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      漆包線的制作方法

      文檔序號:3752072閱讀:2681來源:國知局
      專利名稱:漆包線的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及應(yīng)用于電動機(jī)等的漆包線。
      背景技術(shù)
      為了提高帶有電動機(jī)的電-機(jī)械裝置的能量效力,使用換流器進(jìn)行變速控制已日漸流行。換流器通常在頻率為2KHz至幾十KHz的范圍內(nèi)工作,并且每個(gè)PMW脈沖產(chǎn)生一個(gè)沖擊電壓。眾所周知,高于換流器輸出電壓的沖擊電壓取決于電環(huán)境系統(tǒng)的條件,例如系統(tǒng)的電纜長度以及電容。如果沖擊電壓的正弦波是尖脈沖形式,則電磁裝置如電動機(jī)的漆包線可能會部分放電。隨著漆包線的部分放電,在導(dǎo)線漆層局部升溫以及放電所產(chǎn)生的臭氧等復(fù)雜影響下,漆層的絕緣性會加速降低,從而縮短了電磁設(shè)備的使用壽命。
      通過增大漆包線漆涂層的厚度以及/或者增加電動機(jī)繞組中浸漬的樹脂的量,可以在某種程度上提高漆包線抵抗沖擊電壓的耐久性。然而,這種情況下,由于空間因數(shù)增大,電動機(jī)的能量效力下降,成本提高。除了這些問題以外,也有可能使電動機(jī)無法獲得所需的可靠性。為了解決這些問題,漆包線的漆層必須具有抵抗換流器沖擊電壓的優(yōu)異性質(zhì)。
      最近開發(fā)了具有優(yōu)異的抵抗換流器沖擊電壓的漆涂層。例如,Essex Group Inc.的JPH11-126517披露了一種漆包線,該漆包線涂層含有10-50重量百分?jǐn)?shù)的二氧化硅或氧化鉻顆粒。Phelps Dodge,Inc.的目錄披露了一種具有三層結(jié)構(gòu)的漆包線,三層結(jié)構(gòu)中包括一個(gè)稱作“Quantum Shield Layer”的中間層,該中間層混合有金屬氧化物。
      而且,都屬于Hitachi Cable Ltd.的JP2000-331539以及JP2001-307557這兩個(gè)專利,以及同一公司在National Conference of the Electric Engineers ofJapan(5-004),2001上的技術(shù)報(bào)告中披露了一種的漆包線,其漆涂層中混合有30-100重量份的金屬氧化物或二氧化硅的細(xì)顆?;蛘?-100重量份它們的溶膠化合物。
      如上所述,為了在使用漆包線的裝置中提高漆包線抵抗換流器的沖擊電壓的耐久性,開發(fā)了使用含有無機(jī)填料的漆涂層的漆包線。另外還提出了具有雙層以及三層結(jié)構(gòu)的漆涂層,每個(gè)涂層中含有金屬氧化物或二氧化硅作為無機(jī)填料。在提出的這兩種漆色線中,只有在每100重量份的樹脂中加入30重量份或更多的無機(jī)氧化物填料,漆包線才能獲得所需要的性質(zhì)。
      發(fā)明概述鑒于上述情況研究了本發(fā)明,本發(fā)明的目的在于提供一種漆包線,這種漆包線的漆層能在限制無機(jī)填料用量的同時(shí),提高電壓用途的壽命以及抵抗換流器沖擊電壓的熱降解性能。
      根據(jù)本發(fā)明的第一方面,漆包線具有導(dǎo)電體以及涂層,涂層含有高分子化合物以及均勻分散在該高分子化合物中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料。
      漆包線中,無機(jī)填料可以是具有層型結(jié)構(gòu)的粘土化合物。
      漆包線中,無機(jī)填料可以是氮化硼。
      粘土化合物可以包括至少一種選自蒙脫石、云母、蛭石的礦物。
      礦物中位于層型粘土化合物的層與層之間的金屬陽離子可以使用季銨鹽取代。
      高分子化合物可以是聚乙烯縮甲醛、聚酯、聚酯酰亞胺或者聚酰胺酰亞胺中的任意一種。
      根據(jù)本發(fā)明的第二方面,漆包線具有導(dǎo)電體、包圍導(dǎo)電體的第一層涂層,該涂層由聚酯酰亞胺樹脂溶液的高分子化合物與均勻分散在該高分子化合物中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料構(gòu)成,而在第一層涂層上還形成有第二層聚酰胺酰亞胺涂層。
      第二層聚酰胺酰亞胺涂層可以含有分散于其中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料。
      根據(jù)本發(fā)明的第三方面,漆包線含有導(dǎo)電體、在導(dǎo)電體上形成的第一層涂層、在第一層涂層上形成的第一層涂層以及由高分子化合物與聚酰胺酰亞胺扁平細(xì)顆粒形成的第二層涂層。
      本發(fā)明的第一至第三方面的任一方面中,無機(jī)填料是一種粉末,其平均粒度不大于1μm,其配合比為每100重量份高分子化合物中有0.5-15重量份。
      附圖簡要說明

      圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案漆包線的縱向截面圖;圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案漆包線的縱向截面圖;
      圖3中的表所示是本發(fā)明漆包線的各種實(shí)施例以及對比例的組分,以及所用的混合設(shè)備;圖4中的表是圖3表中各實(shí)施例以及對比例的特性測試作出的評估。
      優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明現(xiàn)在,參考附圖中的優(yōu)選實(shí)施方案詳細(xì)說明本發(fā)明。
      圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方案的漆包線的縱向截面圖。圖1中,漆包線一般用數(shù)字10表示,它包括由導(dǎo)線形成的導(dǎo)體11以及涂覆在導(dǎo)體11表面上的漆涂層12。漆涂層12由高分子化合物以及均勻分散在高分子化合物中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料形成。對漆涂層將會有更詳細(xì)的進(jìn)行說明。
      為了提高具有漆涂層樹脂的漆包線的V-t特性(對于施加電壓耐久性)并抑制其熱降解性,漆涂層樹脂中分散有扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料,將無機(jī)填料的形狀制成精細(xì)的顆粒并使漆樹脂具有足夠的可潤濕性,從而使無機(jī)填料在涂層樹脂中均勻致密地混合,不帶有諸如空隙之類的缺陷是十分重要的。
      本實(shí)施方案中,為了使無機(jī)填料層具有層型結(jié)構(gòu),本發(fā)明采用將無機(jī)填料混入高分子化合物中,同時(shí)在攪拌化合物時(shí),向無機(jī)填料施加剪切力剝離無機(jī)填料的層的混合方法。將無機(jī)填料與高分子化合物混合時(shí),主要使用超微磨碎機(jī)(UnionProcess Inc.of USA)。將高分子化合物的漆樹脂、無機(jī)填料以及稱作“磨介”的球放在超微磨碎機(jī)的攪拌器中,在超微磨碎機(jī)的攪拌臂旋轉(zhuǎn)時(shí),通過碰撞、剪切與磨損等方法進(jìn)行攪拌。有些情況中,使用三輥式碾磨機(jī)。
