DE69713765T2 - Insulated wire - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen durch Extrudieren beschichteten isolierten Draht, wovon, obwohl er eine hohe Wärmebeständigkeit besitzt, die Isolierschicht innerhalb eines kurzen Zeitraums entfernt werden kann, um es beim Löten zu ermöglichen, daß der Leiter leicht anhaftet, wenn der isolierte Draht in ein Lötbad getaucht wird, sodaß die Lötbarkeit ausgezeichnet ist und ausgezeichnete Effekte erzielt werden können, insbesondere, wenn der isolierte Draht für Transformatoren von Hochfrequenzausrüstungen, Wicklungen oder Leitungen verwendet wird.The invention relates to an extrusion-coated insulated wire from which, although it has high heat resistance, the insulating layer can be removed within a short period of time to allow the conductor to easily adhere when the insulated wire is immersed in a solder bath, so that the solderability is excellent and excellent effects can be obtained, particularly when the insulated wire is used for transformers of high frequency equipment, windings or lines.
Der sogenannte Litzendraht 6, siehe Fig. 2, der aus einer vorgeschriebenen Anzahl verdrillter, einzeln isolierter Litzen besteht, die gebildet sind, indem jeder der Leiter 7 mit einem Isolierlack versehen ist, wird als Wicklungs- oder Leitungsmaterial für Hochfrequenz-Vorrichtungen verwendet. Dabei wird der Litzendraht hauptsächlich in den Niederspannungsteilen außerhalb der Hochfrequenzausrüstungen eingesetzt. Wenn jedoch der Litzendraht zu einer Wicklung aufgewickelt worden ist, wird der Leiterquerschnitt wahrscheinlich verformt, was das gerade Wickeln schwierig macht. Dementsprechend werden in einer solchen Wicklung durch die Verformung des Querschnitts der Wicklung die Eigenschaften der Hochfrequenzvorrichtung nachteilig beeinflußt. Andererseits wird, wenn der Litzendraht in einem Teil verwendet wird, wo Hochfrequenzimpulse herrschen, eine Hochspannung an die Enden der Wicklung oder zwischen den Schichten angelegt. Bei einem solchen Typ ist ein Mittel für die Sicherung der Zuverlässigkeit wie das zusätzliche Einlegen von Isolierpapier zwischen die Schichten erforderlich, da beim herkömmlichen Litzendraht die Isoliereigenschaften von den Isoliereigenschaften der isolierten Litzen selbst bestimmt werden.The so-called stranded wire 6, see Fig. 2, which consists of a prescribed number of twisted, individually insulated strands formed by coating each of the conductors 7 with an insulating varnish, is used as a winding or conductor material for high frequency devices. The stranded wire is mainly used in the low voltage parts outside the high frequency equipment. However, when the stranded wire is wound into a winding, the conductor cross section is likely to be deformed, making straight winding difficult. Accordingly, in such a winding, the deformation of the cross section of the winding adversely affects the characteristics of the high frequency device. On the other hand, when the stranded wire is used in a part where high frequency pulses prevail, a high voltage is applied to the ends of the winding or between the layers. In such a type, a means of ensuring reliability such as additional insertion of insulating paper between the layers is required, since in the case of conventional stranded wire the insulating properties are determined by the insulating properties of the insulated strands themselves.
Zur Lösung dieser Probleme wird von den Erfindern ein verbesserter isolierter Draht für Hochfrequenzvorrichtungen, wie in Fig. 1 gezeigt, vorgeschlagen. Bezugnehmend auf Fig. 1 besteht der isolierte Draht 1 aus einer Vielzahl von mit einem Isolierlack beschichteter Litzen 2 (die gebildet worden sind, indem ein Isolierlack 5 auf die Oberfläche der Leiter 4 aufgebracht worden ist), die aneinandergefügt werden, und aus einer Hüllschicht 3 auf dem Umfang der Litzen 2, die durch Extrudierbeschichten eines thermoplastischen Polyesterharzes, das mit einem Carboxylgruppen enthaltenden Ethylencopolymer modifiziert ist (JP-A-4-10305 ("JP-A" steht für eine ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung)), gebildet ist. Durch diesen isolierten Draht werden die Nachteile des herkömmlichen Litzendrahts behoben; er hat den Vorteil, daß er den Lötvorgang nur durch Eintauchen eines Drahtendes in ein Lötbad ermöglicht. Dieser isolierte Draht wird bereits praktisch verwendet.To solve these problems, the inventors propose an improved insulated wire for high frequency devices as shown in Fig. 1. Referring to Fig. 1, the insulated wire 1 consists of a plurality of varnish-coated strands 2 (formed by applying an insulating varnish 5 to the surface of the conductors 4) joined together, and a coating layer 3 on the periphery of the strands 2 formed by extrusion-coating a thermoplastic polyester resin modified with an ethylene copolymer containing carboxyl groups (JP-A-4-10305 ("JP-A" stands for an unexamined published Japanese patent application)). This insulated wire overcomes the disadvantages of the conventional stranded wire and has the advantage of enabling soldering by only immersing one end of the wire in a solder bath. This insulated wire is already in practical use.
Darüber hinaus ist in WO89/00756 ein elektrischer Draht oder elektrisches Kabel offenbart, der/das eine elektrische Isolierung aufweist.Furthermore, WO89/00756 discloses an electrical wire or electrical cable having electrical insulation.
In den letzten Jahren, in denen Hochfrequenzvorrichtungen kleiner und dabei gleichzeitig leistungsfähiger wurden, ist jedoch in einigen Verwendungen die Wärmebeständigkeit des Drahtes ungenügend geworden, wobei solche Verwendungen stark im Zunehmen begriffen sind. Deshalb ist die Erhöhung der Wärmebeständigkeit ein recht bedeutender Gegenstand geworden.However, in recent years, as high frequency devices have become smaller and at the same time more powerful, the heat resistance of the wire has become insufficient in some applications, and such applications are increasing rapidly. Therefore, increasing heat resistance has become a very important issue.
Somit wird, um einen solchen isolierten Draht zu erhalten, die Verbesserung hauptsächlich erreicht, indem alternative hochhitzebeständige Materialien verwendet werden.Thus, to obtain such an insulated wire, the improvement is mainly achieved by using alternative high heat resistant materials.
Ein isolierter Draht, der mit einer Isolierschicht aus einem hochhitzebeständigen Material versehen ist, hat jedoch den Nachteil, daß die Entfernung (das Ablösen) der Isolierschicht sehr schwierig wird, wenn diese entfernt werden soll, um ein Drahtende irgendwo anzuschließen. Dadurch wird die Lötbarkeit des Endes des isolierten Drahtes verschlechtert und die große Zuverlässigkeit des isolierten Drahtes, die entwickelt werden soll, in hohem Maße verringert. Anders ausgedrückt werden, wenn die Isolierschicht mit einer Chemikalie oder mechanisch entfernt wird, wenn ein hochhitzebeständiges Material als Material für die Isolierschicht verwendet wird, die Bedingungen für die Entfernung schwierig, was zur Folge hat, daß Chemikalien zurückbleiben oder aufgrund der mechanischen Entfernung zunehmend Fehler verursacht werden, wodurch die Verbindung der Enden nachteilig beeinflußt wird. Weiterhin wird, wenn versucht wird, um dieses Problem zu lösen, nur die Zuverlässigkeit der Verbindung der Enden zu erhöhen, die Verbesserung der Wärmebeständigkeit des isolierten Drahts ernsthaft beeinträchtigt.However, an insulated wire provided with an insulating layer made of a high heat-resistant material has a disadvantage that removal (peeling) of the insulating layer becomes very difficult when the insulating layer is to be removed in order to connect a wire end somewhere. This deteriorates the solderability of the end of the insulated wire and greatly reduces the high reliability of the insulated wire that is to be developed. In other words, when the insulating layer is removed with a chemical or mechanically when a high heat-resistant material is used as the material for the insulating layer, the conditions for removal become difficult, resulting in chemicals remaining or failures being increasingly caused due to mechanical removal, thereby adversely affecting the connection of the ends. Furthermore, if an attempt is made to only increase the reliability of the connection of the ends in order to solve this problem, the improvement of the heat resistance of the insulated wire is seriously impaired.
Darüber hinaus wird, wenn der Durchmesser des isolierten Drahts kleiner wird, der herkömmliche Arbeitsgang der Entfernung der Isolierschicht zunehmend schwieriger, wobei die Zuverlässigkeit des isolierten Drahts verlorengeht.In addition, as the diameter of the insulated wire becomes smaller, the conventional operation of removing the insulation layer becomes increasingly difficult, and the reliability of the insulated wire is lost.
Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu lösen und einen durch Extrudieren beschichteten isolierten Draht bereitzustellen, dessen Isolierschicht durch Extrudieren gebildet und dessen direkte Lötbarkeit ausgezeichnet ist, wobei mindestens die Wärmebeständigkeit besser als diejenige herkömmlicher Polyesterharze ist und einige formulierte Anteile zu einer Wärmebeständigkeit führen, die leicht mindestens die Heat Resistance Class B, gefordert vom IEC-Standard 172, erfüllt.It is therefore an object of the invention to solve these problems and to provide an extrusion-coated insulated wire whose insulating layer is formed by extrusion and whose direct solderability is excellent, at least the heat resistance is better than that of conventional polyester resins and some formulated components result in a heat resistance that easily meets at least Heat Resistance Class B required by IEC Standard 172.
Andere und weitere erfindungsgemäße Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher erläutert.Other and further objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the appended drawings.
- Fig. 1 zeigt einen Querschnitt, der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen isolierten Drahtes, darstellt, dessen Drahtkern aus mehradrigen Drahtlitzen besteht, und auch einen verbesserten Litzendraht.- Fig. 1 shows a cross-section illustrating an embodiment of the insulated wire according to the invention, the wire core of which consists of multi-core wire strands, and also an improved stranded wire.
- Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen herkömmlichen Litzendraht.- Fig. 2 shows a cross-section through a conventional stranded wire.
Zur Lösung dieser Aufgabe wurden verschiedene wärmebeständige Harze und Gemische davon gründlich untersucht. Im Ergebnis ist überraschend festgestellt worden, daß eine spezielle Harzzusammensetzung sowohl dünn extrudiert werden kann als auch gute Lötbarkeit besitzt, was zur Vollendung der Erfindung führte. In der Harzzusammensetzung ist der Hauptbestandteil ein Harzgemisch, das ein wärmebeständiges Harz, das als wesentliche Komponente ein Polyethersulfonharz enthält, das eine gute Wärmebeständigkeit besitzt und von welchem bisher angenommen worden ist, daß es zu einer merklich verschlechterten Lötbarkeit führt, wobei in manchen Fällen ein weiteres wärmebeständiges Harz wie ein Polyetherimidharz oder dergleichen zugemischt werden kann, und mindestens eines von Polycarbonatharzen und Polyarylatharzen umfaßt.To solve this problem, various heat-resistant resins and mixtures thereof were thoroughly investigated. As a result, it was surprisingly found that a special resin composition can be extruded thinly and also has good solderability, which leads to the completion of of the invention. In the resin composition, the main component is a resin mixture comprising a heat-resistant resin containing, as an essential component, a polyethersulfone resin which has good heat resistance and which has heretofore been considered to result in markedly deteriorated solderability, in which case another heat-resistant resin such as a polyetherimide resin or the like may be mixed in some cases, and at least one of polycarbonate resins and polyarylate resins.
Somit wird erfindungsgemäß ein extrudierbeschichteter isolierter Draht mit einer durch Extrudieren hergestellten Isolierschicht bereitgestellt, die auf der Oberfläche eines Leiters direkt bzw. über eine andere Schicht (die zwischen Leiter und Isolierschicht vorhanden ist) oder auf der Umfangsfläche eines mehradrigen Drahtes, der aus Leitungsadern bzw. isolierten Adern, die miteinander vereinigt sind, aufgebaut ist, vorgesehen ist, wobei die durch Extrudieren erhaltene Isolierschicht aus einer Harzzusammensetzung hergestellt ist, deren Hauptbestandteil ein Harzgemisch ist, das 100 Gewichtsteile eines wärmebeständigen Harzes (A), das als wesentliche Komponente ein Polyethersulfonharz und wahlweise ein Polyetherimidharz enthält, und 10 bis 100 Gewichtsteile eines Harzes (B), das mindestens eines enthält, das aus Polycarbonatharzen und Polyarylatharzen ausgewählt ist, umfaßt.Thus, according to the present invention, there is provided an extrusion-coated insulated wire having an extrusion-formed insulating layer provided on the surface of a conductor directly or via another layer (present between the conductor and the insulating layer) or on the peripheral surface of a multi-core wire composed of conductor cores or insulated cores united with each other, wherein the extrusion-formed insulating layer is made of a resin composition whose main component is a resin mixture comprising 100 parts by weight of a heat-resistant resin (A) containing as an essential component a polyethersulfone resin and optionally a polyetherimide resin, and 10 to 100 parts by weight of a resin (B) containing at least one selected from polycarbonate resins and polyarylate resins.
Erfindungsgemäß wird weiterhin die Verwendung eines Harzgemischs, das durch Extrudieren aufgebracht werden soll und 100 Gewichtsteile eines Harzes (A), das ein Polyethersulfonharz als wesentliche Komponente und wahlweise ein Polyetherimidharz enthält, und 10 bis 100 Gewichtsteile eines Harzes (B) umfaßt, das mindestens eines enthält, das aus Polycarbonatharzen und Polyarylatharzen ausgewählt ist, für die Herstellung einer durch Extrudieren erhaltenen Isolierschicht, die auf der Oberfläche eines Leiters direkt bzw. über eine andere Schicht oder auf der Umfangsfläche eines mehradrigen Drahtes, der aus Leitungsadern bzw. isolierten Adern, die miteinander vereinigt sind, aufgebaut ist, vorgesehen ist, offenbart.The invention further provides the use of a resin mixture to be applied by extrusion and comprising 100 parts by weight of a resin (A) containing a polyethersulfone resin as an essential component and optionally a polyetherimide resin, and 10 to 100 parts by weight of a resin (B) containing at least one selected from polycarbonate resins and polyarylate resins, for the production of an extrusion-formed insulating layer provided on the surface of a conductor directly or via another layer or on the peripheral surface of a multi-core wire composed of conductor cores or insulated cores united together.
Hierin können von den zuvor genannten Harzen Polyethersulfonharze aus denjenigen ausgewählt und verwendet werden, die durch bekannte Verfahren hergestellt und allgemein verwendet werden. Beispielhaft können die Polyethersulfonharze durch Umsetzung von Dichlordiphenylsulfon, Bisphenol S. und Kaliumcarbonat in einem hochsiedenden Lösungsmittel hergestellt werden. Als kommerziell erhältliche Harze sind beispielsweise Victrex PES (Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und Radel A Radel UDEL (Handelsnamen, hergestellt von Amoco) zu nennen.Herein, of the above-mentioned resins, polyethersulfone resins can be selected and used from those which are produced by known methods and are generally used. For example, the polyethersulfone resins can be produced by reacting dichlorodiphenylsulfone, bisphenol S and potassium carbonate in a high boiling point solvent. Commercially available resins include Victrex PES (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and Radel A Radel UDEL (trade names, manufactured by Amoco).
Auf ähnliche Weise können durch ein bekanntes Verfahren hergestellte Polyetherimidharze verwendet werden. So können beispielsweise die Polyetherimidharze durch Lösungspolykondensation von 2,2'-Bis[3-(3,4-dicarboxyphenoxy)-phenyl]- propandisäureanhydrid mit 4,4'-Diaminodiphenylmethan in ortho-Dichlorbenzol als Lösungsmittel hergestellt werden. Für die kommerziell erhältlichen Harze ist beispielsweise ULTEM (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.) zu nennen.Similarly, polyetherimide resins prepared by a known method can be used. For example, the polyetherimide resins can be prepared by solution polycondensation of 2,2'-bis[3-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propanedioic anhydride with 4,4'-diaminodiphenylmethane in ortho-dichlorobenzene as a solvent. For example, commercially available resins include ULTEM (trade name, manufactured by GE Plastics Ltd.).
Die weiter oben genannten Polycarbonatharze und Polyarylatharze, die die anderen Harzkomponenten (B) für das Harzgemisch für die erfindungsgemäße Verwendung sind, können aus den allgemein verwendeten ausgewählt und verwendet werden. Als Polycarbonatharze können diejenigen verwendet werden, die durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden, wobei beispielsweise zweiwertige Alkohole und Phosgen als Ausgangsstoffe eingesetzt werden. Als kommerziell erhältliche Harze sind Lexan (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.), Panlite (Handelsname, hergestellt von Teijin Chemicals Ltd.) und Upiron (Handelsname, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) zu nennen.The above-mentioned polycarbonate resins and polyarylate resins which are the other resin components (B) for the resin mixture for use in the present invention can be selected from those generally used and used. As the polycarbonate resins, those can be used which are produced by a known process using, for example, dihydric alcohols and phosgene as starting materials. Commercially available resins include Lexan (trade name, manufactured by GE Plastics Ltd.), Panlite (trade name, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) and Upiron (trade name, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.).
Ferner werden die Polyarylatharze im allgemeinen durch Grenzflächenpolymerisation hergestellt, wobei beispielsweise Bisphenol A in einer wäßrigen alkalischen Lösung und ein Terephthalsäurechlorid/Isophthalsäurechlorid-Gemisch in einem organischen Lösungsmittel wie einem halogenierten Kohlenwasserstoff gelöst und bei Normaltemperatur umgesetzt werden, um das Harz zu synthetisieren. Für die kommerziell erhältlichen Harze ist beispielsweise U-Polymer (Handelsname, hergestellt von Unitika Ltd.) zu nennen.Furthermore, the polyarylate resins are generally prepared by interfacial polymerization in which, for example, bisphenol A is dissolved in an aqueous alkaline solution and a terephthalic acid chloride/isophthalic acid chloride mixture is dissolved in an organic solvent such as a halogenated hydrocarbon and reacted at normal temperature to synthesize the resin. For example, the commercially available resins include U-Polymer (trade name, manufactured by Unitika Ltd.).
Für das Harz (A) als wärmebeständiges Harz für die erfindungsgemäße Verwendung ist ein Polyethersulfonharz eine wesentliche Harzkomponente. Dies deshalb, da seine Lötbarkeit und Wärmebeständigkeit im Vergleich mit denjenigen der Polyetherimidharze ausgezeichnet sind (da ähnliche Polyphenylensulfidharze keine Lötbarkeit besitzen, können sie nicht verwendet werden).For the resin (A) as a heat-resistant resin for use in the present invention, a polyethersulfone resin is an essential resin component. This is because its solderability and heat resistance are excellent compared with those of the polyetherimide resins (since similar polyphenylene sulfide resins have no solderability, they cannot be used).
Weiterhin wird erfindungsgemäß für das Harz (B), beispielsweise Polycarbonatharz und Polyarylatharz, das mit dem Harz (A), das Wärmebeständigkeit besitzt, zu vermischen ist, erwartet, daß ein Teil dieses Harzes (B) sich zu Komponenten abbaut, die Flußmittelwirkung aufweisen (beispielsweise Carbonsäuren, Amine, Alkohole und Aldehyde), wenn das Harz mit dem wärmebeständigen Harz (A) vermischt (geknetet) oder der isolierte Draht verlötet wird.Furthermore, in the present invention, for the resin (B), e.g., polycarbonate resin and polyarylate resin, to be mixed with the resin (A) having heat resistance, it is expected that a part of this resin (B) decomposes into components having fluxing action (e.g., carboxylic acids, amines, alcohols and aldehydes) when the resin is mixed (kneaded) with the heat-resistant resin (A) or the insulated wire is soldered.
Erfindungsgemäß ist die Menge des Harzes (B), das mit 100 Gewichtsteilen des wärmebeständigen Harzes (A) zu vermischen ist, auf 10 Gewichtsteile oder darüber begrenzt. Dies deshalb, da, wenn die Menge des Harzes (B), das mit dem wärmebeständigen Harz (A) zu vermischen ist, zu klein ist, die Wärmebeständigkeit zunimmt, jedoch keine Lötbarkeit erhalten werden kann. Andererseits kann, wenn die Menge des Harzes (B), das mit dem Harz (A) zu vermischen ist, zu groß wird, eine gute Lötbarkeit erhalten werden, wobei jedoch die Wärmebeständigkeit abnimmt. Ein bevorzugter Bereich, worin beide Eigenschaften gut miteinander ausbalanciert sind, liegt dann vor, wenn die Menge des zu vermischenden Harzes (B) 10 bis 70 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Harzes (A) beträgt.In the present invention, the amount of the resin (B) to be mixed with 100 parts by weight of the heat-resistant resin (A) is limited to 10 parts by weight or more. This is because if the amount of the resin (B) to be mixed with the heat-resistant resin (A) is too small, the heat resistance increases but solderability cannot be obtained. On the other hand, if the amount of the resin (B) to be mixed with the resin (A) becomes too large, good solderability can be obtained but the heat resistance decreases. A preferable range in which both properties are well balanced is when the amount of the resin (B) to be mixed is 10 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of the resin (A).
Dabei ist es erfindungsgemäß besonders bemerkenswert, daß Polyetherimidharze und Polyethersulfonharze, die wärmebeständige Harze sind, nicht lötbar sind und Polycarbonatarze und Polyarylatharze nicht praktikabel lötbar sind und nur, wenn sowohl die Harze ((A) und (B)) miteinander vermischt werden, die Lötbarkeit bis auf ein praktikables Niveau verbessert werden kann.It is particularly noteworthy in the present invention that polyetherimide resins and polyethersulfone resins, which are heat-resistant resins, are not solderable and polycarbonate resins and polyarylate resins are not practically solderable and only when both the resins ((A) and (B)) are mixed together the solderability can be improved to a practical level.
Dieses Harzgemisch für die erfindungsgemäße Verwendung kann durch Schmelzen und Mischen unter Einsatz eines üblichen Mischers wie eines Doppelschneckenextruders, eines Kneters und eines Cokneters hergestellt werden. Dabei ist festgestellt worden, daß die Mischtemperatur der zu vermischenden Harze einen Einfluß auf die direkte Lötbarkeit hat und mit höherer Mischtemperatur des Mischers die direkte Lötbarkeit besser wird. Vorzugsweise wird die Mischtemperatur auf 320ºC oder darüber und besonders bevorzugt auf 360ºC oder darüber eingestellt.This resin mixture for use in the present invention can be prepared by melting and mixing using a conventional mixer such as a twin-screw extruder, a kneader and a co-kneader. It has been found that the mixing temperature of the resins to be mixed has an influence on the direct solderability, and the higher the mixing temperature of the mixer, the better the direct solderability. Preferably, the mixing temperature is set to 320°C or higher, and more preferably to 360°C or higher.
Diesem Harzgemisch können Additive, anorganische Füllstoffe, Verarbeitungshilfsmittel und Farbmittel, die alle üblicherweise eingesetzt werden, in solchen Mengen zugesetzt werden, daß sie die direkte Lötbarkeit und die Wärmebeständigkeit nicht verschlechtern und die Harzzusammensetzung durch Extrudierbeschichten geformt werden kann.To this resin mixture, additives, inorganic fillers, processing aids and colorants, all of which are commonly used, can be added in such amounts that they do not impair the direct solderability and the heat resistance and the resin composition can be molded by extrusion coating.
Bei dem erfindungsgemäßen isolierten Draht ist die Dicke der durch Extrudieren aufgebrachten Isolierschicht nicht besonders beschränkt, beträgt jedoch im allgemeinen 20 um oder darüber und vorzugsweise 30 bis 60 um.In the insulated wire of the present invention, the thickness of the insulating layer applied by extrusion is not particularly limited, but is generally 20 µm or more, and preferably 30 to 60 µm.
Als Leiter für die erfindungsgemäße Verwendung kann ein blanker Leiter, ein isolierter Leiter, der mit einem Isolierlack oder einer dünnen Isolierschicht auf dem blanken Leiter beschichtet ist, ein mehradriger Litzendraht (ein Drahtbündel), der aus verdrillten blanken Leitern aufgebaut ist, oder ein mehradriger Litzendraht, der aus verdrillten isolierten Drähten aufgebaut ist, die jeweils mit einem Isolierlack oder einer dünnen Isolierschicht beschichtet sind, verwendet werden. Dabei kann die Anzahl der verdrillten Leiter oder Drähte des mehradrigen Litzendrahtes in Abhängigkeit vom Verwendungszweck frei gewählt werden. Alternativ kann, wenn die Anzahl der Leiter eines mehradrigen Drahtes groß ist, beispielsweise in einem 19- oder 37-Element-Draht, der mehradrige Draht (Elementdraht) die Form eines Litzendrahts oder eines nicht aus Litzen bestehenden Drahtes haben. Bei dem nicht aus Litzen bestehenden Draht können beispielsweise mehrere Leiter, die jeweils ein blanker Draht oder ein isolierter Draht sein können, die den Elementdraht bilden, lediglich zu einem Bündel in einer etwa parallelen Richtung vereinigt sein oder es kann das Bündel davon mit einer sehr großen Teilung verdrillt sein. In jedem Fall ist ihr Querschnitt vorzugsweise ein Kreis oder etwa ein Kreis. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß als Material für die dünne Isolierschicht ein Harz, das an sich eine gute Lötbarkeit hat, wie ein Esterimid-modifiziertes Polyurethanharz, ein Harnstoffmodifiziertes Polyurethanharz und ein Polyesterimidharz verwendet wird, wobei insbesondere beispielsweise WD-4305 (Handelsname, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.), TSF-200 und TPU-7000 (Handelsnamen, hergestellt von Totoku Toryo Co.) und Fs-304 (Handelsname, hergestellt von Dainichi Seika Co.) verwendet werden können.As the conductor for use in the present invention, a bare conductor, an insulated conductor coated with an insulating varnish or a thin insulating layer on the bare conductor, a multi-core stranded wire (a wire bundle) composed of twisted bare conductors, or a multi-core stranded wire composed of twisted insulated wires each coated with an insulating varnish or a thin insulating layer can be used. Incidentally, the number of twisted conductors or wires of the multi-core stranded wire can be freely selected depending on the purpose of use. Alternatively, when the number of conductors of a multi-core wire is large, for example, in a 19- or 37-element wire, the multi-core wire (element wire) may be in the form of a stranded wire or a non-stranded wire. For example, in the non-stranded wire, a plurality of conductors, each of which may be a bare wire or an insulated wire, constituting the element wire may merely be combined into a bundle in an approximately parallel direction, or the bundle thereof may be twisted at a very large pitch. In any case, their cross-section is preferably a circle or approximately a circle. However, it is necessary that, as the material for the thin insulating layer, a resin having inherently good solderability such as an esterimide-modified polyurethane resin, a urea-modified polyurethane resin and a polyesterimide resin is used, and in particular, for example, WD-4305 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), TSF-200 and TPU-7000 (trade names, manufactured by Totoku Toryo Co.) and Fs-304 (trade name, manufactured by Dainichi Seika Co.) can be used.
Der erfindungsgemäße extrudierbeschichtete isolierte Draht hat eine ausgezeichnete direkte Lötbarkeit zum Zeitpunkt der Bearbeitung seines Endes und hat auch Eigenschaften, welche der Heat Resistance Class B oder Class E, die vom IEC-Standard 172 gefordert wird, genügen.The extrusion-coated insulated wire of the present invention has excellent direct solderability at the time of processing its end and also has properties satisfying Heat Resistance Class B or Class E required by IEC Standard 172.
Die Erfindung wird anschließend anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is then explained in more detail using the following examples.
Die in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten wurden in den angegebenen Anteilen (Gewichtsteile) miteinander vermischt, wodurch die jeweilige Harzzusammensetzung für die durch Extrudieren herzustellenden Schichten hergestellt wurde. Als Leiter wurden blanke Drähte (kompakte Drähte) aus geglühten Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0,4 mm und Litzendrähte, die jeweils aus sieben isolierten und verdrillten Adern bestanden, die jeweils durch Beschichten eines geglühten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 0,15 mm mit Insulating Varnish TSF-200, hergestellt von Totoku Toryo Co., so erhalten worden waren, daß die Schichtdicke der Lackschicht 8 um betrug, hergestellt, wobei die Oberfläche der Leiter mit obiger jeweiliger Harzzusammensetzung durch Extrudieren so beschichtet wurde, daß die jeweilige Schichtdicke der durch Extrudieren hergestellten Schicht wie in Tabelle 1 aufgeführt war, wodurch isolierte Drähte erhalten wurden. Der Querschnitt des jeweiligen so hergestellten isolierten Drahtes ist wie in Fig. 1 gezeigt, wobei der Drahtkern ein mehradriger Litzendraht ist. In Fig. 1 ist mit 1 ein isolierter Draht numeriert, der eine durch Extrudieren hergestellte Schicht 3 aus der jeweiligen obigen Harzzusammensetzung besitzt, die auf der Oberfläche eines Litzendrahtes 2 angeordnet ist, der aus sieben isolierten Drahtadern aufgebaut ist, wovon jede mit einer Isolierschicht 5 aus obigem Isolierlack auf einem Leiter 4 aus geglühtem Kupferdraht versehen ist.The components shown in Table 1 were mixed together in the indicated proportions (parts by weight), thereby preparing the respective resin compositions for the layers to be prepared by extrusion. As conductors, bare wires (compact wires) made of annealed copper wires with a diameter of 0.4 mm and stranded wires each consisting of seven insulated and twisted cores, each obtained by coating an annealed copper wire with a diameter of 0.15 mm with Insulating Varnish TSF-200 manufactured by Totoku Toryo Co., so that the layer thickness of the varnish layer was 8 µm, the surface of the conductors being coated with the above respective resin composition by extrusion so that the respective layer thickness of the extruded layer was as shown in Table 1, thereby obtaining insulated wires. The cross section of each insulated wire thus prepared is as shown in Fig. 1, wherein the wire core is a multi-core stranded wire. In Fig. 1, 1 denotes an insulated wire having an extruded layer 3 of the above respective resin composition arranged on the surface of a stranded wire 2 composed of seven insulated wire cores, each of which is provided with an insulating layer 5 of the above insulating varnish on a conductor 4 of annealed copper wire.
In Bezug auf die so hergestellten dreizehn Arten von extrudierbeschichteten isolierten Drähten wurden die Eigenschaften wie folgt bewertet:Regarding the thirteen kinds of extrusion coated insulated wires as produced, the properties were evaluated as follows:
Lötbarkeit: Etwa 40 mm des Endes des extrudierbeschichteten isolierten Drahtes wurden in ein Lötbad mit einer Temperatur von 450ºC getaucht und die Zeit (s), die erforderlich war, damit das Lot an einem eingetauchten 30 mm langen Teil anhaftete, gemessen. Je kürzer der erforderliche Zeitraum ist, umso besser ist die Lötbarkeit. Jeder der angegebenen Werte ist der Mittelwert von drei Meßwerten.Solderability: About 40 mm of the end of the extrusion coated insulated wire was immersed in a solder bath at a temperature of 450ºC and the time (s) required for the solder to adhere to a 30 mm long immersed part was measured. The shorter the time required, the better the solderability. Each of the values given is the average of three measured values.
Wärmebeständigkeit: Der extrudierbeschichtete isolierte Draht und ein blanker Kupferdraht wurden gemäß JIS C 3003 verdrillt, und der resultierende verdrillte Draht wurde 7 Tage lang bei einer Temperatur von 220ºC erhitzt und danach die Durchschlagsspannung gemessen. Je höher dieser Wert ist, umso besser ist die Wärmebeständigkeit. Beträgt das Verhältnis von Durchschlagsspannung nach der Zerstörung zur Durchschlagsspannung vor der Zerstörung, d. h. der Restanteil (%) der Durchschlagsspannung nach der Zerstörung, 30% oder mehr, wird angenommen, daß der extrudierbeschichtete isolierte Draht die Heat Resistance Class B der IEC-Standards erfüllt. Weiterhin wurde der Test auf Heat Resistance Class E auf dieselbe Weise wie zuvor durchgeführt, außer daß die Temperatur 200ºC, der Zeitraum 7 Tage und der zufriedenstellende Restanteil (%) nach der Zerstörung 50% oder mehr betrug.Heat resistance: The extrusion-coated insulated wire and a bare copper wire were twisted according to JIS C 3003, and the resulting twisted wire was heated at a temperature of 220ºC for 7 days and then the breakdown voltage was measured. The higher this value is, the better the heat resistance. If the ratio of the breakdown voltage after destruction to the breakdown voltage before destruction, ie the residual percentage (%) of the breakdown voltage after destruction, is 30% or more, the extrusion coated insulated wire is considered to meet Heat Resistance Class B of IEC standards. Furthermore, the test for Heat Resistance Class E was carried out in the same manner as before except that the temperature was 200ºC, the period was 7 days and the satisfactory residual percentage (%) after destruction was 50% or more.
Diese Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Tabelle 1 (Fortsetzung) These results are summarized in Table 1. Table 1 Table 1 (continued)
Erläuterungen:Explanations:
*1 PES: Victrex PES 41006 (Handelsname, hergestellt von Sumitomo Chemical Co. Ltd.) Polyethersulfonharz*1 PES: Victrex PES 41006 (trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co. Ltd.) polyethersulfone resin
*2 PEI: ULTEM 1000 (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.) Polyetherimidharz*2 PEI: ULTEM 1000 (trade name, manufactured by GE Plastics Ltd.) Polyetherimide resin
*3 PAR: U polymer (U-100) (Handelsname, hergestellt von Unitika Ltd.) Polyarylatharz*3 PAR: U polymer (U-100) (trade name, manufactured by Unitika Ltd.) Polyarylate resin
*4 PC: Lexan Sp-I2I0 (Handelsname, hergestellt von GE Plastics Ltd.) Polycarbonatharz*4 PC: Lexan Sp-I2I0 (trade name, manufactured by GE Plastics Ltd.) polycarbonate resin
*5 PCT: EKTAR-676 (Handelsname, hergestellt von Toray Industries, Inc.) Polycyclohexandimethylenterephthalatharz*5 PCT: EKTAR-676 (trade name, manufactured by Toray Industries, Inc.) Polycyclohexanedimethylene terephthalate resin
*6 Nylon 4,6: (Handelsname, hergestellt von Unitika Ltd.) Polyamidharz*6 Nylon 4,6: (trade name, manufactured by Unitika Ltd.) Polyamide resin
*7 PET: TR-8550 (Handelshäme, hergestellt von Teijin Ltd.) Polyethylenterephthalatharz*7 PET: TR-8550 (trade name, manufactured by Teijin Ltd.) Polyethylene terephthalate resin
*8 Ionomer: Hi-Milan 1855 (Handelsname, hergestellt von Mitsuff Polychemical Co.) Ethylen/Methacrylsäure-Copolymerharr*8 Ionomer: Hi-Milan 1855 (trade name, manufactured by Mitsuff Polychemical Co.) Ethylene/methacrylic acid copolymer resin
*9 "x" die erforderliche Lötbarkeit war nicht vorhanden.*9 "x" the required solderability was not available.
Die Beispiele 1 und 2 sind Beispiele, worin eine Harzzusammensetzung, die durch Vermischen von 100 Gewichtsteilen eines Harzgemischs aus einem Polyethersulfonharz und einem Polyetherimidharz mit 45 Gewichtsteilen eines Polycarbonatharzes hergestellt worden war, für die Isolierschicht auf verdrillten Drähten verwendet wurde. Es ist ersichtlich, daß die Eigenschaften ausgezeichnet waren. Umso höher der PES-Anteil war, umso besser war auch die Lötbarkeit.Examples 1 and 2 are examples in which a resin composition prepared by mixing 100 parts by weight of a resin mixture of a polyethersulfone resin and a polyetherimide resin with 45 parts by weight of a polycarbonate resin was used for the insulating layer on twisted wires. It can be seen that the properties were excellent. The higher the PES content, the better the solderability.
In den Beispielen 3 und 4 wurden Harzgemische, in denen 100 Gewichtsteile eines Polyethersulfonharzes mit 45 Gewichtsteilen des jeweiligen Harzes vermischt worden waren, für die jeweilige Isolierschicht verwendet. Es ist ersichtlich, daß die Eigenschaften unabhängig von den vermischten Harzen ausgezeichnet waren. Insbesondere besaß die Kombination mit dem Polycarbonatharz eine recht gute Lötbarkeit.In Examples 3 and 4, resin mixtures in which 100 parts by weight of a polyethersulfone resin was mixed with 45 parts by weight of the respective resin were used for the respective insulating layers. It can be seen that the properties were excellent regardless of the resins mixed. In particular, the combination with the polycarbonate resin had quite good solderability.
In den Beispielen 5, 6 und 7 wurden die Mischungsanteile von Polyethersulfonharz und Polycarbonatharz an der Isolierschicht variiert. Es ist ersichtlich, daß mit zunehmendem Anteil des Polycarbonatharzes die Lötbarkeit besser wurde. Weiterhin ist ersichtlich, daß umgekehrt die Wärmebeständigkeit verringert wurde, jedoch immer noch zufriedenstellend war.In Examples 5, 6 and 7, the mixing proportions of polyethersulfone resin and polycarbonate resin in the insulating layer were varied. It can be seen that as the proportion of polycarbonate resin increased, the solderability improved. It can also be seen that, conversely, the heat resistance was reduced, but was still satisfactory.
In Beispiel 8 war der Leiter ein blanker kompakter Draht. Es ist ersichtlich, daß, obwohl die Schichtdicke etwas größer ist, die Eigenschaften ausgezeichnet waren, da sich die verwendeten Harze innerhalb des erfindungsgemäß definierten Bereiches befanden.In Example 8, the conductor was a bare solid wire. It can be seen that although the layer thickness is somewhat larger, the properties were excellent since the resins used were within the range defined by the invention.
Das Vergleichsbeispiel 1 war von einem herkömmlichen Typ. Es ist ersichtlich, daß, obwohl die Lötbarkeit gut war, die Wärmebeständigkeit recht niedrig war.Comparative Example 1 was of a conventional type. It can be seen that although the solderability was good, the heat resistance was quite low.
In den Vergleichsbeispielen 2 und 3 war, da jeweils ein wärmebeständiges Harz einzeln verwendet worden war, die Wärmebeständigkeit bemerkenswert gut, während die erforderliche Lötbarkeit nicht erreicht werden konnte. Weiterhin ist ersichtlich, daß in den Vergleichsbeispielen 4 und 5 die Mischungsanteile der Harze außerhalb des erfindungsgemäß definierten Bereichs lagen und deshalb die erforderliche Lötbarkeit nicht erreicht werden konnte, oder, selbst wenn die Lötbarkeit gut war, die Wärmebeständigkeit bemerkenswert niedrig war.In Comparative Examples 2 and 3, since each heat-resistant resin was used individually, the heat resistance was remarkably good, while the required solderability could not be achieved. Furthermore, it can be seen that in Comparative Examples 4 and 5, the blending proportions of the resins were outside the range defined in the invention and therefore the required solderability could not be achieved, or even if the solderability was good, the heat resistance was remarkably low.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97114347A EP0898286B1 (en) | 1997-08-19 | 1997-08-20 | Insulated wire |
Publications (2)
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Family
ID=8227246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1997613765 Expired - Lifetime DE69713765T2 (en) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Insulated wire |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE69713765T2 (en) |
-
1997
- 1997-08-20 DE DE1997613765 patent/DE69713765T2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69713765D1 (en) | 2002-08-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |