KR20180118660A - 절연 전선, 코일 및 전기·전자 기기 - Google Patents

Abstract

단면이 사각형의 도체의 외주에 절연층을 가지고, 상기 절연층의 외주에 접착층을 가지고, 상기 접착층의 외주에 절연지를 가지는 절연 전선으로서, 상기 접착층의 두께가 2 ~ 50㎛이며, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 가지지 않고, 또한 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.9×10⁷ ~ 1.2×10⁸Pa인 절연 전선, 이 절연 전선으로 이루어지는 코일, 및, 전기·전자 기기.

Description

절연 전선, 코일 및 전기·전자 기기

본 발명은, 절연 전선, 코일 및 전기·전자 기기에 관한 것이다.

인버터 관련 기기, 예를 들면 고속 스위칭 소자, 인버터 모터, 변압기 등의 전기·전자 기기용 코일에는, 마그넷 와이어로서, 이른바 에나멜선으로 이루어지는 절연 전선(절연 와이어)이나, 에나멜 수지로 이루어지는 층과, 에나멜 수지와는 별종의 수지로 이루어지는 피복층을 포함하는 다층의 피복층을 가지는 절연 전선 등이 이용되고 있다.

전기·전자 기기용 코일에 있어서, 절연 전선(권선)을 고정화하거나, 절연성을 높이거나 하기 위해서, 여러가지 기술이 개발되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 회전 전기 모터의 스테이터 코어에 형성된 코일 수용 홈부에 절연지를 배치하고, 바니시에 의해 코일을 코일 수용 홈부에 고정하여, 코일과 스테이터 코어간을 절연하면서 고정하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 자동차용 구동 모터의 스테이터 코어 또는 로터 코어와, 도체 코일과의 접촉을 방지하기 위한 기술로서, 프리프레그 시트가 개시되어 있다.

또한, 절연 전선의 굽힘부에 있어서의 절연성을 높이는 일도 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 3에는, 세그먼트 코일의 경사변부(斜邊部) 및 굴곡부의 소정 영역에 부가 절연층을 마련하는 것으로, 인접하는 코일 등과의 사이에 있어서의 부분 방전을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2007-166731호 일본 공개특허공보 2010-126684호 일본 공개특허공보 2015-35866호

특허문헌 1 기재의 기술에서는, 절연 전선의 삽입 작업 등에 의해 절연지의 어긋남이 생기는 경우가 있다. 슬롯의 상하 방향(모터축 방향) 또는 슬롯 외측(모터 반경 방향 내측)으로 어긋나면, 로터와의 간섭 등의 문제로 연결된다. 또한, 특허문헌 2 기재의 프리프레그 시트는, 시트 기재에 형성된 열경화성 접착제층이 에폭시계 수지 조성물로 이루어지기 때문에, 고온 환경(예를 들면 200℃ 이상)에서 사용하면 상기 열경화성 접착층이 연화되어 버려서 접착성이 소실되는 문제가 있다. 또한, 절연 전선은 슬롯에 삽입되는 부분(직선부)과 슬롯의 외측의 부분(굽힘부, 용접부)에서 요구되는 성능이 다르다. 굽힘부에 있어서의 높은 부분 방전 개시 전압을 얻기 위해, 특허문헌 3에 기재되는 바와 같이 부가 절연층을 마련했을 경우에는, 권선의 굽힘 가공 후, 위치 결정을 행하여 형성할 필요가 있기 때문에, 제조 공정이 번잡하게 된다.

본 발명은, 접착층을 사이에 두고 절연지를 가지는 절연 전선으로서, 스테이터 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입할 때나 굽힘 가공시에 절연지의 어긋남이 생기기 어렵고, 또한 굽힘부의 부분 방전 개시 전압(PDIV)이 높고, 또한 내열성도 우수한 절연 전선, 상기 절연 전선을 이용한 코일, 상기 코일을 이용한 전기·전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 단면이 사각형의 도체의 외주에 절연층을 마련하고, 특정의 두께의 접착층으로서, 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 가지지 않고, 또한 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 특정의 범위 내에 있는 접착층을 상기 절연층의 외주에 마련하고, 상기 접착층의 외주에 절연지를 가지는 절연 전선이, 고온 하(예를 들면, 200℃)라도, 절연지가 절연층에 대해서 강고한 고착력으로 고착할 수 있고, 스테이터 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입할 때나 굽힘 가공 했을 때에 절연지의 어긋남이 생기기 어려운 것, 부가 절연층을 별도 마련하지 않아도 굽힘부의 PDIV가 높고, 또한 내열성도 우수한 것을 발견했다. 본 발명은 이들의 발견에 기초하여 더 검토를 거듭하여 완성되기에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 상기 과제는, 이하의 수단에 의해서 해결되었다.

[1] 단면이 사각형인 도체의 외주에 절연층을 가지고, 상기 절연층의 외주에 접착층을 가지고, 상기 접착층의 외주에 절연지를 가지는 절연 전선으로서,

상기 접착층의 두께가 2 ~ 50㎛이며, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 가지지 않고, 또한 250℃에서의 인장 탄성률이 0.9×10⁷ ~ 1.2×10⁸Pa인 절연 전선.

[2] 상기 접착층이, 상기의 접착층을 구성하는 수지로서 폴리에테르술폰, 폴리페닐술폰 및 폴리에테르이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는, [1]에 기재된 절연 전선.

[3] 상기 절연지의 외주에 접착층을 가지는, [1] 또는 [2]에 기재된 절연 전선.

[4] [1] ~ [3]의 어느 1항에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 코일.

[5] [4]에 기재된 코일을 가지는 전기·전자 기기.

본 발명에 있어서, 「~」를 이용하여 나타나는 수치 범위는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 발명의 절연 전선은, 절연지가 절연층에 대해서 강고한 고착력으로 고착되어 있고, 스테이터 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입할 때에 절연지의 어긋남이 생기지 않고, 부가 절연층을 가지지 않아도 굽힘부의 부분 방전 개시 전압(PDIV)이 높고, 굽힘 가공성 및 내열성이 우수하다. 또한 본 발명의 절연 전선을 이용한 코일, 상기 코일을 이용한 전기·전자 기기는, 절연성이 우수하다.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적절히 첨부된 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 절연 전선의 바람직한 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 절연 전선의 다른 바람직한 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 절연 전선의 또한 다른 바람직한 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 절연 전선의 또한 다른 바람직한 형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 전기·전자 기기에 이용되는 스테이터의 바람직한 형태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 전기·전자 기기에 이용되는 스테이터의 바람직한 형태를 나타내는 개략 분해 사시도이다.

[절연 전선]

본 발명의 절연 전선은, 단면이 사각형의 도체의 외주에 절연층을 가지고, 이 절연층의 외주에 접착층을 가지고, 또한 이 접착층의 외주에 절연지를 가지고 있다. 본 발명의 절연 전선은, 이 절연지의 외주에 접착층을 가지고 있어도 좋다. 본 발명의 절연 전선을 구성하는 도체, 각 층의 조성에 대해서는 후술한다.

이하, 본 발명의 절연 전선의 바람직한 실시형태를, 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명은, 본 발명으로 규정되는 것 외에는 하기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 나타나는 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 모식도이며, 각 부재의 사이즈, 두께, 내지는 상대적인 대소 관계 등은 설명의 편의상 대소를 변경하고 있는 경우가 있고, 실제의 관계를 그대로 나타내는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서 규정하는 사항 외에는 이들의 도면에 나타난 외형, 형상으로 한정되는 것도 아니다.

도 1에 단면도를 나타낸 본 발명의 바람직한 절연 전선(1)은, 도체(11)와, 도체(11)의 외주면에 형성된 수지 피복층(14)과, 절연지(15)를 가진다.

도체(11)는, 단면 형상이 사각형(평각 형상)이다. 본 발명에 있어서, 단면이 사각형인 도체는, 단면이 직사각형의 도체와, 단면이 정사각형의 도체를 포함한다.

수지 피복층(14)은, 도체(11)의 외주면과 접촉하는 가장 내측의 절연층(12)과, 절연층(12)의 외주면과 접촉하는 접착층(13)으로부터 이루어지는 2층 구조로 되어 있다. 수지 피복층(14)의 총 두께는 40 ~ 250㎛로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 수지 피복층 내지 수지 피복층을 구성하는 각 층의 두께는, 절연 전선을 그 긴쪽 축방향에 대해서 수직으로 절단한 단면을 현미경을 이용하여 관찰하고, 측정 대상의 수지층에 인접하는 내측의 층(측정 대상의 층이 도체와 접하고 있는 경우는 도체)의 외주로부터 측정 대상의 층의 외주까지의 최단 거리를, 무작위로 선택한 16점에 대해서 측정하고, 그들의 평균치로서 산출되는 값이다.

도 2에 단면도를 나타낸 본 발명의 바람직한 절연 전선(2)은, 절연지(25)의 외주에 접착층(26)을 가지는 것 외에는, 절연 전선(1)과 동일한 구성이다.

도 3에 단면도를 나타낸 본 발명의 바람직한 절연 전선(3)은, 절연층(32)과 접착층(34)의 사이에 절연층(33)을 가지는 것 외에는, 절연 전선(1)과 동일한 구성이다.

도 4에 단면도를 나타낸 본 발명의 바람직한 절연 전선(4)은, 절연지(46)의 외주에 접착층(47)을 가지는 것 외에는, 절연 전선(3)과 동일한 구성이다.

이하, 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 절연 전선에 이용되는 도체, 절연층, 접착층 및 절연지에 대해서 설명한다.

<도체(11, 21)>

본 발명에 이용하는 도체(11, 21)로서는, 절연 전선으로 이용되고 있는 통상의 것을 널리 사용할 수 있고, 예를 들면, 구리 선, 알루미늄 선 등의 금속 도체를 이용할 수 있다. 바람직하게는, 산소 함유량이 30ppm 이하의 저산소동, 더 바람직하게는 20ppm 이하의 저산소동 또는 무산소동의 도체이다. 산소 함유량이 30ppm 이하이면, 도체를 용접하기 위해서 열로 용융시켰을 경우, 용접 부분에 함유 산소에 기인하는 보이드의 발생이 없고, 용접 부분의 전기 저항이 악화되는 것을 방지함과 함께 용접 부분의 강도를 유지할 수 있다.

본 발명으로 사용하는 도체(11, 21)는, 그 단면 형상이 사각형(평각 형상)이다. 평각 형상의 도체는, 원형 형상의 것과 비교하여, 권선시에 스테이터 코어의 슬롯에 대한 점적율을 높일 수 있다.

평각 형상의 도체는, 각부(角部)로부터의 부분 방전을 억제하는 점에 있어서, 도 1 또는 2에 나타내는 바와 같이, 4모서리에 모따기(곡률반경(r))를 마련한 형상인 것이 바람직하다. 곡률반경(r)은, 0.6mm 이하가 바람직하고, 0.2 ~ 0.4mm가 보다 바람직하다.

도체의 크기는, 특별히 한정되지 않지만, 평각 도체의 경우, 사각형의 단면 형상에 있어서, 폭(장변)은 1.0 ~ 5.0mm가 바람직하고, 1.4 ~ 4.0mm가 보다 바람직하고, 두께(단변)는 0.4 ~ 3.0mm가 바람직하고, 0.5 ~ 2.5mm가 보다 바람직하다. 폭(장변)과 두께(단변)의 길이의 비율(두께:폭)은, 1:1 ~ 1:4가 바람직하다. 한편, 단면 형상이 원형인 도체의 경우, 직경은 0.3 ~ 3.0mm가 바람직하고, 0.4 ~ 2.7mm가 보다 바람직하다. 또한, 폭(장변)과 두께(단변)의 길이의 비율(두께:폭)이 1:1일 때, 장변은 한 쌍의 대향하는 변을 의미하고, 단변은 다른 한 쌍의 대향하는 변을 의미한다.

<절연층(12, 22)>

본 발명의 절연 전선에 있어서, 절연층(12, 22)은, 모두 열경화성 수지로 이루어지는 층(이하, 열경화성 수지층이라고 한다)인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 「수지(수지(Z))로 이루어지는 층」이라고 하는 경우, 수지(Z)만으로 형성된 층과, 수지(Z)와 다른 성분(예를 들면, 수지(Z) 이외의 수지 또는 첨가제)으로 형성된 층과의 양 형태를 포함하는 의미로 이용한다. 여기서, 수지(Z)로 이루어지는 층 중에 있어서의 상기 「다른 성분」의 함유율은, 목적의 효과를 떨어뜨리지 않는 한 특별히 한정되는 것이 아니고, 통상은, 0질량%보다 크고, 10질량% 이하(바람직하게는 5질량% 이하)이다.

본 발명에 있어서 열경화성 수지층은, 경화된 상태의 수지층을 의미하고, 경화 전의 수지층을 의미하는 것은 아니다.

본 발명의 절연 전선에 있어서, 절연층(12, 22)은 열경화성 수지의 바니시를 베이킹하여 도포하여 경화 반응시킨 수지층인 것이 바람직하다.

절연층(12, 22)은, 소위 에나멜(수지)층인 것이 바람직하다.

절연층(12, 22)에 이용하는 열경화성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리이미드(PI), 폴리우레탄, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에스테르(PEst), 폴리벤조이미다졸, 폴리에스테르이미드(PEsI), 멜라민 수지, 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르 및 폴리에스테르이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 및 폴리에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.

절연층(12, 22)에는, 열경화성 수지를 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

절연층(12, 22)을 구성할 수 있는 폴리이미드는, 특별히 한정되지 않고, 전방향족 폴리이미드 및 열경화성 방향족 폴리이미드 등, 통상의 폴리이미드를 이용할 수 있다. 또한, 통상의 방법에 의해, 방향족 테트라카복실산 2무수물과 방향족 디아민 화합물을 극성 용매 중에서 반응시켜서 얻어지는 폴리아미드산 용액을 이용하고, 베이킹시의 가열 처리에 의해서 이미드화 시키는 것에 의해서 얻어지는 것을 이용할 수 있다.

절연층(12, 22)을 구성할 수 있는 폴리아미드이미드는, 다른 수지에 비해 열전도율이 낮고, 절연 파괴 전압이 높고, 베이킹 경화가 가능하다. 폴리아미드이미드는, 특별히 한정되지 않지만, 통상의 방법에 의해, 예를 들면 극성 용매 중에서 트리카복실산 무수물과 디이소시아네이트 화합물을 직접 반응시켜서 얻은 것, 또는, 극성 용매 중에서 트리카복실산 무수물에 디아민 화합물을 먼저 반응시켜서, 우선 이미드 결합을 도입하고, 다음에 디이소시아네이트 화합물로 아미드화하여 얻어지는 것을 들 수 있다.

절연층(12, 22)을 구성할 수 있는 폴리에스테르는, 분자 내에 에스테르 결합을 가지는 폴리머로서 열경화성의 것이면 좋고, H종 폴리에스테르(HPE)가 바람직하다. 이러한 H종 폴리에스테르로서는, 예를 들면, 방향족 폴리에스테르 중 페놀 수지 등을 첨가하는 것에 의해서 수지를 변성시킨 것으로, 내열 클래스가 H종인 것을 들 수 있다.

또한, 절연층(12, 22)을 구성할 수 있는 폴리에스테르이미드는, 분자 내에 에스테르 결합과 이미드 결합을 가지는 폴리머로서 열경화성의 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 트리카복실산 무수물과 아민 화합물로부터 이미드 결합을 형성하고, 알코올과 카복실산 또는 그 알킬에스테르로부터 에스테르 결합을 형성하고, 그리고, 이미드 결합의 유리산기 또는 무수기가 에스테르 형성 반응에 더해지는 것으로 얻어지는 것을 이용할 수 있다. 이러한 폴리에스테르이미드는, 예를 들면, 트리카복실산 무수물, 디카복실산 화합물 또는 그 알킬에스테르, 알콜 화합물 및 디아민 화합물을 통상의 방법으로 반응시켜서 얻어지는 것을 이용할 수도 있다.

절연층(12, 22)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 통상은 20 ~ 120㎛이며, 보다 바람직하게는 40 ~ 100㎛이다.

절연층(12, 22)은, 도체(11, 21)의 표면에 통상은 베이킹하여 도포하여, 형성된다. 구체적으로는, 열경화성 수지를 함유하는 바니시를, 도체(11, 21)의 표면에 베이킹 도포하여, 형성되는 것이 바람직하다.

절연층(12, 22)에 이용하는 열경화성 수지로서 시판품을 이용할 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드로서 U 이미드(상품명, 유니치카샤(Unitika Ltd)제), U-바니시(상품명, 우베쿄산샤(宇部興産社)제) 등을 들 수 있다. 폴리아미드이미드로서 HI406 또는 HCI 시리즈(모두, 상품명, 히타치카세이샤(日立化成社)제) 등을 들 수 있다. H종 폴리에스테르로서 Isonel 200(상품명, 미국 스케넥터디인터내셔널사(Schenectady International Inc.)제), 네오히트 8242K2(상품명, 도토쿠도료샤(東特塗料社)제 등)를 들 수 있다. 폴리에스테르이미드로서 네오히트 8600A(상품명, 도토쿠도료샤제) 등을 들 수 있다. 절연층(12, 22)은, 그 층 중에 기포가 존재한 형태라도 좋다.

<접착층(13, 23)>

접착층(13, 23)은, 접착층(13, 23)에 접하는 절연지와 고착할 수 있고, 그 결과, 절연 전선을 상기 절연지에 고정화할 수 있다. 이 접착층(13, 23)과 절연지를 고착하기 위해서는, 통상, 접착층(13, 23)과 절연지를 접촉시킨 상태에서, 250℃ 이상의 가열 처리를 한다. 고착을 위한 가열 처리 온도는 250 ~ 320℃로 하는 것이 바람직하고, 270 ~ 300℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 고착을 위한 가열 처리 시간은 5 ~ 20분간으로 하는 것이 바람직하고, 10 ~ 15분간으로 하는 것이 보다 바람직하다.

접착층(13, 23)은 특정의 물성을 가지는 열가소성 수지로 이루어지는. 즉 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는 융점을 가지지 않는다. 접착층을 구성하는 열가소성 수지가 융점을 가지지 않는 것에 의해, 반복 고온에 노출되거나, 장기간 고온에 노출되거나 해도, 접착층이 경화되기 어렵고, 대상물과의 강고한 고착 상태를 안정적으로, 장기간 지속적으로 유지하는 것이 가능해진다. 본 발명에 있어서 「융점을 가지지 않는다」는, 시차 주사 열량계(DSC) 측정에 있어서 결정 융해 피크 혹은 결정화 피크가 관측되지 않는 것을 의미한다.

또한 접착층(13, 23)을 구성하는 상기 열가소성 수지는, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.9×10⁷ ~ 1.2×10⁸Pa이며, 0.9×10⁷ ~ 1.0×10⁸Pa인 것이 바람직하다. 상기 인장 탄성률을 가지는 것으로, 보다 고온의 과혹 환경하에 있어서도 강고한 고착력을 발현할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 「250℃에 있어서의 인장 탄성률」은, 후술의 실시예의 항에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는 상기의 물성을 가지면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에테르술폰(PESU), 폴리페닐술폰(PPSU), 폴리에테르이미드(PEI) 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 이용할 수 있다. 또한, 이들의 수지의 블랜드(blend) 수지를 이용하는 것도 바람직하다.

그 중에서도, 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는, 폴리에테르술폰, 폴리페닐술폰 및 폴리에테르이미드로부터 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지 중, 폴리에테르술폰, 폴리페닐술폰 및 폴리에테르이미드의 함유량은, 합계로 50질량% 이상이 바람직하고, 70질량% 이상이 보다 바람직하고, 80질량% 이상이 더 바람직하고, 90질량% 이상이 특히 바람직하다. 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는, 더 바람직하게는, 폴리에테르술폰, 폴리페닐술폰 및 폴리에테르이미드로부터 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지로 이루어진다.

접착층(13, 23)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 충분한 고착력과 코일의 고밀도화(점적율)를 양립하는 관점으로부터 2 ~ 50㎛이며, 바람직하게는 5 ~ 20㎛이다.

<절연지(15, 25)>

절연지(15, 25)는, 예를 들면 하이브리드 카의 구동용 모터를 구성하는 스테이터 코일 주위에, 환선(丸線)이나 평각선(平角線)으로 이루어지는 권선을 감아서 코일을 형성하는 공정에 있어서 사용하는 절연지와 동등의 역할을 하는 것이 요구된다. 이 때문에, 바니시의 함침성이 우수하고, 또한 내열성이 우수한 것이 요구된다. 예를 들면, 절연지는, 필름과 상기 필름의 양면에 배치된 부직포로부터 구성된다. 예를 들면, 상기 부직포로서 내열성이 우수한 아라미드 섬유를 선택하는 것으로 내열성이 높은 절연지가 얻어진다. 절연지(15, 25)는, 예를 들면, 도체 상에 절연층 및 접착층을 형성한 절연 전선을 통선(通線)할 때에, 소정폭의 절연지를 외주에 여러 차례 감아 돌리는 것으로, 절연지의 층으로서 형성된다. 절연지의 층의 두께는, 10 ~ 600㎛이며, 바람직하게는 20 ~ 300㎛ 정도이다.

본 발명의 절연 전선을 구성하는 절연지(15, 25)는, 상기 절연지의 1층으로부터 구성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 절연지를 상기와 같이 여러 차례 감아 돌려서 2층 이상의 형태로 해도 좋다.

<접착층(26)>

접착층(26)은 접착층(23)과 동일해도 좋고 달라도 좋지만, 다른 것이 바람직하다.

접착층(26)은, 접착층(26)에 접하는 대상물과 고착할 수 있고, 그 결과, 절연 전선을 상기 대상물에 의해 확실히 고정화할 수 있다. 이 접착층(26)과 대상물을 고착하기 위해서는, 통상, 접착층(26)과 대상물을 접촉시킨 상태에서, 250℃ 이상의 가열 처리를 한다. 고착을 위한 가열 처리 온도는 250 ~ 320℃로 하는 것이 바람직하고, 270 ~ 300℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 고착을 위한 가열 처리 시간은 5 ~ 20분간으로 하는 것이 바람직하고, 10 ~ 15분간으로 하는 것이 보다 바람직하다.

접착층(26)을 구성하는 열가소성 수지는 특별히 제한되지 않는다. 접착층(26)을 구성하는 수지로서는, 접착층(24)으로 예시한 수지와 중복되는 것도 포함하고, 예를 들면, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아미드 엘라스토머, 폴리페닐술폰(PPSU), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 이용할 수 있다. 또한, 이들의 수지의 블랜드 수지를 이용하는 것도 바람직하다. 접착층(26)을 구성하는 열가소성 수지는, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.9×10⁷ ~ 1.2×10⁸Pa인 것이 바람직하고, 0.9×10⁷ ~ 1.1×10⁸Pa인 것이 보다 바람직하다.

이 경우에 있어서, 접착층(26)을 구성하는 열가소성 수지 중, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리에테르이미드, 폴리아미드 엘라스토머, 폴리페닐술폰, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드 및 폴리설폰의 함유량은, 합계로 50질량% 이상이 바람직하고, 70질량% 이상이 보다 바람직하고, 80질량% 이상이 더 바람직하고, 90질량% 이상이 특히 바람직하다.

접착층(26)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 충분한 고착력과 코일의 고밀도화(점적율)를 양립하는 관점으로부터 1 ~ 100㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ~ 50㎛이다.

본 발명에 있어서, 도 1에 나타내는 구성을 가지는 절연 전선은, 절연층(12)과 접착층(13)의 사이에 열가소성 수지로 이루어지는 절연층을 가지고, 도 3에 나타내는 구성을 가져도 좋다. 또한, 도 2에 나타내는 구성을 가지는 절연 전선은, 절연층(22)과 접착층(23)의 사이에, 열가소성 수지로 이루어지는 절연층을 가지고, 도 4에 나타내는 구성을 가져도 좋다. 이들의 절연층(도 3의 절연층(33), 도 4의 절연층(43))의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 60 ~ 250㎛가 바람직하고, 50 ~ 200㎛가 보다 바람직하다.

또한, 도 3 및 4에 있어서의 도체(31, 41)는 상기 도체(11, 21)와 동의이다. 또한, 절연층(32, 42)은 상기 절연층(12, 22)과 동의이다. 접착층(34, 44)은 상기 접착층(13, 23)과 동의이다. 절연지(36, 46)는 상기 절연지(15, 25)와 동의이다. 접착층(47)은 상기 접착층(26)과 동의이다.

절연층(33, 43)을 구성하는 열가소성 수지는 특별히 제한되지 않는다. 절연층(33, 43)을 구성하는 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 열가소성 폴리이미드(TPI), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 들 수 있고, 바람직하게는, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌술피드(PPS) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로부터 선택되는 적어도 1종의 수지가 이용된다.

[절연 전선의 제조 방법]

본 발명의 절연 전선은, 도체의 외주면에, 적어도 절연층과 접착층을 포함하는 수지 피복층을 형성하고, 상기 수지 피복층의 외주면을 절연지로 피복시키는 것으로 제조된다.

보다 상세하게는, 도체(11)의 외주면에 절연층(12)과 접착층(13)을 순차 혹은 동시에 형성하는 것으로써, 제조할 수 있다. 각 층의 형성은, 도체 외주면에 가까운 쪽으로부터 순차 형성하는 형태라도 좋고, 일부 또는 전부의 층을 동시에 형성해도 좋다. 또한, 각 층을 형성할 때에는, 수지를 포함하는 바니시를 조제하고, 이 바니시를 이용하여 층을 형성한 후, 건조하는 방법을 채용할 수도 있다. 절연지(15)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 절연층(12)과 접착층(13)의 형성 후에, 통선하면서, 종이 감기용(紙卷用) 설비를 이용하여 통선 방향을 축으로서 나사 형상으로 복수층, 절연지를 감아 붙이는 것으로, 절연지(15)의 층으로서 형성할 수 있다. 또한, 도 2에 나타내는 구성의 절연 전선은, 예를 들면, 도 1에 나타내는 층 구성을 가지는 절연 전선의 절연지(15)의 외주 상에, 접착층(26)을 구성하는 열가소성 수지를 포함하는 바니시를 조제하고, 이 바니시를 이용하여 층을 형성한 후, 건조하는 방법에 의해, 접착층(26)을 더 형성하는 것으로 제조할 수 있다.

또한, 도 3에 나타내는 구성의 절연 전선은, 도 1에 나타내는 구성을 가지는 절연 전선의 제조에 있어서, 절연층(12)과 마찬가지로 하여, 절연층(32)의 외주면 상에 절연층(33)을 더 형성하는 것으로써 제조할 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 구성의 절연 전선은, 도 3에 나타내는 구성의 절연 전선에 대해서, 상기 접착층(26)과 마찬가지로 하여, 절연지(46)의 외주면 상에 접착층(47)을 더 형성하는 것으로써 제조할 수 있다.

또한, 수지 피복층 및 절연지를 피복하는 접착층을 구성하는 각 수지층을 순차 베이킹하여 도포하는 것도 바람직하다. 수지층을 베이킹하여 형성하는 경우, 목적의 수지층을 구성하는 수지를 포함하는 바니시를 조제하고, 상기 바니시를 도포하고, 베이킹하여 형성할 수 있다. 바니시를 도포하는 방법은, 종래의 방법을 특별히 한정하는 일 없이 적용할 수 있다. 예를 들면, 도체의 단면 형상과 닮은꼴로 한 바니시 도포용 다이스를 이용하는 방법, 도체의 단면 형상이 사각형인 경우, 우물 정(井)자 형상으로 형성된 「유니버설 다이스」라고 불리는 다이스를 이용하는 방법을 들 수 있다. 또한, 바니시를 스프레이 도포할 수도 있다.

바니시 도포 후의 베이킹은, 통상의 방법에 의해 행할 수 있고, 예를 들면 베이킹로에서 베이킹할 수 있다. 이 경우의 구체적인 베이킹 조건은, 그 사용되는 노의 형상 등에 좌우되고, 일의적(一義的)으로 결정할 수 없지만, 대략 8m의 자연 대류식의 수직 가열로이면, 예를 들면, 노 내 온도 400 ~ 650℃에서 통과 시간을 10 ~ 90초로 하는 조건을 들 수 있다.

상기 바니시에는, 각 층의 특성에 영향을 미치지 않는 범위에서, 각종 첨가제를 함유해도 좋다. 각종 첨가제로서는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 기포화 핵제, 산화 방지제, 대전 방지제, 자외선 방지제, 광안정제, 형광 증백제, 안료, 염료, 상용화제, 윤활제, 강화제, 난연제, 가교제, 가교 조제, 가소제, 증점제, 감점제 및 엘라스토머 등을 들 수 있다.

바니시는, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 바니시화 시키기 위해서 유기 용매 등을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 유기 용매로서 예를 들면, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAC), N,N-디메틸포름아미드(DMF) 등의 아미드계 용매, N,N-디메틸에틸렌우레아, N,N-디메틸프로필렌우레아, 테트라메틸 요소 등의 요소계 용매, γ-부틸로락톤, γ-카프로락톤 등의 락톤계 용매, 프로필렌카보네이트 등의 카보네이트계 용매, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 초산에틸, 초산 n-부틸, 부틸셀로솔브아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸카르비톨아세테이트 등의 에스테르계 용매, 디글라임, 트리글라임, 테트라글라임 등의 글라임계 용매, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산 등의 탄화수소계 용매, 크레졸, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매, 술포란 등의 술폰계 용매, 디메틸술폭시드(DMSO) 등을 들 수 있다.

유기 용매 등은, 1종만을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.

[코일 및 전기·전자 기기]

본 발명의 절연 전선은, 코일로서 각종 전기·전자 기기 등, 전기 특성(내전압성)이나 내열성을 필요로 하는 분야에 이용 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 절연 전선은 모터나 트랜스 등에 이용되고, 고성능의 전기·전자 기기를 구성할 수 있다. 특히 HV나 EV의 구동 모터용의 권선으로서 적합하게 이용된다. 이와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명의 절연 전선을 코일로서 이용한, 전기·전자 기기, 특히 하이브리드 카(HV) 및 전기 자동차(EV)의 구동 모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 코일은, 각종 전기·전자 기기에 적합한 형태를 가지고 있으면 좋고, 본 발명의 절연 전선을 코일 가공하여 형성한 것, 본 발명의 절연 전선을 굽힘 가공한 후에 소정의 부분을 전기적으로 접속하여 이루어지는 것 등을 들 수 있다.

본 발명의 절연 전선을 코일 가공하여 형성한 코일로서는, 특별히 한정되지 않고, 길이가 긴 절연 전선을 나선 형상으로 감아 돌린 것을 들 수 있다. 이러한 코일에 있어서, 절연 전선의 권선수 등는 특별히 한정되지 않는다. 통상, 절연 전선을 감아 돌릴 때에는 철심 등이 이용된다.

본 발명의 절연 전선을 굽힘 가공한 후에 소정의 부분을 전기적으로 접속하여 이루어지는 것으로서 회전 전기 등의 스테이터에 이용되는 코일을 들 수 있다. 이러한 코일은, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도 1 ~ 도 4의 어느 하나에 나타내는 구성을 가지는 본 발명의 절연 전선을 소정의 길이로 절단하여 U자 형상 등으로 굽힘 가공하여 복수의 전선 세그먼트(54)를 제작하고, 각 전선 세그먼트(54)의 U자 형상 등의 2개의 개방 단부(말단)(54a)를 서로 교대로 접속하여, 제작된 코일(53)(도 5 참조)을 들 수 있다. 도 2 또는 4에 나타내는 구성을 가지는 절연 전선을 이용했을 경우, 코일(53)을, 예를 들면 250℃ 이상의 온도로 가열하는 것으로써, 절연지의 외주 상의 접착층과 슬롯(52)을 고착할 수 있고, 코일이 고정화된다.

본 발명의 코일을 이용하여 이루어지는 본 발명의 전기·전자 기기로서는, 특별히 한정되지 않는다. 이러한 전기·전자 기기가 바람직한 일태양으로서, 예를 들면, 도 5에 나타나는 스테이터(50)를 구비한 회전 전기(특히 HV 및 EV의 구동 모터)를 들 수 있다. 이 회전 전기는, 스테이터(50)를 구비하고 있는 것 외에는, 종래의 회전 전기와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.

스테이터(50)는, 전선 세그먼트(54)가 본 발명의 절연 전선으로 형성되어 있는 것 외에는 종래의 스테이터와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 즉, 스테이터(50)는, 스테이터 코어(51)와, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 도 1 ~ 도 4의 어느 하나에 나타내는 구성을 가지는 본 발명의 절연 전선으로 이루어지는 전선 세그먼트(54)가 스테이터 코어(51)의 슬롯(52)에 넣어지고, 개방 단부(54a)가 전기적으로 접속되어서 이루어지는 코일(53)을 가지고 있다. 도 2 또는 4에 나타내는 구성을 가지는 절연 전선을 이용했을 경우, 이 코일(53)은, 절연지의 외주 상의 접착층과 슬롯(52)이 고착되어서 고정화된 상태로 되어 있다. 여기서, 전선 세그먼트(54)는, 슬롯(52)에 1개(라인)로 넣어져도 좋지만, 바람직하게는 도 6에 나타내는 바와 같이 2개 1조로서 넣어진다. 이 스테이터(50)는, 상기와 같이 굽힘 가공한 전선 세그먼트(54)를, 그 2개의 말단인 개방 단부(54a)를 서로 교대로 접속하여 이루어지는 코일(53)이, 스테이터 코어(51)의 슬롯(52)에 수납되어 있다. 이 때, 전선 세그먼트(54)의 개방 단부(54a)를 접속하고 나서 슬롯(52)에 수납해도 좋고, 또한, 절연 세그먼트(54)를 슬롯(52)에 수납한 후에, 전선 세그먼트(54)의 개방 단부(54a)를 접어 구부려서 가공하여 접속해도 좋다.

본 발명의 절연 전선은, 단면 형상이 사각형의 도체를 이용하고 있기 때문에, 예를 들면, 스테이터 코어의 슬롯 단면적에 대한 도체의 단면적의 비율(점적율)을 높일 수 있고, 전기·전자 기기의 특성을 향상시킬 수 있다.

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여, 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들로 한정되지 않는다.

[실시예]

[실시예, 비교예]

<제조예 1>

도 4에 나타내는 구조를 가지는 실시예 7의 절연 전선을 제조했다.

-도체(41)-

도체(41)로서, 단면 평각(장변 3.2mm×단변 2.4mm이며, 4모서리의 모따기의 곡률반경 r=0.3mm)의 평각 도체(산소 함유량 15ppm의 구리)를 이용했다.

-절연층(42)-

폴리아미드이미드(PAI) 바니시(상품명: HI406, 히타치카세이샤제)를, 도체(41)의 단면 형상과 닮은꼴인 다이스를 사용하여, 도체(41)의 표면에 도포하고, 노 내 온도 550℃로 설정한 노 길이 8m의 베이킹로 내를 통과 시간 15초가 되는 속도로 통과시켰다. 이 도포, 베이킹을 21회 반복하고, 두께 60㎛의 PAI로 이루어지는 경화된 절연층(42)(아래 표 1에 있어서의 절연층(A))을 형성했다.

-절연층(43)-

압출기의 스크류는, 30mm 풀 플라이트, L/D=20, 압축비 3을 이용했다. 재료는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)(솔베이스페셜티폴리머즈사제, 상품명: 키타스파이어 KT-820, 비유전률 3.1)을 이용하고, 압출 온도 조건은 다음과 같이 했다.

(압출 온도 조건)

C1: 300℃

C2: 380℃

C3: 380℃

H: 390℃

D: 400℃

C1, C2, C3는 압출기 내의 실린더 온도를 나타내고, 수지 투입측으로부터 순서대로 C1, C2, C3의 3존의 온도를 각각 나타낸다. H는 헤드부, D는 다이스부의 온도를 나타낸다. 압출 다이를 이용하여 PEEK의 압출 피복을 행한 후, 10초의 시간을 두고 수냉하여 절연층(42)의 외측에 두께 60㎛의 절연층(43)(아래 표 1에 있어서의 절연층(B))을 형성했다.

-접착층(44)-

폴리에테르이미드(PEI) 수지(상품명: 우르템 1000, SABIC사제)를 NMP에 용해시켜서 바니시화 하고, 도체(41)의 단면 형상과 닮은꼴인 다이스를 사용하여, 절연층(43)의 표면에 도포하고, 노 내 온도 550℃로 설정한 노 길이 8m의 베이킹로 내를 통과 시간 15초가 되는 속도로 통과시켰다. 이 도포, 베이킹을 3회 반복하여, 두께 10㎛의 PEI로 이루어지는 접착층(44)(아래 표 1에 있어서의 접착층(A))을 형성했다.

-절연지(46)-

상기에서 제작한 절연 전선을 통선하면서, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름의 양면에 아라미드 섬유의 부직포로 피복된 절연지(듀퐁사제, 상품명: NOMEX, 두께 0.3mm)를, 종이 감기용 설비를 이용하여 통선 방향을 축으로서 나사 형상으로 복수층 감아 붙이는 것으로, 접착층(44)의 표면에 절연지(46)(절연지로 이루어지는 층)를 형성했다.

-접착층(47)-

절연지(46)를 형성한 절연 전선을 소정의 길이로 절단하고, 1조 5개로서, 스프레이 도장 장치에 세트했다. 폴리에스테르 엘라스토머 수지(상품명: 토요보샤(東洋紡社)제)를 NMP에 용해시켜서 바니시화한 것을, 90mm/초의 속도로 1왕복 도장하고, 그 후 200℃ 15분 건조시키는 것으로, 두께 10㎛의 폴리에스테르 엘라스토머로 이루어지는 접착층(47)(아래 표 1에 있어서의 접착층(B))을 형성했다.

<제조예 2 ~ 17>

각 층을 형성하는 수지의 종류와 각 층 두께를 아래 표 1에 나타내는 대로 변경한 것 외에는, 상기 제조예 1(실시예 7의 절연 전선)과 마찬가지로 하여, 아래 표에 나타내는 실시예 1 ~ 6, 8 ~ 12, 비교예 1 ~ 5의 절연 전선을 얻었다.

또한, 아래 표 1에 있어서, 「-」은 층 또는 절연지를 마련하지 않았던 것 등을 의미한다.

<측정, 평가>

-접착층을 구성하는 수지의 250℃에 있어서의 인장 탄성률-

표 1에 기재의 접착층(A) 및 (B)에 사용하는 열가소성 수지에 대해서, 두께 1.6mm의 덤벨편(ASTMD638)을 준비하고, 동적 점탄성 측정 장치 DMA8000(상품명, 파킨에르머사(PerkinElmer Co., Ltd.)제)를 이용하여 인장 탄성률을 측정했다. 인장 모드에 의해, 1Hz로, 10℃/분의 승온 속도로 50 ~ 270℃까지 승온하면서 인장 탄성률을 측정하고, 250℃에 있어서의 인장 탄성률을 취득했다.

-고온 분위기 중(200℃)에 있어서의 고착력(고온 고착력)-

상기 제조예에 있어서의, 절연지를 형성하기 전의 층 구성을 가지는 전선 2개(각 실시예, 비교예에 있어서 각각 2개)를 이용하여 고착력의 측정을 행했다. 절연지를 형성하기 전의 층 구성을 가지는 전선 2개의 사이에 스트립 형상으로 절단한 절연지를 사이에 끼우고, 중첩하여 맞춘 길이가 200mm가 되도록 단면에 있어서의 장변을 형성하는 면끼리를 절연지를 사이에 두고 중첩하여 맞추어서 밀착시키고, 280℃ 10분간의 가열 처리를 하여 밀착면 전체를 고착시켰다. 이 전선을 항온조 부가 인장 시험기(시마즈세이사쿠쇼샤(島津製作所社)제, 상품명: 오토그래프 AGS-J, 항온조 온도: 200℃)에 세트하고, 50mm/min의 인장 속도로 중첩하여 맞춘 전선의 양단을 서로 반대 방향으로 당겼다. 2개의 전선의 고착 상태를 파단하는데 필요로 한 강도를 고착력으로 하고, 하기 기준에 의해 평가했다. 본 시험에 있어서, 평가는 「B」 이상이 합격 레벨이며, 「A」는 특별히 우수한 레벨이다.

고착력이 2.0MPa 이상: A

고착력이 0.5MPa 이상 2.0MPa 미만: B

고착력이 0.5MPa 미만: C

-전기 특성(부분 방전 개시 전압(PDIV)) 시험-

제조한 각 절연 전선의 부분 방전 개시 전압의 측정에는, 부분 방전 시험기 「상품명: KPD2050」(상품명, 기쿠스이덴시고교샤(菊水電子工業社)제)를 이용했다.

각 절연 전선을, 2개의 절연 전선의 플랫면끼리를 길이 150mm에 걸쳐서 간극이 없게 밀착시킨 시험 시료를 제작했다. 이 시험 시료의 2개의 도체 간에 전극을 연결하고, 온도 25℃에서, 50Hz의 교류 전압을 걸면서 연속적으로 승압하고, 10pC의 부분 방전이 발생한 시점의 전압을 피크 전압(Vp)으로 읽어냈다. 여기서, 「플랫면」은, 평각 형상의 절연 전선의 단면 형상에 있어서, 장변(도 1 ~ 4에 있어서 좌우 방향을 따르는 변)이 축선 방향으로 연속하여 형성하는 면을 말한다. 따라서, 상기 시험 시료는, 예를 들면, 도 2에 나타나는 절연 전선(2)의 상방 또는 하방에 다른 절연 전선(2)을 중첩한 상태로 되어 있다.

피크 전압이, 1000(Vp) 이상인 경우를 「A」라고 하고, 700(Vp) 이상 1000(Vp) 미만인 경우를 「B」라고 하고, 700(Vp) 미만인 경우를 「C」라고 했다. 본 시험에 있어서, 평가는 「B」 이상이 합격 레벨이며, 「A」는 특별히 우수한 레벨이다.

-굽힘 가공성 시험(밀착성 시험)-

절연 전선에 있어서의 접착층(A)과 절연지(절연지로 이루어지는 층)와의 밀착성을, 하기 굽힘 가공성 시험에 의해, 평가했다.

제조한 각 절연 전선으로부터 길이 300mm의 시험편을 잘랐다. 이 시험편의 엣지면의 절연지에, 전용 지그를 이용하여 상기 절연지의 외주측으로부터, 길이 방향과 수직 방향과의 2방향 각각에, 깊이 약 5㎛이며 길이 2㎛의 흠집(노치)를 만들었다(이 때, 절연지와 접착층(A)은 밀착하고 있고, 박리되어 있지 않다). 여기서, 절연 전선이 접착층(B)을 가지는 형태에 있어서는, 접착층(B)의 외주측으로부터 절연지를 향해서 노치를 넣고, 절연지에 흠집을 만들었다. 또한 「엣지면」은, 평각 형상의 절연 전선의 단면 형상에 있어서, 단변(두께, 도 1 ~ 4에 있어서 상하 방향을 따르는 변)이 축선 방향으로 연속하여 형성하는 면을 말한다. 따라서, 상기 흠집은, 예를 들면, 도 4에 나타나는 절연 전선(4)의 좌우 측면의 어느 한쪽의 측면에, 마련되어 있다.

이 흠집을 정점으로서, 직경 1.0mm의 철심을 축으로 하여 시험편을 180°(U자 형상)로 굽히고, 이 상태를 5분간 유지했다. 시험편의 정점 부근에 발생하는 접착층(A)과 절연지와의 박리의 진행을 육안으로 관찰했다.

본 시험에 있어서, 절연지 또는 접착층(B)으로부터 절연지에 형성한, 어느 흠집도 확장되지 않고, 절연지가 접착층(A)으로부터 박리되지 않았던 경우를 「합격」으로 하고, 절연지 또는 접착층(B)으로부터 절연지에 형성한 흠집의 적어도 1개가 확장되고, 절연지의 전체가 접착층(A)으로부터 박리되었을 경우를 「불합격」으로 했다. 하기 표 중, 합격을 「A」, 불합격을 「C」라고 기재한다.

상기의 결과를 하기 표 1에 정리하여 나타낸다. 아래 표에 기재의 수지의 상세한 사항은 하기와 같다.

PAI: 폴리아미드이미드(상품명: HI406, 히타치카세이샤제, 바니시)

PI: 폴리이미드(상품명: U 이미드, 유니치카샤제, 바니시)

PEst: 폴리에스테르(상품명: 네오히트 8242, 도토쿠도료샤제, 바니시)

PEEK: 폴리에테르에테르케톤(상품명: 키타스파이어 KT-820, 솔베이스페셜티폴리머즈사제)

PPS: 폴리페닐렌술피드(상품명: DICPPSFX-2100, DIC사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복하여 층을 형성)

PES: 폴리에테르술폰(상품명: 스미카엑셀 4800G, 스미토모카가쿠샤(住友化學社)제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화)

PEI: 폴리에테르이미드(상품명: 우르템 1000, SABIC사제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화)

PPSU: 폴리페닐술폰(상품명: 레이델 R5800, 솔베이스페셜티폴리머즈사제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화)

PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트(상품명: TR8550, 테이진샤(帝人社)제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복하여 층을 형성)

에폭시 수지: 비스페놀 A형 에폭시 수지(상품명:1004, 미츠비시카가쿠샤제, 사용시에 MEK를 이용하여 바니시화)

폴리에스테르 엘라스토머: 상품명: 펠푸렌, E450B, 토요보샤(東洋紡社)제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화

폴리아미드 엘라스토머: 상품명: 페박스, 2533 SP01, 아르케마쟈판샤제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화

PSU: 폴리설폰(상품명: 유델 P3703, 솔베이스페셜티폴리머즈사제, 사용시에 NMP를 이용하여 바니시화)

PEI+PAI: PEI80 질량부와 PAI20 질량부를 혼합한 것

<표의 주(注)>

절연층(A): 도체의 외주면 상에 형성된 절연층

절연층(B): 절연층(A)의 외주면 상에 형성된 절연층

접착층(A): 절연층(A) 또는 절연층(B)의 외주면 상에 형성된 접착층

접착층(B): 절연지의 외주면 상에 형성된 접착층

두께: 단위는 ㎛

탄성률: 250℃에 있어서의 인장 탄성률

표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 규정을 만족하는 실시예 1 ~ 12의 절연 전선은, 200℃에 있어서 절연지가 절연층에 대해서 강고한 고착력으로 고착하고 있고, 부가 절연층을 가지지 않아도 굽힘부의 부분 방전 개시 전압(PDIV)이 높고, 굽힘 가공성 및 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 굽힘 가공성이 우수한 것으로부터, 스테이터 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입할 때에 절연지의 어긋남이 생기지 않는 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 7 ~ 12의 절연 전선은, 절연지의 외주 상에 접착층을 가지기 때문에, 스테이터 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입한 후에, 접착층(B)을 구성하는 수지의 바니시를 슬롯에 투입하고, 절연 전선과 슬롯을 고정하는 공정을 생략할 수 있다.

비교예 1의 절연 전선은, 접착층(A) 및 절연지를 가지지 않는다. 이 비교예 1의 절연 전선은 200℃에 있어서의 고착력이 불합격이었다. 또한, 절연지를 가지지 않는 것으로부터 굽힘 가공 시험은 행하지 않았다. 비교예 2 및 3의 절연 전선은, 접착층(A)을 가지지 않는다. 비교예 2 및 3의 절연 전선은 200℃에 있어서의 고착력 및 굽힘 가공성이 불합격이었다. 비교예 4의 절연 전선은, 접착층(A)을 구성하는 수지의 250℃에 있어서의 인장 탄성률이, 본 발명의 규정의 범위 외이다. 비교예 4의 절연 전선은 200℃에 있어서의 고착력이 불합격이었다. 비교예 5의 절연 전선은, 접착층(A)을 구성하는 수지가 융점을 가진다. 비교예 5의 절연 전선은 굽힘 가공성이 불합격이었다.

본 발명을 그 실시 형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려고 하는 것이 아니고, 첨부의 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되는 것이 당연하다고 생각한다.

본원은, 2016년 3월 3일에 일본에서 특허 출원된 일본 특허출원 2016-040748에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 이것은 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 넣는다.

1, 2, 3, 4: 절연 전선
11, 21, 31, 41: 도체
12, 22, 32, 42: 절연층
33, 43: 절연층
13, 23, 34, 44: 접착층
14, 24, 35, 45: 수지 피복층
15, 25, 36, 46: 절연지
26, 47: 접착층
50: 스테이터
51: 스테이터 코어
52: 슬롯
53: 코일
54: 전선 세그먼트
54a: 개방 단부

Claims (5)

1. 단면이 사각형인 도체의 외주에 절연층을 가지고, 상기 절연층의 외주에 접착층을 가지고, 상기 접착층의 외주에 절연지를 가지는 절연 전선으로서,
   상기 접착층의 두께가 2 ~ 50㎛이며, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 가지지 않고, 또한 250℃에서의 인장 탄성률이 0.9×10⁷ ~ 1.2×10⁸Pa인 절연 전선.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 접착층이, 상기 접착층을 구성하는 수지로서 폴리에테르술폰, 폴리페닐술폰 및 폴리에테르이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는 절연 전선.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절연지의 외주에 접착층을 가지는 절연 전선.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 코일.
5. 제 4 항에 기재된 코일을 가지는 전기·전자 기기.

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