JP6912253B2 - Manufacturing method of insulated wire - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁電線、絶縁層形成用樹脂組成物及び絶縁電線の製造方法に関する。 The present invention relates to an insulated wire, a resin composition for forming an insulating layer, and a method for manufacturing an insulated wire.

適用電圧が高い電気機器、例えば高電圧で使用されるモーター等では、電気機器を構成する絶縁電線に高電圧が印加され、その絶縁被膜表面で部分放電(コロナ放電)が発生するおそれがある。コロナ放電の発生により、局部的な温度上昇、オゾンの発生、イオンの発生等が引き起こされると、早期に絶縁破壊を生じ、絶縁電線ひいては電気機器の寿命が短くなる。このため、適用電圧が高い電気機器に使用される絶縁電線には優れた絶縁性、機械的強度等に加えてコロナ放電開始電圧の向上も求められる。 In an electric device having a high applied voltage, for example, a motor used at a high voltage, a high voltage is applied to an insulated wire constituting the electric device, and a partial discharge (corona discharge) may occur on the surface of the insulating coating. When the occurrence of corona discharge causes a local temperature rise, ozone generation, ion generation, etc., dielectric breakdown occurs at an early stage, and the life of the insulated wire and thus the electrical equipment is shortened. Therefore, an insulated wire used for an electric device having a high applicable voltage is required to improve the corona discharge starting voltage in addition to excellent insulating properties and mechanical strength.

コロナ放電開始電圧を上げる工夫としては、絶縁被膜の低誘電率化が有効である。絶縁被膜の低誘電率化を実現するために、塗膜構成樹脂と、この塗膜構成樹脂の焼付温度よりも低い温度で分解する熱分解性樹脂とを含む絶縁ワニスにより加熱硬化膜(絶縁被膜)を形成する絶縁電線が提案されている(特開2012−224714号公報参照)。この絶縁電線は、上記熱分解性樹脂が塗膜構成樹脂の焼付時に熱分解してその部分が気孔となることを利用して加熱硬化膜内に気孔が形成されており、この気孔の形成により絶縁被膜の低誘電率化を実現している。 As a device to raise the corona discharge start voltage, it is effective to reduce the dielectric constant of the insulating coating. In order to reduce the dielectric constant of the insulating coating, a heat-curing film (insulating coating) is provided with an insulating varnish containing a coating resin and a thermally decomposable resin that decomposes at a temperature lower than the baking temperature of the coating resin. ) Has been proposed (see JP-A-2012-224714). In this insulated wire, pores are formed in the heat-cured film by utilizing the fact that the thermally decomposable resin is thermally decomposed at the time of baking the coating resin and the portion becomes pores, and the formation of the pores causes the pores to be formed. Achieves a low dielectric constant of the insulating coating.

特開2012−224714号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-224714

しかし、上記公報で提案の絶縁電線では、例えば絶縁被膜中に形成される気孔が局在化する場合や、これらの気孔の大きさにばらつきがある場合、絶縁被膜中において熱分解性樹脂由来の気孔同士が連通し易くなり、熱分解性樹脂の粒子径よりも大きい気孔が生じるおそれがある。このような連続気孔が生じると絶縁皮膜の強度が低下するおそれがある。 However, in the insulated wire proposed in the above publication, for example, when the pores formed in the insulating coating are localized or when the sizes of these pores vary, the insulating coating is derived from a pyrolytic resin. The pores are easily communicated with each other, and there is a possibility that pores larger than the particle size of the pyrolytic resin may be generated. If such continuous pores are generated, the strength of the insulating film may decrease.

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、絶縁層の強度低下を抑制しつつ絶縁被膜の低誘電率化を図り、コロナ放電開始電圧を向上させることができる絶縁電線、絶縁層形成用樹脂組成物及び絶縁電線の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and is an insulated wire and insulation capable of lowering the dielectric constant of the insulating coating and improving the corona discharge starting voltage while suppressing a decrease in the strength of the insulating layer. An object of the present invention is to provide a resin composition for layer formation and a method for producing an insulated electric wire.

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、線状の導体と、この導体の外周面に積層される1又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記1又は複数の絶縁層の少なくとも1層が複数の中空無機粒子を含み、ASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される上記中空無機粒子の耐圧強度が10MPa以上である絶縁電線である。 The insulated wire according to one aspect of the present invention made to solve the above problems is an insulated wire including a linear conductor and one or more insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor. An insulated wire in which at least one layer of the one or the plurality of insulating layers contains a plurality of hollow inorganic particles, and the withstand voltage strength of the hollow inorganic particles measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78 is 10 MPa or more. ..

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、マトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物と、この熱可塑性樹脂組成物中に分散する複数の中空無機粒子とを含有し、ASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される上記中空無機粒子の耐圧強度が10MPa以上である絶縁層形成用樹脂組成物である。 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 comprises a matrix. The compressive strength of the hollow inorganic particles, which contains the thermoplastic resin composition to be formed and a plurality of hollow inorganic particles dispersed in the thermoplastic resin composition, and is measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78. Is a resin composition for forming an insulating layer having a value of 10 MPa or more.

また、別の本発明の一態様に係る絶縁電線の製造方法は、線状の導体と、この導体の外周面に積層される1又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線の製造方法であって、サイドフィーダ付き押出機を用い、上記1又は複数の絶縁層の少なくとも1層のマトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物を上記押出機で混錬する工程と、上記押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合する工程と、上記混合工程後の絶縁層形成用樹脂組成物を上記導体の外周面側に押し出す工程とを備える絶縁電線の製造方法である。 Another method for manufacturing an insulated wire according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing an insulated wire including a linear conductor and one or a plurality of insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor. , A step of kneading the thermoplastic resin composition forming a matrix of at least one layer of the above one or a plurality of insulating layers with the above-mentioned extruder using an extruder with a side feeder, and a plurality of steps from the side feeder of the above-mentioned extruder. It is a method for manufacturing an insulated electric wire including a step of mixing hollow inorganic particles with the thermoplastic resin composition and a step of extruding the resin composition for forming an insulating layer after the mixing step toward the outer peripheral surface side of the conductor.

本発明の絶縁電線、絶縁層形成用樹脂組成物及び絶縁電線の製造方法は、絶縁層の強度低下を抑制しつつ絶縁被膜の低誘電率化を図り、コロナ放電開始電圧を向上させることができる。 The method for producing an insulated wire, a resin composition for forming an insulating layer, and an insulated wire of the present invention can reduce the dielectric constant of an insulating coating while suppressing a decrease in the strength of the insulating layer, and can improve the corona discharge start voltage. ..

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. 図1の絶縁電線に含まれる中空無機粒子の模式的端面図である。It is a schematic end view of the hollow inorganic particle contained in the insulated wire of FIG. 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、線状の導体と、この導体の外周面に積層される1又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記1又は複数の絶縁層の少なくとも1層が複数の中空無機粒子を含み、ASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される上記中空無機粒子の耐圧強度が10MPa以上である絶縁電線である。
[Explanation of Embodiments of the Present Invention]
The insulated wire according to one aspect of the present invention is an insulated wire including a linear conductor and one or more insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor, and is at least one or more of the above insulating layers. An insulated wire in which one layer contains a plurality of hollow inorganic particles and the withstand voltage strength of the hollow inorganic particles measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78 is 10 MPa or more.

当該絶縁電線は、このように、絶縁層中に含まれる中空無機粒子のASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される耐圧強度が10MPa以上であるので、絶縁層製造工程で力がかかることによるシェルの割れが抑制され、中空無機粒子が安定して分散された絶縁層を備えることができる。その結果、絶縁層内に形成される各気孔が無機材料で構成されるシェルで囲まれるので、各中空無機粒子内の中空部同士が連通し難く、絶縁層に粗大な気孔が生じ難くなる。従って、粗大な気孔による絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることにより、コロナ放電開始電圧を向上させることができる。さらに、中空無機粒子の無機フィラーとしての効果により耐サージ性を付与することができ、使用時に過電圧(サージ電圧)が加わった時の加熱による劣化を抑制することができる。例えば、絶縁層を押出成型により形成する場合でも、力がかかることによるシェルの割れが抑制され、中空無機粒子が安定して分散された絶縁層を備えることができる。 Since the insulated wire has a withstand voltage of 10 MPa or more measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78 of hollow inorganic particles contained in the insulating layer, a force is applied in the insulating layer manufacturing process. As a result, cracking of the shell is suppressed, and an insulating layer in which hollow inorganic particles are stably dispersed can be provided. As a result, since each pore formed in the insulating layer is surrounded by a shell made of an inorganic material, it is difficult for the hollow portions in each hollow inorganic particle to communicate with each other, and it becomes difficult for coarse pores to be generated in the insulating layer. Therefore, the corona discharge starting voltage can be improved by reducing the dielectric constant of the insulating coating while suppressing the decrease in strength of the insulating layer due to the coarse pores. Furthermore, surge resistance can be imparted due to the effect of the hollow inorganic particles as an inorganic filler, and deterioration due to heating when an overvoltage (surge voltage) is applied during use can be suppressed. For example, even when the insulating layer is formed by extrusion molding, cracking of the shell due to the application of force is suppressed, and an insulating layer in which hollow inorganic particles are stably dispersed can be provided.

上記中空無機粒子の耐圧強度としては、20MPa以上が好ましい。上記中空無機粒子の耐圧強度を20MPa以上とすることで、シェルの割れがより抑制され、中空無機粒子の分散性を向上することができる。 The withstand strength of the hollow inorganic particles is preferably 20 MPa or more. By setting the compressive strength of the hollow inorganic particles to 20 MPa or more, cracking of the shell can be further suppressed and the dispersibility of the hollow inorganic particles can be improved.

上記中空無機粒子のシェルの平均厚さとしては、0.5μm以上2.0μm以下が好ましい。このように、上記中空無機粒子のシェルの平均厚さを上記範囲内とすることで、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁層の気孔率を高めることができる。ここで、「気孔率」とは、中空無機粒子を含む絶縁層の体積に対する中空無機粒子による気孔の容積の百分率を意味する。 The average thickness of the shell of the hollow inorganic particles is preferably 0.5 μm or more and 2.0 μm or less. By setting the average thickness of the shell of the hollow inorganic particles within the above range in this way, it is possible to increase the porosity of the insulating layer while suppressing the decrease in the strength of the insulating layer. Here, the "porosity" means a percentage of the volume of pores by the hollow inorganic particles with respect to the volume of the insulating layer containing the hollow inorganic particles.

上記中空無機粒子のメジアン径としては、50μm以下が好ましい。このように、上記中空無機粒子のメジアン径を上記範囲内とすることで、中空無機粒子の耐圧強度の低下が抑制される。ここで、メジアン径とは、JIS−Z8825(2013)に規定されるメジアン径を意味する。 The median diameter of the hollow inorganic particles is preferably 50 μm or less. By setting the median diameter of the hollow inorganic particles within the above range in this way, the decrease in the compressive strength of the hollow inorganic particles is suppressed. Here, the median diameter means the median diameter defined in JIS-Z8825 (2013).

上記中空無機粒子の比重としては、0.3以上0.7以下が好ましい。このように、中空無機粒子の比重が上記範囲内であることにより、中空無機粒子の占める体積に対して効率よく気孔率を高めることができる。また、中空無機粒子の中空率が大きくなり過ぎず、中空無機粒子の耐圧強度の低下が抑制される。ここで、「比重」とは、JIS−K0061(2001)に規定される比重を意味する。 The specific gravity of the hollow inorganic particles is preferably 0.3 or more and 0.7 or less. As described above, when the specific gravity of the hollow inorganic particles is within the above range, the porosity can be efficiently increased with respect to the volume occupied by the hollow inorganic particles. In addition, the hollow ratio of the hollow inorganic particles does not become too large, and the decrease in the compressive strength of the hollow inorganic particles is suppressed. Here, the "specific gravity" means the specific gravity defined in JIS-K0061 (2001).

上記中空無機粒子を含む絶縁層のマトリックスが熱可塑性樹脂を含有するとよい。このように、上記中空無機粒子を含む絶縁層のマトリックスが熱可塑性樹脂を含有することで、押出成型においても中空無機粒子を含む絶縁層を良好に形成することができる。 It is preferable that the matrix of the insulating layer containing the hollow inorganic particles contains a thermoplastic resin. As described above, since the matrix of the insulating layer containing the hollow inorganic particles contains the thermoplastic resin, the insulating layer containing the hollow inorganic particles can be satisfactorily formed even in extrusion molding.

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、マトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物と、この熱可塑性樹脂組成物中に分散する複数の中空無機粒子とを含有し、ASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される上記中空無機粒子の耐圧強度が10MPa以上である絶縁層形成用樹脂組成物である。 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 forms a matrix. The pressure resistance strength of the hollow inorganic particles containing the thermoplastic resin composition and a plurality of hollow inorganic particles dispersed in the thermoplastic resin composition and measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78 is 10 MPa. This is the resin composition for forming an insulating layer.

当該絶縁層形成用樹脂組成物は、このように、熱可塑性樹脂組成物中に分散する複数の中空無機粒子のASTM D3102−78に準拠してグリセロール法により測定される耐圧強度が10MPa以上である。その結果、絶縁層製造工程で力がかかることによるシェルの割れが抑制され、中空無機粒子が安定して分散された絶縁層を備えることができる。絶縁層内に形成される各気孔が無機材料で構成されるシェルで囲まれているので、各中空無機粒子内の中空部同士が連通し難く、絶縁層に粗大な気孔が生じ難くなる。従って、粗大な気孔による絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることができる。 The resin composition for forming an insulating layer has a compressive strength of 10 MPa or more as measured by the glycerol method in accordance with ASTM D3102-78 of a plurality of hollow inorganic particles dispersed in the thermoplastic resin composition. .. As a result, cracking of the shell due to force applied in the insulating layer manufacturing process is suppressed, and an insulating layer in which hollow inorganic particles are stably dispersed can be provided. Since each pore formed in the insulating layer is surrounded by a shell made of an inorganic material, it is difficult for the hollow portions in each hollow inorganic particle to communicate with each other, and it is difficult for coarse pores to be generated in the insulating layer. Therefore, it is possible to reduce the dielectric constant of the insulating coating while suppressing the decrease in strength of the insulating layer due to the coarse pores.

当該絶縁電線の製造方法は、線状の導体と、この導体の外周面に積層される1又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線の製造方法であって、サイドフィーダ付き押出機を用い、上記1又は複数の絶縁層の少なくとも1層のマトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物を上記押出機で混錬する工程と、上記押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合する工程と、上記混合工程後の絶縁層形成用樹脂組成物を上記導体の外周面側に押し出す工程とを備える絶縁電線の製造方法である。 The method for manufacturing the insulated wire is a method for manufacturing an insulated wire including a linear conductor and one or a plurality of insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor, using an extruder with a side feeder. The step of kneading the thermoplastic resin composition forming a matrix of at least one layer of one or a plurality of insulating layers with the extruder, and the plurality of hollow inorganic particles from the side feeder of the extruder are formed into the thermoplastic resin composition. This is a method for manufacturing an insulated electric wire, which comprises a step of mixing with the conductor and a step of extruding the resin composition for forming an insulating layer after the mixing step toward the outer peripheral surface side of the conductor.

当該絶縁電線の製造方法は、このように、上記熱可塑性樹脂組成物を上記サイドフィーダ付き押出機で先に混練した後に、上記押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合するので、中空無機粒子の割れを抑制しつつ、中空無機粒子が均一に分散された絶縁層を形成することができる。従って、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることができ、コロナ放電開始電圧を向上させることができる絶縁電線を製造することができる。 In the method for manufacturing the insulated wire, the thermoplastic resin composition is first kneaded by the extruder with a side feeder, and then a plurality of hollow inorganic particles are mixed from the side feeder of the extruder to form the thermoplastic resin composition. Since it is mixed with the substance, it is possible to form an insulating layer in which the hollow inorganic particles are uniformly dispersed while suppressing the cracking of the hollow inorganic particles. Therefore, it is possible to manufacture an insulated wire capable of lowering the dielectric constant of the insulating coating and improving the corona discharge starting voltage while suppressing a decrease in the strength of the insulating layer.

[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の当該絶縁電線は、線状の導体1と、この導体1の外周面に積層される1層の第1絶縁層2とを備える。この第1絶縁層2は、複数の中空無機粒子3を含む。また、中空無機粒子3を含む第1絶縁層2のマトリックスが熱可塑性樹脂を含有する。
[First Embodiment]
<Insulated wire>
The insulated wire of FIG. 1 includes a linear conductor 1 and a single layer of the first insulating layer 2 laminated on the outer peripheral surface of the conductor 1. The first insulating layer 2 contains a plurality of hollow inorganic particles 3. Further, the matrix of the first insulating layer 2 containing the hollow inorganic particles 3 contains a thermoplastic resin.

<導体>
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。
<Conductor>
The 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.

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、ニッケル、銀、軟鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。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 conductor 1, a metal having high conductivity and high mechanical strength is preferable. Examples of such metals include copper, copper alloys, aluminum, nickel, silver, soft iron, steel, stainless steel and the like. The 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 aluminum. Wires, copper-coated steel wires, etc. can be used.

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、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。導体1の平均断面積が上記下限に満たないと、導体1に対する第1絶縁層2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、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第1絶縁層2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 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 conductor 1, 10 mm 2 is preferable, and 5 mm 2 is more preferable. If the average cross-sectional area of the conductor 1 is less than the above lower limit, the volume of the first insulating layer 2 with respect to the 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 conductor 1 exceeds the above upper limit, the first insulating layer 2 must be formed thick in order to sufficiently reduce the dielectric constant, and the diameter of the insulated wire becomes unnecessarily large. There is a risk.

<絶縁層>
第1絶縁層2は、図1に示すように複数の中空無機粒子3を含む。つまり、第1絶縁層2は、中空無機粒子3による複数の気孔を含む。
<Insulation layer>
The first insulating layer 2 contains a plurality of hollow inorganic particles 3 as shown in FIG. That is, the first insulating layer 2 includes a plurality of pores due to the hollow inorganic particles 3.

第1絶縁層2は、絶縁性を有する樹脂組成物、及びこの樹脂組成物中に散在する中空無機粒子3で形成される。この第1絶縁層2は、後述する当該絶縁層形成用樹脂組成物を用いて押出成型により導体1の外周面に形成される。 The first insulating layer 2 is formed of an insulating resin composition and hollow inorganic particles 3 scattered in the resin composition. The first insulating layer 2 is formed on the outer peripheral surface of the conductor 1 by extrusion molding using the resin composition for forming an insulating layer, which will be described later.

第1絶縁層2の気孔率の下限としては5体積%が好ましく、8体積%がより好ましい。一方、第1絶縁層2の気孔率の上限としては、80体積%が好ましく、50体積%がより好ましい。第1絶縁層2の気孔率が上記下限に満たない場合、第1絶縁層2の誘電率が十分に低下せず、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。逆に、第1絶縁層2の気孔率が上記上限を超える場合、第1絶縁層2の機械的強度を維持できないおそれがある。 The lower limit of the porosity of the first insulating layer 2 is preferably 5% by volume, more preferably 8% by volume. On the other hand, as the upper limit of the porosity of the first insulating layer 2, 80% by volume is preferable, and 50% by volume is more preferable. If the porosity of the first insulating layer 2 is less than the above lower limit, the dielectric constant of the first insulating layer 2 may not be sufficiently lowered, and the corona discharge starting voltage may not be sufficiently improved. On the contrary, when the porosity of the first insulating layer 2 exceeds the above upper limit, the mechanical strength of the first insulating layer 2 may not be maintained.

