专利名称：绝缘电线的制作方法
技术领域：
本发明涉及绝缘电线。
背景技术：
本申请要求于2010年6月3日在韩国提交的韩国专利申请第10-2010-0052376 号的优先权，并将所述申请的全部内容通过援弓I并入本文中。
并且，本申请要求于2011年6月3日在韩国提交的韩国专利申请第 10-2011-0053987号的优先权，并将所述申请的全部内容通过援引并入本文中。
绝缘电线通过将绝缘材料涂覆在导线周围然后干燥而制成，因此电流不在各导线之间流动，并且被作为线圈用于各种电气设备，例如变压器、旋转机械等。常用的绝缘材料可包括单独的聚氨酯、聚酯、聚酯酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺或其混合物。特别的是，汽车发电机的线圈可由绝缘电线制成，所述绝缘电线通过首先围绕导线形成聚酯酰亚胺的绝缘涂膜、然后在其上涂覆聚酰胺-酰亚胺而获得；或者通过仅围绕导线形成聚酰胺-酰亚胺的绝缘涂膜而获得。并且，为了提供良好的耐热性和机械强度，可以使用仅由聚酰亚胺涂覆的绝缘电线。
近来，电气设备的小型化和轻量化趋势正在增长。为了达到这一要求，需要高度整合的高效输出型电动机，并且可以使用扁平绝缘电线来制造这种电动机，以消除在缠绕常规的圆柱形绝缘电线时所产生的绝缘电线间的孔隙，从而提高电动机芯的占空系数。然而， 与使用圆形绝缘电线不同，当使用扁平绝缘电线来制造发电机线圈时，存在难以将长绝缘电线连续缠绕进电动机芯的槽中，或难以将缠绕用绝缘电线插入电动机芯的槽中的问题。 因此，在插入槽中之前，将长绝缘电线切成一定长度以与电动机芯的槽相配，然后使各绝缘电线末端相互接触以形成整个电路，即，进行所谓的发夹法。绝缘电线末端的接触主要通过电焊接方法例如TIG(钨极惰性气体)焊接来进行。在电焊接方法中，向导线施加高于熔点的高温热量，并使其传导至围绕该导线的绝缘涂层。
由于电焊接过程中产生的高温热量，常规绝缘电线热解并变色。绝缘涂层的这种热分解导致气体产生，并导致绝缘涂膜中所吸收的水或所保留的溶剂快速蒸发，使绝缘涂膜膨胀或起泡，从而降低绝缘电线的可靠性。并且，具有由聚酰亚胺树脂制成的涂层的绝缘电线比具有由聚酯或聚酯酰亚胺树脂制成的涂层的绝缘电线显示出更高的耐热性，但导线和聚酰亚胺树脂涂膜之间的粘附力较差，导致绝缘涂层的膨胀或起泡。发明内容
抟术问是页
设计本发明是为了解决现有技术的问题，因此本发明的目的是生产具有优异粘附力和高耐热性的绝缘涂膜结构，从而在焊接过程中提供良好的可靠性。_9] 技术方案
为了实现上述目的，本发明人努力开发一种能在焊接工序过程中提供良好的可靠性的绝缘电线，并发现需要导线和最内绝缘涂膜之间的良好的粘附力，以及绝缘涂覆树脂的高耐热性。
根据本发明的一个方面，提供一种绝缘电线，所述绝缘电线具有导线和至少两个围绕所述导线形成的绝缘涂层，其中，所述绝缘涂层包括最外层，所述最外层的厚度为所述绝缘涂层的总厚度的20% 50%，并且包含聚酰亚胺树脂；和基础绝缘涂层，所述基础绝缘涂层接触所述导线，厚度为所述绝缘涂层的总厚度的50% 80%，并且包含具有粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂。并且，最外层的聚酰亚胺树脂还可以包含酰胺，并且所述聚酰亚胺树脂中的酰亚胺基与酰胺基的摩尔比为O. 01:99. 99 10:90。
优选地，最外层在500°C以上的温度热解5重量％以下，并且基础绝缘涂层在 4000C以上的温度热解5重量％以下。
粘附力增强剂可以是在硬化工序过程中自缩合20%以下的三聚氰胺树脂。此外， 基于包含粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂的总重量，粘附力增强剂的含量为O. 05重量％ 2重量％。_4] 有益.效果
根据本发明，绝缘电线的绝缘涂层具有优异的涂覆粘附力以及良好的耐热性。
附示了本发明的优选实施方式，并且与前述说明一起用于提供对本公开的技术要旨的进一步的理解。然而，本公开不应解释为限于附图。
图I示意性显示了本发明的一个实施方式的具有两个绝缘涂层的绝缘电线的截面。
[附图标记说明]
10:绝缘电线11:导线
12 :包含具有粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂的基础绝缘层
13 :包含聚酰亚胺树脂的最外层具体实施方式
下文中将详细描述本发明。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求中所用的术语不应当解释为限于一般含义或字典含义，而是根据允许发明人能够为了最佳阐述而对术语进行恰当限定的原则，基于本发明的技术方案所对应的含义和概念进行解释。
本发明的绝缘电线具有导线和至少两个围绕所述导线形成的绝缘涂层，其中，所述绝缘涂层包括最外层，所述最外层的厚度为所述绝缘涂层的总厚度的20% 50%，并且包含聚酰亚胺树脂；和基础绝缘涂层，所述基础绝缘涂层接触所述导线，厚度为所述绝缘涂层的总厚度的50% 80%，并且包含具有粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂。
参考图1，本发明的绝缘电线具有至少两个绝缘涂层。在本发明的一个实施方式中，具有两个绝缘涂层的绝缘电线10包括导线11、围绕导线且包含具有粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂的基础绝缘层12、和包含聚酰亚胺树脂的最外层13。最外层13的聚酰亚胺树脂还可以包含酰胺基，并且在聚酰亚胺树脂中，酰亚胺基与酰胺基的摩尔比可以为O.01:99. 99 10:90。
绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂可以通过酸二酐或多元酸或其酸酐与二胺化合物在亚胺化用有机溶剂中缩聚而制备，并且可以调节酸二酐、多元酸或其酸酐的含量以控制绝缘树脂中酰胺基与酰亚胺基的比例。在本发明中，优选的是相对于酸二酐、 多元酸或其酸酐，二胺的使用比例为O. 7:1. 3，优选为O. 8:1. 2。当二胺的使用比例相对于酸二酐、多元所或其酸酐小于O. 7或高于I. 3时，难以获得具有良好耐热性的树脂。绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的酸酐的具体实例可以包括苯均四酸二酐、3，3’，4，4’ -联苯四甲酸二酐、2，3’，3，4’ -联苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’ - 二苯甲酮四甲酸二酐、2，3，6，7-萘二甲酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)醚、吡啶_2，3，5，6-四甲酸二酐、1，2，4，5-萘四甲酸二酐、1，4，5，8-萘四甲酸二酐、1，4，5，8-十氢萘四甲酸二酐、 4，8- 二甲基-1，2，5，6-六氢萘四甲酸二酐、2，6- 二氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、2，7- 二氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、2，3，6，7-四氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、1，8，9，10-菲四甲酸二酐、2，2-双(2，3- 二羧基苯基)丙烷二酐、1，I-双(3，4- 二羧基苯基)乙烷二酐、1，I-双 (2，3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)砜二酐、苯-1，2，3，4-四甲酸二酐和3，4，3’，4’-二苯甲酮四甲酸二酐，除非导致耐热性劣化，否则对酸酐不做特别限定。并且，这些酸酐可以单独使用或者以其混合物使用。
绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的多元酸及其酸酐可以是常规的多元酸及其酸酐，例如三元酸，如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯以及偏苯三酸的衍生物，除非导致耐热性劣化，否则对多元酸及其酸酐不做特别限定。
绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的二胺的具体实例可以包括对苯二胺、间苯二胺、4，4’- 二氨基二苯醚、3，4’- 二氨基二苯醚、3，3’- 二氨基二苯醚、 4，4’ - 二氨基二苯基丙烷、3，4’ - 二氨基二苯基丙烷、3，3’ - 二氨基二苯基丙烷、4，4’ - 二氨基二苯基甲烧、3,4’ - 二氨基二苯基甲烧、3，3’ - 二氨基二苯基甲烧、联苯胺、4，4’ -二氨基二苯硫醚、3，4’ - 二氨基二苯硫醚、3，3’ - 二氨基二苯硫醚、4，，4’ - 二氨基二苯砜、 3，4’ - 二氨基二苯砜、3，3’ - 二氨基二苯砜、2，6- 二氨基吡啶、双(4-氨基苯基)二乙基硅烧、3，3’ - 二氯联苯胺、双(4-氨基苯基)乙基氧膦、双氨基萘、3，3’ - 二甲基_4，4’ - 二氨基联苯、3，4’ - 二甲基-3’，4-二氨基联苯、3，3’ _ 二甲氧基联苯胺、2，4-双(对-氨基叔丁基苯基)醚、双(对-β _氨基叔丁基苯基)醚、对二(2-甲基-4-氨基戍基)苯、 对二(1，I-二甲基-5-氨基戊基)苯、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、1，3-二氨基金刚烷、 3，3’ - 二氨基-1，I’ - 二氨基金刚烷、3，3’ - 二氨基甲基-1，I’ - 二金刚烷、双(对氨基环己基)甲烷、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、3-甲基庚二胺、4，4’-二甲基庚二胺、 2，11-二氨基十二烷、1，2_双(3-氨基丙氧基)乙烷、2，2-二甲基丙二胺、3-甲氧基六亚乙基二胺、2，5-二甲基己二胺、2，5-二氨基-1，3，4-卩惡二唑、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、N- (3-氨基苯基)-4-氨基苯甲酰胺、4-氨基苯基-3-氨基苯甲酸酯，除非导致耐热性劣化，否则对二胺不做特别限定。并且，这些二胺可以单独使用或者以其混合物使用。
并且，绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的有机溶剂的具体实例可以包括亚砜类溶剂(例如二甲亚砜和二乙亚砜)、甲酰胺类溶剂(例如N，N-甲基甲酰胺和N，N- 二乙基甲酰胺)、乙酰胺类溶剂(例如N，N- 二甲基乙酰胺和N，N- 二乙基乙酰胺)、吡咯烷酮类溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-吡咯烷酮)、苯酚类溶剂(例如苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚、二甲基苯酚、卤代苯酚和邻苯二酚)和极性非质子溶剂(例如六甲基磷酰胺和Y-丁内酯)，但不限于此。并且，这些溶剂可以单独使用或者以其混合物使用。
作为选择，绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂可以通过酸二酐、或多元酸或其酸酐与二异氰酸酯成分在亚胺化用有机溶剂中缩聚而制备，并且可以调节酸二酐、多元酸或其酸酐的含量以控制绝缘树脂中酰胺基与酰亚胺基的比例。在本发明中，优选的是相对于酸二酐、多元酸或其酸酐，二异氰酸酯的使用比例为O. 7:1. 3，优选为O. 8:1. 2。当二异氰酸酯相对于酸二酐、多元酸或其酸酐的使用比例小于O. 7或大于I. 3时，难以获得具有良好耐热性的树脂。绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的酸酐的具体实例可以包括苯均四酸二酐、3，3’ 4，4’ -联苯四甲酸二酐、2，3’，3，4’ -联苯四甲酸二酐、 3，3’，4，4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2，3，6，7-萘二甲酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)醚、 吡啶_2，3，5，6-四甲酸二酐、1，2，4，5-萘四甲酸二酐、1，4，5，8-萘四甲酸二酐、1，4，5，8-十氢萘四甲酸二酐、4，8- 二甲基-1，2，5，6-六氢萘四甲酸二酐、2，6- 二氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、2，7- 二氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、2，3，6，7-四氯-1，4，5，8-萘四甲酸二酐、 1，8，9，10-菲四甲酸二酐、2，2-双(2，3- 二羧基苯基)丙烷二酐、1，I-双(3，4- 二羧基苯基)乙烷二酐、1，I-双(2，3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、双 (3，4- 二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4- 二羧基苯基)砜二酐、苯-1，2，3，4-四甲酸二酐和 3，4，3’，4’- 二苯甲酮四甲酸二酐，除非导致耐热性劣化，否则对酸酐不做特别限定。并且， 这些酸酐可以单独使用或者以其混合物使用。
绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的多元酸及其酸酐可以是常规的多元酸及其酸酐，例如三元酸，如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯以及偏苯三酸的衍生物，除非导致耐热性劣化，否则对多元酸及其酸酐不做特别限定。
绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的二异氰酸酯的具体实例可以包括二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、二苯基甲烷_3，3’ - 二异氰酸酯、二苯基甲烷-3，4’ - 二异氰酸酯、二苯醚-4，4’ - 二异氰酸酯、二苯甲酮-4，4’ - 二异氰酸酯、二苯砜-4，4’- 二异氰酸酯、甲苯基-2，4- 二异氰酸酯、甲苯基-2，6- 二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯和对二甲苯二异氰酸酯，除非导致耐热性劣化，否则对二异氰酸酯不做特别限定。并且，这些二胺可以单独使用或者以其混合物使用。
并且，绝缘涂层的最外层中所用的聚酰亚胺树脂的制备中所用的有机溶剂的具体实例可以包括亚砜类溶剂(例如二甲亚砜和二乙亚砜)、甲酰胺类溶剂(例如N，N- 二甲基甲酰胺和N，N- 二乙基甲酰胺)、乙酰胺类溶剂(例如N，N- 二甲基乙酰胺和N，N- 二乙基乙酰胺)、吡咯烷酮类溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙烯基-2-吡咯烷酮)、苯酚类溶剂(例如苯酚、邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚、二甲基苯酚、卤代苯酚和邻苯二酚)和极性非质子溶剂(例如六甲基磷酰胺和Y-丁内酯)，但不限于此。并且，这些溶剂可以单独使用或者以其混合物使用。
由此制备的聚酰亚胺树脂用于绝缘涂层的最外层13中。最外层的厚度是绝缘涂层的总厚度的20% 50%。
并且，在本发明中，接触导线的基础绝缘层中所用的聚酰胺-酰亚胺树脂可以是在热溶液聚合中所制备的树脂，例如，通过芳香族二异氰酸酯或二胺与多元酸或其酸酐在有机溶剂中的热聚合而制备的树脂。此时，优选的是多元酸或其酸酐相对于二异氰酸酯的使用比例为O. 7:1. 3，优选为O. 8:1. 2。当多元酸或其酸酐相对于二异氰酸酯的使用比例小于O. 7或大于I. 3时，难以获得聚酰胺-酰亚胺树脂的足够的热性能和其他常规的良好性质。
芳香族二异氰酸酯的具体实例可以包括二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、二苯基甲烷_3，3’ - 二异氰酸酯、二苯基甲烷_3，4’ - 二异氰酸酯、二苯醚_4，4’ - 二异氰酸酯、二苯甲酮_4，4’ - 二异氰酸酯、二苯砜_4，4’ - 二异氰酸酯、亚甲苯基_2，4- 二异氰酸酯、亚甲苯基-2，6- 二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯和对二甲苯二异氰酸酯，除非导致耐热性劣化，否则对其不做特别限定。并且，这些二胺可以单独使用或者以其混合物使用。其中，就易购买和价格合理而言，优选二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯。
基础绝缘层的聚酰胺-酰亚胺树脂的制备中所用的多元酸及其酸酐可以是常规的多元酸及其酸酐，例如三元酸，如偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯以及偏苯三酸的衍生物，除非导致耐热性劣化，否则对其不做特别限定。
基础绝缘层的聚酰胺-酰亚胺树脂的制备中所用的有机溶剂可以是N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺，优选的是N-甲基-2-吡咯烷酮，但不限于此。并且，这些有机溶剂可以单独使用或者以其混合物使用。
由此制备的聚酰胺-酰亚胺树脂可用于接触导线的基础绝缘层12中，并且可以包含粘附力增强剂。基础绝缘层的厚度是绝缘涂层的总厚度的509Γ80%。
本发明的绝缘电线中所用的粘附力增强剂可以是下述式I的三聚氰胺树脂，其在硬化工序过程中自缩合20%以下。如果粘附力增强剂自缩合高于20%，则难以获得导线和树脂层之间的足够的粘附力。
权利要求
1.一种绝缘电线，所述绝缘电线具有导线和至少两个围绕所述导线形成的绝缘涂层，其中，所述绝缘涂层包括 最外层，所述最外层的厚度为所述绝缘涂层的总厚度的20% 50%，并且包含聚酰亚胺树脂；和 基础绝缘涂层，所述基础绝缘涂层接触所述导线，厚度为所述绝缘涂层的总厚度的50% 80%，并且包含具有粘附力增强剂的聚酰胺-酰亚胺树脂。
2.如权利要求I所述的绝缘电线，其中，所述最外层的聚酰亚胺树脂还包含酰胺基，并且所述聚酰亚胺树脂中的酰亚胺基与酰胺基的摩尔比为O. 01:99. 99 10:90。
3.如权利要求I或2所述的绝缘电线，其中，所述最外层在500°C以上的温度热解5重量％以下。
4.如权利要求I或2所述的绝缘电线，其中，所述基础绝缘涂层在400°C以上的温度热解5重量％以下。
5.如权利要求I或2所述的绝缘电线，其中，所述粘附力增强剂是在硬化工序中自缩合20%以下的三聚氰胺树脂。
6.如权利要求I或2所述的绝缘电线，其中，基于包含所述粘附力增强剂的所述聚酰胺-酰亚胺树脂的总重量，所述粘附力增强剂的含量为O. 05重量％ 2重量％。
全文摘要
本发明提供一种具有导线和至少两个在该导线外侧形成的绝缘涂层的绝缘电线，其特征在于进一步包含所述绝缘涂层的最外层，所述最外层的涂层厚度相对于总绝缘涂层为20%～50%，且包含聚酰亚胺树脂；与所述导线接触的基础绝缘涂层，其涂层厚度相对于总绝缘涂层为50%～80%，并且包含添加有粘附力增强剂的聚酰胺酰亚胺类树脂。所述绝缘电线用绝缘涂层具有优异的涂层粘附力以及良好的耐热性。
文档编号H01B3/30GK102985982SQ201180033862
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者朴宣珠, 李濬熙, 徐东珍 申请人:Ls电线有限公司