绝缘电线、线圈和电气/电子设备的制作方法

本发明涉及绝缘电线、线圈和电气/电子设备。

背景技术

在变频器相关设备、例如高速转换元件、变频器马达、变压器等的电气/电子设备用线圈中，作为磁导线，使用由所谓漆包线构成的绝缘电线(绝缘线)；或者具有包含由漆包树脂构成的漆包绝缘层、和由与漆包树脂不同种类的热塑性树脂构成的绝缘层的多层绝缘覆膜的绝缘电线等。

另一方面，近年来，以马达或变压器为代表的电气设备的设备小型化和高性能化正在发展。因此，常见下述使用方法：对绝缘电线进行绕线加工(线圈加工)，将绝缘电线压入非常窄的部分而使用。具体而言，为了提高马达等旋转机的性能，寻求将更多根数的绕线收容于定子槽(statorslot)中。即，对于提高导体的截面积相对于定子槽截面积的比例(占空系数)的要求提高。

作为提高占空系数的手段，近年来进行了以下尝试：使用导体的截面形状类似于矩形(正方形或长方形)的扁平线。

但是，扁平线的使用虽对提高占空系数显示出显著的效果，但另一方面，截面扁平的角部对于线圈加工等弯曲加工极其脆弱。因此，存在因施加强压力的加工而导致覆膜破裂的问题。可知：尤其是该角部的曲率半径越小，越容易因该弯曲加工而产生覆膜的破裂。

另外，若使绕线的绝缘覆膜的厚度变薄、或无法确保导体间的距离，则无法确保绝缘性能，而且在绕线的绝缘覆膜产生损伤时，会从所露出的绕线的导体产生放电。

为了提高这种电气特性、机械特性，进行了各种研究。

例如，由于包括漆包绝缘层和挤出绝缘层的相对介电常数与挤出绝缘层的拉伸强度的温度依赖性的关系，提出了不损害高温下的绝缘性能而增加绝缘覆膜的厚度，提高局部放电起始电压，改善耐热老化特性(参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-154262号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在近年来的电子或电气设备(下文中有时简称为电气设备)中，要求通过与以往相比更高度地提高各种性能、例如耐热性、机械特性、化学特性、电气特性等来提高可靠性。

对于以往的绝缘电线来说，为了增加漆包绝缘层的厚度，需要重复多次热固性树脂清漆的涂布、烘烤。因此，由于通过一次挤出能够形成更厚的绝缘覆膜，因而通常增加由热塑性树脂构成的挤出绝缘层的厚度。

本发明人发现，即便是相同的绝缘覆膜的厚度，与以往相反地减薄挤出绝缘层的厚度、增加漆包绝缘层的厚度，则由于绝缘覆膜内的相对介电常数之差，绝缘强度(绝缘击穿电压)不足。而且，若绝缘层一层的厚度超过100μm、或绝缘覆膜内的相对介电常数的最大值与最小值之比的值超过1.2，则绝缘强度(绝缘击穿电压)变差。

因此，本发明的课题在于提供一种即便在漆包绝缘层厚的情况下也能提高绝缘强度(绝缘击穿电压)、并且局部放电起始电压高、耐热性、带缺口的沿边弯曲等机械特性优异的绝缘电线、线圈和电气/电子设备。

用于解决课题的手段

本发明人发现，与以往不同，通过使漆包绝缘层厚于挤出绝缘层，耐热性提高，并且对于外伤的绝缘性提高。因此，基于上述研究结果进行了深入研究，结果发现，层叠的绝缘覆膜的厚度与构成绝缘覆膜的绝缘层的最大膜厚、绝缘覆膜的相对介电常数与构成绝缘覆膜的绝缘层的相对介电常数的特定关系很重要。本发明是基于这些技术思想而进行的。

即，本发明的上述课题通过以下手段实现。

(1)一种绝缘电线，其为在矩形截面导体上具有至少两层绝缘层层叠而成的绝缘覆膜的绝缘电线，其特征在于，

所述层叠的绝缘覆膜由位于所述导体的外周上的包含热固性树脂的漆包绝缘层和位于该层的外侧的包含热塑性树脂的挤出绝缘层构成，

所述漆包绝缘层的厚度为50μm以上，

所述层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)和100℃的相对介电常数(ε)、所述层叠的绝缘层中的一层的最大厚度(tmax)和100℃的相对介电常数的最大值(εmax)与最小值(εmin)满足下述所有关系。

【数1】

t≥100μm(1.1)

tmax≤100μm(1.2)

1.5≤ε≤3.5(2.1)

1.0≤εmax/εmin≤1.2(2.2)

(2)如(1)所述的绝缘电线，其特征在于，所述热固性树脂为选自由聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和聚醚酰亚胺树脂组成的组中的至少一种热固性树脂。

(3)如(1)或(2)所述的绝缘电线，其特征在于，所述热塑性树脂为选自由聚醚醚酮、热塑性聚酰亚胺和聚苯硫醚组成的组中的至少一种热塑性树脂。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的绝缘电线，其特征在于，所述层叠的绝缘覆膜的层叠数为4以下。

(5)一种线圈，其特征在于，其由上述(1)～(4)中任一项所述的绝缘电线构成。

(6)一种电子/电气设备，其特征在于，其由上述(5)所述的线圈构成。

(7)如(6)所述的电子/电气设备，其特征在于，所述电子/电气设备为发电机或电动机。

本发明中，只要没有特别声明，则绝缘覆膜、各种绝缘层的厚度为矩形截面的平坦部的厚度，假如在短边与长边厚度不同的情况下为平均厚度。

另外，绝缘层是指由绝缘体构成的层，本发明中，为包含选自热固性树脂和热塑性树脂中的树脂的层。涂布于表面的润滑油等不包含在绝缘层中。

对绝缘层一层的厚度没有限定，实际上为2μm以上。需要说明的是，漆包绝缘层是指包含热固性树脂的绝缘层组，挤出绝缘层是指包含热塑性树脂的绝缘层组。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种即便在漆包绝缘层厚的情况下也能提高绝缘强度(绝缘击穿电压)、并且局部放电起始电压高、耐热性、带缺口的沿边弯曲等机械特性优异的绝缘电线、线圈和电气/电子设备。

本发明的上述和其他特征及优点可以适当参照附图由下述记载内容进一步明确。

附图说明

图1是示出本发明的绝缘电线的优选方式的示意性截面图。

图2是示出本发明的电气/电子设备中使用的定子的优选方式的示意性立体图。

图3是示出本发明的电气/电子设备中使用的定子的优选方式的示意性分解立体图。

具体实施方式

<<绝缘电线>>

本发明的绝缘电线(也称为绝缘线)在矩形截面导体上具有至少两层绝缘层层叠而成的绝缘覆膜。层叠的绝缘覆膜由位于导体的外周上的包含热固性树脂的漆包绝缘层和位于该层的外侧的包含热塑性树脂的挤出绝缘层构成。

此处，本发明中，尤其是漆包绝缘层的厚度为50μm以上。

上述漆包绝缘层的厚度是在导体与挤出绝缘层之间存在的全部漆包绝缘层的总厚度。

漆包绝缘层反复进行热固性树脂清漆的涂布和烘烤，使厚度为特定的厚度，本发明中，单纯为了增加厚度而反复使用组成完全相同的热固性树脂清漆的情况下，算作一层。

图1示出了本发明的绝缘电线1的优选的示意性截面形状。

在导体11上依次设有漆包绝缘层22a、挤出绝缘层22b，绝缘覆膜21至少包含漆包绝缘层22a和挤出绝缘层22b。

此处，漆包绝缘层22a、挤出绝缘层22b也包括分别层叠有两层以上的情况，图1中进行了省略。

本发明中，绝缘覆膜21也可以包含漆包绝缘层22a和挤出绝缘层22b以外的层，图1中同样进行了省略。

另外，漆包绝缘层22a、挤出绝缘层22b的厚度仅仅是示意性地进行了图示，并非各自相对地示出准确的厚度。

需要说明的是，本发明中，矩形截面等中的截面是指与绝缘电线的长度方向正交的截面。绝缘覆膜是指在图1的截面形状中在导体上的长度方向上连续地进行被覆。

<导体>

作为本发明中使用的导体，可以使用以往在绝缘电线中所使用的导体，可以举出铜线、铝线等金属导体。本发明中，优选铜的导体，其中，所使用的铜优选含氧量为30ppm以下的低氧铜，更优选含氧量为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利用热使其熔融时，在焊接部分不会产生因所含氧引起的空隙，可以防止焊接部分的电阻变差，并且可以保持焊接部分的强度。

需要说明的是，在导体为铝的情况下，可在考虑必要机械强度的基础上，根据用途使用各种铝合金。例如，对于如旋转电机这样的用途，优选为可得到高电流值的纯度99.00％以上的纯铝。

本发明中，使用截面形状为矩形(扁平形状)的导体。由此，能够提高定子槽内的导体的占空系数。

导体的尺寸根据用途决定，因此没有特别指定，在扁平形状的导体的情况下，在一边的长度中，宽度(长边)优选为1.0mm～5.0mm、更优选为1.4mm～4.0mm，厚度(短边)优选为0.4mm～3.0mm、更优选为0.5mm～2.5mm。但是，可得到本发明的效果的导体尺寸的范围并不限于此。另外，在扁平形状的导体的情况下，其也根据用途而异，相较于截面正方形，通常为截面长方形。在用途为旋转电机的情况下，从提高定子槽内的导体占空系数的观点出发，扁平形状的导体截面的四个角的倒角(曲率半径r)优选r较小，从抑制因电场集中到四个角所致的局部放电现象的观点出发，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，可得到本发明的效果的范围并不限于此。

另外，也可将多个导体捻合、或组合，从而形成矩形的导体。

<漆包绝缘层>

漆包绝缘层包含热固性树脂。本发明中，由导体起依次具有漆包绝缘层、挤出绝缘层，特别是，漆包绝缘层特别优选直接与导体接触而设置在导体的外周。

但是根据需要或目的，也可以将包含热塑性树脂、例如非晶性的热塑性树脂的热塑性树脂层设置于导体与漆包绝缘层之间。

需要说明的是，通过使这种热塑性树脂层与导体接触而设置，绝缘覆膜与导体的密合性提高。

此处，有时也将与导体直接接触而设置在导体外周的漆包绝缘层仅称为漆包(树脂)层。

(热固性树脂)

本发明中，只要是在绝缘电线中使用的热固性树脂，就可以为任意的物质。

例如，可以举出聚酰胺酰亚胺(pai)、聚酰亚胺(pi)、聚醚酰亚胺(pei)、聚酯酰亚胺(pesi)、聚氨酯(pu)、聚酯(pest)、聚苯并咪唑、三聚氰胺树脂、环氧树脂等。

其中，优选聚酰胺酰亚胺(pai)、聚酰亚胺(pi)、聚醚酰亚胺(pei)、聚酯酰亚胺(pesi)、聚氨酯(pu)、聚酯(pest)，尤其优选具有酰亚胺键的热固性树脂。

在上述之中，具有酰亚胺键的热固性树脂可以举出聚酰胺酰亚胺(pai)、聚酰亚胺(pi)、聚醚酰亚胺(pei)、聚酯酰亚胺(pesi)。

本发明中，特别优选选自聚酰胺酰亚胺(pai)、聚酰亚胺(pi)和聚醚酰亚胺(pei)中的树脂。

与其他树脂相比，上述聚酰胺酰亚胺(pai)的导热系数低，绝缘击穿电压高，能够进行烘烤固化。对聚酰胺酰亚胺没有特别限定，可以举出通过下述方式所得到的聚酰胺酰亚胺：通过常规方法，在例如极性溶剂中使三羧酸酐与二异氰酸酯化合物直接反应而得到的聚酰胺酰亚胺；或者，在极性溶剂中先使三羧酸酐与二胺化合物进行反应而率先导入酰亚胺键，接着利用二异氰酸酯化合物进行酰胺化而得到的聚酰胺酰亚胺。

聚酰胺酰亚胺(pai)例如可以举出日立化成株式会社制造的商品名：hpc-9000、日立化成株式会社制造的商品名：hi406等。

对上述聚酰亚胺(pi)没有特别限定，可以使用全芳香族聚酰亚胺或热固性芳香族聚酰亚胺等通常的聚酰亚胺。另外，可以使用通过下述方式所得到的聚酰亚胺：使用通过常规方法使芳香族四羧酸二酐与芳香族二胺化合物在极性溶剂中进行反应而得到的聚酰胺酸溶液，通过烘烤时的加热处理而使其酰亚胺化，由此得到聚酰亚胺。

聚酰亚胺(pi)例如可以举出unitika株式会社制造的商品名：uimide、宇部兴产株式会社制造的商品名：u-varnish-a、dupont-torayco.,ltd.制造的商品名：#3000等。

上述聚醚酰亚胺(pei)只要是在分子内具有醚键和酰亚胺键的热固性树脂即可，例如也可以使用通过下述方式所得到的聚醚酰亚胺：使用使芳香族四羧酸二酐与分子内具有醚键的芳香族二胺类在极性溶剂中反应而得的聚酰胺酸溶液，通过被覆时的烘烤时的加热处理而使其酰亚胺化，由此得到聚醚酰亚胺。

聚醚酰亚胺(pei)例如可以举出sabic公司制造的商品名：ultem1000。

上述聚酯酰亚胺(pesi)只要是在分子内具有酯键和酰亚胺键的聚合物且为热固性即可，没有特别限定。例如可以使用通过下述方式所得到的聚酯酰亚胺：由三羧酸酐与胺化合物形成酰亚胺键，由醇与羧酸或其烷基酯形成酯键，然后使酰亚胺键的游离酸基或酸酐基加入至酯形成反应而得到的聚酯酰亚胺。这种聚酯酰亚胺例如也可以使用通过公知的方法使三羧酸酐、二羧酸化合物或其烷基酯、醇化合物及二胺化合物进行反应而得到的聚酯酰亚胺。

聚酯酰亚胺(pesi)例如可以举出东特涂料株式会社制造的商品名：neoheat8600a。

热固性树脂的相对介电常数优选为3.0～4.5，更优选为3.0～4.0，进一步优选为3.0～3.5。

需要说明的是，相对介电常数可以通过下述方式算出：使用导电性糊料在电线表面设置电极，利用市售的lcr计等测定装置测定导体与电极间的静电电容，由电极长度和绝缘覆膜的厚度算出。本发明中，只要没有特别记载，则是指在100℃的恒温槽中测得的值。另外，频率根据需要进行变更，本发明中只要没有特别记载，则是指在100hz下所测得的值。

在层叠的漆包绝缘层的情况下，各漆包绝缘层的热固性树脂在25℃的相对介电常数可以相同也可以不同，优选不同。特别是，更优选导体上的热固性树脂的相对介电常数大。

由此，导体界面的电场减小，能够不受导体上的损伤或异物的影响而得到优异的耐电压。

热固性树脂在同一漆包绝缘层中可以单独使用一种，也可以合用两种以上。

另外，对于在不同的漆包绝缘层中使用的热固性树脂而言，除了相互相邻的情况以外，可以为相互不同的热固性树脂，也可以为相同的树脂。

(添加剂)

热固性树脂层通过添加三烷基胺、烷氧基化三聚氰胺树脂、硫醇系化合物之类的添加剂，能够进一步提高与导体的密合力，故优选。

作为三烷基胺，优选可以举出三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺等低级烷基的三烷基胺。其中，从挠性和密合性的方面出发，更优选三甲胺、三乙胺。

作为烷氧基化三聚氰胺树脂，例如可以使用丁氧基化三聚氰胺树脂、甲氧基化三聚氰胺树脂等经低级烷氧基取代的三聚氰胺树脂，从树脂的相容性的方面考虑，优选甲氧基化三聚氰胺树脂。

硫醇系化合物是指具有巯基(-sh)的有机化合物。具体而言，可以举出季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、丁二醇双(3-巯基丁酸酯)、丁二醇双(3-巯基戊酸酯)、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、三羟甲基丙烷三(3-巯基丁酸酯)、5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-氨基-1,3,4-噻二唑、1,2,4-三唑-3-硫醇、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑等。

作为上述添加剂的含量，没有特别限制，相对于热固性树脂100质量份，优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下。

需要说明的是，本发明中，在漆包绝缘层间，即便仅仅是添加剂的含量或种类不同，也算作不同的层。

漆包绝缘层可以为一层，也可以两层以上进行层叠，本发明中，漆包绝缘层优选为1～4层、更优选为1～3层、进一步优选为1或2层。

(漆包绝缘层的厚度)

