KR20150054707A

KR20150054707A - 절연 전선 및 전기·전자기기

Info

Publication number: KR20150054707A
Application number: KR1020147026835A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 이케다; 히데오 후쿠다; 다이스케 무토; 게이이치 도미자와
Original assignee: 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤; 후루카와 마그넷트 와이야 가부시키가이샤
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-20
Also published as: MY183110A; WO2014084063A1; TW201432733A; EP2927911A1; US20150235736A1; EP2927911A4; HK1200591A1; CN104170026A; CA2888798A1; CN104170026B; US9728301B2; EP2927911B1; KR101727377B1; JP6005153B2; JPWO2014084063A1; TWI550654B

Abstract

도체를 피복하는, 2층 이상의 다층 절연층을 갖는 절연 전선으로서, 다층 절연층의 최내(最內) 절연층은, 300℃에서의 저장 탄성률이 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층이고, 최내 절연층 이외의 외측 절연층은, 융점이 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층을 포함하며, 서로 이웃하는 절연층 사이에서, 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 내측에 위치된 절연층의 그것과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있는 절연 전선 및 절연 전선을 전기·전자기기에 내장된 변압기의 권선 및/또는 리드선(lead wire)으로서 사용하는 전기·전자기기.

Description

절연 전선 및 전기·전자기기{INSULATED WIRE AND ELECTRICAL/ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 절연 전선 및 전기·전자기기에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 내열성 등의 물성이 우수하고, 전기·전자기기 등에 내장된 변압기의 권선 및/또는 리드선(lead wire)으로서 유용한 절연 전선 및 이것을 이용한 변압기 등의 전기·전자기기에 관한 것이다.

변압기의 구조는, IEC 규격(International Electrotechnical Co㎜unication Standard) 간행물(Publication) 950, 65, 335, 601 등에 의하여 규정되어 있다. 즉, 이들 규격에서는, 1) 권선에 있어서 도체를 피복하는 에나멜 피막은 절연층으로서 인정하지 않음, 1차 권선과 2차 권선의 사이에는 보조 절연도 포함하여 적어도 3층의 절연층이 형성되어 있든지, 또는, 2) 절연층의 두께는 0.4㎜ 이상인 것, 예를 들면 1차 권선과 2차 권선의 연면거리(沿面距離)는, 인가 전압에 의해서도 다르지만, 5㎜ 이상인 것, 3) 또한 1차 측과 2차 측에 3000V를 인가했을 때에 1분 이상 견디는 것 등이 규정되어 있다.

그 때문에, 지금까지, 주류인 변압기에서는, 도 3에 나타낸 단면 구조가 채용되어 왔다. 즉, 페라이트 코어(ferrite core)(1)에 차양 부착의 보빈(2)이 감입되고, 보빈(2)의 주변 양측단에 연면거리를 확보하기 위한 절연 배리어(3)가 배치된 상태에서 에나멜 피복된 1차 권선(4)이 감겨진 후, 이 1차 권선(4) 상에 절연 테이프(5)를 적어도 3층 감고, 이 절연 테이프(5) 위에 연면거리를 확보하기 위한 절연 배리어(3)를 더 배치한 후, 마찬가지로 에나멜 피복된 2차 권선(6)이 감겨진 구조이다.

그런데, 근래, 도 3에 나타낸 단면 구조의 변압기를 대신하여, 도 2에 나타낸 바와 같이 절연 배리어(3)나 절연 테이프층(5)을 포함하지 않는 구조의 변압기가 등장하기 시작하고 있다. 이 변압기는, 도 3에 나타낸 변압기에 비해 전체를 소형화할 수 있고, 또, 절연 테이프(5)의 권회 작업을 생략할 수 있는 등의 이점을 구비하고 있다.

도 2에 나타낸 변압기를 제조하는 경우, 이용하는 1차 권선(4) 및 2차 권선(6)에는, 어느 한쪽 또는 양쪽의 도체(4a 또는 6a)의 외주에 3층 절연층(4b, 4c 및 4d, 또는, 6b, 6c 및 6d)이 형성되어 있는 것이 IEC 규격에 의해 요구된다. 또, IEC 규격에 의하여, 이들 1차 권선(4) 및 2차 권선(6)에는, 이들 절연층 사이에서 서로의 층 사이가 확인 가능한 것도 요구되고 있다.

이러한 권선으로는, 도체의 외주에 절연 테이프를 권회하여 1층째의 절연층을 형성하고, 그 위에, 절연 테이프를 더 권회하여 2층째의 절연층, 3층째의 절연층을 차례차례 형성하여, 서로의 층 사이, 즉 절연층수를 확인할 수 있는 3층 구조의 절연층을 형성한 것이 알려져 있다. 또, 폴리우레탄에 의한 에나멜 피복이 된 도체의 외주에 불소 수지를 차례차례 압출 피복하여, 전체적으로 3층 구조의 압출 피복층을 절연층으로 하는 코일도 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

그 밖에도, 다층 절연층을 갖는 절연 전선으로서 예를 들면, 도체와 이 도체를 피복하는 3층 이상의 압출 절연층을 가지고 이루어지는 다층 절연 전선으로서, 절연층의 최내층(B)이 150℃의 땜납욕(solder bath)에 2초간 침지시켰을 때의 신장률이 특정의 범위에 있는 열가소성 직쇄 폴리에스테르 수지와 에틸렌계 공중합체 또는 에폭시기를 함유하는 수지를 함유하여 이루어지는 수지의 압출 피복층으로 이루어지는 다층 절연 전선이 제안되어 있다(특허문헌 2).

또, 「도체상에 2층 이상의 절연층을 갖는 다층 절연 전선에 있어서, 상기 절연층은, 최외층이 폴리아미드 수지의 압출 피복층으로 이루어지고, 그 외 층이 폴리에테르설폰의 압출 피복층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 절연 전선」도 제안되어 있다(특허문헌 3).

일본공개실용신안공보 평3－56113호 일본특허 제4579989호 공보 일본공개특허공보 평10－134642호

그렇지만, 최근, 변압기의 소형화에 대한 요구가 강하고, 소형화에 의한 변압기의 발열량의 증대 등이 문제로 되고 있으며, 전술한 3층 절연 전선이 갖는 내열 클래스 B종(내열 지표 130℃)으로는 대응할 수 없는 경우에 대한 수요가 많아 지고 있다. 이러한 수요에 부응하기 위해서는, 내열성을 추가로 향상시켜서, 내열 클래스 F종(내열 지표 155℃)의 내열성을 갖는 절연 전선에 대한 개발이 요구된다.

또한, 절연 전선에는, 절연층이 밀착하여 용이하게 박리하지 않는 것에 더하여, 코일 성형시의 충격에 견딜 수 있도록 내스크래치성이 우수한 것 및 부식(destruction)에 강한 것도 요구되고 있다.

그런데, 절연 전선은, 모터 등의 발열하는 전기·전자기기, 또는, 주변 온도가 상승 또는 강하하는 사용 환경에 설치되는 전기·전자기기에도 이용되게 되어 있다. 따라서, 절연 전선, 특히 이러한 전기·전자기기 또는 사용 환경에 이용되는 절연 전선에는, 반복하여 가열되어도 본래 가지고 있는 가요성을 유지하는 「가열 전후의 가요성」도 요구되고 있다.

본 발명은, 내열성 향상의 요구를 만족하는 동시에 코일 용도로서 요구되는 내열 충격성, 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성 등의 필요 특성을 겸비하는 적어도 2층의 절연층을 갖는 절연 전선을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은, 이러한 필요 특성을 겸비한 절연 전선을 권회하여 이루어지는 가혹한 가공 조건, 사용 환경에서도 절연성을 유지하는 신뢰성이 높은, 변압기 등의 전기·전자기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 상기 과제는, 이하에 나타낸 절연 전선 및 이를 사용하는 변압기에 의하여 달성되었다.

(1) 도체를 피복하는, 2층 이상의 다층 절연층을 갖는 절연 전선으로서, 상기 다층 절연층의 최내(最內) 절연층은, 300℃에서의 저장 탄성률이 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층이고, 상기 최내 절연층 이외의 외측 절연층은, 융점이 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층을 포함하며, 서로 이웃하는 절연층 사이에서, 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 내측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있는 것을 특징으로 하는 절연 전선.

(2) 상기 최내 절연층이, 폴리에테르에테르 케톤 수지, 변성 폴리에테르에테르 케톤 수지 및 열가소성 폴리이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 열가소성 수지로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 절연 전선.

(3) 상기 다층 절연층의 최외(最外) 절연층의 적어도 1개가, 폴리아미드 수지로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 절연 전선.

(4) 상기 최내 절연층이 폴리에테르에테르 케톤 수지 또는 변성 폴리에테르에테르 케톤 수지로 형성된 절연층이며, 상기 최외 절연층의 적어도 1개가 폴리아미드 6,6으로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 절연 전선.

(5) (1)~(4)중 어느 한 항에 기재된 절연 전선을, 전기·전자기기에 내장된 변압기의 권선 및/또는 리드선(lead wire)으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 전기·전자기기.

본 발명에 있어서, 다층 절연층의 층수는 절연 전선의 단면을 마이크로스코프로 관찰했을 때의 층간 계면에 의하여 결정된다.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적당히 첨부의 도면을 참조로 하는, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.

본 발명의 절연 전선은, 내열성 레벨도 충분히 만족하는 것 외에, 코일 용도로서 요구되는 내열 충격성, 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성이 우수한 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 내열 클래스 F종 이상의 내열성을 유지하면서 내열 충격성, 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성이 우수한 절연 전선을 제공할 수 있다. 또, 상기 특성을 겸비한 본 발명의 절연 전선을 사용한 변압기 등의 전기·전자기기는, 가혹한 가공 조건, 사용 환경에서도 절연성을 유지하며, 높은 신뢰성을 나타낸다.

도 1의 (a)는, 본 발명의 절연 전선의 일례를 나타낸 단면도이고, 도 1의 (b)는, 본 발명의 절연 전선의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2는. 3층 절연 전선을 권선으로 하는 구조의 변압기의 예를 나타낸 단면도이다.
도 3은, 종래 구조의 변압기의 일례를 나타낸 단면도이다.

본 발명은, 도체를 피복하는, 2층 이상의 다층 절연층을 갖는 절연 전선으로서, 다층 절연층의 최내 절연층은 300℃에서의 저장 탄성률이 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층이고, 최내 절연층 이외의 외측 절연층은 융점이 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층을 포함하며, 서로 이웃하는 2개의 절연층 사이에서 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이 내측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있는 것을 특징으로 하는 절연 전선이다.

본 발명의 절연 전선의 각 절연층을 형성하는 열가소성 수지의 저장 탄성률은, 점탄성 애널라이저(세이코 인스트루먼트사(Siko Instruments Inc.)제：DMS200(상품명))를 이용하여 측정되는 값이다. 구체적으로는, 절연 전선의 각 절연층을 형성하는 열가소성 수지로 제작된 두께 0.2㎜의 시험편을 이용하고, 온도상승 속도 2℃／min 및 주파수 10Hz의 조건에서, 25℃ 및 300℃에 이르렀을 때의 저장 탄성률의 값을 기록하며, 이 기록치를 열가소성 수지의 25℃ 또는 300℃에서의 저장 탄성률로 한다.

열가소성 수지의 융점은, 예를 들면, 시차주사 열량 분석(DSC)에 의해, 측정할 수 있다. 구체적으로는, 시료 10mg를, 열분석 장치 「DSC－60」(시마즈세이샤쿠쇼(島津製作所)제)을 이용하고, 5℃／min의 속도로 온도상승시켰을 때의, 250℃를초과하는 영역에서 볼 수 있는 융해에 기인하는 열량의 피크 온도를 읽어내어, 융점으로 한다. 한편, 피크 온도가 복수 존재하는 경우에는, 보다 고온의 피크 온도를 융점으로 한다.

본 발명의 절연 전선은, 도체를 피복하는 절연층으로서 2층 이상의 다층 절연층을 구비하고 있다. 본 발명에 있어서, 다층 절연층을 구성하는 절연층은, 적어도 2층이며, 특히 바람직하게는 3층이다. 본 발명에 있어서, 다층 절연층 중, 도체에 근접하여, 도체를 피복하는 절연층을 최내 절연층이라고 칭하고, 최내 절연층 이외의 절연층을 외측 절연층이라고 칭하며, 외측 절연층 중에서도 도체로부터 가장 외측의 절연층을 최외 절연층이라고 칭한다.

본 발명의 절연 전선의 바람직한 실시형태의 구조에 대하여 설명한다.

그 일실시 형태로서 도 1의 (a)에 나타낸 2층의 절연층을 갖는 절연 전선(10)을 들 수 있다. 이 절연 전선(10)은, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 도체(11)와 도체(11)를 피복하는 최내 절연층(12)과, 최내 절연층(12)을 피복하는 최외 절연층(13)을 가지고 있다. 이 절연 전선(10)에 있어서, 최외 절연층(13)은 외측 절연층에도 있다.

또 다른 일실시 형태로서, 도 1의 (b)에 나타낸 3층의 절연층을 갖는 절연 전선(20)을 들 수 있다. 이 절연 전선(20)은, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 도체(21)와, 도체(21)를 피복하는 최내 절연층(22)과, 최내 절연층(22)을 피복하는 중간 절연층(23)과, 중간 절연층(23)을 피복하는 최외 절연층(24)을 가지고 있다. 이 절연 전선(20)에 있어서, 중간 절연층(23) 및 최외 절연층(24)이 외측 절연층으로 된다.

한편, 본 발명의 범위는 이들 실시형태만으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 해치지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다. 예를 들면, 최내 절연층(12 또는 22)은 도 1에 나타낸 바와 같이 도체(11 또는 21)를 직접 피복해도 좋고, 또 다른 층을 사이에 두고 피복해도 좋다.

도체(11)는, 금속 나선(단선) 또는 금속 나선의 복수 라인을 서로 꼰 다심 꼰선 등을 이용할 수 있다. 이들 꼰선의 꼰선 수는 고주파 용도에 의해 임의 선택할 수 있다. 또, 금속 나선의 수가 많은 경우, 꼰선이 아니라도 좋다. 꼰선이 아닌 경우, 예를 들면 복수의 금속 나선을 대략 평행하게 단순히 묶는 것만이라도 좋고, 또는 묶은 것을 매우 큰 피치로 꼬여 있어도 좋다. 도체(11)는 어느 경우도 단면이 대략 원형이 되도록 하는 것이 바람직하다. 도체(11)를 형성하는 금속은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 구리, 구리합금 등을 들 수 있다.

다층 절연층에서의 최내 절연층(12 또는 22)은, 결정성의 열가소성 수지로 형성된 피복층이다. 최내 절연층(12 또는 22)이 결정성의 열가소성 수지로 형성되고 있으면 절연 전선이 높은 내열성을 발휘한다. 이 최내 절연층(12 또는 22)은, 300℃에서의 저장 탄성률 10MPa 이상인 열가소성 수지로 형성된 피복층이다. 저장 탄성률이 10MPa 미만의 것으로는 절연 전선에 요구되는 내열성을 얻을 수 없기 때문에, 최내 절연층(12 또는 22)으로서 바람직하지 않다. 최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지의 저장 탄성률은, 바람직하게는 50MPa 이상이다. 이 저장 탄성률의 상한으로 특별히 제한은 없지만, 500MPa인 것이 실제적이고, 바람직하게는 200MPa이다.

최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지는, 300℃에서의 저장 탄성률이 상술의 범위 내에 있으면 좋고, 그 외의 물성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 이 열가소성 수지에 있어서의 25℃에서의 저장 탄성률은, 특별히 제한되지 않고, 그 일례를 들면, 1500~6000MPa인 것이 좋고, 1800~4000MPa인 것이 더 좋다. 또, 최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지의 융점도, 특별히 제한되지 않고, 그 일례를 들면, 310~400℃인 것이 좋으며, 340~390℃인 것이 더 좋다. 열가소성 수지에 있어서의 25℃에서의 저장 탄성률 및 융점이 상술의 범위 내에 있으면 절연 전선이 높은 내열성을 발휘한다.

최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지는, 300℃에서의 저장 탄성률 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지이면 좋고, 300℃의 저장 탄성률 및 결정성을 고려하여, 적당히 선택된다. 이러한 열가소성 수지로서 예를 들어, 폴리에테르에테르 케톤 수지(이하, PEEK라고 한다.), 변성 폴리에테르에테르 케톤 수지(이하, 변성 PEEK라고 한다.), 열가소성 폴리이미드 수지(이하, 열가소 PI라고 한다.) 등을 들 수 있다. 이 발명에 있어서, 열가소성 수지는 PEEK 수지, 변성 PEEK 수지 및 열가소성 PI 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 열가소성 수지인 것이 바람직하다. 300℃에서의 저장 탄성률이 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지 중에서도 PEEK, 변성 PEEK, 열가소 폴리이미드는 특히 내열 노화성에도 우수하다. 또 이들 중에서도, PEEK 수지, 변성 PEEK 수지가 보다 바람직하다. 이들의 수지는 내열 노화성에 보다 우수한 것 외에 실온에서의 저장 탄성률도 높기 때문에 내스크래치성(scratch resistance)이 우수하다.

열가소성 폴리이미드 수지로서는, 예를 들면, 방향족 열가소성 폴리이미드 및 지방족열가소성 폴리이미드를 들 수 있다. 이들 열가소성 폴리이미드는, 산 성분과 디아민 성분 또는 디이소시아네이트 성분을 반응시켜 얻어진다.

열가소성 폴리이미드 수지의 산 성분으로는, 예를 들면, 피로멜리트산 이무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카복실산 이무수물, 2,3,3',4'-벤조페논테트라카복실산 이무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카복실산 이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카복실산 이무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카복실산 이무수물, 2,2-비스(2,3-디카복실페닐)프로판 이무수물, 비스(3,4-디카복실페닐)에테르 이무수물, 비스(3,4-디카복실페닐)설폰 이무수물, 1,1-비스(2,3-디카복실페닐)에탄 이무수물, 비스(2,3-디카복실페닐)메탄 이무수물, 비스(3,4-디카복실페닐)메탄 이무수물, 2,2'-비스(3,4-디카복실페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 이무수물, 1,4-디플루오로피로멜리트산, 1,4-비스(트리플루오로메틸)피로멜리트산, 1,4-비스(3,4-디카복실트리플루오로페녹시)테트라플루오로벤젠 이무수물, 2,2'-비스〔4-(3,4-디카복실페녹시)벤젠〕-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 이무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카복실산 이무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카복실산 이무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카복실산 이무수물, 1,2,3,4-벤젠테트라카복실산 이무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카복실산 이무수물, 2,3,6,7-안트라센테트라카복실산 이무수물, 1,2,7,8-페난트렌테트라카복실산 이무수물, 1,2,3,4-부탄테트라카복실산 이무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카복실산 이무수물 등, 또한, 이들의 적어도 일부를 가수분해에 의해 개환한 가수분해 개환물 등의 각 성분을 들 수 있다.

폴리이미드 수지의 디아민 성분 또는 디이소시아네이트 성분으로는, 예를 들면, 4,4'-비스(3-아미노페녹시)비페닐, m-페닐렌디아민, o-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, m-아미노벤질아민, p-아미노벤질아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 비스(3-아미노페닐)설파이드, 비스(4-아미노페닐)설파이드, (3-아미노페닐)(4-아미노페닐)설파이드, 비스(3-아미노페닐)설폭사이드, 비스(4-아미노페닐)설폭사이드, (3-아미노페닐)(4-아미노페닐)설폭사이드, 비스(3-아미노페닐)설폰, 비스(4-아미노페닐)설폰, (3-아미노페닐)(4-아미노페닐)설폰, 3,3'-디아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,4'-디아미노벤조페논, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]메탄, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]메탄, 1,1-비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]에탄, 1,2-비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]에탄, 1,1-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]에탄, 1,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]에탄, 2,2-비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]부탄, 2,2-비스[3-(3-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]케톤, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]케톤, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설파이드, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설파이드, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설폭사이드, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폭사이드, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설폰, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폰, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]에테르, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]에테르, 1,4-비스[4-(3-아미노페녹시)벤조일]벤젠, 1,3-비스[4-(3-아미노페녹시)벤조일]벤젠, 4,4'-비스[3-(4-아미노페녹시)벤조일]디페닐에테르, 4,4'-비스[3-(3-아미노페녹시)벤조일]디페닐에테르, 4,4'-비스[4-(4-아미노-α,α-디메틸벤질)페녹시]벤조페논, 4,4'-비스[4-(4-아미노-α,α-디메틸벤질)페녹시]디페닐설폰, 비스[4-{4-(4-아미노페녹시)페녹시}페닐]설폰, 1,4-비스[4-(4-아미노페녹시)페녹시-α,α-디메틸벤질]벤젠, 1,3-비스[4-(4-아미노페녹시)페녹시-α,α-디메틸벤질]벤젠, 1,3-비스[4-(4-아미노-6-트리플루오로메틸페녹시)-α,α-디메틸벤질]벤젠, 1,3-비스[4-(4-아미노-6-플루오로페녹시)-α,α-디메틸벤질]벤젠, 1,3-비스[4-(4-아미노-6-메틸페녹시)-α,α-디메틸벤질]벤젠, 1,3-비스[4-(4-아미노-6-시아노페녹시)-α,α-디메틸벤질]벤젠, 3,3'-디아미노-4,4'-디페녹시벤조페논, 4,4'-디아미노-5,5'-디페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-4,5'-디페녹시벤조페논, 3,3'-디아미노-4-페녹시벤조페논, 4,4'-디아미노-5-페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-4-페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-5'-페녹시벤조페논, 3,3'-디아미노-4,4'-디비페녹시벤조페논, 4,4'-디아미노-5,5'-디비페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-4,5'-디비페녹시벤조페논, 3,3'-디아미노-4-비페녹시벤조페논, 4,4'-디아미노-5-비페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-4-비페녹시벤조페논, 3,4'-디아미노-5'-비페녹시벤조페논, 1,3-비스(3-아미노-4-페녹시벤조일)벤젠, 1,4-비스(3-아미노-4-페녹시벤조일)벤젠, 1,3-비스(4-아미노-5-페녹시벤조일)벤젠, 1,4-비스(4-아미노-5-페녹시벤조일)벤젠, 1,3-비스(3-아미노-4-비페녹시벤조일)벤젠, 1,4-비스(3-아미노-4-비페녹시벤조일)벤젠, 1,3-비스(4-아미노-5-비페녹시벤조일)벤젠, 1,4-비스(4-아미노-5-비페녹시벤조일)벤젠, 2,6-비스〔4-(4-아미노-α,α-디메틸벤질)페녹시〕벤조니트릴, 6,6'-비스(2-아미노페녹시)-3,3,3',3'-테트라 메틸-1,1'-스피로비인단, 6,6'-비스(3-아미노페녹시)-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비인단, 6,6'-비스(3-아미노페녹시)-3,3,3',3'-테트라메틸-1,1'-스피로비인단 등 및 이들 아미노기를 대신하여 이소시네이토기를 갖는 디이소시아네이트 등의 각 성분을 들 수 있다.

최내 절연층(12 또는 22)은, 이들의 열가소성 수지를 도체(11 또는 21)와 함께 바람직하게는 압출 성형하여 형성된다. 한편, 최내 절연층(12 또는 22)은, 이들의 열가소성 수지에 각종 첨가제가 혼합된 수지 조성물을 압출 성형하여 형성될 수도 있다. 이때 혼합되는 각종 첨가제는 열가소성 수지 조성물에 통상 첨가되는 첨가제를 특별히 제한되지 않고 들 수 있다.

최내 절연층(12 또는 22) 이외의 외측 절연층은, 결정성의 열가소성 수지로 형성된 피복층이다. 외측 절연층이 결정성의 열가소성 수지로 형성되어 있으면 절연 전선이 높은 내열성을 발휘한다. 이 외측 절연층, 즉 절연 전선(10)의 최외 절연층(13) 및 절연 전선(20)의 중간 절연층(23) 및 최외 절연층(24)은, 모두, 융점 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 열가소성 수지로 형성된 피복층이다. 이 열가소성 수지의 융점이 260℃ 미만에서는, 절연 전선에 요구되는 내열성을 얻을 수 없기 때문에, 또는, 절연층의 용융에 절연 전선의 보다 가요성이 저하하기 때문에, 외측 절연층으로서 바람직하지 않다. 열가소성 수지의 융점은 270℃ 이상인 것이 바람직하다. 특별히 제한되지 않지만, 융점은 실제적으로는 390℃ 이하인 것이 좋고, 최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지의 융점과 동등하거나 또는 그보다 작은 것이 더 좋으며, 예를 들면, 350℃ 이하인 것이 바람직하다.

열가소성 수지의 저장 탄성률이 1000MPa 미만에서는 절연 전선에 요구되는 내열성 및 내스크래치성을 얻을 수 없기 때문에 외측 절연층으로서 바람직하지 않다. 열가소성 수지의 저장 탄성률은, 절연 전선이 보다 한층 높은 내스크래치성을 발휘하는 점으로, 바람직하게는 1500MPa 이상이다. 이 저장 탄성률은, 특별히 제한은 없지만, 5000MPa 이하인 것이 실제적이고, 4000MPa 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 최외 절연층을 형성하는 열가소성 수지에는 최내 절연층을 형성하는 열가소성 수지가 포함되지 않고, 최외 절연층 및 최내 절연층 각각은 25℃에서의 저장 탄성률이 다른 열가소성 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 다층 절연층을 구성하는 그 외의 층끼리는, 저장 탄성률이 동등하거나 또는 작은 열가소성 수지로 외측에 위치된 절연층이 형성되어 있으면 좋다.

이 발명의 절연 전선은, 최내 절연층을 포함하여 서로 이웃하는 절연층 사이에서, 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 내측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있다.

절연 전선(10 및 20)에서, 외측 절연층은, 25℃에서의 저장 탄성률이 최내 절연층(12 또는 22)을 형성하는 열가소성 수지보다 작은 값을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있다. 이와 같이 외측 절연층이 최내 절연층(12 또는 22)보다 작은 저장 탄성률을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있으면, 층간 밀착성이 높아 박리 하기 어려워 가열 전후의 가요성에도 우수한 절연 전선이 얻어진다. 저장 탄성률이 다른 경우, 최내 절연층(12 또는 22)의 저장 탄성률과 외측 절연층과의 차분은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 500~5000MPa가 좋다.

절연 전선(20)에 있어서는, 중간 절연층(23)과 최외 절연층(24)과의 사이에서도 같은 저장 탄성률의 관계를 가지고 있다. 즉, 서로 이웃하는 2개의 중간 절연층(23)과 최외 절연층(24)과의 사이에서, 최외 절연층(24)의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 중간 절연층(23)의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있다. 이와 같이, 서로 이웃하는 2개의 외측 절연층 사이에 상기 관계가 성립하면 층간 밀착성이 높아 박리하기 어려워 가열 전후의 가요성에도 우수한 절연 전선이 얻어진다. 이것에 의해, 본 발명과 관련되는 절연 전선은 층간 밀착성이 높아 박리하기 어려워 가열 전후의 가요성에도 우수하다. 이 층간 밀착성은, 전선의 내스크래치성에도 영향을 주는 것이다. 한편, 내외로 서로 이웃하는 2개의 외측 절연층을 형성하는 열가소성 수지끼리의 저장 탄성률의 차분은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0~2000MPa인 것이 좋다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태인 절연 전선(10) 및 절연 전선(20)은, 최내 절연층(12 및 22)을 포함하여 서로 이웃하는 2개의 절연층 사이에서, 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 내측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계로 되어 있다. 부가하여, 최내 절연층(12 및 22)과 최외 절연층(13 및 24)과의 사이에서도, 최외 절연층(13 및 24)의 25℃에서의 저장 탄성률이, 최내 절연층(12 및 22)의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률보다 작은 관계로 되어 있다.

25℃에서의 저장 탄성률에 관한 이러한 관계를 만족함으로써, 내열 충격성, 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성이 보다 한층 높은 수준으로 균형있게 발휘된다.

외측 절연층(13, 23 및 24)을 형성하는 열가소성 수지는, 융점 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지이면 좋다. 이러한 열가소성 수지는, 융점, 25℃의 저장 탄성률 및 결정성 등을 고려하여, 적당히 선택된다. 이러한 열가소성 수지로서 PEEK 수지, 변성 PEEK 수지, 열가소성 PI 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지(이하, PPS로 한다.), 신디오택틱 폴리스티렌(syndiotactic polystyrene) 수지(이하 SPS로 한다.) 및 폴리아미드 수지(이하, PA로 한다.) 등을 들 수 있다. 열가소성 폴리이미드 수지는 상기한 바와 같다. PA는, 예를 들면, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 4,6, 폴리아미드 6,T, 폴리아미드 9,T, 폴리프탈아미드 등을 들 수 있다. 이 열가소성 수지는, PPS, SPS 및 PA로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종인 것이 바람직하고, PA인 것이 보다 바람직하며, 폴리아미드 6,6(PA66이라고도 한다.)인 것이 특히 바람직하다.

최내 절연층(12 및 22) 및 외측 절연층(13, 23 및 24)을 형성하는 열가소성 수지는 시판품도 이용할 수 있다. 예를 들면, PEEK로서 빅트렉스 재팬(Victrex Japan)사제의 PEEK 450G(상품명, 25℃의 저장 탄성률：3840MPa, 300℃의 저장 탄성률：187MPa, 융점：345℃), 변성 PEEK로서 소르베이사제의 아바스파이어 AV－650(상품명, 25℃의 저장 탄성률：3700MPa, 300℃의 저장 탄성률：144MPa, 융점：340℃) 또는 AV－651(상품명, 25℃의 저장 탄성률：3500MPa, 300℃의 저장 탄성률：130MPa, 융점：345℃), 열가소 PI로서 미츠이카가쿠(三井化學)사의 오람 PL450C(상품명, 25℃의 저장 탄성률：1880MPa, 300℃의 저장 탄성률：18.9MPa, 융점：388℃), PPS로서 폴리플라스틱스사제의 포트론 0220 A9(상품명, 25℃의 저장 탄성률：2800MPa, 300℃의 저장 탄성률：＜10MPa, 융점：278℃) 또는 DIC 사제의 PPSFZ－2100(상품명, 25℃의 저장 탄성률：1600MPa, 300℃의 저장 탄성률：＜10MPa, 융점：275℃), SPS로서 이데미츠코우산(出光興産)사제의 더 렉 S105(상품명, 25℃의 저장 탄성률：2200MPa, 융점：280℃), PA로서 유니치카사제의 폴리아미드 6,6 FDK－1(상품명, 25℃의 저장 탄성률：1200MPa, 300℃의 저장 탄성률：＜10MPa, 융점：265℃), 유니치카사제의 폴리아미드 4,6 F－5000(상품명, 25℃의 저장 탄성률：1100MPa, 융점：292℃), 미츠이세키유우카가쿠(三井石油化學)사제의 폴리아미드 6, T 아렌 AE－420(상품명, 25℃의 저장 탄성률：2400MPa, 융점：320℃), 쿠라레사제의 폴리아미드 9, T 제네스타 N1006D(상품명, 25℃의 저장 탄성률：1400MPa, 융점：262℃) 등의 시판품을 들 수 있다.

외측 절연층(13, 23 및 24)은, 각각 상기의 열가소성 수지를, 최내 절연층(11 또는 21)이 형성된 도체(11 또는 21)와 함께, 바람직하게는 압출 성형하여 형성된다. 한편, 외측 절연층(13, 23 및 24)은, 열가소성 수지에 각종 첨가제가 혼합된 수지 조성물을 압출 성형하여 형성될 수도 있다. 이때 혼합되는 각종 첨가제는 상기한 바와 같다.

한편, 다층 절연층은, 최내 절연층(12 및 22) 및 외측 절연층(13, 23 및 24)을 가지고 있으면, 이들에 상당하지 않는 절연층, 즉, 최내 절연층(12 및 22) 및 외측 절연층(13, 23 및 24)을 형성하는 열가소성 수지가 아닌 열가소성 수지로 형성된 절연층을 가지고 있어도 좋다. 이 절연층을 형성하는 열가소성 수지는 그 융점이 250℃ 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 절연 전선은, 통상의 방법에 의해, 도체 외주에 원하는 두께의 1층째의 절연층, 즉 최내 절연층을 압출 피복하고, 그 다음에, 이 1층째의 절연층의 외주에 원하는 두께의 2층째를 압출 피복하며, 더 원하는 것에 의해 이 2층째의 절연층의 외주에 원하는 두께의 3층째를 압출 피복하도록, 반복 압출 피복하는 방법으로, 차례차례 절연층을 압출 피복함으로써 제조된다. 이와 같이 하여 형성되는 다층 절연층의 전체의 두께는 전층에서 50~180㎛의 범위 내에 있도록 하는 것이 바람직하다. 다층 절연층 전체의 두께가 너무 얇으면 얻어진 절연 전선의 전기 특성의 저하가 크고, 실용에 적합하지 않은 경우가 있으며, 반대로 너무 두꺼우면 소형화에 적합하지 않고, 코일 가공이 곤란하게 되는 경우 등이 있다. 다층 절연층 전 층의 두께의 더 바람직한 범위는 60~150㎛이다. 이때, 다층 절연층을 구성하는 각 절연층의 두께는, 전 층의 두께가 상기 범위 내가 되도록, 20~60㎛의 범위로부터 선택된 것이 바람직하다.

다층 절연층의 두께에 있어서, 절연 전선의 가요성을 중시한다면, 최내 절연층의 두께는 상술의 범위 내이며 외측 절연층의 두께보다 얇게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 절연 전선은, 종래 실현될 수 없었던 내열 클래스 F종 이상의 높은 내열성을 발휘하면서도, 내열 충격성, 내스크래치성 및 가열 전후의 가요성에도 우수하다. 이러한 특성을 갖는 본 발명의 절연 전선은, 종래의 용도에 부가하여, 발열하는 전기·전자기기 또는 주변 온도가 상승 또는 강하하는 환경에 설치되는 전기·전자기기에도 이용되며, 구체적으로는, 코일 용도, 특히 내열 클래스 F종(내열 지표 155℃)의 내열성이 요구되는 코일 용도에 유용하다.

본 발명의 절연 전선, 예를 들면, 도 1에 나타낸 절연 전선(10 및 20)을 사용하기 적합한 변압기의 일실시 형태로서 도 2에 나타낸 변압기를 들 수 있다. 이 변압기는 소형의 것이며, 구체적으로는, 페라이트 코어(1)에 감입된 보빈(2) 내에, 절연 배리어나 절연 테이프층을 넣지 않고, 1차 권선(4) 및 2차 권선(6)으로서 본 발명의 절연 전선이 감겨져 있다. 이 변압기는, 본 발명의 절연 전선을 이용하고 있기 때문에, 전기 특성이 우수하고, 종래의 가공 조건 및 사용 환경은 물론, 가혹한 가공 조건, 사용 환경에서도 절연성을 유지하여 높은 신뢰성을 발휘한다. 또, 본 발명의 절연 전선은 다른 타입의 변압기에도 적용할 수 있고, 예를 들면 도 3에 나타낸 종래 구조의 변압기에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 변압기는 도 2에 나타낸 적합한 변압기에 부가하여, 도 3에 나타낸 종래 구조의 변압기도 포함한다.

실시예

다음에 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 실시예를 나타내지만, 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1~10 및 비교예 1~6]

실시예 1 및 2와 비교예 1에서 도 1의 (a)에 나타낸 절연 전선(10)을 제조하고, 실시예 3~10 및 비교예 2~6에서 도 1의 (b)에 나타낸 절연 전선(20)을 제조했다. 이들 실시예 및 비교예에서, 표 1의 「제 1 층」은 절연 전선의 「최내 절연층」에 상당한다. 또, 표 1의 「제 2 층」은 실시예 1 및 2와 비교예 1에서 「최외 절연층」에 상당하고, 실시예 3~10 및 비교예 2~6에서 「중간 절연층」에 상당한다. 표 1의 「제 3 층」은 실시예 3~10 및 비교예 2~6에서 「최외 절연층」에 상당한다.

도체로서 선 지름 1.0㎜의 연 구리 선을 준비했다. 표 1에 나타낸 각층의 열가소성 수지를 표 1에 나타낸 막 두께가 되도록 도체상에 각각 차례차례 압출하여 도체를 피복하고, 도체(11 또는 21), 최내 절연층(12 또는 22), 원하는 것에 의해 중간 절연층(23) 및 최외 절연층(13 또는 24)을 갖는 절연 전선(10 또는 20)을 제조했다.

제조된 절연 전선에 대해, 하기에 나타낸 각종의 특성을 시험했다.

실시예 1~10 및 비교예 1~6에서 사용된 열가소성 수지는 하기에서 나타낸 것이며, 그들의 융점, 25℃에서의 저장 탄성률, 300℃에서의 저장 탄성률은 표 1에서 나타낸다. 한편, 사용한 열가소성 수지는 모두 결정성이었다.

PEEK：PEEK 450G(상품명, 비크트렉스사제)

변성 PEEK：아바스파이어 AV－650(상품명, 소르베이사제)

열가소 PI：오람 PL450C(상품명, 미츠이카가쿠 사제)

PPS：DIC－PPSFZ－2100(상품명, DIC 사제)

SPS：더 렉 S105(상품명, 이데미츠코우산사제)

PA 66：FDK－1(상품명, 유니치카사제)

PBN：TQB－KT(상품명, 데이진카세이(帝人化成)사제)

ETFE：풀루온(Fluon) ETFEC－55 AP(상품명, 아사히가라스 사제)

(A) 열충격(Annex 3.0kV) 시험

실시예 및 비교예로 제조한 각 절연 전선의 열충격성을 IEC 규격 60950에 준거한 시험 방법으로 평가했다. 즉, 지름 10㎜의 맨드릴에 절연 전선을, 하중 9.4㎏을 걸면서 10 턴 휘감아, 250℃에서 1시간 가열하고, 175℃에서 21시간 및 225℃에서 3시간을 3 사이클 더 가열하고, 다시 30℃, 습도 95%의 분위기로 48시간 유지했다. 그 후 3000V에서 1분간 전압을 인가하고, 단락되지 않으면 합격으로 판정했다. 그 후 파괴시까지 전압을 인가한 결과, 파괴 전압이 4000V 이상의 것을 「◎」으로 표시하고, 4000V 이하인 것을 「○」으로 표시했다. 판정은 5 샘플(n=5)로 평가하여, 1개라도 단락하면 불합격으로 하고, 「×」으로 표시했다. 한편, 이 열충격시험에서 「합격(평가가 ○ 이상)」이면, 코일 용도로서 요구되는 내열 충격성을 만족한다. 또, 근래의 절연 전선에 요구되는 내열 클래스 F종(내열 지표 155℃)의 내열성을 만족할 수 있는 것은 용이하게 이해할 수 있다.

(B) 가요성 시험

얻어진 절연 전선의 가열 후의 가요성을 평가했다. 절연 전선을 250℃에서 30분 가열하고, 냉각 후에 지름 10㎜의 맨드릴 봉에 선과 선이 접촉하듯이 긴밀하게 10회 감아, 현미경으로 50배에서 관찰을 행하였다. 절연 전선의 절연층에 크랙이나 피막 뜸 등의 이상이 관찰되지 않으면 합격으로 하고, 표 1에 「○」로 나타냈다. 절연 전선의 절연층에 크랙 또는 피막 뜸 등의 이상이 관찰된 경우를 불합격으로 하여, 표 1에 「×」로 나타냈다. 한편, 절연 전선에 있어서, 가열 후의 가요성 시험은 촉진 시험(과혹시험(severe testing))이기 때문에, 250℃에서 30분 가열한 후의 가요성 시험에서 「합격」이면, 250℃에서 30분 가열하기 전의 가요성 시험도 당연히 「합격」으로 된다.

(C) 내스크래치성(왕복 마모 시험)

내스크래치성은 왕복 마모 시험기를 이용하여 왕복 마모 시험에 의해 평가했다. 이 왕복 마모 시험기는, 일정 하중을 더하여 절연 전선의 표면을 바늘로 긁어, 피막 표면에 도체 노출이 발생되는 회수를 측정하는 시험기로, 이것에 의해 피막 강도를 평가할 수 있다. 하중을 500g로 하고, 왕복 마모 회수가 50회에 이르는지 아닌지로 내스크래치성을 평가했다. 왕복 마모 회수가 50회 이상인 경우를 합격으로 하고, 표 1에 「○」으로 나타냈다. 회수가 70회 이상인 것을 특히 내스크래치성이 우수하다고 하고, 표 1에 「◎」으로 나타냈다. 왕복 마모 회수가 50회에 충족하지 않은 경우를 불합격으로 하고, 표 1에 「×」로 나타냈다.

[표 1]

표 1에 나타낸 바와 같이, 최내 절연층 및 외측 절연층을 형성하는 열가소성 수지가 본 발명의 조건을 만족하고 있는 실시예 1~10의 절연 전선은, 2층 절연층이라도 3층 절연층이라도, 전기적 내열성 시험, 가열 후의 가요성 시험, 왕복 마모 시험 모두 합격했다. 이것에 의해, 실시예 1~10에 의하면, 내열성 향상의 요구를 만족하는 동시에, 코일 용도로서 요구되는 내열 충격성, 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성 등의 필요 특성을 겸비하는 절연 전선을 제조할 수 있는 것을 알았다.

특히, 최외 절연층에 폴리아미드 수지를 사용하는 경우, 보다 내스크래치성이 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 그 때문에, 실시예 3, 5, 6, 8 및 10에 나타낸 바와 같이 최내 절연층에 PEEK 수지 또는 변성 PEEK 수지를 이용하고, 또 최외 절연층에 폴리아미드 수지를 이용하는 구성이 가열 전후의 가요성 및 내스크래치성 등의 필요 특성을 가장 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 실시예 1 및 2의 2층 절연층을 갖는 절연 전선과 비교하여, 실시예 3~10의 3층 절연층을 갖는 절연 전선은, 각 절연층 사이의 저장 탄성률의 차이가 작아져, 원하는 것에 의해 저장 탄성률이 높은 최내 절연층(12)을 얇게 형성할 수 있기 때문에, 가열 전후의 가요성이 보다 한층 향상되어 있었다. 따라서, 절연 전선에 있어서 한층 더 가요성의 향상을 목적으로 한다면, 다층 절연층을 3층 구조로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 절연 전선은 필요 특성을 겸비하고 있기 때문에, 본 발명의 절연 연선을 구비한 전기·전자기기는 가혹한 가공 조건, 사용 환경에서도 절연성을 유지한다고 하는 높은 신뢰성을 발휘한다.

한편, 비교예 1 및 2의 절연 전선은 최내 절연층이 충분한 내열성을 갖는 수지로 형성되어 있지 않기 때문에, 열충격성 시험, 즉 전기적 내열성이 뒤떨어진다. 또, 비교예 2의 절연 전선은 외측 절연층이 최내 절연층보다 큰 저장 탄성률을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있으므로, 가요성 시험에 있어서 피막 뜸이 관측되어 층간 밀착력이 낮았다.

비교예 3의 절연 전선은 최외 절연층이 중간 절연층보다 큰 저장 탄성률을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있고, 또 비교예 4의 절연 전선은 중간 절연층이 최내 절연층보다 큰 저장 탄성률을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있으므로, 비교예 2와 마찬가지로, 층간 밀착력이 낮았다. 또, 피막 뜸이 생긴 영향으로, 최외 절연층에 저장 탄성률이 높은 열가소성 수지를 이용하고 있는 것에도 불구하고, 내스크래치성은 실시예 1, 5등의 결과보다 뒤떨어진다.

비교예 5의 절연 전선은 중간 절연층 및 최외 절연층이 융점 260℃ 이하의 수지이며 가열에 의해 피막이 용융하기 때문에 가열 후의 가요성이 뒤떨어진다.

비교예 6의 절연 전선은 최외 절연층이 1000MPa 미만의 저장 탄성률(25℃)을 갖는 열가소성 수지로 형성되어 있으므로 내스크래치성이 뒤떨어진다.

본 발명은 그의 실시 형태를 참조로 하여 설명되었지만, 특별히 특정되지 않는 한 본 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것이 아니라, 첨부의 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위를 벗어남이 없이 폭넓게 해석되어야 하는 것으로 고려된다.

본원은, 2012년 11월 30일에 일본에서 특허 출원된 일본 특허출원 2012－263748에 기초하여 우선권을 주장하는 것이며, 이것은 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 취한다.

1. 페라이트 코어 2. 보빈
3. 절연 배리어 4. 1차 권선
4a. 도체 4b, 4c, 4d. 절연층
5. 절연 테이프 6. 2차 권선
6a. 도체 6b, 6c, 6d. 절연층
10, 20. 절연 전선 11, 21. 도체
12, 22. 최내 절연층 13, 24. 최외 절연층
23. 중간 절연층

Claims

도체를 피복하는, 2층 이상의 다층 절연층을 갖는 절연 전선으로서,
상기 다층 절연층의 최내 절연층은, 300℃에서의 저장 탄성률이 10MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층이고,
상기 최내(最內) 절연층 이외의 외측 절연층은, 융점이 260℃ 이상, 25℃에서의 저장 탄성률이 1000MPa 이상인 결정성의 열가소성 수지로 형성된 절연층을 포함하며,
서로 이웃하는 절연층 사이에서, 외측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률이, 내측에 위치된 절연층의 열가소성 수지의 25℃에서의 저장 탄성률과 동등하거나 또는 그보다 작은 관계에 있는 것을 특징으로 하는 절연 전선.
제 1 항에 있어서,
상기 최내 절연층이, 폴리에테르에테르 케톤 수지, 변성 폴리에테르에테르 케톤 수지 및 열가소성 폴리이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 열가소성 수지로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 절연 전선.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 다층 절연층의 최외(最外) 절연층의 적어도 1개가, 폴리아미드 수지로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 절연 전선.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 최내 절연층이 폴리에테르에테르 케톤 수지 또는 변성 폴리에테르에테르 케톤 수지로 형성된 절연층이며, 상기 최외 절연층의 적어도 1개가 폴리아미드 6,6으로 형성된 절연층인 것을 특징으로 하는 절연 전선.
제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 기재된 절연 전선을, 전기·전자기기에 내장된 변압기의 권선 및/또는 리드선(lead wire)으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 전기·전자기기.