專利名稱：多層絕緣電線和使用該多層絕緣電線的變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕緣層由3層以上的擠出被覆層構(gòu)成的多層絕緣電線以及使用該多層絕緣電線的變壓器。
背景技術(shù)：
變壓器的結(jié)構(gòu)被IEC標(biāo)準(zhǔn)(國際電工技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)(International Electrotechnical Communication Mandard))Pub. 60950 等規(guī)定。即，在這些標(biāo)準(zhǔn)中有如下規(guī)定在卷線中，在一次卷線和二次卷線之間形成有至少3層的絕緣層(被覆導(dǎo)體的漆膜不被認(rèn)為是絕緣層)、或絕緣層的厚度為0. 4mm以上；一次卷線和二次卷線的沿面距離隨施加電壓的不同亦有所不同，但為5mm以上；并且向一次側(cè)與二次側(cè)施加3000V的電壓時可耐受1分鐘以上；等等?；谶@樣的標(biāo)準(zhǔn)，以往，作為占據(jù)主流地位的變壓器，采用的是圖2中的截面圖所示例那樣的結(jié)構(gòu)。該變壓器為如下結(jié)構(gòu)在鐵氧體磁芯1上的卷線軸2的周面兩側(cè)端配置有用于確保沿面距離的絕緣障壁3，在這樣的狀態(tài)下卷繞經(jīng)漆膜被覆的一次卷線4，之后在該一次卷線4上卷繞至少3層的絕緣膠帶5，進(jìn)一步在該絕緣膠帶上配置用于確保沿面距離的絕緣障壁3，然后同樣地卷繞經(jīng)漆膜被覆的二次卷線6。然而，在近年來，使用了如圖1所示的不包含絕緣障壁3及絕緣膠帶層5的結(jié)構(gòu)的變壓器來代替圖2所示截面結(jié)構(gòu)的變壓器(trans)。與圖2結(jié)構(gòu)的變壓器相比較，該變壓器具有可將整體小型化、并且能夠省略絕緣膠帶的纏繞作業(yè)等的優(yōu)點。在制造圖1所示的變壓器的情況下，對于所使用的1次卷線4和2次卷線6，在任意之一或兩者的導(dǎo)體如(6a)的外周形成至少3層的絕緣層4b (6b) ,4c (6c)、4d(6d)，這一點在與上述IEC標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系方面來看是必要的。作為這樣的卷線，已知有在導(dǎo)體外周纏繞絕緣膠帶形成第1層絕緣層、進(jìn)一步在其上卷繞絕緣膠帶依次形成第2層絕緣層、第3層絕緣層，形成層間相互剝離的3層結(jié)構(gòu)的絕緣層的結(jié)構(gòu)。此外，已知還有不使用絕緣膠帶而在導(dǎo)體的外周上依次擠出被覆氟樹脂，作為整體形成3層絕緣層的結(jié)構(gòu)(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。但是，在上述絕緣膠帶卷的情況下，由于纏繞作業(yè)是不可避免的，因而生產(chǎn)率顯著降低，因此電線成本非常高。另外，在進(jìn)行上述的氟樹脂擠出的情況下，由于絕緣層是由氟類樹脂形成的，因而具有耐熱性良好這樣的優(yōu)點；但樹脂的成本高，并且在以高剪切速度進(jìn)行拉伸時，具有外觀狀態(tài)變差這樣的性質(zhì)。因此制造速度亦難以提高，與絕緣膠帶卷同樣地具有電線成本高這樣的問題。為了解決這樣的問題，在實際應(yīng)用中采用了在導(dǎo)體的外周上擠出了結(jié)晶化受控制且分子量降低得到抑制的改性聚酯樹脂作為第1層、第2層絕緣層；擠出被覆聚酰胺樹脂作為第3層絕緣層的多層絕緣電線(例如，參照專利文獻(xiàn)2和3)。然而，在擠出被覆聚酰胺樹脂作為第3層絕緣層的情況下，例如，以下方面讓人擔(dān)心聚酰胺樹脂會因電線表面柔軟而易被刮傷。由于用于電氣/電子機(jī)器，因而還有部件前端被刮傷、導(dǎo)致故障之虞。因而，要求一種多層絕緣電線，其作為電線具有充分的伸展特性， 同時電線表面不易被刮傷。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本實開平3-56112號公報專利文獻(xiàn)2 美國專利第5，606，152號說明書專利文獻(xiàn)3 日本特開平6-223634號公報

發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的課題在于提供一種多層絕緣電線，其滿足耐熱性的要求、具有作為電線的充分的伸展特性，同時用作線圈時所要求的抗部件前端等所致刮傷的能力強(qiáng)、進(jìn)行焊接時表面覆膜的外觀無異常、并兼?zhèn)淞己玫募庸ば浴＿M(jìn)一步地，本發(fā)明的課題在于提供一種變壓器，其是通過對在這樣的耐熱性下具有良好的伸展特性且不易產(chǎn)生刮傷的絕緣電線進(jìn)行卷繞而成的，其電學(xué)特性優(yōu)異、可靠性高。本發(fā)明的上述課題是通過下面所示的多層絕緣電線和使用該多層絕緣電線的變壓器而實現(xiàn)的。本發(fā)明提供下述技術(shù)手段(1) 一種多層絕緣電線，其為具有導(dǎo)體和被覆上述導(dǎo)體的3層以上的擠出絕緣層的多層絕緣電線，該多層絕緣電線的特征在于最外層(A)由含有熱塑性聚酯系樹脂組合物的擠出被覆層構(gòu)成，該熱塑性聚酯系樹脂組合物含有75 95質(zhì)量份除液晶聚酯以外的聚酯樹脂和5 25質(zhì)量份的液晶聚酯；最內(nèi)層(B)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；(2)如⑴所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述絕緣層的最外層㈧的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100質(zhì)量份的熱塑性聚酯系樹脂組合物混合1 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的；(3) 一種多層絕緣電線，其為具有導(dǎo)體和被覆上述導(dǎo)體的3層以上的擠出絕緣層的多層絕緣電線，該多層絕緣電線的特征在于最外層(A)由擠出被覆層構(gòu)成，該擠出被覆層含有將聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂 (PBT)用于硬鏈段的聚酯彈性體；最內(nèi)層(B)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；
