TWI490887B - Anti - frequency surge insulation wire - Google Patents

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Keiichi Tomizawa
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Description

抗變頻突波絕緣電線
本發明係關於一種抗變頻突波絕緣電線者。
反相器(inverter)作為有效率之可變速控制裝置，被安裝於多數電氣機器上。反相器以數kHz~幾十kHz進行切換，該等每一脈衝會產生突波電壓。變頻突波(inverter surge)係於其傳輸系統內，於阻抗之不連續點例如連接之配線之始端、終端等產生反射，其結果為，以最大施加反相器輸出電壓之2倍之電壓之現象。尤其是，利用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體)等高速切換元件產生之輸出脈衝之電壓坡度較高，藉此，即便連接電纜較短，突波電壓亦較高，進而由該連接電纜所引起之電壓衰減亦較小，其結果為，產生接近反相器輸出電壓之2倍之電壓。
於反相器相關機器例如高速切換元件、反相器馬達、變壓器等電氣機器線圈中，作為電磁線，主要使用作為琺瑯線之絕緣電線。而且，如上所述，於反相器相關機器中，施加接近該反相器輸出電壓之2倍之電壓，因此要求使作為構成該等電氣機器線圈之材料之一的琺瑯線之變頻突波劣化成為最小限度。
然而，部分放電劣化通常為電氣絕緣材料複雜地產生由該部分放電而產生之帶電粒子之碰撞所引起之分子鏈切斷劣化、濺鍍劣化、局 部溫度上升所引起之熱熔融或者熱分解劣化、由放電所產生之臭氧所引起之化學劣化等的現象。因此，因實際之部分放電劣化之電氣絕緣材料有厚度減少之情況。
認為絕緣電線之變頻突波劣化亦為以與通常之部分放電劣化相同之機制進行者。即，琺瑯線之變頻突波劣化係因反相器中產生之峰值較高之突波電壓於絕緣電線產生部分放電，因該部分放電引起絕緣電線之塗膜劣化之現象，即高頻部分放電劣化。
最近之電氣機器要求可抗數百伏特等級之突波電壓之類的絕緣電線。即，絕緣電線之部分放電起始電壓必須為其以上。此處，所謂部分放電起始電壓，係利用市售之被稱為部分放電試驗器之裝置測定之值。測定溫度、所使用之交流電壓之頻率、測定感度等可視需要變更，上述之值係於25℃、50Hz、10pC下測定，產生部分放電之電壓。
於測定部分放電起始電壓時，假定用作電磁線之情形時之最嚴苛之狀況，使用製作如可對密接之兩根絕緣電線之間進行觀測的試樣形狀之方法。例如，對剖面圓形之絕緣電線，藉由將兩根絕緣電線擰為螺旋狀而使線接觸，對兩根間施加電壓。又，係對剖面形狀為方形之絕緣電線，使作為兩根絕緣電線之長邊之面彼此面接觸，對兩根間施加電壓之方法。
為防止由上述之部分放電所引起之絕緣電線之琺瑯層之劣化，為獲得不產生部分放電，即，部分放電起始電壓較高之絕緣電線，考慮於琺瑯層使用相對介電常數較低之樹脂之方法、增加琺瑯層之厚度之方法。然而，通常使用之樹脂清漆之樹脂大部分為相對介電常數為3~5之間者，無相對介電常數特別低者。又，於考慮琺瑯層所要求之其他特性(耐熱性、耐溶劑性、可撓性等)之情形時，現實是未必可選擇相對介電常數較低之樹脂。因此，為獲得較高之部分放電起始電壓，增加琺瑯層之厚度不可缺少。於將該等相對介電常數3~5之樹脂用於琺瑯層之情形時，為使 部分放電起始電壓成為1kVp(峰值)以上，經驗上必須使琺瑯層之厚度成為60μm以上。
然而，為增厚琺瑯層，於製造步驟中，通過燒附爐之次數變多，作為導體之銅表面之由氧化銅所構成之被膜之厚度增長，起因於此，導體與琺瑯層之接著力降低。例如，於獲得超過60μm之厚度之琺瑯層之情形時，通過燒附爐之次數超過12次。可知若通過燒附爐超過12次，則導體與琺瑯層之接著力極度降低。
另一方面，為不增加通過燒附爐之次數，亦有增加可利用1次燒附而塗佈之厚度之方法，但該方法有清漆之溶劑未能蒸發完，作為氣泡殘留於琺瑯層中之缺點。
又，近年之電氣機器要求較習知者更高度地提高各種性能，例如耐熱性、機械特性、化學特性、電氣特性、可靠性等。此種中，對用作宇宙用電氣機器、飛機用電氣機器、原子能用電氣機器、能源用電氣機器、汽車用電氣機器用之電磁線之琺瑯線等絕緣電線，除上述較高之部分放電起始電壓以外，要求高溫下之優異之絕緣性能與耐熱老化特性。
針對此種問題，進行於琺瑯線之外側設置被覆樹脂之嘗試(專利文獻1及2)。然而，即便於專利文獻1及2中記載之絕緣電線，亦有進一步改善部分放電起始電壓、高溫下之絕緣性能及耐熱老化性之餘地。又，作為提高部分放電起始電壓之技術，可列舉專利文獻3。
[專利文獻1]日本特公平7-031944號公報
[專利文獻2]日本特開昭63-195913號公報
[專利文獻3]日本特開2005-203334號公報
本發明之課題在於提供一種無損高溫下之絕緣性能而使絕緣層厚膜化，具有較高之部分放電起始電壓與優異之耐熱老化特性的抗變頻突波絕緣電線。
本發明者等人為解決上述課題而努力研究，結果發現：於在琺瑯層之外側設置有擠出被覆樹脂層之絕緣電線，將琺瑯層及擠出被覆樹脂層各自之厚度及合計厚度、與擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值設定為特定之範圍，且使合併琺瑯層與擠出被覆樹脂層之絕緣層之於25℃及250℃之相對介電常數、及於250℃之相對介電常數之比成為特定之範圍，藉此部分放電產生電壓、高溫絕緣性能及耐熱老化特性均可改善。本發明係基於該見解而完成者。
即，上述課題係藉由以下手段而解決。
(1)一種抗變頻突波絕緣電線，其於導體之外周具有至少1層琺瑯燒附層，於該琺瑯燒附層之外側具有擠出被覆樹脂層；該擠出被覆樹脂層為1層，該樹脂層之樹脂為選自聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺、具有芳香環之聚醯胺、具有芳香環之聚酯及聚酮之樹脂；該琺瑯燒附層與該擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上，上述琺瑯燒附層之厚度為50μm以下，上述擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下；上述擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值為100MPa以上且400MPa以下；合併上述琺瑯燒附層與上述擠出被覆樹脂層之絕緣層之相對介電常數於25℃為3.0以上且3.5以下，於250℃為4.0以上且5.0以下；上述琺瑯燒附層之於250℃之相對介電常數(ε 1')與上述擠出被覆樹 脂層之於250℃之相對介電常數(ε 2')之關係滿足2.0≧(ε 2'/ε 1')>1。
(2)如(1)記載之抗變頻突波絕緣電線，其中上述擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。
(3)如(1)或(2)記載之抗變頻突波絕緣電線，其中上述導體具有矩形之剖面。
(4)如(1)至(3)中任一項記載之抗變頻突波絕緣電線，其中上述琺瑯燒附層之厚度為40μm以下。
此處，「絕緣層之相對介電常數」係抗變頻突波絕緣電線中之絕緣層之有效之相對介電常數，係指根據利用下述方法測定之抗變頻突波絕緣電線之靜電電容、與導體及絕緣電線之外徑，藉由下述式算出之值。
式：ε r* =Cp．Log(b/a)/(2 π ε0 )
此處，ε r* 表示絕緣層之相對介電常數，Cp表示每單位長度之靜電電容[pF/m]，a表示導體之外徑，b表示絕緣電線之外徑，ε0 表示真空之介電常數(8.855×10-12 [F/m])。
再者，於抗變頻突波絕緣電線之剖面並非圓形之情形時，例如於為矩形之情形時，「絕緣層之相對介電常數」可利用絕緣層之靜電電容Cp為平坦部之靜電電容Cf與角部之靜電電容Ce之合成(Cp=Cf+Ce)而算出。具體而言，若將導體之直線部之長邊與短邊之長度設為L1、L2，將導體角部之曲率半徑設為R，將絕緣層之厚度設為T，則平坦部之靜電電容Cf及角部之靜電電容Ce由下述式表示。可根據該等式、與實測之絕緣電線之靜電電容及絕緣層之靜電電容Cp(Cf+Ce)，算出ε r* 。
Cf=(ε r* /ε0 )×2×(L1+L2)/T
Ce=(ε r* /ε0 )×2 π ε0 /Log{(R+T)/R}
本發明之抗變頻突波絕緣電線之部分放電起始電壓較高，且 高溫下之絕緣性能及耐熱老化特性亦優異。
本發明之上述及其他特徵及優點係適當參照隨附之圖式，根據下述記載變得更明確。
1‧‧‧導體
2‧‧‧琺瑯燒附層
3‧‧‧擠出被覆樹脂層
圖1係表示本發明之抗變頻突波絕緣電線之一實施態樣的剖面圖。
圖2係表示本發明之抗變頻突波絕緣電線之另一實施態樣的剖面圖。
本發明係於導體之外周具有至少1層琺瑯燒附層，於其外側具有至少1層擠出被覆樹脂層，且滿足下述條件(1)~(6)。
(1)琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上
(2)琺瑯燒附層之厚度為60μm以下
(3)擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下
(4)擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值為100MPa以上
(5)合併琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之絕緣層之有效之相對介電常數於25℃為3.5以下，於250℃為5.0以下
(6)琺瑯燒附層之於250℃之相對介電常數(ε 1')與擠出被覆樹脂層之於250℃之相對介電常數(ε 2')之關係為(ε 2'/ε 1')>1
具有此種構成之本發明之抗變頻突波絕緣電線的部分放電起始電壓較高，且高溫下之絕緣性能及耐熱老化特性亦優異。
因此，本發明之抗變頻突波絕緣電線(以下簡稱為「絕緣電線」)作為耐熱捲線用較佳，如下所述，可用於各種用途。
以下對本發明之抗變頻突波絕緣電線之實施態樣，參照圖式進行說明。
圖1所示之本發明之抗變頻突波絕緣電線之一實施態樣具有剖面為圓形之導體1、被覆導體1之外周面之1層琺瑯燒附層2、及被覆琺瑯燒附層2之外周面之1層擠出被覆樹脂層3，抗變頻突波絕緣電線整體之剖面亦變為圓形。
圖2所示之本發明之抗變頻突波絕緣電線之另一實施態樣具有剖面為矩形之導體1、被覆導體1之外周面之1層琺瑯燒附層2、及被覆琺瑯燒附層2之外周面之1層擠出被覆樹脂層3，抗變頻突波絕緣電線整體之剖面亦變為矩形。
於該另一實施態樣中，琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之合計厚度只要為於矩形之剖面上設置於相對向之一個兩邊及另一個兩邊之擠出被覆樹脂層及琺瑯層燒附層之合計厚度中之至少一者即可。於該實施態樣中，若形成於產生放電者之兩邊之擠出被覆樹脂層及琺瑯層燒附層之合計厚度為特定之厚度，則即便形成於另一個兩邊之合計厚度薄於其，亦可維持部分放電起始電壓，例如亦可提高導體之總剖面積相對於馬達之槽內之總剖面積的比率(占空係數)。因此，設置於一個兩邊及另一個兩邊之擠出被覆樹脂層及琺瑯層燒附層之合計厚度只要產生放電者之兩邊即至少一者為50μm以上即可，較佳為一個兩邊及另一個兩邊均為50μm以上。
該合計厚度可相同亦可不同，就相對於定子槽之佔有率之觀點而言，如下所述，較佳為不同。即，於馬達等之定子槽內產生之部分放電有於槽與電線之間產生之情形、及於電線與電線之間產生之情形2種。因此，於絕緣電線，使用設置於平坦面之擠出被覆樹脂層之厚度與設置於邊緣面之擠出被覆樹脂層之厚度不同之絕緣電線，藉此可維持部分放電起始電壓之值，並提高導體之總剖面積相對於馬達之槽內之總剖面積之比率(占空係 數)。
此處，所謂平坦面，係指方線之剖面為矩形之對之相對向之兩邊中長邊之對，所謂邊緣面，係指相對向之兩邊中短邊之對。
於槽內於1行排列邊緣面與平坦面上之厚度不同之電線時，於在槽與電線之間產生放電之情形時，以厚膜面與槽接觸之方式排列，以相鄰之電線間之膜厚較薄者排列。較膜厚較薄部分可插入更多根數，占空係數提高。又，此時，可維持部分放電起始電壓之值。同樣，於容易於電線與電線之間產生放電之情形時，若將膜厚較厚之面設為與電線接觸之面，面向槽者變薄，則不超過需要地增大槽之大小，因此占空係數提高。又，此時，可維持部分放電起始電壓之值。
於擠出被覆樹脂層之厚度於該剖面之一對相對向之兩邊與另外一對相對向之兩邊不同之情形時，將一對相對向之兩邊之厚度設為1時，另1對相對向之兩邊之厚度較佳為設為1.01~5之範圍，進而較佳為1.01~3之範圍。
上述之較佳之一實施態樣及另一實施態樣(以下將該等匯總而稱為本發明之實施態樣)除導體及抗變頻突波絕緣電線之剖面形狀不同以外，基本上相同，因此一併進行說明。
(導體)
作為本發明之絕緣電線所使用之導體1，可使用習知於絕緣電線中使用者，較佳為含氧量為30ppm以下之低氧銅，進而較佳為20ppm以下之低氧銅或無氧銅導體。若含氧量為30ppm以下，則於為熔接導體利用熱使其熔融之情形時，於熔接部分無產生起因於含有氧之孔隙，可防止熔接部分之電阻變差，並且保持熔接部分之強度。
導體如圖1及圖2所示，可使用其橫剖面為圓形、矩形等所需之形狀者，就相對於定子槽之佔有率方面而言，較佳為具有圓形以外之形狀者， 尤其是如圖2所示，較佳為平角形狀者。進而，就抑制自角部之部分放電方面而言，較理想為於四角設置有倒角(半徑r)之形狀。
(琺瑯燒附層)
琺瑯燒附層(以下亦簡稱為「琺瑯層」)2係由琺瑯樹脂形成為至少1層，可為1層亦可為多層。作為形成琺瑯層之琺瑯樹脂，可使用習知使用者，例如可列舉：聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺乙內醯脈改質聚酯、聚醯胺、甲縮醛、聚胺酯、聚酯、聚乙烯甲醛、環氧、聚乙內醯脲。琺瑯樹脂較佳為耐熱性優異之聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺乙內醯脲改質聚酯等聚醯亞胺系樹脂。
其中，琺瑯樹脂較佳為聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺，尤佳為聚醯胺醯亞胺。
就可提高部分放電起始電壓方面而言，形成琺瑯層之琺瑯樹脂較佳為於25℃之相對介電常數ε 1較小。例如，較佳為相對介電常數ε 1為5.0以下，進而較佳為4.0以下。相對介電常數ε 1之下限並無特別限制，但實際上較佳為3.0以上。
又，琺瑯樹脂除於25℃之相對介電常數ε 1在上述之範圍內以外，就於高溫下亦可發揮優異之絕緣性能方面而言，較佳為於250℃之相對介電常數ε 1'為6.0以下，進而較佳為5.0以下。相對介電常數ε 1'之下限並無特別限制，但實際上較佳為3.0以上。
琺瑯樹脂之相對介電常數ε 1及ε 1'可使用市售之介電常數測定裝置，於測定溫度25℃或250℃進行測定。關於測定溫度、頻率，係視需要變更者，於本發明中，只要無特別記載，則意指於100Hz測定之值。
因此，琺瑯樹脂係考慮相對介電常數ε 1及ε 1'等，自上述各樹脂中選擇。例如，作為滿足相對介電常數ε 1及ε 1'之市售之琺瑯樹 脂，可使用相對介電常數ε 1為3.9、相對介電常數ε 1'為4.4之聚醯胺醯亞胺樹脂(PAI，Polyamide-imide)清漆(日立化成製造，商品名：HI406)；相對介電常數ε 1為3.5、相對介電常數ε 1'為4.0之聚醯亞胺樹脂(PI，Polyimide)清漆(Unitika製造，商品名：UImide)等。琺瑯樹脂可單獨使用該等1種，又，亦可混合2種以上而使用，亦可於上述之範圍內加入添加劑。
就即便厚壁化為可實現較高之部分放電起始電壓之程度，亦可減少形成琺瑯層時之通過燒附爐之次數而防止導體與琺瑯層之接著力極度降低，又，亦可防止氣泡之產生方面而言，琺瑯層之厚度為60μm以下，較佳為50μm以下，更佳為45μm以下，進而較佳為40μm以下。又，為不損壞作為絕緣電線之琺瑯線所需之特性即耐電壓特性、耐熱特性，較佳為琺瑯層具有一定程度之厚度。琺瑯層之厚度只要為至少不產生針孔之程度之厚度則並無特別限制，較佳為3μm以上，進而較佳為6μm以上。於圖2所示之另一實施態樣中，設置於一個兩邊及另一個兩邊之琺瑯燒附層之厚度分別變為60μm以下。
該琺瑯燒附層係可將包含上述琺瑯樹脂之樹脂清漆較佳為多次塗佈於導體上並燒附而形成。塗佈樹脂清漆之方法可為常法，例如可列舉如下方法：使用設為導體形狀之相似形之清漆塗佈用模具之方法；若導體之剖面形狀為四角形則使用形成為井字狀之被稱為「通用模具」之模具之方法。塗佈有該等樹脂清漆之導體以常法利用燒附爐燒附。具體之燒附條件受該使用之爐之形狀等影響，若為大致5m之自然對流式豎型爐，則可藉由以400~500℃通過時間設定為10~90秒而達成。
(擠出被覆樹脂層)
為獲得部分放電起始電壓較高之絕緣電線，擠出被覆樹脂層於琺瑯層之外側設置至少1層，可為1層亦可為多層。
再者，於本發明中，於具有多層擠出被覆樹脂層之情形時，較佳為各層間為同一樹脂。即，積層有由與最接近琺瑯層側之擠出被覆樹脂層中所包含之樹脂相同之樹脂形成之層。此處，若樹脂相同，則各層間除樹脂以外之添加物之有無、種類、調配量亦可不同。於本發明中，擠出被覆樹脂層較佳為1層或2層，尤佳為1層。
此處，所謂1層，係將積層有構成層之樹脂及所含有之添加物完全相同之層之情形設為同一層者，對即便由同一樹脂構成，添加物之種類或調配量亦不同等構成層之組成物不同之情形以層之數計而計數。
此於擠出被覆樹脂層以外之其他層亦相同。
擠出被覆樹脂層為熱塑性樹脂之層，作為形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂，例如可列舉聚醚醚酮(PEEK，polyetheretherketone)。此處，聚醚醚酮係包含改質聚醚醚酮(modified-PEEK)之含義。改質聚醚醚酮係藉由添加用於提高機械特性或熱特性之目的之助劑或樹脂，而改質聚醚醚酮而成者。作為此種改質聚醚醚酮，例如可列舉商品名「AvaSpire」系列，具體而言，「AvaSpire AV-650」(商品名，SOLVAY SPECIALTY POLYMERS製造)等。
進而，作為上述熱塑性樹脂，可列舉熱塑性聚醯亞胺(PI)、具有芳香環之聚醯胺(稱為芳香族聚醯胺)、具有芳香環之聚酯(稱為芳香族聚酯)、聚酮(PK，polyketone)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN，polyethylene naphthalate)等。
