Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7793932B2 - insulated wire - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7793932B2 - insulated wire - Google Patents

insulated wire

Info

Publication number
JP7793932B2
JP7793932B2 JP2021176057A JP2021176057A JP7793932B2 JP 7793932 B2 JP7793932 B2 JP 7793932B2 JP 2021176057 A JP2021176057 A JP 2021176057A JP 2021176057 A JP2021176057 A JP 2021176057A JP 7793932 B2 JP7793932 B2 JP 7793932B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating
insulating layer
insulating coating
region
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021176057A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022084533A (en
Inventor
剛真 牛渡
甫 西
郁美 安藤
祐樹 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Proterial Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Proterial Ltd filed Critical Proterial Ltd
Priority to US17/532,225 priority Critical patent/US12100532B2/en
Priority to CN202111405328.8A priority patent/CN114550984B/en
Publication of JP2022084533A publication Critical patent/JP2022084533A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7793932B2 publication Critical patent/JP7793932B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Description

本開示は、絶縁電線に関する。 This disclosure relates to insulated electrical wire.

長尺状に形成された導体の周面に絶縁皮膜を設けた絶縁電線が知られている(例えば、特許文献1参照)。
当該絶縁電線は、例えば、産業用のモータのコイルなどに用いられる。
2. Description of the Related Art Insulated wires are known in which an insulating coating is provided on the circumferential surface of a long conductor (see, for example, Patent Document 1).
The insulated wire is used, for example, in coils of industrial motors.

産業用のモータにおいて、高出力が要求される場合には高電圧駆動がなされる。また、インバータを用いた可変電圧又は可変周波数の交流電源によってモータの速度制御が行われるインバータ駆動がなされる。 Industrial motors are driven at high voltages when high output is required. They are also inverter-driven, where the motor's speed is controlled by a variable voltage or variable frequency AC power supply using an inverter.

特開平9-106712号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-106712

インバータ駆動では、スイッチングによってインピーダンスの不連続点において反射が発生し、出力電圧の2倍程度の電圧が印加される現象であるインバータサージが発生する。
高電圧駆動のために産業用モータに印加される高電圧や、インバータ駆動で発生するインバータサージにより、モータのコイルに用いられる絶縁電線の絶縁皮膜に部分放電が発生する可能性がある。部分放電が発生すると、絶縁皮膜が浸食され、絶縁不良の原因となるという問題があった。
In inverter driving, switching causes reflection at points of impedance discontinuity, resulting in an inverter surge, a phenomenon in which a voltage about twice the output voltage is applied.
The high voltages applied to industrial motors for high-voltage operation and inverter surges generated by inverter drive can cause partial discharges in the insulating coating of the insulated wires used in the motor coils.Partial discharges can erode the insulating coating, causing insulation failure.

この問題を解決するために、比誘電率が小さい絶縁皮膜を用いることにより、部分放電開始電圧を高くし、部分放電の発生を抑制することが考えられる。ここで、絶縁皮膜の比誘電率を小さくするには、絶縁皮膜内に複数の空孔を設けることが考えられる。 To solve this problem, it is possible to increase the partial discharge inception voltage and suppress the occurrence of partial discharges by using an insulating coating with a low relative dielectric constant. Here, one way to reduce the relative dielectric constant of the insulating coating is to create multiple voids within the insulating coating.

しかしながら、絶縁皮膜内に複数の空孔を設けた場合には、例えば、絶縁皮膜内の複数の空孔同士が絶縁皮膜の厚さ方向に沿って連なって結合(以下、連通とも記載する)する可能性がある。このように連通した空孔部(以下、連通部とも記載する)を有する絶縁皮膜を有する絶縁電線を、モータのコイルに加工するためにらせん状になるよう屈曲や伸長を行うと、屈曲や伸長の際に引っ張り方向に加わる力により、絶縁皮膜において連通部を起点とする厚さ方向に沿った割れ(以下、皮膜割れとも記載する)が発生する可能性がある。そして、発生した皮膜割れにより絶縁皮膜の絶縁性が低下する可能性があった。 However, when multiple voids are provided in the insulating coating, there is a possibility that, for example, the multiple voids in the insulating coating may become connected and bonded (hereinafter also referred to as interconnected) along the thickness direction of the insulating coating. When an insulated electric wire having an insulating coating with such interconnected void portions (hereinafter also referred to as interconnected portions) is bent or stretched into a spiral shape in order to process it into a motor coil, the force applied in the tensile direction during bending or stretching may cause cracks in the insulating coating (hereinafter also referred to as coating cracks) to occur along the thickness direction, originating from the interconnected portions. These coating cracks may then reduce the insulating properties of the insulating coating.

本開示は、高電圧駆動やインバータ駆動がなされるモータのコイルに用いられた場合であっても、部分放電の発生を抑制するとともに、皮膜割れの発生を抑制する絶縁電線を提供することを目的とする。 The objective of this disclosure is to provide an insulated wire that suppresses the occurrence of partial discharges and coating cracks, even when used in the coils of motors that are driven at high voltages or by inverters.

本開示の一態様は、長尺状に形成された導体と、導体の周囲を覆う絶縁層が1つ又は複数積層されて構成された絶縁皮膜と、を有する絶縁電線であって、絶縁層は、空孔領域と、樹脂領域とを有する。空孔領域は、樹脂と複数の空孔とにより構成される。樹脂領域は、樹脂により構成される。絶縁層は、径方向内側の第1の界面と径方向外側の第2の界面との間に界面が設けられておらず、かつ、前記第1の界面から前記第2の界面に沿って、空孔領域と樹脂領域とがこの順序で配置されている。 One aspect of the present disclosure is an insulated wire having a long conductor and an insulating coating composed of one or more laminated insulating layers surrounding the conductor, wherein the insulating layer has a void region and a resin region. The void region is composed of resin and a plurality of voids. The resin region is composed of resin. The insulating layer has no interface between a first interface on the radial inner side and a second interface on the radial outer side, and the void region and resin region are arranged in this order from the first interface to the second interface.

このような構成によれば、絶縁皮膜に含まれる絶縁層には、空孔を有する空孔領域が設けられる。これにより、空孔を有する絶縁層を有しない絶縁皮膜と比べて、比誘電率を低くすることができ、部分放電開始電圧を高くしやすくなる。 With this configuration, the insulating layer included in the insulating coating has a void region with voids. This allows the relative dielectric constant to be lowered compared to an insulating coating that does not have an insulating layer with voids, making it easier to increase the partial discharge inception voltage.

また、絶縁層内において、樹脂領域は空孔領域よりも径方向に沿って外側に位置するように配置される。このような構成によれば、絶縁層内において、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わりやすい導体から遠い領域に樹脂領域が設けられ、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わりにくい導体に近い領域に空孔領域が設けられる。これにより、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わったとしても、連通部を起点とした皮膜割れが生じることを抑制することができる。 Furthermore, within the insulating layer, the resin regions are positioned radially outward of the void regions. With this configuration, within the insulating layer, the resin regions are provided in areas far from the conductor, which is more likely to be subjected to tensile forces due to bending or stretching, and the void regions are provided in areas close to the conductor, which is less likely to be subjected to tensile forces due to bending or stretching. This makes it possible to prevent film cracks originating from the communication portions, even if tensile forces are applied due to bending or stretching.

本実施形態における、絶縁電線の長手方向に対して直交する断面の概略を表した断面図である。1 is a cross-sectional view showing an outline of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of an insulated wire in the present embodiment. 本実施形態における、1つの絶縁層の内部を模式的に表した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the inside of one insulating layer in the present embodiment. 本実施形態における、絶縁皮膜における絶縁層の積層構造を模式的に表した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a laminated structure of insulating layers in an insulating coating according to the present embodiment. SEMで撮像した絶縁皮膜の断面の画像を表した図である。FIG. 1 is a diagram showing an image of a cross section of an insulating coating taken by SEM. SEMで撮像した絶縁皮膜の断面を拡大した画像を表した図である。FIG. 2 is a diagram showing an enlarged image of a cross section of an insulating coating taken by SEM. 実施例と比較例における、測定結果を表した図である。FIG. 1 is a diagram showing measurement results in an example and a comparative example. 従来技術における、絶縁皮膜の内部の絶縁層の積層構造の例を模式的に表した図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a laminated structure of insulating layers inside an insulating coating according to a conventional technique. 空孔部の連通により形成される連通部と皮膜割れを模式的に表した図である。1 is a diagram showing a schematic representation of a film crack and a communicating portion formed by the communication of pores. FIG.

[1.構成]
本実施形態の絶縁電線1は、例えば、モータなどのコイルに用いられるエナメル線である例に適用して説明する。
[1. Configuration]
The insulated wire 1 of this embodiment will be described as being applied to an example in which it is an enameled wire used for a coil of a motor or the like.

絶縁電線1の長手方向に対して直交する断面の概略を表した断面図を図1に示す。
図1に示すように、絶縁電線1は、長尺状に延びた導体3と導体3の周面を覆う絶縁皮膜5により構成される。なお、本実施形態では、導体3の断面の形状が円形に形成されている例に適用して説明する。
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an insulated wire 1 taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction thereof.
As shown in Fig. 1, an insulated wire 1 is composed of an elongated conductor 3 and an insulating coating 5 covering the circumferential surface of the conductor 3. In this embodiment, the conductor 3 has a circular cross section.

導体3は、一般的に用いられる金属製の導線として用いられるものである例に適用して説明する。なお、導体3に用いられる金属としては、例えば、銅、銅を含む合金、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金が用いられてもよい。また、導体3としては、例えば、酸素含有量が30ppm以下の低酸素銅、又は無酸素銅が用いられてもよい。 In this example, the conductor 3 is a commonly used metal conductor. Metals used for the conductor 3 may include, for example, copper, copper alloys, aluminum, or aluminum alloys. Conductor 3 may also be, for example, low-oxygen copper with an oxygen content of 30 ppm or less, or oxygen-free copper.

本実施形態の導体3としては、径が0.8mmの丸銅線を用いられる例に適用して説明する。
絶縁皮膜5は、導体3の周面を覆い、絶縁皮膜5の外側の物と絶縁皮膜5の内側に位置する導体3とが接触などにより導通することを抑制するものである。
In this embodiment, the conductor 3 is a round copper wire having a diameter of 0.8 mm.
The insulating coating 5 covers the peripheral surface of the conductor 3 and prevents electrical conduction due to contact between an object outside the insulating coating 5 and the conductor 3 located inside the insulating coating 5 .

ここでいう外側とは、導体3の長尺方向に直交する断面において、導体3の径方向に沿って導体3に対して絶縁皮膜5が位置する側を表し、内側とは、外側とは反対に、導体3の長尺方向に直交する断面において、導体3の径方向に沿って絶縁皮膜5に対して導体3が位置する側を表す。 The "outside" here refers to the side where the insulating coating 5 is located relative to the conductor 3 along the radial direction of the conductor 3 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the conductor 3, and the "inside" refers to the opposite side, where the conductor 3 is located relative to the insulating coating 5 along the radial direction of the conductor 3 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the conductor 3.

なお、絶縁皮膜5は、材料として、熱硬化性樹脂が用いられる例に適用して説明する。熱硬化性樹脂として、ポリイミド又はポリアミドイミドなどが用いられてもよい。
本実施形態では、絶縁皮膜5に用いられる熱硬化樹脂としてポリイミドが用いられる例に適用して説明する。
The following description will be given on the assumption that the insulating coating 5 is made of a thermosetting resin, but the thermosetting resin may be polyimide or polyamideimide.
In this embodiment, the description will be given by taking an example in which polyimide is used as the thermosetting resin used for the insulating coating 5 .

また、絶縁皮膜5は、導体3の周囲に熱硬化樹脂を含む絶縁塗料を1回塗布して1つの塗膜層を形成し、当該塗膜層を1回焼き付けして(硬化させて)形成される1つの絶縁層51、又は上述した絶縁塗料の塗布と焼き付けとを複数回繰り返し行い、同種の絶縁塗料からなる複数の絶縁層51を積層させた構造からなる。1つの絶縁層51は、厚さが1μm以上10μm未満(例えば、3μm程度)に形成される。複数の絶縁層51の積層により、隣接する絶縁層51同士のそれぞれが互いに接触する部分の内側と外側とには界面が形成され、絶縁層51の内部(=導体3の外面と接触する絶縁層51の内面)には、絶縁層51の界面を有しない。ここでいう絶縁層51の界面とは、例えば、絶縁層51の層とそれ以外の境界となる面をいい、具体的には、径方向に隣接する絶縁層51と絶縁層51との間の層や、絶縁層51と空気などの気体の層との境界であってもよい。なお、以下では、複数の絶縁層51のそれぞれにおいて、径方向に沿って内側の界面を第1の界面とも記載し、径方向に沿って外側の界面を第2の界面とも記載する。 The insulating coating 5 may consist of a single insulating layer 51 formed by applying a single coating layer containing a thermosetting resin around the conductor 3 and then baking (curing) the coating layer once. Alternatively, the insulating coating 5 may consist of multiple insulating layers 51 made of the same type of insulating coating, which are formed by repeatedly applying and baking the insulating coating described above. Each insulating layer 51 has a thickness of 1 μm or more but less than 10 μm (e.g., approximately 3 μm). The stacking of the multiple insulating layers 51 forms an interface between the inside and outside of the contact points between adjacent insulating layers 51, while the interior of the insulating layer 51 (i.e., the inner surface of the insulating layer 51 that contacts the outer surface of the conductor 3) does not have an interface. The interface of the insulating layer 51 here refers to, for example, the surface that forms the boundary between the insulating layer 51 and other layers. Specifically, it may be the layer between two radially adjacent insulating layers 51 or the boundary between the insulating layer 51 and a gas layer such as air. In the following, for each of the multiple insulating layers 51, the inner interface along the radial direction will also be referred to as the first interface, and the outer interface along the radial direction will also be referred to as the second interface.

図2は、1つの絶縁層51の内部を模式的に表した断面図である。また、図2は、絶縁電線1の長尺方向に対して直交する断面視における断面図である。また、図2において、紙面上側を絶縁電線1の外側、紙面下側を絶縁電線1の内側として説明する。なお、図3から図5まで及び図7から図8までの図においても、紙面上側を絶縁電線1の外側、紙面下側を絶縁電線1の内側として説明する。また、図2、図3、図7及び図8では説明のために、絶縁層51の上面及び下面は平面であるように記載したが、絶縁層51は、導体3の周面の形状に沿って湾曲した形状であってもよい。 Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing the inside of one insulating layer 51. Figure 2 is also a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the insulated wire 1. In Figure 2, the upper side of the page will be described as the outside of the insulated wire 1, and the lower side will be described as the inside of the insulated wire 1. Note that in Figures 3 to 5 and 7 to 8, the upper side of the page will be described as the outside of the insulated wire 1, and the lower side will be described as the inside of the insulated wire 1. For the sake of explanation, Figures 2, 3, 7, and 8 depict the upper and lower surfaces of the insulating layer 51 as flat, but the insulating layer 51 may have a curved shape that follows the shape of the circumferential surface of the conductor 3.

図2に示すように、絶縁層51は、内部に複数の空孔Vaを有する。以下では、絶縁層51において、空孔Vaが形成されておらず、樹脂により形成された領域を樹脂領域511と記載し、樹脂と複数の空孔Vaとを有する領域を空孔領域513と記載する。すなわち、本実施形態では、樹脂領域511は、空孔Vaを有しない無空孔領域である。また、本実施形態では、空孔領域513を構成する樹脂が樹脂領域511を構成する樹脂と同じ樹脂からなる。 As shown in FIG. 2 , the insulating layer 51 has a plurality of voids Va therein. Hereinafter, a region of the insulating layer 51 in which no voids Va are formed and which is formed by resin will be referred to as a resin region 511, and a region containing resin and a plurality of voids Va will be referred to as a void region 513. That is, in this embodiment, the resin region 511 is a void-free region that does not have voids Va. Also, in this embodiment, the resin that constitutes the void region 513 is made of the same resin as the resin that constitutes the resin region 511.

本実施形態では、空孔領域513に含まれる空孔Vaの大きさは、0.1μm以上2μm以下である例に適用して説明する。また、空孔Vaの形状は、例えば、楕円形状又は円形状に形成される。 In this embodiment, the size of the voids Va contained in the void region 513 is described as being between 0.1 μm and 2 μm. The shape of the voids Va is, for example, elliptical or circular.

なお、絶縁層51において、樹脂領域511は、絶縁層51の外側寄り、空孔領域513は、絶縁層51の内側寄りに位置する。言い換えると、樹脂領域511は、絶縁層51の厚さ方向(すなわち、径方向)において、導体3から遠い領域に位置しており、空孔領域513は、絶縁層51の厚さ方向において、導体3に近い領域に位置している。空孔領域513の内側の表面は、絶縁層51において、第1の界面であり、樹脂領域511の外側の表面は、絶縁層51において、第2の界面である。 In the insulating layer 51, the resin region 511 is located toward the outside of the insulating layer 51, and the void region 513 is located toward the inside of the insulating layer 51. In other words, the resin region 511 is located in an area far from the conductor 3 in the thickness direction (i.e., radial direction) of the insulating layer 51, and the void region 513 is located in an area close to the conductor 3 in the thickness direction of the insulating layer 51. The inner surface of the void region 513 is the first interface in the insulating layer 51, and the outer surface of the resin region 511 is the second interface in the insulating layer 51.

また、1つの絶縁層51に含まれる樹脂領域511の厚さは、その絶縁層51の厚さに対して、5%以上70%以下の厚さを有する。
絶縁皮膜5における絶縁層51の積層構造を模式的に表した断面図を図3に示す。
The thickness of the resin region 511 included in one insulating layer 51 is 5% to 70% of the thickness of the insulating layer 51 .
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic representation of the laminated structure of the insulating layer 51 in the insulating coating 5.

図3に示すように、絶縁皮膜5を形成する複数の絶縁層51のそれぞれにおいて、絶縁層51の外側の領域が樹脂領域511、絶縁層51の領域が空孔領域513である。すなわち、積層した複数の絶縁層51において、樹脂領域511と空孔領域513とは、絶縁電線1の径方向に沿って交互に隣接するように配置される。具体的には、図3に示すように、絶縁皮膜5の内側から順に絶縁層51a、絶縁層51b、絶縁層51cの順に積層している例に適用して説明する。なお、以下では、絶縁層51a、絶縁層51b及び絶縁層51cの樹脂領域511をそれぞれ樹脂領域511a、樹脂領域511b及び樹脂領域511cとも記載し、絶縁層51a、絶縁層51b及び絶縁層51cの空孔領域513をそれぞれ、空孔領域513a、空孔領域513b及び空孔領域513cとも記載する。 As shown in FIG. 3 , in each of the multiple insulating layers 51 that form the insulating coating 5, the region outside the insulating layer 51 is a resin region 511, and the region within the insulating layer 51 is a void region 513. That is, in the multiple stacked insulating layers 51, the resin regions 511 and the void regions 513 are alternately arranged adjacent to each other along the radial direction of the insulated wire 1. Specifically, as shown in FIG. 3 , this description applies to an example in which insulating layer 51a, insulating layer 51b, and insulating layer 51c are stacked in this order from the inside of the insulating coating 5. Note that, hereinafter, the resin regions 511 of insulating layers 51a, 51b, and 51c are also referred to as resin region 511a, resin region 511b, and resin region 511c, respectively, and the void regions 513 of insulating layers 51a, 51b, and 51c are also referred to as void region 513a, void region 513b, and void region 513c, respectively.

内側の絶縁層51aと、その絶縁層51aと隣接する絶縁層51bとの間で、絶縁層51aの樹脂領域511aと絶縁層51bの空孔領域513bとが隣接する。同様に隣接する絶縁層51bと、その絶縁層51bと隣接する絶縁層51cとの間で、樹脂領域511bと空孔領域513cとが隣接する。 Between the inner insulating layer 51a and the adjacent insulating layer 51b, the resin region 511a of the insulating layer 51a is adjacent to the void region 513b of the insulating layer 51b. Similarly, between the adjacent insulating layer 51b and the adjacent insulating layer 51c of the insulating layer 51b, the resin region 511b is adjacent to the void region 513c.

なお、絶縁皮膜5において最も外側に位置する絶縁層51の外側の表面は、樹脂領域511の表面(第2の界面)である。
図4に、SEMにより撮像した絶縁層51の断面の画像を示す。また、図5に絶縁層51を拡大した図を示す。なお、図4に示した拡大図は、SEMにおいて倍率を2000倍に設定し、撮像した画像である。ここでいうSEMとは、走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope)の略称である。
The outer surface of the insulating layer 51 located at the outermost position in the insulating coating 5 is the surface of the resin region 511 (second interface).
Fig. 4 shows an image of a cross section of the insulating layer 51 taken by an SEM. Fig. 5 shows an enlarged view of the insulating layer 51. The enlarged view shown in Fig. 4 was taken with the SEM set at a magnification of 2000 times. SEM here is an abbreviation for scanning electron microscope.

図4及び図5に示すように、SEMにより撮像された絶縁層51において、樹脂領域511と空孔領域513との境目は観察されない。
<絶縁皮膜の材料>
絶縁皮膜5を形成するポリイミドは、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを重合し、得られたポリアミド酸をイミド化することにより製造される例に適用して説明する。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the insulating layer 51 photographed by SEM, the boundary between the resin region 511 and the void region 513 is not observed.
<Insulating film material>
The polyimide forming the insulating film 5 is produced by polymerizing a diamine and a tetracarboxylic dianhydride and imidizing the resulting polyamic acid.

ジアミンとしては、例えば、1,4―ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-Q)、1,3―ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン(TPE-R)、1,3―ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン(APB)、4,4'―ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル(BODA)、4,4'―ジアミノジフェニルエーテル(ODA)が用いられてもよい。 Examples of diamines that may be used include 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-Q), 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene (TPE-R), 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene (APB), 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl (BODA), and 4,4'-diaminodiphenyl ether (ODA).

テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、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'―ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、4,4'―オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、4,4'―(2,2―ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物(6FDA)、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)などが用いられてもよい。 Examples of tetracarboxylic dianhydrides that may be used include 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride (DSDA), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 4,4'-(2,2-hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA), pyromellitic dianhydride (PMDA), and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA).

なお、絶縁皮膜5に用いられる高分子材料であるポリイミドは、高分子の末端部分がキャッピングされたものが用いられてもよい。
キャッピングに用いられる材料としては、無水酸を含む化合物、又はアミノ酸を含む化合物が用いられてもよい。
The polyimide, which is a polymer material used for the insulating film 5, may have its polymer ends capped.
The material used for capping may be a compound containing an acid anhydride or a compound containing an amino acid.

キャッピングに用いられる無水酸を含む化合物としては、例えば、フタル酸無水物、4-メチルフタル酸無水物、3―メチルフタル酸無水物、1,2―ナフタル酸無水物マレイン酸無水物、2,3―ナフタレンジカルボン酸無水物、各種フッ素化フタル酸無水物、各種ブロム化フタル酸無水物、各種クロル化フタル酸無水物、2,3―アントラセンジカルボン酸無水物、4―エチニルフタル酸無水物、4-フェニルエチニルフタル酸無水物などが用いられてもよい。 Examples of compounds containing an acid anhydride that may be used for capping include phthalic anhydride, 4-methylphthalic anhydride, 3-methylphthalic anhydride, 1,2-naphthalic anhydride, maleic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, various fluorinated phthalic anhydrides, various brominated phthalic anhydrides, various chlorinated phthalic anhydrides, 2,3-anthracenedicarboxylic anhydride, 4-ethynylphthalic anhydride, and 4-phenylethynylphthalic anhydride.

キャッピングに用いられるアミノ基を含む化合物としては、アミノ基を1つ含む化合物が用いられてもよい。
絶縁皮膜5に用いられるポリイミドの合成は、材料を溶剤に溶解させた状態で合成されるものである例に適用して説明する。また、ポリイミドの合成した後、溶剤に溶けた状態のポリイミドを絶縁塗料として用いる例に適用して説明する。
The compound containing an amino group used for capping may be a compound containing one amino group.
The synthesis of the polyimide used for the insulating coating 5 will be described by taking an example in which the material is synthesized in a state of being dissolved in a solvent. Also, the synthesis of the polyimide will be described by taking an example in which the polyimide dissolved in a solvent is used as an insulating coating material.

絶縁皮膜5に用いられるポリイミドの合成及び塗料の溶剤としては、N-メチルピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)及びN,N-ジメチルスルホキシド(DMF)等の極性非プロトン性溶媒の溶剤、γ―ブチロラクトン、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、炭化水素系などの溶剤が用いられてもよい。なお、これらの溶剤のうち、複数の溶剤を併用してもよい。 Polar aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone (NMP), N,N-dimethylacetamide (DMAc), and N,N-dimethylsulfoxide (DMF) may be used as solvents for synthesizing the polyimide used in the insulating coating 5 and for the coating material, as well as gamma-butyrolactone, dimethylimidazolidinone (DMI), cyclohexanone, methylcyclohexanone, and hydrocarbon solvents. Note that multiple of these solvents may be used in combination.

本実施形態では絶縁皮膜5に用いられるポリイミドにおいて、酸無水物の成分とジアミン成分との配合モル比は、100:100の比率である例に適用して説明する。なお、酸無水物の成分とジアミン成分との配合モル比は、100:100の比率である場合に限定されるものではなく、絶縁皮膜5の可撓性などの損なわない程度で比率が異なっていてもよい。例えば、ジアミン成分が酸無水物の成分に対して過剰に配合されてもよい。 In this embodiment, the polyimide used in the insulating coating 5 is described as having a molar ratio of 100:100 between the acid anhydride component and the diamine component. The molar ratio between the acid anhydride component and the diamine component is not limited to 100:100, and may vary to the extent that the flexibility of the insulating coating 5 is not impaired. For example, the diamine component may be blended in excess of the acid anhydride component.

このようなモル比で配合されたポリイミドによれば、分子量を小さくすることができ、塗料の粘度を小さくすることができる。その結果、後述する絶縁皮膜5を形成するための絶縁塗料を塗布する作業の作業性を向上させることができる。例えば、酸無水物の成分とジアミン成分との配合モル比は、100:100.1以上100:100.7以下の範囲であってもよい。 Polyimide blended at such a molar ratio can reduce the molecular weight and viscosity of the coating material. As a result, the workability of applying the insulating coating material to form the insulating coating 5 described below can be improved. For example, the blending molar ratio of the acid anhydride component to the diamine component may be in the range of 100:100.1 or more and 100:100.7 or less.

また、反対に、酸無水物の成分がジアミン成分に対して過剰に配合されてもよい。
絶縁皮膜5を形成する絶縁塗料は、ポリアミック酸の特性を損ねない程度の温度で合成される。具体的な温度としては、例えば0℃から100℃までの温度であってもよい。また、絶縁皮膜5を形成する絶縁塗料を合成した後、例えば50℃から100℃までの温度に加温した状態で攪拌することにより、絶縁皮膜5を形成する絶縁塗料の粘度が調整されてもよい。
Conversely, the acid anhydride component may be blended in excess relative to the diamine component.
The insulating varnish that forms the insulating coating 5 is synthesized at a temperature that does not impair the properties of the polyamic acid. A specific temperature may be, for example, a temperature between 0°C and 100°C. After the insulating varnish that forms the insulating coating 5 is synthesized, the viscosity of the insulating varnish that forms the insulating coating 5 may be adjusted by stirring the varnish while heating it to, for example, a temperature between 50°C and 100°C.

本実施形態における絶縁皮膜5の空孔領域513の空孔Vaは、発泡剤を用いることにより形成される。
[2.作用]
<絶縁電線の作製方法>
絶縁電線1の作製手順について説明する。
In this embodiment, the pores Va of the pore region 513 of the insulating coating 5 are formed by using a foaming agent.
[2. Effect]
<Method for producing insulated wire>
The procedure for producing the insulated wire 1 will be described.

本実施形態の導体3としては、直径が0.8mmの丸銅線を用いられる例に適用して説明する。導体3にギャップ25μm以上30μm以下のダイスを用いて絶縁塗料を塗布し、300℃から400℃までの温度勾配を設けた炉内で焼き付けを行い、絶縁層51を形成する。絶縁塗料の塗布と焼き付けを行うことにより生成される絶縁皮膜5の厚さが40μmとなるように、繰り返し絶縁層51を積層させる。なお、本実施形態では、1回の塗布及び焼き付けにより、3μm程度の厚さの絶縁層51が一層形成される例に適用して説明する。 In this embodiment, an example will be described in which a round copper wire with a diameter of 0.8 mm is used as the conductor 3. An insulating varnish is applied to the conductor 3 using a die with a gap of 25 μm to 30 μm, and the insulating layer 51 is formed by baking in a furnace with a temperature gradient of 300°C to 400°C. Repeated application and baking of the insulating varnish results in multiple layers of insulating film 5, each with a thickness of 40 μm. This embodiment will be described as an example in which a single insulating layer 51 with a thickness of approximately 3 μm is formed by a single application and baking process.

<絶縁塗料の合成方法>
絶縁電線1が有する絶縁皮膜5に用いられる絶縁塗料の合成は以下の手順で行った。異なる条件で作成した絶縁電線1をそれぞれ実施例1~実施例3として説明し、実施例1~実施例3により作成した絶縁電線1と比較するために作成した絶縁電線の作成方法を比較例1~比較例6として説明する。
<Method of synthesizing insulating paint>
The insulating coating material used for the insulating coating 5 of the insulated wire 1 was synthesized by the following procedure. Insulated wires 1 produced under different conditions will be described as Examples 1 to 3, respectively, and methods for producing insulated wires produced for comparison with the insulated wires 1 produced in Examples 1 to 3 will be described as Comparative Examples 1 to 6.

(実施例1)
ジアミンの原料(以下、ジアミン原料とも記載する)となる、それぞれ同じ物質量の4,4'-ジアミノジフェニルエーテルと1,3―ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンとをDMAcに溶解させる。なお、DMAcには、4,4'-ジアミノジフェニルエーテル1.00molに対して1,3―ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン1.00molのモル比で溶解させる。
Example 1
Equal amounts of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, which serve as diamine raw materials (hereinafter also referred to as diamine raw materials), are dissolved in DMAc at a molar ratio of 1.00 mol of 4,4'-diaminodiphenyl ether to 1.00 mol of 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene.

次に、酸二無水物の原料(以下、酸二無水物原料とも記載する)となる、それぞれ同じ物質量のピロメリット酸二無水物とジフェニル-3,3',4,4'-テトラカルボン酸二無水物(s-BPDA)とをジアミン原料1.00molに対して、1.03mol溶解させる。 Next, 1.03 mol of pyromellitic dianhydride and diphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride (s-BPDA), which serve as the acid dianhydride raw materials (hereinafter also referred to as acid dianhydride raw materials), are dissolved in equal amounts per 1.00 mol of the diamine raw material.

窒素中、室温にて12時間攪拌することによりポリイミド塗料が得られる。ポリイミド塗料とはジアミン原料と酸二無水物原料とからなるポリイミド前駆体(ポリアミック酸)が溶剤に溶解又は分散した絶縁塗料をいう。
当該方法で得られたポリイミド塗料を以下では絶縁塗料P1x(図6に示す塗料1)とも記載する。
A polyimide coating material is obtained by stirring the mixture in nitrogen at room temperature for 12 hours. The polyimide coating material is an insulating coating material in which a polyimide precursor (polyamic acid) made from a diamine raw material and an acid dianhydride raw material is dissolved or dispersed in a solvent.
The polyimide paint obtained by this method will hereinafter also be referred to as insulating paint P1x (paint 1 shown in FIG. 6).

当該絶縁塗料P1xに発泡剤として、主溶剤であるDMAcに溶解し、210℃以上の沸点を有する化合物(高沸点溶剤)を添加する。絶縁塗料P1xに当該発泡剤を添加した塗料を絶縁塗料P1とも記載する。 A compound (high-boiling point solvent) that dissolves in the main solvent, DMAc, and has a boiling point of 210°C or higher is added to the insulating paint P1x as a foaming agent. The paint with the foaming agent added to the insulating paint P1x is also referred to as insulating paint P1.

(実施例2)
ジアミン原料の4,4'―ジアミノジフェニルエーテルをDMAcに溶解する。次に、酸二無水物原料であるピロメリット酸二無水物をジアミン原料1.00molに対して、1.05mol溶解させる。次に当該溶液を、窒素中、室温にて12時間攪拌することにより、ポリイミド塗料が得られる。
Example 2
The diamine raw material, 4,4'-diaminodiphenyl ether, is dissolved in DMAc. Next, 1.05 mol of pyromellitic dianhydride, the acid dianhydride raw material, is dissolved in 1.00 mol of the diamine raw material. The solution is then stirred in nitrogen at room temperature for 12 hours to obtain a polyimide coating material.

当該方法で得られたポリイミド塗料を以下では絶縁塗料P2xとも記載する。
当該絶縁塗料P2xに発泡剤として、主溶剤であるDMAcに溶解し、210℃以上の沸点を有する化合物(高沸点溶剤)を添加する。絶縁塗料P2x(図6に示す塗料2)に当該発泡剤を添加した塗料を絶縁塗料P2とも記載する。
The polyimide paint obtained by this method will hereinafter also be referred to as insulating paint P2x.
A compound (high boiling point solvent) that dissolves in DMAc, the main solvent, and has a boiling point of 210° C. or higher is added as a foaming agent to the insulating paint P2x. The paint obtained by adding the foaming agent to the insulating paint P2x (paint 2 shown in FIG. 6) is also referred to as insulating paint P2.

(実施例3)
トリメリット酸無水物と4,4'-ジフェニルメタンジフェニルメタンジイソシアネートとを、NMPに溶解させる。なお、NMPには、トリメリット酸無水物1.00molに対して4,4'-ジフェニルメタンジフェニルメタンジイソシアネート1.02molのモル比で溶解させる。そして、次に当該溶液を、窒素中、160℃にて4時間攪拌することにより、ポリアミドイミド塗料が得られる。ポリアミドイミド塗料とはポリアミドイミドが溶剤に溶解又は分散した絶縁塗料をいう。
Example 3
Trimellitic anhydride and 4,4'-diphenylmethane diphenylmethane diisocyanate are dissolved in NMP. The molar ratio of 4,4'-diphenylmethane diphenylmethane diisocyanate dissolved in NMP is 1.00 mol of trimellitic anhydride to 1.02 mol of trimellitic anhydride. The solution is then stirred in nitrogen at 160°C for 4 hours to obtain a polyamideimide coating material. Polyamideimide coating material refers to an insulating coating material in which polyamideimide is dissolved or dispersed in a solvent.

当該方法で得られたポリアミドイミド塗料を以下では絶縁塗料P3x(図6に示す塗料3)とも記載する。
当該絶縁塗料P3xに発泡剤として、主溶剤であるNMPに溶解し、210℃以上の沸点を有する化合物(高沸点溶剤)を添加する。絶縁塗料P3xに当該発泡剤を添加した塗料を絶縁塗料P3とも記載する。
The polyamideimide paint obtained by this method will hereinafter also be referred to as insulating paint P3x (paint 3 shown in FIG. 6).
A compound (high boiling point solvent) that dissolves in NMP, the main solvent, and has a boiling point of 210° C. or higher is added as a foaming agent to the insulating paint P3x. The paint obtained by adding the foaming agent to the insulating paint P3x is also referred to as insulating paint P3.

(比較例1)
比較例1では、絶縁塗料P1xに対して、発泡剤を添加することなく、絶縁塗料P1xを絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the insulating paint P1x was used as the insulating paint without adding a foaming agent to the insulating paint P1x.

(比較例2)
比較例2では、絶縁塗料P1xに発泡剤として、粒径約1.0μmの分解性のポリマ微粒子を添加した絶縁塗料P1を絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the insulating paint P1 was prepared by adding degradable polymer particles having a particle size of about 1.0 μm as a foaming agent to the insulating paint P1x.

(比較例3)
比較例3では、絶縁塗料P2xに対して、発泡剤を添加することなく、絶縁塗料P2xを絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the insulating paint P2x was used as the insulating paint without adding a foaming agent to the insulating paint P2x.

(比較例4)
比較例4では、絶縁塗料P2xに発泡剤として、粒径約1.0μmの分解性のポリマ微粒子を添加した絶縁塗料P2を絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, the insulating paint P2 was prepared by adding degradable polymer particles having a particle size of about 1.0 μm as a foaming agent to the insulating paint P2x.

(比較例5)
比較例5では、絶縁塗料P3xに対して、発泡剤を添加することなく、絶縁塗料P3xを絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, the insulating paint P3x was used as the insulating paint without adding a foaming agent to the insulating paint P3x.

(比較例6)
比較例6では、絶縁塗料P3xに発泡剤として、粒径約1.0μmの分解性のポリマ微粒子を添加した絶縁塗料P3を絶縁塗料として用いた。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, the insulating paint P3 was prepared by adding degradable polymer particles having a particle size of about 1.0 μm as a foaming agent to the insulating paint P3x.

<樹脂領域の厚さの割合の算出方法>
樹脂領域511及び空孔領域513のそれぞれの厚さ、及び絶縁層51の厚さに対する樹脂領域511及び空孔領域513のそれぞれの厚さの割合は、絶縁電線1の断面を、SEMで撮像された画像に基づいて算出する。
<Method for calculating the thickness ratio of the resin region>
The thickness of each of the resin region 511 and the void region 513, and the ratio of the thickness of each of the resin region 511 and the void region 513 to the thickness of the insulating layer 51, are calculated based on an image of the cross section of the insulated wire 1 taken with an SEM.

具体的には、まず、絶縁皮膜5をエナメル線の長手方向に直交する方向に切断し、当該切断面を研磨する。次に、研磨された切断面を、SEMによって撮像し、撮像されたSEMの画像を用いて算出する。 Specifically, first, the insulating coating 5 is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the enameled wire, and the cut surface is polished. Next, the polished cut surface is imaged using an SEM, and the SEM image is used for calculations.

SEMにより撮像するときの倍率は、例えば、2000倍から5000倍までの範囲で適宜調整される。 The magnification when imaging using an SEM is adjusted appropriately, for example, within the range of 2000x to 5000x.

本実施形態では、樹脂領域511及び空孔領域513の厚さの割合とは、絶縁層51の厚さに対する樹脂領域511及び空孔領域513の厚さの割合により算出される例に適用して説明する。 In this embodiment, the thickness ratio of the resin region 511 and the void region 513 is calculated as the ratio of the thickness of the resin region 511 and the void region 513 to the thickness of the insulating layer 51.

樹脂領域511の厚さとは、1つの絶縁層51において、絶縁層51の径方向外側の界面(第2の界面)から、当該絶縁層51の径方向の最も外側に位置する空孔Vaの外側の境界までの厚さ方向に沿った長さをいう。空孔領域513の厚さとは、1つの絶縁層51において、径方向の最も外側に位置する空孔Vaの外側の境界から、当該絶縁層51の径方向内側の界面(第1の界面)までの厚さ方向に沿った長さをいう。 The thickness of the resin region 511 refers to the length along the thickness direction from the radially outer interface (second interface) of an insulating layer 51 to the outer boundary of the void Va located at the outermost radial position of the insulating layer 51. The thickness of the void region 513 refers to the length along the thickness direction from the outer boundary of the radially outermost void Va of an insulating layer 51 to the radially inner interface (first interface) of the insulating layer 51.

このような方法により樹脂領域511及び空孔領域513の厚さを測定することにより、樹脂領域511及び空孔領域513の境目が観察されないSEM画像においても、厚さを測定しやすい。 By measuring the thickness of the resin region 511 and the void region 513 using this method, it is easy to measure the thickness even in SEM images where the boundary between the resin region 511 and the void region 513 cannot be observed.

なお、樹脂領域511及び空孔領域513の厚さの割合は、別々に樹脂領域511及び空孔領域513のそれぞれと絶縁層51とから算出されるものに限定されない。例えば、絶縁層51に対する樹脂領域511の厚さの割合が算出された場合に、残りの厚さの割合を空孔領域513の厚さの割合として算出してもよい。 The thickness ratio of the resin region 511 and the void region 513 is not limited to being calculated separately from the resin region 511 and the void region 513 and the insulating layer 51. For example, if the thickness ratio of the resin region 511 to the insulating layer 51 is calculated, the remaining thickness ratio may be calculated as the thickness ratio of the void region 513.

樹脂領域511及び空孔領域513の厚さは、例えば、発泡剤の沸点、あるいは発泡剤の添加量を調整することにより変更される。
例えば、沸点が高い発泡剤のときは樹脂領域511の厚さの割合が小さくなる。具体的には、発泡剤の沸点が約290℃のときには、樹脂領域511の厚さの割合が10%以上20%以下程度となる。また、反対に沸点が低い発泡剤のときは樹脂領域511の厚さが大きくなる。用いられる発泡剤の好ましい沸点としては、例えば210℃以上350℃以下のものが用いられる。発泡剤の添加量を少なくすると、樹脂領域511の厚さが大きくなり、発泡剤の添加量を多くすると、樹脂領域511の厚さが小さくなる。
The thickness of the resin region 511 and the void region 513 can be changed by adjusting, for example, the boiling point of the foaming agent or the amount of foaming agent added.
For example, when a foaming agent with a high boiling point is used, the thickness of the resin region 511 becomes smaller. Specifically, when the boiling point of the foaming agent is approximately 290°C, the thickness of the resin region 511 becomes approximately 10% or more and 20% or less. Conversely, when a foaming agent with a low boiling point is used, the thickness of the resin region 511 becomes larger. A foaming agent with a preferred boiling point is, for example, 210°C or more and 350°C or less. When the amount of foaming agent added is reduced, the thickness of the resin region 511 becomes larger, and when the amount of foaming agent added is increased, the thickness of the resin region 511 becomes smaller.

<空孔率の測定方法>
絶縁電線1が有する絶縁皮膜5の空孔領域513が有する空孔率は水中置換法により測定した。具体的には、例えば1mなどのあらかじめ決められた長さの絶縁電線1を水中に入れることにより、空孔Vaの内部の空気を水で置換する。空孔Vaの内部を水で置換した絶縁電線1に対して絶縁皮膜5の剥離前後での比重を測定する。同じ長さであって絶縁電線1と同じ材料で形成され、空孔Vaを有しない絶縁層51xを有する絶縁電線1xについて絶縁層51xの剥離前後の比重を測定する。これら、空孔Vaを有する絶縁皮膜5を有する絶縁電線1の剥離前後の比重と、空孔Vaを有しない絶縁層51xを有する絶縁電線1xの剥離前後の比重とを比較することにより空孔率を求める。
<Method for measuring porosity>
The porosity of the pore region 513 of the insulating coating 5 of the insulated wire 1 was measured by the underwater substitution method. Specifically, an insulated wire 1 having a predetermined length, such as 1 m, was immersed in water to replace the air inside the pores Va with water. The specific gravity of the insulated wire 1 with the pores Va replaced with water was measured before and after peeling of the insulating coating 5. The specific gravity of an insulated wire 1x having the same length and made of the same material as the insulated wire 1 but having an insulating layer 51x without pores Va was measured before and after peeling of the insulating layer 51x. The porosity was determined by comparing the specific gravity of the insulated wire 1 having the insulating coating 5 with the specific gravity of the insulated wire 1x without pores Va before and after peeling.

空孔率は、空孔率(%)=(ρ1-ρ2)/ρ1×100により算出される。ここでいうρ1とは空孔Vaが存在しない場合の絶縁皮膜5全体の比重であり、ρ2とは空孔Vaを含んだ絶縁皮膜5全体の比重である。 Porosity is calculated as follows: Porosity (%) = (ρ1 - ρ2) / ρ1 x 100. Here, ρ1 is the specific gravity of the entire insulating coating 5 when no pores Va are present, and ρ2 is the specific gravity of the entire insulating coating 5 including the pores Va.

本実施形態における絶縁皮膜5全体に対する空孔率は、2%以上25%未満である例に適用して説明する。
<PDIV測定>
絶縁電線1により生成したツイストペアケーブルを用いて、23℃、湿度50%雰囲気下で、50Hzの電圧を10V/s以上30V/s以下の範囲で昇圧させる。50pCの放電が50回発生する電圧を部分放電開始電圧(PDIV)とした。
In this embodiment, the porosity of the insulating coating 5 as a whole is described as being equal to or greater than 2% and less than 25%.
<PDIV measurement>
Using a twisted pair cable made from the insulated wire 1, a 50 Hz voltage was increased in the range of 10 V/s to 30 V/s in an atmosphere of 23°C and 50% humidity. The voltage at which a 50 pC discharge occurred 50 times was defined as the partial discharge inception voltage (PDIV).

なお、PDIVの目標値は、絶縁皮膜5の材料としてポリイミドを用いた場合には、950Vpであり、絶縁皮膜5の材料としてポリアミドイミドを用いた場合には、830Vpである。 The target PDIV value is 950 Vp when polyimide is used as the material for the insulating coating 5, and 830 Vp when polyamideimide is used as the material for the insulating coating 5.

<可撓性試験>
可撓性試験は、絶縁電線1をコイルに加工した後を模擬して絶縁電線1の可撓性を評価する。
<Flexibility test>
The flexibility test evaluates the flexibility of the insulated wire 1 by simulating the insulated wire 1 after being processed into a coil.

絶縁皮膜5として、ポリイミドを用いた実施例1、実施例2及び比較例1では、絶縁電線1を30%伸長後に自己径巻き付けを50ターン行う。その後、皮膜割れの発生の有無を確認した。皮膜割れの目標としては皮膜割れがないこととした。 In Examples 1, 2, and Comparative Example 1, which used polyimide as the insulating coating 5, the insulated wire 1 was stretched by 30% and then self-diameter wrapped 50 times. The presence or absence of coating cracks was then checked. The target for coating cracks was no coating cracks.

絶縁皮膜5として、ポリアミドイミドを用いた実施例1、実施例2及び比較例1では、絶縁電線1を30%伸長後に自己径巻き付けを50ターン行う。その後、皮膜割れの発生の有無を確認した。皮膜割れの目標としては皮膜割れがないこととした。なお、図6では、可撓性試験によって皮膜割れがないものを「〇」とし、皮膜割れがあるものを「×」とした。 In Examples 1, 2, and Comparative Example 1, in which polyamideimide was used as the insulating coating 5, the insulated wire 1 was stretched by 30% and then self-diameter wrapped 50 times. The presence or absence of coating cracks was then checked. The target for coating cracks was no coating cracks. In Figure 6, samples without coating cracks in the flexibility test were marked with a "◯" and samples with coating cracks were marked with an "X."

<絶縁破壊電圧(BDV)測定>
絶縁電線1により生成したツイストペアケーブルを用いて、空気中、50Hzにて電圧を0.0Vから20.0kVまで昇圧し、絶縁破壊した電圧を絶縁破壊電圧とした。
<Dielectric breakdown voltage (BDV) measurement>
Using a twisted pair cable produced from the insulated wire 1, a voltage was increased from 0.0 V to 20.0 kV at 50 Hz in the air, and the voltage at which dielectric breakdown occurred was taken as the dielectric breakdown voltage.

<実施例と比較例の測定結果について>
実施例1~実施例3までの絶縁電線1及び比較例1~6の絶縁電線の測定結果を図6の表に示す。
<Measurement results of Examples and Comparative Examples>
The measurement results of the insulated wires 1 of Examples 1 to 3 and the insulated wires of Comparative Examples 1 to 6 are shown in the table of FIG.

図6の表の実施例1,2に示すように、全体の空孔率が20%以上である場合、絶縁皮膜5の材料としてポリイミドを用いた場合の目標PDIVである950Vpを満たしている。 As shown in Examples 1 and 2 in the table in Figure 6, when the overall porosity is 20% or more, the target PDIV of 950 Vp is met when polyimide is used as the material for the insulating coating 5.

これは、空孔領域513の空孔Vaにより絶縁皮膜5全体の比誘電率を低減させることができ、その結果、絶縁皮膜5の部分放電開始電圧(PDIV)を高めやすいと考えられる。 This is thought to be because the voids Va in the void region 513 can reduce the relative dielectric constant of the entire insulating coating 5, making it easier to increase the partial discharge inception voltage (PDIV) of the insulating coating 5.

PDIVが目標PDIVを満たしている一方で、実施例1及び実施例2はそれぞれ絶縁層51の厚さに対する樹脂領域511の厚さの割合が50%、20%であり、可撓性(可とう性)が良好である。絶縁皮膜5にポリイミドを用いた場合の目標である30%伸長後に自己径巻き付けが良好である。また、実施例1,実施例2は、空孔領域513を有する絶縁皮膜5を備えた絶縁電線1であるが、その絶縁破壊電圧(BDV)は、それぞれ16kV、15kVである。また、同じ塗料により形成され空孔Vaを有していない絶縁皮膜5を備えた絶縁電線である、比較例1及び比較例3の絶縁破壊電圧(BDV)はそれぞれ17kV、16kVである。すなわち、実施例1,2の空孔領域513を有する絶縁皮膜5を有する絶縁電線1では、空孔Vaを有しない絶縁皮膜5を有する絶縁電線と、同程度の絶縁破壊電圧(BDV)を有していると評価できる。 While the PDIV meets the target PDIV, in Examples 1 and 2, the ratio of the thickness of the resin region 511 to the thickness of the insulating layer 51 is 50% and 20%, respectively, resulting in good flexibility. Self-diameter winding is good after 30% elongation, which is the target when polyimide is used for the insulating coating 5. Furthermore, insulated wires 1 in Examples 1 and 2 include insulating coatings 5 with void regions 513, and their breakdown voltages (BDV) are 16 kV and 15 kV, respectively. Furthermore, insulated wires 1 in Comparative Examples 1 and 3, which are formed with the same paint but have insulating coatings 5 without voids Va, have breakdown voltages (BDV) of 17 kV and 16 kV, respectively. In other words, the insulated wires 1 in Examples 1 and 2, which have insulating coatings 5 with void regions 513, can be evaluated as having breakdown voltages (BDV) comparable to those of insulated wires having insulating coatings 5 without voids Va.

一方、樹脂領域511を有しない比較例2、比較例4では、可撓性試験において、皮膜割れが生じている。また、樹脂領域511を有しない比較例2、比較例4では、絶縁破壊電圧は、それぞれ6kV、7kVであり、樹脂領域511を有する構成と比べて、絶縁破壊電圧は、小さい。 On the other hand, in Comparative Examples 2 and 4, which do not have the resin region 511, film cracks occurred in the flexibility test. Furthermore, in Comparative Examples 2 and 4, which do not have the resin region 511, the breakdown voltages were 6 kV and 7 kV, respectively, which are lower than the breakdown voltages in the configurations with the resin region 511.

実施例3の絶縁電線1は、ポリアミドイミドが絶縁皮膜5に用いられている。実施例3では、空孔率が20%である。実施例3のPDIVは、850Vpであり、ポリアミドイミドを絶縁皮膜5に用いた場合の目標値である830Vpを満たしている。 The insulated wire 1 of Example 3 uses polyamideimide for the insulating coating 5. In Example 3, the porosity is 20%. The PDIV of Example 3 is 850 Vp, which satisfies the target value of 830 Vp when polyamideimide is used for the insulating coating 5.

また、実施例3の絶縁電線1は、可撓性試験の結果、良好であると評価できる。すなわち、ポリアミドイミドを絶縁皮膜5に用いた場合の目標である20%伸長した後に自己径巻き付けの結果が良好であると評価できる。絶縁破壊電圧については、同じ材料を用いて空孔Vaを有していない比較例5の絶縁電線が17kVであるのに対して、実施例3の絶縁電線1は、絶縁破壊電圧は、15kVであった。すなわち、空孔Vaを有している実施例3の絶縁電線1において、空孔Vaを有していない比較例5の絶縁電線と同程度であると評価できる。 Furthermore, the insulated wire 1 of Example 3 can be evaluated as having good flexibility test results. That is, the self-diameter winding results after elongation of 20%, which is the target when using polyamideimide for the insulating coating 5, can be evaluated as good. Regarding breakdown voltage, the insulated wire of Comparative Example 5, which uses the same material but does not have voids Va, had a breakdown voltage of 17 kV, while the insulated wire 1 of Example 3 had a breakdown voltage of 15 kV. That is, the insulated wire 1 of Example 3, which has voids Va, can be evaluated as having a breakdown voltage similar to that of the insulated wire of Comparative Example 5, which does not have voids Va.

比較例6では、実施例3と比べ、空孔率が低く樹脂領域511の厚さが絶縁皮膜5の厚さの2%であり、可撓性試験では皮膜割れが生じる。また、比較例6の絶縁電線1は、絶縁破壊電圧も低下している。 Comparative Example 6 had a lower porosity than Example 3, with the thickness of the resin region 511 being 2% of the thickness of the insulating coating 5, resulting in coating cracks during the flexibility test. Furthermore, the insulated wire 1 of Comparative Example 6 also had a lower breakdown voltage.

<絶縁皮膜が導体の周面に形成される推定メカニズム>
本開示の絶縁電線1において、樹脂領域511と空孔領域513とを有する絶縁皮膜5が導体3の周面に形成される推定メカニズムについて説明する。
<Probable mechanism by which insulating film is formed on the periphery of a conductor>
A presumed mechanism by which the insulating coating 5 having the resin region 511 and the void region 513 is formed on the peripheral surface of the conductor 3 in the insulated wire 1 of the present disclosure will be described.

まず、導体3に絶縁皮膜5を形成するための絶縁塗料が塗装される。絶縁塗料が塗装されることにより形成される膜を塗装膜とも称する。絶縁塗料が塗装され、塗装膜が形成された導体3に対して焼き付けが始まると、絶縁塗料の主溶剤が揮散する。主溶剤の揮散に伴い、塗装膜を形成する塗料において、主溶剤の量が減少する。また、主溶剤の揮散に伴い、塗装膜と発泡剤との相分離が発生する。 First, an insulating paint is applied to the conductor 3 to form the insulating coating 5. The film formed by applying the insulating paint is also called the paint film. Once the insulating paint is applied and baking begins on the conductor 3 with the paint film formed on it, the main solvent of the insulating paint evaporates. As the main solvent evaporates, the amount of main solvent in the paint that forms the paint film decreases. Furthermore, as the main solvent evaporates, phase separation occurs between the paint film and the blowing agent.

ここで、塗装膜の内側では、主溶剤が減少したことにより、塗装膜と発泡剤との相分離が生じ、発泡剤が塗装膜中に分散した状態となる。そして、塗装膜中に分散した発泡剤がさらなる焼き付けにより揮散することで、空孔Vaが形成される。当該空孔Vaが形成された塗装膜の部分が絶縁皮膜5の空孔領域513となる。 At this point, due to the reduction in the main solvent inside the paint film, phase separation occurs between the paint film and the foaming agent, and the foaming agent becomes dispersed throughout the paint film. The foaming agent dispersed within the paint film then volatilizes during further baking, forming voids Va. The portions of the paint film where these voids Va are formed become the void regions 513 of the insulating coating 5.

