JP6887967B2 - Insulated electric wire, its manufacturing method, coil, electrical / electronic equipment and electrical / electronic equipment manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁電線、その製造方法、コイル、電気・電子機器および電気・電子機器の製造方法に関する。 The present invention relates to an insulated electric wire, a method for manufacturing the same, a coil, an electric / electronic device, and a method for manufacturing the electric / electronic device.
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、変圧器等の電気・電子機器用コイルには、マグネットワイヤとして、絶縁電線が用いられている。絶縁電線は、導体上に絶縁層などの樹脂からなる被覆層が設けられている。
被覆層の樹脂は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が使用されている。
また、いわゆるエナメル線からなる絶縁電線（絶縁ワイヤ）や、エナメル樹脂からなる層と、エナメル樹脂とは別種の樹脂からなる被覆層を含む多層の被覆層を有する絶縁電線等がある。
Inverter-related devices, such as high-speed switching elements, inverter motors, coils for electrical and electronic devices such as transformers, use insulated wires as magnet wires. Insulated electric wires are provided with a coating layer made of resin such as an insulating layer on a conductor.
Thermosetting resin and thermoplastic resin are used as the resin of the coating layer.
Further, there are an insulated wire made of a so-called enamel wire (insulated wire), an insulated wire having a layer made of an enamel resin, and a multilayer coating layer including a coating layer made of a resin different from the enamel resin.
電気・電子機器用コイルにおいて絶縁電線（巻線）を固定化したり、絶縁性を高めたりするために、様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、絶縁被膜で外周が被覆された平角導体が積層され、その外周にエポキシ樹脂組成物が用いられてなる熱硬化性接着剤層が形成されたシート状基材が被覆されている構成が開示されている。
Various technologies have been developed for fixing insulated wires (windings) and improving insulation in coils for electric and electronic devices. For example, in
一方、絶縁電線は、通常、長期保存されるものであり、導体が酸化され、例えば、銅害（銅の酸化）で劣化する。
特許文献２では、金属の酸化を抑制するために、絶縁電線ではないが、金属基板において、防食性接着層が提案されている。
On the other hand, the insulated wire is usually stored for a long period of time, and the conductor is oxidized and deteriorates due to copper damage (oxidation of copper), for example.
本発明者らは、導体の酸化を抑止し、従来より長期に使用できると同時に、導体と絶縁層間の密着力をさらに改善することが、今後の絶縁電線において重要であると考えた。 The present inventors considered that it is important for future insulated electric wires to suppress the oxidation of the conductor, to be used for a longer period of time than before, and to further improve the adhesion between the conductor and the insulating layer.
このため、本発明は、導体と絶縁層間の密着力が高く、長期加熱劣化が少なく、銅害が抑制され、かつ、簡便で、特殊な装置を必要とせず、安価に多量製造できる絶縁電線、その製造方法、コイル、電気・電子機器および電気・電子機器の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides an insulated wire that has high adhesion between the conductor and the insulating layer, is less likely to deteriorate due to long-term heating, suppresses copper damage, is simple, does not require a special device, and can be manufactured in large quantities at low cost. An object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof, a coil, an electric / electronic device, and a manufacturing method of the electric / electronic device.
本発明者らは、銅害（銅の酸化）を防ぐため、種々検討を行ったところ、絶縁層を形成する樹脂が特定の官能基や構造を有すると銅害が少ないことを見出した。
この検討の過程で、多くの検討を繰り返し、本発明に至ったものである。
The present inventors have conducted various studies in order to prevent copper damage (oxidation of copper), and have found that copper damage is small when the resin forming the insulating layer has a specific functional group or structure.
In the process of this study, many studies were repeated to reach the present invention.
すなわち、本発明の上記課題は、以下の手段によって解決された。
（１）導体上に少なくとも１層の絶縁層を有する絶縁電線であって、
前記絶縁層を構成する樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンおよびポリエーテルケトンケトンから選択される少なくとも１種であり、
前記絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、かつ、該導体界面側部分と該絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上であることを特徴とする絶縁電線。
（２）前記絶縁層が、前記樹脂の押出形成層であることを特徴とする（１）に記載の絶縁電線。
（３）前記絶縁層が前記導体上に接して設けられていることを特徴とする（１）または（２）に記載の絶縁電線。
（４）前記導体上に有する絶縁層が１層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）前記絶縁層の前記導体界面側部分に、前記樹脂とアミノ基を有する化合物、または、前記樹脂とアミノ基を有する化合物との反応物を含むことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（６）前記アミノ基を有する化合物が、少なくとも２個のアミノ基を有することを特徴とする（５）に記載の絶縁電線。
（７）前記アミノ基を有する化合物の含有量が、前記絶縁層を形成する樹脂に対して、２質量％以上２０質量％未満であることを特徴とする（５）または（６）に記載の絶縁電線。
（８）前記導体が、銅、または、メッキ銅もしくは銅合金からなることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（９）前記導体が、断面形状が矩形の平角導体であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（１０）前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の絶縁電線からなるコイル。
（１１）前記（１０）に記載のコイルを有する電気・電子機器。
That is, the above problem of the present invention has been solved by the following means.
(1) An insulated wire having at least one insulating layer on a conductor.
The resin constituting the insulating layer is at least one selected from polyetheretherketone, polyetherketone and polyetherketoneketone.
In the insulating layer, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion exhibit a melting point, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or more. Insulated electric wire characterized by.
(2) The insulated wire according to (1), wherein the insulating layer is an extrusion cambium of the resin.
(3) The insulated wire according to (1) or (2), wherein the insulating layer is provided in contact with the conductor.
(4) The insulated wire according to any one of (1) to (3), wherein the insulating layer on the conductor is one layer.
(5) The insulating layer contains a reaction product of the resin and a compound having an amino group or the resin and a compound having an amino group in the conductor interface side portion (1) to (4). ), The insulated wire according to any one of the items.
(6) The insulated wire according to (5), wherein the compound having an amino group has at least two amino groups.
(7) The method according to (5) or (6), wherein the content of the compound having an amino group is 2% by mass or more and less than 20% by mass with respect to the resin forming the insulating layer. Insulated wire.
(8) The insulated wire according to any one of (1) to (7), wherein the conductor is made of copper, plated copper or a copper alloy.
(9) The insulated wire according to any one of (1) to (8), wherein the conductor is a flat conductor having a rectangular cross-sectional shape.
(10) The coil made of the insulated wire according to any one of (1) to (9) above.
(11) An electrical / electronic device having the coil according to (10) above.
（１２）導体上に少なくとも１層の絶縁層を有する絶縁電線の製造方法であって、
前記導体上に、前記絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程を含み、
前記絶縁層を構成する樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトンおよびポリケトンから選択される少なくとも１種であり、かつ、
前記絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、該導体界面側部分と該絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上であることを特徴とする絶縁電線の製造方法。
（１３）前記絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程の前に、前記導体上にアミノ基を有する化合物を分散もしくは付着させることを特徴とする（１２）に記載の絶縁電線の製造方法。
（１４）前記導体上に、アミノ基を有する化合物を粉末の状態で有することを特徴とする（１３）に記載の絶縁電線の製造方法。
（１５）前記（１２）〜（１４）のいずれか１項に記載の絶縁電線の製造方法で製造された絶縁電線でコイルを形成し、該コイルを用いることを特徴とする電気・電子機器の製造方法。
(12) A method for manufacturing an insulated wire having at least one insulating layer on a conductor.
A step of extruding and forming a resin constituting the insulating layer on the conductor is included.
The resin constituting the insulating layer is at least one selected from polyetheretherketone, polyetherketoneketone and polyketone, and
In the insulating layer, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion show a melting point, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or more. How to manufacture an insulated wire.
(13) The method for producing an insulated electric wire according to (12), wherein a compound having an amino group is dispersed or adhered on the conductor before the step of extruding and forming the resin constituting the insulating layer.
(14) The method for producing an insulated electric wire according to (13), wherein the conductor has a compound having an amino group in a powder state.
(15) An electric / electronic device characterized in that a coil is formed of an insulated wire manufactured by the method for manufacturing an insulated wire according to any one of (12) to (14) above, and the coil is used. Production method.
本発明において、「〜」を用いて表される数値範囲は、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 In the present invention, the numerical range represented by using "~" means a range including the numerical values before and after the numerical values as the lower limit value and the upper limit value.
本発明により、導体と絶縁層間の密着力が高く、長期加熱劣化が少なく、銅害が抑制され、かつ、簡便で、特殊な装置を必要とせず、安価に多量製造できる絶縁電線、その製造方法、コイル、電気・電子機器および電気・電子機器の製造方法を提供することが可能となった。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an insulated wire having high adhesion between a conductor and an insulating layer, less deterioration due to long-term heating, suppression of copper damage, simpleness, no need for a special device, and inexpensive mass production, and a method for manufacturing the same. , Coil, electrical / electronic equipment and methods for manufacturing electrical / electronic equipment.
以下に、絶縁電線から順に説明する。 The following will be described in order from the insulated wire.
＜＜絶縁電線＞＞
本発明の絶縁電線は、導体上に少なくとも１層の絶縁層を有し、該絶縁層を構成する樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）から選択される少なくとも１種である。
しかも、前記絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、かつ、該導体界面側部分と該絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上である。
本発明の絶縁電線の好ましい実施形態の一例の概略斜視断面図を図１に示した。
ここで、絶縁層２の導体界面側部分２ａと絶縁電線表面側部分２ｂは図１で模式的に示した。
<< Insulated wire >>
The insulated wire of the present invention has at least one insulating layer on a conductor, and the resins constituting the insulating layer are polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone (PEK), and polyetherketoneketone (PEKK). ) Is at least one selected from.
Moreover, in the insulating layer, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion exhibit melting points, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or higher. is there.
FIG. 1 shows a schematic perspective sectional view of an example of a preferred embodiment of the insulated wire of the present invention.
Here, the conductor interface side portion 2a and the insulated wire
図１では、絶縁電線１０の導体１を被覆する被覆層は１層の絶縁層２のみであるが、これに限定されるものではない。
なお、図１に示される形態は、本発明の理解を容易にするための模式図であり、各部材の大きさ、厚さ、相対的な大小関係等は説明の便宜上大小を変えている場合があり、実際の関係をそのまま示すものではない。さらに、本発明で規定する事項以外はこれらの図面に示された外形、形状に限定されるものでもない。
In FIG. 1, the coating layer that covers the
The form shown in FIG. 1 is a schematic diagram for facilitating the understanding of the present invention, and the size, thickness, relative magnitude relationship, etc. of each member are changed in magnitude for convenience of explanation. There is, and it does not show the actual relationship as it is. Furthermore, the matters other than those specified in the present invention are not limited to the outer shape and shape shown in these drawings.
＜導体＞
本発明に用いる導体としては、絶縁電線で用いられている通常のものを広く使用することができ、例えば、銅線、アルミニウム線等の金属導体を用いることができる。さらに、細分化した導体を複数備えた分割導体でもよい。
本発明で使用する金属導体は、銅導体が好ましく、銅導体は、銅、または、メッキ銅もしくは銅合金をも含む。
また、銅導体は、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。
<Conductor>
As the conductor used in the present invention, ordinary conductors used in insulated electric wires can be widely used, and for example, metal conductors such as copper wire and aluminum wire can be used. Further, a divided conductor including a plurality of subdivided conductors may be used.
The metal conductor used in the present invention is preferably a copper conductor, and the copper conductor also includes copper, plated copper, or a copper alloy.
The copper conductor is preferably a low-oxygen copper having an oxygen content of 30 ppm or less, and more preferably a low-oxygen copper or oxygen-free copper conductor having an oxygen content of 20 ppm or less. When the oxygen content is 30 ppm or less, when the conductor is melted by heat for welding, voids are not generated in the welded portion due to the oxygen contained in the welded portion, and the electric resistance of the welded portion is prevented from deteriorating. The strength of the welded portion can be maintained.
本発明で使用する導体の断面形状は、矩形（正方形を含む平角形状）であっても円形であっても構わないが、矩形の平角導体が好ましい。
平角導体は、円形のものと比較し、巻線時にステータコアのスロットに対する占積率を高めることができる。
平角導体は、角部からの部分放電を抑制する点において、図１に示すように、導体の幅方向断面の４隅に面取り（曲率半径ｒ）を設けた形状であることが好ましい。曲率半径ｒは、０．６ｍｍ以下が好ましく、０．２〜０．４ｍｍがより好ましい。
導体の大きさは、特に限定されないが、平角導体の場合、矩形の断面形状において、幅（長辺）は１．０〜５．０ｍｍが好ましく、１．４〜４．０ｍｍがより好ましく、厚さ（短辺）は０．４〜３．０ｍｍが好ましく、０．５〜２．５ｍｍがより好ましい。幅（長辺）と厚さ（短辺）の長さの割合（厚さ：幅）は、１：１〜１：４が好ましい。一方、断面形状が円形の導体の場合、直径は０．３〜３．０ｍｍが好ましく、０．４〜２．７ｍｍがより好ましい。なお、幅（長辺）と厚さ（短辺）の長さの割合（厚さ：幅）が１：１のとき、長辺とは１対の対向する辺を意味し、短辺とは他の１対の対向する辺を意味する。
The cross-sectional shape of the conductor used in the present invention may be rectangular (flat shape including a square) or circular, but a rectangular flat conductor is preferable.
The flat conductor can increase the space factor for the slot of the stator core at the time of winding as compared with the circular one.
As shown in FIG. 1, the flat conductor preferably has a shape in which chamfers (radii of curvature r) are provided at four corners of the cross section in the width direction of the conductor in terms of suppressing partial discharge from the corners. The radius of curvature r is preferably 0.6 mm or less, more preferably 0.2 to 0.4 mm.
The size of the conductor is not particularly limited, but in the case of a flat conductor, the width (long side) is preferably 1.0 to 5.0 mm, more preferably 1.4 to 4.0 mm, and the thickness in the rectangular cross-sectional shape. The width (short side) is preferably 0.4 to 3.0 mm, more preferably 0.5 to 2.5 mm. The ratio (thickness: width) of the length (thickness: width) of the width (long side) and the thickness (short side) is preferably 1: 1 to 1: 4. On the other hand, in the case of a conductor having a circular cross-sectional shape, the diameter is preferably 0.3 to 3.0 mm, more preferably 0.4 to 2.7 mm. When the ratio (thickness: width) of the length of the width (long side) and the thickness (short side) is 1: 1, the long side means a pair of opposite sides, and the short side means a pair of opposite sides. It means another pair of opposite sides.
＜絶縁層＞
本発明では、導体上に絶縁層を構成する樹脂が、ＰＥＥＫ、ＰＥＫおよびＰＥＫＫから選択される少なくとも１種である少なくとも１層の絶縁層（以後、本発明の絶縁層と称す）を有する。
絶縁層は複数有してもよいが、本発明の絶縁層の少なくとも１層は、導体に接した絶縁層であることが、導体の酸化を防ぐためにも効果的で好ましい。
また、本発明では、本発明の絶縁層は１層であることが好ましい。
<Insulation layer>
In the present invention, the resin constituting the insulating layer on the conductor has at least one insulating layer (hereinafter referred to as the insulating layer of the present invention) which is at least one selected from PEEK, PEK and PEKK.
Although a plurality of insulating layers may be provided, it is preferable that at least one of the insulating layers of the present invention is an insulating layer in contact with the conductor, which is effective in preventing oxidation of the conductor.
Further, in the present invention, the insulating layer of the present invention is preferably one layer.
本発明の絶縁層を構成する樹脂は、ＰＥＥＫ、ＰＥＫおよびＰＥＫＫから選択される少なくとも１種で、いずれも熱可塑性樹脂であり、かつ結晶性で融点を有する。
製造メーカーによる種類や品種にもよるが、ＰＥＥＫの融点は３４３℃であり、ＰＥＫの融点は３７３℃である。ＰＥＫＫはテレフタロイル骨格のみや、これにイソフタロイル骨格が含まれたものが存在し、イソフタロイル骨格の含有量にもよるが、融点は、代表的には３０３℃から４００℃を超える範囲である。
The resin constituting the insulating layer of the present invention is at least one selected from PEEK, PEK and PEKK, all of which are thermoplastic resins and have a crystalline and melting point.
The melting point of PEEK is 343 ° C, and the melting point of PEK is 373 ° C, although it depends on the type and variety of the manufacturer. PEKK includes only a terephthaloyl skeleton or one containing an isophthaloyl skeleton, and the melting point is typically in the range of 303 ° C. to over 400 ° C., although it depends on the content of the isophthaloyl skeleton.
本発明の絶縁層では、絶縁層の導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、かつ、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上である。
なお、本発明では、融点を示すとは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で吸熱曲線のピークを有することを意味する。
この融点の差の絶対値は、１１℃以上が好ましく、１２℃以上がより好ましく、１４℃以上がさらに好ましい。
この融点の差の絶対値の上限は、特に制限されるものではないが、現実的には５０℃以下であり、４０℃以下が好ましく、３５℃以下がより好ましい。
特に、本発明では、導体界面側部分の融点が低い場合が好ましい。
In the insulating layer of the present invention, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion of the insulating layer show melting points, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or more. Is.
In the present invention, indicating the melting point means having a peak of the endothermic curve in the differential scanning calorimetry (DSC).
The absolute value of the difference in melting points is preferably 11 ° C. or higher, more preferably 12 ° C. or higher, and even more preferably 14 ° C. or higher.
The upper limit of the absolute value of the difference in melting points is not particularly limited, but in reality, it is 50 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or lower, and more preferably 35 ° C. or lower.
In particular, in the present invention, it is preferable that the melting point of the conductor interface side portion is low.
導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値は、絶縁電線の絶縁層の導体界面から厚さで１０％までの部分を、また、絶縁層の絶縁電線表面から厚さで１０％までの部分を、それぞれミクロトームで採取し、示差走査熱量計〔例えば、（株）島津製作所製のＤＣ６０Ａ〕を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して、昇温速度１０℃／分で熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから融点を求める。
本発明では、測定誤差を低減するため、この操作を５回行い、融点の平均値を求め、小数点以下を四捨五入した値を、測定物の融点とする。
The absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side part and the insulated wire surface side part is the part up to 10% in thickness from the conductor interface of the insulating layer of the insulated wire, and the thickness from the insulated wire surface of the insulating layer. Each part up to 10% is sampled with a microtome, and heat is measured at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter [for example, DC60A manufactured by Shimadzu Corporation] in accordance with JIS K 7121. Is performed, and the melting point is obtained from the peak of the obtained heat absorption curve.
In the present invention, in order to reduce the measurement error, this operation is performed 5 times to obtain the average value of the melting points, and the value rounded off to the nearest whole number is used as the melting point of the measured object.
導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値を１０℃以上とするには、どのような方法でも構わないが、導体界面側部分でアミン化合物と樹脂を接触させる方法や、押出機で、押出被覆する際に、導体の加熱温度をヒータ等により絶縁電線表面側の加熱温度より５０℃以上、好ましくは１００℃以上高くして、押出被覆する方法で行うことができる。
本発明では、導体界面側部分でアミン化合物と樹脂を接触させる方法が好ましい。
Any method may be used to make the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire
In the present invention, a method in which the amine compound and the resin are brought into contact with each other at the interface side portion of the conductor is preferable.
本発明の絶縁層は、後述するように、特に好ましくは、導体上に、本発明の絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程を少なくとも含む製造方法で製造される。
導体界面側部分でアミン化合物と樹脂を接触させる方法では、アミノ基を有する化合物が、押出し形成する工程での押出加工温度（例えば、２５０〜４００℃）で、導体界面側部分で、ＰＥＥＫ、ＰＥＫおよびＰＥＫＫから選択される少なくとも１種の樹脂とアミノ基を有する化合物が接触もしくは部分的に拡散し、さらには、樹脂とアミノ基を有する化合物とが反応する。
このため、製造された絶縁電線では、本発明の絶縁層の少なくとも導体界面側部分には、アミノ基を有する化合物や、樹脂とアミノ基を有する化合物との反応物が存在することになる。
従って、本発明の絶縁層は、特に好ましい態様では、アミノ基を有する化合物や、樹脂とアミノ基を有する化合物との反応物が存在する。
As will be described later, the insulating layer of the present invention is particularly preferably manufactured by a manufacturing method including at least a step of extruding and forming a resin constituting the insulating layer of the present invention on a conductor.
In the method in which the amine compound and the resin are brought into contact with each other at the interface side portion of the conductor, PEEK and PEK are used at the interface side portion of the conductor at the extrusion processing temperature (for example, 250 to 400 ° C.) in the step of extruding and forming the compound having an amino group. And at least one resin selected from PEKK and the compound having an amino group contact or partially diffuse, and further, the resin reacts with the compound having an amino group.
Therefore, in the manufactured insulated wire, at least the conductor interface side portion of the insulating layer of the present invention contains a compound having an amino group or a reaction product of a resin and a compound having an amino group.
Therefore, in a particularly preferable embodiment, the insulating layer of the present invention contains a compound having an amino group or a reaction product of a resin and a compound having an amino group.
アミノ基を有する化合物や、樹脂とアミノ基を有する化合物との反応物の含有量は、アミノ基を有する化合物換算で、本発明の絶縁層を構成する樹脂中に２質量％以上２０質量％未満が好ましい。
この含有量が２質量％未満であると、導体と絶縁層間の密着力が劣り、２０質量％以上であると、樹脂の硬化が進み、架橋反応が進むことで、逆に曲げ加工性が悪化する。
The content of the compound having an amino group or the reaction product of the resin and the compound having an amino group is 2% by mass or more and less than 20% by mass in the resin constituting the insulating layer of the present invention in terms of the compound having an amino group. Is preferable.
If this content is less than 2% by mass, the adhesion between the conductor and the insulating layer is inferior, and if it is 20% by mass or more, the resin is cured and the cross-linking reaction is advanced, so that the bending workability is deteriorated. To do.
アミノ基を有する化合物は、どのような化合物でも構わない。
このようなアミノ基は、下記で表されるアミノ基が好ましい。
The compound having an amino group may be any compound.
Such an amino group is preferably an amino group represented by the following.
式中、Ｒａ１およびＲａ２は各々独立に、水素原子または置換基を表す。
置換基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基が挙げられる。
本発明では、Ｒａ１およびＲａ２のいずれか一方が水素原子の場合が好ましく、いずれも水素原子の場合が特に好ましい。
In the formula, R a1 and R a2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
Examples of the substituent include an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group and a heterocyclic group.
In the present invention, it is preferable that either one of Ra1 and Ra2 is a hydrogen atom, and it is particularly preferable that both of them are hydrogen atoms.
また、本発明では、アミノ基を２個以上有する化合物が好ましく、なかでもアミノ基を２個有する化合物が好ましい。 Further, in the present invention, a compound having two or more amino groups is preferable, and a compound having two amino groups is particularly preferable.
アミノ基を有する化合物は、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、ヘテロ環を含むアミン化合物のいずれでも構わないが、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物が好ましく、芳香族アミン化合物がより好ましい。
このような好ましいアミン化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
The compound having an amino group may be any of an aliphatic amine compound, an aromatic amine compound, and an amine compound containing a heterocycle, but an aliphatic amine compound and an aromatic amine compound are preferable, and an aromatic amine compound is more preferable.
Such a preferable amine compound is represented by the following general formula (I).
一般式（Ｉ）において、Ｌは連結基を表す。
連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｎ（Ｒｂ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−またはこれらを組み合わせた基が好ましい。ここで、Ｒｂは、水素原子または置換基を表し、置換基としては、アルキル基、アリール基が好ましい。これらのアルキル基やアリール基は置換基を有してもよい。
なお、上記の連結基のアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、アリーレン基は置換基で置換されていてもよい。
In general formula (I), L represents a linking group.
The linking group is an alkylene group, an alkaneylene group, a cycloalkylene group, an arylene group, -O-, -S-, -SO-, -SO 2- , -N (Rb)-, -C (= O)-or these. Is preferred. Here, Rb represents a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is preferably an alkyl group or an aryl group. These alkyl groups and aryl groups may have substituents.
The alkylene group, alkaneylene group, cycloalkylene group, and arylene group of the above-mentioned linking group may be substituted with a substituent.
これらを組み合わせた基は、例えば、−アルキレン−アリーレン−アルキレン基、−アリーレン−アルキレン−アリーレン基、−アリーレン−Ｏ−アリーレン基、−アリーレン−Ｓ−アリーレン基、−アリーレン−Ｃ（＝Ｏ）−アリーレン基、−アリーレン−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−アリーレン基、−アリーレン−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−アリーレン基、−アリーレン−Ｎ（Ｒｂ）−Ｏ−アリーレン基が挙げられる。 The group combining these is, for example, -alkylene-arylene-alkylene group, -allylen-alkylene-allylen group, -allylen-O-allylen group, -allylen-S-allylen group, -allylene-C (= O)-. Examples thereof include an arylene group, an arylene-OC (= O) -arylene group, an arylene-C (= O) -O-arylene group, and an arylene-N (Rb) -O-arylene group.
本発明では、連結基は、アルキレン基、アリーレン基、−アリーレン−アルキレン−アリーレン基、−アリーレン−Ｏ−アリーレン基が好ましい。
アルキレン基の炭素数は２〜１２が好ましく、３〜１０がより好ましく、３〜８がさらに好ましい。
アリーレン基は２価のベンゼン環基、２価のナフタレン環基が挙げられ、２価のベンゼン環基が好ましい。
なお、−アルキレン−アリーレン−アルキレン基、−アリーレン−アルキレン−アリーレン基のように、他の基と組み合わされたアルキレン基では、このアルキレン基の炭素数は１〜１２が好ましく、１〜８がより好ましく、１〜６がさらに好ましい。
In the present invention, the linking group is preferably an alkylene group, an arylene group, an arylene-alkylene-arylene group, or an arylene-O-arylene group.
The alkylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 3 to 10 carbon atoms, and even more preferably 3 to 8 carbon atoms.
Examples of the arylene group include a divalent benzene ring group and a divalent naphthalene ring group, and a divalent benzene ring group is preferable.
In the case of an alkylene group combined with another group such as -alkylene-arylene-alkylene group and -allylen-alkylene-arylene group, the carbon number of this alkylene group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8. Preferably, 1 to 6 are more preferable.
一般式（Ｉ）で表されるアミン化合物は、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニル−ジメチルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、１，４−ヘキサンジアミンおよび１，１０−デカンジアミンが挙げられる。 The amine compound represented by the general formula (I) is 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl-dimethylmethane, 4,4'-diaminodiphenylthioether, 3 , 3'-Diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 1,4-butanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,4-hexanediamine and 1,10-decanediamine.
本発明の絶縁層の厚さは特に限定されないが、好ましくは３０〜３００μｍであり、より好ましくは４０〜２５０μｍである。 The thickness of the insulating layer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 30 to 300 μm, and more preferably 40 to 250 μm.
本発明では、本発明の絶縁層を２層以上有してもよく、本発明の絶縁層以外の絶縁層をさらに有してもよく、接着層等の機能性層を別途設けても構わない。
しかしながら、本発明では、前述のように、導体上の被覆層が本発明の絶縁層１層であることが好ましい。
In the present invention, the insulating layer of the present invention may be provided in two or more layers, an insulating layer other than the insulating layer of the present invention may be further provided, and a functional layer such as an adhesive layer may be separately provided. ..
However, in the present invention, as described above, it is preferable that the coating layer on the conductor is one insulating layer of the present invention.
＜絶縁電線の製造方法＞
本発明では、導体上に少なくとも１層の本発明の絶縁層を有する絶縁電線を、該導体上に、本発明の絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程を少なくとも含む製造方法で製造される。
これによって、本発明の絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値を１０℃以上にすることができる。
<Manufacturing method of insulated wire>
In the present invention, an insulated wire having at least one insulating layer of the present invention on a conductor is manufactured by a manufacturing method including at least a step of extruding and forming a resin constituting the insulating layer of the present invention on the conductor. ..
Thereby, in the insulating layer of the present invention, the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion can be set to 10 ° C. or higher.
導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値を１０℃以上とするには、導体上にアミノ基を有する化合物を分散もしくは付着させ、導体界面側部分でアミン化合物と樹脂を接触させる方法や、押出機で、押出被覆する際に、導体の加熱温度をヒータ等によって、絶縁電線表面側の加熱温度より５０℃以上、好ましくは１００℃以上高くして、押出被覆する方法がある。
In order to make the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side part and the insulated wire
本発明では、本発明の絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程の前に、導体上にアミノ基を有する化合物を分散もしくは付着させる方法が好ましい。
得られた絶縁層において、アミノ基を有する化合物や、樹脂とアミノ基を有する化合物との反応物の含有量が、アミノ基を有する化合物換算で、本発明の絶縁層を構成する樹脂中に２質量％以上２０質量％未満となるように、アミノ基を有する化合物を導体上に分散もしくは付着させる。
In the present invention, a method of dispersing or adhering a compound having an amino group on a conductor is preferable before the step of extruding and forming the resin constituting the insulating layer of the present invention.
In the obtained insulating layer, the content of the compound having an amino group or the reaction product of the resin and the compound having an amino group is 2 in the resin constituting the insulating layer of the present invention in terms of the compound having an amino group. The compound having an amino group is dispersed or adhered on the conductor so as to be not more than mass% and less than 20 mass%.
導体上にアミノ基を有する化合物を分散もしくは付着させる方法は、どのような方法でも構わないが、導体上にアミノ基を有する化合物を粉末の状態で有することが好ましい。
導体上にアミノ基を有する化合物を粉末の状態で存在させることで、均一に分散することができる。
Any method may be used for dispersing or adhering the compound having an amino group on the conductor, but it is preferable to have the compound having an amino group on the conductor in a powder state.
By allowing a compound having an amino group on the conductor in a powder state, it can be uniformly dispersed.
導体上にアミノ基を有する化合物を粉末の状態で分散もしくは付着させる方法は、スプレー、例えば、スプレーガンの先端にある電極に高電圧がかけられ、ガンと導体との間に電界が発生し、同時にガンから吐出されたアミン化合物の粉体粒子がこの電界内を通過する時に帯電し、アースされた導体に付着する方式のものを使用する方法が挙げられる。 In the method of dispersing or adhering a compound having an amino group on a conductor in a powder state, a high voltage is applied to an electrode at the tip of a spray, for example, a spray gun, and an electric field is generated between the gun and the conductor. At the same time, there is a method of using a method in which powder particles of an amine compound discharged from a gun are charged when passing through this electric field and adhere to a grounded conductor.
本発明の絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程は、通常の押出機で構わない。
本発明の絶縁層は、導体上に導体と相似形のダイスを使用する。
押出成形する際の押出温度条件は、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℃から６０℃高い温度に押出温度を設定する。このように、温度設定された押出成形によって熱可塑性樹脂の絶縁層を形成する。この場合、熱硬化性樹脂とは異なり、製造工程で絶縁層を形成する際に焼付炉を通す必要がないため、絶縁層の厚さを厚くできる利点がある。
The step of extruding and forming the resin constituting the insulating layer of the present invention may be a normal extruder.
The insulating layer of the present invention uses a die having a similar shape to the conductor on the conductor.
The extrusion temperature conditions for extrusion molding are appropriately set according to the thermoplastic resin used. To give an example of a preferable extrusion temperature, specifically, the extrusion temperature is set to a temperature about 40 ° C. to 60 ° C. higher than the melting point in order to obtain a melt viscosity suitable for extrusion coating. In this way, the insulating layer of the thermoplastic resin is formed by extrusion molding in which the temperature is set. In this case, unlike the thermosetting resin, it is not necessary to pass through a baking furnace when forming the insulating layer in the manufacturing process, so that there is an advantage that the thickness of the insulating layer can be increased.
＜絶縁電線の特性＞
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。
導体と絶縁層の密着力は、１Ｎ／５０ｍｍ以上が好ましく、２Ｎ／５０ｍｍ以上がより好ましい。
<Characteristics of insulated wires>
The insulated wire of the present invention is excellent in adhesion (conductor adhesion and interlayer adhesion) in addition to electrical characteristics.
The adhesion between the conductor and the insulating layer is preferably 1N / 50 mm or more, and more preferably 2N / 50 mm or more.
密着力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に基づき、導体と絶縁層間の１８０℃ピール試験を行うことで求められる。
具体的には、引張試験機〔例えば、（株）島津製作所製のＡＧＳ−Ｊ〕を使用し、絶縁層である樹脂側をピール速度５ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、５０ｍｍの長さの粘着力の測定値を平均し、引きはがし粘着力の値として求められる。
Adhesion is determined by performing a 180 ° C peel test between the conductor and the insulating layer based on JIS Z 0237.
Specifically, using a tensile tester [for example, AGS-J manufactured by Shimadzu Corporation], the resin side of the insulating layer is pulled at a peel speed of 5 mm / min, and the adhesive force with a length of 50 mm is measured. The values are averaged and calculated as the value of peeling adhesive strength.
＜＜コイル、電気・電子機器およびその製造方法＞＞
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。特にハイブリッドカー（ＨＶ）および電気自動車（ＥＶ）の駆動モータ用の巻線として好適に用いられる。このように、本発明によれば、本発明の絶縁電線を用いたコイル、そのコイルを用いた電気・電子機器、特にＨＶやＥＶの駆動モータを提供できる。また、本発明の絶縁電線は、導体に超電導体を用いることによって、超電導用コイルに用いることができる。この絶縁電線を用いた超電導用コイルは、例えば、超電導磁石として好適に用いることができ、超電導リニアモーターを提供できる。
<< Coil, electrical / electronic equipment and its manufacturing method >>
The insulated wire of the present invention can be used as a coil in fields that require electrical characteristics (withstand voltage) and heat resistance, such as various electric and electronic devices. For example, the insulated wire of the present invention can be used in a motor, a transformer, or the like to form a high-performance electric / electronic device. In particular, it is suitably used as a winding for a drive motor of a hybrid car (HV) and an electric vehicle (EV). As described above, according to the present invention, it is possible to provide a coil using the insulated wire of the present invention, an electric / electronic device using the coil, and particularly an HV or EV drive motor. Further, the insulated wire of the present invention can be used as a superconducting coil by using a superconductor as the conductor. The superconducting coil using this insulated wire can be suitably used as, for example, a superconducting magnet, and a superconducting linear motor can be provided.
本発明のコイルは、各種電気・電子機器に適した形態を有していればよく、本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したもの、本発明の絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるもの等が挙げられる。
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。
The coil of the present invention may have a form suitable for various electric and electronic devices, and is formed by coiling the insulated wire of the present invention, or a predetermined portion after bending the insulated wire of the present invention. Examples include those formed by electrically connecting the above.
The coil formed by coiling the insulated wire of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a coil obtained by spirally winding a long insulated wire. In such a coil, the number of windings of the insulated wire is not particularly limited. Usually, an iron core or the like is used when winding an insulated electric wire.
絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるものとして、回転電機等のステータに用いられるコイルが挙げられる。このようなコイルは、例えば、図３に示されるように、図１に示す構成を有する本発明の絶縁電線を所定の長さに切断してＵ字形状等に曲げ加工して複数の電線セグメント５４を作製する。そして、各電線セグメント５４のＵ字形状等の２つの開放端部（末端）５４ａを互い違いに接続してなるコイル５３（図２参照）が挙げられる。
A coil used for a stator of a rotary electric machine or the like can be mentioned as a coil in which a predetermined portion is electrically connected after bending an insulated wire. In such a coil, for example, as shown in FIG. 3, a plurality of electric wire segments having the configuration shown in FIG. 1 are cut into a predetermined length and bent into a U shape or the like. 54 is made. Then, a coil 53 (see FIG. 2) formed by alternately connecting two open end portions (ends) 54a such as a U shape of each
このコイルを用いてなる電気・電子機器としては、特に限定されない。このような電気・電子機器の好ましい一態様として、例えば、図２に示されるステータ５０を備えた回転電機（特にＨＶおよびＥＶの駆動モータ）が挙げられる。この回転電機は、ステータ５０を備えていること以外は、従来の回転電機と同様の構成とすることができる。
ステータ５０は、電線セグメント５４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５０は、図２に示されるように、ステータコア５１と、コイル５３とを有している。コイル５３は、例えば図３に示されるように、図１に示した構成を有する本発明の絶縁電線からなる電線セグメント５４がステータコア５１のスロット５２に組み込まれ、開放端部５４ａが電気的に接続されてなる。ここで、電線セグメント５４は、スロット５２に１本で組み込まれてもよいが、好ましくは図３に示したように２本一組として組み込まれる。このステータ５０は、上記のように曲げ加工した電線セグメント５４を、その２つの末端である開放端部５４ａを互い違いに接続してなるコイル５３が、ステータコア５１のスロット５２に収納されている。このとき、電線セグメント５４の開放端部５４ａを接続してからスロット５２に収納してもよく、また、絶縁セグメント５４をスロット５２に収納した後に、電線セグメント５４の開放端部５４ａを折り曲げ加工して接続してもよい。
The electric / electronic device using this coil is not particularly limited. As a preferable aspect of such an electric / electronic device, for example, a rotary electric machine (particularly an HV and EV drive motor) provided with the
The
このように、本発明では、本発明の絶縁電線の製造方法で製造された絶縁電線で、上記のようにコイルを形成し、該コイルを用いて電気・電子機器を製造する。 As described above, in the present invention, the coil is formed by the insulated wire manufactured by the method for manufacturing the insulated wire of the present invention as described above, and the electric / electronic device is manufactured by using the coil.
本発明の絶縁電線は、特に好ましい態様では、断面形状が矩形の導体を用いることで、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。 In a particularly preferable embodiment, the insulated wire of the present invention can increase the ratio of the cross-sectional area of the conductor to the slot cross-sectional area of the stator core (occupancy ratio) by using a conductor having a rectangular cross-sectional shape. The characteristics of electronic devices can be improved.
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.
使用した素材は以下のものである。 The materials used are as follows.
〔使用素材〕
（樹脂）
・ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）
ビクトレックスジャパン社製、商品名：４５０Ｇ、比誘電率２．８
・ＰＥＫ（ポリエーテルケトン）
ビクトレックスジャパン社製、商品名：ＨＴ−Ｇ２２
・ＰＥＫＫ（ポリエーテルケトンケトン）
アルケマ（株）製、商品名：スーパーエンプラＰＥＫＫ
[Material used]
(resin)
・ PEEK (polyetheretherketone)
Made by Victrex Japan, trade name: 450G, relative permittivity 2.8
・ PEK (polyetherketone)
Made by Victrex Japan, product name: HT-G22
・ PEKK (Polyetherketone Ketone)
Made by Arkema Co., Ltd., Product name: Super engineering plastic PEKK
（アミン化合物） (Amine compound)
実施例１
図１に示す構造を有する実施例１の絶縁電線を製造した。
Example 1
An insulated wire of Example 1 having the structure shown in FIG. 1 was manufactured.
導体として、断面平角（長辺３．２ｍｍ×短辺２．４ｍｍ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。
この導体上に、押出し被覆して形成される絶縁層のＰＥＥＫ中の含有量が１０質量％（導体の単位長さにおける、樹脂被覆質量でのアミン化合物の付着質量）になるように、スプレーでアミン化合物（１）の粉末を付着させた。
スプレーは、スプレーガンの先端にある電極に高電圧がかけられ、ガンと導体との間に電界が発生し、同時にガンから吐出されたアミン化合物の粉体粒子がこの電界内を通過する時に帯電し、アースされた導体に付着する方式のものを使用した。
As the conductor, a flat conductor (copper having an oxygen content of 15 ppm) having a flat cross section (long side 3.2 mm × short side 2.4 mm, chamfering radius r = 0.3 mm at the four corners) was used.
By spraying, the content of the insulating layer formed by extrusion coating on this conductor in PEEK is 10% by mass (the adhesion mass of the amine compound at the resin coating mass in the unit length of the conductor). The powder of the amine compound (1) was attached.
In the spray, a high voltage is applied to the electrode at the tip of the spray gun, an electric field is generated between the gun and the conductor, and at the same time, the powder particles of the amine compound discharged from the gun are charged when they pass through this electric field. However, the one that adheres to the grounded conductor was used.
上記のアミン化合物（１）の粉末が付着した導体上に、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（ビクトレックスジャパン社製、商品名：４５０Ｇ）を用い、押出機で、押出ダイを用いて押出被覆した。
押出機のスクリューは、３０ｍｍフルフライト、Ｌ／Ｄ＝２５、圧縮比３を用い、押出温度条件は次のようにした。
なお、ホッパー側からＣ１、Ｃ２、Ｃ３となり、Ｈはヘッド、Ｄはダイである。
Polyetheretherketone (PEEK) (manufactured by Victorex Japan Co., Ltd., trade name: 450G) was extruded and coated on the conductor to which the powder of the amine compound (1) was attached by using an extruder and an extrusion die. ..
The screw of the extruder used was 30 mm full flight, L / D = 25, and a compression ratio of 3, and the extrusion temperature conditions were as follows.
From the hopper side, C1, C2, and C3, H is the head, and D is the die.
ＰＥＥＫの押出被覆を行った後、２秒の時間を空けて水冷して導体の外側に厚さ２００μｍの絶縁層を形成し、実施例１の絶縁電線を製造した。 After the extrusion coating of PEEK was performed, it was water-cooled after a time of 2 seconds to form an insulating layer having a thickness of 200 μm on the outside of the conductor, and the insulated wire of Example 1 was manufactured.
実施例２〜７、９、比較例１〜３
下記表２、３に記載の樹脂、絶縁層の厚さおよびアミン化合物とその含有量に変更した以外は、実施例１の絶縁電線と同様にして、実施例２〜７、９、比較例１〜３の絶縁電線を製造した。
Examples 2-7, 9, Comparative Examples 1-3
Examples 2 to 7 and 9 and Comparative Example 1 are the same as those of the insulated wire of Example 1 except that the resin, the thickness of the insulating layer and the amine compound and their contents are changed to those shown in Tables 2 and 3 below. ~ 3 insulated wires were manufactured.
実施例８
実施例１において、下記表２のように、導体上にアミン化合物を付着させないで、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（ビクトレックスジャパン社製、商品名：４５０Ｇ）を用い、押出機で、押出ダイを用いて押出被覆した。
このとき、導体の加熱温度をヒータにより絶縁電線表面側の加熱温度より１００℃以上高くして、押出被覆した。
Example 8
In Example 1, as shown in Table 2 below, a polyetheretherketone (PEEK) (manufactured by Victorex Japan Co., Ltd., trade name: 450G) was used without adhering an amine compound on the conductor, and an extrusion die was used in an extruder. Was extruded and coated using.
At this time, the heating temperature of the conductor was raised by 100 ° C. or more from the heating temperature on the surface side of the insulated wire by a heater, and extrusion coating was performed.
〔測定、評価〕
（１）絶縁層の樹脂の融点の測定
絶縁電線の絶縁層の導体界面から厚さで１０％までの部分を、また、絶縁層の絶縁電線表面から厚さで１０％までの部分を、それぞれミクロトームで採取し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）ＤＣ６０Ａ〔（株）島津製作所製〕を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準拠して、昇温速度１０℃／分で熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから融点を求めた。
この操作を５回行い、融点の平均値を求め、小数点以下を四捨五入した値を、測定物の融点とした。
下記表２および３では、絶縁層の導体界面部分の融点を融点１とし、絶縁層の絶縁電線表面部分の融点を融点２として示した。
[Measurement, evaluation]
(1) Measurement of the melting point of the resin of the insulating layer The portion of the insulating wire from the conductor interface of the insulating layer to a thickness of up to 10%, and the portion of the insulating layer from the surface of the insulating wire to a thickness of up to 10%, respectively. The heat absorption curve obtained by collecting with a microtome and measuring the heat at a heating rate of 10 ° C./min in accordance with JIS K 7121 using a differential scanning calorimeter (DSC) DC60A [manufactured by Shimadzu Corporation]. The melting point was determined from the peak of.
This operation was performed 5 times to obtain the average value of the melting points, and the value rounded off to the nearest whole number was taken as the melting point of the measured object.
In Tables 2 and 3 below, the melting point of the conductor interface portion of the insulating layer is shown as the
（２）密着力試験（１８０℃ピール）
室温（２５℃）で保管した絶縁電線と２００℃で２４時間保存した絶縁電線のそれぞれに対し、導体と絶縁層間の密着力を、以下のようにして測定した。
なお、下記表２、３では、「常温密着力」、「２００℃２４ｈｒ加熱後密着力」として示した。
ＪＩＳ Ｚ ０２３７に基づき、導体と絶縁層間の１８０℃ピール試験を行った。
引張試験機ＡＧＳ−Ｊ〔（株）島津製作所製〕を使用し、絶縁層である樹脂側をピール速度５ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、５０ｍｍの長さの粘着力の測定値を平均し、引きはがし粘着力の値とし、下記基準により評価した。
この値が２Ｎ／５０ｍｍ以上の場合を「Ａ」とし、１Ｎ／５０ｍｍ以上２Ｎ／５０ｍｍ未満を「Ｂ」とし １Ｎ／５０ｍｍ未満を「Ｃ」とした。
(2) Adhesion test (180 ° C peel)
The adhesion between the conductor and the insulating layer was measured as follows for each of the insulated wire stored at room temperature (25 ° C.) and the insulated wire stored at 200 ° C. for 24 hours.
In Tables 2 and 3 below, they are shown as "normal temperature adhesion" and "adhesion after heating at 200 ° C. for 24 hours".
A 180 ° C peel test was performed between the conductor and the insulating layer based on JIS Z 0237.
Using a tensile tester AGS-J [manufactured by Shimadzu Corporation], pull the resin side, which is the insulating layer, at a peel speed of 5 mm / min, average the measured values of the adhesive force with a length of 50 mm, and peel off the adhesive. The force value was evaluated according to the following criteria.
When this value was 2N / 50mm or more, it was designated as "A", when it was 1N / 50mm or more and less than 2N / 50mm, it was designated as "B", and when it was less than 1N / 50mm, it was designated as "C".
（３）曲げ加工性試験
絶縁電線における導体と絶縁層との密着性を、下記曲げ加工性試験により、加工性を評価した。
製造した各絶縁電線から長さ３００ｍｍの直状試験片を切り出した。この直状試験片のエッジ面の絶縁層の中央部に、専用冶具を用いて、長手方向と垂直方向との２方向それぞれに、深さ約５μｍで長さ２μｍのキズ（切り込み）をつけた（なお、このとき、絶縁層と導体とは密着しており、剥離していない）。ここで、エッジ面とは、平角形状の絶縁電線の断面形状において、短辺（厚さ、図１において上下方向に沿う辺）が軸線方向に連続して形成する面をいう。従って、上記キズは、図１に示される絶縁電線１０の左右側面のいずれか一方の側面に、設けられている。
このキズを頂点として、直径１．０ｍｍの鉄芯を軸として直状試験片を１８０°（Ｕ字状）に曲げ、この状態を５分間維持した。直状試験片の頂点付近に発生する導体と絶縁層との剥離の進行を目視で観察した。
本試験において、絶縁層に形成した、いずれのキズも拡張せず、絶縁層が導体から剥離していなかった場合を合格：「Ａ」とした。また、絶縁層に形成したキズの少なくとも１本が拡張して、絶縁層の全体が導体等から剥離した場合を不合格：「Ｃ」とした。
(3) Bending workability test The adhesion between the conductor and the insulating layer in the insulated wire was evaluated by the following bending workability test.
A straight test piece having a length of 300 mm was cut out from each of the manufactured insulated wires. A special jig was used to make scratches (cuts) with a depth of about 5 μm and a length of 2 μm in each of the two directions, the longitudinal direction and the vertical direction, in the central portion of the insulating layer on the edge surface of this straight test piece. (At this time, the insulating layer and the conductor are in close contact with each other and are not peeled off). Here, the edge surface refers to a surface in which short sides (thickness, sides along the vertical direction in FIG. 1) are continuously formed in the axial direction in the cross-sectional shape of a flat-angle insulated electric wire. Therefore, the scratches are provided on one of the left and right side surfaces of the
With this scratch as the apex, the straight test piece was bent 180 ° (U-shaped) around an iron core having a diameter of 1.0 mm, and this state was maintained for 5 minutes. The progress of peeling between the conductor and the insulating layer generated near the apex of the straight test piece was visually observed.
In this test, the case where none of the scratches formed on the insulating layer expanded and the insulating layer was not peeled off from the conductor was passed as "A". Further, when at least one of the scratches formed on the insulating layer was expanded and the entire insulating layer was peeled off from the conductor or the like, the result was rejected: "C".
得られた結果をまとめて、下記表２および３に示す。
ここで、アミン含有量の「−」は０質量％であり、融点差Δの「−」は差が求められないことを意味する。
The results obtained are summarized in Tables 2 and 3 below.
Here, "-" of the amine content is 0% by mass, and "-" of the melting point difference Δ means that the difference cannot be obtained.
上記表２および３から明らかなように、本発明の規定を満たす実施例１〜９の絶縁電線は、いずれも導体と絶縁層間の密着力が高く、しかも、２００℃で２４時間加熱後の密着力も高く、長期加熱劣化が少ないことがわかる。
また、実施例１〜７および９の絶縁電線は、絶縁層の導体界面にアミン化合物を有することから、絶縁層全体に含有する場合と比較し、少量で効率的、効果的に銅害（銅の酸化）を防止できる。
さらに、実施例１〜７および９の絶縁電線の製造方法が示すように、簡便で、特殊な装置を必要とせず、安価に多量製造できる。
As is clear from Tables 2 and 3 above, the insulated wires of Examples 1 to 9 satisfying the provisions of the present invention all have high adhesion between the conductor and the insulating layer, and adhere after heating at 200 ° C. for 24 hours. It can be seen that the force is high and there is little long-term heat deterioration.
Further, since the insulated wires of Examples 1 to 7 and 9 have an amine compound at the conductor interface of the insulating layer, copper damage (copper) is efficiently and effectively performed with a small amount as compared with the case where the insulated wires are contained in the entire insulating layer. Oxidation) can be prevented.
Further, as shown in the methods for manufacturing insulated wires of Examples 1 to 7 and 9, it is simple and does not require a special device, and can be manufactured in large quantities at low cost.
アミン化合物にアミノ基が１個の４−フェノキシアニリンを使用した比較例１の絶縁電線では、絶縁層の導体界面側部分と絶縁電線表面側部分の融点の差が１℃と低い。このため、実施例１〜７および９の絶縁電線との比較から、アミン化合物を使用する場合、アミノ基が２個以上のアミン化合物の方が、導体と絶縁層間の密着力を高める効果に優れていることがわかる。
比較例２の絶縁電線は、２個のアミノ基を有するアミン化合物を樹脂に対して３０質量％含有させたが、絶縁電線の導体界面側部分の融点が観測されなかった。ＤＳＣのチャートから判断して、製造された絶縁電線の絶縁層の樹脂がアミン化合物で硬化が進み、架橋反応が進んだものと考えられる。
逆に、２個のアミノ基を有するアミン化合物の含有量が少ない比較例３の絶縁電線では、融点の差が観測されず、比較例１の絶縁電線並みの性能であった。
In the insulated wire of Comparative Example 1 in which 4-phenoxyaniline having one amino group is used as the amine compound, the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion of the insulating layer is as low as 1 ° C. Therefore, from the comparison with the insulated wires of Examples 1 to 7 and 9, when an amine compound is used, the amine compound having two or more amino groups is more effective in enhancing the adhesion between the conductor and the insulating layer. You can see that.
The insulated wire of Comparative Example 2 contained an amine compound having two amino groups in an amount of 30% by mass based on the resin, but the melting point of the conductor interface side portion of the insulated wire was not observed. Judging from the DSC chart, it is considered that the resin of the insulating layer of the manufactured insulated wire was cured with the amine compound and the cross-linking reaction was advanced.
On the contrary, in the insulated wire of Comparative Example 3 in which the content of the amine compound having two amino groups was small, no difference in melting point was observed, and the performance was comparable to that of the insulated wire of Comparative Example 1.
１０ 絶縁電線
１ 導体
２ 絶縁層
２ａ 絶縁層の導体界面側部分
２ｂ 絶縁層の絶縁電線側部分
５０ ステータ
５１ ステータコア
５２ スロット
５３ コイル
５４ 電線セグメント
５４ａ 開放端部
10
Claims (15)
前記絶縁層を構成する樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンおよびポリエーテルケトンケトンから選択される少なくとも１種であり、
前記絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、かつ、該導体界面側部分と該絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上であることを特徴とする絶縁電線。 An insulated wire having at least one insulating layer on a conductor.
The resin constituting the insulating layer is at least one selected from polyetheretherketone, polyetherketone and polyetherketoneketone.
In the insulating layer, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion exhibit a melting point, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or more. Insulated electric wire characterized by.
前記導体上に、前記絶縁層を構成する樹脂を押出し形成する工程を含み、
前記絶縁層を構成する樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトンおよびポリケトンから選択される少なくとも１種であり、かつ、
前記絶縁層において、導体界面側部分と絶縁電線表面側部分がいずれも融点を示し、該導体界面側部分と該絶縁電線表面側部分の融点の差の絶対値が１０℃以上であることを特徴とする絶縁電線の製造方法。 A method for manufacturing an insulated wire having at least one insulating layer on a conductor.
A step of extruding and forming a resin constituting the insulating layer on the conductor is included.
The resin constituting the insulating layer is at least one selected from polyetheretherketone, polyetherketoneketone and polyketone, and
In the insulating layer, both the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion show a melting point, and the absolute value of the difference in melting point between the conductor interface side portion and the insulated wire surface side portion is 10 ° C. or more. How to manufacture an insulated wire.
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