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TW201802831A - 絕緣電線、馬達線圈及電氣、電子機器 - Google Patents

絕緣電線、馬達線圈及電氣、電子機器 Download PDF

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TW201802831A
TW201802831A TW106105406A TW106105406A TW201802831A TW 201802831 A TW201802831 A TW 201802831A TW 106105406 A TW106105406 A TW 106105406A TW 106105406 A TW106105406 A TW 106105406A TW 201802831 A TW201802831 A TW 201802831A
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TW
Taiwan
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resin layer
film thickness
thermosetting resin
coating
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Application number
TW106105406A
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English (en)
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大矢真
武藤大介
藤原大
Original Assignee
古河電氣工業股份有限公司
古河電磁線股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明係一種絕緣電線、馬達線圈及電氣、電子機器，該絕緣電線係於剖面矩形導體上依序具有至少1層熱硬化性樹脂層及至少1層熱塑性樹脂層作為被覆層者，且該被覆層之皮膜厚度在形成於該剖面矩形導體上之4個邊部上之各邊中，最大值與最小值之差均為20μm以下，並且所有邊之上述最大值中之最大值除以所有邊之上述最小值中之最小值所得之值為1.3以上。

Description

絕緣電線、馬達線圈及電氣、電子機器
本發明係關於一種絕緣電線、馬達線圈及電氣、電子機器。
對於近年來之電子或電氣機器(以下，有時簡稱為電子、電氣機器)，要求藉由使各種性能、例如耐熱性、機械特性、化學特性、電氣特性較習知更高程度地提高從而提高可靠性。
另一方面，近年來，以馬達或變壓器為代表之電子、電氣機器之機器之小型化及高性能化正在發展。因此，常見如下使用方法：對絕緣電線進行繞線加工(線圈加工)，將絕緣電線壓入極窄之部分而使用。具體而言，為了提高馬達等旋轉機之性能，尋求將更多根數之繞線收容於定子槽(stator slot)中。即，對於提高導體之剖面面積相對於定子槽剖面面積之比率(占空因數(space factor))的要求提高。
作為使占空因數提高之手段，近年來，使用導體之剖面形狀類似於矩形(正方形或長方形)之扁平線。
然而，扁平線之使用雖對提高占空因數顯示顯著之效果，但另一方面，剖面扁平之角部對於線圈加工等彎曲加工極其脆弱。因此，存在因施加較強之壓力之加工導致皮膜破裂之問題。可知：尤其是角部之曲率半徑越小， 越容易因彎曲加工而產生皮膜之破裂。
又，若使繞線之被覆層之厚度較薄，或於導體間無法確保充分之距離，則無法確保絕緣性能，而且於繞線之被覆層產生損傷時，會自所露出之繞線之導體產生放電。
為了解決此種問題，提出有變更剖面矩形之導體上之被覆層之厚度，形成突出於一個表面側之突條部、及於與該表面側背對之表面側形成可供突條部插入之凹槽部(參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2009-232607號公報
然而，例如圖6(a)所示般，於專利文獻1中提出之絕緣電線存在於將經線圈加工之繞線組入槽內並以較高之壓力進行線圈成型之情形時，於成型時產生電線位置錯開之情況。於此情形時，如圖6(b)所示般，存在如下問題：於上側之絕緣電線之被覆層與下側之絕緣電線之被覆層重疊之部分產生間隙，於該間隙產生放電，而產生絕緣不良。此處，若以較高之壓力進行線圈成型，則被覆層之形狀亦發生變化，不僅電線之位置錯開，而且亦由該形狀變化產生間隙。
如此，於將對絕緣電線進行線圈加工而成之繞線組入定子槽內之情形時，難以兼顧提高槽內之導體之占空因數與提高由被覆層獲得之絕緣特性。
此處，為了提高絕緣特性，必須提高局部放電起始電壓(PDIV)及絕 緣擊穿電壓(BDV)兩者。
本發明之課題在於提供一種絕緣特性優異之絕緣電線，其能夠提高導體之剖面面積相對於定子槽剖面面積之比率(占空因數)，又，即便於以較高之壓力進行線圈成型時亦不易產生被覆層之皮膜形狀之變化。又，本發明之課題在於提供一種使用上述絕緣電線之馬達線圈及電氣、電子機器。
本發明人等鑒於上述習知之問題點，為了達成兼顧提高槽內之導體之占空因數與提高電線之絕緣特性而反覆進行努力研究。結果發現：藉由將導體之剖面形狀設為略呈矩形，於該導體之外周設置由特定樹脂材料構成之被覆層，其後使該略呈矩形之導體剖面中之與4條邊對應之4個被覆層部分的皮膜厚度滿足特定關係，能夠高水準地實現兼顧槽內之導體之高占空因數化與電線之高絕緣特性化。
本發明係基於該等見解而完成者。
即，本發明之上述課題藉由以下手段而達成。
(1)一種絕緣電線，係於剖面矩形導體上依序具有至少1層熱硬化性樹脂層及至少1層熱塑性樹脂層作為被覆層者，其特徵在於：該絕緣電線之剖面中之與4條邊對應之4個被覆層部分之各者中，皮膜厚度之最大值與最小值之差均為20μm以下，並且於上述4個被覆層部分之整體中，皮膜厚度之最大值除以最小值所得之值為1.3以上。
(2)如(1)所記載之絕緣電線，其中，於上述4個被覆層部分之各者中，上述熱硬化性樹脂層之平均皮膜厚度為5μm以上。
(3)如(1)或(2)所記載之絕緣電線，其中，於上述4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最大值之被覆層部分、與上述4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最小值之被覆層部分相互鄰接。
(4)如(1)至(3)中任一項所記載之絕緣電線，其中，於上述絕緣電線之剖面中，對應於相互對向之長邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值小於對應於相互對向之短邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載之絕緣電線，其中，構成上述熱硬化性樹脂層之熱硬化性樹脂係選自聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺之樹脂。
(6)如(1)至(5)中任一項所記載之絕緣電線，其中，構成上述熱硬化性樹脂層之熱硬化性樹脂於25℃之拉伸彈性模數為2,000MPa以上。
(7)如(1)至(6)中任一項所記載之絕緣電線，其中，構成上述熱塑性樹脂層之熱塑性樹脂包含聚醚醚酮或聚苯硫醚。
(8)一種馬達線圈，係積層多個上述(1)至(7)中任一項所記載之絕緣電線而成者。
(9)一種電氣、電子機器，其組入有多個上述(1)至(7)中任一項所記載之絕緣電線之積層體。
本發明之絕緣電線能夠提高導體之剖面面積相對於定子槽剖面面積之比率(占空因數)，又，即便於以較高之壓力進行線圈成型時被覆層之皮膜形狀亦不易產生變化，從而絕緣特性優異。又，本發明之馬達線圈及電氣、電子機器於組入有絕緣電線之定子中，能夠提高導體相對於 槽剖面面積之佔有率，又，不易產生該絕緣電線之皮膜形狀之變化，從而絕緣特性優異。
即，本發明之絕緣電線將熱塑性樹脂用於被覆層，並將經線圈加工之繞線組入槽內，能夠抑制於以較高之壓力進行線圈成型之情形時尤其成為問題的被覆層之形狀變形、間隙之產生，而實現兼顧槽內之絕緣電線之高占空因數化與高絕緣特性化。而且，本發明之絕緣電線之製造適應性亦優異，並且使用本發明之絕緣電線之旋轉馬達等電氣、電子機器能夠實現輕量化、小型化。
本發明之上述及其他特徵及優點適當參照隨附之圖式，根據下述記載應變得更明確。
1‧‧‧絕緣電線
11‧‧‧導體
21‧‧‧被覆層
21a‧‧‧熱硬化性樹脂層
21b‧‧‧熱塑性樹脂層
30‧‧‧定子
31‧‧‧定子芯
32‧‧‧槽
33‧‧‧線圈
34‧‧‧電線段
34a‧‧‧開放端部(末端)
圖1係表示本發明之絕緣電線之較佳形態的概略剖面圖。
圖2係表示用於本發明之電氣、電子機器之定子之較佳形態的概略立體圖。
圖3係表示用於本發明之電氣、電子機器之定子之較佳形態的概略分解立體圖。
圖4係實施例中製造之絕緣電線之概略剖面圖。
圖5係實施例中評價之局部放電起始電壓(PDIV)之測定中的2個絕緣電線之示意性配置圖。
圖6係組入有習知技術之絕緣電線之槽之概略剖面圖及表示2個絕緣 電線錯開之狀態的概略剖面圖。
<<絕緣電線>>
本發明之絕緣電線(亦稱為絕緣線)係於剖面矩形導體上依序具有至少1層熱硬化性樹脂層(處於熱硬化後之狀態之樹脂之層)及至少1層熱塑性樹脂層作為被覆層者。
本發明之絕緣電線之該被覆層之皮膜厚度，在形成於該剖面矩形導體上之4個邊部上之各邊中，最大值與最小值之差均為20μm以下，並且於所有邊之被覆層之皮膜厚度中，其中之最大值(Tmax)除以最小值(Tmin)所得之值為1.3以上。
即，關於本發明之絕緣電線，於該剖面中之與4條邊對應之4個被覆層部分之各者中，皮膜厚度之最大值與最小值之差均為20μm以下，並且於上述4個被覆層部分之整體中，皮膜厚度之最大值(Tmax)除以最小值(Tmin)所得之值為1.3以上。
此處，基於剖面圖對絕緣電線進行說明。於本發明中，所謂「剖面」意指與絕緣電線之長度方向正交之剖面。被覆層之剖面亦意指同樣之剖面，被覆層以該剖面形狀於導體上之長度方向連續進行被覆。
又，於設置熱硬化性樹脂層時，反覆進行塗佈與焙燒，而使熱硬化性樹脂層之厚度成為特定厚度。但，於單純為了增加厚度而完全使用相同組成之熱硬化性樹脂清漆並重複進行之情形時，計數為1層。
本發明之絕緣電線代表性地為圖1所示之示意性剖面形狀 之絕緣電線1。
此處，圖1係宏觀地進行觀察之絕緣電線。於微觀地進行觀察之情形時，於4條邊之各者中，亦會存在被覆層之皮膜厚度之最大值與最小值，於本發明中，於各邊中，被覆層之皮膜厚度之最大值與最小值之差為20μm以下。又，對於被覆層之皮膜厚度，於各邊之最大值中之最大值(Tmax)除以於各邊之最小值中之最小值(Tmin)所得之值(Tmax/Tmin)為1.3以上。
圖1(a)中，於矩形導體11上設置有被覆層21，且被覆層係熱硬化性樹脂層21a與熱塑性樹脂層21b之積層構造。此處，圖1(a)中，短邊側2邊之被覆層之皮膜厚度較長邊側2邊之被覆層之皮膜厚度厚，亦可如圖1(b)般，長邊側2邊之被覆層之皮膜厚度較短邊側2邊之被覆層之皮膜厚度厚。
於本發明中，可具有2層以上之熱硬化性樹脂層，又，亦可設置有2層以上之熱塑性樹脂層。又，除此以外，亦可設置有具有特定功能之層。
<導體>
作為用於本發明之導體，可使用習知於絕緣電線中所使用者，可列舉銅線、鋁線等金屬導體。於本發明中，較佳為銅導體，其中，所使用之銅較佳為含氧量30ppm以下之低氧銅，更佳為含氧量20ppm以下之低氧銅或無氧銅。若含氧量為30ppm以下，則於為了焊接導體而藉由熱使之熔融之情形時，於焊接部分不會因所含之氧而產生空隙，從而能夠防止焊接部分之電阻變差並且保持焊接部分之強度。
再者，於導體為鋁之情形時，可在考慮必要機械強度之基礎上，視用 途而使用各種鋁合金。例如，對於如旋轉電機之用途，較佳為能夠獲得較高之電流值的純度99.00%以上之純鋁。
於本發明中，使用剖面形狀為矩形(扁平)之導體。藉此，能夠提高定子槽內之導體之占空因數。
導體之尺寸由於根據用途決定故而無特別指定，於扁平形狀之導體之情形時，於一邊之長度中，寬度(長邊)較佳為1.0mm~5.0mm，更佳為1.4mm~4.0mm，厚度(短邊)較佳為0.4mm~3.0mm，更佳為0.5mm~2.5mm。 但是能夠獲得本發明之效果之導體尺寸之範圍並不限於此。又，於扁平形狀之導體之情形時，其亦根據用途而不同，相較於剖面正方形，一般為剖面長方形。於用途為旋轉電機之情形時，扁平形狀之導體剖面之4個角之倒角(曲率半徑r)於提高定子槽內之導體占空因數之觀點中，r越小越佳，於抑制因電場集中至4個角導致之局部放電現象之觀點中，r越大越佳。因此，曲率半徑r較佳為0.6mm以下，更佳為0.2mm~0.4mm。但是能夠獲得本發明之效果之範圍並不限於此。
又，亦可將多個導體撚合、或組合，而形成矩形之導體。
<熱硬化性樹脂層>
於本發明之絕緣電線中，熱硬化性樹脂層尤佳為直接與導體接觸而設置於導體之外周。
但是根據需要或目的，亦可介隔熱塑性樹脂層、例如由非晶性熱塑性樹脂構成之熱塑性樹脂層而設置於導體之外周。
再者，藉由使熱硬化性樹脂層與導體接觸而設置，被覆層與導體之密合性提高。
此處，亦存在將與導體直接接觸而設置於導體外周之熱硬化性樹脂層稱為漆包(enamel)(樹脂)層之情況。
(熱硬化性樹脂)
於本發明之絕緣電線中，構成熱硬化性樹脂層之熱硬化性樹脂只要為可於絕緣電線中使用之熱硬化性樹脂，則可為任意者。
例如可列舉：聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚酯醯亞胺(PEsI)、聚胺酯(polyurethane)、聚酯(PEst)、聚苯并咪唑、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂等。
其中，較佳為聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚酯醯亞胺(PEsI)、聚胺酯、聚酯(PEst)，其中，更佳為具有醯亞胺鍵之熱硬化性樹脂。
具有醯亞胺鍵之熱硬化性樹脂可列舉上述中之聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚酯醯亞胺(PEsI)。
於本發明中，尤佳為選自聚醯胺醯亞胺(PAI)及聚醯亞胺(PI)中之樹脂。
上述聚醯胺醯亞胺(PAI)相較於其他樹脂，熱導率較低，絕緣擊穿電壓較高，可進行焙燒硬化。聚醯胺醯亞胺並無特別限定，例如可列舉藉由常用方法使三羧酸酐與二異氰酸酯化合物於極性溶劑中直接反應而得者、或先使二胺化合物於極性溶劑中與三羧酸酐反應，首先導入醯亞胺鍵，繼而藉由二異氰酸酯化合物進行醯胺化而得者。
聚醯胺醯亞胺(PAI)例如可列舉日立化成(股)製造之商品名：HPC-9000、日立化成(股)製造之商品名：HI406等。
上述聚醯亞胺(PI)並無特別限定，可使用全芳香族聚醯亞胺及熱硬化性芳香族聚醯亞胺等通常之聚醯亞胺。又，可使用藉由如下方式獲得者：使用藉由常用方法使芳香族四羧酸二酐與芳香族二胺化合物於極性溶劑中反應而得之聚醯胺酸溶液，藉由焙燒時之加熱處理而進行醯亞胺化。
聚醯亞胺(PI)例如可列舉Unitika(股)製造之商品名：U-Imide、宇部興產(股)製造之商品名：U-Vanish-A、IST(股)製造之商品名：Pyre-M.L.等。
上述聚醚醯亞胺(PEI)只要為分子內具有醚鍵及醯亞胺鍵之熱硬化性樹脂即可，例如亦可使用藉由如下方式獲得者：使用使芳香族四羧酸二酐與分子內具有醚鍵之芳香族二胺類於極性溶劑中反應而得之聚醯胺酸溶液，藉由被覆時之焙燒下的加熱處理而使之醯亞胺化。
聚醚醯亞胺(PEI)例如可列舉SABIC公司製造之商品名：Ultem 1000。
上述聚酯醯亞胺(PEsI)只要為分子內具有酯鍵及醯亞胺鍵之聚合物且熱硬化性者，則無特別限定。例如可使用藉由利用三羧酸酐及胺化合物形成醯亞胺鍵並利用醇、及羧酸或其烷基酯形成酯鍵，繼而使醯亞胺鍵之游離酸基或酸酐基參與酯形成反應而獲得。此種聚酯醯亞胺例如亦可使用藉由公知之方法使三羧酸酐、二羧酸化合物或其烷基酯、醇化合物及二胺化合物進行反應而獲得者。
聚酯醯亞胺(PEsI)例如可列舉東特塗料(股)製造之商品名：Neoheat 8600A。
於本發明中，熱硬化性樹脂於25℃之拉伸彈性模數較佳為 2,000MPa以上，更佳為2,000~9,000MPa，進而較佳為2,500~8,000MPa，尤佳為3,000~7,000MPa。
藉由設為此種拉伸彈性模數，即便進行嚴格之加工性後亦能夠更高程度地保持絕緣擊穿電壓。
熱硬化性樹脂之拉伸彈性模數可藉由以下方法進行測定。
預先製作片材樣品(例如長度10mm、寬度2mm、厚度0.05mm之片材樣品)。使用黏彈性譜儀(viscoelastic spectrometer)、例如日本珀金埃爾默(股)製造之黏彈性譜儀(DMA8000)，對該片材樣品以測定模式為拉伸模式、頻率1Hz進行測定，並一面以升溫速度5℃/分鐘改變測定溫度一面進行測定，而測定25℃下之拉伸彈性模數。
熱硬化性樹脂可單獨使用1種，亦可並用2種以上。
(添加劑)
熱硬化性樹脂層藉由添加如三烷基胺、烷氧化三聚氰胺樹脂、硫醇系化合物之添加劑，能夠進一步提高與導體之密合力，故而較佳。
作為三烷基胺，較佳可列舉三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺等低級烷基之三烷基胺。其中，就可撓性及密合性方面而言，更佳為三甲基胺、三乙基胺。
作為烷氧化三聚氰胺樹脂，例如可使用丁氧化三聚氰胺樹脂、甲氧化三聚氰胺樹脂等經低級烷氧基取代之三聚氰胺樹脂，就樹脂之相容性方面而言，較佳為甲氧化三聚氰胺樹脂。
所謂硫醇系化合物係具有巰基(-SH)之有機化合物，具體可列舉新戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)- 1,3,5-三
Figure TW201802831AD00001
-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、丁二醇雙(3-巰基丁酸酯)、丁二醇雙(3-巰基戊酸酯)、5-胺基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、1,2,4-三唑-3-硫醇、3-胺基-5-巰基-1,2,4-三唑等。
作為上述添加劑之含量，並無特別限制，相對於熱硬化性樹脂100質量份，較佳為5質量份以下，更佳為3質量份以下。
(熱硬化性樹脂層之皮膜厚度)
熱硬化性樹脂層之平均皮膜厚度較佳為5μm以上，更佳為10μm以上，進而較佳為15μm以上，尤佳為20μm以上。再者，平均皮膜厚度之上限較佳為60μm以下。其中，較佳為於剖面形狀中之任一邊均滿足上述平均被膜厚度。
此處，例如為了改善與作為外層之熱塑性樹脂層之密合性，熱硬化性樹脂層亦可對各邊施加凹凸以使於微觀地進行觀察之情形時具有最大值與最小值。
又，於剖面形狀中之4條邊(對向之2組之邊)中，對向之1組長邊及對向之1組短邊中，在長邊及短邊之皮膜厚度可不同亦可相同，較佳為相同之情形。
<熱塑性樹脂層>
於本發明之絕緣電線中，至少1層熱塑性樹脂層設置於至少1層熱硬化性樹脂層上，但熱塑性樹脂層可為1層亦可為2層以上之積層構造。
(熱塑性樹脂)
構成熱塑性樹脂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)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、超高分子量聚乙烯等通用工程塑膠，此外還可列舉：聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯(U-Polymer)、聚醯胺醯亞胺、聚醚酮(PEK)、聚芳醚酮(PAEK)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETEE)、聚醚醚酮(PEEK)(包括改質聚醚醚酮(改質PEEK))、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PEA)、聚四氟乙烯(PTFE)、熱塑性聚醯亞胺樹脂(TPI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、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)為基底樹脂之聚合物合金、包含ABS/聚碳酸酯、尼龍6,6、芳香族聚醯胺樹脂(芳香族PA)、聚苯醚/尼龍6,6、聚苯醚/聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二酯/聚碳酸酯等上述工程塑膠之聚合物合金。
熱塑性樹脂可為結晶性亦可為非晶性。
又，熱塑性樹脂可為1種亦可為2種以上之混合。
熱塑性樹脂中，較佳為聚醯胺(PA)、聚碸(PSF)、聚醚碸(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)，更佳為聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醯胺(PA)，進而較佳為聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醯胺(PA)，就耐溶劑性之方面而言，尤佳為包含聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)。
熱塑性樹脂層由於使用熱塑性樹脂，故而通常藉由擠出成形 而形成。
(添加劑)
於熱塑性樹脂層，可根據目的而含有各種添加物。
作為此種添加物，例如可列舉顏料、交聯劑、觸媒、抗氧化劑。
此種添加物之含量較佳為相對於構成熱塑性樹脂層之樹脂100質量份，為0.01~10質量份。
熱塑性樹脂層中，於本發明中，被覆導體之最外層之熱塑性樹脂層亦可使用藉由常用方法將蠟或潤滑劑分散、混合而製成自潤滑樹脂者。
作為蠟，可無特別限制地使用通常所使用者，例如可列舉聚乙烯蠟、石油蠟、石蠟等合成蠟及棕櫚蠟、堪地里拉蠟、米糠蠟等天然蠟。
潤滑劑亦無特別限制，例如可列舉聚矽氧、聚矽氧巨單體、氟樹脂等。
(熱塑性樹脂層之皮膜厚度)
熱塑性樹脂層之平均皮膜厚度較佳為20~250μm，更佳為30~190μm，進而較佳為40~150μm，尤佳為50~130μm。
又，於熱塑性樹脂層之剖面形狀中之4條邊(對向之2組邊)中對向之1組長邊及對向之1組短邊中，在長邊及短邊之平均皮膜厚度可不同亦可相同，較佳為短邊更厚之情形。
長邊之平均皮膜厚度較佳為25~150μm，更佳為30~150μm，進而較佳為40~120μm，尤佳為50~100μm。
另一方面，短邊之平均皮膜厚度較佳為15~250μm，更佳為40~200μm，進而較佳為50~150μm，尤佳為60~150μm。
於本發明中，並不限定於該態樣。
於本發明中，關於被覆層之皮膜厚度之厚度或剖面形狀，藉由熱塑性樹脂層進行調整較藉由熱硬化性樹脂層進行調整容易，而為佳。
<被覆層之形狀及皮膜厚度>
於本發明中，關於被覆層之皮膜厚度，在形成於剖面矩形導體上之4個邊部上之各邊中，最大值與最小值之差均為20μm以下，並且於所有邊之被覆層之皮膜厚度中，其中之最大值(Tmax)除以最小值(Tmin)所得之值(Tmax/Tmin)為1.3以上。
上述Tmax/Tmin較佳為1.3~6.0，更佳為1.5~4.0，進而較佳為超過1.5且4.0以下，尤佳為1.6~4.0，最佳為1.7~3.0。
又，較佳為具有上述Tmax之邊與具有Tmin之邊為相互鄰接之邊。即，較佳為，絕緣電線之剖面中之與4條邊對應之4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最大值之被覆層部分與上述4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最小值之被覆層部分相互鄰接。
於本發明中，於宏觀地進行觀察之情形時，絕緣電線具有如圖1所示之剖面形狀。因此，被覆層之皮膜厚度可使用顯微鏡[例如基恩士(股)製造之顯微鏡VHX-2000]，藉由設為倍率500倍之影像之影像解析，對以基於導體之剖面形狀之四角倒角之曲率進行繪圖的部分以外之4條邊求出被覆層之皮膜厚度。
又，於被覆層之剖面形狀中之4條邊(對向之2組邊)中對向之1組長邊及對向之1組短邊中，2條長邊彼此之平均皮膜厚度可不同亦可相同，較佳為相同之情形。另一方面，2條短邊彼此之平均皮膜厚度可不 同亦可相同，較佳為相同之情形。
被覆層之剖面形狀中之長邊與短邊之平均皮膜厚度係為了實現定子槽中之絕緣電線之高占空因數化而適當進行調整，較佳為積層多根絕緣電線之方向之邊其平均皮膜厚度較薄。
如圖6所示，絕緣電線於短邊側與定子槽之側面接觸且長邊側與其他絕緣電線接觸之情形時，於絕緣電線之短邊側與定子間施加高電壓，故而較佳為使短邊側之平均之被膜厚度較厚。因此，於將絕緣電線收容於定子槽時，相反地於短邊之方向上與其他絕緣電線積層之情形時，較佳為使長邊側之平均皮膜厚度較厚。
於本發明中，長邊之被覆層之平均皮膜厚度較佳為35~200μm，更佳為40~160μm，進而較佳為50~120μm。
另一方面，短邊之被覆層之平均皮膜厚度較佳為40~250μm，更佳為50~180μm，進而較佳為60~130μm。
如上所述，被覆層之長邊與短邊之被膜厚度係於將絕緣電線放入定子槽時適當進行調整。因此，於本發明中，可設為於被覆層之4條邊(對向之2組邊)中對向之1組長邊之皮膜厚度之最大值與最小值之平均值小於對向之1組短邊之皮膜厚度之最大值與最小值之平均值的形態，亦可將長邊與短邊之厚度之關係設為與此相反。其中，作為本發明之絕緣電線之形態，較佳為於上述絕緣電線之剖面中，對應於相互對向之長邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值、與最小值之平均值小於對應於相互對向之短邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值的形態。
短邊與長邊各自之被覆層的平均皮膜厚度之比、或短邊與長 邊各自之被覆層之被膜厚度的最大值與最小值之平均值之比係相對於短邊100，長邊較佳為20~500。再者，於長邊之被覆層之皮膜厚度之最大值與最小值的平均皮膜厚度較短邊薄之情形時，相對於短邊100，長邊更佳為40~100，進而較佳為50~90。即，於絕緣電線之剖面中，將對應於相互對向之2條短邊之2個被覆層部分中的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值設為100之情形時，對應於相互對向之2條長邊之2個被覆層部分中的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值較佳為40~100，更佳為50~90。但是於本發明中，並不限定於該形態。
於本發明中，於設置於導體上之被覆層之剖面形狀中的4個邊部之各邊中，被覆層之皮膜厚度之最大值與最小值之差均為20μm以下。但是，該等最大值與最小值之差較佳為至少1條邊之下限超過0μm，更佳為至少2條邊之下限超過0μm，進而較佳為至少3條邊之下限超過0μm，尤佳為4條邊之下限均超過0μm。
此處，上述4個邊部之各邊中之被覆層的皮膜厚度之最大值與最小值之差較佳為0~15μm，更佳為0~10μm，進而較佳為0~5μm。
該等各邊之各者中之被覆層的皮膜厚度之最大值與最小值可於各邊相同亦可不同。
然而，通常絕緣電線彼此於槽內係於長邊側重疊，故而於對向之1組長邊彼此中，各長邊中之被覆層之皮膜厚度的最大值與最小值之差較佳為相同。
再者，於圖4所示之T1、T2、T3、T4之邊中，T1與T3之邊之形狀可相對於導體呈對稱之形狀，亦可呈反對稱之形狀。再者，於本發明中，就 密合性之方面而言，更佳為反對稱(例如，圖4(b)為反對稱，圖4(c)為對稱)。
於本發明中，被覆層之長邊之皮膜厚度的最大值較佳為50~250μm，更佳為60~180μm，進而較佳為70~140μm。
另一方面，被覆層之長邊之皮膜厚度的最小值較佳為30~200μm，更佳為40~160μm，進而較佳為50~130μm。
又，被覆層之短邊之皮膜厚度的最大值較佳為50~300μm，更佳為55~300μm，進而較佳為60~260μm，尤佳為70~220μm。
另一方面，被覆層之短邊之皮膜厚度的最小值較佳為45~250μm，更佳為50~250μm，進而較佳為60~210μm，尤佳為70~180μm。
<<絕緣電線之製造方法>>
於本發明中，於導體之外周塗佈熱硬化性樹脂清漆並進行焙燒，形成熱硬化性樹脂層，於該熱硬化性樹脂層上，將含有熱塑性樹脂之組成物擠出成形，而形成熱塑性樹脂層，藉此製造絕緣電線。
為了使熱硬化性樹脂清漆化，熱硬化性樹脂清漆含有有機溶劑等。
作為有機溶劑，只要不阻礙熱硬化性樹脂之反應則無特別限制，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；碳酸丙二酯等碳酸酯系溶劑；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、丁基賽路蘇乙酸酯、丁基卡必 醇乙酸酯、乙基賽路蘇乙酸酯、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(glyme)系溶劑；甲苯、二甲苯、環己烷等烴系溶劑；甲酚、苯酚、鹵化苯酚等酚系溶劑；環丁碸等碸系溶劑；二甲基亞碸(DMSO)等。
該等之中，若著眼於高溶解性、高反應促進性等，則較佳為醯胺系溶劑、脲系溶劑，就不具有容易阻礙藉由加熱產生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、N,N-二甲基伸乙基脲、N,N-二甲基伸丙基脲、四甲基脲，尤佳為N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸。
有機溶劑等可僅單獨使用1種，亦可並用2種以上。
熱硬化性樹脂清漆亦可如上所述般使用市售品，於此情形時，由於溶解於有機溶劑，故而含有有機溶劑。
將上述熱硬化性樹脂清漆塗佈於導體上之方法可為常用方法，例如可採用：使用設為導體形狀之相似形狀之清漆塗佈用模具之方法；或者因導體剖面形狀為矩形而使用形成為井字狀之被稱為「通用模具」之模具。
該等塗佈有熱硬化性樹脂清漆之導體藉由常用方法，並利用焙燒爐進行焙燒。具體之焙燒條件由其所使用之爐之形狀等決定，若為約8m之自然對流式之立型爐，則藉由於爐內溫度400~650℃下將通過時間設為10~90秒而能夠達成。
於本發明中，將形成有熱硬化性樹脂層之導體(亦稱為漆包 線)設為芯線，使用擠出機之螺桿將含有熱塑性樹脂之組成物擠出被覆於漆包線上，藉此形成熱塑性樹脂層，從而能夠獲得絕緣電線。此時，以擠出被覆樹脂層之剖面之外形形狀與導體形狀為相似形狀或大致相似形狀且成為可獲得特定之邊部及角部之厚度、特定之最大厚度及最小厚度的形狀之方式，於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)使用擠出模具，進行熱塑性樹脂之擠出被覆。熱塑性樹脂層亦可使用有機溶劑等及熱塑性樹脂而形成。
於使用非晶性熱塑性樹脂之情形時，除了擠出成形以外，亦可使用與導體之形狀為相似形狀之模具，將使熱塑性樹脂溶解於有機溶劑等而成之清漆塗佈於漆包線上並進行焙燒而形成。
熱塑性樹脂清漆之有機溶劑較佳為於上述熱硬化性樹脂清漆中列舉之有機溶劑。
又，具體之焙燒條件由其所使用之爐之形狀等決定，較佳為於熱硬化性樹脂之條件中記載之條件。
但是，於本發明中，就考慮到製造成本之製造適應性之觀點而言，較佳為擠出成形。
<絕緣電線之特性>
本發明之絕緣電線之局部放電起始電壓(PDIV)較高，且絕緣擊穿電壓(BDV)較高。
局部放電起始電壓係如實施例所示般測得之(1)長邊下之包含皮膜厚度之最小值之最小邊部的局部放電起始電壓與(2)長邊下之包含皮膜厚度之最大值之膜厚最大部分的局部放電起始電壓均較高。
(1)中之局部放電起始電壓較佳為1000~3000Vp，更佳為1200~2750Vp，進而較佳為1250~2750Vp，尤佳為1300~2500Vp。
此處，(1)中之局部放電起始電壓由於係在馬達設計時所未預期之特性，故而認為與上述(2)長邊之包含皮膜厚度之最大值之膜厚最大部分處的局部放電起始電壓之變化量(差之絕對值)越小，可靠性越高。
相對於上述(1)所表示之局部放電起始電壓之上述變化量的比率較佳為55%以下，更佳為0~40%，進而較佳為0~38%
(2)中之局部放電起始電壓取決於與占空因數之平衡，較佳為1000~2500Vp，更佳為1100~2200Vp，進而較佳為1200~2200Vp，尤佳為1300~2000Vp，最佳為1500~1800Vp。
於本發明中，絕緣擊穿電壓特別是如實施例所示之方法中測定之進行附缺口之沿邊彎曲加工後的絕緣擊穿電壓較高。
該絕緣擊穿電壓只要為1kV以上即可，更佳為5kV以上，進而較佳為8kV以上。
<<線圈及電氣、電子機器>>
本發明之絕緣電線可作為線圈，利用於各種電氣、電子機器等需要電氣特性(耐電壓性)或耐熱性之領域。例如，本發明之絕緣電線可用於馬達或變壓器等，而構成高性能之電氣、電子機器。尤其可較佳地用作HV(Hybrid Vehicle，油電混合車)或EV(Electric Vehicle，電動汽車)之驅動馬達用之繞線。如此，能夠提供一種將本發明之絕緣電線用作線圈之電氣、電子機器、尤其是HV及EV之驅動馬達。再者，於將本發明之絕緣電線用於馬達線圈之情形時，亦稱為馬達線圈用絕緣電線。尤其是，藉由對具有 上述優異之特性之本發明之絕緣電線進行加工而成之線圈，能夠實現電氣、電子機器之進一步小型化或高性能化。因此，本發明之絕緣電線可較佳地用作近年來之小型化或高性能化顯著之HV或EV之驅動馬達用繞線。
本發明之線圈只要具有適於各種電氣、電子機器之形態即可，可列舉對本發明之絕緣電線進行線圈加工而形成者、於對本發明之絕緣電線進行彎曲加工後將特定部分電性連接而成者等。
作為對本發明之絕緣電線進行線圈加工而形成之線圈，並無特別限定，可列舉將長條之絕緣電線呈螺旋狀地捲繞而成者。於此種線圈中，絕緣電線之繞線數等並無特別限定。通常，於捲繞絕緣電線時，使用鐵芯等。
作為於對本發明之絕緣電線進行彎曲加工後將特定部分電性連接而成者，可列舉用於旋轉電機等之定子之線圈。此種線圈可列舉線圈33(參照圖2)，該線圈33以下述方式製成：例如圖3所示般，將本發明之絕緣電線切斷成特定長度並彎曲加工成U字形狀等而製作多個電線段34，將各電線段34之U字形狀等之2個開放端部(末端)34a交替地連接而製成。
作為使用該線圈而成之電氣、電子機器，並無特別限定。作為此種電氣、電子機器之較佳之一態樣，例如可列舉具備圖2所示之定子30之旋轉電機(尤其是HV及EV之驅動馬達)。該旋轉電機除了具備定子30以外，可設為與習知之旋轉電機同樣之構成。
定子30除了電線段34由本發明之絕緣電線形成以外，可設為與習知之定子同樣之構成。即，定子30具有定子芯31及線圈33，該線圈33係例如圖3所示般將由本發明之絕緣電線構成之電線段34組入定子芯31之槽32， 並將開放端部34a電性連接而成者。此處，電線段34亦可於槽32中組入有1根，較佳為如圖3所示般以2根一組之形式組入。該定子30中線圈33被收納於定子芯31之槽32，該線圈33係對如上所述般進行彎曲加工後之電線段34將作為其2個末端之開放端部34a交替地連接而成者。此時，可於將電線段34之開放端部34a連接後再收納於槽32，又，亦可於將電線段34收納於槽32後，將電線段34之開放端部34a進行彎折加工並連接。
再者，本發明之馬達線圈係本發明之多個絕緣電線之積層體，本發明之電子、電氣機器組入有多個本發明之絕緣電線之積層體。於本發明中，馬達線圈及電氣、電子機器較佳為組合多個形狀或厚度不同之種類之線而使用。尤其是，本發明之馬達線圈較佳為將本發明之絕緣電線以具有各邊之被覆層之皮膜厚度之最小值中最小的值(Tmin)之邊鄰接之方式進行積層。
具體而言，如下所述。
藉由使進入至定子芯之槽內之部分以長邊之被覆薄於短邊之被覆的方式構成，能夠於不使每1槽之導體占空因數降低之情況下使定子芯之圓周方向之尺寸小型化。又，藉由放入槽內之僅一部分線係於長邊與短邊所被覆之厚度不同者，能夠作為用以保持線圈端部之絕緣距離之間隔件使用。藉此，可去除絕緣紙，結果能夠實現馬達之小型化。但是本發明並不限定於該形態。
若使用本發明之絕緣電線，則例如能夠提高導體之剖面面積相對於定子芯之槽剖面面積之比率(占空因數)，從而能夠使電氣、電子機器之特性提高。
本發明之絕緣電線可作為線圈，利用於旋轉電機、各種電氣、電子機器等需要電氣特性(耐電壓性)或耐熱性之領域。例如，本發明之絕緣電線可用於馬達或變壓器等，而構成高性能之旋轉電機、電氣、電子機器。可尤佳地用作油電混合車(HV)或電動汽車(EV)之驅動馬達用繞線。
[實施例]
以下，基於實施例，對本發明進一步詳細地進行說明，但本發明並不限定於該等。
實施例1
於實施例1中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
導體11使用剖面扁平(長邊3.2mm×短邊1.5mm且四角之倒角之曲率半徑r=0.3mm)之扁平導體(含氧量15ppm之銅)。
使用剖面形狀與導體為相似形狀之模具，於導體上將聚醯胺醯亞胺(PAI)清漆[商品名：HPC-9000，日立化成(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數4,100MPa]塗佈於導體11之表面，使其以通過時間成為5~10秒之速度通過爐內溫度設定為300~500℃之爐長5m之自然對流式焙燒爐內，並重複數次上述操作，藉此形成厚度30μm之熱硬化性樹脂層，而獲得由熱硬化性樹脂層構成之漆包線。
將所獲得之漆包線作為芯線，使用具備30mm全螺紋螺桿(螺桿L/D=25、螺桿壓縮比=3)之擠出機，於芯線之外側形成熱塑性樹脂層。此處，熱塑性樹脂係使用聚醚醚酮(Solvay Specialty Polymers(股)製造，商品名：KetaSpire KT-820)，以熱塑性樹脂之剖面之外形形狀及厚度成為如下述表1所示之形狀及厚度的方式，使用擠出模具，於370℃(擠 出模具之溫度)下進行熱塑性樹之擠出被覆。
如此，製造於導體上具有熱硬化性樹脂層及熱塑性樹脂層之絕緣電線。
實施例2
於實施例2中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例3
於實施例3中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之樹脂變更為聚醯亞胺(PI)清漆[商品名：U-Varnish-A，宇部興產(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數3,730MPa]，並且將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例4
於實施例4中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之樹脂變更為聚酯(PEst)清漆[商品名：LITON3300KF，東特塗料(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數2,000MPa]，將熱塑性樹脂變更為聚苯硫醚(PPS)[商品名：PPS FZ-2100，DIC(股)製造]，並且將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例5
於實施例5中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之樹脂變更為聚酯醯亞胺(PEsI)清漆[商品名： Neoheat 8600A，東特塗料(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數2,500MPa]，並且將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例6
於實施例6中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之樹脂變更為聚醯亞胺(PI)清漆[商品名：U-Varnish-A，宇部興產(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數3,730MPa]，並且將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例7
於實施例7中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之樹脂變更為聚酯(PEst)清漆[商品名：LITON3300KF，東特塗料(股)製造，25℃下之拉伸彈性模數2,000MPa]，將熱塑性樹脂變更為聚醯胺(PA)[商品名：Leona 1300S，旭化成(股)製造]，並且將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
實施例8
於實施例8中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表1般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
比較例1
於比較例1中，製造具有如下絕緣層之絕緣電線，該絕緣層係於圖4 (b)所示之剖面階差矩形中，2條長邊之各者的膜厚之最大值與最小值之差均超過20μm。
於比較例1中，不設置熱硬化性樹脂層，而僅具有熱塑性樹脂層。
於實施例1中使用之導體上，使用具備30mm全螺紋螺桿(螺桿L/D=25、螺桿壓縮比=3)之擠出機，於芯線之外側形成熱塑性樹脂層。此處，熱塑性樹脂使用聚醚醚酮(Solvay Specialty Polymers(股)製造，商品名：KetaSpire KT-820)，以熱塑性樹脂之剖面之外形形狀及厚度成為如下述表2所示之形狀及厚度的方式，使用擠出模具，於370℃(擠出模具之溫度)下進行熱塑性樹脂之擠出被覆。
如此，製造於導體上具有熱塑性樹脂層之絕緣電線。
比較例2
於比較例2中，製造具有如下絕緣層之絕緣電線，該絕緣層係於圖4(c)所示之剖面凹矩形中，2條長邊之各者的膜厚之最大值與最小值之差均超過20μm之絕緣層。
於比較例2中，不設置熱硬化性樹脂層，而僅具有熱塑性樹脂層。
將熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表2般進行變更，除此以外，以與比較例1同樣之方式製造絕緣電線。
比較例3
於比較例3中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
於比較例3中，不設置熱硬化性樹脂層，而僅具有熱塑性樹脂層。
將熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表2般進行變更，除此以外，以與比較例1同樣之方式製造絕緣電線。
比較例4
於比較例4中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表2般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
比較例5
於比較例5中，製造具有如下絕緣層之絕緣電線，該絕緣層係於如圖4(c)所示之剖面凹矩形中，4條邊之各者的最大值與最小值之差均超過20μm。
將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表2般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
比較例6
於比較例6中，製造圖4(a)所示之剖面略呈矩形之絕緣電線。
將熱硬化性樹脂層之厚度與熱塑性樹脂層之形狀及厚度如下述表2般進行變更，除此以外，以與實施例1同樣之方式製造絕緣電線。
<測定、評價>
對於所獲得之各絕緣電線，測定熱硬化性樹脂於25℃下之拉伸彈性模數及皮膜厚度。
又，對各絕緣電線，以如下方式測定局部放電起始電壓(PDIV)並對絕緣擊穿電壓(BDV)及槽內占空因數進行評價。
[拉伸彈性模數之測定]
於熱硬化性樹脂之拉伸彈性模數之測定中，使用預先製作之長度10mm、寬度4mm、厚度0.05mm之片材樣品。使用日本珀金埃爾默(股)製 造之黏彈性譜儀(DMA8000)，測定模式以拉伸模式、頻率1Hz進行，一面使測定溫度以升溫速度5℃/分鐘變化-面進行測定，記錄25℃下之拉伸彈性模數。
[皮膜厚度之測定]
(1)熱硬化性樹脂層之皮膜厚度
於各絕緣電線之製造階段中，使用由所獲得之熱硬化性樹脂層構成之漆包線，如圖4般將圖4(a)~(c)中之剖面形狀之4條邊設為T1~T4，使用基恩士(股)製造之顯微鏡(VHX-2000)，藉由設為倍率500倍之影像之影像解析，對以基於導體之剖面形狀之四角之倒角之曲率進行繪圖的部分以外之4條邊求出熱硬化性樹脂層(於表中記載為內層)之平均皮膜厚度。
此處之平均皮膜厚度係針對以基於導體之剖面形狀之四角之倒角之曲率進行繪圖的部分以外之4條邊上所被覆之內層及被覆層，各條邊之等間隔10處皮膜厚度之平均值。
(2)被覆層之皮膜厚度
使用各絕緣電線，如圖4般將圖4(a)~(c)中之剖面形狀之4條邊設為T1~T4，藉由基恩士(股)製造之顯微鏡(VHX-2000)及設為倍率500倍之影像之影像解析，對以基於導體之剖面形狀之四角之倒角之曲率進行繪圖的部分以外之4條邊求出被覆層之皮膜厚度。
於各邊中，求出被覆層之皮膜厚度之最大值及最小值，將圖4之T1設為邊1，將T2設為邊2，將T3設為邊3，將T4設為邊4，對各邊中之最大值加上「'」，對最小值加上「"」。例如，於T1之邊1中，將最大值設為T1'， 將最小值設為T1"。
算出各邊之最大值與最小值之差、例如於T1之邊1中△=T1'-T1"。
另一方面，算出4條邊之最大值中之最大值(Tmax)除以4條邊之最小值中之最小值(Tmin)所得之值(Tmax/Tmin)，於下述表1、2中，表示為「全周皮膜厚度比」。
[局部放電起始電壓(PDIV)之測定]
於下述2種狀態下使用局部放電試驗機[商品名：KPD2050，菊水電子工業(股)製造]，測定各絕緣電線之局部放電起始電壓。
(1)長邊下之包含皮膜厚度之最小值之最小邊部的局部放電起始電壓
該局部放電起始電壓係如圖4(a)中示意性地表示般，將2根絕緣電線以如下方式錯開10μm而重疊之狀態下之局部放電起始電壓：對相當於圖4之T1及T3之部分，將一絕緣電線之包含被覆層之皮膜厚度之最大值之較厚的部分與另一絕緣電線之包含被覆層之皮膜厚度之最小值之較薄的部分重疊並且於重疊之中央形成空間。
對於絕緣電線，於上述狀態下將電極連接於2根導體間，於溫度25℃一面施加50Hz之交流電壓一面連續地進行升壓，將產生10pC之局部放電之時間點之電壓讀取做峰值電壓(Vp)。
(2)長邊下之包含皮膜厚度之最大值之膜厚最大部分的局部放電起始電壓
該局部放電起始電壓係如圖4(b)中示意性地表示般，對於2根絕緣電線於如下環境下測得之局部放電起始電壓：對相當於圖4之T1及T3之 部分，將一絕緣電線之包含被覆層之皮膜厚度之最大值之較厚的部分與另一絕緣電線之包含被覆層之皮膜厚度之最大值之較厚的部分重疊並且使2條絕緣電線之末端部分開而存在各種氣隙。
對於絕緣電線，於上述狀態下將電極接合於2根導體間，於溫度25℃一面施加50Hz之交流電壓一面連續地進行升壓，將產生10pC之局部放電之時間點之電壓讀取做峰值電壓(Vp)。
再者，於下述表1、2中，將上述(1)表示為「最小邊部錯開10μm之局部放電起始電壓(Vp)」，將上述(2)表示為「膜厚最大部分之局部放電起始電壓(Vp)」。
[絕緣擊穿電壓(BDV)之評價]
對各絕緣電線進行附缺口之沿邊彎曲加工後，測定絕緣擊穿電壓。
(附缺口之沿邊彎曲加工)
依照JIS C 3216-3：2011所規定之「捲繞試驗」，進行附缺口之沿邊彎曲加工。
上述「捲繞試驗」亦稱為附缺口之沿邊彎曲試驗，係指將絕緣電線之一邊緣面設為內徑面來進行彎曲之彎曲方法，亦指將絕緣電線沿寬度方向彎曲之彎曲方法。此處，將扁平形狀之絕緣電線之縱剖面之短邊於軸線方向上連續而形成之面稱為「邊緣面」，將扁平線之縱剖面之長邊於軸線方向上連續而形成之面稱為「平坦面」。
再者，附缺口之沿邊彎曲試驗係對絕緣電線之繞線加工時之彎曲及擴展進行模擬之試驗，又，其係對防止因加工後殘留之機械應力導致產生延伸至導體之龜裂的防止效果進行評價之試驗。
(絕緣擊穿電壓(BDV)之測定)
絕緣電線之絕緣擊穿電壓係使用絕緣擊穿試驗機，對上述附缺口之沿邊彎曲試驗後之樣品測定電壓而進行評價。
具體而言，將接地電極連接於將絕緣電線之單側之末端剝離後之部分，將經過沿邊彎曲試驗後之部分埋入至銅粒，並將高壓側電極連接於該銅粒。以升壓速度500V/秒進行升壓，讀取15mA以上之電流流過時之電壓。以n=5實施，藉由其平均值評價絕緣擊穿電壓，並根據下述評價基準進行評價。
評價基準
A：8kV以上
B：5kV以上且未達8kV
C：1kV以上且未達5kV
D：未達1kV
等級C以上為合格水準。
[槽內占空因數之評價]
求出如圖6(a)所示般於用以組入馬達線圈之定子芯31之槽32收納有各絕緣電線之狀態下的槽內占空因數。
具體而言係藉由導體高度之和於槽內絕緣電線之積層方向之總高度所占之比率(%)而求出，並根據下述評價基準進行評價。
評價基準
A：超過94%且100%以下
B：超過90%且94%以下
C：超過86%且90%以下
D：86%以下
等級C以上為合格水準。
將所獲得之結果彙總表示於下述表1及2。
此處，「-」表示因未使用而值為0、或因不存在成為對象之層而未評價。
Figure TW201802831AD00002
Figure TW201802831AD00003
根據上述表1及2可知，相較於比較例1~6之絕緣電線，實施例1~8之絕緣電線藉由設為本發明之構成，2種狀態下之局部放電起始電壓(PDIV)較高，為1100Vp以上，附缺口之沿邊彎曲後之絕緣擊穿電壓(BDV)亦較優異，而且槽內占空因數亦較高。
相對於此，於如日本專利特開2009-232607號公報中記載之被覆層為1層樹脂層且如圖4(b)之剖面形狀為階差矩形的比較例1之絕緣電線中，(1)之將最小邊部錯開10μm測得之局部放電起始電壓(Vp)較低，為986Vp，附缺口之沿邊彎曲後之絕緣擊穿電壓(BDV)亦較差。
又，於將比較例1之絕緣電線之剖面形狀設為如圖4(c)之凹矩形的比較例2之絕緣電線中，於附缺口之沿邊彎曲後之絕緣擊穿電壓(BDV)及槽內占空因數較差。
另一方面，即便如圖4(c)之剖面形狀為凹矩形且將被覆層設為熱硬化性樹脂層與熱塑性樹脂層之2層，亦如比較例5之絕緣電線所示般，槽內占空因數較差，而且，相較於實施例1~8之絕緣電線，(1)之將最小邊部錯開10μm測得之局部放電起始電壓(Vp)較低，為1069Vp。
比較例3之絕緣電線雖如圖4(a)般剖面為略呈矩形，但被覆層不具有熱硬化性樹脂層而僅具有1層熱塑性樹脂層，於附缺口之沿邊彎曲後之絕緣擊穿電壓(BDV)較差。Tmax/Tmin較高，為2.14，槽內占空因數及局部放電起始電壓處於較高之水準，但由於僅由熱塑性樹脂層之層所構成，故而於附缺口之沿邊彎曲後龜裂延伸至導體，從而無法將絕緣擊穿電壓保持於所需水準。
比較例4及6之絕緣電線雖如圖4(a)般剖面為略呈矩形， 但所有邊之被覆層之皮膜厚度之最大值除以最小值所得之值(Tmax/Tmin)均不滿足1.3以上，於比較例4之絕緣電線中，槽內占空因數較差，於比較例6之絕緣電線中，2種狀態下之局部放電起始電壓(PDIV)亦較差，而且附缺口之沿邊彎曲後之絕緣擊穿電壓(BDV)較差。再者，比較例6之絕緣電線由於被覆層之皮膜厚度整體較薄，故而認為局部放電起始電壓(PDIV)及絕緣擊穿電壓(BDV)較差，槽內占空因數優異。
根據上述結果可知，本發明之絕緣電線作為旋轉電機、各種電氣、電子機器等需要優異之電氣特性[局部放電起始電壓(PDIV)及絕緣擊穿電壓(BDV)]、或儘可能消除無用空間而有效且高效率地收納之領域之線圈、尤其是馬達或變壓器等的線圈，可較佳地用作油電混合車(HV)或電動汽車EV之驅動馬達用繞線。
將本發明與其實施態樣一併進行了說明，但認為只要我等未特別指定，則不應將我等之發明限定於說明之任一細節，可不違背隨附之申請專利範圍所表示之發明之精神與範圍而範圍廣泛地進行解釋。
本申請案係主張基於2016年2月19日於日本提出專利申請之日本特願2016-029455之優先權者，其係作為參照而將其內容作為本說明書之記載之一部分併入本文。
1‧‧‧絕緣電線
11‧‧‧導體
21‧‧‧被覆層
21a‧‧‧熱硬化性樹脂層
21b‧‧‧熱塑性樹脂層

Claims (9)

  1. 一種絕緣電線，係於剖面矩形導體上依序具有至少1層熱硬化性樹脂層及至少1層熱塑性樹脂層作為被覆層者，其特徵在於：該絕緣電線之剖面中之與4條邊對應之4個被覆層部分之各者中，皮膜厚度之最大值與最小值之差均為20μm以下，並且於上述4個被覆層部分之整體中，皮膜厚度之最大值除以最小值所得之值為1.3以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之絕緣電線，其中，於上述4個被覆層部分之各者中，上述熱硬化性樹脂層之平均皮膜厚度為5μm以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之絕緣電線，其中，於上述4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最大值之被覆層部分、與上述4個被覆層部分之整體中賦予皮膜厚度最小值之被覆層部分相互鄰接。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之絕緣電線，其中，於上述絕緣電線之剖面中，對應於相互對向之長邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值小於對應於相互對向之短邊之1組被覆層部分的皮膜厚度之最大值與最小值之平均值。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之絕緣電線，其中，構成上述熱硬化性樹脂層之熱硬化性樹脂係選自聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺之樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之絕緣電線，其中，構成上述熱硬化性樹脂層之熱硬化性樹脂於25℃之拉伸彈性模數為2,000MPa以上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之絕緣電線，其中，構成上述熱塑性樹脂層之熱塑性樹脂包含聚醚醚酮或聚苯硫醚。
  8. 一種馬達線圈，係積層多個申請專利範圍第1至7項中任一項之絕緣 電線而成者。
  9. 一種電氣、電子機器，其組入有多個申請專利範圍第1至7項中任一項之絕緣電線的積層體。
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