JP2015099742A - Inverter surge-resistant insulation wire and method for production thereof - Google Patents

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秀雄 福田
Hideo Fukuda
秀雄 福田
武藤 大介
Daisuke Muto
大介 武藤
大 藤原
Masaru Fujiwara
大 藤原
恵一 冨澤
Keiichi Tomizawa
恵一 冨澤
恒夫 青井
Tsuneo Aoi
恒夫 青井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter surge resistant insulation wire excellent in all of adhesive strength of a conductor and a resin layer coating the conductor, adhesive strength of an enamel layer and a film layer such as an extrusion coating resin layer, wear resistance, solvent resistance and characteristics maintaining the electrical insulation properties before and after processing and further, capable of maintaining excellent heat aging resistance over a long period, and to provide a method for production of the wire.SOLUTION: An inverter surge resistant insulation wire has at least one enamel printed layer and at least one extrusion coated resin layer outside on the outer periphery of a conductor having a rectangular cross section, and has an adhesion layer having a thickness of 2-20 μm between the enamel printed layer and the extrusion coated resin layer. Every extrusion coated resin layer on the adhesion layer comprises the same resin. The sectional shapes of the enamel printed layer and the extrusion coated resin layer in the cross section of the insulation wire are rectangular. In the rectangular sectional shape formed by the enamel printed layer and the extrusion coated resin layer surrounding the conductor in a sectional view, the thickness of the enamel printed layer is 60 μm or less and that of the extrusion coated resin layer is 200 μm or less in both of two sides of at least a pair of two sides of two pairs facing up and down or on the sides of the conductor. The resin of the enamel printed layer is polyamide-imide and that of the extrusion coated resin layer has a melting point of 300-370°C. The breakdown voltage of the insulation wire after heat treatment at 300°C for 168 hrs is 90% or more compared with that before heat treatment.

Description

本発明は、耐インバータサージ絶縁ワイヤ及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an inverter surge resistant wire and a method for manufacturing the same.

インバータは効率的な可変速制御装置として、多くの電気機器に取り付けられるようになってきている。インバータは数kHz〜数十kHzでスイッチングが行われ、それらのパルス毎にサージ電圧が発生する。インバータサージはその伝搬系内でインピーダンスの不連続点、例えば接続する配線の始端、終端等において反射が発生し、その結果、最大でインバータ出力電圧の2倍の電圧が印加される現象である。特に、IGBT等の高速スイッチング素子により発生する出力パルスは電圧俊度が高く、それにより接続ケーブルが短くてもサージ電圧が高く、更にその接続ケーブルによる電圧減衰も小さく、その結果、インバータ出力電圧の2倍近い電圧が発生する。   Inverters have come to be attached to many electrical devices as efficient variable speed control devices. The inverter is switched at several kHz to several tens of kHz, and a surge voltage is generated for each pulse. Inverter surge is a phenomenon in which reflection occurs at a discontinuous point of impedance in the propagation system, for example, at the beginning and end of the connected wiring, and as a result, a voltage twice as large as the inverter output voltage is applied. In particular, an output pulse generated by a high-speed switching element such as an IGBT has a high voltage agility, so that even if the connection cable is short, the surge voltage is high, and further, the voltage attenuation by the connection cable is also small. A voltage nearly twice as large is generated.

インバータ関連機器、例えば高速スイッチング素子、インバータモーター、変圧器等の電気機器コイルにはマグネットワイヤとして、主にエナメル線である絶縁ワイヤが用いられている。しかも前述したように、インバータ関連機器ではそのインバータ出力電圧の2倍近い電圧がかかることから、それら電気機器コイルを構成する材料の一つであるエナメル線のインバータサージ劣化を最小限にすることが要求されるようになってきている。   Insulator-related equipment, such as high-speed switching elements, inverter motors, transformers and other electrical equipment coils, use mainly insulated wires that are enameled wires as magnet wires. Moreover, as described above, in inverter-related equipment, a voltage nearly twice as high as the inverter output voltage is applied, so that it is possible to minimize inverter surge deterioration of enameled wire, which is one of the materials constituting these electrical equipment coils. It is becoming required.

エナメル線のインバータサージ劣化は、インバータで発生した波高値の高いサージ電圧により絶縁ワイヤに部分放電が起こり、その部分放電により絶縁ワイヤの塗膜が劣化を引き起こす現象、つまり高周波部分放電劣化である。   The inverter surge deterioration of the enameled wire is a phenomenon in which partial discharge occurs in the insulating wire due to a surge voltage having a high peak value generated in the inverter, and the coating of the insulating wire causes deterioration due to the partial discharge, that is, high frequency partial discharge deterioration.

インバータサージ劣化を抑えるために、エナメル層を厚くすると、製造工程において焼き付け炉を通す回数が多くなり、導体である銅表面の酸化銅からなる被膜の厚さが成長し、それに起因して導体とエナメル層との接着力が低下する。例えば、厚さ60μm以上のエナメル層を得る場合、焼き付け炉を通す回数が12回を超える。12回を超えて焼き付け炉を通すと、導体とエナメル層との接着力が極端に低下することがわかってきた。
一方、焼き付け炉を通す回数を増やさないために1回の焼き付けで塗布できる厚さを厚くする方法もあるが、この方法では、ワニスの溶媒が蒸発しきれずにエナメル層の中に気泡として残るという欠点があった。
If the enamel layer is made thicker in order to suppress inverter surge deterioration, the number of times of passing through the baking furnace in the manufacturing process increases, and the thickness of the copper oxide film on the copper surface that is the conductor grows. Adhesive strength with the enamel layer decreases. For example, when an enamel layer having a thickness of 60 μm or more is obtained, the number of passes through the baking furnace exceeds 12 times. It has been found that if the baking furnace is passed more than 12 times, the adhesion between the conductor and the enamel layer is extremely reduced.
On the other hand, there is a method of increasing the thickness that can be applied by one baking so as not to increase the number of times of passing through the baking furnace, but in this method, the solvent of the varnish cannot be completely evaporated and remains as bubbles in the enamel layer. There were drawbacks.

ところで、従来、エナメル線の外側に被覆樹脂を設けて特性を高める試みがなされてきた。エナメル層に押出被覆層を設けた従来技術としては、例えば、特許文献1、2等が挙げられる。このような被覆樹脂を設けた絶縁ワイヤにおいては、エナメル層と被覆樹脂との密着性も要求される。これに加え、部分放電開始電圧及び導体とエナメル層との密着性の観点から取り組んだ技術(特許文献3)や、押出被覆樹脂層を2層にする試み(特許文献4)が挙げられる。   By the way, conventionally, an attempt has been made to improve the characteristics by providing a coating resin outside the enameled wire. Examples of conventional techniques in which an enamel layer is provided with an extrusion coating layer include Patent Documents 1 and 2. In an insulated wire provided with such a coating resin, adhesion between the enamel layer and the coating resin is also required. In addition to this, a technique (Patent Document 3) tackled from the viewpoint of partial discharge starting voltage and adhesion between a conductor and an enamel layer, and an attempt to make two extrusion-coated resin layers (Patent Document 4) can be mentioned.

また、近年の電気機器では各種性能、例えば耐熱性、機械的特性、化学的特性、電気的特性、信頼性等を従来のものより一段と高度に上げることが要求されるようになってきている。このような中で宇宙用電気機器、航空機用電気機器、原子力用電気機器、エネルギー用電気機器、自動車用電気機器用のマグネットワイヤとして用いられるエナメル線などの絶縁ワイヤには、優れた耐摩耗性、耐熱老化特性、耐溶剤性が要求されるようになってきている。例えば、近年の電気機器において、優れた耐熱老化特性をより長期間にわたって維持できることが要求されることがある。   Further, in recent electrical equipment, various performances such as heat resistance, mechanical characteristics, chemical characteristics, electrical characteristics, reliability, and the like have been required to be further enhanced from conventional ones. Among them, insulation wires such as enameled wires used as magnet wires for space electrical equipment, aircraft electrical equipment, nuclear electrical equipment, energy electrical equipment, and automotive electrical equipment have excellent wear resistance. However, heat aging characteristics and solvent resistance have been demanded. For example, in recent electrical equipment, it may be required that excellent heat aging characteristics can be maintained for a longer period of time.

さらに、近年、モーターやトランスに代表される電気機器はこれらの機器の小型化及び高性能化が進展し、絶縁電線を非常に狭い部分へ押しこんで使用する様な使い方が多く見られるようになった。具体的には、ステータースロット中に何本の電線を入れられるかにより、そのモーターなどの回転機の性能が決定するといっても過言ではない。その結果、ステータースロット断面積に対する導体の断面積の比率(占積率)が非常に高くなってきている。ステータースロットの内部に、丸断面の電線を細密充填した場合、デッドスペースとなる空隙と絶縁皮膜の断面積が問題となる。このため、占積率を向上させる手段として、ごく最近では導体の断面形状が四角型(正方形や長方形)に類似した平角線を使用することが試みられている。平角線の使用は、占積率の向上には劇的な効果を示すが、平角導体上に絶縁皮膜を均一に塗布することが難しく、特に断面積の小さい絶縁電線には絶縁皮膜の厚さの制御が難しいことから、あまり普及していない。   In addition, in recent years, electrical devices represented by motors and transformers have become smaller and have higher performance, and there are many uses such as pushing insulated wires into very narrow parts. became. Specifically, it is no exaggeration to say that the performance of a rotating machine such as a motor is determined depending on how many wires can be put in the stator slot. As a result, the ratio (space factor) of the conductor cross-sectional area to the stator slot cross-sectional area has become very high. When the electric wire having a round cross-section is densely filled in the stator slot, the gap that becomes a dead space and the cross-sectional area of the insulating film become a problem. For this reason, as means for improving the space factor, very recently, it has been attempted to use a rectangular wire whose cross-sectional shape is similar to a square shape (square or rectangle). The use of a flat wire has a dramatic effect on improving the space factor, but it is difficult to uniformly apply an insulating film on a flat conductor, especially for an insulated wire with a small cross-sectional area. It is not so popular because it is difficult to control.

モーターやトランスのコイル巻を行う場合に必要な絶縁皮膜の特性としては、コイル加工前後での電気絶縁性維持の特性(以下、加工前後での電気絶縁性維持特性という。)がある。導体の断面形状が平角線であっても、コイル加工工程によって、電線皮膜に損傷が生じるときは電気絶縁性能が低下し、製品の信頼性を失う結果となる。   The characteristics of the insulating film necessary for coiling a motor or a transformer include a characteristic for maintaining electrical insulation before and after coil processing (hereinafter referred to as electrical insulation characteristics before and after processing). Even if the cross-sectional shape of the conductor is a rectangular wire, if the wire film is damaged by the coil processing step, the electrical insulation performance is lowered, resulting in loss of product reliability.

この加工前後での電気絶縁性維持特性を電線皮膜に付与する方法は各種の方法が考えられている。例えば、皮膜に潤滑性を付与して摩擦係数を下げコイル加工時の外傷を少なくする方法などである。
しかしながら、皮膜に潤滑性能を付与させても電線皮膜自体の強度を向上させる訳ではないので、外傷要因に対しては効果があるように見えるが、実際にはコイル加工時の効果に限界があった。
Various methods are conceivable for imparting the electrical insulation property before and after the processing to the electric wire film. For example, there is a method in which lubricity is imparted to the film to reduce the coefficient of friction and to reduce damage during coil processing.
However, adding lubrication performance to the coating does not improve the strength of the wire coating itself, so it seems to be effective against trauma factors, but there are actually limitations to the effect of coil processing. It was.

一方、導体上のエナメル層と押出被覆樹脂層の間に、接着層を設けることも行われている(特許文献3、4参照)。   On the other hand, an adhesive layer is also provided between the enamel layer on the conductor and the extrusion-coated resin layer (see Patent Documents 3 and 4).

特公平7−031944号公報Japanese Patent Publication No. 7-031944 特開昭63−195913号公報JP-A 63-195913 特開2005−203334号公報JP 2005-203334 A 特開2010−123390号公報JP 2010-123390 A

本発明は、導体とこれを被覆する樹脂層との接着強度、エナメル層と押出被覆樹脂層のような皮膜層間での接着強度、耐摩耗性、耐溶剤性及び加工前後での電気絶縁性維持特性のいずれにも優れ、さらに長期間にわたって優れた耐熱老化特性を維持し得る耐インバータサージ絶縁ワイヤ及びその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention provides adhesion strength between a conductor and a resin layer covering the conductor, adhesion strength between coating layers such as an enamel layer and an extrusion-coated resin layer, wear resistance, solvent resistance, and electrical insulation before and after processing. It is an object of the present invention to provide an inverter surge insulation wire that is excellent in all of the characteristics and can maintain excellent heat aging characteristics over a long period of time, and a method for manufacturing the same.

本発明者らは、上記の従来技術、特に特許文献3や4に示されている絶縁ワイヤでは、皮膜層間の接着強度が十分でないことから、エナメル層と押出被覆樹脂層の間に接着層を設けた絶縁ワイヤにおいて、更なる検討を行った。
この結果、エナメル層と押出被覆樹脂層の間に接着層を設けた絶縁ワイヤにおいて、押出被覆樹脂層を構成する樹脂の特性、接着層の厚さ、エナメル層及び押出被覆樹脂層それぞれの厚さ及び合計の厚さが課題解決に重要であることを見出した。本発明は、この知見に基づきなされたものである。
In the above-described prior art, particularly the insulated wires shown in Patent Documents 3 and 4, since the adhesive strength between the coating layers is not sufficient, an adhesive layer is provided between the enamel layer and the extrusion-coated resin layer. Further studies were conducted on the provided insulated wires.
As a result, in the insulated wire in which the adhesive layer is provided between the enamel layer and the extrusion-coated resin layer, the characteristics of the resin constituting the extrusion-coated resin layer, the thickness of the adhesive layer, the thickness of each of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer And the total thickness was found to be important for solving the problem. The present invention has been made based on this finding.

すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
(1)矩形状の断面を有する導体の外周に、少なくとも1層のエナメル焼付層と、その外側に少なくとも1層の押出被覆樹脂層とを有する耐インバータサージ絶縁ワイヤであって、該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との間に厚さ2〜20μmの接着層を有し、該接着層上の押出被覆樹脂層がいずれも同一の樹脂からなり、耐インバータサージ絶縁ワイヤの断面における前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層の断面形状が矩形状であって、断面図における前記導体を取り囲む該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層が形成する前記矩形の断面形状において、該導体に対して上下または左右で対向する2対の2辺のうちの少なくとも1対の2辺がともに、前記エナメル焼付層の厚さが60μm以下、前記押出被覆樹脂層の厚さが200μm以下であり、該エナメル焼付層の樹脂がポリアミドイミドであり、該押出被覆樹脂層の樹脂が融点300℃以上370℃以下であり、かつ該耐インバータサージ絶縁ワイヤが、300℃168時間熱処理後の絶縁破壊電圧が熱処理前と比較して90%以上であることを特徴とする耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(2)前記押出被覆樹脂層が、1層であることを特徴とする(1)に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(3)前記耐インバータサージ絶縁ワイヤの皮膜層間の接着強度が、100g以上400g未満であることを特徴とする(1)または(2)に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(4)断面図における前記導体を取り囲む前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層が形成する前記矩形の断面形状において、該導体に対して上下または左右で対向する2対の2辺のうちの少なくとも1対の2辺がともに、該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との合計厚さが80μm以上であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(5)前記押出被覆樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド及び芳香族ポリアミドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂の層であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(6)前記接着層が、ポリエーテルイミド、ポリフェニルサルホン及びポリエーテルサルホンからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂の層であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
(7)前記エナメル焼付層の外周に、ワニス化された樹脂を焼き付けて前記接着層を形成し、その後、該接着層に用いる樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で溶融状態となる、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を該接着層に押出して接触させ、該エナメル焼付層に該接着層を介して該押出被覆樹脂を熱融着させて該押出被覆樹脂層を形成することを特徴とする(1)〜(6)のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤの製造方法。
That is, the said subject is solved by the following means.
(1) An inverter surge-insulating wire having at least one enamel-baked layer on the outer periphery of a conductor having a rectangular cross section and at least one extrusion-coated resin layer on the outside thereof, the enamel-baked layer And the extrusion coating resin layer, and the extrusion coating resin layer on the adhesion layer is made of the same resin, and the enamel in the cross section of the inverter surge insulation wire The cross-sectional shape of the baking layer and the extrusion-coated resin layer is rectangular, and in the rectangular cross-sectional shape formed by the enamel baking layer and the extrusion-coated resin layer surrounding the conductor in a cross-sectional view, with respect to the conductor At least one of the two pairs of two sides facing each other in the vertical direction or the right and left sides has a thickness of the enamel baking layer of 60 μm or less and a thickness of the extrusion coating resin layer of 200 μm or less. The resin of the enamel baking layer is polyamideimide, the resin of the extrusion-coated resin layer has a melting point of 300 ° C. or higher and 370 ° C. or lower, and the inverter surge insulation wire is insulated after heat treatment at 300 ° C. for 168 hours. An inverter surge resistant wire characterized by having a breakdown voltage of 90% or more as compared with that before heat treatment.
(2) The inverter surge-insulated wire according to (1), wherein the extrusion-coated resin layer is one layer.
(3) The inverter surge insulation wire according to (1) or (2), wherein the adhesive strength between the coating layers of the inverter surge insulation wire is 100 g or more and less than 400 g.
(4) In the rectangular cross-sectional shape formed by the enamel-baked layer and the extrusion-coated resin layer surrounding the conductor in a cross-sectional view, at least of two pairs of two sides facing the conductor vertically or horizontally The inverter-resistant inverter according to any one of (1) to (3), wherein a total thickness of the enamel baking layer and the extrusion-coated resin layer is 80 μm or more for both of the pair of two sides Surge insulated wire.
(5) The extrusion coating resin layer is a layer of at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyetheretherketone, modified polyetheretherketone, thermoplastic polyimide, and aromatic polyamide. The inverter surge insulation wire according to any one of (1) to (4).
(6) The adhesive layer is a layer of at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyetherimide, polyphenylsulfone, and polyethersulfone (1) to (5) ) Inverter surge resistant wire according to any one of the above.
(7) Extrusion coating in which the adhesive layer is formed by baking a varnished resin on the outer periphery of the enamel baking layer, and then becomes a molten state at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin used for the adhesive layer A thermoplastic resin forming a resin layer is extruded and brought into contact with the adhesive layer, and the extrusion coating resin layer is formed by thermally fusing the extrusion coating resin through the adhesive layer to the enamel baking layer. The manufacturing method of the inverter surge-proof insulated wire of any one of (1)-(6).

本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、導体とこれを被覆する樹脂層との接着強度、エナメル層と押出被覆樹脂層のような皮膜層間での接着強度、耐摩耗性、耐溶剤性及び加工前後での電気絶縁性維持特性のいずれにも優れ、さらに長期間にわたって優れた耐熱老化特性を維持ことができる。   The inverter surge-insulating wire of the present invention has an adhesive strength between a conductor and a resin layer covering the conductor, an adhesive strength between an enamel layer and a coating layer such as an extrusion-coated resin layer, wear resistance, solvent resistance, and before and after processing. It is excellent in both of the electrical insulating property maintaining properties and the heat aging property can be maintained over a long period of time.

本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、導体の外周に、少なくとも1層のエナメル焼付層と、その外側に少なくとも1層の押出被覆樹脂層を有し、かつ該エナメル層と該押出被覆樹脂層の間に接着層を有する耐インバータサージ絶縁ワイヤである。
従って、本発明では、導体の外周に、少なくともエナメル焼付層、接着層および押出被覆樹脂層を有する耐インバータサージ絶縁ワイヤにおいて、本発明の課題を解決するものである。
接着層の厚みは2〜20μmであり、エナメル焼付層の厚さが60μm以下、押出被覆樹脂層の厚さが200μm以下であり、エナメル焼付層の樹脂がポリアミドイミドであり、該押出被覆樹脂層の樹脂が融点300℃以上370℃以下であり、かつ該耐インバータサージ絶縁ワイヤが、300℃168時間熱処理後の絶縁破壊電圧が熱処理前と比較して90%以上である。
The inverter surge-insulating wire of the present invention has at least one enamel-baked layer on the outer periphery of the conductor, and at least one extrusion-coated resin layer on the outer side thereof, and the enamel layer and the extrusion-coated resin layer. Inverter surge insulated wire having an adhesive layer in between.
Accordingly, the present invention solves the problems of the present invention in an inverter surge-insulated wire having at least an enamel-baked layer, an adhesive layer, and an extrusion-coated resin layer on the outer periphery of a conductor.
The thickness of the adhesive layer is 2 to 20 μm, the thickness of the enamel baking layer is 60 μm or less, the thickness of the extrusion coating resin layer is 200 μm or less, the resin of the enamel baking layer is polyamideimide, and the extrusion coating resin layer The resin has a melting point of 300 ° C. or more and 370 ° C. or less, and the inverter surge insulated wire has a dielectric breakdown voltage after heat treatment at 300 ° C. for 168 hours is 90% or more as compared with that before heat treatment.

(導体)
本発明の絶縁ワイヤにおける導体としては、従来、絶縁ワイヤで用いられているものを使用することができるが、好ましくは、酸素含有量が30ppm以下の低酸素銅、さらに好ましくは20ppm以下の低酸素銅または無酸素銅の導体である。酸素含有量が30ppm以下であれば、導体を溶接するために熱で溶融させた場合、溶接部分に含有酸素に起因するボイドの発生がなく、溶接部分の電気抵抗が悪化することを防止するとともに溶接部分の強度を保持することができる。
また、導体はその横断面が所望の形状のものを使用できるが、ステータースロットに対する占有率の点で、円形以外の形状を有するものが好ましく、特に平角形状のものが好ましい。更には、角部からの部分放電を抑制するという点において、4隅に面取り(半径r)を設けた形状であることが望ましい。
(conductor)
As the conductor in the insulated wire of the present invention, those conventionally used for insulated wires can be used. Preferably, the oxygen content is low oxygen copper of 30 ppm or less, more preferably 20 ppm or less. Copper or oxygen-free copper conductor. If the oxygen content is 30 ppm or less, when the conductor is melted with heat to prevent welding, voids due to oxygen contained in the welded portion are not generated, and the electrical resistance of the welded portion is prevented from deteriorating. The strength of the welded portion can be maintained.
Further, the conductor having a desired cross-sectional shape can be used, but in terms of the occupation ratio with respect to the stator slot, a conductor having a shape other than a circle is preferable, and a rectangular shape is particularly preferable. Furthermore, in terms of suppressing partial discharge from the corner, it is desirable that the shape has chamfers (radius r) at the four corners.

(エナメル焼付層)
本発明の絶縁ワイヤにおけるエナメル焼付層(以下、単に「エナメル層」ともいう)は、エナメル樹脂で少なくとも1層に形成され、1層であっても複数層であってもよい。
なお、本発明において、1層とは、層を構成する樹脂および含有する添加物が全く同じ層を積層した場合は同一層とするものであり、同一樹脂で構成されていても添加物の種類や配合量が異なるなど、層を構成する組成物が異なる場合を層の数としてカウントする。
これは、エナメル層以外の他の層においても同様である。
(Enamel baking layer)
The enamel-baked layer (hereinafter also simply referred to as “enamel layer”) in the insulated wire of the present invention is formed of at least one layer of enamel resin, and may be one layer or a plurality of layers.
In the present invention, the term “one layer” means that the resin constituting the layer and the additive to be contained are the same layer when the same layer is laminated. The number of layers is counted when the composition composing the layers is different, such as when the amount is different.
The same applies to layers other than the enamel layer.

本発明では、エナメル層を形成するエナメル樹脂として、ポリアミドイミドを使用する。
本発明では、エナメル樹脂層が複数層で積層される場合は、これらの層間で同一の樹脂を使用するのが好ましく、各層とも1種の樹脂からなるのが好ましい。本発明では、エナメル層が1層の場合が特に好ましい。
In the present invention, polyamideimide is used as the enamel resin for forming the enamel layer.
In the present invention, when enamel resin layers are laminated in a plurality of layers, it is preferable to use the same resin between these layers, and each layer is preferably made of one kind of resin. In the present invention, the case where the enamel layer is one layer is particularly preferable.

エナメル層の厚さは、厚肉化しても、エナメル層を形成するときの焼付炉を通す回数を減らし、導体とエナメル層との接着力が極端に低下することを防止できる点で、60μm以下であり、50μm以下であるのが好ましい。また、絶縁ワイヤとしてのエナメル線に必要な特性である、耐電圧特性、耐熱特性を損なわないためには、エナメル層がある程度の厚さを有しているのが好ましい。エナメル層の厚さは、ピンホールが生じない程度の厚さであれば特に制限されるものではなく、好ましくは3μm以上、より好ましくは10μm以上であり、さらに好ましくは30μm以上である。この好適な実施態様においては、一方の2辺及び他方の2辺に設けられたエナメル層の厚さそれぞれが60μm以下になっている。   Even if the thickness of the enamel layer is increased, the number of passing through a baking furnace when forming the enamel layer can be reduced, and the adhesive force between the conductor and the enamel layer can be prevented from being extremely reduced. It is preferable that it is 50 micrometers or less. Moreover, in order not to impair the withstand voltage characteristic and the heat resistance characteristic, which are characteristics necessary for an enameled wire as an insulating wire, it is preferable that the enamel layer has a certain thickness. The thickness of the enamel layer is not particularly limited as long as it does not cause pinholes, and is preferably 3 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 30 μm or more. In this preferred embodiment, the thickness of each enamel layer provided on one of the two sides and the other two sides is 60 μm or less.

このエナメル層は、上述のエナメル樹脂を含む樹脂ワニスを導体上に好ましくは複数回塗布、焼付して形成することができる。樹脂ワニスを塗布する方法は、常法でよく、例えば、導体形状の相似形としたワニス塗布用ダイスを用いる方法、導体断面形状が四角形であるならば井桁状に形成された「ユニバーサルダイス」と呼ばれるダイスを用いる方法が挙げられる。これらの樹脂ワニスを塗布した導体は常法にて焼付炉で焼き付けされる。具体的な焼付条件はその使用される炉の形状などに左右されるが、およそ5mの自然対流式の竪型炉であれば、400〜500℃にて通過時間を10〜90秒に設定することにより達成することができる。   This enamel layer can be formed by applying and baking a resin varnish containing the above-mentioned enamel resin on a conductor, preferably a plurality of times. The method of applying the resin varnish may be a conventional method, for example, a method using a varnish application die having a similar shape to the conductor shape, and a “universal die” formed in a cross-beam shape if the conductor cross-sectional shape is a square. There is a method using a so-called die. The conductor coated with these resin varnishes is baked in a baking furnace in a conventional manner. The specific baking conditions depend on the shape of the furnace used, but if it is a natural convection type vertical furnace of about 5 m, the passage time is set to 10 to 90 seconds at 400 to 500 ° C. Can be achieved.

(押出被覆樹脂層)
本発明の絶縁ワイヤにおける押出被覆樹脂層は、エナメル層の外側に少なくとも1層設けられ、1層であっても複数層であってもよい。なお、本発明においては、押出被覆樹脂層を複数層有する場合は、各層間で同一の樹脂が使用される。すなわち、エナメル層側に最も近い押出被覆樹脂層に含まれる樹脂と同じ樹脂で形成された層が積層される。ここで、樹脂が同じであれば、各層間で樹脂以外の添加物の有無、種類、配合量が異なっていてもよい。本発明では、押出被覆樹脂層は1層または2層が好ましく、1層が特に好ましい。
(Extruded resin layer)
The extrusion-coated resin layer in the insulated wire of the present invention is provided at least one layer outside the enamel layer, and may be one layer or a plurality of layers. In the present invention, when a plurality of extrusion-coated resin layers are provided, the same resin is used between the layers. That is, a layer formed of the same resin as that contained in the extrusion-coated resin layer closest to the enamel layer side is laminated. Here, as long as the resin is the same, the presence / absence, type, and blending amount of additives other than the resin may be different between the respective layers. In the present invention, the extrusion-coated resin layer is preferably one or two layers, particularly preferably one layer.

押出被覆樹脂層は熱可塑性樹脂の層であり、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、押出成形可能な熱可塑性樹脂であって、耐熱老化特性に加えて、加工前後での電気絶縁性維持特性、エナメル層と押出被覆樹脂層と接着強度及び耐溶剤性にも優れる点で、融点が310℃以上370℃以下の熱可塑性樹脂を使用する。融点の下限は330℃以上が好ましく、融点の上限は360℃以下が好ましい。熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量分析(DSC)により、後述する方法によって、測定できる。
この熱可塑性樹脂は、比誘電率が、4.5以下が好ましく、4.0以下がさらに好ましい。ここで、比誘電率とは市販の誘電率測定装置で測定することができる。測定温度、周波数については、必要に応じて変更するものであるが、本発明においては、特に記載の無い限り、25℃、50Hzにおいて測定した値を意味する。
The extrusion coating resin layer is a thermoplastic resin layer, and the thermoplastic resin forming the extrusion coating resin layer is an extrudable thermoplastic resin, in addition to heat aging characteristics, electrical insulation before and after processing. A thermoplastic resin having a melting point of 310 ° C. or higher and 370 ° C. or lower is used in that it has excellent maintenance characteristics, an enamel layer, an extrusion-coated resin layer, adhesive strength, and solvent resistance. The lower limit of the melting point is preferably 330 ° C. or higher, and the upper limit of the melting point is preferably 360 ° C. or lower. The melting point of the thermoplastic resin can be measured by differential scanning calorimetry (DSC) by a method described later.
This thermoplastic resin has a relative dielectric constant of preferably 4.5 or less, and more preferably 4.0 or less. Here, the relative dielectric constant can be measured with a commercially available dielectric constant measuring apparatus. The measurement temperature and frequency are changed as necessary. In the present invention, unless otherwise specified, it means values measured at 25 ° C. and 50 Hz.

押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、変性ポリエーテルエーテルケトン(変性PEEK)、熱可塑性ポリイミド(PI)、芳香環を有するポリアミド(芳香族ポリアミドという)、芳香環を有するポリエステル(芳香族ポリエステルという)、ポリケトン(PK)等が挙げられる。これらの中でも、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド及び芳香族ポリアミドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂が好ましく、特にポリエーテルエーテルケトン樹脂、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂が好ましい。これらの熱可塑性樹脂の中から、融点が300℃以上で、好ましくは比誘電率が4.5以下である熱可塑性樹脂を用いる。熱可塑性樹脂は1種でもよく、2種以上を用いてもよい。なお、熱可塑性樹脂は、少なくとも融点が上記の範囲から外れない程度であれば、他の樹脂やエラストマー等をブレンドしたものでもよい。
本発明では、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂が好ましいが、これらを単独でもブレンドしたものでもよいが、単独で使用するのがなかでも好ましい。
Examples of the thermoplastic resin forming the extrusion coating resin layer include polyether ether ketone (PEEK), modified polyether ether ketone (modified PEEK), thermoplastic polyimide (PI), and polyamide having an aromatic ring (referred to as aromatic polyamide). ), Polyester having an aromatic ring (referred to as aromatic polyester), polyketone (PK) and the like. Among these, at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyetheretherketone, modified polyetheretherketone, thermoplastic polyimide, and aromatic polyamide is preferred, and in particular, polyetheretherketone resin, modified polyetherether Ketone resins are preferred. Among these thermoplastic resins, a thermoplastic resin having a melting point of 300 ° C. or higher and preferably a relative dielectric constant of 4.5 or lower is used. One type of thermoplastic resin may be used, or two or more types may be used. The thermoplastic resin may be blended with other resins, elastomers, or the like as long as at least the melting point does not deviate from the above range.
In the present invention, polyether ether ketone resins and modified polyether ether ketone resins are preferred, but these may be used alone or in a blended form, but it is particularly preferred to use them alone.

押出被覆樹脂層の厚さは、200μm以下であり、180μm以下が発明の効果を実現する上で好ましい。押出被覆樹脂層の厚さが厚すぎると、絶縁ワイヤを鉄芯に巻付け、加熱した際に絶縁ワイヤ表面に白色化した箇所が生じることがある。このように、押出被覆樹脂層が厚すぎると、押出被覆樹脂層自体に剛性があるため、絶縁ワイヤとしての可撓性に乏しくなって、加工前後での電気絶縁性維持特性の変化に影響することがある。一方、押出被覆樹脂層の厚さは、絶縁不良を防止できる点で、5μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましく、40μm以上がさらに好ましい。この好適な実施態様においては、一方の2辺及び他方の2辺に設けられた押出被覆樹脂層の厚さそれぞれが200μm以下になっている。   The thickness of the extrusion-coated resin layer is 200 μm or less, and 180 μm or less is preferable for realizing the effects of the invention. If the thickness of the extrusion-coated resin layer is too thick, a portion that is whitened on the surface of the insulated wire may be generated when the insulated wire is wound around an iron core and heated. Thus, if the extrusion-coated resin layer is too thick, the extrusion-coated resin layer itself has rigidity, so that the flexibility as an insulating wire is poor, which affects the change in electrical insulation maintaining characteristics before and after processing. Sometimes. On the other hand, the thickness of the extrusion-coated resin layer is preferably 5 μm or more, more preferably 15 μm or more, and even more preferably 40 μm or more from the viewpoint of preventing poor insulation. In this preferred embodiment, each of the extrusion-coated resin layers provided on one of the two sides and the other two sides has a thickness of 200 μm or less.

押出被覆樹脂層は、導体に形成したエナメル層に上述の熱可塑性樹脂を押出成形して形成することができる。押出成形時の条件、例えば、押出温度条件は、用いる熱可塑性樹脂に応じて適宜に設定される。好ましい押出温度の一例を挙げると、具体的には、押出被覆に適した溶融粘度にするために融点よりも約40℃〜60℃高い温度で押出温度を設定する。このように、押出成形によって押出被覆樹脂層を形成すると、製造工程にて被覆樹脂層を形成する際に焼き付け炉を通す必要がないため、導体の酸化被膜層の厚さを成長させることなく、絶縁層すなわち押出被覆樹脂層の厚さを厚くできるという利点がある。
押出成形によって押出被覆樹脂層を形成する場合に、熱可塑性樹脂をエナメル層上に押出成形した後に10秒以上の時間を空けて冷却、例えば水冷するか、又は、熱可塑性樹脂をエナメル層上に押出成形した後に約250℃まで例えば水冷し、次いで外気温に2秒以上晒すと、所望の絶縁破壊電圧を維持できる。
The extrusion-coated resin layer can be formed by extruding the thermoplastic resin described above into an enamel layer formed on a conductor. The conditions at the time of extrusion molding, for example, the extrusion temperature conditions are appropriately set according to the thermoplastic resin to be used. As an example of a preferable extrusion temperature, specifically, in order to obtain a melt viscosity suitable for extrusion coating, the extrusion temperature is set at a temperature about 40 ° C. to 60 ° C. higher than the melting point. Thus, when the extrusion coating resin layer is formed by extrusion molding, it is not necessary to pass through a baking furnace when forming the coating resin layer in the manufacturing process, so without growing the thickness of the oxide film layer of the conductor, There is an advantage that the thickness of the insulating layer, that is, the extrusion-coated resin layer can be increased.
When forming an extrusion coating resin layer by extrusion molding, after extruding the thermoplastic resin on the enamel layer, cool it for 10 seconds or more, for example, cool it with water, or put the thermoplastic resin on the enamel layer. After extrusion, for example, by water cooling to about 250 ° C. and then exposing to the outside temperature for 2 seconds or more, a desired breakdown voltage can be maintained.

(接着層)
接着層は、熱可塑性樹脂の層であり、熱可塑性樹脂はエナメル層に押出被覆樹脂層を熱融着可能な樹脂であればいずれの樹脂を用いてもよい。このような樹脂として、ワニス化する必要性があることから溶剤に溶けやすい非結晶性樹脂であるのが好ましい。さらには、絶縁ワイヤとしての耐熱性を低下させないためにも耐熱性に優れた樹脂であるのが好ましい。これらのことを考慮すると、好ましい熱可塑性樹脂として、例えば、ポリサルホン(PSU)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニルサルホン(PPSU)等が挙げられる。これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が200℃を超え、耐熱性に優れた非結晶性樹脂である、ポリエーテルイミド、ポリフェニルサルホン及びポリエーテルサルホンからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂であるのが好ましく、押出被覆樹脂と相溶性が高いポリエーテルイミドがさらに好ましい。
(Adhesive layer)
The adhesive layer is a layer of a thermoplastic resin, and any resin may be used as the thermoplastic resin as long as the extrusion-coated resin layer can be thermally fused to the enamel layer. Such a resin is preferably an amorphous resin that is easily dissolved in a solvent because it needs to be varnished. Furthermore, it is preferable that the resin is excellent in heat resistance in order not to lower the heat resistance as an insulating wire. In view of these, preferable thermoplastic resins include, for example, polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyphenylsulfone (PPSU) and the like. Among these, at least one selected from the group consisting of polyetherimide, polyphenylsulfone and polyethersulfone, which is an amorphous resin having a glass transition temperature (Tg) exceeding 200 ° C. and excellent in heat resistance. It is preferably a kind of thermoplastic resin, more preferably polyetherimide having high compatibility with the extrusion coating resin.

接着層の厚さは、2〜20μmであり、3〜15μmがより好ましく、3〜12μmがさらに好ましく、3〜10μmが特に好ましい。
また、接着層は2層以上の積層構造であっても構わないが、この場合、各層の樹脂は互いに同じ樹脂が好ましい。本発明においては、接着層は1層が好ましい。
The thickness of the adhesive layer is 2 to 20 μm, more preferably 3 to 15 μm, further preferably 3 to 12 μm, and particularly preferably 3 to 10 μm.
Further, the adhesive layer may have a laminated structure of two or more layers. In this case, the resins of the respective layers are preferably the same resin. In the present invention, the adhesive layer is preferably one layer.

押出被覆樹脂層とエナメル層の間の接着力が十分でない場合、過酷な加工条件例えば小さな半径に曲げ加工される場合には、曲げの円弧内側に、押出被覆樹脂層のシワが発生する場合がある。このようなシワが発生すると、エナメル層と押出被覆樹脂層との間に空間が生じることから、曲げの円弧内側にシワが生じないようにする必要があり、エナメル層と押出被覆樹脂層との間に接着機能を有する層を導入して接着強度をさらに高めることで、上記のようなシワの発生を高度に防ぐことができる。本発明の絶縁ワイヤは、エナメル層と押出被覆樹脂層との接着強度が高いので、インバータサージ劣化を効果的に防止できる。また、エナメル層と押出被覆樹脂層との接着強度をさらに高めることによって、加工時の層間剥離等の問題を解決することができる。   If the adhesive force between the extrusion-coated resin layer and the enamel layer is not sufficient, when severe processing conditions such as bending to a small radius, wrinkles of the extrusion-coated resin layer may occur inside the bending arc. is there. When such wrinkles occur, a space is generated between the enamel layer and the extrusion-coated resin layer. Therefore, it is necessary to prevent wrinkles from occurring inside the arc of bending. By introducing a layer having an adhesive function between them to further increase the adhesive strength, the generation of wrinkles as described above can be highly prevented. Since the insulated wire of the present invention has high adhesive strength between the enamel layer and the extrusion-coated resin layer, it is possible to effectively prevent inverter surge deterioration. Moreover, problems such as delamination during processing can be solved by further increasing the adhesive strength between the enamel layer and the extrusion-coated resin layer.

接着層は、導体に形成したエナメル層に上述の熱可塑性樹脂を焼き付けて形成することができる。このような接着層を有する、本発明の別の好適な実施態様における絶縁ワイヤは、好適には、エナメル層の外周に、ワニス化された熱可塑性樹脂を焼き付けて接着層を形成し、その後、押出被覆工程において接着層に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で溶融状態にある、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を接着層上に押出して接触させることで、エナメル層と押出被覆樹脂層とを熱融着させて、製造することができる。
この製造方法において、接着層、すなわちエナメル層と押出被覆樹脂層を十分に熱融着させるためには、押出被覆工程における、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の加熱温度は、接着層を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)以上であるのが好ましく、さらに好ましくはTgよりも30℃以上高い温度、特に好ましくはTgよりも50℃以上高い温度である。ここで、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の加熱温度は、ダイス部の温度である。
接着層を形成する熱可塑性樹脂をワニス化する溶剤は、選択した熱可塑性樹脂を溶解させ得る溶剤であればいずれでもよい。
The adhesive layer can be formed by baking the above-described thermoplastic resin on the enamel layer formed on the conductor. The insulated wire in another preferred embodiment of the present invention having such an adhesive layer is preferably formed by baking a varnished thermoplastic resin on the outer periphery of the enamel layer, and then forming the adhesive layer. By extruding and contacting the thermoplastic resin forming the extrusion coating resin layer, which is in a molten state at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin used for the adhesion layer in the extrusion coating process, onto the adhesion layer and the extrusion layer It can be manufactured by thermally fusing the coating resin layer.
In this manufacturing method, in order to sufficiently heat-bond the adhesive layer, that is, the enamel layer and the extrusion-coated resin layer, the heating temperature of the thermoplastic resin forming the extrusion-coated resin layer in the extrusion coating process is as follows. It is preferably at least the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin to be formed, more preferably at a temperature higher by 30 ° C. than Tg, and particularly preferably at a temperature higher by 50 ° C. than Tg. Here, the heating temperature of the thermoplastic resin forming the extrusion coating resin layer is the temperature of the die portion.
The solvent for varnishing the thermoplastic resin forming the adhesive layer may be any solvent that can dissolve the selected thermoplastic resin.

この好適な実施態様において、エナメル層と押出被覆樹脂層との合計厚さは80μm以上であることが好ましい。合計厚さが50μm以上であると、インバータサージ劣化防止の観点で好ましい。この合計厚さは、インバータサージ劣化を高度に防止できる点で、100μm以上であるのが特に好ましい。この好適な実施態様においては、少なくとも、一方の2辺のエナメル層と押出被覆樹脂層との合計厚さは80μm以上で他方の1辺のエナメル層と押出被覆樹脂層との合計厚さは50μm以上であるのが好ましく、両方の2辺に設けられたエナメル層および押出被覆樹脂層の合計厚さがともに80μm以上になっている場合がなかでも好ましく、少なくとも一方の2辺の上記合計厚さが100μm以上である場合がより好ましく、両方の2辺の上記合計厚さがともに100μm以上の場合が特に好ましい。
なお、押出被覆樹脂層の厚さが、該断面の一対の対向する2辺と他の一対の対向する2辺とで異なる場合は、一対の対向する2辺の厚さを1とした時もう1対の対向する2辺の厚さは1.01〜5の範囲にするのが好ましく、さらに好ましくは1.01〜3の範囲である。
In this preferred embodiment, the total thickness of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer is preferably 80 μm or more. A total thickness of 50 μm or more is preferable from the viewpoint of preventing inverter surge deterioration. This total thickness is particularly preferably 100 μm or more from the viewpoint that inverter surge deterioration can be highly prevented. In this preferred embodiment, at least the total thickness of the two enamel layers on one side and the extrusion coating resin layer is 80 μm or more, and the total thickness of the enamel layer on the other side and the extrusion coating resin layer is 50 μm. It is preferable that the total thickness of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer provided on both two sides is 80 μm or more, and the total thickness of at least one of the two sides is preferable. Is more preferably 100 μm or more, particularly preferably the total thickness of both of the two sides is 100 μm or more.
In addition, when the thickness of the extrusion coating resin layer is different between the pair of two opposing sides of the cross section and the other pair of two opposing sides, the thickness of the pair of two opposing sides is already 1. The thickness of a pair of two opposing sides is preferably in the range of 1.01 to 5, more preferably in the range of 1.01 to 3.

