專利名稱：多層絕緣線和使用該多層絕緣線的變壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及絕緣層是由兩層或多層擠壓貼膠層組成的多層絕緣線。本發(fā)明還涉及在其中使用所說的多層絕緣線的變壓器。更具體地，本發(fā)明涉及可用作線圈和用于變壓器的導線的多層絕緣線，例如，在電氣和電子設備中；所說的線具有優(yōu)良的耐熱性，并具有優(yōu)良的可焊性，能使當所說的線浸在焊料槽中時，可在短時間內(nèi)去掉該絕緣層，以便讓該焊料容易地粘合到該導體上。本發(fā)明也涉及使用所說多層絕緣線的變壓器。
IEC(國際電工技術通訊)標準950號出版物等規(guī)定了變壓器的結(jié)構(gòu)。即這些標準規(guī)定在第一和第二線圈之間形成了至少三個絕緣層，其中包著線圈中導體的漆包膜不認為是絕緣層，或規(guī)定絕緣層的厚度為0.4mm或更厚。該標準還規(guī)定一級和二級線圈之間的蠕變(creeping)距離，根據(jù)所用的電壓而變化，為5mm或更多，以及該變壓器耐受在一級和二級線圈間所施的3000V電壓達一分鐘或更長時間等。
根據(jù)這些標準，目前流行的變壓器具有如剖面圖2所示的結(jié)構(gòu)。參考圖2，凸緣繞線圈2裝配在鐵芯1上，漆包一級線圈4以這樣一種方式纏繞在繞線圈2上，該方式使得用于保證蠕變距離的絕緣阻擋層3單獨地設在該繞線圈四周表面的相對各面上。絕緣帶5在一級線圈4上至少纏繞三遍，在該絕緣帶上設置了保證其蠕變距離的另外絕緣阻擋層3，然后漆包二級線圈6纏繞在該絕緣帶上。
最近，如

圖1所示的既不包括絕緣阻擋層3也不包括絕緣帶5的結(jié)構(gòu)的變壓器，已開始用來代替具有剖面圖2所示結(jié)構(gòu)的變壓器。圖1所示的變壓器相比具有圖2所示結(jié)構(gòu)的變壓器，具有以下優(yōu)點可減小整體尺寸并免除了絕緣帶的纏繞操作。
制造圖1所示的變壓器時，考慮到前述IEC標準，在所用的一級和二級線圈4和6的一個或兩個導體4a(6a)的外周表面上，必須形成至少三個絕緣層4b(6b)、4c(6c)和4d(6d)。
至于此種線圈，已知這樣一種線圈其中絕緣帶先纏在一個導體上，在其上形成第一絕緣層，并進一步纏繞相繼形成第二和第三絕緣層，使得形成可彼此分離的三個絕緣層。另外，已知這樣一種線圈其中用聚氨基甲酸乙酯包覆的導體相繼用氟塑料擠壓貼膠，由此形成由三層結(jié)構(gòu)組成的擠壓貼膠層來作為絕緣層(日本實用新型申請(Ju-A)No.3-56112)。
然而，在上述纏繞絕緣帶的情況中，由于纏繞該絕緣帶這一操作不可避免，故生產(chǎn)效率極低，于是該電線的成本也明顯增加。
在上述氟樹脂的擠出中，因為該絕緣層是由氟樹脂制成的，故有良好的耐熱性優(yōu)點。另一方面，由于該樹脂的成本高，以及當它在高剪切速率拉伸時外觀變差這一性能，所以很難提高其生產(chǎn)速度，且類似該絕緣帶，該線的成本變得很高。另外，在這種絕緣層的情況下，有這樣一個問題因為該絕緣線層不能通過浸在焊料槽中而除去，故在末端的絕緣層只能用不可靠的機械手段除去，并且當該末端被用作連接到例如一端的絕緣線時，該線必須焊接或機械方式連接。
另一方面，多層絕緣線已投入實際應用，其中多層擠出絕緣層是由下列這種混合物制備的聚對苯二甲酸乙二醇酯作為基料樹脂、以及通過把乙烯/甲基丙烯酸共聚物的羧基部分轉(zhuǎn)化成金屬鹽制成的離子交聯(lián)聚合物，其中該絕緣層的最上面的覆蓋層是由尼龍制成的。這種多層絕緣線的電線成本低(材料不貴且生產(chǎn)率高)、可焊性高(在絕緣線和接頭之間可直接連接)、纏繞性好(即在該絕緣線纏繞一個繞線圈時，該絕緣層不會損壞而破壞該線圈的電性能，例如當該絕緣線部分彼此之間互相摩擦或當該絕緣線與導嘴(guide nozzle)摩擦時)(US-A-5 606 152和JP-A-6-223634(“JP-A”指公開的但未審查的日本專利申請))。
另外，為了提高耐熱性，本發(fā)明人提供一種其基料樹脂由上述的聚對苯二甲酸乙二醇酯變成為聚對苯二甲酸環(huán)己烷二亞甲基酯(PCT)的絕緣線。
根據(jù)IEC 950-標準的2.9.4.4條的附錄U(絕緣線)和1.5.3條附錄C(變壓器)的測試方法，雖然這些多層絕緣線的耐熱性對于耐熱級別E是可以接受的，但它仍然不能滿足近年來對耐熱性水平越來越高的要求，且它對IEC標準的耐熱級別B是不合格的。
為了解決這些問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種多層絕緣線，該線具有優(yōu)良的耐熱性、可焊接性和可卷繞性，并適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明另外一個目的是提供一種電性能好、可靠性高的變壓器，其中纏繞了具有優(yōu)良耐熱性、可焊接性和可卷繞性的這樣一種絕緣線。
通過下面說明并結(jié)合附圖，將更清楚本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點。
圖1是一個表示變壓器例子的剖面圖，該變壓器具有在其中用三層絕緣線作為線圈的結(jié)構(gòu)。
圖2是一個表示具有常規(guī)結(jié)構(gòu)變壓器例子的剖面圖。
圖3是一個顯示測試靜電摩擦系數(shù)的示意圖。
通過下面的多層絕緣線和其中使用所述絕緣線的下面變壓器，達到了本發(fā)明的目的。
即本發(fā)明提供了(1)一種多層絕緣線，包括一個導體和用來覆蓋所說導體的由兩層或多層組成可焊接擠出絕緣層，其中至少一種絕緣線層由下面這種樹脂混合物組成；該混合物包括100重量份選自聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂至少一種的樹脂(A)、和10或更多重量份選自聚碳酸酯樹脂、多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂的至少一種樹脂(B)。
(2)上面(1)中所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是聚醚砜樹脂。
(3)上面(1)中所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
(4)上面(1)中所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是聚醚砜樹脂且所說的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
(5)上面(1)、(2)、(3)或(4)中所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是具有下式所示的重復單元的聚醚砜樹脂
其中n是一個正整數(shù)。
(6)上面(1)-(5)中任一個所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂混合物包括100重量份樹脂(A)和10-70重量份樹脂(B)。
(7)上面(1)-(6)中任一個所述的多層絕緣線，其中形成所說的絕緣層來覆蓋該導體，該導體預加熱到低于140℃的溫度或不預加熱。
(8)上面(1)-(7)中任一個所述的多層絕緣線，其中絕緣各層，而不是所說的至少一個絕緣層，是由熱塑性聚酯樹脂或聚酰胺樹脂制成的。
(9)上面(1)-(8)中任一個所述的多層絕緣線，其中所說的絕緣層的最上面一層是由聚酰胺樹脂制成的。
(10)一種變壓器，其中使用了上面(1)-(9)中任一個所述的多層絕緣線。
在本發(fā)明的多層絕緣線中，該絕緣層是兩層或更多層組成，優(yōu)選為3層。在這些絕緣層中，至少一層是由上述樹脂(A)和(B)的混合物制成。如果耐熱性很重要的話，優(yōu)選所有各層都由這種混合物構(gòu)成。另一方面，如果可纏繞性重要的話，優(yōu)選該絕緣層的最上面一層是由潤滑性良好的樹脂構(gòu)成，不是最上面的各層由樹脂(A)和(B)的混合物制成。
所說的樹脂(A)是耐熱性高的樹脂，作為這種樹脂，可從已知的聚醚砜樹脂中選擇聚醚砜樹脂來加以使用。
使用的聚醚砜樹脂優(yōu)選是由下式(1)所示的樹脂
其中R1表示單鍵或-R2-O-，其中R2，可以被取代，表示亞苯基、亞聯(lián)苯基，或
其中R3表示亞烷基，如-C-(CH3)2-和-CH2-，且n值足夠大的能生成該聚合物的正整數(shù)。
制備這些樹脂的方法本身是已知的，作為一個例子，可提到一種制備方法二氯二苯基砜、雙酚S、碳酸鉀在高沸點溶劑中反應。至于可商購的樹脂，可提到例如，Victrex PES(商品名，由Sumitomo Chemical Co.Ltd.制備)和Radel A·Radel R·UDEL)(商品名，由Amoco制造)。
另外，關于樹脂(A)，可使用聚醚酰亞胺樹脂。已知該聚醚酰亞胺樹脂和制備該聚醚酰亞胺樹脂的方法，例如，在作為溶劑的鄰-二氯苯中，通過溶液縮聚2，2′-雙[3-(3，4-二羧苯氧基)-苯基]丙二酸酐和4，4′-二氨基二苯基甲烷，可合成聚醚酰亞胺。
該聚醚酰亞胺樹脂優(yōu)選由式(2)表示
其中R4和R5每一個表示亞苯基、亞聯(lián)苯基；
其中R6表示優(yōu)選具有1-7個碳原子的亞烷基(如優(yōu)選為亞甲基、亞乙基和亞丙基(特別優(yōu)選為異亞丙基))，或亞萘基，每個R4和R5可有一個取代基，如烷基(如甲基和乙基)；且m是足夠大以得到該聚合物的正整數(shù)。
至于可商購的樹脂，例如可提到ULTEM(商品名，由GE Plastics Ltd.制造)。
在本發(fā)明中，通過混合耐熱樹脂(A)和樹脂(B)，使該樹脂組合物具有可焊接性。
對用作樹脂(B)的上述聚碳酸酯樹脂，多芳基化合物樹脂，聚酯樹脂和聚酰胺樹脂沒有特別限制。關于聚碳酸酯樹脂，可使用通過已知方法用如二元醇，光氣等作為原料制備。至于可商購的樹脂，可提到Lexan(商品名，由GEPlastics Ltd.制造)、 Panlite(商品名，由Teijin Chemicals Ltd.制造)和Upiron(商品名，由Mitsubishi Gas Chemical Co.Inc.制造)。至于可用在本發(fā)明中的聚碳酸酯樹脂，可使用已知的聚碳酸酯樹脂，如那些由式(3)所表示的樹脂
其中R7表示亞苯基、亞聯(lián)苯基，
其中R8表示優(yōu)選具有1-7個碳原子的亞烷基(如優(yōu)選亞甲基、亞乙基或亞丙基(特別優(yōu)選為異亞丙基))，或亞萘基，每一個具有一個取代基，如烷基(如甲基和乙基)；且s是足夠大以得出該聚合物的正整數(shù)。
另外，多芳基化合物樹脂通常是通過界面聚合法制備的，其中例如在室溫下，溶于堿性水溶性中的雙酚A和溶于有機溶劑中(如鹵代烴)的對苯二酰氯/異對苯二酰氯混合物反應，來合成該樹脂。至于可市購的樹脂，例如可提到U-Polymer(商品名，由Unitika Ltd.制造)。
另外，關于聚酯樹脂，可使用通過已知方法用二元醇、二元芳香羧酸等作原料制備的那些聚酯。至于可市購的樹脂，可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)-系列樹脂，如Byropet(商品名，由Toyobo Co.Ltd.制造)、Bellpet(商品名，由Kanebo，Ltd.制造)和Teijin PET(商品名，由Teijin Ltd.制造)；聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)-系列樹脂，如Teijin PEN(商品名，由Teijin Ltd.制造)；和聚對苯二甲酸環(huán)己基二甲基酯(PCT)-系列樹脂，如EKTAR(商品名，由Toray Industries，Inc.制造)。
另外，關于聚酰胺樹脂，例如，可使用通過已知方法用二胺、二羧酸等作為原料制備的那些樹脂。至于可市購的樹脂?？商岬侥猃?，6，如Amilan(商品名，由Toray Industries，Inc.制造)、Zytel(商品名，由E.I.du Pont De Nemours＆ Co.Inc制造)、Maranyl(商品名，由Unitika Ltd制造)；尼龍4，6，如Unitika尼龍46(商品名，由Unitika Ltd.制造)；和尼龍6，T，如ARLEN(商品名，由Mitsui PetrochemicaI Industries，Ltd.制造)。
另外，在本發(fā)明中，關于樹脂(B)，例如，可提到聚碳酸酯樹脂、多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂，這些樹脂與具有耐熱性的樹脂(A)混合，當該樹脂與耐熱耐脂(A)混合(捏合)或當焊接該絕緣線時，部分這種樹脂(B)預計會分解生成具有助熔劑作用的組份(如羧酸、胺、醇和醛)。
本發(fā)明中，混合到100重量份樹脂(A)中的樹脂(B)的量為10重量份或更多。當混合到該樹脂(A)中樹脂(B)的量太少時，耐熱性增加了，但沒可焊接性。混入樹脂(B)的量的上限依所要求的耐熱性的程度而定，并優(yōu)選為100重量份或更小。當要達到特別高的耐熱程度同時要保持高的可焊性時，混入的樹脂(B)的量優(yōu)選為70重量份或更少，當這兩個性能都要特別好地平衡時，優(yōu)選加到100重量份樹脂(A)中的混入樹脂(B)的量在20-50重量份范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，特別明顯耐熱樹脂的聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂根本不顯示出任何可焊性，且聚碳酸酯樹脂和多芳基化合物樹脂的可焊接性達不到實用的程度，只有當共混入樹脂(A)和樹脂(B)兩種樹脂時，可把焊接性提高到實用的程度。雖然聚酯樹脂和聚酰胺樹脂具有良好的可焊接性，當分別單獨使用時，令人吃驚可得到實用可焊性，即使以很低的速率混合這些樹脂時也如此。
可使用常用的混煉機(如雙螺桿擠出機、捏合機和共捏合劑)，通過熔融和混煉，來制備上述樹脂混合物。已發(fā)現(xiàn)待混合樹脂的混煉溫度影響其直接可焊性，并且該混煉機的混煉溫度設定得越高，得到的直接可焊性越好。優(yōu)選該混煉溫度設定在320℃或更高，并特別優(yōu)選為360℃或更高。
可向上述樹脂混合物中，加入其他耐熱塑性樹脂，其加入量不得損害其直接可焊性和耐熱性?？杉尤氲哪蜔崴苄詷渲瑑?yōu)選是本身就具有良好可焊性的樹脂，如聚氨基甲酸乙酯和聚丙烯樹脂。
可向上述樹脂混合物中加入添加劑、無機填料、加工助劑和著色劑，這些每一種都是通常使用的，其加入量不能損害直接可焊性和耐熱性。
另外，對于擠出貼膠，優(yōu)選結(jié)合使用兩層或多層該混合物來構(gòu)成該多層絕緣線的絕緣層，因為在這種情況下確保耐熱性和可焊接性之間有一個很好的平衡。
作為具有可焊性和能形成絕緣層的熱塑性樹脂，除了上述樹脂混合物外，還可使用其主要組份為聚酰胺的樹脂以及其主要組份為聚酯的樹脂，可使用的聚酰胺的具體例子為尼龍12、尼龍6、尼龍6，6，和尼龍4，6。
特別是，為了平衡耐熱性和可焊性，優(yōu)選使用尼龍6，6或尼龍4，6，考慮到該生成絕緣線的可繞性時，更優(yōu)選使用它們形成最上層。
另外，關于聚酯樹脂，可使用從芳香二羧酸和脂族二醇制得的聚酯，如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸環(huán)己基二甲酯(PCT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
另外，可把其他樹脂、添加劑等共混到和加到上述樹脂混合物或其主要組份是所說的聚酰胺系列樹脂和/或聚酯系列樹脂的樹脂中，除非它們對耐熱性的可焊性有不利影響。
再及，當通過擠出貼膠把該樹脂混合物涂到導體上時，如果沒有預加熱該導體，可大幅度提高其可焊性。當預加熱該導體時，優(yōu)選該溫度設為140℃或更低。
換句話說，由于沒有加熱該導體，減弱了該導體和該樹脂混合物涂層之間的粘合力，在焊接時在該絕緣線的長度方向上該樹脂混合物涂層的10-30％大量熱收縮，提高了可焊性。
至于用在本發(fā)明中的導體，可使用金屬裸線(固體線)、具有漆膜或在金屬裸線上涂有薄絕緣層的絕緣線，由絞合的金屬裸線組成的多芯標準線(一束線)、或由絞合的絕緣線(每根線具有漆膜或薄的絕緣層)組成的多芯標準線。可根據(jù)所要求的高頻應用來任意選擇多芯標準線中絞合線的數(shù)目。另外，當多芯線中的絞合線數(shù)目很大時，如為19-或37-元件線，該多芯線(元件線)可以是標準線或非標準線。在非標準線中，例如，每一個可以是裸線或絕緣線形成的元件線的多個導體，可僅合并在一起，或在差不多平行的方向上把它們束起來，或者以非常大的間距把這些線束絞合起來。在上面的每一種情況下，其橫截面優(yōu)選是一個圓或近似一個圓。然而，作為該薄絕緣層的材料，要求使用自身有良好可焊性的樹脂，如酯酰亞胺改性的聚氨基甲酸乙酯樹脂、尿素改性的聚氨基甲酸乙酯樹脂和聚酯酰亞胺樹脂，具體地，例如使用WD-4305(商品名，由Hitachi Chemical Co.led.制造)、TSF-200和TPU-7000(商品名，由Totoku Toryo Co.制造)和Fs-304(商品名，由Dainichi SeikaCo.制造)。另外，把焊劑涂到該導體上或把錫涂到該導體上，也是提高可焊性的方法。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，如下制備耐熱多層絕緣線把用于第一層的樹脂或樹脂混合物擠壓貼膠到導體的四周表面上，以形成具有規(guī)定厚度的第一絕緣層，然后把用于第二層的樹脂或樹脂混合物擠壓貼膠到第一絕緣層的外表面上，以形成具有規(guī)定厚度的第二絕緣層，接著把用于第三層的樹脂或樹脂混合物擠壓貼膠到第二絕緣層的四周表面的外部，以形成具有規(guī)定厚度的第三絕緣層。優(yōu)選在三層的情況下，因此形成的該擠壓貼膠絕緣層的總厚度控制在60-180μm范圍內(nèi)。這是因為如果該絕緣層的總厚度太小時，該制得的耐熱多層絕緣線的電性能大幅度下降，使得不能實際使用。另一方面，當該絕緣層的總厚度太大時，其可焊性大量降低。更優(yōu)選該擠出貼膠絕緣層的總厚度在70-150μm范圍內(nèi)。優(yōu)選上述三層中的每一層厚度控制在20-60μm范圍內(nèi)。
在本發(fā)明多層絕緣線中，該絕緣層至少具有一層是所說的樹脂混合物層，其余的絕緣層可以是其主要組份為可焊接的熱塑性樹脂的層，這樣使得耐熱性和可焊性兩個性能都得到滿足。
上述情形的原因不太清楚，但認為是如下原因。該樹脂混合物是由選自耐熱性較高的聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂的至少一種樹脂，以及選自耐熱性較低的聚碳酸酯，多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂的至少一種樹脂組成，這一點很重要。當這些樹脂混合時，耐熱性較低的樹脂部分熱分解，使得分子量降低，由此降低了該生成混合物的熔體粘度，并生成了具有焊劑作用的組份。據(jù)信這可以在擠壓貼膠情況中在具有可焊性的同時保持高的耐熱性。
另外，當把所說的樹脂混合物形成第一涂布層時，已發(fā)現(xiàn)在導體沒有進行預加熱情況下，由于大量的熱收縮，降低了粘合性，由此可進一步提高可焊性。
本發(fā)明的變壓器，其中使用了本發(fā)明的多層絕緣線，不僅滿足IEC 950標準，而且也可用于嚴格的設計中，因為不卷繞絕緣層，從而使該變壓器尺寸可做得很小，且耐熱性和高頻性能可很高。
本發(fā)明的多層絕緣線可用作任何類型變壓器的線圈，包括在圖1和圖2中所示的那些變壓器。在變壓器中，通常一級線圈和二級線圈以層狀方式繞在一個芯上，但本發(fā)明的多層絕緣線用到變壓器中時，其中一級線圈和二級線圈交替纏繞(JP-A-5-152139)。在本發(fā)明的變壓器中，上述多層絕緣線可用作一級和二級兩種線圈，或用作一級和二級線圈中的一種。另外，當本發(fā)明的多層絕緣線具有兩層時(如，當一級線圈和二級線圈兩種都是二層絕緣線時，或者一級線圈和二級線圈中的一種是漆包線而另一種是二層結(jié)構(gòu)線時)，為了使用可在兩種線圈之間插入至少一種絕緣阻擋層。
根據(jù)本發(fā)明的多層絕緣線，當處理其接頭時，可進行直接焊接，并具有相當滿意程度的耐熱性。
參照下面的實施例，將更詳細地介紹本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。實施例1-18和比較例1-5作為導體，制備直徑為0.4mm的退火銅線的裸線(固體線)和絞合線，每一種由七個絞合芯(絕緣線)組成，每一種是用絕緣清漆WD-4305(由Hitachichemical Co.Ltd.制造)涂布直徑為0.15mm的退火銅線而制得，這樣清漆層的涂布厚度為8μm。這些導體分別使用用于擠壓貼膠的具有下面配方(組合物以重量份示出)的樹脂層，通過擠壓貼膠來相繼進行涂布，其厚度示于表1，由此制得多層絕緣線(表面處理使用制冷機油)。
關于由此制得的多層絕緣線，如下測試其性能可焊性在450℃溫度下，把該絕緣線末端的約40mm長度浸入在熔融的焊劑中，測定該焊劑粘合到所浸漬30mm長部分所需要的時間(秒)。所需的時間越短，可焊性越好。所示的數(shù)值是n＝3的平均值。耐熱性(1)根據(jù)IEC950標準的2.9.4.4條的附錄U(絕緣線)和1.5.3條的附錄C(變壓器)，通過下列測試方法，評估其耐熱性。
在118MPa(12kg/mm2)的負荷下，在直徑為6mm心軸上繞10次該多層絕緣線。把其在225℃(E級，215℃)下加熱1小時，然后在175℃(E級，165℃)下另外加熱72小時，再把它們置于溫度為25℃、濕度為95％的大氣中48小時。之后立即向其加3,000V的電壓1分鐘。當沒有電短路時，認為其通過了B級。如果它為NG，即使當n＝1，認為它未能通過該測試?？衫@性(靜電摩擦系數(shù))測試靜電摩擦系數(shù)的方法示于圖3，其中7表示多層絕緣線，8表示質(zhì)量為Wg的負荷板，9表示滑輪，10表示負荷。當負荷板開始移動時，把負荷10的質(zhì)量作為Fg，其靜電摩擦系數(shù)可從F/W得出。
所得的數(shù)值越小，其表面滑動性越好，其可繞性也越好。
表1實施例比較例1 2 3 1 2導體 裸線 裸線裸線 裸線 裸線生產(chǎn)速度(m/分) 200 200 200200200預熱溫度(℃) 200 200 200無 無捏合溫度(℃) 360 360 360360360第一層 樹脂(A) PEI*1100 100 - 100-PES*2- - 100 - 100樹脂(B) PAR*3- - - - -PC-1*44020 - - -PC-2*5- - 40 - -PCT-2*10- -- - -PA-1*6- -- - -PF*8- -- - -涂布厚度(μm)3030 3330 33第二層 樹脂(A) PEI*1100 100 - 100 -PES*2- - 100- 100樹脂(B) PAR*3- -- - -PC-1*44020 - - -PC-2*5- -40- 40PCT-1*9- -- - -PCT-2*10- -- - -PA-2*7- -- - -PF*8- -- - -涂布厚度(μm) 3030 33 3033第三層 樹脂(A) PEI*1100 100 - 100-PES*2--100- -樹脂(B) PC-1*44020- - -PC-2*5- -40- -PA-2*7- -- - -PF*8- -- - -PCT-1*9- -- - -PA-2*7- -- - 100涂布厚度(μm) 3030 333033總涂布厚度(μm) 9090 100 90100線外觀 好好好 好好可焊性 5.0 6.0 4.0 20秒≤20秒≤NGNG耐熱性(1)*11B類○○○○○E類 - -- - -靜電摩擦系數(shù) 0.13 0.14 0.16 0.16 0.08注*1 PEIULTEM 1000(商品名，由GE Plastics Ltd.制造)聚醚酰亞胺樹脂*2 PESVictrex PES 4100G(商品名，由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.制造)聚醚礬樹脂*3 PARU polymer U-100(商品名，由Unitika Ltd.制造)多芳基化合物樹脂*4 PC-1Lexan SP-1010(商品名，由GE Plastics Ltd.制造)聚碳酸酯樹脂*5 PC-2Lexan Sp-1210(商品名，由GE Plastics Ltd.制造)聚碳酸酯樹脂*6 PA-1ARLEN AE-4200(商品名，由Mitsui PetrochemicalIndustries，Ltd.制造)聚酰胺樹脂(尼龍6，T)*7 PA-2F-5001(商品名，由Unitika Ltd.制造)聚酰胺樹脂(尼龍4，6)*8 PFTeflon 100J(商品名，由Du Pont-Mitsui FluorochemicalsCo.，Ltd.制造)氟樹脂*9 PCT-1EKTAR-DA(商品名，由Toray Industries，Inc.制造)聚對苯二甲酸環(huán)己烷二亞甲基酯樹脂*10PCT-2EKTAR-676(商品名，由Toray Industries，Inc.制造)聚對苯二甲酸環(huán)己烷二亞甲基樹脂*11○通過 ×未通過表1(續(xù))比較例 實施例3 4 5 4 5導體 裸線 裸線裸線 裸線 裸線生產(chǎn)速度(m/分) 20050 200 200 200預熱溫度(℃200200 無 200 200捏合溫度(℃)無無 360 360 360第一層 樹脂(A)PEI*1- - - 50100PES*2- - 100 50-樹脂(B)PAR*3- - - - -PC-1*4100 - - - -PC-2*5- - 5 2040PCT-2*10- - - - -PA-1*6- - - 20-PF*8- 100 - - -涂布厚度(μm)3030 33 3330第二層 樹脂(A) PEI*1- - - 50100PES*2- - 100 50 -樹脂(B) PAR*3- - - - -PC-1*4100- - - 40PC-2*5- - 5 20 -PCT-1*9- - - - -PCT-2*10- - - - -PA-2*7- - - 20 -PF*8- 100 - - -涂布厚度(μm) 3030 33 33 30第三層 樹脂(A) PEI*1- - - 50 -PES*2- - - 50 -樹脂(B) PC-1*4100 - - - -PC-2*5-- - 20 -PA-2*7-- - 20 -PF*8-100 - - -PCT-1*9- - - - -PA-2*7- - 100- 100涂布厚度(μm) 3030 33 33 30總涂布厚度(μm)9090 10010090線外觀好好 壞 好 好可焊性10.0 20秒≤20秒≤ 3.54.0耐熱性(1)*11B類× NG NGE類×○○○○靜電摩擦系數(shù) 0.17 0.06 0.08 0.12 0.07注同上表1(續(xù))實施例6 7 8 9 10導體裸線 裸線 裸線 裸線 裸線生產(chǎn)速度(m/分) 200200200200200預熱溫度(℃)200200200200200捏合溫度(℃)360360360360360第一層 樹脂(A)PEI*1100100100- -PES*2- - - 100100樹脂(B)PAR*3- 40 - - -PC-1*4- - - - -PC-2*565- - 15 40PCT-2*10- - 40 - -PA-1-*6- - - - -PF*8- - - - -涂布厚度(μm) 3033 33 33 33第二層 樹脂(A)PEI*1100 100 100- -PES*2- - - 100100樹脂(B)PAR*3- 40 - - -PC-1*465-- - -PC-2*5- -- 15 40PCT-1*9- -- - -PCT-2*10- -40- -PA-2*7- -- - -PF*8- -- - -涂布厚度(μm) 3033 3333 33樹脂(A)PEI*1- -- - -第三層PES*2- -- - -樹脂(B)PC-1*4- -- - -PC-2*5- -- - -PA-2*7- -- - -PF*8- -- - -PCT-1*9- 30 100 - -PA-2*7100 100 - 100100涂布厚度(μm) 3033 3333 33總涂布厚度(μm)90100 100 100100線外觀 好好 好好 好可焊性 3.5 4.0 4.0 4.52.5耐熱性(1)*11B類 ○○ ○○ ○E類 - -- - -靜電摩擦系數(shù) 0.07 0.09 0.11 0.08 0.07注同上表1(續(xù))實施例11 12 13 14 15導體 裸線裸線裸線裸線裸線生產(chǎn)速度(m/分) 200 900 200 200 200預熱溫度(℃) 200 200 140 無 200捏合溫度(℃) 360 360 360 360 360第一層 樹脂(A)PEI*1- 100 100 100 100PES*2100 - -- -樹脂(B)PAR*365 - -- -PC-1*4- - 40 40 40PC-2*5- 40 -- -PCT2*10- - -- -PA-1*6- - -- -PF*8- - -- -涂布厚度(μm) 33 30 30 30 60第二層樹脂(A)PEI*1- - 100 100 100PES*2100 - -- -樹脂(B)PAR*365 - -- -PC-1*4- 100 40 40 40PC-2*5- - -- -PCT-1*9- - -- -PCT-2*10- - -- -PA-2-*7- - -- -PF*8- - -- -涂布厚度(μm) 33 30 30 30 60樹脂(A)PEI*1- - -- -第三層PES*2- - -- -樹脂(B)PC-1*4- - -- -PC-2*5- - -- -PA-2*7- - -- -PF*8- - -- -PCT-1*9- - -- -PA-2*7100 100 100 100 100涂布厚度(μm) 33 30 30 30 60總涂布厚度(μm) 100 90 90 90 180線外觀 好 好 好 好 好可焊性 2.5 3.0 2.7 2.0 7.0耐熱性(1)*11B類 ○ ○ ○ ○ ○E類 - - -- -靜電摩接系數(shù) 0.090.080.07 0.080.07注同上表1(續(xù))實施例16 17 18導體裸線絞合線絞合線生產(chǎn)速度(m/分) 200 200 200預熱溫度(℃)200 200 200捏合溫度(℃)320 360 360第一層樹脂(A) PEI*1100 100 -PES*2- - 100樹脂(B) PAR*3- - -PC-1*4404040PC-2*5- - -PCT-2*10- - -PA-1*6- - -PF*8- - -涂布厚度(μm) 303033第二層樹脂(A)PEI*1100 100 -PES*2- - 100樹脂(B)PAR*3- - -PC-1*4404040PC-2*5- - -PCT-1*9- - -PCT-2*10- - -PA-2*7- - -PF*8- - -涂布厚度(μm)303033樹脂(A) PEI*1- - -第三層PES*2- - -樹脂(B) PC-1*4- - -PC-2*5- - -PA-2*7- - -PF*8- - -PCT-1*9- - -PA-2*7100 100 100涂布厚度(μm) 303033總涂布厚度(μm) 9090100線外觀 好好好可焊性 5.5 4.0 2.5耐熱性(1)*11B類 ○○○E類 - - -靜電摩擦系數(shù) 0.08 0.09 0.08注同上從表1所示的結(jié)果，可明顯得出以下結(jié)論。
因為在實施例1至4每一個中，所有三層都是用本發(fā)明定義范圍內(nèi)的樹脂混合物制成，所以實施例1-4具有良好的可焊性和耐熱性。
實施例5、6和9-11中每一個在第三層中使用聚酰胺樹脂，因此每一個都具有好的耐熱性和好的可焊性，且靜電摩擦系數(shù)小，產(chǎn)生了良好的可繞性。實施例7和8每一個使用聚酯樹脂，因此，其可繞性稍稍低于使用聚酰胺樹脂的情況，但性能的平衡很好。
在實施例12中，因為僅在第一層中使用上述樹脂混合物，在第二和第三層中，使用可焊性好和耐熱性較好的材料，并且在第三層中，使用聚酰胺樹脂，所以性能平衡好。
在實施例13中，因為其預熱溫度低至140℃，在實施例14中，沒進行預加熱，故在每一種情況下可焊性都提高了。
在實施例15中，因為其涂布厚度為180μm，觀察到其可焊性相反降低了一些。
在實施例16中，其捏合溫度稍低為320℃，故其可焊性降低了一些。
在實施例17和18中，其導體為可焊接的漆包絞合線，其性能與使用固體裸線的例子一樣好。
然而，因為分別在一層中比較例1僅使用聚醚酰亞胺樹脂，比較例2僅使用聚醚砜樹脂，所以其耐熱性高，但不具有所要求的可焊性。
因為比較例3僅使用聚碳酸酯樹脂，故耐熱性小、可焊性差，且達不到實用的程度。
另外，因為比較例4僅使用氟樹脂，可繞性好，且類似于比較例1，比較例4耐熱性高，但不具有所要求的可焊性。
比較例5不在本發(fā)明所定義的范圍內(nèi)。因為待共混樹脂的量太小。盡管該導體沒有進行預加熱，比較例5不顯示所要求的可焊性，且耐熱性良好。另外，該線的外觀差。實施例19-21和比較例6以與實施例3中相同的方式制備多層絕緣線，如表2所示，但是對用于第一至第三絕緣層的樹脂混合物(組合物的份數(shù)是重量份)，改變了聚醚砜樹脂和聚碳酸酯樹脂的比例。
在比較例6中，制備一種多層絕緣線，其中該第一層和第二層是由聚對苯二甲酸乙二醇酯和離聚物的樹脂混合物構(gòu)成，如表2所示，且第三層是由尼龍6，6制成。
如下測試這些絕緣線，在該測試中，耐熱性評估中包括耐熱試驗(2)，因為耐熱試驗(1)僅對判斷耐熱性是通過B類還是E類有效。為了比較耐熱性，通過測試漆包線耐熱性(與實際制造的絕緣線(比較例6)的耐熱性相比)所用的簡化評估法，增加耐熱測試(2)。
耐熱試驗(2)根據(jù)JIS C3003，絞合擠壓貼膠絕緣線和裸銅線，該生成的絞合線在200℃溫度下加熱168小時(7天)，然后測試介質(zhì)層擊穿電壓。其值表現(xiàn)越大，耐熱性越高。當損壞后的介質(zhì)層擊穿電壓與損壞前擊穿電壓之比，即損壞后介質(zhì)層擊穿電壓的殘余比(％)為50％或更多時，認為該擠壓貼膠絕緣線滿足IEC標準172出版物的耐熱性E類的要求。
以與實施例3中相同的方式進行可焊性和靜電摩擦系數(shù)試驗，其結(jié)果示于表2。
表2實施例 實施例 實施例 實施例19 3 20 21 比較例6第一層PESPCPESPCPESPCPESPC PET離聚物10020100401006010010 010015第二層 ＂ ＂ ＂ ＂ ＂第三層 ＂ ＂ ＂ ＂尼龍6，6耐熱性(2) 103100 10087 72(殘余比(％))可焊性(秒) 5.04.0 3.03.0 1.0靜電摩擦系數(shù)0.15 0.160.14 0.14 0.08耐熱性(1)*1B類 ○ ○ ○ × ×E類 ○ ○ ○ ○ ○注*1 ○通過 ×未通過通過比較實施例3和19-20的結(jié)果與比較例6(實際使用的線，其中作為最外層的尼龍層覆蓋聚對苯二甲酸乙二醇酯和離聚物的樹脂混合物的兩層擠出貼膠層)的結(jié)果，可明顯看出本發(fā)明的絕緣線具有與實際使用的線相同程度的可焊性和可繞性，另外具有更優(yōu)越的耐熱性。
已介紹了與本發(fā)明有關的實施方案，我們的意圖是本發(fā)明不受該說明書任何細節(jié)的限制，除非另有說明，是在所附的權(quán)利要求書中所示的精神和范圍內(nèi)廣泛理解。
權(quán)利要求
1.一種多層絕緣線，包括一個導體和覆蓋所說導體的由兩層或更多層組成的可焊擠出絕緣層，其中至少一種絕緣層是由這樣一種樹脂混合物制成，該樹脂混合物包括100重量份選自聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂的至少一種的樹脂(A)，和10重量份或更多的選自聚碳酸酯樹脂，多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂的至少一種樹脂(B)。
2.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是聚醚砜樹脂。
3.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
4.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是聚醚砜樹脂，和所說的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
5.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂(A)是具有下式所表示重復單元的聚醚砜樹脂
其中n是一個正整數(shù)。
6.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的樹脂混合物包括100重量份的樹脂(A)和10-70重量份樹脂(B)。
7.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說的絕緣層制備用來覆蓋該導體，該導體預熱到低于140℃的溫度或不進行預熱。
8.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中除了所說的至少一種絕緣層外的所說的絕緣各層是由熱塑性聚酯樹脂或聚酰胺樹脂制成。
9.權(quán)利要求1所述的多層絕緣線，其中所說絕緣層的最上層是由聚酰胺樹脂制成的。
10.一種使用多層絕緣線的變壓器，其中所說的多層絕緣線包括一個導體和用于覆蓋所說導體的由兩層或更多層組成的可焊擠出絕緣層，并且其中至少一種絕緣層是由這樣一種樹脂混合物制成，該樹脂混合物包括100重量份選自聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂的至少一種的樹脂(A)，和10重量份或更多的選自聚碳酸酯樹脂、多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂的至少一種的樹脂(B)。
11.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所述的樹脂(A)是聚醚砜樹脂。
12.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所述的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
13.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所說的樹脂(A)是聚醚砜樹脂，和所說的樹脂(B)是聚碳酸酯樹脂。
14.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所說的樹脂(A)是具有下式所示的重復單元的聚醚砜樹脂
其中n是一個正整數(shù)。
15.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所說的樹脂混合物包括100重量份樹脂(A)和10-70重量份樹脂(B)。
16.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所說的絕緣層制備用來覆蓋該導體，該導體預熱到低于140℃的溫度或不進行預熱。
17.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中除了所說的至少一個絕緣層外的所說的絕緣各層是由熱塑性聚酯樹脂或聚酰胺樹脂制成。
18.權(quán)利要求10所述的變壓器，其中所說絕緣層的最上層是由聚酰胺樹脂制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多層絕緣線,該線包括一個導體和用于覆蓋該導體的由兩層和更多層構(gòu)成的可焊擠出絕緣層,其中至少一層絕緣層是由下列這種樹脂混合物構(gòu)成,該混合物包括100重量份選自聚醚酰亞胺樹脂和聚醚砜樹脂的至少一種的樹脂(A),和10重量份或更多的選自聚碳酸酯樹脂,多芳基化合物樹脂、聚酯樹脂和聚酰胺樹脂的至少一種的樹脂(B)。還公開了一種使用該多層絕緣線的變壓器。該多層絕緣線具有優(yōu)良的耐熱性、可焊性和可繞性,并適用于工業(yè)化生產(chǎn)。該變壓器的電性能優(yōu)良,且可靠性高。
文檔編號H01F27/32GK1175064SQ9711338
公開日1998年3月4日 申請日期1997年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月22日
發(fā)明者東浦厚, 小林勇, 千田尚之 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社