第1絶縁層2の誘電率の上限としては、3.0が好ましく、2.9がより好ましい。第1絶縁層2の誘電率が上記上限を超える場合、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。 The upper limit of the dielectric constant of the first insulating layer 2 is preferably 3.0, more preferably 2.9. If the dielectric constant of the first insulating layer 2 exceeds the above upper limit, the corona discharge starting voltage may not be sufficiently improved.

第1絶縁層2の平均厚さの下限としては、100μmが好ましく、120μmがより好ましい。一方、第1絶縁層2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。第1絶縁層2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。中空無機粒子3の存在により第1絶縁層2表面に凹凸形状が形成され易くなるおそれがある。逆に、第1絶縁層2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。 The lower limit of the average thickness of the first insulating layer 2 is preferably 100 μm, more preferably 120 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the first insulating layer 2 is preferably 500 μm, more preferably 450 μm. If the average thickness of the first insulating layer 2 is less than the above lower limit, the insulating property may be lowered. The presence of the hollow inorganic particles 3 may easily form an uneven shape on the surface of the first insulating layer 2. On the contrary, when the average thickness of the first insulating layer 2 exceeds the above upper limit, the volumetric efficiency of the coil or the like formed by using the insulated wire may be lowered.

(中空無機粒子)
上記中空無機粒子3は、図2に示すような中空のシェル4を有する。
(Hollow inorganic particles)
The hollow inorganic particles 3 have a hollow shell 4 as shown in FIG.

シェル4は無機材料で構成される。このような無機材料としては、例えば単結晶材料、セラミック、ガラスなどが挙げられる。これらの中でも、シェル4の材質としてはガラスが好ましい。シェル4の材質をガラスとすることで、当該絶縁電線の第1絶縁層2の強度をさらに向上させることができる。 The shell 4 is made of an inorganic material. Examples of such inorganic materials include single crystal materials, ceramics, and glass. Among these, glass is preferable as the material of the shell 4. By using glass as the material of the shell 4, the strength of the first insulating layer 2 of the insulated wire can be further improved.

中空無機粒子3の形状は、特に限定されないが、例えば図2に示すような球状が好ましい。球状の中空無機粒子3を用いることにより、絶縁層製造工程において中空無機粒子と熱可塑性樹脂組成物との混練時等でシェル4の表面にかかる力によるシェル4の割れが生じ難い。その結果、中空無機粒子3による気孔が連通し難く、粗大な気孔が生じ難くなる。ここで、「球状」とは、真球に限らず、例えば真球度が1.0以上1.3以下の球の形状を意味する。 The shape of the hollow inorganic particles 3 is not particularly limited, but for example, a spherical shape as shown in FIG. 2 is preferable. By using the spherical hollow inorganic particles 3, cracking of the shell 4 due to the force applied to the surface of the shell 4 during kneading of the hollow inorganic particles and the thermoplastic resin composition in the insulating layer manufacturing process is unlikely to occur. As a result, it is difficult for the pores of the hollow inorganic particles 3 to communicate with each other, and it is difficult for coarse pores to be generated. Here, the “sphere” is not limited to a true sphere, but means, for example, the shape of a sphere having a sphericity of 1.0 or more and 1.3 or less.

中空無機粒子3の耐圧強度は、ASTM D3102−78に準拠したグリセロール法による測定で、中空無機粒子の体積が10%減少する時の圧力をいう。中空無機粒子3の耐圧強度の下限としては、10MPaであり、20MPaが好ましく、25MPaがより好ましく、30MPaがさらに好ましい。中空無機粒子3の耐圧強度が上記下限に満たないと、絶縁層製造工程における中空無機粒子と熱可塑性樹脂組成物との混練時にシェル4の表面に力がかかることによりシェル4の割れが生じ易くなり、中空無機粒子3による気孔の連通抑制効果が十分に得られないおそれがある。なお、中空無機粒子3の耐圧強度の上限としては、特に制限はないが、例えば250MPaが好ましい。中空無機粒子3の耐圧強度が上記上限を超えると、中空無機粒子3のコストが高くなり、当該絶縁電線の製品コストが増加するおそれがある。 The compressive strength of the hollow inorganic particles 3 is the pressure when the volume of the hollow inorganic particles is reduced by 10% as measured by the glycerol method based on ASTM D3102-78. The lower limit of the compressive strength of the hollow inorganic particles 3 is 10 MPa, preferably 20 MPa, more preferably 25 MPa, and even more preferably 30 MPa. If the compressive strength of the hollow inorganic particles 3 does not meet the above lower limit, the shell 4 is likely to crack due to the force applied to the surface of the shell 4 during kneading of the hollow inorganic particles and the thermoplastic resin composition in the insulating layer manufacturing process. Therefore, there is a possibility that the effect of suppressing the communication of pores by the hollow inorganic particles 3 cannot be sufficiently obtained. The upper limit of the withstand voltage of the hollow inorganic particles 3 is not particularly limited, but is preferably 250 MPa, for example. If the withstand voltage strength of the hollow inorganic particles 3 exceeds the above upper limit, the cost of the hollow inorganic particles 3 increases, and the product cost of the insulated wire may increase.

中空無機粒子3のメジアン径の下限としては、0.5μmが好ましく、1μmがより好ましい。一方、中空無機粒子3のメジアン径の上限としては、50μmが好ましく、45μmがより好ましい。中空無機粒子3のメジアン径が上記下限に満たないと、中空率の上限が小さくなり中空率を所定以上に大きくできないため、第1絶縁層2に含まれる中空無機粒子3の体積割合が大きくなる。その結果、第1絶縁層2の絶縁性が低下するおそれがある。逆に、中空無機粒子3のメジアン径が上記上限を超えると、中空率が大きくなり過ぎることにより中空無機粒子の耐圧強度が低下するおそれがある。 The lower limit of the median diameter of the hollow inorganic particles 3 is preferably 0.5 μm, more preferably 1 μm. On the other hand, the upper limit of the median diameter of the hollow inorganic particles 3 is preferably 50 μm, more preferably 45 μm. If the median diameter of the hollow inorganic particles 3 does not meet the above lower limit, the upper limit of the hollow ratio becomes small and the hollow ratio cannot be increased more than a predetermined value, so that the volume ratio of the hollow inorganic particles 3 contained in the first insulating layer 2 becomes large. .. As a result, the insulating property of the first insulating layer 2 may decrease. On the contrary, if the median diameter of the hollow inorganic particles 3 exceeds the above upper limit, the hollow ratio becomes too large, and the compressive strength of the hollow inorganic particles may decrease.

無機材料で構成される上記中空無機粒子のシェル4の平均厚さの下限としては、0.5μmが好ましく、0.6μmがより好ましい。一方、シェル4の平均厚さの上限としては2.0μmが好ましく、1.8μmがより好ましい。シェル4の平均厚さが上記下限に満たないと、絶縁層製造工程において中空無機粒子と熱可塑性樹脂組成物との混練時等でシェル4の表面にかかる力によるシェル4の割れが生じ易くなり、中空無機粒子3による気孔の連通抑制効果が十分に得られず、粗大な気孔による絶縁層の強度低下が生じるおそれがある。逆に、シェル4の平均厚さが上記上限を超えると、中空無機粒子3の体積に対して形成される気孔の体積が小さくなり過ぎるため、第1絶縁層2に含まれる中空無機粒子3の体積割合が大きくなる。その結果、第1絶縁層2の絶縁性が低下するおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the shell 4 of the hollow inorganic particles made of an inorganic material is preferably 0.5 μm, more preferably 0.6 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the shell 4 is preferably 2.0 μm, more preferably 1.8 μm. If the average thickness of the shell 4 is less than the above lower limit, the shell 4 is likely to be cracked due to the force applied to the surface of the shell 4 during kneading of the hollow inorganic particles and the thermoplastic resin composition in the insulating layer manufacturing process. , The effect of suppressing the communication of pores by the hollow inorganic particles 3 is not sufficiently obtained, and there is a possibility that the strength of the insulating layer is lowered due to the coarse pores. On the contrary, when the average thickness of the shell 4 exceeds the above upper limit, the volume of the pores formed is too small with respect to the volume of the hollow inorganic particles 3, so that the hollow inorganic particles 3 contained in the first insulating layer 2 The volume ratio increases. As a result, the insulating property of the first insulating layer 2 may decrease.

中空無機粒子3の比重の下限としては、0.3が好ましく、0.4がより好ましい。一方、中空無機粒子3の比重の上限としては0.7が好ましく、0.6がより好ましい。中空無機粒子3の比重が上記下限に満たないと、中空無機粒子の中空率が大きくなり過ぎ、中空無機粒子の耐圧強度が低下するおそれがある。逆に、中空無機粒子3の比重が上記上限を超えると、絶縁層の気孔率が低下して、絶縁層の誘電率を十分に低下できないおそれがある。 As the lower limit of the specific gravity of the hollow inorganic particles 3, 0.3 is preferable, and 0.4 is more preferable. On the other hand, the upper limit of the specific gravity of the hollow inorganic particles 3 is preferably 0.7, more preferably 0.6. If the specific gravity of the hollow inorganic particles 3 does not reach the above lower limit, the hollow ratio of the hollow inorganic particles becomes too large, and the compressive strength of the hollow inorganic particles may decrease. On the contrary, if the specific gravity of the hollow inorganic particles 3 exceeds the above upper limit, the porosity of the insulating layer may decrease, and the dielectric constant of the insulating layer may not be sufficiently reduced.

中空無機粒子3の配合量の下限としては、上記熱可塑性樹脂組成物に対して20体積%が好ましく、25体積%がより好ましい。一方、上記配合量の上限としては、上記熱可塑性樹脂組成物に対して40体積%が好ましく、35体積%がより好ましい。中空無機粒子3の配合量が上記下限に満たないと、絶縁層の誘電率が十分に低下せず、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。逆に、中空無機粒子3の配合量が上記上限を超えると、絶縁層の機械的強度を維持できないおそれがある。 The lower limit of the blending amount of the hollow inorganic particles 3 is preferably 20% by volume, more preferably 25% by volume, based on the thermoplastic resin composition. On the other hand, the upper limit of the blending amount is preferably 40% by volume, more preferably 35% by volume, based on the thermoplastic resin composition. If the blending amount of the hollow inorganic particles 3 does not reach the above lower limit, the dielectric constant of the insulating layer may not be sufficiently lowered, and the corona discharge starting voltage may not be sufficiently improved. On the contrary, if the blending amount of the hollow inorganic particles 3 exceeds the above upper limit, the mechanical strength of the insulating layer may not be maintained.

(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、上記絶縁電線の第1絶縁層2の形成に用いる樹脂組成物である。当該絶縁層形成用樹脂組成物は、マトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物と、この熱可塑性樹脂組成物中に分散する複数の中空無機粒子3とを含有する。
(Resin composition for forming an insulating layer)
The resin composition for forming an insulating layer is a resin composition used for forming the first insulating layer 2 of the insulated electric wire. The resin composition for forming an insulating layer contains a thermoplastic resin composition forming a matrix and a plurality of hollow inorganic particles 3 dispersed in the thermoplastic resin composition.

上記熱可塑性樹脂組成物としては、例えばポリエーテルスルホン、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。 As the thermoplastic resin composition, for example, one containing a thermoplastic resin as a main component such as polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, and polyetheretherketone can be used.

<絶縁電線の製造方法>
次に、当該絶縁電線の製造方法について説明する。当該絶縁電線は、第1絶縁層2が押出成型により形成される。この絶縁電線の製造方法は、マトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物に、中空無機粒子3を分散させることで当該絶縁層形成用樹脂組成物(第1絶縁層形成用樹脂組成物ともいう。)を調製する工程(第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程)及び上記第1絶縁層形成用樹脂組成物を上記導体1の外周面に押出被覆する工程(押出工程)を備える。
<Manufacturing method of insulated wire>
Next, a method of manufacturing the insulated wire will be described. In the insulated wire, the first insulating layer 2 is formed by extrusion molding. The method for producing an insulated electric wire is a resin composition for forming an insulating layer (also referred to as a resin composition for forming a first insulating layer) by dispersing hollow inorganic particles 3 in a thermoplastic resin composition forming a matrix. A step of preparing a resin composition for forming a first insulating layer (a step of preparing a resin composition for forming a first insulating layer) and a step of extruding and coating the outer peripheral surface of the conductor 1 with the resin composition for forming the first insulating layer (extrusion step).

(第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程)
上記第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程は、より詳細には、熱可塑性樹脂組成物を押出機で融点以上に加熱しつつ熱可塑性樹脂組成物を均一に混錬する工程と、複数の中空無機粒子を熱可塑性樹脂組成物に混合する工程とを有する。第1絶縁層形成用樹脂組成物の調製には、サイドフィーダ又はサイドホッパを備える通常の二軸または三軸などの多軸押出機又は単軸押出機を用いることができる。第1絶縁層形成用樹脂組成物の調製方法としては、例えば二軸押出機等を用いて熱可塑性樹脂組成物を溶融混練し、熱可塑性樹脂組成物を均一に混錬した後に、サイドフィーダ又はサイドホッパから中空無機粒子を投入して溶融した熱可塑性樹脂組成物と混合する。熱可塑性樹脂組成物と中空無機粒子との混合に際しては、中空無機粒子の割れを抑制しつつ、上記熱可塑性樹脂組成物に効率よく均一に分散することができる観点から、上記押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合する方法が好ましい。
(Step of preparing resin composition for forming first insulating layer)
More specifically, the step of preparing the resin composition for forming the first insulating layer includes a step of uniformly kneading the thermoplastic resin composition while heating the thermoplastic resin composition to a temperature equal to or higher than the melting point with an extruder, and a plurality of steps. It has a step of mixing the hollow inorganic particles with the thermoplastic resin composition. A normal twin-screw or triaxial multi-screw extruder or single-screw extruder equipped with a side feeder or a side hopper can be used for preparing the resin composition for forming the first insulating layer. As a method for preparing the resin composition for forming the first insulating layer, for example, the thermoplastic resin composition is melt-kneaded using a twin-screw extruder or the like, the thermoplastic resin composition is uniformly kneaded, and then a side feeder or a side feeder or the like. Hollow inorganic particles are charged from the side hopper and mixed with the molten thermoplastic resin composition. When mixing the thermoplastic resin composition and the hollow inorganic particles, the side feeder of the extruder can be efficiently and uniformly dispersed in the thermoplastic resin composition while suppressing cracking of the hollow inorganic particles. A method of mixing a plurality of hollow inorganic particles with the thermoplastic resin composition is preferable.

上記第1絶縁層形成用樹脂組成物は、必要に応じて潤滑剤、酸化防止剤、光安定剤等の各種添加剤及び改質剤等の各種添加剤を添加してもよい。 The resin composition for forming the first insulating layer may be added with various additives such as a lubricant, an antioxidant and a light stabilizer, and various additives such as a modifier, if necessary.

なお、中空無機粒子を予め別途混合装置により主原料の熱可塑性樹脂と混合してマスターバッチとして上記第1絶縁層形成用樹脂組成物を調製後、上記押出機に投入してもよい。 The hollow inorganic particles may be mixed with the thermoplastic resin as the main raw material in advance by a separate mixing device to prepare the resin composition for forming the first insulating layer as a masterbatch, and then put into the extruder.

(押出工程)
押出工程においては、上記第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程の混合工程後の上記第1絶縁層形成用樹脂組成物を上記導体の外周面側に押し出す押出成型が行われる。このようにして導体1の外周面が第1絶縁層2により被覆される。押出成型により、中空無機粒子を含む第1絶縁層2が形成されて当該絶縁電線が得られる。押出工程で形成された第1絶縁層2に含まれる中空無機粒子3により、第1絶縁層2内に気孔が形成される。
(Extrusion process)
In the extrusion step, extrusion molding is performed in which the resin composition for forming the first insulating layer after the mixing step of the resin composition for forming the first insulating layer is extruded to the outer peripheral surface side of the conductor. In this way, the outer peripheral surface of the conductor 1 is covered with the first insulating layer 2. By extrusion molding, the first insulating layer 2 containing hollow inorganic particles is formed to obtain the insulated electric wire. The hollow inorganic particles 3 contained in the first insulating layer 2 formed in the extrusion step form pores in the first insulating layer 2.

当該絶縁電線は、第1絶縁層2に含まれる気孔が中空無機粒子3により形成される。このような中空無機粒子3による気孔は無機材料で構成されるシェル4で囲まれているので、シェル4同士が当接しても中空無機粒子3内の中空部同士が連通し難いため、中空無機粒子3よりも大きい気孔が生じ難い。これにより、当該絶縁電線は、粗大な気孔による絶縁層の強度低下を抑制しつつ絶縁被膜の低誘電率化を図ることができる。 In the insulated wire, the pores contained in the first insulating layer 2 are formed by the hollow inorganic particles 3. Since the pores formed by the hollow inorganic particles 3 are surrounded by the shell 4 made of an inorganic material, it is difficult for the hollow portions in the hollow inorganic particles 3 to communicate with each other even if the shells 4 come into contact with each other. Pore larger than particle 3 is unlikely to occur. As a result, the insulating electric wire can reduce the dielectric constant of the insulating coating while suppressing the decrease in strength of the insulating layer due to the coarse pores.

当該絶縁電線の部分放電開始電圧の下限としては、1200Vpが好ましく、1300Vpがより好ましい。上記部分放電開始電圧が上記下限に満たないと、早期に絶縁破壊を生じ、絶縁電線の寿命が短くなるおそれがある。 As the lower limit of the partial discharge start voltage of the insulated wire, 1200 Vp is preferable, and 1300 Vp is more preferable. If the partial discharge start voltage does not reach the lower limit, dielectric breakdown may occur at an early stage and the life of the insulated wire may be shortened.

当該絶縁電線の絶縁破壊電圧の下限としては、10kVが好ましく、11kVがより好ましい。上記絶縁破壊電圧が上記下限に満たないと、高電圧下で使用される機器に当該絶縁電線を用いることができないおそれがある。 As the lower limit of the dielectric breakdown voltage of the insulated wire, 10 kV is preferable, and 11 kV is more preferable. If the breakdown voltage does not reach the lower limit, the insulated wire may not be used for equipment used under high voltage.

<利点>
当該絶縁電線は、絶縁層製造工程における中空無機粒子のシェルの割れが抑制され、気孔を有する中空無機粒子が安定して分散された絶縁層を備える。従って、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることができ、コロナ放電開始電圧を向上させることができる。さらに、中空無機粒子の無機フィラーとしての効果により耐サージ性を付与することができる。また、当該絶縁層形成用樹脂組成物は、絶縁層製造工程における中空無機粒子のシェルの割れが抑制されて、中空無機粒子を安定して分散させることができる。従って、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることができる。また、当該絶縁電線の製造方法は、熱可塑性樹脂組成物をサイドフィーダ付き押出機で先に混練した後に、押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合するので、中空無機粒子の割れを抑制しつつ、中空無機粒子が均一に分散された絶縁層を形成することができる。従って、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることができ、コロナ放電開始電圧を向上させることができる絶縁電線を製造することができる。
<Advantage>
The insulated wire includes an insulating layer in which cracking of the shell of hollow inorganic particles in the insulating layer manufacturing process is suppressed and hollow inorganic particles having pores are stably dispersed. Therefore, it is possible to reduce the dielectric constant of the insulating coating while suppressing a decrease in the strength of the insulating layer, and it is possible to improve the corona discharge starting voltage. Further, surge resistance can be imparted by the effect of the hollow inorganic particles as an inorganic filler. Further, in the resin composition for forming an insulating layer, cracking of the shell of the hollow inorganic particles in the insulating layer manufacturing process is suppressed, and the hollow inorganic particles can be stably dispersed. Therefore, it is possible to reduce the dielectric constant of the insulating coating while suppressing the decrease in the strength of the insulating layer. Further, in the method for manufacturing the insulated wire, the thermoplastic resin composition is first kneaded with an extruder with a side feeder, and then a plurality of hollow inorganic particles are mixed with the thermoplastic resin composition from the side feeder of the extruder. It is possible to form an insulating layer in which the hollow inorganic particles are uniformly dispersed while suppressing the cracking of the hollow inorganic particles. Therefore, it is possible to manufacture an insulated wire capable of lowering the dielectric constant of the insulating coating and improving the corona discharge starting voltage while suppressing a decrease in the strength of the insulating layer.

[第2実施形態]
<絶縁電線>
当該第2実施形態に係る絶縁電線は、中空無機粒子を含む第1絶縁層と導体との間に焼付により中空無機粒子が含まれない第2絶縁層(以下、第2絶縁層ともいう)を積層させたものである。
[Second Embodiment]
<Insulated wire>
The insulated wire according to the second embodiment includes a second insulating layer (hereinafter, also referred to as a second insulating layer) that does not contain hollow inorganic particles due to seizure between the first insulating layer containing hollow inorganic particles and the conductor. It is a laminated product.

図3の当該第2実施形態に係る絶縁電線は、線状の導体1と、この導体1の外周面に焼付により積層される第2絶縁層5と、この第2絶縁層5の外周面に積層され、最外層を構成する第1絶縁層2とを備える。また、第1絶縁層2が中空無機粒子3を含むのに対し、第2絶縁層5は中空無機粒子を含有しない。なお、導体1及び第1絶縁層2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。 The insulated wire according to the second embodiment of FIG. 3 is formed on a linear conductor 1, a second insulating layer 5 laminated on the outer peripheral surface of the conductor 1 by baking, and an outer peripheral surface of the second insulating layer 5. It includes a first insulating layer 2 that is laminated and constitutes the outermost layer. Further, the first insulating layer 2 contains hollow inorganic particles 3, whereas the second insulating layer 5 does not contain hollow inorganic particles. Since the conductor 1 and the first insulating layer 2 are the same as those in the first embodiment, they are numbered the same and the description thereof will be omitted.

(第2絶縁層)
上記第2絶縁層5は、導体1を被覆するように上記導体1の周面側に積層される。第2絶縁層5は、後述する絶縁層形成用ワニスを塗布、焼付けして形成されたものである。本発明の第2実施形態に係る絶縁電線は、絶縁層形成用ワニスを塗布、焼付けして第2絶縁層5を形成しているので、第2絶縁層5と導体1との密着性に優れる。
(Second insulating layer)
The second insulating layer 5 is laminated on the peripheral surface side of the conductor 1 so as to cover the conductor 1. The second insulating layer 5 is formed by applying and baking an insulating layer forming varnish, which will be described later. In the insulated wire according to the second embodiment of the present invention, the insulating layer forming varnish is applied and baked to form the second insulating layer 5, so that the adhesion between the second insulating layer 5 and the conductor 1 is excellent. ..

第2絶縁層5の誘電率の上限としては、3.7が好ましく、3.6がより好ましい。第2絶縁層5の誘電率が上記上限を超える場合、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。 The upper limit of the dielectric constant of the second insulating layer 5 is preferably 3.7, more preferably 3.6. If the dielectric constant of the second insulating layer 5 exceeds the above upper limit, the corona discharge start voltage may not be sufficiently improved.

第2絶縁層5の平均厚さの下限としては、特に限定されないが、10μmが好ましく、15μmがより好ましい。また、上記平均厚さの上限としては、150μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記平均厚さが上記下限未満である場合、十分な電気絶縁性や耐傷性、耐加工性等を発揮できないおそれがある。一方、上記平均厚さが上記上限を超える場合、溶媒揮発時に発泡するおそれがある。 The lower limit of the average thickness of the second insulating layer 5 is not particularly limited, but is preferably 10 μm, more preferably 15 μm. The upper limit of the average thickness is preferably 150 μm, more preferably 100 μm. If the average thickness is less than the above lower limit, sufficient electrical insulation, scratch resistance, work resistance, etc. may not be exhibited. On the other hand, if the average thickness exceeds the upper limit, foaming may occur when the solvent is volatilized.

(絶縁層形成用ワニス)
絶縁層形成用ワニスは、焼付により形成される第2絶縁層5の製造に用いる樹脂組成物である。上記絶縁層形成用ワニスは、主ポリマーと、希釈用溶剤、硬化剤等とを含む組成物である。上記主ポリマーとしては特に限定されないが、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂を使用する場合、例えばポリビニルホルマール前駆体、熱硬化ポリウレタン前駆体、熱硬化アクリル樹脂前駆体、エポキシ樹脂前駆体、熱硬化ポリエステル前駆体、熱硬化ポリエステルイミド前駆体、熱硬化ポリエステルアミドイミド前駆体、熱硬化ポリアミドイミド前駆体、ポリイミド前駆体等が使用できる。これらの中でも、絶縁層形成用ワニスを塗布し易くできると共に、第2絶縁層5の強度及び耐熱性を向上させ易い点において、ポリイミド前駆体が好ましい。
(Varnish for forming an insulating layer)
The insulating layer forming varnish is a resin composition used for producing the second insulating layer 5 formed by baking. The insulating layer forming varnish is a composition containing a main polymer, a diluting solvent, a curing agent, and the like. The main polymer is not particularly limited, but a thermosetting resin is preferable. When a thermosetting resin is used, for example, a polyvinyl formal precursor, a thermosetting polyurethane precursor, a thermosetting acrylic resin precursor, an epoxy resin precursor, a thermosetting polyester precursor, a thermosetting polyesterimide precursor, a thermosetting polyesteramide. An imide precursor, a thermosetting polyamide imide precursor, a polyimide precursor and the like can be used. Among these, the polyimide precursor is preferable in that the varnish for forming the insulating layer can be easily applied and the strength and heat resistance of the second insulating layer 5 can be easily improved.

希釈用溶剤としては、絶縁ワニス用として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、ヘキサメチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトンなど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、クロロ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 diluting solvent, an organic solvent known for 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, hexamethylphosphate 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.

また、上記樹脂組成物に、硬化剤を含有させてもよい。硬化剤としては、チタン系硬化剤、イソシアネート系化合物、ブロックイソシアネート、尿素やメラミン化合物、アミノ樹脂、アセチレン誘導体、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物等が例示される。これらの硬化剤は、使用する樹脂組成物が含有する主ポリマーの種類に応じて、適宜選択される。例えば、ポリアミドイミド系の場合、硬化剤として、イミダゾール、トリエチルアミン等が好ましく用いられる。 Further, the resin composition may contain a curing agent. Examples of the curing agent include titanium-based curing agents, isocyanate-based compounds, blocked isocyanates, urea and melamine compounds, amino resins, acetylene derivatives, alicyclic acid anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride, aliphatic acid anhydrides, and aromatics. Acid anhydrides and the like are exemplified. These curing agents are appropriately selected according to the type of the main polymer contained in the resin composition used. For example, in the case of a polyamide-imide type, imidazole, triethylamine and the like are preferably used as the curing agent.

なお、上記チタン系硬化剤としては、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート等が例示される。上記イソシアネート系化合物としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、p−フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの炭素数3〜12の脂肪族ジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン(水添XDI)、水添TDI、2,5−ビス(イソシアナートメチル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナートメチル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタンなどの炭素数5〜18の脂環式イソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などの芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、これらの変性物等が例示される。上記ブロックイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン−3,3’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−3,4’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4’−ジイソシアネート、ベンゾフェノン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルスルホン−4,4’−ジイソシアネート、トリレン−2,4−ジイソシアネート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート等が例示される。上記メラミン化合物としては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン等が例示される。上記アセチレン誘導体としては、エチニルアニリン、エチニルフタル酸無水物等が例示される。 Examples of the titanium-based curing agent include tetrapropyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetramethyl titanate, tetrabutyl titanate, and tetrahexyl titanate. Examples of the isocyanate-based compound include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), p-phenylene diisocyanate, and naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexanediisocyanate, and the like. Aliphatic diisocyanate having 3 to 12 carbon atoms such as lysine diisocyanate, 1,4-cyclohexanediisocyanate (CDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), methylcyclohexanediisocyanate, isopropylidene Dicyclohexyl-4,4'-diisocyanate, 1,3-diisocyanatomethylcyclohexane (hydrogenated XDI), hydrogenated TDI, 2,5-bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2,2,1] heptane, 2 , 6-Bis (isocyanatomethyl) -bicyclo [2,2,1] heptane and other alicyclic isocyanates with 5 to 18 carbon atoms, and tetramethylxylylene diisocyanates (TMXDI) and other aliphatic diisocyanates having an aromatic ring. Examples of these modified products are used. Examples of the blocked isocyanate include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), diphenylmethane-3,3'-diisocyanate, diphenylmethane-3,4'-diisocyanate, diphenylether-4,4'-diisocyanate, and benzophenone-4,4. '-Diisocyanate, diphenylsulfone-4,4'-diisocyanate, tolylen-2,4-diisocyanate, tolylen-2,6-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, etc. Is exemplified. Examples of the melamine compound include methylated melamine, butylated melamine, methylolated melamine, butyrolylated melamine and the like. Examples of the acetylene derivative include ethynylaniline and ethynylphthalic anhydride.

上記有機溶剤により希釈した絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度の下限としては、15質量%が好ましく、20質量%がより好ましい。一方、絶縁層形成用ワニス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。絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度が上記下限に満たないと、1回のワニスの塗布で形成できる厚さが小さくなるため、所定の厚さの第2絶縁層5を形成するためのワニス塗布工程の繰り返し回数が多くなり、ワニス塗布工程の時間が長くなるおそれがある。逆に、絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度が上記上限を超えると、ワニスが増粘することにより、ワニスの保存安定性が悪化するおそれや、ワニス塗布時の付着性が悪化するおそれがある。 The lower limit of the resin solid content concentration of the insulating layer forming varnish diluted with the organic solvent is preferably 15% by mass, more preferably 20% by mass. On the other hand, the upper limit of the resin solid content concentration of the insulating layer forming varnish is preferably 50% by mass, more preferably 30% by mass. If the resin solid content concentration of the insulating layer forming varnish does not reach the above lower limit, the thickness that can be formed by one application of the varnish becomes small, so that the varnish for forming the second insulating layer 5 having a predetermined thickness is formed. The number of repetitions of the coating process increases, and the time of the varnish coating process may become long. On the contrary, if the resin solid content concentration of the varnish for forming the insulating layer exceeds the above upper limit, the varnish may be thickened, which may deteriorate the storage stability of the varnish or the adhesiveness at the time of applying the varnish. be.

<第2実施形態の絶縁電線の製造方法>
当該第2実施形態の絶縁電線の製造方法としては、例えば導体1の外周面に第2絶縁層5を積層させた後に、第1実施形態の絶縁電線の製造方法の第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程及び押出工程を行う方法が挙げられる。
<Manufacturing method of insulated wire of the second embodiment>
As a method of manufacturing the insulated wire of the second embodiment, for example, after laminating the second insulating layer 5 on the outer peripheral surface of the conductor 1, the resin for forming the first insulating layer of the method of manufacturing the insulated wire of the first embodiment. Examples thereof include a method of performing a composition preparation step and an extrusion step.

(第2絶縁層5の形成方法)
第2絶縁層5の形成方法は、第2絶縁層5を形成するための上記絶縁層形成用ワニスを調製する工程(ワニス調製工程)、上記絶縁層形成用ワニスを上記導体1の外周面に塗布する工程(ワニス塗布工程)、及び上記絶縁層形成用ワニスを焼付ける工程(焼付工程)を備える。
(Method of forming the second insulating layer 5)
The method for forming the second insulating layer 5 is a step of preparing the insulating layer forming varnish for forming the second insulating layer 5 (varnish preparation step), and applying the insulating layer forming varnish to the outer peripheral surface of the conductor 1. A step of applying (varnish coating step) and a step of baking the above-mentioned insulating layer forming varnish (baking step) are provided.

<ワニス調製工程>
ワニス調製工程において、まず、第2絶縁層5を形成する主ポリマーを溶剤で希釈することにより、第2絶縁層5を形成する絶縁層形成用ワニスを調製する。
<Varnish preparation process>
In the varnish preparation step, first, a varnish for forming an insulating layer forming the second insulating layer 5 is prepared by diluting the main polymer forming the second insulating layer 5 with a solvent.

<ワニス塗布工程>
ワニス塗布工程において、上記ワニス調製工程で調製した絶縁層形成用ワニスを導体1の外周面に塗布する。
<Varnish application process>
In the varnish coating step, the insulating layer forming varnish prepared in the varnish preparing step is applied to the outer peripheral surface of the conductor 1.

<焼付工程>
次に、焼付工程において、絶縁層形成用ワニスが塗布された導体1を焼付炉に通して絶縁層形成用ワニスを焼付けることで、導体1表面に焼付層を形成する。
<Baking process>
Next, in the baking step, a baking layer is formed on the surface of the conductor 1 by passing the conductor 1 coated with the insulating layer forming varnish through a baking furnace and baking the insulating layer forming varnish.

導体1表面に積層される複数の焼付層の合計厚さが所定の厚さとなるまで、上記ワニス塗布工程及び焼付工程を繰り返すことにより、複数の焼付層からなる第2絶縁層5が形成される。 The second insulating layer 5 composed of the plurality of baking layers is formed by repeating the varnish coating step and the baking step until the total thickness of the plurality of baking layers laminated on the surface of the conductor 1 reaches a predetermined thickness. ..

なお、ワニス塗布工程において、ワニス塗布後に、塗布ダイスにより導体1のワニスの塗布量の調節及び塗布されたワニス面の平滑化を行ってもよい。上記塗布ダイスは開口部を有し、絶縁層形成用ワニスを塗布した導体1がこの開口部を通過することで余分なワニスが除去され、ワニスの塗布量が調整される。これにより、当該絶縁電線は、第2絶縁層5の厚さが均一になり易く、均一な電気絶縁性を得易くなる。 In the varnish coating step, after coating the varnish, the coating amount of the varnish on the conductor 1 may be adjusted and the coated varnish surface may be smoothed by using a coating die. The coating die has an opening, and the conductor 1 coated with the insulating layer forming varnish passes through the opening to remove excess varnish and adjust the coating amount of the varnish. As a result, the thickness of the second insulating layer 5 of the insulated wire tends to be uniform, and uniform electrical insulation can be easily obtained.

導体1表面に第2絶縁層5を積層させた後に、上述した第1実施形態の絶縁電線の製造方法の第1絶縁層形成用樹脂組成物調製工程及び押出工程を行うことにより、第2絶縁層5の外周面に中空無機粒子を含む第1絶縁層2を積層し、当該第2実施形態の絶縁電線を得ることができる。 After laminating the second insulating layer 5 on the surface of the conductor 1, the second insulation is performed by performing the first insulating layer forming resin composition preparation step and the extrusion step of the method for manufacturing the insulated wire of the first embodiment described above. The first insulating layer 2 containing hollow inorganic particles can be laminated on the outer peripheral surface of the layer 5 to obtain the insulated wire of the second embodiment.

<利点>
当該絶縁電線が、中空無機粒子を含む当該絶縁層形成用樹脂組成物から形成される絶縁層を備えるので、上記第1実施形態に係る絶縁電線と同様に、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化が図れ、コロナ放電開始電圧を向上させることができる。さらに、中空無機粒子の無機フィラーとしての効果により耐サージ性を付与することができる。また、当該絶縁電線が、中空無機粒子を含む絶縁層と導体との間に、導体との密着性が良好な焼付絶縁層を設けているので、導体と絶縁層との間の密着性を向上することができる。さらに、当該絶縁電線が、導体の外周面に積層される複数の絶縁層を備えることにより、絶縁電線の機械的強度を向上させることができる。
<Advantage>
Since the insulated wire includes an insulating layer formed from the resin composition for forming the insulating layer containing hollow inorganic particles, the insulating layer is suppressed from being lowered in strength as in the case of the insulated wire according to the first embodiment. , The dielectric constant of the insulating film can be lowered, and the corona discharge starting voltage can be improved. Further, surge resistance can be imparted by the effect of the hollow inorganic particles as an inorganic filler. Further, since the insulated wire is provided with a baking insulating layer having good adhesion to the conductor between the insulating layer containing hollow inorganic particles and the conductor, the adhesion between the conductor and the insulating layer is improved. can do. Further, the mechanical strength of the insulated wire can be improved by providing the insulated wire with a plurality of insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor.

[第3実施形態]
<絶縁電線>
当該第3実施形態に係る絶縁電線は、中空無機粒子を含む第1絶縁層と導体との間に押出成型により中空無機粒子が含まれない第2絶縁層を積層させたものである。
[Third Embodiment]
<Insulated wire>
The insulated wire according to the third embodiment is obtained by laminating a second insulating layer containing no hollow inorganic particles between a first insulating layer containing hollow inorganic particles and a conductor by extrusion molding.

中空無機粒子を含む第1絶縁層と導体との間に積層される第2絶縁層の形成に用いる熱可塑性樹脂組成物は、第1実施形態の第1絶縁層形成用樹脂組成物に用いる熱可塑性樹脂組成物と同様である。 The thermoplastic resin composition used for forming the second insulating layer laminated between the first insulating layer containing hollow inorganic particles and the conductor is the heat used for the resin composition for forming the first insulating layer of the first embodiment. It is the same as the plastic resin composition.

第2絶縁層の平均厚さの下限としては、特に限定されないが、50μmが好ましく、60μmがより好ましい。一方、第2絶縁層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。第2絶縁層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。一方、第2絶縁層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。 The lower limit of the average thickness of the second insulating layer is not particularly limited, but is preferably 50 μm, more preferably 60 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the second insulating layer is preferably 500 μm, more preferably 450 μm. If the average thickness of the second insulating layer is less than the above lower limit, the insulating property may decrease. On the other hand, if the average thickness of the second insulating layer exceeds the above upper limit, the volumetric efficiency of the coil or the like formed by using the insulated wire may decrease.

<第3実施形態の絶縁電線の製造方法>
当該第3実施形態の絶縁電線の製造方法としては、例えば導体1の外周面に上記熱可塑性樹脂組成物を押出成型することにより第2絶縁層を積層した後に、第1絶縁層2の形成に用いる中空無機粒子3を含む第1絶縁層形成用樹脂組成物を押出成型により積層する方法が挙げられる。
<Manufacturing method of insulated wire of the third embodiment>
As a method for manufacturing an insulated wire of the third embodiment, for example, the second insulating layer is laminated by extrusion molding the thermoplastic resin composition on the outer peripheral surface of the conductor 1, and then the first insulating layer 2 is formed. Examples thereof include a method of laminating a resin composition for forming a first insulating layer containing the hollow inorganic particles 3 to be used by extrusion molding.

<利点>
当該絶縁電線が、中空無機粒子を含む当該絶縁層形成用樹脂組成物から形成される絶縁層を備えるので、上記第1実施形態に係る絶縁電線と同様、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図れ、コロナ放電開始電圧を向上させることができる。さらに、中空無機粒子の無機フィラーとしての効果により耐サージ性を付与することができる。また、当該絶縁電線が、導体の外周面に積層される複数の絶縁層を備えることにより、絶縁電線の機械的強度を向上することができる。
<Advantage>
Since the insulated wire includes an insulating layer formed from the resin composition for forming the insulating layer containing hollow inorganic particles, the insulating layer is suppressed in strength as in the case of the first embodiment. The dielectric constant of the insulating coating can be lowered, and the corona discharge starting voltage can be improved. Further, surge resistance can be imparted by the effect of the hollow inorganic particles as an inorganic filler. Further, the mechanical strength of the insulated wire can be improved by providing the insulated wire with a plurality of insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor.

[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. NS.

上記実施形態においては、1層の第1絶縁層が導体の外周面に積層される絶縁電線及び導体1と中空無機粒子3を含む第1絶縁層との間に1の第2絶縁層が積層される絶縁電線について説明したが、導体1と中空無機粒子を含む第1絶縁層との間に複数の絶縁層が積層されてもよい。また、中空無機粒子を含む第1絶縁層の外周面に、押出工程に形成される1又は複数の絶縁層が積層されてもよい。このように、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の絶縁層に中空無機粒子が含まれればよい。つまり、2以上の絶縁層に中空無機粒子が含まれてもよい。2以上の絶縁層に中空無機粒子が含まれる場合、これらのそれぞれの絶縁層が低誘電率化に寄与する。このように複数の絶縁層のうち少なくとも1層に複数の中空無機粒子が含まれる絶縁電線も、本発明の意図する範囲内である。また、このように導体の外周面に複数の絶縁層を積層することにより、絶縁電線の機械的強度を向上することができる。 In the above embodiment, the second insulating layer of 1 is laminated between the insulated wire and the conductor 1 in which the first insulating layer of one layer is laminated on the outer peripheral surface of the conductor and the first insulating layer containing the hollow inorganic particles 3. Although the insulated wire to be provided has been described, a plurality of insulating layers may be laminated between the conductor 1 and the first insulating layer containing hollow inorganic particles. Further, one or more insulating layers formed in the extrusion step may be laminated on the outer peripheral surface of the first insulating layer containing hollow inorganic particles. As described above, in an insulated wire in which a plurality of insulating layers are laminated, it is sufficient that at least one insulating layer contains hollow inorganic particles. That is, hollow inorganic particles may be contained in two or more insulating layers. When two or more insulating layers contain hollow inorganic particles, each of these insulating layers contributes to lowering the dielectric constant. An insulated wire in which at least one of the plurality of insulating layers contains a plurality of hollow inorganic particles is also within the scope of the present invention. Further, by laminating a plurality of insulating layers on the outer peripheral surface of the conductor in this way, the mechanical strength of the insulated wire can be improved.

また、中空無機粒子の表面処理を行うことにより、中空無機粒子とマトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物との密着性を向上させてもよい。 Further, the adhesion between the hollow inorganic particles and the thermoplastic resin composition forming the matrix may be improved by performing the surface treatment of the hollow inorganic particles.

また、例えば当該絶縁電線において、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 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.

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、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 conductor and the insulating layer, the resin composition forming the primer-treated layer may be, for example, one or more resins among polyimide, polyamide-imide, polyesterimide, polyester and phenoxy resins. It should 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 conductor and the insulating layer with such a resin composition, it is possible to improve the adhesion between the conductor and the insulating layer, and as a result, the insulating electric wire can be used. Properties such as flexibility, wear resistance, scratch resistance, and work resistance can be effectively enhanced.

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 in addition to 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、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。 As the lower limit of the average thickness of the primer-treated layer, 1 μm is preferable, and 2 μm is more preferable. 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 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.12]
導体径(直径)1mmの導線の外周面に、表1に記載する条件に従って絶縁層を積層することにより、絶縁電線No.1〜No.12を試作した。絶縁層は、導線の外周面に中空無機粒子を含有しない第2絶縁層、中空無機粒子を含有する第1絶縁層の順に積層した。なお、No.9は、第1絶縁層の形成において、中空無機粒子を押出機のサイドフィーダから熱可塑性樹脂組成物に混合して第1絶縁層形成用樹脂組成物を作成した。
[Insulated wire No. 1-No. 12]
By laminating an insulating layer on the outer peripheral surface of a conductor having a conductor diameter (diameter) of 1 mm according to the conditions shown in Table 1, the insulated wire No. 1-No. 12 was prototyped. The insulating layer was laminated in the order of a second insulating layer containing no hollow inorganic particles and a first insulating layer containing hollow inorganic particles on the outer peripheral surface of the conducting wire. In addition, No. In No. 9, in forming the first insulating layer, hollow inorganic particles were mixed with the thermoplastic resin composition from the side feeder of the extruder to prepare a resin composition for forming the first insulating layer.

(1)第2絶縁層の形成
(押出成型による第2絶縁層)
中空無機粒子を含有しない押出成型による第2絶縁層の形成に用いる熱可塑性樹脂組成物としては、ポリエーテルスルホン又はポリエーテルエーテルケトンを用いた。上記熱可塑性樹脂組成物を二軸押出機に投入し、融点以上に加熱しつつ混練を行うことにより第1絶縁層形成用樹脂組成物を作成した。次に、上記第2絶縁層形成用樹脂組成物を二軸押出機に投入し、融点以上に加熱しつつ混練を行った後、導線の外周面に押出成型して第2絶縁層を形成した。
(1) Formation of second insulating layer (second insulating layer by extrusion molding)
As the thermoplastic resin composition used for forming the second insulating layer by extrusion molding containing no hollow inorganic particles, a polyether sulfone or a polyether ether ketone was used. The thermoplastic resin composition was put into a twin-screw extruder and kneaded while being heated to a temperature equal to or higher than the melting point to prepare a resin composition for forming a first insulating layer. Next, the resin composition for forming the second insulating layer was put into a twin-screw extruder, kneaded while heating above the melting point, and then extruded on the outer peripheral surface of the conducting wire to form the second insulating layer. ..

(焼付による第2絶縁層)
焼付による第2絶縁層の形成に用いる熱硬化性樹脂組成物としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンとを反応して得られるポリイミド前駆体をN−メチル−2−ピロリドンに溶解させて作製した。次に、導線の表面に上記焼付用の熱硬化性樹脂組成物を塗布後加熱(焼付)し、これを複数回繰り返して第2絶縁層を形成した。
(Second insulating layer by baking)
As a thermosetting resin composition used for forming the second insulating layer by baking, a polyimide precursor obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride with an aromatic diamine is converted into N-methyl-2-pyrrolidone. It was prepared by dissolving it. Next, the thermosetting resin composition for baking was applied to the surface of the conducting wire and then heated (baked), and this was repeated a plurality of times to form a second insulating layer.

(2)第1絶縁層の形成
(中空無機粒子)
中空無機粒子としては、スリーエムジャパン株式会社の「グラスバブルズ iM30K、iM16K、S42XHS、S38、S22、K20」を用いた。
(2) Formation of first insulating layer (hollow inorganic particles)
As the hollow inorganic particles, "Glass Bubbles iM30K, iM16K, S42XHS, S38, S22, K20" of 3M Japan Ltd. was used.

(中空無機粒子の物性値)
用いた中空無機粒子の物性値として、耐圧強度(MPa)、シェルの平均厚さ(μm)、メジアン径(μm)、比重を表1に示す。なお、上記耐圧強度は、上述した通り、ASTM D3102−78に準拠したグリセロール法による測定で、中空無機粒子の体積が10%減少する時の圧力を示した。上記比重は、中空無機粒子の真密度(g/cm)から求めた。
(Physical characteristics of hollow inorganic particles)
Table 1 shows the compressive strength (MPa), the average thickness of the shell (μm), the median diameter (μm), and the specific gravity as the physical property values of the hollow inorganic particles used. As described above, the compressive strength was measured by the glycerol method based on ASTM D3102-78, and showed the pressure when the volume of the hollow inorganic particles was reduced by 10%. The specific gravity was determined from the true density (g / cm 3) of the hollow inorganic particles.

(押出成型による中空無機粒子含有第1絶縁層の形成)
中空無機粒子を含有する第1絶縁層の形成に用いる第1絶縁層形成用樹脂組成物としては、二軸押出機で加熱混練した上記第2絶縁層形成用樹脂組成物に中空無機粒子をサイドホッパから投入後加熱混練し、第1絶縁層形成用樹脂組成物を作成した。中空無機粒子の配合量としては、上記第1絶縁層形成用樹脂組成物に対して30体積%とした。次に、導線又は第2絶縁層の外周面に上記第1絶縁層形成用樹脂組成物を押出成型により積層し、絶縁電線を作成した。
(Formation of the first insulating layer containing hollow inorganic particles by extrusion molding)
As the resin composition for forming the first insulating layer used for forming the first insulating layer containing the hollow inorganic particles, the hollow inorganic particles are sided with the resin composition for forming the second insulating layer heat-kneaded by a twin-screw extruder. After being charged from the hopper, it was heated and kneaded to prepare a resin composition for forming a first insulating layer. The blending amount of the hollow inorganic particles was 30% by volume with respect to the resin composition for forming the first insulating layer. Next, the resin composition for forming the first insulating layer was laminated on the outer peripheral surface of the conducting wire or the second insulating layer by extrusion molding to prepare an insulated electric wire.

<評価>
以上のようにして得られた絶縁電線No.1〜No.12について、(1)誘電率、(2)部分放電開始電圧、(3)絶縁破壊電圧及び(4)外観の評価結果を表1に合わせて示す。
<Evaluation>
The insulated wire No. obtained as described above. 1-No. Table 1 shows the evaluation results of (1) dielectric constant, (2) partial discharge start voltage, (3) dielectric breakdown voltage, and (4) appearance of No. 12.

(1)誘電率
得られた各絶縁電線を温度100℃の恒温槽に入れ、1時間乾燥させた後、最外層を構成する絶縁層表面の任意の3箇所に銀ペーストを塗布して測定用のサンプルを作製した。次いで、導線と銀ペーストとの間の静電容量をLCRメータ(エヌエフ回路設計ブロック社の「インピーダンスアナライザーZA5405」)で測定し、測定した静電容量の平均値及び絶縁層の平均厚みから誘電率を算出した。なお、測定は、温度30℃、相対湿度50%の条件で行った。
(1) Dielectric constant Each insulated wire obtained is placed in a constant temperature bath at a temperature of 100 ° C., dried for 1 hour, and then silver paste is applied to any three places on the surface of the insulating layer constituting the outermost layer for measurement. Samples were prepared. Next, the capacitance between the conductor and the silver paste was measured with an LCR meter (“Impiness Analyzer ZA5405” manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.), and the dielectric constant was determined from the average value of the measured capacitance and the average thickness of the insulating layer. Was calculated. The measurement was performed under the conditions of a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 50%.

(2)部分放電開始電圧
作製した絶縁電線2本を撚り合わせ、2本の絶縁電線の両端に交流電圧を印加して電圧を10V/secの速度で上げ、50pC以上の放電が3秒間続いたときの電圧を測定値とした。評価においては、1200Vp以上をA、1200Vp未満をBとした。
(2) Partial discharge start voltage Two of the manufactured insulated wires were twisted together, an AC voltage was applied to both ends of the two insulated wires to raise the voltage at a rate of 10 V / sec, and discharge of 50 pC or more continued for 3 seconds. The voltage at that time was used as the measured value. In the evaluation, 1200 Vp or more was designated as A, and less than 1200 Vp was designated as B.

(3)絶縁破壊電圧
絶縁破壊電圧の測定は、グリセリンと飽和食塩水とを17:3の質量割合で混合したグリセリン溶液中に絶縁電線を1mずつ浸漬させ、絶縁電線の導体と上記グリセリン溶液との間に、50Hz又は60Hzの正弦波に近い波形を有する交流電圧を500V/sで昇圧して加えたときの破壊電圧を測定した。ここで絶縁破壊の検出電流は5mAとした。この測定を、絶縁電線30mを1m毎に連続して合計30箇所で行った。30箇所の絶縁破壊電圧の平均値を算出して、絶縁破壊電圧の測定値とした。評価においては、10kV以上をA、10kV未満をBとした。
(3) Insulation breakdown voltage Insulation breakdown voltage is measured by immersing an insulating wire in a glycerin solution in which glycerin and saturated saline are mixed at a mass ratio of 17: 3 by 1 m, and then using the conductor of the insulating wire and the glycerin solution. In the meantime, the breaking voltage when an AC voltage having a waveform close to a sinusoidal wave of 50 Hz or 60 Hz was boosted at 500 V / s and applied was measured. Here, the detection current of dielectric breakdown was set to 5 mA. This measurement was carried out continuously at 30 m of insulated wires every 1 m at a total of 30 points. The average value of the dielectric breakdown voltage at 30 points was calculated and used as the measured value of the dielectric breakdown voltage. In the evaluation, 10 kV or more was designated as A, and less than 10 kV was designated as B.

(4)外観
(4−1)絶縁層表面、(4−2)中空無機粒子の分散性及び(4−3)中空無機粒子の割れを評価した。
(4−1)絶縁層表面
絶縁層の表面については、目視判定により滑らかで凹凸がないものをA、一部ざらつき感があるものをB、全体的に凹凸があるものをCとした。
(4−2)中空無機粒子の分散性
中空無機粒子の分散性については、走査型電子顕微鏡(SEM)による電線皮膜の断面観察を行い、中空無機粒子が均一に分散している場合をA、中空無機粒子の凝集がわずかに存在する場合をB、中空無機粒子の凝集が複数個所で存在する場合をCとした。
(4−3)中空無機粒子の割れ
中空無機粒子の割れについては、走査型電子顕微鏡(SEM)による電線皮膜の断面観察を行い、割れが存在しない場合をA、割れがわずかに存在する場合をB、割れが多数存在する場合をCとした。
(4) Appearance (4-1) Surface of insulating layer, (4-2) Dispersibility of hollow inorganic particles and (4-3) Cracking of hollow inorganic particles were evaluated.
(4-1) Surface of Insulation Layer As for the surface of the insulation layer, the one that is smooth and has no unevenness by visual judgment is designated as A, the one that has a partially rough feeling is designated as B, and the one that has unevenness as a whole is designated as C.
(4-2) Dispersibility of Hollow Inorganic Particles Regarding the dispersibility of hollow inorganic particles, a cross-sectional observation of the wire coating was performed with a scanning electron microscope (SEM), and the case where the hollow inorganic particles were uniformly dispersed was A. The case where a small amount of agglomeration of hollow inorganic particles was present was designated as B, and the case where agglomeration of hollow inorganic particles was present at a plurality of locations was defined as C.
(4-3) Cracking of hollow inorganic particles For cracking of hollow inorganic particles, observe the cross section of the wire film with a scanning electron microscope (SEM), and if there are no cracks, A, if there are slight cracks, B, the case where a large number of cracks were present was designated as C.

上記特性の評価結果を表1に示す。 The evaluation results of the above characteristics are shown in Table 1.

Figure 0006912253
Figure 0006912253

上記表1の結果から、絶縁電線No.1〜No.9については、(1)誘電率、(2)部分放電開始電圧、(3)絶縁破壊電圧及び(4)外観の全てにおいて良好な結果が得られることを確認できた。一方、中空無機粒子の耐圧強度が10MPa未満であり、比重が0.3未満である絶縁電線No.10は、中空無機粒子の割れが多数存在していた。また、中空無機粒子の耐圧強度が10MPa未満であり、比重が0.3未満であり、メジアン径が50μmを超える絶縁電線No.11は、中空無機粒子の割れが多数存在すると共に、部分放電開始電圧が1200Vp未満であった。絶縁層に中空無機粒子を含まないNo.12においては、部分放電開始電圧が1200Vp未満であった。 From the results in Table 1 above, the insulated wire No. 1-No. Regarding No. 9, it was confirmed that good results were obtained in all of (1) dielectric constant, (2) partial discharge start voltage, (3) dielectric breakdown voltage and (4) appearance. On the other hand, the insulated wire No. 1 in which the withstand voltage strength of the hollow inorganic particles is less than 10 MPa and the specific gravity is less than 0.3. In No. 10, many cracks of hollow inorganic particles were present. Further, the insulated wire No. having a withstand voltage of less than 10 MPa, a specific gravity of less than 0.3, and a median diameter of more than 50 μm of the hollow inorganic particles. In No. 11, a large number of cracks in the hollow inorganic particles were present, and the partial discharge start voltage was less than 1200 Vp. No. that does not contain hollow inorganic particles in the insulating layer. At 12, the partial discharge start voltage was less than 1200 Vp.

本発明に係る絶縁電線は、絶縁層の強度低下を抑制しつつ、絶縁被膜の低誘電率化を図ることによりコロナ放電開始電圧を向上させることができるので、適用電圧が高い電気機器に使用される絶縁電線として好適に利用することができる。 The insulated wire according to the present invention can improve the corona discharge start voltage by lowering the dielectric constant of the insulating coating while suppressing the decrease in the strength of the insulating layer, and is therefore used in electrical equipment having a high applicable voltage. It can be suitably used as an insulated electric wire.

1 導体
2 第1絶縁層
3 中空無機粒子
4 シェル
5 第2絶縁層
1 Conductor 2 First insulating layer 3 Hollow inorganic particles 4 Shell 5 Second insulating layer

Claims (1)

線状の導体と、この導体の外周面に積層される1又は複数の絶縁層とを備え、
部分放電開始電圧が1200Vp以上、絶縁破壊電圧が10kV以上である絶縁電線の製造方法であって、
サイドフィーダ付き押出機を用い、
上記1又は複数の絶縁層の少なくとも1層のマトリックスを形成する熱可塑性樹脂組成物を上記押出機で混錬する工程と、
上記押出機のサイドフィーダから複数の中空無機粒子を上記熱可塑性樹脂組成物に混合する工程と、
上記混合工程後の絶縁層形成用樹脂組成物を上記導体の外周面側に押し出す工程と
を備える絶縁電線の製造方法。
A linear conductor and one or more insulating layers laminated on the outer peripheral surface of the conductor are provided.
A method for manufacturing an insulated wire having a partial discharge start voltage of 1200 Vp or more and a dielectric breakdown voltage of 10 kV or more.
Using an extruder with a side feeder,
The step of kneading the thermoplastic resin composition forming a matrix of at least one layer of the above one or a plurality of insulating layers with the above extruder.
A step of mixing a plurality of hollow inorganic particles from the side feeder of the extruder into the thermoplastic resin composition, and
A method for manufacturing an insulated electric wire, comprising a step of extruding a resin composition for forming an insulating layer after the mixing step toward the outer peripheral surface side of the conductor.
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