該等樹脂中，擠出被覆樹脂層較佳為聚醚醚酮(PEEK)(包含改質聚醚醚酮)、熱塑性聚醯亞胺(PI)、具有芳香環之聚醯胺(稱為芳香族聚醯胺)、具有芳香環之聚酯、聚酮(PK)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，更佳為聚醚醚酮(PEEK)(包含改質聚醚醚酮)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)，進而較佳為聚醚醚酮(PEEK)(包含改質聚醚醚酮)，其中，尤佳為不含改 質聚醚醚酮之聚醚醚酮(PEEK)。
形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂只要為可擠出成形之熱塑性樹脂即可，就可提高部分放電起始電壓方面而言，較佳為於25℃之相對介電常數ε 2較小。例如，較佳為相對介電常數ε 2為5.0以下，進而較佳為4.0以下。相對介電常數ε 2之下限並無特別限制，但實際上較佳為2.0以上。
又，該熱塑性樹脂除於25℃之相對介電常數ε 2在上述之範圍內以外，就於高溫下亦可發揮優異之絕緣性能方面而言，較佳為於250℃之相對介電常數ε 2'為6.0以下，進而較佳為5.0以下。相對介電常數ε 2'之下限並無特別限制，但實際上較佳為2.0以上。
熱塑性樹脂之相對介電常數ε 2及ε 2'可使用市售之介電常數測定裝置，於測定溫度25℃或250℃進行測定。關於測定溫度、頻率，係視需要變更者，於本發明中，只要無特別記載，則意指於100Hz測定之值。
就可發揮室溫程度之低溫下直至高溫下之優異之機械特性與高溫下之優異之絕緣特性方面而言，擠出被覆樹脂層即形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂的25~250℃之溫度範圍內之拉伸彈性模數之最小值為100MPa以上，較佳為於超過250℃且為280℃以下之溫度範圍拉伸彈性模數之最小值亦維持100MPa以上。如此，熱塑性樹脂於25℃至250℃之溫度區域，更佳為於25℃至280℃之溫度區域，拉伸彈性模數為100MPa以上。拉伸彈性模數之最小值較佳為200MPa以上，進而較佳為300MPa以上，其上限值(最大值)並無特別限制，但實際上為400MPa。拉伸彈性模數可根據熱塑性樹脂之交聯度、結晶度等進行調整。
拉伸彈性模數可藉由動態黏彈性測定(DMS)進行測定。具體而言，於25℃至280℃之溫度範圍，連續或斷續地以拉伸模式、頻率10Hz、應變量1/1000，測定溫度一面以升溫速度5℃/分鐘進行變更，一面進行測定。測 定時之控制模式、頻率、應變量、測定溫度等係可視需要變更者。
於熱塑性樹脂為結晶性之熱塑性樹脂之情形時，就可抑制玻璃轉移溫度附近之拉伸彈性模數之急遽降低，並發揮低溫下直至高溫下之優異之機械特性與高溫下之優異之絕緣特性方面而言，較佳為提高皮膜之結晶度。具體而言，皮膜之結晶度較佳為50%以上，進而較佳為70%以上，尤佳為80%以上。結晶度之上限並無特別限定，例如為100%。擠出被覆樹脂層之皮膜結晶度可使用示差掃描熱量分析(DSC，Differential Scanning Calorimeter)進行測定。具體而言，採取適量擠出被覆樹脂層之皮膜，例如以5℃/min之速度使其升溫，算出起因於在超過300℃之區域見到之熔解的熱量(熔解熱量)與起因於在150℃周邊見到之結晶化的熱量(結晶化熱量)，將自熔解熱量減去結晶化熱量而得之熱量之差量相對於熔解熱量者設為皮膜結晶度。將計算式示於以下。
式：皮膜結晶度(%)=[(熔解熱量-結晶化熱量)/(熔解熱量)]×100
又，就更進一步提高耐熱老化特性方面而言，形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之熔點較佳為260℃以上，進而較佳為280℃以上，尤佳為330℃以上。熱塑性樹脂之熔點例如較佳為370℃以下，進而較佳為360℃以下。熱塑性樹脂之熔點可藉由示差掃描熱量分析(DSC)，藉由下述方法進行測定。具體而言，使用熱分析裝置「DSC-60」(島津製作所製造)，讀取以5℃/min之速度使擠出被覆樹脂層10mg升溫時的起因於在超過250℃之區域見到之熔解之熱量之峰溫度，設為熔點。再者，於存在多個峰溫度之情形時，將更高溫之峰溫度設為熔點。
考慮於25℃之相對介電常數ε 2、於250℃之相對介電常數ε 2'、於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值、根據所需之熔點等，形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂自上述熱塑性樹脂中選擇。尤佳為琺瑯層及擠 出被覆樹脂層之厚度及合計厚度、於25℃及250℃之絕緣層之相對介電常數、上述相對介電常數之比、以及於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值分別在上述範圍內之熱塑性樹脂，例如選自由聚醚醚酮及改質聚醚醚酮所組成之群中之至少1種熱塑性樹脂。即，較佳為擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。作為形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂，若採用該等熱塑性樹脂，則與上述之厚度、合計厚度、以及相對介電常數、上述之相對介電常數及於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值之比相互作用，部分放電起始電壓更進一步提高，低溫下直至高溫下之機械特性及高溫下之絕緣性能亦高度地維持，而且耐熱老化特性亦更進一步提高。作為此種熱塑性樹脂，例如可使用相對介電常數ε 2為3.1、相對介電常數ε 2'為4.7之聚醚醚酮(PEEK)(SOLVAY SPECIALTY POLYMERS製造，商品名：KetaSpire KT-820)等。
形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂可單獨使用1種，亦可使用2種以上。再者，若熱塑性樹脂之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及相對介電常數為不脫離上述範圍或下述範圍之程度，則亦可為摻合有其他樹脂或彈性體等者。
擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下，較佳為180μm以下。若擠出被覆樹脂層之厚度過厚，則有於將絕緣電線捲繞於鐵芯上，並進行加熱時，於絕緣電線表面產生白色化之部位之情況。如此，若擠出被覆樹脂層過厚，則有擠出被覆樹脂層本身具有剛性，因此作為絕緣電線之可撓性缺乏，對加工前後之電氣絕緣性維持特性之變化產生影響之情況。另一方面，就可防止絕緣不良方面而言，擠出被覆樹脂層之厚度較佳為5μm以上，進而較佳為15μm以上。於上述之另一實施態樣中，設置於一個兩邊及另一個兩邊之擠出被覆樹脂層之厚度分別變為200μm以下。
擠出被覆樹脂層係可對上述熱塑性樹脂進行擠出成形而形成於導體所形成之琺瑯層。擠出成形時之條件例如擠出溫度條件根據所使 用之熱塑性樹脂適當地設定。若列舉較佳之擠出溫度之一例，則具體而言，為設為適合擠出被覆之熔融黏度，以高於熔點30℃、較佳為高於約40℃~60℃之溫度設定擠出溫度。如此，若藉由擠出成形而形成擠出被覆樹脂層，則有於在製造步驟中形成被覆樹脂層時，無需通過燒附爐，因此不增長導體之氧化被膜層之厚度，而可增厚絕緣層即擠出被覆樹脂層之厚度之優點。
於本發明之實施態樣中，琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上。若合計厚度為50μm以上，則絕緣電線之部分放電起始電壓變為1kVp以上，可防止變頻突波劣化。就可表現更進一步高之部分放電起始電壓，並高度地防止變頻突波劣化方面而言，該合計厚度較佳為75μm以上，尤佳為100μm以上。於上述另一實施態樣中，設置於一個兩邊及另一個兩邊之琺瑯燒附層及擠出被覆樹脂層之合計厚度分別變為50μm以上。如此，若使琺瑯層之厚度為60μm以下，使擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下，且使琺瑯層及擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上，則至少可滿足絕緣電線之部分放電起始電壓即變頻突波劣化之防止、導體及琺瑯層之接著強度、以及抑制琺瑯層形成時之氣泡。再者，琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之合計厚度為260μm以下，但考慮線圈加工前後之電氣絕緣性維持之特性(以下稱為加工前後之電氣絕緣性維持特性)，為可無問題地進行加工，較佳為200μm以下。
因此，本發明之實施態樣之絕緣電線的導體與琺瑯層以較高之接著強度密接。導體與琺瑯層之接著強度例如可以與JIS C 3003琺瑯線試驗方法之8.密接性、8.1b扭轉法相同之要點進行，根據直至產生琺瑯層之隆起之轉數進行評價。於剖面方形之方線亦可以相同之方式進行。於本發明中，將直至產生琺瑯層之隆起之轉數為15轉以上者設為密接性較佳者，該較佳之實施態樣之絕緣電線變為15轉以上之轉數。
於本發明之實施態樣中，合併琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層 之絕緣層整體之相對介電常數於25℃為3.5以下。若該相對介電常數為3.5以下，則可使至少於25℃之絕緣電線之部分放電起始電壓提高至1kVp以上，並可防止變頻突波劣化。就可更進一步防止變頻突波劣化方面而言，於25℃之相對介電常數較佳為3.2以下，下限並無特別限制，但實際上較佳為3.0以上。
又，合併琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之絕緣層整體之相對介電常數於250℃為5.0以下。於高溫中，通常伴隨樹脂之介電常數上升，且隨空氣之密度減少，部分放電起始電壓必然降低，但若於250℃之相對介電常數為5.0以下，則可抑制高溫下例如於250℃之部分放電起始電壓之降低。就可更進一步抑制部分放電起始電壓之降低方面而言，於250℃之相對介電常數較佳為4.8以下，下限並無特別限制，但實際上較佳為4.0以上。
於25℃及250℃之絕緣層整體之相對介電常數分別可藉由選擇形成琺瑯層之琺瑯樹脂之相對介電常數ε 1及ε 1'以及厚度、與形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之相對介電常數ε 2及ε 2'以及厚度，調整為上述範圍。例如，若選擇相對介電常數ε 1及ε 1'較小之琺瑯樹脂、及/或相對介電常數ε 2及ε 2'較小之熱塑性樹脂，則可減小絕緣層整體之相對介電常數。進而，若較厚地被覆相對介電常數較小之樹脂，則可減小絕緣層整體之相對介電常數。
絕緣層整體之相對介電常數可根據利用下述方法測定之抗變頻突波絕緣電線之靜電電容、與導體及絕緣電線之外徑，藉由上述式算出。
靜電電容係使用LCR HiTESTER(日置電機股份有限公司製造，型式3532-50(商品名：LCR HiTESTER))、及放置於常溫(25℃)之乾燥空氣中24小時以上之絕緣電線，將測定溫度設定為25℃及250℃，於設定為特定之溫度之恆溫槽內放入絕緣電線，於溫度變為一定之時間點進行測定。
於本發明之實施態樣中，琺瑯層之於250℃之相對介電常數ε 1'與擠出被覆樹脂層之於250℃之相對介電常數ε 2'之關係滿足ε 2'/ε 1'>1。形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂通常與形成琺瑯層之琺瑯樹脂相比，尤其是高溫下之絕緣性能較差，但若琺瑯層與擠出被覆樹脂層滿足此種關係，則可緩和擠出被覆樹脂層之電場，並可良好地維持絕緣層整體之高溫下例如於250℃之高溫下之絕緣性能即絕緣破壞電壓。該相對介電常數之關係ε 2'/ε 1'較佳為超過1.0且為2.0以下，進而較佳為1.1以上且1.5以下。
絕緣電線之絕緣破壞電壓如下所述，可藉由將金屬箔捲繞於絕緣電線，並對導體與金屬箔間施加接近50Hz之正弦波之交流電壓而進行測定。於測定溫度特性之情形時，放入特定之溫度之恆溫槽內，以相同之方式進行測定。
具備上述構成之本發明之實施態樣之絕緣電線的近來之絕緣電線所要求之耐熱老化特性亦優異。該耐熱老化特性係用以保持即便於高溫之環境中使用亦可長時間絕緣性能不降低之長時間可靠性的指標，例如，以目視對將根據JIS C 3003琺瑯線試驗方法之7.可撓性捲繞者靜置於190℃高溫槽內1000小時後之琺瑯層或擠出被覆樹脂層所產生之龜裂之有無進行評價。於本發明中，耐熱老化特性係可將於琺瑯層及擠出被覆樹脂層中之任一者均無法確認龜裂，無異常之情形評價為優異者。
於上述本發明之實施態樣中，於琺瑯層之外周面不介隔其他層而形成擠出被覆樹脂層，但於本發明之實施態樣中，亦可於琺瑯層與擠出被覆樹脂層之間設置接著層。若於琺瑯層與擠出被覆樹脂層之間設置接著層，則可強化琺瑯層與擠出被覆樹脂層之接著強度，並發揮更進一步高之部分放電起始電壓，有效地防止變頻突波劣化。即，於擠出被覆樹脂層與琺瑯層間之接著力不足夠之情形時，於過於嚴苛之加工條件例如彎曲加 工成小半徑之情形時，有於彎曲之圓弧內側，於擠出被覆樹脂層產生皺褶之情況。若產生此種皺褶，則有於琺瑯層與擠出被覆樹脂層之間產生空間，因此部分放電起始電壓降低之情況。然而，若設置有接著層，則可防止擠出被覆樹脂層之皺褶產生，並可維持部分放電起始電壓。
接著層係熱塑性樹脂之層，不包含於合併琺瑯層與擠出被覆樹脂層之絕緣層整體。即，本發明之「絕緣層之相對介電常數」係意指除接著層以外之由琺瑯層與擠出被覆樹脂層所構成之絕緣層之相對介電常數。
形成接著層之熱塑性樹脂只要為可將擠出被覆樹脂層熱融著於琺瑯層之樹脂則可使用任一樹脂。作為此種樹脂，由於有清漆化之必要性，故而較佳為容易溶於溶劑之非結晶性樹脂。進而，亦為了不使作為絕緣電線之耐熱性降低，較佳為耐熱性優異之樹脂。若考慮該等情況，則作為較佳之熱塑性樹脂，例如可列舉聚碸(PSU，Polysulfone)、聚醚碸(PES，Polyethersulphone)、聚醚醯亞胺(PEI，Polyetherimide)、聚苯碸(PPSU，Polyphenylsulfone)等。該等之中，較佳為聚碸(PSU)、聚醚碸(PES)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯碸(PPSU)，更佳為聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯碸(PPSU)。尤佳為與形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之相溶性較好，耐熱性亦優異之聚醚醯亞胺(PEI)。再者，用於清漆化之溶劑只要為可使所選擇之熱塑性樹脂溶解之溶劑則任一者均可。
接著層之厚度較佳為2~20μm，更佳為3~15μm，進而較佳為3~10μm。
又，接著層亦可為2層以上之積層構造，於該情形時，各層之樹脂較佳為相互相同之樹脂。於本發明中，接著層較佳為1層。
接著層係可將上述熱塑性樹脂之清漆塗佈於在導體所形成之琺瑯層，並燒附而形成。此時，為使接著層與擠出被覆樹脂層充分地熱 融著，擠出被覆步驟中之形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之加熱溫度較佳為用於接著層之樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)以上，進而較佳為較Tg高30℃以上之溫度，尤佳為較Tg高50℃以上之溫度。此處，形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之加熱溫度為模具部之溫度。
[實施例]
以下基於實施例對本發明進而詳細地進行說明，但本發明並不限定於該等。即，本發明並不限定於上述本發明之實施態樣及下述實施例，可於本發明之技術性事項之範圍內，進行各種變更。
(實施例1)
以1.8×3.4mm(厚度×寬度)準備四角之倒角半徑r=0.3mm之平角導體(含氧量15ppm之銅)。於形成琺瑯層時，使用與導體之形狀相似形之模具，將聚醯胺醯亞胺樹脂(PAI)清漆(日立化成製造，商品名：HI406，相對介電常數ε 1：3.9)塗佈於導體，並以燒附時間成為15秒之速度使其通過設定為450℃之爐長8m之燒附爐內，該1次燒附步驟中形成厚度5μm之琺瑯。藉由重複進行該步驟，形成厚度25μm之琺瑯層，獲得被膜厚度25μm之琺瑯線。
將所獲得之琺瑯線作為芯線，擠出機之螺桿使用30mm全螺紋、L/D=20、壓縮比3。材料使用聚醚醚酮(PEEK)(SOLVAY SPECIALTY POLYMERS製造，商品名：KetaSpire KT-820，相對介電常數ε 2：3.1，熔點343℃)，擠出溫度條件根據表1進行。使用擠出模具進行PEEK之擠出被覆，於琺瑯層之外側形成厚度26μm之擠出被覆樹脂層(將於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表2)。藉由此種方式，獲得合計厚度(琺瑯層與擠出被覆樹脂層之厚度之合計)51μm之由PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。
(實施例2~4以及比較例3及4)
將琺瑯層及擠出被覆樹脂層之厚度變更為表2、4所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得由PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之各絕緣電線。將各擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表2。擠出溫度條件根據表1進行。
(實施例5)
作為琺瑯樹脂，使用聚醯亞胺樹脂(PI)清漆(Unitika製造，商品名：U Imide，相對介電常數ε 1：3.5)，代替聚醯胺醯亞胺，並將琺瑯層及擠出被覆樹脂層之厚度變更為表2所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得由PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表2。擠出溫度條件根據表1。
(實施例6)
作為擠出被覆樹脂，使用改質聚醚醚酮(modified-PEEK，SOLVAY SPECIALTY POLYMERS製造，商品名：AvaSpire AV-650，相對介電常數ε 2：3.1，熔點340℃)，代替PEEK，並將琺瑯層及擠出被覆樹脂層之厚度變更為表2所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得由modified-PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表2。擠出溫度條件根據表1。
(實施例7)
作為擠出被覆樹脂，使用聚萘二甲酸乙二酯(PEN，帝人化成製造，商品名：Teonex TN8065S，相對介電常數ε 2：3.5，熔點265℃)，代替PEEK，並將琺瑯層及擠出被覆樹脂層之厚度變更為表2所示之厚度，除此以外，以與實施例5相同之方式，獲得由PEN擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測 定方法所得之結晶度示於表2。擠出溫度條件根據表1。
(實施例8~10)
於琺瑯層與擠出被覆樹脂層之間設置接著層，除此以外，以與實施例2、3、4相同之方式，獲得由PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。接著層係使用與導體之形狀相似形之模具，將使聚醚醯亞胺樹脂(PEI)(SABIC Innovative Plastics製造，商品名：Ultem1010)溶解於N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)中，製成20質量%溶液之樹脂清漆塗佈於上述琺瑯層之外周上，於與琺瑯層相同之條件使其通過燒附爐內，並重複進行該步驟1~2次，藉此形成厚度3μm或6μm之接著層(1次燒附步驟中形成之厚度為3μm)。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表3。擠出溫度條件根據表1。
(比較例1)
將擠出被覆樹脂層之厚度變更為表4所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式獲得由PEEK擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表4。擠出溫度條件根據表1進行。
(比較例2)
作為擠出被覆樹脂，使用聚醯胺66(PA66，旭化成製造，商品名：LEONA1402，相對介電常數ε 2：11，熔點265℃)，代替PEEK，並將擠出被覆樹脂層之厚度變更為表4所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得由PA66擠出被覆琺瑯線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表4。擠出溫度條件根據表1。
(比較例5及6)
作為擠出被覆樹脂，使用聚苯硫醚(PPS(Polyphenylenesulfide)，DIC 製造，商品名：FZ-2100，相對介電常數ε 2：3.2，熔點277℃)，代替PEEK，並將琺瑯層及擠出被覆樹脂層之厚度變更為表4所示之厚度，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得由PPS擠出被覆琺瑯線所構成之各絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表4。擠出溫度條件根據表1。
(參考例1)
不設置琺瑯層，於導體上直接設置表4所示之厚度之擠出被覆樹脂層，除此以外，以與實施例1相同之方式進行，獲得由PEEK擠出被覆線所構成之絕緣電線。將擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值及利用上述測定方法所得之結晶度示於表4。擠出溫度條件根據表1。
(擠出溫度條件)
將實施例1~10、比較例1~6及參考例1之擠出溫度條件示於表1。
於表1中，C1、C2、C3係自材料投入側依順序表示分開進行擠出機之圓筒部分之溫度控制的3區域者。又，H表示擠出機之位於圓筒後面之頭部。又，D表示位於頭部前端之模具。
對藉由此種方式製造之實施例1~10、比較例1~6及參考例1之絕緣電線進行以下評價。將結果示於表2~4。
(相對介電常數)
相對介電常數係對絕緣電線之靜電電容進行測定，並根據靜電電容與導體及絕緣電線之外徑，基於上述式算出。於靜電電容之測定時，如上所述，使用LCR HiTESTER(日置電機股份有限公司製造，型式3532-50)，於25℃及250℃進行測定。
(部分放電起始電壓)
於部分放電起始電壓之測定時，使用菊水電子工業製造之部分放電試驗機「KPD2050」(商品名)。對剖面形狀為方形之絕緣電線，製作以涉及長度150mm無間隙之方式將成為2根絕緣電線之長邊之面彼此重合之試樣。藉由對該2根導體間施加50Hz正弦波之交流電壓而進行測定。升壓係以50V/秒之比率設為同樣之速度，讀取產生10pC之部分放電之時間點之電壓。將測定溫度設為25℃及250℃，並於設定為特定之溫度之恆溫槽內放入絕緣電線，於溫度變為一定之時間點進行測定。於測定溫度25℃，將測定值為1kVp(峰值)以上之情形設為合格，以「○」表示，將未滿1kVp(峰值)之情形設為不合格，以「×」表示。又，於測定溫度250℃，將測定值保持25℃之測定值之50%以上之情形設為合格，以「○」表示，將未滿25℃之測定值之50%之情形設為不合格，以「×」表示。再者，於表4中，「ND」意指未進行測定。
(絕緣破壞電壓)
絕緣破壞電壓係藉由將金屬箔捲繞於絕緣電線，並對導體與金屬箔間施加50Hz正弦波之交流電壓而進行測定。升壓係以500V/秒之比率設為相同之速度，將檢測感度設為5mA，以有效值讀取其以上之電流流動時之施加電壓。將測定溫度設為25℃及250℃，並於設定為特定之溫度之恆溫槽內放入絕緣電線，於溫度變為一定之時間點進行測定。評價係將於測定溫度250℃之絕緣破壞電壓相對於測定溫度25℃之絕緣破壞電壓可保持50%以上者設為合格，以「○」表示，將相對於25℃之絕緣破壞電壓未滿50%之情 形設為不合格，以「×」表示。再者，於表4中，「ND」意指未進行測定。
(鐵芯捲繞、加熱後絕緣破壞試驗)
藉由以下方式對加工前後之電氣絕緣性維持特性進行評價。即，將電線捲繞於直徑為30mm之鐵芯，於恆溫槽內使其升溫至250℃並保持30分鐘。自恆溫槽取出後，以目視調查於擠出被覆樹脂層有無龜裂、變色。若於擠出被覆樹脂層無法確認到龜裂、變色，則確認即便於自恆溫槽取出之電線通電3kV之電壓1分鐘亦不破壞絕緣。鐵芯捲繞、加熱後絕緣破壞試驗之評價係將於自恆溫槽取出之電線無法確認到龜裂、變形、變色等異常之情形設為合格，將無龜裂、變形、變色而尤其優異之情形以「◎」表示，將僅見到些許變色但未見到龜裂、變形而優異之情形以「○」表示，將可確認異常之情形設為不合格，以「×」表示。再者，於表4中，「ND」意指未進行測定。
