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CN105917421B - 扁平绝缘电线和电动发电机用线圈 - Google Patents

扁平绝缘电线和电动发电机用线圈 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种扁平绝缘电线,其既维持了挠性、耐热软化性,又同时提高了绝缘层间的密合性和防止了蔓延至导体的裂纹的产生,从而提高了抗弯可靠性,此外,耐ATF特性优异。扁平绝缘电线(1)包括截面大致为矩形的扁平导体(2)、覆盖该扁平导体而形成的热固性树脂层(3)、覆盖该热固性树脂层而形成的热塑性树脂层(4)以及覆盖热塑性树脂层(4)而形成的热塑性树脂层(5)。热固性树脂层(3)和热塑性树脂层(4)的密合强度以及热塑性树脂层(4)和热塑性树脂层(5)间的密合强度分别为50gf/mm~100gf/mm。在热塑性树脂层(4)中,基于通过差示扫描热量分析测得的熔解热和结晶热计算出的相对结晶度为20%~50%。

Description

扁平绝缘电线和电动发电机用线圈
技术领域
本发明涉及用树脂包覆金属导体而形成的绝缘电线,特别是涉及作为电动发电机的线圈而使用的绝缘电线,所述电动发电机搭载于使用电力进行驱动的车辆等中。
背景技术
以往,搭载于汽车的电动发电机(Motor Generator)的定子所使用的绝缘电线(磁线)采用圆线、扁平线。在扁平线的情况下,与截面大致呈圆形的导体相比能够提高定子的满槽率(occupation rate),因此,能够实现电动发电机的小型化和高输出化。于是,近年来,伴随电动发电机的上述小型化和高输出化,要求车辆用发电机的绝缘电线较之以往的结构具有更优异的绝缘性、耐热软化性、挠性、长期耐热性等特性。
此前,从提高绝缘性的观点出发,定子用线圈大多使用在扁平导体上形成有由聚酰胺酰亚胺(PAI)等热固性树脂形成的绝缘层的所谓的漆包线。但是,仅通过包漆,不足以达到对于高电压的可靠性,作为提高该可靠性的方法,尝试了在漆包线的外侧形成其他绝缘层。
例如,有的绝缘电线在漆包线的外侧具有由聚醚砜(PES)等非晶性树脂形成的其他绝缘层。根据该结构,能够实现长期耐热性、高电压时的绝缘特性优异的绝缘层。但是,PES这样的非晶性树脂缺乏耐化学性,因此,在卷绕绝缘电线而形成线圈,并浸渍于环氧树脂等的含浸漆中以后,当使含浸漆固化时,存在容易受到该含浸漆的影响而导致非晶性树脂绝缘层产生裂纹的倾向。
为了消除这种问题,提出了这样的绝缘电线:在上述由非晶性树脂形成的绝缘层的外侧进一步具有由聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶性树脂形成的绝缘层。根据该结构,既能维持长期耐热性、高电压时的绝缘特性,又能提高耐化学性。然而,在上述结构中,由于PPS、PEEK等结晶性树脂的伸长率小且玻化温度低,因此,挠性、耐热软化性差。另外,PPS、PEEK等结晶性树脂难以与PES等非晶性树脂进行粘接,所以这些绝缘层之间的粘接性差,因此,在弯曲加工时,绝缘层间会发生剥离,从而招致电特性下降。
因此,又提出了这样的绝缘电线:在漆包线的外侧具有由PES形成的下层和形成于下层的外表面的上层,该上层由PES和PPS的聚合物合金或PES和PEEK的聚合物合金等形成(专利文献1)。在该结构中,上层由包括PES的聚合物合金形成,提高了与由PES形成的下层的粘接性,因此,能够抑制在弯曲加工时产生的、上下层间的剥离。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-123390号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上层由聚合物合金形成的结构中,上下层间的密合性高至所需程度以上,因此,在使绝缘电线弯折时,会产生从绝缘层至导体外表面的裂纹,抗弯可靠性不能说充分。此外,近年来,作为车辆用电动发电机,提出了这样的电动发电机:其具有与变速箱一体配置,并利用储存于电机壳内的ATF(Automatic Transmission Fluid,自动变速箱油)对发热部位进行直接冷却的结构,对于这样的电动发电机的线圈所使用的绝缘电线,不断要求对ATF的耐性。
本发明的目的在于,提供一种扁平绝缘电线以及电动发电机用线圈,其维持了挠性、耐热软化性,并且同时提高绝缘层间的密合性和防止产生蔓延至导体的裂纹,从而提高了抗弯可靠性,而且耐ATF特性优异。
解决问题的技术手段
为了达到上述目的,本发明人进行了深入研究,结果发现,通过在瓷漆层上形成1层或多层热塑性树脂层,并规定形成于瓷漆层上的热塑性树脂层的相对结晶度的范围,能够既维持现有特性,又同时提高绝缘层间的密合性和防止裂纹的产生,而且能够表现出优异的耐ATF特性。本发明即是基于这些见解而完成的。
即,本发明通过以下方案实现。
(第1技术方案)
(1)一种扁平绝缘电线,其特征在于,
该扁平绝缘电线包括:截面大致为矩形的扁平导体、覆盖所述扁平导体而形成的热固性树脂层以及形成于所述热固性树脂层上的多层热塑性树脂层,
所述热固性树脂层和所述热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。
(2)根据上述(1)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热塑性树脂层是由选自聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮、聚苯硫醚以及热塑性聚酰亚胺中的任一种材料形成的结晶性树脂层。
(3)根据上述(1)或(2)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述多层热塑性树脂层之间的密合强度分别为50gf/mm~100gf/mm。
(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层由选自聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺、H级聚酯以及聚醚酰亚胺中的一种或多种材料形成。
(5)根据上述(1)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层通过涂布烧结形成于所述扁平导体上。
(6)根据上述(1)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述多层热塑性树脂层由第1热塑性树脂层和形成于该第1热塑性树脂层上的第2热塑性树脂层构成。
(7)根据上述(6)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层挤出成形于所述热固性树脂层上,进而,所述第2热塑性树脂层挤出成形于所述第1热塑性树脂层上。
(8)根据上述(1)~(4)中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述扁平导体由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。
(9)一种电动发电机用线圈,通过卷绕上述(1)~(8)中任一项所述的扁平绝缘电线而形成。
(第2技术方案)
(10)一种扁平绝缘电线,其特征在于,
该扁平绝缘电线包括:截面大致为矩形的扁平导体、覆盖所述扁平导体而形成的热固性树脂层以及形成于所述热固性树脂层上的第1热塑性树脂层,
在所述第1热塑性树脂层中,根据利用差示扫描热量分析测得的熔解热和结晶热计算出的相对结晶度为20%以上50%以下。
(11)根据上述(10)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层是由选自聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮、聚苯硫醚以及热塑性聚酰亚胺中的任一种材料形成的结晶性树脂层。
(12)根据上述(10)或(11)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层和所述第1热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。
(13)根据上述(12)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
该扁平绝缘电线还具有第2热塑性树脂层,该第2热塑性树脂层形成于所述第1热塑性树脂层上,具有与所述第1热塑性树脂层的相对结晶度大致相同或比所述第1热塑性树脂层的相对结晶度大的相对结晶度,
所述第1热塑性树脂层和所述第2热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。
(14)根据上述(13)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第2热塑性树脂层的相对结晶度为45%~100%,所述第2热塑性树脂层的相对结晶度相对于所述第1热塑性树脂层的相对结晶度在-5%~60%的范围内。
(15)根据上述(13)或(14)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第2热塑性树脂层是由选自聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮、聚苯硫醚以及热塑性聚酰亚胺中的任一种材料形成的第2结晶性树脂层。
(16)根据上述(10)~(15)中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层由选自聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺、H级聚酯以及聚醚酰亚胺中的一种或多种材料形成。
(17)根据上述(10)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层通过涂布烧结形成于所述扁平导体上。
(18)根据上述(10)所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层挤出成形于所述热固性树脂层上,进而,所述第2热塑性树脂层挤出成形于所述第1热塑性树脂层上。
(19)根据上述(10)~(16)中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述扁平导体由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。
(20)一种电动发电机用线圈,通过卷绕上述(10)~(19)中任一项所述的扁平绝缘电线而形成。
发明效果
(第1技术方案的效果)
根据第1技术方案的扁平绝缘电线,当在热固性树脂层上形成多层热塑性树脂层,并且热固性树脂层和热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm时,能够在热固性树脂层-热塑性树脂层间表现出适度的密合性,从而能够防止产生从热塑性树脂层至扁平导体外表面的裂纹。由此,抑制了热固性树脂和热塑性树脂之间的密合强度增至所需程度以上,能够同时提高密合性和防止裂纹的产生,从而提高抗弯可靠性。此外,由于热塑性树脂层位于最外层,因此,耐化学性优异,特别是耐ATF特性优异。
此外,在上述多层热塑性树脂层中,第1热塑性树脂层和形成于该第1热塑性树脂层上的第2热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。由此,在第1热塑性树脂层-第2热塑性树脂层间也能表现出适度的密合性,从而能够可靠地防止产生从第2热塑性树脂层至扁平导体外表面的裂纹。此外,抗外伤性优异。
(第2技术方案的效果)
根据第2技术方案的扁平绝缘电线,在热固性树脂层上形成有第1热塑性树脂层,在该第1热塑性树脂层中,基于通过差示扫描热量分析测得的熔解热和结晶热计算出的相对结晶度为20%~50%,优选的是,相对结晶度为30%~50%。由此,既维持了挠性、耐热软化性,又抑制了热固性树脂和第1热塑性树脂之间的密合强度增至所需程度以上,能够同时提高密合性和防止裂纹的产生,从而提高抗弯可靠性。此外,由于第1热塑性树脂层位于最外层,因此,耐化学性优异,特别是耐ATF特性优异。
特别是,若热固性树脂层和第1热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm,则能够在热固性树脂层-第1热塑性树脂层间表现出适度的密合性,从而能够防止产生自第1热塑性树脂层蔓延至扁平导体外表面的裂纹。
此外,当在第1热塑性树脂层上形成有第2热塑性树脂层时,该第2热塑性树脂层的相对结晶度与第1热塑性树脂层的相对结晶度相同或大于第1热塑性树脂层的相对结晶度。
由此,在第1热塑性树脂层-第2热塑性树脂层间也能表现出适度的密合性,从而能够使第1热塑性树脂层和第2热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。结果能够可靠地防止产生自第2热塑性树脂发展延至扁平导体外表面的裂纹。此外,由于具有相对结晶度等于或大于第1热塑性树脂的相对结晶度的第2热塑性树脂位于最外层,因此,能够抑制发生局部放电,并且能够进一步提高耐化学性,此外,抗外伤性也优异。
在此,通过卷绕第1技术方案和第2技术方案的扁平绝缘电线做成电动发电机用线圈,能够抑制发生局部放电,并且能够进一步提高耐化学性,此外,能够可靠地发挥抗外伤性优异的效果,能够获得上述特性优异的扁平绝缘电线。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的扁平绝缘电线的结构的图,(a)为立体图,(b)为局部剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是示意性地表示本发明的实施方式的扁平绝缘电线(扁平绝缘线)的结构的图,(a)为立体图,(b)为局部剖视图。图1中的各结构的长度、宽度或厚度表示其一个例子,本发明的扁平绝缘电线中的各结构的长度、宽度或厚度不限定于图1的情况。
图1所示的扁平绝缘电线1如第1技术方案所述那样,其特征在于,包括截面大致为矩形的扁平导体2、覆盖该扁平导体而形成的热固性树脂层3、覆盖该热固性树脂层而形成的热塑性树脂层4和覆盖热塑性树脂层4而形成的热塑性树脂层5,而且将热固性树脂层-第1热塑性树脂层间的密合强度以及第1热塑性树脂层-第2热塑性树脂层间的密合强度控制在规定范围内。此外,在第2技术方案中,其特征在于,作为包覆层,除了热固性树脂层之外,设置了相对结晶度不同的两个热塑性树脂层,而且,其热塑性树脂层5的相对结晶度大于热塑性树脂层4的相对结晶度。对于这些热塑性树脂层的相对结晶度的详细情况,将在后面进行说明。
(扁平导体)
导体的尺寸根据用途而定,因此无特别指定,但优选的是,在扁平导体2的截面中,短边与长边之比(短边:长边)为1:1~1:4。例如,其长边优选为0.4mm~5.0mm,更优选为1.0mm~2.7mm。短边优选为0.4mm~3.0mm,更优选为0.5mm~2.5mm。但是,能够获得本发明效果的导体尺寸的范围不限定于此。此外,在扁平形状的导体的情况下,虽然截面形状也根据用途而有所不同,但与正方形截面相比,通常为长方形截面。此外,在该扁平导体2中,从提高定子槽内的导体满槽率的观点考虑,其导体截面的四角的倒角(曲率半径r)优选r较小,而从抑制电场向四角集中所导致的局部放电现象的观点考虑,优选r较大。因此,曲率半径r优选为0.6mm以下,更优选为0.2mm~0.4mm。但是,能够获得本发明效果的范围不限定于此。
扁平导体2由具有导电性的金属形成,其材质只要具有导电性即可,例如由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。在扁平导体2由铝合金形成的情况下,能够例举强度虽低但铝比例高的1000系、Al-Mg-Si系合金、例如6000系铝合金的6101合金等。铝或铝合金虽然其导电率约为铜或铜合金的2/3,但比重约为1/3,因此,能够使线圈轻量化,并有助于车辆的轻量化、油耗的改善。
扁平导体2在由铜或铜合金形成的情况下,能够使用在现有绝缘电线中所用的铜或铜合金,但是,优选的可例举含氧量为30ppm以下的低氧铜,更优选的可例举含氧量为20ppm以下的低氧铜或无氧铜。若含氧量为30ppm以下,则在为了焊接导体而使导体热熔时,不会在焊接部分产生由所含氧而引起的空隙,能够防止焊接部分的电阻恶化,并保持焊接部分的强度。
(热固性树脂层)
热固性树脂层3的厚度为20μm~60μm,该热固性树脂层是通过对涂布于扁平导体1的树脂漆(Varnish)进行烧结而形成的瓷漆(enamel)烧结层。该瓷漆烧结层既可以设1层,也可以设多层。在设有多层瓷漆烧结层的情况下,作为各层的主要成分的树脂与其他层相同或不同,此外,作为副成分的添加物相同或不同。此外,瓷漆烧结层既可以直接形成于扁平导体的外周面,也可以隔着具有绝缘性的其他层而形成。
从减少形成瓷漆层时通过烧结炉的次数和防止导体与瓷漆层的粘接力极度下降的方面考虑,瓷漆层的厚度优选为60μm以下,更优选为55μm以下。此外,为了不损害作为绝缘线的漆包线所必需的特性即耐电压特性、耐热特性,优选瓷漆层具有一定程度的厚度。瓷漆层的厚度只要是不产生孔(pinhole)的程度的厚度即可,没有特别限制,优选为10μm以上,更优选为20μm以上。
对于作为树脂漆的主要成分的树脂,从耐热性的观点出发,例如由聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺(PI)、H级聚酯(HPE)以及聚醚酰亚胺(PEI)的单体或2种以上形成,特别优选聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺或H级聚酯。H级聚酯表示耐热等级为H级的聚酯。
在树脂漆中,为了使热固性树脂漆化而使用有机溶剂等。作为有机溶剂,只要不影响热固性树脂的反应则无特别限定,例如,可例举N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类溶剂,N,N-二甲基乙烯基脲、N,N-二甲基丙烯基脲、四甲基脲等脲类溶剂,γ-丁内酯、γ-己内酯等内酯类溶剂,碳酸丙烯酯等碳酸酯类溶剂,甲基乙基酮、甲基异丁酮、环己酮等酮类溶剂,乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇一丁醚乙酸酯、二甘醇一丁醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、二甘醇乙醚乙酸酯等酯类溶剂,二甘醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等乙二醇二甲醚类溶剂,甲苯、二甲苯、环己烷等烃类溶剂,环丁砜等砜类溶剂等。
这些有机溶剂中,从高溶解性、高反应促进性等方面考虑,优选酰胺类溶剂、脲类溶剂,由于不具有在加热时容易影响交联反应的氢原子,因此,更优选N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙烯基脲、N,N-二甲基丙烯基脲、四甲基脲,其中,特别优选N-甲基-2-吡咯烷酮。
对于作为树脂漆的副成分的添加剂,例如可例举防氧化剂、防静电剂、防紫外线剂、光稳定剂、荧光增白剂、颜料、染料、增容剂、润滑剂、强化剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂、增塑剂、增稠剂、降粘剂以及弹性材料等。
如上成分的树脂漆例如可以使用做成导体形状的相似形的漆涂布用模涂布于扁平导体,此外,在导体截面形状为四边形的情况下,可以使用形成为井字状的被称为“通用模(universal dies)”的模进行涂布。此外,涂布了上述树脂漆后的导体在烧结炉中进行烧结,例如可以使用长约5m~8m的自然对流式的立式炉,在温度400℃~500℃、通过时间10秒钟~90秒钟的条件下连续进行处理。
此外,也可以通过变更热固性树脂层内部的被膜的结构、种类来控制热固性树脂层内部的密合强度。
(第1热塑性树脂层)
在第1技术方案中,热塑性树脂层4是使用了结晶性树脂的、厚度为20μm~200μm的包覆层,是通过挤出成形而包覆上述瓷漆烧结层的挤出包覆层。从降低局部放电产生电压,且耐化学性的观点出发,挤出包覆层优选由结晶性树脂形成,例如由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)或热塑性聚酰亚胺(PI)形成。
挤出包覆层的厚度优选为200μm以下,在实现发明效果的方面更优选为180μm以下。若挤出包覆层的厚度过厚,则无论后述的挤出包覆层的被膜结晶度的比例如何,在将绝缘线卷绕加工于铁芯并进行加热时有时会在绝缘线表面产生白化的部位。这样,若挤出包覆层过厚,则挤出包覆层自身具有刚性,因此缺乏作为绝缘线的挠性,在维持加工前后的电绝缘性方面可能会产生问题。另一方面,从防止绝缘不良的方面考虑,挤出包覆层的厚度优选为10μm以上,更优选为20μm以上。
在对热塑性树脂层4进行挤出成型时,在制造工序中不需要通过烧结炉,因此,不会使导体的氧化被膜的厚度增加,并能够使绝缘层的厚度较厚。
此外,在本发明中,为了定量判断、评价热固性树脂层3和热塑性树脂层4之间的密合性,将它们的界面处的密合强度设定为50gf/mm~100gf/mm的范围。由此,能够防止产生从热塑性树脂层至扁平导体外表面的裂纹。若热固性树脂层3和热塑性树脂层4之间的密合强度小于50gf/mm,则扁平绝缘电线弯曲时,在热固性树脂层和热塑性树脂层之间产生剥离的可能性高,若密合强度大于100gf/mm,则产生上述裂纹的可能性高。
作为将密合强度控制在50gf/mm~100gf/mm的方法,可以对热固性树脂层3和热塑性树脂层4的界面实施等离子处理、电晕处理,或是使热塑性树脂层的结晶度为20%~50%。
(表面处理)
(等离子处理)
等离子处理可例举大气压等离子处理方法。此外,使用氩氧混合气体来产生等离子体。
(电晕处理)
电晕处理可例举高频电晕放电处理方法。使用时,通常使输出功率为500W,输出频率为20kHz。
(第2热塑性树脂层)
热塑性树脂层5是通过挤出成形而包覆热塑性树脂层4的挤出包覆层,基于与由1层来构成上述挤出包覆层时的热塑性树脂层的厚度设定理由同样的理由,在由热塑性树脂层4和热塑性树脂层5这2层构成时,对于热塑性树脂层4和热塑性树脂层5结合后的厚度,2层合计厚度的上限优选为200μm以下,此外,下限优选为20μm以上。因此,优选将2层合计厚度的范围设定为20μm~200μm的范围。从耐化学性的观点出发,挤出包覆层优选由结晶性树脂形成,例如由聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮酮(PEEK)或聚醚酮(PEK)任意一种形成。热塑性树脂层5优选由与热塑性树脂层4相同的结晶性树脂形成,但也可以由不同的结晶性树脂形成。
此外,在本发明中,将热塑性树脂层4和热塑性树脂层5之间的密合强度设定为50gf/mm~100gf/mm的范围。由此,能够防止产生从热塑性树脂层至扁平导体外表面的裂纹。若热塑性树脂层4和热塑性树脂层5之间的密合强度小于50gf/mm,则扁平绝缘电线弯曲时,在两热塑性树脂层之间产生剥离的可能性高,若密合强度大于100gf/mm,则产生上述裂纹的可能性高。在热塑性树脂层4和热塑性树脂层5为同种树脂或PEEK、PEKK、PEK等聚酮类的类似构造的树脂的组合的情况下,密合强度要高于不同种树脂的情况。
(热塑性树脂层的相对结晶度的控制)
在第2技术方案中,需要控制相对结晶度的值,因此,优选能够将第1热塑性树脂层和第2热塑性树脂层的相对结晶度控制在本发明的范围内的结晶性树脂。
(第1热塑性树脂层的相对结晶度的控制)
在本发明中,在热塑性树脂层4中,基于通过差示扫描热量分析(DSC:Differential Scanning Calorimetry)测得的熔解热和结晶热计算出的相对结晶度为20%~50%。即,本发明的相对结晶度表示设理论上能够达到的结晶度的最大值为100%时的相对比率。
在此,相对结晶度使用通过DSC测量求得的数据利用下式求出。
(相对结晶度)={(熔解热-结晶热)/(熔解热)}×100(%)
其中,熔解热···DSC测量时的熔解级热量(J/g)
结晶热···DSC测量时的再结晶发热量(J/g)
通过使基于DSC测量的热塑性树脂层4的相对结晶度为上述范围的值,能够抑制热固性树脂层3和热塑性树脂层4之间的密合强度增至所需程度以上,从而能够既维持热固性树脂层3和热塑性树脂层4之间的密合性,又防止产生自热塑性树脂层4的外表面蔓延至扁平导体2的外表面的裂纹。若相对结晶度大于50%,则热固性树脂层3和热塑性树脂层4之间的密合性下降,在该层间产生剥离的可能性升高。此时,热固性树脂3和热塑性树脂3之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。在制法上,即使尽可能缩短到水冷之前的时间,也不能制作出相对结晶度小于20%的电线。
(第2热塑性树脂层的相对结晶度的控制)
第2热塑性树脂层的相对结晶度与第1热塑性树脂层的相对结晶度大致相同,或大于第1热塑性树脂层的相对结晶度。其理由是为了既维持第1热塑性树脂层和第2热可塑树脂层的密合性,又提高抗外伤性、耐ATF特性。
基于DSC测量的热塑性树脂层5的相对结晶度与热塑性树脂层4的相对结晶度大致相同或不同。具体而言,热塑性树脂层5的相对结晶度为45%~100%,且相对于热塑性树脂4的相对结晶度在-5%~60%的范围内。优选的是,热塑性树脂层5的相对结晶度等于或高于热塑性树脂层的相对结晶度,此时,对于热塑性树脂层5和热塑性树脂层4的密合强度,在热塑性树脂层5和热塑性树脂层4为同种树脂或具有类似构造的树脂的情况下,即使热塑性树脂层5的结晶度稍高一些,也能够获得50gf/mm~100gf/mm的范围的密合强度。
在热塑性树脂层5的相对结晶度高于热塑性树脂层4的相对结晶度的情况下,挠性、耐热软化性各特性可能堪忧,但由于热塑性树脂层4的相对结晶度为20%~50%,所以,能够大致维持扁平绝缘电线1的挠性、耐热软化性。因此,通过在热塑性树脂层4上设置热塑性树脂层5,能够既抑制局部放电的发生,又进一步提高耐化学性,特别是耐ATF特性,此外,还能够提高抗外伤性。
以上,对于第1实施方式的扁平绝缘电线、第2实施方式的扁平绝缘电线进行了说明,但本发明不限定于上述的实施方式,能够基于本发明的技术构思进行各种变形和变更。
例如,在上述实施方式中,设置了2层热塑性树脂层,但并不限定于此,也可以构成为在热固性树脂层上设置1层热塑性树脂层,并使该热塑性树脂层和热固性树脂层的界面附近的相对结晶度为20%~50%。
此外,在上述实施方式中,例举了包覆扁平导体而成的扁平绝缘电线,但并不限定于此,也可以是包覆大致圆形截面的导体而成的圆形绝缘电线。
例如,要获得相对结晶度在20%~50%的范围的树脂,在挤出包覆之后,于水冷之前将扁平卷线在常温空气中保持1秒钟~4秒钟,要获得相对结晶度在70%~90%的范围的树脂,在挤出包覆之后,于水冷之前将扁平绝缘电线在常温空气中保持6秒钟~7秒钟即可,要获得相对结晶度大于90%小于等于100%的范围的树脂,在挤出包覆之后,于水冷之前将扁平绝缘电线在常温空气中保持8秒钟~10秒钟即可。
实施例
基于以下实施例详细说明本发明。本发明不限定于以下所示的实施例。
(设置1层热塑性树脂层的情况)
(实施例1)
首先,说明挤出包覆层(热塑性树脂层)为1层的实施例。准备了厚度1.8mm×宽度2.5mm,四角倒角半径r=0.5mm的扁平导体(含氧量15ppm的铜)。作为热固性树脂,使用了聚酰胺酰亚胺树脂漆(日立化成公司生产,商品名为“HPC-9000”),使用与导体形状为相似形的模向导体涂覆树脂,然后以烧结时间为15秒的速度通过设定为450℃的炉长为8m的烧结炉内,通过1次该烧结工序形成了厚度为5μm的瓷漆层。通过反复进行4次上述工序形成厚度为20μm的瓷漆层,获得了被膜厚度为20μm的漆包线(热固性树脂层)。
将所得漆包线作为芯线,挤出机的螺杆使用了30mm全程(full flighte)、L/D=20、压缩比为3的螺杆。其次,作为热塑性树脂,使用了PEEK(日本VICTREX公司生产,商品名为“PEEK450G”),为了形成相对结晶度45%的挤出包覆层,使用挤出模进行PEEK的挤出包覆之后,空出3秒钟的时间后进行水冷,在瓷漆层的外侧形成了厚度为20μm的挤出包覆层(挤出包覆层1)。由此,获得了合计厚度(瓷漆层和挤出包覆树脂层的合计厚度)为40μm的由PEEK挤出包覆漆包线形成的绝缘线。
(实施例2)
除了将瓷漆层的厚度变更为30μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为25%、厚度变更为45μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例3)
除了将瓷漆层的厚度变更为60μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为40%、厚度变更为53μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例4)
除了将瓷漆层的厚度变更为50μm,将挤出包覆层的树脂变更为PEKK(日本阿科玛(ARKEMA)公司生产,商品名为“超级工程塑料(super engineering plastic)PEKK”)、相对结晶度变更为42%、厚度变更为30μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例5)
除了将瓷漆层的厚度变更为50μm,将挤出包覆层的树脂变更为PPS(日本宝理塑料(Polyplastics)公司生产,商品名为“FORTRON 0220A9”)、相对结晶度变更为45%、厚度变更为80μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例6)
除了将瓷漆层的厚度变更为60μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为50%、厚度变更为75μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例7)
除了将瓷漆层的厚度变更为50μm,将挤出包覆层的树脂变更为热塑性PI(三井化学公司生产,商品名为“AURUM PL450C”)、相对结晶度变更为50%、厚度变更为80μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例8)
除了将瓷漆层的厚度变更为55μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为45%、厚度变更为75μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例9)
除了将瓷漆层的树脂变更为PI、厚度变更为50μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为45%、厚度变更为50μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例10)
除了将瓷漆层的树脂变更为HPE(东特涂料公司生产,商品名为“NEOHEAT 8200”)、厚度变更为40μm,将挤出包覆层的树脂变更为PEKK、相对结晶度变更为25%、厚度变更为65μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例11)
除了将瓷漆层的厚度变更为20μm,将挤出包覆层的树脂变更为PEKK、相对结晶度变更为45%、厚度变更为125μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例12)
除了将瓷漆层的厚度变更为50μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为50%、厚度变更为145μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例13)
除了将瓷漆层的厚度变更为20μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为45%、厚度变更为180μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(实施例14)
除了将瓷漆层的厚度变更为50μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为42%、厚度变更为195μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(比较例1)
除了将瓷漆层的厚度变更为40μm,将挤出包覆层的树脂变更为PEI(日本沙伯基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics Japan)公司生产,商品名为“ULTEM1000”)、厚度变更为10μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(比较例2)
除了将瓷漆层的厚度变更为35μm,将挤出包覆层的相对结晶度变更为80%、厚度变更为75μm以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。其中,为了使挤出树脂层的相对结晶度为80%,在使用挤出模进行PEEK的挤出包覆之后,空出6秒钟的时间后进行水冷,从而在瓷漆层的外侧形成了厚度75μm的挤出包覆树脂层。
(比较例3)
除了将瓷漆层的厚度设为45μm,不设置挤出包覆层以外,以与实施例1相同的方法制作了绝缘线。
(设置2层热塑性树脂层的情况)
(实施例15)
接下来,说明设置2层或3层挤出包覆层的实施例。以与实施例1同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层(挤出包覆层1)。随后,使用PEEK作为第2层挤出包覆层,为了形成相对结晶度为100%的挤出包覆层,使用挤出模进行PEEK的挤出包覆之后,空出8秒钟的时间后进行水冷,在第1层挤出包覆层的外侧形成了厚度为20μm的挤出包覆层(挤出包覆层2)。如此,获得了合计厚度(瓷漆层和两个挤出包覆树脂层的合计厚度)为60μm的由挤出包覆漆包线形成的绝缘线。
(实施例16)
以与实施例2同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为95%、厚度变更为40μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例17)
以与实施例3同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为100%、厚度变更为45μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例18)
以与实施例4同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为85%、厚度变更为38μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例19)
以与实施例5同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为50%、厚度变更为50μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例20)
以与实施例6同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为45%、厚度变更为50μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例21)
以与实施例7同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为70%、厚度变更为50μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例22)
以与实施例8同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层变更为PEK、相对结晶度变更为85%、厚度变更为55μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例23)
以与实施例9同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为60μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例24)
以与实施例10同样的材料、方法制作形成第1层挤出包覆层。并且,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为83%、厚度变更为65μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例25)
除了将第1层挤出包覆层的厚度由125μm变更为80μm以外,以与实施例11同样的材料、方法进行制作,随后,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为85μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例26)
除了将第1层挤出包覆层的厚度由145μm变更为80μm、相对结晶度由45%变更为50%以外,以与实施例12同样的材料、方法进行制作,随后,除了将第2层挤出包覆层的树脂变更为热塑性PI、相对结晶度变更为75%、厚度变更为80μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例27)
除了将瓷漆层的厚度由20μm变更为50μm,将第1层挤出包覆层的树脂变更为PEKK、相对结晶度变更为42%、厚度由180μm变更为85μm以外,以与实施例13同样的材料、方法进行制作,随后,除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为80μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例28)
除了将第1层挤出包覆层的树脂变更为PEEK、相对结晶度由42%变更为45%、厚度由195μm变更为80μm以外,以与实施例14同样的材料、方法进行制作,随后,除了将第2层挤出包覆层的树脂变更为PPS、相对结晶度变更为50%、厚度变更为85μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例29)
除了将瓷漆层的厚度变更为20μm,将第1层挤出包覆层的厚度变更为95μm,将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为95μm以外,与实施例18同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例30)
除了将第1层挤出包覆层的厚度变更为105μm,将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为45%、厚度变更为85μm以外,与实施例18同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例31)
除了将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为90μm以外,与实施例30同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(实施例32)
除了将瓷漆层的厚度变更为40μm,将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为80%、厚度变更为70μm以外,以与实施例22同样的材料、方法形成第2层挤出包覆层(挤出包覆层2),随后,使用PEEK作为第3层挤出包覆层,为了形成相对结晶度为90%的挤出包覆层,在使用挤出模进行了PEEK的挤出包覆之后,空出5秒钟的时间后进行水冷,从而在第2层挤出包覆层的外侧形成了厚度60μm的挤出包覆层(挤出包覆层3)。如此,获得了合计厚度(瓷漆层和3个挤出包覆树脂层的合计厚度)为245μm的绝缘线。
(比较例4)
除了将瓷漆层的厚度变更为40μm,将第1层挤出包覆层的树脂变更为PEI、厚度变更为10μm,将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为95%、厚度变更为100μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(比较例5)
除了将瓷漆层的厚度变更为35μm,将第1层挤出包覆层的相对结晶度变更为80%、厚度变更为75μm,将第2层挤出包覆层的相对结晶度变更为90%、厚度变更为80μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
(比较例6)
除了将瓷漆层的厚度设为40μm,将第1层挤出包覆层的树脂变更为PES(住友化学公司生产,商品名为“SUMIKAEXCEL 4100G”)、厚度变更为50μm,将第2层挤出包覆层的树脂变更为PES和PEEK的聚合物合金(重量比70:30)、相对结晶度变更为65%、厚度变更为50μm以外,与实施例15同样地形成第2层挤出包覆层,从而获得了绝缘线。
以下,表示相对结晶度的测定方法、热固性树脂层-挤出包覆层间及挤出包覆层间的密合强度、有无蔓延至导体的裂纹、热固性树脂层-挤出包覆层间或挤出包覆层间有无剥离、以及耐ATF特性的测量方法。
(1)热固性树脂层-挤出包覆层间及挤出包覆层间的密合强度
首先,仅将绝缘线挤出包覆层的一部分剥离,得到电线试样,将该电线试样置于拉伸试验机(岛津制作所生产,装置名为“AUTOGRAPH AG-X”),以4mm/min的速度向上方剥离挤出包覆层(180℃剥离)。将此时读取的拉伸载荷作为密合强度。
(2)相对结晶度的测量方法
使用热分析装置(岛津制作所生产,装置名为“DSC-60”),通过差示扫描热量分析(DSC)如下所述测量本发明中的挤出包覆树脂层的被膜结晶度。即,采取10mg挤出包覆树脂层的被膜,以5℃/min的速度进行升温。此时,计算在300℃附近的范围观察到的熔解所产生的热量(熔解热)和在150℃附近观察到的结晶所产生的热量(结晶热),将熔解热与结晶热的热量之差除以熔解热所得的值作为被膜结晶度。
(3)有无蔓延至导体的裂纹
切取300mm抻直的绝缘线,使用专用夹具在电线中央部沿着与电线长度方向垂直的方向形成深约10μm的创口。然后,将创口置于顶点,以1.0mm的铁芯为轴弯折了180°。随后,肉眼观察在顶点附近是否产生裂纹。
(4)热固性树脂层-挤出包覆层间或挤出包覆层间有无剥离
切取300mm抻直的绝缘线,以1.0mm的铁芯为轴弯折了180°。随后,肉眼观察在顶点附近各层间是否产生剥离。
(5)耐ATF特性
切取300mm抻直的绝缘线,投入到SUS制密闭容器中。向容器中放入1300gATF油、6.5ml水(相当于0.5wt%),然后连同SUS制密闭容器一起在150℃下加热500小时。加热处理之后,取出绝缘线,放置到变为常温。达到常温之后,以1.0mm的铁芯为轴弯折了180°。对于弯曲加工后的样品,若未产生自挤出包覆层蔓延至导体的裂纹,则记为合格“○”,若产生裂纹,则记为不合格“×”。
(设置1层热塑性树脂层时的试验结果)
作为设置1层热塑性树脂层时的试验结果,通过上述方法测量、评价实施例1~14和比较例1~3,并将结果示于表1。
[表1]
由表1的结果可知,当在漆包线上设置1层挤出包覆层时,若热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为55gf/mm~75gf/mm(实施例1~14),则未产生自挤出包覆层蔓延至导体的裂纹,此外,在热固性树脂层-挤出包覆层间未发生剥离,抗弯可靠性高。除此之外,可知耐ATF特性也良好。
同样地,此时的挤出包覆层的相对结晶度为30%~50%,可以认为将挤出包覆层控制在上述的相对结晶度的范围内的结构带来抗弯可靠性和耐ATF性优异的上述结果。在此,若树脂中的相对结晶度变高,则能够抑制密合性的增加,其理由可认为是,通过使结晶部的量增加而减少了通过彼此交错来提高密合性的非结晶部的量,结果能够将密合性控制在规定范围内。
