JPWO2009048102A1 - 絶縁電線、その絶縁電線を用いた電気コイル、及びモータ - Google Patents
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Abstract
Description
上記の絶縁電線において、硬化剤は、イソシアネートであることが好ましい。この場合、長時間加熱されたときでも導体と絶縁層との密着性のみならず、耐熱性にも優れている。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールとエピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂、フェノールエポキシ樹脂とビスフェノールとを付加重合反応させて得られるエポキシ樹脂などが挙げられ、これらは、単独でそれぞれ用いてもよく、または2種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、ビスフェノールとエピハロヒドリンとから製造されるエポキシ樹脂が好ましく、分子量の比較的大きいフェノキシ樹脂がより好ましい。
硬化剤としてメラミン化合物を用いた場合、導体と絶縁層との密着性および耐熱性に優れたプライマー層を形成することができる。
有機溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサエチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン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、シクロへ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化合物;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化合物;クレゾール、クロルフェノールなどのフェノール類;ピリジンなどの第三級アミン類などが挙げられ、これらの有機溶媒は、単独でそれぞれ用いてもよく、または2種以上を混合して用いてもよい。
絶縁層に用いられる樹脂の種類は、特に限定されない。絶縁層を形成する樹脂として、具体例には、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタンなどが挙げられるが、本発明は、これらの例示に限定されない。
ポリアミドイミドは、例えば、有機溶媒中で、トリカルボン酸無水物と、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネート化合物とを直接反応させる方法によって製造できる。また、ポリエステルイミドは、極性溶媒中で、トリカルボン酸無水物と1分子中に2個以上のアミン基を有する多価アミン化合物を反応させてイミド結合を導入した後、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する多価イソシアネート化合物でアミド化する方法によっても製造できる。具体的には、ポリアミドイミドは、トリメリット酸無水物とジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネートとを、N−メチル−2−ピロリドンなどの溶媒中で反応させることによって容易に製造できる。ポリアミドイミドの数平均分子量は、絶縁層の靭性を高める観点から、10000以上であることが好ましい。数平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィによる測定値であって、ポリスチレン換算により表される値である。
本発明の絶縁電線は、常温のみならず加熱された場合であっても、導体と絶縁層との密着性に優れている。従って、本発明の絶縁電線は、絶縁電線からなるコイルに含浸ワニス処理などの熱処理を必要とする分野や融着線の製造分野などに好適に使用することができる。
製造例1
温度計、冷却管、塩化カルシウム充填管、攪拌器および窒素吹き込み管が取り付けられた1L容のフラスコ内に、窒素吹き込み管から毎分150mLの窒素ガスを流しながら、無水トリメリット酸176.9g、トリメリット酸1.95gおよびメチレンジイソシアネート〔三井武田ケミカル(株)製、商品名:コスモネートPH〕233.2gを投入した。
製造例2
製造例1で得られた汎用PAIの固形分量100重量部に対してポリエチレンワックス1.5重量部を混合することにより、ポリアミドイミド樹脂ワニス(以下、高潤滑PAIという)を得た。
実施例1
エポキシ樹脂として、ビスフェノールSフェノキシ樹脂〔東都化成(株)、製品名:YPS−007A−30A、フェノキシ樹脂をクレゾール/シクロヘキサノンに溶解させた溶液(固形分量:30重量%)〕を用い、このビスフェノールSフェノキシ樹脂の固形分量100重量部に対してメラミン化合物〔日本サイテックインダストリーズ(株)製、商品名:サイメル370〕20重量部を混合した。そして、両者を均一な組成となるまで室温で混合し、樹脂組成物を得た。
(1)室温での密着性
JIS C3003「8.1a)急激伸長」に準じて、膜浮き(2ヵ所測定したときの平均値:膜浮き平均)および導体露出の長さ(2ヵ所測定したときの平均値:導体露出平均)を室温で調べた。詳しくは、得られた絶縁電線を破断、或いは所定の長さにまで伸張させた後、伸張後の試験片を所定の倍率で検査することにより、膜が亀裂して露出した導体の長さや膜浮き等の有無を調べた。なお、この試験に際し、絶縁電線を約4m/sの引張速さで伸張できる装置を用いた。
(2)一方向摩耗平均
