CN101785070A - 绝缘电线以及使用了该绝缘电线的线圈和发动机 - Google Patents
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Abstract
一种绝缘电线,其具有:导体;包覆该导体的底层;以及在该底层上形成的绝缘层。所述底层由含有环氧树脂和热固型树脂的树脂组合物的固化物构成,其中所述热固型树脂具有反应性官能团。相对于每100质量份的环氧树脂,含有1~10质量份的热固型树脂。优选的是,相对于每100质量份的环氧树脂,进一步还含有5~30质量份的封闭型异氰酸酯。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘电线、以及使用了该绝缘电线的线圈和发动机,它们适用于使用制冷剂的空调或冰箱等电器、压缩机等。
背景技术
根据电器的种类,绝缘电线以多种形态被使用。由此,绝缘覆膜需要具有优异的贴合性,以确保在各种规格形态下的绝缘性。例如要求绝缘覆膜即使受到磨损或抓挠等机械性、物理性刺激也不会剥离。
作为具有优异的贴合性、绝缘性和机械强度的绝缘覆膜,例如在专利文献日本特开2007-287399号公报(专利文献1)中提出了绝缘覆膜为两层结构的绝缘电线。根据该文献所公开的结构,第一绝缘层由聚酯酰亚胺构成,第二绝缘层由聚酰胺酰亚胺构成。
然而,对于在使用制冷剂的空调或冰箱等电器、特别是压缩机等中所使用的绝缘电线而言,仅对加工或摩擦等机械性、物理性刺激具有优异的贴合性是不充分的。
例如,对于夏天使用、而冬天不使用的冷气机的压缩机而言,会在数月以上不使用而呈连续停止状态之后重新开始运转。对于暴露于制冷剂气氛中的绝缘电线,附着于绝缘覆膜上的氟利昂等制冷剂在停止状态下会浸透到绝缘覆膜内。由于机器的重新启动,绝缘电线的周围一下子达到高温,此时,膨胀、气化的制冷剂会使覆膜扩张。由此,绝缘覆膜产生发泡样状态,即发生鼓泡(blister)。这种发泡现象有时也发生在对机械性、物理性刺激具有高贴合性的覆膜中。因此,仅通过简单的贴合性评价,并不能判断能否用作绝缘电线。
聚酯酰亚胺树脂绝缘覆膜具有优异的耐溶剂性,并且发生鼓泡的问题少,因此,将其用作空调或冷气机的绝缘电线用覆膜。然而,为了应付近年来的苛刻的绕线加工或浸漆处理,对耐热性、耐磨性的要求日益严格。为此,作为用于空调、压缩机中的绝缘电线用覆膜,有必要对耐磨性、耐热性、贴合性、以及鼓泡的发生等进行综合评价。因此,人们需求能够综合性地满足这些特性的绝缘电线。
专利文献1:日本特开2007-287399号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种绝缘电线,该绝缘电线不仅针对机械性刺激具有贴合性,而且,即使在长期暴露于制冷剂之后重新启动运转时,也可以抑制鼓泡的发生。
本申请人发现,与酯酰亚胺绝缘覆膜相比,将环氧树脂固化物用作底层的绝缘电线在加热后具有优异的贴合性、耐磨性,从而申请了专利(日本专利申请2007-266405号)。为了使其能够抑制鼓泡的发生,本申请人进一步进行了研究,从而完成了本发明。
为了解决上述问题,根据本发明的第一方案,提供一种由导体、包覆该导体的底层、以及形成在该底层上的绝缘层构成的绝缘电线,其中所述底层由含有环氧树脂和热固型树脂(其具有反应性官能团)的树脂组合物的固化物构成。相对于每100质量份的环氧树脂,所述热固型树脂的含量为1~10质量份。
优选的是,在上述的绝缘电线中,相对于每100质量份的环氧树脂,还含有5~30质量份的封闭型异氰酸酯(blocked isocyanate)。
优选的是,在上述的绝缘电线中,反应性官能团为羟甲基。
优选的是,在上述的绝缘电线中,热固型树脂为酚树脂类和/或氨基树脂。
优选的是,在上述的绝缘电线中,热固型树脂为酚树脂类。
优选的是,在上述的绝缘电线中,热固型树脂为数均分子量为100~3000的二甲苯树脂。
优选的是,在上述的绝缘电线中,环氧树脂为苯氧树脂。
优选的是,在上述的绝缘电线中,绝缘层由聚酯酰亚胺树脂构成。
优选的是,在上述的绝缘电线中,在绝缘层上进一步形成有润滑性上涂层。
为了完成上述课题,根据本发明的第二实施方案,提供将上述绝缘电线卷绕而形成的线圈。
为了完成上述课题,根据本发明的第三实施方案,提供具有上述线圈的发动机。
本发明的最佳实施方案
以下对本发明的实施方案进行说明。在所有方面上,以下所公开的实施方案均为示例性的方案而并不是限制性的方案。本发明的范围由权利要求书的范围示出,并且意图包含与权利要求书的范围相同的含义、以及在该范围内的所有变化。
本发明的绝缘电线由导体、包覆该导体的底层、以及形成在该底层上的绝缘层构成。所述底层由含有环氧树脂和热固型树脂的树脂组合物的固化物构成,其中所述热固型树脂具有反应性官能团。
[导体]
作为导体,可以使用铜线、铝线等金属导体。
[底层]
底层由含有环氧树脂和热固型树脂的树脂组合物的固化物构成,其中所述热固型树脂具有反应性官能团。更优选的是,底层由含有封闭型异氰酸酯的树脂组合物的固化物构成。
<环氧树脂>
作为本发明中所使用的环氧树脂,例如可以列举由双酚和环氧卤丙烷制备的环氧树脂、使苯酚环氧树脂和双酚发生加成聚合反应而获得的环氧树脂等。这些环氧树脂可以分别单独使用,或者可以两种以上混合使用。其中,优选由双酚和环氧卤丙烷制备的环氧树脂,更优选为分子量大的苯氧树脂。
作为双酚,可以列举(例如)2,2-双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)硫化物、2,2-双(4-羟基苯基)砜、3,4,5,6-二苯并-1,2-氧杂膦-2-氧化物对苯二酚等。它们可以分别单独使用,或者可以两种以上混合使用。作为环氧卤丙烷的适当的代表例子,可以列举环氧氯丙烷。
作为由双酚和环氧卤丙烷制备的适当的环氧树脂,可以列举(例如)由双酚A和环氧卤丙烷制备的双酚A改性苯氧树脂、由双酚S和环氧卤丙烷制备的双酚S改性苯氧树脂等。这些苯氧树脂都是可以商购获得的化合物,具体可以列举东都化成(株)制造的产品编号YP-50、YP50S、YP-55、YP-70、YPS007A30A的化合物等。本发明的环氧树脂并不局限于上述列举的例子。
对可以用于本发明的环氧树脂的重均分子量没有特别的限定,但是,从提高耐热性和贴合性的观点考虑,优选为30000~100000,更优选为50000~80000。
<热固型树脂>
本发明的底层中所用的热固型树脂为这样的热固化型树脂,其具有氨基、羟基(例如,羟甲基等)这样的反应性官能团,并且通过加热其可以固化。具体来说,可以使用由酚类与醛类的反应而获得的酚树脂类、通过含有氨基的化合物与甲醛的缩合而获得的氨基树脂、或者它们的混合树脂。
作为可以用于氨基树脂的合成中的含有氨基的化合物,可以列举尿素、烷基尿素、三聚氰胺、乙酰胍胺、苯胺、苯并胍胺等。因此,本发明中所使用的氨基树脂为这些含有氨基的化合物与甲醛的缩合物、或者为醇改性树脂,例如,尿素树脂、三聚氰胺树脂、胍胺树脂、尿素-三聚氰胺树脂等。
作为这种氨基树脂,可以使用市售的产品,具体来说,可以列举三井化学株式会社的ユ一バン10S-60、10R、20SB、20SE-60、20HS、21HV、21R、22R、22R-60、120、122、220、134、135、136、60R、62、69-1、163、164、165、805、91-55;日本サイテックインダストリ一ズ株式会社的サイメル300、301、303、325、350、370、1116、1130、1123、1125;DIC株式会社的ベッカミンP-138、P-196-M、G-1800、G-1850、ス一パ一ベツカミンOD-L-131-60、L-806、J-820-60、L-109-65、L-117-60、L-127-60、G-821-60、L-101-60、47-508-60、L-116-70、L-118-60、L-121-60、L-120-60、TD-139、17-590、L-105-60、TD-126、P-198。
这种氨基树脂通过羟甲基化反应从而在树脂末端具有作为反应性官能团的醇羟基、或者氨基,其可以通过常温到加热的条件而固化。
据认为,具有羟甲基等反应性羟基的氨基树脂,在含有环氧树脂、封闭型异氰酸酯的情况下,通过加热进一步与异氰酸酯基发生反应,从而形成交联固化物。由此认为,具有羟甲基等反应性羟基的氨基树脂对环氧树脂的改性起作用。特别是,所述氨基树脂可以抑制苯氧树脂在高温下发生鼓泡的现象(发生鼓泡是苯氧树脂的缺点)。在环氧树脂固化时,形成了具有交联结构(氨基树脂也参与其中)的固化物覆膜,由此认为,其可以防止制冷剂的渗透。此外,对于渗透的制冷剂,据认为,所述氨基树脂可以抑制由于制冷剂的气化而导致的覆膜膨胀,同时防止制冷剂的泄漏,结果,可以抑制鼓泡的发生。
作为在酚树脂类的合成中所用的酚类,除了苯酚之外,还可以列举甲酚、二甲酚、异丙基苯酚等烷基酚;间苯二酚等二元酚;对乙烯基苯酚等乙烯基苯酚等,它们可以两种以上合用。作为在酚树脂类的合成中所用的醛类,除了甲醛之外,还可以列举乙酰醛、糠醛等含有醛基的化合物,这些醛类可以两种以上合用。根据所使用的酚类、醛类的种类,酚树脂类已知有酚树脂、二甲苯树脂、间苯二酚树脂、间苯二酚改性酚树脂、甲酚改性酚树脂、烷基酚改性树脂等。
这种酚树脂类通常分为以下类别:使用酸催化剂合成的线型酚醛清漆型、以及使用碱催化剂合成的甲阶酚醛型。在本发明中,优选使用在树脂链末端上具有反应性羟基、特别是羟甲基的甲阶酚醛型的酚树脂类。
作为酚树脂类,可以使用市售产品,可以列举(例如)田冈化学工业株式会社的スミカノ一ル610;荒川化学工业株式会社制造的タマノル1010R、タマノル100S、タマノル510、タマノル7509、タマノル7705;昭和高分子株式会社制造的シヨウノ一ルCKM-1634、1636、1737、1282、904、907、908、983、2400、941、2103、2432、5254、BKM-2620、BRP-5904、RM-0909、BLS-2030、3574、3122、362、356、3135、CLS-3940、3950、BRS-324、621、BLL-3085、BRL-113、114、117、134、274、2584、112A、120Z、CKS-3898;スケネクタデイ一ケミカル株式会社的SP-460B、SP103H、HRJ-1367;群荣化学工业株式会社的レジトツプPL2211;住友ベ一クライト株式会社的PR-HF-3、PR-53194、PR-53195;株式会社フド一的ニカノ一ルPR1440、ニカノ一ルL、ニカノ一ルP100;DIC株式会社的プライオ一フエン5010、503、TD-447。
上述酚树脂类在常温下为液态树脂,通过加热可以使其固化。此外,酚树脂类具有羟甲基等醇羟基作为反应性官能团。由此,在含有包含在清漆中的环氧树脂、进一步含有封闭型异氰酸酯的情况下,酚树脂类与异氰酸酯也发生反应,形成交联固化物,由此认为,酚树脂类对环氧树脂的改性有作用。即,与氨基树脂一样,其可以抑制苯氧树脂在高温下发生鼓泡的现象(发生鼓泡是苯氧树脂的缺点)。而且,酚树脂类不损害苯氧树脂所具有的优异耐磨性、耐软化性、高温下的贴合性,而可以有效地抑制鼓泡的发生。
上述的氨基树脂、酚树脂类可以单独使用,也可以两种以上混合使用,也可以将氨基树脂和酚树脂类作为共混物使用。优选为酚树脂类。
此外,在酚树脂类中,可以使用液态的改性二甲苯-甲醛树脂。通过二甲苯和甲醛的反应,获得二甲苯-甲醛树脂,进一步在酸性催化剂的存在下,向其中加入醇类、酚类等使它们进行反应,从而获得液态的改性二甲苯-甲醛树脂。具体而言,作为液态的改性二甲苯-甲醛树脂,优选使用这样的低聚物,其为含有间二甲苯-均三甲苯骨架的甲阶酚醛型树脂,并且在末端具有羟甲基作为具有反应性的羟基。低聚物的数均分子量优选为100~3000,更优选为200~1500左右。另外,为了使其具有优异的与环氧树脂的相溶性,优选为粘度20~15000厘泊(25℃)的液体,更优选为30~5000厘泊(25℃),进一步优选为30~1000厘泊,特别优选为30~500厘泊。
相对于每100质量份的环氧树脂,具有这样的反应性官能团的热固型树脂的含量为1~10质量份,优选为2~8质量份。如果热固型树脂的含量过多,则覆膜的交联密度过高,从而使可挠性降低。为此,覆膜的伸长率降低,进一步在加工或使用时贴合性降低。另一方面,如果热固型树脂的含量过低,则难以获得热固型树脂的添加效果,即,难以获得抑制发生鼓泡的效果。
<封闭型异氰酸酯>
用于底层的树脂组合物中优选含有封闭型异氰酸酯。封闭型异氰酸酯主要用作环氧树脂的固化剂。
作为上述的异氰酸酯类化合物,可以列举(例如)甲苯二异氰酸酯(TDI)、对亚苯基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯;六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯等碳数为3~12的脂肪族二异氰酸酯;1,4-环己烷二异氰酸酯(CDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(氢化MDI)、甲基环己烷二异氰酸酯、异亚丙基二环己基-4,4’-二异氰酸酯、1,3-二异氰酸酯甲基环己烷(氢化XDI)、氢化TDI、2,5-双(异氰酸酯甲基)-二环[2.2.1]庚烷、2,6-双(异氰酸酯甲基)-二环[2.2.1]庚烷等碳数为5~18的脂环二异氰酸酯;具有二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)等芳香环的脂肪族二异氰酸酯;这些二异氰酸酯的改性物等,它们可以分别单独使用,或者可以两种以上混合使用。
作为封闭型异氰酸酯固化剂,可以使用市售的产品,例如可以使用住友バイウレタン社的CT stable、BL-3175、TPLS-2759、BL-4165、日本ポリウレタン工业社制造的MS-50等。
优选的是,相对于每100质量份的环氧树脂,这种封闭型异氰酸酯化合物的使用比例为5~30质量份。封闭型异氰酸酯化合物可以与环氧树脂的固化剂成键,而且还可以与具有反应性官能团的热固型树脂成键。通过这些反应,可以提供高度三维网络结构化的固化物覆膜。由此提高了底层(其以环氧树脂为基料)的耐热性、耐磨性、耐软化性、贴合性,进而提高覆膜的耐热性、耐磨性、耐软化性、贴合性,并且可以抑制鼓泡的发生。
在构成本发明的绝缘电线的底层的树脂组合物中,除了可以包含上述环氧树脂、热固型树脂、封闭型异氰酸酯之外,在不妨碍本发明目的的范围内,根据需要,还可以含有(例如)氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铍、碳化硅、碳化钛、碳化钨、氮化硼、氮化硅等填料;为了改善绝缘涂料的固化性或流动性,可以含有(例如)钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四己酯等钛类;环烷酸锌、辛烯酸锌等锌类化合物;防氧化剂;固化改善剂;均化剂;粘合助剂等添加剂。