另一方面,在比较例1中,挤出包覆层的树脂为PEI,热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为115gf/mm,产生了自挤出包覆层蔓延至导体的裂纹。此外,在比较例2中,挤出包覆层的相对结晶度为80%,热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为40gf/mm,在热固性树脂层-挤出包覆层间发生了剥离。在比较例3中,在漆包线上未设置挤出包覆层,耐ATF特性差。
(设置2层热塑性树脂层时的试验结果)
接下来,作为设置2层热塑性树脂层时的试验结果,通过与上述同样的方法测量、评价上述实施例15~32和比较例4~6。将结果示于表2。
[表2]
由表2的结果可知,当在漆包线上设置2层挤出包覆层时,若热固性树脂层-第1层挤出包覆层间的密合强度为55gf/mm~75gf/mm,第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆层间的密合强度为75gf/mm~90gf/mm(实施例15~31),则未产生自第2层挤出包覆层蔓延至导体的裂纹,此外,在热固性树脂层-挤出包覆层间和第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆层间均未发生剥离,抗弯可靠性高。除此之外,可知耐ATF特性也良好。
同样,由表2可知,通过使第1层挤出包覆层的相对结晶度为30%~50%,使第2层挤出包覆层的相对结晶度为45%~100%,热固性树脂层-挤出包覆层间和第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆层间均未发生剥离,并且抗弯可靠性高,耐ATF特性也良好。
此外,可知,当在漆包线上设置3层挤出包覆层时,若热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为60gf/mm、第1层和第2层挤出包覆层间以及第2层和第3层挤出包覆层间的密合强度分别为80gf/mm、85gf/mm时(实施例32),则未产生自第3层挤出包覆层蔓延至导体的裂纹,此外,热固性树脂层-挤出包覆层间、第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆层间以及第2层挤出包覆层-第3层挤出包覆层间均未发生剥离,除此之外,耐ATF特性也良好。在此,第1层挤出包覆层的相对结晶度为45%,第2层挤出包覆层的相对结晶度为80%,第3层挤出包覆层的相对结晶度为90%,可知是该3层构造的各层中的结晶度的控制带来了上述结果。
另一方面,在比较例4中,热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为115gf/mm,第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆间的密合强度为300gf/mm以上,产生了自第2层挤出包覆层蔓延至导体的裂纹。在比较例5中,第1层挤出包覆层的相对结晶度为80%,热固性树脂层-挤出包覆层间的密合强度为40gf/mm,在热固性树脂层-挤出包覆层间发生了剥离。
此外,在比较例6中,第1层挤出包覆层的树脂为PES,第2层挤出包覆层的树脂为PES和PEEK的聚合物合金,第1层挤出包覆层-第2层挤出包覆层间的密合强度为150gf/mm,产生了自第2层挤出包覆层蔓延至导体的裂纹,此外,耐ATF特性也差。
产业上的可利用性
本发明的扁平绝缘电线适合用作搭载于EV(电动汽车)或HV(混合动力车)的电动机线圈用的电磁线。
附图标记说明
1:扁平绝缘电线;
2:扁平导体;
3:热固性树脂层;
4:热塑性树脂层;
5:热塑性树脂层。

Claims (13)

1.一种扁平绝缘电线,其特征在于,
该扁平绝缘电线包括:
截面为矩形的扁平导体,
覆盖所述扁平导体而形成的热固性树脂层,
形成于所述热固性树脂层上的第1热塑性树脂层和形成于所述第1热塑性树脂层上的第2热塑性树脂层,
所述热固性树脂层和所述第1热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm,
所述第1热塑性树脂层的相对结晶度为20%以上50%以下,
所述第2热塑性树脂层的相对结晶度比所述第1热塑性树脂层的相对结晶度高3%以上。
2.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层是结晶性树脂层,所述结晶性树脂层由选自聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮、聚苯硫醚以及热塑性聚酰亚胺中的任一种材料形成。
3.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层和所述第2热塑性树脂层之间的密合强度为50gf/mm~100gf/mm。
4.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第2热塑性树脂层的相对结晶度为45%~100%。
5.根据权利要求3或4所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第2热塑性树脂层由选自聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮、聚苯硫醚以及热塑性聚酰亚胺中的任一种材料形成。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层由选自聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺、H级聚酯以及聚醚酰亚胺中的一种或多种材料形成。
7.根据权利要求5所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层由选自聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰亚胺、H级聚酯以及聚醚酰亚胺中的一种或多种材料形成。
8.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述热固性树脂层通过涂布烧结形成于所述扁平导体上。
9.根据权利要求1所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述第1热塑性树脂层挤出成形于所述热固性树脂层上,进而,所述第2热塑性树脂层挤出成形于所述第1热塑性树脂层上。
10.根据权利要求1~4、7中任一项所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述扁平导体由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。
11.根据权利要求5所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述扁平导体由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。
12.根据权利要求6所述的扁平绝缘电线,其特征在于,
所述扁平导体由铝或铝合金、或铜或铜合金形成。
13.一种电动发电机用线圈,通过卷绕权利要求1~12中任一项所述的扁平绝缘电线而形成。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6614953B2 (ja) * 2015-12-08 2019-12-04 古河電気工業株式会社 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器
JP2017117681A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 古河電気工業株式会社 自己融着性絶縁電線、コイル及び電気・電子機器
MY188171A (en) * 2016-02-19 2021-11-24 Furukawa Magnet Wire Co Ltd Insulated wire, motor coil, and electrical or electronic equipment
JP2017157460A (ja) * 2016-03-03 2017-09-07 古河電気工業株式会社 絶縁電線、コイル及び電気・電子機器
JP2017157491A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 日立金属株式会社 絶縁電線及びその製造方法
CN108370186B (zh) 2016-04-01 2020-10-27 日立金属株式会社 绝缘电线、线圈及车用电机
JP2018032707A (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 トヨタ自動車株式会社 リアクトル用のコイルを形成する平角線
JP6974330B2 (ja) * 2016-09-13 2021-12-01 エセックス古河マグネットワイヤジャパン株式会社 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器
US20180322980A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-08 Essex Group, Inc. Surface Treating Magnet Wire Enamel Layers To Promote Layer Adhesion
JP7336435B2 (ja) * 2018-03-12 2023-08-31 エセックス古河マグネットワイヤジャパン株式会社 集合導線、分割導体、これを用いたセグメントコイル及びモータ
TWI656712B (zh) * 2018-06-13 2019-04-11 東元電機股份有限公司 馬達繞線結構
CN109036779A (zh) * 2018-09-04 2018-12-18 湖南创电子科技股份有限公司 模具灌注成型绕线式电感器及其制备方法
CN109148101A (zh) * 2018-09-04 2019-01-04 珠海群创新材料技术有限公司 一种耐高压电感器的软磁磁芯及其制备方法
JPWO2021106877A1 (zh) * 2019-11-25 2021-06-03
FR3109848B1 (fr) * 2020-04-30 2022-12-16 Arkema France Conducteur isolé apte à être utilisé dans un bobinage, bobinage en dérivant et procédés de fabrication correspondants.
KR20220006008A (ko) * 2020-07-07 2022-01-14 엘에스전선 주식회사 고전압 전력 케이블
KR20220168284A (ko) * 2021-06-16 2022-12-23 엘에스전선 주식회사 반도전성 조성물 및 이로부터 형성된 반도전층을 갖는 전력 케이블
WO2023090466A1 (ko) * 2021-11-16 2023-05-25 엘에스전선 주식회사 고전압 전력 케이블
WO2024120990A1 (en) 2022-12-05 2024-06-13 Nv Bekaert Sa Method to produce an insulated metal element and insulated metal element
DE102023202935A1 (de) 2023-03-30 2024-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung eines isolierten elektrischen Leiters sowie isolierter elektrischer Leiter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101080780A (zh) * 2004-12-17 2007-11-28 通用电气公司 多导体电缆组件和制造多导体电缆组件的方法
JP2013041700A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 絶縁ワイヤ
CN103122221A (zh) * 2011-11-18 2013-05-29 第一毛织株式会社 具有改善的预粘合加工性的各向异性导电膜和半导体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176244A (ja) * 1997-10-06 1999-07-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 多層絶縁電線及びそれを用いた変圧器
JP5306742B2 (ja) * 2008-08-28 2013-10-02 古河電気工業株式会社 絶縁ワイヤ
JP2010123390A (ja) 2008-11-19 2010-06-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁電線及びその製造方法
JP5543845B2 (ja) * 2009-05-28 2014-07-09 住友電気工業株式会社 絶縁電線及びその製造方法
EP3089169B1 (en) * 2013-12-26 2018-07-04 Furukawa Electric Co., Ltd. Insulated wire, coil, and electronic/electrical equipment
JPWO2015098639A1 (ja) * 2013-12-26 2017-03-23 古河電気工業株式会社 多層絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101080780A (zh) * 2004-12-17 2007-11-28 通用电气公司 多导体电缆组件和制造多导体电缆组件的方法
JP2013041700A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 絶縁ワイヤ
CN103122221A (zh) * 2011-11-18 2013-05-29 第一毛织株式会社 具有改善的预粘合加工性的各向异性导电膜和半导体装置

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