绝缘电线及其制造方法技术

本发明专利技术为一种绝缘电线及其制造方法，该绝缘电线是使用铝导体的绝缘电线，在该铝导体上具有直接烧结含有羧基的清漆而成的密合层，在该密合层的外层具有绝缘层，进一步在该绝缘层的外层具有增强绝缘层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种绝缘电线及其制造方法。
技术介绍
变频器作为高效的可变速控制装置被安装在许多电气设备上。变频器以数kHz～数十kHz进行转换，对应这些脉冲会产生浪涌电压。变频器浪涌为下述现象：在其传输体系内在阻抗的不连续点、例如所连接的布线的始端、终端等发生反射，其结果为，施加最大为变频器输出电压的2倍的电压。特别是利用IGBT(InsuratedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等高速转换元件产生的输出脉冲的电压陡度高。由此即使连接电缆变短，浪涌电压也高，进而由于该连接电缆所导致的电压衰减也小，其结果产生变频器输出电压近2倍的电压。在变频器相关设备、例如高速转换元件、变频器马达、变压器等的电气设备线圈中，作为磁导线主要使用为漆包线的绝缘电线。并且，如上所述，在变频器相关设备中，施加有该变频器输出电压近2倍的电压。因此，要求使作为构成这些电气设备线圈的材料之一的漆包线的变频器浪涌劣化为最小限度。通常，局部放电劣化为电绝缘材料复杂地产生下述劣化的现象：由该局部放电而产生的带电粒子的碰撞所引起的分子链切断劣化、溅射劣化、局部温度上升所引起的热熔融或者热分解劣化、由放电所产生的臭氧所引起的化学劣化等。由此，有时由局部放电而劣化的电绝缘材料的厚度减少。据认为，绝缘电线的变频器浪涌劣化也是按照与通常的局部放电劣化相同的机理进行的。即，由于变频器中产生的峰值高的浪涌电压，在绝缘电线中产生局部放电，因该局部放电，作为绝缘电线的被膜的漆包层发生劣化，即为高频局部放电劣化。对于这样的绝缘电线的漆包层的劣化，可以利用局部放电起始电压高的绝缘电线来防止，考虑有在漆包层中使用相对介电常数低的树脂的方法、增加漆包层的厚度的方法。但是，对于前者的方法，若还考虑漆包层所要求的其它特性(耐热性、耐溶剂性、可挠性等)，则难以选择相对介电常数特别低的树脂。此外，在后者的方法中为了满足绝缘击穿电压、局部放电起始电压等电特性，在经验上漆包层的厚度需要为60μm以上。但是，为了由热固化性树脂构成的漆包层的厚膜化，在制造工序中多次通过高温的烧结炉时，在作为导体的铜表面上氧化铜被膜生长，导体与漆包层的密合力下降。其结果，存在可挠性等加工性大幅下降的问题。此外，为了减少通过烧结炉的次数，使在一次烧结中涂布的厚度较厚时，存在清漆的溶剂未彻底蒸发而以气泡形式残留在漆包层中的缺点。另一方面，对于马达而言，要求轻量化，利用铝导体进行线圈的大幅轻量化的开发。通过铝的使用，除了重量之外，还能够提高线圈用绕线中重要的弯曲容易性、即可挠性。此外，通过在铝导体表面形成钝态，能够防止对于铜导体而成为问题的由于氧化覆膜的生长所导致的导体与漆包层的密合力的下降，能够防止线圈加工工序中的电线覆膜的损伤、电绝缘性能的下降。特别是能够制造磨耗性等机械强度高的绝缘电线。但是，已知在漆包线的烧结中，通过增加烧结次数，施加在导体上的拉伸应力增高。此外，已知导体中使用铝的情况下，由于受热量的增加，导体的强度显著减小。因为这两个现象，在铝导体漆包线的情况下，存在导体直径的精度、导体的断裂强度因烧结次数的增加而下降等作为绕线的可靠性降低的问题。以往，通过在漆包线的外侧设置被覆树脂来提高局部放电起始电压，除此之外，还进行了利用新设置的被覆树脂层来提高高耐热性、高耐磨耗性等特性的尝试。例如在专利文献1、2等中提出了在漆包层上设置挤出被覆层。另一方面，已知对于铝导体的漆包线实施挤出被覆的情况下，挤出树脂的温度高，因此铝导体与漆包层的密合力容易下降。但是，专利文献1和2中提出的技术没有对于导体与漆包层的密合力进行研究。在导体与漆包层的密合力低的状态下进行马达、变压器的线圈卷绕的情况下，由于线圈加工工序而容易在电线覆膜上产生损伤，其结果，产生电绝缘性能下降、制品的可靠性降低的问题。在近年来的电气设备中，要求与以往相比进一步提高各种性能、例如耐热性、机械特性、化学特性、电特性、可靠性等。这些之中，对于作为宇宙用电气设备、航空机用电气设备、原子能用电气设备、能源用电气设备、汽车用电气设备用的磁导线使用的漆包线等绝缘电线而言，要求优异的耐磨耗性、耐热老化特性、耐溶剂性。例如在近年来的电气设备中，有时要求能够更长期间地维持优异的耐热老化特性。此外，对于以马达、变压器为代表的电气设备，这些设备的小型化和高性能化不断进展，大量涌现将绝缘电线压入非常狭窄的部分进行使用的使用方式。具体而言，即使说根据能够向定子槽中加入几根电线来决定该马达等旋转机的性能也不为过。其结果，作为提高导体的截面积相对于定子槽截面积的比例(占空系数)的手段，最近尝试了使用导体的截面形状与矩形(正方形、长方形)类似的平角线。已知平角线的使用对于占空系数的提高而言显示出明显的效果，但难以在平角导体上均匀涂布绝缘覆膜，特别是难以控制截面积小的绝缘电线的绝缘覆膜的厚度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平7-031944号公报专利文献2：日本特开昭63-195913号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供一种绝缘电线及其制造方法，该绝缘电线包含在铝导体或含有铝的合金导体上烧结热固化性树脂而成的密合层和两个以上的绝缘层，通过提高导体与漆包层的密合力，耐磨耗性和耐热老化特性均优异，此外抑制导体断裂强度的下降也优异，且局部放电起始电压高。用于解决课题的手段本专利技术人为了通过使用适当的涂料烧结出密合层，之后将热塑性树脂挤出被覆或带卷绕来解决上述现有技术具有的问题进行了深入研究。其结果发现，在含有铝的导体上直接烧结含有羧基的清漆形成密合层，在其外侧，结晶性树脂的情况下，被覆熔点为180℃以上的热塑性树脂作为绝缘层，非晶性树脂的情况下，被覆玻璃化转变温度为180℃以上的热塑性或热固化性树脂作为绝缘层，由此具有高的耐热性和电特性，进一步通过在外层设置增强绝缘层，能够得到高的局部放电起始电压而不增厚密合层的厚度。无需增厚密合层，因此无需增加烧结次数，即通过大幅降低施加在导体上的热量，能够防止导体的断裂强度的下降，从而能够长期间地维持优异的耐热老化特性。本专利技术是基于该见解而完成的。即，本专利技术的上述课题利用下述手段实现。(1)一种绝缘电线，其是使用铝导体的绝缘电线，其特征在于，在该铝导体上具有将含有羧基的清漆烧结而成的密合层，在该密合层的外层具有绝缘层，进一步在该绝缘层的外层具有增强绝缘层。(2)如(1)所述的绝缘电线，其特征在于，上述密合层和上述绝缘层的厚度的总和为20μm以上85μm以下。(3)如(1)或(2)所述的绝缘电线，其特征在于，构成上述绝缘层的树脂是熔点为180℃以上的结晶性树脂或玻璃化转变温度为180℃以上的非晶性树脂。(4)如(1)～(3)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，上述清漆含有聚酰胺酸。(5)如(1)～(4)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，上述增强绝缘层包含热塑性树脂。(6)如(1)～(5)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，上述铝导体的铝的纯度为95％以上。(7)如(1)～(6)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，构成上述绝缘层的树脂包含玻璃化转变温度为180℃以上的热固化性树脂，超过构成该绝缘层的树脂的50质量％的树脂为聚酰胺酰亚胺或/和聚酰亚胺。(8)如(1)～(7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘电线，其是使用铝导体的绝缘电线，其特征在于，在该铝导体上具有将含有羧基的清漆烧结而成的密合层，在该密合层的外层具有绝缘层，进一步在该绝缘层的外层具有增强绝缘层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.03 JP 2014-1149541.一种绝缘电线，其是使用铝导体的绝缘电线，其特征在于，在该铝导体上具有将含有羧基的清漆烧结而成的密合层，在该密合层的外层具有绝缘层，进一步在该绝缘层的外层具有增强绝缘层。2.如权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于，所述密合层和所述绝缘层的厚度的总和为20μm以上85μm以下。3.如权利要求1或2所述的绝缘电线，其特征在于，构成所述绝缘层的树脂是熔点为180℃以上的结晶性树脂或玻璃化转变温度为180℃以上的非晶性树脂。4.如权利要求1～3中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述清漆含有聚酰胺酸。5.如权利要求1～4中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述增强绝缘层包含热塑性树脂。6.如权利要求1～5中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述铝导体的铝的纯度为95％以上。7.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：大矢真，小比贺亮介，富泽惠一，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，古河电磁线株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP