DE60215640T2

DE60215640T2 - Mehrschichtige isolierte leitung und transformator damit

Info

Publication number: DE60215640T2
Application number: DE2002615640
Authority: DE
Inventors: Tadashi Ishii; Yong Hoon Kim; Atsushi Higashiura; Isamu Kobayashi
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-06-01
Also published as: JP4115386B2; EP1394818A1; EP1394818A4; KR100598992B1; DE60215640D1; US7087843B2; WO2002099821A1; EP1394818B1; KR20030025282A; MY136063A; CN1463445A; DE60231014D1; CN1892927A; CN1892927B; TW594799B; JPWO2002099821A1; EP1653482A1; EP1653482B1; CN1280838C; US20040105991A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen, isolierten Draht, dessen isolierende Schichten aus zwei oder mehreren extrusionsbeschichteten Schichten zusammengesetzt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso einen Transformator, in welchem der vielschichtige, isolierte Draht verwendet wird.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Die Struktur eines Transformators wird durch IEC-Standards, Veröffentlichung 60950 (International Electrotechnical Communication) und dergleichen beschrieben. Das heißt, diese Standardvorschriften sehen vor, dass mindestens drei isolierte Schichten zwischen den Primär- und Sekundär-Wicklungen in einer Wicklung gebildet werden, in welcher ein Lackfilm, der einen Leiter einer Wicklung bedeckt, als eine isolierende Schicht (ein isolierendes, dünnes Filmmaterial) nicht erlaubt ist, oder dass die Dicke einer isolierenden Schicht 0,4 mm oder mehr beträgt. Die Standardvorschriften sehen ebenso vor, dass die Kriechstrecke (creepage distance) zwischen den Primär- und Sekundär-Wicklungen, die in Abhängigkeit von der angelegten Spannung schwankt, 5 mm oder mehr beträgt, dass der Transformator einer Spannung von 3.000 V, die zwischen den Primär- und Sekundär-Seiten angelegt wird, für eine Minute oder länger widersteht, und dergleichen.
Gemäß solchen Standardvorschriften besitzt ein derzeit vorherrschender Transformator eine Struktur, wie sie in der Querschnittsansicht der 2 erläutert ist. In der Struktur ist eine lackierte Primärwicklung 4 um eine Spule 2 auf einem Ferritkern 1 in einer Weise gewickelt, so dass die isolierenden Barrieren 3 zur Sicherung der Kriechstrecke jeweils einzeln auf den entgegen gesetzten Seiten der Umfangsflächen der Spule angeordnet sind. Ein isolierendes Band 5 wird für mindestens drei Umdrehungen auf der Primärwicklung 4 gewickelt, zusätzliche, isolierende Barrieren 3 zur Sicherung der Kriechstrecke werden auf dem isolierenden Band angeordnet, und eine lackierte Sekundärwicklung 6 wird anschließend um das isolierende Band herum gewickelt.
Vor kurzem wurde ein Transformator mit einer Struktur, welche weder die isolierenden Barrieren 3, noch die isolierende Bandschicht 5 umfasst, wie in 1 gezeigt, anstelle eines Transformators mit der Struktur verwendet, die im Querschnitt der 2 gezeigt ist. Der in der 1 gezeigte Transformator besitzt gegenüber demjenigen mit der in 2 gezeigten Struktur, den Vorteil, dass er in seiner Gesamtgröße reduziert werden kann und der Wicklungsschritt für das isolierende Band entfallen kann.
Bei der Herstellung des in 1 gezeigten Transformators ist es in Anbetracht der vorstehenden IEC-Standardvorschriften notwendig, dass mindestens drei isolierende Schichten 4b (6b), 4c (6c) und 4d (6d) auf der äußeren Umfangsfläche auf einem oder beiden Leitern 4a (6a) der verwendeten Primärwicklung 4 und der Sekundärwicklung 6 gebildet werden.
Als Beispiel einer solchen Wicklung ist eine Wicklung bekannt, bei der ein isolierendes Band zunächst um den Leiter gewickelt wird, um eine erste isolierende Schicht darauf zu bilden, und es wird weiterhin gewickelt, um eine zweite und dritte isolierende Schicht der Reihe nach zu bilden, um damit drei isolierende Schichten, die voneinander trennbar sind, zu bilden. Darüber hinaus ist eine Wicklung bekannt, bei der ein Leiter anstelle eines isolierenden Bandes der Reihe nach mit einem Fluor-Harz extrusionsbeschichtet wird, wobei die extrusionsbeschichteten Schichten, welche insgesamt aus einer dreischichtigen Struktur zusammengesetzt sind, für die Verwendung als isolierende Schichten gebildet werden.
In dem vorstehend erwähnten Fall einer Wicklung eines isolierenden Bandes ist die Rentabilität der Herstellung jedoch äußerst gering, da die Wicklung des Bandes einen unvermeidlichen Verfahrensschritt darstellt, und somit steigen die Kosten des elektrischen Drahtes beträchtlich.
In dem vorstehenden Fall einer Extrusion des Fluor-Harzes existiert ein Vorteil einer guten Hitzebeständigkeit, da die isolierende Schicht aus Fluor-Harz besteht. Aufgrund der hohen Kosten des Harzes, und der Eigenschaft, dass der Zustand des äußeren Aussehens herabgesetzt wird, wenn der Draht mit einer hohen Schergeschwindigkeit gezogen wird, ist es andererseits schwierig, die Geschwindigkeit bei der Herstellung zu erhöhen, und wie im Fall des isolierenden Bandes erhöhen sich die Kosten des elektrischen Drahts.
Um ein derartiges Problem zu lösen, gelangt ein vielschichtiger isolierter Draht zur praktischen Anwendung, dessen äußerer Umfang des Leiters durch Extrusion als erste und zweite isolierende Schicht mit einem modifizierten Polyester-Harz beschichtet ist, dessen Kristallisation kontrolliert wird, und dessen Reduktion des Molekulargewichts beschränkt ist, und der mit einem Polyamid-Harz als der dritten isolierenden Schicht beschichtet ist. Darüber hinaus wird als ein vielschichtiger, isolierter Draht, der noch mehr in Bezug auf Hitzebeständigkeit verbessert ist, ein Draht vorgeschlagen, der durch Extrusionsbeschichtung mit einem Polyethersulfon-Harz als der inne ren Schicht und mit einem Polyamid-Harz als der äußersten Schicht hergestellt wird.
Einhergehend mit der kürzlichen Entwicklung von elektrischen und elektronischen Maschinen und Werkzeugen von geringer Größe und kompakter Bauweise gab es jedoch die Sorge bezüglich des Einflusses der Hitze, die von den Teilen erzeugt wird, aus denen die Maschine besteht, und bezüglich des Einflusses einer verschlechterten Strahlungsfähigkeit. Daher sind unter dem Gesichtspunkt der Handhabung eine höhere Hitzebeständigkeit, eine hohe chemische Beständigkeit, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber einem Lösungsmittel, und ebenso Verbesserungen in der Lebensdauer und der Corona-Beständigkeit sowie der elektrischen Eigenschaften erforderlich. Jedoch wurden isolierte Drähte, welche alle diese Erfordernisse erfüllen, derzeit nicht in die Praxis umgesetzt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein vielschichtiger, isolierter Draht mit zwei oder mehreren extrusionsbeschichteten, isolierenden Schichten, die auf einem Leiter bereitgestellt werden, um den Leiter zu beschichten, wobei mindestens eine Schicht der isolierenden Schichten aus einem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt ist, und wobei mindestens eine Schicht, die von der mindestens einen isolierenden Schicht verschieden ist, als eine äußere Schicht auf der mindestens einen isolierenden Schicht bereitgestellt wird und aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Transformator, in welchem ein beliebiger der vorstehenden, vielschichtigen, isolierten Drähte verwendet wird.
Andere und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu verstehen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Beispiel eines Transformators mit einer Struktur erläutert, in der dreischichtige, isolierte Drähte als Wicklungen verwendet werden.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Transformators mit einer herkömmlichen Struktur erläutert.
DIE BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Mittel bereitgestellt:

(1) Ein vielschichtiger, isolierter Draht mit zwei oder mehreren extrusionsbeschichteten, isolierenden Schichten, die auf einem Leiter bereitgestellt werden, um den Leiter zu beschichten, wobei mindestens eine Schicht der isolierenden Schichten aus einem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt ist, und wobei mindestens eine Schicht, die von der mindestens einen isolierenden Schicht verschieden ist, als eine äußere Schicht auf der mindestens einen isolierenden Schicht bereitgestellt wird und aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist.
(2) Der vielschichtige, isolierte Draht gemäß dem Punkt (1), wobei das Polyphenylensulfid-Harz, welches die mindestens eine isolierende Schicht bildet, einen anfänglichen Verlustmodul, der das zwei- oder mehrfache eines Speichermoduls beträgt, bei 300 °C und 1 rad/s in einer Stickstoffatmosphäre aufweist.
(3) Der vielschichtige, isolierte Draht gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) oder (2), wobei die äußerste Schicht unter den isolierenden Schichten aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist.
(4) Der vielschichtige, isolierte Draht gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (3), wobei die mindestens eine isolierende Schicht aus einer Mischung zusammengesetzt ist, die durch Vermengen folgender Bestandteile hergestellt wird: 10 bis 85 Gewichtsteile eines anorganischen Füllstoffes, und 100 Gewichtsteile eines Polyethersulfon-Harzes oder der Harzmischung der Harze (A) und (B).
(5) Ein Transformator, der den vielschichtigen, isolierten Draht gemäß einem der vorstehenden Punkte (1) bis (4) umfasst.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten beschrieben.
Im Falle des vielschichtigen, isolierten Drahts der vorliegenden Erfindung sind die isolierenden Schichten aus zwei oder mehreren Schichten zusammengesetzt, vorzugsweise aus drei Schichten.
Im Falle einer isolierenden Schicht kann ein beliebiges Polyethersulfon-Harz als ein Harz mit einer hohen Hitzebeständigkeit aus bekannten Harzen ausgewählt und verwendet werden, und solche, die durch die folgende Formel (1) dargestellt werden, können vorzugsweise verwendet werden: Formel (1)
wobei der Rest R₁ eine Einfachbindung oder -R₂-O-, darstellt, wobei der Rest R₂, welcher substituiert sein kann, eine Phenylengruppe, eine Biphenylengruppe, oder
darstellt, wobei der Rest R₃ eine Alkylengruppe, wie zum Beispiel -C-(CH₃)₂- und -CH₂- darstellt, und n eine positive ganze Zahl darstellt, die ausreichend groß ist, um ein Polymer zu ergeben.
Das Verfahren zur Herstellung dieser Harze ist, für sich betrachtet, bekannt, und als ein Beispiel kann ein Herstellungsverfahren erwähnt werden, bei dem ein Dichlorphenylsulfon, Bisphenol S, und Kaliumcarbonat in einem hochsiedenden Lösungsmittel umgesetzt werden. Als im Handel erhältliche Harze können zum Beispiel Sumikaexcel PES (Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und Radel A (Handelsname, hergestellt von BP Amoco) erwähnt werden.
Weitere hitzebeständige thermoplastische Harze und üblicherweise verwendete Zusatzstoffe, anorganische Füllstoffe, Verarbeitungshilfsmittel, Färbemittel und dergleichen können in einem Ausmaß zu der isolierenden Schicht gegeben werden, so dass die Hitzebeständigkeit nicht verschlechtert wird.
Als Struktur der isolierenden Schicht des vielschichtigen, isolierten Drahts ist eine isolierende Schicht mit zwei oder mehreren Schichten, die durch Extrusionsbeschichtung mit dem Polyethersulfon-Harz erhalten werden, vorzuziehen, da sie die Hitzebeständigkeit gewährleistet. Wenn der Leiter mit dem Polyethersulfon-Harz extrusionsbeschichtet wird, kann der Leiter auch vorgeheizt werden, falls nötig. Falls der Leiter vorgeheizt wird, wird die Temperatur vorzugsweise auf 140 °C oder weniger eingestellt. Die Haftung zwischen dem Leiter und dem Polyethersulfon-Harz wird stärker verbessert, indem das Vorheizen durchgeführt wird.
Darüber hinaus werden die Polyarylat-Harze im Allgemeinen durch ein Grenzflächen-Polymerisationsverfahren hergestellt, bei dem zum Beispiel Bisphenol A, das in einer wässrigen alkalischen Lösung gelöst ist, und eine Terephthalsäurechlorid/Isophthalsäurechlorid-Mischung, die in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, wie zum Beispiel einem halogenierten Kohlenwasserstoff, bei normaler Temperatur umgesetzt, um das Harz zu synthetisieren. Als ein im Handel erhältliches Harz kann zum Beispiel das U-Polymer (Handelsname, hergestellt von Unitika Ltd.) erwähnt werden.