(耐熱老化特性(190℃))
藉由以下方式對絕緣電線之耐熱老化特性進行評價。將根據JIS C 3003琺瑯線試驗方法之7.可撓性捲繞者投入至設定為190℃之高溫槽內。以目視調查靜置1000小時後之琺瑯層或擠出被覆樹脂層有無龜裂。將於琺瑯層及擠出被覆樹脂層無法確認到龜裂等異常之情形設為合格，將變色極小且完全無變形、龜裂而尤其優異者以「◎」表示，將見到變色但未見到變形、龜裂而優異之情形以「○」表示，將可確認異常之情形設為不合格，以「×」表示。再者，於表4中，「ND」意指未進行測定。
(綜合評價)
綜合評價係將上述各試驗之評價均為「○」或「◎」之情形設為合格，將具有「◎」評價而尤其優異者以「◎」表示，將僅具有「○」評價之優異者以「○」表示，將上述各試驗之評價有即便1個「×」之情形設為不合格，以「×」表示。
如表2~4所示可知：琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上，琺瑯燒附層之厚度為60μm以下，擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下，擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值為100MPa以上，且合併琺瑯燒附層與擠出被覆樹脂層之絕緣層之相對介電常數於25℃為3.5以下，於250℃為5.0以下，進而若於250℃之相對介電常數之比(ε 2'/ε 1')超過1，則部分放電起始電壓較高，高溫下之絕緣性能及耐熱老化特性亦優異。
具體而言，根據實施例1與比較例1之比較可知，若琺瑯層與擠出被覆層之合計厚度低於50μm，則至少於25℃之部分放電起始電壓未達到1kVp。
根據比較例2之結果可知，若形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之於25℃之相對介電常數ε 2超過3.5，若於250℃之相對介電常數ε 2'超過5.0，則即便合計厚度為50μm以上，於25℃之部分放電起始電壓亦未達到1kVp，而且於高溫下之部分放電起始電壓之降低明顯。
根據實施例2~6及比較例3與比較例4之比較可知，於擠出被覆層超過200μm之情形時，捲繞於鐵芯並進行加熱後，可於電線表面觀察到變形或白色化之部位，並見到絕緣性能之降低，加工前後之電氣絕緣性維持特性較差。
根據實施例1~6之結果可知，若選擇PEEK作為形成擠出被覆樹脂層之樹脂，則可進一步改善高溫下之絕緣性能及部分放電起始電壓，而且可滿足絕緣電線之耐熱劣化性。
再者，如參考例1所示，若不設置琺瑯層，則高溫下之絕緣破壞電壓較小，因此可認為藉由厚度及合計厚度以及特定相對介電常數之琺瑯層之組合，而提高高溫下之絕緣性能。
根據比較例5及6之結果可知，若於250℃之相對介電常數 之比(ε 2'/ε 1')為1以下，則絕緣破壞電壓之降低較大。
又，根據比較例3及6之結果可知，於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值未滿100MPa之情形時，捲繞於鐵芯並進行加熱後，可於電線表面觀察到變形之部位，並見到機械特性之降低，加工前後之電氣絕緣性維持特性較差，損壞高溫下之絕緣性能。
根據實施例8~10之結果可知，於在琺瑯層與擠出被覆樹脂層之間設置有接著層之情形時，高溫下之絕緣性能及耐熱老化特性亦優異。
[產業上之可利用性]
由於本發明之抗變頻突波絕緣電線之部分放電起始電壓較高，且高溫下之絕緣性能及耐熱老化特性亦優異，故而例如可用作以汽車為代表之各種電氣、電子機器等，具體而言反相器相關機器、高速切換元件、反相器馬達、變壓器等電氣機器線圈或宇宙用電氣機器、飛機用電氣機器、原子能用電氣機器、能源用電氣機器、汽車用電氣機器等必需耐電壓性或耐熱性之領域之絕緣電線。尤其是作為HV(Hybrid Vehicle，油電混合車)或EV(Electric Vehicle，電動汽車)之驅動馬達用捲線較佳。
本發明之抗變頻突波絕緣電線可用於馬達或變壓器等而提供高性能之電氣、電子機器。
將本發明與其實施態樣一併進行說明，但認為只要我等無特別指定，則並非欲於說明之任一細節限定我等發明，應以不違反隨附之申請專利範圍所示之發明之精神與範圍之方式，廣泛地進行解釋。
本申請係基於2013年2月5日於日本提出專利申請之日本特願2013-020887而主張優先權者，參照該等，並將其內容作為本說明書之記載之一部分併入本文中。
1‧‧‧導體
2‧‧‧琺瑯燒附層
3‧‧‧擠出被覆樹脂層

Claims (4)

  1. 一種抗變頻突波絕緣電線，其係於導體之外周具有至少1層琺瑯燒附層，於該琺瑯燒附層之外側具有擠出被覆樹脂層；該擠出被覆樹脂層為1層，該樹脂層之樹脂為選自聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺、具有芳香環之聚醯胺、具有芳香環之聚酯及聚酮之樹脂；該琺瑯燒附層與該擠出被覆樹脂層之合計厚度為50μm以上，上述琺瑯燒附層之厚度為50μm以下，上述擠出被覆樹脂層之厚度為200μm以下；上述擠出被覆樹脂層之於25~250℃之拉伸彈性模數之最小值為100MPa以上且400MPa以下；合併上述琺瑯燒附層與上述擠出被覆樹脂層之絕緣層之相對介電常數於25℃為3.0以上且3.5以下，於250℃為4.0以上且5.0以下；上述琺瑯燒附層之於250℃之相對介電常數(ε 1')與上述擠出被覆樹脂層之於250℃之相對介電常數(ε 2')之關係滿足2.0≧(ε 2'/ε 1')>1。
  2. 如申請專利範圍第1項之抗變頻突波絕緣電線，其中上述擠出被覆樹脂層為聚醚醚酮層。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之抗變頻突波絕緣電線，其中上述導體具有矩形之剖面。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之抗變頻突波絕緣電線，其中上述琺瑯燒附層之厚度為40μm以下。
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