JP7628504B2 - 絶縁電線、コイル、及び電気・電子機器 - Google Patents
絶縁電線、コイル、及び電気・電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7628504B2 JP7628504B2 JP2021561424A JP2021561424A JP7628504B2 JP 7628504 B2 JP7628504 B2 JP 7628504B2 JP 2021561424 A JP2021561424 A JP 2021561424A JP 2021561424 A JP2021561424 A JP 2021561424A JP 7628504 B2 JP7628504 B2 JP 7628504B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- insulating
- insulated wire
- insulating coating
- volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 291
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 291
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 82
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 79
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 78
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 74
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 56
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 47
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 37
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 19
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 17
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 16
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 16
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 15
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 76
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 65
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 63
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 34
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 33
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 10
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004813 Perfluoroalkoxy alkane Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N gamma-caprolactone Chemical compound CCC1CCC(=O)O1 JBFHTYHTHYHCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate group Chemical group C(C(=C)C)(=O)[O-] CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000550 scanning electron microscopy energy dispersive X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOC(C)=O NQBXSWAWVZHKBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N O-demethyl-aloesaponarin I Natural products O=C1C2=CC=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=C(O)C(C(O)=O)=C2C MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003660 carbonate based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- PYQLCXQMZGEURI-UHFFFAOYSA-N cyclohexane;phenol Chemical compound C1CCCCC1.OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1 PYQLCXQMZGEURI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N n,n,2-trimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CC1CN1C(=O)N(C)C VGGNVBNNVSIGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylaziridine-1-carboxamide Chemical compound CN(C)C(=O)N1CC1 ZCOGQSHZVSZAHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/46—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes silicones