一方、塗装膜の外側では、発泡剤は相分離前に塗装膜から放出されやすい。このため、塗装膜から相分離する発泡剤が塗装膜の外側にはほぼ存在しないため、塗装膜の外側には、空孔Vaが形成されない。当該空孔Vaを有していない塗装膜の外側部分が絶縁皮膜5の樹脂領域511となる。 On the other hand, outside the paint film, the foaming agent is likely to be released from the paint film before phase separation occurs. Therefore, almost no foaming agent that phase separates from the paint film is present outside the paint film, and voids Va are not formed outside the paint film. The outer portion of the paint film that does not have voids Va becomes the resin region 511 of the insulating coating 5.

なお、塗装膜の外側において、相分離前に揮散しやすいような沸点を有する発泡剤が選択されてもよい。また、相分離前に揮散しやすいように塗装膜の外側における相分離状態が調整されてもよい。 A blowing agent may be selected that has a boiling point that allows it to volatilize easily before phase separation outside the coating film. The phase separation state outside the coating film may also be adjusted to allow it to volatilize easily before phase separation.

上述したように絶縁塗料の塗装と焼き付けを行うごとに、外側に樹脂領域511が形成され、内側に空孔領域513が形成された絶縁層51が形成される。
また、絶縁塗料の塗装方法として、一層の絶縁層51に樹脂領域511と空孔領域513とが形成されるものであれば、特に方法が限定されるものではなく、従来の塗装方法が適用されてもよい。具体的には、絶縁塗料を導体3に塗装し、例えば350℃以上500℃以下の炉で1~2分程度焼き付けをすることで一層の絶縁層51が形成される。この塗装と焼き付けを繰り返すことにより複数の絶縁層51を有する絶縁皮膜5が導体3の周面に形成される。また、塗装と焼き付けを繰り返す回数を調整することにより絶縁皮膜5の厚さの調整が可能である。
As described above, each time the insulating paint is applied and baked, an insulating layer 51 is formed in which a resin region 511 is formed on the outside and a void region 513 is formed on the inside.
Furthermore, the method for applying the insulating varnish is not particularly limited, and any conventional application method may be used as long as it forms the resin region 511 and the void region 513 in the single insulating layer 51. Specifically, the insulating varnish is applied to the conductor 3, and then baked for about 1 to 2 minutes in an oven at a temperature of 350°C to 500°C, for example, to form the single insulating layer 51. By repeating this application and baking process, an insulating coating 5 having multiple insulating layers 51 is formed on the peripheral surface of the conductor 3. Furthermore, the thickness of the insulating coating 5 can be adjusted by adjusting the number of times the application and baking process are repeated.

塗装条件は、発泡剤の種類、加熱炉の温度、塗装する速度に応じて調整されてもよい。
絶縁層51における樹脂領域511の厚さの割合は、発泡剤の種類や、塗装の条件によって調整されてもよい。
The coating conditions may be adjusted depending on the type of foaming agent, the temperature of the heating oven, and the coating speed.
The thickness ratio of the resin region 511 in the insulating layer 51 may be adjusted by the type of foaming agent and the coating conditions.

絶縁塗料の塗装と焼き付けを繰り返すことにより複数の絶縁層51が積層される。
このような構成によれば、複数の絶縁層51を有する絶縁皮膜5を形成するために必要となる絶縁塗料の種類は1つであってよいため、複数の絶縁塗料を用意する場合に比べて、簡便に絶縁皮膜5を形成することができる。また、複数の絶縁塗料を用意することに伴って、塗装装置や塗装条件を変更する必要がないため、塗装工程を簡便にすることができる。
By repeatedly applying and baking insulating paint, a plurality of insulating layers 51 are laminated.
According to this configuration, only one type of insulating paint is required to form the insulating coating 5 having the multiple insulating layers 51, which makes it easier to form the insulating coating 5 than when multiple insulating paints are prepared. Furthermore, since there is no need to change the painting equipment or painting conditions when multiple insulating paints are prepared, the painting process can be simplified.

発泡剤としては、例えば、エチルグリコール類、プロピルグリコール類、トリグライム、テトラグライム等を用いることができる。なお、トリグライムとは、トリエチレングリコールジメチルエーテルとも称され、テトラグライムとは、テトラエチレングリコールジメチルエーテルとも称される。 Examples of foaming agents that can be used include ethyl glycols, propyl glycols, triglyme, and tetraglyme. Triglyme is also known as triethylene glycol dimethyl ether, and tetraglyme is also known as tetraethylene glycol dimethyl ether.

<皮膜割れの防止作用について>
本実施形態の絶縁電線1が有する絶縁皮膜5では、積層される複数の絶縁層51において、樹脂領域511は空孔領域513よりも外側の領域である。
<Prevention of film cracking>
In the insulating coating 5 of the insulated wire 1 of this embodiment, the resin region 511 is a region outside the void region 513 in the multiple insulating layers 51 that are stacked.

比較として、絶縁層の全体に空孔を有する領域を有する絶縁皮膜9の模式図を図7及び図8に示す。
図7及び図8に示すように、絶縁層の内部の空孔Vaが増加するにしたがって、空孔Va同士が連通する。連通した空孔Vaを以下では、連通部Sとも記載する。ここで、空孔Vaの連通部は、複数の空孔Va同士が絶縁層内で繋がり、複数の空孔Vaで共通の内部空間を形成するものである。
For comparison, schematic diagrams of an insulating coating 9 having regions with voids throughout the insulating layer are shown in FIGS.
7 and 8 , as the number of voids Va inside the insulating layer increases, the voids Va become more interconnected. The interconnected voids Va will hereinafter also be referred to as interconnected portions S. Here, the interconnected portions of the voids Va are formed by connecting multiple voids Va together inside the insulating layer, forming a common internal space among the multiple voids Va.

図8に示すような、連通部Sを有する絶縁層では、絶縁電線が屈曲や伸長により力を加えられた際に連通部Sを起点として、皮膜割れCrが生じやすい。
一方で、本実施形態の絶縁電線1における絶縁皮膜5では、屈曲や伸長により引っ張り方向の力が加わりやすい絶縁層51の外側の領域が、樹脂により形成された樹脂領域511である。そのため、樹脂により形成された樹脂領域511において、空孔Vaが連通した連通部は発生しにくい。これにより、連通部を起点とした皮膜割れが生じにくい。
In an insulating layer having a communicating portion S as shown in FIG. 8, when a force is applied to the insulated wire by bending or stretching, film cracks Cr are likely to occur starting from the communicating portion S.
On the other hand, in the insulating coating 5 of the insulated wire 1 of this embodiment, the outer region of the insulating layer 51, which is prone to tensile force due to bending or stretching, is the resin region 511 formed of resin. Therefore, in the resin region 511 formed of resin, communication portions where the voids Va communicate with each other are unlikely to occur. As a result, coating cracks originating from the communication portions are unlikely to occur.

<他の実施例に関する測定結果について>
上述した実施例2及と同様の方法を用いて作成し、絶縁層51の厚さに対する樹脂領域511の厚さの割合を変更した実施例4~6の絶縁電線1に関する測定結果を表1に示す。
<Measurement results for other examples>
Table 1 shows the measurement results for insulated wires 1 of Examples 4 to 6, which were produced using the same method as in Example 2 and in which the ratio of the thickness of resin region 511 to the thickness of insulating layer 51 was changed.

(実施例4~6)
実施例4~6では、絶縁塗料P2xに発泡剤として、主溶剤であるDMAcに溶解し、210℃以上の沸点を有する化合物(高沸点溶剤)を添加した絶縁塗料を用いた。
(Examples 4 to 6)
In Examples 4 to 6, an insulating paint was used in which a compound (high boiling point solvent) dissolved in the main solvent DMAc and having a boiling point of 210° C. or higher was added as a foaming agent to the insulating paint P2x.

実施例4~6の絶縁電線1では、表1に示すように、絶縁層511における樹脂領域511の厚さの割合が6%~25%であり、絶縁皮膜5の材料としてポリイミドを用いた場合の目標PDIVである950Vpを満たしている。これは、実施例1~2と同様、空孔領域513の割合が空孔Vaにより絶縁皮膜5全体の比誘電率を低減させることができたため、絶縁皮膜5の部分放電開始電圧(PDIV)を高められたと考えられる。また、実施例4~6の絶縁電線1では、可撓性試験によって皮膜割れがなかった。 As shown in Table 1, in the insulated wires 1 of Examples 4 to 6, the thickness ratio of the resin region 511 in the insulating layer 511 was 6% to 25%, and the target PDIV of 950 Vp was met when polyimide was used as the material for the insulating coating 5. This is thought to be because, as in Examples 1 and 2, the ratio of the void region 513, voids Va, was able to reduce the relative dielectric constant of the entire insulating coating 5, thereby increasing the partial discharge inception voltage (PDIV) of the insulating coating 5. Furthermore, in the insulated wires 1 of Examples 4 to 6, no coating cracks were found in the flexibility test.

<耐ATF性試験>
耐ATF性試験は、実施例2の絶縁電線1を試料1として用い、以下の方法で評価した。その測定結果を表2に示す。
<ATF resistance test>
The ATF resistance test was performed using the insulated wire 1 of Example 2 as Sample 1 and was evaluated by the following method. The measurement results are shown in Table 2.

耐ATF性試験は、まず、長さ25cmで横断面がほぼ円形の絶縁電線1で構成される試料1を含水量0.2wt%のATF(Automatic Transmission Fluid)に浸漬させる。このとき、試料1の全部分がATFに浸される。次に、この状態の試料1を150℃の恒温槽に1000時間投入する。1000時間が経過した後、試料1を恒温槽から取出し、試料1に付着したATFを拭き取る。ATFを拭き取った試料1に対して、倍率5倍程度の顕微鏡で観察を実施することで、絶縁皮膜の表面に割れが発生していないかを確認する。また、試料1の比誘電率の測定のため、恒温槽から取り出した試料1の表面に電極を形成する。電極の形成方法としては、主電極として長さ100mmで絶縁皮膜上に銀ペーストを塗布する。さらに、この主電極から試料1の端方向に10mm離してガード電極を2ヶ所、幅10mmで塗布する。なお、銀ペーストは、藤倉化成製のドータイトD-550を用い、塗布の際には幅10mmのテープでマスキングなど行うとよい。ATFに浸漬後の比誘電率の測定は、この銀ペーストと試料1の導体との間で容量法により測定することができる。吸水した水分の比誘電率への影響を小さくするため、測定前に150℃の恒温槽中で1時間加熱し水分を揮散させてから比誘電率を測定した。比誘電率を測定したときに用いた周波数は、1kHzとした。なお、表2では、耐ATF性試験後、絶縁皮膜の表面に割れが確認されず、かつ、比誘電率も耐ATF性試験前と比べて変化がない場合を「〇」とした。 The ATF resistance test begins by immersing Sample 1, consisting of a 25 cm long insulated wire 1 with a nearly circular cross section, in ATF (Automatic Transmission Fluid) with a water content of 0.2 wt%. The entire Sample 1 is immersed in ATF. Next, Sample 1 in this state is placed in a thermostatic chamber at 150°C for 1,000 hours. After 1,000 hours, Sample 1 is removed from the chamber, and any ATF adhering to Sample 1 is wiped off. Sample 1, from which the ATF has been wiped, is observed under a microscope with approximately 5x magnification to check for cracks on the surface of the insulating coating. Furthermore, to measure the relative permittivity of Sample 1, electrodes are formed on the surface of Sample 1 after it is removed from the chamber. To form the electrodes, a 100 mm long silver paste is applied to the insulating coating as the main electrode. Two 10 mm wide guard electrodes are then applied 10 mm away from the main electrode toward the edges of Sample 1. The silver paste used is Dotite D-550 manufactured by Fujikura Kasei, and it is recommended to use 10 mm wide tape for masking during application. The dielectric constant after immersion in ATF can be measured using the capacitance method between the silver paste and the conductor of Sample 1. To minimize the effect of absorbed moisture on the dielectric constant, the sample was heated in a constant temperature bath at 150°C for 1 hour to volatilize the moisture before measuring the dielectric constant. The frequency used when measuring the dielectric constant was 1 kHz. In Table 2, a "Good" is given if no cracks were found on the surface of the insulating coating after the ATF resistance test and the dielectric constant remained unchanged compared to before the ATF resistance test.

<耐熱性試験>
耐熱性試験は、実施例5,6の絶縁電線1のそれぞれを試料2,3として用い、以下の方法で評価した。その測定結果を表2に示す。
<Heat resistance test>
The heat resistance test was carried out by the following method using the insulated wires 1 of Examples 5 and 6 as Samples 2 and 3. The measurement results are shown in Table 2.

耐熱性試験は、まず、長さ25cmで横断面がほぼ円形の絶縁電線1で構成される試料2,3をATFに浸漬させる。このとき、試料1の全部分がATFに浸される。次に、試料2,3をATFからすぐに取り出し、試料2,3に付着したATFを拭き取った後、試料2,3を200℃の恒温槽に1000時間投入する。1000時間が経過した後、試料2,3を恒温槽から取り出す。恒温槽から取り出した試料2,3に対して、倍率5倍程度の顕微鏡で観察を実施することで、絶縁皮膜の表面に割れが発生していないかを確認する。また、試料2,3の比誘電率を測定するため、恒温槽から取り出した試料2,3の表面に電極を形成する。電極の形成方法、および比誘電率の測定方法は、上述した耐ATF性試験と同様である。なお、表2では、耐熱性試験後、絶縁皮膜の表面に割れが確認されず、かつ、比誘電率も耐熱性試験前と比べて変化がない場合を「〇」とした。 The heat resistance test begins by immersing samples 2 and 3, each consisting of an insulated wire 1 measuring 25 cm in length and having a nearly circular cross section, in ATF. The entire sample is immersed in ATF. Next, samples 2 and 3 are immediately removed from the ATF. After wiping off any ATF adhering to the samples, they are placed in a thermostatic chamber at 200°C for 1,000 hours. After 1,000 hours, samples 2 and 3 are removed from the chamber. After removing samples 2 and 3 from the chamber, they are observed under a microscope with a magnification of approximately 5x to check for cracks on the surface of the insulating coating. To measure the dielectric constant of samples 2 and 3, electrodes are formed on the surfaces of samples 2 and 3 after removal from the chamber. The electrode formation method and dielectric constant measurement method are the same as those used in the ATF resistance test described above. In Table 2, a "Good" is indicated if no cracks are observed on the surface of the insulating coating after the heat resistance test and the dielectric constant remains unchanged compared to before the heat resistance test.

実施例2の絶縁電線1を用いた試料1では、表2に示すように、耐ATF性試験後、絶縁皮膜の表面に割れなどは確認されず、比誘電率も耐ATF性試験前と比べて変化がなかった。また、実施例5,実施例6の絶縁電線1を用いた試料2,試料3では、表2に示すように、耐熱性試験後、絶縁皮膜の表面に割れなどは確認されず、比誘電率も耐熱性試験前と比べて変化がなかった。これは、本実施形態の絶縁電線1では、絶縁皮膜5の最表面が空孔Vaを含まない樹脂領域511であり、絶縁皮膜5の表面が空孔を有していないことにより、絶縁皮膜5の内部にATFが浸入することがなく、比誘電率の増加も防ぐことができていると考えられる。すなわち、本実施形態の絶縁電線1では、ATFに浸漬させたときの耐性も良好であるといえる。 As shown in Table 2, in Sample 1 using the insulated wire 1 of Example 2, after the ATF resistance test, no cracks or the like were found on the surface of the insulating coating, and the dielectric constant remained unchanged compared to before the ATF resistance test. Furthermore, as shown in Table 2, in Samples 2 and 3 using the insulated wires 1 of Examples 5 and 6, after the heat resistance test, no cracks or the like were found on the surface of the insulating coating, and the dielectric constant remained unchanged compared to before the heat resistance test. This is thought to be because, in the insulated wire 1 of this embodiment, the outermost surface of the insulating coating 5 is the resin region 511 that does not contain voids Va, and the absence of voids on the surface of the insulating coating 5 prevents ATF from penetrating into the interior of the insulating coating 5, thereby preventing an increase in the dielectric constant. In other words, the insulated wire 1 of this embodiment can be said to have good resistance to immersion in ATF.

[3.効果]
(1)上記実施形態の絶縁電線1は、長尺状に形成された導体3と、導体3の周囲を覆う絶縁層51が1つ又は複数積層されて構成された絶縁皮膜5と、を有する。絶縁層51は、空孔領域513と、樹脂領域511とを有する。空孔領域513は、樹脂と樹脂の内部に含まれる複数の空孔Vaとにより構成される。樹脂領域511は、樹脂により構成される。絶縁層51は、径方向内側の第1の界面と径方向外側の第2の界面との間に界面が設けられておらず、かつ、前記第1の界面から前記第2の界面に沿って、空孔領域513と樹脂領域511とがこの順序で配置されている。
3. Effects
(1) The insulated wire 1 of the above embodiment includes a conductor 3 formed in a long shape and an insulating coating 5 configured by laminating one or more insulating layers 51 that cover the conductor 3. The insulating layer 51 includes a void region 513 and a resin region 511. The void region 513 is configured of resin and a plurality of voids Va contained within the resin. The resin region 511 is configured of resin. The insulating layer 51 does not have an interface between a first interface on the radial inner side and a second interface on the radial outer side, and the void region 513 and the resin region 511 are arranged in this order from the first interface to the second interface.

このような構成によれば、絶縁皮膜5に含まれる絶縁層51には、空孔Vaを有する空孔領域513が設けられる。これにより、空孔Vaを有する絶縁層51を有しない絶縁皮膜5と比べて、比誘電率を低くすることができ、部分放電開始電圧を高くしやすくなる。 With this configuration, the insulating layer 51 included in the insulating coating 5 has a void region 513 with voids Va. This makes it possible to lower the relative dielectric constant and increase the partial discharge inception voltage compared to an insulating coating 5 that does not have an insulating layer 51 with voids Va.

(2)また、絶縁層51内において、樹脂領域511は空孔領域513よりも径方向に沿って外側に位置するように配置される。
このような構成によれば、絶縁層51内において、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わりやすい導体3から遠い領域に樹脂領域511が設けられ、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わりにくい導体3に近い領域に空孔領域513が設けられる。これにより、屈曲や伸長により引っ張り方向に力が加わったとしても、連通部Sを起点とした皮膜割れCrが生じることを抑制することができる。
(2) In addition, within the insulating layer 51, the resin region 511 is disposed so as to be positioned radially outward of the void region 513.
According to this configuration, the resin region 511 is provided in the insulating layer 51 in a region far from the conductor 3 where a force in the tensile direction due to bending or stretching is likely to be applied, and the void region 513 is provided in a region close to the conductor 3 where a force in the tensile direction due to bending or stretching is unlikely to be applied. This makes it possible to suppress the occurrence of coating cracks Cr originating from the communicating portion S, even if a force in the tensile direction is applied due to bending or stretching.

(3)本実施形態では、絶縁皮膜5の材料として用いられる熱硬化性樹脂として、ポリイミドが用いられる。
このような構成によれば、絶縁皮膜5は、ポリイミドの機械的特性、比誘電率の低さ、耐熱性を有する。
(3) In this embodiment, polyimide is used as the thermosetting resin used as the material of the insulating coating 5 .
With this configuration, the insulating coating 5 has the mechanical properties, low relative dielectric constant, and heat resistance of polyimide.

(4)本実施形態では、絶縁皮膜5の最表層が複数の空孔が含まれていない樹脂領域511で構成され、絶縁皮膜5の表面が空孔を有していない。
このような構成によれば、空孔を有する絶縁皮膜5がATF(Automatic Transmission Fluid)に触れても絶縁皮膜5の内部にATFが侵入することを防ぐことができる。そのため、本実施形態に係る絶縁電線1では、絶縁皮膜5がATFに触れても絶縁皮膜5の比誘電率が上昇しにくい。また、ATFによる絶縁皮膜5に割れ(皮膜割れ)も発生しにくくすることができる。
(4) In this embodiment, the outermost layer of the insulating coating 5 is made up of a plurality of resin regions 511 that do not contain pores, and the surface of the insulating coating 5 does not have pores.
With this configuration, even if the insulating coating 5 having pores comes into contact with ATF (Automatic Transmission Fluid), the ATF can be prevented from penetrating into the insulating coating 5. Therefore, in the insulated wire 1 according to this embodiment, the relative dielectric constant of the insulating coating 5 is unlikely to increase even if the insulating coating 5 comes into contact with ATF. Furthermore, cracks (coating cracks) caused by ATF can be made less likely to occur in the insulating coating 5.

[4.他の実施形態]
(1)上記実施形態の絶縁電線1では、樹脂領域511の厚さの割合は絶縁皮膜5全体の厚さの5%以上70%以下である。
4. Other Embodiments
(1) In the insulated wire 1 of the above embodiment, the thickness of the resin region 511 is 5% to 70% of the total thickness of the insulating coating 5 .

ここで、樹脂領域511の厚さの割合は絶縁皮膜5全体の厚さの20%以上であってもよい。
このような厚さの割合であれば、樹脂領域511の割合が空孔Vaを有する空孔領域513の割合に対してより大きくなるため、皮膜割れの抑制に好適である。
Here, the thickness of the resin region 511 may be 20% or more of the total thickness of the insulating coating 5 .
Such a thickness ratio is suitable for suppressing film cracking because the ratio of the resin region 511 is greater than the ratio of the void region 513 having the voids Va.

(2)また、樹脂領域511の厚さの割合は絶縁皮膜5全体の厚さの50%以下であってもよい。
このような厚さの割合であれば、絶縁皮膜5全体において空孔領域513が有する複数の空孔Vaの割合を大きくしやすく、絶縁皮膜5の比誘電率を低くしやすい。このため、絶縁皮膜5の部分放電開始電圧(PDIV)を向上させやすい。よって、絶縁電線1において部分放電の発生を抑制しやすくなる。
(2) The thickness of the resin region 511 may be 50% or less of the total thickness of the insulating coating 5 .
Such a thickness ratio makes it easy to increase the proportion of the voids Va in the void region 513 in the entire insulating coating 5, and to reduce the relative dielectric constant of the insulating coating 5. This makes it easy to improve the partial discharge inception voltage (PDIV) of the insulating coating 5. This makes it easy to suppress the occurrence of partial discharges in the insulated wire 1.

(3)上記実施形態では、絶縁層51に対する樹脂領域511の厚さの割合が5%以上70%以下である。また、絶縁層51に対する空孔領域513の厚さの割合が30%以上95%以下である。 (3) In the above embodiment, the thickness ratio of the resin region 511 to the insulating layer 51 is 5% or more and 70% or less. Furthermore, the thickness ratio of the void region 513 to the insulating layer 51 is 30% or more and 95% or less.

しかしながら、樹脂領域511の厚さの割合及び空孔領域513の厚さの割合は、絶縁層51を基準とするものに限定されるものではない。例えば絶縁皮膜5全体の厚さを基準として算出されてもよい。具体的には、絶縁皮膜5を基準として、絶縁皮膜5に含まれる複数の絶縁層51のそれぞれに含まれる樹脂領域511の合計の厚さが5%以上70%以下であってもよく、絶縁皮膜5に含まれる複数の絶縁層51のそれぞれに含まれる空孔領域513の合計の厚さが30%以上95%以下であってもよい。 However, the thickness ratio of the resin region 511 and the thickness ratio of the void region 513 are not limited to those based on the insulating layer 51. For example, they may be calculated based on the thickness of the entire insulating coating 5. Specifically, based on the insulating coating 5, the total thickness of the resin region 511 included in each of the multiple insulating layers 51 included in the insulating coating 5 may be 5% or more and 70% or less, and the total thickness of the void region 513 included in each of the multiple insulating layers 51 included in the insulating coating 5 may be 30% or more and 95% or less.

(4)なお、絶縁皮膜5は、同一の材料を元に形成された複数の絶縁層51が積層されて形成されるものに限定されない。例えば、絶縁皮膜5において、他の絶縁塗料により形成される絶縁皮膜5を含むものであってもよい。この場合、絶縁塗料ごとに異なる塗装装置や塗装条件により絶縁皮膜5が形成されてもよい。 (4) Note that the insulating coating 5 is not limited to being formed by stacking multiple insulating layers 51 made from the same material. For example, the insulating coating 5 may include insulating coatings 5 formed from different insulating paints. In this case, the insulating coatings 5 may be formed using different painting equipment and painting conditions for each insulating paint.

(5)また、導体3と絶縁皮膜5の間に密着層が設けられてもよい。密着層は、導体3と絶縁皮膜5との密着性を向上させることができる材料が用いられてもよい。密着層の膜厚は特に限定されるものではないが、絶縁電線1の可撓性を損なわないものであることが好ましい。また、密着層の膜厚は、部分放電開始電圧を低下させないものであることが好ましい。例えば密着層の膜厚は、1~10μmであることが好ましい。 (5) An adhesive layer may also be provided between the conductor 3 and the insulating coating 5. The adhesive layer may be made of a material that can improve the adhesion between the conductor 3 and the insulating coating 5. There are no particular limitations on the thickness of the adhesive layer, but it is preferable that it does not impair the flexibility of the insulated wire 1. It is also preferable that the thickness of the adhesive layer does not reduce the partial discharge inception voltage. For example, the thickness of the adhesive layer is preferably 1 to 10 μm.

(6)上述した絶縁皮膜5及び絶縁皮膜5を形成するための絶縁塗料には、更に添加剤が添加されてもよい。添加剤の種類は特に限定されないが、例えば、絶縁皮膜5の強度の向上、絶縁皮膜5の表面の滑り性の向上、絶縁皮膜5の耐摩耗性の向上、伸び特性の向上、比誘電率の低減又は半導電化を目的として添加されるものが用いられてもよい。また、添加物としては、酸化防止剤が用いられてもよい。 (6) The insulating coating 5 and the insulating paint used to form the insulating coating 5 may further contain additives. The type of additive is not particularly limited, but may be added, for example, to improve the strength of the insulating coating 5, improve the surface slipperiness of the insulating coating 5, improve the abrasion resistance of the insulating coating 5, improve the elongation characteristics, reduce the dielectric constant, or make the insulating coating semi-conductive. Furthermore, antioxidants may be used as additives.

(7)上記実施形態では、導体3及び絶縁皮膜5を含む絶縁電線1の断面の外形形状は円形形状であるとしたが、それぞれの外形形状は円形形状に限定されるものではなく、矩形形状や多角形状に形成されてもよい。 (7) In the above embodiment, the cross-sectional outer shape of the insulated wire 1 including the conductor 3 and the insulating coating 5 is circular. However, the outer shape of each is not limited to a circular shape and may be rectangular or polygonal.

1,1x…絶縁電線、3…導体、5,9…絶縁皮膜、51,51a,51b,51c,51x…絶縁層、511,511a,511b,511c…樹脂領域、513,513a,513b,513c…空孔領域、P1,P2,P3,P1x,P2x,P3x…絶縁塗料、S…連通部、Va…空孔。 1, 1x...insulated wire, 3...conductor, 5, 9...insulating coating, 51, 51a, 51b, 51c, 51x...insulating layer, 511, 511a, 511b, 511c...resin region, 513, 513a, 513b, 513c...void region, P1, P2, P3, P1x, P2x, P3x...insulating paint, S...communicating portion, Va...void.

Claims (5)

長尺状に形成された導体と、
前記導体の周囲を覆う絶縁層が1つ又は複数積層されて構成された絶縁皮膜と、
を有する絶縁電線であって、
前記絶縁層は、
樹脂と複数の空孔とにより構成された空孔領域と、
前記樹脂により構成された樹脂領域と、
を有し、
前記絶縁層は、径方向内側の第1の界面と径方向外側の第2の界面との間に界面が設けられておらず、かつ、前記第1の界面から前記第2の界面に沿って、前記空孔領域と前記樹脂領域とがこの順序で配置されている、絶縁電線。
a conductor formed in an elongated shape;
an insulating coating formed by laminating one or more insulating layers covering the conductor;
An insulated wire having
The insulating layer is
a pore region formed of a resin and a plurality of pores;
a resin region made of the resin;
and
an insulating layer having no interface between a first interface on the radially inner side and a second interface on the radially outer side, and the void region and the resin region are arranged in this order from the first interface to the second interface.
請求項1に記載の絶縁電線であって、
前記絶縁層は、前記第1の界面に前記空孔領域の表面が配置されており、前記第2の界面に前記樹脂領域の表面が配置されている、絶縁電線。
The insulated wire according to claim 1,
the insulating layer has a surface of the pore region disposed at the first interface and a surface of the resin region disposed at the second interface.
請求項1又は2に記載の絶縁電線であって、
前記絶縁層の厚さに対して、前記絶縁層に含まれる前記樹脂領域の厚さの割合が5%以上70%以下である、絶縁電線。
The insulated wire according to claim 1 or 2,
An insulated wire, wherein a ratio of a thickness of the resin region contained in the insulating layer to a thickness of the insulating layer is 5% or more and 70% or less.
請求項3に記載の絶縁電線であって、
前記絶縁層の厚さに対して、前記絶縁層に含まれる前記樹脂領域の厚さの割合が20%以上である、絶縁電線。
The insulated wire according to claim 3,
An insulated wire, wherein a ratio of a thickness of the resin region contained in the insulating layer to a thickness of the insulating layer is 20% or more.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の絶縁電線であって、
前記絶縁皮膜の厚さに対して、前記絶縁層に含まれる前記樹脂領域の厚さの割合が50%以下である、絶縁電線。
The insulated wire according to any one of claims 1 to 4,
an insulated wire, wherein a ratio of a thickness of the resin region included in the insulating layer to a thickness of the insulating coating is 50% or less;
JP2021176057A 2020-11-26 2021-10-28 insulated wire Active JP7793932B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/532,225 US12100532B2 (en) 2020-11-26 2021-11-22 Insulated wire
CN202111405328.8A CN114550984B (en) 2020-11-26 2021-11-24 Insulated wire

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020195928 2020-11-26
JP2020195928 2020-11-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022084533A JP2022084533A (en) 2022-06-07
JP7793932B2 true JP7793932B2 (en) 2026-01-06

Family

ID=81868054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021176057A Active JP7793932B2 (en) 2020-11-26 2021-10-28 insulated wire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7793932B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001291432A (en) 2000-04-10 2001-10-19 Yazaki Corp Foam sheath cable
JP2016091865A (en) 2014-11-06 2016-05-23 住友電気工業株式会社 Insulated electric wire
JP2018067516A (en) 2016-10-21 2018-04-26 住友電工ウインテック株式会社 Insulated wire, resin varnish, and method of manufacturing insulated wire
WO2018074004A1 (en) 2016-10-20 2018-04-26 住友電気工業株式会社 Production method for insulated electric wire
WO2019188898A1 (en) 2018-03-30 2019-10-03 古河電気工業株式会社 Insulated electric wire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001291432A (en) 2000-04-10 2001-10-19 Yazaki Corp Foam sheath cable
JP2016091865A (en) 2014-11-06 2016-05-23 住友電気工業株式会社 Insulated electric wire
WO2018074004A1 (en) 2016-10-20 2018-04-26 住友電気工業株式会社 Production method for insulated electric wire
JP2018067516A (en) 2016-10-21 2018-04-26 住友電工ウインテック株式会社 Insulated wire, resin varnish, and method of manufacturing insulated wire
WO2019188898A1 (en) 2018-03-30 2019-10-03 古河電気工業株式会社 Insulated electric wire

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022084533A (en) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130098656A1 (en) Polyimide resin varnish, and insulated wire, electrical coil, and motor using same
JP6394697B2 (en) Insulated wires and coils
KR20180131540A (en) Insulated wires, coils and electrical / electronic devices
CN102855975A (en) Insulated electric wire and coil using same
CN103177807A (en) Insulated wire and coil
JP7816231B2 (en) insulated wire
JP2012224697A (en) Polyimide resin varnish, and electric insulated wire, electric appliance coil and motor using the same
JPWO2015137254A1 (en) Flat rectangular insulated wires, coils and electrical / electronic equipment
JP2012195290A (en) Insulated wire
WO2015098639A1 (en) Multilayer insulated wire, coil and electrical/electronic device
JP2013253124A (en) Polyimide resin vanish, and insulated electric wire, electric coil and motor using the same
JP2012233123A (en) Polyimide resin varnish, insulated electric wire using the same, electric machine coil, and motor
CN112020750A (en) Insulated wires, coils, and electrical/electronic equipment
JP2013051030A (en) Insulated wire and armature coil using the same, motor
CN114550984B (en) Insulated wire
JP7793932B2 (en) insulated wire
JP7147892B2 (en) Insulated wires, coils and vehicle motors
JP7405750B2 (en) Insulated wires, coils, and electrical/electronic equipment
JP2013101759A (en) Insulation wire, electric machine coil using the same, and motor
JP7179132B2 (en) insulated wire
JP7363488B2 (en) Enameled wire and paint
JP5837397B2 (en) Insulated wire and electric coil and motor using the same
JP2011159578A (en) Insulation wire, and electric coil and motor using the same
JP7691576B2 (en) Polyimide Coating
JP7548094B2 (en) Insulated Wire

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240823

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250715

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20250807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7793932

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150