Eine Harzzusammensetzung kann durch Schmelzen und Mischen unter Verwendung eines üblichen Mischers, wie zum Beispiel eines Zwillingsschrauben-Extruders und eines Knetgeräts für die gegenseitige Durchmischung, hergestellt werden. Es wurde gefunden, dass die Mischungstemperatur der zu mischenden Harze einen Einfluss auf die unmittelbare Lötbarkeit (direct solderability) hat, und je höher die Mischungstemperatur des Mischers eingestellt wird, desto besser ist die erhaltene Lötbarkeit. Vorzugsweise wird die Mischungstemperatur auf 320 °C oder höher eingestellt, und besonders bevorzugt auf 360 °C oder höher.
Andere hitzebeständige thermoplastische Harze und üblicherweise verwendete Zusatzstoffe, anorganische Füllstoffe, Verarbeitungs-Hilfsstoffe, Färbemittel und dergleichen können in einem Ausmaß zu der isolierenden Schicht gegeben werden, so dass die Lötbarkeit und die Hitzebeständigkeit nicht verschlechtert werden.
Als Struktur der isolierenden Schicht des vielschichtigen isolierten Drahtes ist eine isolierende Schicht mit einer Kombination aus zwei oder mehreren Schichten, die durch Extrusionsbeschichtung mit der Harzmischung erhalten werden, vorzuziehen, da ein guter Ausgleich zwischen der Gewährleistung der Hitzebeständigkeit und der Lötbarkeit gegeben ist. Wenn die Harzmischung auf einen Leiter durch Extrusionsbeschichtung aufgetragen wird, ist es darüber hinaus in Bezug auf die erhaltene Lötbarkeit vorzuziehen, dass der Leiter vorbereitend erhitzt wird (vorgeheizt wird). Wenn der Leiter vorbereitend erhitzt wird, wird die Temperatur vorzugsweise auf 140 °C oder niedriger festgelegt. Dies erfolgt deswegen, weil ein Nachlassen der Haftung zwischen dem Leiter und der Überzugsschicht aus der Harzmischung aufgrund des nicht erfolgten Erhitzens des Leiters, zusammen mit einer großen Hitzeschrumpfung von 10 bis 30 % der Überzugsschicht aus der Harzmischung in der Richtung der Drahtlänge zum Zeitpunkt des Lötens, die Lötbarkeit verbessert.
Mindestens eine isolierende Schicht, die aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist, wird auf der Außenseite der isolierenden Schicht gebildet, die aus einem Polyethersulfon-Harz oder der Harzmischung zusammengesetzt ist.
Im Falle des Polyphenylensulfid-Harzes gibt es ein herkömmliches Verfahren zu dessen Herstellung, indem eine Polymerisations-Reaktion durch Kondensation zwischen p-Dichlorbenzol und NaSH/NaOH oder Natriumsulfid in N-Methylpyrrolidon bei einer hohen Temperatur unter Druck durchgeführt wird. Beispiele für die Art des Polyphenylensulfid-Harzes umfassen einen Polymertyp, der in Bezug auf seine molekulare Struktur vernetzt ist (nachfolgend als vernetzter Typ abgekürzt), und einen Polymertyp, der in Bezug auf seine molekulare Struktur linear ist (nachfolgend als linearer Typ abgekürzt). Im Fall des vernetzten Typs wird ein cyclisches Oligomer, das während der Reaktion hergestellt wird, in ein Polymer in einem Vernetzungsschritt durch Erhitzen eingebaut. Der lineare Typ ist ein Polyphenylensulfid-Harz, das ein hohes Molekulargewicht im Verlauf der Reaktion unter Verwendung eines Polymerisationsmittels erlangt. Dieses Harz, welches vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein Polyphenylensulfid-Harz, das hauptsächlich einen Typ mit einer linearen Kette enthält. In der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, ein Polyphenylensulfid-Harz zu verwenden, das anfänglich einen Verlustmodul, der das zwei- oder mehrfache des Speichermoduls beträgt, bei 1 rad/s und 300 °C in einer Stickstoffatmosphäre aufweist. Was das Verfahren zur Bewertung anbelangt, wird die Bewertung einfach durch Verwendung einer Vorrichtung zur Messung der Zeitabhängigkeit des Verlustmoduls und des Speichermoduls durchgeführt. Als Beispiele für die Vorrichtung kann die Messvorrichtung Ares, hergestellt von Rheometric Scientific, erwähnt werden. Das Verhältnis zwischen diesen beiden Modulen ergibt einen Standard für das Ausmaß der Vernetzung. Es ist manchmal schwierig, ein Formgebungsverfahren im Falle eines Polyphenylensulfid-Harzes durchzuführen, das einen Verlustmodul aufweist, der weniger als das doppelte des Speichermoduls beträgt.
Das Polyphenylensulfid-Harz, welches hauptsächlich einen linearen Typ enthält, kann durch eine kontinuierliche Extrusions-Formgebung verarbeitet werden und weist eine Flexibilität auf, die als eine Überzugsschicht des vielschichtigen, isolierten Drahts ausreichend ist. Im Falle des Polyphenylensulfid-Harzes vom vernetzten Typ gibt es andererseits die Möglichkeit der Bildung eines gelierten Produkts während der Formgebung. Es ist jedoch möglich, das Polyphenylensulfid-Harz, welches hauptsächlich einen linearen Typ enthält, mit dem Polyphenylensulfid-Harz vom vernetzten Typ zu kombinieren, oder zum Beispiel ist es möglich, dass das Polyphenylensulfid-Harz, welches hauptsächlich einen linearen Typ enthält, darüber hinaus einen vernetzten Bestandteil und einen verzweigten Bestandteil in dem Polymer in dem Ausmaß enthält, so dass das Formgebungsverfahren nicht behindert wird. In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck „hauptsächlich einen linearen Typ enthaltend", dass der Bestandteil des Polyphenylensulfid-Harzes vom linearen Typ im Allgemeinen 70 mol-% oder mehr von allen Bestandteilen des Polyphenylensulfid-Harzes ausmacht.
