熱塑性樹脂的層,不包含在將漆包層與擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層整體。S卩,本發(fā)明的“絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)”意味著除粘接層以外的由漆包層與擠出被覆樹脂層所構(gòu)成的絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)。
[0106]形成粘接層的熱塑性樹脂只要為可將擠出被覆樹脂層熱粘在漆包層的樹脂則可使用任一樹脂。作為這種樹脂,由于有清漆化的必要性,因此優(yōu)選易溶于溶劑的非結(jié)晶性樹月旨。進(jìn)而,為了不使作為絕緣電線的耐熱性降低,優(yōu)選耐熱性優(yōu)異的樹脂。若考慮這些情況,則作為優(yōu)選的熱塑性樹脂,例如可以舉出聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚苯砜(PPSU)等。這些之中,優(yōu)選聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚苯砜(PPSU),更優(yōu)選為聚醚酰亞胺(PEI)、聚苯砜(PPSU)。特別優(yōu)選與形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的相溶性較好、且耐熱性也優(yōu)異的聚醚酰亞胺(PEI)。需要說明的是,用于清漆化的溶劑只要為可使所選擇的熱塑性樹脂溶解的溶劑則任一溶劑均可。
[0107]粘接層的厚度優(yōu)選為2 μ m?20 μ m,更優(yōu)選為3 μ m?15 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為3 μ m ?10 μ m0
[0108]另外,粘接層也可為2層以上的層積結(jié)構(gòu),在該情況時(shí),各層的樹脂優(yōu)選為互為相同的樹脂。在本發(fā)明中,粘接層優(yōu)選為I層。
[0109]粘接層可通過在導(dǎo)體所形成的漆包層上涂布上述熱塑性樹脂的清漆、并燒結(jié)而形成。此時(shí),為了使粘接層與擠出被覆樹脂層充分地?zé)嵴常瑪D出被覆工序中的形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的加熱溫度優(yōu)選為用于粘接層的樹脂的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)以上,進(jìn)一步優(yōu)選為與Tg相比高30°C以上的溫度,特別優(yōu)選為與Tg相比高50°C以上的溫度。此處,形成擠出被覆樹脂層的熱塑性樹脂的加熱溫度為模具部的溫度。
[0110]實(shí)施例
[0111]以下基于實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明,但本發(fā)明并不限定于此。即,本發(fā)明并不限定于上述本發(fā)明的實(shí)施方式及下述實(shí)施例,可在本發(fā)明的技術(shù)性事項(xiàng)的范圍內(nèi),進(jìn)行各種變更。
[0112](實(shí)施例1)
[0113]以1.8X3.4mm(厚度X寬度)準(zhǔn)備四角的倒角半徑r = 0.3mm的扁平導(dǎo)體(含氧量15ppm的銅)。在形成漆包層時(shí),使用與導(dǎo)體的形狀相似形的模具,將聚酰胺酰亞胺樹脂(PAI)清漆(日立化成制,商品名:HI406,相對(duì)介電常數(shù)ε 1:3.9)涂布在導(dǎo)體,并以燒結(jié)時(shí)間為15秒的速度使其通過設(shè)定為450°C的爐長(zhǎng)Sm的燒結(jié)爐內(nèi),利用該I次燒結(jié)工序而形成了厚度5 μ m的漆層。通過重復(fù)進(jìn)行該工序,形成厚度25 μ m的漆包層,獲得覆膜厚度25 μ m的漆包線。
[0114]將所獲得的漆包線作為芯線,擠出機(jī)的螺桿使用30mm全螺紋、L/D = 20、壓縮比3。材料使用聚醚醚酮(PEEK) (SOLVAY SPECIALTY POLYMERS 制,商品名:KetaSpire KT-820,相對(duì)介電常數(shù)ε 2:3.1,熔點(diǎn)343°C ),擠出溫度條件根據(jù)表I進(jìn)行。使用擠出模具進(jìn)行PEEK的擠出被覆,在漆包層的外側(cè)形成厚度26 μ m的擠出被覆樹脂層(將在25 V?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表2)。通過這種方式,獲得合計(jì)厚度(漆包層與擠出被覆樹脂層的厚度的合計(jì))51 μ m的由PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。
[0115](實(shí)施例2?4以及比較例3及4)
[0116]將漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度變更為表2?表4所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式,獲得由PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的各絕緣電線。將各擠出被覆樹脂層在25 V?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表2。擠出溫度條件根據(jù)表I進(jìn)行。
[0117](實(shí)施例5)
[0118]作為漆包樹脂,使用聚酰亞胺樹脂(PI)清漆(Unitika制,商品名:U Imide,相對(duì)介電常數(shù)ε 1:3.5),代替聚酰胺酰亞胺,并將漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度變更為表2所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式,獲得由PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表2。擠出溫度條件根據(jù)表I。
[0119](實(shí)施例6)
[0120]作為擠出被覆樹脂,使用改性聚醚醚酮(modified-PEEK,SOLVAY SPECIALTYPOLYMERS 制,商品名=AvaSpire AV-650,相對(duì)介電常數(shù) ε 2:3.1,熔點(diǎn) 340°C ),代替 PEEK,并將漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度變更為表2所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式,獲得由modified-PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表2。擠出溫度條件根據(jù)表I。
[0121](實(shí)施例7)
[0122]作為擠出被覆樹脂,使用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN,帝人化成制,商品名:TeonexTN8065S,相對(duì)介電常數(shù)ε 2:3.5,熔點(diǎn)265°C ),代替PEEK,并將漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度變更為表2所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例5相同的方式,獲得由PEN擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表2。擠出溫度條件根據(jù)表I。
[0123](實(shí)施例8?10)
[0124]在漆包層與擠出被覆樹脂層之間設(shè)置粘接層,除此以外,按照與實(shí)施例2、3、4相同的方式,獲得由PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。粘接層如下形成:使聚醚酰亞胺樹脂(PEI) (SABIC Innovative Plastics 制,商品名:Ulteml010)溶解在 N-甲基-2-批咯烷酮(NMP)中制成20質(zhì)量%溶液,由此得到樹脂清漆,使用與導(dǎo)體的形狀相似形的模具,將上述樹脂清漆涂布在上述漆包層的外周上,在與漆包層相同的條件下使其通過燒結(jié)爐內(nèi),并重復(fù)進(jìn)行該工序I?2次,由此形成厚度3μπι或6μπι的粘接層(I次燒結(jié)工序中形成的厚度為3 μ m)。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表3。擠出溫度條件基于表I。
[0125](比較例I)
[0126]將擠出被覆樹脂層的厚度變更為表4所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式獲得由PEEK擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表4。擠出溫度條件根據(jù)表I進(jìn)行。
[0127](比較例2)
[0128]作為擠出被覆樹脂,使用聚酰胺66(PA66,旭化成制,商品名:LE0NA1402,相對(duì)介電常數(shù)ε 2:11,熔點(diǎn)265°C ),代替PEEK,并將擠出被覆樹脂層的厚度變更為表4所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式,獲得由PA66擠出被覆漆包線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度不于表4。擠出溫度條件基于表I。
[0129](比較例5和6)
[0130]作為擠出被覆樹脂,使用聚苯硫醚(PPS,DIC制,商品名:FZ_2100,相對(duì)介電常數(shù)ε 2:3.2,熔點(diǎn)277°C ),代替PEEK,并將漆包層及擠出被覆樹脂層的厚度變更為表4所示的厚度,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式,獲得由PPS擠出被覆漆包線所構(gòu)成的各絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表4。擠出溫度條件基于表I。
[0131](參考例I)
[0132]不設(shè)置漆包層,在導(dǎo)體上直接設(shè)置表4所示的厚度的擠出被覆樹脂層,除此以外,按照與實(shí)施例1相同的方式進(jìn)行,獲得由PEEK擠出被覆線所構(gòu)成的絕緣電線。將擠出被覆樹脂層在25 V?250°C的拉伸彈性模量的最小值及利用上述測(cè)定方法所得的結(jié)晶度示于表4。擠出溫度條件基于表I。
[0133](擠出溫度條件)
[0134]將實(shí)施例1?10、比較例I?6及參考例I的擠出溫度條件示于表I。
[0135]在表I中,C1、C2、C3自材料投入側(cè)依順序表示分別進(jìn)行擠出機(jī)的料筒部分的溫度控制的3個(gè)區(qū)域。另外,H表示擠出機(jī)的位于料筒后面的頭部。另外,D表示位于頭部前端的模具。
[0136][表 I]
[0137]
【權(quán)利要求】
1.一種抗變頻器浪涌絕緣電線,其中, 在導(dǎo)體的外周具有至少I層漆包燒結(jié)層,在該漆包燒結(jié)層的外側(cè)具有擠出被覆樹脂層, 該擠出被覆樹脂層為I層,該樹脂層的樹脂為選自聚醚醚酮、熱塑性聚酰亞胺、具有芳香環(huán)的聚酰胺、具有芳香環(huán)的聚酯及聚酮的樹脂, 該漆包燒結(jié)層與該擠出被覆樹脂層的合計(jì)厚度為50μπι以上,所述漆包燒結(jié)層的厚度為50 μ m以下,所述擠出被覆樹脂層的厚度為200 μ m以下; 所述擠出被覆樹脂層在25°C?250°C的拉伸彈性模量的最小值為10MPa以上且400MPa 以下; 將所述漆包燒結(jié)層與所述擠出被覆樹脂層合在一起的絕緣層的相對(duì)介電常數(shù)在25V為3.0以上且3.5以下、在250V為4.0以上且5.0以下; 所述漆包燒結(jié)層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε Γ)與所述擠出被覆樹脂層在250°C的相對(duì)介電常數(shù)(ε 2’)的關(guān)系滿足2.0彡(ε 2’ / ε I’)> I。
2.如權(quán)利要求1所述的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,所述擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,所述導(dǎo)體具有矩形的截面。
4.如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的抗變頻器浪涌絕緣電線,其中,所述漆包燒結(jié)層的厚度為40 μ m以下。
【文檔編號(hào)】H02K3/30GK104170024SQ201380014979
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】武藤大介, 福田秀雄, 富澤惠一, 仲聰志 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社, 古河電磁線株式會(huì)社