绝缘电线和使用其的旋转电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绝缘电线和使用其的旋转电机。
【背景技术】
[0002]目前，正在进行用于家庭用电气设备、产业用电气设备、船舶、铁道、电动车等的驱动用电动机等旋转电机的进一步小型化或高输出化。
[0003]为了谋求旋转电机的小型化或高输出化，需要提高旋转电机的卷线的高密度化或占积率，但在卷线的高密度化时，需要防止由卷线的自发热或接近的卷线间的部分放电而导致的绝缘破坏。
[0004]另外，在对驱动用电动机的适用扩大的变换器控制中，通过开关而产生的电涌电压与部分放电同样地引起绝缘破坏，因此成为问题。
[0005]因此，对用于制成卷线的绝缘电线的绝缘树脂要求更优异的耐热性和耐电压性(以下，称为耐压性。)。
[0006]因此，在专利文献1中，作为提供部分放电发生电压高、热老化后的绝缘性能保持性等优异的绝缘电线的技术，公开有一种耐变换器电涌绝缘电线，在导体的外周具有至少1层的搪瓷烧结层，在其外侧具有至少1层挤出包覆树脂层，在上述搪瓷烧结层和上述挤出包覆树脂层之间具有粘接层，将该粘接层作为介质，使搪瓷烧结层和挤出包覆树脂层的粘接力强化，该搪瓷烧结层、该挤出包覆树脂层和该粘接剂层的厚度的合计为60 μ m以上，上述搪瓷烧结层的厚度为50 μm以下，上述挤出包覆树脂层由250°C时的拉伸弹性模量为2500MPa以上、250°C时的拉伸弹性模量为lOMPa以上的聚苯硫醚树脂组合物构成，该聚苯硫醚树脂组合物含有300°C时的熔融粘度为lOOPa-s以上的聚苯硫醚聚合物、2?8质量％的热塑性弹性体和抗氧化剂。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2010-055964号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]绝缘电线的耐热性可以通过由耐热性优异的树脂材料包覆导体的外周而确保。
[0012]但是，一般而言，对绝缘电线不仅要求耐热性，而且要求耐压性、机械强度、化学稳定性、耐水?耐湿性等各种特性。特别是为了确保卷线的耐压性，需要以一定程度以上的膜厚包覆导体。
[0013]因此，在制造耐热性优异、且具有耐压性的卷线的情况下，存在产生由包覆卷线的耐热性的树脂材料形成充分的膜厚的需要、引起材料成本的增大的问题。
[0014]例如，专利文献1中所公开的绝缘电线，其在导体的外周所形成的搪瓷烧结层、粘接层和挤出包覆树脂层均由工程塑料构成(参照第15页第22行?第16页第2行、实施例1?5)，成为材料费高价的绝缘电线。另外，关于搪瓷层，可以使用目前所使用的搪瓷层(参照第8页第25?32行、
[0034])，但在该情况下是否可以确保绝缘电线的耐热性不清楚。
[0015]另外，如专利文献1中所公开的那样，在涂布、烧结的方法中，为了形成充分的膜厚，需要多次重复工序，存在制造成本升高的问题。
[0016]因此，本发明的课题在于，提供一种能够以低成本制造、且耐热性和耐压性优异的绝缘电线以及使用其的旋转电机。
[0017]用于解决课题的技术方案
[0018]为了解决上述课题，本发明的绝缘电线的特征在于，具备:导体；和包覆上述导体、将多个树脂层叠层而成的树脂叠层体，上述树脂叠层体中的最外层的树脂层由在形成上述多个树脂层的树脂中耐热性最大的树脂形成。
[0019]另外，本发明的旋转电机的特征在于，具备上述绝缘电线。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，可以提供一种能够以低成本制造、且耐热性和耐压性优异的绝缘电线以及使用其的旋转电机。
【附图说明】
[0022]图1是实施例1的绝缘电线的剖面示意图。
[0023]图2是比较例1的绝缘电线的剖面示意图。
[0024]图3是实施例2的绝缘电线的剖面示意图。
[0025]图4是比较例2的绝缘电线的剖面示意图。
[0026]图5是实施例3的绝缘电线的剖面示意图。
[0027]图6是比较例3的绝缘电线的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下，对本发明一个实施方式的绝缘电线和使用其的旋转电机进行详细说明。
[0029]本实施方式的绝缘电线主要具备导体和树脂叠层体。
[0030]该绝缘电线适于旋转电机的卷线，是能够在通过卷绕而成为电线间密接的状态的高密度环境下使用的绝缘电线。
[0031]本实施方式的导体为与一般的绝缘电线的芯线同样的线条的导体，由铜线、铝线、它们的合金线等形成。
[0032]作为铜线，可以为将韧铜(tough pitch copper)、无氧铜和脱酸铜的任意种作为材质的铜线，可以为软铜线和硬铜线的任意种。另外，可以为将锡、镍、银、铝等镀在表面的镀铜线。
[0033]作为铝线，可以为硬铝线、半硬铝线等的任意种。
[0034]另外，作为合金线，可以列举:铜-锡合金、铜-银合金、铜-锌合金、铜-铬合金、铜-锆合金、铝-铜合金、铝-银合金、铝-锌合金、铝-铁合金、2号铝合金(AldreyAluminium)等。
[0035]作为本实施方式的导体的形状，可以是剖面为圆形的圆线和剖面为矩形的平角线的任意种。另外，可以为由一根导体所形成的单线和将多个导体绞合而形成的绞线的任意种。
[0036]本实施方式的树脂叠层体是将由绝缘树脂形成的树脂层叠层多层而成的，形成遍及全周地包覆导体的外周的绝缘性被膜。
[0037]作为形成各树脂层的绝缘树脂，可以使用结晶性的热塑性树脂、非结晶性的热塑性树脂和热固性树脂的任意种，作为热塑性树脂，可以使用被分类为通用塑料、工程塑料或超级工程塑料的树脂的任意种。
[0038]予以说明，在本说明书中，工程塑料是指:具有在100°C以上的环境下能够长期使用的耐热性，具有拉伸强度为49MPa以上、弯曲弹性模量为1.9GPa以上的性质的塑料，超级工程塑料是指进一步具有在150°C以上的环境下能够长期使用的耐热性的塑料。
[0039]作为通用塑料，可以列举:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丁缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
[0040]另外，作为工程塑料，可以列举:聚碳酸酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚乙缩醛、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、玻璃纤维强化聚对苯二甲酸乙二醇酯、超高分子量聚乙烯等。
[0041]另外，作为超级工程塑料，可以列举:聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物、聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚甲基戊烯、聚环亚己基二亚甲基对苯二甲酸酯、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺11、聚酰胺12、间规聚苯乙烯、氟树脂(聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏氟乙烯等)等。
[0042]另外，作为热固性树脂，可以列举:酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚氨酯、硅酮树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等。
[0043]本实施方式的树脂叠层体，其成为最外层的树脂层为由在构成树脂叠层体的多个树脂层中耐热性最高的绝缘树脂形成的树脂层。换句话说，构成树脂叠层体的多个树脂层中的比最外层更位于导体侧的内层由耐热性相对低的任意绝缘树脂形成。
[0044]作为形成成为最外层的树脂层的绝缘树脂，特别优选耐热性优异的聚四氟乙烯、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺。因此，作为形成比最外层更位于导体侧的内层的绝缘树脂，可以使用耐热性比这些物质低的绝缘树脂。
[0045]本发明人基于热分析确认到:绝缘电线的耐热性主要依赖于树脂叠层体的最外层的耐热性。基于该性质时，通过由耐热性最高的绝缘树脂形成树脂叠层体的最外层而确保绝缘电线的耐热性，并且即使由耐热性相对低的任意的绝缘树脂形成比最外层更位于导体侧的内层，也可以得到耐热性优异的绝缘电线。因此，例如，通过由超级工程塑料形成最外层的树脂层，由工程塑料或通用塑料形成比其更位于导体侧的内层，或者通过由工程塑料形成最外层的树脂层、由通用塑料形成比其更位于导体侧的内层，可以得到耐热性优异的绝缘电线。
[0046]—般而言，存在树脂的功能性越优异、绝缘树脂的原料费越为高价的倾向，关于耐热性也同样。因此，通过由更低廉的绝缘树脂形成在树脂叠层体中比最外层更位于导体侧的内层，可以不损害绝缘电线的耐热性而抑制材料成本。
[0047]在评价绝缘树脂的耐热性的优劣的基础上，上述的通用塑料、工程塑料和超级工程塑料的分类可以成为一定程度的指标。但是，绝缘树脂种的耐热性一般而言并不能确定准确的顺序。因此，关于用于本实施方式的树脂叠层体的形成的绝缘树脂，更具体而言，通过用耐热指数对其耐热性附加顺序从而针对各绝缘树脂比较优劣，选择分别构成最外层的树脂层和其它的内层的绝缘树脂种。
[0048]在此，在本说明书中，耐热指数是:按照利用小泽法的分解反应的速度论的分析(参照小泽丈夫、“非定温速度论(1)单一素过程的情况”、热测定、日本热测定学会、2004年6月30日、Vol.31、N0.3、p.125-132)的方法，基于树脂的热分析所算出的指数，是指将树脂组合物在恒温下保持，为了重量减少5质量％而需要2万小时的保持温度。
[0049]作为热分析的方法，有以多个升温速度扫描、测量重量减少5质量％时的温度的方法(Friedman-小泽法)。在该方法中，通过相对于各升温速度标绘测量的重量减少规定量(例如5质量％)时的温度，可以导出与重量的减少有关的绝缘树脂的分解反应的活化會泛。
[0050]另外，有在2种以上的不同的保持温度下测量至重量减少5质量％的时间的方法(小泽-Flynn-Wall法)。在该方法中，通过相对于各保持温度标绘至测量的重量减少(例如5质量％)的时间，可以导出与重量的减少有关的绝缘树脂的分解反应的活化能。
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