JP6795555B2 - Manufacturing method of insulated wire, resin composition for forming insulating layer and insulated wire - Google Patents

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本発明は、絶縁電線及び絶縁層形成用樹脂組成物に関する。 The present invention relates to an insulated electric wire and a resin composition for forming an insulating layer.

絶縁電線を用いて例えばモーター用コイルを製造する場合、コアに電線を捲回した後、電線同士の隙間及び電線とコアとの隙間にワニスを含浸させて電線間及び電線−コア間を固着させるのが一般的である(特開2010−238662号公報参照)。 For example, when manufacturing a coil for a motor using an insulated wire, after winding the wire around the core, varnish is impregnated in the gap between the wires and the gap between the wires and the core to fix the wires and the wires to the core. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-238662).

特開2010−238662号公報JP-A-2010-238662

しかしながら、含浸ワニスに使用される樹脂材料は、一般的に熱伝導率が低いために放熱性が劣る結果、モーターの発熱抑制には寄与しないため、モーターに熱がこもりやすい。高電圧で使用されるモーター等では、コイルの発熱が大きいことから絶縁電線の劣化が早くなり、絶縁電線ひいては電気機器の寿命が短くなる。このため、モーター等の適用電圧が高い電気機器に使用される絶縁電線には、コイルによる発熱を効率よく放熱することが重要である。そのため、上記コア及びコイルによる発熱を効率よく放熱することが重要である。 However, the resin material used for the impregnated varnish generally has low thermal conductivity and therefore has poor heat dissipation, and as a result, does not contribute to suppressing heat generation of the motor, so that heat tends to be trapped in the motor. In a motor or the like used at a high voltage, the heat generated by the coil is large, so that the insulated wire deteriorates quickly, and the life of the insulated wire and thus the electric device is shortened. For this reason, it is important to efficiently dissipate heat generated by the coil for an insulated wire used in an electric device having a high applicable voltage such as a motor. Therefore, it is important to efficiently dissipate the heat generated by the core and coil.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れる絶縁電線を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an insulated wire having excellent heat dissipation.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層を備える絶縁電線であって、上記絶縁層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、上記マトリックス中に分散する放熱性フィラーと、上記マトリックス中に分散するセルロースナノファイバーとを有する。 The insulated wire according to one aspect of the present invention made to solve the above problems is an insulated wire provided with a linear metal conductor and an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor, and is the above-mentioned insulation. The layer has a matrix containing a synthetic resin as a main component, a heat-dissipating filler dispersed in the matrix, and cellulose nanofibers dispersed in the matrix.

別の本発明の一態様に係る絶縁層形成用樹脂組成物は、絶縁電線を構成する1又は複数の絶縁層の少なくとも1層の形成に用いる絶縁層形成用樹脂組成物であって、上記絶縁層のマトリックスを形成する合成樹脂組成物と、上記合成樹脂組成物中に分散する放熱性フィラーと、上記合成樹脂組成物中に分散するセルロースナノファイバーとを含有する。 Another resin composition for forming an insulating layer according to another aspect of the present invention is a resin composition for forming an insulating layer used for forming at least one of one or a plurality of insulating layers constituting an insulated electric wire, and is the above-mentioned insulating. It contains a synthetic resin composition that forms a matrix of layers, a heat-dissipating filler dispersed in the synthetic resin composition, and cellulose nanofibers dispersed in the synthetic resin composition.

本発明の絶縁電線及び絶縁層形成用樹脂組成物は、放熱性に優れる。 The insulated wire and the resin composition for forming an insulating layer of the present invention are excellent in heat dissipation.

本発明の第1実施形態に係る絶縁電線を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the insulated wire which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る絶縁電線を示す模式的断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the insulated wire which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層を備える絶縁電線であって、上記絶縁層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、上記マトリックス中に分散する放熱性フィラーと、上記マトリックス中に分散するセルロースナノファイバーとを有する絶縁電線である。
[Explanation of Embodiments of the Present Invention]
The insulated wire according to one aspect of the present invention is an insulated wire having a linear metal conductor and an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor, and the insulating layer contains a synthetic resin as a main component. It is an insulated wire having a matrix to be used, a heat-dissipating filler dispersed in the matrix, and cellulose nanofibers dispersed in the matrix.

当該絶縁電線は、絶縁層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、上記マトリックス中に分散する放熱性フィラーと、上記マトリックス中に分散するセルロースナノファイバーとを有することで、放熱性フィラーによる熱伝導に加えてセルロースナノファイバーにより絶縁電線表面側への熱伝導パスが増大する結果、絶縁層の熱伝導率が向上する。従って、当該絶縁電線は放熱性に優れる。ここで、「セルロースナノファイバー」とは、原料となるセルロース系繊維を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に繊維幅がナノサイズ(1nm以上1000nm以下)のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいう。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば50質量%以上含有される成分である。 In the insulated wire, the insulating layer has a matrix containing a synthetic resin as a main component, a heat-dissipating filler dispersed in the matrix, and cellulose nanofibers dispersed in the matrix, so that the heat generated by the heat-dissipating filler is generated. In addition to conduction, cellulose nanofibers increase the thermal conductivity path to the surface side of the insulated wire, resulting in improved thermal conductivity of the insulating layer. Therefore, the insulated wire has excellent heat dissipation. Here, the "cellulose nanofiber" refers to a fine cellulose fiber obtained by defibrating a cellulose-based fiber as a raw material, and generally refers to a cellulose fine fiber having a fiber width of nano size (1 nm or more and 1000 nm or less). Refers to the cellulose fiber contained. The "main component" is a component having the highest content, for example, a component contained in an amount of 50% by mass or more.

上記セルロースナノファイバーの上記合成樹脂に対する含有量としては、0.5体積%以上10.0体積%以下が好ましい。上記セルロースナノファイバーの含有量を上記範囲内とすることで、このように、セルロースナノファイバーの含有量を上記範囲内とすることで、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 The content of the cellulose nanofibers with respect to the synthetic resin is preferably 0.5% by volume or more and 10.0% by volume or less. By setting the content of the cellulose nanofibers within the above range, the heat dissipation of the insulated wire can be further improved by setting the content of the cellulose nanofibers within the above range.

上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量としては、5体積%以上60体積%以下が好ましい。上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量を上記範囲内とすることで、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 The content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin is preferably 5% by volume or more and 60% by volume or less. By setting the content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin within the above range, the heat-dissipating property of the insulated wire can be further improved.

本発明の一態様に係る絶縁層形成用樹脂組成物は、絶縁電線を構成する1又は複数の絶縁層の少なくとも1層の形成に用いる絶縁層形成用樹脂組成物であって、上記絶縁層のマトリックスを形成する合成樹脂組成物と、上記合成樹脂組成物中に分散する放熱性フィラーと、上記合成樹脂組成物中に分散するセルロースナノファイバーとを含有する。 The resin composition for forming an insulating layer according to one aspect of the present invention is a resin composition for forming an insulating layer used for forming at least one of one or a plurality of insulating layers constituting an insulated electric wire, and is a resin composition for forming an insulating layer. It contains a synthetic resin composition that forms a matrix, a heat-dissipating filler dispersed in the synthetic resin composition, and cellulose nanofibers dispersed in the synthetic resin composition.

当該絶縁層形成用樹脂組成物は、絶縁層のマトリックスを形成する合成樹脂組成物中に分散する放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含有することで、放熱性フィラーによる熱伝導に加えてセルロースナノファイバーにより絶縁電線表面側への熱伝導パスが増大する結果、絶縁層の熱伝導率を高めることができる。従って、放熱性にすぐれる絶縁層を形成できる。 The resin composition for forming an insulating layer contains a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers dispersed in the synthetic resin composition forming a matrix of the insulating layer, so that the cellulose nanofibers are added to the thermal conductivity by the heat-dissipating filler. As a result, the thermal conductivity to the surface side of the insulated wire is increased, and as a result, the thermal conductivity of the insulating layer can be increased. Therefore, an insulating layer having excellent heat dissipation can be formed.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る絶縁電線の実施形態について、図面を参照しつつ詳説する。
[Details of Embodiments of the present invention]
Hereinafter, embodiments of the insulated wire according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
<絶縁電線>
図1は、本発明の第1実施形態に係る絶縁電線を示す模式的断面図である。図1に示すように、絶縁電線10は、線状の金属導体1と、この金属導体1の外周面に積層される1層の絶縁層3とを備える。絶縁層3は、当該絶縁層形成用樹脂組成物を用いて形成される。
<First Embodiment>
<Insulated wire>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an insulated wire according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the insulated wire 10 includes a linear metal conductor 1 and a one-layer insulating layer 3 laminated on the outer peripheral surface of the metal conductor 1. The insulating layer 3 is formed by using the resin composition for forming the insulating layer.

[金属導体]
金属導体1は、例えば断面が円形状の丸線とされるが、断面が正方形状の角線又は長方形状の平角線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。
[Metal conductor]
The metal conductor 1 is, for example, a round wire having a circular cross section, but may be a square wire having a square cross section, a flat wire having a rectangular cross section, or a stranded wire obtained by twisting a plurality of strands.

金属導体1の材質としては、導電率が高くかつ機械的強度が大きい金属が好ましい。このような金属としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、銀、軟鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。金属導体1は、これらの金属を線状に形成した材料や、このような線状の材料にさらに別の金属を被覆した多層構造のもの、例えばニッケル被覆銅線、銀被覆銅線、銅被覆アルミニウム線、銅被覆鋼線等を用いることができる。 As the material of the metal conductor 1, a metal having high conductivity and high mechanical strength is preferable. Examples of such metals include copper, copper alloys, aluminum, aluminum alloys, nickel, silver, mild iron, steel, stainless steel and the like. The metal conductor 1 is a material in which these metals are linearly formed, or a material having a multilayer structure in which such a linear material is coated with another metal, for example, nickel-coated copper wire, silver-coated copper wire, or copper-coated material. Aluminum wire, copper-coated steel wire and the like can be used.

金属導体1の平均断面積の下限としては、0.01mmが好ましく、0.1mmがより好ましい。一方、金属導体1の平均断面積の上限としては、10mmが好ましく、5mmがより好ましい。金属導体1の平均断面積が上記下限に満たないと、金属導体1に対する絶縁層3の体積が大きくなり、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。逆に、金属導体1の平均断面積が上記上限を超えると、誘電率を十分に低下させるために絶縁層3を厚く形成しなければならず、当該絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。 As the lower limit of the average cross-sectional area of the metal conductor 1, 0.01 mm 2 is preferable, and 0.1 mm 2 is more preferable. On the other hand, as the upper limit of the average cross-sectional area of the metal conductor 1, 10 mm 2 is preferable, and 5 mm 2 is more preferable. If the average cross-sectional area of the metal conductor 1 is less than the above lower limit, the volume of the insulating layer 3 with respect to the metal conductor 1 may increase, and the volumetric efficiency of the coil or the like formed by using the insulated wire may decrease. On the contrary, when the average cross-sectional area of the metal conductor 1 exceeds the above upper limit, the insulating layer 3 must be formed thick in order to sufficiently reduce the dielectric constant, and the diameter of the insulated wire may be unnecessarily increased. There is.

[絶縁層]
絶縁層3は、図1に示すように合成樹脂を主成分とするマトリックス2と、マトリックス2中に分散する放熱性フィラー4と、マトリックス2中に分散するセルロースナノファイバー5とを有する。
[Insulation layer]
As shown in FIG. 1, the insulating layer 3 has a matrix 2 containing a synthetic resin as a main component, a heat-dissipating filler 4 dispersed in the matrix 2, and cellulose nanofibers 5 dispersed in the matrix 2.

絶縁層3の平均厚さの下限としては、5μmが好ましく、10μmがより好ましい。一方、絶縁層3の平均厚さの上限としては、500μmが好ましく、450μmがより好ましい。絶縁層3の平均厚さが上記下限に満たない場合、絶縁性が低下するおそれがある。セルロースナノファイバー5の存在により絶縁層3表面に凹凸形状が形成され易くなるおそれがある。逆に、絶縁層3の平均厚さが上記上限を超える場合、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。 As the lower limit of the average thickness of the insulating layer 3, 5 μm is preferable, and 10 μm is more preferable. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the insulating layer 3 is preferably 500 μm, more preferably 450 μm. If the average thickness of the insulating layer 3 is less than the above lower limit, the insulating property may decrease. The presence of the cellulose nanofibers 5 may easily form an uneven shape on the surface of the insulating layer 3. On the contrary, when the average thickness of the insulating layer 3 exceeds the above upper limit, the volumetric efficiency of the coil or the like formed by using the insulated wire may decrease.

絶縁層3の25℃における厚さ方向の熱伝導率の下限としては、0.25W/m・Kが好ましく、0.30W/m・Kがより好ましい。絶縁層3の25℃における厚さ方向の熱伝導率が上記下限未満である場合、絶縁電線の劣化防止効果が十分に得られないおそれがある。 The lower limit of the thermal conductivity of the insulating layer 3 in the thickness direction at 25 ° C. is preferably 0.25 W / m · K, more preferably 0.30 W / m · K. If the thermal conductivity of the insulating layer 3 in the thickness direction at 25 ° C. is less than the above lower limit, the effect of preventing deterioration of the insulated wire may not be sufficiently obtained.

(マトリックス)
絶縁層3のマトリックス2の主成分となる合成樹脂しては、絶縁性を有する合成樹脂であれば、特に限定されないが、例えばポリイミド、ポリビニルホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、熱硬化ポリエステルアミドイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂や、例えばフェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂を主成分とするものが使用できる。絶縁層3は2種類以上の樹脂の複合体又は積層体であってもよく、また熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体又は積層体であってもよい。
(matrix)
The synthetic resin that is the main component of the matrix 2 of the insulating layer 3 is not particularly limited as long as it is a synthetic resin having insulating properties, but for example, polyimide, polyvinylformal, thermosetting polyurethane, thermosetting acrylic, epoxy, or thermosetting. Thermosetting resins such as polyester, thermosetting polyesterimide, thermosetting polyesteramideimide, aromatic polyamide, thermosetting polyamideimide, thermosetting polyimide, for example, phenoxy resin, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyether Those containing a thermoplastic resin such as ether ketone as a main component can be used. The insulating layer 3 may be a composite or laminated body of two or more kinds of resins, or may be a composite or laminated body of a thermosetting resin and a thermoplastic resin.

(放熱性フィラー)
放熱性フィラー4は、マトリックス2中に分散する。この放熱性フィラー4の材料としては、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン等の金属炭化物、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素などの金属酸化物、スピネル、カーボンナノチューブ(CNT)等を挙げることができる。この中でも、絶縁性及び放熱性が高い窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛及びカーボンナノチューブ(CNT)が好ましく、誘電率の低さから窒化ホウ素がさらに好ましい。
(Heat dissipation filler)
The heat-dissipating filler 4 is dispersed in the matrix 2. The material of the heat-dissipating filler 4 includes metal nitrides such as boron nitride, silicon nitride and aluminum nitride, metal carbides such as silicon carbide, titanium carbide, boron carbide and tungsten carbide, beryllium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide and oxidation. Examples thereof include metal oxides such as zinc and silicon oxide, spinels, and carbon nanotubes (CNTs). Among these, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide and carbon nanotubes (CNT) having high insulating properties and heat dissipation are preferable, and boron nitride is more preferable because of its low dielectric constant. ..

上記放熱性フィラー4の25℃における熱伝導率の下限としては、10W/m・Kが好ましく、20W/m・Kがより好ましい。放熱性フィラー4の25℃における熱伝導率の下限を上記範囲内とすることによって、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 As the lower limit of the thermal conductivity of the heat-dissipating filler 4 at 25 ° C., 10 W / m · K is preferable, and 20 W / m · K is more preferable. By setting the lower limit of the thermal conductivity of the heat-dissipating filler 4 at 25 ° C. within the above range, the heat-dissipating property of the insulated wire can be further improved.

放熱性フィラー4の形状は、特に限定されず、球状、鱗片状、針状等が挙げられる。中でも鱗片状及び針状が好ましい。鱗片状及び針状の放熱性フィラー4は、アスペクト比が比較的高い。このため、長径方向が絶縁層3の厚さ方向となる放熱性フィラー4が増えることによる絶縁層3の放熱性の向上効果をより高めることができる。 The shape of the heat-dissipating filler 4 is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a scaly shape, and a needle shape. Of these, scaly and needle-shaped are preferable. The scaly and needle-shaped heat-dissipating filler 4 has a relatively high aspect ratio. Therefore, the effect of improving the heat dissipation of the insulating layer 3 can be further enhanced by increasing the heat-dissipating filler 4 whose major axis direction is the thickness direction of the insulating layer 3.

放熱性フィラー4の平均粒子径の下限としては、0.1μmが好ましく、0.2μmがより好ましい。また、放熱性フィラー4の平均粒子径の上限としては、80.0μmが好ましく、70.0μmがより好ましい。放熱性フィラー4の平均粒子径が上記下限未満の場合、放熱性フィラーが有する高い熱伝導性の利用効率が低下し、放熱性を十分に向上できないおそれがある。逆に、放熱性フィラー4の平均粒子径が上記上限を超える場合、絶縁層を形成する絶縁層形成用樹脂組成物を塗布し難くなるおそれがある。ここで、放熱性フィラー4の平均粒径とは、レーザー回折散乱法に基づいて測定された粒度分布において、累積質量百分率が50%に相当する粒径(D50)のことである。 The lower limit of the average particle size of the heat-dissipating filler 4 is preferably 0.1 μm, more preferably 0.2 μm. The upper limit of the average particle size of the heat-dissipating filler 4 is preferably 80.0 μm, more preferably 70.0 μm. If the average particle size of the heat-dissipating filler 4 is less than the above lower limit, the utilization efficiency of the high thermal conductivity of the heat-dissipating filler 4 may decrease, and the heat-dissipating property may not be sufficiently improved. On the contrary, when the average particle size of the heat-dissipating filler 4 exceeds the above upper limit, it may be difficult to apply the resin composition for forming an insulating layer for forming an insulating layer. Here, the average particle size of the heat-dissipating filler 4 is the particle size (D50) corresponding to a cumulative mass percentage of 50% in the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method.

放熱性フィラー4の上記合成樹脂に対する含有量の下限としては、5体積%が好ましく、10.0体積%がより好ましい。放熱性フィラー4の上記合成樹脂に対する含有量が上記下限に満たない場合、絶縁層3の熱伝導率が小さく、当該絶縁電線の放熱性が不十分となるおそれがある。一方、放熱性フィラー4の上記合成樹脂に対する含有量の上限としては、60体積%であり、50体積%がより好ましい。放熱性フィラー4の上記合成樹脂に対する含有量が上記上限を超える場合、相対的にマトリックス2が少なくなることにより、絶縁層3の強度及び融着性が不十分となるおそれがある。 The lower limit of the content of the heat-dissipating filler 4 with respect to the synthetic resin is preferably 5% by volume, more preferably 10.0% by volume. When the content of the heat-dissipating filler 4 with respect to the synthetic resin is less than the above lower limit, the thermal conductivity of the insulating layer 3 is small, and the heat-dissipating property of the insulated wire may be insufficient. On the other hand, the upper limit of the content of the heat-dissipating filler 4 with respect to the synthetic resin is 60% by volume, more preferably 50% by volume. When the content of the heat-dissipating filler 4 with respect to the synthetic resin exceeds the upper limit, the matrix 2 is relatively small, so that the strength and the fusion property of the insulating layer 3 may be insufficient.

(セルロースナノファイバー)
上記セルロースナノファイバー5は、原料となるセルロース系繊維を解繊して微細化することにより得られる。セルロースナノファイバー5の原料となるセルロース系繊維としては、例えば、竹、藁、または麻等のパルプ繊維、針葉樹や広葉樹等の木質のパルプ繊維等の天然セルロース繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、アセテート等の再生セルロース繊維、バクテリア産生セルロース、ホヤ等の動物由来セルロースなどが挙げられる。また、これらのセルロースは、必要に応じて表面を化学修飾処理したものであってもよい。
(Cellulose nanofiber)
The cellulose nanofiber 5 is obtained by defibrating and refining a cellulosic fiber as a raw material. Examples of the cellulosic fiber used as a raw material for the cellulosic nanofiber 5 include pulp fibers such as bamboo, straw, and hemp, natural cellulose fibers such as woody pulp fibers such as coniferous and broadleaf trees, rayon, cupra, polynosic, acetate, and the like. Examples thereof include regenerated cellulose fibers, bacterially produced cellulose, and animal-derived cellulose such as squirrel. Further, these celluloses may have a surface chemically modified, if necessary.

セルロースナノファイバー5の平均繊維長の下限としては0.10μmが好ましく、0.15μmがより好ましい。セルロースナノファイバー5の平均繊維長が上記下限に満たないと、絶縁層3の熱伝導率を十分向上できないおそれがある。一方、セルロースナノファイバー5の繊維長の上限としては100.00μmが好ましく、50.00μmがより好ましい。セルロースナノファイバー5の平均繊維長が上記上限を超えると、セルロースナノファイバー5を均一に分散することが困難となるおそれがある。 The lower limit of the average fiber length of the cellulose nanofibers 5 is preferably 0.10 μm, more preferably 0.15 μm. If the average fiber length of the cellulose nanofibers 5 is less than the above lower limit, the thermal conductivity of the insulating layer 3 may not be sufficiently improved. On the other hand, the upper limit of the fiber length of the cellulose nanofiber 5 is preferably 100.00 μm, more preferably 50.00 μm. If the average fiber length of the cellulose nanofibers 5 exceeds the above upper limit, it may be difficult to uniformly disperse the cellulose nanofibers 5.

セルロースナノファイバー5の上記合成樹脂に対する含有量の下限としては、0.5体積%が好ましく、1.0体積%がより好ましい。セルロースナノファイバー5の上記合成樹脂に対する含有量が上記下限に満たないと、絶縁層3の熱伝導率を十分向上できないおそれがある。一方、上記合成樹脂に対する含有量の上限としては、上記合成樹脂組成物に対して10.0体積%が好ましく、5.0体積%がより好ましい。セルロースナノファイバー5の含有量が上記上限を超えると、セルロースナノファイバー5を均一に分散することが困難となるおそれがある。 The lower limit of the content of the cellulose nanofiber 5 with respect to the synthetic resin is preferably 0.5% by volume, more preferably 1.0% by volume. If the content of the cellulose nanofibers 5 with respect to the synthetic resin does not reach the above lower limit, the thermal conductivity of the insulating layer 3 may not be sufficiently improved. On the other hand, the upper limit of the content of the synthetic resin is preferably 10.0% by volume, more preferably 5.0% by volume, based on the synthetic resin composition. If the content of the cellulose nanofibers 5 exceeds the above upper limit, it may be difficult to uniformly disperse the cellulose nanofibers 5.

<絶縁層形成用樹脂組成物>
当該絶縁層形成用樹脂組成物は、当該絶縁電線の絶縁層の形成に用いる。当該絶縁層形成用樹脂組成物は、当該絶縁電線を構成する1又は複数の絶縁層の少なくとも1層の形成に用いる絶縁層形成用樹脂組成物であって、上記絶縁層のマトリックスを形成する合成樹脂組成物と、上記合成樹脂組成物中に分散する放熱性フィラーと、上記合成樹脂組成物中に分散するセルロースナノファイバーとを含有する。
<Resin composition for forming an insulating layer>
The resin composition for forming an insulating layer is used for forming an insulating layer of the insulated electric wire. The resin composition for forming an insulating layer is a resin composition for forming an insulating layer used for forming at least one of one or a plurality of insulating layers constituting the insulated wire, and is a synthesis for forming a matrix of the insulating layers. It contains a resin composition, a heat-dissipating filler dispersed in the synthetic resin composition, and cellulose nanofibers dispersed in the synthetic resin composition.

上記合成樹脂組成物は、上記マトリックスにおいて例示した合成樹脂を主成分とする。上記合成樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない限り、上記合成樹脂以外の他の成分を含有していてもよい。上記他の成分としては、必要に応じて密着向上剤、潤滑剤、酸化防止剤、光安定剤、改質剤等の各種添加剤を挙げることができる。 The synthetic resin composition contains the synthetic resin exemplified in the above matrix as a main component. The synthetic resin composition may contain components other than the synthetic resin as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other components include various additives such as adhesion improvers, lubricants, antioxidants, light stabilizers, and modifiers, if necessary.

[第1実施形態の絶縁電線の製造方法]
本発明の第1実施形態の絶縁電線は、例えば絶縁層形成用樹脂組成物を調製する工程と、金属導体1の外周面側に絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する工程と、塗布した絶縁層形成用樹脂組成物を乾燥又は硬化する工程とを主に備える製造方法により製造できる。
[Manufacturing method of insulated wire of the first embodiment]
The insulated wire of the first embodiment of the present invention includes, for example, a step of preparing a resin composition for forming an insulating layer, a step of applying a resin composition for forming an insulating layer on the outer peripheral surface side of the metal conductor 1, and coating insulation. It can be produced by a production method mainly including a step of drying or curing the layer-forming resin composition.

(絶縁層形成用樹脂組成物調製工程)
絶縁層形成用組成物調製工程では、絶縁層のマトリックスを構成する上記合成樹脂組成物に、放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを混合して絶縁層形成用樹脂組成物を調製する。上記合成樹脂組成物は、溶剤で希釈して用いてもよい。
(Resin composition preparation process for forming an insulating layer)
In the step of preparing the composition for forming an insulating layer, a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers are mixed with the synthetic resin composition constituting the matrix of the insulating layer to prepare a resin composition for forming an insulating layer. The synthetic resin composition may be diluted with a solvent before use.

希釈用の上記溶剤としては、絶縁ワニスとして用いられている公知の有機溶剤を用いることができる。具体的には、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサエチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン等の極性有機溶媒をはじめ、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、クレゾール、クロルフェノールなどのフェノール類、ピリジンなどの第三級アミン類等が挙げられ、これらの有機溶媒はそれぞれ単独であるいは2種以上を混合して用いられる。 As the solvent for dilution, a known organic solvent used as an insulating varnish can be used. Specifically, for example, polar organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, hexaethylphosphate triamide, and γ-butyrolactone are used. First, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and diethyl oxalate, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve). ), Ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and tetrahydrofuran, hydrocarbons such as hexane, heptane, benzene, toluene and xylene, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chlorobenzene, phenols such as cresol and chlorophenol, and pyridine and the like. Examples thereof include tertiary amines, and these organic solvents are used alone or in admixture of two or more.

このような溶剤で希釈することにより樹脂組成物が導体に塗布し易くなる。また、この溶剤は絶縁層形成工程において加熱により揮発する。 Diluting with such a solvent facilitates application of the resin composition to the conductor. In addition, this solvent volatilizes by heating in the insulating layer forming step.

上記有機溶剤により希釈して調製した絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂固形分濃度の下限としては、20質量%が好ましく、22質量%がより好ましい。また、上記絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂固形分濃度の上限としては、50質量%が好ましく、30質量%がより好ましい。上記絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂固形分濃度が上記下限未満である場合、絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する際の1回の塗布量が少なくなるため、所望の厚さの絶縁層を形成するための絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程の繰り返し回数が多くなるおそれがある。一方、上記絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂固形分濃度が上記上限を超える場合、放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを均一に混合し難く、希釈に要する時間が長くなるおそれがある。ここで、樹脂固形分濃度とは、絶縁層形成用樹脂組成物の溶媒以外の成分の濃度をいう。 The lower limit of the resin solid content concentration of the resin composition for forming an insulating layer prepared by diluting with the above organic solvent is preferably 20% by mass, more preferably 22% by mass. Further, the upper limit of the resin solid content concentration of the resin composition for forming an insulating layer is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass. When the resin solid content concentration of the insulating layer forming resin composition is less than the above lower limit, the amount of one coating when applying the insulating layer forming resin composition is small, so that the insulating layer having a desired thickness is applied. There is a risk that the number of repetitions of the process of applying the resin composition for forming an insulating layer for forming the above will increase. On the other hand, when the resin solid content concentration of the insulating layer forming resin composition exceeds the above upper limit, it is difficult to uniformly mix the heat-dissipating filler and the cellulose nanofibers, and the time required for dilution may become long. Here, the resin solid content concentration refers to the concentration of components other than the solvent of the resin composition for forming an insulating layer.

(絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程)
絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程では、金属導体の外周面側に絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する。絶縁層形成用樹脂組成物を金属導体の外周面側に塗布する方法としては、例えば液状の絶縁層形成用樹脂組成物を貯留した液状組成物槽と塗布ダイスとを備える塗布装置を用いた方法を挙げることができる。この塗布装置によれば、金属導体が液状組成物槽内を挿通することで液状組成物が金属導体外周面側に付着し、その後塗布ダイスを通過することで、この液状組成物が略均一な厚さに塗布される。
(Resin composition coating process for forming an insulating layer)
In the process of applying the resin composition for forming an insulating layer, the resin composition for forming an insulating layer is applied to the outer peripheral surface side of the metal conductor. As a method of applying the resin composition for forming an insulating layer to the outer peripheral surface side of the metal conductor, for example, a method using a coating device including a liquid composition tank for storing the resin composition for forming an insulating layer and a coating die. Can be mentioned. According to this coating device, the liquid composition adheres to the outer peripheral surface side of the metal conductor by inserting the metal conductor into the liquid composition tank, and then passes through the coating die to make the liquid composition substantially uniform. Apply to thickness.

(絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程)
絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程では、絶縁層形成用樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物の場合、加熱することによって絶縁層形成用樹脂組成物を硬化させて、絶縁層を形成する。また、絶縁層形成用樹脂組成物が熱可塑性樹脂組成物の場合、加熱することによって絶縁層形成用樹脂組成物を乾燥させて、絶縁層を形成する。この加熱に用いる装置としては、特に限定されないが、例え金属導体の走行方向に長い筒状の焼付炉を用いることができる。加熱方法は特に限定されないが、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等、従来公知の方法により行うことができる熱硬化性樹脂組成物の場合、加熱温度としては、例えば300℃以上600℃以下とされる。また、熱可塑性樹脂組成物の場合、加熱温度としては、例えば100℃以上400℃以下とされる。
(Drying or curing process of resin composition for forming an insulating layer)
Resin composition for forming an insulating layer In the drying or curing step, when the resin composition for forming an insulating layer is a thermosetting resin composition, the resin composition for forming an insulating layer is cured by heating to form an insulating layer. To do. When the resin composition for forming an insulating layer is a thermoplastic resin composition, the resin composition for forming an insulating layer is dried by heating to form an insulating layer. The device used for this heating is not particularly limited, but for example, a tubular baking furnace long in the traveling direction of the metal conductor can be used. The heating method is not particularly limited, but in the case of a thermosetting resin composition that can be performed by a conventionally known method such as hot air heating, infrared heating, high frequency heating, etc., the heating temperature is, for example, 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. Will be done. Further, in the case of the thermoplastic resin composition, the heating temperature is, for example, 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.

上記絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程及び絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程は、複数回繰り返して行ってもよい。このようにすることで、絶縁層の厚さを順次増加させていくことができる。このとき、塗布ダイスの孔径と繰り返し回数とは、金属導体の径及び絶縁層の狙い塗布膜厚にあわせて適宜調整される。 The step of applying the resin composition for forming an insulating layer and the step of drying or curing the resin composition for forming an insulating layer may be repeated a plurality of times. By doing so, the thickness of the insulating layer can be gradually increased. At this time, the hole diameter of the coating die and the number of repetitions are appropriately adjusted according to the diameter of the metal conductor and the target coating film thickness of the insulating layer.

[利点]
当該絶縁電線は、絶縁層が放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含有することにより、放熱性に優れる。当該絶縁層形成用樹脂組成物は、放熱性にすぐれる絶縁層を形成できる。
[advantage]
The insulated wire is excellent in heat dissipation because the insulating layer contains a heat dissipation filler and cellulose nanofibers. The resin composition for forming an insulating layer can form an insulating layer having excellent heat dissipation.

<第2実施形態>
<絶縁電線>
第2実施形態に係る絶縁電線は、金属導体の外周面に積層される絶縁層が放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含み、この絶縁層の外周面に加熱により膨張する熱融着層を積層させたものである。第2実施形態に係る絶縁電線は、加熱により膨張する熱融着層を備え、当該絶縁電線の熱融着層同士が互いに融着し合う自己融着性を有するので、モーター製造工程の簡略化を図ることができる。
<Second Embodiment>
<Insulated wire>
In the insulated wire according to the second embodiment, the insulating layer laminated on the outer peripheral surface of the metal conductor contains a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers, and a heat-sealing layer that expands by heating is laminated on the outer peripheral surface of the insulating layer. It is a thing. The insulated wire according to the second embodiment is provided with a heat-sealing layer that expands by heating, and has self-bonding properties in which the heat-sealing layers of the insulated wire are fused to each other, thereby simplifying the motor manufacturing process. Can be planned.

図2は、第2実施形態に係る絶縁電線20を示す模式的断面図である。絶縁電線20は、線状の金属導体1と、この金属導体1の外周面に積層される絶縁層3と、この絶縁層3の外周面に積層され、最外層を構成する熱融着層6とを備える。なお、金属導体1及び絶縁層3の構成は、第1実施形態と同様であるので同一番号を付して説明を省略する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the insulated wire 20 according to the second embodiment. The insulated wire 20 includes a linear metal conductor 1, an insulating layer 3 laminated on the outer peripheral surface of the metal conductor 1, and a heat fusion layer 6 laminated on the outer peripheral surface of the insulating layer 3 to form an outermost layer. And. Since the configurations of the metal conductor 1 and the insulating layer 3 are the same as those of the first embodiment, the same numbers are assigned and the description thereof will be omitted.

(熱融着層)
熱融着層6は、マトリックス7と、このマトリックス7中に分散する発泡剤8を有する。熱融着層6は、加熱により膨張する。本発明の第2実施形態に係る絶縁電線20は、熱融着層6のマトリックス7中に分散する発泡剤8の発泡により、巻線とモーター間の隙間をより密に埋めることができるため、より放熱性を高めることができる。
(Heat fusion layer)
The heat-sealing layer 6 has a matrix 7 and a foaming agent 8 dispersed in the matrix 7. The heat-sealing layer 6 expands by heating. In the insulated wire 20 according to the second embodiment of the present invention, the gap between the winding and the motor can be filled more densely by foaming the foaming agent 8 dispersed in the matrix 7 of the heat fusion layer 6. The heat dissipation can be further improved.

熱融着層6の加熱前の平均厚さの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。一方、熱融着層6の加熱前の平均厚さの上限としては、300μmが好ましく、200μmがより好ましい。熱融着層6の加熱前の平均厚さが上記下限に満たない場合、当該絶縁電線同士の固着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層6の加熱前の平均厚さが上記上限を超える場合、当該絶縁電線を用いて形成される巻線等の体積効率が低くなるおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the heat-sealing layer 6 before heating is preferably 10 μm, more preferably 20 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the heat-sealing layer 6 before heating is preferably 300 μm, more preferably 200 μm. If the average thickness of the heat-sealing layer 6 before heating is less than the above lower limit, the insulated wires may not be sufficiently adhered to each other. On the contrary, when the average thickness of the heat-sealing layer 6 before heating exceeds the above upper limit, the volumetric efficiency of the windings and the like formed by using the insulated wire may decrease.

加熱による発泡剤8の発泡によって熱融着層6に形成される空孔の平均径の下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、上記熱融着層6に形成される空孔の平均径の上限としては、200μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記熱融着層6に形成される空孔の平均径が上記下限に満たない場合、十分な膨張率が得られないおそれがある。逆に、上記熱融着層6に形成される空孔の平均径が上記上限を超える場合、熱融着層6が不必要に厚くなるおそれや、熱融着層6の膨張が不均一になるおそれがある。ここで、「空孔の平均径」とは、細孔直径分布測定装置(例えばPorous Materials社の「多孔質材料自動細孔径分布測定システム」)により断面を測定することにより得られる値である。 The lower limit of the average diameter of the pores formed in the heat-sealing layer 6 by foaming the foaming agent 8 by heating is preferably 1 μm, more preferably 5 μm. On the other hand, the upper limit of the average diameter of the pores formed in the heat-sealing layer 6 is preferably 200 μm, more preferably 100 μm. If the average diameter of the pores formed in the heat-sealing layer 6 is less than the lower limit, a sufficient expansion coefficient may not be obtained. On the contrary, when the average diameter of the pores formed in the heat-sealing layer 6 exceeds the upper limit, the heat-sealing layer 6 may become unnecessarily thick and the expansion of the heat-sealing layer 6 becomes uneven. There is a risk of becoming. Here, the "average diameter of pores" is a value obtained by measuring a cross section with a pore diameter distribution measuring device (for example, "porous material automatic pore diameter distribution measuring system" of Porous Materials).

熱融着層6の加熱後の空隙率の下限としては、10.0体積%が好ましく、50体積%がより好ましい。一方、熱融着層6の加熱後の空隙率の上限としては、80%が好ましく、70%がより好ましい。熱融着層6の加熱後の空隙率が上記下限に満たない場合、隣接する熱融着層6間の当接圧力が不足して融着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層6の加熱後の空隙率が上記上限を超える場合、膨張した後の熱融着層6の強度が不十分となるおそれがある。ここで、熱融着層の「空隙率」とは、熱融着層の体積に対する熱融着層内の気体の容積の百分率であり、熱融着層のマトリックス、発泡剤等の固体分の質量と密度とから算出される実体積をV0、熱融着層の空隙を含むみかけの体積をV1とするとき、(V1−V0)/V1×100で算出される量である。 The lower limit of the porosity of the heat-sealed layer 6 after heating is preferably 10.0% by volume, more preferably 50% by volume. On the other hand, the upper limit of the porosity of the heat-sealed layer 6 after heating is preferably 80%, more preferably 70%. If the porosity of the heat-sealing layer 6 after heating is less than the above lower limit, the contact pressure between the adjacent heat-sealing layers 6 may be insufficient and the fusion may be insufficient. On the contrary, when the porosity of the heat-sealing layer 6 after heating exceeds the above upper limit, the strength of the heat-sealing layer 6 after expansion may be insufficient. Here, the "porosity" of the heat-sealed layer is a percentage of the volume of gas in the heat-sealed layer with respect to the volume of the heat-sealed layer, and is a solid content such as a matrix of the heat-sealed layer and a foaming agent. When the actual volume calculated from the mass and the density is V0 and the apparent volume including the voids of the heat-sealing layer is V1, the amount is calculated by (V1-V0) / V1 × 100.

熱融着層6の加熱後の平均厚さ膨張率の下限としては、1.2倍が好ましく、1.5倍がより好ましい。一方、熱融着層6の加熱後の平均厚さ膨張率の上限としては、4倍が好ましく、3倍がより好ましい。熱融着層6の加熱後の平均厚さ膨張率が上記下限に満たない場合、当該自己融着性絶縁電線を捲線加工したときに、隣接し合う熱融着層6同士の融着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層6の加熱後の平均厚さ膨張率が上記上限を超える場合、熱融着層6の密度が不十分となることにより却って当該自己融着性絶縁電線の強度が不十分となるおそれがある。熱融着層6の膨張率は発泡剤8の種類及び量、並びに発泡剤8の発泡開始温度でのマトリックス7の弾性率を選択することにより制御できる。 The lower limit of the average thickness expansion coefficient of the heat-sealed layer 6 after heating is preferably 1.2 times, more preferably 1.5 times. On the other hand, the upper limit of the average thickness expansion coefficient of the heat-sealed layer 6 after heating is preferably 4 times, more preferably 3 times. When the average thickness expansion coefficient of the heat-sealing layer 6 after heating is less than the above lower limit, the heat-sealing layers 6 adjacent to each other are not fused when the self-bonding insulated wire is wound. May be sufficient. On the contrary, when the average thickness expansion coefficient of the heat-sealing layer 6 after heating exceeds the above upper limit, the density of the heat-sealing layer 6 becomes insufficient, and the strength of the self-bonding insulated wire is rather insufficient. May be sufficient. The expansion coefficient of the heat-sealing layer 6 can be controlled by selecting the type and amount of the foaming agent 8 and the elastic modulus of the matrix 7 at the foaming start temperature of the foaming agent 8.

(マトリックス)
マトリックス7を構成する樹脂組成物の主成分となる合成樹脂しては、例えばフェノキシ樹脂、ポリアミド、ブチラール樹脂等の熱可塑性樹脂が使用でき、中でもフェノキシ樹脂が好適に使用される。また、マトリックス7を構成する樹脂組成物は、密着向上剤等の添加剤を含んでもよい。
(matrix)
As the synthetic resin that is the main component of the resin composition constituting the matrix 7, a thermoplastic resin such as a phenoxy resin, a polyamide, or a butyral resin can be used, and among them, the phenoxy resin is preferably used. Further, the resin composition constituting the matrix 7 may contain additives such as an adhesion improver.

フェノキシ樹脂はビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成される両末端にエポキシ基を有する熱可塑性樹脂である。上記フェノキシ樹脂としては、ビスフェノール類がビスフェノールA型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールF型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールS型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールB型のフェノキシ樹脂などが挙げられる。また、上記フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールA型とビスフェノールS型とが共重合したフェノキシ樹脂等、共重合型のフェノキシ樹脂を用いることもできる。さらに、上記フェノキシ樹脂にアミノ樹脂、イソシアネート等の架橋剤を併用することにより、熱硬化性樹脂としても使用することができる。フェノキシ樹脂と架橋剤とを併用して熱硬化性樹脂とすることにより、熱融着層6にも熱膨張性マイクロカプセルを含有させた場合に、熱融着層6の強度を十分に確保することができる。 Phenoxy resin is a thermoplastic resin synthesized from bisphenols and epichlorohydrin and having epoxy groups at both ends. Examples of the phenoxy resin include bisphenol A-type phenoxy resin, bisphenol F-type phenoxy resin, bisphenol S-type phenoxy resin, and bisphenol B-type phenoxy resin. Further, as the phenoxy resin, a copolymerized phenoxy resin such as a phenoxy resin obtained by copolymerizing bisphenol A type and bisphenol S type can also be used. Furthermore, by using a cross-linking agent such as an amino resin or isocyanate in combination with the phenoxy resin, it can also be used as a thermosetting resin. By using a phenoxy resin and a cross-linking agent in combination to form a thermosetting resin, sufficient strength of the heat-sealing layer 6 is ensured when the heat-expandable microcapsules are also contained in the heat-sealing layer 6. be able to.

上記ポリアミドとしては、例えば各種重縮合ポリアミド、各種共縮重合ポリアミド等を用いることができる。 As the above-mentioned polyamide, for example, various polycondensation polyamides, various co-condensation polymerized polyamides and the like can be used.

上記ブチラール樹脂としては、例えばポリビニルブチラール等が例示される。 Examples of the butyral resin include polyvinyl butyral and the like.

マトリックス7を構成する樹脂組成物の主成分となる合成樹脂として使用可能なその他の熱可塑性樹脂としては、例えば共重合ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、半芳香族ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド等が例示される。 Examples of other thermoplastic resins that can be used as the synthetic resin that is the main component of the resin composition constituting the matrix 7 include copolymerized polyester, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, thermoplastic polyurethane, polycarbonate, polyphenylene oxide, and polyphenylene sulfide. , Polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyethersulfone, polyphenylsulphon, semi-aromatic polyamide, thermoplastic polyamideimide, thermoplastic polyimide and the like.

(発泡剤)
発泡剤8としては、化学発泡剤又は物理発泡剤を用いることができる。
(Foaming agent)
As the foaming agent 8, a chemical foaming agent or a physical foaming agent can be used.

発泡剤8の上記合成樹脂100質量部に対する含有量の下限としては、2質量部が好ましく、3質量部がより好ましい。発泡剤8の上記合成樹脂100質量部に対する含有量が上記下限に満たない場合、熱融着層6の膨張率が小さく、当該絶縁電線同士の固着が不十分となるおそれがある。一方、発泡剤8の上記合成樹脂100質量部に対する含有量の上限としては、40質量部が好ましく、30質量部がより好ましい。発泡剤8の上記合成樹脂100質量部に対する含有量が上記上限を超える場合、相対的にマトリックス7が少なくなることにより、熱融着層6の強度及び融着性が不十分となるおそれがある。 As the lower limit of the content of the foaming agent 8 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin, 2 parts by mass is preferable, and 3 parts by mass is more preferable. If the content of the foaming agent 8 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin is less than the above lower limit, the expansion coefficient of the heat-sealing layer 6 is small, and the insulating wires may not be sufficiently fixed to each other. On the other hand, the upper limit of the content of the foaming agent 8 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin is preferably 40 parts by mass, more preferably 30 parts by mass. When the content of the foaming agent 8 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin exceeds the above upper limit, the strength and the cohesiveness of the heat-sealing layer 6 may be insufficient due to the relatively small amount of the matrix 7. ..

〈化学発泡剤〉
発泡剤8として用いられる化学発泡剤は、化学反応により分解して、例えば窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、アンモニアガス等を発生するものである。化学発泡剤としては、有機発泡剤又は無機発泡剤が挙げられる。一般に無機発泡剤は、ガス発生速度が有機発泡剤より緩慢でありガス発生の調整が難しいため、化学発泡剤としては、有機発泡剤が好ましい。
<Chemical foaming agent>
The chemical foaming agent used as the foaming agent 8 decomposes by a chemical reaction to generate, for example, nitrogen gas, carbon dioxide gas, carbon monoxide, ammonia gas and the like. Examples of the chemical foaming agent include an organic foaming agent and an inorganic foaming agent. Generally, an inorganic foaming agent has a slower gas generation rate than an organic foaming agent, and it is difficult to adjust gas generation. Therefore, an organic foaming agent is preferable as a chemical foaming agent.

有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系発泡剤、例えばジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N’ジニトロソ−N,N’−ジメチルテレフタルアミド等のニトロソ系発泡剤、例えばp−トルエンスルホニルヒドラジド、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド等のヒドラジド系発泡剤、他にはトリヒドラジノトリアジンなどが例示され、これらを単独で、又は二種類以上合わせて使用できる。 Examples of the organic foaming agent include azo foaming agents such as azodicarboxylic amide and azobisisobutyronitrile, and nitroso foaming agents such as dinitrosopentamethylenetetramine, N, N'dinitroso-N, N'-dimethylterephthalamide. Examples thereof include hydrazide-based foaming agents such as p-toluenesulfonyl hydrazide, p, p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, benzenesulfonylhydrazide, and trihydradinotriazine, which may be used alone or in two types. The above can be used together.

また、無機発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シリコンオキシハイドライド等が例示される。 Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium borohydride, silicon oxyhydride and the like.

化学発泡剤の分解温度の下限としては、60℃が好ましく、70℃がより好ましい。一方、化学発泡剤の分解温度の上限としては、250℃が好ましく、200℃がより好ましい。化学発泡剤の分解温度が上記下限に満たない場合、当該絶縁電線製造時、輸送時又は保管時に化学発泡剤が意図せず発泡してしまうおそれがある。一方、化学発泡剤の分解温度が上記上限を超える場合、発泡剤を発泡させるために必要なエネルギーコストが過大となるおそれがある。 The lower limit of the decomposition temperature of the chemical foaming agent is preferably 60 ° C., more preferably 70 ° C. On the other hand, the upper limit of the decomposition temperature of the chemical foaming agent is preferably 250 ° C., more preferably 200 ° C. If the decomposition temperature of the chemical foaming agent is less than the above lower limit, the chemical foaming agent may unintentionally foam during manufacturing, transportation, or storage of the insulated wire. On the other hand, if the decomposition temperature of the chemical foaming agent exceeds the above upper limit, the energy cost required for foaming the foaming agent may become excessive.

熱融着層6には、化学発泡剤と共に、発泡助剤を配合してもよい。発泡助剤としては、化学発泡剤の熱分解を促進するものであれば特に限定されず、例えば尿素化合物等が挙げられる。 A foaming aid may be blended with the chemical foaming agent in the heat-sealing layer 6. The foaming aid is not particularly limited as long as it promotes the thermal decomposition of the chemical foaming agent, and examples thereof include urea compounds.

これらの発泡助剤の化学発泡剤100質量部に対する配合量の下限としては、5質量部が好ましく、50質量部がより好ましい。一方、上記発泡助剤の配合量の上限としては、200質量部が好ましく、150質量部がより好ましい。上記発泡助剤の配合量が上記下限に満たない場合、化学発泡剤を分解させる効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記発泡助剤の配合量が上記上限を超える場合、当該絶縁電線の製造時や保管時等に熱融着層6が意図せず膨張してしまうおそれがある。 As the lower limit of the blending amount of these foaming aids with respect to 100 parts by mass of the chemical foaming agent, 5 parts by mass is preferable, and 50 parts by mass is more preferable. On the other hand, the upper limit of the blending amount of the foaming aid is preferably 200 parts by mass, more preferably 150 parts by mass. If the blending amount of the foaming aid is less than the above lower limit, the effect of decomposing the chemical foaming agent may be insufficient. On the contrary, when the blending amount of the foaming aid exceeds the upper limit, the heat-sealing layer 6 may unintentionally expand during the production or storage of the insulated wire.

〈物理発泡剤〉
発泡剤8として用いられる物理発泡剤は、発泡剤が気化して生じる気体を利用して発泡させる。物理発泡剤としては、例えば熱膨張性マイクロカプセルが挙げられる。上記熱膨張性マイクロカプセルは、内部発泡剤からなる芯材(内包物)と、この芯材を包む外殻とを有し、芯材の膨張によって外殻が膨張する。熱膨張マイクロカプセルは、個々のマイクロカプセルが独立して気泡を形成することにより、熱融着層6の比較的均一な膨張を促進できる。
<Physical foaming agent>
The physical foaming agent used as the foaming agent 8 is foamed by utilizing the gas generated by the vaporization of the foaming agent. Examples of the physical foaming agent include heat-expandable microcapsules. The heat-expandable microcapsules have a core material (inclusion) made of an internal foaming agent and an outer shell that encloses the core material, and the outer shell expands due to the expansion of the core material. The thermal expansion microcapsules can promote relatively uniform expansion of the heat-sealing layer 6 by forming bubbles independently of the individual microcapsules.

熱膨張性マイクロカプセルの内部発泡剤は、加熱により膨張又は気体を発生するものであればよく、その原理は問わない。熱膨張性マイクロカプセルの内部発泡剤としては、例えば低沸点液体を使用することができる。 The internal foaming agent of the heat-expandable microcapsules may be any one that expands or generates a gas by heating, and the principle thereof is not limited. As the internal foaming agent of the heat-expandable microcapsules, for example, a low boiling point liquid can be used.

上記低沸点液体としては、例えばブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、ネオペンタン等のアルカンや、トリクロロフルオロメタン等のフレオン類などが好適に用いられる。 As the low boiling point liquid, for example, alkanes such as butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, and neopentane, and chlorofluorocarbons such as trichlorofluoromethane are preferably used.

熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度の下限としては、60℃が好ましく、70℃がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度の上限としては、250℃が好ましく、200℃がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度が上記下限に満たない場合、当該絶縁電線製造時、輸送時又は保管時に熱膨張性マイクロカプセルが意図せず膨張してしまうおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度が上記上限を超える場合、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるために必要なエネルギーコストが過大となるおそれがある。 The lower limit of the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is preferably 60 ° C, more preferably 70 ° C. On the other hand, the upper limit of the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is preferably 250 ° C., more preferably 200 ° C. If the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is less than the above lower limit, the heat-expandable microcapsules may unintentionally expand during manufacturing, transportation, or storage of the insulated wire. On the contrary, when the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules exceeds the above upper limit, the energy cost required for expanding the heat-expandable microcapsules may become excessive.

一方、熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、上記内部発泡剤の膨張時に破断することなく膨張し、発生したガスを包含するマイクロバルーンを形成できる延伸性を有する材質から形成される。この熱膨張性マイクロカプセルの外殻を形成する材質としては、通常は、熱可塑性樹脂等の高分子を主成分とする樹脂組成物が用いられる。 On the other hand, the outer shell of the heat-expandable microcapsules is formed of a stretchable material capable of forming a microballoon containing the generated gas by expanding without breaking when the internal foaming agent is expanded. As a material for forming the outer shell of the heat-expandable microcapsules, a resin composition containing a polymer such as a thermoplastic resin as a main component is usually used.

熱膨張性マイクロカプセルの外殻の主成分とされる熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリレート、メタアクリレート、スチレン等の単量体から形成された重合体、あるいは2種以上の単量体から形成された共重合体が好適に用いられる。好ましい熱可塑性樹脂の一例としては、アクリロニトリル系共重合体が挙げられ、この場合の内部発泡剤の分解温度は、70℃以上250℃以下とされる。 The thermoplastic resin which is the main component of the outer shell of the heat-expandable microcapsule is formed of a monomer such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, acrylate, methacrylate, and styrene. A polymer or a copolymer formed from two or more kinds of monomers is preferably used. An example of a preferable thermoplastic resin is an acrylonitrile-based copolymer, and the decomposition temperature of the internal foaming agent in this case is 70 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.

加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径の下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径の上限としては、50μmが好ましく、40μmがより好ましい。加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記下限に満たない場合、十分な膨張率が得られないおそれがある。逆に、加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記上限を超える場合、熱融着層6が不必要に厚くなるおそれや、熱融着層6の膨張が不均一になるおそれがある。なお、熱膨張性マイクロカプセルの「平均径」とは、熱膨張性マイクロカプセルの10以上のサンプルを顕微鏡観察した際の平面視における最大径とこの最大径に直交する方向の径との平均値をいうものとする。 The lower limit of the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating is preferably 1 μm, more preferably 5 μm. On the other hand, the upper limit of the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating is preferably 50 μm, more preferably 40 μm. If the average diameter of the thermally expandable microcapsules before heating is less than the above lower limit, a sufficient expansion coefficient may not be obtained. On the contrary, when the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating exceeds the above upper limit, the heat-sealing layer 6 may become unnecessarily thick, or the expansion of the heat-sealing layer 6 may become non-uniform. .. The "average diameter" of the heat-expandable microcapsules is the average value of the maximum diameter in a plan view when 10 or more samples of the heat-expandable microcapsules are observed under a microscope and the diameter in a direction orthogonal to the maximum diameter. It shall be said.

熱膨張性マイクロカプセルの平均径の熱融着層6の平均厚さに対する比の下限としては、1/16が好ましく、1/8がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの平均径の熱融着層6の平均厚さに対する比の上限としては、9/10が好ましく、8/10がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記下限に満たない場合、外殻の厚さが不足して膨張時に破れるおそれや、内容積が小さくなり発泡剤が不足して十分に膨張できないおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記上限を超える場合、熱膨張性マイクロカプセルがマトリックス7から突出して、熱融着層6を十分に膨張させられないおそれや、熱融着層6が部分的に膨張して均一に膨張できないおそれがある。 The lower limit of the ratio of the average diameter of the heat-expandable microcapsules to the average thickness of the heat-sealed layer 6 is preferably 1/16, more preferably 1/8. On the other hand, as the upper limit of the ratio of the average diameter of the heat-expandable microcapsules to the average thickness of the heat-sealed layer 6, 9/10 is preferable, and 8/10 is more preferable. If the average diameter of the heat-expandable microcapsules is less than the above lower limit, the thickness of the outer shell may be insufficient and the microcapsules may be torn during expansion, or the internal volume may be small and the foaming agent may be insufficient to sufficiently expand. On the contrary, when the average diameter of the heat-expandable microcapsules exceeds the above upper limit, the heat-expandable microcapsules may protrude from the matrix 7 and the heat-sealing layer 6 may not be sufficiently expanded, or the heat-sealing layer 6 may not be sufficiently expanded. May partially expand and may not expand uniformly.

熱膨張性マイクロカプセルの膨張率の下限としては、3倍が好ましく、5倍がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの膨張率の上限としては、20倍が好ましく、10倍がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの膨張率が上記下限に満たない場合、熱融着層6の膨張率が不十分となるおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの膨張率が上記上限を超える場合、熱融着層6のマトリックス7が熱膨張性マイクロカプセルに追従することができず、熱融着層6を全体的に膨張させられないおそれがある。なお、熱膨張性マイクロカプセルの「膨張率」とは、熱膨張性マイクロカプセルの加熱前の平均径に対する加熱後の平均径の最大値の比をいう。 The lower limit of the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is preferably 3 times, more preferably 5 times. On the other hand, the upper limit of the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is preferably 20 times, more preferably 10 times. If the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is less than the above lower limit, the expansion coefficient of the heat-sealing layer 6 may be insufficient. On the contrary, when the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules exceeds the above upper limit, the matrix 7 of the heat-sealing layer 6 cannot follow the heat-expandable microcapsules, and the heat-sealing layer 6 is expanded as a whole. It may not be possible to do so. The "expansion rate" of the heat-expandable microcapsules refers to the ratio of the maximum value of the average diameter after heating to the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating.

[第2実施形態の絶縁電線の製造方法]
本発明の第2実施形態の絶縁電線の製造方法としては、例えば第1実施形態の絶縁層形成用樹脂組成物調製工程、絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程及び絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程を行った後に、乾燥又は硬化した絶縁層形成用樹脂組成物の外周面側に、熱融着層形成用樹脂組成物を塗布する工程と、熱融着層形成用樹脂組成物を乾燥する工程と備える方法が挙げられる。
[Manufacturing method of insulated wire of the second embodiment]
Examples of the method for producing an insulated electric wire according to the second embodiment of the present invention include a step of preparing a resin composition for forming an insulating layer, a step of applying a resin composition for forming an insulating layer, and a step of drying a resin composition for forming an insulating layer. Alternatively, after performing the curing step, a step of applying the heat-sealing layer-forming resin composition to the outer peripheral surface side of the dried or cured insulating layer-forming resin composition and a heat-sealing layer-forming resin composition are applied. Examples include a drying process and a method of preparing.

(熱融着層形成用樹脂組成物塗布工程)
熱融着層形成用樹脂組成物塗布工程では、マトリックス7を構成する樹脂組成物を溶媒で希釈した溶液に発泡剤8を分散させて熱融着層形成用樹脂組成物を調製する。上記樹脂組成物に発泡剤8を分散させる方法としては、例えば撹拌釜、3本ロールミル等を用いて混合することにより行うことができる。そして、上記熱融着層形成用樹脂組成物を、上記絶縁層3の外周面側に塗布する。熱融着層形成用樹脂組成物の塗布方法としては、上記絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程と同様とすることができる。
(Resin composition coating process for forming a heat-sealing layer)
In the process of applying the resin composition for forming a heat-sealing layer, the foaming agent 8 is dispersed in a solution obtained by diluting the resin composition constituting the matrix 7 with a solvent to prepare a resin composition for forming a heat-sealing layer. As a method of dispersing the foaming agent 8 in the resin composition, for example, it can be carried out by mixing using a stirring pot, a three-roll mill or the like. Then, the resin composition for forming the heat-sealing layer is applied to the outer peripheral surface side of the insulating layer 3. The method for applying the resin composition for forming a heat-sealing layer can be the same as the above-mentioned step for applying the resin composition for forming an insulating layer.

(熱融着層形成用樹脂組成物乾燥工程)
熱融着層形成用樹脂組成物乾燥工程では、発泡剤8の膨張開始温度よりも低い温度で溶媒を蒸発させることにより、熱融着層形成用樹脂組成物を乾燥して、熱融着層6を形成する。乾燥方法としては、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等、従来公知の方法により行うことができる。
(Drying step of resin composition for forming heat-sealing layer)
In the process of drying the resin composition for forming a heat-sealing layer, the resin composition for forming a heat-sealing layer is dried by evaporating the solvent at a temperature lower than the expansion start temperature of the foaming agent 8, and the heat-sealing layer is formed. 6 is formed. As the drying method, conventionally known methods such as hot air heating, infrared heating, and high frequency heating can be used.

熱融着層6を膨張させるための加熱方法としては、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等の従来公知の方法の他、金属導体1への通電により発生する熱を用いる方法が適用できる。 As a heating method for expanding the heat-sealing layer 6, in addition to conventionally known methods such as hot air heating, infrared heating, and high frequency heating, a method using heat generated by energizing the metal conductor 1 can be applied.

また、当該絶縁電線の製造方法は、上述の方法に限られない。例えば、絶縁層の主成分を熱可塑性樹脂とする場合には、上記熱融着層の積層方法と同様に溶剤で希釈して乾燥する方法や、溶融した樹脂組成物を塗布ダイスで塗布して冷却硬化させる方法等が適用できる。 Further, the method for manufacturing the insulated wire is not limited to the above method. For example, when the main component of the insulating layer is a thermoplastic resin, a method of diluting with a solvent and drying as in the method of laminating the heat-sealing layer, or a method of applying the molten resin composition with a coating die is applied. A method of cooling and curing can be applied.

[利点]
当該絶縁電線は、加熱により膨張する熱融着層を備え、金属導体の外周に互いに融着し合う自己融着性を有するので、モーター製造工程の簡略化を図ることができる。また、絶縁層が放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含有することにより、放熱性に優れる。
[advantage]
Since the insulated wire has a heat-sealing layer that expands by heating and has self-bonding properties that fuse with each other on the outer periphery of the metal conductor, the motor manufacturing process can be simplified. Further, since the insulating layer contains a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers, the heat-dissipating property is excellent.

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. To.

上記実施形態においては、放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含む1層の絶縁層が金属導体の外周面に積層される絶縁電線及び放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含む絶縁層の外周面に熱融着層が積層される絶縁電線について説明したが、金属導体と放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを含む絶縁層との間に複数の絶縁層が積層されてもよい。換言すれば複数の絶縁層が積層される絶縁電線において、少なくとも1の絶縁層にセルロースナノファイバーが含まれていればよい。また、2以上の絶縁層にセルロースナノファイバーが含まれてもよい。 In the above embodiment, one insulating layer containing a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers is thermally fused to an insulating electric wire in which one layer is laminated on the outer peripheral surface of a metal conductor and an outer peripheral surface of an insulating layer containing the heat-dissipating filler and cellulose nanofibers. Although the insulated wire on which the layers are laminated has been described, a plurality of insulating layers may be laminated between the metal conductor and the insulating layer containing the heat-dissipating filler and the cellulose nanofibers. In other words, in an insulated wire in which a plurality of insulating layers are laminated, it is sufficient that at least one insulating layer contains cellulose nanofibers. Further, cellulose nanofibers may be contained in two or more insulating layers.

また、例えば当該絶縁電線において、金属導体と絶縁層との間にプライマー処理層等のさらなる層が設けられてもよい。プライマー処理層は、層間の密着性を高めるために設けられる層であり、例えば公知の樹脂組成物により形成することができる。 Further, for example, in the insulated wire, a further layer such as a primer-treated layer may be provided between the metal conductor and the insulating layer. The primer-treated layer is a layer provided for enhancing the adhesion between layers, and can be formed by, for example, a known resin composition.

金属導体と絶縁層との間にプライマー処理層を設ける場合、このプライマー処理層を形成する樹脂組成物は、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステル及びフェノキシ樹脂の中の一種又は複数種の樹脂を含むとよい。また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物は、密着性向上剤等の添加剤を含んでもよい。このような樹脂組成物によって金属導体と絶縁層との間にプライマー処理層を形成することで、金属導体と絶縁層との間の密着性を向上することが可能であり、その結果、当該絶縁電線の可撓性や、耐摩耗性、耐傷性、耐加工性などの特性を効果的に高めることができる。 When a primer-treated layer is provided between the metal conductor and the insulating layer, the resin composition forming the primer-treated layer is, for example, one or more resins among polyimide, polyamide-imide, polyesterimide, polyester and phenoxy resins. May be included. Further, the resin composition forming the primer-treated layer may contain an additive such as an adhesion improver. By forming a primer-treated layer between the metal conductor and the insulating layer with such a resin composition, it is possible to improve the adhesion between the metal conductor and the insulating layer, and as a result, the insulation. It is possible to effectively enhance the flexibility of the electric wire and the characteristics such as abrasion resistance, scratch resistance, and work resistance.

また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物は、上記樹脂と共に他の樹脂、例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂等を含んでもよい。また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物に含まれる各樹脂として、市販の液状組成物(絶縁ワニス)を使用してもよい。 Further, the resin composition forming the primer-treated layer may contain other resins such as epoxy resin and melamine resin together with the above resin. Further, a commercially available liquid composition (insulating varnish) may be used as each resin contained in the resin composition forming the primer-treated layer.

プライマー処理層の平均厚さの下限としては、1μmが好ましく、2μmがより好ましい。一方、プライマー処理層の平均厚さの上限としては、20μmが好ましく、10μmがより好ましい。プライマー処理層の平均厚さが上記下限に満たないと、金属導体との十分な密着性を発揮できないおそれがある。逆に、プライマー処理層の平均厚さが上記上限を超えると、当該絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the primer-treated layer is preferably 1 μm, more preferably 2 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the primer-treated layer is preferably 20 μm, more preferably 10 μm. If the average thickness of the primer-treated layer is less than the above lower limit, sufficient adhesion to the metal conductor may not be exhibited. On the contrary, if the average thickness of the primer-treated layer exceeds the above upper limit, the diameter of the insulated wire may be unnecessarily increased.

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples, but the present invention is not limitedly interpreted based on the description of this Example.

<絶縁電線No.1〜No.16>
直径1mmの銅線に、平均厚さ40μmの絶縁層を積層することによって、絶縁電線No.1〜No.16を試作した。絶縁層は、表1及び表2に記載する組成の絶縁層形成用樹脂組成物を塗布ダイスにより塗布し、炉長3mの横炉を用いて炉温200℃、線速4.8m/分の条件で乾燥(焼付)した。
<Insulated wire No. 1-No. 16>
By laminating an insulating layer having an average thickness of 40 μm on a copper wire having a diameter of 1 mm, the insulated wire No. 1-No. 16 was prototyped. For the insulating layer, the resin composition for forming an insulating layer having the compositions shown in Tables 1 and 2 is applied with a coating die, and the furnace temperature is 200 ° C. and the linear speed is 4.8 m / min using a horizontal furnace having a furnace length of 3 m. It was dried (baked) under the conditions.

[絶縁層形成用樹脂組成物]
(樹脂成分)
絶縁層形成用組成物のマトリックスの樹脂成分としては、ガラス転移温度が130℃のフェノキシ樹脂(新日鐵住金化学社の「YP−50」)を用いた。
[Resin composition for forming an insulating layer]
(Resin component)
As the resin component of the matrix of the composition for forming the insulating layer, a phenoxy resin having a glass transition temperature of 130 ° C. (“YP-50” of Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.) was used.

(セルロースナノファイバー)
セルロースナノファイバーとしては、天然セルロースを原料とする平均繊維長が1μm〜5μmであるスギノマシン社の「ビンフィス」を用いた。
(Cellulose nanofiber)
As the cellulose nanofibers, "Binphis" manufactured by Sugino Machine Limited, which is made of natural cellulose and has an average fiber length of 1 μm to 5 μm, was used.

(放熱性フィラー)
絶縁層形成用樹脂組成物の放熱性フィラーとしては、熱伝導率が60W/m・Kである窒化ホウ素(三井化学社の「MBN−010T」)及び球状アルミナ(アドマテックス社の「AO−502」)を用いた。
(Heat dissipation filler)
The heat-dissipating filler of the resin composition for forming an insulating layer includes boron nitride (“MBN-010T” by Mitsui Chemicals, Inc.) and spherical alumina (“AO-502” by Admatex, Inc.) having a thermal conductivity of 60 W / m · K. ") Was used.

各絶縁電線の絶縁層の形成に用いた絶縁層形成用樹脂組成物のうち、放熱性フィラーとして鱗片状の窒化ホウ素を含有する絶縁層形成用樹脂組成物の組成を表1に示し、放熱性フィラーとして球状のアルミナを含有する絶縁層形成用樹脂組成物の組成を表2に示す。なお、表1及び表2中の「−」は、該当する成分を用いなかったことを示す。 Among the resin compositions for forming an insulating layer used for forming the insulating layer of each insulated wire, Table 1 shows the composition of the resin composition for forming an insulating layer containing scaly boron nitride as a heat-dissipating filler, and the heat-dissipating property is shown in Table 1. Table 2 shows the composition of the resin composition for forming an insulating layer containing spherical alumina as a filler. In addition, "-" in Table 1 and Table 2 indicates that the corresponding component was not used.

[絶縁層の熱伝導率の評価]
各絶縁電線の絶縁層の熱伝導率の評価を行った。具体的には、絶縁電線No.1〜No.16の絶縁層の熱拡散率、比熱及び密度を測定することにより、25℃における熱伝導率を測定した。測定結果を表1及び表2に示す。
[Evaluation of thermal conductivity of insulating layer]
The thermal conductivity of the insulating layer of each insulated wire was evaluated. Specifically, the insulated wire No. 1-No. The thermal conductivity at 25 ° C. was measured by measuring the thermal diffusivity, specific heat and density of the 16 insulating layers. The measurement results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 0006795555
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Figure 0006795555
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上記表1に示すように、放熱性フィラーである窒化ホウ素及びセルロースナノファイバーを含有する絶縁電線No.8〜No.10の絶縁層は、放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーのいずれも含有しない絶縁電線No.1の絶縁層並びに窒化ホウ素及びセルロースナノファイバーのうちのいずれかのみを含有する絶縁電線No.2〜No.7の絶縁層と比較して熱伝導率が優れていた。 As shown in Table 1 above, the insulated wire No. 1 containing boron nitride and cellulose nanofibers, which are heat-dissipating fillers. 8 to No. The insulating layer of No. 10 contains an insulating wire No. 10 containing neither a heat-dissipating filler nor cellulose nanofibers. Insulated wire No. 1 containing only one of the insulating layer of 1 and boron nitride and cellulose nanofibers. 2-No. The thermal conductivity was excellent as compared with the insulating layer of No. 7.

また、上記表2に示すように、放熱性フィラーである球状アルミナ及びセルロースナノファイバーを含有する絶縁電線No.14〜No.16の絶縁層は、球状アルミナ及びセルロースナノファイバーのいずれも含有しない絶縁電線No.1の絶縁層並びに球状アルミナ及びセルロースナノファイバーのうちのいずれかのみを含有する絶縁電線No.2〜No.4及びNo.11〜No.13の絶縁層と比較して熱伝導率が優れていた。 Further, as shown in Table 2 above, the insulated wire No. 1 containing spherical alumina and cellulose nanofibers which are heat-dissipating fillers. 14-No. The insulating layer of No. 16 contains an insulated wire No. 16 containing neither spherical alumina nor cellulose nanofibers. Insulated wire No. 1 containing only one of the insulating layer of 1 and spherical alumina and cellulose nanofibers. 2-No. 4 and No. 11-No. The thermal conductivity was excellent as compared with the insulating layer of 13.

以上のように、当該絶縁電線は、絶縁層が合成樹脂を主成分とするマトリックス中に放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを有することによって絶縁層の熱伝導率が向上し、放熱性に優れることが示された。 As described above, in the insulated wire, the thermal conductivity of the insulating layer is improved by having the heat-dissipating filler and the cellulose nanofibers in the matrix in which the insulating layer is mainly composed of synthetic resin, and the heat-dissipating property is excellent. Shown.

本発明に係る絶縁電線は、巻線やモーター等を形成するために好適に利用することができる。 The insulated wire according to the present invention can be suitably used for forming windings, motors, and the like.

1 金属導体
2 絶縁層のマトリックス
3 絶縁層
4 放熱性フィラー
5 セルロースナノファイバー
6 熱融着層
7 熱融着層のマトリックス
8 発泡剤
10、20 絶縁電線
1 Metal conductor 2 Insulation layer matrix 3 Insulation layer 4 Heat dissipation filler 5 Cellulose nanofibers 6 Heat fusion layer 7 Heat fusion layer matrix 8 Foaming agent 10, 20 Insulation wire

Claims (4)

線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層とを備える絶縁電線であって、
上記絶縁層が、
合成樹脂を主成分とするマトリックスと、
上記マトリックス中に分散する放熱性フィラーと、
上記マトリックス中に分散するセルロースナノファイバーと
を有し、
上記放熱性フィラーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が40体積部以上60体積部以下であり、
上記放熱性フィラーの25℃における熱伝導率が60W/m・K以上であり、
上記放熱性フィラーの平均粒子径が0.1μm以上80μm以下であり、
上記セルロースナノファイバーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が2.0体積部以上10.0体積部以下であり、
上記セルロースナノファイバーの平均繊維長がμm以上μm以下であり、
上記合成樹脂がフェノキシ樹脂であり、
上記放熱性フィラーが窒化ホウ素である絶縁電線。
An insulated wire having a linear metal conductor and an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor.
The above insulating layer
A matrix whose main component is synthetic resin,
With the heat-dissipating filler dispersed in the above matrix,
It has cellulose nanofibers dispersed in the above matrix.
The content of the heat-dissipating filler with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 40 parts by volume or more and 60 parts by volume or less.
The thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. is 60 W / m · K or more.
The average particle size of the heat-dissipating filler is 0.1 μm or more and 80 μm or less.
The content of the cellulose nanofibers with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 2.0 parts by volume or more and 10.0 parts by volume or less.
The average fiber length of the cellulose nanofibers Ri der 1 [mu] m or more 5 [mu] m or less,
The above synthetic resin is a phenoxy resin,
Insulated wire the heat dissipation filler Ru der boron nitride.
上記放熱性フィラーが鱗片状又は針状である請求項1に記載の絶縁電線。 The insulated wire according to claim 1, wherein the heat-dissipating filler is scaly or needle-shaped. 絶縁電線を構成する1又は複数の絶縁層の少なくとも1層の形成に用いる絶縁層形成用樹脂組成物であって、
上記絶縁層のマトリックスを形成する合成樹脂組成物と、
上記合成樹脂組成物中に分散する放熱性フィラーと、
上記合成樹脂組成物中に分散するセルロースナノファイバーと
を含有し、
上記放熱性フィラーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が40体積部以上60体積部以下であり、
上記放熱性フィラーの25℃における熱伝導率が60W/m・K以上であり、
上記放熱性フィラーの平均粒子径が0.1μm以上80μm以下であり、
上記セルロースナノファイバーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が2.0体積部以上10.0体積部以下であり、
上記セルロースナノファイバーの平均繊維長がμm以上μm以下であり、
上記合成樹脂がフェノキシ樹脂であり、
上記放熱性フィラーが窒化ホウ素である絶縁層形成用樹脂組成物。
A resin composition for forming an insulating layer used for forming at least one of one or a plurality of insulating layers constituting an insulated wire.
The synthetic resin composition forming the matrix of the insulating layer and
With the heat-dissipating filler dispersed in the synthetic resin composition,
Contains cellulose nanofibers dispersed in the synthetic resin composition,
The content of the heat-dissipating filler with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 40 parts by volume or more and 60 parts by volume or less.
The thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. is 60 W / m · K or more.
The average particle size of the heat-dissipating filler is 0.1 μm or more and 80 μm or less.
The content of the cellulose nanofibers with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 2.0 parts by volume or more and 10.0 parts by volume or less.
The average fiber length of the cellulose nanofibers Ri der 1 [mu] m or more 5 [mu] m or less,
The above synthetic resin is a phenoxy resin,
The heat dissipation filler is Ru der boron nitride insulating layer-forming resin composition.
線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層とを備える絶縁電線の製造方法であって、
上記絶縁層のマトリックスを構成する合成樹脂組成物を溶剤で希釈すると共に、放熱性フィラー及びセルロースナノファイバーを混合して絶縁層形成用樹脂組成物を調製する工程と、
上記金属導体の外周面側に上記絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する工程と、
上記絶縁層形成用樹脂組成物を加熱する工程と
を備え、
上記調整工程で、上記溶剤で希釈して調製した上記絶縁層形成用樹脂組成物の樹脂固形分濃度が20質量部以上50質量部以下であり、
上記放熱性フィラーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が40体積部以上60体積部以下であり、
上記放熱性フィラーの25℃における熱伝導率が60W/m・K以上であり、
上記放熱性フィラーの平均粒子径が0.1μm以上80μm以下であり、
上記セルロースナノファイバーの上記合成樹脂100体積部に対する含有量が2.0体積部以上10.0体積部以下であり、
上記セルロースナノファイバーの平均繊維長がμm以上μm以下であり、
上記合成樹脂がフェノキシ樹脂であり、
上記放熱性フィラーが窒化ホウ素である絶縁電線の製造方法。
A method for manufacturing an insulated electric wire including a linear metal conductor and an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor.
A step of diluting the synthetic resin composition constituting the matrix of the insulating layer with a solvent and mixing a heat-dissipating filler and cellulose nanofibers to prepare a resin composition for forming an insulating layer.
The step of applying the resin composition for forming an insulating layer to the outer peripheral surface side of the metal conductor, and
A step of heating the resin composition for forming an insulating layer is provided.
The resin solid content concentration of the insulating layer forming resin composition prepared by diluting with the solvent in the adjustment step is 20 parts by mass or more and 50 parts by mass or less.
The content of the heat-dissipating filler with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 40 parts by volume or more and 60 parts by volume or less.
The thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. is 60 W / m · K or more.
The average particle size of the heat-dissipating filler is 0.1 μm or more and 80 μm or less.
The content of the cellulose nanofibers with respect to 100 parts by volume of the synthetic resin is 2.0 parts by volume or more and 10.0 parts by volume or less.
The average fiber length of the cellulose nanofibers Ri der 1 [mu] m or more 5 [mu] m or less,
The above synthetic resin is a phenoxy resin,
Method of manufacturing an insulated wire the heat dissipation filler is Ru boron nitride der.
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