JP6923493B2 - Insulated wire - Google Patents
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Description
本発明は、絶縁電線に関する。 The present invention relates to an insulated electric wire.
絶縁電線を用いて例えばモーター用コイルを製造する場合、コアに電線を捲回した後、電線同士の隙間及び電線とコアとの隙間にワニスを含浸させて電線間及び電線−コア間を固着させるのが一般的である(特開2010−238662号公報参照)。 For example, when manufacturing a coil for a motor using an insulated wire, after winding the wire around the core, the gap between the wires and the gap between the wires and the core are impregnated with varnish to fix the wires and the wires to the core. Is common (see JP-A-2010-238662).
しかしながら、含浸ワニスに使用される樹脂材料は、一般的に熱伝導率が低いために放熱性が劣る結果、モーターの発熱抑制には寄与しないため、モーターに熱がこもりやすい。高電圧で使用されるモーター等では、コイルの発熱が大きいことから絶縁電線の劣化が早くなり、絶縁電線ひいては電気機器の寿命が短くなる。このため、モーター等の適用電圧が高い電気機器に使用される絶縁電線には、コイルによる発熱を効率よく放熱することが重要である。そのため、上記コア及びコイルによる発熱を効率よく放熱することが重要である。 However, the resin material used for the impregnated varnish generally has low thermal conductivity and therefore has poor heat dissipation, and as a result, does not contribute to suppressing heat generation of the motor, so that heat tends to be trapped in the motor. In a motor or the like used at a high voltage, the heat generated by the coil is large, so that the insulated wire deteriorates quickly, and the life of the insulated wire and thus the electric device is shortened. For this reason, it is important to efficiently dissipate heat generated by the coil for an insulated wire used in an electric device having a high applicable voltage such as a motor. Therefore, it is important to efficiently dissipate the heat generated by the core and coil.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れる絶縁電線を提供することである。 The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an insulated wire having excellent heat dissipation.
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層と、この絶縁層の外周面側かつ最外側に積層され、加熱により膨張する熱融着層とを備える絶縁電線であって、上記熱融着層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、上記マトリックス中に分散する板状又は鱗片状の放熱性フィラーと、上記マトリックス中に分散する発泡剤とを有し、上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下である。 The insulated wire according to one aspect of the present invention made to solve the above problems includes a linear metal conductor, an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor, and the outer peripheral surface side of the insulating layer. An insulated wire having a heat-sealing layer laminated on the outermost side and expanding by heating, wherein the heat-sealing layer is a matrix containing a synthetic resin as a main component and a plate-like or scale dispersed in the matrix. It has a heat-dissipating filler in the form and a foaming agent dispersed in the matrix, and the content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin is 10% by volume or more and 60% by volume or less.
本発明の一態様に係る絶縁電線は、放熱性に優れる。 The insulated wire according to one aspect of the present invention has excellent heat dissipation.
[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周面側に積層される絶縁層と、この絶縁層の外周面側かつ最外側に積層され、加熱により膨張する熱融着層とを備える絶縁電線であって、上記熱融着層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、上記マトリックス中に分散する板状又は鱗片状の放熱性フィラーと、上記マトリックス中に分散する発泡剤とを有し、上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下である。
[Explanation of Embodiments of the Present Invention]
The insulated wire according to one aspect of the present invention includes a linear metal conductor, an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor, and an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side and the outermost side of the insulating layer, and expands by heating. An insulated wire including a heat-sealing layer, wherein the heat-sealing layer contains a matrix containing a synthetic resin as a main component, a plate-shaped or scaly heat-dissipating filler dispersed in the matrix, and the matrix. It has a foaming agent dispersed therein, and the content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin is 10% by volume or more and 60% by volume or less.
当該絶縁電線は、加熱により膨張する熱融着層を備え、金属導体の外周に互いに融着し合う自己融着性を有するので、モーター製造工程の簡略化を図ることができる。そして、熱融着層が上記マトリックス中に分散する放熱性フィラーが板状又は鱗片状であることで、熱融着層には放熱性フィラーが熱融着層の厚み方向に沿って折り重なるように配向する。また、上記熱融着層がマトリックス中に分散する放熱性フィラーと発泡剤とを有し、放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下であることで、発泡剤の発泡による板状又は鱗片状の放熱性フィラーの配向の絶縁電線の半径方向への乱れが生じる。そのため、絶縁電線表面側への熱伝導パスが増大する結果、熱融着層の熱伝導率が向上する。従って、当該絶縁電線は放熱性に優れる。さらに、当該絶縁電線は、熱融着層のマトリックス中に分散する発泡剤の発泡により、巻線とモーター間の隙間をより密に埋めることができるため、より放熱性を高めることができる。ここで、「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば50質量%以上含有される成分である。 Since the insulated wire has a heat-sealing layer that expands by heating and has self-bonding properties that fuse with each other on the outer periphery of the metal conductor, the motor manufacturing process can be simplified. Then, since the heat-dissipating filler in which the heat-sealing layer is dispersed in the matrix is plate-shaped or scaly, the heat-dissipating filler is folded over the heat-sealing layer along the thickness direction of the heat-sealing layer. Orientate. Further, the heat-sealing layer has a heat-dissipating filler and a foaming agent dispersed in the matrix, and the content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin is 10% by volume or more and 60% by volume or less. Due to the foaming of the heat-dissipating filler, the orientation of the plate-like or scaly heat-dissipating filler is disturbed in the radial direction of the insulated wire. Therefore, as a result of increasing the heat conduction path to the surface side of the insulated wire, the heat conductivity of the heat-sealed layer is improved. Therefore, the insulated wire has excellent heat dissipation. Further, the insulated wire can fill the gap between the winding and the motor more densely by foaming the foaming agent dispersed in the matrix of the heat fusion layer, so that the heat dissipation can be further improved. Here, the "main component" is a component having the highest content, for example, a component contained in an amount of 50% by mass or more.
上記発泡剤の上記合成樹脂100質量部に対する含有量としては、3質量部以上30質量部以下が好ましい。このように、発泡剤の含有量を上記範囲内とすることによって、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 The content of the foaming agent with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin is preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. By setting the content of the foaming agent within the above range in this way, the heat dissipation of the insulated wire can be further improved.
上記放熱性フィラーの25℃における熱伝導率としては、20W/m・K以上が好ましい。このように、放熱性フィラーの25℃における熱伝導率を上記範囲内とすることによって、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 The thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. is preferably 20 W / m · K or more. By setting the thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. within the above range, the heat-dissipating property of the insulated wire can be further improved.
上記熱融着層の加熱後の空隙率としては、10%以上80%以下が好ましい。このように、上記熱融着層の加熱後の空隙率を上記範囲内とすることによって、膨張時における熱融着層のマトリックスの連続性を確保して、熱融着層同士の融着の信頼性をより向上することができる。 The porosity of the heat-sealed layer after heating is preferably 10% or more and 80% or less. By setting the porosity of the heat-sealed layer after heating within the above range in this way, the continuity of the matrix of the heat-sealed layer at the time of expansion is ensured, and the heat-sealed layers are fused to each other. The reliability can be further improved.
従って、当該絶縁電線を用いた巻線は、高電圧で使用されるモーター等の適用電圧が高い電気機器に適用できる。 Therefore, the winding using the insulated wire can be applied to an electric device having a high applicable voltage such as a motor used at a high voltage.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る絶縁電線の一つ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, one embodiment of the insulated wire according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<絶縁電線>
図1は、本発明の一実施形態の絶縁電線を示す模式的断面図である。図1に示すように、絶縁電線10は線状の金属導体1と、この金属導体1の外周面側に積層される絶縁層2と、この絶縁層2の外周面側に積層され、加熱により膨張する熱融着層3とを備える。
<Insulated wire>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an insulated wire according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the insulated
[金属導体]
金属導体1は、例えば断面が円形状の丸線とされるが、断面が正方形状の角線又は長方形状の平角線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。
[Metal conductor]
The
金属導体1の材質としては、導電率が高くかつ機械的強度が大きい金属が好ましい。このような金属としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、銀、鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。金属導体1は、これらの金属を線状に形成した材料や、このような線状の材料にさらに別の金属を被覆した多層構造のもの、例えばニッケル被覆銅線、銀被覆銅線、銅被覆アルミ線、銅被覆鋼線等を用いることができる。
As the material of the
金属導体1の平均断面積の下限としては、0.01mm2が好ましく、0.1mm2がより好ましい。一方、金属導体1の平均断面積の上限としては、100mm2が好ましく、50mm2がより好ましい。金属導体1の平均断面積が上記下限に満たない場合、金属導体1に対する熱融着層3の体積が大きくなり、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。逆に、金属導体1の平均断面積が上記上限を超える場合、従来の絶縁電線にワニスを含浸する方法でも比較的容易かつ安価にコイルを形成できるため、従来の絶縁電線に対して有利性が得られないおそれがある。
As the lower limit of the average cross-sectional area of the
[絶縁層]
絶縁層2は、絶縁性を有する樹脂組成物で形成される。絶縁層2を形成する樹脂組成物としては、特に限定されないが、例えばポリイミド、ポリビニルホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、熱硬化ポリエステルアミドイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂や、例えばフェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂を主成分とするものが使用できる。絶縁層2は2種類以上の樹脂の複合体又は積層体であってもよく、また熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体又は積層体であってもよい。
[Insulation layer]
The
絶縁層2の平均厚さの下限としては、5μmが好ましく、10μmがより好ましい。一方、絶縁層2の平均厚さの上限としては、200μmが好ましく、150μmがより好ましい。絶縁層2の平均厚さが上記下限に満たない場合、絶縁層2に破れが生じ、金属導体1の絶縁が不十分となるおそれがある。逆に、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。
As the lower limit of the average thickness of the
[熱融着層]
熱融着層3は、合成樹脂を主成分とするマトリックス4と、このマトリックス4中に分散する発泡剤5及び板状又は鱗片状の放熱性フィラー6を有する。図1においては、発泡剤の発砲前の状態の絶縁電線を示している。
[Heat fusion layer]
The heat-sealing
熱融着層3は、加熱されることで発泡剤5が膨張することにより発泡し、全体的に膨張する。当該絶縁電線は、加熱により膨張する熱融着層を備え、金属導体の外周に互いに融着し合う自己融着性を有するので、モーター製造工程の簡略化を図ることができる。当該絶縁電線は、熱融着層のマトリックス中に分散する発泡剤の発泡により、巻線とモーター間の隙間をより密に埋めることができるため、より放熱性を高めることができる。
The heat-
熱融着層3の加熱前の平均厚さの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。一方、熱融着層3の加熱前の平均厚さの上限としては、300μmが好ましく、200μmがより好ましい。熱融着層3の加熱前の平均厚さが上記下限に満たない場合、当該絶縁電線同士の固着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層3の加熱前の平均厚さが上記上限を超える場合、当該絶縁電線を用いて形成される巻線等の体積効率が低くなるおそれがある。
The lower limit of the average thickness of the heat-
発泡後の熱融着層の25℃における厚さ方向の熱伝導率の下限としては、0.25W/m・Kが好ましく、0.30W/m・Kがより好ましく、0.35W/m・Kがさらに好ましい。絶縁層2の25℃における厚さ方向の熱伝導率が上記下限未満である場合、絶縁電線の劣化防止効果が十分に得られないおそれがある。
The lower limit of the thermal conductivity of the heat-sealed layer after foaming at 25 ° C. in the thickness direction is preferably 0.25 W / m · K, more preferably 0.30 W / m · K, and 0.35 W / m · K. K is more preferred. If the thermal conductivity of the insulating
加熱による発泡剤5の発泡によって熱融着層3に形成される空孔の平均径の下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、上記熱融着層3に形成される空孔の平均径の上限としては、200μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記熱融着層3に形成される空孔の平均径が上記下限に満たない場合、十分な膨張率が得られないおそれがある。逆に、上記熱融着層3に形成される空孔の平均径が上記上限を超える場合、熱融着層3が不必要に厚くなるおそれや、熱融着層3の膨張が不均一になるおそれがある。ここで、「空孔の平均径」とは、細孔直径分布測定装置(例えばPorous Materials社の「多孔質材料自動細孔径分布測定システム」)により断面を測定することにより得られる値である。
The lower limit of the average diameter of the pores formed in the heat-
熱融着層3の加熱後の空隙率の下限としては、10体積%が好ましく、50体積%がより好ましい。一方、熱融着層3の加熱後の空隙率の上限としては、80%が好ましく、70%がより好ましい。熱融着層3の加熱後の空隙率が上記下限に満たない場合、隣接する熱融着層3間の当接圧力が不足して融着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層3の加熱後の空隙率が上記上限を超える場合、膨張した後の熱融着層3の強度が不十分となるおそれがある。ここで、熱融着層の「空隙率」とは、熱融着層の体積に対する熱融着層内の気体の容積の百分率であり、熱融着層のマトリックス、放熱性フィラー、発泡剤等の固体分の質量と密度とから算出される実体積をV0、熱融着層の空隙を含むみかけの体積をV1とするとき、(V1−V0)/V1×100で算出される量である。
The lower limit of the porosity of the heat-sealed
熱融着層3の加熱後の平均厚さ膨張率の下限としては、1.3倍が好ましく、1.5倍がより好ましい。一方、熱融着層3の加熱後の平均厚さ膨張率の上限としては、4倍が好ましく、3倍がより好ましい。熱融着層3の加熱後の平均厚さ膨張率が上記下限に満たない場合、当該自己融着性絶縁電線を捲線加工したときに、隣接し合う熱融着層3同士の融着が不十分となるおそれがある。逆に、熱融着層3の加熱後の平均厚さ膨張率が上記上限を超える場合、熱融着層3の密度が不十分となることにより却って当該自己融着性絶縁電線の強度が不十分となるおそれがある。熱融着層3の膨張率は発泡剤5の種類及び量、並びに発泡剤の発泡開始温度でのマトリックス4の弾性率を選択することにより制御できる。
The lower limit of the average thickness expansion coefficient of the heat-sealed
(マトリックス)
マトリックス4を構成する樹脂組成物の主成分となる合成樹脂としては、例えばフェノキシ樹脂、ポリアミド、ブチラール樹脂等の熱可塑性樹脂が使用でき、中でもフェノキシ樹脂が好適に使用される。
(matrix)
As the synthetic resin that is the main component of the resin composition constituting the matrix 4, a thermoplastic resin such as a phenoxy resin, a polyamide, or a butyral resin can be used, and among them, the phenoxy resin is preferably used.
フェノキシ樹脂はビスフェノール類とエピクロルヒドリンより合成される両末端にエポキシ基を有する熱可塑性樹脂である。上記フェノキシ樹脂としては、ビスフェノール類がビスフェノールA型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールF型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールS型のフェノキシ樹脂、ビスフェノールB型のフェノキシ樹脂などが挙げられる。また、上記フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールA型とビスフェノールS型とが共重合したフェノキシ樹脂等、共重合型のフェノキシ樹脂を用いることもできる。さらに、上記フェノキシ樹脂にアミノ樹脂、イソシアネート等の架橋剤を併用することにより、熱硬化性樹脂としても使用することができる。フェノキシ樹脂と架橋剤とを併用して熱硬化性樹脂とすることにより、比較的大きな空孔を形成する熱膨張性マイクロカプセルを使用した場合でも膨張層の強度を十分に確保することができる。 Phenoxy resin is a thermoplastic resin synthesized from bisphenols and epichlorohydrin and having epoxy groups at both ends. Examples of the phenoxy resin include bisphenol A type phenoxy resin, bisphenol F type phenoxy resin, bisphenol S type phenoxy resin, and bisphenol B type phenoxy resin. Further, as the phenoxy resin, a copolymerized phenoxy resin such as a phenoxy resin obtained by copolymerizing bisphenol A type and bisphenol S type can also be used. Furthermore, by using a cross-linking agent such as an amino resin or isocyanate in combination with the phenoxy resin, it can also be used as a thermosetting resin. By using a phenoxy resin and a cross-linking agent in combination to form a thermosetting resin, the strength of the expansion layer can be sufficiently ensured even when the heat-expandable microcapsules that form relatively large pores are used.
上記ポリアミドとしては、例えば各種重縮合ポリアミド、各種共縮重合ポリアミド等を用いることができる。 As the above-mentioned polyamide, for example, various polycondensation polyamides, various co-condensation polymerized polyamides and the like can be used.
上記ブチラール樹脂としては、例えばポリビニルブチラール等が例示される。 Examples of the butyral resin include polyvinyl butyral and the like.
マトリックス4を構成する樹脂組成物の主成分となる合成樹脂として使用可能なその他の熱可塑性樹脂としては、例えば共重合ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、熱可塑性ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニルスルフォン、半芳香族ポリアミド、熱可塑性ポリアミドイミド、熱可塑性ポリイミド等が例示される。 Other thermoplastic resins that can be used as the synthetic resin that is the main component of the resin composition constituting the matrix 4 include, for example, copolymerized polyester, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, thermoplastic polyurethane, polycarbonate, polyphenylene oxide, and polyphenylene sulfide. , Polyetherketone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyethersulphon, polyphenylsulphon, semi-aromatic polyamide, thermoplastic polyamideimide, thermoplastic polyimide and the like.
上記マトリックス4を構成する樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない限り、上記合成樹脂以外の他の成分を含有していてもよい。上記他の成分としては、必要に応じて密着向上剤、潤滑剤、酸化防止剤、光安定剤等の各種添加剤及び改質剤等の一般的な各種添加剤を挙げることができる。 The resin composition constituting the matrix 4 may contain components other than the synthetic resin as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other components include various additives such as adhesion improvers, lubricants, antioxidants, and light stabilizers, and general various additives such as modifiers, if necessary.
(放熱性フィラー)
放熱性フィラーは板状又は鱗片状の形状を有する。放熱性フィラーが板状又は鱗片状の形状を有することで、放熱性フィラーが熱融着層の厚さ方向に折り重なるよう配向するので、放熱性フィラー同士の接触面積が大きくなり、放熱性がより向上する。
(Heat-dissipating filler)
The heat-dissipating filler has a plate-like or scaly shape. Since the heat-dissipating filler has a plate-like or scaly shape, the heat-dissipating filler is oriented so as to fold in the thickness direction of the heat-sealing layer, so that the contact area between the heat-dissipating fillers becomes large and the heat-dissipating property becomes more excellent. improves.
上記放熱性フィラーとしては、例えば窒化ホウ素、鱗片状アルミナ等が挙げられる。これらの中では、絶縁性を有し、熱伝導率が高い窒化ホウ素が好ましい。 Examples of the heat-dissipating filler include boron nitride and scaly alumina. Among these, boron nitride having insulating properties and high thermal conductivity is preferable.
上記放熱性フィラーの25℃における熱伝導率の下限としては、10W/m・Kが好ましく、20W/m・Kがより好ましい。放熱性フィラーの25℃における熱伝導率の下限を上記範囲内とすることによって、当該絶縁電線の放熱性をより向上できる。 The lower limit of the thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. is preferably 10 W / m · K, more preferably 20 W / m · K. By setting the lower limit of the thermal conductivity of the heat-dissipating filler at 25 ° C. within the above range, the heat-dissipating property of the insulated wire can be further improved.
上記放熱性フィラー6の上記合成樹脂に対する含有量の下限としては、10体積%であり、20体積%が好ましい。放熱性フィラー6の上記合成樹脂に対する含有量が上記下限に満たない場合、熱融着層3の熱伝導率が小さく、当該絶縁電線の放熱性が不十分となるおそれがある。一方、上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量の上限としては、60体積%であり、50体積%がより好ましい。放熱性フィラー6の上記合成樹脂に対する含有量が上記上限を超える場合、相対的にマトリックス4が少なくなることにより、熱融着層3の強度及び融着性が不十分となるおそれがある。
The lower limit of the content of the heat-dissipating
上記放熱性フィラーの平均粒子径の下限としては、10μmが好ましく、15μmがより好ましい。一方、上記放熱性フィラーの平均粒子径の上限としては、30μmが好ましく、25μmがより好ましい。上記放熱性フィラーの平均粒子径が上記下限未満の場合、放熱性フィラーが有する高い熱伝導性の利用効率が低下し、放熱性を十分に向上できないおそれがある。逆に、上記放熱性フィラーの平均粒子径が上記上限を超える場合、熱融着層を形成する熱融着性組成物を塗布し難くなり、導体の外周面側への熱融着層3の被覆が困難となるおそれがある。ここで、上記板状又は鱗片状の放熱性フィラーの平均粒径とは、レーザー回折散乱法に基づいて測定された粒度分布において、累積質量百分率が50%に相当する粒径(D50)のことである。
The lower limit of the average particle size of the heat-dissipating filler is preferably 10 μm, more preferably 15 μm. On the other hand, the upper limit of the average particle size of the heat-dissipating filler is preferably 30 μm, more preferably 25 μm. If the average particle size of the heat-dissipating filler is less than the above lower limit, the utilization efficiency of the high thermal conductivity of the heat-dissipating filler may decrease, and the heat-dissipating property may not be sufficiently improved. On the contrary, when the average particle size of the heat-dissipating filler exceeds the upper limit, it becomes difficult to apply the heat-sealing composition forming the heat-sealing layer, and the heat-
上記放熱性フィラーの平均厚さの下限としては、0.1μmが好ましく、0.2μmがより好ましい。一方、上記放熱性フィラーの平均厚さの上限としては、5μmが好ましく、2μmがより好ましい。上記放熱性フィラーの平均厚さが上記下限未満の場合、バインダーと混合する際等に放熱性フィラーが破損するおそれがある。逆に、上記放熱性フィラーの平均厚さが上記上限を超えると、合成樹脂全体に微分散しにくく十分な放熱効果が発揮できないおそれがある。なお、上記板状又は鱗片状の放熱性フィラーの主表面(X方向、Y方向)における長径及び短径に対し、平均厚さとは厚み方向(Z方向)における平均長さをいう。また、微分散とは、上記放熱性フィラーが、合成樹脂中で実質的に凝集することなく分散している状態をいう。 The lower limit of the average thickness of the heat-dissipating filler is preferably 0.1 μm, more preferably 0.2 μm. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the heat-dissipating filler is preferably 5 μm, more preferably 2 μm. If the average thickness of the heat-dissipating filler is less than the above lower limit, the heat-dissipating filler may be damaged when mixed with the binder. On the contrary, if the average thickness of the heat-dissipating filler exceeds the upper limit, it is difficult to finely disperse the heat-dissipating filler in the entire synthetic resin, and a sufficient heat-dissipating effect may not be exhibited. The average thickness means the average length in the thickness direction (Z direction) with respect to the major axis and the minor axis in the main surface (X direction, Y direction) of the plate-shaped or scaly heat-dissipating filler. Further, the fine dispersion means a state in which the heat-dissipating filler is dispersed in the synthetic resin without substantially agglutinating.
上記放熱性フィラーの平均粒子径を平均厚さで割った値であるアスペクト比(平均粒子径/平均厚さ)の下限としては、10が好ましく、20がより好ましい。一方、上記アスペクト比の上限としては、200が好ましく、100がより好ましい。上記アスペクト比が上記下限未満の場合、熱融着層3内で放熱性フィラーが同一方向に配向し難くなり、放熱性を十分に向上できないおそれがある。逆に、上記アスペクト比が上記上限を超える場合、放熱性フィラーの強度が低下し、バインダーと混合する際等に放熱性フィラーが破損するおそれがある。
The lower limit of the aspect ratio (average particle size / average thickness), which is the value obtained by dividing the average particle size of the heat-dissipating filler by the average thickness, is preferably 10 and more preferably 20. On the other hand, as the upper limit of the aspect ratio, 200 is preferable, and 100 is more preferable. If the aspect ratio is less than the above lower limit, it becomes difficult for the heat-dissipating filler to be oriented in the same direction in the heat-
(発泡剤)
発泡剤5としては、化学発泡剤又は物理発泡剤を用いることができる。
(Foaming agent)
As the foaming agent 5, a chemical foaming agent or a physical foaming agent can be used.
発泡剤5の上記合成樹脂100質量部に対する含有量の下限としては、2質量部が好ましく、3質量部がより好ましい。発泡剤5の上記合成樹脂100質量部に対する含有量が上記下限に満たない場合、熱融着層3の膨張率が小さく、当該絶縁電線同士の固着が不十分となるおそれがある。一方、発泡剤5の上記合成樹脂100質量部に対する含有量の上限としては、40質量部が好ましく、30質量部がより好ましい。発泡剤5の上記合成樹脂100質量部に対する含有量が上記上限を超える場合、相対的にマトリックス4が少なくなることにより、熱融着層3の強度及び融着性が不十分となるおそれがある。
As the lower limit of the content of the foaming agent 5 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin, 2 parts by mass is preferable, and 3 parts by mass is more preferable. If the content of the foaming agent 5 with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin is less than the above lower limit, the expansion coefficient of the heat-
〈化学発泡剤〉
発泡剤5として用いられる化学発泡剤は、化学反応により分解して、例えば窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、アンモニアガス等を発生するものである。化学発泡剤としては、有機発泡剤又は無機発泡剤が挙げられる。一般に無機発泡剤は、ガス発生速度が有機発泡剤より緩慢でありガス発生の調整が難しいため、化学発泡剤としては、有機発泡剤が好ましい。
<Chemical foaming agent>
The chemical foaming agent used as the foaming agent 5 decomposes by a chemical reaction to generate, for example, nitrogen gas, carbon dioxide gas, carbon monoxide, ammonia gas and the like. Examples of the chemical foaming agent include an organic foaming agent and an inorganic foaming agent. In general, an inorganic foaming agent has a slower gas generation rate than an organic foaming agent, and it is difficult to adjust gas generation. Therefore, an organic foaming agent is preferable as a chemical foaming agent.
有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系発泡剤、例えばジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N’ジニトロソ−N,N’−ジメチルテレフタルアミド等のニトロソ系発泡剤、例えばp−トルエンスルホニルヒドラジド、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニルヒドラジド等のヒドラジド系発泡剤、他にはトリヒドラジノトリアジンなどが例示され、これらを単独で、又は二種類以上合わせて使用できる。 Examples of the organic foaming agent include azo foaming agents such as azodicarboxylic amide and azobisisobutyronitrile, and nitroso foaming agents such as dinitrosopentamethylenetetramine, N, N'dinitroso-N, and N'-dimethylterephthalamide. Examples thereof include hydrazide-based foaming agents such as p-toluenesulfonyl hydrazide, p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, benzenesulfonylhydrazide, and trihydrazinotriazine, which may be used alone or in two types. The above can be used together.
また、無機発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、シリコンオキシハイドライド等が例示される。 Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium borohydride, silicon oxyhydride and the like.
化学発泡剤の分解温度の下限としては、60℃が好ましく、70℃がより好ましい。一方、化学発泡剤の分解温度の上限としては、250℃が好ましく、200℃がより好ましい。化学発泡剤の分解温度が上記下限に満たない場合、当該絶縁電線製造時、輸送時又は保管時に化学発泡剤が意図せず発泡してしまうおそれがある。一方、化学発泡剤の分解温度が上記上限を超える場合、発泡剤を発泡させるために必要なエネルギーコストが過大となるおそれがある。 The lower limit of the decomposition temperature of the chemical foaming agent is preferably 60 ° C., more preferably 70 ° C. On the other hand, the upper limit of the decomposition temperature of the chemical foaming agent is preferably 250 ° C., more preferably 200 ° C. If the decomposition temperature of the chemical foaming agent is less than the above lower limit, the chemical foaming agent may unintentionally foam during manufacturing, transportation, or storage of the insulated wire. On the other hand, when the decomposition temperature of the chemical foaming agent exceeds the above upper limit, the energy cost required for foaming the foaming agent may become excessive.
熱融着層3には、化学発泡剤と共に、発泡助剤を配合してもよい。発泡助剤としては、化学発泡剤の熱分解を促進するものであれば特に限定されず、例えば尿素化合物等が挙げられる。
A foaming aid may be blended with the chemical foaming agent in the heat-
これらの発泡助剤の化学発泡剤100質量部に対する配合量の下限としては、5質量部が好ましく、50質量部がより好ましい。一方、上記発泡助剤の配合量の上限としては、200質量部が好ましく、150質量部がより好ましい。上記発泡助剤の配合量が上記下限に満たない場合、化学発泡剤を分解させる効果が不十分となるおそれがある。逆に、上記発泡助剤の配合量が上記上限を超える場合、当該絶縁電線の製造時や保管時等に熱融着層3が意図せず膨張してしまうおそれがある。
As the lower limit of the blending amount of these foaming aids with respect to 100 parts by mass of the chemical foaming agent, 5 parts by mass is preferable, and 50 parts by mass is more preferable. On the other hand, as the upper limit of the blending amount of the foaming aid, 200 parts by mass is preferable, and 150 parts by mass is more preferable. If the blending amount of the foaming aid is less than the above lower limit, the effect of decomposing the chemical foaming agent may be insufficient. On the contrary, when the blending amount of the foaming aid exceeds the upper limit, the heat-
〈物理発泡剤〉
発泡剤5として用いられる物理発泡剤は、発泡剤が気化して生じる気体を利用して発泡させる。物理発泡剤としては、例えば熱膨張性マイクロカプセルが挙げられる。上記熱膨張性マイクロカプセルは、内部発泡剤からなる芯材(内包物)と、この芯材を包む外殻とを有し、芯材の膨張によって外殻が膨張する。熱膨張マイクロカプセルは、個々のマイクロカプセルが独立して気泡を形成することにより、熱融着層6の比較的均一な膨張を促進できる。
<Physical foaming agent>
The physical foaming agent used as the foaming agent 5 is foamed by utilizing the gas generated by the vaporization of the foaming agent. Examples of the physical foaming agent include heat-expandable microcapsules. The heat-expandable microcapsules have a core material (inclusion) made of an internal foaming agent and an outer shell that encloses the core material, and the outer shell expands due to the expansion of the core material. The thermal expansion microcapsules can promote relatively uniform expansion of the heat-
熱膨張性マイクロカプセルの内部発泡剤は、加熱により膨張又は気体を発生するものであればよく、その原理は問わない。熱膨張性マイクロカプセルの内部発泡剤としては、例えば低沸点液体を使用することができる。 The internal foaming agent of the heat-expandable microcapsules may be any one that expands or generates a gas by heating, and the principle thereof is not limited. As the internal foaming agent of the heat-expandable microcapsules, for example, a low boiling point liquid can be used.
上記低沸点液体としては、例えばブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、ネオペンタン等のアルカンや、トリクロロフルオロメタン等のフレオン類などが好適に用いられる。 As the low boiling point liquid, for example, alkanes such as butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, and neopentane, and chlorofluorocarbons such as trichlorofluoromethane are preferably used.
熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度の下限としては、60℃が好ましく、70℃がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度の上限としては、250℃が好ましく、200℃がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度が上記下限に満たない場合、当該絶縁電線製造時、輸送時又は保管時に熱膨張性マイクロカプセルが意図せず膨張してしまうおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの膨張温度が上記上限を超える場合、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるために必要なエネルギーコストが過大となるおそれがある。 The lower limit of the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is preferably 60 ° C., more preferably 70 ° C. On the other hand, the upper limit of the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is preferably 250 ° C., more preferably 200 ° C. If the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules is less than the above lower limit, the heat-expandable microcapsules may unintentionally expand during manufacturing, transportation, or storage of the insulated wire. On the contrary, when the expansion temperature of the heat-expandable microcapsules exceeds the above upper limit, the energy cost required for expanding the heat-expandable microcapsules may become excessive.
一方、熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、上記内部発泡剤の膨張時に破断することなく膨張し、発生したガスを包含するマイクロバルーンを形成できる延伸性を有する材質から形成される。この熱膨張性マイクロカプセルの外殻を形成する材質としては、通常は、熱可塑性樹脂等の高分子を主成分とする樹脂組成物が用いられる。 On the other hand, the outer shell of the heat-expandable microcapsules is formed of a stretchable material capable of forming a microballoon containing the generated gas by expanding without breaking when the internal foaming agent is expanded. As a material for forming the outer shell of the heat-expandable microcapsules, a resin composition containing a polymer such as a thermoplastic resin as a main component is usually used.
熱膨張性マイクロカプセルの外殻の主成分とされる熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリレート、メタアクリレート、スチレン等の単量体から形成された重合体、あるいは2種以上の単量体から形成された共重合体が好適に用いられる。好ましい熱可塑性樹脂の一例としては、アクリロニトリル系共重合体が挙げられ、この場合の内部発泡剤の分解温度は、70℃以上250℃以下とされる。 The thermoplastic resin used as the main component of the outer shell of the heat-expandable microcapsule is formed of, for example, a monomer such as vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, acrylate, methacrylate, and styrene. A polymer or a copolymer formed from two or more kinds of monomers is preferably used. An example of a preferable thermoplastic resin is an acrylonitrile-based copolymer, and the decomposition temperature of the internal foaming agent in this case is 70 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径の下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましい。一方、加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径の上限としては、50μmが好ましく、40μmがより好ましい。加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記下限に満たない場合、十分な膨張率が得られないおそれがある。逆に、加熱前の熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記上限を超える場合、熱融着層3が不必要に厚くなるおそれや、熱融着層3の膨張が不均一になるおそれがある。なお、熱膨張性マイクロカプセルの「平均径」とは、熱膨張性マイクロカプセルの10以上のサンプルを顕微鏡観察した際の平面視における最大径とこの最大径に直交する方向の径との平均値をいうものとする。
The lower limit of the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating is preferably 1 μm, more preferably 5 μm. On the other hand, the upper limit of the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating is preferably 50 μm, more preferably 40 μm. If the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating is less than the above lower limit, a sufficient expansion coefficient may not be obtained. On the contrary, when the average diameter of the heat-expandable microcapsules before heating exceeds the above upper limit, the heat-
熱膨張性マイクロカプセルの平均径の熱融着層3の平均厚さに対する比の下限としては、1/16が好ましく、1/8がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの平均径の熱融着層3の平均厚さに対する比の上限としては、9/10が好ましく、8/10がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記下限に満たない場合、外殻の厚さが不足して膨張時に破れるおそれや、内容積が小さくなり発泡剤が不足して十分に膨張できないおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの平均径が上記上限を超える場合、熱膨張性マイクロカプセルがマトリックス5から突出して、熱融着層3を十分に膨張させられないおそれや、熱融着層3が部分的に膨張して均一に膨張できないおそれがある。
The lower limit of the ratio of the average diameter of the heat-expandable microcapsules to the average thickness of the heat-sealed
熱膨張性マイクロカプセルの膨張率の下限としては、3倍が好ましく、5倍がより好ましい。一方、熱膨張性マイクロカプセルの膨張率の上限としては、20倍が好ましく、10倍がより好ましい。熱膨張性マイクロカプセルの膨張率が上記下限に満たない場合、熱融着層3の膨張率が不十分となるおそれがある。逆に、熱膨張性マイクロカプセルの膨張率が上記上限を超える場合、熱融着層3のマトリックス5が熱膨張性マイクロカプセルに追従することができず、熱融着層3を全体的に膨張させられないおそれがある。なお、熱膨張性マイクロカプセルの「膨張率」とは、熱膨張性マイクロカプセルの加熱前の平均径に対する加熱後の平均径の最大値の比をいう。
The lower limit of the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is preferably 3 times, more preferably 5 times. On the other hand, the upper limit of the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is preferably 20 times, more preferably 10 times. If the expansion coefficient of the heat-expandable microcapsules is less than the above lower limit, the expansion coefficient of the heat-
[絶縁電線の製造方法]
当該絶縁電線は、金属導体1の外周面側に絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する工程と、塗布した絶縁層形成用樹脂組成物を乾燥又は硬化する工程と、乾燥又は硬化した絶縁層形成用樹脂組成物の外周面側に、溶媒で希釈したマトリックス4中に放熱性フィラー6及び発泡剤5を分散した熱融着層形成用樹脂組成物を塗布する工程と、溶媒を揮発させて熱融着層形成用樹脂組成物を乾燥する工程と備える方法により製造できる。
[Manufacturing method of insulated wire]
The insulated wire has a step of applying a resin composition for forming an insulating layer on the outer peripheral surface side of the
(絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程)
絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程では、金属導体1の外周面側に絶縁層形成用樹脂組成物を塗布する。絶縁層形成用樹脂組成物を金属導体1の外周面側に塗布する方法としては、例えば液状の絶縁層形成用樹脂組成物を貯留した液状組成物槽と塗布ダイスとを備える塗布装置を用いた方法を挙げることができる。この塗布装置によれば、金属導体1が液状組成物槽内を挿通することで液状組成物が金属導体外周面側に付着し、その後塗布ダイスを通過することで、この液状組成物が略均一な厚さに塗布される。なお、この絶縁層形成用樹脂組成物の塗布に先駆けて金属導体1の外周面にプライマー処理層を公知の方法で形成してもよい。
(Resin composition coating process for forming an insulating layer)
In the process of applying the resin composition for forming an insulating layer, the resin composition for forming an insulating layer is applied to the outer peripheral surface side of the
(絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程)
絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程では、絶縁層形成用樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物の場合、加熱することによって絶縁層形成用樹脂組成物を硬化させて、絶縁層2を形成する。また、絶縁層形成用樹脂組成物が熱可塑性樹脂組成物の場合、加熱することによって絶縁層形成用樹脂組成物を乾燥させて、絶縁層2を形成する。この加熱に用いる装置としては、特に限定されないが、例え金属導体1の走行方向に長い筒状の焼付炉を用いることができる。加熱方法は特に限定されないが、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等、従来公知の方法により行うことができる熱硬化性樹脂組成物の場合、加熱温度としては、例えば300℃以上600℃以下とされる。また、熱可塑性樹脂組成物の場合、加熱温度としては、例えば100℃以上400℃以下とされる。
(Drying or curing process of resin composition for forming an insulating layer)
Resin composition for forming an insulating layer In the drying or curing step, when the resin composition for forming an insulating layer is a thermosetting resin composition, the resin composition for forming an insulating layer is cured by heating to form the insulating
上記絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程及び絶縁層形成用樹脂組成物乾燥又は硬化工程は、複数回繰り返して行ってもよい。このようにすることで、絶縁層の厚さを順次増加させていくことができる。このとき、塗布ダイスの孔径と繰り返し回数とは、金属導体の径及び絶縁層の狙い塗布膜厚にあわせて適宜調整される。 The step of applying the resin composition for forming an insulating layer and the step of drying or curing the resin composition for forming an insulating layer may be repeated a plurality of times. By doing so, the thickness of the insulating layer can be gradually increased. At this time, the hole diameter of the coating die and the number of repetitions are appropriately adjusted according to the diameter of the metal conductor and the target coating film thickness of the insulating layer.
(熱融着層形成用樹脂組成物塗布工程)
熱融着層形成用樹脂組成物塗布工程では、マトリックス4を構成する樹脂組成物を溶媒で希釈した溶液に放熱性フィラー6及び発泡剤5を分散させて熱融着層形成用樹脂組成物を調製する。上記樹脂組成物に放熱性フィラー6及び発泡剤5を分散させる方法としては、例えば撹拌釜、3本ロールミル等を用いて混合することにより行うことができる。そして、上記熱融着層形成用樹脂組成物を、上記絶縁層2の外周面側に塗布する。熱融着層形成用樹脂組成物の塗布方法としては、上記絶縁層形成用樹脂組成物塗布工程と同様とすることができる。
(Resin composition coating process for forming a heat-sealing layer)
In the process of applying the resin composition for forming a heat-sealing layer, the heat-dissipating
(熱融着層形成用樹脂組成物乾燥工程)
熱融着層形成用樹脂組成物乾燥工程では、発泡剤5の膨張開始温度よりも低い温度で溶媒を蒸発させることにより、熱融着層形成用樹脂組成物を乾燥して、熱融着層3を形成する。乾燥方法としては、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等、従来公知の方法により行うことができる。
(Drying step of resin composition for forming heat-sealing layer)
In the process of drying the resin composition for forming a heat-sealing layer, the resin composition for forming a heat-sealing layer is dried by evaporating the solvent at a temperature lower than the expansion start temperature of the foaming agent 5, and the heat-sealing layer is formed.
熱融着層3を膨張させるための加熱方法としては、例えば熱風加熱、赤外線加熱、高周波加熱等の従来公知の方法の他、金属導体1への通電により発生する熱を用いる方法が適用できる。
As a heating method for expanding the heat-
また、当該絶縁電線の製造方法は、上述の方法に限られない。例えば、絶縁層の主成分を熱可塑性樹脂とする場合には、上記熱融着層の積層方法と同様に溶剤で希釈して乾燥する方法や、溶融した樹脂組成物を塗布ダイスで塗布して冷却硬化させる方法等が適用できる。また、絶縁層や熱融着層を例えば吹付塗布等のさらに他の方法により積層してもよい。 Further, the method for manufacturing the insulated wire is not limited to the above-mentioned method. For example, when the main component of the insulating layer is a thermoplastic resin, a method of diluting with a solvent and drying as in the method of laminating the heat-sealing layer, or a method of applying the molten resin composition with a coating die is applied. A method of cooling and curing can be applied. Further, the insulating layer and the heat-sealing layer may be laminated by yet another method such as spray coating.
当該絶縁電線を用いた巻線は、高電圧で使用されるモーター等の適用電圧が高い電気機器に適用できる。 The winding using the insulated wire can be applied to an electric device having a high applicable voltage such as a motor used at a high voltage.
[利点]
当該絶縁電線は、熱融着層3が合成樹脂を主成分とするマトリックス4中に発泡剤5及び板状又は鱗片状の放熱性フィラー6が分散されているので、熱伝導率が向上するので放熱性に優れる。
[advantage]
In the insulated wire, the thermal conductivity is improved because the foaming agent 5 and the plate-shaped or scaly heat-dissipating
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態はすべ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すべ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.
例えば、当該絶縁電線において、金属導体と絶縁層との間や絶縁層と熱融着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。 For example, in the insulated wire, a further layer such as a primer-treated layer may be provided between the metal conductor and the insulating layer or between the insulating layer and the heat-sealing layer.
(プライマー処理層)
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。
(Primer treatment layer)
The primer-treated layer is a layer provided for enhancing the adhesion between layers, and can be formed by, for example, a known resin composition.
金属導体と絶縁層との間にプライマー処理層を設ける場合、このプライマー処理層を形成する樹脂組成物は、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステル及びフェノキシ樹脂の中の一種又は複数種の樹脂を含むとよい。また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物は、密着向上剤等の添加剤を含んでもよい。このような樹脂組成物によって金属導体と絶縁層との間にプライマー処理層を形成することで、金属導体と絶縁層との間の密着性を向上することが可能であり、その結果、当該絶縁電線の可撓性や耐摩耗性、耐傷性、耐加工性などの特性を効果的に高めることができる。 When a primer-treated layer is provided between the metal conductor and the insulating layer, the resin composition forming the primer-treated layer is, for example, one or more resins among polyimide, polyamide-imide, polyesterimide, polyester and phenoxy resins. May be included. Further, the resin composition forming the primer-treated layer may contain an additive such as an adhesion improver. By forming a primer-treated layer between the metal conductor and the insulating layer with such a resin composition, it is possible to improve the adhesion between the metal conductor and the insulating layer, and as a result, the insulation. Properties such as flexibility, abrasion resistance, scratch resistance, and work resistance of electric wires 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。 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.
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, 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場合、金属導体との十分な密着性を発揮できないおそれがある。逆に、プライマー処理層の平均厚さが上記上限を超える場合、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 metal conductor may not be exhibited. On the contrary, when the average thickness of the primer-treated layer exceeds the above upper limit, the diameter of the insulated wire may be unnecessarily increased.
また、絶縁層と熱融着層との間にプライマー処理層を設ける場合も、公知技術に基づいて、絶縁層及び熱融着層に対して高い接着性を有する樹脂組成物が選択される。 Further, when a primer-treated layer is provided between the insulating layer and the heat-sealed layer, a resin composition having high adhesiveness to the insulating layer and the heat-sealed layer is selected based on a known technique.
また、当該絶縁電線は、コイルを形成する以外にも、複数の絶縁電線を平行に配置した状態とするような他の用途にも使用することができる。 In addition to forming the coil, the insulated wire can also be used for other purposes such as arranging a plurality of insulated wires in parallel.
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.9>
直径1mmの銅線に、平均厚さ40μmの絶縁層及び平均厚さ20μmの熱融着層をこの順に積層することによって、絶縁電線No.1〜No.9を試作した。絶縁層及び熱融着層は、それぞれ表1に記載する組成の樹脂組成物を塗布ダイスにより塗布し、炉長3mの横炉を用いて炉温200℃、線速4.8m/分の条件で乾燥(焼付)した。
<Insulated wire No. 1-No. 9>
By laminating an insulating layer having an average thickness of 40 μm and a heat-sealing layer having an average thickness of 20 μm on a copper wire having a diameter of 1 mm in this order, the insulated wire No. 1-No. 9 was prototyped. The insulating layer and the heat-sealing layer are each coated with the resin composition having the composition shown in Table 1 by a coating die, and the furnace temperature is 200 ° C. and the linear speed is 4.8 m / min using a horizontal furnace having a furnace length of 3 m. It was dried (baked) in.
[絶縁層形成用樹脂組成物]
絶縁層形成用樹脂組成物としては、ポリイミドを主成分とするワニスを使用した。
[Resin composition for forming an insulating layer]
As the resin composition for forming the insulating layer, a varnish containing polyimide as a main component was used.
[熱融着層形成用樹脂組成物]
(樹脂成分)
熱融着層形成用樹脂組成物のマトリックスの樹脂成分としては、ガラス転移温度が130℃のフェノキシ樹脂(新日鐵住金化学社の「YP−50」)を用いた。
[Resin composition for forming a heat-sealed layer]
(Resin component)
As the resin component of the matrix of the resin composition for forming the heat-sealing layer, a phenoxy resin having a glass transition temperature of 130 ° C. (“YP-50” of Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation) was used.
(発泡剤)
熱融着層形成用樹脂組成物の発泡剤としては、発泡開始温度が190℃の化学発泡剤アゾジカルボンアミド(永和化成社の「ビニホールAC#3」)を使用した。
(Foaming agent)
As a foaming agent for the resin composition for forming a heat-sealing layer, a chemical foaming agent azodicarbonamide (“
(放熱性フィラー)
熱融着層形成用樹脂組成物の放熱性フィラーとしては、熱伝導率が60(W/m・K)である窒化ホウ素(三井化学社の「MBN−010T」)を使用した。
(Heat-dissipating filler)
Boron nitride (“MBN-010T” by Mitsui Chemicals, Inc.) having a thermal conductivity of 60 (W / m · K) was used as the heat-dissipating filler of the resin composition for forming a heat-sealing layer.
熱融着層形成用樹脂組成物の組成を表1に示す。 The composition of the resin composition for forming a heat-sealing layer is shown in Table 1.
[発泡条件]
210℃の恒温槽で20分加熱することにより熱融着層を発泡させた。
[Foaming conditions]
The heat-sealing layer was foamed by heating in a constant temperature bath at 210 ° C. for 20 minutes.
[熱融着層の熱伝導率の評価]
各絶縁電線の発泡後の熱融着層の熱伝導率の評価を行った。具体的には、発泡後の熱融着層の熱拡散率、比熱及び密度を測定することにより、25℃における熱伝導率を測定した。測定結果を表1に示す。
[Evaluation of thermal conductivity of heat-sealed layer]
The thermal conductivity of the heat-sealed layer after foaming of each insulated wire was evaluated. Specifically, the thermal conductivity at 25 ° C. was measured by measuring the thermal diffusivity, specific heat and density of the heat-sealed layer after foaming. The measurement results are shown in Table 1.
上記表1の結果から、熱融着層が鱗片状の放熱性フィラーと、発泡剤とを含有し、放熱性フィラーのフェノキシ樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下である絶縁電線No.1〜No.6は、熱融着層の熱伝導率が優れていた。
一方、熱融着層が放熱性フィラー及び発泡剤のいずれかのみを含有する絶縁電線No.7〜No.8、並びに熱融着層における放熱性フィラーのフェノキシ樹脂に対する含有量が10体積%未満の絶縁電線No.9については、発泡後の熱融着層の熱伝導率が劣っていた。
以上のように、当該絶縁電線は、熱融着層が合成樹脂を主成分とするマトリックス中に板状又は鱗片状の放熱性フィラー及び発泡剤を有し、上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下であることによって熱伝導率が向上し、放熱性に優れることが示された。
From the results in Table 1 above, the heat-sealed layer contains a scale-like heat-dissipating filler and a foaming agent, and the content of the heat-dissipating filler with respect to the phenoxy resin is 10% by volume or more and 60% by volume or less. .. 1-No. In No. 6, the thermal conductivity of the heat-sealed layer was excellent.
On the other hand, the insulated wire No. 1 in which the heat-sealing layer contains only one of the heat-dissipating filler and the foaming agent. 7 to No. No. 8 and the insulated wire No. 8 in which the content of the heat-dissipating filler in the heat-sealing layer with respect to the phenoxy resin is less than 10% by volume. For No. 9, the thermal conductivity of the heat-sealed layer after foaming was inferior.
As described above, the insulated wire has a plate-shaped or scaly heat-dissipating filler and a foaming agent in a matrix in which the heat-sealing layer contains a synthetic resin as a main component, and the heat-dissipating filler is used for the synthetic resin. It was shown that when the content was 10% by volume or more and 60% by volume or less, the thermal conductivity was improved and the heat dissipation was excellent.
本発明に係る絶縁電線は、巻線やモーター等を形成するために好適に利用することができる。 The insulated wire according to the present invention can be suitably used for forming windings, motors, and the like.
1 金属導体
2 絶縁層
3 熱融着層
4 マトリックス
5 発泡剤
6 放熱性フィラー
10 絶縁電線
1
Claims (5)
上記熱融着層が、
合成樹脂を主成分とするマトリックスと、
上記マトリックス中に分散する板状又は鱗片状の放熱性フィラーと、
上記マトリックス中に分散する発泡剤と
を有し、
上記放熱性フィラーの上記合成樹脂に対する含有量が10体積%以上60体積%以下であり、
上記放熱性フィラーが、平均粒子径が10μm以上30μm以下であり、かつ平均厚さが0.1μm以上5μm以下であり、
上記発泡剤が有機発泡剤であり、
上記発泡剤の上記合成樹脂100質量部に対する含有量が3質量部以上30質量部以下であり、
上記加熱により膨張する熱融着層の膨張率が1.3倍以上3倍以下であり、
加熱後の上記熱融着層の空隙率が10%以上80%以下である絶縁電線。 An insulated wire having a linear metal conductor, an insulating layer laminated on the outer peripheral surface side of the metal conductor, and a heat-sealing layer laminated on the outer peripheral surface side and the outermost side of the insulating layer and expanded by heating. There,
The heat-sealing layer
A matrix whose main component is synthetic resin,
Plate-shaped or scaly heat-dissipating filler dispersed in the above matrix,
Has a foaming agent dispersed in the above matrix
The content of the heat-dissipating filler with respect to the synthetic resin is 10% by volume or more and 60% by volume or less.
The heat dissipation filler has an average particle diameter is not less 10μm or 30μm or less, and the average thickness of Ri der least 5μm below 0.1 [mu] m,
The above foaming agent is an organic foaming agent,
The content of the foaming agent with respect to 100 parts by mass of the synthetic resin is 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less.
The expansion coefficient of the heat-sealed layer that expands due to the above heating is 1.3 times or more and 3 times or less.
The heat sealable layer insulated wire porosity Ru der 10% to 80% of the post-heating.
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