專利名稱：發泡電線及其制造方法
發泡電線及其制造方法
技術領域：
本發明涉及發泡電線及其制造方法。
背景技術：
逆變器(4 一夕)作為有效的可變速控制裝置已被安裝于多種電氣設備中。但是，其以數kHz 數十kHz進行切換，它們的每一次脈沖會產生沖擊電壓(寸一 ^電圧)。這樣的逆變器浪涌(、>〃一夕寸一 y' )為如下現象在傳送體系內的阻抗不連續點、例如進行連接的配線的起始端或終止端等處產生反射，其結果最大施加逆變器輸出功率電壓的2倍的電壓。特別是，由IGBT等高速開關裝置所產生的輸出功率脈沖的電壓敏捷度(電圧俊度)高，從而即使連接電纜短，沖擊電壓也高，此外該連接電纜所產生的電壓衰減也較小，其結果，產生逆變器輸出功率電壓的近2倍的電壓。在逆變器關聯設備、例如高速開關裝置、變頻馬達(^ >廣'一夕*一夕一)、變壓 器等電氣設備線圈中，作為磁導線主要使用漆包線即絕緣線。因而，如上所述，逆變器關聯設備由于要施加逆變器輸出功率電壓的近2倍的電壓，因而絕緣線要求起因于變頻浪涌的局部放電劣化為最小限。—般來說，局部放電劣化為電氣絕緣材料的局部放電所產生的荷電顆粒的碰撞所致的分子鏈斷裂劣化、濺射劣化、局部溫度上升所致的熱熔融或熱分解劣化、或放電產生的臭氧所致的化學劣化等復雜起因的現象。對于因實際的局部放電而劣化的電氣絕緣材料發現了厚度的減少。為了得到不會產生局部放電的絕緣線也即局部放電的起始電壓高的絕緣線，以防止這樣的局部放電所致的絕緣線的劣化，可考慮有使絕緣線絕緣層的厚度增厚、或在絕緣層中使用相對介電常數低的樹脂的方法。但是，若增厚絕緣層，則絕緣線變粗，其結果導致電氣設備的大型化。該情況與近年來馬達或變壓器所代表的電氣設備的小型化要求相悖。例如，具體地說，即使是說“根據在定子槽中放入多少根電線來確定馬達等旋轉機的性能”也并非言過其實，其結果，導體截面積相對于定子槽截面積的比例(占積率)在近年來變得非常高。從而，若絕緣層的厚度增厚，則占積率降低，因而不優選。另一方面，對于絕緣層的相對介電常數來說，作為絕緣層材料通常使用的樹脂大部分的相對介電常數為3 4之間，如此并沒有相對介電常數特別低的材料。另外，在實際中，在考慮到絕緣層所要求的其它特性(耐熱性、耐溶劑性、可撓性等)的情況下，不一定能夠選擇相對介電常數低的材料。作為減小絕緣層的實質相對介電常數的手段，可考慮使絕緣層發泡，一直以來，將具有導體與發泡絕緣層的發泡電線作為通信電線廣泛使用。以往熟知的例如有使聚乙烯等烯烴系樹脂或氟樹脂進行發泡而得到的發泡電線，作為這樣的發泡電線，例如在專利文獻
1、2中記載了經發泡的聚乙烯絕緣電線，在專利文獻3、4中記載了經發泡的氟樹脂絕緣電線，在專利文獻5中記載了這兩者，在專利文獻6中記載了經發泡的聚烯烴絕緣電線。
但是，這些現有的發泡電線中，發泡倍數越增大，則絕緣破壞電壓越降低。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第2835472號公報專利文獻2 :日本專利第3299552號公報專利文獻3 :日本專利第3276665號公報專利文獻4 :日本專利第3245209號公報專利文獻5 :日本專利第3457543號公報 專利文獻6 日本專利第3267228號公報
發明內容發明所要解決的課題本發明是為了解決上述課題而作出的，其課題在于提供一種發泡電線及其制造方法，該發泡電線即使增大發泡倍數，絕緣破壞電壓也優異，發泡化所致的低介電常數特性使耐局部放電性也優異。解決課題的手段本發明的發泡電線具有導體與發泡絕緣層，其中，上述發泡絕緣層由作為結晶性熱塑性樹脂或非晶性熱塑性樹脂的熱塑性樹脂形成，該結晶性熱塑性樹脂的熔點或非晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點為150°C以上；且上述發泡絕緣層的平均氣泡徑為5 以下。此處，所謂“結晶性”指的是高分子為有規則排列的狀態。另外，“非晶性”指的是高分子例如為線球狀或纏結這樣的無定形狀態。發明的效果根據本發明的發泡電線，即使增大發泡倍數，絕緣破壞電壓也優異，發泡化所致的低介電常數特性使耐局部放電性也優異。具體地說，利用下述本發明的發泡電線，得到了不會降低絕緣破壞電壓的效果，本發明發泡電線中，發泡絕緣層由作為結晶性熱塑性樹脂或非晶性熱塑性樹脂的熱塑性樹脂形成，該結晶性熱塑性樹脂的熔點或非晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點為150°C以上；且上述發泡絕緣層的平均氣泡徑為5 以下。上述結晶性熱塑性樹脂的熔點或非晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點的上限值沒有特別限制，但通常為400°C以下。上述發泡絕緣層的平均氣泡徑的下限值沒有特別限制，但通常為0. 01 y m以上。進一步地，通過利用有效相對介電常數為2. 5以下、更優選為2. 0以下的發泡絕緣層，或者通過使用相對介電常數為4. 0以下、更優選為3. 5以下的熱塑性樹脂，可得到局部放電起始電壓的提高效果較大這樣的效果，發泡絕緣層由結晶性熱塑性樹脂形成的本發明的發泡電線可得到耐溶劑性和耐化學藥品性良好這樣的效果。上述發泡絕緣層的有效相對介電常數的下限值沒有特別限制，但通常為I. I以上。上述熱塑性樹脂的相對介電常數的下限值沒有特別限制，但通常為2. 0以上。另外，通過在上述發泡絕緣層的外側具有未發泡的外側皮層、或在上述發泡絕緣層的內側具有未發泡的內側皮層、或者具有這兩者，從而得到了可良好地保持耐磨耗性和拉伸強度等機械特性這樣的效果。皮層可在發泡工序中生成。內側皮層可通過在氣體飽和前進行發泡來形成。這種情況下，也可在發泡絕緣層的厚度方向使氣泡數呈梯度。另外，也可通過多層擠出包覆等方法來設置。這種情況下，可通過在內側包覆不易發泡的樹脂來形成內側皮層。利用本發明的發泡電線的制造方法可制造這些發泡電線。可適宜參照所付的附圖，由下述記載更為明確本發明的上述和其它特征及優點。
圖I中，圖I (a)為示出本發明的發泡電線的一個實施方式的截面圖，圖1(b)為示出本發明的發泡電線的其它實施方式的截面圖。圖2中，圖2(a)為示出本發明發泡電線的另一實施方式的截面圖，圖2(b)為示出本發明發泡電線的另一實施方式的截面圖，圖2(c)為示出本發明的發泡電線的另一實施 方式的截面圖。圖3為示出實施例I 8和比較例I 6中的絕緣破壞電壓相對于發泡電線的氣泡徑的圖表。
具體實施方式下面參照附圖對本發明發泡電線的實施方式進行說明。圖1(a)中示出截面圖的本發明發泡電線的一實施方式具有導體I與包覆導體I的發泡絕緣層2 ;圖1(b)中示出截面圖的本發明發泡電線的其它實施方式的導體的截面為矩形。圖2(a)中示出截面圖的本發明的發泡電線的另一實施方式在發泡絕緣層2的外側具有外側皮層4 ;在圖2(b)中所示的本發明發泡電線的另一實施方式在發泡絕緣層2的內側具有內側皮層3 ;圖2(c)中示出截面圖的本發明發泡電線的另一實施方式在發泡絕緣層2的外側具有外側皮層4，且在發泡絕緣層2的內側具有內側皮層3。導體I例如由銅、銅合金、鋁、鋁合金或它們的組合等來制作。導體I的截面形狀并無限定，可適用圓形、矩形(扁平)等。發泡絕緣層2中，平均氣泡徑為5 iim以下、優選為Iiim以下。若超過5 ym，則絕緣破壞電壓降低；通過設為5pm以下，則可良好地維持絕緣破壞電壓。進一步地，通過設為Ium以下，可更為確實地保持絕緣破壞電壓。平均氣泡徑的下限并無限制，但實際上為Inm以上，為優選的。發泡樹脂層2的厚度并無限制，但實際上為30 y m 200 y m,為優選的。另外，發泡絕緣層2優選為具有耐熱性的熱塑性樹脂，例如可以使用聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、熱塑性聚酰亞胺(PD等。本說明書中的“具有耐熱性”是指結晶性熱塑性樹脂的熔點或非晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點為150°C以上。此處，熔點指的是利用差示掃描量熱計(DifferentialScanning Calorimetry DSC)測定的值。另外，玻璃化轉變點指的是利用差示掃描量熱計(DSC)測定的值。進一步地，更優選結晶性熱塑性樹脂。例如為聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚醚醚酮(PEEK)等。通過使用結晶性熱塑性樹脂，得到了耐溶劑性、耐化學藥品性優異的發泡電線。進一步地，通過使用結晶性熱塑性樹脂，可使皮層變薄，使所得到的發泡電線的低介電特性良好。本說明書中，皮層是指未發泡的層。另外，優選使用相對介電常數為4. 0以下的熱塑性樹脂，該相對介電常數更優選為3. 5以下。其理由在于，在所得到的發泡電線中，為了得到局部放電起始電壓的提高效果，發泡絕緣層的實效相對介電常數優選為2. 5以下、進一步優選為2. 0以下，這些發泡絕緣層通過使用上述相對介電常數的熱塑性樹脂而易于得到。相對介電常數可使用市售的測定器進行測定。關于測定溫度和測定頻率，可根據需要進行變更，但在本說明書中，只要沒有特別記載，以測定溫度為25°C、測定頻率為50Hz進行測定。另外，所使用的熱塑性樹脂可以單獨使用一種、也可以2種以上混合使用。
本發明中，在不會對特性造成影響的范圍內，也可在獲得發泡絕緣層的原料中摻合結晶成核劑、結晶化促進劑、氣泡化成核劑、抗氧化劑、抗靜電劑、紫外線防止劑、光穩定劑、熒光增白劑、顏料、染料、±曾容劑、潤滑劑、增強劑、阻燃劑、交聯劑、交聯助劑、增塑劑、增稠劑、減粘劑和彈性體等各種添加劑。并且可在所得到的發泡電線中層積含有這些添加劑的樹脂形成的層，也可涂布含有這些添加劑的涂料。另外，優選在發泡絕緣層的外側處具有未發泡的外側皮層、或在發泡絕緣層的內側具有未發泡的內側皮層、或者具有這兩者。其中，在該情況下，為了不妨礙使相對介電常數降低的效果，相對于內側皮層的厚度、外側皮層的厚度與發泡絕緣層的厚度的合計，內側皮層的厚度與外側皮層的厚度的合計優選為20%以下、更優選為10%以下。上述內側皮層的厚度與外側皮層的厚度的合計相對于內側皮層的厚度與外側皮層的厚度以及發泡絕緣層的厚度的合計的比例的下限值沒有特別限制，但通常為1%以上。通過具有內側皮層或外側皮層，表面的平滑性良好，因而絕緣性良好。進一步地，可保持耐磨耗性和拉伸強度等機械強度。發泡倍數優選為I. 2倍以上、更優選為I. 4倍以上。因而易于實現為得到局部放電起始電壓的提高效果所必要的相對介電常數。發泡倍數的上限沒有限制，但通常優選為5.0倍以下。對于發泡倍數，通過水中置換法來測定為了發泡而包覆的樹脂的密度(P f)和發泡前的密度(ps)，*(ps/pf)計算出發泡倍數。對于本發明的發泡電線，使熱塑性樹脂發泡的方法沒有特別限定，可以在擠出成型時混入發泡劑、可通過填充氮氣或二氧化碳等的發泡擠出進行包覆、或者可以在擠出成型為電線后通過填充氣體來使其發泡。對于在擠出成型為電線后通過填充氣體來使其發泡的方法進行更具體的說明。本方法包括下述工序使用擠出模頭將樹脂擠出包覆在導體的外周后，通過保持在加壓惰性氣體氣氛中而使其含有惰性氣體的工序；以及通過在常壓下進行加熱來發泡的工序。這種情況下，若考慮大量生產性，則優選例如如下進行制造。即，成型為電線后，與間隔件交錯地進行重疊，卷繞在卷線軸上形成輥，將所得到的輥保持在加壓惰性氣體氣氛中從而使之含有惰性氣體，進一步在常壓下加熱至包覆材料的原料——熱塑性樹脂的軟化溫度以上，由此使其發泡。此時所使用的間隔件沒有特別限定，可以使用透過氣體的無紡布。由于尺寸為配合卷線軸的寬度，因而可根據需要適當進行調整。另外，也可在使電線中含有惰性氣體后，設于輸送機中，在卷取機之間、在常壓下使其通過加熱至熱塑性樹脂的軟化溫度以上的熱風爐中，從而進行連續發泡。作為惰性氣體，可以舉出氦氣、氮氣、二氧化碳或氬氣等。直至發泡呈飽和狀態為止的惰性氣體滲透時間和惰性氣體滲透量根據進行發泡的熱塑性樹脂的種類、惰性氣體的種類、滲透壓力和發泡絕緣層的厚度的不同而不同。作為惰性氣體，若考慮氣體向熱塑性樹脂的滲透性一速度和溶解度，則更優選二氧化碳。實施例下面基于實施例更詳細地說明本發明，但本發明并不限定于此。
本發明人進行了對于利用PEN樹脂以平均氣泡徑為0. Iiim 的情況下(實施例I 8)、氣泡徑為7iim 31iim的情況下(比較例I 6)、未發泡的情況下(比較例7 8)的絕緣破壞電壓、有效相對介電常數和局部放電起始電壓(PDIV =PartialDischargeInception Voltage)進行比較的實驗。[實施例I]在直徑Imm的銅線的外側以厚度100 U m形成由PEN樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在_25°C于I. 7MPa進行168小時的加壓處理，由此使二氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于100°C的熱風循環式發泡爐I分鐘以使之發泡，得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例I的發泡電線。對于所得到的實施例I的發泡電線，通過后述方法進行測定。結果示于表1-1中。[實施例2]在二氧化碳氣氛下在0°C于3. 6MPa進行240小時加壓處理；投入到設定于120°C的熱風循環式發泡爐中；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例2的發泡電線。對于所得到的實施例2的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[實施例3]在二氧化碳氣氛下在_30°C于1. 3MPa進行456小時加壓處理；投入到設定于120°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例3的發泡電線。對所得到的實施例3的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[實施例4]在二氧化碳氣氛下在0°C于3. 6MPa進行240小時加壓處理；投入到設定于100°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例4的發泡電線。對所得到的實施例4的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[實施例5]在二氧化碳氣氛下在(TC于3. 6MPa進行96小時加壓處理；投入到設定于120°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例5的發泡電線。對所得到的實施例5的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。
[實施例6]在二氧化碳氣氛下在0°C于3. 6MPa進行96小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例6的發泡電線。對所得到的實施例6的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[實施例7]在二氧化碳氣氛下在(TC于3. 6MPa進行96小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例7的發泡電線。對所得到的實施例7的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[實施例8]
在二氧化碳氣氛下在17°C于4. 7MPa進行16小時加壓處理；投入到設定于90°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例8的發泡電線。對所得到的實施例8的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果不于表1-1中。[比較例I]在二氧化碳氣氛下在17°C于5. OMPa進行16小時加壓處理；投入到設定于100°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例I的發泡電線。對所得到的比較例I的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。[比較例2]在二氧化碳氣氛下在17°C于4. 7MPa進行16小時加壓處理；投入到設定于120°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例2的發泡電線。對所得到的比較例2的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。[比較例3]在二氧化碳氣氛下在17°C于5. OMPa進行24小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例3的發泡電線。對所得到的比較例3的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。[比較例4]在二氧化碳氣氛下在17°C于4. SMPa進行3小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例4的發泡電線。對所得到的比較例4的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。[比較例5]在二氧化碳氣氛下在50°C于4. 9MPa進行7小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例5的發泡電線。對所得到的比較例5的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。[比較例6]在二氧化碳氣氛下在50°C于4. 9MPa進行3小時加壓處理；投入到設定于140°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘；除此以外，與實施例I同樣地得到比較例6的發泡電線。對所得到的比較例6的發泡電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2中。
[比較例7]在直徑Imm的銅線的外側以厚度100 U m形成由PEN樹脂構成的擠出包覆層，得到比較例7的電線。對所得到的比較例7的電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2 中。[比較例8]在直徑Imm的銅線的外側以厚度0. 14ii m形成由PEN樹脂構成的擠出包覆層，得至批較例8的電線。對所得到的比較例8的電線進行與實施例I相同的測定。結果示于表1-2 中。[實施例9]在直徑Imm的銅線的外側以厚度30iim形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在_32°C于I. 2MPa進行24小時加壓，由此使二氧化碳滲·透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于200°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，得到在圖2(c)中示出了截面圖的實施例9的發泡電線。需要說明的是，所使用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。對于所得到的實施例9的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表2。[實施例10]在直徑0. 4mm的銅線的外側以厚度40 y m形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在_32°C于I. 2MPa進行55小時加壓，由此使二氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于200°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，之后包覆表1-1中所示厚度的外側皮層，得到在圖2(c)中示出了截面圖的實施例10的發泡電線。需要說明的是，所使用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。對于所得到的實施例10的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表2。[實施例11]在直徑0. 4mm的銅線的外側以厚度40 y m形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在17°C于4. 9MPa進行55小時加壓，由此使二氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于120°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，得到在圖2(c)中示出了截面圖的實施例11的發泡電線。需要說明的是，所用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。對于所得到的實施例11的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表2。[比較例9]在直徑Imm的銅線的外側以厚度40 ii m形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在35°C于5. 4MPa進行24小時加壓，由此使二氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于220°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，得到比較例9的發泡電線。需要說明的是，所用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。對于所得到的比較例9的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表2。[比較例10]在直徑Imm的銅線的外側以厚度30 ii m形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，得到比較例10的電線。需要說明的是，所用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。對所得到的比較例10的電線進行與實施例I相同的測定。結果列于表2。[比較例11]在直徑0. 4mm的銅線的外側以厚度40 ii m形成由PPS樹脂構成的擠出包覆層，得到比較例11的電線。需要說明的是，所用的PPS樹脂中含有適度的彈性體成分及添加劑。所得到的比較例11的電線進行與實施例I相同的測定。結果列于表2。[實施例12]在直徑0. 5mm的銅線的外側以厚度32 y m形成由PET樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在_30°C于I. 7MPa進行42小時加壓，由此使二 氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于200°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，得到在圖2(a)中示出了截面圖的實施例12的發泡電線。需要說明的是，所用的PET樹脂中含有適度的彈性體成分。對于所得到的實施例12的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表3。[比較例12]在直徑0. 5mm的銅線的外側以厚度32 y m形成由PET樹脂構成的擠出包覆層，裝入到壓力容器中，在二氧化碳氣氛下在17°C于5. OMPa進行42小時加壓，由此使二氧化碳滲透直至飽和為止。接下來，從壓力容器中取出，投入到設定于200°C的熱風循環式發泡爐中I分鐘以使其發泡，得到比較例12的發泡電線。需要說明的是，所用的PET樹脂中含有適度的彈性體成分。對于所得到的比較例12的發泡電線，按后述方法進行測定。結果列于表3。[比較例13]在直徑0. 5mm的銅線的外側以厚度32 y m形成由PET樹脂構成的擠出包覆層，得到比較例13的電線。需要說明的是，所用的PET樹脂中含有適度的彈性體。對于所得到的比較例13的電線進行與實施例I相同的測定。結果列于表3。評價方法如下。[發泡絕緣層的厚度和平均氣泡徑]發泡絕緣層的厚度和平均氣泡徑通過利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察發泡電線的截面來求出。對平均氣泡徑進行更具體的說明。從利用SEM進行觀察的截面中任意選取20個氣泡，對20個氣泡的直徑進行測定，求出它們的平均值。[發泡倍數]對于發泡倍數，通過水中置換法來測定發泡電線的密度(Pf)和發泡前的密度(ps)，*(ps/pf)計算出發泡倍數。[有效相對介電常數]對于有效相對介電常數，測定發泡電線的靜電容量，計算出由靜電容量與發泡絕緣層的厚度得到的相對介電常數。靜電容量的測定中使用LCR HiTESTER(日置電機株式會社制造、型號3532-50)。[絕緣破壞電壓]有以下示出的鋁箔法和雙絞線4 ^卜 7* )法，選擇鋁箔法。(鋁箔法)切出適當長度的電線，在中央附近卷纏IOmm寬的鋁箔，在鋁箔與導體間施加50Hz的正弦波交流電壓，一邊連續升壓一邊測定發生絕緣破壞的電壓(有效值)。測定溫度為常溫。(雙絞線法)將2根電線捻合，在各導體間施加50Hz的正弦波交流電壓，一邊連續升壓一邊測定發生絕緣破壞的電壓(有效值)。測定溫度為常溫。[局部放電起始電壓]將2根電線捻合成扭轉狀(7 U卜狀)，制作試驗片，向各導體間施加50Hz的正弦波交流電壓，一邊連續升壓一邊測定放電電荷量為IOpC時的電壓(有效值)。測定溫度為常溫。局部放電起始電壓的測定中使用局部放電試驗機(菊水電子工業制造、KPD2050)。 [熔點、玻璃化轉變點]熔點利用差示掃描量熱計(DifferentialScanning Calorimetry DSC)進行測定。玻璃化轉變點利用DSC進行測定。將實施例I 12和比較例I 13中得到的發泡電線的評價結果列于表1-1、表
1-2、表3中。圖3中將實施例I 8和比較例I 6中的相對于發泡電線氣泡徑的絕緣破壞電壓以圖表不出。實施例I 8的結果以〇表不，比較例I 6的結果以A表不。表1-1
絕緣 UM成PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN PEN
HFpCI265 265 265 265 265 265 265 265
玻璃化轉變點11 J155 155 155 155 155 155 155 155
熱,性樹脂的相對介電3i) — 3.0 3.0 ■ 3.0 3.0 3.0 —3.0 3.0
f■均zOJ 02 02 CO 06 I25^
EEfilH Ii 3i Io 32 Ii 2i Ta^
發泡絕緣層的丨y:度[pm—I145 ' 143 142— 145 1ST" 150 145 B2 —
外側皮fci的取度|_丨 —6 ~~ 5 ~5~ 2 3 3 9內側皮Ii的挖度Inmi丨以下丨以下I以卜' 丨以K Ta K I以下I以T I以下
內外皮層的F 度的合汁/內外
皮K 發泡絕緣層的 W度的 4.0 4.6 2.7 3.4 3.4 4.1 3.3 4.0 1.3 1.9 2.0 2.6 2.0 2.7 6.4 7.0
_________
絕緣破壞電祝[kv]Wi Fij 173 in \63 FIi 17.1
發泡絕緣S的冇效相對介電 1.9 D Ti L9 U \J IJ 2.4
常數_________
/ 部放電起始1650—■—F 00— —1750 1650 1800 1750 1700 1450表1-2
權利要求
1.一種發泡電線，其為具有導體與發泡絕緣層的發泡電線，其中，上述發泡絕緣層由作為結晶性熱塑性樹脂或非晶性熱塑性樹脂的熱塑性樹脂形成，該結晶性熱塑性樹脂的熔點或非晶性熱塑性樹脂的玻璃化轉變點為150°C以上；且該發泡絕緣層的平均氣泡徑為5以下。
2.如權利要求I所述的發泡電線，其中，所述發泡絕緣層的有效相對介電常數為2.5以下。
3.如權利要求I或2所述的發泡電線，其中，所述熱塑性樹脂的相對介電常數為4.O以下。
4.如權利要求I 3的任一項所述的發泡電線，其中，所述發泡絕緣層由聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮和熱塑性聚酰亞胺的任意一種形成。
5.如權利要求I 4的任一項所述的發泡電線，其中，在所述發泡絕緣層的外側具有未發泡的外側皮層，該外側皮層的厚度相對于外側皮層的厚度與所述發泡絕緣層的厚度的合計為20%以下。
6.如權利要求I 4的任一項所述的發泡電線，其中，在所述發泡絕緣層的內側具有未發泡的內側皮層，該內側皮層的厚度相對于內側皮層的厚度與所述發泡絕緣層的厚度的合計為20%以下。
7.如權利要求I 4的任一項所述的發泡電線，其中，在所述發泡絕緣層的外側具有未發泡的外側皮層，并且在所述發泡絕緣層的內側具有未發泡的內側皮層，該內側皮層的厚度與該外側皮層的厚度的合計相對于內側皮層的厚度、外側皮層的厚度與所述發泡絕緣層的厚度的合計為20%以下。
8.—種發泡電線的制造方法，其中，該制造方法具有如下工序通過使包覆于導體的絕緣層以5 以下的平均氣泡徑發泡，由此得到發泡絕緣層。
全文摘要
本發明的目的在于提供絕緣破壞電壓良好的發泡電線及其制造方法。本發明的發泡電線中，發泡絕緣層2由具有耐熱性的熱塑性樹脂形成、且平均氣泡徑為5μm以下。發泡絕緣層2的有效相對介電常數可以為2.5以下，發泡絕緣層2優選由聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮和熱塑性聚酰亞胺的任意一種形成，更優選由結晶性熱塑性樹脂形成。進一步地，可以在相對于發泡絕緣層2為外側處具有未發泡的外側皮層、或在相對于發泡絕緣層2為內側處具有未發泡的內側皮層、或者可具有這兩者。
文檔編號H01B13/14GK102812524SQ20118001496
公開日2012年12月5日 申請日期2011年3月24日 優先權日2010年3月25日
發明者武藤大介, 大矢真, 小久保陽介, 田中彰 申請人:古河電氣工業株式會社