JP2010123390A - 絶縁電線及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発泡や外観不良等の問題がなく長期耐熱性にも優れる絶縁層であって、更に、ＰＥＳから形成された絶縁層と同様に耐熱軟化性及び可とう性に優れるとともに、耐含浸ワニス性にも優れる絶縁層を有する絶縁電線、及び絶縁電線の好適な製造方法を提供する。
【解決手段】導体１、及び、その外周を直接又は他の樹脂層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線１０であって、前記絶縁層が、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）を主体として形成される下層と、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）とポリフェニレンスルフィド樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを配合したポリマーアロイ、又は、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂を主体として形成される上層からなることを特徴とする絶縁電線、及び押出被覆工程１２での引落率が所定の範囲内であることを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載モータ用の巻線等として使用される絶縁電線に関する。本発明は、又、車載モータ用の巻線等として使用される絶縁電線を製造するための絶縁電線の製造方法に関する。

近年、車載モータの低コスト化やモータの性能向上に対応するため、車載モータ用の巻線の絶縁層の厚膜化が求められる場合がある。絶縁電線の絶縁層は、通常、導体表面に樹脂を焼付けする方法（焼付法）により形成されるが、この焼付法による絶縁層の厚膜化は、高コストな上、皮膜内の残留溶剤による皮膜の発泡で所謂ブツが生じ外観が悪化する等の問題が生じやすい。そこで、熱可塑性樹脂の溶融押出による絶縁層の形成が試みられている。

車載モータ用の巻線の絶縁層には、優れた耐熱軟化性（高いＴｇ）、可とう性、電気特性等が求められる。又、絶縁電線を高温雰囲気で使用しても長期にわたり電気特性や機械特性を保持するとの耐熱性（以下、長期耐熱性と言う。）も望まれる。

そこで、絶縁層の形成に用いられる熱可塑性樹脂には、溶融押出による層形成が容易であるとの良好な押出塗装性とともに、前記特性を満たすことが求められる。これらの要請を満たしかつ比較的安価なものとして、ポリエーテルスルホン樹脂（以下、ＰＥＳとする。）が知られており、例えば、特許文献１（特開平１１−６６９５８号公報、請求項１）や、特許文献２（特開平１１−１７６２４４号公報、請求項１等）に、ＰＥＳを含んでなる樹脂により形成されている絶縁層を有する絶縁電線が記載されている。

しかし、ＰＥＳは、耐薬品性に乏しく、クラックを発生しやすいとの問題がある。クラックとは、残留応力の存在する樹脂に薬品が浸透し、ポリマー鎖が動き易くなる結果、局所的に応力が緩和され皮膜に亀裂が発生する現象と考えられ、ＰＥＳのような非晶性樹脂に発生しやすい傾向がある。例えば、絶縁電線を巻線してコイルを形成し、エポキシ樹脂等の含浸ワニスに浸漬後、含浸ワニスを硬化するときに含浸ワニスの浸透を受けてクラックが発生しやすい。

ＰＥＳの特性を損なうことなく耐含浸ワニス性を改善する方法として、ＰＥＳ層の表面上に耐含浸ワニス性に優れた結晶性樹脂をオーバーコートし、結晶性樹脂の層を形成する方法が考えられる。例えば、特許文献３（特許第４１１５３８６号公報）には、ＰＥＳ層上に結晶性樹脂であるＰＰＳをオーバーコートした多層絶縁電線が開示されており、又、特許文献４（特許第３９２３１１２号公報）には、ＰＥＳの上にＰＡ（ナイロン）をオーバーコートした多層絶縁電線が開示されている。
特開平１１−６６９５８号公報 特開平１１−１７６２４４号公報 特許第４１１５３８６号公報 特許第３９２３１１２号公報

耐含浸ワニス性に優れかつＰＥＳ同等以上の長期耐熱性を有する結晶性樹脂としては、ポリエーテルエーテルケトン（以下、ＰＥＥＫとする。）やポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳとする。）等が挙げられる。しかし、これらの結晶性樹脂は、伸びが小さく又ガラス転移温度（Ｔｇ）も低く（例えば、ＰＰＳ：９０℃、ＰＥＥＫ：１４３℃）、可とう性及び耐熱軟化性に劣るとの問題がある。更に、これらの結晶性樹脂をオーバーコートして形成した層は、いずれもＰＥＳ層と接着しないとの問題がある。オーバーコート層がＰＥＳ層と接着しない場合、曲げ加工時にシワや浮きが発生し電気特性の低下につながる。

本発明は、ＰＥＳ層とそのオーバーコート層を含む絶縁層を有する絶縁電線であって、当該絶縁層が、長期耐熱性に優れ更にＰＥＳから形成された絶縁層と同様に耐熱軟化性及び可とう性に優れかつ耐含浸ワニス性（耐薬品性）にも優れるとの特徴を有するとともに、ＰＥＳ層とそのオーバーコート層間の接着性に優れ、曲げ加工時のシワや浮きの発生や電気特性の低下等の問題が抑制されている絶縁電線を提供することを課題とする。本発明は、又、絶縁層を有する絶縁電線を好適に製造するための製造方法を提供することも課題とする。

本発明者は、前記の課題を達成するため鋭意検討した結果、絶縁層を、ＰＥＳを主体とした下層と、その表面に接して設けられた上層を有する構造とするとともに、この上層を、特定のポリマーアロイ、又は特定の結晶性樹脂を主体として形成することにより、ＰＥＳの特性を損なうことなく耐含浸ワニス性を改善できるとともに、上層と下層の優れた接着性が得られ、曲げ加工時のシワや浮きの発生、電気特性の低下等の問題を抑制できること、更に優れた長期耐熱性も得られることを見出し、下記の構成からなる発明を完成した。

請求項１に記載の発明は、
導体、及び、その外周を直接又は他の樹脂層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記絶縁層が、
ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）を主体として形成される下層と、前記下層上に前記下層に接して形成される上層を含み、
前記上層は、
ＰＥＳ（Ａ）とＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が５０：５０〜９０：１０の範囲内で配合したポリマーアロイ、又は、
変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂（以下、変性ＰＥＥＫとする。）、
を主体として形成されることを特徴とする絶縁電線である。

本発明は、更に、請求項１に記載の発明のより具体的な態様として、
前記上層が、変性ＰＥＥＫから形成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線（請求項２）、及び
前記上層が、ＰＥＳ（Ａ）と、ＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が５０：５０〜９０：１０の範囲内で配合したポリマーアロイから形成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線（請求項３）を提供するものである。

本発明の絶縁電線の絶縁層の下層は、非晶質樹脂のＰＥＳを主体とするものであり、その結果、この絶縁層はＰＥＳの特性、即ち優れた耐熱軟化性、可とう性を示す。又、上層が、前記の特定のポリマーアロイ、又は変性ＰＥＥＫを主体として形成される結果、耐含浸ワニス性を改善できるとともに、上層と下層の優れた接着性が得られ、曲げ加工時のシワや浮きの発生、電気特性の低下等の問題を抑制できる。更にこれらの樹脂は、優れた長期耐熱性を有するので、本発明の絶縁電線の絶縁層も優れた長期耐熱性を有する。

このようにして製造された本発明の絶縁電線は、自動車に搭載されるモータ等の巻線等として、好適に用いられる。特に、粘弾性スペクトロメーターにより、引張モードで、周波数１Ｈｚ、歪み５μｍ、昇温速度１０℃／分の条件で測定したときの弾性率Ｅ’外挿温度が、１５０℃以上である絶縁層を有する絶縁電線が、耐熱軟化性が優れ好ましく用いられる（請求項４）。より好ましくは弾性率Ｅ’外挿温度が、２００℃以上である絶縁層を有するものである。又、ＵＬ規格７４６Ｂに則った温度指数であるＵＬ温度ｉｎｄｅｘが、１５０℃以上である絶縁層を有する絶縁電線が、長期耐熱性が優れ好ましく用いられる（請求項５）。より好ましくはＵＬ温度ｉｎｄｅｘが、１７０℃以上である絶縁層を有するものである。

本発明の絶縁電線は、先ず、導体上にＰＥＳを主体する熱可塑性樹脂の原料を、溶融押出しして塗布し冷却して、先ず所望の厚みの下層を被覆（押出成形）し、その上に、前記のポリマーアロイ又は変性ＰＥＥＫを主体とする樹脂を溶融押出しして塗布し冷却して、所望の厚みの上層を被覆（押出成形）することにより製造することができる。又は、二層ダイを用いて導体上に、下層のＰＥＳと上層の前記ポリマーアロイ又は変性ＰＥＥＫを同時に溶融押出して、下層と上層を同時に形成することもできる。

溶融押出しの条件や使用する装置等は、従来の絶縁電線の製造における熱可塑性樹脂の押出しによる絶縁層の形成（押出被覆）と、同様な条件、装置を採用することができる。しかし、押出被覆により形成された絶縁層に残留応力が残っていると、絶縁層に応力をかけて加熱した場合に、クラックの前駆体であるクレーズと呼ばれる微小な欠陥が生じる場合がある。本発明者は、このクレーズの発生を防ぎ、耐クレージング性を向上するために鋭意検討した結果、押出被覆を、引落成形で行い、押出時のＤＤＲ引落率を一定の範囲とすることにより効果的にクレーズの発生を抑制できることを見出した。具体的には、ＤＤＲ引落率を１００以上とすることにより、クレーズの発生を効果的に抑制することができる。なお、ＤＤＲ引落率は、２００以下が、発泡、皮膜破れ等の外観不良や、成形不良を抑制するために、より好ましい。

請求項６は、この好ましい製造方法に該当するものであり、
導体、及び、その外周を直接又は他の樹脂層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線の製造方法であって、
導体、又は導体上に他の樹脂層を被覆した心線の表面上に、前記絶縁層を形成する樹脂を、押出成形により被覆する押出被覆工程を有し、前記押出被覆工程でのＤＤＲ引落率が１００以上であることを特徴とする絶縁電線の製造方法である。

ここで、ＤＤＲ引落率とは、押出被覆時にダイスから樹脂が押し出される部分の断面積（Ｘ）と塗布・焼付け後の被覆層の断面積（Ｙ）の比（（Ｘ）／（Ｙ））である。押出被覆時のダイス、ポイント、及び心線の断面が全て円形状の場合は、ＤＤＲ引落率は下記式で表される値である。
ＤＤＲ＝（Ｄ_１ ^２−Ｄ_２ ^２）／（ｄ_１ ^２−ｄ_２ ^２）
（Ｄ_１：ダイス外径、Ｄ_２：ポイント外径、ｄ_１：被覆外径、ｄ_２：被覆内径）

この本発明の製造方法は、押出被覆工程を、引落率（ＤＤＲ）が所定の範囲内（１００以上、又は１００〜２００）となるように設計したダイス−ポイントを使用して引落成形することにより実施することができる。

なお、この本発明の製造方法は、前記の本発明の絶縁電線（絶縁層が上層及び下層を有する）だけでなく、導体、又は導体上に他の樹脂層を被覆した心線の表面上に絶縁層を有する全ての絶縁電線に適用することができる。例えば、絶縁層が単層の絶縁電線等にも適用することができる。又、絶縁層を形成する材質も、ＰＥＳ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫに限定されない。特に、絶縁層の材質が、ＰＥＳ、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂の場合、本発明の効果が顕著に表れる。

請求項７は、この本発明の効果が顕著に表れる場合に該当するものであり、
前記絶縁層を形成する樹脂が、ＰＥＳ、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂より選ばれることを特徴とする請求項６に記載の絶縁電線の製造方法を提供するものである。

本発明の絶縁電線は、ＰＥＳ層とそのオーバーコート層を含む絶縁層を有するものであるが、当該絶縁層は、長期耐熱性に優れ、更にＰＥＳから形成された絶縁層と同様に耐熱軟化性及び可とう性に優れ、かつ耐含浸ワニス性（耐薬品性）にも優れワニスの含浸によってもクラックが発生しにくいとの特徴を有する。更に又、当該絶縁層を構成するＰＥＳ層とそのオーバーコート層間の接着性に優れ、曲げ加工時のシワや浮きの発生や電気特性の低下等の問題も抑制されている。

又、本発明の絶縁電線の製造方法によれば、絶縁層内のクレーズの発生を抑制することができる。

次に、本発明を実施するための形態、特に最良の形態につき説明するが、本発明の範囲はこの形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々の変更を加えることは可能である。

本発明の絶縁電線の絶縁層の下層を構成するＰＥＳとしては、絶縁電線の絶縁層の材料として一般に使用されているものから選ぶことができる。ＰＥＳは、例えば、ジクロルジフェニルスルホン、ビスフェノールＳ及び炭酸カリウムを高沸点溶媒中で反応して製造することができる。又、市販品も用いることができる。市販品としては住友化学工業社製のスミカエクセルＰＥＳ、ソルベイアドバンストポリマーズ社製のレーデルＡを挙げることができる。下層はこのＰＥＳを主体とするものであるが、ここで、主体とするとは、少なくとも５０重量％以上含むことを意味し１００重量％の場合も含まれる。好ましくは８０重量％以上含む場合である。

本発明の絶縁電線の絶縁層の上層を構成するポリマーアロイは、ＰＥＳ（Ａ）とＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が５０：５０〜９０：１０の範囲内で配合したものである。このポリマーアロイは、ＰＥＳに長期耐熱性に優れた特定の結晶性樹脂を微分散させたものであり、このポリマーアロイを主体とすることにより、ワニスの含浸によってもクラックが発生しにくい上層が得られる。ここで、主体とするとは、前記と同じ意味を表す。

又、このポリマーアロイを主体とする上層は、ＰＥＳを主体とする下層との接着性に優れ、曲げ加工時のシワや浮きの発生や電気特性の低下等の問題を抑制することができる。このポリマーアロイを構成するＰＥＳとしては、下層を構成するＰＥＳと同様なものを用いることができる。

ＰＥＳと配合してポリマーアロイを構成する結晶性樹脂（Ｂ）は、ＰＥＳと同等以上の長期耐熱性を有する結晶性の熱可塑性樹脂であり、ＰＥＥＫ及びＰＰＳより選ばれる。ＰＥＥＫ及びＰＰＳを併用してもよい。

ここで、ＰＥＥＫは、２６０℃で連続使用できるという長期耐熱性を有する。ＰＰＳも、連続使用温度が２００℃〜２４０℃という長期耐熱性を有する。又、ＰＥＥＫ及びＰＰＳは、難燃剤を添加することなくＵＬ９４規格Ｖ−０と同等レベルの難燃性を示す。

ＰＥＳ（Ａ）と、ＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる結晶性樹脂（Ｂ）との重量比は、５０：５０〜９０：１０の範囲内である。この特定範囲内の比率で配合することにより、耐熱軟化性に優れたＰＥＳ（Ａ）のマトリックスに、特定の結晶性樹脂（Ｂ）を微分散させたポリマーアロイが得られ、その結果、ＰＥＳの特性を損なうことなく耐含浸ワニス性を改善できると考えられる。ＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる結晶性樹脂（Ｂ）の中でも、前記のように、ＰＰＳは安価でコストメリットも大きいので好ましい。

ＰＥＳ（Ａ）と、ＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる結晶性樹脂（Ｂ）との重量比は、６０：４０〜８０：２０の範囲内がより好ましい。結晶性樹脂（Ｂ）がＰＰＳの場合、前記（Ａ）＋（Ｂ）中の（Ｂ）の重量比が、２０％未満の場合は、耐含浸ワニス性が低下する傾向があり、クラックの発生防止が不十分になる場合がある。一方（Ｂ）の重量比が、４０％を超えると、押出塗装性が低下するとともに下層との接着性が低下する傾向がある。

前記ポリマーアロイに酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、クレー、タルク等の無機フィラーを添加することにより、亀裂の伝播を抑制し、耐含浸ワニス性を更に向上できるので好ましい。無機フィラーとしては、酸化チタン及びシリカが好ましく、特に酸化チタンが、分散性、外観や電気特性に悪影響を及ぼさない点で好ましい。又、無機フィラーの平均粒径が大きすぎると気泡の混入や表面の平滑性の低下等による電線外観の悪化をまねくことがあるので、平均粒径が１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にある酸化チタンが好ましい。特に、球状で平均粒径が２００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内にある酸化チタンが好ましい。

無機フィラーとしては市販品を用いることができる。例えば、酸化チタンとしては、古河機械金属社製の、ＦＲ−８８（平均粒径０．１９μｍ）、ＦＲ−４１（平均粒径０．２１μｍ）、ＲＬＸ−Ａ（平均粒径３〜４μｍ）等を挙げることができる。又、シリカとしては、龍森社製のＵＦ−００７（平均粒径５μｍ）、５Ｘ（平均粒径１．５μｍ）、アルミナとしては、岩谷産業社製のＲＡ−３０（平均粒径０．１μｍ）、炭酸カルシウムとしては白石工業社製のＶｉｇｏｔ−１５（平均粒径０．１５μｍ）、備北粉化工業社製のソフトン（平均粒径３μｍ）等を挙げることができる。

このポリマーアロイを形成する樹脂原料は、ＰＥＳ（Ａ）と、ＰＰＳ及びＰＥＥＫから選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）を２軸混練機などの混練り機で混練りして製造することができる。

前記の本発明の優れた効果は、絶縁層の上層を前記ポリマーアロイの代わりに変性ＰＥＥＫを主体とする樹脂により形成しても得ることができる。一方、結晶性樹脂であっても、前記のようなＰＰＳやＰＥＥＫを単独で用いて上層を形成した場合は、下層との接着性に劣り本発明の優れた効果は得られない。ここで、主体とするとは、前記と同じ意味を表す。

変性ＰＥＥＫとは、ＰＥＥＫと機能性樹脂をポリマーアロイ化して伸びや耐熱軟化性を向上させたものであり、例えば、ソルベイ社製のアバスパイアＡＶ−６５０、ＡＶ−６５１等を用いることができる。この変性ＰＥＥＫはＰＥＳと同等の耐熱軟化性を有する。

上層を前記ポリマーアロイの代わりに変性ＰＥＥＫを主体とする樹脂により形成する場合も、前記と同様の無機フィラーを添加することにより、同様の効果が得られ好ましい。無機フィラーを添加する代わりに、変性ＰＥＥＫの無機フィラーが添加されたグレードを用いることもできる。

上層には、本発明の目的とする作用効果を損なわない範囲で、更に、通常使用される添加剤、加工助剤、着色剤等を含めることができる。

本発明の絶縁電線を構成する導体の材質や形態は、特に限定されない。単線でもよいし、拠り線でもよい。断面形状も真円でもよいし、他の形状でもよい。その太さも限定されない。材質も、通常の電線に使用されるものであれば、いかなるものでもよい。

絶縁層は、導体上に直接設けても良いし、他の層（樹脂層）を介して設けても良い。好ましくは、導体上に絶縁樹脂を焼付けて形成した焼付層を設け、その外側に押出形成による絶縁層を設ける。また、焼付層と絶縁層との密着性を高めるために、焼付層と絶縁層との間に更に接着層を設けても良い。

焼付層を形成する絶縁樹脂としては、従来用いられているものを使用することができ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良いし、複数種を併用して用いても良い。これらの樹脂を溶剤に溶解したワニスを導体に塗布、焼付けすることで焼付層を形成する。

接着層としては、熱融着可能で、溶剤に溶けやすい非晶性樹脂が好ましい。具体的には、フェノキシ樹脂、ＰＥＳ，ポリサルホン樹脂、ポリフェニルサルホン樹脂等が例示される。これらの樹脂を溶剤に溶解したワニスを、焼付層を形成した導体上に塗布、焼付けすることで接着層を形成する。

又上層の上にも、本発明の目的とする作用効果を損なわない範囲で、更に、他の層を設けることもできる。

次に、本発明の絶縁電線１０を好適に製造するための製造装置について、図１に基づいて説明する。図１に示すように、製造装置は、加熱炉１１、被覆装置１２、保温炉１３、冷却水槽１４、及びドライヤーゾーン１５を備えている。

被覆装置１２には、押出し機ゾーン２３が設けられている。心線１は、巻出し部２１に巻き取られて保管されている。ここで、心線１とは、導体、又はその表面上にあらかじめ他の樹脂層（焼付層等）が形成された導体である。心線１は、巻出し部２１より、図中の矢印の方向に繰り出され、加熱炉（予熱炉）１１内で線温をおよそ２００℃以上に昇温させた後（予備加熱）、押出し機ゾーン２３を通る。加熱炉１１による予備加熱は、押出しにより形成される下層と当該他の樹脂層（下地：焼付層等）との接着を向上させるために行われる。

押出し機ゾーン２３内に設けられている押出し機により、心線１の表面上に、絶縁層の上層及び下層を構成する樹脂が押出され、心線１が２層の樹脂により被覆され被覆電線５が形成される。押出し機ゾーン２３内には押出し機が設けられており、上層を構成する樹脂（前記ポリマーアロイ又は変性ＰＥＥＫ）及び下層を構成する樹脂（ＰＥＳ）を押出すが、これは二層ダイを用いているので、下層と上層を同時に溶融押出して、下層と上層が同時に形成される。押出し機としては、単軸押出し機等、公知の押出し機を用いることができる。

被覆装置１２を出た被覆電線５は、冷却水槽１４を通ることにより冷却され、絶縁層の樹脂が固化される。被覆装置１２を出た被覆電線の、冷却による被覆内残留応力を低減させるために、保温炉に通して除冷しても良い。そこで、図１に示す例では、被覆装置１２と冷却水槽１４の間に保温炉１３が設けられている。

その後、被覆電線５は、ドライヤーゾーン１５に送られ乾燥され、本発明の絶縁電線１０となる。乾燥の方法としては、例えば、ドライヤーゾーンに冷風を当てて水分を除去する方法、ドライヤーゾーン１５に設けられた乾燥炉を、５０〜８０℃程度に設定し電線を１〜３分位で通す方法、ドライヤーゾーン１５を通る電線に、ドライヤー温風を数十秒間当てる方法等が挙げられる。自然乾燥すなわち空冷区間を数十秒通す方法でもよい。ドライヤーゾーン１５を出た絶縁電線１０は、リール１７に巻き取られる。

なお、上記の例は、二層ダイを用い上層と下層を同時に被覆する方法であるが、下層を先ず形成し、その後、下層の形成と同様な方法を再度繰り返して上層を形成してもよい。

次に本発明をより具体的に説明するための実施例を示すが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。

実験Ｎｏ．１〜４
［使用した原材料］
ＰＥＳ： スミカエクセル４８００Ｇ（住友化学社製、数平均分子量：約２００００）
変性ＰＥＥＫ： ソルベイ社製のアバスパイアＡＶ−６５０
ＰＰＳ： ＤＩＣ−ＰＰＳ ＦＺ−２１００（ＤＩＣ社製）
ＰＥＥＫ： ビクトレックスＰＥＥＫ４５０Ｇ（ビクトレックス社製）

［絶縁電線の作製１］
１．９×２．５ｍｍの平角銅線の外周にポリアミドイミド樹脂を４０μｍ、更にその上にフェノキシ樹脂を５μｍ焼付被覆したエナメル線を心線として用いた。この心線の外周に、押出機（三葉製作所社製：２５Ｖ−２４Ｄ−ＨＢ、２５ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２４。）により、表１の上層、下層欄に記載の絶縁層形成用樹脂を、引落ダイス（引落率＝１５）を用いて押出塗装し、厚さ１００μｍ（上層５０μｍ、下層５０μｍ）の押出層を形成した。得られた絶縁電線のそれぞれについて、以下に示す評価を行った。その結果を表１に示す。

（押出塗装性の評価）
前記絶縁電線の作製における押出塗装（引落法）により、１００μｍの膜厚の絶縁層の形成が可能なものを○とし、不可能なものを×とした。

（耐熱軟化性の評価）
粘弾性スペクトロメーター（ＤＭＳ６１００：セイコーインスツルメンツ社製）により、絶縁層の上層及び下層の弾性率Ｅ’外挿温度を測定し、Ｅ’外挿温度が１５０℃以上のものを○、１５０℃未満のものを×とした。なお測定は、引張モードで、周波数１Ｈｚ、歪み５μｍ、昇温速度１０℃／分の条件で行った。

（長期耐熱性の評価１）
作製された絶縁電線を１５０℃の雰囲気（大気中）に２０００時間暴露し、暴露の前後における、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）及び絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を下記の方法により測定した。暴露後のＰＤＩＶの低下率が１０％以内でありかつＢＤＶ（絶縁破壊電圧）の低下率が２０％以内のものを○とし、それ以外のものを×とした。

（ＰＤＩＶの測定）
部分放電試験機（菊水電子工業社製 ＫＰＤ２０５０Ｓ）を使用して測定した。２本の絶縁電線のフラット面（幅広の面）同士を長さ４０ｍｍにわたって隙間が無いように密着させ、２本の導体間に電極を繋いだ。２５℃にて、周波数６０Ｈｚで昇圧し、１００ｐＣ以上の部分放電が発生した時の電圧を読み取った。ｎ＝５で実施し、その平均値で評価した。

（ＢＤＶの測定）
絶縁破壊試験機（ＦＡＩＴＨ社製、ＢＲＥＡＫ−ＤＯＷＮ ＴＥＳＴＥＲ “ＣＯＮＴＲＯＬ ＵＮＩＴ Ｆ８１５０−１”）を使用して測定した。絶縁電線に幅１０ｍｍのアルミ箔を巻き、電極の片方を導体にもう一方をアルミ箔に接続した。昇圧速度５００Ｖ／秒で昇圧して、１５ｍＡ以上の電流が流れたときの電圧を読み取った。ｎ＝５で実施し、その平均値で評価した。

（長期耐熱性の評価２）
なお、表１に記載の樹脂についての、ＵＬ規格７４６Ｂに則った温度指数であるＵＬ温度ｉｎｄｅｘの値（樹脂メーカーのカタログ値）を表１に示す。ＵＬ温度ｉｎｄｅｘが１５０℃以上の場合を○、１５０℃未満の場合を×とした。

（可とう性の評価）
作製された絶縁電線をＲ＝２ｍｍで１８０°曲げたとき、絶縁層の割れ、浮き、シワのいずれもがないものを○とし、割れ、浮き、シワの少なくとも１つが見られるものを×とした。

（耐含浸ワニス性の評価）
作製された絶縁電線を３％伸張後、１３５℃で１時間加熱した。加熱後、絶縁電線表面に含浸ワニス（エポキシ樹脂）を素早く塗る。その後、再度１３５℃で１時間加熱した後、皮膜表面を観察して亀裂の有無を確認し、以下の基準で評価した。

○： 亀裂がない。
×： 亀裂発生。

表１より明らかなように、本発明の絶縁電線である実験Ｎｏ．４では、優れた耐熱軟化性、長期耐熱性、可とう性及び耐含浸ワニス性が得られている。しかし、上層を設けなかった実験Ｎｏ．１の絶縁電線は、耐含浸ワニス性が劣るものであった。又、上層をＰＰＳや未変性のＰＥＥＫで形成した実験Ｎｏ．２、３の絶縁電線は、曲げにより浮き、シワが発生し可とう性に劣るものであった。上層と下層の接着性が低いためと思われる。この結果より、絶縁層を、ＰＥＳからなる下層と変性ＰＥＥＫからなる上層を有する構造とすることにより、優れた耐熱性、可とう性、耐含浸ワニス性がともに達成されることが示された。

実験Ｎｏ．５〜１４
［絶縁電線の作製２］
１．９ｍｍφの丸銅線の外周にポリアミドイミド樹脂を４０μｍ、更にその上にフェノキシ樹脂を５μｍ焼付被覆したエナメル線を心線として用いた。この心線に、押出機（三葉製作所社製：５０Ｖ−２４Ｄ−ＨＢ、５０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２４）により、ＰＥＳ（ウルトラゾーンＥ３０１０、ＢＡＳＦ社製）、又はポリフェニルスルホン樹脂（表２、３中ではＰＰＳＵと表す。：レーデルＲ５８００、ソルベイアドバンストポリマーズ社製）を、表２、３に示すダイス内径、ポイント外径、及びダイスとポイントの間のクリアランスを有する引落ダイス（円型ダイス）を用いて押出塗装し（線速１５ｍ／分、心線温度１６０℃）、厚さ１００μｍの押出層を形成し絶縁電線を得た。

［絶縁電線の評価］
前記で得られた絶縁電線（長さ：２０ｃｍ）のそれぞれについて、３％伸張を行い、その後恒温槽にて１８０℃で５分間熱処理した。処理後の絶縁電線の表面を顕微鏡で詳細に観察し、長さ２０ｃｍあたりのクレーズ数（目視できる微小クラック）を記録し、以下に示す基準に基づき評価した。その評価結果を表２、３に示す。
（評価基準）
○： ０〜２０個
×： ２１〜１００個
××： １０１個以上

表２及び３の結果より明らかなように、ＤＤＲ（引落率）が１００未満の場合は、樹脂の種類がＰＥＳ、ＰＰＳＵのいずれの場合も、クレーズ数が多い。一方、ＤＤＲ（引落率）が１００以上の場合は、樹脂の種類がＰＥＳ、ＰＰＳＵのいずれの場合も、クレーズ数が少なく、絶縁電線の製造方法として好ましいことが示されている。

本発明の絶縁電線の製造装置の一例を模式的に示す模式図である。

符号の説明

１、 心線
５、 被覆電線
１０、絶縁電線
１１、加熱炉
１２、被覆装置
１３、保温炉
１４、冷却水槽
１５、ドライヤーゾーン
１７、リール
２１、巻出し部
２３、押出し機ゾーン

Claims (7)

1. 導体、及び、その外周を直接又は他の樹脂層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線であって、前記絶縁層が、
   ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）を主体として形成される下層と、前記下層上に前記下層に接して形成される上層を含み、
   前記上層は、
   ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）とポリフェニレンスルフィド樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が５０：５０〜９０：１０の範囲内で配合したポリマーアロイ、又は、
   変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂、
   を主体として形成されることを特徴とする絶縁電線。
2. 前記上層が、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂から形成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記上層が、ポリエーテルスルホン樹脂（Ａ）とポリフェニレンスルフィド樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂から選ばれる少なくとも１種の結晶性樹脂（Ｂ）とを、（Ａ）：（Ｂ）の重量比が５０：５０〜９０：１０の範囲内で配合したポリマーアロイから形成されることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
4. 前記絶縁層の、粘弾性スペクトロメーターにより、引張モードで、周波数１Ｈｚ、歪み５μｍ、昇温速度１０℃／分の条件で測定したときの弾性率Ｅ’外挿温度が、１５０℃以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
5. 前記絶縁層のＵＬ温度ｉｎｄｅｘが、１５０℃以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
6. 導体、及び、その外周を直接又は他の樹脂層を介して被覆する絶縁層を有する絶縁電線の製造方法であって、
   導体、又は導体上に他の樹脂層を被覆した心線の表面上に、前記絶縁層を形成する樹脂を押出成形により被覆する押出被覆工程を有し、前記押出被覆工程でのＤＤＲ引落率が１００以上であることを特徴とする絶縁電線の製造方法。
7. 前記絶縁層を形成する樹脂が、ＰＥＳ、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂より選ばれることを特徴とする請求項６に記載の絶縁電線の製造方法。

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