(4)如(1) (3)的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述絕緣層的最內(nèi)層(B)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(PBT)；(5)如(1) (3)的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述絕緣層的最內(nèi)層(B)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)；(6)如⑴ (5)的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂 (PBT)；(7)如⑴ (5)的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂 (PET)；(8)如⑴ (3)、(6)和(7)的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述絕緣層的最內(nèi)層(B)的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100質(zhì)量份將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂混合1 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的；(9)如⑴ (5)和⑶的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成上述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100 質(zhì)量份將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂混合1 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的；以及(10) 一種變壓器，該變壓器的特征在于，其使用上述⑴ (9)的任一項所述的多層絕緣電線而構(gòu)成。本發(fā)明的多層絕緣電線的耐熱性水平充分完善、伸展特性也很優(yōu)異，并且用作線圈時所要求的對抗部件前端等所致刮傷的能力強(qiáng)，卷線加工時的作業(yè)性得到提高。迄今為止，保持有耐熱等級為E種的耐熱性的電線使用聚酰胺樹脂，具有不耐刮傷的缺點。而在本發(fā)明的多層絕緣電線中，作為絕緣層，在最外層使用了耐化學(xué)藥品性優(yōu)異、并且伸展特性優(yōu)異、而且抗刮傷性強(qiáng)的特定的聚酯樹脂，在除最外層和最內(nèi)層以外的絕緣層、最內(nèi)層使用了聚酯樹脂，從而通過該組合使用能夠滿足上述要求項目。上述多層絕緣電線在末端加工時可以直接進(jìn)行焊接，充分提高了卷線加工的作業(yè)性。另外，在最外層為聚酰胺樹脂的情況下，在進(jìn)行焊接時，焊料槽表面附近的光滑電線表面會出現(xiàn)覆膜變形、外觀產(chǎn)生異常的現(xiàn)象。而由于未使用聚酰胺樹脂而使用了特定的聚酯樹脂，因而相較于聚酰胺樹脂，向覆膜內(nèi)的吸水較少，能夠抑制焊料槽表面附近的電線表面的外觀異常。進(jìn)一步地，使用上述多層絕緣電線的本發(fā)明的變壓器的電學(xué)特性優(yōu)異、可靠性高。本發(fā)明的上述和其他特征及優(yōu)點可以參照所附的適當(dāng)附圖由下述記載來闡明。

圖1為示出將3層絕緣電線制成卷線的結(jié)構(gòu)的變壓器的實例的截面圖。圖2為示出現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的變壓器的1例的截面圖。
具體實施方式
首先，對于本發(fā)明多層絕緣電線的一個優(yōu)選實施方式(下文也稱為第1實施方式。)中構(gòu)成各層的樹脂進(jìn)行說明。對于絕緣電線的最外層㈧，由于需要耐溶劑性優(yōu)異且伸展特性也優(yōu)異、且覆膜強(qiáng)度高的樹脂，因而采用熱塑性聚酯樹脂。進(jìn)一步使用具有耐熱性的樹脂、優(yōu)選使用含有液晶聚酯的聚酯樹脂。在使用液晶聚酯樹脂的情況下，耐熱性會得到飛躍性的提升。在本發(fā)明中，絕緣層(A)為由除液晶聚酯以外的聚酯樹脂與液晶聚酯混合而成的聚酯系樹脂(例如， “帝人PET”(商品名，帝人社制造)或“UnitikaRodrun”(商品名，Unitika社制造))構(gòu)成的擠出被覆層。對于最外層(A)中所用的液晶聚酯來說，其分子結(jié)構(gòu)、密度、分子量等并無特別限定，優(yōu)選在熔融時形成液晶的熔點為250°C以上、優(yōu)選熔點為280°C以上、最高為350°C左右的熔融液晶性聚酯(熱致液晶聚酯)，顯示出液晶性的上限溫度為380°C。作為該熔融液晶性聚酯，優(yōu)選為熔融液晶性聚酯共聚物。若上述液晶性聚酯的熔點過低，則無法獲得作為電線所需的耐熱效果，因而不優(yōu)選。作為這樣的熔融液晶性聚酯，有(1)2種長度不同的剛直線性聚酯進(jìn)行嵌段共聚而成的剛直鏈成分彼此共聚的共聚型聚酯；(II)剛直線性聚酯與剛直非線性聚酯進(jìn)行嵌段共聚而成的非線性結(jié)構(gòu)導(dǎo)入型聚酯；(III)剛直線性聚酯與具有撓曲性的聚酯進(jìn)行共聚而成的彎曲鏈導(dǎo)入型聚酯；(IV)利用剛直鏈向線性聚酯的芳香環(huán)上導(dǎo)入取代基而成的環(huán)上取代芳香族導(dǎo)入型聚酯。作為這樣的聚酯的重復(fù)單元，可以舉出有下述的a.來自芳香族二羧酸的單元和 b.來自芳香族二醇的單元，進(jìn)一步可以舉出c.來自芳香族羥基羧酸的單元，但并不限于這些。a.來自芳香族二羧酸的重復(fù)單元
b.來自芳香族二醇的重復(fù)單元
權(quán)利要求
1.一種多層絕緣電線，其為具有導(dǎo)體和被覆上述導(dǎo)體的3層以上的擠出絕緣層的多層絕緣電線，該多層絕緣電線的特征在于最外層(A)由含有熱塑性聚酯系樹脂組合物的擠出被覆層構(gòu)成，該熱塑性聚酯系樹脂組合物含有75質(zhì)量份 95質(zhì)量份除液晶聚酯以外的聚酯樹脂和5質(zhì)量份 25質(zhì)量份的液晶聚酯；最內(nèi)層(B)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5。
2.如權(quán)利要求1所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述絕緣層的最外層(A)的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100質(zhì)量份的熱塑性聚酯系樹脂組合物混合1質(zhì)量份 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的。
3.一種多層絕緣電線，其為具有導(dǎo)體和被覆上述導(dǎo)體的3層以上的擠出絕緣層的多層絕緣電線，該多層絕緣電線的特征在于最外層(A)由擠出被覆層構(gòu)成，該擠出被覆層含有將聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂用于硬鏈段的聚酯彈性體；最內(nèi)層(B)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5 ；最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2 5。
4.如權(quán)利要求1 3的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述絕緣層的最內(nèi)層(B)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂。
5.如權(quán)利要求1 3的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述絕緣層的最內(nèi)層(B)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂。
6.如權(quán)利要求1 5的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂。
7.如權(quán)利要求1 5的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的熱塑性聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂。
8.如權(quán)利要求1 3、6和7的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述絕緣層的最內(nèi)層(B)的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100質(zhì)量份將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂混合1質(zhì)量份 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的。
9.如權(quán)利要求1 5和8的任一項所述的多層絕緣電線，其特征在于，形成所述最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)的樹脂為樹脂混合物，該樹脂混合物是相對于100質(zhì)量份將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂混合1質(zhì)量份 20質(zhì)量份具有環(huán)氧基的反應(yīng)性改性樹脂而成的。
10.一種變壓器，該變壓器的特征在于，其使用權(quán)利要求1 9的任一項所述的多層絕緣電線而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及多層絕緣電線，其為具有導(dǎo)體和被覆上述導(dǎo)體的3層以上的擠出絕緣層的多層絕緣電線，其中，最外層(A)由含有熱塑性聚酯系樹脂組合物的擠出被覆層構(gòu)成，該熱塑性聚酯系樹脂組合物含有75～95質(zhì)量份除液晶聚酯以外的聚酯樹脂和5～25質(zhì)量份的液晶聚酯；最內(nèi)層(B)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2～5；最外層和最內(nèi)層之間的至少1層絕緣層(C)由含有樹脂的擠出被覆層構(gòu)成，該樹脂的全部或一部分是將脂肪族醇成分與酸成分縮聚而形成的熱塑性聚酯樹脂，該脂肪族醇成分的碳原子數(shù)為2～5。
文檔編號H01B3/42GK102177557SQ20098014004
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者江川裕之, 石井庸平, 福田秀雄 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社