KR20190055077A

KR20190055077A - 절연 전선, 코일 및 전기·전자 기기

Info

Publication number: KR20190055077A
Application number: KR1020197006748A
Authority: KR
Inventors: 사토꼬 야모또; 히데오 후쿠다; 이사오 도모마쯔
Original assignee: 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤; 후루카와 마그넷트 와이야 가부시키가이샤
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-05-22
Also published as: EP3514803B1; JPWO2018051991A1; US10529463B2; US20190206590A1; EP3514803A4; WO2018051991A1; CN109716451B; CN109716451A; EP3514803A1; JP6974330B2

Abstract

단체(單體) 또는 복수의 각각의 도체의 외주에 절연층을 가지고, 그 절연층의 외주에 접착층을 가지는 절연 전선으로서, 상기 접착층의 두께가 2∼200㎛이고, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 갖지 않고, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa이고, 또한 아미노기를 2개 이상 갖는 물질을 상기 접착층 표면에 가지는 수지인 절연 전선, 상기 절연 전선으로 이루어지는 코일, 및 상기 코일을 이용한 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 코일로는, 마그넷 와이어로서, 절연 전선이 이용되고 있다. 절연 전선에는, 이른바 에나멜선으로 이루어지는 절연 전선(절연 와이어)이나, 에나멜 수지로 이루어지는 층과, 에나멜 수지와는 다른 종류의 수지로 이루어지는 피복층을 포함하는 다층의 피복층을 가지는 절연 전선 등이 있다.

전기·전자 기기용 코일에 있어서 절연 전선(권선)을 고정화하거나, 절연성을 높이거나 하기 위해서, 여러 가지 기술이 개발되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 절연 피막으로 외주가 피복된 평각(平角) 도체가 적층되고, 그의 외주에 에폭시 수지 조성물이 이용되는 열경화성 접착제층이 형성된 시트모양 기재(基材)가 피복되어 있는 구성이 개시되어 있다. 또 특허 문헌 2에는, 회전 전기의 고정자 코어에 형성된 코일 수용 홈부에 절연지를 배치하고, 와니스에 의해 코일을 코일 수용 홈부에 고정해서, 코일과 고정자 코어 사이를 절연하면서 고정하는 기술이 개시되어 있다.

일본공개특허공보 특개2010－126684호 일본공개특허공보 특개2007－166731호

특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 시트 기재에 형성된 열경화성 접착제층이 에폭시계 수지 조성물로 이루어지기 때문에, 고온 환경(예를 들면 200℃ 이상)에서 사용하면 열경화성 접착층이 연화해서 접착성이 소실되었다. 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 고정자의 코일 수용 홈부 내에 와니스를 넣고 절연 전선을 코어에 고정하기 위해, 용제를 사용하는 와니스가 필요하였다.

본 발명은, 고온 환경에서의 고착력이 우수하고, 부분 방전 전압이 높고, 굽힘 가공성이 우수한 절연 전선만으로, 와니스를 사용하지 않고 다른 부품에 고정하는 것이 가능한 절연 전선, 이 절연 전선을 이용한 코일, 및 그 코일을 이용한 전기·전자 기기에 관한 것이다.

본 발명자들은, 도체를 피복하는 절연층의 외주에 특정의 접착층을 가지는 절연 전선이, 고온하(예를 들면, 200℃)이더라도, 접착층이 강고한 고착력으로 다른 부재에 고착할 수 있는 것을 발견했다. 또, 이 절연 전선이, 굽힘부의 PDIV가 높고 또 내열성도 우수하다는 것을 발견했다. 본 발명은 이들의 지견(知見)에 기초하여 더욱 더 검토를 거듭하여 완성되기에 이른 것이다.

즉, 본 발명의 상기 과제는, 이하의 수단에 의해서 해결되었다.

(1) 단체(單體) 또는 복수의 각각의 도체의 외주에 절연층을 가지고, 그 절연층의 외주에 접착층을 가지는 절연 전선으로서,

상기 접착층의 두께가 2∼200㎛이고, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 갖지 않고, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa이고, 또한 아미노기를 2개 이상 갖는 물질을 상기 접착층 표면에 가지는 수지인, 절연 전선.

(2) 상기 접착층의 외주에 필름층을 가지고, 그 필름층을 구성하는 수지가, 융점을 갖지 않고, 또한 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa인 수지인 (1)에 기재된, 절연 전선.

(3) 상기 필름층이, 폴리에테르 이미드, 폴리카보네이트, 폴리설폰으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는 (2)에 기재된, 절연 전선.

(4) 상기 접착층이, 폴리에테르 이미드, 폴리카보네이트, 폴리설폰, 폴리페닐 설폰, 폴리에테르 설폰으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된, 절연 전선.

(5) 상기 접착층이 다공질인, (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된, 절연 전선.

(6) (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 코일.

(7) (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 초전도용 코일.

(8) (6)에 기재된 코일을 가지는 전기·전자 기기.

본 발명에 있어서, 「∼(내지)」를 이용해서 나타내어지는 수치 범위는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.

본 발명의 절연 전선은, 접착층이 다른 부재에 대해서 강고한 접착력으로 고착할 수 있고, 굽힘부의 부분 방전 개시 전압(PDIV)이 높고, 내열성이 우수하다. 또 본 발명의 절연 전선을 이용한 코일, 당해 코일을 이용한 전기·전자 기기는, 절연성이 우수하다.

본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적당히 첨부하는 도면을 참조해서, 하기의 기재로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 절연 전선의 바람직한 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 사시 단면도이다.
도 2는 본 발명의 절연 전선의 다른 바람직한 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 사시 단면도이다.
도 3은 본 발명의 절연 전선의 바람직한 다른 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4는 코일의 바람직한 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 부분 단면도이다.
도 5는 전기·전자 기기에 이용되는 고정자의 바람직한 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 사시도이다.
도 6은 전기·전자 기기에 이용되는 고정자의 바람직한 실시형태의 일 예를 나타낸 개략 분해 사시도이다.

[절연 전선]

본 발명의 절연 전선은, 단면이 직사각형(矩形)인 도체의 외주에 절연층을 가지고, 이 절연층의 외주에 접착층을 가진다. 또, 이 접착층의 외주에 필름층을 가지는 것이 바람직하다. 절연 전선을 구성하는 도체, 각 층의 조성에 대해서는 후술한다.

이하, 본 발명의 절연 전선의 바람직한 실시형태를, 도면을 참조해서 설명한다.

본 발명은, 본 발명에서 규정되는 것 이외는 하기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또, 각 도면에 나타내는 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 모식도이고, 각 부재의 크기, 두께, 상대적인 대소 관계 등은 설명의 편의상 대소를 바꾸고 있는 경우가 있으며, 실제 관계를 그대로 나타내는 것은 아니다. 또, 본 발명에서 규정하는 사항 이외는 이들 도면에 나타내어진 외형, 형상에 한정되는 것도 아니다.

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

도체(11)는, 단면 형상이 직사각형(평각 형상)이다. 본 발명에 있어서, 단면이 직사각형인 도체는, 단면이 장방형인 도체와, 단면이 정방형인 도체를 포함한다. 또, 단면 모서리부(角部)에 둥그스름함을 가지는 도체도 포함한다.

수지 피복층(14)은, 도체(11)의 외주면과 접촉하는 가장 내측의 절연층(12)과, 절연층(12)의 외주면과 접촉하는 접착층(13)으로 이루어지는 2층 구조로 되어 있다. 수지 피복층(14)의 총두께는 65∼330㎛로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 수지 피복층 내지는 수지 피복층을 구성하는 각 층의 두께는, 마이크로스코프(Microscope)를 이용해서, 절연 전선을 그의 길이 축방향에 대해서 수직으로 절단한 단면을 관찰해서 구한다. 그리고, 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, 절연층(22)이 절연층(22A)과 절연층(22B)의 2층 구조로 되어 있는 것 이외는, 절연 전선(1)과 마찬가지 구성이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조해서 본 발명의 절연 전선을 구성하는 도체, 절연층, 접착층 및 필름층에 대해서 설명한다.

＜도체(11, 21)＞

본 발명에 이용하는 도체(11, 21)로서는, 절연 전선에서 이용되고 있는 통상의 것을 널리 사용할 수 있고, 예를 들면, 구리선, 알루미늄선 등의 금속 도체를 이용할 수 있다. 또, 세분화한 도체를 복수 구비한 분할 도체라도 좋다. 바람직하게는, 산소 함유량이 30ppm 이하인 저산소 구리, 더욱더 바람직하게는 20ppm 이하인 저산소 구리 또는 무산소 구리의 도체이다. 산소 함유량이 30ppm 이하이면, 도체를 용접하기 위해서 열로 용융시킨 경우, 용접 부분에 함유 산소에 기인하는 보이드의 발생이 없고, 용접 부분의 전기 저항이 악화하는 것을 방지함과 동시에 용접 부분의 강도를 보존유지할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 도체(11, 21)는, 그의 단면 형상이 직사각형(평각 형상)이다. 평각 형상의 도체는, 원형의 것과 비교하여, 권선 시에 고정자 코어의 슬롯에 대한 점적률을 높일 수 있다.

평각 형상의 도체는, 모서리부로부터의 부분 방전을 억제하는 점에 있어서, 도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이, 도체의 폭방향 단면의 네 귀퉁이에 모따기(面取)(곡률 반경 r)를 마련한 형상인 것이 바람직하다. 곡률 반경 r은, 0.6㎜ 이하가 바람직하고, 0.2∼0.4㎜가 보다 바람직하다.

도체의 크기는, 특별히 한정되지 않지만, 평각 도체의 경우, 직사각형의 단면 형상에 있어서, 폭(긴 변)은 1.0∼5.0㎜가 바람직하고, 1.4∼4.0㎜가 보다 바람직하고, 두께(짧은 변)는 0.4∼3.0㎜가 바람직하고, 0.5∼2.5㎜가 보다 바람직하다. 폭(긴 변)과 두께(짧은 변)의 길이의 비율(두께：폭)은, 1：1∼1：4가 바람직하다. 한편, 단면 형상이 원형인 도체의 경우, 직경은 0.3∼3.0㎜가 바람직하고, 0.4∼2.7㎜가 보다 바람직하다. 또한, 폭(긴 변)과 두께(짧은 변)의 길이의 비율(두께：폭)이 1：1일 때, 긴 변이란 1쌍의 대향하는 변을 의미하고, 짧은 변이란 다른 1쌍의 대향하는 변을 의미한다.

＜절연층(12, 22)＞

본 발명의 절연 전선에 있어서, 절연층(12, 22)은, (소부(燒付) 도장한 후의) 열경화성 수지로 이루어지는 층인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 「수지(수지 Z)로 이루어지는 층」이라고 하는 경우, 수지 Z만으로 형성된 층과, 수지 Z와 다른 성분(예를 들면, 수지 Z 이외의 수지 또는 첨가제)으로 형성된 층의 양 양태를 포함하는 의미로 이용한다. 여기서, 수지 Z로 이루어지는 층중에 있어서의 상기 「다른 성분」의 함유율은, 목적의 효과를 해치지 않는 한 특별히 한정되는 것은 아니고, 통상은, 0질량%보다 크고, 10질량% 이하(바람직하게는 5질량% 이하)이다.

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

본 발명의 절연 전선에 있어서, 절연층(12, 22A)은 열경화성 수지의 와니스를 통상의 소부 도포 등에 의해 처리해서 경화시킨 수지층인 것이 바람직하다.

절연층(12, 22A)에 이용하는 열경화성 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열경화성 폴리이미드(PI), 폴리아미드 이미드(PAI), 폴리에스테르 이미드, 폴리에스테르(PEst), 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리이미드 및 폴리아미드 이미드로부터 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.

예를 들면, PI의 와니스는, PI를 디메틸 아세트아미드 등에 수지분이 15∼30질량%로 되도록 용해한 것을 이용할 수 있다. 또 PAI의 와니스는, PAI를 N－메틸 2－피롤리돈에 수지분이 15∼30질량%로 되도록 용해한 것을 이용할 수 있다.

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

절연층(12, 22A)을 구성할 수 있는 폴리이미드는, 특별히 한정되지 않고, 전(全)방향족 폴리이미드 및 열경화성 방향족 폴리이미드 등, 통상의 폴리이미드를 이용할 수 있다. 또, 상법(常法)에 의해, 방향족 테트라카르본산 이무수물과 방향족 디아민 화합물을 극성 용매중에서 반응시켜 얻어지는 폴리아미드산 용액을 이용하고, 소부 시의 가열 처리에 의해서 이미드화시키는 것에 의해서 얻어지는 것을 이용할 수 있다.

절연층(12, 22A)을 구성할 수 있는 폴리아미드 이미드는, 특별히 한정되지 않지만, 상법에 의해, 예를 들면 극성 용매중에서 트리카르본산 무수물과 디이소시아네이트 화합물을 직접 반응시켜 얻은 것을 들 수 있다. 또는, 극성 용매중에서 트리카르본산 무수물에 디아민 화합물을 먼저 반응시켜, 우선 이미드 결합을 도입하고, 그 다음에 디이소시아네이트 화합물로 아미드화해서 얻어지는 것을 들 수 있다.

절연층(12, 22)을 구성할 수 있는 폴리에스테르 이미드는, 분자 내에 에스테르 결합과 이미드 결합을 가지는 폴리머로서 열경화성의 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 트리카르본산 무수물과 아민 화합물로 이미드 결합을 형성하고, 알콜과 카르본산 또는 그 알킬 에스테르로 에스테르 결합을 형성해서, 이미드 결합의 유리산(遊離酸)기 또는 무수기가 에스테르 형성 반응에 더해짐으로써 얻어지는 것을 이용할 수 있다. 이와 같은 폴리에스테르 이미드는, 예를 들면, 트리카르본산 무수물, 디카르본산 화합물 또는 그 알킬 에스테르, 알콜 화합물 및 디아민 화합물을 통상의 방법으로 반응시켜 얻어지는 것을 이용할 수도 있다.

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

절연층(12, 22A)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 통상은 30∼200㎛이고, 보다 바람직하게는 40∼180㎛이다. 또 절연층(22B)의 두께도 특별히 한정되지 않고, 통상은 40∼200㎛이고, 보다 바람직하게는 60∼160㎛이다.

절연층(12, 22A)으로 이용하는 열경화성 수지로서 시판품을 이용할 수 있다. 예를 들면, 폴리이미드로서, U이미드 AR(상품명, 유니치카사(UNITIKA LTD.)제), U－와니스(상품명, 우베코산(宇部興産)사제) 등을 들 수 있다. 폴리아미드 이미드로서, HI406(상품명, 히타치 카세이(日立化成)사제) 등을 들 수 있다. 절연층(12, 22A)은, 그 층 중에 기포가 존재한 형태라도 좋다.

＜접착층(13, 23)＞

접착층(13, 23)은, 예를 들면 코어와 접착할 수 있고, 그 결과, 절연 전선을 코어에 고정화할 수 있다. 코어로서는, 예를 들면, 코일의 코어, 구체적으로는 회전 기계의 고정자 코어, 회전자(rotor) 코어 등을 들 수 있다. 이 접착층(13, 23)과 코어를 필름층(15)을 거쳐 접촉시킨 상태에서, 170℃ 이상 210℃ 이하의 가열 처리에 부친다. 접착을 위한 가열 처리 온도는 170∼210℃로 하는 것이 바람직하고, 180∼200℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 접착을 위한 가열 처리 시간은 10∼40분간으로 하고, 10∼30분간으로 하는 것이 보다 바람직하다. 가열 온도가 너무 높으면 열가소성 수지가 녹아 나오고, 가열 온도가 너무 낮으면 접착력을 발휘하지 않게 된다.

접착층(13, 23)은 특정 물성의 열가소성 수지로 이루어진다. 즉 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는 융점을 갖지 않는다. 접착층을 구성하는 열가소성 수지가 융점을 갖지 않는 것에 의해, 반복적으로 고온에 노출되거나, 장기간 고온에 노출되거나 해도, 접착층이 딱딱해지기 어렵고, 대상물과의 강고한 고착 상태를 안정하게, 장기간 지속적으로 유지하는 것이 가능해진다. 본 발명에 있어서 「융점을 갖지 않는다」란, 시차 주사 열량계(DSC) 측정에 있어서 결정 융해 피크 혹은 결정화 피크가 관측되지 않는 것을 말한다.

또 접착층(13, 23)을 구성하는 상기 열가소성 수지는, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa이고, 0.6×10⁷∼4.0×10⁷Pa인 것이 바람직하고, 0.8×10⁷∼3.5×10⁷Pa인 것이 더욱더 바람직하다. 이러한 인장 탄성률을 가지는 것에 의해, 더욱 고온의 가혹한 환경하에서도 강고한 고착력을 발휘할 수 있다. 또한, 「250℃에 있어서의 인장 탄성률」은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

또한, 접착층(13, 23)을 구성하는 상기 열가소성 수지에는 아미노기를 2개 이상 갖는 물질을 접착층 표면에 가진다. 구체적으로는, 접착층(13, 23)을 형성하는 열가소성 수지를 냉각한 후, 예를 들면 스프레이로 이 아미노기를 갖는 물질을 접착층 표면에 분산시킨다. 이 아미노기를 2개 이상 갖는 물질로서는, 4, 4＇－디아미노디페닐에테르, 1, 4－부탄디아민, 1, 6－헥산디아민 및 1, 10－데칸디아민을 들 수 있다. 아미노기를 갖는 물질은, 접착층(13)에 대해서 3∼15질량%, 바람직하게는 3∼12질량%, 보다 바람직하게는 4∼10질량% 포함된다. 아미노기를 갖는 물질이 너무 많으면 접착의 지속성이 약해지고, 너무 적으면 접착을 위한 반응이 약해진다.

접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는 상기의 물성을 가지면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리카보네이트(PC), 폴리설폰(PSU), 폴리페닐 설폰(PPSU), 및 폴리에테르 설폰(PES)으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 이용할 수 있고, 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리카보네이트(PC), 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 적어도 1종을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 이들 수지의 블렌드 수지를 이용하는 것도 바람직하다.

접착층(13, 23)을 구성할 수 있는 열가소성 수지에 아미노기를 2개 이상 갖는 물질로서 디아민 화합물을 분산시키면, 접착 시에 행하는 가열에 의해서 열가소성 수지(예를 들면, 폴리에테르 이미드)가 디아민 화합물의 아미노기에 의해서 가교 반응을 일으킨다. 이것에 의해서, 접착층(13, 23)의 접착력이 증가한다.

또, 접착층(13, 23)을 구성할 수 있는 폴리카보네이트, 폴리설폰 등도, 가교 반응 일으키는 것에 의해서, 접착층(13, 23)의 접착력이 증가한다.

이것에 의해서, 강고한 접착력을 가지는 상태로 접착을 행할 수 있다.

상기 접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지 중, 폴리에테르 이미드, 폴리카보네이트, 및 폴리설폰의 함유량은, 합계로 50질량% 이상이 바람직하고, 70질량% 이상이 보다 바람직하고, 80질량% 이상이 더욱더 바람직하고, 90질량% 이상이 특히 바람직하다.

접착층(13, 23)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 충분한 고착력과 코일의 고밀도화(점적률)를 양립하는 관점으로부터 2∼200㎛이고, 바람직하게는 5∼200㎛이다. 접착층의 두께가 너무 두꺼우면 굽힘 가공 시에 균열이 발생하는 경우가 있고, 너무 얇으면 접착성이 저하하게 된다.

접착층(13, 23)을 구성하는 열가소성 수지는, 다공질로 된 것을 이용해도 좋다. 제조 방법은, 다공질로 되는 방법이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 가열 등의 공정을 포함하는 방법을 들 수 있다. 다공질인 것에 의해 밀착성이 향상하는 효과가 얻어진다.

＜필름층(15, 25)＞

필름층(15, 25)은, 예를 들면 하이브리드카의 구동용 모터를 구성하는 고정자 코일 주위에, 환선(丸線)이나 평각선(平角線)으로 이루어지는 권선을 감아 코일을 형성하는 공정에 있어서 사용하는 절연지와 동등한 역할을 하는 것이 요구된다. 이 때문에, 절연성이 우수하고, 또한 내열성이 우수한 것이 요구된다. 예를 들면, 필름층(15, 25)은, 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리카보네이트(PC) 및 폴리설폰(PSU)으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 이용할 수 있다. 또, 이들 수지의 블렌드 수지를 이용하는 것도 바람직하다. 필름층(15, 25)은, 예를 들면, 도체 상에 절연층 및 접착층을 형성한 절연 전선의 통선(通線)중에, 소정 폭의 필름층을 외주에 복수회, 감아 돌려, 층으로서 형성된다. 필름층(15)의 층 두께는, 10∼200㎛이고, 바람직하게는 50∼180㎛ 정도이다. 필름층의 두께가 너무 두꺼우면 점적률(도체가 차지하는 비율)로부터의 관점으로부터 불리하게 되고, 너무 얇으면 굽힘 가공 시에 파단한다.

필름층(15, 25)은, 접착을 위한 가열 처리 시에, 접착층(13, 23)과 함께 가열되고, 접착층(13, 23) 표면에 분산된 아미노기를 2개 이상 갖는 물질과 반응해서, 접착력을 발현한다. 이 반응은, 접착층(13, 23)과 아미노기를 갖는 물질과의 반응과 마찬가지 이다.

＜절연층(22B)＞

본 발명에 있어서, 도 1에 나타낸 구성을 가지는 절연 전선(1)은, 절연층(12)과 접착층(13) 사이에 열가소성 수지로 이루어지는 절연층을 배치하고, 도 2에 나타낸 구성을 가져도 좋다. 즉, 절연층이 절연층(22A)과 절연층(22B)의 2층으로 구성되어 있다.

절연층(22B)을 구성하는 열가소성 수지는 특별히 제한되지 않는다. 절연층(22B)을 구성하는 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 압출 성형 가능한 열가소성 수지를 이용한다. 이 점에서, 열가소성 수지는, 융점이 250℃ 이상, 바람직하게는 270℃ 이상, 더욱더 바람직하게는 300℃ 이상인 것이 바람직하다. 이 융점은 시차 주사 열량 분석(DSC)에 의해 측정할 수 있다.

또 절연층(22B)은, 부분 방전 개시 전압을 한층 더 높게 할 수 있는 점에서, 비유전율이 4.5 이하이고, 바람직하게는 4.0 이하이고, 더 바람직하게는 3.8 이하인 것이 바람직하다. 이 비유전율은 시판되는 유전율 측정 장치로 측정할 수 있다. 측정 온도, 주파수에 대해서는, 필요에 따라 변경하는 것이다. 본 명세서에서는, 특별히 기재가 없는 한, 25℃, 50㎐에 있어서 측정한 값이다.

상기 압출 성형 가능한 비유전율이 4.5 이하인 열가소성 수지로서는, 폴리에테르 에테르 케톤, 변성 폴리에테르 에테르 케톤, 열가소성 폴리이미드 등을 들 수 있다.

상기 절연층(22B)으로는, 융점이 270℃ 이상 450℃ 이하이고, 비유전율이 4.5 이하인 열가소성 수지를 이용하는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK：융점 343℃, 비유전율 3.2), 열가소성 폴리이미드(TPI：융점 388℃, 비유전율 3.2), 변성 폴리에테르 에테르 케톤(변성 PEEK：융점 345℃, 비유전율 3.2)을 들 수 있다. 이 외에는, 폴리아릴 에테르 케톤(PAEK：융점 343℃, 비유전율 3.2), 폴리페닐렌 설파이드(PPS：융점 280℃, 비유전율 3.5) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, PEEK, PPS, 변성 PEEK로부터 선택되는 적어도 1종의 수지가 이용된다.

절연층(22B)으로 이용하는 열가소성 수지는 1종 단독이라도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다. 2종 이상 혼합인 경우로 융점이 2종류 이상 존재하는 경우는 270℃ 이상의 융점을 가지는 수지를 포함시키면 좋다.

[절연 전선의 제조 방법]

본 발명의 절연 전선은, 도체의 외주면에, 절연층과 접착층을 피복함으로써 형성된다. 또 접착층의 외주면에 필름층을 피복함으로써 형성된다.

상기 절연층 및 접착층을 압출 성형할 때의 압출 온도 조건은, 이용하는 열가소성 수지에 따라 적당하게 설정된다. 바람직한 압출 온도의 1예를 들면, 구체적으로는, 압출 피복에 적합한 용융 점도로 하기 위해서 융점보다도 약 40℃∼60℃ 높은 온도로 압출 온도를 설정한다. 이와 같이, 온도 설정된 압출 성형에 의해서 열가소성 수지의 절연층 및 접착층을 형성한다. 이 경우, 제조 공정에서 절연층이나 접착층을 형성할 때에 소부로(燒付爐)를 통과시킬 필요가 없기 때문에, 절연층이나 접착층의 두께를 두껍게 할 수 있다는 이점이 있다.

필름층(15, 25)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 절연층(12, 22)과 접착층(13)의 형성 후에, 통선하면서, 필름 감기용 설비를 이용하여 통선 방향을 축으로 해서 나사모양으로 복수 층, 필름을 감아 두르는 것에 의해, 필름층으로서 형성할 수 있다.

따라서, 절연 전선(1, 2)은, 절연층(22B), 접착층(13, 23)의 어느 것이라도 압출 성형에 의해서 형성할 수 있기 때문에, 와니스를 조제해서 이용할 필요가 없다. 이 때문에, 용제를 이용하는 일없이 형성할 수 있기 때문에, 친환경적으로(eco-friendly) 제조할 수 있다.

또, 도 3에 나타내는 바와 같이, 절연 전선(2)이 복수 층으로 적층되어 있어도 좋다. 절연 전선(2)이 적층된 구성에서는, 필름층(25)은, 적층된 절연 전선의 최외주에 형성되어 있다. 즉, 필름층(25)이, 각 절연 전선(2)을 적층한 상태의 최외주(접착층(23) 표면)에 형성되어 있고, 절연 전선(2) 사이에는 형성되어 있지 않은 구성이라도 좋다. 도시하고 있지 않지만, 절연 전선(1)도 절연 전선(2)과 마찬가지 구성으로 적층하는 것이 가능하다.

[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 하이브리드카(HV) 및 전기 자동차(EV)의 구동 모터용 코일로서 바람직하게 이용된다. 이와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명의 절연 전선을 이용한 코일, 그 코일을 이용한 전기·전자 기기, 특히 HV나 EV의 구동 모터를 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 절연 전선은, 도체로 초전도체를 이용하는 것에 의해서, 초전도용 코일로 이용할 수 있다. 이 절연 전선을 이용한 초전도용 코일은, 예를 들면, 초전도 자석으로서 바람직하게 이용할 수 있고, 초전도 리니어 모터를 제공할 수 있다.

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

본 발명의 절연 전선을 코일 가공해서 형성한 코일로서는, 특별히 한정되지 않고, 길이가 긴 절연 전선을 나선모양으로 감아 돌린 것을 들 수 있다. 이와 같은 코일에 있어서, 절연 전선의 권선 수 등은 특별히 한정되지 않는다. 통상, 절연 전선을 감아 돌릴 때는 철심 등이 이용된다.

예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 코어(41)에 형성된 홈(42) 내에 절연 전선(1 또는 2)(도면에는 절연 전선(2)을 나타냈다)을 여러 번 감아, 코일(40)이 형성되어 있다. 코일(40)은, 권선 후에 가열 처리를 행하여, 절연 전선(2)의 접속층(23) 및 필름층(25)을 용융시켜, 절연 전선(2)끼리, 및 절연 전선(2)을 홈(42)의 내벽을 구성하는 코어(41)에 융착시킨다. 가열 처리는, 접착층의 종류에도 의하지만, 180∼200℃, 20∼30분 행한다. 이와 같이 해서, 와니스를 이용하는 일 없이, 홈(42) 내에 절연 전선(2)을 고정할 수 있다.

절연 전선을 굽힘 가공한 후에 소정의 부분을 전기적으로 접속해서 이루어지는 것으로서, 회전 전기 등의 고정자에 이용되는 코일을 들 수 있다. 이와 같은 코일은, 예를 들면, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 도 1∼도 2에 나타내는 구성을 가지는 본 발명의 절연 전선을 소정의 길이로 절단해서 U자 형상 등으로 굽힘 가공해서 복수의 전선 세그먼트(54)를 제작한다. 그리고, 각 전선 세그먼트(54)의 U자 형상 등의 2개의 개방 단부(말단)(54a)를 엇갈리게 접속해서 이루어지는 코일(53)(도 5 참조)을 들 수 있다. 본 발명의 절연 전선을 이용한 경우, 코일(53)을, 예를 들면 170℃ 이상의 온도로 가열하는 것에 의해, 접착층(13)과 슬롯(52)을 필름층(15)을 거쳐 고착할 수 있고, 코일이 고정화된다. 예를 들면, 권선 후에 분체도장이 행해지지만, 이 분체도장 시의 가열에 의해서, 절연 전선의 융착을 행할 수 있다. 이와 같이, 다른 공정의 가열 공정을 이용해서 융착을 행할 수 있으므로, 공정 수가 삭감된다. 또, 본 발명의 절연 전선으로 형성한 코일의 고정에 와니스를 이용할 필요가 없다. 이 때문에, 분체도장 후의 와니스의 도포, 승온, 와니스의 경화의 각 공정을 생략하는 것이 가능해진다. 따라서, 더욱더 공정 수가 삭감되어, 제조 코스트가 삭감된다.

이 코일을 이용해서 이루어지는 전기·전자 기기로서는, 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 전기·전자 기기의 바람직한 일 양태로서, 예를 들면, 도 5에 나타내어지는 고정자(50)를 구비한 회전 전기(특히 HV 및 EV의 구동 모터)를 들 수 있다. 이 회전 전기는, 고정자(50)를 구비하고 있는 것 이외는, 종래의 회전 전기와 마찬가지 구성으로 할 수 있다.

고정자(50)는, 전선 세그먼트(54)가 본 발명의 절연 전선으로 형성되어 있는 것 이외는 종래의 고정자와 마찬가지 구성으로 할 수 있다. 즉, 고정자(50)는, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 고정자 코어(51)와, 코일(53)을 가지고 있다. 코일(53)은, 예를 들면 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 도 1 또는 도 2에 나타낸 구성을 가지는 본 발명의 절연 전선으로 이루어지는 전선 세그먼트(54)가 고정자 코어(51)의 슬롯(52)에 내장되고, 개방 단부(54a)가 전기적으로 접속되어 이루어진다. 여기서, 전선 세그먼트(54)는, 슬롯(52)에 1개로 내장되어도 좋지만, 바람직하게는 도 6에 나타낸 바와 같이 2개 1조로 하여 내장된다. 이 고정자(50)는, 상기와 같이 굽힘 가공한 전선 세그먼트(54)를, 그 2개의 말단인 개방 단부(54a)를 엇갈리게 접속해서 이루어지는 코일(53)이, 고정자 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, 또, 절연 세그먼트(54)를 슬롯(52)에 수납한 후에, 전선 세그먼트(54)의 개방 단부(54a)를 절곡 가공해서 접속해도 좋다.

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

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여, 더욱더 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[실시예]

[실시예, 비교예]

＜실시예 1＞

도 2에 나타내는 구조를 가지는 실시예 1의 절연 전선을 제조했다.

＜도체(11)＞

도체(11)로서, 단면 평각(긴 변 3.2㎜×짧은 변 2.4㎜이고, 네 귀퉁이의 모따기의 곡률 반경 r=0.3㎜)의 평각 도체(산소 함유량 15ppm의 구리)를 이용했다.

＜절연층(22A)＞

폴리아미드 이미드(PAI) 와니스를 도체에 접하는 가장 내측의 열경화성 수지층의 단면의 외형 형상이 도 1에 나타내는 단면 형상과 상사형(相似形)인 다이스를 사용해서, 도체의 표면에 도포했다. PAI 와니스는, N－메틸 2－피롤리돈에 PAI를 용해한 것이다. 그리고 450℃로 설정한 로길이(爐長) 8m의 소부로 내를 통과 시간 15초로 되는 속도로 통과시켰다. 이 1회의 소부 공정으로 평균 두께 5㎛의 층을 형성했다. 이것을 반복해서 8회 행함으로써 두께 40㎛의 절연층(22A)(아래 표 1에 있어서의 절연층(A))을 형성했다.

＜절연층(22B)＞

압출기의 스크류는, 30㎜ 풀 플라이트, L/D=25, 압축비 3을 이용했다. 재료는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)(빅트렉스(Victrex) 재팬사제, 상품명：450G, 비유전율 3.2)을 이용하고, 압출 온도 조건은 다음과 같이 했다.

(압출 온도 조건)

　　C1：260℃

　　　C2：300℃

　　　C3：380℃

　　　H　：380℃

　　　D　：380℃

압출 다이를 이용해서 PEEK의 압출 피복을 행한 후, 2초의 시간을 두고 수냉해서 도체(11)의 외측에 두께 160㎛의 절연층(22B)(아래 표 1에 있어서의 절연층(B))을 형성했다.

＜접착층(13)＞

압출기의 스크류는, 30㎜ 풀 플라이트, L/D=25, 압축비 3을 이용했다. 재료는, 폴리에테르 이미드(PEI)(사빅(SABIC)사제, 상품명：우르템 1000, 비유전율 3.2)를 이용하고, 압출 온도 조건은 다음과 같이 했다.

(압출 온도 조건)

　　　C1：260℃

　　　C2：300℃

　　　C3：300℃

　　　H　：360℃

　　　 D　：360℃

압출 다이를 이용해서 PEEK의 압출 피복을 행한 후, 2초의 시간을 두고 수냉해서 절연층(22B)의 외측에 두께 50㎛의 접착층(23)(아래 표 1에 있어서의 접속층(C))을 형성했다.

그리고, 접착층(13, 23)을 형성하는 열가소성 수지를 냉각시킨 후, 예를 들면 스프레이로, 접착층(13, 23) 표면에, 아미노기를 갖는 물질로서 4, 4＇－디아미노디페닐에테르를, 접착층(13, 23)에 대한 질량비가 8질량%로 되도록 분산시켰다.

＜필름층(15)＞

필름층(15)으로는 두께 100㎛의 폴리카보네이트(PC) 필름(스미카 스티론 폴리카보네이트사(Sumika Styron Polycarbonate Limited)제, 상품명：걸리버 300)을 이용했다. 이 필름을 통선하면서, 필름 감기용 설비를 이용하여 통선 방향을 축으로 해서 나사모양으로 복수 층, 필름을 감아 두르는 것에 의해, 아미노기를 갖는 물질이 분산된 접착층(13)의 표면에 두께 150㎛의 필름층(15)을 형성했다.

＜실시예 2∼10, 비교예 1∼5＞

각 층을 형성하는 수지의 종류와 각 층두께를 아래 표 1에 나타내는 대로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 해서, 아래 표에 나타내는 실시예 2∼5, 10(도 2에 나타낸 절연 전선), 6∼9(도 1에 나타낸 절연 전선)를 얻었다. 또, 비교예 1∼5의 절연 전선을 얻었다.

또한, 아래 표 1에 있어서, 「－」은 층을 마련하지 않은 것 등을 의미한다.

＜측정, 평가＞

(1) 접착층을 구성하는 수지의 250℃에 있어서의 인장 탄성률

표 1에 기재된 접착층(A) 및 (B)에 사용하는 열가소성 수지에 대해서, 두께 1.6㎜의 덤벨편(ASTM　D　638)을 준비하고, 동적 점탄성 측정 장치(상품명：DMA8000, 퍼킨엘머사(PerkinElmer, Inc.)제)를 이용해서 인장 탄성률을 측정했다. 인장 모드에 의해, 1㎐에서, 10℃／분의 승온 속도로 50∼270℃까지 승온하면서 인장 탄성률을 측정하고, 250℃에 있어서의 인장 탄성률을 얻었다.

(2) 고온 분위기중(200℃)에 있어서의 고착력(고온 고착력)

필름층을 형성하기 전의 층 구성을 가지는 전선 2개(각 실시예, 각 비교예에 있어서)를 겹쳐 합친 2개의 절연 전선을 이용해서, 하기 고착력 시험에 의해, 밀착력을 평가했다.

겹쳐합친 길이를 200㎜로 하고, 200℃, 30분 가열 처리함으로써 2개의 절연 전선을 고착시켰다. 이 전선을 항온조가 달린 인장 시험기(시마즈 세이사쿠쇼(島津製作所)사제, 상품명: 오토그래프 AGS-J, 항온도 온도: 200℃)에 세트하고, 50㎜/min의 인장 속도로 겹쳐합친 전선의 양단을 서로 반대 방향으로 인장했다. 2개의 고착 상태를 판단하는 데 소요한 강도를 고착력으로 하고, 하기 기준에 의해 평가했다.

고착력이 2.0MPa 이상을 「A」, 고착력이 0.5MPa 이상 2.0MPa 미만을 「B」, 고착력이 0.5MPa 미만을 「C」라고 했다. 본 시험에 있어서, 평가는 「B」 이상이 합격 레벨이고, 「A」는 특히 우수한 레벨이다.

(3) 전기 특성(부분 방전 개시 전압(PDIV)) 시험

제조한 각 절연 전선의 부분 방전 개시 전압의 측정에는, 부분 방전 시험기(기쿠스이 덴시 코교(菊水電子工業)사제, 상품명：KPD2050)를 이용했다.

각 절연 전선을, 2개의 절연의 플랫면끼리를 길이 150㎜에 걸쳐 틈새가 없도록 밀착시킨 시험 시료를 제작했다. 이 시험 시료의 2개의 도체 사이에 전극을 연결하고, 온도 25℃에서, 50㎐의 교류 전압을 가하면서 연속적으로 승압하고, 10pC의 부분 방전이 발생한 시점의 전압을 피크 전압(Vp)으로 판독했다. 여기서, 「플랫면」이란, 평각 형상의 절연 전선의 단면 형상에서, 긴 변(도 1 및 도 2에서 좌우 방향을 따르는 변)이 축선 방향으로 연속해서 형성하는 면을 말한다. 따라서, 상기 시험 시료는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 절연 전선(1)의 위쪽 또는 아래쪽에 다른 절연 전선(1)을 겹친 상태로 되어 있다.

피크 전압이, 1000(Vp) 이상이었던 경우를 「A」라고 하고, 700(Vp) 이상 1000(Vp) 미만이었던 경우를 「B」라고 하며, 700(Vp) 미만이었던 경우를 「C」라고 했다. 본 시험에 있어서, 평가는 「B」 이상이 합격 레벨이고, 「A」는 특히 우수한 레벨이다.

(4) 굽힘 가공성 시험(밀착성 시험)

절연 전선에 있어서의 도체와 수지층과의 밀착성을, 하기 굽힘 가공성 시험에 의해, 평가했다.

제조한 각 절연 전선으로부터 길이 300㎜의 곧은 모양(直狀) 시험편을 잘라냈다. 이 곧은 모양 시험편의 엣지면의 수지층(A)의 중앙부에, 전용 지그를 이용해서, 긴 쪽의 방향과 수직 방향과의 2방향 각각에, 깊이 약 5㎛이고 길이 2㎛인 상처(절입((notch)))를 냈다(이 때, 수지층(A)과 도체는 밀착되어 있고, 박리되어 있지 않다). 여기서, 엣지면이란, 평각 형상의 절연 전선의 단면 형상에서, 짧은 변(두께, 도 1 및 도 2에서 상하 방향을 따르는 변)이 축선 방향으로 연속해서 형성하는 면을 말한다. 따라서, 상기 상처는, 도 1에 나타내어지는 절연 전선(1)의 좌우 측면의 어느 한쪽의 측면에, 마련되어 있다.

이 상처를 정점으로 해서, 직경 1.0㎜의 철심을 축으로 해서 곧은 모양 시험편을 180°(U자 모양)로 구부리고, 이 상태를 5분간 유지했다. 곧은 모양 시험편의 정점 부근에 발생하는 도체와 수지층(A)과의 박리의 진행을 눈으로 관찰했다.

본 시험에 있어서, 수지층(A)에 형성한, 어느 상처도 확장하지 않고, 수지층(A)이 도체로부터 박리되어 있지 않은 경우를 합격：「A」라고 했다. 또 수지층(A)에 형성한 상처의 적어도 1개가 확장해서, 수지층(A) 전체가 도체 등으로부터 박리된 경우를 불합격：「C」라고 했다.

상기의 결과를 하기 표 1에 정리해서 나타낸다. 아래 표에 기재된 수지의 상세는 하기와 같다.

PAI：폴리아미드 이미드(상품명：HI406, 히타치 카세이사제, 수지를 와니스화한 후, 소부 도포해서 층을 형성)

PI：폴리이미드(상품명：U이미드 AR, 유니치카사제, 수지를 와니스화한 후, 소부 도포해서 층을 형성)

PEEK：폴리에테르 에테르 케톤(상품명：키타스파이어 KT－820, 솔베이 스페셜티 폴리머스(Solvay Specialty Polymers)사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

PC：폴리카보네이트(상품명：걸리버 300, 스미카 스티론 폴리카보네이트사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

PSU：폴리설폰(상품명：유델 P3703, 솔베이 스페셜티 폴리머스사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

PPSU：폴리페닐 설폰(상품명：레이델 R5800, 솔베이 스페셜티 폴리머스사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

PES：폴리에테르 설폰(상품명：스미카 엑셀 4800G, 스미토모 카가쿠(住友化學)사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

PEI：폴리에테르 이미드(상품명：우르템 1000, 사빅사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

에폭시 수지：비스페놀 A형 에폭시 수지(상품명：1004, 미츠비시 카가쿠(三菱化學)사제, 사용시에 메틸 에틸 케톤(MEK)을 이용해서 와니스화)

PET：폴리에틸렌 테레프탈레이트(상품명：TR8550, 테이진(帝人)사제, 수지를 용융시킨 후, 압출 피복해서 층을 형성)

＜표의 주석＞

절연층(A)：도체의 외주면 상에 형성된 절연층

절연층(B)：절연층(A)의 외주면 상에 형성된 절연층

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

두께：단위는 ㎛

질량비：접착층에 대한 아미노기를 갖는 물질의 질량 비율

탄성률：250℃에 있어서의 인장 탄성률

표 1로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 규정을 충족시키는 실시예 1∼10의 절연 전선은, 200℃에 있어서 다른 부재에 대해서 강고한 접착력으로 고착하고 있고, 부가 절연층을 가지지 않고도, 굽힘부의 부분 방전 개시 전압(PDIV)이 높고, 굽힘 가공성 및 내열성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 굽힘 가공성이 우수한 것으로 인해, 고정자 코어의 슬롯 내에 절연 전선을 삽입할 때에 필름층의 어긋남이 생기지 않는다는 것을 알 수 있다.

또, 실시예 1∼10의 절연 전선은, 접착층이 압출 성형으로 제작되는 것으로 인해, 와니스를 이용하는 일이 없기 때문에, 용제를 사용하는 일이 없다. 이 때문에, 안전하고 친환경적인 제조 공정으로 된다.

비교예 1의 절연 전선은, 접착층 및 필름층을 가지지 않기 때문에, 200℃에 있어서의 고착력이 불합격이었다. 또한, 필름층을 가지지 않는 것으로 인해 굽힘 가공 시험은 행하지 않았다. 비교예 2 및 3의 절연 전선은, 접착층을 가지지 않기 때문에, 200℃에 있어서의 고착력 및 굽힘 가공성이 불합격이었다. 비교예 4의 절연 전선은, 접착층을 구성하는 수지의 250℃에 있어서의 인장 탄성률이, 본 발명의 규정의 범위 외에 있기 때문에, 200℃에 있어서의 고착력이 불합격이었다. 비교예 5의 절연 전선은, 접착층을 구성하는 수지가 융점을 갖기 때문에, 굽힘 가공성이 불합격이었다.

본 발명을 그 실시형태 및 실시예와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부사항에 있어서도 한정하려고 하는 것은 아니며, 첨부하는 청구범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일없이 폭넓게 해석되어야 한다고 생각한다.

본원은, 2016년 9월 13일에 일본에서 특허 출원된 특원2016－179039에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 이들은 여기에 참조해서 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 포함시킨다.

1, 2: 절연 전선
11, 21: 도체
12, 22, 22A, 22B:　절연층
13, 23: 접착층
14, 24: 수지 피복층
15, 25: 필름층
40: 코일
41: 코어
42: 홈
50: 고정자
51: 고정자 코어
52: 슬롯
53: 코일
54: 전선 세그먼트
54a: 개방 단부

Claims

단체(單體) 또는 복수의 각각의 도체의 외주에 절연층을 가지고, 그 절연층의 외주에 접착층을 가지는 절연 전선으로서,
상기 접착층의 두께가 2∼200㎛이고, 상기 접착층을 구성하는 수지가, 융점을 갖지 않고, 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa이고, 또한 아미노기를 2개 이상 갖는 물질을 상기 접착층 표면에 가지는 수지인, 절연 전선.
제 1 항에 있어서,
상기 접착층의 외주에 필름층을 가지고, 그 필름층을 구성하는 수지가, 융점을 갖지 않고, 또한 250℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.6×10⁷∼10×10⁷Pa인 수지인, 절연 전선.
제 2 항에 있어서,
상기 필름층이, 폴리에테르 이미드, 폴리카보네이트, 폴리설폰으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는, 절연 전선.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착층이, 폴리에테르 이미드, 폴리카보네이트, 폴리설폰, 폴리페닐 설폰, 폴리에테르 설폰으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지를 함유하는, 절연 전선.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착층이 다공질인, 절연 전선.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 코일.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 절연 전선으로 이루어지는 초전도용 코일.
제 6 항에 기재된 코일을 가지는 전기·전자 기기.