绝缘电线、电气设备和绝缘电线的制造方法

专利名称：绝缘电线、电气设备和绝缘电线的制造方法
技术领域：
本发明涉及各种电气设备中所用的绝缘电线。本发明还涉及使用了绝缘电线的电气马达或变压器等电气设备。本发明进一歩涉及绝缘电线的制造方法。
背景技术：
一直以来，导体被绝缘皮膜包覆而成的绝缘电线被用于马达或变压器等各种电气设备用的电气线圈中。对于形成该电气线圈的绝缘电线的绝缘皮膜来说，要求具有对导体的密合性、电气绝缘性和耐热性。特别是近年来，对于宇宙用电气设备、航空器用电气设备、原子力用电气设备、能量用电气设备、汽车用电气设备，要求具有小型化、轻量化，同时要求高性能化。例如，在马达等旋转电机或变压器中，与以往相比，需要具有更高的高输出功率化。另外，对于旋转电机，是通过将卷绕在芯棒上的绝缘电线塞入到线槽中来制造的。为了在该线槽中塞入尽可能多的绝缘电线，对于绝缘电线中绝缘皮膜的薄膜化的要求正在提高。因此需要提高绝缘电线的绝缘击穿电压。并且，在将具有薄膜化绝缘皮膜的绝缘电线塞入到线槽中时，能够降低该绝缘皮膜的损伤的绝缘电线是必需的。进ー步地，若在旋转电机运转时施加高电压，则在绝缘电线与线槽之间、或绝缘电线彼此之间有时会产生电晕放电。在施加电压不那么高的情况下，在绝缘电线中，对于耐电晕放电性的要求并不高。但是，在高输出功率的旋转电机中，由于要施加高电压，因而需要耐电晕放电性优异的局部放电起始电压高的绝缘电线。为了提高绝缘电线的局部放电起始电压，可以考虑使绝缘皮膜增厚。但是从绝缘电线的薄膜化的要求上出发，难以使绝缘皮膜增厚。并且，绝缘电线通常是将树脂清漆在导体上来回进行多次涂布并进行烧结来制造的。为了使绝缘皮膜增厚，在制造エ序中，要増加通过烧结炉的次数，因而作为导体的铜表面的由氧化铜形成的皮膜厚度会增长，以此为起因，使得导体与绝缘皮膜的密合力降低。另外，作为提高绝缘电线的局部放电起始电压的其它方法，认为可在绝缘皮膜中使用介电常数低的树脂。但是，介电常数低的树脂的表面自由能通常较低，与导体的密合性差，因而难以使用。进ー步提出了一种通过在绝缘皮膜中配合颗粒而使耐电晕放电性得到了提高的绝缘电线。例如提出了在绝缘皮膜中含有氧化铝、氧化硅、氧化铬等颗粒的绝缘电线(參见专利文献1、2);在绝缘皮膜中含有碳化氮或氮化硅等颗粒的绝缘电线(參见专利文献3)。这些绝缘电线中，利用含有颗粒的绝缘皮膜而使电晕放电所致的侵蚀劣化得到降低。但是，对于具有含有这些颗粒的绝缘皮膜的绝缘电线来说，多有皮膜的挠性降低、皮膜表面不光滑的情況。由于皮膜表面不光滑，因而绝缘电线难以塞入到线槽中。因此，根据情况，绝缘电线的耐磨耗性差、绝缘皮膜容易发生损伤。现有技术文献专利文献
专利文献I :日本特开昭57-2361号公报专利文献2 :日本特开平2-106812号公报专利文献3 :日本特开平11-130993号公报

发明内容
发明所要解决的课题本发明的ー个课题在于提供具有高局部放电起始电压与绝缘击穿电压、耐磨耗性优异的绝缘电线。另外，本发明的另ー课题在于提供使用绝缘电线制成的寿命特性优异的电气设备。进ー步地，本发明的其它课题在于提供绝缘电线的制造方法。用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究。本发明人对于代替上述各专利文献所记载的绝缘皮膜中含有颗粒的方法进行了研究，在该方法中，不便本发明中的导体外周的绝缘皮膜中含有该颗粒，而使绝缘电线的绝缘皮膜中含有气孔来降低介电常数、増加局部放电起始电压。其明确了，在通过使树脂清漆中含有发泡剂而使绝缘皮膜发泡时，气泡径会变得过大而使绝缘击穿电压降低。本发明人因此进行了进ー步的研究并发现，对于具有通过在导体上涂布含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆、其后进行烧结而形成的绝缘层、且该绝缘皮膜中具有微细气孔的绝缘电线来说，能够在不降低绝缘击穿电压的情况下使局部放电起始电压增加，耐磨耗性优异。本发明是基于该见解而完成的。根据本发明，提供了以下的手段〈1> ー种绝缘电线，其为导体的外周被绝缘皮膜包覆而成的绝缘电线，该绝缘电线的特征在干，该绝缘皮膜由含有热塑性树脂的热固性树脂组合物的固化物形成，该绝缘皮膜具有微细的气孔；〈2>如〈1>所述的绝缘电线，其特征在于，上述气孔的平均直径为I μπι以下；<3>如〈1>或〈2>所述的绝缘电线，其特征在于，设上述热固性树脂的树脂成分的质量为Α、上述热塑性树脂的质量为B吋，Α/Β为10/90 90/10 ；<4>如〈1> 〈3>的任ー项所述的绝缘电线，其特征在于，上述热塑性树脂为非晶性树脂；<5>如〈1> 〈4>的任ー项所述的绝缘电线,其特征在于,上述非晶性树脂为选自聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚碳酸酷、聚醚砜、聚苯砜、聚砜以及聚芳酯的组中的至少ー种；<6>如〈1> く5>的任ー项所述的绝缘电线，其特征在于，上述热固性树脂为选自聚酯、聚酰亚胺以及聚酰胺酰亚胺的组中的至少ー种；<7> 一种电气设备,其特征在于,其通过使用〈1> 〈6>的任一项所述的绝缘电线而成；以及〈8> —种绝缘电线的制造方法，该制造方法的特征在于，其具有将含有热固性树脂与热塑性树脂的树脂清漆直接或间接涂布在导体的外周并进行烧结来形成绝缘皮膜的エ序；其后保持在加压惰性气体气氛中，从而使树脂清漆经烧结而成的层中含有惰性气体的エ序；以及在常压下对该树脂清漆经烧结而成的层进行加热，从而形成气孔的エ序。发明效果