      另一方面,在生產(chǎn)漆包線的過程中,將高分子化合物施涂到經(jīng)過洗凈的導(dǎo)體的表面上,具體將導(dǎo)體通過樹脂槽中的高分子化合物溶液進(jìn)行。調(diào)整施涂到表面的高分子化合物的用量,是將帶有高分子化合物的導(dǎo)體穿過一個(gè)預(yù)定尺寸的模頭,接著再在爐中將導(dǎo)體上的樹脂固化。重復(fù)上述步驟多次,將樹脂的厚度調(diào)節(jié)到預(yù)定值,得到漆包線。一個(gè)過程得到的樹脂厚度通常是幾微米。
      因此,根據(jù)本實(shí)施方案,因?yàn)樵趯?dǎo)體表面一次形成的樹脂厚度是幾微米,而無機(jī)填料的形狀又是扁平細(xì)顆粒,因而將大部分無機(jī)填料在導(dǎo)體表面平行排列。因此,由于換流器的沖擊電壓所引起的部分放電就會在無機(jī)填料的表面方向發(fā)生,因此,漆涂層的降解速率低,也就可以提高對電壓用途的耐久性。另一方面,由于高分子化合物中氧的擴(kuò)散而導(dǎo)致的熱分解及氧化,會促進(jìn)高分子化合物的熱降解。上述的扁平無機(jī)填料顆粒的取向則延緩了氧的擴(kuò)散,因此限制了氧引起的降解,漆包線的熱降解從而也可以得到限制。
      聚乙烯縮甲醛(PVF)、聚酯(PE)、聚酯酰亞胺(EI)、聚酰胺酰亞胺(AI)或聚酰亞胺(PI)等都可以用作高分子化合物。使用這些材料,就可能提高漆包線的部分放電耐久性以及耐熱性。
      無機(jī)填料是具有層型結(jié)構(gòu)的粘土化合物,它至少含有一種選自蒙脫石類、云母、蛭石的礦物。例如,蒙脫石包括蒙脫石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、貝得石、富鎂蒙脫石、綠脫石等。云母包括綠泥石、金云母、鋰云母、白云母、黑云母、橙玄玻璃、珍珠云母、帶云母、四硅云母等。蛭石包括三八面體蛭石以及二八面體蛭石等。
      具有層型結(jié)構(gòu)的粘土化合物包括層狀硅酸鹽層,這種層很難剝離并且不能僅通過攪拌而均勻地分散在高分子化合物中。因此,最好使用球磨機(jī)、超微磨碎機(jī)以及/或者輥式捏合機(jī)使粘土化合物在高分子化合物中混合。
      使用具有無機(jī)填料均勻分散于其中的高分子化合物作為導(dǎo)體的漆涂層,可以提高漆包線的抵抗部分放電性能以及耐熱性。
      這種情況下,加入到高分子化合物中的無機(jī)填料顆粒的粒度較好不大于1μm,最好不大于0.1μm。若無機(jī)填料的粒度較大,則會降低漆包線的漆涂層的表面光滑度以及拉伸性能。無機(jī)填料的配合比為每100重量份的高分子化合物中有0.5-15重量份無機(jī)填料,優(yōu)選1-10重量份。無機(jī)填料為扁平細(xì)顆粒,因此即使只使用少量無機(jī)填料也可以取得明顯的效果。
      要說的是,粘土化合物具有層型結(jié)構(gòu),其中硅酸鹽層以及相鄰的層通過金屬陽離子結(jié)合在一起。使用其它物質(zhì)代替金屬陽離子,就有可能提高高分子化合物與無機(jī)填料之間的親合力,促進(jìn)層的可剝離性以及在攪拌過程中提高無機(jī)填料的分散性。優(yōu)選任何一種季銨鹽用作金屬陽離子的取代物。
      氮化硼(BN)可以用作混合在高分子化合物中的無機(jī)填料。這種情況下,漆涂層的介電常數(shù)會因此降低,電場松弛,從而使發(fā)生部分放電的電壓增高。而且,由于漆涂層的導(dǎo)熱性會有所提高,因此由于部分放電而產(chǎn)生的熱量容易逸散,可以降低部分放電的漆涂層部分的溫度。
      如前所述,根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案,有可能在限制無機(jī)填料的用量,使用量較少的同時(shí),提高漆包線應(yīng)用于換流器的沖擊電壓時(shí)抵抗電壓的耐久性,并抑制其熱降解性。
      圖2是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案漆包線的縱向截面圖。圖2中,漆包線20包括導(dǎo)體21以及涂覆在導(dǎo)體表面的漆涂層22。漆涂層22的結(jié)構(gòu),是直接在導(dǎo)體21上形成第一層涂層23,然后在第一層涂層23上形成第二層涂層24。第一層涂層23是將聚酯酰亞胺(EI)樹脂溶液與均勻分散在其中的精細(xì)扁平無機(jī)填料顆粒的混合物涂覆在導(dǎo)體21上得到,第二層涂層24則是將聚酰胺酰亞胺(AI)涂覆在第一層涂層23上得到。
      根據(jù)漆涂層的結(jié)構(gòu),作為第一層23的聚酯酰亞胺層能提高漆包線的抵抗部分放電性能以及耐熱性。作為第二層24的聚酰胺酰亞胺層具有良好的拉伸及滑動性能。因此,漆包線在其繞組過程中不大會破壞,有優(yōu)異的加工性能。
      而且,有可能使扁平無機(jī)填料細(xì)顆粒在聚酰胺酰亞胺中均勻混合作為第二層涂層24。這種情況下,只要使第二層涂層24中的無機(jī)填料量少于第一層涂層23中的無機(jī)填料量,就可以保持漆包線的拉伸及滑動性能。有了這種漆涂層22,可以提高漆包線應(yīng)用于沖擊電壓的抵抗部分放電性能及耐熱性。
      也可以只用聚酯酰亞胺樹脂而不添加無機(jī)填料形成第一層涂層23,而使用聚酰胺酰亞胺樹脂與無機(jī)填料的扁平細(xì)顆粒形成第二層涂層24。
      第一層涂層23是不添加無機(jī)填料的聚酯酰亞胺樹脂形成,第二層涂層24是聚酰胺酰亞胺樹脂和無機(jī)填料的扁平細(xì)顆粒形成,具有這種雙層結(jié)構(gòu)的漆包線,其抵抗沖擊電壓的部分放電耐久性以及耐熱性也可以得到改善。
      根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案,使第二層涂層中的無機(jī)填料量少于第一層涂層中的無機(jī)填料量,就可能改善漆包線抵抗沖擊電壓的耐久性,并抑制其熱降解性。
      附加說的是,在第一及第二個(gè)實(shí)施方案中,無機(jī)填料用的是平均粒度不大于1μm的扁平細(xì)顆粒粉末,在100重量份的高分子化合物中加入0.5-15重量份的這種無機(jī)填料,就可以提高表面光滑性及拉伸性。而且,限制無機(jī)填料的用量還可以進(jìn)一步獲得所述的效果。
      而且,將無機(jī)填料在高分子化合物中混合時(shí),可以使用偶聯(lián)劑以及分散添加劑。還可以在漆包線的最外層表面涂覆上一層石蠟或者耐綸(商品名)等,在漆包線上提供潤滑涂層。
      現(xiàn)在,將具有本發(fā)明的第一層以及第二層涂層的漆包線的具體實(shí)施例(實(shí)施例1至15)與對比例1至4進(jìn)行比較說明。實(shí)施例1至15是通過改變圖3表中所示漆涂層12的涂層材料的種類、扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料的種類、無機(jī)填料顆粒的平均粒度、填料的用量以及混合方法制備的。制備了四種具有不同涂層的常規(guī)漆包線作為對比例1至4,如圖表3中所示。根據(jù)Japanese Industrial Standards(JIS)對這些實(shí)施例以及對比例的漆包線進(jìn)行測試。對實(shí)施例及對比例下面將詳細(xì)說明。
      首先,如前所述,為了提高帶有樹脂和無機(jī)填料的漆層的漆包線的V-t特性(對于施加電壓的耐久性)并抑制其熱降解性,將無機(jī)填料形成為扁平的細(xì)顆粒,并使漆樹脂具有足夠的可潤濕性,從而使無機(jī)填料在涂層樹脂中均勻地混合,不帶有諸如空隙之類缺陷是十分重要的。
      在實(shí)施例1至15以及對比例1至4中,由于無機(jī)填料層具有層型結(jié)構(gòu),采用的混合方法必須能在填料與樹脂的攪拌過程中,施加剪切力使填料的層剝離?;旌蠒r(shí),主要使用超微磨碎機(jī)(Union Process Inc.of USA)。將漆樹脂、無機(jī)填料以及稱作“磨介”的球放在超微磨碎機(jī)的攪拌器中,在超微磨碎機(jī)的攪拌臂旋轉(zhuǎn)時(shí),通過碰撞、剪切與磨損等方式進(jìn)行攪拌。有些情況下,使用三輥碾磨機(jī)。
      將預(yù)定量的無機(jī)填料與高分子化合物均勻混合得到涂料,將該涂料涂覆在導(dǎo)體上,接著將導(dǎo)體放在加熱爐中烘焙。所有實(shí)施例及對比例中,導(dǎo)體是直徑為1.0mm的銅線。改變了漆涂層的厚度,測試并評估了漆包線的柔順性、粘合力、V-t特性以及熱降解性能。圖4表中是評估的結(jié)果。測試基本上根據(jù)JIS C3003進(jìn)行。
      柔順性,是測試將最初的漆包線纏繞在與漆包線具有相同直徑的棒上而產(chǎn)生的裂縫數(shù)以及將經(jīng)過拉伸10%的漆包線繞著自身纏繞而發(fā)生的裂縫數(shù)。圖4中,在柔順性一欄中,記號◎表示兩種情況下漆包線上都沒有裂縫;記號○表示僅在將漆包線拉伸10%之后繞著自身纏繞的情況下出現(xiàn)5個(gè)或少于5個(gè)裂縫;記號△表示僅在將漆包線拉伸10%之后纏繞出現(xiàn)裂縫;記號×表示在不將漆包線拉伸而繞著自身纏繞產(chǎn)生裂縫的情況。粘合力是將漆包線突然拉伸20%后產(chǎn)生裂縫來進(jìn)行測試的,在粘合力一欄中的記號◎表示沒有裂縫;記號○表示有3個(gè)或少于3個(gè)裂縫;記號△表示有10個(gè)或少于10個(gè)裂縫;記號×表示有10個(gè)或更多裂縫。V-t特性測試的是對絞合漆包線施加2KV、10KHz的電壓出現(xiàn)電線擊穿的時(shí)間,以分鐘計(jì)。熱降解特性的測試,是比較絞合漆包線的擊穿電壓,即將絞合漆包線在溫度調(diào)節(jié)器中在預(yù)定溫度下熱降解后,然后在室溫下測試其擊穿電壓,再將該擊穿電壓與熱降解之前的絞合漆包線進(jìn)行比較得到的殘存幾率(%)。由于熱降解特性取決于漆包線的漆涂層所用材料的類型,因此溫度調(diào)節(jié)器的預(yù)定溫度不是常數(shù)。將要參考圖4表中的評估結(jié)果進(jìn)行討論。
      (對比例1)使用常規(guī)漆包線,每根漆包線具有3μm厚的聚乙烯醇縮甲醛涂層。V-t特性為38分鐘,導(dǎo)線在200℃降解168小時(shí),其電壓擊穿的殘余比例為5%。
      (對比例2)使用聚酰胺酰亞胺漆包線,每根導(dǎo)線具有33μm厚的聚酰胺酰亞胺涂層。V-t特性為68分鐘,漆包線在300℃降解168小時(shí),其電壓擊穿壓的殘余比例為53%。
      (對比例3)使用聚酯酰亞胺漆包線,每個(gè)導(dǎo)線含有36μm厚的聚酯酰亞胺涂層。V-t特性為412分鐘,導(dǎo)線在280℃降解168小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為47%。
      (對比例4)使用雙層漆包線,每根導(dǎo)線包括30μm厚的聚酯酰亞胺內(nèi)層以及5μm厚的聚酰胺酰亞胺外層。V-t特性為365分鐘,導(dǎo)線在300℃降解48小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為7%。
      所有上述的對比例的柔順性及粘合力特性良好。
      (實(shí)施例1)本發(fā)明的實(shí)施例1中,以縮甲醛樹脂溶液作為高分子化合物,在其中加入0.5重量份的由Cope Chemical K.K制造的平均粒度為50nm的合成蒙脫石STN作為無機(jī)填料,使用超微磨碎機(jī)以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌6小時(shí)。將攪拌的混合物涂覆在直徑為1mm的導(dǎo)體上,并將其烘焙形成33μm厚的涂層。柔順性及粘合力特性良好,V-t特性為50分鐘,與對比例1相比提高了30%。
      (實(shí)施例2)與實(shí)施例1的方法類似,在縮甲醛樹脂溶液中加入2重量份的合成蒙脫石STN,攪拌混合物,將混合物涂覆在導(dǎo)體上并將其烘焙形成33μm厚的涂層。柔順性及粘合力特性良好,V-t特性為120分鐘,與對比例1相比提高了2倍。
      (實(shí)施例3)與實(shí)施例1的方法類似,在縮甲醛樹脂溶液中加入5重量份的合成蒙脫石STN,攪拌混合物,將混合物涂覆在導(dǎo)體上并將其烘焙形成33μm厚的涂層。柔順性及粘合力特性良好,V-t特性為661分鐘,與對比例1相比提高了大約16倍。至于熱降解性,導(dǎo)線在200℃降解168小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為54%,與對比例3相比有明顯提高。
      (實(shí)施例4)與實(shí)施例1的方法類似,在縮甲醛樹脂溶液中加入5重量份的無機(jī)填料,使用三輥式碾磨機(jī)研磨混合物5次,每個(gè)輥?zhàn)拥闹睆綖?0cm,將混合物涂覆在導(dǎo)體上形成33μm厚的涂層。柔順性及粘合力特性良好,V-t特性為4885分鐘,是對比例1的128倍。至于熱降解性,導(dǎo)線在200℃降解168小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為43%,有明顯提高。雖然研磨系統(tǒng)與實(shí)施例3中所用的不同,但無機(jī)填料的量是相同的,V-t特性約為實(shí)施例3的7倍,因?yàn)檩伿侥蠛蠙C(jī)的剪切力很高,能充分剝離具有層型結(jié)構(gòu)的無機(jī)填料的層。
      (實(shí)施例5)與實(shí)施例1中的方法類似,在樹脂溶液中加入10重量份的無機(jī)填料,形成了35μm厚的涂層。漆涂層裂開,這表明柔順性及粘合力特性明顯下降。V-t特性為5600分鐘,是對比例1的147倍。
      (實(shí)施例6)與實(shí)施例1中的方法類似,在樹脂溶液中加入10重量份的無機(jī)填料,形成了33μm厚的涂層。有小的裂縫,這表明漆包線的柔順性及粘合力特性不太好。V-t特性為8350分鐘,是對比例1的746倍,與使用等量無機(jī)填料的實(shí)施例5相比,是其大約5倍。至于熱降解性,導(dǎo)線在200℃降解168小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為42%,明顯提高。
      (實(shí)施例7)與實(shí)施例1中的方法類似,在樹脂溶液中加入20重量份的無機(jī)填料,形成了35μm厚的涂層。漆包線的外觀無光澤,并發(fā)現(xiàn)有許多裂縫,這表明柔順性及粘合力都有大幅下降。
      (實(shí)施例8)實(shí)施例8中,在100重量份的縮甲醛樹脂溶液中加入5重量份的平均粒度為1.8μm的蒙脫石SWN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成35μm厚的涂層。涂層上有裂縫,這表明柔順性及粘合力有明顯下降。V-t特性為365分鐘,這在使用5重量份的無機(jī)填料的實(shí)施例中是最差的。這就表明,當(dāng)顆粒粒度較大時(shí),不可能獲得良好特性的具有許多涂層(每層涂層在導(dǎo)體上的涂覆厚度為5μm)的漆包線。
      (實(shí)施例9)實(shí)施例9中,在100重量份的縮甲醛樹脂溶液中加入5重量份的平均粒度為5μm的蒙脫石SWN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成34μm厚的涂層。涂層上有裂縫,這表明柔順性及粘合力明顯下降。
      (實(shí)施例10)實(shí)施例10中,在100重量份的聚酰胺酰亞胺樹脂溶液中加入5重量份的平均粒度為5μm的蒙脫石SWN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成33μm厚的涂層。柔順性及粘合力良好,V-t特性為854分鐘,實(shí)施例2的大約12倍。漆包線在300℃降解168小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為68%,熱降解性與對比例2相比有明顯提高。
      (實(shí)施例11)實(shí)施例11中,在100重量份的聚酯酰亞胺樹脂溶液中加入5重量份的蒙脫石STN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成36μm厚的涂層。有一些裂縫,這表明柔順性及粘合力特性有輕微下降。V-t特性為6000分鐘或更長,這表明V-t特性十分優(yōu)異。漆包線在280℃降解240小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為64%,熱降解性與對比例3相比有明顯提高。
      (實(shí)施例12)實(shí)施例12中,在100重量份的聚酯酰亞胺樹脂溶液中加入5重量份的蒙脫石STN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成30μm厚的涂層。再將不含添加劑的聚酰胺酰亞胺涂布上去形成5μm厚的外層,得到雙涂層漆包線。柔順性及粘合力特性良好。聚酰胺酰亞胺涂層有限制開裂的作用。V-t特性為6000分鐘或更長,十分優(yōu)異。
      (實(shí)施例13)實(shí)施例13中,在100重量份的聚酯酰亞胺樹脂溶液中加入5重量份的蒙脫石STN,使用超微磨碎機(jī)將混合物攪拌6小時(shí),形成30μm厚的涂層。再將與3重量份的蒙脫石STN混合的聚酰胺酰亞胺涂布上去形成5μm厚的外層,得到雙涂層漆包線。雖然柔順性良好,但粘合力特性稍有下降。V-t特性為6000分鐘或更長,十分優(yōu)異。
      (實(shí)施例14)使用雙層漆包線,每根漆包線包括25μm厚的聚酯酰亞胺內(nèi)層以及10μm厚的聚酰胺酰亞胺與5重量份的蒙脫石STN混合的外層。柔順性及粘合力特性良好。V-t特性為6500分鐘,約為對比例4的18倍。導(dǎo)線在300℃降解48小時(shí)后,其電壓擊穿的殘余比例為27%,優(yōu)于對比例4。
      (實(shí)施例15)將5重量份的Mizushima Gokintetsu K.K.的產(chǎn)品氮化硼“FS”與100重量份的聚酯酰亞胺樹脂溶液混合,使用超微磨碎機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌6小時(shí)。通過涂覆以及烘焙,在直徑為1mm的導(dǎo)體上形成漆涂層。絞合漆包線在50Hz的部分放電起始電壓為650V,部分放電熄滅電壓為520V,與對比例3相應(yīng)的600V與430V相比稍有提高,V-t特性約為1.5倍。
      在上述的實(shí)施例中,將氮化硼或具有層型結(jié)構(gòu)的粘土化合物作為扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料與高分子化合物混合,可以大幅度提高漆包線的V-t特性。特別是,當(dāng)無機(jī)填料與作為高分子化合物的聚酯酰亞胺混合時(shí),漆包線的特性更為優(yōu)越。而且,通過殘存擊穿電壓的比例來評估的漆包線的熱降解性也可以得到大幅度降低,因?yàn)楸馄降臒o機(jī)填料顆粒能限制漆層中氧的擴(kuò)散。
      將礦物如云母或蛭石代替蒙脫石使用,基本上可以獲得蒙脫石所能獲得的耐電壓性及執(zhí)降解特性。
      如前所述,根據(jù)本發(fā)明,漆層中含無機(jī)細(xì)顆粒的漆包線,其特點(diǎn)是可以大幅提高漆包線的V-t特性并抑制其熱降解性能。因此,本發(fā)明的漆包線特別適用于具有換流器,受換流器沖擊電壓影響的電動機(jī)或電子設(shè)備。
      權(quán)利要求
      1.一種漆包線,它由導(dǎo)線及涂層構(gòu)成,涂層由高分子化合物及均勻分散在所述高分子化合物中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料形成。
      2.如權(quán)利要求1所述的漆包線,其特征在于,所述無機(jī)填料是具有層型結(jié)構(gòu)的粘土材料。
      3.如權(quán)利要求1所述的漆包線,其特征在于所述無機(jī)填料是氮化硼。
      4.如權(quán)利要求2所述的漆包線,其特征在于,所述具有層型結(jié)構(gòu)的粘土化合物是至少一種選自蒙脫石、云母以及蛭石的礦物。
      5.如權(quán)利要求4所述的漆包線,其特征在于,存在于所述粘土化合物相鄰層之間的金屬陽離子被季銨鹽取代。
      6.如權(quán)利要求1所述的漆包線,其特征在于,所述高分子化合物是聚乙烯縮甲醛、聚酯、聚酯酰亞胺以及聚酰胺酰亞胺中的一種。
      7.漆包線,由導(dǎo)線、包圍在所述導(dǎo)線上的第一層涂層、以及在第一層涂層上形成的第二層聚酰胺酰亞胺涂層構(gòu)成,所述第一層涂層由作為高分子化合物的聚酯酰亞胺樹脂溶液與均勻分散在所述高分子化合物中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料形成。
      8.如權(quán)利要求7所述的漆包線,其特征在于,所述第二層聚酰胺酰亞胺涂層與分散在其中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料混合。
      9.一種漆包線,由導(dǎo)線、包圍在所述導(dǎo)線上的第一層涂層、以及在所述第一層涂層上形成的第二層涂層構(gòu)成,所述第一層涂層由聚酯酰亞胺樹脂形成,所述第二層涂層由聚酰胺酰亞胺與均勻分散在其中的扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料混合形成。
      10.如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的漆包線,其特征在于,所述無機(jī)填料是扁平細(xì)顆粒,其平均粒度為1μm或更小,在100重量份的所述高分子化合物中加入所述無機(jī)填料的重量比為0.5~15重量份。
      全文摘要
      提供了一種漆包線,該漆包線的漆涂層能在限制無機(jī)填料用量的同時(shí),提高對于換流器所施加的沖擊電壓的耐久性以并抑制其熱降解性。該漆包線由導(dǎo)線(11)以及包圍在導(dǎo)線(11)上的由高分子化合物與扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料均勻混合形成的涂層(12)構(gòu)成。該漆包線也可以由導(dǎo)線(21)、由聚酯酰亞胺樹脂溶液與扁平細(xì)顆粒無機(jī)填料混合形成的涂覆在導(dǎo)線上的一層涂層(23)以及涂覆在涂層(23)上由聚酰胺酰亞胺形成的另一層涂層(24)所構(gòu)成。
      文檔編號C09D7/12GK1479323SQ0317873
      公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月17日
      發(fā)明者平井久之, 小嶋晉, 尾崎多文, 清水敏夫, 今井隆浩, 關(guān)谷洋紀(jì), 小野寺功, 功, 夫, 文, 浩, 紀(jì) 申請人:株式會社東芝
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