JP2017188340A - 絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】エナメル絶縁層が厚い場合でも、絶縁耐力（絶縁破壊電圧）を高め、かつ部分放電開始電圧が高く、耐熱性、ノッチ付きエッジワイズ曲げ等の機械的特性に優れた絶縁電線、コイル及び電気・電子機器を提供する。【解決手段】断面矩形の導体１１上に、少なくとも２層の絶縁層２１ａ、２１ｂが積層された絶縁皮膜２１を有する絶縁電線１であって、積層された絶縁皮膜が、導体の外周上に熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層２１ａおよび該層の外側に熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層２１ｂから構成され、エナメル絶縁層の厚さが、５０μｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器に関する。

インバータ関連機器、例えば高速スイッチング素子、インバータモーター、変圧器等の電気・電子機器用コイルには、マグネットワイヤとして、いわゆるエナメル線からなる絶縁電線（絶縁ワイヤ）や、エナメル樹脂からなるエナメル絶縁層と、エナメル樹脂とは別種の熱可塑性樹脂からなる絶縁層とを含む多層の絶縁皮膜を有する絶縁電線等が用いられている。

一方で、モーターや変圧器に代表される電気機器は、近年、機器の小型化および高性能化が進展している。そこで、絶縁電線を巻線加工（コイル加工）して、絶縁電線を非常に狭い部分へ押しこんで使用する様な使い方が多く見られるようになった。具体的には、モーターなどの回転機の性能向上のため、より多い本数の巻線をステータのスロット中に収容することが求められている。すなわち、ステータのスロット断面積に対する導体の断面積の比率（占積率）の向上に対する要求が高まっている。

占積率を向上させる手段として、近年では導体の断面形状が矩形（正方形や長方形）に類似した平角線を使用することが行われている。
しかしながら、平角線の使用は、占積率の向上には劇的な効果を示す一方、断面平角のコーナー部がコイル加工等の曲げ加工に対して極端に弱い。そのため、強い圧力をかけての加工によって皮膜が割れてしまう問題がある。特にこのコーナー部の曲率半径が小さいほどこの曲げ加工による皮膜の割れが発生しやすいことがわかっている。
また、巻線の絶縁皮膜の厚さを薄くしたりして、導体間の距離が確保できないと、絶縁性能が確保できず、しかも巻線の絶縁皮膜が損傷を生じたときに、露出した巻線の導体から放電が生じることになる。

このような電気的特性、機械的特性を高めるため、種々検討されている。
例えば、エナメル絶縁層と押出絶縁層の比誘電率と押出絶縁層の引張強度の温度依存性を含めた関係から、高温下での絶縁性能を損なうことなく絶縁皮膜の厚さを厚くして、部分放電開始電圧を高め、耐熱老化特性を改善することが提案（特許文献１参照）されている。

特開２０１４−１５４２６２号公報

近年の電子もしくは電気機器（以下、単に電気機器ということがある）では各種性能、例えば耐熱性、機械的特性、化学的特性、電気的特性等を従来より一段と高度に上げることにより信頼性を高めたものが要求されるようになってきている。
従来の絶縁電線は、エナメル絶縁層を厚くするには、熱硬化性樹脂ワニスを塗布、焼付けを複数回繰り返す必要があり、１度の押出しにより厚い絶縁皮膜を形成できることから、熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層を厚くするのが一般的である。

本発明者らは、同じ絶縁皮膜の厚さでも、従来とは逆に、押出絶縁層を薄く、エナメル絶縁層を厚くしたところ、絶縁皮膜内の比誘電率の差により絶縁耐力（絶縁破壊電圧）が十分ではなかった。しかも、絶縁層１層の厚さが１００μｍを超える、または、絶縁皮膜内の比誘電率の最大値と最小値の比の値が１．２を超えると、絶縁耐力（絶縁破壊電圧）が悪化した。

従って、本発明は、エナメル絶縁層が厚い場合でも、絶縁耐力（絶縁破壊電圧）を高め、かつ部分放電開始電圧が高く、耐熱性、ノッチ付きエッジワイズ曲げなどの機械的特性に優れた絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器を提供することを課題とする。

本発明者らは、従来とは異なり、エナメル絶縁層を押出絶縁層より厚くすることで、耐熱性が向上し、かつ外傷に対する絶縁性が向上する。このため、前記検討結果を踏まえ、鋭意検討した結果、積層された絶縁皮膜の厚さと絶縁皮膜を構成する絶縁層の最大膜厚、絶縁皮膜の比誘電率と絶縁皮膜を構成する絶縁層の比誘電率の特定の関係が重要であることを見出した。本発明は、これらの知見に基づきなされたものである。

すなわち、本発明の上記課題は、以下の手段によって達成された。
（１）断面矩形の導体上に、少なくとも２層の絶縁層が積層された絶縁皮膜を有する絶縁電線であって、
前記積層された絶縁皮膜が、前記導体の外周上に熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層および該層の外側に熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層から構成され、
前記エナメル絶縁層の厚さが、５０μｍ以上であり、
前記積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）および１００℃における比誘電率（ε）、前記積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）および１００℃における比誘電率の最大値（εｍａｘ）と最小値（εｍｉｎ）が、下記の関係を全て満たすことを特徴とする絶縁電線。

（２）前記熱硬化性樹脂が、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびポリエーテルイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の熱硬化性樹脂であることを特徴とする（１）に記載の絶縁電線。
（３）前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミドおよびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂であることを特徴とする（１）または（２）に記載の絶縁電線。
（４）前記積層された絶縁皮膜の積層数が４以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の絶縁電線からなることを特徴とするコイル。
（６）前記（５）に記載のコイルからなることを特徴とする電子・電気機器。
（７）前記電子・電気機器が、発電機または電動機であることを特徴とする（６）に記載の電子・電気機器。

本発明では、絶縁皮膜、各種絶縁層の厚さは、特段の断りがない限り、断面矩形の平坦部の厚さで、仮に、短辺と長辺で厚さが異なる場合、平均の厚さである。
また、絶縁層とは、絶縁体からなる層であり、本発明では、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂から選択される樹脂からなる層である。表面に塗布する潤滑油などは絶縁層に含まない。
絶縁層１層の厚さは限定されるものではないが、現実的には２μｍ以上である。なお、エナメル絶縁層とは、熱硬化性樹脂からなる絶縁層群であり、押出絶縁層とは、熱可塑性樹脂からなる絶縁層群を意味する。

本発明により、エナメル絶縁層が厚い場合でも、絶縁耐力（絶縁破壊電圧）を高め、かつ部分放電開始電圧が高く、耐熱性、ノッチ付きエッジワイズ曲げなどの機械的特性に優れた絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器を提供することが可能となった。

本発明の絶縁電線の好ましい形態を示す概略断面図である。 本発明の電気・電子機器に用いられるステータの好ましい形態を示す概略斜視図である。 本発明の電気・電子機器に用いられるステータの好ましい形態を示す概略分解斜視図である。

＜＜絶縁電線＞＞
本発明の絶縁電線（絶縁ワイヤとも称す）は、断面矩形の導体上に、少なくとも２層の絶縁層が積層された絶縁皮膜を有する。積層された絶縁皮膜は、導体の外周上に熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層および該層の外側に熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層から構成される。
ここで、本発明では、特に、エナメル絶縁層の厚さが、５０μｍ以上である。
上記のエナメル絶縁層の厚さは、導体と押出絶縁層の間に存在する全てのエナメル絶縁層の総厚みである。

エナメル絶縁層は、熱硬化性樹脂ワニスを、塗布と焼付を繰り返し行って、厚さを特定の厚さにするが、本発明では、単に厚さを増すために、全く同一の組成の熱硬化性樹脂ワニスを使用して繰り返す場合は、１層とカウントする。

図１に、本発明の絶縁電線１の好ましい概略断面形状を示した。
導体１１上にエナメル絶縁層２２ａ、押出絶縁層２２ｂがこの順で設けられ、絶縁皮膜２１は、少なくともエナメル絶縁層２２ａと押出絶縁層２２ｂを含む。
ここで、エナメル絶縁層２２ａや押出絶縁層２２ｂはそれぞれが複数積層されているものも含むが、図１では省略している。
本発明では、絶縁皮膜２１は、エナメル絶縁層２２ａと押出絶縁層２２ｂ以外の層を含んでもよいが、図１では同様に、省略している。
また、エナメル絶縁層２２ａや押出絶縁層２２ｂの厚さは、単に模式的に図示したものであって、各々相対的に正確な厚さを示すものではない。

なお、本発明では、断面矩形などにおける断面とは、絶縁電線の長手方向と直交する断面である。絶縁皮膜は、図１の断面形状で導体上の長手方向に連続して被覆されていることを意味する。

＜導体＞
本発明に用いる導体としては、従来、絶縁電線で用いられているものを使用することができ、銅線、アルミニウム線等の金属導体が挙げられる。本発明では、銅の導体が好ましく、なかでも、用いる銅は、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の低酸素銅が好ましく、２０ｐｐｍ以下の低酸素銅または無酸素銅がより好ましい。酸素含有量が３０ｐｐｍ以下であれば、導体を溶接するために熱で溶融させた場合、溶接部分に含有酸素に起因するボイドの発生がなく、溶接部分の電気抵抗が悪化することを防止するとともに溶接部分の強度を保持することができる。
なお、導体がアルミニウムの場合、必要機械強度を考慮したうえで、用途に応じて様々なアルミニウム合金を用いることができる。例えば回転電機のような用途に対しては、高い電流値を得られる純度９９．００％以上の純アルミニウムが好ましい。

本発明では、断面形状が矩形（平角）の導体を使用する。これにより、ステータのスロット内における導体の占積率を高くできる。
導体のサイズは用途に応じて決めるものであるため特に指定はないが、平角形状の導体の場合は、一辺の長さにおいて、幅（長辺）は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましく、１．４ｍｍ〜４．０ｍｍがより好ましく、厚み（短辺）は０．４ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍがより好ましい。ただし、本発明の効果が得られる導体サイズの範囲はこの限りではない。また、平角形状の導体の場合、これも用途に応じて異なるが、断面正方形よりも、断面長方形が一般的である。用途が回転電機の場合には、平角形状の導体断面の４隅の面取り（曲率半径ｒ）は、ステータのスロット内での導体占積率を高める観点においては、ｒは小さい方が好ましいが、４隅への電界集中による部分放電現象を抑制するという観点においては、ｒは大きい方が好ましい。このため、曲率半径ｒは０．６ｍｍ以下が好ましく、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍがより好ましい。ただし本発明の効果が得られる範囲はこの限りではない。
また、複数の導体を撚り合せ、あるいは、組合せて矩形の導体を形成してもよい。

＜エナメル絶縁層＞
エナメル絶縁層は、熱硬化性樹脂からなる。本発明では、導体から順にエナメル絶縁層、押出絶縁層を有し、特に、エナメル絶縁層は導体に直接接して導体の外周に設けられるのが特に好ましい。
ただし、必要性や目的に応じて、熱可塑性樹脂、例えば、非晶性の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層を、導体とエナメル絶縁層の間に設けても構わない。
なお、このような熱可塑性樹脂層を導体に接して設けることで、絶縁皮膜と導体との密着性が高まる。
なお、導体に直接接して導体の外周に設けられるエナメル絶縁層は、単にエナメル（樹脂）層ということもある。

（熱硬化性樹脂）
本発明では、絶縁電線で使用されている熱硬化性樹脂であればどのようなものでも構わない。
例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエステル（ＰＥｓｔ）、ポリベンゾイミダゾール、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
このうち、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエステル（ＰＥｓｔ）が好ましく、このなかでも、イミド結合を有する熱硬化性樹脂が好ましい。
イミド結合を有する熱硬化性樹脂は、上記では、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）が挙げられる。
本発明では、特に、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）およびポリエーテルイミド（ＰＥＩ）から選択される樹脂が好ましい。

上記のポリアミドイミド（ＰＡＩ）は、他の樹脂に比べ熱伝導率が低く、絶縁破壊電圧が高く、焼付け硬化が可能である。ポリアミドイミドは、特に限定されないが、常法により、例えば極性溶媒中でトリカルボン酸無水物とジイソシアネート化合物を直接反応させて得たもの、または、極性溶媒中でトリカルボン酸無水物にジアミン化合物を先に反応させて、最初にイミド結合を導入し、次いでジイソシアネート化合物でアミド化して得られるものが挙げられる。
ポリアミドイミド（ＰＡＩ）は、例えば、日立化成（株）社製の商品名：ＨＰＣ−９０００、日立化成（株）社製の商品名：ＨＩ４０６などが挙げられる。

上記のポリイミド（ＰＩ）は、特に限定されず、全芳香族ポリイミドまたは熱硬化性芳香族ポリイミドなど、通常のポリイミドを用いることができる。また、常法により、芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン化合物を極性溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸溶液を用い、焼付け時の加熱処理によってイミド化させることによって得られるものを用いることができる。
ポリイミド（ＰＩ）は、例えば、ユニチカ（株）社製の商品名：Ｕイミド、宇部興産（株）社製の商品名：Ｕ−ワニス−Ａ、東レ・デュポン（株）社製の商品名：＃３０００などが挙げられる。

上記のポリエーテルイミド（ＰＥＩ）は、分子内にエーテル結合とイミド結合を有する熱硬化性樹脂であればよく、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物と分子内にエーテル結合を有する芳香族ジアミン類を極性溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸溶液を用い、被覆する際の焼き付け時の加熱処理によってイミド化させることによって得られるものを用いることもできる。
ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）は、例えば、ＳＡＢＩＣ社製の商品名：ウルテム１０００が挙げられる。

上記のポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）は、分子内にエステル結合とイミド結合を有するポリマーであって熱硬化性のものであれば特に限定されない。例えば、トリカルボン酸無水物とアミン化合物からイミド結合を形成し、アルコールとカルボン酸またはそのアルキルエステルからエステル結合を形成し、そして、イミド結合の遊離酸基または無水基がエステル形成反応に加わることで得られるものを用いることができる。このようなポリエステルイミドは、例えば、トリカルボン酸無水物、ジカルボン酸化合物またはそのアルキルエステル、アルコール化合物およびジアミン化合物を公知の方法で反応させて得られるものを用いることもできる。
ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）は、例えば、東特塗料（株）社製の商品名：ネオヒート８６００Ａが挙げられる。

熱硬化性樹脂の比誘電率は、３.０〜４.５が好ましく、３.０〜４.０がより好ましく、３.０〜３.５がさらに好ましい。
なお、比誘電率は、電線表面に導電性ペーストを用いて電極を設け、市販のＬＣＲメータなどの測定装置を用いて導体と電極間の静電容量を測定し、電極長さと絶縁皮膜の厚さから算出することができる。本発明においては特に記載のない限り１００℃の恒温槽中において測定した値を意味する。また、周波数については必要に応じて変更するものであるが、本発明においては特に記載のない限り、１００Ｈｚにおいて測定した値を意味する。

積層されたエナメル絶縁層の場合、各々のエナメル絶縁層の熱硬化性樹脂の２５℃における比誘電率は、同一でも異なってもよいが、異なっているのが好ましい。特に導体上の熱硬化性樹脂の比誘電率が大きいほうがより好ましい。
このようにすることで、導体界面の電界が小さくなり、導体上の傷や異物の影響を受けず優れた耐電圧を得ることができる。

熱硬化性樹脂は、同一のエナメル絶縁層において、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、異なったエナメル絶縁層で使用する熱硬化性樹脂は、互いに隣接する場合以外は、互いに異なった熱硬化性樹脂でも同一の樹脂でも構わない。

（添加剤）
熱硬化性樹脂層には、トリアルキルアミン、アルコキシ化メラミン樹脂、チオール系化合物のような添加剤を加えることで、導体との密着力をさらに高めることができ、好ましい。

トリアルキルアミンとしては、好ましくはトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等の低級アルキルのトリアルキルアミンが挙げられる。この中でも可とう性および密着性の点でトリメチルアミン、トリエチルアミンがより好ましい。

アルコキシ化メラミン樹脂としては、例えば、ブトキシ化メラミン樹脂、メトキシ化メラミン樹脂等の低級アルコキシ基で置換されたメラミン樹脂を用いることができ、樹脂の相溶性の点でメトキシ化メラミン樹脂が好ましい。

チオール系化合物とは、メルカプト基（−ＳＨ）を有する有機化合物であり、具体的には、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン、ブタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、ブタンジオールビス（３−メルカプトペンチレート）、５−アミノ−１，３，４−チアシアゾール−２−チオール、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、５−メチル−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、１，２，４−トリアゾール−３−チオール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール等を挙げることができる。

上記の添加剤の含有量としては、特に制限されないが、熱硬化性樹脂１００質量部に対して、５質量以下が好ましく、３質量部以下がより好ましい。

なお、本発明では、エナメル絶縁層間で、添加剤の含有量や種類が異なっただけであっても、異なった層とカウントする。

エナメル絶縁層は１層でも２層以上が積層されていてもよいが、本発明では、エナメル絶縁層は１〜４層が好ましく、１〜３層がより好ましく、１または２層がさらに好ましい。

（エナメル絶縁層の厚さ）
本発明では、エナメル絶縁層の厚さは５０μｍ以上であり、５０〜１２０μｍが好ましく、６０〜１００μｍがより好ましく、７０〜８０μｍがさらに好ましい。
なお、エナメル絶縁層の厚さは、導体と押出絶縁層の間に存在するエナメル絶縁層の総和である。
特に、本発明では、エナメル絶縁層の厚さを５０μｍ以上とすることで、優れた耐熱性を得ることができる。

積層されたエナメル絶縁層の場合、各々のエナメル絶縁層の厚さは、互いに同一でも異なっていてもよいが、異なっているのが好ましく、導体から離れるほど厚くなるのが好ましい。
積層されたエナメル絶縁層で最も導体に近いエナメル絶縁層の厚さは、５〜８０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましく、５〜１０μｍがさらに好ましい。
このようにすることで、導体密着性と耐熱性に優れた絶縁皮膜を得ることができる。

＜押出絶縁層＞
押出絶縁層は、熱可塑性樹脂からなる。
押出絶縁層は、本発明では、少なくとも１層の押出絶縁層が、少なくとも１層のエナメル絶縁層上に設けられるが、押出絶縁層は、１層でも２層以上の積層構造であってもよい。

（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂は、ポリアミド（ＰＡ）（ナイロン）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（変性ポリフェニレンエーテルを含む）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、超高分子量ポリエチレン等の汎用エンジニアリングプラスチックの他、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（Ｕポリマー）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（変性ポリエーテルエーテルケトン（変性ＰＥＥＫ）を含む）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、熱可塑性ポリアミドイミド（ＴＰＡＩ）、液晶ポリエステル等のスーパーエンジニアリングプラスチック、さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）をベース樹脂とするポリマーアロイ、ＡＢＳ／ポリカーボネート、ナイロン６，６、芳香族ポリアミド樹脂（芳香族ＰＡ）、ポリフェニレンエーテル／ナイロン６，６、ポリフェニレンエーテル／ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート／ポリカーボネート等の前記エンジニアリングプラスチックを含むポリマーアロイが挙げられる。

熱可塑性樹脂は、結晶性でも非晶性でも構わない。
また、熱可塑性樹脂は１種でも２種以上の混合でも構わない。

熱可塑性樹脂のうち、ポリアミド（ＰＡ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、変性ポリエーテルエーテルケトンも含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、熱可塑性ポリアミドイミド（ＴＰＡＩ）が好ましく、変性ポリエーテルエーテルケトンも含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、熱可塑性ポリアミドイミド（ＴＰＡＩ）がより好ましく、変性ポリエーテルエーテルケトンも含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）がさらに好ましく、特に、耐溶剤性の点で、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）が、なかでも好ましい。

熱可塑性樹脂の比誘電率は、２．０〜４．０が好ましく、２．０〜３．５がより好ましく、２．０〜３．０がさらに好ましい。

積層された押出絶縁層の場合、各々の押出絶縁層の熱可塑性樹脂の比誘電率は、同一でも異なってもよいが、異なっているのが好ましい。また、最外層の比誘電率が大きいほうが好ましい。
このようにすることで、最外層の電界が小さくなり絶縁皮膜の外傷の影響を受けにくく優れた耐電圧を得ることができる。

押出絶縁層は１層でも２層以上が積層されていてもよいが、本発明では、押出絶縁層は１〜４層が好ましく、１〜３層がより好ましく、１または２層がさらに好ましい。

（押出絶縁層の厚さ）
押出絶縁層の厚さはエナメル絶縁層の厚さと同じであっても異なっていてもよい。本発明では、押出絶縁層の厚さはエナメル絶縁層の厚さと同じ厚さ以下が好ましく、薄い方が好ましい。
押出絶縁層の厚さは１０〜２００μｍが好ましく、４０〜１５０μｍがより好ましく、６０〜１００μｍがさらに好ましい。
なお、押出絶縁層の厚さは、エナメル絶縁層上の導体と押出絶縁層の間に存在するエナメル絶縁層の上に存在する、押出絶縁層の総和である。

積層された押出絶縁層の場合、各々の押出絶縁層の厚さは、互いに同一でも異なっていてもよい。
本発明では、１層の押出絶縁層の厚さは、１０μｍ以上が好ましく、３０μｍ以上がより好ましく、５０μｍ以上がさらに好ましい。
なお、１層の押出絶縁層の厚さの上限は、１００μｍ以下が好ましく、９０μｍ以下がより好ましく、８０μｍ以下がさらに好ましい。

押出絶縁層は、熱可塑性樹脂を使用することから通常押出成形で形成される。

（添加剤）
押出絶縁層には、目的に応じて、各種の添加物を含有させることができる。
このような添加物としては、例えば、顔料、架橋剤、触媒、酸化防止剤が挙げられる。
このような添加物の含有量は、押出絶縁層を構成する樹脂１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部が好ましい。

押出絶縁層のなかでも、本発明の導体を被覆する最外層の押出絶縁層には、常法によりワックスや潤滑剤を分散、混合して自己潤滑樹脂としたものを使用することもできる。
ワックスとしては、通常用いられるものを特に制限なく使用することができ、例えば、ポリエチレンワックス、石油ワックス、パラフィンワックス等の合成ワックスおよびカルナバワックス、キャデリラワックス、ライスワックス等の天然ワックスが挙げられる。
潤滑剤についても特に制限はなく、例えば、シリコーン、シリコーンマクロモノマー、フッ素樹脂等が挙げられる。

＜絶縁皮膜＞
（構成絶縁層数）
本発明では、絶縁皮膜は、少なくとも１層のエナメル絶縁層と少なくとも1層の押出絶縁層からなるが、絶縁皮膜を構成する絶縁層は２〜６層が好ましく、２〜４層がより好ましく、２または３層がさらに好ましく、２層が特に好ましい。

（厚さと比誘電率）
本発明では、エナメル絶縁層の厚さは５０μｍ以上である。
これに加えて、積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）および１００℃における比誘電率（ε）、前記積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）および１００℃における比誘電率の最大値（εｍａｘ）と最小値（εｍｉｎ）が、下記の関係を全て満たす。

なお、積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）が１００μｍの場合、積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）は１００μｍ未満であり、最大厚さ（Ｔｍａｘ）が１００μｍの場合、積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）は１００μｍを超える。

本発明では、積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）は１００μｍ以上であるが、１１０μｍ以上が好ましく、１３０μｍ以上がより好ましく、１５０μｍ以上がさらに好ましい。
なお、積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）の上限は、現実的には、４００μｍ以下であるが、２００μｍ以下が好ましい。

積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）が１００μｍ以上となることで、優れた部分放電開始電圧と絶縁破壊電圧を得ることができる。

積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）は、１００μｍ以下であるが、９０μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましく、７０μｍ以下がさらに好ましい。
なお、積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）の下限は、現実的には、５μｍ以上であるが、１０μｍ以上が好ましい。

積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）を１００μｍ以下とすることで、優れた絶縁破壊電圧を得ることができる。

積層された絶縁皮膜の比誘電率（ε）は、１．５〜３．５が好ましく、１．５〜３．３がより好ましく、１．５〜３．０がさらに好ましい。
積層された絶縁皮膜の比誘電率（ε）を上記の範囲とすることで、優れた部分放電開始電圧を得ることができる。

積層された絶縁層中の比誘電率の最大値（εｍａｘ）と最小値（εｍｉｎ）の比（εｍａｘ／εｍｉｎ）は、１．０〜１．２が好ましく、１．０〜１．１５がより好ましく、１．０〜１．１３がさらに好ましい。
比誘電率の比を上記の範囲とすることで、優れた絶縁破壊電圧を得ることができる。

＜＜絶縁電線の製造方法＞＞
本発明では、導体の外周に、熱硬化性樹脂ワニスを塗布して焼付けし、熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層を形成し、このエナメル絶縁層上に、熱可塑性樹脂を含む組成物を、押出成形して、熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層を形成することで、絶縁電線が製造される。

熱硬化性樹脂ワニスは、熱硬化性樹脂をワニス化させるために有機溶媒等を含有する。有機溶媒としては、熱硬化性樹脂の反応を阻害しない限りは特に制限はなく、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンウレア、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピレンウレア、テトラメチル尿素等の尿素系溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−カプロラクトン等のラクトン系溶媒、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート等のエステル系溶媒、ジグライム、トリグライム、テトラグライム等のグライム系溶媒、トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、クレゾール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒、スルホラン等のスルホン系溶媒、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などが挙げられる。

これらのうち、高溶解性、高反応促進性等に着目すると、アミド系溶媒、尿素系溶媒が好ましく、加熱による架橋反応を阻害しやすい水素原子をもたない等の点で、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンウレア、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピレンウレア、テトラメチル尿素がより好ましく、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドが特に好ましい。
有機溶媒等は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

熱硬化性樹脂のワニスは、前述のように市販品を使用してもよく、この場合は、有機溶媒に溶解されていることから、有機溶媒を含有している。

上記熱硬化性樹脂のワニスを導体上に塗布する方法は、常法でよく、例えば、導体形状の相似形としたワニス塗布用ダイスを用いる方法や、導体断面形状が矩形である場合、井桁状に形成された「ユニバーサルダイス」と呼ばれるダイスを用いることができる。
これらの熱硬化性樹脂ワニスを塗布した導体は、常法にて、焼付炉で焼付けされる。具体的な焼付け条件はその使用される炉の形状などに左右されるが、およそ８ｍの自然対流式の竪型炉であれば、炉内温度４００〜６５０℃にて通過時間を１０〜９０秒に設定することにより、達成することができる。

本発明では、エナメル絶縁層が形成された導体（エナメル線とも称す）を心線とし、押出機のスクリューを用いて熱可塑性樹脂を含む組成物をエナメル線上に押出被覆することにより、押出絶縁層を形成し、絶縁電線を得ることができる。この際、押出絶縁層の断面の外形の形状が導体の形状と相似形もしくは略相似形で所定の辺部およびコーナー部の厚み、所定の最大厚さと最小厚さが得られる形状になるように、熱可塑性樹脂の融点以上の温度（非晶性樹脂の場合にはガラス転移温度以上）で押出ダイを用いて熱可塑性樹脂の押出被覆を行う。なお、押出絶縁層は、有機溶媒等と熱可塑性樹脂を用いて形成することもできる。

非晶性の熱可塑性樹脂を用いる場合には、押出成形の他に、有機溶媒等に溶解させたワニスを、導体の形状と相似形のダイスを使用して、エナメル線上にコーティングして焼付けて、形成することもできる。
熱可塑性樹脂ワニスの有機溶媒は、上記熱硬化性樹脂ワニスにおいて挙げた有機溶媒が好ましい。
また、具体的な焼付け条件はその使用される炉の形状などに左右されるが、熱硬化性樹脂における条件で記載した条件が好ましい。

ただし、本発明では、製造コストを考慮した製造適性の観点では、押出成形することが好ましい。

＜絶縁電線の特性＞
本発明の絶縁電線は、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）が高く、絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）が高い。

部分放電開始電圧は高いほど好ましく、１０００〜３０００Ｖｐが好ましく、１５００〜３０００Ｖｐがより好ましく、２０００〜３０００Ｖｐがさらに好ましい。

部分放電開始電圧は、部分放電試験機〔例えば、菊水電子工業（株）社製の部分放電試験機「ＫＰＤ２０５０」〕を使用し、２本の絶縁電線の長辺となる面同士を長さ１５０ｍｍに亘って隙間がないように重ね合わせた試料を作製し、この２本の導体間に５０Ｈｚ正弦波の交流電圧を加えることで測定できる。
なお、昇圧は５０Ｖ／秒の割合で一様な速さとして、１０ｐＣの部分放電が発生した時点の電圧が部分放電開始電圧である。

本発明では、絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）は、実施例に示すような方法での測定される、ノッチ付きエッジワイズ曲げ加工を行った後の絶縁破壊電圧であって、この値が高いほど好ましい。
この絶縁破壊電圧は、３ｋＶ以上であればよく、５ｋＶ以上がより好ましく、７ｋＶ以上がさらに好ましい。
絶縁破壊電圧の下限は、現実的には、０．５ｋＶ以下である。

＜＜コイルおよび電気・電子機器＞＞
本発明の絶縁電線は、コイルとして、発電機、電動機を含む各種電気・電子機器など、電気特性（耐電圧性）や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の電気・電子機器を構成できる。特にＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）やＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。このように、本発明の絶縁電線をコイルとして用いた、電気・電子機器、特にＨＶおよびＥＶの駆動モーターを提供できる。なお、本発明の絶縁電線がモーターコイルに用いられる場合にはモーターコイル用絶縁電線とも称する。特に、上記の優れた特性を有する本発明の絶縁電線を加工したコイルにより、電気・電子機器のさらなる小型化または高性能化が可能になる。従って、本発明の絶縁電線は、近年の、小型化または高性能化が著しいＨＶやＥＶの駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。

本発明のコイルは、発電機、電動機を含む各種電気・電子機器に適した形態を有していればよく、本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したもの、本発明の絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるもの等が挙げられる。
本発明の絶縁電線をコイル加工して形成したコイルとしては、特に限定されず、長尺の絶縁電線を螺旋状に巻き回したものが挙げられる。このようなコイルにおいて、絶縁電線の巻線数等は特に限定されない。通常、絶縁電線を巻き回す際には鉄芯等が用いられる。

本発明の絶縁電線を曲げ加工した後に所定の部分を電気的に接続してなるものとして、回転電機等のステータに用いられるコイルが挙げられる。このようなコイルは、例えば、図３に示されるように、本発明の絶縁電線を所定の長さに切断してＵ字形状等に曲げ加工して複数の電線セグメント３４を作製し、各電線セグメント３４のＵ字形状等の２つの開放端部（末端）３４ａを互い違いに接続して、作製されたコイル３３（図２参照）が挙げられる。

このコイルを用いてなる電気・電子機器としては、特に限定されない。このような電気・電子機器の好ましい一態様として、例えば、図２に示されるステータ３０を備えた回転電機（特にＨＶ及びＥＶの駆動モーター）が挙げられる。この回転電機は、ステータ３０を備えていること以外は、従来の回転電機と同様の構成とすることができる。
ステータ３０は、電線セグメント３４が本発明の絶縁電線で形成されていること以外は従来のステータと同様の構成とすることができる。すなわち、ステータ３０は、ステータコア３１と、例えば、図３に示されるように本発明の絶縁電線からなる電線セグメント３４がステータコア３１のスロット３２に組み込まれ、開放端部３４ａが電気的に接続されてなるコイル３３とを有している。ここで、電線セグメント３４は、スロット３２に１本で組み込まれてもよいが、好ましくは図３に示されるように２本一組として組み込まれる。このステータ３０は、上記のように曲げ加工した電線セグメント３４を、その２つの末端である開放端部３４ａを互い違いに接続してなるコイル３３が、ステータコア３１のスロット３２に収納されている。このとき、電線セグメント３４の開放端部３４ａを接続してからスロット３２に収納してもよく、また、絶縁セグメント３４をスロット３２に収納した後に、電線セグメント３４の開放端部３４ａを折り曲げ加工して接続してもよい。

なお、本発明では、モーターコイルおよび電気・電子機器では、形状もしくは厚みの異なる種類の線を複数個組み合わせて用いるのが好ましい。
具体的には、以下の通りである。
ステータコアのスロット内に入る部分は長辺の被覆の方が短辺より薄い線のみで構成され、ステータコアの円周方向の大きさを、効率を低下させることなく小型させることができる。また、スロット内の一部の線のみ長辺と短辺で被覆の厚さが異なるものを入れることでコイルエンド部での絶縁距離を保つためのスペーサとして使用できる。このようにすることで絶縁紙を除くことができ、結果としてモーターの小型化が可能となる。

本発明の絶縁電線を用いると、例えば、ステータコアのスロット断面積に対する導体の断面積の比率（占積率）を高めることができ、電気・電子機器の特性を向上させることができる。
本発明の絶縁電線は、コイルとして、発電機、電動機などの回転電機、各種電気・電子機器など、電気特性（耐電圧性）や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。例えば、本発明の絶縁電線はモーターやトランス等に用いられ、高性能の回転電機、電気・電子機器を構成できる。特にハイブリッドカー（ＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）の駆動モーター用の巻線として好適に用いられる。

以下に、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下に、使用した素材を示す。

＜使用素材＞
（１）熱硬化性樹脂
・ポリイミド（ＰＩ）
比誘電率３．２のＰＩ〔商品名：Ｕイミド、ユニチカ（株）社製、ワニス〕
・ポリアミドイミド（ＰＡＩ）
比誘電率１．８の低εＰＡＩ〔商品名：ＨＩ４０６、日立化成（株）社製、ワニス〕
なお、これに気泡形成剤としてジエチレングリコールジメチルエーテル（沸点１６２℃）およびトリエチレングリコールジメチルエーテル（沸点２１６℃）を添加した。
比誘電率３．９のＰＡＩ〔商品名：ＨＩ４０６、日立化成（株）社製、ワニス〕
・ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）
比誘電率３．５のＰＥＩ〔商品名：ｕｌｔｅｍ、ＳＡＢＩＣ社製〕
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解してワニス化して使用

（２）熱可塑性樹脂
・ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
比誘電率３．１のＰＥＥＫ〔商品名：キータスパイアＫＴ−８２０、ソルベイスペシャリティポリマーズ社製〕
・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）
比誘電率３．３のＰＰＳ〔商品名：ＦＺ−２１００、ＤＩＣ（株）社製〕
・テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）
比誘電率２．１のＰＦＡ〔商品名：ネオフロン、ダイキン工業（株）社製〕
・ポリアミド（ＰＡ）
比誘電率１２．０のＰＡ６６（ポリアミド６６）〔商品名：レオナ１４０２Ｓ、旭化成（株）社製〕
・熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）
比誘電率３．１の熱可塑性ＰＩ〔商品名：オーラムＰＬ４５０Ｃ、三井化学（株）社製〕

実施例１
断面平角（長辺３．２ｍｍ×短辺１．５ｍｍで、四隅の面取りの曲率半径ｒ＝０．３ｍｍ）の平角導体（酸素含有量１５ｐｐｍの銅）を導体１１として用いた。
ポリイミド（ＰＩ）ワニス〔商品名：Ｕイミド、ユニチカ（株）社製、比誘電率３．２〕を、導体１１上に、断面形状が導体と相似形のダイスを使用して、導体１１の表面に塗布し、炉内温度３００〜５００℃に設定した炉長５ｍの自然対流式焼付炉内を、通過時間５〜１０秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで、厚さ６０μｍの熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層を形成し、エナメル線を得た。

得られたエナメル線を芯線とし、３０ｍｍフルフライトスクリュー（スクリューＬ／Ｄ＝２５、スクリュー圧縮比＝３）を備えた押出機を用いて、芯線の外側に、熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層を形成した。ここで、熱可塑性樹脂に、ＰＥＥＫ〔商品名：キータスパイアＫＴ−８２０、ソルベイスペシャリティポロマーズ社製、比誘電率３．１〕を使用し、断面形状が導体と相似形の押出ダイを用いて、厚さが９０μｍとなるように熱可塑性樹の押出被覆を３７０℃（押出ダイの温度）行った。
このようにして、導体上に、１層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

実施例２および３
実施例１において、下記表１に記載の比誘電率の樹脂を使用し、エナメル絶縁層および押出絶縁層の厚さを下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、導体上に、１層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

実施例４
ポリイミド（ＰＩ）ワニス〔商品名：Ｕ−イミド、ユニチカ（株）社製、比誘電率３．２〕を、実施例１と同じ導体１１上に、断面形状が導体と相似形のダイスを使用して、導体１１の表面に塗布し、炉内温度３００〜５００℃に設定した炉長５ｍの自然対流式焼付炉内を、通過時間５〜１０秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで、厚さ７５μｍの熱硬化性樹脂からなる第１のエナメル絶縁層を形成した。

Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）にポリエーテルイミドＰＥＩ〔商品名：ｕｌｔｅｍ、ＳＡＢＩＣ社製、比誘電率３．５〕を溶解させたＰＥＩワニスを、断面形状が導体と相似形のダイスを使用して、第１のエナメル絶縁層の表面に塗布し、炉内温度３００〜５００℃に設定した炉長５ｍの自然対流式焼付炉内を、通過時間５〜１０秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで、厚さ５μｍの熱硬化性樹脂からなる第２のエナメル絶縁層を形成し、エナメル線を得た。

得られたエナメル線を芯線とし、熱可塑性樹脂および厚さを下記表１に記載の比誘電率の熱可塑性樹脂と厚さに変更した以外は、実施例１と同様にして押出絶縁層を形成した。
このようにして、導体上に、２層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

実施例５
実施例４において、下記表１に記載の比誘電率の樹脂を使用し、第１と第２のエナメル絶縁層および押出絶縁層の厚さを下記表１のように変更した以外は、実施例４と同様にして、導体上に、２層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

実施例６
実施例４において、下記表１に記載の比誘電率の樹脂を使用し、第３のエナメル絶縁層を第１のエナメル絶縁層と同様に設け、第１〜第３のエナメル絶縁層および押出絶縁層の厚さを下記表１のように変更した以外は、実施例４と同様にして、導体上に、３層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

実施例７
実施例４において、下記表１に記載の比誘電率の樹脂を使用し、第２の押出絶縁層を第１の押出絶縁層と同様に設け、第１と第２のエナメル絶縁層および第１と第２の押出絶縁層の厚さを下記表１のように変更した以外は、実施例４と同様にして、導体上に、２層のエナメル絶縁層および２層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

比較例１
ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ワニス〔商品名：ＨＩ−４０６、日立化成（株）社製、比誘電率３．９〕を、実施例１と同じ導体１１上に、断面形状が導体と相似形のダイスを使用して、導体１１の表面に塗布し、炉内温度３００〜５００℃に設定した炉長５ｍの自然対流式焼付炉内を、通過時間５〜１０秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで、厚さ５０μｍの熱硬化性樹脂からなる第１のエナメル絶縁層を形成し、導体上に、１層のエナメル絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

比較例２、３
実施例１において、下記表１に記載の比誘電率の樹脂を使用し、エナメル絶縁層および押出絶縁層の厚さを下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、導体上に、１層のエナメル絶縁層および１層の押出絶縁層からなる絶縁電線を製造した。

＜測定、評価＞
得られた各絶縁電線に対して、絶縁耐性、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）、耐熱性およびノッチ付きエッジ曲げ耐圧を評価した。
なお、使用した樹脂の比誘電率は、以下のようにして測定した。

［絶縁皮膜の１００℃における比誘電率］

絶縁皮膜の比誘電率は、絶縁電線の静電容量を測定し、静電容量と導体および絶縁電線の外径から、下記式の関係に基づいて、算出した。静電容量の測定には、ＬＣＲハイテスタ〔日置電機（株）社製、型式３５３２−５０〕を用いて、恒温槽中１００℃で測定した。測定周波数は１００Ｈｚである。

ここで、Ｃｐは絶縁皮膜の単位長さ当たりの静電気容量［ｐＦ／ｍ］で、これは、平坦部の静電容量Ｃｆとコーナー部の静電容量Ｃｅの合成である。
Ｌ_１およびＬ_２は導体の直線部の長辺と短辺の長さ、ｒは導体コーナーの曲率半径、Ｔは絶縁皮膜の厚さである。

［絶縁耐力の評価］
絶縁破壊電圧は、直状の絶縁電線に幅約１０ｍｍのアルミ箔を巻き付けて電極を設け、導体と電極間に５０Ｈｚ正弦波の交流電圧を昇圧速度５００Ｖ／秒で印加し、５ｍＡ以上の電流が流れたときの電圧実効値とした。これを５回行い、その平均値を算出した。平均値を絶縁皮膜の厚さで除した（÷）数値を絶縁耐力として、下記の評価基準により評価した。

評価基準
◎：１５０Ｖ／μｍ以上
○：１２０Ｖ／μｍ以上１５０Ｖ／μｍ未満
△：１００Ｖ／μｍ以上１２０Ｖ／μｍ未満
×：１００Ｖ／μｍ未満

［部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）の評価］
部分放電開始電圧の測定には、菊水電子工業（株）社製の部分放電試験機「ＫＰＤ２０５０」（商品名）を用いた。２本の絶縁電線の長辺となる面同士を長さ１５０ｍｍに亘って隙間がないように重ね合わせた試料を作製した。この２本の導体間に５０Ｈｚ正弦波の交流電圧を加えることで測定した。昇圧は５０Ｖ／秒の割合で一様な速さとして、１０ｐＣの部分放電が発生した時点の電圧波高値を読み取った。測定温度は１００℃とし、所定の温度に設定した恒温槽に絶縁電線を入れ、温度が一定になった時点で測定した。
得られた結果を以下の評価基準で評価した。

評価基準
◎：１８００Ｖｐ以上
○：１５００Ｖｐ以上１８００Ｖｐ未満
△：１０００Ｖｐ以上１５００Ｖｐ未満
×：１０００Ｖｐ未満

［耐熱性の評価］
絶縁電線の耐熱性を以下のようにして評価した。
ＪＩＳ Ｃ ３００３エナメル線試験方法の、７．可撓性に従って巻き付けたものを、１９０℃に設定した高温槽へ投入した。１０００時間静置した後の、エナメル絶縁層または押出絶縁層に亀裂の有無を目視にて調べ、以下の評価基準で評価した。

評価基準
◎：亀裂なし
×：亀裂あり

［ノッチ付きエッジワイズ曲げ耐圧］
以下のようにして、ノッチ付きエッジワイズ曲げ加工を行い、絶縁電線の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）の測定を行った。

（ノッチ付きエッジワイズ曲げ加工）
ＪＩＳ Ｃ ３２１６−３：２０１１に規定された「巻付け試験」に準じて、ノッチ付きエッジワイズ曲げ加工を行った。
上記の「巻付け試験」は、ノッチ付きエッジワイズ曲げ試験とも称し、絶縁電線のエッジ面の１つを内径面として曲げる曲げ方をいい、絶縁電線を幅方向に曲げる曲げ方ともいう。ここで、平角形状の絶縁電線の縦断面の短辺が軸線方向に連続して形成する面を「エッジ面」といい、平角線の縦断面の長辺が軸線方向に連続して形成する面を「フラット面」という。
なお、ノッチ付きエッジワイズ曲げ試験は、絶縁電線の巻き線加工時に作用し、また加工後に残留する機械応力による導体まで達する亀裂の発生防止効果を評価する試験である。

（絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）の測定）
絶縁電線の絶縁破壊電圧は、前記ノッチ付きエッジワイズ曲げ試験後のサンプルを、絶縁破壊試験機を使用して、電圧を測定して評価した。
具体的には、絶縁電線の片側の端末を剥離した部分に接地電極を接続し、エッジワイズ曲げ試験を行なった部分を銅粒に埋め、この銅粒に高圧側電極を接続した。昇圧速度５００Ｖ／秒で昇圧して、５ｍＡ以上の電流が流れたときの電圧を読み取った。これを５回行い、その平均値で絶縁破壊電圧を評価し、下記の評価基準により、評価した。

評価基準
◎：７ｋＶ以上
○：５ｋＶ以上７ｋＶ未満
△：３ｋＶ以上５ｋＶ未満
×：３ｋＶ未満

得られた結果を、下記表１にまとめて示す。
ここで、「−」は、未使用、値が０、または対象とする層が存在しないため未評価であることを示す。

上記表１から、実施例１〜７の本発明の絶縁電線は、比較例１〜３の絶縁電線と比較し、本発明の構成とすることで、絶縁耐力、耐熱性に優れ、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）も高く、ノッチ付きエッジワイズ曲げ耐圧の点でも優れていることがわかる。

これに対して、エナメル絶縁層のみの比較例１の絶縁電線では、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）が低く、ノッチ付きエッジワイズ曲げ耐圧の点で劣った。これは、絶縁皮膜の比誘電率が３．５であっても、絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）が１００μｍ未満と薄いことによるものと思われる。また、複数の絶縁層で絶縁皮膜を構成することで亀裂が導体まで到達しなかったものと思われる。
エナメル絶縁層と押出絶縁層を有する比較例２および３の絶縁電線は、いずれも絶縁耐力が劣った。
これに加えて、比較例２の絶縁電線は部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）が低く、耐熱性にも劣っていた。比較例３の絶縁電線はノッチ付きエッジワイズ曲げ耐圧の点で劣った。
比較例２の絶縁電線は、絶縁皮膜の比誘電率が高く、比誘電率の比率も高い。
比較例３の絶縁電線は、押出絶縁層の厚さが１８０μｍで、絶縁層の最大厚さＴｍａｘ１００μｍ以下を大きく超えるものである。
比較例３の結果は、絶縁層の最大厚さ（Ｔｍａｘ）が１００μｍを越えることによって単位厚さ当たりの絶縁破壊電圧が劣ることと、絶縁層の絶縁材料の耐熱性が低いことに基づくものと考えられる。

上記結果から、本発明の絶縁電線は、電気的特性、機械的特性、耐久性に優れることから、発電機、電動機などの回転電機を含め、各種電気・電子機器、特に、モーターやトランス等のコイルとして、ハイブリッドカー（ＨＶ）や電気自動車ＥＶの駆動モーター用の巻線として好適に使用できることがわかる。

１ 絶縁電線
１１ 導体
２１ 絶縁皮膜
２２ａ エナメル絶縁層
２２ｂ 押出絶縁層
３０ ステータ
３１ ステータコア
３２ スロット
３３ コイル
３４ 電線セグメント

Claims (7)

1. 断面矩形の導体上に、少なくとも２層の絶縁層が積層された絶縁皮膜を有する絶縁電線であって、
   前記積層された絶縁皮膜が、前記導体の外周上に熱硬化性樹脂からなるエナメル絶縁層および該層の外側に熱可塑性樹脂からなる押出絶縁層から構成され、
   前記エナメル絶縁層の厚さが、５０μｍ以上であり、
   前記積層された絶縁皮膜の厚さ（Ｔ）および１００℃における比誘電率（ε）、前記積層された絶縁層中、最大厚さ（Ｔｍａｘ）および１００℃における比誘電率の最大値（εｍａｘ）と最小値（εｍｉｎ）が、下記の関係を全て満たすことを特徴とする絶縁電線。
   

   
2. 前記熱硬化性樹脂が、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびポリエーテルイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミドおよびポリフェニレンスルフィドからなる群より選択される少なくとも１種の熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁電線。
4. 前記積層された絶縁皮膜の積層数が４以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁電線。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線からなることを特徴とするコイル。
6. 請求項５に記載のコイルからなることを特徴とする電子・電気機器。
7. 前記電子・電気機器が、発電機または電動機であることを特徴とする請求項６に記載の電子・電気機器。

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