JP2023065697A - 絶縁電線 - Google Patents

Abstract

【課題】電動自動車用モータの巻線などのように加工が施される箇所にも適用が可能であり、導体と絶縁被膜との密着性が良好な絶縁電線を提供する。【解決手段】導体２０と、絶縁性材料から構成され、かつ、複数の空孔を含む絶縁被膜３０と、を備え、絶縁被膜３０は、導体２０に隣接するとともに導体２０の周囲を覆う１層の第１絶縁層３１を少なくとも有し、第１絶縁層３１は、導体２０との界面において複数の空孔が含まれていない。【選択図】図２

Description

本発明は、絶縁電線に関する。

長尺状に形成された導体の周面に絶縁被膜を設けた絶縁電線が知られている。絶縁電線の用途としては、産業用モータのコイルなどが例示される。産業用モータでは、高出力を発揮させるために、出力が要求されない場合と比較して高い電圧が印加されることがある。

また、モータの回転速度を制御する方法として、インバータ駆動が知られている。インバータ駆動では、スイッチング等に起因するインバータサージ（サージ電圧とも表記する。）がモータに印加されることがある。

インバータ駆動では、モータに印加される交流電源の電圧または周波数を、インバータを用いて変化させる。印加される交流電源の電圧または周波数を制御することにより、モータの回転速度が制御される。

インバータにはオンオフ機能（スイッチング機能とも表記する。）を有する半導体などの素子が含まれる。この素子のスイッチングにより印加される交流電源の電圧または周波数が制御される。

上述のスイッチングにより形成されるパルスごとにインバータサージが発生する。このようなインバータサージは、伝搬系内のインピーダンスの不連続点において反射し、最大でインバータの出力電圧の２倍程度の電圧となる。

上述のように相対的に高い電圧が印加されると、モータのコイルに用いられた絶縁電線の絶縁被膜に部分放電が発生する可能性がある。部分放電が発生すると、絶縁被膜が浸食され、絶縁不良の原因となるという問題があった。

この問題を解決する一例として、比誘電率（ε_rとも表記する。）が小さい絶縁被膜を絶縁電線に用いる方法が挙げられる。比誘電率が小さい絶縁被膜を用いることにより、部分放電開始電圧を高くし、部分放電の発生を抑制することが可能となる。

絶縁被膜の比誘電率を小さくする方法としては、絶縁被膜に比誘電率が低い内部に空気等の気体を含む空孔（ε_r＝１．０）を分散させる方法が開示されている（例えば、特許文献１および２参照）。空孔を分散させることで、絶縁被膜に低誘電率効果を持たせつつ耐熱性を維持することが可能となる。絶縁被膜としては、ポリイミド（ＰＩとも表記する。）材料により形成されたものが知られている。

ＰＩ材料に含まれる空孔の割合を高めることで、絶縁被膜の比誘電率を低減することが可能となる。比誘電率の値は、ＰＩ材料の単位体積当たりに含まれる空孔体積の割合（空孔率とも表記する。）から推定することが可能である。

空孔を分散させる技術は、ＰＩ材料から形成された絶縁被膜を有するエナメル線（ＰＩエナメル線とも表記する。）にも適用されている。例えば、空孔の径が数μｍの空孔が多数設けられた多孔質ＰＩエナメル線が知られている。

ＷＯ２０１６／０７２４２５号 特開２０１６－０９１８６５号公報

電動自動車用モータの巻線には、多孔質ＰＩエナメル線等の比誘電率が低い絶縁被膜を有するエナメル線が用いられている。電動自動車用モータの巻線に適用されるエナメル線には、加工性や絶縁性が求められる。

上述の多孔質ＰＩエナメル線のように、絶縁被膜がＰＩ材料から形成され、空孔径が数μｍ程度の多数の空孔を含む場合には、隣接する複数の空孔が連通することがある。連通した空孔は、他の連通していない独立した空孔と比較して空孔径が大きくなる。

連通した空孔が存在すると、エナメル線における絶縁破壊電圧の低下が起こりやすくなり、加工性の低下（例えば、エナメル線の曲げ加工に起因する絶縁被膜のワレ）が起こりやすくなるという問題があった。ここで、絶縁破壊電圧の低下は、エナメル線の導体に通電した際に連通した空孔などで発生する部分放電に起因する。加工性の低下は、連通した空孔による絶縁被膜の強度低下に起因する。

上述の問題の他に、エナメル線の導体と絶縁被膜との密着性が低下するという問題もあった。密着性の低下は、絶縁被膜における導体との接触面に空孔が開口することによる導体と絶縁被膜との接触面積が減少することに起因する。

なお、導体と絶縁被膜との密着性が不十分な場合には、エナメル線を製造する際に、ダイスにおいて導体から剥離した絶縁被膜がダイスに詰まることにより断線が発生することもある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電動自動車用モータの巻線などのように加工が施される箇所にも適用が可能であり、導体と絶縁被膜との密着性が良好な絶縁電線を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明に係る絶縁電線は、導体と、絶縁性材料から構成され、かつ、複数の空孔を含む絶縁被膜と、を備え、絶縁被膜は、導体に隣接するとともに導体の周囲を覆う１層の第１絶縁層を少なくとも有し、第１絶縁層は、導体との界面において複数の空孔が含まれていない。

本発明に係る絶縁電線によれば、導体との接触面に空孔が存在する場合と比較して、導体と絶縁被膜との接触面積が減少しにくい。言い換えると、導体と空孔を含む絶縁被膜との密着性が低下しにくい。

また、本発明に係る絶縁電線は、第１絶縁層が、導体に隣接する領域であって複数の空孔を含まない第１内側領域と、絶縁被膜の厚さ方向における第１内側領域よりも外側の領域であって複数の空孔を含む第１中央領域と、を有する。また、第１絶縁層が、絶縁被膜の厚さ方向における第１中央領域よりも外側の領域であって複数の空孔を含まない第１外側領域を有する。第１内側領域および第１外側領域は、複数の空孔を含まないため、複数の空孔が第１内側領域および第１外側領域を超えてつながる連通が発生しにくい。言い換えると、絶縁破壊電圧が低下しにくく、加工性が低下しにくい。

また、本発明に係る絶縁電線は、絶縁被膜における第１絶縁層の第１中央領域が複数の空孔を含み、第１絶縁層の外周側から導体の周囲を覆う少なくとも１層の第２絶縁層が第１絶縁層に隣接する界面において複数の空孔を含むため、空孔を含まない場合と比較して、絶縁被膜の比誘電率を低減させやすい。

また、空孔の表面に殻を持たないので、上述の空孔の表面にポリマの殻を設けて加工性の低下を抑制する技術と比較して、可とう性が優れ絶縁被膜が割れにくい。例えば、モータ用巻き線として用いる際の曲げ加工を行っても、絶縁被膜が割れにくい。

本発明の絶縁電線によれば、電動自動車用モータの巻線などのように加工が施される箇所にも絶縁電線の適用が可能であり、不具合の発生を抑制しやすいという効果を奏する。

第１の実施形態に係る絶縁電線の構成を説明する横断面視図である。 図１の第１絶縁層及び第２絶縁層の構成を説明する摸式図である。 図１の絶縁電線の製造方法を説明するフローチャートである。 比較例１に係る絶縁電線の構成を説明する横断面視図である。 比較例２および３に係る絶縁電線の構成を説明する横断面視図である。 各実施形態に係る絶縁電線の評価結果と、各比較例の評価結果とを比較する表である。 縦断面観察に用いられる絶縁被膜の準備方法を説明する模式図である。 縦断面観察に用いられる絶縁被膜の準備方法を説明する模式図である。 第１絶縁層における導体と隣接する界面を説明するＳＥＭ画像である。 第２絶縁層における第１絶縁層と隣接する界面を説明するＳＥＭ画像である。 第２の実施形態に係る絶縁電線の構成を説明する横断面視図である。 図１１の第１絶縁層、第２絶縁層および第３絶縁層の構成を説明する摸式図である。 図１１の絶縁電線の製造方法を説明するフローチャートである。 第３の実施形態に係る絶縁電線の構成を説明する横断面視図である。 図１４の絶縁電線の製造方法を説明するフローチャートである。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る絶縁電線１０および絶縁電線１０の製造方法について図１から図６を参照しながら説明する。本実施形態では絶縁電線１０がエナメル線、具体的にはモータの巻線に用いられるエナメル線である例に適用して説明する。より具体的には、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）などの電動自動車の駆動モータの巻線に用いられるエナメル線である例に適用して説明する。

図１は、本実施形態の絶縁電線１０の構成を説明する横断面視図である。図１に示すように、絶縁電線１０には導体２０と、空孔を含む絶縁被膜３０と、が設けられている。
導体２０は、長尺状に延びるとともに、円形の断面形状を有する部材である。本実施形態では、導体２０が、直径０．８ｍｍの丸銅線である例に適用して説明する。なお、導体２０の断面形状は、円形であってもよいし、矩形であってもよく、具体的な形状に限定されない。

導体２０は、電線として一般的に用いられる金属材料を用いて形成される。導体２０の形成に用いられる金属材料としては、銅、銅を含む合金、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金を例示することができる。本実施形態では、導体２０が、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の低酸素銅、又は無酸素銅を用いて形成された例に適用して説明する。

絶縁被膜３０は導体２０の周面を覆う部材である。絶縁被膜３０は絶縁性および熱硬化性を有する材料（すなわち、絶縁性材料）を用いて形成されている。絶縁性および熱硬化性を有する材料としては、ポリイミドや、ポリアミドイミドを例示することができる。

本実施形態では、絶縁被膜３０が全芳香族ポリイミド（以降、単にポリイミドとも表記する。）から形成されている例に適用して説明する。なお、絶縁被膜３０を形成する具体的な方法は後述する。

図２は、第１絶縁層３１および第２絶縁層４１の構成を説明する摸式図である。
絶縁被膜３０には、図２に示すように、１層の第１絶縁層３１と、複数の第２絶縁層４１と、が設けられている。本実施形態では１４層の第２絶縁層４１が設けられている例に適用して説明する。なお、第２絶縁層４１の層数は１４層よりも多くても良いし、少なくても良い。

本実施形態では、絶縁被膜３０の全体が１５層の絶縁層によって構成され、絶縁被膜３０の膜厚が約４０μｍである例に適用して説明する。なお、絶縁被膜３０の膜厚は４０μｍよりも厚くても良いし、薄くても良い。例えば、絶縁被膜３０の膜厚は、１０μｍ以上２００μｍ以下である。また、絶縁皮膜３０を構成する絶縁層の層数は、１５層よりも多くても良いし、少なくても良い。

第１絶縁層３１は、図２に示すように、導体２０の外周面に隣接する位置に配置されている。第１絶縁層３１は、導体２０の周囲を覆って形成された層であり、後述する３つの領域を有する層である。

第１絶縁層３１は、内側から外側に向かって順に、第１内側領域３２、第１中央領域３３、および、第１外側領域３４を有している。以降では、絶縁被膜３０の厚さ方向（図２における上下方向とも表記する。）において、導体２０側を内側、周面側を外側とも表記する。第１絶縁層３１は、後述する第１塗料を導体の外周面に塗布し、塗布した第１塗料を焼付けする（加熱により硬化させる）ことで得られる層である。第１絶縁層３１の厚さは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。

第１内側領域３２は、導体２０に接触して配置された領域であり、第１絶縁層３１における第１中央領域３３よりも導体２０側の領域であってポリイミドなどの絶縁性樹脂から
構成され、後述する第１空孔３７を含まない領域（第１内側無空孔領域とも表記する。）である。第１中央領域３３は、第１絶縁層３１における中央の領域であって、第１内側領域３２に隣接して配置されており、ポリイミドなどの絶縁性樹脂および複数の第１空孔３７から構成された領域（第１空孔領域とも表記する。）である。第１外側領域３４は、第１絶縁層３１における第１中央領域３３よりも第２絶縁層４１側の領域であって、第１中央領域３３に隣接して配置されており、ポリイミドなどの絶縁性樹脂から構成され、第１空孔３７を含まない領域（第１外側無空孔領域とも表記する。）である。

第１空孔３７は、内部に気体が含まれた空間である。気体には、空気、後述する熱分解性ポリマが分解されて発生する気体なども含まれる。なお、第１空孔３７の内部に含まれる気体は、大部分が空気と考えられる。第１空孔３７の空孔径は２μｍ以下である。

空孔径は、空間が球形の場合には直径であり、楕円をその軸周りに回転させた回転楕円体の場合には長軸に沿った直径であり、その他の立体形状の場合には最大となる長さである。

空孔径は、独立した１つの第１空孔３７における直径または長さである。第１絶縁層３１が形成される過程で複数の第１空孔３７がつながった空間や、第１絶縁層３１が形成された後に複数の第１空孔３７がつながった空間は、第１空孔３７の空孔径とはしない。

第１内側領域３２、および第１外側領域３４は、絶縁被膜３０の厚さ方向に沿った厚さが、第１中央領域３３に含まれる第１空孔３７の空孔径より大きいことがよい。これにより、後述する空孔の連通が発生しにくくなり、また、導体２０と第１絶縁層３０との界面での密着性を向上させることができる。第１中央領域３３の厚さは、第１内側領域３２の厚さ、および第１外側領域３４の厚さより大きいことがよい。これにより、絶縁被膜３０の比誘電率を低減させやすくなる。

独立した１つの第１空孔３７としては、内壁が球体や回転楕円体のように外向きに凸な連続する曲面形状のみを有しているものを例示できる。つながった複数の第１空孔３７としては、内壁が外向きに凸な曲面形状以外の形状を含むものを例示できる。

第２絶縁層４１は、第１絶縁層３１の外周側に配置され、導体２０および第１絶縁層３１の周囲を覆う層である。第２絶縁層４１は、内側から外側に向かって順に、第２内側領域４２、および、第２外側領域４４を有している。

第２内側領域４２は、第２絶縁層４１における第１絶縁層３１側の領域であってポリイミドおよび複数の第２空孔４７から構成された領域（第２空孔領域とも表記する。）である。第２外側領域４４は、第２内側領域４２に隣接して位置し、第１絶縁層３１と反対側である外側の領域であってポリイミドから構成された領域（第２外側無空孔領域とも表記する。）である。第２空孔４７の空孔径は２μｍ以下である。

第２外側領域４４は、絶縁被膜３０の厚さ方向に沿った厚さが、第２内側領域４２に含まれる第２空孔４７の空孔径より大きいことがよい。これにより、第２絶縁層４１において後述する空孔の連通（各層を貫通する空孔の連通とも表記する。）が発生しにくくなる。また、第２内側領域４２の厚さは、第２外側領域４４の厚さより大きいことがよい。これにより、絶縁被膜３０の比誘電率が低減しやすくなる。

次に、上述の絶縁電線１０の製造方法について図３を参照しながら説明する。具体的には、絶縁電線１０における絶縁被膜３０の製造方法を説明する。図３は、絶縁電線１０の製造方法を説明するフローチャートである。

まず、絶縁電線１０の絶縁被膜３０を形成する第１塗料の調製工程が行われる（Ｓ１１）。具体的には、ポリアミド酸を溶剤中で攪拌合成する工程が行われる。攪拌合成前の塗料（合成前塗料とも表記する。）には、溶剤中にジアミンとテトラカルボン酸二無水物とで構成される樹脂分としてのポリイミドモノマが含まれている。当該合成前塗料の樹脂分に対して所定重量部の割合で熱分解性ポリマからなる発泡剤を加えたあと、合成前塗料中のポリイミドモノマを溶剤中で攪拌混合してポリアミド酸を含む第１塗料を得る工程が行われる。発泡剤は、塗料内で発泡することにより絶縁被膜３０内に空孔を形成するものである。

熱分解性ポリマからなる発泡剤は、攪拌合成前の塗料中の樹脂分に対して例えば１０重量部（ｐｈｒ：per hundred resin）以上６０重量部以下（所定重量部に相当する。）加えられる。

ポリアミド酸は、絶縁被膜３０を構成する絶縁性材料であるポリイミドの前駆体である。ポリアミド酸としては、公知のエナメル線の製造で使用される種類のものを用いることができ、具体的な種類を特定するものではない。

本実施形態では、ポリアミド酸がジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを重合して得られたものである例に適用して説明する。

ジアミンとしては、１，４－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ－Ｑ）、１，３－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥ－Ｒ）、１，３－ビス（３－アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ）、４，４’－ビス（４－アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＯＤＡ）、４，４’－ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）などを用いることができる。なお、本実施形態では、ジアミンとして４，４’－ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）を必須に含む全芳香族ポリイミドを例に適用して説明する。

テトラカルボン酸二無水物としては、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、３，３’，４，４’－ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物（ＤＳＤＡ）、４，４’－オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）、４，４’－（２，２－ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、３，３’，４，４’－ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）などを用いることができる。なお、本実施形態では、テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）を必須に含む全芳香族ポリイミドを例に適用して説明する。

なお、上述のポリアミド酸をイミド化した絶縁被膜３０を構成するポリイミドは、高分子の末端部分がキャッピングされたものであってもよい。キャッピングに用いられる材料としては、無水酸を含む化合物、又はアミノ基を含む化合物を用いてもよい。

キャッピングに用いられる無水酸を含む化合物としては、フタル酸無水物、４－メチルフタル酸無水物、３－メチルフタル酸無水物、１，２－ナフタル酸無水物マレイン酸無水物、２，３－ナフタレンジカルボン酸無水物、各種フッ素化フタル酸無水物、各種ブロム化フタル酸無水物、各種クロル化フタル酸無水物、２，３－アントラセンジカルボン酸無水物、４－エチニルフタル酸無水物、４－フェニルエチニルフタル酸無水物などを用いることができる。

キャッピングに用いられるアミノ基を含む化合物としては、アミノ基を１つ含む化合物を用いてもよい。
溶剤としては、ＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）、ＤＭＡｃ（ジメチルアセトアミド）などを用いることができる。本実施形態では、ＤＭＡｃが溶剤として用いられる例に適用して説明する。

発泡剤に用いる熱分解性ポリマとしては、液体からなる熱分解性ポリマが挙げられる。液体からなる熱分解性ポリマとしては、例えば、両方の末端に水酸基を有するジオール型のポリプロピレングリコールなどを用いることができる。発泡剤として、液体からなる熱分解性ポリマを用いた場合は、溶剤を介して熱分解性ポリマがポリアミド酸を含む塗料に相溶する。一方、熱分解性ポリマとして、微粒子からなる熱分解性ポリマを用いた場合は、ポリアミド酸を含む塗料に熱分解性ポリマが相溶することは無く、微粒子状の熱分解性ポリマがポリアミド酸を含む塗料中に分散する。ポリアミド酸を含む塗料との相溶性に優れる液体の熱分解性ポリマは、塗料が加熱されて溶剤が揮散されることにより、熱分解性ポリマとポリアミド酸とが相分離した状態を取ることができる。相分離した液体の熱分解性ポリマが熱分解することで、第１絶縁層３１に後述する第１空孔３７が形成される。このような過程を経て空孔が形成されることで、導体２０との界面において第１空孔３７が含まれていない第１絶縁層３１を形成することができるようになると考えられる。特に、液体からなる熱分解性ポリマとして、ジオール型のポリプロピレングリコールを用いた場合は、ポリアミド酸を含む塗料への相溶性が一層高まるため、その効果が一層顕著である。本実施形態では、分子量が４００であるジオール型のポリプロピレングリコール（ＰＰＧ４００とも表記する。）が、液体からなる熱分解性ポリマとして用いられる例に適用して説明する。

次に、調製した第１塗料を導体２０の周囲に塗布する第１塗布工程が行われる（Ｓ１２）。具体的には、第１絶縁層３１を形成する第１塗料を塗布する作業が行われる。第１塗料を１回塗布して得られる塗装塗料が導体２０の周面に形成される。

第１塗料は、次の第１絶縁層形成工程後に第１絶縁層３１の厚さが例えば約３μｍとなる所望の厚さに塗布される。本実施形態では、ダイスを用いて導体２０の周囲に所望の厚さの塗装塗料を形成する例に適用して説明する。

上述のダイスは、その内部に塗装塗料が形成された導体２０を挿通するための貫通孔を有する。導体２０の周囲に、第１絶縁層３１が有する所望の厚さよりも厚い第１塗料からなる塗装塗料を形成した後に、当該導体２０がダイスの貫通孔に通される。ダイスにより塗装塗料の外周部分の一部が除去され、貫通孔の外径に応じた厚さの塗装塗料が導体２０の周囲に残る。

なお、第１塗料を導体２０の周囲に塗布する方法としては、上述の方法に限定されるものではなく、エナメル線の製造の際に用いられる他の公知の塗布方法を用いることができる。

次に、導体２０の周囲に第１塗料が１回塗布されたことで形成された塗装塗料を加熱して、第１絶縁層３１を形成する第１絶縁層形成工程が行われる（Ｓ１３）。具体的には、第１塗料が１回塗布された導体２０が、３００℃から５００℃の範囲に保たれた炉内に入れられる。

炉内では、高温により溶剤が第１塗料の塗装塗料から除去される。その後、熱分解性ポリマとポリアミド酸とが相分離した状態で塗装塗料に含まれるポリアミド酸のイミド化反応が進み、第１絶縁層３１が形成される。ポリアミド酸のイミド化反応と同時に、発泡剤である熱分解性ポリマが熱分解され、第１絶縁層３１に第１空孔３７が形成される。すなわち、第１絶縁層３１には、液体からなる熱分解性ポリマに由来の第１空孔３７が形成される。

本実施形態において、発泡剤として用いる液体からなる熱分解性ポリマは、相対的に導体２０に対する付着しやすさ（濡れ性または親和性とも表記する。）が、ポリアミド酸に対する付着しやすさよりも低い。そのため、第１塗料における第１内側領域３２に相当する部分と、第１中央領域３３および第１外側領域３４に相当する部分とを比較すると、第１中央領域３３および第１外側領域３４に相当する部分に発泡剤である熱分解性ポリマが存在する割合が高くなると考えられる。

言い換えると、第１内側領域３２に相当する部分に発泡剤である熱分解性ポリマが存在する割合が低くなると考えられる。そのため、第１絶縁層３１の第１内側領域３２は、絶縁性樹脂であるポリイミドから構成され、後述する第１空孔３７を含まない。

上述のように、塗装塗料における第１外側領域３４に相当する部分には、発泡剤である熱分解性ポリマが存在する割合が高い。その一方で、加熱により分解されて気化した熱分解性ポリマは、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになる前に塗装塗料から放出されると考えられる。そのため、第１絶縁層３１の第１外側領域３４は、絶縁性樹脂であるポリイミドから構成され、後述する第１空孔３７を含まない。

塗装塗料における第１中央領域３３に相当する部分では、気化した熱分解性ポリマが塗装塗料から放出される前に、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになると考えられる。そのため、第１絶縁層３１の第１中央領域３３は、絶縁性樹脂であるポリイミドおよび複数の第１空孔３７から構成される。

次に、調製した第１塗料を第１絶縁層３１の周囲に塗布する第２塗布工程が行われる（Ｓ１４）。具体的には、第２絶縁層４１を形成する第１塗料を第１絶縁層３１の周面に塗布する作業が行われる。第１塗料の塗装塗料が第１絶縁層３１の周囲に形成される。

第１塗料は、次の第２絶縁層形成工程後に第２絶縁層４１の厚さが例えば約３μｍとなる所望の厚さに塗布される。塗装塗料の厚さの調整は、第１塗布工程Ｓ１２と同様にダイスを用いて行われる。なお、ここで用いられるダイスは、第１絶縁層３１が周面に形成された導体２０の外径に対応した貫通孔を有する。

なお、第１塗料を第１絶縁層３１の周囲に塗布する方法としては、上述の方法に限定されるものではなく、エナメル線の製造の際に用いられる他の公知の塗布方法を用いることができる。

次に、第１塗料が塗布された後に塗装塗料を加熱して、第２絶縁層４１を形成する第２絶縁層形成工程が行われる（Ｓ１５）。具体的には、第１絶縁層形成工程と同様に、第１塗料が塗布されて塗装塗料が形成された導体２０および第１絶縁層３１が、３００℃から５００℃の範囲に保たれた炉内に入れられる。

第１絶縁層形成工程Ｓ１３と同様に、炉内では高温により溶剤が第１塗料の塗装塗料から除去される。その後、塗装塗料に含まれるポリアミド酸と熱分解性ポリマとが相分離した状態でポリアミド酸のイミド化反応が進み、第２絶縁層４１が形成される。ポリアミド酸のイミド化反応と同時に、発泡剤である熱分解性ポリマが熱分解され、第２絶縁層４１に第２空孔４７が形成される。すなわち、第２絶縁層４１には、液体からなる熱分解性ポリマに由来の第２空孔４７が形成される。

第１絶縁層形成工程Ｓ１３とは異なり、第１絶縁層３１の周面に形成された第１塗料の塗装塗料は、導体２０ではなく第１絶縁層３１と接する。そのため、第２塗布工程Ｓ１４で形成された塗装塗料には、第１塗布工程Ｓ１２で形成された塗装塗料と比較して、発泡剤である熱分解性ポリマが相対的に均一に存在すると考えられる。

塗装塗料における第２絶縁層４１の第２外側領域４４に相当する部分では、加熱により分解されて気化した熱分解性ポリマは、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになる前に塗装塗料から放出されると考えられる。そのため、第２外側領域４４は、絶縁性樹脂であるポリイミドから構成され第２空孔４７を含まない。

塗装塗料における第２内側領域４２に相当する部分では、気化した熱分解性ポリマが塗装塗料から放出される前に、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになると考えられる。そのため、第２内側領域４２は、絶縁性樹脂であるポリイミドおよび複数の第２空孔４７から構成される。

第２絶縁層４１が１４層形成されていない場合（Ｓ１６のＮＯの場合）には、再び上述の第２塗布工程Ｓ１４に戻り、第２絶縁層４１を形成する工程が繰り返される。第２絶縁層４１が１４層形成されている場合（Ｓ１６のＹＥＳの場合）には、導体２０の周囲に絶縁被膜３０を形成する工程が終了する。

言い換えると、第２塗布工程Ｓ１４および第２絶縁層形成工程Ｓ１５の組合せが１４回行われて、１４層の第２絶縁層４１が形成される。特に、２回目以降の第２塗布工程Ｓ１４では、第１塗料を第２絶縁層４１の周囲に塗布して第２絶縁層４１の周囲に塗装塗料を形成する。また、２回目以降の第２絶縁層形成工程Ｓ１５では、第２絶縁層１４の周囲に形成された塗装塗料を加熱することで、第２絶縁層４１の周囲に第２絶縁層４１を形成する。これにより、絶縁電線１０の絶縁被膜３０が製造される。絶縁被膜３０の全体では１層の第１絶縁層３１と、１４層の第２絶縁層４１が形成される。膜厚が約４０μｍの絶縁被膜３０が形成される。

次に、上述の絶縁電線１０の実施例１および実施例２と、各比較例との評価結果の比較について図４から図６を参照しながら説明する。まず、比較の対象となる比較例１（以下、絶縁電線１１０とも表記する。）、比較例２，３（以下、絶縁電線２１０とも表記する。）について説明する。

図４は、比較例１に係る絶縁電線１１０の構成を説明する横断面視図である。図５は、比較例２，３に係る絶縁電線２１０の構成を説明する横断面視図である。
比較例１に係る絶縁電線１１０には、図４に示すように、導体２０と、絶縁被膜１３０と、が設けられている。絶縁電線１１０の導体２０は、第１の実施形態に係る絶縁電線１０の導体２０と同じものである。

絶縁被膜１３０は導体２０の周面を覆う部材である。絶縁被膜１３０は絶縁性および熱硬化性を有する絶縁性材料としてのポリイミドを用いて形成されている。具体的には、絶縁被膜１３０は１５層の絶縁層を積層して構成されている。当該絶縁層は約３μｍの厚さを有し、空孔は有していない。絶縁被膜１３０の全体では、約４０μｍの厚さを有している。

絶縁被膜１３０の絶縁層は、ポリアミド酸を溶剤中で攪拌して得られる塗料（発泡剤が含まれていない塗料とも表記する。）を用いて形成される。当該塗装塗料を３００℃から５００℃に加熱して１層の絶縁層が形成される。ポリアミド酸および溶剤は、第１の実施形態に係る絶縁電線１０で使用されたポリアミド酸および溶剤が用いられる。

比較例２，３に係る絶縁電線２１０には、図５に示すように、導体２０と、絶縁被膜２３０と、が設けられている。
絶縁電線２１０の導体２０は、第１の実施形態に係る絶縁電線１０の導体２０と同じものである。

絶縁被膜２３０は導体２０の周面を覆う部材である。絶縁被膜２３０は絶縁性および熱硬化性を有するポリイミドを用いて形成されている。具体的には、絶縁被膜２３０は１５層の絶縁層を積層して構成されている。

当該絶縁層は約３μｍの厚さを有するとともに、空孔２４７を有している。空孔２４７の空孔径は１μｍ以上５μｍ以下である。絶縁被膜２３０の全体では、約４０μｍの厚さを有している。

絶縁被膜２３０の絶縁層は、ポリイミドモノマと発泡剤としての高沸点溶剤とを含む溶剤中でポリイミドモノマを攪拌合成して得られたポリアミド酸を含む塗料を用いて形成される。高沸点溶剤は、攪拌合成前の塗料中の樹脂分（＝ポリイミドモノマ）に対して、比較例２では１５重量部（ｐｈｒ：per hundred resin）程度、比較例３では３０重量部程度加えられる。発泡剤である高沸点溶剤としては、２８０℃以上の沸点を有するものを用いた。

当該塗装塗料を３００℃から５００℃に加熱して１５層の絶縁層が形成される。ポリアミド酸および溶剤は、第１の実施形態に係る絶縁電線１０で使用されたポリアミド酸および溶剤が用いられる。

なお、比較例２，３の絶縁被膜２３０では、１５層の絶縁層のうち導体２０と接触する１層の絶縁層内において、導体２０と接触して配置された領域（第１内側領域３２に相当する領域）に空孔が含まれている。

次に、上述の絶縁電線１０の実施例１および実施例２と、各比較例との評価結果の比較について図６を参照しながら説明する。図６は、複数の評価結果を説明する表である。

絶縁電線１０の実施例１は、攪拌合成前の塗料中の樹脂分に対して２０重量部の液体からなる熱分解性ポリマ（ＰＰＧ４００）が加えられた第１塗料を用いて製造されたものである。絶縁電線１０の実施例２は、攪拌合成前の塗料中の樹脂分に対して４０重量部の液体からなる熱分解性ポリマ（ＰＰＧ４００）が加えられた第１塗料を用いて製造されたものである。

絶縁電線１０の実施例１および実施例２、比較例１に係る絶縁電線１１０、比較例２に係る絶縁電線２１０、および、比較例３に係る絶縁電線３１０は、それぞれ１種類の塗料を用いて絶縁被膜３０、絶縁被膜１３０、絶縁被膜２３０および絶縁被膜３３０を形成している。そのため、図６の構成の欄には、それぞれシングルコートと記載している。

図６の空孔径の欄には、絶縁電線１０の実施例１の第１空孔３７および第２空孔４７の空孔径（２μｍ以下）が記載されている。絶縁電線１０の実施例２の第１空孔３７および第２空孔４７の空孔径（２μｍ以下）が記載されている。

また、比較例１に係る絶縁電線１１０には空孔が無いため値を記載せず「－」（ハイフン）とした。比較例２に係る絶縁電線２１０の空孔２４７および比較例３に係る絶縁電線３１０の空孔３４７の空孔径（１μｍ以上５μｍ以下）が記載されている。

図６の密着性の欄には、密着性の評価結果が記載されている。密着性は、絶縁電線の製造時に、絶縁電線が断線するか否かにより評価される。より具体的には、絶縁電線を製造時に絶縁被膜が剥離し、その剥離した絶縁被膜がダイスに詰まることで断線が発生するか否かにより評価される。

絶縁電線１０の実施例１は、断線が発生せず密着性は良（○）と評価された。絶縁電線１０の実施例２は、断線が発生せず密着性は良（○）と評価された。比較例１に係る絶縁電線１１０は、断線が発生せず密着性は良（○）と評価された。これに対して、比較例２に係る絶縁電線２１０、および、比較例３に係る絶縁電線３１０は、断線が発生し密着性は不良（×）と評価された。

図６の絶縁被膜全体の空孔率の欄には、絶縁被膜における空孔率の評価値を体積百分率（ｖｏｌ％）で記載している。空孔率は、比重法を用いて絶縁被膜全体の空孔率を評価している。

絶縁電線１０の実施例１は、１２（ｖｏｌ％）である。絶縁電線１０の実施例２は、３０（ｖｏｌ％）である。比較例１に係る絶縁電線１１０は、空孔が無いため値を記載せず「－」（ハイフン）とした。比較例２に係る絶縁電線２１０は、（１２ｖｏｌ％）である。比較例３に係る絶縁電線３１０は、３０（ｖｏｌ％）である。

図６の比誘電率の欄には、比誘電率の測定値および評価結果が記載されている。比誘電率は、絶縁電線の表面に銀ペーストを塗布し、４端子法を用いて周波数が１ｋＨzの条件で測定した。比誘電率の値が３．０未満の場合を良（○）と判定し、３．０以上の場合を不良（×）と判定した。

絶縁電線１０の実施例１は、比誘電率の値が２．７で良（○）と判定された。絶縁電線１０の実施例２は、比誘電率の値が２．３で良（○）と判定された。比較例１に係る絶縁電線１１０は、比誘電率の値が３．１で不良（×）と判定された。比較例２に係る絶縁電線２１０は、比誘電率の値が２．７で良（○）と判定された。比較例３に係る絶縁電線３１０は、比誘電率の値が２．３で良（○）と判定された。

図６の絶縁破壊の強さの欄には、絶縁破壊の強さの測定値および評価結果が記載されている。絶縁破壊の強さは、ＪＩＳ Ｃ ３２１６－５ ＪＡ４．２（ｂ）項に従い測定し、当該測定値を絶縁被膜の厚さで除して求めた。絶縁破壊の強さの値が、１５０（Ｖ／μｍ）以上の場合を良（○）と判定し、１５０（Ｖ／μｍ）未満の場合を不良（×）と判定した。

絶縁電線１０の実施例１は、絶縁破壊の強さの値が２３５（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。絶縁電線１０の実施例２は、絶縁破壊の強さの値が２３０（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。

比較例１に係る絶縁電線１１０は、絶縁破壊の強さの値が１９０（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。比較例２に係る絶縁電線２１０は、絶縁破壊の強さの値が１９５（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。比較例３に係る絶縁電線３１０は、絶縁破壊の強さの値が１０５（Ｖ／μｍ）で不良（×）と判定された。

次に、上述の絶縁電線１０における絶縁被膜３０の界面の縦断面観察結果について図７から図１０を参照しながら説明する。図７および図８は、縦断面観察に用いられる絶縁被膜３０の準備方法を説明する模式図である。

縦断面を観察する場合には、まず、所定の長さの絶縁電線１０の実施例１を観察対象として準備する。次に、図７に示すように、実施例１の導体２０を取り除いて筒状の絶縁被膜３０を得る。導体２０を取り除く方法としては、電気分解を用いることができる。なお、電気分解以外の他の方法を用いて導体２０を取り除いてもよい。

次に、筒状の絶縁被膜３０を矩形膜状の絶縁被膜３０とする加工が行われる。具体的には、筒状の絶縁被膜３０に長手方向に延びる１本の切り込みＣｔが入れられる。長手方向は、図７において紙面に対して直交する方向である。筒状の絶縁被膜３０は、切込みＣｔにおいて開かれて、図８に示すような矩形膜状の絶縁被膜３０となる。

図９は、第１絶縁層３１における導体２０と隣接する界面を説明するＳＥＭ画像である。
第１絶縁層３１における導体２０と隣接する界面３１ｆには、図９に示すように、空孔が観察されない。なお、図９において、第１絶縁層３１の長手方向に直線状に延びる筋状に形成された白色の線は、導体２０の表面の凹凸が第１絶縁層３１に転写された跡Ｗｄである。

図１０は、第２絶縁層４１における第１絶縁層３１と隣接する界面を説明するＳＥＭ画像である。
第２絶縁層４１における第１絶縁層３１と隣接する界面４１ｆには、図１０に示すように、第２空孔４７が観察される。図１０における円形または楕円形の白色の輪郭線が、界面４１ｆに表れた第２空孔４７である。界面４１ｆは、例えば、矩形膜状の絶縁被膜３０から第１絶縁層３１を剥離して第２絶縁層４１を露出させた面である。

本実施形態では、第２絶縁層４１における第１絶縁層３１と隣接する界面４１ｆを観察したが、２つの隣接する第２絶縁層４１のうちの外側の第２絶縁層４１における内側の第２絶縁層４１と隣接する界面４１ｆｆを観察してもよい。

上記の構成の絶縁電線１０によれば、絶縁被膜３０の第１絶縁層３１（空孔含有層とも表記する。）における第１内側領域３２が第１空孔３７を含まないため、導体２０との接触面に空孔が存在する絶縁層の場合と比較して、導体２０と絶縁被膜３０との接触面積が減少しにくい。言い換えると、導体２０の直上に設けられた第１絶縁層３１が空孔を含む空孔含有層でありながら、導体２０と絶縁被膜３０との密着性が低下しにくい。その結果として、絶縁電線１０の製造時において、絶縁被膜の剥離が生じにくくなり、ダイス詰まりによる断線を回避しやすい。

第１内側領域３２および第１外側領域３４は、第１空孔３７を含まないため、複数の第１空孔３７が第１内側領域３２および第１外側領域３４を超えてつながる連通が発生しにくい。そのため、絶縁電線１０は、絶縁破壊電圧が低下しにくく、また、曲げや捩りを加えた加工を行った場合でも、絶縁被膜３０に割れなどが生じにくい。

絶縁被膜３０における第１絶縁層３１の第１中央領域３３は複数の第１空孔３７を含み、第２絶縁層４１の第２内側領域４２は複数の第２空孔４７を含む。そのため、第１空孔３７および第２空孔４７を含まない絶縁層の場合と比較して、絶縁電線１０の絶縁被膜３０の比誘電率を低減させやすい。

また、空孔の表面に殻を持たないので、上述の空孔の表面にポリマの殻を設けて加工性の低下を抑制する技術と比較して、可とう性が優れ絶縁被膜３０が割れにくい。例えば、モータ用巻線として用いる際の曲げ加工を行っても、絶縁被膜３０が割れにくい。絶縁電線１０を電動自動車用モータの巻線などのように加工が施される箇所にも適用することが可能となり、適用時の不具合の発生を抑制しやすい。

第１空孔３７の空孔径を２μｍ以下にすることにより、部分放電が発生しにくくなり、絶縁破壊の強さを向上しやすい。ここで、連通した空孔の長さ（または最大径）が８μｍ以上になると、部分放電が発生しやすくなることが知られている。空孔径の一般的な値を４μｍと仮定すると、少なくとも２つの空孔が連通することにより、部分放電が発生しやすくなる。

これに対して、絶縁電線１０における第１空孔３７の空孔径は２μｍ以下であるため、少なくとも４つの第１空孔３７が連通しなければ、部分放電が発生しやすくならない。

絶縁被膜３０を形成する第１塗料に、相対的に導体２０に対する付着しやすさがポリアミド酸に対する付着しやすさよりも低い熱分解性ポリマが加えられる。そのため、ポリイミドから構成され第１空孔３７を含まない第１内側領域３２を導体２０と接触する部分に有し、かつ、複数の第１空孔３７を含む第１中央領域３３を第１内側領域３２の周囲に有する第１絶縁層３１を形成することが可能となる。

絶縁被膜３０を形成する第１塗料に加えられる熱分解性ポリマとして、ジオール型のポリプロピレングリコールを用いることにより、空孔を含まない第１内側領域３２と、空孔径が２μｍ以下の第１空孔３７を含む第１中央領域３３と、を有する第１絶縁層３１を、導体２０と接触する絶縁層として形成することができる。

絶縁被膜３０を形成する塗料の成分を変更することにより、絶縁被膜３０全体の空孔率、比誘電率および絶縁破壊の強さを調整することができる。

具体的には、実施例１と比較して、実施例２は塗料に加える熱分解性ポリマを増やすことにより、絶縁被膜３０全体の空孔率を増加させることができる。また、比誘電率を低減させることができる。また、絶縁破壊の強さは、良と判定される１５０（Ｖ／μｍ）以上に保たれた。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１１から図１３を参照して説明する。本実施形態の絶縁電線の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、絶縁被膜の構成が異なっている。以下では第１の実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成については説明を省略する。

図１１は、本実施形態の絶縁電線１０Ｂの構成を説明する横断面視図である。図１１に示すように、絶縁電線１０Ｂには導体２０と、絶縁被膜３０Ｂと、が設けられている。絶縁被膜３０Ｂは導体２０の周面を覆う部材である。絶縁被膜３０Ｂは絶縁性および熱硬化性を有する材料を用いて形成されている。

絶縁性および熱硬化性を有する材料としては、ポリイミドや、ポリアミドイミドを例示することができる。本実施形態では、絶縁被膜３０Ｂがポリイミドから形成されている例に適用して説明する。

図１２は、第１絶縁層３１、第２絶縁層４１Ｂおよび第３絶縁層５１Ｂの構成を説明する摸式図である。絶縁被膜３０Ｂには、図１２に示すように、１層の実施例２の第１絶縁層３１と、１層の第２絶縁層４１Ｂと、複数層の第３絶縁層５１Ｂが設けられている。本実施形態では１３層の第３絶縁層５１Ｂが設けられている例に適用して説明する。なお、第３絶縁層５１Ｂの層数は１３層よりも多くても良いし、少なくても良い。

本実施形態では、絶縁被膜３０Ｂの全体が１５層の絶縁層によって構成され、絶縁被膜３０Ｂの膜厚が約４０μｍである例に適用して説明する。なお、絶縁被膜３０Ｂの膜厚は４０μｍよりも厚くても良いし、薄くても良い。例えば、絶縁被膜３０Ｂの膜厚は、１０μｍ以上２００μｍ以下である。

第２絶縁層４１Ｂは、第１絶縁層３１の外周側に配置され、導体２０および第１絶縁層３１の周囲を覆う層である。第２絶縁層４１Ｂは、実施例２の第２絶縁層４１とは設けられる層の数が異なる一方で、第２絶縁層４１と同様な構成を有している。

第３絶縁層５１Ｂは、第２絶縁層４１Ｂの外周側に配置され、導体２０、第１絶縁層３１および第２絶縁層４１Ｂの周囲を覆う層である。第３絶縁層５１Ｂは、内側から外側に向かって順に、第３内側領域５２Ｂ、および、第３外側領域５４Ｂを有している。

第３内側領域５２Ｂは、第３絶縁層５１Ｂにおける第２絶縁層４１Ｂ側の領域であってポリイミドおよび複数の第３空孔５７Ｂから構成された領域（第３内側空孔領域とも表記する。）である。第３外側領域５４Ｂは、第２絶縁層４１Ｂと反対側である外側の領域であってポリイミドから構成された領域（第３外側無空孔領域とも表記する。）である。第３空孔５７Ｂの空孔径は１μｍ以上５μｍ以下である。また、第３外側領域５４Ｂは、絶縁被膜３０Ｂの厚さ方向に沿った厚さが、第３内側領域５２Ｂに含まれる第２空孔４７の空孔径より大きいことがよい。これにより、第３絶縁層５１Ｂにおいて空孔の連通（各層を貫通する空孔の連通とも表記する。）が発生しにくくなる。また、第３内側領域５２Ｂの厚さは、第３外側領域５４Ｂの厚さより大きいことがよい。これにより、絶縁被膜３０Ｂの比誘電率が低減しやすくなる。

次に、上述の絶縁電線１０Ｂの製造方法について図１３を参照しながら説明する。具体的には、絶縁電線１０Ｂにおける絶縁被膜３０Ｂの製造方法を説明する。図１３は、絶縁電線１０Ｂの製造方法を説明するフローチャートである。

まず、絶縁電線１０Ｂの絶縁被膜３０Ｂを形成する第２塗料および第３塗料の調製工程が行われる（Ｓ２１）。第２塗料の調製は、第１の実施形態の第１塗料の調整と同様であるため、その説明を省略する。

第３塗料の調整では、まず、ポリアミド酸を溶剤中で攪拌合成する工程が行われる。溶剤中にジアミンとテトラカルボン酸二無水物とで構成される樹脂分としてのポリイミドモノマが含まれた攪拌合成前の塗料（合成前塗料とも表記する。）に高沸点溶剤を加えて、当該合成前塗料中のポリイミドモノマを溶剤中で攪拌混合してポリアミド酸を含む第３塗料を得る工程が行われる。高沸点溶剤は、攪拌合成前の塗料中の樹脂分に対して３０重量部程度が加えられる。

第３塗料で用いられるポリアミド酸および溶剤は、第１の実施形態で用いたポリアミド酸、溶剤と同じものが用いられる。高沸点溶剤としては、２８０℃以上の沸点を有するものが用いられる。例えば、オレイルアルコール、１－テトラデカノール、１－ドデカノール等が挙げられる。

第１絶縁層３１および第２絶縁層４１Ｂを形成する第１塗布工程Ｓ１２、第１絶縁層形成工程Ｓ１３、第２塗布工程Ｓ１４、および、第２絶縁層形成工程Ｓ１５は、第１の実施形態と同様である。

第２絶縁層４１Ｂが形成されると、調製した第３塗料を第２絶縁層４１Ｂの周囲に塗布する第３塗布工程が行われる（Ｓ２６）。具体的には、第３絶縁層５１Ｂを形成する第３塗料を塗布する作業が行われる。第３塗料の塗装塗料が第２絶縁層４１Ｂの周面に形成される。

第３塗料は、次の第３絶縁層形成工程後に第３絶縁層５１Ｂの厚さが例えば約３μｍとなる所望の厚さに塗布される。塗装塗料の厚さの調整は、第１塗布工程Ｓ１２と同様にダイスを用いて行われる。なお、ここで用いられるダイスは、第２絶縁層４１Ｂが周面に形成された導体２０に対応した貫通孔を有する。

次に、第３塗料が塗布された塗装塗料を加熱して、第３絶縁層５１Ｂを形成する第３絶縁層形成工程が行われる（Ｓ２７）。具体的には、第１絶縁層形成工程と同様に、第３塗料が塗布された塗装塗料が、３００℃から５００℃の範囲に保たれた炉内に入れられる。

炉内では高温により溶剤が第３塗料の塗装塗料から除去される。その後、塗装塗料に含まれるポリアミド酸のイミド化反応が進み、第３絶縁層５１Ｂが形成される。同時に、高沸点溶剤が揮発され、第３絶縁層５１Ｂに第３空孔５７Ｂが形成される。すなわち、第３絶縁層５１Ｂには、高沸点溶剤に由来の第３空孔５７Ｂが形成される。言い換えると、第３絶縁層５１Ｂには、第１空孔３７や第２空孔４７と異なる発泡剤に由来する第３空孔５７Ｂが形成される。

塗装塗料における第３絶縁層５１Ｂの第３外側領域５４Ｂに相当する部分では、加熱により気化した高沸点溶剤は、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになる前に塗装塗料から放出されると考えられる。そのため、第３外側領域５４Ｂは、絶縁性樹脂であるポリイミドから構成され第３空孔５７Ｂを含まない。

塗装塗料における第３内側領域５２Ｂに相当する部分では、気化した高沸点溶剤が塗装塗料から放出される前に、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになると考えられる。そのため、第３内側領域５２Ｂは、絶縁性樹脂であるポリイミドおよび複数の第３空孔５７Ｂから構成される。

第３絶縁層５１Ｂが１３層の層構造によって形成されていない場合（Ｓ２８のＮＯの場合）には、再び上述の第３塗布工程Ｓ２６に戻り、第３絶縁層５１Ｂを形成する工程が繰り返される。第３絶縁層５１Ｂが１３層の層構造によって形成されている場合（Ｓ２８のＹＥＳの場合）には、導体２０の周囲に絶縁被膜３０Ｂを形成する工程が終了する。

なお、第３絶縁層５１Ｂは第１絶縁層３１および第２絶縁層４１Ｂを構成する絶縁性材料と同じ絶縁性材料で構成されていても良い。すなわち、上述の第３塗料に含まれるポリアミド酸は第１塗料および第２塗料に含まれるポリアミド酸と同じでも良い。第３絶縁層５１Ｂから第１絶縁層３１までの全層が同じ絶縁性材料で構成されていることは、絶縁被膜３０Ｂの層間の密着性を高めることに有効である。

次に、上述の絶縁電線１０Ｂ（実施例３とも表記する。）と、各比較例との評価結果の比較について図６を参照しながら説明する。
実施例３は、２種類の塗料を用いて絶縁被膜３０Ｂを形成している。そのため、図６の構成の欄にはダブルコートと記載している。

図６の空孔径の欄には、実施例３の第１空孔３７および第２空孔４７の空孔径（内層：２μｍ以下）が記載されている。また第３空孔５７Ｂの空孔径（外層：１μｍ以上５μｍ以下）が記載されている。

図６の密着性の欄には、密着性の評価結果が記載されている。実施例３は、断線が発生せず密着性は良（○）と評価された。
図６の皮膜全体の空孔率の欄には、絶縁被膜における空孔率の評価値を体積百分率（ｖｏｌ％）で記載している。実施例３は３０（ｖｏｌ％）である。

図６の比誘電率の欄には、比誘電率の測定値および評価結果が記載されている。実施例３は比誘電率の値が２．３で良（○）と判定された。
図６の絶縁破壊の強さの欄には、絶縁破壊の強さの測定値および評価結果が記載されている。実施例３は、絶縁破壊の強さの値が１７５（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。

上記の構成の絶縁電線１０Ｂによれば、第１空孔３７よりも空孔径が大きな第３空孔５７Ｂを含む第３内側領域５２Ｂを有する第３絶縁層５１Ｂを設けることにより、第３絶縁層５１Ｂを設けない場合と比較して、絶縁被膜３０Ｂ全体の空孔率、比誘電率、絶縁破壊の強さを所望の値に調整することが容易となる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１４および図１５を参照して説明する。本実施形態の絶縁電線の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、絶縁被膜の構成が異なっている。以下では第２の実施形態と異なる構成について説明し、同じ構成については説明を省略する。

図１４は、本実施形態の絶縁電線１０Ｃの構成を説明する横断面視図である。図１４に示すように、絶縁電線１０Ｃには導体２０と、絶縁被膜３０Ｃと、が設けられている。絶縁被膜３０Ｃは導体２０の周面を覆う部材である。絶縁被膜３０Ｃは絶縁性および熱硬化性を有する材料を用いて形成されている。

絶縁性および熱硬化性を有する材料としては、ポリイミドや、ポリアミドイミドを例示することができる。本実施形態では、絶縁被膜３０Ｃがポリイミドから形成されている例に適用して説明する。

絶縁被膜３０Ｃには、１層の実施例２の第１絶縁層３１と、１層の第２絶縁層４１Ｂと、複数層の第３絶縁層５１Ｂと、２層の第４絶縁層６１Ｃとが設けられている。本実施形態では１１層の第３絶縁層５１Ｂが設けられている例に適用して説明する。なお、第３絶縁層５１Ｂの層数は１１層よりも多くても良いし、少なくても良い。また、第４絶縁層６１Ｃの層数は２層よりも多くても良いし、少なくても良い。

本実施形態では、絶縁被膜３０Ｃの全体が１５層の絶縁層によって構成され、絶縁被膜３０Ｃの膜厚が約４０μｍである例に適用して説明する。なお、絶縁被膜３０Ｃの膜厚は４０μｍよりも厚くても良いし、薄くても良い。例えば、絶縁被膜３０Ｃの膜厚は、１０μｍ以上２００μｍ以下である。

第４絶縁層６１Ｃは、第３絶縁層５１Ｂの外周側に配置され、導体２０、第１絶縁層３１、第２絶縁層４１Ｂおよび第３絶縁層５１Ｂの周囲を覆う層である。第４絶縁層６１Ｃは、内側から外側に向かって順に、第４内側領域６２Ｃ、および、第４外側領域６４Ｃを有している。

第４内側領域６２Ｃは、第４絶縁層６１Ｃにおける第３絶縁層５１Ｂ側の領域であって絶縁性樹脂であるポリイミドおよび複数の第４空孔６７Ｃから構成された領域（第４内側空孔領域とも表記する。）である。第４外側領域６４Ｃは、第３絶縁層５１Ｂと反対側である外側の領域であって絶縁性樹脂であるポリイミドから構成された領域（第４外側無空孔領域とも表記する。）である。第４空孔６７Ｃの空孔径は２μｍ以下である。

次に、上述の絶縁電線１０Ｃの製造方法について図１５を参照しながら説明する。具体的には、絶縁電線１０Ｃにおける絶縁被膜３０Ｃの製造方法を説明する。図１５は、絶縁電線１０Ｃの製造方法を説明するフローチャートである。

第２塗料および第３塗料の調製工程Ｓ２１から第２絶縁層形成工程Ｓ１５までは、第２の実施形態における製造方法と同様であるため、その説明を省略する。また、第３絶縁層５１Ｂが形成された層の数を判定する工程Ｓ２８は、層の数が１１層である点が第２の実施形態と異なる。

第３絶縁層５１Ｂが１１層形成されている場合（Ｓ２８のＹＥＳの場合）には、調製した第２塗料を第３絶縁層５１Ｂの周囲に塗布する第４塗布工程が行われる（Ｓ３１）。具体的には、第４絶縁層６１Ｃを形成する第２塗料を塗布する作業が行われる。第２塗料の塗装塗料が第３絶縁層５１Ｂの周面に形成される。

第２塗料は、次の第４絶縁層形成工程後に第４絶縁層６１Ｃの厚さが例えば約３μｍとなる所望の厚さに塗布される。塗装塗料の厚さの調整は、第１塗布工程Ｓ１２と同様にダイスを用いて行われる。なお、ここで用いられるダイスは、第３絶縁層５１Ｂが周面に形成された導体２０に対応した貫通孔を有する。

次に、第２塗料を塗布した塗装塗料を加熱して、第４絶縁層６１Ｃを形成する第４絶縁層形成工程が行われる（Ｓ３２）。
具体的には、第１絶縁層形成工程と同様に、第２塗料が塗布された塗装塗料が、３００℃から５００℃の範囲に保たれた炉内に入れられる。

炉内では高温により溶剤が第２塗料の塗装塗料から除去される。その後、塗装塗料に含まれるポリアミド酸と熱分解性ポリマとが相分離した状態でポリアミド酸のイミド化反応が進み、第４絶縁層６１Ｃが形成される。同時に、発泡剤である熱分解性ポリマが揮発され、第４絶縁層６１Ｃに第４空孔６７Ｃが形成される。すなわち、第４絶縁層６１Ｃには、液体からなる熱分解性ポリマに由来の第４空孔６７Ｃが形成される。言い換えると、第４絶縁層６１Ｃには、第１空孔３７や第２空孔４７と同じ発泡剤に由来する第４空孔６７Ｃが形成される。

塗装塗料における第４絶縁層６１Ｃの第４外側領域に相当する部分では、加熱により気化した熱分解性ポリマは、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになる前に塗装塗料から放出されると考えられる。そのため、第４外側領域は、絶縁性樹脂であるポリイミドから構成され第４空孔６７Ｃを含まない。

塗装塗料における第４内側領域に相当する部分では、気化した熱分解性ポリマが塗装塗料から放出される前に、ポリアミド酸がイミド化してポリイミドになると考えられる。そのため、第４内側領域は、絶縁性樹脂であるポリイミドおよび複数の第４空孔６７Ｃから構成される。

第４絶縁層６１Ｃが２層の層構造によって形成されていない場合（Ｓ３３のＮＯの場合）には、再び上述の第４塗布工程Ｓ３１に戻り、第４絶縁層６１Ｃを形成する工程が繰り返される。第４絶縁層６１Ｃが２層の層構造によって形成されている場合（Ｓ３３のＹＥＳの場合）には、導体２０の周囲に絶縁被膜３０Ｃを形成する工程が終了する。

なお、第４絶縁層６１Ｃは第１絶縁層３１，第２絶縁層４１Ｂ，および第３絶縁層５１Ｂを構成する絶縁性材料と同じ絶縁性材料で構成されていても良い。第４絶縁層６１Ｃから第１絶縁層３１までの全層が同じ絶縁性材料で構成されていることは、絶縁被膜３０Ｃの層間の密着性を高めることに有効である。

次に、上述の絶縁電線１０Ｃ（実施例４とも表記する。）と、各比較例との評価結果の比較について図６を参照しながら説明する。
実施例４は、２種類の塗料を用いて内層である第１絶縁層３１および第２絶縁層４１Ｂと、中間層である１１層の第３絶縁層５１Ｂと、外層である２層の第４絶縁層６１Ｃを有している。そのため、図６の構成の欄にはトリプルコートと記載している。

図６の空孔径の欄には、実施例４の第１空孔３７および第２空孔４７の空孔径（内層：２μｍ以下）および第４空孔６７Ｃの空孔径（外層：２μｍ以下）が記載されている。また第３空孔５７Ｂの空孔径（中間層：１μｍ以上５μｍ以下）が記載されている。

図６の密着性の欄には、密着性の評価結果が記載されている。実施例４は、断線が発生せず密着性は良（○）と評価された。
図６の皮膜全体の空孔率の欄には、絶縁被膜における空孔率の評価値を体積百分率（ｖｏｌ％）で記載している。実施例４は３０（ｖｏｌ％）である。

図６の比誘電率の欄には、比誘電率の測定値および評価結果が記載されている。実施例４は比誘電率の値が２．３で良（○）と判定された。
図６の絶縁破壊の強さの欄には、絶縁破壊の強さの測定値および評価結果が記載されている。実施例４は、絶縁破壊の強さの値が１９０（Ｖ／μｍ）で良（○）と判定された。

上記の構成の絶縁電線１０Ｃによれば、第４空孔６７を含む第４内側領域を有する第４絶縁層６１Ｃを設けることにより、第４絶縁層６１Ｃを設けない場合と比較して、絶縁被膜３０Ｃ全体の空孔率、比誘電率、絶縁破壊の強さを所望の値に調整することが容易となる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。

１０，１０Ｂ，１０Ｃ…絶縁電線、 ２０…導体、 ３０，３０Ｂ，３０Ｃ…絶縁被膜、 ３１…第１絶縁層、 ３２…第１内側領域、 ３３…第１中央領域、 ３４…第１外側領域、 ３７…第１空孔、 ４１，４１Ｂ…第２絶縁層、 ４２…第２内側領域、 ４４…第２外側領域、 ４７…第２空孔、 ５１Ｂ…第３絶縁層、 ５２Ｂ…第３内側領域、 ５４Ｂ…第３外側領域、 ５７Ｂ…第３空孔、 ６１Ｃ…第４絶縁層、 ６７Ｃ…第４空孔、 Ｓ１２…第１塗布工程、 Ｓ１３…第１絶縁層形成工程、 Ｓ１４…第２塗布工程、 Ｓ１５…第２絶縁層形成工程

Claims (7)

1. 導体と、
   絶縁性材料から構成され、かつ、複数の空孔を含む絶縁被膜と、を備え、
   前記絶縁被膜は、前記導体に隣接するとともに前記導体の周囲を覆う１層の第１絶縁層を少なくとも有し、
   前記第１絶縁層は、前記導体との界面において前記複数の空孔が含まれていない、
   絶縁電線。
2. 前記第１絶縁層は、前記導体に隣接する領域であって前記複数の空孔を含まない第１内側領域と、前記絶縁被膜の厚さ方向における前記第１内側領域よりも外側の領域であって前記複数の空孔を含む第１中央領域と、を有する、請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記第１中央領域の厚さは、前記第１内側領域の厚さよりも大きい、請求項２に記載の絶縁電線。
4. 前記第１内側領域の厚さは、前記第１中央領域に含まれる前記複数の空孔の空孔径よりも大きい、請求項２に記載の絶縁電線。
5. 前記第１絶縁層は、前記絶縁被膜の厚さ方向における前記第１中央領域よりも外側の領域であって前記複数の空孔を含まない第１外側領域を有する、請求項２に記載の絶縁電線。
6. 前記複数の空孔の空孔径は、２μｍ以下である、請求項１に記載の絶縁電線。
7. 前記絶縁被膜は、前記第１絶縁層の外周側から前記導体の周囲を覆う少なくとも１層の第２絶縁層を有し、
   前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層に隣接する界面において前記複数の空孔を含む、請求項１に記載の絶縁電線。
   

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