WO2017168749A1 - 絶縁電線、コイル及び車両用モーター - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an insulated wire, a coil, and a vehicle motor.
- Insulated electric wires used in electric devices such as motors used at high voltages are required to improve partial discharge (corona discharge) starting voltage (see Patent Document 1).
- the insulated wire that is a component of the motor is required to have characteristics such as flexibility, and since the insulation layer of the insulated wire directly contacts the ATF, ATF resistance is particularly required (Patent Document) 2).
- the ATF resistance refers to a characteristic in which even if an insulated wire directly touches the ATF, the electrical insulation performance is not easily lowered.
- An object of the present invention is to provide an insulated wire having a high partial discharge start voltage and excellent flexibility and ATF resistance, a coil made of the insulated wire, and a vehicle motor equipped with the coil. .
- the present invention provides the following insulated wire, coil and vehicle motor.
- a conductor a polyimide layer made of polyimide having an imide group concentration of 36% or less as an innermost insulating film layer coated on the outer periphery of the conductor, and an outermost layer coated on the outer periphery of the polyimide layer
- An insulated wire comprising a polyamideimide layer as an insulating film layer, wherein the polyamideimide layer has a thickness of 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, and a ratio of the thickness to the total film thickness of the insulating film layer is 50% or less.
- the insulated wire according to [1] wherein the insulating film layer has a two-layer structure of the polyimide layer and the polyamideimide layer.
- an insulated wire having a high partial discharge start voltage and excellent in flexibility and ATF resistance, a coil made of the insulated wire, and a vehicle motor equipped with the coil.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an insulated wire according to an embodiment of the present invention.
- the insulated wire 10 according to the embodiment of the present invention includes a conductor 1 and a polyimide layer 2 made of polyimide having an imide group concentration of 36% or less as an innermost insulating film layer coated on the outer periphery of the conductor 1, And a polyamideimide layer 3 as an outermost insulating coating layer coated on the outer periphery of the polyimide layer 2, and the polyamideimide layer 3 has a thickness of 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, and a thickness with respect to the total thickness of the insulating coating layer. The ratio is 50% or less. Details will be described below.
- the conductor 1 can be used without particular limitation as long as it is used for an insulated wire, and examples thereof include a copper wire and a copper alloy wire. These surfaces may be plated with a metal such as nickel. Further, the conductor 1 may be of various shapes such as a round wire, a flat wire, and an irregularly shaped wire, but a flat wire as shown in FIG. 1 is particularly preferable.
- the polyimide layer 2 is an innermost insulating coating layer coated on the outer periphery of the conductor 1, that is, an insulating coating layer coated directly on the conductor 1.
- the polyimide layer 2 is a polyimide obtained by imidizing a polyimide precursor obtained by reacting an aromatic diamine component and an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and is made of polyimide having an imide group concentration of 36% or less.
- the imide group concentration of polyimide is preferably 28 to 34%.
- a to b mean a to b.
- a polyimide having an imide group concentration of 36% or less it is produced by subjecting a diamine component containing at least one aromatic diamine having three or more benzene rings and an acid composed of tetracarboxylic dianhydride to a dehydration reaction. What imidized the polyimide precursor to perform is mentioned.
- aromatic diamine having three or more benzene rings examples include 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane (BAPP), 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl (BAPB), bis [4 -(4-aminophenoxy) phenyl] sulfone (BAPS), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (TPE-R), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene (TPE-Q), Examples include 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB), 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (FDA), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Note that the aromatic diamine having three or more benzene rings described above and 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA) may be used in combination.
- BAPP 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane
- BAPB 4,4
- polyimide having an imide group concentration of 28% to 34% it is preferable to use one or more aromatic diamines having four or more benzene rings such as BAPP, BAPB, and BAPS.
- the polyimide used in this embodiment preferably has a weight average molecular weight Mw of 25000 or more.
- tetracarboxylic dianhydride pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3 ′, 4,4 Examples include '-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
- PMDA pyromellitic dianhydride
- BTDA 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride
- BPDA '-biphenyltetracarboxylic dianhydride
- ODPA 4,4'-oxydiphthalic dianhydride
- the polyimide layer 2 preferably has a thickness of 30 to 85 ⁇ m, more preferably 55 to 85 ⁇ m, and still more preferably 60 to 80 ⁇ m.
- the polyamideimide layer 3 is an outermost insulating film layer coated on the outer periphery of the polyimide layer 2.
- the polyamide-imide layer 3 is preferably made of a polyamide-imide having a viscosity of 7000 to 10000 mPa ⁇ s when the nonvolatile content of the paint is 31%, and more preferably made of a polyamide-imide having a viscosity of 7000 to 9000 mPa ⁇ s.
- the polyamideimide is composed of diisocyanate components such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and tolylene diisocyanate (TDI), trimellitic anhydride (TMA), terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA) and the like. It consists of an acid component.
- MDI 4,4′-diphenylmethane diisocyanate
- TDI tolylene diisocyanate
- TMA trimellitic anhydride
- TPA trimellitic anhydride
- TPA trimellitic anhydride
- TPA trimellitic anhydride
- TPA trimellitic anhydride
- TPA terephthalic acid
- IPA isophthalic acid
- the polyamideimide layer 3 has a thickness of 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, and the ratio of the thickness to the total film thickness of the insulating coating layer is 50% or less.
- the thickness of the polyamideimide layer is preferably 20 to 35 ⁇ m, and more preferably 20 to 30 ⁇ m. Further, the ratio of the thickness of the polyamideimide layer to the total film thickness of the insulating coating layer is preferably 15% or more and 45% or less, and more preferably 20% or more and 40% or less.
- the polyamideimide used in the present embodiment preferably has a weight average molecular weight Mw of 50000 or more.
- the insulated wire 10 may include another insulating layer between the polyimide layer 2 and the polyamideimide layer 3, but an insulating film layer having a two-layer structure of the polyimide layer 2 and the polyamideimide layer 3 is provided. It is preferable that it is an insulated wire (enameled wire) provided
- the polyimide layer 2 can be formed by applying an insulating paint on the conductor 1 and baking it.
- the polyamideimide layer 3 can be formed by applying an insulating paint on the polyimide layer 2 and baking it. Application and baking are repeated until the desired thickness is achieved.
- the insulating paint contains an organic solvent and the aforementioned polyimide or polyamideimide dissolved in the organic solvent.
- the insulating coating can be produced, for example, by a known two-step synthesis method, a high-temperature solution polymerization method, or a one-step synthesis method using an isocyanate method.
- the organic solvent is not particularly limited.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- DMAc N-dimethylacetamide
- DMF N-dimethylformamide
- DI dimethylimidazolidinone
- cyclohexanone methylcyclohexanone.
- the coil which concerns on embodiment of this invention consists of the said insulated wire which concerns on embodiment of this invention.
- a motor for a vehicle can be cited as a suitable one, but it can also be used for other motors and generators.
- a vehicle motor according to an embodiment of the present invention includes the coil according to the embodiment of the present invention.
- a transmission-integrated vehicle motor having a structure in which a coil and an ATF (Automatic Transmission Fluid) are in direct contact with each other is preferable.
- ATF Automatic Transmission Fluid
- those using ATF containing synthetic lubricating oil can be used as ATF, and even in this case, ATF resistance is exhibited.
- ATF containing 10 to 20 wt% of synthetic lubricating oil can be mentioned.
- Insulated wires having the structure shown in FIG. 1 (provided that only polyimide layers are used in Comparative Examples 2 and 4) having an insulating film layer having the structure shown in Table 1 (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5).
- polyamideimide constituting the polyamideimide layer (upper layer)
- a polyamideimide having a non-volatile content of 31% and a viscosity of 8000 mPa ⁇ s was used as the polyamideimide constituting the polyamideimide layer (upper layer).
- NMP was used as the organic solvent for each insulating coating.
- ATF resistance test A 300 mm insulated wire (enameled wire) was immersed in 1300 g of ATF with a water content of 0.5 wt% heated to 150 ° C., and a pressure resistance test (1.5 kV-3 minutes) was performed after 504 hours, 1008 hours, and 1752 hours. Samples with a withstand voltage of 1.5 kV or less were rejected. The number of samples is 10 each, and the numbers in Table 1 are the number of failures in 10 samples. The case where the number of failures was 0 after 1752 hours was evaluated as ⁇ (passed), the case of 1 to 2 was evaluated as ⁇ (passed), and the case of 3 or more was evaluated as ⁇ (failed). As the ATF, one containing 10 to 20 wt% synthetic lubricating oil was used.
- the sample which made the insulated wire (enameled wire) back to back was produced by the test method based on JISC3003.
- the terminal film was formed by scraping the insulating film from the end of the sample to a position of 10 mm.
- an electrode was connected to the terminal processing unit, and a voltage of 50 Hz was applied in an atmosphere having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. Thereafter, the voltage was increased at a rate of 10 to 30 V / s, and the voltage value when 100 pC discharge was generated 50 times per second on the insulated wire was determined. This was repeated three times, and the average value of the three voltage values was taken as the partial discharge start voltage.
- Example 2 when the insulating coating layer is only a polyimide layer (100 ⁇ m) (Comparative Example 2), evaluation was made based on the PDIV reduction rate relative to the partial discharge start voltage (PDIV). Then, it evaluated by the PDIV reduction
- Comparative Example 5 when the insulating film layer was only a polyimide layer (70 ⁇ m) (Comparative Example, not shown in the table) PDIV was evaluated by the PDIV reduction rate. A case where the PDIV decrease rate was within 5% was evaluated as ⁇ (pass), a case where it exceeded 5% and within 7% was evaluated as ⁇ (pass), and a case where it exceeded 7% was evaluated as x (fail). In Comparative Examples 2 and 4, since it is an evaluation standard of the PDIV reduction rate, it was set to “ ⁇ ” (not evaluated).
- ⁇ (pass) exceeds 20% elongation exceeding 5 mm, and 30% elongation exceeding 8 mm was evaluated as x (failed).
- the polyamideimide layer was 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, the polyamideimide layer ratio was 50% or less, and the PDIV decrease rate was within 7%. .
- the polyamideimide layer was 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, the polyamideimide layer ratio was 50% or less, and the flexibility evaluation was acceptable.
- this invention is not limited to the said embodiment and Example, Various deformation
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Abstract
部分放電開始電圧が高く、かつ可とう性及び耐ATF性に優れた絶縁電線、当該絶縁電線からなるコイル及び当該コイルを備えた車両用モーターを提供する。 絶縁電線10は、導体1と、導体1の外周に被覆された、最内絶縁皮膜層としての、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなるポリイミド層2と、ポリイミド層2の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層としてのポリアミドイミド層3とを備え、ポリアミドイミド層3は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である。
Description
本発明は、絶縁電線、コイル及び車両用モーターに関する。
高電圧で使用されるモーター等の電気機器に用いられる絶縁電線には、部分放電(コロナ放電)開始電圧の向上が求められている(特許文献1参照)。
また、近年、車両用モーターとして、トランスミッションと一体型となり、ATF(Automatic Transmission Fluid)で満たされた構造が用いられている。当該用途では、モーターの構成要素である絶縁電線に可とう性などの特性が求められるほか、絶縁電線の絶縁層が直接、ATFに触れる構造となるため、耐ATF性が特に求められる(特許文献2参照)。ここで、耐ATF性とは、絶縁電線が直接、ATFに触れても電気絶縁性能の低下が生じにくい特性を言う。
しかしながら、部分放電開始電圧が高く、かつ可とう性及び耐ATF性に優れた絶縁電線を得ることは難しく、これらの特性を充足する絶縁電線が求められている。
また、種々の新たなATFが開発されているため、ある特定のATFに対しては耐ATF性を有していた絶縁電線であっても、別の特定のATFに対しては耐ATF性を有さないという問題が生じてきている。
そこで、本発明の目的は、部分放電開始電圧が高く、かつ可とう性及び耐ATF性に優れた絶縁電線、当該絶縁電線からなるコイル及び当該コイルを備えた車両用モーターを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、下記の絶縁電線、コイル及び車両用モーターを提供する。
[1]導体と、前記導体の外周に被覆された、最内絶縁皮膜層としての、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなるポリイミド層と、前記ポリイミド層の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層としてのポリアミドイミド層とを備え、前記ポリアミドイミド層は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である絶縁電線。
[2]絶縁皮膜層が、前記ポリイミド層と前記ポリアミドイミド層の2層構造からなる前記[1]に記載の絶縁電線。
[3]前記ポリイミド層は、厚さ30μm以上85μm以下である前記[1]又は前記[2]に記載の絶縁電線。
[4]前記ポリアミドイミド層は、塗料の不揮発分が31%のときの粘度が7000~10000mPa・sのポリアミドイミドからなる前記[1]~[3]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[5]前記ポリイミド層は、イミド基濃度が28~34%のポリイミドからなる前記[1]~[4]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[6]前記導体は、平角線である前記[1]~[5]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[7]前記[1]~[6]のいずれか1つに記載の絶縁電線からなるコイル。
[8]前記[7]に記載のコイルを備えた車両用モーター。
[2]絶縁皮膜層が、前記ポリイミド層と前記ポリアミドイミド層の2層構造からなる前記[1]に記載の絶縁電線。
[3]前記ポリイミド層は、厚さ30μm以上85μm以下である前記[1]又は前記[2]に記載の絶縁電線。
[4]前記ポリアミドイミド層は、塗料の不揮発分が31%のときの粘度が7000~10000mPa・sのポリアミドイミドからなる前記[1]~[3]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[5]前記ポリイミド層は、イミド基濃度が28~34%のポリイミドからなる前記[1]~[4]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[6]前記導体は、平角線である前記[1]~[5]のいずれか1つに記載の絶縁電線。
[7]前記[1]~[6]のいずれか1つに記載の絶縁電線からなるコイル。
[8]前記[7]に記載のコイルを備えた車両用モーター。
本発明によれば、部分放電開始電圧が高く、かつ可とう性及び耐ATF性に優れた絶縁電線、当該絶縁電線からなるコイル及び当該コイルを備えた車両用モーターを提供することができる。
〔絶縁電線〕
図1は、本発明の実施の形態に係る絶縁電線の横断面図である。
本発明の実施の形態に係る絶縁電線10は、導体1と、導体1の外周に被覆された、最内絶縁皮膜層としての、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなるポリイミド層2と、ポリイミド層2の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層としてのポリアミドイミド層3とを備え、ポリアミドイミド層3は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である。以下、詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る絶縁電線の横断面図である。
本発明の実施の形態に係る絶縁電線10は、導体1と、導体1の外周に被覆された、最内絶縁皮膜層としての、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなるポリイミド層2と、ポリイミド層2の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層としてのポリアミドイミド層3とを備え、ポリアミドイミド層3は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である。以下、詳細に説明する。
(導体1)
導体1としては、絶縁電線に使用されるものであれば特に限定されることなく使用でき、例えば、銅線や銅合金線が挙げられる。これらの表面にニッケル等の金属めっきを施したものであっても良い。また、導体1は、丸線、平角線、異形状の線等の種々の形状のものが使用できるが、特に図1に示されるような平角線が好適である。
導体1としては、絶縁電線に使用されるものであれば特に限定されることなく使用でき、例えば、銅線や銅合金線が挙げられる。これらの表面にニッケル等の金属めっきを施したものであっても良い。また、導体1は、丸線、平角線、異形状の線等の種々の形状のものが使用できるが、特に図1に示されるような平角線が好適である。
(ポリイミド層2)
ポリイミド層2は、導体1の外周に被覆された最内絶縁皮膜層、すなわち、導体1の直上に被覆された絶縁皮膜層である。
ポリイミド層2は、導体1の外周に被覆された最内絶縁皮膜層、すなわち、導体1の直上に被覆された絶縁皮膜層である。
ポリイミド層2は、芳香族ジアミン成分と芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて得られたポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドであって、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなる。ポリイミドのイミド基濃度は、28~34%であることが好ましい。なお、以下の説明において、a~bは、a以上b以下を意味する。
イミド基濃度が36%以下のポリイミドの具体例としては、ベンゼン環を3つ以上有する芳香族ジアミンを1種以上含有したジアミン成分と、テトラカルボン酸二無水物からなる酸を脱水反応させて製造するポリイミド前駆体をイミド化したものが挙げられる。
ベンゼン環を3つ以上有する芳香族ジアミンとしては、 2,2-ビス(4-アミノフェノキシフェニル)プロパン(BAPP)、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル(BAPB)、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン(BAPS)、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、 1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-Q)、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、 9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン(FDA)等が挙げられる。これらは単独で使用しても2種以上を併用してもよい。なお、上記したベンゼン環を3つ以上有する芳香族ジアミンと、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)とを併用してもよい。
特に、イミド基濃度が28%から34%のポリイミドの場合は、BAPP、BAPB、BAPS等のベンゼン環を4つ以上持つ芳香族ジアミンを1種以上使用することが好ましい。
本実施形態で使用するポリイミドは、重量平均分子量Mwが25000以上であることが好ましい。
一方、テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)等が挙げられる。これらは単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
ポリイミド層2は、厚さ30~85μmであることが好ましく、55~85μmであることがより好ましく、60~80μmであることがさらに好ましい。
(ポリアミドイミド層3)
ポリアミドイミド層3は、ポリイミド層2の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層である。
ポリアミドイミド層3は、ポリイミド層2の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層である。
ポリアミドイミド層3は、塗料の不揮発分が31%のときの粘度が7000~10000mPa・sのポリアミドイミドからなることが好ましく、当該粘度が7000~9000mPa・sのポリアミドイミドからなることがより好ましい。
上記ポリアミドイミドは、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)等のジイソシアネート成分と、トリメリット酸無水物(TMA)、テレフタル酸(TPA)、イソフタル酸(IPA)等の酸成分とからなる。
ポリアミドイミド層3は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である。ポリアミドイミド層の厚さは、20~35μmであることが好ましく、20~30μmであることがより好ましい。また、絶縁皮膜層の全膜厚に対するポリアミドイミド層の厚さの比率は、15%以上45%以下であることが好ましく、20%以上40%以下であることがより好ましい。
本実施形態で使用するポリアミドイミドは、重量平均分子量Mwが50000以上であることが好ましい。
絶縁電線10は、上記ポリイミド層2と上記ポリアミドイミド層3の間にその他の絶縁層を備えていても良いが、上記ポリイミド層2と上記ポリアミドイミド層3の2層構造からなる絶縁皮膜層を備えた絶縁電線(エナメル線)であることが好ましい
ポリイミド層2は、導体1上に、絶縁塗料を塗布し、焼付けることにより形成できる。また、ポリアミドイミド層3は、ポリイミド層2上に、絶縁塗料を塗布し、焼付けることにより形成できる。所望の厚さとなるまで、塗布と焼付けを繰り返し行なう。
絶縁塗料は、有機溶剤と、有機溶剤に溶解した前述のポリイミド又はポリアミドイミドとを含む。絶縁塗料の製造は、例えば公知の二段階合成法や高温溶液重合法、イソシアネート法を用いる一段階合成法により行なうことができる。
有機溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、クレゾール、γ-ブチロラクトン、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンが挙げられる。これらは、単独で使用しても複数種の溶剤を併用してもよく、希釈して用いてもよい。
〔コイル〕
本発明の実施の形態に係るコイルは、本発明の実施の形態に係る上記絶縁電線からなる。
本発明の実施の形態に係るコイルは、本発明の実施の形態に係る上記絶縁電線からなる。
本発明の実施の形態に係るコイルの用途としては、車両用モーターが好適なものとして挙げられるが、その他のモーターや発電機等にも使用できる。
〔車両用モーター〕
本発明の実施の形態に係る車両用モーターは、本発明の実施の形態に係る上記コイルを備える。
本発明の実施の形態に係る車両用モーターは、本発明の実施の形態に係る上記コイルを備える。
車両用モーターとしては、コイルとATF(Automatic Transmission Fluid)が直接に触れる構造のトランスミッション一体型車両用モーターが好適なものとして挙げられる。特にATFとして合成潤滑油を含むATFを使用したものが使用でき、この場合においても耐ATF性を発揮する。例えば、合成潤滑油を10~20wt%含有するATFが挙げられる。
以下に、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
表1(実施例1~5、比較例1~5)に示す構成の絶縁皮膜層を備えた図1の構造(但し、比較例2、4はポリイミド層のみ)の絶縁電線(エナメル線)を製造した。導体としては、純銅からなる平角線を使用した。
ポリイミド層(下層)を構成するポリイミドとしては、イミド基濃度が32%のポリイミド(ジアミン成分として、BAPBとODAをBAPB:ODA=20:80の割合(質量比)で含有し、酸成分としてPMDAとBPDAをPMDA:BPDA=70:30の割合(質量比)で含有するもの)を用いた。各絶縁皮膜塗料の有機溶剤としては、DMAcを用いた。
ポリアミドイミド層(上層)を構成するポリアミドイミドとしては、塗料の不揮発分が31%で、粘度が8000mPa・sのポリアミドイミドを用いた。各絶縁皮膜塗料の有機溶剤としては、NMPを用いた。
製造した各絶縁電線(エナメル線)に対して、下記の耐ATF性試験、部分放電開始電圧の測定及び可とう性試験を行った。結果を表1に示す。
〔耐ATF性試験〕
150℃に加熱した含水量0.5wt%のATF1300g中に、絶縁電線(エナメル線)300mmを浸漬し、504時間、1008時間、1752時間経過時に耐圧試験(1.5kV-3分間)を行い、耐電圧1.5kV以下のサンプルは不合格とした。サンプル数はそれぞれ10本であり、表1中の数字は10サンプル中の不合格数である。1752時間経過時に不合格数が0本である場合を◎(合格)、1~2本である場合を〇(合格)、3本以上である場合を×(不合格)と評価した。なお、ATFとしては、合成潤滑油を10~20wt%含むものを用いた。
150℃に加熱した含水量0.5wt%のATF1300g中に、絶縁電線(エナメル線)300mmを浸漬し、504時間、1008時間、1752時間経過時に耐圧試験(1.5kV-3分間)を行い、耐電圧1.5kV以下のサンプルは不合格とした。サンプル数はそれぞれ10本であり、表1中の数字は10サンプル中の不合格数である。1752時間経過時に不合格数が0本である場合を◎(合格)、1~2本である場合を〇(合格)、3本以上である場合を×(不合格)と評価した。なお、ATFとしては、合成潤滑油を10~20wt%含むものを用いた。
〔部分放電開始電圧の測定〕
JIS C 3003に準拠する試験方法により、絶縁電線(エナメル線)を背合わせにしたサンプルを作製した。次に、サンプルの端部から10mmの位置まで絶縁皮膜を削って端末処理部を形成した。次に、端末処理部に電極を接続し、温度23℃、湿度50%の雰囲気で50Hzの電圧を印加した。その後、10~30V/sの割合で昇圧し、絶縁電線に100pCの放電が1秒間に50回発生するときの電圧値を求めた。これを3回繰返し、3つの電圧値の平均値を部分放電開始電圧とした。
JIS C 3003に準拠する試験方法により、絶縁電線(エナメル線)を背合わせにしたサンプルを作製した。次に、サンプルの端部から10mmの位置まで絶縁皮膜を削って端末処理部を形成した。次に、端末処理部に電極を接続し、温度23℃、湿度50%の雰囲気で50Hzの電圧を印加した。その後、10~30V/sの割合で昇圧し、絶縁電線に100pCの放電が1秒間に50回発生するときの電圧値を求めた。これを3回繰返し、3つの電圧値の平均値を部分放電開始電圧とした。
実施例1~3、比較例1及び3では、絶縁皮膜層がポリイミド層(100μm)のみであるとき(比較例2)の部分放電開始電圧(PDIV)に対するPDIV低下率で評価し、実施例4では、絶縁皮膜層がポリイミド層(60μm)のみであるとき(比較例4)のPDIVに対するPDIV低下率で評価し、実施例5では、絶縁皮膜層がポリイミド層(80μm)のみであるとき(比較例、表中に記載せず)のPDIVに対するPDIV低下率で評価し、比較例5では、絶縁皮膜層がポリイミド層(70μm)のみであるとき(比較例、表中に記載せず)のPDIVに対するPDIV低下率で評価した。PDIV低下率が5%以内である場合を◎(合格)、5%を超え7%以内である場合を〇(合格)、7%を超える場合を×(不合格)と評価した。なお、比較例2、4では、PDIV低下率の評価基準であるため「-」(評価せず)とした。
〔可とう性試験〕
あらかじめ特定の割合(20%又は30%)で伸長した絶縁電線(エナメル線)を180度曲げたときに、絶縁皮膜に割れが発生しない最小の曲げ径(導体の直径)を求めた。「割れ」は目視で判定した。最小の曲げ径(直径)が、20%伸長で3mm以下、30%伸長で4mm以下である場合を◎(合格)、20%伸長で3mmを超え5mm以下、30%伸長で4mmを超え8mm以下である場合を〇(合格)、20%伸長で5mmを超える、30%伸長で8mmを超える場合を×(不合格)と評価した。
あらかじめ特定の割合(20%又は30%)で伸長した絶縁電線(エナメル線)を180度曲げたときに、絶縁皮膜に割れが発生しない最小の曲げ径(導体の直径)を求めた。「割れ」は目視で判定した。最小の曲げ径(直径)が、20%伸長で3mm以下、30%伸長で4mm以下である場合を◎(合格)、20%伸長で3mmを超え5mm以下、30%伸長で4mmを超え8mm以下である場合を〇(合格)、20%伸長で5mmを超える、30%伸長で8mmを超える場合を×(不合格)と評価した。
〔総合評価〕
耐ATF性試験、部分放電開始電圧の測定及び可とう性試験のいずれにおいても評価が◎又は〇であるものは〇(合格)とし、いずれかの評価において×があるものは×(不合格)とした。
耐ATF性試験、部分放電開始電圧の測定及び可とう性試験のいずれにおいても評価が◎又は〇であるものは〇(合格)とし、いずれかの評価において×があるものは×(不合格)とした。
表1より、ポリアミドイミド層(上層)が20μm以上40μm以下ならば、耐ATF性について所望の性能が得られることが分かる。
また、ポリアミドイミド層の比率が低いほどPDIV低下率が低く(PDIVが高く)、ポリアミドイミド層が20μm以上40μm以下において、ポリアミドイミド層比50%以下で、PDIV低下率が7%以内であった。
また、ポリアミドイミド層が20μm以上40μm以下において、ポリアミドイミド層比50%以下で、可とう性評価が合格であった。
なお、本発明は、上記実施の形態及び実施例に限定されず種々に変形実施が可能である。
10:絶縁電線(エナメル線)、1:導体、2:ポリイミド層、3:ポリアミドイミド層
Claims (8)
- 導体と、
前記導体の外周に被覆された、最内絶縁皮膜層としての、イミド基濃度が36%以下のポリイミドからなるポリイミド層と、
前記ポリイミド層の外周に被覆された、最外絶縁皮膜層としてのポリアミドイミド層とを備え、
前記ポリアミドイミド層は、厚さ20μm以上40μm以下であり、絶縁皮膜層の全膜厚に対する厚さの比率が50%以下である絶縁電線。 - 絶縁皮膜層が、前記ポリイミド層と前記ポリアミドイミド層の2層構造からなる請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記ポリイミド層は、厚さ30μm以上85μm以下である請求項1又は請求項2に記載の絶縁電線。
- 前記ポリアミドイミド層は、塗料の不揮発分が31%のときの粘度が7000~10000mPa・sのポリアミドイミドからなる請求項1~3のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記ポリイミド層は、イミド基濃度が28~34%のポリイミドからなる請求項1~4のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 前記導体は、平角線である請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁電線。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の絶縁電線からなるコイル。
- 請求項7に記載のコイルを備えた車両用モーター。
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