用有机溶剂来稀释含有如上成分的树脂组合物以调制涂料,并对涂敷在导体表面上的涂料进行加热固化,从而形成底层。对加热温度没有特别的限定,但优选为100~250℃左右。
作为调制涂料时所用的有机溶剂,例如可以列举:以N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四甲基脲、六乙基磷酰三胺、γ-丁内酯等极性有机溶剂为代表,丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、草酸二乙酯等酯类;二乙酯、乙二醇二甲基醚、二乙二醇单甲基醚、乙二醇单丁基醚(乙二醇丁醚)、二乙二醇甲基醚、四氢呋喃等醚类;己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯等烃化合物;二氯甲烷、氯苯等卤代烃化合物;甲酚、氯酚等酚类;吡啶等叔胺等,这些有机溶剂可以分别单独使用,或者可以两种以上混合使用。
对底层的厚度没有特别的限定,但是从提高绝缘覆膜与导体的贴合性的观点考虑,优选为1.0~10μm,更优选为1.0~5μm。
[绝缘层]
作为绝缘层,可以使用一直以来用作绝缘覆膜的树脂、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等。其中,优选为聚酯酰亚胺。
在不妨碍本发明目的的范围内,根据需要,使(例如)聚酯酰亚胺树脂中含有在底层用组合物中所列举的添加剂,将该树脂组合物溶解于有机溶剂中而调制绝缘覆膜用涂液,并将该涂液涂敷在底层上,从而形成绝缘层。或者,也可以在绝缘覆膜用涂液中浸渍已形成有底层的电线,然后干燥,从而形成绝缘层。
绝缘层可以是一层,也可以是两层以上。在绝缘层由两层以上构成的情况下,可以组合不同的树脂,例如,可以组合聚酯酰亚胺层和聚酰胺酰亚胺层。
从保护导体的观点考虑,绝缘层的厚度优选为1~100μm,更优选为10~50μm。如果绝缘覆膜过厚,则绝缘电线的外径过大,进而,绝缘电线卷绕后形成的线圈的压缩比(占積率)有降低的趋势。
[润滑性上涂层]
优选的是,本发明的绝缘电线的绝缘层上进一步还形成有润滑性上涂层。通过用具有润滑性的树脂包覆绝缘层,可以减少压缩加工(其用于提高线圈卷绕比或压缩比)时所产生的电线之间的摩擦,因此优选。
作为构成润滑性上涂层的树脂,只要是具有润滑性的物质即可,可以列举(例如)将液体石蜡、固体石蜡等石蜡类、各种蜡、聚乙烯、氟树脂、有机硅树脂等润滑剂用粘结剂树脂粘着后形成的物质等。优选使用通过添加石蜡或蜡而赋予了润滑性的酰胺酰亚胺树脂。润滑性上涂层不仅可以由上述具有润滑性的树脂构成,而且也可以通过涂敷不挥发性的润滑油而形成。
润滑性上涂层可以是一层,也可以是两层以上。另外,也可以通过在具有润滑性的树脂层上进一步涂敷不挥发性润滑油而形成润滑性上涂层。
对润滑性上涂层的厚度没有特别的限定,只要具有这样的厚度即可:在形成线圈状绝缘电线时,能够充分地降低与周围的电线之间的摩擦、磨损所需的厚度。具体而言,润滑性上涂层的厚度优选为0.5~10μm,更优选为1~5μm。
具有如上构成的本发明绝缘电线,其绝缘覆膜不仅对机械性刺激具有优异的贴合性,而且在暴露于制冷剂气氛的情况下,并且即使是在一定期间的运转和一定期间的停止交替反复进行的情况下,也可以抑制鼓泡的发生。
实施例
通过实施例来说明本发明的最佳实施方案。实施例并不限定本发明的范围。
[测定评价方法]
首先,对本实施例中所采用的评价方法进行说明。
(1)可挠性
将绝缘电线相对于初始长度伸长30%,伸长后,按照JIS C30037.1.1可挠性试验标准进行试验。具体而言,沿着具有绝缘电线自身直径的圆棒,将电线卷绕10圈,以使电线和电线相接触,然后观察有无裂缝,并对裂缝的个数进行计数。
(2)绝缘破坏电压(kV)
按照JIS C3003 10.2.2标准进行测定。具体而言,在甘油/饱和NaCl水=85/15的溶液中浸渍25cm的电线。浸渍铜板作为对极,并将电线导体作为正极、将铜板作为负极。然后,施加50Hz的近似于正弦波波形的交流电压,以500V/s的速度升压,并测定导通电流时的电压。
(3)耐磨擦性(gf)
按照JIS C3003 9.的单向磨损试验标准来进行。具体而言,在室温下,测定6个样品的单向磨损。此处,首先,在向安装在摩擦头上的针施加负荷的同时连续地增加该负荷,并用摩擦头的针头来摩擦试验台上的绝缘电线的表面。接着,通过针头与绝缘电线之间的摩擦,将覆膜破坏,针头和导体之间导通,将此时的负荷作为破坏负荷来计算。然后,计算它们的平均值。
(4)贴合性
i)初始贴合性
按照JIS C3003“8.1a)急剧拉伸”标准,急剧拉伸所制作的绝缘电线而使其断裂,并测定在断裂部分处由于覆膜剥离而露出的导体的长度。此时,将在两处所测定的平均值作为导体露出平均值(mm)来计算。另外,露出的导体的长度的测定值越小,表示在断裂面处涂敷层未被剥离,从而表明贴合性优异。
ii)加热处理后的贴合性
将绝缘电线在180℃下加热6小时(加热条件1)、或者在160℃下加热6小时(加热条件2)之后,按照上述i)的初始贴合性标准,测定露出的导体的长度(mm)。
(5)经制冷剂处理后的鼓泡
将绝缘电线在制冷剂R22(ダイキン工业株式会社的ダイフロン-22)中(85℃、42kg/cm2)浸渍96小时,然后取出来,并急剧地加热到规定的温度(120℃、130℃、140℃),确认绝缘电线表面的发泡状态。未发现发泡时用“OK”来表示,发现发泡时用“发生鼓泡”来表示。
(6)耐软化性
按照JIS C3003“11.1A”标准,测定软化温度(℃)。具体而言,在耐软化性试验中,首先,准备两根绝缘电线,将这两根绝缘电线交叉并设置在预先已加热至各个规格所规定的温度的金属块上面。经过规定的时间之后,使用活塞,在两根绝缘电线的交叉部分处施加负荷,并立刻将试验电压外加到上下的绝缘电线上。
[绝缘电线的No.1~8的制作]
用以表1所示的树脂为主成分的层构成(从铜线开始第1~4层)来包覆直径为0.897~0.898mm的铜线,由此制作了加工之后外径为0.966~0.969mm的绝缘电线No.1~8。绝缘电线No.3~8使用了苯氧树脂作为第一层的基料树脂,并且如表2所示还使用了添加有二甲苯-甲醛树脂和/或固化剂(封闭型异氰酸酯)的树脂组合物。
具体而言,所使用的材料如下。
(1)酯酰亚胺树脂(EI)
使用了市售的聚酯酰亚胺(日立化成工业(株)制造,商品名:Isomid 40SM-45)。
(2)贴合性酯酰亚胺树脂(贴合性EI)
使用了EH402-45No.3(大日精化(株)制造)。
(3)酰胺酰亚胺树脂(AI)
使用了HI-406E-34(日立化成工业(株)的商品名)
(4)润滑性酰胺酰亚胺树脂(润滑性AI)
在安装有温度计、冷却管、氯化钙填充管、搅拌器以及氮气注入管的1L烧瓶内,从氮气注入管以每分钟150mL注入氮气,同时加入176.9g的偏苯三酸酐、1.95g的偏苯三酸以及232.2g的亚甲基二异氰酸酯(三井武田ケミカル(株)制造,商品名:コロネ一トPH)。
其次,向烧瓶内,添加536g的N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂,一边用搅拌器搅拌,一边在80℃下加热3小时,然后在4小时内将系统内的温度升温至120℃,并在该温度下加热3小时。其后,停止加热,向烧瓶内添加134g的二甲苯以稀释其中的溶液,然后冷却,从而获得不挥发性成分的含量为35质量%的常用酰胺酰亚胺树脂(AI)。相对于100质量份的该常用酰胺酰亚胺树脂(AI)的固形物量,以1.5质量份的比例添加聚乙烯蜡,并将AI和聚乙烯蜡混合,从而获得润滑性酰胺酰亚胺树脂(润滑性AI)。
(5)苯氧树脂(PH)
作为环氧树脂,使用了双酚A型苯氧树脂(东部化成(株),商品名:YP-50,将苯氧树脂溶解在甲酚/环己酮中而形成的溶液(固形物量:27质量%))。
(6)二甲苯-甲醛树脂
使用了フド一株式会社的ニカノ一ルPR-1440(商品名)。其为通过将下式表示的甲阶酚醛型改性二甲苯树脂(数均分子量为911)溶解在正丁醇中而形成的溶液(树脂成分:52质量%),其粘度为100~300厘泊(20℃)。
[式1]
(7)封闭型异氰酸酯
使用了日本ポリウレタン工业株式会社的封闭型异氰酸酯(商品名:MS-50)。该封闭型异氰酸酯是一个分子中具有两个异氰酸酯基的双官能团型。
[表1]
覆膜 | 厚度(μm) | No.1 | No.2 | No.3-8 |
第一层 | 3 | 高贴合性酯酰亚胺 | 酯酰亚胺 | 苯氧树脂固化物 |
第二层 | 25 | 酯酰亚胺 | 酯酰亚胺 | 酯酰亚胺 |
第三层 | 5 | 酰胺酰亚胺 | 酰胺酰亚胺 | 酰胺酰亚胺 |
第四层 | 2 | —— | 高润滑性酰胺酰亚胺 | 高润滑性酰胺酰亚胺 |
对于所制作的各绝缘电线,根据上述评价方法,首先测定初始贴合性。然后,测定经过加热处理(加热条件1:180℃×6小时)后的贴合性。进一步,对于经加热处理后的电线,根据上述评价方法,检查可挠性、绝缘破坏电压、耐磨性、耐软化性、制冷剂处理后是否发生鼓泡。结果示于表2中。
[表2]
以苯氧树脂作为底层的基料树脂的No.3~8即使经加热处理后也可以确保优异的贴合性。与酯酰亚胺树脂(No.1、2)相比,虽然No.3~8的初始贴合性差,但是经加热处理后,比具有以酯酰亚胺树脂作为基料的底层的覆膜的贴合性更优异。此外,通过具有将苯氧树脂作为基料的底层(No.3~8),可以获得耐磨性优异、机械性强度也优异的覆膜。
从No.3与No.4~8的比较可知,即使急剧拉伸后的贴合性处于相同的水平,但是在不含二甲苯-甲醛树脂的底层(No.3)的情况下,经制冷剂处理后,如果暴露于高温,则发生鼓泡。与此相比,在含有二甲苯-甲醛树脂的底层(No.4~8)的情况下,未发生鼓泡。此外,通过含有二甲苯-甲醛树脂,可挠性试验后产生的裂缝的个数为0,从而提高了可挠性。
从No.4~7与No.8的比较可知,使用含有固化剂的苯氧树脂组合物,可以提高耐软化温度。据推测,这可能是由于树脂组合物形成三维网络结构,从而获得更致密的覆膜。此外,固化剂的添加量越多,这样的趋势越明显。
[绝缘电线No.11~24的制作]
不用二甲苯-甲醛树脂,取而代之的是,如表3所示,用使用其他酚树脂类(F1~F6)和/或氨基树脂(A1或A2)而形成的底层用涂料进行涂敷,并在400℃下进行加热固化,从而形成底层(第一层)。然后,与No.1一样,形成第二层、第三层、第四层,从而制作绝缘电线No.11~19。
此外,采用与No.11或13相同的方法,分别制作绝缘电线No.20、21,不同之处在于,将封闭型异氰酸酯变更为バイエル社的“デスモジユ一ルCT”。另外,“デスモジユ一ルCT”为一个分子中具有三个异氰酸酯基的三官能团型组合物,在表3中标明为“CT”。