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/308—Wires with resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/02—Disposition of insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/06—Insulation of windings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
また、自動車用モーターなどの回転電機に対する小型化、高出力化の要求も高まっており、絶縁電線を小サイズのボビンに巻き回したり、巻き回しを高密度化したり、曲げ加工した絶縁電線をできるだけ多くステータスロット内などの限られたスペースに入れ込んだりすることが必要になっている。そのため、この絶縁電線には高度な絶縁耐久性ばかりでなく、高度な可撓性と優れた伸び特性が要求される。
〔1〕導体と、該導体を覆う絶縁皮膜とを有する絶縁電線であって、
前記絶縁皮膜を構成する絶縁層の少なくとも1層が、熱硬化性樹脂Aと、該熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位の樹脂Bとを含む、絶縁電線。
〔2〕前記熱硬化性樹脂Aとしてポリイミド樹脂を含む、〔1〕に記載の絶縁電線。
〔3〕前記絶縁皮膜の少なくとも最外層において、前記熱硬化性樹脂Aが連続相を、前記樹脂Bが分散相を構成し、前記絶縁皮膜の最表面における前記樹脂Bの面積占有率が10%以上である、〔1〕又は〔2〕に記載の絶縁電線。
〔4〕前記熱硬化性樹脂Aと前記樹脂Bとが互いに非相溶性である、〔3〕に記載の絶縁電線。
〔5〕前記樹脂Bとして、粒径0.2~10μmの樹脂粒子を含む、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の絶縁電線。
〔6〕前記樹脂Bとして、コアシェル粒子及び/又は中空粒子を含む、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の絶縁電線。
〔7〕前記樹脂Bとして、フッ素樹脂、シリコーン樹脂及びポリプロピレン樹脂の少なくとも1種を含む、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の絶縁電線。
〔8〕前記絶縁皮膜の引張破断伸度が30%以上である、〔1〕~〔7〕のいずれか1つに記載の絶縁電線。
〔9〕〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の絶縁電線を有するコイル。
〔10〕〔9〕に記載のコイルを有する電気・電子機器。
本発明において、絶縁皮膜が「熱硬化性樹脂A」を含むとは、熱硬化性樹脂Aが硬化した状態で絶縁皮膜に含まれていることを意味する。
本発明の絶縁電線の一例を、図面を参照して説明する。ただし、本発明の絶縁電線は、図面に示された形態に限定されるものではない。例えば、絶縁皮膜が複層構造である形態や、導体断面が正方形や円形、楕円形等であり、この導体を絶縁皮膜が被覆する形態も、本発明の絶縁電線として好ましい。
図1に断面図を示した絶縁電線1は、導体11と、導体11の外周面に形成された絶縁皮膜12とを有する。
本発明に用いる導体としては、従来から絶縁電線で用いられているものを特に制限なく使用することができる。例えば、銅線、アルミニウム線等の金属導体が挙げられる。
平角形状の導体は、角部からの部分放電を抑制する点において、図1に示すように、4隅に面取り(曲率半径r)を設けた形状であることが好ましい。曲率半径rは、0.6mm以下が好ましく、0.2~0.4mmがより好ましい。
導体の大きさは、特に限定されないが、平角導体の場合、矩形の断面形状において、幅(長辺)は1~5mmが好ましく、1.4~4.0mmがより好ましく、厚み(短辺)は0.4~3.0mmが好ましく、0.5~2.5mmがより好ましい。幅(長辺)と厚み(短辺)の長さの割合(厚み:幅)は、1:1~1:4が好ましい。一方、断面形状が円形の導体の場合、直径は0.3~3.0mmが好ましく、0.4~2.7mmがより好ましい。
絶縁皮膜は、絶縁皮膜を構成する絶縁層の少なくとも1層が、熱硬化性樹脂Aと、熱硬化性樹脂Aよりも帯電列(摩擦帯電列)が下位(負側)の樹脂B(帯電調整樹脂)とを含む。絶縁皮膜を構成する絶縁層とは、絶縁皮膜が図1に示すように1層の場合には、当該1層の絶縁皮膜を意味し、絶縁皮膜が複層構造の場合には、複層構造を構成する各層を意味する。
本発明において、絶縁皮膜を構成する互いに隣り合う絶縁層の構成樹脂材料が異なる場合や、構成樹脂材料が同じでも構成樹脂材料の含有比が異なる場合、当該隣り合う2つの絶縁層は互いに異なる層とみなす。
また、絶縁皮膜を構成する互いに隣り合う絶縁層において一方の層に気泡を含有させたり、両層に気泡を含有させたりしていてもよく、熱硬化性樹脂A、樹脂Bのいずれか又は両者が気泡(中空部分)を含有していてもよく、いずれにしても、前記のように、熱硬化性樹脂Aに対し、樹脂B(帯電調整樹脂)が熱硬化性樹脂Aよりも帯電列(摩擦帯電列)が下位(負側)の関係にあれば良い。ここで、帯電列とは、2種類の物質をスライドして摩擦した時に、正極性または負極性のいずれに帯電しやすいかを示す序列であり、負側とは、熱硬化性樹脂Aのフィルムと後述の樹脂B(帯電調整樹脂)含有フィルムとを後述するようにスライドして摩擦した時、熱硬化性樹脂Aのフィルムの帯電が正で、樹脂B含有フィルムの帯電が負であることをいう。
絶縁皮膜の厚さ(絶縁皮膜が複層構造のときは複層構造全体の厚さ)は1~200μmに設定されていることが好ましく、5~100μmに設定されていることがより好ましく、10~50μmに設定されていることが更に好ましく、20~40μmに設定されていることが特に好ましい。
また、本発明の絶縁電線は、絶縁皮膜が複層構造の場合には、少なくとも最外層が、熱硬化性樹脂Aと、熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位の樹脂Bとを含む形態であることが好ましく、導体に接する絶縁層以外の層を熱硬化性樹脂Aと、熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位の樹脂Bとを含む形態とすることも好ましい。
また、本発明の絶縁電線の絶縁皮膜を構成する絶縁層のすべてを、熱硬化性樹脂Aと、熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位の樹脂Bとを含む形態とすることもできる。
特にポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂の3つが、耐熱性が高くエナメル線の構成材料として優れている。熱硬化性樹脂Aとしてポリイミド樹脂を含むことがより好ましく、熱硬化性樹脂Aがポリイミド樹脂であることが更に好ましい。
具体的には、熱硬化性樹脂Aを縦100mm、横100mm、厚さ0.05mmの平面が正方形の形状に成形したフィルムAと、熱硬化性樹脂A50質量部に対して樹脂Bを50質量部添加して混合したものを用いて、縦100mm、横100mm、厚さ0.05mmの平面が正方形の形状に成形したフィルムBとを、温度25℃、相対湿度50%の条件で、大気中で互いに四角を揃えて重ね合わせる。両フィルムの接触状態を保ったまま、フィルムBを、フィルムAの縦方向に沿って50mm/秒の速度で50mmの距離をスライドさせ、次いで元の位置まで同速度でスライドさせる。これを1往復として5往復繰り返し、両フィルムを摩擦帯電させる。その後、フィルムBの表面電位を電位測定器で速やかに測定する。
測定されたフィルムAの表面電位が正の値で、フィルムBの表面電位値(V)が絶対値0.1V以上の負の値(-0.1V以下)であれば、樹脂Bの帯電列が熱硬化性樹脂Aよりも下位であると判断される。上記の摩擦帯電後に測定されるフィルムBの表面電位値(V)は-5V以下が好ましく、-10V以下がより好ましく、-20V以下であることも好ましい。上記の摩擦帯電後に測定されるフィルムBの表面電位値(V)は、通常は-200V以上であり、-150V以上であることも好ましい。
なかでも、熱硬化性樹脂Aと樹脂Bとして、下記(a)~(i)の組み合わせを採用することが好ましい。
(a) ポリイミド樹脂 シリコーン樹脂
(b) ポリイミド樹脂 フッ素樹脂
(c) ポリアミドイミド樹脂 シリコーン樹脂
(d) ポリアミドイミド樹脂 フッ素樹脂
(e) ポリエステルイミド樹脂 シリコーン樹脂
(f) ポリエステルイミド樹脂 フッ素樹脂
(g) ポリイミド樹脂 ポリエチレン樹脂
(h) ポリイミド樹脂 ポリプロピレン樹脂
(i) ポリイミド樹脂 ポリ塩化ビニル樹脂
フッ素樹脂も同様に、電気陰性度の大きなFにより電子が引っ張られて正に帯電したフッ素樹脂中の原子が、摩擦相手から電子を引っ張り、フッ素樹脂全体あるいは全体として負に帯電するものと考えられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー(FEP)等を挙げることができる。
また、ポリ塩化ビニル樹脂も、電気陰性度の大きなClに起因して、上記と同様にポリ塩化ビニル樹脂全体として負に帯電するものと考えられる。
本発明の絶縁電線の好ましい一実施形態では、絶縁皮膜の少なくとも最外層(絶縁皮膜が1層構造の場合は当該絶縁皮膜)において、前記熱硬化性樹脂Aが連続相を、前記樹脂Bが分散相を構成する。
かかる形態において、絶縁皮膜の最表面(絶縁皮膜最外層表面)における前記樹脂Bの面積占有率(絶縁皮膜の最表面を平面状にしたときの面積に占める、当該最表面を構成する樹脂Bの面積の割合)は10%以上であることが好ましい。これにより絶縁電線の課電寿命を長くでき、耐久性が向上する。この理由はまだ定かではないが、樹脂Bの面積占有率を10%以上とすることにより、絶縁皮膜表面をより負側に帯電させることができ、印加される正弦波交流電圧が印加されたとき、負側の電圧を事実上低下させることができること、その結果、正弦波交流電圧の負側の電圧を、絶縁皮膜にダメージを与える破壊電圧よりも小さくでき、絶縁皮膜に印加される破壊電圧が正側に絞られて破壊電圧の印加頻度が低減することに起因すると考えられる。また、交流電圧下で絶縁皮膜最外層表面に帯電した電荷が絶縁皮膜に接する空気層の電界に作用(緩和)し、その結果、部分放電が抑制されることで課電寿命が長くなると推定される。
絶縁皮膜の最表面における前記樹脂Bの面積占有率は、12%以上が好ましく、14%以上とすることがより好ましい。また、当該面積占有率は、通常は50%以下であり、40%以下であることが好ましく、35%以下とすることがより好ましい。
絶縁電線から導体を取り除き、得られたチューブ状の絶縁皮膜を平板状に切り広げ、絶縁皮膜最表面(絶縁皮膜において導体に接していた面と反対側の面)を上にしてSEM-EDXで元素分析を実施し、画像分析ソフトを用いて樹脂Bの面積占有率を算出する。
なお、絶縁皮膜の最表面に多少の凹凸がある場合でも、SEM-EDXで元素分析により、絶縁皮膜最表面全体に占める樹脂Bの面積占有率を決定することができる。すなわち、本発明において面積占有率とは、平面視における面積占有率である。
本発明の絶縁電線は、上述のように、絶縁皮膜の少なくとも最外層を、熱硬化性樹脂Aと、該熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位の樹脂Bとを含む構成とすること以外は、常法に準じて製造することができる。
例えば、絶縁皮膜の構成材料である熱硬化性樹脂A及び樹脂Bを有機溶媒に溶解ないし分散させ、必要に応じて各種添加剤を配合してワニスを調製し、このワニスを導体周囲に、又は導体周囲に形成された絶縁層の周囲に塗布し、焼付けて絶縁皮膜を形成することにより得ることができる。この焼付けによりワニス中の溶媒は揮発して除去される。上記有機溶媒として、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド系溶媒、N,N-ジメチルエチレンウレア、N,N-ジメチルプロピレンウレア、テトラメチル尿素等の尿素系溶媒、γ-ブチロラクトン、γ-カプロラクトン等のラクトン系溶媒、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート等のエステル系溶媒、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム系溶媒、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、クレゾール、フェノール、ハロゲン化フェノール等のフェノール系溶媒、スルホラン等のスルホン系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)等が挙げられる。
本発明の絶縁電線は、コイルとして、各種電気・電子機器など、電気特性(耐電圧性)と耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の電気・電子機器を構成できる。特にハイブリッド自動車(HV)や電気自動車(EV)の駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。このように、本発明によれば、本発明の絶縁電線をコイルとして用いた、電気・電子機器、例えばHV及びEVの駆動モーターを提供できる。
本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したコイルとしては、特に限定されず、長尺の絶縁電線を螺旋状に巻き回したものが挙げられる。このようなコイルにおいて、絶縁電線の巻線数等は特に限定されない。通常、絶縁電線を巻き回す際には鉄芯等が用いられる。
ステータ30は、電線セグメント34が本発明の絶縁電線で形成されていること以外は従来のステータと同様の構成とすることができる。すなわち、ステータ30は、ステータコア31と、例えば図3に示されるように本発明の絶縁電線からなる電線セグメント34がステータコア31のスロット32に組み込まれ、開放端部34aが電気的に接続されてなるコイル33とを有している。このコイル33は、隣接する融着層同士、あるいは融着層とスロット32とが固着されて固定化された状態となっている。ここで、電線セグメント34は、スロット32に1本で組み込まれてもよいが、好ましくは図3に示されるように2本1組として組み込まれる。このステータ30は、上記のように曲げ加工した電線セグメント34を、その2つの末端である開放端部34aを互い違いに接続してなるコイル33が、ステータコア31のスロット32に収納されている。このとき、電線セグメント34の開放端部34aを接続してからスロット32に収納してもよく、また、絶縁セグメント34をスロット32に収納した後に、電線セグメント34の開放端部34aを折り曲げ加工して接続してもよい。
<導体>
導体として、断面円形(断面の外径1mm)の銅線を用いた。
ポリイミド(PI)樹脂ワニス(商品名:Uイミド、ユニチカ社製、PI樹脂成分25質量%のNMP溶液)に、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂(商品名:KMP590、信越化学工業社製、粒径2.0μmのシリコーン樹脂粒子)を添加して3時間攪拌した。こうして、熱硬化性樹脂AとしてPI樹脂、樹脂Bとしてシリコーン樹脂を含有する絶縁塗料1を得た。
<電位測定>
PI樹脂フィルムと、PI樹脂50質量部に対して上記シリコーン樹脂50質量部を添加して混合したものを用いて成形したシリコーン樹脂含有PI樹脂フィルムとを作製し(いずれのフィルムも縦100mm、横100mm、厚さ0.05mmの平面が正方形の形状とした。)、上述した方法で両フィルムを摩擦帯電させ、シリコーン樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、シリコーン樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位は-30Vであり、シリコーン樹脂の帯電列は、表面電位が正の値であったPI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
前記PI樹脂ワニスを導体上に塗布し、炉温520℃で焼付して4μm厚の絶縁層(ポリイミド樹脂層)を形成した。この絶縁層上に前記絶縁塗料1を塗布し、炉温520℃で焼付することを複数回繰り返すことで所定の膜厚の皮膜を形成し、実施例1の絶縁電線を得た。絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表1に示した。絶縁塗料1から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
ポリアミドイミド(PAI)樹脂ワニス(商品名:HI-406、日立化成社製、樹脂成分32質量%のNMP溶液)に、PAI樹脂成分75体積%に対して25体積%のシリコーン樹脂(商品名:KMP590、信越化学工業社製、粒径2.0μmのシリコーン樹脂粒子)を添加して3時間攪拌した。こうして、熱硬化性樹脂AとしてPAI樹脂、樹脂Bとしてシリコーン樹脂を含有する絶縁塗料2を得た。
実施例1において、絶縁塗料1に代えて絶縁塗料2を用いた以外、実施例1と同様にして実施例2の絶縁電線を得た。絶縁塗料2から形成された層は、PAI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PAI樹脂フィルムとシリコーン樹脂含有PAI樹脂フィルムを作製し、上述した方法で両フィルムを摩擦帯電させ、シリコーン樹脂含有PAI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、シリコーン樹脂含有PAI樹脂フィルムの表面電位は-45Vであり、シリコーン樹脂の帯電列は、表面電位が正の値であったPAI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分75体積%に対して25体積%のフッ素樹脂(商品名:ポリミストF5A、solvay社製、粒径4.0μmのPTFE粒子)を使用して絶縁塗料3を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料3を用いた以外、実施例1と同様にして実施例3の絶縁電線を得た。絶縁塗料3から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にフッ素樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PI樹脂フィルムとフッ素樹脂含有PI樹脂フィルムを作製し、上述される方法で両フィルムを摩擦帯電させ、フッ素樹脂含有フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、フッ素樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位は-90Vであり、フッ素樹脂の帯電列は、表面電位が正の値であったPI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
実施例2において、絶縁塗料2の樹脂Bとして、PAI樹脂成分75体積%に対して25体積%のシリコーン樹脂に代えて、PAI樹脂成分75体積%に対して25体積%のフッ素樹脂(商品名:ポリミストF5A、solvay社製、粒径4.0μmのPTFE粒子)を使用して絶縁塗料4を調製し、絶縁塗料2に代えてこの絶縁塗料4を用いた以外、実施例2と同様にして実施例4の絶縁電線を得た。絶縁塗料4から形成された層は、PAI樹脂(連続相)中にフッ素樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PAI樹脂フィルムとフッ素樹脂含有PAI樹脂フィルムを作製し、上述される方法で両フィルムを摩擦帯電させ、フッ素樹脂含有PAI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、フッ素樹脂含有PAI樹脂フィルムの表面電位は-95Vであり、フッ素樹脂の帯電列は、表面電位が正の値であったPAI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分65体積%に対して35体積%のシリコーン樹脂(商品名:KMP590、信越化学工業社製、粒径2.0μmのシリコーン樹脂粒子)を使用して絶縁塗料5を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料3を用いた以外、実施例1と同様にして実施例5の絶縁電線を得た。絶縁塗料5から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分92体積%に対して8体積%のシリコーン樹脂(商品名:KNP590、信越化学工業社製、粒径2μmのシリコーン樹脂粒子)を使用して絶縁塗料6を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料6を用いた以外、実施例1と同様にして実施例6の絶縁電線を得た。絶縁塗料6から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
ポリエステルイミド樹脂ワニス(商品名:ネオヒート8600A、ポリエステルイミド樹脂成分30質量%、東特塗料社製)に、ポリエステルイミド樹脂成分70体積%に対して30体積%のフッ素樹脂(商品名:ポリミストF5A、solvay社製、粒径4μmのPTFE粒子)を添加して3時間攪拌した。こうして、熱硬化性樹脂Aとしてポリエステルイミド樹脂、樹脂Bとしてフッ素樹脂を含有する絶縁塗料7を得た。
実施例1において、絶縁塗料1に代えて絶縁塗料7を用いた以外、実施例1と同様にして実施例7の絶縁電線を得た。絶縁塗料7から形成された層は、ポリエステルイミド樹脂(連続相)中にフッ素樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1と同様にして、ポリエステルイミド樹脂フィルムと、フッ素樹脂含有ポリエステルイミド樹脂フィルムを作製し、上述した方法で両フィルムを摩擦帯電させ、フッ素樹脂含有ポリエステルイミド樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、フッ素樹脂含有ポリエステルイミド樹脂フィルムの表面電位は-105Vであり、フッ素樹脂の帯電列は、表面電位が正の値であったポリエステルイミド樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
実施例1において、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例8の絶縁電線を得た。絶縁塗料1から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分75体積%に対して25体積%のシリコーン樹脂(商品名:KMP590、信越化学工業社製、粒径2.0μmのシリコーン樹脂粒子)を使用して絶縁塗料9を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料9を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例9の絶縁電線を得た。絶縁塗料9から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にシリコーン樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1に代えて絶縁塗料3を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例10の絶縁電線を得た。絶縁塗料3から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にフッ素樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分70体積%に対して30体積%のフッ素樹脂(商品名:ポリミストF5A、solvay社製、粒径4μmのPTFE粒子)を使用して絶縁塗料11を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料11を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例11の絶縁電線を得た。絶縁塗料11から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にフッ素樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%の、架橋ポリメタクリル酸メチルをコアとし、ポリメチルシルセスキオキサンをシェルとするコアシェル粒子(商品名:Silcrusta MK03、日興リカ社製、粒径3μm)を使用して絶縁塗料12を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料12を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例12の絶縁電線を得た。絶縁塗料12から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にコアシェル粒子(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PI樹脂フィルムと、コアシェル粒子含有PI樹脂フィルムを作製し、上述した方法で両フィルムを摩擦帯電させ、コアシェル粒子含有PI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、コアシェル粒子含有PI樹脂フィルムの表面電位は-25Vであり、コアシェル粒子の帯電列は、表面電位が正の値であったPI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分75体積%に対して25体積%の、架橋ポリメタクリル酸メチルをコアとし、ポリメチルシルセスキオキサンをシェルとするコアシェル粒子(商品名:Silcrusta MK03、日興リカ社製、粒径3μm)を使用して絶縁塗料13を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料13を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例13の絶縁電線を得た。絶縁塗料13から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にコアシェル粒子(分散相)が分散してなる構造を有していた。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のポリプロピレン樹脂(商品名:PPW-5J、セイシン企業社製、粒径5μmのポリプロピレン(PP)粒子)を使用して絶縁塗料14を調製し、絶縁塗料1に代えてこの絶縁塗料14を用い、絶縁皮膜全体の厚さ(上記4μm厚の絶縁層を含む厚さ)を下記表2に示すとおりに変更したこと以外、実施例1と同様にして実施例14の絶縁電線を得た。絶縁塗料14から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にポリプロピレン粒子(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PI樹脂フィルムと、ポリプロピレン樹脂含有PI樹脂フィルムを作製し、上述される方法で両フィルムを摩擦帯電させ、ポリプロピレン樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、ポリプロピレン含有PI樹脂フィルムの表面電位は-10Vであり、ポリプロピレンの帯電列は、表面電位が正の値であったPI樹脂の帯電列よりも下位であることが確認された。
前記PI樹脂ワニスを導体上に塗布し、炉温520℃で焼付することを複数回繰り返すことで27μm厚の絶縁皮膜を形成し、比較例1の絶縁電線を得た。
前記PAI樹脂ワニスを導体上に塗布し、炉温520℃で焼付することを複数回繰り返すことで27μm厚の絶縁皮膜を形成し、比較例2の絶縁電線を得た。
実施例1において、絶縁塗料1の樹脂Bとして、PI樹脂成分80体積%に対して20体積%のシリコーン樹脂に代えて、PI樹脂成分82体積%に対して18体積%のアクリル樹脂(商品名:MX-150、綜研化学社製、粒径1.5μmのアクリル樹脂粒子)を使用して比較絶縁塗料3を調製し、絶縁塗料1に代えてこの比較絶縁塗料3を用いた以外、実施例1と同様にして比較例3の絶縁電線を得た。比較絶縁塗料3から形成された層は、PI樹脂(連続相)中にアクリル樹脂(分散相)が分散してなる構造を有していた。
また、実施例1と同様にして、PI樹脂フィルムとアクリル樹脂含有PI樹脂フィルムを作製し、上述した方法で両フィルムを摩擦帯電させ、アクリル樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、アクリル樹脂含有PI樹脂フィルムの表面電位は+20Vであり、アクリル樹脂の帯電列はPI樹脂の帯電列よりも上位であることが確認された。
実施例2において、絶縁塗料2の樹脂Bとして、PAI樹脂成分75体積%に対して25体積%のシリコーン樹脂に代えて、PAI樹脂成分86体積%に対して14体積%の金属酸化物(商品名:HT0210、東邦チタニウム社製、粒径2.1μmの二酸化チタン粒子)を使用して比較絶縁塗料4を調製し、絶縁塗料2に代えてこの比較絶縁塗料4を用いた以外、実施例2と同様にして絶縁電線を得た。比較絶縁塗料4から形成された層は、PAI樹脂(連続相)中に二酸化チタン(分散相)が分散してなる構造を有していた。また、実施例1と同様にして、PAI樹脂フィルムと、二酸化チタン含有PAI樹脂フィルムを作製し、上述される方法で両フィルムを摩擦帯電させ、二酸化チタン含有PAI樹脂フィルムの表面電位を電位測定器(春日電機社製KSD-300)で速やかに測定したところ、二酸化チタン含有PAI樹脂フィルムの表面電位は+50Vであり、二酸化チタンの帯電列はPAI樹脂の帯電列よりも上位であることが確認された。
前記PI樹脂ワニスを導体上に塗布し、炉温520℃で焼付することを複数回繰り返すことで80μm厚の絶縁皮膜を形成し、比較例5の絶縁電線を得た。
前記PI樹脂ワニスを導体上に塗布し、炉温520℃で焼付することを複数回繰り返すことで200μm厚の絶縁皮膜を形成し、比較例6の絶縁電線を得た。
2本の絶縁電線をツイスト状に撚り合わせた試験片を作製し、各々の導体間に正弦波50Hzの交流電圧を印加して、連続的に昇圧させながら放電電荷量が10pCのときの電圧(実効値)を常温(20℃)で部分放電試験機(菊水電子工業製、KPD2050)を用いて測定し、下記評価基準に当てはめ評価した。
-部分放電開始電圧の評価基準-
〇:600Vrms以上
×:600Vrms未満
2本の絶縁電線を撚り合わせ、各々の導体間に、上記で測定したPDIV値にその10%を加算した交流電圧(正弦波10kHz)を印加して、絶縁破壊するまでの時間を常温(20℃)で測定し、下記評価基準に当てはめ評価した。「PDIV値にその10%を加算した交流電圧」とは、例えば、測定されたPDIV値が600Vrmsであれば、660Vrmsとなる。
-課電寿命の評価基準-
◎:3000分以上
○:2000分以上3000分未満
×:2000分未満
絶縁電線から導体を取り除いて内径1.0mmのチューブ状の絶縁皮膜とし、チューブ状のまま、温度25℃、相対湿度50%の雰囲気下で、引張試験機を用いてチャック間距離30mm、10mm/minで長軸方向に引張試験を行い、破断したときの伸度を測定し、下記評価基準に当てはめ評価した。
◎:30%以上
〇:15%以上30%未満
×:15%未満
絶縁電線を10%伸長(元の長さを100%として110%まで伸長)した後、絶縁電線自身の周囲に、線と線が接触するよう緊密に10回巻き付けたときの皮膜の亀裂の有無を目視にて調べ、下記評価基準に当てはめ評価した。
○:亀裂なし
×:亀裂あり
絶縁電線から導体を取り除き、得られたチューブ状の絶縁皮膜を平板状に切り広げた状態で最表面を上にし、この上面について、SEM(商品名:SU8020、日立ハイテクノロジーズ社製)-EDX(商品名:X-Max、堀場製作所製)で元素分析を実施した。シリコーン樹脂の検出にはケイ素原子、フッ素樹脂の検出にはフッ素原子、コアシェル粒子の検出にはケイ素原子、金属酸化物(二酸化チタン)の検出にはチタン原子について検出した。8ekV、5000倍にて得られた画像を画像解析ソフト(商品名:WinROOF、三谷商事社製)を用いて解析し、樹脂Bの面積占有率を算出した。