本发明可以提供具有高局部放电起始电压和绝缘击穿电压、耐磨耗性优异的绝缘电线。此外，本发明可以提供使用该绝缘电线而成的寿命特性优异的电气设备。本发明进一歩提供绝缘电线的制造方法。本发明的上述和其它特征及优点可适当參照所附的附图根据下述记载而更为明确。


图I为示出本发明的绝缘电线的ー个实施方式的截面图，(a)和(b)中示出了截面形状的不同方式。
图2为进一歩示出本发明绝缘电线的另ー实施方式的截面图。
具体实施例方式
參照附图对本发明的优选绝缘电线进行说明。图I为示出本发明的绝缘电线的ー个优选实施方式的示意性截面图。如由图I (a)和图1(b)所知，本发明的绝缘电线10中，在导体I的外周包覆有绝缘皮膜2。绝缘皮膜2具有至少I层绝缘层，该绝缘层是通过将含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆直接或间接涂布在导体外周、其后进行烧结而形成的。绝缘皮膜2中，在该绝缘层中具有微细的气孔3。对于导体的形状，可以如图1(a)所示截面为圆形，也可如图1(b)所示截面为矩形且角部为圆形。对于导体1，可以举出例如铜、铜合金、铝、铝合金或它们的组合等一直以来作为绝缘电线的导体使用的物质。I.热固性树脂本发明的绝缘皮膜是通过将含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆直接或间接地涂布至导体外周、其后进行烧结而形成的。由此，绝缘皮膜由含有热塑性树脂的热固性树脂组合物的固化物来形成。本发明中，树脂清漆中含有的热固性树脂在经涂布和烧结后成为固化物，形成绝缘皮膜。该绝缘皮膜也可隔着其它层形成在导体外周。可以用于例如变换器关联设备、高速开关装置、变换器驱动的旋转电机马达、变压器等的电气设备线圈；或宇宙用电气设备、航空器用电气设备、原子力用电气设备、能量用电气设备、汽车用电气设备用的磁导线等中。作为热固性树脂，可以在不损害本发明宗_的范围内使用各种物质。例如可以使用聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺こ内酰脲改性聚酯、聚酰胺、缩甲醛、聚氨酷、聚酯、聚こ烯醇缩甲醛、环氧、聚こ内酰脲、三聚氰胺树脂、酚树脂、脲树月旨、聚苯并咪唑等。其中，从耐热性与挠性的方面考虑优选使用聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等树脂。并且，它们可単独使用ー种，也可将两种以上混合使用。作为聚酯树脂，可以使用通过向芳香族聚酯中添加酚树脂等而进行了改性的树月旨。例如可以使用耐热等级为H级的聚酯树脂。作为市售的H级聚酯树脂，可以举出Isonel200 (Schenectady International 社制造，商品名)等。作为聚酰亚胺树脂，可以使用例如市售品(东丽-杜邦社制造，商品名# 3000等)作为热固性聚酰亚胺，或者可使用如下物质作为热固性聚酰亚胺利用通过现有的方法使芳香族四羧酸ニ酐与芳香族ニ胺类在极性溶剂中进行反应而得到的聚酰胺酸溶液，利用在形成包覆时所进行的烧结时的加热处理使之酰亚胺化，从而热固化的物质。作为聚酰胺酰亚胺树脂，可以使用市售品(例如，HI406(日立化成(株)社制造的商品名等))，或者可使用如下得到的物质利用现有的方法在例如极性溶剂中使三羧酸酐与ニ异氰酸酯类直接进行反应而得到的物质；或者在极性溶剂中使三羧酸酐与ニ胺类先进行反应，首先导入酰亚胺键，接着利用ニ异氰酸酯类进行酰胺化而得到的物质。2.热塑性树脂本发明的绝缘电线的绝缘皮膜是将含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆直接或间接涂布于导体外周，其后进行烧结而形成的。关于该树脂清漆的制造方法没有特别限制。例如，将下述热塑性树脂加入到溶剂中，优选进行加热混合，从而使热塑性树脂溶解在溶剂中。其后优选将溶解在溶剂中的热固性树脂添加到溶解有热塑性树脂的溶剂中进行加热混合，从而可得到含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆。通过将树脂清漆涂布至导体外周、其后进行烧结，溶解在树脂清漆中的热塑性树 脂的热塑性树脂颗粒微分散在热固性树脂的网络结构中。气孔形成在微分散的热塑性树脂颗粒中。此时，气孔产生于热塑性树脂颗粒的部分，从而可在绝缘电线的绝缘皮膜中形成微细的气孔。作为热塑性树脂，优选耐热性的热塑性树脂。例如可以使用聚苯硫醚、聚对苯ニ甲酸こニ醇酯、聚萘ニ甲酸こニ醇酷、聚对苯ニ甲酸丁ニ醇酯、液晶聚合物、热塑性聚酰胺树月旨、聚醚醚酮、聚碳酸酷、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷、热塑性聚酰亚胺等。作为热塑性聚酰亚胺，例如可以使用三井化学社制造的AURUM(商品名)。热塑性树脂中，优选非晶性的热塑性树脂。本发明中，作为非晶性热塑性树脂，可以使用例如丙烯酸类树脂、降冰片烯树脂、环烯烃系树脂、聚苯こ烯、聚碳酸酷、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷、热塑性聚酰亚胺等。非晶性热塑性树脂中，特别优选聚醚酰亚胺、聚碳酸酷、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、聚芳酷等。通过使用非晶性热塑性树脂而易于溶解在溶剂中。并且，这些树脂在热固性树脂的网络结构中可进行微分散、可形成微细的气孔。另外，它们可以单独使用ー种，并且也可以两种以上混合使用。将热固性树脂的不含有溶剂的树脂成分的质量设为A、将上述热塑性树脂的质量设为B时，优选Α/B为10/90 90/10。进ー步优选Α/B为30/70 70/30、特别优选Α/B为40/60 60/40。在热固性树脂的树脂成分的质量过多、热塑性树脂的质量过少的情况下，形成气孔的部分变少，无法充分发挥出降低介电常数的效果，因而局部放电起始电压降低。反之，在热固性树脂的树脂成分的质量过少、热塑性树脂的质量过多的情况下，耐磨耗性不充分。上述的热固性树脂或热塑性树脂可以单独使用ー种，也可以将两种以上混合使用。本发明中，在无损于本发明宗_的范围内，也可以配合结晶化成核剂、结晶化促进剂、气泡化成核剂、抗氧化剂、抗静电剂、抗紫外线剂、光稳定剂、荧光增白剂、顔料、染料、增容剂、润滑剤、增强剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂、增塑剂、增稠剂、减粘剂、填充材料(无机颗粒等)及弾性体等各种添加剤。3.气孔本发明的绝缘电线中，如图2所示，优选具有具有微细气孔的绝缘层2、以及不具有气孔的层4(下文也称为“皮层”。)。如图2所示，皮层可以在具有微细气孔的绝缘层的外侧形成。并且，皮层也可在绝缘层的内侧形成，也可形成在绝缘层的内侧和外侧这两侧(未图示)。在设有皮层的情况下，为了不妨碍介电常数降低的效果，优选皮层的合计厚度相对于绝缘皮膜整体的厚度为70%以下，更优选为30%以下。通过具有外侧皮层，表面的平滑性良好，因而绝缘性良好。进ー步地，可确保耐磨耗性和拉伸强度等机械强度。为了形成外侧皮层，可以在具有气孔的绝缘层上层积树脂膜，也可以涂布含有上述添加剂的涂料。气孔倍率优选为I. I倍以上、更优选为I. 5倍以上。由此，可确保为获得局部放电起始电压的提高效果所必需的电容率。若气孔倍率过高，则树脂变得柔软，因而变得无法维持耐磨耗性。若气孔倍率过低，则抑制局部放电的效果变小。本发明中的气孔倍率指的是通过水中置换法测定形成气孔前的绝缘膜的密度(Pf)和在该绝缘膜中形成了气孔后的密度(P S)、并由(pf/ps)而计算出的值，其中所述气孔是通过进行含有热固性树脂和热塑性树脂的树脂清漆的涂布和烧结而形成的。 在本发明的绝缘电线的绝缘皮膜中形成微细气孔的方法并无特别限制。气孔的平均直径优选为Iym以下。由此可将绝缘击穿电压维持在较高值。气孔的平均直径进ー步优选为0.8μπι以下。气孔的平均直径通常为0.1 ιμπι。若气孔径过大，则绝缘击穿电压降低。气孔径的平均直径可通过利用扫描型电子显微镜(SEM)对具有气泡的皮膜部分进行观察来測定。作为在本发明的绝缘电线的绝缘皮膜中形成微细气孔的方法，可以举出例如以下方法。将上述的树脂清漆涂布在导体外周并进行烧结后，使绝缘皮膜中浸渗有气体，其后进行加热，从而可形成微细的气孔。若进ー步详细说明，则可利用下述方法来制造在绝缘皮膜中具有微细气孔的绝缘电线，所述方法含有下述エ序将进行了树脂清漆的涂布和烧结的导体保持在加压惰性气体气氛中，从而使树脂清漆经烧结而成的层中含有惰性气体的エ序；以及在常压下对该树脂清漆经烧结而成的层进行加热，从而形成气孔的エ序。本发明的绝缘电线例如可如下进行制造。即，将上述树脂清漆涂布在导体外周并进行烧结，之后将其以与分隔物交替的方式进行重叠并卷缠在卷线轴上。然后连同卷线轴保持在加压惰性气体气氛中，使其含有惰性气体。其后，在常压下在树脂清漆中所用的热塑性树脂的软化温度以上的温度进行加热，从而使绝缘皮膜中产生气孔。对于此时所用的分隔物，只要可使惰性气体浸渗在树脂清漆经涂布和烧结而成的层中就没有特别限定。例如可以使用聚对苯ニ甲酸こニ醇酯的片或膜。分隔物的尺寸可根据卷线轴的宽度进行适宜调整。另外，也可在使树脂清漆经涂布和烧结而成的层中含有惰性气体后，使其通过常压下的并加热至热塑性树脂的软化温度以上的热风炉中，从而连续地在绝缘皮膜中形成气孔，由此来制造绝缘电线。作为惰性气体，可以举出氦、氮、ニ氧化碳、或氩等。至气孔达到饱和状态为止的惰性气体的滲透时间、惰性气体的滲透量可根据形成气孔的热塑性树脂的种类、惰性气体的种类、滲透压カ和气孔绝缘层的厚度来适宜选定。从向热塑性树脂中的气体渗透性速度大、气体溶解度高的方面考虑，优选ニ氧化碳。本发明的绝缘电线具有高绝缘击穿电压和局部放电起始电压、耐磨耗性优异，因而可用于马达或变压器等各种电气设备中。实施例以下基于实施例进ー步详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。I.绝缘电线的制作[实施例I]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺树脂(PEI)的颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入139g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用 HI406 (树脂成分为32质量％的聚酰胺酰亚胺(PAI)溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)O〈绝缘电线的制作〉在直径Imm的铜线的外周涂布上述含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆(PAI =PEI=IO :90)，通过在520°C进行烧结，得到在导体外周具有厚度40 μ m的皮膜的电线。将该电线装入到压カ容器中，在ニ氧化碳气氛下，于35°C、5. 8MPa进行24小时的加压处理，从而使ニ氧化碳浸渗在该电线中直至饱和为止。接下来，将该电线从压力容器中取出，投入到设定为190°C的热风循环式发泡炉中I分钟，从而在绝缘皮膜中形成气孔，得到图2 (a)所示的实施例I的绝缘电线。[实施例2]在实施例I中，使加入的热固性树脂清漆的量为1250g，除此以外，与实施例I同样地制备树脂清漆。使用所得到的树脂清漆(PAI与PEI的配合比为PAI PEI=50 :50)，与实施例I同样地得到图2(a)所示的实施例2的绝缘电线。[实施例3]在实施例I中，使加入的热固性树脂清漆的量为11250g，除此以外，与实施例I同样地制备树脂清漆。使用所得到的树脂清漆(PAI与PEI的配合比为PAI PEI=90 :10)，与实施例I同样地得到图2(a)所示的实施例3的绝缘电线。[实施例4]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚酰亚胺(PD颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406(树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PI的配合比为PAI PI=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例4的绝缘电线。[实施例5]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>
向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺(PEI)树脂颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用如下物质使用按现有方法使芳香族四羧酸ニ酐与芳香族ニ胺类在极性溶剂中进行反应而得到的聚酰胺酸溶液，利用在形成包覆时所进行的烧结时的加热处理使之酰亚胺化，从而热固化了的物质(树脂成分为32质量％的PI溶液)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PI 与PEI的配合比为PI PEI=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例5的绝缘电线。[实施例6]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺(PEI)树脂颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用Isonel 200 (树脂成分为32质量%的聚酯溶液)(Schenectady International社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用热固性聚酯与PEI的配合比为聚酯PEI=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例6的绝缘电线。[实施例7]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚碳酸酯树脂(PC)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PC的配合比为PAI PC=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例7的绝缘电线。[实施例8]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚砜树脂(PES)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉
除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PES的配合比为PAI PES=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例8的绝缘电线。[实施例9]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚苯砜树脂(PPSU)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉
除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PPSU的配合比为PAI PPSU=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2 (a)所示的实施例9的绝缘电线。[实施例10]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚砜树脂(PSU)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406(树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PSU的配合比为PAI PSU=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例10的绝缘电线。[实施例11]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚芳酯树脂(PAR)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入1250g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PAR的配合比为PAI PAR=50 :50的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、图2(a)所示的实施例11的绝缘电线。[比较例I]<含有热固性树脂的树脂清漆的制备及使用其的绝缘电线的制作>仅使用实施例I中所用的PAI的树脂清漆，在直径Imm的铜线的外周涂布该树脂清漆，通过在520°C进行烧结，得到在导体外周具有厚度40μπι的皮膜的比较例I的绝缘电线。需要说明的是，其后不进行形成气孔的处理。[比较例2]<含有热塑性树脂的树脂清漆的制备>
向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺树脂(PEI)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的25质量％的热塑性树脂清漆。〈绝缘电线的制作〉除了使用仅含有上述热塑性树脂的树脂清漆以外，利用与比较例I相同的方法得到形成了 PEI的绝缘皮膜的、比较例2的绝缘电线。比较例2的绝缘电线的情况也不进行形成气孔的处理。[比较例3]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP(2-甲基吡咯烷酮)1600g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺树脂(PEI)颗粒400g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入66g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PEI的配合比为PAI PEI=5 :95的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、比较例3的绝缘电线。[比较例4]<含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆的制备>向2L可拆式烧瓶中加入NMP (2-甲基吡咯烷酮)160g，分次少量加入作为热塑性树脂的聚醚酰亚胺树脂(PEI)颗粒40g。将其加热至110°C并进行5小时搅拌，从而得到黄色透明的20质量％的热塑性树脂清漆。向该热塑性树脂清漆中加入2375g的热固性树脂清漆，制备含有热塑性树脂和热固性树脂的树脂清漆。其中，作为热固性树脂清漆，使用HI406 (树脂成分为32质量％的PAI溶液)(商品名，日立化成(株)社制造)。〈绝缘电线的制作〉除了使用上述的树脂清漆以外，与实施例I同样地得到使用PAI与PEI的配合比为PAI PEI=95 5的树脂清漆形成了绝缘皮膜的、比较例4的绝缘电线。2.针对绝缘电线的试验和评价对于实施例I 11和比较例I 4的绝缘电线进行绝缘击穿电压、有效电容率、以及局部放电起始电压(PDIV :Partial Discharge Inception Voltage)、耐磨耗性的测定，对其性能进行评价。[具有气孔的绝缘层的厚度和平均气泡径]由绝缘电线截面的扫描电子显微镜(SEM)照片求出具有气孔的绝缘层的厚度和平均气泡径。[气孔倍率]对于气孔倍率，测定绝缘电线的绝缘皮膜的密度(Pf)以及气孔形成前的密度(P S),由(P f/ P S)来计算出。[耐磨耗性]耐磨耗性使用往复磨耗试验机。往复磨耗试验机为施加一定负荷、用针对绝缘电线的表面进行划刮(引C ☆务)、并对皮膜表面发生导体露出的次数进行测定的试验机，可利用其进行皮膜强度的测定。将负荷设为300g，以往复磨耗次数是否达到200次对耐磨耗性进行评价。表I 3中，往复磨耗次数为200次以上以〇表示，设为合格。往复磨耗次数少于200次以X表不，设为不合格。[绝缘击穿电压]利用以下所示的铝箔法对绝缘电线的绝缘击穿电压进行评价。将绝缘电线切成200mm左右的长度，在中央附近卷缠IOmm宽的铝箔，在铝箔与导体间施加正弦波50Hz的交流电压，在连续进行升压的同时对发生绝缘击穿的电压(有效值)进行测定，将该值作为绝缘击穿电压。测定温度为室温。绝缘击穿电压为IOkV以上设为合格、小于IOkV设为不合格。[局部放电起始电压]
制作将各实施例和比较例的2根绝缘电线捻合为螺旋状的试验片，对各导体间施加正弦波50Hz的交流电压，在连续进行升压的同时对放电电荷量为IOpC时的电压(有效值)进行测定。测定温度为室温。在局部放电起始电压的测定中使用局部放电试验机(菊水电子工业制造KPD2050(商品名))。将局部放电起始电压为900Vp以上设为合格、将小于900Vp设为不合格。将实施例I 11和比较例I 4中得到的绝缘电线的评价结果示于表I 3中。表I
权利要求
1.一种绝缘电线，其为导体的外周被绝缘皮膜包覆而成的绝缘电线，该绝缘电线的特征在于，该绝缘皮膜由含有热塑性树脂的热固性树脂组合物的固化物形成，该绝缘皮膜具有微细的气孔。
2.如权利要求I所述的绝缘电线，其特征在于，所述气孔的平均直径为Iym以下。
3.如权利要求I或2所述的绝缘电线，其特征在于，设所述热固性树脂的树脂成分的质量为A、所述热塑性树脂的质量为B时，A/B为10/90 90/10。
4.如权利要求I 3的任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述热塑性树脂为非晶性树脂。
5.如权利要求I 4的任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述非晶性树脂为选自聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯砜、聚砜、热塑性聚酰亚胺以及聚芳酯的组中的至少一 种。
6.如权利要求I 5的任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述热固性树脂为选自聚酯、聚酰亚胺以及聚酰胺酰亚胺的组中的至少一种。
7.一种电气设备，其特征在于，该电气设备是通过使用权利要求I 6的任一项所述的绝缘电线而成的。
8.—种绝缘电线的制造方法，其特征在于，该方法具有下述工序 将含有热固性树脂与热塑性树脂的树脂清漆直接或间接地涂布在导体的外周并进行烧结来形成绝缘皮膜的工序； 其后保持在加压惰性气体气氛中，从而使树脂清漆经烧结而成的层中含有惰性气体的工序；以及 在常压下对该树脂清漆经烧结而成的层进行加热，从而形成气孔的工序。
全文摘要
一种绝缘电线，其为导体的外周被绝缘皮膜包覆而成的绝缘电线，其中，该绝缘皮膜由含有热塑性树脂的热固性树脂组合物的固化物形成，该绝缘皮膜具有微细的气孔。
文档编号H01B13/16GK102844822SQ20118001850
公开日2012年12月26日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年5月6日
发明者大矢真, 武藤大介, 小久保阳介, 田中彰 申请人:古河电气工业株式会社