JIS C3003「9」に準じて、サンプル6個について一方向摩耗を室温で測定した。ここでは、まず、摩擦ヘッドに取着された針に荷重を加えると共にその荷重を連続的に増加させつつ、摩擦ヘッドの針を用いて試験台上の絶縁電線の表面を擦った。次に、針と絶縁電線との摩擦により膜が破れて針と導体との間に導通が生じたときの荷重を破壊荷重として求めた。そして、それらの平均値を求めた。
(3)加熱後密着性A
絶縁電線を200℃の恒温室内で1時間加熱した後、恒温室から取り出し、前記「(1)室温での密着性」と同様にして膜浮き平均および導体露出平均を求めた。
(4)加熱後密着性B
絶縁電線を210℃の恒温室内で1時間加熱した後、恒温室から取り出し、前記「(1)室温での密着性」と同様にして膜浮き平均および導体露出平均を求めた。
(5)加熱後密着性C
絶縁電線を160℃の恒温室内で6時間加熱した後、恒温室から取り出し、前記「(1)室温での密着性」と同様にして膜浮き平均および導体露出平均を求めた。
(6)加熱後密着性D
絶縁電線を180℃の恒温室内で6時間加熱した後、恒温室から取り出し、前記「(1)室温での密着性」と同様にして膜浮き平均および導体露出平均を求めた。
(7)引掻き削れ荷重
直径が1.0mmのイゲタロイ線〔住友電気工業(株)製〕に対して絶縁電線を垂直にセットし、その上から絶縁電線に対し、水平荷重をかけた後、絶縁電線を引き抜き、ピンホール試験〔JIS C3003「6C)ピンホール法」〕を実施し、導体に達する傷の有無を各荷重ごとに3回調べ、ピンホールの発生がないときの限界の荷重を引掻き削れ荷重とした。ピンホール試験では、まず、所定の長さの絶縁電線を採取し、恒温槽に浸漬して10分間加熱処理した。続いて、加熱処理した絶縁電線をフェノールフタレインの3%アルコール溶液の適量を滴下した0.2%食塩水に浸漬した。そして、溶液を正極とし絶縁電線の導体を負極として12Vの直流電圧を1分間加え、そのときに発生するピンホールの数を調べた。
(7)耐軟化性
JIS C3003「11.1A」に準じて測定した。耐軟化性試験では、まず、絶縁電線を2本準備し、個別規格に規定する温度に予め加熱した金属ブロック上に、両絶縁電線を交差させてセットした。所定時間経過後、両絶縁電線の交差部分にピストンを用いて荷重をかけ、直ちに試験電圧を上下の絶縁電線に印加した。
実施例2
実施例1において、エポキシ樹脂として、ビスフェノールSフェノキシ樹脂の代わりにビスフェノールAフェノキシ樹脂〔東都化成(株)、製品名:YP−50〕を用いたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁電線を作製した。得られた絶縁電線の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
実施例3
実施例1において、エポキシ樹脂として、ビスフェノールSフェノキシ樹脂の代わりにビスフェノールAフェノキシ樹脂〔東都化成(株)、製品名:YP−50〕を用い、メラミン化合物の代わりにブロックイソシアネート〔日本ポリウレタン工業(株)製、商品名:MS−50〕を用いたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁電線を作製した。得られた絶縁電線の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
比較例1
実施例1において、樹脂組成物の代わりに、ポリエステルイミドワニス〔日立化成工業(株)製、商品名:Isomid40SM−45〕を用いたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁電線を作製した。得られた絶縁電線の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
比較例2
実施例1において、樹脂組成物の代わりに、高密着タイプのポリエステルイミドワニス〔大日精化工業(株)製、商品名:EH402−45No.3〕を用いたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁電線を作製した。得られた絶縁電線の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
Claims (8)
- 導体、前記導体を被覆するプライマー層、および前記プライマー層を被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、
前記プライマー層は、エポキシ樹脂を硬化させて形成されることを特徴とする絶縁電線。 - 前記プライマー層は、エポキシ樹脂および硬化剤を含有する樹脂組成物からなり、前記硬化剤の含有量は、前記エポキシ樹脂100重量部に対して5〜30重量部であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記プライマー層は、前記樹脂組成物を前記導体上に塗布し、焼き付けることによって形成されることを特徴とする請求項2に記載の絶縁電線。
- 前記硬化剤は、メラミン化合物であることを特徴とする請求項2または3に記載の絶縁電線。
- 前記硬化剤は、イソシアネートであることを特徴とする請求項2または3に記載の絶縁電線。
- 前記絶縁層は、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルおよびポリイミドからなる群より選ばれた少なくとも1種の樹脂を主体として含むことを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の絶縁電線。
- 請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の絶縁電線を捲回してなることを特徴とする電気コイル。
- 請求項7に記載の電気コイルを有することを特徴とするモータ。
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