ポリプロピレン、アクリル樹脂については、ポリプロピレン、アクリル樹脂が持たずポリイミド樹脂が持つ窒素原子を検出し、画像全体の面積から窒素原子の面積を差し引くことで、ポリプロピレン、アクリル樹脂の占有面積を算出した。
結果を下記表1~3に示す。
また、絶縁層に絶縁性の金属酸化物(二酸化チタン)を含む絶縁皮膜を備える絶縁電線は、課電寿命が長く絶縁耐久性に優れる一方で、絶縁皮膜の柔軟性(伸び、可撓性)に劣る結果となった(比較例4)。
これに対し、本発明の規定を満たす絶縁皮膜を備えた絶縁電線は、いずれも絶縁皮膜が十分な伸び特性と可撓性を示し、また、これらの絶縁皮膜を備える絶縁電線のPDIVは高く、課電寿命も長かった(実施例1~14)。
11 導体
12 絶縁皮膜
30 ステータ
31 ステータコア
32 スロット
33 コイル
34 電線セグメント
34a 開放端部
Claims (10)
- 導体と、該導体を覆う絶縁皮膜とを有する絶縁電線であって、
前記絶縁皮膜を構成する絶縁層の少なくとも1層が、連続相を構成する熱硬化性樹脂Aと、該熱硬化性樹脂Aよりも帯電列が下位でかつ分散相を構成する樹脂Bとを含む、絶縁電線。 - 前記熱硬化性樹脂Aとしてポリイミド樹脂を含む、請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記絶縁皮膜の少なくとも最外層において、前記熱硬化性樹脂Aが連続相を、前記樹脂Bが分散相を構成し、前記絶縁皮膜の最表面における前記樹脂Bの面積占有率が10%以上50%以下である、請求項1又は2に記載の絶縁電線。
- 前記熱硬化性樹脂Aと前記樹脂Bとが互いに非相溶性である、請求項3に記載の絶縁電線。
- 前記樹脂Bとして、粒径0.2~10μmの樹脂粒子を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記樹脂Bとして、コアシェル粒子及び/又は中空粒子を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記樹脂Bとして、フッ素樹脂、シリコーン樹脂及びポリプロピレン樹脂の少なくとも1種を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記絶縁皮膜の引張破断伸度が30%以上である、請求項1~7のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の絶縁電線を有するコイル。
- 請求項9に記載のコイルを有する電気・電子機器。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019212158 | 2019-11-25 | ||
| JP2019212158 | 2019-11-25 | ||
| PCT/JP2020/043679 WO2021106877A1 (ja) | 2019-11-25 | 2020-11-24 | 絶縁電線、コイル、及び電気・電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2021106877A1 JPWO2021106877A1 (ja) | 2021-06-03 |
| JP7628504B2 true JP7628504B2 (ja) | 2025-02-10 |
Family
ID=76130496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021561424A Active JP7628504B2 (ja) | 2019-11-25 | 2020-11-24 | 絶縁電線、コイル、及び電気・電子機器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US12068090B2 (ja) |
| JP (1) | JP7628504B2 (ja) |
| CN (1) | CN114051644B (ja) |
| WO (1) | WO2021106877A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023008363A1 (ja) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 反応硬化性組成物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017098993A1 (ja) | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 |
| WO2017142036A1 (ja) | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線、モーターコイルおよび電気・電子機器 |
| WO2018173608A1 (ja) | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁電線、その製造方法、これを用いたコイルの製造方法及びコイル |
| WO2019176500A1 (ja) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 古河電気工業株式会社 | 集合導線、分割導体、これを用いたセグメントコイル及びモータ |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0794025A (ja) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 耐加工性エナメル絶縁電線 |
| CN102855975B (zh) * | 2011-06-30 | 2017-06-06 | 日立金属株式会社 | 绝缘电线及使用该绝缘电线的线圈 |
| JP6026446B2 (ja) * | 2014-01-10 | 2016-11-16 | 古河電気工業株式会社 | 平角絶縁電線および電動発電機用コイル |
| JP6614758B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2019-12-04 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線、絶縁電線の製造方法、回転電機用ステータの製造方法および回転電機 |
| PT4331607T (pt) | 2015-12-02 | 2025-05-22 | Nippon Shinyaku Co Ltd | Composição farmacêutica sólida que contém 2-{4-[n-(5,6-difenilpirazin-2-il)-n-isopropilamino]butiloxi}-n-(metil-sulfonil)acetamida |
| JP2018029004A (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 住友電気工業株式会社 | 自己潤滑性絶縁電線 |
| US10524060B2 (en) | 2016-12-29 | 2019-12-31 | GMEMS Technologies International Limited | MEMS device having novel air flow restrictor |
| US11133114B2 (en) | 2017-02-13 | 2021-09-28 | Terrapower Llc | Steel-vanadium alloy cladding for fuel element |
| CN107820726B (zh) | 2017-04-01 | 2022-07-08 | 达闼机器人股份有限公司 | 用于终端测量的方法、装置,网络侧设备和终端侧设备 |
-
2020
- 2020-11-24 WO PCT/JP2020/043679 patent/WO2021106877A1/ja not_active Ceased
- 2020-11-24 JP JP2021561424A patent/JP7628504B2/ja active Active
- 2020-11-24 CN CN202080047884.XA patent/CN114051644B/zh active Active
-
2022
- 2022-02-25 US US17/680,720 patent/US12068090B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017098993A1 (ja) | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 |
| WO2017142036A1 (ja) | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線、モーターコイルおよび電気・電子機器 |
| WO2018173608A1 (ja) | 2017-03-22 | 2018-09-27 | 三菱マテリアル株式会社 | 絶縁電線、その製造方法、これを用いたコイルの製造方法及びコイル |
| WO2019176500A1 (ja) | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 古河電気工業株式会社 | 集合導線、分割導体、これを用いたセグメントコイル及びモータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US12068090B2 (en) | 2024-08-20 |
| JPWO2021106877A1 (ja) | 2021-06-03 |
| CN114051644B (zh) | 2024-03-15 |
| WO2021106877A1 (ja) | 2021-06-03 |
| CN114051644A (zh) | 2022-02-15 |
| US20220181043A1 (en) | 2022-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6839695B2 (ja) | 絶縁電線、モーターコイルおよび電気・電子機器 | |
| TWI700710B (zh) | 絕緣線、線圈及電氣、電子機器 | |
| CN109074909B (zh) | 绝缘电线、线圈和电气/电子设备 | |
| CN107112081B (zh) | 耐弯曲加工性优异的绝缘电线、使用其的线圈和电子/电气设备 | |
| US10319496B2 (en) | Insulated wire and rotating electrical machine | |
| CN103650066A (zh) | 绝缘线、电气设备及绝缘线的制造方法 | |
| US20150357084A1 (en) | Insulated wire | |
| JP6974330B2 (ja) | 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 | |
| JP2017157460A (ja) | 絶縁電線、コイル及び電気・電子機器 | |
| KR20180090255A (ko) | 자기 융착성 절연 전선, 코일 및 전기·전자 기기 | |
| JP7628504B2 (ja) | 絶縁電線、コイル、及び電気・電子機器 | |
| JP2023538532A (ja) | 熱可塑性絶縁体を有するマグネットワイヤ | |
| CN113348524B (zh) | 绝缘电线、线圈和电气/电子设备 | |
| JP2017117681A (ja) | 自己融着性絶縁電線、コイル及び電気・電子機器 | |
| KR20170101421A (ko) | 내코로나성 평각권선 | |
| JP2010061922A (ja) | 絶縁電線、電気コイル及びモータ | |
| JP2001351440A (ja) | 高耐熱エナメル線 | |
| JP2007005174A (ja) | 絶縁被覆電線、コイル及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230704 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240903 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241009 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241225 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250128 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250129 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7628504 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |


