JP2017107701A - 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、最外層に熱可塑性樹脂層を押出成形により形成する場合には、成形時に作用した応力が押出成形後も皮膜樹脂層に残留することがあり、上記熱収縮応力および機械応力による割れが促進されることがある。
本発明において、「信頼性が高い」とは、絶縁電線の特性、特に絶縁性能を許容範囲内で保持していることをいう。
本発明は、これらの知見に基づきなされたものである。
(1)導体上に直接接して、ポリイミド樹脂骨格中の下記一般式(a)で表されるイミド構造の合計式量の含有率が27%以上33%以下である密着層を有し、該密着層上にポリイミド樹脂骨格中の該イミド構造の合計式量の含有率が27%より大きく37%以下であるポリイミド樹脂からなる絶縁層を有することを特徴とする絶縁電線。
(3)前記密着層と前記絶縁層の前記イミド構造の合計式量の含有率の差が、4.0〜10.0%であり、該絶縁層が該密着層より前記イミド構造の合計式量の含有率が大きいことを特徴とする(1)または(2)に記載の絶縁電線
(4)前記絶縁層が2層以上であり、隣り合う絶縁層の前記イミド構造の合計式量の含有率の差が、4.0〜10.0%であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の絶縁電線。
(5)前記ポリイミド樹脂が、下記一般式(1)で表される部分構造を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の絶縁電線。
(7)前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の絶縁電線を巻線加工してなるコイル。
(8)前記(7)に記載のコイルを用いてなる電子・電気機器。
本発明の絶縁電線は、導体上に直接接して、密着層を有し、該密着層上に絶縁層を有する。
上記密着層および絶縁層は熱硬化性樹脂からなり、絶縁層は単層でも複数の層が積層されたものでもよい。また、上記絶縁層上に熱可塑性樹脂からなる補強絶縁層を有してもよい。
なお、熱硬化性樹脂からなる上記密着層と絶縁層をエナメル層とも称す。
本発明に用いる導体としては、従来、絶縁電線で用いられているものを使用することができ、銅線、アルミニウム線等の金属導体が挙げられる。本発明では、銅の導体が好ましく、なかでも、用いる銅は、酸素含有量が30ppm以下の低酸素銅が好ましく、20ppm以下の低酸素銅または無酸素銅がより好ましい。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。
なお、導体がアルミニウムの場合、必要機械強度を考慮したうえで、用途に応じて様々なアルミニウム合金を用いることができる。例えば回転電機のような用途に対しては、高い電流値を得られる純度99.00%以上の純アルミニウムが好ましい。
導体のサイズは用途に応じて決めるものであるため特に指定はないが、丸形状の導体の場合は直径で0.3mm〜3.0mmが好ましく、0.4mm〜2.7mmがより好ましい。平角形状の導体の場合は一辺の長さが幅(長辺)は1.0mm〜5.0mmが好ましく、1.4mm〜4.0mmがより好ましく、厚み(短辺)は0.4mm〜3.0mmが好ましく、0.5mm〜2.5mmがより好ましい。ただし、本発明の効果が得られる導体サイズの範囲はこの限りではない。また、平角形状の導体の場合、これも用途に応じて異なるが、断面正方形よりも、断面長方形が一般的である。用途が回転電機の場合には、平角形状の導体断面の4隅の面取り(曲率半径r)は、ステータスロット内での導体占有率を高める観点においては、rは小さい方が好ましいが、4隅への電界集中による部分放電現象を抑制するという観点においては、rは大きい方が好ましい。このため、曲率半径rは0.6mm以下が好ましく、0.2mm〜0.4mmがより好ましい。ただし本発明の効果が得られる範囲はこの限りではない。
密着層は、導体に直接接して導体の外周に設けられる熱硬化性樹脂層である。
なお、密着層、絶縁層は、いずれも熱硬化性樹脂からなる熱硬化性樹脂層であり、熱硬化性樹脂ワニスを塗布して焼付ける塗布・焼付け工程により形成され、通常、塗布、焼付けを繰り返して目的とする厚みの熱硬化性樹脂層が形成される。
本発明では、単に、厚みを調節するために、同一の熱硬化性樹脂ワニスを塗布して焼き付けを繰り返しても、同一の層、すなわち、1つの層とカウントする。
本発明では、密着層を構成する樹脂は、熱硬化性のポリイミド(PI)樹脂を使用する。
使用するポリイミド(PI)樹脂は、同一のポリイミド(PI)樹脂であっても、複数のポリイミド(PI)樹脂を併用してもよいが、同一のポリイミド(PI)樹脂を使用するのが好ましい。
すなわち、上記一般式(a)で表されるイミド構造は2つであり、合計式量は、140.06である。1つの繰り返し単位の組成は、C22H10N2O5であり、この式量は382.34である。従って、上記イミド構造の合計式量の含有率は、(140.03÷382.34)×100=36.62477であることから、36.6%となる。
本発明では、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(4,4’−ODA)、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル(3,3’−ODA)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(BAPP)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(p−TPE)および1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(m−TPE)から選択される化合物が好ましい。
ここで、質量平均分子量は、GPC〔ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography)〕によるポリスチレン換算で求めた値である。
密着層には、トリアルキルアミン、アルコキシ化メラミン樹脂、チオール系化合物のような添加剤を加えて導体との密着力を上げてもよい。
密着層が上記範囲の厚さの場合、欠陥が生じた際に導体側に残る(欠陥が生じない)皮膜厚さが十分確保されるため、絶縁破壊に対してはより信頼性が高い絶縁電線となる。密着層が薄すぎる場合には、欠陥が生じた際の絶縁破壊電圧が顕著に低下する。一方で厚すぎる場合には、密着層の耐熱性が絶縁層と比較して低いため、絶縁電線としての耐熱性が低下する懸念がある。
密着層の膜厚(皮膜の厚さ)は、10〜90μmが好ましく、20〜70μmがより好ましく、30〜50μmがさらに好ましい。
本発明では、密着層上に絶縁層を形成することで、割れにくい、亀裂が生じにくい絶縁皮膜を形成することができる。
絶縁層は、1層でも2層以上の積層構造であってもよく、複数の層の積層構造である方が、亀裂が生じにくく好ましい。
絶縁層を構成する熱硬化性樹脂として、本発明では、ポリイミド(PI)樹脂を使用する。
ポリイミド(PI)樹脂としては、密着層で記載したポリイミド(PI)樹脂が好ましく使用される。
ただし、本発明では、絶縁層で使用するポリイミド(PI)樹脂は、ポリイミド樹脂骨格中の上記一般式(a)で表されるイミド構造の合計式量の含有率は27%より大きく37%以下である。
絶縁層の上記イミド構造の合計式量の含有率が、27%以下であると、耐溶剤性と耐熱性が不十分であり、37%を超えると、絶縁層内の伸び特性が低下し、耐熱性も低下する。
また、密着層と絶縁層の上記イミド構造の合計式量の含有率の差は、4.0〜10.0%が好ましい。このようにすることで、本発明の効果が、効果的に奏される。
本発明では、絶縁層が2層以上が好ましく、この場合、隣り合う絶縁層の上記イミド構造の合計式量の含有率の差は、4.0〜10.0%が好ましい。
このような添加物としては、例えば、顔料、架橋剤、触媒、酸化防止剤が挙げられる。
このような添加物の含有量は、絶縁層を構成する樹脂100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましい。
ワックスとしては、通常用いられるものを特に制限なく使用することができ、例えば、ポリエチレンワックス、石油ワックス、パラフィンワックス等の合成ワックスおよびカルナバワックス、キャデリラワックス、ライスワックス等の天然ワックスが挙げられる。
潤滑剤についても特に制限はなく、例えば、シリコーン、シリコーンマクロモノマー、フッ素樹脂等が挙げられる。
補強絶縁層は、1層でも2層以上の積層構造であってもよい。
補強絶縁層を構成する熱可塑性樹脂はどのような樹脂でも構わないが、本発明では、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂およびポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましい
熱可塑性樹脂は、ポリアミド(PA)(ナイロン)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンエーテル(変性ポリフェニレンエーテルを含む)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、超高分子量ポリエチレン等の汎用エンジニアリングプラスチックの他、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリレート(Uポリマー)、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリアリールエーテルケトン(PAEK)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、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)を含む)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、熱可塑性ポリイミド樹脂(TPI)、ポリアミドイミド(PAI)、液晶ポリエステル等のスーパーエンジニアリングプラスチック、さらに、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)をベース樹脂とするポリマーアロイ、ABS/ポリカーボネート、ナイロン6,6、芳香族ポリアミド樹脂(芳香族PA)、ポリフェニレンエーテル/ナイロン6,6、ポリフェニレンエーテル/ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート/ポリカーボネート等の前記エンジニアリングプラスチックを含むポリマーアロイが挙げられる。
また、熱可塑性樹脂は1種でも2種以上の混合でも構わない。
なお、このうち、熱硬化性樹脂の絶縁層と、熱可塑性樹脂の補強絶縁層の層間密着力をより高めるには、ポリフェニレンスルフィド(PPS)が好ましい。
補強絶縁層には、目的に応じて、各種の添加物を含有させることができる。
このような添加物としては、絶縁層で記載した添加剤が挙げられる。
補強絶縁層のなかでも、最外層の補強絶縁層には、絶縁層で記載したワックスや潤滑剤が好ましい。
このような添加物の含有量は、補強絶縁層を構成する樹脂100質量部に対し、0.01〜10質量部が好ましい。
補強絶縁層の膜厚(皮膜の厚さで、積層構造の場合、補強絶縁層全体の膜厚)は、20〜200μmが好ましく、40〜150μmがより好ましく、45〜100μmがさらに好ましい。
本発明では、導体の外周に、熱硬化性樹脂ワニスを塗布して焼付けし、密着層および絶縁層を形成する。さらに必要によっては、さらに絶縁層上に、熱可塑性樹脂を含む組成物を、押出成形して、熱可塑性樹脂層を形成することで、絶縁電線が製造される。
有機溶媒等は、1種のみを単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの熱硬化性樹脂ワニスを塗布した導体は、常法にて、焼付炉で焼付けされる。具体的な焼付け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8mの自然対流式の竪型炉であれば、炉内温度400〜650℃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。
熱可塑性樹脂ワニスの有機溶媒は、上記熱硬化性樹脂ワニスにおいて挙げた有機溶媒が好ましい。
また、具体的な焼付け条件はその使用される炉の形状などに左右されるが、熱硬化性樹脂における条件で記載した条件が好ましい。
本発明の絶縁電線は、電気特性に加え、密着性(導体密着性および層間密着性)に優れる。
導体と密着層の密着力は、0.3〜1.5N/mmが好ましく、0.4〜1.0N/mmがより好ましく、0.5〜0.6N/mmがさらに好ましい。
密着層と絶縁層の層間密着力は、0.2〜1.0N/mmが好ましく、0.3〜0.8N/mmがより好ましく、0.4〜0.6N/mmがさらに好ましい。
絶縁層内での層間密着力は、0.2〜1.0N/mmが好ましく、0.3〜0.8N/mmがより好ましく、0.4〜0.6N/mmがさらに好ましい。
また、補強絶縁層を有する場合、絶縁層と補強絶縁層の層間密着力は、0.1〜1.0N/mmが好ましく、0.2〜0.8N/mmがより好ましく、0.3〜0.6N/mmがさらに好ましい。
上記の密着力の関係は、以下のノッチ付きエッジワイズ曲げ試験(大きな加工ストレスや加熱がなされた後の試験も含む)における制御因子ともなり、例えば、外層側(特に最外層)に密着力が低い部分があると優れた効果を示す。
密着力は、実施例で示すように、引張試験機を用いた180°剥離試験などで測定することができる。
しかも、本発明の絶縁電線は、実施例で示すような、大きな加工ストレスや加熱がなされた場合においても、上記ノッチ付きエッジワイズ曲げ試験において、仮に、切込みが拡大しても、最外層が元皮膜厚さの50%以上残っているという、優れた効果を示す。
本発明の絶縁電線は、コイルとして、各種電気・電子機器など、電気特性(耐電圧性)や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の電気・電子機器を構成できる。特にHV(Hybrid Vehicle)やEV(Electric Vehicle)の駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。このように、本発明の絶縁電線をコイルとして用いた、電気・電子機器、特にHVおよびEVの駆動モーターを提供できる。なお、本発明の絶縁電線がモーターコイルに用いられる場合にはモーターコイル用絶縁電線とも称する。特に、上記の優れた特性を有する本発明の絶縁電線を加工したコイルにより、電気・電子機器のさらなる小型化または高性能化が可能になる。従って、本発明の絶縁電線は、近年の、小型化または高性能化が著しいHVやEVの駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。
本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したコイルとしては、特に限定されず、長尺の絶縁電線を螺旋状に巻き回したものが挙げられる。このようなコイルにおいて、絶縁電線の巻線数等は特に限定されない。通常、絶縁電線を巻き回す際には鉄芯等が用いられる。
ステータ30は、電線セグメント34が本発明の絶縁電線で形成されていること以外は従来のステータと同様の構成とすることができる。すなわち、ステータ30は、ステータコア31と、例えば図3に示されるように本発明の絶縁電線からなる電線セグメント34がステータコア31のスロット32に組み込まれ、開放端部34aが電気的に接続されてなるコイル33とを有している。ここで、電線セグメント34は、スロット32に1本で組み込まれてもよいが、好ましくは図4に示されるように2本一組として組み込まれる。このステータ30は、上記のように曲げ加工した電線セグメント34を、その2つの末端である開放端部34aを互い違いに接続してなるコイル33が、ステータコア31のスロット32に収納されている。このとき、電線セグメント34の開放端部34aを接続してからスロット32に収納してもよく、また、絶縁セグメント34をスロット32に収納した後に、電線セグメント34の開放端部34aを折り曲げ加工して接続してもよい。
本発明の絶縁電線として断面形状が矩形の導体を用いると、例えば、ステータコアのスロット断面積に対する導体の断面積の比率(占積率)を高めることができ、電気・電子機器の特性を向上させることができる。
本発明の絶縁電線は、コイルとして、回転電機、各種電気・電子機器など、電気特性(耐電圧性)や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の回転電機、電気・電子機器を構成できる。特にハイブリッドカー(HV)や電気自動車EVの駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。
以下に、使用した素材を示す。
(熱硬化性樹脂)
・ポリイミド(PI)
i)PMDA−ODA〔前記一般式(a)で表されるイミド構造の合計式量の含有率(合計イミド式量含有率)36.6%〕
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(4,4’−ODA)から得られるポリイミド、質量平均分子量30,000
ii)PMDA−BAPP〔合計イミド式量含有率23.%〕
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)から得られるポリイミド、質量平均分子量36,000
iii)PMDA−ODA・BAPP〔合計イミド式量含有率28.7%〕
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(4,4’−ODA)および2,2−ビス[4−(アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(BAPP)から得られるポリイミド、質量平均分子量32,000
iii)PMDA−ODA・BAPP〔合計イミド式量含有率32.6%〕
質量平均分子量30,000
iv)PMDA−ODA・p−TPE〔合計イミド式量含有率31.0%〕
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(4,4’−ODA)および1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(p−TPE)から得られるポリイミド、質量平均分子量25,000
v)PMDA−ODA・m−TPE〔合計イミド式量含有率29.5%〕
ピロメリット酸二無水物(PMDA)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(4,4’−ODA)および1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(p−TPE)から得られるポリイミド、質量平均分子量25,000
日立化成工業(株)製、商品名:HI406
・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社製、商品名:キータスパイアKT−820
・ポリフェニレンスルフィド(PPS)
DIC(株)製、商品名:PPS FZ−2100
・メラミン樹脂
日立化成工業(株)製、商品名:メラン265
・チオール系化合物
東洋紡(株)製、商品名:チアジアゾール類(MTD)
実施例1では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
導体11には、断面平角(長辺3.2mm×短辺1.5mmで、四隅の面取りの曲率半径r=0.3mm)の平角導体(酸素含有量15ppmの銅)を用いた。
密着層の形成に際しては、導体上に相似形のダイスを使用して、ポリイミド樹脂100質量部に対し、40質量部のメラミン樹脂を含有し、PMDAとODAおよびBAPPを合成原料とし、前記一般式(a)で表されるイミド構造の合計式量の含有率(合計イミド式量含有率)が28.6%であるポリイミド樹脂であって、該ポリイミド樹脂100質量部に対し、40質量部のメラミン樹脂を含有するポリイミド樹脂ワニスを導体へコーティングし、炉内温度300〜500℃に設定した炉長5mの自然対流式焼付炉内を、通過時間5〜10秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで、厚さ40μmの密着層を形成し、また、絶縁層についても密着層と同様に、PMDAとODAを合成原料とし、合計イミド式量含有率が36.6%するポリイミド樹脂ワニスを塗布焼付し、厚さ50μmの絶縁層1を形成した。
このようにして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
実施例2では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
実施例3では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
絶縁層を2層とし、密着層、絶縁層1および絶縁層2に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層、絶縁層1および絶縁層2の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、導体上に、密着層、2層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
実施例4では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
絶縁層を2層とし、密着層、絶縁層1および絶縁層2に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層、絶縁層1および絶縁層2の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、導体上に、密着層、2層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
実施例5では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
絶縁層を3層とし、密着層、絶縁層1、絶縁層2および絶縁層3に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層、絶縁層1、絶縁層2および絶縁層3の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、導体上に、密着層、3層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
実施例6では、図2に示される絶縁電線2を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなるエナメル線を得た。
このようにして、導体上に、密着層、1層の絶縁層および補強絶縁層からなる絶縁電線(PEEK押出被覆エナメル線)を製造した。
実施例7では、図2に示される絶縁電線2を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、補強絶縁層の熱可塑性樹脂の種類、ならびに密着層、絶縁層1および補強絶縁層の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は実施例6と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層および補強絶縁層からなる絶縁電線(PPS押出被覆エナメル線)を製造した。
実施例8では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
比較例1では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層の樹脂に、ポリアミドイミド樹脂を使用し、絶縁層1に密着層で使用したポリアミドイミド樹脂を使用し、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表2に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
比較例2では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表2に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
比較例3では、図2に示される絶縁電線2を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、補強絶縁層の熱可塑性樹脂の種類、ならびに密着層、絶縁層1および補強絶縁層の皮膜の厚さを下記表2に示すように変更した以外は実施例6と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層および補強絶縁層からなる絶縁電線(PEEK押出被覆エナメル線)を製造した。
比較例4では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表2に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
比較例5では、図1に示される絶縁電線1を製造した。
密着層および絶縁層1に使用するポリイミド樹脂ワニスの種類と合計イミド式量含有率、密着層に含有する添加剤の種類と量、ならびに密着層および絶縁層1の皮膜の厚さを下記表2に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、導体上に、密着層、1層の絶縁層からなる絶縁電線を製造した。
得られた各絶縁電線を、以下のようにして、密着力を測定し、また、ノッチ付きエッジワイズ曲げ試験を行って評価した。
導体−密着層、密着層−絶縁層1、絶縁層1内、絶縁層1−絶縁層2、絶縁層2内、絶縁層2−絶縁層3、絶縁層−補強絶縁層の層間もしくは層内の密着力は、製造した絶縁電線を、評価する層が最外層となるように剥がした。
上記の絶縁電線に対して、マイクロメータにカッターを接続したジグを使用し、長手方向に切込みを1mm幅で50mm以上入れる。このとき測定したい層によって必要な切り込み深さとすることで各層の密着力を測定できる。切り込みを入れた絶縁電線は切り込み部分のみを剥離し、引張試験機(株式会社島津製作所製、装置名「オートグラフAG−X」)にセットし、4mm/minの速度で剥離部分を上方へ引き剥がした(180°剥離)。この時の測定値を読み取る。
なお、外層側に密着力が低い部分があることが好ましい。
エッジワイズ曲げとは、絶縁電線のエッジ面の1つを内径面として曲げる曲げ方をいい、絶縁電線を幅方向に曲げる曲げ方ともいう。ここで、平角形状の絶縁電線の縦断面の短辺が軸線方向に連続して形成する面を「エッジ面」といい、平角線の縦断面の長辺が軸線方向に連続して形成する面を「フラット面」という。
なお、より厳しい条件とするため、各絶縁電線の最外層のエッジ面にフェザー剃刃S片刃(フェザー安全剃刀社製)を用いて深さ5μmの切込み1本を外周方向(絶縁電線の軸線に垂直な方向)全体に入れてエッジワイズ曲げ試験を行った。切込みを入れたエッジ面の反対側のエッジ面を1.5mmのステンレス鋼(SUS)製の棒に当てて、切込みが外側を向き、かつ切込みの長さ方向が棒の軸線に沿うように、棒に巻き付けた。1時間経過後に巻き付けた状態で絶縁電線の切込みを目視により観察して、下記評価基準により、評価した。
なお、評価は、各絶縁電線を200℃の高温槽内に500時間静置した絶縁電線に対しても、上記の評価を行い、下記表1および2では「耐熱後試験」と記載した。
A:切込みが拡大して最外層が元皮膜厚さの80%残っていた
B:切込みが拡大して最外層が元皮膜厚さの50%残っていた
C:切込みが拡大して最外層が元皮膜厚さの15%残っていた
D:切込みが導体まで到達して導体が露出していた
ここで、「−」は、未使用、値が0、または対象とする層が存在しないため未評価であることを示す。
11 導体
21 密着層
22 絶縁層
23 補強絶縁層
30 ステータ
31 ステータコア
32 スロット
33 コイル
34 電線セグメント
Claims (8)
- 前記密着層と前記絶縁層の前記イミド構造の合計式量の含有率の差が、4.0〜10.0%であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記密着層と前記絶縁層の前記イミド構造の合計式量の含有率の差が、4.0〜10.0%であり、該絶縁層が該密着層より前記イミド構造の合計式量の含有率が大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の絶縁電線
- 前記絶縁層が2層以上であり、隣り合う絶縁層の前記イミド構造の合計式量の含有率の差が、4.0〜10.0%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- さらに、熱可塑性樹脂からなる補強絶縁層を有し、該熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン樹脂およびポリフェニレンスルフィド樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁電線を巻線加工してなるコイル。
- 請求項7に記載のコイルを用いてなる電子・電気機器。
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