Im Falle eines dicken Films weist das Polyphenylensulfid-Harz im Allgemeinen die Eigenschaften auf, dass der Prozentsatz der elastischen Dehnung sehr gering ist, wenn der Film durch Zug zerrissen wird, insbesondere 1 bis 3 % im Falle eines vernetzten Typs und 20 bis 40 % auch im Falle eines linearen Typs. Daher ist ein dicker Film aus Polyphenylensulfid-Harz überhaupt ungeeignet für die Verwendung als Beschichtungsmaterial von isolierten Drähten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch überraschenderweise gefunden, dass im Falle einer Struktur eines dünnen Films (180 μm oder weniger), wie zum Beispiel jene, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, der Prozentsatz der elastischen Dehnung zum Zeitpunkt des Zerreißens durch Zug auf 50 bis 70 % gesteigert werden kann, wenn ein Polyphenylensulfid-Harz, das hauptsächlich einen linearen Typ enthält, verwendet wird. Falls der Prozentsatz der elastischen Dehnung zum Zeitpunkt des Zerreißens durch Zug 50 % oder mehr beträgt, zeigt dies, dass ein solches Material eine Flexibilität aufweist, die als ein Beschichtungsmaterial ausreichend ist.
Wenn mindestens eine Schicht, die aus diesem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist, auf der Außenseite der vorstehend erwähnten isolierenden Schicht bereitgestellt wird, die aus dem Polyethersulfon-Harz oder der Harzmischung zusammengesetzt ist, kann die chemische Beständigkeit, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, noch mehr verbessert werden als in dem Fall, bei dem keine solche Schicht bereitgestellt wird. Harze, wie zum Beispiel kristalline Harze, sind dafür bekannt, dass sie eine hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien, wie zum Beispiel Lösungsmitteln, aufweisen. Es wurde jedoch zum ersten Mal ein solches Harz gefunden, das eine chemische Beständigkeit auch im Falle einer Struktur mit einem solchen dünnen Film aufweist, wie jene, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, welche Struktur mit einer hohen Geschwindigkeit durch Extrusion geformt werden kann, und welche ebenso Eigenschaften als ein vielschichtig isolierter Draht besitzen kann. Unter dem Gesichtspunkt der Hitzebeständigkeit nimmt man an, dass das Polyphenylensulfid-Harz eine ausreichende Hitzebeständigkeit auch im Fall einer Struktur eines dünnen Films aufweist, da es sich in seinem Oxidationsmechanismus grundlegend von anderen Harzen unterscheidet, wie zum Beispiel einem Polyamid-Harz, das einen Oxidationsmechanismus aufweist, bei dem die Oxidation aufgrund einer Ver schlechterung, die durch eine thermische Oxidation von der Außenseite verursacht wird, zur Innenseite fortschreitet.
Es wurde darüber hinaus bestätigt, dass der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung eine Wirkung bei der Verbesserung der Eigenschaften der Lebensdauer neben den elektrischen Eigenschaften aufweist. Obwohl man sagt, dass die anti-Kriecheigenschaft (anti-tracking property) im Falle eines Polyphenylensulfid-Harzes nicht gut ist, wurde es gefunden, dass die Lebensdauer in einem Ladungstest verlängert wird, und dass das Polyphenylensulfid-Harz eine Wirkung bezüglich der Corona-Beständigkeit aufweist, indem das Polyphenylensulfid-Harz als ein Teil der Struktur der isolierenden Schicht des vielschichtigen, isolierten Drahtes in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Dieser Umstand beruht auf der Abnahme bei der Erzeugung von Ozon, die durch die Entladung verursacht wird, und liegt jenseits der Vorstellung unter einem Gesichtspunkt herkömmlicher Verfahren zur Formgebung von Materialien, welche Verfahren durch Spritzgießen und dergleichen dargestellt werden. Diese Wirkungen werden zum ersten Mal durch den Einsatz der beanspruchten Ausführung der vorliegenden Erfindung entfaltet.
Beispiele für im Handel erhältliche Polyphenylensulfid-Harze umfassen Fortron (Handelsname, hergestellt von Polyplastics), Dic. PPS (Handelsname, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) und PPS (Handelsname, hergestellt von DIC EP). Von diesen Harzen weisen zum Beispiel Fortron (0220 A9 (Bezeichnung für eine Güteklasse)), DIC-PPS (FZ-2200-A5 (Bezeichnung für eine Güteklasse)) und DIC EP PPS (LT-4P (Bezeichnung für eine Güteklasse)) die folgenden Verhältnisse der Module (das heißt Verlustmodul/Speichermodul) (in einer Stickstoffatmo sphäre, 1 rad/s, 300 °C) von 3,5, 3,5 bzw. 5,9 auf, und diese sind daher vorzuziehen.
Andere hitzebeständige, thermoplastische Harze, thermoplastische Elastomere und üblicherweise verwendete Zusatzstoffe, anorganische Füllstoffe, Verarbeitungshilfsmittel, Färbemittel und dergleichen können in einem Ausmaß zugegeben werden, so dass die Hitzebeständigkeit und die Beständigkeit gegenüber Chemikalien nicht verschlechtert werden. Wenn das Formgebungsverfahren durchgeführt wird, kann ein Verfahren, bei dem Stickstoff durch Luft ersetzt wird, so angepasst werden, dass eine Verzweigungs- und eine Vernetzungs-Reaktion, die durch die Oxidation in der Formgebungsmaschine verursacht werden, unterdrückt werden.
Eine Behandlung zum Tempern kann entsprechend den Notwendigkeiten nach dem Formgebungsverfahren durchgeführt werden. Dieses Tempern ermöglicht eine höhere Kristallinität und verbessert darüber hinaus die Beständigkeit gegenüber Chemikalien.
Wenn der anorganische Füllstoff in einer Menge von 10 bis 85 Gewichtsteile in Bezug auf 100 Gewichtsteile des Polyethersulfon-Harzes beigemengt wird, kann der erhaltene, isolierte Draht darüber hinaus in seinen elektrischen Eigenschaften verbessert werden, und daher ist der vorstehend definierte Bereich bevorzugt.
Als anorganischer Füllstoff kann zum Beispiel von Titanoxid, Silica (Siliziumdioxid) und Aluminiumoxid Gebrauch gemacht werden. Als im Handel erhältliche Produkte können zum Beispiel verwendet werden als Titanoxid: FR-88 (Bezeichnung für eine Güteklasse, hergestellt von Furukawa Co., Ltd., durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,19 μm); als Siliziumdioxid: 5× (Bezeichnung für eine Güteklasse, hergestellt von Tatsumori, Ltd., durchschnittlicher Teilchendurchmesser 1,5 μm) und als Aluminiumoxid: RA-30 (Bezeichnung für eine Güteklasse, hergestellt von Iwatani International Corporation, durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,1 μm). Wenn die Menge des zuzugebenden anorganischen Füllstoffs zu gering ist, wird die Wirkung des Füllstoffs auf die elektrischen Eigenschaften nicht gezeigt, während die Flexibilität, die für den vielschichtigen isolierten Draht erforderlich ist, nicht erhalten und die Hitzebeständigkeit verschlechtert wird, wenn die Menge zu groß ist. Die Zugabe des anorganischen Füllstoffs kann insbesondere die Lebensdauer erheblich verbessern.
Als Leiter für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung können ein blanker Metalldraht (ein fester Draht), ein isolierter Draht mit einem Lackfilm oder einer dünnen isolierenden Schicht, die als Überzug auf dem blanken Metalldraht aufgebracht ist, ein mehradriger, verdrillter Draht (ein Bündel von Drähten), das aus verdrillten blanken Metalldrähten zusammengesetzt ist, oder ein mehradriger verdrillter Draht, der aus verdrillten isolierten Drähten zusammengesetzt ist, die jeweils einen lackierten Film oder eine dünne isolierende Überzugsschicht aufweisen, verwendet werden. Die Anzahl der verdrillten Drähte des mehradrigen verdrillten Drahtes können beliebig gewählt werden, in Abhängigkeit von der gewünschten Hochfrequenzanwendung. Wenn die Anzahl der Drähte eines mehradrigen Drahtes groß ist, zum Beispiel in einem Draht mit 19 oder 37 Elementen, kann in alternativer Weise der mehradrige Draht (elementarer Draht) in Form eines verdrillten Drahts oder eines nicht verdrillten Drahts vorliegen. Im Falle eines nicht verdrillten Drahts können zum Beispiel mehrere Leiter, die jeweils ein blanker Draht oder ein isolierter Draht sein können, um den Elementardraht zu formen, lediglich miteinander eingefasst (gesammelt) werden, um sie in einer annähernd parallelen Richtung zu bündeln, oder deren Bündel kann in einem sehr großen Neigungswinkel verdrillt werden. In jedem dieser Fälle ist der Querschnitt des Drahts vorzugsweise ein Kreis oder näherungsweise ein Kreis. Es ist jedoch erforderlich, dass als Material der dünnen, isolierenden Schicht ein Harz verwendet wird, das selbst gut in der Lötbarkeit ist, wie zum Beispiel ein mit Esterimid modifiziertes Polyurethan-Harz, ein mit Harnstoff modifiziertes Polyurethan-Harz und ein Polyesterimid-Harz, und insbesondere können zum Beispiel WD-4305 (Handelsname, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.), TSF-200 und TPU-7000 (Handelsnamen, hergestellt von Totoku Toryo Co.) und FS-304 (Handelsname, hergestellt von Dainichi Seika Co.) verwendet werden. Darüber hinaus ist die Auftragung von Lot auf den Leiter oder das Plattieren des Leiters mit Zinn ein Mittel zur Verbesserung der Lötbarkeit.
Um die Struktur einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darzustellen, kann dieser vielschichtige, isolierte Draht hergestellt werden, indem der äußere Umfang eines Leiters mit einem Polyethersulfon-Harz durch Extrusion beschichtet wird, um eine isolierende Schicht mit einer gewünschten Dicke als eine erste Schicht zu bilden, indem der äußere Umfang der ersten isolierenden Schicht mit einem Polyethersulfon-Harz durch Extrusion beschichtet wird, um eine isolierende Schicht mit einer gewünschten Dicke als eine zweite Schicht zu bilden, und indem darüber hinaus der äußere Umfang der zweiten isolierenden Schicht mit einem Polyphenylensulfid-Harz durch Extrusion beschichtet wird, um eine isolierende Schicht mit einer gewünschten Dicke als eine dritte Schicht zu bilden. Vorzugsweise wird im Falle von drei Schichten die Gesamtdicke der so gebildeten, extrusionsbeschichteten, isolierenden Schichten kontrolliert, so dass sie im Be reich von 60 bis 180 μm liegt. Dies liegt daran, dass die elektrischen Eigenschaften des erhaltenen, hitzebeständigen, vielschichtigen, isolierten Drahts in großem Ausmaß verschlechtert werden können, um den Draht unbrauchbar zu machen, falls die Gesamtdicke der isolierenden Schichten zu dünn ist. Andererseits kann die Lötbarkeit beträchtlich verschlechtert werden, falls die Gesamtdicke der isolierenden Schichten zu groß ist. Stärker bevorzugt liegt die Gesamtdicke der extrusions-beschichteten isolierenden Schichten im Bereich von 70 bis 150 μm. Vorzugsweise wird die Dicke einer jeden der vorstehenden drei Schichten so kontrolliert, dass sie innerhalb eines Bereichs von 20 bis 60 μm liegt.
Wenn die Lötbarkeit mittlerweile als wichtig angesehen wird, wird die vorstehend erwähnte, zu verwendende Harzmischung in der vorliegenden Erfindung durch Extrusionsbeschichtung aufgetragen, um die ersten und zweiten isolierenden Schichten zu bilden, und um dadurch die beabsichtigten Eigenschaften zu zeigen.
Der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung besitzt mindestens eine Schicht, die aus einem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt ist, als eine isolierende Schicht, und er besitzt mindestens eine Schicht, die aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist und als eine äußere Schicht auf der isolierenden Schicht bereitgestellt wird, und der vielschichtige, isolierte Draht kann die notwendige Hitzebeständigkeit, die chemische Beständigkeit und höhere elektrische Eigenschaften erfüllen. Wenn der vielschichtige, isolierte Draht von der Art ist, dass er mindestens eine Schicht, die aus der Harzmischung zusammengesetzt ist, als eine isolierende Schicht aufweist, und mindestens eine Schicht, die aus dem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist, das auf der Außenseite der vorstehenden isolierenden Schicht bereitgestellt wird, aufweist, kann er darüber hinaus auch die Lötbarkeit erfüllen, abgesehen von den vorstehend erwähnten Eigenschaften.
Der Transformator der vorliegenden Erfindung, in welchem der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung verwendet wird, erfüllt nicht nur die Vorschriften des Standards IEC 60950, sondern er ist auch verwendbar, um das geforderte Qualitätsniveau ernsthaft zu erfüllen, da es keine Wicklung eines isolierenden Bandes gibt, so dass der Transformator klein dimensioniert werden kann, und seine Hitzebeständigkeit hoch ist.
Der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung kann als eine Wicklung für eine beliebige Art eines Transformators verwendet werden, einschließlich jener, die in den 1 und 2 gezeigt sind. In einem Transformator werden im Allgemeinen eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung in einer geschichteten Weise um einen Kern gewickelt, jedoch kann der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung für einen Transformator eingesetzt werden, bei dem die Primärwicklung und die Sekundärwicklung abwechselnd gewickelt sind (JP-A-5-152139 („JP-A" bezeichnet eine ungeprüfte, veröffentlichte, japanische Patentanmeldung)). Bei dem Transformator der vorliegenden Erfindung kann der vorstehende vielschichtige, isolierte Draht sowohl als Primär- als auch als Sekundärwicklung oder als eine der Primär- und Sekundärwicklungen verwendet werden. Wenn darüber hinaus der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung zwei Schichten aufweist (zum Beispiel wenn sowohl die Primärwicklung als auch die Sekundärwicklung aus zweischichtigen, isolierten Drähten bestehen, oder wenn entweder die Primärwick lung oder die Sekundärwicklung ein lackierter Draht ist und die andere ein zweischichtiger, isolierter Draht ist) kann mindestens eine isolierende Barriereschicht zwischen den Wicklungen für die praktische Verwendung angeordnet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der vielschichtige, isolierte Draht bereitgestellt werden, der nützlich ist als eine Verbindungsleitung und als eine Wicklung eines Transformators, damit er zum Beispiel in elektrische und elektronische Maschinen und Werkzeuge eingebaut werde; und der ausgezeichnet ist in der Hitzebeständigkeit und in der chemischen Beständigkeit. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsform des Isolierungsmaterials, das in der Isolierungsschicht verwendet werden soll, den vielschichtigen, isolierten Draht mit einer solch ausgezeichneten Lötbarkeit bereitstellen, dass der isolierte Draht in einem kurzen Zeitraum entfernt werden kann, wenn der Draht in ein Bad aus Lot eingetaucht wird, um es zu ermöglichen, dass das Lot leicht am Leiter haftet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der vielschichtige, isolierte Draht bereitgestellt werden, der ausgezeichnet ist in der Hitzebeständigkeit und der chemischen Beständigkeit, der verbessert ist in Bezug auf die Lebensdauereigenschaften, wie zum Beispiel die elektrischen Eigenschaften, der ausgezeichnet ist in der Corona-Beständigkeit, und der für die industrielle Herstellung vorzuziehen ist. Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein in hohem Maße zuverlässiger Transformator bereitgestellt werden, der durch Wicklung eines solchen vielschichtigen, isolierten Drahtes erhalten wird.
Der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung erfüllt nicht nur in zufriedenstellender Weise ein gefordertes Ausmaß an Hitzebeständigkeit, sondern er ist auch ausgezeichnet in der Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und der chemischen Beständigkeit, und er ermöglicht daher eine breite Auswahl von Verfahren, die sich als Nachbehandlung an das Wicklungsverfahren anschließen.
Darüber hinaus wird gemäß dem vielschichtigen, isolierten Draht der vorliegenden Erfindung eine besondere Harzmischung auf die mindestens eine isolierende Schicht aufgetragen, wobei das Löten unmittelbar während des Verarbeitens der Anschlüsse ausgeführt werden kann.
Der Transformator der vorliegenden Erfindung, der durch die Verwendung des vorstehend erwähnten, vielschichtigen, isolierten Drahts hergestellt wird, ist ausgezeichnet in den elektrischen Eigenschaften und ist in hohem Maße zuverlässig.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
Beispiele 1 bis 7, Referenzbeispiele 8 bis 26, und Vergleichsbeispiele 1 bis 7
Als Leiter wurden blanke Drähte (feste Drähte) von getemperten Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0,4 mm und verdrillte Drähte hergestellt, die jeweils aus sieben verdrillten Kernen (isolierte Drähte) zusammengesetzt sind, wobei jeder Kern durch Beschichtung eines getemperten Kupferdrahts mit 0,15 mm Durchmesser mit einem isolierenden Lack WD-4305 (Handelsname, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) hergestellt wurde, so dass die Dicke des Überzugs der Lackschicht 8 μm betragen würde. Die Leiter wurden jeweils der Reihe nach durch Extrusionsbeschichtung beschichtet, wobei die Harze die angegebenen Formulierungen (die Zusammensetzungen sind in Gewichtsteilen ausgedrückt) für die Extrusionsbeschichtung und die Dicken aufweisen, um die jeweiligen Schichten zu bilden, wie in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt ist, und um dadurch vielschichtige, isolierte Drähte herzustellen (Oberflächenbehandlung: Es wurde von einem Kühlmaschinenöl Gebrauch gemacht).
Die vorstehend erwähnte Harzzusammensetzung wurde durch Mischen unter Verwendung eines Zwillingsschrauben-Extruders von 30 mm Durchmesser (L/D = 30) hergestellt.
Verschiedene Eigenschaften des erhaltenen, vielschichtigen, isolierten Drahts wurden getestet und gemäß den folgenden Verfahren gemessen.
A. Hitzebeständigkeit (1)
Die Hitzebeständigkeit wurde gemäß dem folgenden Testverfahren bewertet, in Übereinstimmung mit dem Anhang U (isolierte Drähte) von Punkt 2.9.4.4 und Anhang C (Transformatoren) von Punkt 1.5.3 des Standards 60950 der IEC-Standardvorschriften.
Zehn Umdrehungen des vielschichtigen, isolierten Drahts wurden um eine Spindel mit einem Durchmesser von 6 mm gewickelt, mit einer Belastung von 118 MPa (12 kgf/mm²). Anschließend wurden sie für 1 Stunde erhitzt, Klasse B bei 225 °C (Klasse E, 215 °C; Klasse F, 240 °C), und anschließend wurden sie für weitere 71 Stunden erhitzt Klasse B bei 200 °C (Klasse E, 190 °C; Klasse F, 215 °C), und anschließend wurden sie in einer Atmosphäre von 25 °C und einer Feuchtigkeit von 95 % relativer Luftfeuchtigkeit für 48 Stunden gehalten. Unmittelbar danach wurde eine Spannung von 3.000 V daran für 1 Minute angelegt. Wenn es keinen Kurzschluss gab, wurde das Produkt betrachtet, als habe es die Prüfung nach Klasse B (Klasse E, Klasse F) bestanden. (Die Beurteilung wurde mit n = 5 durchgeführt. Es wurde davon ausgegangen, dass das Produkt den Test nicht besteht, falls es NG war, auch wenn n = 1 ist.)
B. Dielektrische Durchbruchspannung
Die dielektrische Durchbruchspannung wurde in Übereinstimmung mit einem Verfahren des verdrillten Paares gemäß JIS C 3003 11 (1984) gemessen. Die Ergebnisse sind in Einheiten von kV gezeigt. Es wurde davon ausgegangen, dass das Produkt den Test nicht bestand, falls die Durchbruchspannung weniger als 14 kV betrug.
C. Hitzebeständigkeit (2)
Die vielschichtigen, isolierten Drähte wurden in Übereinstimmung mit dem Verfahren des verdrillten Paares gemäß JIS C 3003 (1984) verdrillt, der erhaltene verdrillte Draht wurde auf eine Temperatur von 220 °C, Klasse B für 168 Stunden (7 Tage) erhitzt, und anschließend wurde die dielektrische Durchbruchspannung gemessen. Es gab einen Hinweis darauf, dass die Hitzebeständigkeit umso größer ist, je größer dieser Wert ist. Wenn das Verhältnis der dielektrischen Durchbruchspannung nach der Verschlechterung zur dielektrischen Durchbruchspannung vor der Hitzebehandlung, nämlich das Restverhältnis (%) der dielektrischen Durchbruchspannung nach der Verschlechterung 50 % oder mehr beträgt, geht man davon aus, dass der vielschichtige, isolierte Draht in etwa die Hitzebeständigkeit der Klasse B der IEC-Standardveröffentlichung 60172 erfüllt. In den Tabellen sind die Ergebnisse anhand des Restverhältnisses (%) der vorstehend erwähnten dielektrischen Durchbruchspannung gezeigt, nachdem die Probe sich verschlechtert hat.
D. Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln
Die Probe wurde gemäß dem JIS C 3003 (1984) 14.1(2) bewertet, wobei sie in das Lösungsmittel Xylol für 30 Minuten eingetaucht wurde, um die Bleistifthärte des Beschichtungsfilms zu bestätigen, und ob sie gequollen war oder nicht. Der Fall, bei dem die Bleistifthärte härter als H war und bei dem kein Quellvorgang beobachtet wurde, wurde als „ausreichend" bewertet. In den Tabellen sind die Ergebnisse, bei denen der Test nicht ausreichend war anhand der erhaltenen Bleistifthärte (zum Beispiel B) oder als „gequollen" ausgewiesen, wenn die erhaltene Probe gequollen war.
E. Chemische Beständigkeit
Nachdem eine Probe gemäß einem Verfahren des verdrillten Paares hergestellt worden war, wurde sie mit einem Lack vom Xylol-Typ TVB2024 (Handelsname, hergestellt von Toshiba Chemical Corporation) und mit einem Lack vom Styrol-Monomer-Typ TVB2180T (Handelsname, hergestellt von Toshiba Chemical Corporation) imprägniert und anschließend getrocknet. Anschließend wurde sie mit bloßem Auge beobachtet, um zu bestätigen, ob Brüche und dergleichen auf der Probe auftraten oder nicht. Der Fall, bei dem keine Schäden, wie zum Beispiel Brüche, beobachtet wurden, wurde als „ausreichend" bewertet.
F. Lötbarkeit
Eine Länge von etwa 40 mm am Ende des isolierten Drahts wurde in geschmolzenes Lot bei einer Temperatur von 450 °C getaucht, und die Zeit (Sekunden), die für die Haftung des Lots an dem eingetauchten, 30 mm langen Abschnitt erforderlich war, wurde gemessen. Je kürzer die erforderliche Zeit ist, desto ausgezeichneter ist die Lötbarkeit. Der gezeigte, numerische Wert war der Durchschnittswert für n = 3. Der Fall, bei dem diese Zeit mehr als 10 Sekunden erfordert, wurde als „nicht ausreichend" bewertet, und die Zeit liegt vorzugsweise innerhalb von 5 Sekunden, wenn die Filmdicke etwa 100 μm beträgt, und innerhalb von 7 Sekunden, wenn die Filmdicke etwa 180 μm beträgt.
G. Lebensdauer
Gemäß dem Verfahren des verdrillten Paares wurde eine Probe durch Verdrillen des vielschichtigen, isolierten Drahts mit einem blanken Draht (0,6 mm) hergestellt. Anschließend wurde die Zeit (Stunden) gemessen, die erforderlich ist, bis die Probe einen Kurzschluss ergibt, während sie bei Normaltemperatur mit einer üblichen Frequenz (50 Hz) und 2 kV (quadratischer Mittelwert; rms) beaufschlagt wurde. Es wurde durch einen funktionellen Test während des Verlaufs des Anlegens der Spannung bestätigt, ob ein Ozongeruch vorlag oder nicht, um für die Bewertung der Corona-Beständigkeit zu bestätigen, ob eine teilweise Entladung auftrat oder nicht.
(Anmerkungen) In den Tabellen bedeutet das Zeichen „–", dass der Bestandteil nicht hinzugegeben wurde, und „nicht bestimmt" bedeutet, dass der Test nicht durchgeführt wurde.
Die Abkürzungen, welche das jeweilige Harz darstellen, waren die folgenden:

PES:: Sumikaexcel PES 3600 (Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), ein Polyethersulfon-Harz;
PEI:: Ultem 1000 (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.), ein Polyetherimid-Harz;
PC:: Lexan SP-1010 (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.), ein Polycarbonat-Harz;
PAR:: U-Polymer (Handelsname, hergestellt von Unitika Ltd.), ein Polyarylat-Harz;
PA:: Arlen AE-4200 (Handelsname, hergestellt von Mitsui Chemical), ein Polyamid-Harz;
PPS-1:: Dic. PPS FZ2200-A5 (Handelsname, hergestellt von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), tanδ = 3,5, ein Polyphenylensulfid-Harz;
PPS-2:: Fortron 0220 A9 (Handelsname, hergestellt von Polyplastics), tanδ = 3,5, ein Polyphenylensulfid-Harz;
PPS-3:: LT-4P (Handelsname, hergestellt von DIC EP), tanδ = 5,9, ein Polyphenylensulfid-Harz.

Hier bezeichnet tanδ das Verhältnis von (Verlustmodul/Speichermodul).
Die folgenden Tatsachen sind aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich.
Die Beispiele 1 bis 7 zeigen eine gute Hitzebeständigkeit und weisen ebenso gute Eigenschaften auf, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und die chemische Beständigkeit, da von den drei Schichten zwei untere Schichten aus dem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt waren und die äußerste Schicht aus Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt war.
Da jedoch alle drei Schichten im Vergleichsbeispiel 1 lediglich aus dem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt waren, wurde ein höheres Niveau der Hitzebeständigkeit nicht erreicht, der Beschichtungsfilm erweichte in Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, und Brüche traten in Bezug auf die chemische Beständigkeit auf. Im Vergleichsbeispiel 2 war die äußerste Schicht aus einem Polyamid-Harz zusammengesetzt, und es zeigte sich eine Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und Chemikalien. Jedoch erreichte die Hitzebeständigkeit nicht das beabsichtigte Niveau, und dieses Vergleichsbeispiel bestand den Test bezüglich der Hitzebeständigkeit der Klasse B der vorstehend erwähnten Hitzebeständigkeit (2) nur knapp, da zum Beispiel die thermische Verschlechterung von der Oberfläche ausgehend fortschritt.
Aus den in Tabelle 2 und 3 gezeigten Ergebnissen sind die folgenden Tatsachen ersichtlich.
Die Referenzbeispiele 8 bis 19 zeigten eine gute Lötbarkeit und Hitzebeständigkeit und wiesen ebenso gute Eigenschaften auf, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und die chemische Beständigkeit, da von den drei Schichten zwei Schichten aus der Harzmischung der Harze (A) und (B) zusammengesetzt waren, die in den durch die vorliegende Erfindung definierten Bereich fallen, und die äußerste Schicht aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt war.
Im Gegensatz dazu wies das Vergleichsbeispiel 3 eine Struktur auf, die lediglich unter Verwendung des Polyethersulfon-Harzes erhalten wurde, und Vergleichsbeispiel 4 wies eine Struktur auf, die unter Verwendung einer Kombination des Polyetherimid-Harzes und des Polyethersulfon-Harzes erhalten wurde. Obwohl beide Vergleichsbeispiele eine hohe Hitzebeständigkeit zeigten, wiesen sie derartige Nachteile auf, dass in Bezug auf die Lötbarkeit ein Lot nicht daran haften blieb, dass der Beschichtungsfilm zu weich war in Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, und dass Brüche in Bezug auf die chemische Beständigkeit auftraten.
Das Vergleichsbeispiel 5 war so aufgebaut, dass es lediglich aus einem Polycarbonat-Harz zusammengesetzt war. Das Vergleichsbeispiel 5 zeigte nahezu keine Hitzebeständigkeit, und es war jeweils mangelhaft in Bezug auf die Lötbarkeit, die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und die chemische Beständigkeit. Daher konnte das Vergleichsbeispiel 5 eine praktisch verwertbare Stufe nicht erreichen.
Darüber hinaus sind die folgenden Tatsachen aus den in Tabelle 4 gezeigten Ergebnissen ersichtlich.
Jedes der Referenzbeispiele 21 bis 26 wies eine Struktur auf, bei der von den drei Schichten zwei Unterschichten aus einer Zusammensetzung zusammengesetzt waren, die durch Vermengen des anorganischen Füllstoffs mit dem Polyethersulfon-Harz oder mit der Harzmischung der Harze (A) und (B) erhalten wurde, und bei denen die äußerste Schicht aus dem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt war. Wenn die Menge des anorganischen Füllstoffs innerhalb des Bereichs lag, der in der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist, zeigte jedes Beispiel eine gute Hitzebeständigkeit und darüber hinaus zeigte es sehr gute Eigenschaften, wie zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und die chemische Beständigkeit. Die Referenzbeispiele 23 bis 26 wiesen ebenfalls eine gute Lötbarkeit auf.
Im Gegensatz dazu war im Falle der Vergleichsbeispiele 6 und 7 die Flexibilität in ungünstiger Weise betroffen, da die äußerste Schicht aus einem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt war, und die Menge des anorganischen Füllstoffs groß war. Daher erreichte die Hitzebeständigkeit nicht das beabsichtigte Niveau, und solche Probleme, dass der Beschichtungsfilm in Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln zu weich war, und dass Brüche in Bezug auf die chemische Beständigkeit auftraten, gingen mit diesen Vergleichsbeispielen einher.
Das Vergleichsbeispiel 20 wies eine lange Lebensdauer auf, und das Vergleichsbeispiel 23, bei dem ein anorganischer Füllstoff verwendet wurde, war darüber hinaus in der Lebensdauer verbessert, und es wurde nahezu kein Ozongeruch während des Tests erzeugt.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Der vielschichtige, isolierte Draht der vorliegenden Erfindung, der ausgezeichnet ist in der Hitzebeständigkeit und in der chemischen Beständigkeit, ist nützlich als eine Verbindungsleitung oder als eine Wicklung eines Transformators, die zum Beispiel in elektrische oder elektronische Maschinen und Werkzeuge eingebaut werden soll.
Darüber hinaus ist der Transformator der vorliegenden Erfindung als ein Transformator von hoher Zuverlässigkeit bevorzugt.
Nachdem unsere Erfindung in Bezug auf die vorliegenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es unsere Absicht, mitzuteilen, dass die Erfindung nicht auf irgendeine Einzelheit der Beschreibung beschränkt sei, falls nicht anders angegeben, sondern vielmehr breit innerhalb ihrer technischen Lehre und innerhalb des Umfangs auszulegen sei, wie er durch die begleitenden Ansprüche festgelegt wird.

Claims

Vielschichtiger isolierter Draht mit zwei oder mehreren extrudierten isolierenden Schichten, die auf einem Leiter bereitgestellt werden, um den Leiter zu beschichten, wobei mindestens eine Schicht der isolierenden Schichten aus einem Polyethersulfon-Harz zusammengesetzt ist, und wobei mindestens eine Schicht, die von der mindestens einen isolierenden Schicht verschieden ist, als eine äußere Schicht auf der mindestens einen isolierenden Schicht bereitgestellt wird und aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist.
Vielschichtiger isolierter Draht gemäß Anspruch 1, wobei das Polyphenylensulfid-Harz, welches die mindestens eine isolierende Schicht bilden soll, zu Beginn einen Verlustmodul, der das zwei- oder mehrfache eines Speichermoduls beträgt, bei 300 °C und 1 rad/s in einer Stickstoffatmosphäre aufweist.
Vielschichtiger isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die äußerste Schicht unter den isolierenden Schichten aus einem Polyphenylensulfid-Harz zusammengesetzt ist.
Vielschichtiger isolierter Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine isolierende Schicht aus einer Mischung zusammengesetzt wird, die durch Vermengen folgender Bestandteile hergestellt wird: 10 bis 85 Gewichtsteile eines anorganischen Füllstoffes und 100 Gewichtsteile des Polyethersulfon-Harzes oder der Harzmischung der Harze (A) und (B).
Transformator, der den vielschichtigen isolierten Draht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst.