TWI639168B - Insulated wire and method of manufacturing same - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種絕緣電線及其製造方法，該絕緣電線係使用有鋁導體者，且於該鋁導體上具有直接燒附含有羧基之清漆而成之密接層，於該密接層之外層具有絕緣層，進而於該絕緣層之外層具有補強絕緣層。

Description

絕緣電線及其製造方法
本發明係關於一種絕緣電線及其製造方法。
反相器係作為有效率之可變速控制裝置，不斷被安裝於較多之電氣機器。反相器係以數kHz~數十kHz進行切換，對其等之每一脈衝均產生突波電壓。反相器突波係於其傳輸系統內，在阻抗之不連續點、例如連接之配線之始端、末端等處發生反射，其結果，產生最大被施加反相器輸出電壓之2倍之電壓之現象。特別是藉由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極電晶體)等高速開關元件而產生之輸出脈衝之電壓陡度較高。藉此，即便連接電纜較短，突波電壓亦較高，進而，因該連接電纜引起之電壓衰減亦較小，其結果，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、例如高速開關元件、反相器馬達、變壓器等之電氣機器線圈中，作為電磁線，主要使用作為漆包線之絕緣電線。而且，如上所述，反相器相關機器係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之漆包線之反相器突波劣化為最小限度。
通常，所謂局部放電劣化係複雜地引起如下劣化等之現象：電氣絕緣材料因由該局部放電產生之帶電粒子之碰撞而引起分子鏈切斷劣化；濺鍍劣化；因局部溫度上升引起之熱熔融或者熱分解劣化；因放電產生之臭氧引起之化學劣化。藉此，因局部放電而劣化之電氣絕緣材料存在厚度減少之情形。
認為絕緣電線之反相器突波劣化亦以與通常之局部放電劣化相同之機制而發生。即，因藉由反相器產生之波高值較高之突波電壓而於絕緣電線引起局部放電，因該局部放電而作為絕緣電線之被膜之漆包層產生劣化、即高頻局部放電劣化。
此種絕緣電線之漆包層之劣化可藉由局部放電起始電壓較高之絕緣電線而防止，並考慮於漆包層使用相對介電常數較低之樹脂之方法、增加漆包層之厚度之方法。
然而，關於前者之方法，若亦考慮對漆包層要求之其他特性(耐熱性、耐溶劑性、可撓性等)，則難以選擇相對介電常數特別低之樹脂。
又，為了藉由後者之方法滿足絕緣破壞電壓、局部放電起始電壓等電氣特性，經驗上，漆包層之厚度需為60μm以上。
然而，為了實現由熱硬化性樹脂所構成之漆包層之厚膜化，若於製造步驟中多次通過高溫之燒附爐，則於作為導體之銅表面成長氧化銅被膜，導致導體與漆包層之密接力下降。其結果，存在可撓性等加工性大幅下降之問題。
又，為了減少通過燒附爐之次數，若使藉由1次燒附所塗佈之厚度變厚，則存在清漆之溶劑不會完全蒸發，而以氣泡之形式殘留於漆包層中之 缺點。
另一方面，對馬達要求輕量化，藉由鋁導體而推進開發線圈之大幅輕量化。藉由使用鋁，不僅可使重量方面之優點提昇，而且亦可提高對線圈用繞線而言重要之彎曲容易度、即可撓性。
又，於鋁導體表面形成鈍態，藉此可防止於銅導體中成為問題之因氧化皮膜之成長引起之導體與漆包層之密接力之下降，從而可防止線圈加工步驟中之電線皮膜之損傷、電氣絕緣性能之下降。特別是可製造磨耗性等機械強度較高之絕緣電線。
然而，已知漆包線之燒附係藉由增加燒附次數，而施加至導體之拉伸應力變高。又，已知於導體使用鋁之情形時，因受熱量之增加而導體之強度明顯變小。因該等2個現象而於鋁導體漆包線之情形時，存在因燒附次數之增加而導體直徑之精度或導體之破斷強度下降等作為繞線之可靠性變低之問題。
自先前以來，藉由在漆包線之外側設置被覆樹脂而使局部放電起始電壓變高，除此之外，嘗試藉由新設置之被覆樹脂層而使高耐熱性或高耐磨耗性等特性提高。例如，於專利文獻1、2等中提出有於漆包層上設置擠出被覆層。另一方面，已知於對鋁導體之漆包線實施擠出被覆之情形時，因擠出樹脂之溫度較高導致鋁導體與漆包層之密接力容易下降。然而，於專利文獻1及2中提出之技術未對導體與漆包層之密接力進行研究。於在導體與漆包層之密接力較低之狀態下進行馬達或變壓器(transformer)之線圈捲繞之情形時，因線圈加工步驟而容易對電線皮膜產生損傷，其結果，產生電氣絕緣性能下降，製品之可靠性變低之問題。
對近年來之電氣機器要求例如耐熱性、機械特性、化學特性、電氣特性、可靠性等各種性能進一步高於先前者。對於作為此種電氣機器中之宇宙用電氣機器、航空器用電氣機器、原子力用電氣機器、能源用電氣機器、汽車用電氣機器用之電磁線而使用之漆包線等絕緣電線，要求優異之耐磨耗性、耐熱老化特性、耐溶劑性。例如，於近年來之電氣機器中，存在要求可更長期間維持優異之耐熱老化特性之情形。
又，以馬達或變壓器為代表之電氣機器係該等機器之小型化及高性能化不斷進展，大量湧現將絕緣電線壓入至非常狹窄的部分而使用之各種使用方法。具體而言，認為根據可向定子槽中插入多少根電線來決定該馬達等旋轉機之性能亦不為過。
其結果，作為提高導體之截面面積相對於定子槽截面面積之比率(占積率)之手段，最近嘗試使用導體之剖面形狀類似於矩形(正方形或長方形)之平角線。已知平角線之使用對占積率之提高表現出明顯之效果，但難以於平角導體上均勻地塗佈絕緣皮膜，特別是難以控制截面面積較小之絕緣電線之絕緣皮膜之厚度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[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
本發明之課題在於提供一種絕緣電線及其製造方法，該絕緣電線係於鋁導體或含有鋁之合金導體上燒附有熱硬化性樹脂之密接層與多個絕緣層所構成者，且藉由提高導體與漆包層之密接力，而使耐磨耗性及耐熱老化特性均優異，進而，抑制導體破斷強度之下降亦優異，並且局部放電起始電壓較高。
本發明者等人為了藉由使用適當之塗料燒附密接層，此後將熱塑性樹脂擠出被覆或帶捲繞而解決上述先前技術具有之問題而進行了銳意研究。其結果，發現如下情形：於含有鋁之導體上直接燒附含有羧基之清漆而製成密接層，於其外側，於結晶性樹脂之情形時被覆熔點為180℃以上之熱塑性樹脂作為絕緣層，於非晶性樹脂之情形時被覆玻璃轉移溫度為180℃以上之熱塑性或熱硬化性樹脂作為絕緣層，藉此具有較高之耐熱性及電氣特性，進而於外層設置補強絕緣層，藉此可不使密接層之厚度變厚而獲得較高之局部放電起始電壓。由於無需使密接層變厚，故而無需增加燒附次數，即，藉由大幅降低對導體施加之熱量，可防止導體之破斷強度之下降，可長期維持優異之耐熱老化特性。本發明係基於該知識見解而完成者。
即，本發明之上述課題係藉由以下之手段而達成。
(1)一種絕緣電線，其係使用有鋁導體者，其特徵在於：於該鋁導體上具有燒附含有羧基之清漆而成之密接層，於該密接層之外層具有絕緣層，進而於該絕緣層之外層具有補強絕緣層。
(2)如(1)之絕緣電線，其中，上述密接層及上述絕緣層之厚度之合 計為20μm以上且85μm以下。
(3)如(1)或(2)之絕緣電線，其中，構成上述絕緣層之樹脂為熔點180℃以上之結晶性樹脂、或玻璃轉移溫度180℃以上之非晶性樹脂。
(4)如(1)至(3)中任一項之絕緣電線，其中，上述清漆含有聚醯胺酸(polyamic acid)。
(5)如(1)至(4)中任一項之絕緣電線，其中，上述補強絕緣層係由熱塑性樹脂所構成。
(6)如(1)至(5)中任一項之絕緣電線，其中，上述鋁導體之鋁之純度為95%以上。
(7)如(1)至(6)中任一項之絕緣電線，其中，構成上述絕緣層之樹脂係由玻璃轉移溫度180℃以上之熱硬化性樹脂所構成，超過構成該絕緣層之樹脂之50質量%之樹脂為聚醯胺醯亞胺或/及聚醯亞胺。
(8)如(1)至(7)中任一項之絕緣電線，其中，構成上述絕緣層之樹脂係由玻璃轉移溫度180℃以上之熱硬化性樹脂所構成，超過構成該絕緣層之樹脂之50質量%之樹脂為聚醯胺醯亞胺與聚醯亞胺之混合樹脂。
(9)如(1)至(8)中任一項之絕緣電線，其中，上述補強絕緣層係由含有選自聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺、及聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)中之至少1種之熱塑性樹脂構成，並且將該熱塑性樹脂擠出成形而成。
(10)如(1)至(9)中任一項之絕緣電線，其中，上述鋁導體之剖面形狀為矩形。
(11)一種絕緣電線之製造方法，該絕緣電線使用有鋁導體，上述絕緣電線之製造方法之特徵在於：於該鋁導體上燒附含有羧基之清漆而形成密 接層，於該密接層之外層設置絕緣層，其後將熱塑性樹脂擠出成形於該絕緣層之外層而形成補強絕緣層，從而進行製造。
於本說明書中，所謂「~」係以將其前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之含義使用。
本發明之上述及其他特徵及優點係適當地參照隨附之圖式，應根據下述記載變明確。
本發明之鋁導體絕緣電線具有如下特徵：導體與密接層、及密接層與絕緣層之密接力優異，耐磨耗性、耐熱老化特性亦均優異，進而，導體破斷強度之下降之抑制亦優異，並且局部放電起始電壓較高。
1‧‧‧導體
2‧‧‧密接層
3‧‧‧絕緣層
4‧‧‧補強絕緣層
5‧‧‧最外層
6‧‧‧絕緣電線(電線)
7‧‧‧被膜層
8‧‧‧平板面
9‧‧‧邊緣面
10‧‧‧槽
圖1係導體剖面為矩形之本發明之絕緣電線之模式剖面圖。
圖2係導體剖面為圓形之本發明之絕緣電線之模式剖面圖。
圖3係導體剖面為矩形且平板面及邊緣面之膜厚不同之絕緣電線之模式剖面圖。
圖4係表示收納於定子槽中之多個絕緣電線之收納狀態之模式剖面圖。
例如圖1及圖2所示，本發明係於鋁導體1(以下，亦簡稱為「鋁導體」)之外周具有至少1層之密接層2及絕緣層3，於其外側具有至少1層之補強絕緣層4。
於本發明中，密接層2、絕緣層3、及補強絕緣層4之合計厚度較佳為50μm以上，密接層2及絕緣層3之合計厚度較佳為85μm以下，補強絕緣層4之厚度較佳為200μm以下。又，構成絕緣層3之樹脂之熔點或玻璃轉移溫度較佳為180℃以上。
再者，於圖1及圖2中，於補強絕緣層4之外側進而設置有最外層5，但並非必須設置最外層5，亦可使補強絕緣層4成為最外層5。
本發明之絕緣電線係鋁導體與密接層之密接力及局部放電起始電壓較高，進而，導體破斷強度之下降之抑制亦優異，並且可長期維持優異之耐熱老化特性。
因此，本發明之絕緣電線作為耐熱繞線用而較佳，例如可使用於反相器相關機器、高速開關元件、反相器馬達、變壓器等電氣機器線圈、或宇宙用電氣機器、航空器用電氣機器、原子力用電氣機器、能源用電氣機器、汽車用電氣機器用之電磁線等。可尤佳地用作耐反相器突波絕緣電線。
例如圖1所示，本發明之一較佳之實施態樣係導體1具有矩形之剖面，於該剖面中相對向之一2邊及另一2邊之各條邊均具有密接層2、絕緣層3及補強絕緣層4，於該等邊中之至少相對向之一2邊之各條邊，密接層2、絕緣層3及補強絕緣層4之合計厚度均具有特定之厚度。
即，本發明之一較佳之實施態樣係一種絕緣電線，其於具有矩形剖面之導體1之外周具有至少1層之密接層2及絕緣層3，於其外側具有至少1層之補強絕緣層4，於該剖面中，在相對向之一2邊之各條邊，密接層2、絕緣層3及補強絕緣層4之合計厚度均為50μm以上，密接層2及絕緣層3之合計厚度均為85μm以下，且補強絕緣層4之厚度均為200μm以下。
密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度更佳為50μm~250μm，進而較佳為80μm~230μm，特佳為100μm~200μm。
藉由將密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度設為50μm以上，可尤其提高局部放電起始電壓及耐磨耗特性。藉由將密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度設為250μm以下，可確保較高之局部放電起始電壓並且使定子槽內之導體占積率提高。
密接層及絕緣層之合計厚度較佳為20μm~85μm，進而較佳為30μm~60μm，特佳為35μm~50μm。
藉由將密接層及絕緣層之合計厚度設為85μm以下，可進一步抑制設置絕緣層時之導體之受熱量，從而可獲得較佳之破斷強度。又，藉由將密接層及絕緣層之合計厚度設為20μm以上，可進一步抑制發生因焊接等繞線加工時之熱引起之外觀不良。
補強絕緣層之厚度較佳為30μm~200μm，進而較佳為50μm~180μm，特佳為70μm~150μm。
該合計厚度於各條邊可相同亦可不同，就相對於定子槽之占積率之觀點而言，較佳為如下般不同。
即，於馬達等之定子槽內產生之局部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種情況。因此，藉由使用如下之絕緣電線，可維持局部放電起始電壓之值並且提高導體之合計截面面積相對於馬達之定子槽內之總截面面積之比率(占積率)；上述絕緣電線係於絕緣電線之剖面形狀中，設置於絕緣層之平板面8之補強絕緣層之厚度與設置於絕緣層之邊緣面9之補強絕緣層之厚度不同。
再者，如圖3所示，所謂平板面8係指於平角線之矩形之導體1中相對向之2邊中的一對長邊，所謂邊緣面9係指於平角線之矩形之導體1中相對向之2邊中的一對短邊。又，將密接層、絕緣層、補強絕緣層、最外層等層彙總表示為被膜層7。
於在槽10內以1行排列邊緣面9與平板面8處之厚度不同之電線(絕緣電線6)時，於槽10與電線(絕緣電線6)之間引起放電之情形時，如圖4所示般以對槽10接觸厚膜面之方式排列，相鄰之電線(絕緣電線6)間之膜厚係以較薄者排列。可插入與膜厚較薄相應之程度之更多之根數，從而可提高占積率，並且維持局部放電起始電壓之值。相同地，於容易在電線(絕緣電線6)與電線(絕緣電線)之間引起放電之情形時，若將膜厚較厚之面設為與電線(絕緣電線6)相接之面，且使面向槽10者變薄，則不會使槽10之大小過度增大，故而可提高占積率，並且維持局部放電起始電壓之值。
於該較佳之實施態樣中，若密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度於產生放電之2邊所形成之各條邊均為特定之厚度，則即便於另一2邊所形成之密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度薄於上述合計厚度，而亦可維持局部放電起始電壓，亦可提高導體之合計截面面積相對於馬達之定子槽內之總截面面積之比率(占積率)。因此，於設置於一2邊及另一2邊之各條邊，密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度係只要產生放電之2邊、即相對向之至少一2邊之各條邊之密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度均為50μm以上即可，較佳為於一2邊及另一2邊、即於4條邊均為50μm以上。
於該剖面之一對相對向之2邊與另一對相對向之2邊的補強絕緣層之厚度不同之情形時，在將一對相對向之2邊之厚度設為1時，另一對相對向之2邊之厚度較佳為設為1.01~5之範圍，更佳為設為1.01~3之範圍。
(導體)
作為本發明之絕緣電線之導體，可廣泛地使用絕緣電線所使用之鋁(以下，亦簡稱為「鋁」)，較佳為鋁之純度(含量)為95%以上、更佳為98%以上、進而較佳為99%以上之高純度之鋁導體。若鋁含量為95%以上，則可抑制因加熱老化引起之劣化。又，若氧成分較少，則於焊接之情形時，可大幅降低引起外觀不良之機率。
導體可使用其橫截面為所期望之形狀者，可為圓形(圓)、矩形(平角)、或者六邊形等之任一形狀，但就相對於定子槽之占積率之方面而言，較佳為具有圓形以外之形狀者，特佳為矩形者。
導體之大小並無特別限定，但於剖面為圓形之情形時，直徑較佳為0.3~3.0mm，更佳為0.4~2.7mm。
就抑制自角部之局部放電之方面而言，平角形狀之導體較理想的是如圖1及3所示般於四角設置倒角(曲率半徑r)之形狀。曲率半徑r較佳為0.6mm以下，更佳為0.2~0.4mm。
於剖面為矩形之情形時，導體之大小亦並無特別限定，但寬度(長邊)較佳為1~5mm，更佳為1.4~4.0mm，厚度(短邊)較佳為0.4~3.0mm，更佳為0.5~2.5mm。寬度(長邊)與厚度(短邊)之長度之比率較佳為1：1~1：4。
(密接層)
於本發明中，所謂密接層係與導體相接之熱硬化性樹脂層，只要進而相接之成分不變，則視為1層者。即，只要由熱硬化性樹脂形成為至少1層且直接塗佈於導體上，則可為1層亦可為多層。再者，於如下情形時為1層：將含有熱硬化性樹脂之清漆直接塗佈、燒附至導體上，為了增加厚度而多次使用相同之清漆反覆進行多次塗佈、燒附。
於本發明中，密接層之厚度係若考慮皮膜整體之強度，則較佳為未達20μm，另一方面，就相對於定子槽之占積率之觀點而言，上限值更佳為15μm以下，進而較佳為10μm以下，特佳為5μm以下。
密接層之厚度之下限較佳為1μm以上，更佳為3μm以上。
於本發明中，密接層係將含有羧基之清漆直接塗佈於導體上並進行燒附而形成。至少該清漆係於清漆狀態下，所含有之樹脂中存在羧基。