本发明中，漆包绝缘层的厚度为50μm以上、优选为50μm～120μm、更优选为60μm～100μm、进一步优选为70μm～80μm。

需要说明的是，漆包绝缘层的厚度是在导体与挤出绝缘层之间存在的漆包绝缘层的总和。

特别是，本发明中，通过使漆包绝缘层的厚度为50μm以上，能够得到优异的耐热性。

在层叠的漆包绝缘层的情况下，各漆包绝缘层的厚度可以相互相同也可以不同，优选不同，优选越远离导体越厚。

在层叠的漆包绝缘层中与导体最近的漆包绝缘层的厚度优选为5μm～80μm、更优选为5μm～30μm、进一步优选为5μm～10μm。

如此，能够得到导体密合性与耐热性优异的绝缘覆膜。

<挤出绝缘层>

挤出绝缘层包含热塑性树脂。

对于挤出绝缘层来说，本发明中，至少一层的挤出绝缘层设置于至少一层的漆包绝缘层上，挤出绝缘层可以为一层，也可以为两层以上的层叠结构。

(热塑性树脂)

热塑性树脂可以举出聚酰胺(pa)(尼龙)、聚缩醛(pom)、聚碳酸酯(pc)、聚苯醚(包括改性聚苯醚)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、超高分子量聚乙烯等通用工程塑料、以及聚砜(psf)、聚醚砜(pes)、聚苯硫醚(pps)、聚芳酯(u-polymer)、聚醚酮(pek)、聚芳基醚酮(paek)、四氟乙烯-乙烯共聚物(etfe)、聚醚醚酮(peek)(包括改性聚醚醚酮(改性peek))、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、聚四氟乙烯(ptfe)、热塑性聚酰亚胺(tpi)、热塑性聚酰胺酰亚胺(tpai)、液晶聚酯等超级工程塑料、以及以聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)为基础树脂的聚合物合金、abs/聚碳酸酯、尼龙6,6、芳香族聚酰胺树脂(芳香族pa)、聚苯醚/尼龙6,6、聚苯醚/聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚碳酸酯等包含上述工程塑料的聚合物合金。

热塑性树脂可以为结晶性，也可以为非晶性。

另外，热塑性树脂可以为一种，也可以为两种以上的混合。

在热塑性树脂中，优选聚酰胺(pa)、聚砜(psf)、聚醚砜(pes)、聚苯硫醚(pps)、聚醚酮(pek)、聚芳基醚酮(paek)、包括改性聚醚醚酮的聚醚醚酮(peek)、聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、热塑性聚酰亚胺(tpi)、热塑性聚酰胺酰亚胺(tpai)，更优选包括改性聚醚醚酮的聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)、聚酰胺(pa)、聚四氟乙烯(ptfe)、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)、热塑性聚酰亚胺(tpi)、热塑性聚酰胺酰亚胺(tpai)，进一步优选包括改性聚醚醚酮的聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)、热塑性聚酰亚胺(tpi)，特别是从耐溶剂性的方面考虑，其中优选聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)。

热塑性树脂的相对介电常数优选为2.0～4.0、更优选为2.0～3.5、进一步优选为2.0～3.0。

在层叠的挤出绝缘层的情况下，各挤出绝缘层的热塑性树脂的相对介电常数可以相同也可以不同，优选不同。另外，优选最外层的相对介电常数大。

由此，最外层的电场减小，难以受到绝缘覆膜的外伤的影响而能够得到优异的耐电压。

挤出绝缘层可以为一层，也可以两层以上进行层叠，本发明中，挤出绝缘层优选为1～4层、更优选为1～3层、进一步优选为1或2层。

(挤出绝缘层的厚度)

挤出绝缘层的厚度可以与漆包绝缘层的厚度相同，也可以不同。本发明中，挤出绝缘层的厚度优选为与漆包绝缘层的厚度相同的厚度以下，优选较薄。

挤出绝缘层的厚度优选为10μm～200μm、更优选为40μm～150μm、进一步优选为60μm～100μm。

需要说明的是，挤出绝缘层的厚度为在存在于漆包绝缘层上的导体与挤出绝缘层之间的漆包绝缘层上存在的挤出绝缘层的总和。

在层叠的挤出绝缘层的情况下，各挤出绝缘层的厚度相互可以相同，也可以不同。

本发明中，一层挤出绝缘层的厚度优选为10μm以上、更优选为30μm以上、进一步优选为50μm以上。

需要说明的是，一层挤出绝缘层的厚度的上限优选为100μm以下、更优选为90μm以下、进一步优选为80μm以下。

挤出绝缘层由于使用热塑性树脂，因而通常通过挤出成型来形成。

(添加剂)

挤出绝缘层中可以根据目的含有各种添加物。

作为这样的添加物，例如可以举出颜料、交联剂、催化剂、抗氧化剂。

相对于构成挤出绝缘层的树脂100质量份，这种添加物的含量优选为0.01质量份～10质量份。

在挤出绝缘层中，被覆本发明的导体的最外层的挤出绝缘层也可以使用通过常规方法分散、混合蜡或润滑剂而制成自润滑树脂的物质。

作为蜡，可以没有特别限制地使用通常所用的蜡，例如可以举出聚乙烯蜡、石油蜡、固体石蜡等合成蜡和巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡等天然蜡。

对润滑剂也没有特别限制，例如可以举出硅酮、硅酮大分子单体、氟树脂等。

<绝缘覆膜>

(构成绝缘层数)

本发明中，绝缘覆膜由至少一层的漆包绝缘层和至少一层的挤出绝缘层构成，构成绝缘覆膜的绝缘层优选为2～6层、更优选为2～4层、进一步优选为2或3层、特别优选为2层。

(厚度与相对介电常数)

本发明中，漆包绝缘层的厚度为50μm以上。

除此以外，层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)和100℃的相对介电常数(ε)、所述层叠的绝缘层中的一层的最大厚度(tmax)和100℃的相对介电常数的最大值(εmax)与最小值(εmin)满足下述所有关系。

【数2】

t≥100μm(1.1)

tmax≤100μm(1.2)

1.5≤ε≤3.5(2.1)

1.0≤εmax/εmin≤1.2(2.2)

需要说明的是，在层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)为100μm的情况下，层叠的绝缘层中的一层的最大厚度(tmax)小于100μm，一层的最大厚度(tmax)为100μm的情况下，层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)超过100μm。

本发明中，层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)为100μm以上、优选为110μm以上、更优选为130μm以上、进一步优选为150μm以上。

需要说明的是，层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)的上限实际上为400μm以下、优选为200μm以下。

通过使层叠的绝缘覆膜整体的厚度(t)为100μm以上，能够得到优异的局部放电起始电压和绝缘击穿电压。

在层叠的绝缘层中，一层的最大厚度(tmax)为100μm以下、优选为90μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为70μm以下。

需要说明的是，在层叠的绝缘层中，一层的最大厚度(tmax)的下限实际上为5μm以上、优选为10μm以上。

在层叠的绝缘层中，通过使一层的最大厚度(tmax)为100μm以下，能够得到优异的绝缘击穿电压。

层叠的绝缘覆膜整体的相对介电常数(ε)优选为1.5～3.5、更优选为1.5～3.3、进一步优选为1.5～3.0。

通过使层叠的绝缘覆膜整体的相对介电常数(ε)为上述范围，能够得到优异的局部放电起始电压。

层叠的绝缘层中的相对介电常数的最大值(εmax)与最小值(εmin)之比(εmax/εmin)优选为1.0～1.2、更优选为1.0～1.15、进一步优选为1.0～1.13。

通过使相对介电常数之比为上述范围，能够得到优异的绝缘击穿电压。

<<绝缘电线的制造方法>>

本发明中，在导体的外周涂布热固性树脂清漆并进行烘烤，形成包含热固性树脂的漆包绝缘层，在该漆包绝缘层上将包含热塑性树脂的组合物挤出成型，形成包含热塑性树脂的挤出绝缘层，由此制造绝缘电线。

为了使热固性树脂清漆化，热固性树脂清漆含有有机溶剂等。作为有机溶剂，只要不阻碍热固性树脂的反应就没有特别限制，例如可以举出n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、n,n-二甲基乙酰胺(dmac)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)等酰胺系溶剂、n,n-二甲基乙烯脲、n,n-二甲基丙烯脲、四甲基脲等脲系溶剂、γ-丁内酯、γ-己内酯等内酯系溶剂、碳酸亚丙酯等碳酸酯系溶剂、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、丁基乙酸溶纤剂、丁基卡必醇乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙基卡必醇乙酸酯等酯系溶剂、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚等乙二醇二甲醚系溶剂、甲苯、二甲苯、环己烷等烃系溶剂、甲酚、苯酚、卤化苯酚等酚系溶剂、环丁砜等砜系溶剂、二甲基亚砜(dmso)等。

这些之中，若着眼于高溶解性、高反应促进性等，则优选酰胺系溶剂、脲系溶剂，从不具有容易抑制加热引起的交联反应的氢原子等方面考虑，更优选n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基乙烯脲、n,n-二甲基丙烯脲、四甲基脲，特别优选n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。

有机溶剂等可以单独仅使用一种，也可以合用两种以上。

热固性树脂的清漆可以如上所述使用市售品，该情况下，由于被溶解于有机溶剂中，因而含有有机溶剂。

将上述热固性树脂清漆涂布到导体上的方法可以为常规方法，例如可以使用：使用与导体形状为相似形状的清漆涂布用模具的方法；在导体截面形状为矩形的情况下，使用形成为井字状的被称为“通用模具(universaldies)”的模具的方法。

涂布有这些热固性树脂清漆的导体利用常规方法在烘烤炉中进行烘烤。具体的烘烤条件取决于所使用的炉的形状等，若为约8m的自然对流式的立式炉，通过在炉内温度400℃～650℃下将通过时间设为10秒～90秒可以实现。

本发明中，将形成有漆包绝缘层的导体(也称为漆包线)作为芯线，使用挤出机的螺杆将包含热塑性树脂的组合物挤出被覆在漆包线上，由此形成挤出绝缘层，从而能够得到绝缘电线。此时，按照挤出绝缘层的截面的外形形状与导体形状为相似形状或大致相似形状、并成为可得到特定的边部和角部的厚度、特定的最大厚度和最小厚度的形状的方式，在热塑性树脂的熔点以上的温度(在非晶性树脂的情况下为玻璃化转变温度以上)，使用挤出模具进行热塑性树脂的挤出被覆。需要说明的是，挤出绝缘层也可以使用有机溶剂等和热塑性树脂形成。

在使用非晶性热塑性树脂的情况下，除了挤出成型以外，也可以使用与导体的形状为相似形状的模具，将使热塑性树脂溶解于有机溶剂等中而成的清漆涂布到漆包线上并进行烘烤而形成。

热塑性树脂清漆的有机溶剂优选在上述热固性树脂清漆中列举的有机溶剂。

另外，具体的烘烤条件取决于其所使用的炉的形状等，优选在热固性树脂中的条件中所记载的条件。

但是，本发明中，从考虑到制造成本的制造适应性的观点出发，优选挤出成型。

<绝缘电线的特性>

本发明的绝缘电线的局部放电起始电压(pdiv)高，绝缘击穿电压(bdv)高。

局部放电起始电压越高越优选，优选为1000vp～3000vp、更优选为1500vp～3000vp、进一步优选为2000vp～3000vp。

局部放电起始电压可以通过下述方式进行测定：使用局部放电试验机[例如菊水电子工业株式会社制造的局部放电试验机“kpd2050”]，制作使2条绝缘电线成为长边的面彼此按照经过长度150mm而没有间隙的方式进行重合而得到的试样，在该2条导体间施加正弦波50hz的交流电压，由此进行测定。

需要说明的是，升压以50v/秒的比例设为一样的速度，产生了10pc的局部放电的时刻的电压即为局部放电起始电压。

本发明中，绝缘击穿电压(bdv)是利用实施例中所示的方法测定的、进行了带缺口的沿边弯曲加工后的绝缘击穿电压，该值越高越优选。

该绝缘击穿电压为3kv以上即可，更优选为5kv以上、进一步优选为7kv以上。

绝缘击穿电压的下限实际上为0.5kv以下。

<<线圈和电气/电子设备>>

本发明的绝缘电线可以作为线圈用于包括发电机、电动机的各种电气/电子设备等需要电气特性(耐电压性)、耐热性的领域中。例如，本发明的绝缘电线被用于电机或变压器等中，可以构成高性能的电气/电子设备。特别适合用作hv(混合动力汽车)、ev(电动汽车)的驱动马达用的绕线。这样，可以提供将本发明的绝缘电线作为线圈使用的电气/电子设备、特别是hv和ev的驱动马达。需要说明的是，在将本发明的绝缘电线用于马达线圈的情况下，也称为马达线圈用绝缘电线。特别是，通过对具有上述优异特性的本发明的绝缘电线进行加工而成的线圈，能够实现电气/电子设备的进一步小型化或高性能化。因此，本发明的绝缘电线适合用作近年来的小型化或高性能化显著的hv或ev的驱动马达用的绕线。

本发明的线圈只要具有适合于包括发电机、电动机的各种电气/电子设备的形态即可，可以举出：对本发明的绝缘电线进行线圈加工而形成的线圈；对本发明的绝缘电线进行弯曲加工后将特定部分电连接而成的线圈；等等。

作为对本发明的绝缘电线进行线圈加工而形成的线圈，没有特别限定，可以举出将长的绝缘电线卷绕成螺旋状而成的线圈。在这样的线圈中，对绝缘电线的绕线数等没有特别限定。通常，在卷绕绝缘电线时使用铁心等。

作为对本发明的绝缘电线进行弯曲加工后将特定部分电连接而成的线圈，可以举出在旋转电机等的定子中所用的线圈。这样线圈例如可以举出如下制作的线圈33：如图3所示，将本发明的绝缘电线切断成特定的长度并以u字形状等进行弯曲加工，制作出多个电线段34，将各电线段34的u字形状等的两个开放端部(末端)34a相互不同地连接，制作出线圈33(参见图2)。

作为使用该线圈而成的电气/电子设备，没有特别限定。作为这样的电气/电子设备的一个优选方式，例如可以举出具备图2所示的定子30的旋转电机(特别是hv和ev的驱动马达)。该旋转电机除了具备定子30以外，可以为与现有的旋转电机同样的构成。

定子30除了电线段34由本发明的绝缘电线形成以外，可以为与现有的定子同样的构成。即，定子30具有定子铁心31和线圈33，其中，例如如图3所示由本发明的绝缘电线构成的电线段34被组装到定子铁心31的槽32中，开放端部34a被电连接，由此形成线圈33。此处，电线段34可以以一根的形式组装到槽32中，但优选如图3所示以两根一组的形式组装。该定子30中，线圈33被收纳于定子铁心31的槽32中，该线圈33是将如上所述进行了弯曲加工的电线段34的两个末端即开放端部34a相互不同地连接而成的。此时，可以在连接电线段34的开放端部34a后收纳于槽32中，另外，也可以在将绝缘段34收纳于槽32中后，对电线段34的开放端部34a进行折弯加工并连接。

需要说明的是，本发明中，马达线圈和电气/电子设备优选组合多个形状或厚度为不同种类的线而使用。

具体而言，如下所述。

通过使进入到定子铁心的槽内的部分仅由长边的被覆薄于短边的线构成，能够在不降低效率的情况下使定子铁心的圆周方向的尺寸小型化。另外，通过放入仅槽内的一部分线在长边与短边所被覆的厚度不同的线，能够作为用于保持线圈端部的绝缘距离的间隔件使用。由此，可以去除绝缘纸，结果能够实现马达的小型化。

若使用本发明的绝缘电线，则例如能够提高导体的截面积相对于定子铁心的槽截面积的比例(占空系数)，能够提高电气/电子设备的特性。

本发明的绝缘电线可以作为线圈而用于发电机、电动机等旋转电机、各种电气/电子设备等需要电气特性(耐电压性)、耐热性的领域中。例如，本发明的绝缘电线被用于电机或变压器等中，可以构成高性能的旋转电机、电气/电子设备。特别适合用作混合动力汽车(hv)、电动汽车(ev)的驱动马达用的绕线。

实施例

下面，基于实施例，对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。

下面示出所使用的原料。

<使用原料>

(1)热固性树脂

·聚酰亚胺(pi)

相对介电常数为3.2的pi[商品名：uimide、unitika株式会社制造、清漆]

·聚酰胺酰亚胺(pai)

相对介电常数为1.8的低εpai[商品名：hi406、日立化成株式会社制造、清漆]

需要说明的是，在其中添加了二乙二醇二甲醚(沸点162℃)和三乙二醇二甲醚(沸点216℃)作为气泡形成剂。

相对介电常数为3.9的pai[商品名：hi406、日立化成株式会社制造、清漆]

·聚醚酰亚胺(pei)

相对介电常数为3.5的pei[商品名：ultem、sabic公司制造]

溶解于n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中进行清漆化而使用

(2)热塑性树脂

·聚醚醚酮(peek)

相对介电常数为3.1的peek[商品名：ketaspirekt-820、solvayspecialtypolymers公司制造]

·聚苯硫醚(pps)

相对介电常数为3.3的pps[商品名：fz-2100、dic株式会社制造]

·四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(pfa)

相对介电常数为2.1的pfa[商品名：neoflon、大金工业株式会社制造]

·聚酰胺(pa)

相对介电常数为12.0的pa66(聚酰胺66)[商品名：leona1402s、旭化成株式会社制造]

·热塑性聚酰亚胺(tpi)

相对介电常数为3.1的热塑性pi[商品名：aurumpl450c、三井化学株式会社制造]

实施例1

使用截面扁平(长边3.2mm×短边1.5mm，四角的倒角的曲率半径r＝0.3mm)的扁平导体(含氧量15ppm的铜)作为导体11。

使用截面形状与导体为相似形状的模具，在导体11上将聚酰亚胺(pi)清漆[商品名：uimide、unitika株式会社制造、相对介电常数3.2]涂布到导体11的表面，使其以通过时间为5秒～10秒的速度通过炉内温度设定为300℃～500℃的炉长5m的自然对流式烘烤炉内，并重复数次上述操作，由此形成厚度60μm的由热固性树脂构成的漆包绝缘层，得到漆包线。

将所得到的漆包线作为芯线，使用具备30mm全程螺杆(螺杆l/d＝25、螺杆压缩比＝3)的挤出机，在芯线的外侧形成由热塑性树脂构成的挤出绝缘层。此处，热塑性树脂使用peek[商品名：ketaspirekt-820、solvayspecialtypolymers公司制造、相对介电常数3.1]，以厚度成为90μm的方式，使用截面形状与导体为相似形状的挤出模具，在370℃(挤出模具的温度)下进行热塑性树脂的挤出被覆。

如此，制造了在导体上具有由一层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

实施例2和3

在实施例1中，使用下述表1中记载的相对介电常数的树脂，如下述表1那样变更漆包绝缘层和挤出绝缘层的厚度，除此以外与实施例1同样地制造了在导体上具有由一层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

实施例4

在与实施例1相同的导体11上，使用截面形状与导体为相似形状的模具，将聚酰亚胺(pi)清漆[商品名：uimide、unitika株式会社制造、相对介电常数3.2]涂布到导体11的表面，使其以通过时间为5秒～10秒的速度通过炉内温度设定为300℃～500℃的炉长5m的自然对流式烘烤炉内，并重复数次上述操作，由此形成厚度75μm的由热固性树脂构成的第一漆包绝缘层。

使用截面形状与导体为相似形状的模具，将使聚醚酰亚胺pei[商品名：ultem、sabic公司制造、相对介电常数3.5]溶解于n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)中所得到的pei清漆涂布到第一漆包绝缘层的表面，使其以通过时间为5秒～10秒的速度通过炉内温度设定为300℃～500℃的炉长5m的自然对流式烘烤炉内，并重复数次上述操作，由此形成厚度5μm的由热固性树脂构成的第二漆包绝缘层，得到漆包线。

将所得到的漆包线作为芯线，将热塑性树脂和厚度变更为下述表1中记载的相对介电常数的热塑性树脂和厚度，除此以外与实施例1同样地形成挤出绝缘层。

如此，制造了在导体上具有由两层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

实施例5

在实施例4中，使用下述表1中记载的相对介电常数的树脂，如下述表1所示那样变更第一和第二漆包绝缘层和挤出绝缘层的厚度，除此以外与实施例4同样地制造了在导体上具有由两层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

实施例6

在实施例4中，使用下述表1中记载的相对介电常数的树脂，与第一漆包绝缘层同样地设置第三漆包绝缘层，如下述表1所示那样变更第一～第三漆包绝缘层和挤出绝缘层的厚度，除此以外与实施例4同样地制造了在导体上具有由三层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

实施例7

在实施例4中，使用下述表1中记载的相对介电常数的树脂，与第一挤出绝缘层同样地设置第二挤出绝缘层，如下述表1所示那样变更第一和第二漆包绝缘层以及第一和第二挤出绝缘层的厚度，除此以外与实施例4同样地制造了在导体上具有由两层漆包绝缘层和两层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

比较例1

在与实施例1相同的导体11上，使用截面形状与导体为相似形状的模具，将聚酰胺酰亚胺(pai)清漆[商品名：hi-406、日立化成株式会社制造、相对介电常数3.9]涂布到导体11的表面，使其以通过时间为5秒～10秒的速度通过炉内温度设定为300℃～500℃的炉长5m的自然对流式烘烤炉内，并重复数次上述操作，由此形成厚度50μm的由热固性树脂构成的第一漆包绝缘层，制造了在导体上具有由一层漆包绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

比较例2、3

在实施例1中，使用下述表1中记载的相对介电常数的树脂，如下述表1所示那样变更漆包绝缘层和挤出绝缘层的厚度，除此以外与实施例1同样地制造了在导体上具有由一层漆包绝缘层和一层挤出绝缘层构成的绝缘覆膜的绝缘电线。

<测定、评价>

对于所得到的各绝缘电线，评价绝缘强度、局部放电起始电压(pdiv)、耐热性和带缺口的沿边弯曲耐压。

需要说明的是，所使用的树脂的相对介电常数如下测定。

[绝缘覆膜的100℃下的相对介电常数]

测定绝缘电线的静电电容，由静电电容与导体和绝缘电线的外径，基于下式的关系计算出绝缘覆膜的相对介电常数。静电电容的测定使用lcrhitester[日置电机株式会社制造、型号3532-50]，在恒温槽中于100℃进行测定。测定频率为100hz。

【数3】

cp＝cf+ce(3.1)

cf＝(ε/ε0)×2×(l1+l2)/t(3.2)

ce＝(ε/ε0)×2πε0/log{(r+t)/r}(3.3)

此处，cp为绝缘覆膜的每单位长度的静电电容[pf/m]，其为平坦部的静电电容cf与角部的静电电容ce的合成。

l1和l2为导体的直线部的长边与短边的长度，r为导体角的曲率半径，t为绝缘覆膜的厚度。

[绝缘强度的评价]

关于绝缘击穿电压，将宽度约10mm的铝箔卷绕到直的绝缘电线上，设置电极，在导体与电极间以500v/秒的升压速度施加正弦波50hz的交流电压，将流过5ma以上的电流时的电压有效值作为绝缘击穿电压。进行5次上述操作，计算出其平均值。将平均值除以(÷)绝缘覆膜的厚度，将所得到的数值作为绝缘强度，按照下述评价基准进行评价。

评价基准

◎：150v/μm以上

○：120v/μm以上且小于150v/μm

δ：100v/μm以上且小于120v/μm

×：小于100v/μm

[局部放电起始电压(pdiv)的评价]

局部放电起始电压的测定使用菊水电子工业株式会社制造的局部放电试验机“kpd2050”(商品名)。制作使2条绝缘电线成为长边的面彼此按照经过长度150mm而没有间隙的方式进行重合而得到的试样。在该2条导体间施加正弦波50hz的交流电压，由此进行测定。升压以50v/秒的比例设为一样的速度，读取产生了10pc的局部放电的时刻的电压波高值。测定温度设为100℃，将绝缘电线放入设定为规定温度的恒温槽中，在温度达到恒定的时刻进行测定。

按照下述评价基准对所得到的结果进行评价。

评价基准

◎：1800vp以上

○：1500vp以上且小于1800vp

△：1000vp以上且小于1500vp

×：小于1000vp

[耐热性的评价]

如下评价绝缘电线的耐热性。

将依照jisc3003漆包线试验方法的7.挠性进行了卷绕的绝缘电线投入到设定为190℃的高温槽中。目视查看静置1000小时后的漆包绝缘层或挤出绝缘层是否有龟裂，按照下述评价基准进行评价。

评价基准

◎：无龟裂

×：有龟裂

[带缺口的沿边弯曲耐压]

如下进行带缺口的沿边弯曲加工，进行绝缘电线的绝缘击穿电压(bdv)的测定。

(带缺口的沿边弯曲加工)

依照jisc3216-3：2011中规定的“卷绕试验”，进行带缺口的沿边弯曲加工。

上述的“卷绕试验”也称为带缺口的沿边弯曲试验，是指将绝缘电线的一个边缘面作为内径面而进行弯曲的弯曲方法，也称为沿宽度方向弯曲绝缘电线的弯曲方法。此处，将扁平形状的绝缘电线的纵截面的短边在轴线方向上连续形成的面称为“边缘面”，将扁平线的纵截面的长边在轴线方向上连续形成的面称为“平坦面”。

需要说明的是，带缺口的沿边弯曲试验是由在绝缘电线的绕线加工时作用并且在加工后残留的机械应力所致的、到达导体的龟裂产生的防止效果进行评价的试验。

(绝缘击穿电压(bdv)的测定)

绝缘电线的绝缘击穿电压使用绝缘击穿试验机，对上述带缺口的沿边弯曲试验后的样品测定电压，由此进行评价。

具体而言，将接地电极连接到将绝缘电线的单侧的末端剥离后的部分，将进行了沿边弯曲试验后的部分埋入铜粒，并将高压侧电极连接到该铜粒。以升压速度500v/秒进行升压，读取流过5ma以上的电流时的电压。进行5次上述操作，通过其平均值评价绝缘击穿电压，并根据下述评价基准进行评价。

评价基准

◎：7kv以上

○：5kv以上且小于7kv

△：3kv以上且小于5kv

×：小于3kv

将所得到的结果归纳示于下述表1中。

此处，“―”表示因未使用、值为0、或不存在作为对象的层而未评价。

【表1】

由上述表1可知，与比较例1～3的绝缘电线相比，实施例1～7的本发明的绝缘电线通过为本发明的构成，从而绝缘强度、耐热性优异，局部放电起始电压(pdiv)也高，在带缺口的沿边弯曲耐压方面也优异。

与此相对，在仅为漆包绝缘层的比较例1的绝缘电线中，局部放电起始电压(pdiv)低，在带缺口的沿边弯曲耐压方面差。认为这是由于，即使绝缘覆膜的相对介电常数为3.5，绝缘覆膜整体的厚度(t)也薄，小于100μm。另外认为，通过由两个以上的绝缘层构成绝缘覆膜，龟裂未到达至导体。

具有漆包绝缘层和挤出绝缘层的比较例2和3的绝缘电线均是绝缘强度差。

除此以外，比较例2的绝缘电线的局部放电起始电压(pdiv)低，耐热性也差。比较例3的绝缘电线在带缺口的沿边弯曲耐压方面差。

比较例2的绝缘电线的绝缘覆膜整体的相对介电常数(ε)高，相对介电常数的比例(εmax/εmin)也高。

比较例3的绝缘电线的挤出绝缘层的厚度为180μm，大幅超过绝缘层一层的最大厚度tmax100μm以下。

认为比较例3的结果是基于下述理由：因绝缘层一层的最大厚度(tmax)超过100μm，每单位厚度的绝缘击穿电压差；以及绝缘层的绝缘材料的耐热性低。

由上述结果可知，本发明的绝缘电线由于电气特性、机械特性、耐久性优异，因而作为包括发电机、电动机等旋转电机在内的各种电气/电子设备、特别是马达或变压器等的线圈，可以适合用作混合动力汽车(hv)或电动汽车ev的驱动马达用的绕线。

结合其实施方式对本发明进行了说明，但本申请人认为，只要没有特别指定，则本发明在说明的任何细节均不被限定，应当在不违反所附权利要求书所示的发明精神和范围的情况下进行宽泛的解释。

本申请要求基于2016年4月6日在日本提交专利申请的日本特愿2016-076903的优先权，将其内容以参考的形式作为本说明书记载内容的一部分引入本申请。

符号说明

1绝缘电线

11导体

21绝缘覆膜

22a漆包绝缘层

22b挤出绝缘层

30定子

31定子铁心

32槽

33线圈

34电线段