このように、エナメル層の厚さを60μm以下、押出被覆樹脂層の厚さを200μm以下、かつエナメル層及び押出被覆樹脂層の合計厚さを80μm以上にすると、インバータサージ劣化の防止、導体とこれを被覆する樹脂層との接着強度、エナメル層と押出被覆樹脂層のような皮膜層間での接着強度を満足できる。なお、エナメル層と押出被覆樹脂層との合計厚さは、260μm以下が好ましく、加工前後での電気絶縁性維持特性を考慮し、問題なく加工できるためには235μm以下がより好ましい。   As described above, when the thickness of the enamel layer is 60 μm or less, the thickness of the extrusion-coated resin layer is 200 μm or less, and the total thickness of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer is 80 μm or more, the inverter surge deterioration can be prevented. The adhesive strength between the resin layer covering this and the adhesive strength between the coating layers such as the enamel layer and the extrusion-coated resin layer can be satisfied. In addition, the total thickness of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer is preferably 260 μm or less, and more preferably 235 μm or less in order to be able to process without problems in consideration of the electrical insulation property before and after processing.

したがって、この好適な実施態様における絶縁ワイヤは、導体とエナメル層などの被覆層との接着強度及び皮膜層間の接着強度の接着強度がいずれも高い。これらの接着強度は、例えば、JIS C 3003エナメル線試験方法の、8.密着性、8.1b)ねじり法と同じ要領で行い、エナメル層の浮きが生じるまでの回転数で評価することができる。断面方形の平角線においても同様に行うことができる。本発明において、エナメル層の浮き、もしくは、皮膜層間では上層の皮膜層の浮きが生じるまでの回転数は15回転以上であるものを密着性の良いものとし、この好適な実施態様における絶縁ワイヤは15回転以上の回転数になる。   Therefore, the insulating wire in this preferred embodiment has high adhesive strength between the conductor and the coating layer such as the enamel layer and the adhesive strength between the coating layers. These adhesive strengths are measured by, for example, JIS C 3003 enamel wire test method. Adhesion, 8.1b) It can be performed in the same manner as the torsion method, and can be evaluated by the number of revolutions until enamel layer floats. The same can be done for a rectangular wire having a square cross section. In the present invention, the number of rotations until the enamel layer floats or the upper film layer floats between the film layers is 15 rotations or more, and the adhesive wire in this preferred embodiment has good adhesion. The number of rotations is 15 or more.

導体と被覆層(皮膜層)の接着強度及び皮膜層間の接着強度は具体的には以下のようにして測定され、これらの好ましい接着強度は以下の通りである。   Specifically, the adhesive strength between the conductor and the coating layer (coating layer) and the adhesive strength between the coating layers are measured as follows, and preferred adhesive strengths thereof are as follows.

(導体との接着強度)
絶縁ワイヤの導体に最も近い絶縁被覆層のみを一部剥離した電線試料を引張試験機(例えば、島津製作所製の引張試験機「オートグラフAG−X」)にセットし、4mm/minの速度で押出被覆樹脂層を上方へ引き剥がす(180℃剥離)際に、浮きが生じた引張荷重が接着強度である。
浮きが生じた引張荷重が、20g以上100g未満である場合が好ましく、40g以上100g未満がなかでも好ましい。
(Adhesive strength with conductor)
An electric wire sample from which only the insulating coating layer closest to the conductor of the insulated wire is partially peeled is set in a tensile tester (for example, a tensile tester “Autograph AG-X” manufactured by Shimadzu Corporation) at a speed of 4 mm / min. When the extrusion-coated resin layer is peeled upward (180 ° C. peeling), the tensile load at which floating occurs is the adhesive strength.
The case where the tensile load at which lifting occurs is 20 g or more and less than 100 g is preferable, and 40 g or more and less than 100 g is particularly preferable.

(皮膜層間の接着強度)
絶縁ワイヤの押出被覆樹脂層のみを一部剥離した電線試料を引張試験機(例えば、島津製作所製の引張試験機「オートグラフAG−X」)にセットし、4mm/minの速度で押出被覆樹脂層を上方へ引き剥がす(180℃剥離)際に、浮きが生じた引張荷重が接着強度である。
浮きが生じた引張荷重が、100g以上400g未満である場合が好ましい。
(Adhesive strength between coating layers)
An electric wire sample from which only the extrusion coating resin layer of the insulated wire has been partially peeled is set in a tensile tester (for example, tensile tester “Autograph AG-X” manufactured by Shimadzu Corporation), and the extrusion coating resin at a speed of 4 mm / min. When the layer is peeled upward (180 ° C. peeling), the tensile load at which floating occurs is the adhesive strength.
The case where the tensile load in which the float has occurred is preferably 100 g or more and less than 400 g.

皮膜層間の接着強度が400g以上の場合、接着強度が強すぎるため、2層のうち一方の層が酸化劣化もしくは熱劣化をして皮膜に亀裂が生じた場合に、もう一方の層は劣化していなくても亀裂発生の原因となった層と共に亀裂を起こすことがある。   When the adhesive strength between the coating layers is 400 g or more, the adhesive strength is too strong, so when one of the two layers undergoes oxidative degradation or thermal degradation and cracks occur in the coating, the other layer degrades. Even if not, it may crack with the layer that caused the crack.

本発明の絶縁ワイヤは、絶縁性能にも優れている。この絶縁性能の優劣は、電線の絶縁破壊電圧値の高低で判断することができる。絶縁破壊電圧が高いと、電線としての信頼性が高いことを示す。エナメル層がPAI(40μm)、接着層がPEI(6μm)、押出被覆樹脂層がPEEK(20μm)の全体皮膜厚が66μmや、エナメル層がPAI(15μm)、接着層がPEI(6μm)、押出被覆樹脂層がPEEK(42μm)の全体皮膜厚が63μmの絶縁ワイヤの絶縁破壊電圧が10kVに満たないことから、電線としての信頼性が低いと言わざるを得ない。一方で、エナメル層がPAI(40μm)、接着層がPEI(5μm)、押出被覆樹脂層がPEEK(40μm)の全体皮膜厚が85μmの絶縁ワイヤの絶縁破壊電圧は10kVを超え、電線としての信頼性は十分に満足する。全体皮膜厚が85μm以上の絶縁ワイヤは、さらに高い信頼性を持っていると言える。   The insulated wire of the present invention is also excellent in insulation performance. The superiority or inferiority of the insulation performance can be judged by the level of the dielectric breakdown voltage value of the electric wire. A high dielectric breakdown voltage indicates high reliability as an electric wire. The enamel layer is PAI (40 μm), the adhesive layer is PEI (6 μm), the extrusion coating resin layer is PEEK (20 μm), the total film thickness is 66 μm, the enamel layer is PAI (15 μm), the adhesive layer is PEI (6 μm), extruded Since the insulation breakdown voltage of an insulating wire having a coating film layer of PEEK (42 μm) and an overall film thickness of 63 μm is less than 10 kV, the reliability as an electric wire is inevitably low. On the other hand, the insulation breakdown voltage of an insulated wire with an enamel layer of PAI (40 μm), an adhesive layer of PEI (5 μm), and an extrusion coating resin layer of PEEK (40 μm) with an overall film thickness of 85 μm exceeds 10 kV, and is reliable as an electric wire. Sex is fully satisfied. It can be said that an insulated wire having an overall film thickness of 85 μm or more has higher reliability.

絶縁破壊電圧の測定方法は、以下の通りである。直状片の絶縁ワイヤを300mm切り出し、中央部にアルミホイルを巻きつけ、300mmの一方の端末の被覆層を剥離し、端末剥離箇所とアルミホイル部の間に通電する。500V/minで昇圧させ、絶縁破壊を起こした電圧を読み取る。   The measuring method of the dielectric breakdown voltage is as follows. A straight piece of insulated wire is cut out by 300 mm, an aluminum foil is wound around the central portion, the coating layer of one end of 300 mm is peeled off, and a current is passed between the terminal peeling portion and the aluminum foil portion. The voltage is increased at 500 V / min, and the voltage causing dielectric breakdown is read.

本発明の絶縁ワイヤの全体皮膜厚は、上記の絶縁性能の点で、85μm以上が好ましく、85μm以上280μm未満がより好ましく、85〜250μmがさらに好ましい。   The total film thickness of the insulated wire of the present invention is preferably 85 μm or more, more preferably 85 μm or more and less than 280 μm, and still more preferably 85 to 250 μm in terms of the above insulation performance.

本発明の絶縁ワイヤは、耐熱老化特性に優れている。この耐熱老化特性は、高温の環境で使用されても長時間、絶縁性能が低下しないという信頼性を保つための指標になるものであり、300℃168時間熱処理後の絶縁破壊電圧が熱処理前の絶縁破壊電圧と比較して90%以上である。
300℃熱処理後の絶縁破壊電圧は以下のようにして測定し、絶縁破壊電圧変化比率を求める。
The insulated wire of the present invention is excellent in heat aging characteristics. This heat aging characteristic is an index for maintaining reliability that the insulation performance does not deteriorate for a long time even when used in a high temperature environment. The dielectric breakdown voltage after heat treatment at 300 ° C. for 168 hours is the same as that before heat treatment. Compared to the dielectric breakdown voltage, it is 90% or more.
The dielectric breakdown voltage after heat treatment at 300 ° C. is measured as follows, and the dielectric breakdown voltage change ratio is obtained.

(300℃熱処理後絶縁破壊電圧測定)
直状片の絶縁ワイヤを300mm切り出し、300℃168時間加熱処理する。加熱処理後、中央部にアルミホイルを巻きつけ、300mmの一方の端末の被覆層を剥離し、端末剥離箇所とアルミホイル部の間に通電する。500V/minで昇圧させ、絶縁破壊を起こした電圧を測定する。
この電圧をVとし、加熱前絶縁破壊電圧をVとした場合、絶縁破壊電圧変化比率を下記式で求める。
(Measurement of dielectric breakdown voltage after heat treatment at 300 ° C)
A straight piece of insulated wire is cut out by 300 mm and heat-treated at 300 ° C. for 168 hours. After the heat treatment, an aluminum foil is wound around the central portion, the coating layer of one end of 300 mm is peeled off, and current is passed between the end peeling portion and the aluminum foil portion. The voltage is increased at 500 V / min, and the voltage causing dielectric breakdown is measured.
When this voltage is V 1 and the pre-heating breakdown voltage is V 0 , the breakdown voltage change ratio is obtained by the following equation.

絶縁破壊電圧変化比率=(V/V)×100 Dielectric breakdown voltage change ratio = (V 1 / V 0 ) × 100

本発明においては、加工前後での電気絶縁性維持特性にも優れる。
加工前後での電気絶縁性維持特性は、以下のように、鉄芯に巻付け、加熱前後での絶縁破壊電圧を測定して評価する。
In this invention, it is excellent also in the electrical insulation maintenance characteristic before and behind a process.
The electrical insulation property before and after processing is evaluated by measuring the dielectric breakdown voltage before and after heating by winding around an iron core as follows.

(鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊電圧測定)
加熱前後での電気絶縁性維持特性を次のようにして評価する。
絶縁ワイヤを直径が30mmの鉄芯に巻付けて恒温槽内で280℃まで昇温させて30分保持する。恒温槽から取り出した後に、鉄芯に巻き付けたままの状態で鉄芯を銅粒に挿し込んで巻き付けた一端を電極につなぎ、10kVの電圧において絶縁破壊を起こすことなく1分間の通電を保持できることが好ましい。
(Iron core winding, dielectric breakdown voltage measurement after heating)
The electrical insulating property before and after heating is evaluated as follows.
An insulating wire is wound around an iron core having a diameter of 30 mm, heated to 280 ° C. in a thermostatic bath, and held for 30 minutes. After being taken out of the thermostat, the iron core is inserted into a copper grain while being wound around the iron core, and the one end wound is connected to the electrode and can be kept energized for 1 minute without causing dielectric breakdown at a voltage of 10 kV. Is preferred.

本発明の絶縁ワイヤは、上述のように、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を選択し、導体と被覆層や皮膜層間の接着強度が高く、昨今絶縁ワイヤに要求されている、耐摩耗性及び耐溶剤性にも優れる。耐摩耗性は、絶縁ワイヤをモーター等へ加工した場合にうける傷の度合いの指標になり、静摩擦係数はステータースロット中への挿入しやすさの度合いになる。耐溶剤性は使用環境や組立工程の多様化から絶縁ワイヤに必要とされている。   As described above, the insulated wire of the present invention selects the thermoplastic resin that forms the extrusion-coated resin layer, and has high adhesive strength between the conductor and the coating layer or the coating layer. Excellent in resistance and solvent resistance. Abrasion resistance is an indicator of the degree of scratches when an insulated wire is processed into a motor or the like, and a static friction coefficient is a degree of ease of insertion into a stator slot. Solvent resistance is required for insulated wires due to diversification of usage environment and assembly process.

耐摩耗性は、例えば、25℃で、JIS C 3003エナメル線試験方法の、9.耐摩耗(丸線)と同じ要領で評価することができる。断面形状が平角線の場合は四隅のコーナーについて行う。具体的には、JIS C 3003で決められた摩耗試験機を用いて、ある荷重下で皮膜が剥離するまで一方向に滑らせる。皮膜が剥離した目盛を読み取り、この目盛値と使用した荷重との積が2000g以上であると非常に優れたものと評価できる。本発明の絶縁ワイヤは、上述の目盛値と使用した荷重の積が2000g以上になる。   For example, the abrasion resistance is 25 ° C. according to JIS C 3003 enamel wire test method. It can be evaluated in the same manner as wear resistance (round line). When the cross-sectional shape is a flat wire, the four corners are used. Specifically, using a wear tester determined by JIS C 3003, the film is slid in one direction until the film peels off under a certain load. The scale from which the film is peeled is read, and it can be evaluated that the product of the scale value and the load used is 2000 g or more, which is very excellent. In the insulated wire of the present invention, the product of the above-described scale value and the load used is 2000 g or more.

耐溶剤性は、例えば、JIS C 3003エナメル線試験方法の、7.可撓性に従って巻き付けたものを溶剤に10秒間浸漬後、エナメル層または押出被覆樹脂層の表面を目視にて確認して行うことができる。本発明においては、アセトン、キシレン及びスチレンの3種類の溶剤を用いて行い、温度は常温と150℃(試料を150℃×30分加熱後に熱い状態で溶剤へ浸漬する)の2水準によって行い、エナメル層または押出被覆樹脂層の表面にいずれも異常が無いと非常に優れたものと評価できる。本発明の絶縁ワイヤは、アセトン、キシレンまたはスチレンのいずれの溶剤であっても、また常温及び150℃であっても、エナメル層及び押出被覆樹脂層の表面にも以上は見られない。   The solvent resistance is, for example, as described in JIS C 3003 enamel wire test method. What was wound according to flexibility can be performed by immersing the film in a solvent for 10 seconds and then visually checking the surface of the enamel layer or the extrusion-coated resin layer. In the present invention, three types of solvents, acetone, xylene and styrene, are used, and the temperature is set according to two levels of normal temperature and 150 ° C. (the sample is immersed in a solvent in a hot state after being heated at 150 ° C. for 30 minutes). If there is no abnormality on the surface of the enamel layer or the extrusion-coated resin layer, it can be evaluated as very excellent. The insulating wire of the present invention is not found on the surfaces of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer even when the solvent is acetone, xylene, or styrene, or at room temperature and 150 ° C.

(絶縁ワイヤの製造方法)
絶縁ワイヤの製造方法は、個々の層で説明した通りである。
すなわち、前記エナメル焼付層の外周に、ワニス化された樹脂を焼き付けて前記接着層を形成し、その後、該接着層に用いる樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で溶融状態となる、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を該接着層に押出して接触させ、該エナメル焼付層に該接着層を介して該押出被覆樹脂を熱融着させて該押出被覆樹脂層を形成する。
ここで、本発明では、接着層は、押出加工で被覆するのでなく、ワニス化した樹脂を塗布して設けるものである。
(Insulated wire manufacturing method)
The method of manufacturing the insulated wire is as described for the individual layers.
That is, an extrusion coating resin in which a varnished resin is baked on the outer periphery of the enamel baking layer to form the adhesive layer, and then becomes a molten state at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin used for the adhesive layer. A thermoplastic resin forming a layer is extruded and brought into contact with the adhesive layer, and the extrusion coating resin layer is formed by thermally fusing the extrusion coating resin to the enamel baking layer through the adhesive layer.
Here, in the present invention, the adhesive layer is not coated by extrusion, but is provided by applying a varnished resin.

本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、導体とこれを被覆する樹脂層との接着強度、エナメル層と押出被覆樹脂層のような皮膜層間での接着強度、耐摩耗性、耐溶剤性及び加工前後での電気絶縁性維持特性のいずれにも優れ、さらに長期間にわたって優れた耐熱老化特性を維持することができる。
したがって、本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤ(以下、単に「絶縁ワイヤ」という)は、耐熱巻線用として好適であり、例えば、インバータ関連機器、高速スイッチング素子、インバータモーター、変圧器等の電気機器コイルや宇宙用電気機器、航空機用電気機器、原子力用電気機器、エネルギー用電気機器、自動車用電気機器用のマグネットワイヤ等に用いることができる。
The inverter surge-insulating wire of the present invention has an adhesive strength between a conductor and a resin layer covering the conductor, an adhesive strength between an enamel layer and a coating layer such as an extrusion-coated resin layer, wear resistance, solvent resistance, and before and after processing. It is excellent in any of the electrical insulation properties at the same time, and can further maintain excellent heat aging properties over a long period of time.
Therefore, the inverter surge-proof insulated wire (hereinafter simply referred to as “insulated wire”) of the present invention is suitable for heat-resistant windings. For example, electrical equipment such as inverter-related equipment, high-speed switching elements, inverter motors, transformers, etc. It can be used for coils, space electrical equipment, aircraft electrical equipment, nuclear electrical equipment, energy electrical equipment, magnet wire for automotive electrical equipment, and the like.

以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
1.8×3.4mm(厚さ×幅)で四隅の面取り半径r=0.3mmの平角導体(酸素含有量15ppmの銅)を準備した。エナメル層の形成に際しては、導体の形状と相似形のダイスを使用して、ポリアミドイミド樹脂(PAI)ワニス(日立化成(株)製、商品名:HI406)を導体へコーティングし、450℃に設定した炉長8mの焼付炉内を、焼き付け時間15秒となる速度で通過させ、この1回の焼き付け工程で厚さ5μmのエナメルを形成した。これを繰り返し8回行うことで厚さ40μmのエナメル層を形成し、エナメル線を得た。
次に、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)にポリエーテルイミド樹脂(PEI)(サビックイノベーティブプラスチックス製、商品名:ウルテム1010)を溶解させ、20質量%溶液とした樹脂ワニスを、導体の形状と相似形のダイスを使用して、前記エナメル線へコーティングし、450℃に設定した炉長8mの焼付炉内を、焼き付け時間15秒となる速度で通過させ、これを繰り返し1回行うことで厚さ5μmの接着層を形成し(1回の焼き付け工程で形成される厚さは5μm)、厚さ45μmの接着層付きエナメル線を得た。
Example 1
A flat rectangular conductor (copper having an oxygen content of 15 ppm) having a corner chamfer radius r = 0.3 mm of 1.8 × 3.4 mm (thickness × width) was prepared. When forming the enamel layer, a polyamideimide resin (PAI) varnish (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: HI406) is coated on the conductor using a die similar to the shape of the conductor, and set to 450 ° C. The oven was passed through a baking oven having a length of 8 m at a speed that would result in a baking time of 15 seconds, and an enamel having a thickness of 5 μm was formed in this single baking process. By repeating this eight times, an enamel layer having a thickness of 40 μm was formed, and an enameled wire was obtained.
Next, a resin varnish in which a polyetherimide resin (PEI) (manufactured by Subic Innovative Plastics, trade name: Ultem 1010) is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to form a 20% by mass solution is obtained. The enameled wire is coated using a die having a shape similar to that of the above and passed through a baking furnace with a furnace length of 8 m set at 450 ° C. at a speed of 15 seconds, and this is repeated once. Thus, an adhesive layer having a thickness of 5 μm was formed (the thickness formed in one baking process was 5 μm), and an enameled wire with an adhesive layer having a thickness of 45 μm was obtained.