作为参考,制作了使用苯氧树脂(No.22)、高贴合性酯酰亚胺树脂(No.23)和通用型酯酰亚胺树脂(No.24)来形成底层的绝缘电线。
关于制作的绝缘电线No.11~24,根据上述评价方法,测定耐磨性、绝缘破坏电压、耐软化性、加热后贴合性(加热条件2:160℃×6小时)、鼓泡的发生。结果示于表3中。
另外,表3中的氨基树脂、酚树脂类如下所示。
A1:日本サイテツクインダストリ一ズ株式会社的サイメル370
A2:DIC株式会社的ス一パ一ベツカミンOD-L-131-60
F1:田冈化学工业株式会社的スミカノ一ル610
F2:昭和高分子株式会社的CKS3898
F3:DIC株式会社的プライオ一フエン5010
F4:群荣化学工业株式会社的レジトツプPL2211
F5:荒川化学工业株式会社的タマノル100S
F6:住友ベ一クライト株式会社的PR-53194
[表3]
在使用通用型酯酰亚胺树脂作为底层的基料树脂时(No.23),耐磨性差,在使用高贴合性酯酰亚胺树脂时(No.24),高温贴合性差。与此相比,在使用苯氧树脂作为基料树脂时(No.22),耐磨性、耐软化性、高温贴合性的结果均良好,但是发生了鼓泡。然而,在添加了氨基树脂(No.11、12、20)或酚树脂类(No.13~18、21)时,以及在添加氨基树脂和酚树脂类的共混物(No.19)时,均未发生鼓泡。关于氨基树脂、其他酚树脂类,证实了它们与二甲苯-甲醛树脂一样可以抑制鼓泡的发生(鼓泡的发生是苯氧树脂的缺点)。
然而发现有这样的倾向:与使用酚树脂类时(No.13~18)和单独使用苯氧树脂时(No.22)相比,使用氨基树脂时(No.11、12、19、20)的高温贴合性稍差。而且,从No.11与No.20的比较可知,即使将封闭型异氰酸酯变更为三官能团型,也几乎没有发现抑制高温贴合性降低的效果。由此可知,为了防止苯氧树脂的鼓泡发生,使用酚树脂类的效果更好。
工业实用性
与以往的电线相比,本发明的绝缘电线不仅机械性强度提高了、针对机械性刺激的贴合性高,而且,即使暴露于制冷剂气氛中也可以抑制鼓泡的发生。因此,其可用作空调用压缩机的线圈等需要具有耐加工性、强度、而且耐制冷剂的绝缘电线。
Claims (11)
1.一种绝缘电线,其具有:
导体;
包覆该导体的底层;以及
在该底层上形成的绝缘层,
所述底层由含有环氧树脂和热固型树脂的树脂组合物的固化物构成,其中所述热固型树脂具有反应性官能团,
该绝缘电线的特征在于,相对于每100质量份的所述环氧树脂,含有1~10质量份的所述热固型树脂。
2.权利要求1所述的绝缘电线,其特征在于,相对于每100质量份的所述环氧树脂,进一步还含有5~30质量份的封闭型异氰酸酯。
3.权利要求1或2所述的绝缘电线,其特征在于,所述反应性官能团为羟甲基。
4.权利要求1~3中任意一项所述的绝缘电线,其特征在于,所述热固型树脂为酚树脂类和/或氨基树脂。
5.权利要求4所述的绝缘电线,其特征在于,所述热固型树脂为酚树脂类。
6.权利要求5所述的绝缘电线,其特征在于,所述热固型树脂为数均分子量为100~3000的二甲苯树脂。
7.权利要求1~6中任意一项所述的绝缘电线,其特征在于,所述环氧树脂为苯氧树脂。
8.权利要求1~7中任意一项所述的绝缘电线,其特征在于,所述绝缘层由聚酯酰亚胺树脂构成。
9.权利要求1~8中任意一项所述的绝缘电线,其特征在于,在所述绝缘层上进一步形成润滑性上涂层。
10.一种线圈,其特征在于,是通过将权利要求1~9中任意一项所述的绝缘电线卷绕而形成的。
11.一种发动机,其具有权利要求10所述的线圈。
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