本發明係藉由使用此種清漆，可不論燒附後之條件如何而充分地提高與鋁導體之密接力。其原因在於，適量存在之羧基藉由離子鍵結或錯鍵結而與鋁牢固地鍵結。
此處，具有羧基之樹脂係於聚合物主鏈或者側鏈直接具有羧基或經由連結基而具有羧基、或者於聚合物之主鏈或者側鏈之末端具有羧基者，該羧基可為無機或有機之鹽，亦可由金屬、醇等密封材料保護。
具有羧基之樹脂1g之酸值(中和游離之酸時所需之KOH之mg/g)較佳為10~250mg/g，更佳為50~230mg/g，進而較佳為80~220mg/g。
作為具有羧基之樹脂，例如有聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺、聚酯、聚酯醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚醯胺酸之塗料，亦可為藉由燒附而反應者。
作為形成密接層之熱硬化性樹脂，可使用先前所利用者，例如可列舉聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚酯醯亞胺(PEsI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醯亞胺乙內醯脲改質聚酯、聚醯胺(PA)、縮甲醛、聚胺酯(poly urethane)、聚酯(PEst)、聚乙烯醇縮甲醛、環氧樹脂、聚乙內醯脲。就耐熱性優異之方面而言，較佳為聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚酯醯亞胺(PEsI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醯亞胺乙內醯脲改質聚酯等聚醯亞胺系樹脂。漆包樹脂可單獨使用該等中之1種，又，亦可混合使用2種以上。
作為聚醯胺醯亞胺(PAI)，並無特別限制，可使用如下者等：藉由通常之方法，例如於極性溶劑中使三羧酸酐與二異氰酸酯類直接反應而獲得者；於極性溶劑中，向三羧酸酐混合二胺類，並以二異氰酸酯類進行醯胺化而獲得者。作為市售之聚醯胺醯亞胺，亦可使用HI-406(日立化成(股份)公司製造，商品名)等。
作為聚醯亞胺(PI)，並無特別限制，例如可使用如下者等：使熱硬化性芳香族聚醯亞胺等通常之聚醯亞胺樹脂、芳香族四羧酸二酐與芳香族二胺類於極性溶劑中反應而獲得之聚醯胺酸(polyamic acid)溶液，藉由形成絕緣皮膜時之燒附時之加熱處理使其醯亞胺化，藉此使其熱硬化。作為市售之聚醯亞胺，亦可使用U Imide(註冊商標)(Unitika公司製造)、U-Varnish(宇部興產公司製造，商品名)、HCI系列(日立化成公司製 造，商品名)、AURUM(註冊商標)(三井化學公司製造)等。
作為聚酯(PEst)，並無特別限制，可使用藉由向芳香族聚酯添加酚系樹脂樹脂等進行改質而得者等。具體而言，可列舉耐熱類別為H種之聚酯樹脂，作為市售之H種聚酯樹脂，可使用Isone 1200(Schenectady International公司製造，商品名)等。
作為聚酯醯亞胺(PEsI)，並無特別限制，可使用如下者等：於藉由通常之方法，例如於極性溶劑中使三羧酸酐與二異氰酸酯類直接反應而形成醯亞胺骨架後，於存在觸媒的條件下使二醇類反應而獲得者；於極性溶劑中，向三羧酸酐混合二胺類而形成醯亞胺骨架，此後藉由與二醇類反應而合成者。作為市售之聚酯醯亞胺，可使用Neoheat 8200K2、Neoheat 8600、LITON 3300(均為東特塗料公司製造，商品名)等。
作為聚醚醯亞胺(PEI)，並無特別限制，可使用藉由通常之方法，例如使芳香族四羧酸二酐與芳香族二醯胺醚反應並進行加熱而獲得者等。作為市售之聚醚醯亞胺，可列舉ULTEM(註冊商標)(SABIC Innovative Plastics公司製造)等。
此處，所謂聚醯胺酸係藉由以對苯二胺等芳香族二胺類與均苯四甲酸二酐等四羧酸二酐等為原料，並使其等在N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)等溶劑中加成聚合而獲得者。將含有聚醯胺酸之清漆塗佈於導體上，並在高溫下進行燒附，藉此去除溶劑，並且進行醯亞胺化反應，而可獲得耐熱性或耐化學品性、電氣絕緣性優異之聚合物。
作為四羧酸二酐，並無特別限定，就提高耐熱性或機械強度而言，較佳為芳香族四羧酸。例如可列舉：均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯 四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐、及3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐等。於該等中，就反應性之觀點而言，較佳為3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐。
作為芳香族二胺類，並無特別限定，例如可列舉：鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、2,4-二胺基甲苯、2,5-二胺基甲苯、2,4-二胺基二甲苯、2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二胺、1,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、4,4'-二胺基聯三苯、4,4'-二胺基二苯甲烷、1,2-雙(苯胺基)乙烷、二胺基二苯基碸、2,2-雙(對胺基苯基)丙烷、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯、3,3'-二甲基-4,4'-二胺基二苯醚、1,4-雙(對胺基苯氧基)苯、4,4'-雙(對胺基苯氧基)聯苯。
存在於熱硬化性樹脂中之羧基係藉由在不阻礙樹脂性能之量之範圍內與鋁導體相互作用而表現出導體與密接層之密接性優異之效果，作為熱硬化性樹脂之酸值(中和游離之酸時所需之KOH之mg/g)，較佳為10~250mg/g，更佳為50~230mg/g，進而較佳為80~220mg/g。
作為使用於樹脂之清漆化之溶劑，只要不會阻礙熱硬化性樹脂之反應，則並無特別限制，例如可列舉：N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)等醯胺系溶劑；N,N-二甲基伸乙基脲、N,N-二甲基伸丙基脲、四甲基脲等脲系溶劑；γ-丁內酯、γ-己內酯等內酯系溶劑；碳酸丙烯酯等碳酸酯系溶劑；甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑；乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丁基溶纖素乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、乙基溶纖素乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯等酯系溶劑；二乙二醇二甲醚(diglyme)、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等乙二醇二甲醚系溶劑；甲苯、二甲苯、環己烷等烴系溶劑；環丁碸等碸系溶劑。
於該等中，就高溶解性、高反應促進性等方面而言，較佳為醯胺系溶劑、脲系溶劑，就不具有容易阻礙因加熱引起之交聯反應之氫原子等方面而言，更佳為N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、N,N-二甲基伸乙基脲、N,N-二甲基伸丙基脲、四甲基脲，特佳為N-甲基-2-吡咯啶酮。
又，就減少燒附次數之觀點而言，清漆中之樹脂濃度較佳為高濃度，且較佳為15~55質量%，更佳為30~45質量%。
(絕緣層)
作為可使用於絕緣層之熱塑性樹脂，可列舉聚醯胺(PA)(尼龍)、聚縮醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(包括改質聚苯醚)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、間規聚苯乙烯樹脂(SPS)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、超高分子量聚乙烯等通用工程塑膠，此外可列舉：聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(PAR)、聚醚酮(PEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、非晶性熱塑性聚醯亞胺樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚酯醯亞胺(PEsI)、液晶聚酯等超級工程塑膠，進而可列舉以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)作為基底樹脂之聚合物合金(polymer alloy)、ABS/聚碳酸酯、聚苯醚/尼龍6,6、聚苯醚/聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯/聚碳酸酯等包含上述工程塑膠之聚合物合金。
於本發明中，就耐熱性及耐應力龜裂性之方面而言，可特佳地使用間規聚苯乙烯樹脂(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)。
又，使用樹脂並不限定於上述內容所示之樹脂名，當然，除先前所列舉之樹脂以外，只要為性能優於該等樹脂之樹脂即可使用。
於該等中，作為結晶性熱塑性樹脂，例如可列舉：聚醯胺(PA)、聚縮醛(POM)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、超高分子量聚乙烯等通用工程塑膠、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚芳醚酮(PAEK)(包括改質PEEK)、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)。又，可列舉使用上述結晶性樹脂之聚合物合金。 另一方面，作為非晶性熱塑性樹脂，例如可列舉：聚碳酸酯(PC)、聚苯醚、聚芳酯、間規聚苯乙烯樹脂(SPS)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚苯碸(PPSU)、非晶性熱塑性聚醯亞胺樹脂等。
作為可使用於絕緣層之熱硬化性樹脂，例如可列舉：聚醯亞胺(PI)、聚酯醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、酚樹脂、環氧樹脂、聚胺酯、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、聚苯并咪唑等。再者，該等熱硬化性樹脂亦可被改質，例如可列舉氧化矽(silica)混合聚醯亞胺等。
於本發明中，就可撓性及耐熱性均優異之方面而言，較佳為聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚酯醯亞胺，更佳為聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺。
又，當然，除上述內容所列舉之樹脂以外，只要為性能優於該等樹脂之樹脂即可使用。
於本發明中，亦可於不會對特性波及影響之範圍內，對形成絕緣層之熱硬化性樹脂摻合氣泡成核劑、抗氧化劑、抗靜電劑、紫外線抑 制劑、光穩定劑、螢光增白劑、顏料、染料、相容劑、潤滑劑、強化劑、難燃劑、交聯劑、交聯助劑、塑化劑、增黏劑、減黏劑、及彈性體等各種添加劑。又，於獲得之絕緣電線，可不同於絕緣層而另外積層由含有該等添加劑之樹脂所構成之層，亦可塗敷含有該等添加劑之塗料。
於本發明中，在該等熱塑性樹脂及熱硬化性樹脂中，對於結晶性熱塑性樹脂而言，熔點較佳為180℃以上，更佳為240℃以上，進而較佳為250℃以上。又，對於非晶性熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂而言，玻璃轉移溫度較佳為180℃以上，更佳為240℃以上，進而較佳為250℃以上。於該等樹脂中，最佳為熱硬化性樹脂。
再者，於本發明中，熔點或玻璃轉移溫度之上限並無特別限定，現實中熔點為450℃以下，非晶性樹脂之玻璃轉移溫度為350℃以下。
此處，於構成絕緣層之樹脂為混合多種樹脂而成之混合樹脂之情形時，為混合樹脂中獲得之熔點、玻璃轉移溫度，其中將於最高之溫度下觀測到者設為能力值。
例如，作為熔點為180℃以上之結晶性熱塑性樹脂，可列舉熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)(Tm.388℃)、聚苯硫醚(PPS)(Tm.275℃)、聚醚醚酮(PEEK)(Tm.340℃)、聚芳醚酮(PAEK)(Tm.340℃)、聚酯醯亞胺(PEsI)(Tm.180℃)，較佳為聚苯硫醚或聚酯醯亞胺。
作為玻璃轉移溫度為180℃以上之非晶性熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂，可列舉熱塑性聚醯亞胺樹脂(Tg.250℃)、聚醯亞胺(PI)(Tg.400℃以上)、聚醯胺醯亞胺(PAI)(Tg.280~290℃)、間規聚苯乙烯樹脂(SPS)(Tg.280℃)、聚酯醯亞胺(PEsI)(Tg.180℃)等，其中較佳為聚醯亞胺或聚醯胺醯 亞胺。
熔點可藉由使用示差掃描熱量分析裝置「DSC-60」(島津製作所製造)，觀察於樣品10mg、升溫速度5℃/min之條件下之熔解點而測定。玻璃轉移溫度可與熔點相同地藉由使用DSC-60，觀察於樣品10mg、升溫速度5℃/min之條件之玻璃轉移溫度而測定。
於本發明中，絕緣層之玻璃轉移溫度為180℃以上之熱硬化性樹脂之主成分較佳為聚醯胺醯亞胺或/及聚醯亞胺。
此處，所謂主成分係指超過構成絕緣層之樹脂之50質量%，較佳為55質量%以上，更佳為65質量%以上，進而較佳為75質量%以上。
又，玻璃轉移溫度為180℃以上之熱硬化性樹脂層亦較佳為聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺之混合物，以質量比計聚醯胺醯亞胺：聚醯亞胺較佳為5：95~95：5，更佳為20：80~80：20。
於構成補強絕緣層，維持較高之耐熱性或耐磨耗性並且使局部放電變高之情形時，與較厚地燒附作為密接層及絕緣層之熱硬化性樹脂之情形相比，即便以可實現較高之局部放電起始電壓之程度進行厚膜化，亦可減少形成密接層及絕緣層時之通過燒附爐之次數，維持導體與密接層之密接力。就可防止密接力之下降之方面而言，絕緣層之厚度較佳為2μm以上且85μm以下，更佳為15μm以上且50μm以下，進而較佳為20μm以上且30μm以下。
又，為了不損壞絕緣電線所需之特性、即耐電壓性、耐熱性，較佳為密接層具有一定程度之厚度。熱硬化性樹脂之每次燒附之厚度係只要為不會產生針孔之程度之厚度，則並無特別限制，較佳為2μm以上，進而較 佳為6μm以上。
於該較佳之實施態樣中，設置於一2邊及另一2邊之密接層及絕緣層之合計厚度在至少一2邊的各條邊上之合計厚度均成為85μm以下。
將熱硬化性樹脂燒附於矩形鋁導體之方法可為常規方法，例如可列舉如下方法：使用呈導體形狀之相似形狀之清漆塗佈用模具之方法；若導體剖面形狀為矩形，則使用形成為井字狀之被稱為「萬能模具」之模具之方法。該等塗佈有樹脂清漆之導體係藉由常規方法並利用燒附爐進行燒附。將含有上述絕緣層之樹脂清漆於導體上塗佈、燒附1次、較佳為塗佈、燒附多次，藉此可形成熱硬化性樹脂之皮膜層。具體之燒附條件受所使用之爐之形狀或風速之影響，但若為大致5m之自然對流式縱型爐，則可藉由在400~500℃將通過時間設定為10~90秒而達成。
將熱塑性樹脂被覆至漆包線上之方法可為常規方法，例如可列舉將所獲得之漆包線作為芯線，使用擠出機之螺桿將熱塑性樹脂擠出被覆至漆包線上之方法。此時，以使擠出被覆樹脂層之剖面之外形形狀成為與導體之形狀為相似形狀且獲得特定之邊部及角部之厚度之形狀之方式，使用擠出模具以熱塑性樹脂之熔點以上之溫度(於非晶性樹脂之情形時為玻璃轉移溫度以上)進行熱塑性樹脂之擠出被覆。
再者，亦可使用有機溶劑等及熱塑性樹脂形成熱塑性樹脂層。
(補強絕緣層)
關於本發明之絕緣電線之補強絕緣層，為了獲得局部放電起始電壓較高之絕緣電線，而於密接層及絕緣層之外側設置至少1層，可為1層亦可為多層。
補強絕緣層只要選自熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂即可，又，形成補強絕緣層之方法可為擠出成形，亦可為絕緣帶捲繞。
於補強絕緣層為熱塑性樹脂之情形時，為了將其皮膜厚度穩定化，較佳為擠出成形。作為耐熱性、耐化學品性優異之熱塑性樹脂，於本發明中，例如較佳為工程塑膠或超級工程塑膠之熱塑性樹脂。
作為可進行帶捲繞之補強絕緣層，可使用聚醯胺絕緣紙、聚醯亞胺絕緣紙、難燃性聚酯系膜等。就具備可撓性及耐熱性而言，於本實施例中使用NOMEX(註冊商標)紙(芳族聚醯胺(全芳香族聚醯胺)聚合物紙，杜邦(股份)公司製造)作為聚醯胺絕緣紙。於具有特別高之耐熱性之情形時，亦可使用Kapton(註冊商標)膜(聚醯亞胺膜、東麗杜邦(股份)公司製造)等。此外，可根據特性而使用DIALAMY(註冊商標)(難燃性聚酯系膜，三菱樹脂(股份)公司製造)、VULCANIZED纖維紙(東洋纖維(股份)公司製造，商品名)等。
若藉由清漆燒附以外之成形方法成形補強絕緣層，則無需增加燒附步驟，即，可大幅減少對導體施加之熱量，因此耐熱老化特性或加工性提高，從而較佳。
補強絕緣層係就接著強度及耐溶劑性亦優異之方面而言，較佳為玻璃轉移溫度或熔點為250℃以上之熱塑性樹脂，更佳為270℃以上之熱塑性樹脂。使用於補強絕緣層之樹脂之玻璃轉移溫度或熔點例如較佳為200℃以上，更佳為300℃以上。熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度或熔點可利用示差掃描熱量分析(DSC)，藉由上述方法而測定。再者，關於熔點，只要為下述之值以上即可。
作為形成補強絕緣層之熱塑性樹脂，例如可列舉：聚醚醚酮(PEEK)(Tm.340℃)、改質聚醚醚酮(modified-PEEK)(Tm.340℃)、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)(Tm.388℃)、具有芳香環之聚醯胺(以下稱為芳香族聚醯胺)(Tm.306℃)、具有芳香環之聚酯(以下稱為芳香族聚酯)(Tm.220℃)、聚醚酮(PEK)(Tm.373℃)、聚苯硫醚(PPS)(Tm.275℃)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)(Tm.228℃)等。於該等中，較佳為選自由聚醚醚酮、改質聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)、芳香族聚醯胺、聚苯硫醚及聚對苯二甲酸丁二酯所構成之群中之至少1種熱塑性樹脂，更佳為聚醚醚酮、改質聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)或聚苯硫醚，進而較佳為聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)、或聚苯硫醚。
於該等熱塑性樹脂中，使用熔點為180℃以上且相對介電常數較佳為4.5以下之熱塑性樹脂。熱塑性樹脂可單獨使用1種，亦可使用2種以上。再者，熱塑性樹脂係只要至少熔點為180℃以上，則亦可為摻合有其他樹脂或彈性體等者。
補強絕緣層之厚度較佳為200μm以下，就實現發明之效果之方面而言，更佳為180μm以下，進而較佳為130μm以下。若補強絕緣層之厚度過厚，則存在不管下述補強層之皮膜結晶度之比率如何，而於將絕緣電線捲繞至鐵芯並進行加熱時，均在絕緣電線表面產生白色化之部位之情形。如上所述，若補強絕緣層過厚，則樹脂層本身具有剛性，故而存在作為絕緣電線之可撓性變得匱乏，對加工前後之電氣絕緣性維持特性、特別是耐熱老化特性造成影響之情況。
另一方面，就可防止絕緣不良之方面而言，補強絕緣層之厚度較佳為 20μm以上，更佳為50μm以上，進而較佳為60μm以上。
於該較佳之實施態樣中，設置於一2邊及另一2邊之補強絕緣層之厚度分別較佳為200μm以下，更佳為180μm以下，進而較佳為130μm以下。
於本發明中，結晶性之熱塑性樹脂之結晶度並無特別限定，例如較佳30~100%，更佳為50~100%。
結晶度係可使用示差掃描熱量分析(DSC)而測定之值，表示結晶性熱塑性樹脂規律排列之程度。結晶度係例如於熱塑性樹脂使用聚苯硫醚(PPS)之情形時，適量採取無發泡區域，例如以5℃/min之速度使其升溫，算出於超過300℃之區域觀察到之因熔解產生之吸熱量(熔解熱量)、及於150℃附近觀察到之因結晶化產生之放熱量(結晶化熱量)，將相對於熔解熱量之自熔解熱量減去結晶化熱量所得之熱量差設為結晶度。將計算式示於以下。
計算式：結晶度(%)=[(熔解熱量-結晶化熱量)/(熔解熱量)]×100
再者，於使用PPS以外之結晶性熱塑性樹脂之情形時，熔解峰值及結晶化峰值溫度亦不同，但可與上述計算式相同地算出結晶度。
結晶度例如可藉由即將成形熱塑性樹脂層前之導體側之預熱而調整。通常，於導體側之預熱溫度極度低於熱塑性樹脂層之成形溫度之情形時，結晶度變低，於預熱溫度較高之情形時，熱塑性樹脂之結晶度變高。
(最外層)
此處之最外層可賦予與絕緣性能不同之功能。例如可列舉熔著層、耐 電暈放電層、耐局部放電層、半導電層、耐光層、著色層。其結果，即便作為絕緣電線被膜之絕緣性能發生變化，而亦不成為問題。又，並非必須設置最外層，亦可使上述補強絕緣層成為最外層。
於最外層並非上述補強絕緣層之情形時，最外層之厚度較佳為5~50μm，更佳為10~30μm。
於本發明中，密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度較佳為50μm以上。若合計厚度為50μm以上，則絕緣電線之局部放電起始電壓成為1000Vp以上，可防止反相器突波劣化。就可表現更高之局部放電起始電壓，可高度防止反相器突波劣化之方面而言，該合計厚度更佳為75μm以上，進而較佳為100μm以上。
於該較佳之實施態樣中，設置於一2邊及另一2邊之密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度分別成為50μm以上。如上所述，若將密接層及絕緣層之合計厚度設為85μm以下、將補強絕緣層之厚度設為200μm、並且將密接層、絕緣層及補強絕緣層之合計厚度設為50μm以上，則至少可滿足提高絕緣電線之局部放電起始電壓、即反相器突波劣化之防止、導體及密接層之接著強度、及皮膜之接著強度。再者，導體上之總皮膜之合計厚度較佳為280μm以下，考慮加工前後之電氣絕緣性維持特性，為了可無問題地進行加工，更佳為250μm以下。
因此，該較佳之實施態樣之絕緣電線係導體與密接層以較高之密接強度密接。導體與皮膜之加工性例如可按照與JIS C 3216-3繞線試驗方法之5.可撓性及密接性、5.1捲繞試驗相同之要領進行，並以直至產生密接層之隆起為止之轉數進行評價。
如下所述，該較佳之實施態樣之絕緣電線係鋁導體與密接層之接著強度優異，進而，耐熱老化特性等亦優異。
又，該較佳之實施態樣之絕緣電線係耐熱老化特性優異。該耐熱老化特性成為用以長期確保即便於高溫之環境中使用，絕緣性能亦不會下降之可靠性之指標者，例如可藉由目視，對將根據JIS C 3216-3繞線試驗方法之5.可撓性及密接性、5.1捲繞試驗進行捲繞而成者於190℃之高溫槽內靜置1000小時後有無產生於皮膜之龜裂進行評價。該較佳之實施態樣之絕緣電線係即便於高溫之環境中使用，在靜置更長之期間、例如1500小時後，亦可維持耐熱老化特性。
該較佳之實施態樣之絕緣電線係於1000小時後當然不會於皮膜之任一層確認到龜裂，且即便於1500小時後，亦不會於皮膜之任一層確認到龜裂，而耐熱老化特性優異，即便於高溫之環境中使用，亦可更長期間確保可靠性。
關於本發明之絕緣電線，如上所述，於鋁導體上構成燒附含有羧基之清漆而成之熱硬化性樹脂層作為適當之密接層，且於密接層之外層具備具有耐熱性之絕緣層及補強絕緣層，藉此可提供一種最近對絕緣電線要求之耐磨耗性及耐熱老化特性亦優異之鋁導體絕緣電線，進而藉由減少密接層之燒附次數而鋁導體之受熱量亦減少，可抑制導體破斷強度之下降。又，單向磨耗試驗成為將絕緣電線加工於馬達等中之情形時受損程度的指標。
絕緣電線之加工後之導體破斷強度例如係以JIS C 3216-3繞線試驗方法之JA5.2密接性之JA.5.2.2漆包平角線為參考，將加工後之絕緣 電線之密接層、絕緣層、補強絕緣層、最外層剝離而使導體露出，對於該導體採取3個長度約為35cm之試驗片，對各個試驗片評價將標線距離設為250mm並以300mm/min之拉伸速度伸長至破斷時之強度。再者，作為具有充分強度之繞線，測定值較佳為20N/mm2以上，作為具有良好之強度之繞線，更佳為40N/mm2以上。
耐磨耗性例如可於25℃，按照與JIS C 3216-3繞線試驗方法之6.耐磨耗(適用於漆包圓線)相同之要領進行評價。於矩形剖面之平角線之情形時，對四角之角部進行評價。具體而言，使用於JIS C 3216-3中規定之磨耗試驗機，使其於某負重下向一方向滑動直至皮膜剝離。讀取皮膜剝離之刻度，可根據該刻度值與所使用之負重之乘積進行評價。
該較佳之實施態樣之絕緣電線係上述刻度值與所使用之負重之乘積成為2000gf以上。
本發明之另一較佳之實施態樣為如下絕緣電線，其係於鋁導體之外周具備至少1層密接層，於密接層之外側具備絕緣層，進而，於絕緣層之外層具備補強絕緣層，使接著力、加工性、耐熱老化特性得以強化者。
再者，密接層、絕緣層及補強絕緣層與上述密接層、絕緣層及補強絕緣層基本相同。
通常，可成為絕緣層及補強絕緣層之樹脂係實質上不含有耐局部放電性物質。
此處，所謂耐局部放電性物質係指難以受到局部放電劣化之絕緣材料，且係指藉由使其分散於電線之絕緣皮膜而具有提高供電壽命特性之作 用之物質。作為耐局部放電性物質，例如有氧化物(金屬或非金屬元素之氧化物)、氮化物、玻璃、雲母等，作為具體例，可列舉：氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋅、氮化鎵等微粒子等。
又，所謂「實質上不含有」耐局部放電性物質係指不使絕緣層及補強絕緣層積極地含有耐局部放電性物質，除完全不含有之情形以外，亦包括含有無損本發明目的之程度之含量之情形。例如，作為無損本發明目的之程度之含量，可列舉相對於形成絕緣層及補強絕緣層之樹脂成分100質量份為30質量份以下之含量。特別是於添加粉體之情形時，亦可添加分散劑。
亦可於不會對特性波及影響之範圍內，對形成絕緣層及補強絕緣層之熱硬化性或熱塑性樹脂摻合抗氧化劑、抗靜電劑、紫外線抑制劑、光穩定劑、螢光增白劑、顏料、染料、相容劑、潤滑劑、強化劑、難燃劑、交聯劑、交聯助劑、塑化劑、增黏劑、減黏劑、及彈性體等各種添加劑。
於絕緣層與補強絕緣層之間之接著力不充分之情形時，存在如下情形：於嚴酷之加工條件、例如彎曲加工成較小之半徑之情形時，在與彎曲之圓弧內側部分抵觸之補強絕緣層產生褶皺。若產生此種褶皺，則於絕緣層與補強絕緣層之間產生空間，因此存在引起局部放電起始電壓下降之現象之情形。
為了防止該局部放電起始電壓之下降，必須不使彎曲之圓弧內側產生褶皺，藉由於絕緣層與補強絕緣層之間導入具有接著功能之層而進一步提高接著強度，從而可高度地防止產生如上述般之褶皺。
即，本發明之絕緣電線係藉由密接層與鋁導體之接著強度較高而發揮較高之耐磨耗性者，藉由在絕緣層與補強絕緣層之間設置接著層，可發揮 更高之耐磨耗性，有效地防止因高強度之加工導致皮膜被破壞。
於本發明之絕緣電線中，亦可於絕緣多層內導入接著層。所謂接著層係指可提高補強絕緣層與絕緣層之接著力之層。又，所謂絕緣多層係指如由本發明之絕緣層及絕緣補強層之2個層所構成之層般，雖相接之層之樹脂成分不同，但任一層均表現出絕緣性之一組之絕緣層。
具體而言，例如若於絕緣多層中熱硬化性樹脂之層(例如本發明之絕緣層)與熱塑性樹脂之層(例如，本發明之補強絕緣層)相鄰，則存在2層間之接著力變低之情形。於該情形時，在2層之間燒附經清漆化之熱塑性樹脂而製成接著層，並使絕緣層與補強絕緣層熱熔著，藉此可製造具有較高加工性之絕緣電線。
於藉由該製造方法構成繼絕緣層之後之補強絕緣層之情形時，為了使其等充分地熱熔著，於擠出被覆步驟中，形成補強絕緣層之熱塑性樹脂之加熱溫度較佳為形成接著層之熱塑性樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)以上，更佳為較Tg高30℃以上之溫度，進而較佳為較Tg高50℃以上之溫度。此處，所謂形成擠出被覆樹脂層之熱塑性樹脂之加熱溫度係模具部之溫度。
將形成接著層之熱塑性樹脂清漆化之溶劑係只要為可使所選擇之熱塑性樹脂溶解之溶劑，則可為任一種溶劑。
作為能夠以該目的使用之熱塑性樹脂，就難以因熱而結晶化導致發生收縮等產生因狀態變化引起之應力之方面而言，較佳為非晶性之樹脂。例如，較佳為選自聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚碸、聚苯醚、聚苯碸(PPSU)、及非晶性熱塑性聚醯亞胺樹脂中之至少1種。作為聚醚醯亞胺，例如可使 用ULTEM(註冊商標)(SABIC Innovative Plastics公司製造)。作為聚醚碸，例如可使用Sumikaexcel(註冊商標)PES(住友化學公司製造，商品名)、PES(Mitsui Fine Chemicals公司製造，商品名)、Ultrason(註冊商標)E(BASF Japan公司製造，商品名)、Radel(註冊商標)A(Solvay Specialty Polymers公司製造，商品名)。作為聚苯醚，例如可使用Zylon(註冊商標)(旭化成化學公司製造)、Iupiace(註冊商標)(三菱工程塑膠公司製造)。作為聚苯碸，例如可使用Radel(註冊商標)R(Solvay Specialty Polymers公司製造，商品名)。作為非晶性熱塑性聚醯亞胺樹脂，例如可使用U-Varnish(宇部興產公司製造，商品名)、HCI系列(日立化成公司製造，商品名)、U Imide(Unitika公司製造，商品名)、AURUM(註冊商標)(三井化學公司製造)。就易溶於溶劑之方面而言，更佳為聚苯碸、聚醚醯亞胺。
於本發明中，所謂「非晶性」係指保持幾乎不具有結晶結構之無定形狀態，且係指於硬化時高分子鏈成為無規狀態之特性。
<絕緣電線之製造方法>
如圖1及圖2所示，絕緣電線較佳為以如下方式製造：於鋁導體1上，塗佈上述含有羧基之清漆並進行燒附而形成密接層2，於該密接層2之外層設置絕緣層3後，於該絕緣層3之外層擠出成形熱塑性樹脂而形成補強絕緣層4。又，亦較佳為視需要於該補強絕緣層4之外層形成最外層5。
[實施例]
以下，基於實施例而進一步詳細地對本發明進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。
再者，關於被覆層之厚度，只要未特別規定，則於4條邊之各邊均為 相同之厚度。
(實施例1)
各清漆係藉由浸漬塗敷進行塗佈，並藉由模具而調節塗佈量。具體而言，於剖面為矩形(長邊3.0mm×短邊1.6mm，且四角之倒角之曲率半徑r=0.5mm)之平角導體(純度99%之鋁製)，塗佈將聚醯亞胺(PI-1)(Unitika公司製造，商品名：U Imide)以N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)調整為樹脂成分20質量%而得之聚醯亞胺清漆，利用5m之自然對流式立式爐，於爐溫500℃、通過時間30秒之條件下進行燒附而形成厚度5μm之密接層。
其次，於密接層上，塗佈以等質量混合上述聚醯亞胺(PI-1)[Unitika公司製造，商品名：U Imide)清漆與聚醯胺醯亞胺(PAI-2)清漆(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000，固形物成分濃度30%、溶劑組成比(質量)：NMP/二甲苯=70/30)]而獲得之以固形物成分質量比計聚醯亞胺：聚醯胺醯亞胺為39：61之混合清漆，利用5m之自然對流式立式爐，於爐溫500℃、通過時間30秒之條件下進行燒附而形成厚度30μm之絕緣層。
進而，使用擠出模具，於該上層擠出被覆聚苯硫醚(PPS)(東麗公司製造，商品名：TORELINA)，之後空隔10秒之時間進行水冷而形成厚度100μm之補強絕緣層，從而製作絕緣電線。
(實施例2)
與實施例1相同地製作下述表1之構成之絕緣電線。
其中，絕緣層係使用與密接層不同類型之聚醯亞胺(PI-2)清漆(荒川化學公司製造，商品名：Compoceran H850D(硬化殘分15%，硬化殘分中之氧化矽2質量%之N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)溶液))來代替聚醯亞胺/聚 醯胺醯亞胺之混合清漆，補強絕緣層係使用聚醚醚酮(PEEK)(Solvay Specialty Polymers公司製造，商品名：KetaSpire)來代替PPS。
(實施例3)
與實施例1相同地，於在實施例1中使用之鋁導體上，設置下述表1之構成之密接層、絕緣層、及補強絕緣層。
其中，絕緣層係使用聚醯胺醯亞胺(PAI-2)清漆(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000，固形物成分濃度30%，溶劑組成比(質量)：NMP/二甲苯=70/30)來代替聚醯亞胺/聚醯胺醯亞胺混合清漆，補強絕緣層係使用於實施例2中使用之聚醚醚酮(PEEK)來代替PPS。
於上述補強絕緣層上，塗佈將聚胺酯(東特塗料公司製造，商品名：TPU F2-NCA)以甲酚調整為樹脂成分30質量%而得之清漆，繼而進行燒附，藉此形成厚度5μm之最外層，藉此製作絕緣電線。
(實施例4)
與實施例1相同地，製作下述表1之構成之絕緣電線。
其中，鋁導體係使用下述表1之純度者，密接層係使用聚酯醯亞胺(PEsI)(東特塗料公司製造，商品名：Neoheat 8600A)來代替聚醯亞胺。
(實施例5)
與實施例3相同地，製作下述表1之構成之絕緣電線。
其中，鋁導體係使用下述表1之純度者，密接層係使用聚酯(PEst)(東特塗料公司製造，商品名：LITON 2100S)來代替聚醯亞胺，絕緣層係使用於實施例1中使用之聚醯亞胺(PI-1)/聚醯胺醯亞胺(PAI-2)混合清漆來代替聚醯胺醯亞胺，最外層係使用聚醯胺醯亞胺(PAI-2)清漆(日立化成 公司製造，商品名：HPC-5000，固形物成分濃度30%，溶劑組成比(質量)：NMP/二甲苯=70/30)來代替聚胺酯。
(實施例6)
與實施例1相同地，於在實施例1中使用之鋁導體上設置下述表1之構成之密接層及絕緣層。
其中，鋁導體之純度係使用下述表1之純度者，密接層係使用聚醯胺醯亞胺(PAI-1)清漆[日立化成股份有限公司製造，商品名：HI-406(樹脂成分32質量%之NMP溶液)]來代替聚醯亞胺，絕緣層係使用與上述密接層不同類型之聚醯胺醯亞胺(PAI-2)清漆(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000，固形物成分濃度30%，溶劑組成比(質量)：NMP/二甲苯=70/30)來代替聚醯亞胺/聚醯胺醯亞胺混合清漆。
進而，藉由將聚醯胺紙(美國杜邦公司製造，商品名：NOMEX紙)帶捲繞於絕緣層上而形成補強絕緣層，使用擠出模具將熱塑性聚醯亞胺(TPI)(三井化學公司製造，商品名：AURUM)擠出被覆於補強絕緣層上，之後空隔10秒之時間進行水冷，藉此形成厚度10μm之最外層，從而製作絕緣電線。
(實施例7)
與實施例6相同地，設置下述表1之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，密接層係使用聚醚醯亞胺(PEI)(SABIC Innovative Plastics公司製造，商品名：ULTEM)來代替聚醯胺醯亞胺，絕緣層係使用於實施例1中使用之聚醯亞胺(PI-1)/聚醯胺醯亞胺(PAI-2)混合清漆來代替聚醯胺 醯亞胺，且使用聚醯亞胺帶(東麗杜邦公司製造，商品名：Kapton)來代替聚醯胺紙。再者，與實施例6不同，不設置最外層。
(實施例8)
與實施例6相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層、補強絕緣層及最外層。
其中，密接層係使用於實施例1之絕緣層中使用之聚醯亞胺(PI-1)/聚醯胺醯亞胺(PAI-2)混合清漆來代替聚醯胺醯亞胺，絕緣層係使用於實施例4之密接層中使用之聚酯醯亞胺(PEsI)來代替聚醯胺醯亞胺。
(實施例9)
與實施例1相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，鋁導體之純度係使用下述表2之純度者，補強絕緣層係使用於實施例2中使用之PEEK來代替PPS。
進而，使用擠出模具將聚醯胺(東麗公司製造，商品名：Amilan 66尼龍)擠出被覆於補強絕緣層上，之後空隔10秒之時間進行水冷，藉此形成厚度20μm之最外層。
(實施例10)
與實施例9相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層、補強絕緣層及最外層。
其中，鋁導體之純度係使用下述表2之純度者，補強絕緣層係使用聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)(三菱工程塑膠公司製造，商品名：Nova Duran；Tg 225℃)來代替PEEK。
(實施例11)
與實施例1相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
(實施例12)
與實施例9相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層、補強絕緣層及最外層。
其中，絕緣層係使用於實施例1之補強絕緣層中使用之聚苯硫醚(PPS)來代替聚醯亞胺/聚醯胺醯亞胺混合清漆。
(實施例13)
與實施例1相同地，設置下述表2之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，絕緣層係使用與密接層不同之所對應之聚醯亞胺(PI-2)清漆[荒川化學公司製造，商品名：Compoceran H850D(硬化殘分15%，硬化殘分中氧化矽2質量%之DMAc溶液)]來代替聚醯亞胺/聚醯胺醯亞胺混合清漆，補強絕緣層係使用於實施例6之最外層中使用之熱塑性聚醯亞胺(TPI)來代替PPS。
再者，實施例3、5、6、8~10、12係除厚度以外，具有如圖1之4層被覆層，實施例1、2、4、7、11、13係於圖1中不存在最外層5者。
(比較例1)
與實施例1相同地，設置下述表3之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，導體係將純度為99%之鋁導體變更為純度為99%之銅導體。
(比較例2)
與比較例1相同地，設置下述表3之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，密接層係使用於實施例6中使用之聚醯胺醯亞胺(PAI-1)來代替聚醯亞胺，補強絕緣層係使用於實施例2中使用之聚醚醚酮(PEEK)。
(比較例3)
與實施例1相同地，設置下述表3之構成之密接層、絕緣層及補強絕緣層。
其中，密接層係使用擠出模具，於導體上擠出被覆實施例1之補強絕緣層中使用之聚苯硫醚(PPS)來代替聚醯亞胺。
(比較例4)
利用擠出模具，使用於實施例2中使用之PEEK而於實施例2中使用之鋁導體上進行擠出被覆，之後空隔10秒之時間進行水冷，形成下述表3所記載之厚度之補強絕緣層，從而製作絕緣電線。
(比較例5)
與實施例1相同地，設置下述表3之構成之密接層及絕緣層。
再者，與實施例1不同，不設置補強絕緣層。
以下，針對各層分別記載所使用之樹脂。
此處，聚醯亞胺與聚醯胺醯亞胺分別具有不同之所對應之樹脂，故而區分記為PI-1、PI-2、PAI-1、PAI-2。
又，於以下之表1~3中，使用以下之簡稱進行記述。
(密接層)
PI-1(Unitika公司製造，商品名：U Imide；酸值為KOH180mg/g)
PEsI(東特塗料公司製造，商品名：Neoheat 8600A；酸值為KOH150mg/g)
PEst(東特塗料公司製造，商品名：LITON 2100S；酸值為KOH20mg/g)
PAI-1(日立化成公司製造，商品名：HI-406；酸值為KOH10mg/g)
PAI-2(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000；酸值為KOH20~40mg/g)
PEI(SABIC Innovative Plastics公司製造，商品名：ULTEM；KOH10mg/g)
PPS(東麗公司製造，商品名：TORELINA；不具有羧基，酸值為KOH0mg/g)
(絕緣層)
PI-1(Unitika公司製造，商品名；U Imide；Tg 400℃以上)
PI-2(荒川化學公司製造，商品名：Compoceran H850D：Tg 400℃以上)
PAI-2(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000；Tg 280℃)
PEsI(東特塗料公司製造，商品名：Neoheat 8600A；Tg 180℃)
PPS(東麗公司製造，商品名：TORELINA；Tg 278℃)
(補強絕緣層)
PPS(東麗公司製造，商品名：TORELINA；Tm 278℃)
PEEK(Solvay Specialty Polymers公司製造，商品名：KetaSpire KT-820；Tm 340℃)
聚醯胺紙(美國杜邦公司製造，商品名：NOMEX紙；Tg 260℃)
聚醯亞胺帶(東麗杜邦公司製造，商品名：Kapton；Tg 400℃以上)
PBT(三菱工程塑膠公司製造，商品名：Nova Duran；Tg 225℃)
TPI(三井化學公司製造，商品名：AURUM；Tg 250℃)
(最外層)
聚胺酯(東特塗料公司製造，商品名：TPU F2-NCA)
PAI-2(日立化成公司製造，商品名：HPC-5000)
TPI(三井化學公司製造，商品名：AURUM)
聚醯胺(東麗公司製造，商品名：Amilan 66尼龍)
對以此方式製造之實施例1~13及比較例1~5之絕緣電線進行下述評價。
[熔點及玻璃轉移溫度]
使用示差掃描熱量分析裝置「DSC-60」(島津製作所製造)，以升溫速度5℃/min之條件對絕緣層10mg進行測定，於結晶性樹脂之情形時，讀取於超過180℃之溫度區域觀察到之熔解峰值，或者於非晶性樹脂之情形時，讀取於超過180℃之溫度區域觀察到之因玻璃轉移溫度產生之熱量之峰值溫度，分別設為熔點(Tm)或者玻璃轉移溫度(Tg)。再者，於存在多個峰值溫度之情形時，將溫度更高之峰值溫度設為熔點。
[局部放電起始電壓]
於測定絕緣電線之局部放電起始電壓時，使用局部放電試驗機「KPD2050」(菊水電子工業製造)。於剖面形狀為方形之絕緣電線之情形時，製作使2根絕緣電線之成為長邊之面彼此以跨及長度150mm而無間隙之方式密接之試樣。於圓導體之情形時，製作2個藉由扭絞法形成之雙絞線。於該2根導體間連結電極而施加正弦波50Hz之交流電壓，一面使其連續地升壓，一面測定放電電荷量為10pC時之電壓(有效值)。測定溫度係設為 25℃、50%RH。局部放電起始電壓係藉由下述Dakin之實驗式而換算成將絕緣皮膜之厚度設為50μm時之局部放電起始電壓，並進行評價。
[數1]V=163(t/ε)0.46
於上述實驗式中，V表示局部放電起始電壓，t表示絕緣層整體之厚度(μm)，ε表示絕緣層整體之相對介電常數。
將所讀取之電壓之峰值電壓(Vp)為1000以上者判斷為於使用條件下難以產生局部放電並表示為「A+」，將800以上且未達1000者判斷為稍微難以產生局部放電並表示為「A」，將600以上且未達800者判斷為雖有可能產生局部放電但概率較低並表示為「B」，將未達600者判斷為容易產生放電者並表示為「C」。
[加工性(密接性)]
導體與皮膜之加工性係按照與JIS C 3216-3繞線試驗方法之5.可撓性及密接性、5.1捲繞試驗相同之要領進行，可以直至產生密接層之隆起為止之轉數進行評價。關於矩形剖面之平角線，亦相同地進行評價。
將直至產生密接層之隆起為止之轉數為15轉以上者設為密接性良好並表示為「A+」，將10轉以上且未達15轉者設為於鋁導體中可耐受加工並表示為「A」，將5轉以上且未達10轉者設為於加工時發生皮膜之剝離等之可能性較高並表示為「B」，將未達5轉或者於對利用扭絞法製作樣品時之皮膜切入切口時已發生剝離者設為「C」。
[耐磨耗性]
耐磨耗性係按照與JIS C 3216-3繞線試驗方法之6.耐磨耗(應用於漆包 圓線)相同之要領，於矩形剖面之平角線之情形時，對四角之角部進行評價。具體而言，使用於JIS C 3216-3中所規定之磨耗試驗機，於25℃之條件下，使其於一定負重下向一方向滑動直至皮膜剝離，讀取皮膜剝離之刻度，利用該刻度值與所使用之負重之乘積進行評價。
將單向磨耗試驗之結果為2800gf以上之情形設為磨耗性非常優異者並表示「A+」，將2000gf以上且未達2800gf之情形設為較佳者並表示為「A」，將800gf以上且未達2000gf、且磨耗性稍弱之情形設為「B」，將未達800gf設為無法滿足作為繞線之要求者並表示為「C」。
[耐熱老化特性]
對於絕緣電線之耐熱老化特性，將根據JIS C 3216-3繞線試驗方法之5.可撓性及密接性、5.1捲繞試驗進行捲繞而得者投入至設定為190℃之高溫槽中。藉由目視調查於靜止1000小時及1500小時後之皮膜上有無龜裂。將於靜置1000小時後亦未於皮膜上確認到龜裂等異常之情形表示為「A」，將於靜置1500小時後亦未於所有皮膜上確認到龜裂等異常之情形表示為「A+」。再者，於在靜置1000小時後，在絕緣層及補強絕緣層中之至少一者確認到龜裂等異常之情形時，因作為絕緣體發揮作用而設為合格並表示為「B」，於在絕緣層及補強絕緣層之兩者確認到龜裂等異常之情形時，設為不合格並表示為「C」。
於考慮為先前之絕緣體之情形時，耐熱老化特性亦可為評價「A」或「B」，然於要求更長期間之優異之耐熱老化特性之情形時，較佳為評價「A+」。
[導體破斷強度]
絕緣電線之加工後之導體破斷強度之測定係將絕緣電線之密接層、絕 緣層、補強絕緣層、最外層剝離而使導體露出，對於該導體，以JIS C 3216-3繞線試驗方法之5.2密接性之JA、5.2.2漆包平角線為參考，採取3個長度約為35cm之試驗片，針對各個試驗片，測定將標線距離設為250mm並以300mm/min之拉伸速度伸長至破斷時之強度。將80N/mm2以上設為具有作為繞線之特別良好之強度者並表示為「A+」，將40N/mm2以上且未滿80N/mm2設為具有作為繞線之良好之強度者並表示為「A」，將20N/mm2以上且未達40N/mm2設為具有充分之強度者並表示為「B」，將未達20N/mm2設為作為繞線之強度不足之不合格並表示為「C」。
又，各層之厚度係藉由利用顯微鏡「數位顯微鏡」(KEYENCE公司製造)觀察剖面研磨後之剖面而測定。
於導體剖面形狀為圓形之情形時，將全周中之4個點之平均之各層厚度設為測定值。又，於剖面矩形之情形時，將4條邊中之2條短邊之中心部分之平均厚度分別設為密接層厚度、絕緣層厚度、密接層+絕緣層之厚度、補強絕緣層厚度、密接層+絕緣層+補強絕緣層之厚度、最外層厚度。
將所獲得之結果彙總示於下述表1~3。
再者，於表1~3中，將鋁導體簡稱為「鋁」。
根據上述表1~3明確可知，實施例1~10之絕緣電線係導體與皮膜層之密接性、耐磨耗性及耐熱老化特性均優異，進而，導體破斷強度之下降之抑制亦優異，並且具有較高之局部放電起始電壓；該實施例1~10之絕緣電線係於鋁導體上具有塗佈、燒附含有羧基之清漆而成之密接層，於密接層之外層具有絕緣層，進而於該絕緣層之外層具有補強絕緣層。
與此相對，使用銅製導體之比較例1及2係耐熱老化特性不足。又，藉由擠出被覆而形成密接層之比較例3係導體與皮膜層之密接性較差，耐熱老化特性亦不足。藉由擠出被覆而僅補強絕緣層形成於導體上之比較例4係密接性、耐磨耗性及耐熱老化特性均不足，不具有補強絕緣層之比較例5係局部放電起始電壓、密接性、耐熱老化特性及導體破斷強度均不足。
基於本發明之實施態樣，對本發明進行了說明，但認為若我等未特別指定，則不應於說明之任一細節限定我等之發明，可不違背隨附之申請專利範圍所示之發明之精神與範圍而範圍廣泛地解釋。
本申請案係主張基於2014年6月3日於日本提出專利申請之特願2014-114954之優先權者，其係於本申請案中作為參照，引用其內容作為本說明書之記載之一部分。

Claims (11)

  1. 一種絕緣電線，其係使用有鋁導體者，其特徵在於：於該鋁導體上具有燒附含有羧基之清漆而成之密接層，於該密接層之外層具有絕緣層，進而於該絕緣層之外層具有補強絕緣層，構成該密接層及該絕緣層之樹脂僅為熱硬化性樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該密接層及該絕緣層之厚度之合計為20μm以上且85μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，構成該絕緣層之樹脂為熔點180℃以上之結晶性樹脂、或玻璃轉移溫度180℃以上之非晶性樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該清漆含有聚醯胺酸(polyamic acid)。
  5. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該補強絕緣層係由熱塑性樹脂所構成。
  6. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該鋁導體之鋁之純度為95%以上。
  7. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，構成該絕緣層之樹脂係由玻璃轉移溫度180℃以上之熱硬化性樹脂所構成，超過構成該絕緣層之樹脂之50質量%之樹脂為聚醯胺醯亞胺或聚醯亞胺。
  8. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，構成該絕緣層之樹脂係由玻璃轉移溫度180℃以上之熱硬化性樹脂所構成，超過構成該絕緣層之樹脂之50質量%之樹脂為聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺之混合樹脂。
  9. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該補強絕緣層係由含有選 自聚醚醚酮、熱塑性聚醯亞胺及聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)中之至少1種之熱塑性樹脂構成，並且將該熱塑性樹脂擠出成形而成。
  10. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，該鋁導體之剖面形狀為矩形。
  11. 一種絕緣電線之製造方法，該絕緣電線使用有鋁導體，且該絕緣電線之製造方法之特徵在於：於該鋁導體上燒附含有羧基之清漆而形成密接層，於該密接層之外層設置絕緣層，其後將熱塑性樹脂擠出成形於該絕緣層之外層而形成補強絕緣層，從而進行製造；構成該密接層及該絕緣層之樹脂僅為熱硬化性樹脂。
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