得られた接着層付きエナメル線を心線とし、押出機のスクリューは、30mmフルフライト、L/D=20、圧縮比3を用いた。材料はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)(ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名:キータスパイアKT−820、比誘電率3.1)を用い、押出温度条件は表1に従って行った。C1、C2、C3は押出機内のシリンダー温度を示し、樹脂投入側から順に3ゾーンの温度をそれぞれ示す。Hはヘッド部、Dはダイス部の温度を示す。なお、このときの、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の押出温度は、D地点(400℃)で接着層を形成するPEIのガラス転移温度(217℃)よりも183℃高かった。押出ダイを用いてPEEKの押出被覆を行った後、10秒の時間を空けて水冷してエナメル層の外側に厚さ40μmの押出被覆樹脂層を形成した。このようにして、合計厚さ(エナメル層と押出被覆樹脂層の厚さの合計)80μmの、PEEK押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。   The obtained enameled wire with an adhesive layer was a core wire, and the screw of the extruder used 30 mm full flight, L / D = 20, and a compression ratio of 3. The material used was polyether ether ketone (PEEK) (manufactured by Solvay Specialty Polymers, trade name: KetaSpire KT-820, relative dielectric constant 3.1), and the extrusion temperature conditions were as shown in Table 1. C1, C2, and C3 indicate cylinder temperatures in the extruder, and indicate temperatures in three zones in order from the resin charging side. H indicates the temperature of the head portion, and D indicates the temperature of the die portion. At this time, the extrusion temperature of the thermoplastic resin forming the extrusion-coated resin layer was 183 ° C. higher than the glass transition temperature (217 ° C.) of PEI forming the adhesive layer at point D (400 ° C.). After performing PEEK extrusion coating using an extrusion die, a time of 10 seconds was left and water-cooled to form an extrusion-coated resin layer having a thickness of 40 μm on the outer side of the enamel layer. In this way, an insulating wire made of PEEK extrusion-coated enameled wire having a total thickness (the total thickness of the enamel layer and the extrusion-coated resin layer) of 80 μm was obtained.

(実施例2〜17、並びに比較例1〜5、8および参考例1、2)
エナメル層の樹脂、接着層の樹脂、押出被覆樹脂層の樹脂の種類および厚みを下記表2〜5に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして各絶縁ワイヤを得た。なお、押出温度条件は表1に従って行った。なお、表2〜5では押出樹脂被覆層を「押出被覆層」として示している。
ここで、表2〜5において、実施例9および10の接着層にはポリフェニルサルホン樹脂(PPSU)(ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名:レーデルR5800、ガラス転移温度220℃)を使用した。また、押出被覆樹脂層は、実施例13では、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂(変性PEEK)(ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名:アバスパイアAV−650、比誘電率3.1)を使用した。
(Examples 2 to 17 and Comparative Examples 1 to 5, 8 and Reference Examples 1 and 2)
Each insulated wire was obtained in the same manner as in Example 1, except that the resin of the enamel layer, the resin of the adhesive layer, and the type and thickness of the resin of the extrusion coating resin layer were changed as shown in Tables 2 to 5 below. The extrusion temperature conditions were performed according to Table 1. In Tables 2 to 5, the extruded resin coating layer is shown as “extruded coating layer”.
Here, in Tables 2 to 5, polyphenylsulfone resin (PPSU) (manufactured by Solvay Specialty Polymers, trade name: Radel R5800, glass transition temperature 220 ° C.) was used for the adhesive layers of Examples 9 and 10. Further, in Example 13, modified polyetheretherketone resin (modified PEEK) (manufactured by Solvay Specialty Polymers, trade name: AvaSpire AV-650, relative dielectric constant 3.1) was used as the extrusion coating resin layer.

(押出温度条件)
実施例及び比較例における押出温度条件を下記表1に示す。
表1において、C1、C2、C3は押出機のシリンダー部分における温度制御を分けて行っている3ゾーンを材料投入側から順に示したものである。また、Hは押出機のシリンダーの後ろにあるヘッドを示す。また、Dはヘッドの先にあるダイを示す。
(Extrusion temperature condition)
The extrusion temperature conditions in the examples and comparative examples are shown in Table 1 below.
In Table 1, C1, C2, and C3 indicate three zones in order from the material input side in which temperature control is separately performed in the cylinder portion of the extruder. H indicates the head behind the cylinder of the extruder. D indicates a die at the tip of the head.

Figure 2015099742
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(比較例6および7)
エナメル層の樹脂に、実施例1で使用したポリアミドイミド樹脂(PAI)を使用し、接着層の樹脂にフェノキシ樹脂を使用して、実施例1と同様にして、下記表5に示す厚みの接着層付きエナメル線を得た。押出被覆樹脂層を、下記表5に示すように異なった樹脂で、接着層側に、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)(住友化成(株)製、商品名:スミカエクセル4800G)、接着層と反対側に実施例13で使用した変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂(変性PEEK)またはポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)(DIC製、商品名:FZ−2100、比誘電率3.4)となるように押出被覆樹脂層を形成した。なお、実施例1とは異なり、押出ダイを用いて押出被覆を行った後の水冷は行わなかった。
(Comparative Examples 6 and 7)
Using the polyamide-imide resin (PAI) used in Example 1 as the resin for the enamel layer and using phenoxy resin as the resin for the adhesive layer, the adhesives having the thicknesses shown in Table 5 below are used. A layered enameled wire was obtained. The extrusion coating resin layer is made of a different resin as shown in Table 5 below. On the adhesive layer side, polyethersulfone resin (PES) (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name: Sumika Excel 4800G), opposite to the adhesive layer On the side, the modified polyetheretherketone resin (modified PEEK) or polyphenylene sulfide resin (PPS) used in Example 13 (made by DIC, trade name: FZ-2100, relative dielectric constant 3.4) is extrusion-coated resin. A layer was formed. Unlike Example 1, water cooling after performing extrusion coating using an extrusion die was not performed.

このようにして製造した、実施例1〜17、比較例1〜8および参考例1、2の絶縁ワイヤについて以下の測定を行った。   The following measurements were performed on the insulated wires of Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 8, and Reference Examples 1 and 2 manufactured as described above.

(融点の測定)
押出被覆樹脂層10mgを、熱分析装置「DSC−60」(島津製作所製)を用いて、5℃/minの速度で昇温させたときの、250℃を超える領域で見られる融解に起因する熱量のピーク温度を読み取って、融点とした。なお、ピーク温度が複数存在する場合には、より高温のピーク温度を融点とする。
(Measurement of melting point)
When 10 mg of the extrusion-coated resin layer is heated at a rate of 5 ° C./min using a thermal analyzer “DSC-60” (manufactured by Shimadzu Corporation), it results from melting seen in a region exceeding 250 ° C. The peak temperature of the amount of heat was read and taken as the melting point. When there are a plurality of peak temperatures, the higher peak temperature is taken as the melting point.

(絶縁破壊電圧変化比率の測定)
直状片の絶縁ワイヤを300mm切り出し、300℃168時間加熱処理した。加熱処理後、中央部にアルミホイルを巻きつけ、300mmの一方の端末の被覆層を剥離し、端末剥離箇所とアルミホイル部の間に通電した。500V/minで昇圧させ、絶縁破壊を起こした電圧を測定した。
この電圧をVとし、加熱前絶縁破壊電圧をVとした場合、絶縁破壊電圧変化比率は下記式で求まる。
(Measurement of dielectric breakdown voltage change ratio)
A straight piece of insulated wire was cut out by 300 mm and heat-treated at 300 ° C. for 168 hours. After the heat treatment, an aluminum foil was wound around the central portion, the coating layer of one end of 300 mm was peeled off, and electricity was applied between the end peeling portion and the aluminum foil portion. The voltage was increased at 500 V / min, and the voltage causing dielectric breakdown was measured.
When this voltage is V 1 and the pre-heating breakdown voltage is V 0 , the breakdown voltage change ratio is obtained by the following equation.

絶縁破壊電圧変化比率=(V/V)×100 Dielectric breakdown voltage change ratio = (V 1 / V 0 ) × 100

後述の表2〜5には、得られた絶縁破壊電圧変化比率が90%以上100%以下であった場合を「A」、70%以上90%未満であった場合を「B」、30%以上70%未満であった場合を「C」、30%未満であった場合を「D」として示した。   In Tables 2 to 5 described later, when the obtained breakdown voltage change ratio is 90% or more and 100% or less, “A”, when 70% or more and less than 90%, “B”, 30% The case of less than 70% was indicated as “C”, and the case of less than 30% was indicated as “D”.

次に、実施例1〜17および比較例1〜8の絶縁ワイヤについて、以下の電線特性の評価を行った。なお、参考データとして、表5に、参考例1および2のデータも記載した。   Next, the following electric wire characteristics were evaluated about the insulated wire of Examples 1-17 and Comparative Examples 1-8. As reference data, the data of Reference Examples 1 and 2 are also shown in Table 5.

(鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊電圧測定)
加熱前後での電気絶縁性維持特性を次のようにして評価した。すなわち、絶縁ワイヤを直径が30mmの鉄芯に巻付けて恒温槽内で280℃まで昇温させて30分保持した。恒温槽から取り出した後に、鉄芯に巻き付けたままの状態で鉄芯を銅粒に挿し込んで巻き付けた一端を電極につなぎ、10kVの電圧において絶縁破壊を起こすことなく1分間の通電を保持できれば合格である。表2〜5において、合格を「○」で示し、不合格を「×」で示した。なお、10kVの電圧の通電を1分間保持できず、絶縁破壊した場合を不合格とした。絶縁破壊する場合、電線の可撓性が乏しくなり電線表面に白化等変化が生じ、亀裂まで生じることもある。
(Iron core winding, dielectric breakdown voltage measurement after heating)
The electrical insulation property before and after heating was evaluated as follows. That is, an insulating wire was wound around an iron core having a diameter of 30 mm, heated to 280 ° C. in a thermostatic bath, and held for 30 minutes. If the iron core is inserted into a copper grain while being wound around the iron core after being taken out from the thermostat, the one end wound is connected to the electrode, and a current of one minute can be maintained without causing dielectric breakdown at a voltage of 10 kV. Pass. In Tables 2-5, the pass was shown by "(circle)" and the failure was shown by "x". In addition, the energization of the voltage of 10 kV was not able to be maintained for 1 minute, and the case where the dielectric breakdown occurred was regarded as rejected. When dielectric breakdown occurs, the flexibility of the electric wire becomes poor, and a change such as whitening occurs on the surface of the electric wire, which may cause a crack.

(導体との接着強度)
まず、絶縁ワイヤの導体に最も近い絶縁被覆層のみを一部剥離した電線試料を島津製作所製の引張試験機「オートグラフAG−X」にセットし、4mm/minの速度で押出被覆樹脂層を上方へ引き剥がした(180℃剥離)。
その際に読み取った引張荷重が40g以上100g未満であった場合を表2〜5に「◎」で示し、20g以上40g未満であった場合を「○」で示し、20g未満であった場合を「×」で示した。
(Adhesive strength with conductor)
First, an electric wire sample in which only the insulating coating layer closest to the conductor of the insulated wire was partially peeled was set on a tensile tester “Autograph AG-X” manufactured by Shimadzu Corporation, and the extrusion coating resin layer was applied at a speed of 4 mm / min. It peeled upwards (180 degreeC peeling).
The case where the tensile load read at that time was 40 g or more and less than 100 g is shown by “◎” in Tables 2 to 5, the case where it was 20 g or more and less than 40 g was shown by “◯”, and the case where it was less than 20 g Indicated by “x”.

(皮膜層間の接着強度)
まず、絶縁ワイヤの押出被覆樹脂層のみを一部剥離した電線試料を島津製作所製の引張試験機「オートグラフAG−X」にセットし、4mm/minの速度で押出被覆樹脂層を上方へ引き剥がした(180℃剥離)。
その際に読み取った引張荷重が100g以上400g未満であった場合を表2〜5に「◎」で示し、40g以上100g未満であった場合を「○」で示し、40g未満であった場合を「×」で示した。
(Adhesive strength between coating layers)
First, an electric wire sample from which only the extruded coated resin layer of the insulated wire was partially peeled was set on a tensile tester “Autograph AG-X” manufactured by Shimadzu Corporation, and the extruded coated resin layer was pulled upward at a speed of 4 mm / min. It peeled off (180 degreeC peeling).
The case where the tensile load read at that time was 100 g or more and less than 400 g is shown by “◎” in Tables 2 to 5, the case where it was 40 g or more and less than 100 g was shown by “◯”, and the case where it was less than 40 g Indicated by “x”.

(総合評価)
総合評価は、優れた耐熱老化特性をより長期間にわたって維持できることを含め、絶縁破壊電圧変化比率が90%以上を満たすとともに、鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊電圧、導体との接着強度及び皮膜間の接着強度がいずれも「○」である場合、総合評価は「○」であり、これ以外の場合の総合評価は「×」である。
これらの結果をまとめて、下記表2〜5に示す。
(Comprehensive evaluation)
Comprehensive evaluation includes the ability to maintain excellent heat aging characteristics over a long period of time, and the dielectric breakdown voltage change ratio satisfies 90% or more, and the core winding, the dielectric breakdown voltage after heating, the adhesive strength with the conductor and the coating When the adhesive strength between them is “◯”, the overall evaluation is “◯”, and the overall evaluation in other cases is “×”.
These results are summarized and shown in Tables 2 to 5 below.

Figure 2015099742
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上記表2〜5から明らかなように、厚さ2〜20μmの接着層を有し、エナメル焼付層の厚さが60μm以下、前記押出被覆樹脂層の厚さが200μm以下であり、押出被覆樹脂層の樹脂が融点300℃以上370℃以下であり、絶縁破壊電圧変化比率が90%以上であると、導体と被覆層の接着強度及び皮膜層間の接着強度、耐摩耗性、耐溶剤性及び加工前後での電気絶縁性維持特性のいずれにも優れることがわかった。
しかも、絶縁破壊電圧変化比率が90%以上であることで、長期間に及ぶ耐熱老化特性を満足できる。
As is apparent from Tables 2 to 5, the adhesive layer having a thickness of 2 to 20 μm, the thickness of the enamel baking layer is 60 μm or less, the thickness of the extrusion coating resin layer is 200 μm or less, and the extrusion coating resin When the resin layer has a melting point of 300 ° C. or higher and 370 ° C. or lower and the dielectric breakdown voltage change ratio is 90% or higher, the adhesive strength between the conductor and the coating layer and the adhesive strength between the coating layers, wear resistance, solvent resistance and processing It was found that both of the electrical insulation properties before and after were excellent.
In addition, when the dielectric breakdown voltage change ratio is 90% or more, long-term heat aging characteristics can be satisfied.

具体的には、実施例1〜17に対して、比較例1、8のように接着層のみを有さないと、皮膜層間の接着強度が劣る。また、比較例2のようにエナメル層がなかったり、比較例3および4のようにエナメル層の厚みが厚いと導体との接着強度に劣る。一方で、比較例5のように、押出被覆樹脂層の厚みが200μmを超えると鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊電圧評価に劣る。また、比較例6および7では皮膜層間の接着強度が劣っている。これは、主に、押出被覆樹脂層が異なった樹脂で形成される2層の積層構造のために、特に、この押出被覆樹脂層間での接着強度が劣るためと考えられる。なお、比較例1、8との比較から、参考例1、2は、押出被覆樹脂層のみか、エナメル焼付け層と接着層を有して押出被覆樹脂層のみ有さないものであるが、これらはいずれも絶縁破壊電圧変化比率が90%未満となり、加熱による破壊電圧の変化が大きい点で不十分である。   Specifically, the adhesive strength between the coating layers is inferior to Examples 1 to 17 unless only the adhesive layer is provided as in Comparative Examples 1 and 8. Moreover, when there is no enamel layer like the comparative example 2, or when the thickness of the enamel layer is thick like the comparative examples 3 and 4, it is inferior to the adhesive strength with a conductor. On the other hand, as in Comparative Example 5, when the thickness of the extrusion-coated resin layer exceeds 200 μm, the insulation breakdown voltage evaluation after heating with iron core is poor. In Comparative Examples 6 and 7, the adhesive strength between the coating layers is inferior. This is presumably because the adhesive strength between the extrusion-coated resin layers is particularly poor because of the two-layer laminated structure in which the extrusion-coated resin layers are formed of different resins. In addition, from the comparison with Comparative Examples 1 and 8, Reference Examples 1 and 2 have only the extrusion-coated resin layer, or have the enamel baking layer and the adhesive layer, but do not have only the extrusion-coated resin layer. In both cases, the breakdown voltage change ratio is less than 90%, which is insufficient in that the breakdown voltage changes greatly due to heating.

なお、実施例1〜17の各絶縁電線が上述の耐摩耗性および耐溶剤性を満たしていることを確認している。   In addition, it has confirmed that each insulated wire of Examples 1-17 satisfy | fills the above-mentioned abrasion resistance and solvent resistance.

Claims (7)

矩形状の断面を有する導体の外周に、少なくとも1層のエナメル焼付層と、その外側に少なくとも1層の押出被覆樹脂層とを有する耐インバータサージ絶縁ワイヤであって、該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との間に厚さ2〜20μmの接着層を有し、該接着層上の押出被覆樹脂層がいずれも同一の樹脂からなり、耐インバータサージ絶縁ワイヤの断面における前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層の断面形状が矩形状であって、断面図における前記導体を取り囲む該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層が形成する前記矩形の断面形状において、該導体に対して上下または左右で対向する2対の2辺のうちの少なくとも1対の2辺がともに、前記エナメル焼付層の厚さが60μm以下、前記押出被覆樹脂層の厚さが200μm以下であり、該エナメル焼付層の樹脂がポリアミドイミドであり、該押出被覆樹脂層の樹脂が融点300℃以上370℃以下であり、かつ該耐インバータサージ絶縁ワイヤが、300℃168時間熱処理後の絶縁破壊電圧が熱処理前と比較して90%以上であることを特徴とする耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   An inverter surge-resistant insulated wire having at least one enamel-baked layer on the outer periphery of a conductor having a rectangular cross section and at least one extrusion-coated resin layer on the outside thereof, the enamel-baked layer and the extruded wire An adhesive layer having a thickness of 2 to 20 μm between the coating resin layer and the extruded coating resin layer on the adhesive layer is made of the same resin, and the enamel-baked layer in the cross section of the inverter surge insulation wire The cross-sectional shape of the extrusion-coated resin layer is rectangular, and the enamel-baked layer surrounding the conductor in the cross-sectional view and the rectangular cross-sectional shape formed by the extrusion-coated resin layer are vertically or horizontally to the conductor. The thickness of the enamel baking layer is 60 μm or less and the thickness of the extrusion-coated resin layer is 200 μm or less in both of the two pairs of two sides facing each other. The resin of the enamel baking layer is polyamideimide, the resin of the extrusion-coated resin layer has a melting point of 300 ° C. or higher and 370 ° C. or lower, and the inverter surge insulation wire has a dielectric breakdown voltage after heat treatment at 300 ° C. for 168 hours. Inverter surge-insulated wire, characterized in that is 90% or more compared to before heat treatment. 前記押出被覆樹脂層が、1層であることを特徴とする請求項1に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   2. The inverter surge-insulated wire according to claim 1, wherein the extrusion-coated resin layer is a single layer. 前記耐インバータサージ絶縁ワイヤの皮膜層間の接着強度が、100g以上400g未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   The inverter surge-insulated wire according to claim 1 or 2, wherein the adhesive strength between the coating layers of the inverter surge-insulated wire is 100 g or more and less than 400 g. 断面図における前記導体を取り囲む前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層が形成する前記矩形の断面形状において、該導体に対して上下または左右で対向する2対の2辺のうちの少なくとも1対の2辺がともに、該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との合計厚さが80μm以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   In the rectangular cross-sectional shape formed by the enamel baking layer surrounding the conductor and the extrusion-coated resin layer surrounding the conductor in a cross-sectional view, at least one pair of two pairs of two sides facing each other in the vertical and horizontal directions The inverter surge insulation wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the two sides have a total thickness of the enamel baking layer and the extrusion-coated resin layer of 80 µm or more. 前記押出被覆樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド及び芳香族ポリアミドからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂の層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   The extrusion coating resin layer is a layer of at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyetheretherketone, modified polyetheretherketone, thermoplastic polyimide, and aromatic polyamide. The inverter surge-insulated wire according to any one of 1 to 4. 前記接着層が、ポリエーテルイミド、ポリフェニルサルホン及びポリエーテルサルホンからなる群より選択される少なくとも1種の熱可塑性樹脂の層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。   6. The adhesive layer according to claim 1, wherein the adhesive layer is a layer of at least one thermoplastic resin selected from the group consisting of polyetherimide, polyphenylsulfone, and polyethersulfone. The inverter surge resistant wire as described in the item. 前記エナメル焼付層の外周に、ワニス化された樹脂を焼き付けて前記接着層を形成し、その後、該接着層に用いる樹脂のガラス転移温度よりも高い温度で溶融状態となる、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂を該接着層に押出して接触させ、該エナメル焼付層に該接着層を介して該押出被覆樹脂を熱融着させて該押出被覆樹脂層を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤの製造方法。   An extrusion-coated resin layer is formed on the outer periphery of the enamel baking layer by baking the varnished resin to form the adhesive layer, and then in a molten state at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin used for the adhesive layer. A thermoplastic resin to be formed is extruded and brought into contact with the adhesive layer, and the extrusion coating resin layer is formed by thermally fusing the extrusion coating resin to the enamel baking layer through the adhesive layer. Item 7. A method for manufacturing an inverter surge resistant wire according to any one of Items 1 to 6.
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