JP6839695B2 - 絶縁電線、モーターコイルおよび電気・電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁電線、モーターコイルおよび電気・電子機器に関する。

近年の電子もしくは電気機器（以下、単に電子・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、電気的特性を従来より一段と高度に高めることにより、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。

一方で、モーターや変圧器に代表される電子・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。特にコーナー部の曲率半径が小さいほど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、巻線の被覆層の厚さを薄くしたりして、導体間に十分な距離が確保できないと、絶縁性能が確保できず、しかも巻線の被覆層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。

このような問題を解決するため、断面矩形の導体上の被覆層の厚さを変更して、一つの表面側に突出した突条部と、この表面側に背向した表面側に、突条部が挿入可能な凹溝部を形成することが提案（特許文献１参照）されている。

特開２００９−２３２６０７号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている絶縁電線は、例えば、図６の（ａ）で示すように、コイル加工した巻線をスロット内に組込んで、高い圧力でコイル成型した場合、成型時に電線位置のずれが発生することがある。その場合、図６の（ｂ）で示すように、上側の絶縁電線の被覆層と下側の絶縁電線の被覆層の重なり部分に隙間が生じ、この隙間に放電が発生し、絶縁不良を生じるという問題がある。ここで、高い圧力でコイル成型すると、被覆層の形状も変化し、電線の位置ずれだけでなく、この形状変化でも隙間が生じる。
このように、絶縁電線をコイル加工した巻線をステータのスロット内に組込む場合、スロット内における導体の占積率の向上と、被覆層による絶縁特性の向上の両立が容易ではない。
ここで、絶縁特性を高めるためには、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）と絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）の両方を高める必要がある。

本発明は、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）を高められ、また、高い圧力でコイル成型した場合にも被覆層の皮膜形状の変化が生じにくい、絶縁特性に優れた絶縁電線を提供することを課題とする。また本発明は、上記絶縁電線を用いたモーターコイルおよび電気・電子機器を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記の従来の問題点を鑑み、スロット内における導体の占積率の向上と電線の絶縁特性の向上の両立を達成すべく、鋭意検討を重ねた。その結果、導体の断面形状を略矩形とし、この導体の外周に特定の樹脂材料で構成された被覆層を設けた上で、この略矩形の導体断面における４つの辺に対応する４つの被覆層部分の皮膜厚さを特定の関係を満たすようにすることにより、スロット内における導体の高占積率化と電線の高絶縁特性化の両立を高いレベルで実現できることを見出した。
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）断面矩形導体上に、被覆層として、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層と少なくとも１層の熱可塑性樹脂層とをこの順に有する絶縁電線であって、
該絶縁電線の断面における４つの辺に対応する４つの被覆層部分の各々において、皮膜厚さの最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下であって、かつ前記４つの被覆層部分全体において、皮膜厚さの最大値を最小値で除した値が１．３以上であり、
前記４つの被覆層部分の各々において、前記熱硬化性樹脂層の平均皮膜厚さが、５μｍ以上であることを特徴とする絶縁電線。
（２）前記４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最大値を与える被覆層部分と、前記４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最小値を与える被覆層部分とが互いに隣接することを特徴とする（１）に記載の絶縁電線。
（３）前記絶縁電線の断面において、互いに対向する長辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均が、互いに対向する短辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均より薄いことを特徴とする（１）または（２）に記載の絶縁電線。
（４）前記熱硬化性樹脂層を構成する熱硬化性樹脂が、ポリアミドイミドおよびポリイミドから選択される樹脂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）前記熱硬化性樹脂層を構成する熱硬化性樹脂の２５℃における引張弾性率が、２，０００ＭＰａ以上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（６）前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトンまたはポリフェニレンスルフィドを含むことを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（７）前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の絶縁電線を複数個積層してなるモーターコイル。
（８）前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の絶縁電線の複数個の積層体が組み込まれた電気・電子機器。

本発明の絶縁電線は、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）を高めることができ、また、高い圧力でコイル成型した場合にも被覆層の皮膜形状が変化しにくく、絶縁特性に優れる。また本発明のモーターコイルおよび電気・電子機器は、絶縁電線が組み込まれたステータにおいて、スロット断面積に対する導体の占有率を高めることができ、また当該絶縁電線の皮膜形状の変化が生じにくく、絶縁特性に優れる。
すなわち、本発明の絶縁電線は、熱可塑性樹脂を被覆層に使用し、コイル加工した巻線をスロット内に組込んで、高い圧力でコイル成型した場合に特に問題となる、被覆層の形状変形、隙間の発生を抑え、スロット内での絶縁電線の高占積率化と高絶縁特性化の両立を実現することができる。しかも、本発明の絶電電線は製造適性にも優れ、そして本発明の絶縁電線を用いた回転モーターなどの電気・電子機器は、軽量化、小型化が可能となる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。

図１は、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。 図２は、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。 図３は、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。 図４は、実施例で製造した絶縁電線の概略断面図である。 図５は、実施例で評価した部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）の測定における２つの絶縁電線の模式的な配置図である。 図６は、従来技術の絶縁電線が組み込まれたスロットの概略断面図および２つの絶縁電線がずれた状態を示す概略断面図である。

＜＜絶縁電線＞＞
本発明の絶縁電線（絶縁ワイヤとも称す）は、断面矩形導体上に、被覆層として、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層（熱硬化した状態にある樹脂の層）および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁電線である。
本発明の絶縁電線は、該被覆層の皮膜厚さが、該断面矩形導体上の４つの辺部上に形成される各々の辺において、最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下であって、かつ全ての辺の被覆層の皮膜厚さにおいて、このうちの最も大きな値（Ｔｍａｘ）を最も小さな値（Ｔｍｉｎ）で除した値が１．３以上である。
すなわち本発明の絶縁電線は、その断面における４つの辺に対応する４つの被覆層部分の各々において、皮膜厚さの最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下であって、かつ前記４つの被覆層部分全体において、皮膜厚さの最大値（Ｔｍａｘ）を最小値（Ｔｍｉｎ）で除した値が１．３以上である。

ここで、絶縁電線を断面図に基づき説明する。本発明において「断面」とは、絶縁電線の長手方向と直交する断面を意味する。被覆層の断面も同様の断面を意味し、被覆層は、この断面の形状で導体上の長手方向に連続して被覆されている。
また、熱硬化性樹脂層を設ける際、塗布と焼付を繰り返し行って、熱硬化性樹脂層の厚さを特定の厚さにする。ただし、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。

本発明の絶縁電線は、代表的には、図１で示される模式的な断面形状の絶縁電線１である。
ここで、図１は、マクロ的に観察した絶縁電線である。ミクロ的に観察した場合、４つの各辺において、被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値が存在してもよいが、本発明では、各辺において、被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値の差は２０μｍ以下である。また、被覆層の皮膜厚さについて、各辺の最大値の中で最も大きな値（Ｔｍａｘ）を、各辺の最小値の中で最も小さい値（Ｔｍｉｎ）で除した値（Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎ）は１．３以上である。

図１（ａ）では、矩形導体１１上に、被覆層２１が設けられ、被覆層は熱硬化性樹脂層２１ａと熱可塑性樹脂層２１ｂの積層構造である。ここで、図１（ａ）では、短辺側２辺の被覆層の皮膜厚さが長辺側２辺の被覆層の皮膜厚さより厚くなっているが、図１（ｂ）のように、長辺側２辺の被覆層の皮膜厚さが短辺側２辺の被覆層の皮膜厚さより厚くなっていてもよい。
本発明では、熱硬化性樹脂層を２層以上有していても、また、熱可塑性樹脂層が２層以上設けられていても構わない。また、これ以外に、特定の機能を有する層が設けられていてもよい。

＜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く、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わせ、あるいは、組合わせて矩形の導体を形成してもよい。

＜熱硬化性樹脂層＞
本発明の絶縁電線において、熱硬化性樹脂層は、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、必要や目的に応じて、熱可塑性樹脂層、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介して導体の外周に設けてもよい。
なお、熱硬化性樹脂層を導体に接して設けることで、被覆層と導体との密着性が高まる。
ここで、導体に直接接して導体の外周に設けられる熱硬化性樹脂層がエナメル（樹脂）層ということもある。

（熱硬化性樹脂）
本発明の絶縁電線において、熱硬化性樹脂層を構成する熱硬化性樹脂は、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、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、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）およびポリイミド（ＰＩ）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と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）製の商品名：ＨＰＣ−９０００、日立化成（株）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および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と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）製の商品名：Ｕイミド、宇部興産（株）製の商品名：Ｕ−ワニス−Ａ、（株）ＩＳＴ製の商品名：Ｐｙｒｅ−Ｍ．Ｌ．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と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と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物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）製の商品名：ネオヒート８６００Ａが挙げられる。

本発明では、熱硬化性樹脂は、２５℃における引張弾性率が、２，０００ＭＰａ以上が好ましく、２，０００〜９，０００ＭＰａがより好ましく、２，５００〜８，０００ＭＰａがさらに好ましく、３，０００〜７，０００ＭＰａが特に好ましい。
このような引張弾性率とすることで、厳しい加工性が行なわれた後でも絶縁破壊電圧をより高度に保つことができる。

熱硬化性樹脂の引張弾性率は、以下の方法により測定することができる。
予めシートサンプルを作製（例えば、長さ１０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍのシートサンプル）する。このシートサンプルを、粘弾性スペクトロメーター、例えば、（株）パーキンエルマージャパン製の粘弾性スペクトロメーター（ＤＭＡ８０００）を用いて、測定モードは引張モード、周波数１Ｈｚにて行い、測定温度は昇温速度５℃／分で変えながら測定し、２５℃での引張弾性率を測定する。

熱硬化性樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

（添加剤）
熱硬化性樹脂層は、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。

（熱硬化性樹脂層の皮膜厚さ）
熱硬化性樹脂層の平均皮膜厚さは、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５μｍ以上がさらに好ましく、２０μｍ以上が特に好ましい。なお、平均の皮膜厚さの上限は、６０μｍ以下が好ましい。なかでも、断面形状におけるいずれの辺においても、上記平均被膜厚さを満たすことが好ましい。

ここで、熱硬化性樹脂層は、例えば、外層である熱可塑性樹脂層との密着性改善のため、各々の辺において、ミクロ的に観察した場合、最大値と最小値を有するように凹凸を付けても構わない。
また、断面形状における４つの辺（対向する２組の辺）のうち、対向する１組の長辺と対向する１組の短辺において、長辺と短辺での皮膜厚さは、異なっても同じでも構わないが、同じである場合が好ましい。

＜熱可塑性樹脂層＞
本発明の絶縁電線では、少なくとも１層の熱可塑性樹脂層が、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層上に設けられるが、熱可塑性樹脂層は、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）
熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂は、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）、ポリアミドイミド、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樹脂（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、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）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が好ましく、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）がより好ましく、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）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）又はポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を含むことが好ましい。

熱可塑性樹脂層は、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）
熱可塑性樹脂層には、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、熱可塑性樹脂層を構成する樹脂１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部が好ましい。

熱可塑性樹脂層のなかでも、本発明において、導体を被覆する最外層の熱可塑性樹脂層には、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。

（熱可塑性樹脂層の皮膜厚さ）
熱可塑性樹脂層の平均の皮膜厚さは、２０〜２５０μｍが好ましく、３０〜１９０μｍがより好ましく、４０〜１５０μｍがさらに好ましく、５０〜１３０μｍが特に好ましい。
また、熱可塑性樹脂層の断面形状における４つの辺（対向する２組の辺）のうち、対向する１組の長辺と対向する１組の短辺において、長辺と短辺での平均の皮膜厚さは異なっても同じでも構わないが、短辺の方が厚い場合が好ましい。
長辺の平均の皮膜厚さは、２５〜１５０μｍが好ましく、３０〜１５０μｍがより好ましく、４０〜１２０μｍがさらに好ましく、５０〜１００μｍが特に好ましい。
一方、短辺の平均の皮膜厚さは、１５〜２５０μｍが好ましく、４０〜２００μｍがより好ましく、５０〜１５０μｍがさらに好ましく、６０〜１５０μｍが特に好ましい。
本発明においては、この態様に限定されるものではない。

本発明では、被覆層の皮膜厚さの厚さや断面形状は、熱硬化性樹脂層で調製するよりも、熱可塑性樹脂層で調製する方が容易であり、好ましい。

＜被覆層の形状および皮膜厚さ＞
本発明では、被覆層の皮膜厚さが、断面矩形導体上の４つの辺部上に形成される各々の辺において、最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下であって、かつ全ての辺の被覆層の皮膜厚さにおいて、このうちの最も大きな値（Ｔｍａｘ）を最も小さな値（Ｔｍｉｎ）で除した値（Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎ）が１．３以上である。

上記Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは、１．３〜６．０が好ましく、１．５〜４．０がより好ましく、１．５を超え４．０以下がさらに好ましく、１．６〜４．０が特に好ましく、１．７〜３．０が最も好ましい。

また、上記Ｔｍａｘを有する辺とＴｍｉｎを有する辺が、互いに隣接する辺であることが好ましい。すなわち、絶縁電線の断面における４つの辺に対応する４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最大値を与える被覆層部分と、前記４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最小値を与える被覆層部分とが互いに隣接することが好ましい。

本発明では、絶縁電線は、マクロ的に観察した場合、図１に示すような断面形状を有する。このため、被覆層の皮膜厚さは、導体の断面形状に基づく四隅の面取りの曲率でカーブする部分以外の４つの辺を、マイクロスコープ〔例えば、（株）キーエンス製のマイクロスコープ ＶＨＸ−２０００〕を使用し、倍率５００倍とした画像の画像解析で、被覆層の皮膜厚さを求めことができる。

また、被覆層の断面形状における４つの辺（対向する２組の辺）のうち、対向する１組の長辺と対向する１組の短辺において、２つの長辺同士の平均の皮膜厚さは異なっても同じでも構わないが、同じである場合が好ましい。一方、２つの短辺同士の平均の皮膜厚さは異なっても同じでも構わないが、同じである場合が好ましい。

被覆層の断面形状における長辺と短辺の平均の皮膜厚さは、ステータのスロットでの絶縁電線の高占積率化のために適宜調整されるものであり、複数の絶縁電線を積層する方向の辺の平均の皮膜厚さの方が薄いことが好ましい。
図６で示すように、絶縁電線は、短辺側がステータのスロットの側面に接し、長辺側が他の絶縁電線と接するようにする場合、絶縁電線の短辺側とステータ間で高電圧がかかるために短辺側の平均の被膜厚さを厚くすることが好ましい。このため、絶縁電線をステータのスロットに収容する際、逆に、短辺の方向に他の絶縁電線と積層する場合は、長辺側の平均の皮膜厚さを厚くすることが好ましい。

本発明では、長辺の被覆層の平均の皮膜厚さは、３５〜２００μｍが好ましく、４０〜１６０μｍがより好ましく、５０〜１２０μｍがさらに好ましい。
一方、短辺の被覆層の平均の皮膜厚さは、４０〜２５０μｍが好ましく、５０〜１８０μｍがより好ましく、６０〜１３０μｍがさらに好ましい。

上記の通り、被覆層の長辺と短辺の被膜厚さは、絶縁電線をステータのスロットに入れる際に適宜調整されるものである。したがって本発明では、被覆層の４つの辺（対向する２組の辺）において、対向する１組の長辺の皮膜厚さの最大値と最小値の平均は、対向する１組の短辺の皮膜厚さの最大値と最小値の平均より薄くした形態とすることができるし、長辺と短辺の厚さの関係をこれとは逆にすることもできる。なかでも、前記絶縁電線の断面において、互いに対向する長辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均が、互いに対向する短辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均よりも薄くした形態が、本発明の絶縁電線の形態として好ましい。

短辺と長辺それぞれの被覆層の平均の皮膜厚さの比、または、短辺と長辺それぞれの被覆層の被膜厚さの最大値と最小値の平均の比は、短辺１００に対し、長辺は２０〜５００が好ましい。なお、短辺よりも長辺の被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値の平均皮膜厚さの方が薄い場合、短辺１００に対し、長辺は４０〜１００がより好ましく、５０〜９０がさらに好ましい。すなわち、絶縁電線の断面において、互いに対向する２つの短辺に対応する２つの被覆層部分における皮膜厚さの最大値と最小値の平均を１００とした場合、互いに対向する２つの長辺に対応する２つの被覆層部分における皮膜厚さの最大値と最小値の平均が４０〜１００であることが好ましく、５０〜９０であることがより好ましい。ただし、本発明においては、この形態に限定されるものではない。

本発明では、導体上に設けられる被覆層の断面形状における４つの辺部の各々の辺において、被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下である。ただし、これら最大値と最小値の差は少なくとも１つの辺において下限が０μｍを超えることが好ましく、少なくとも２つの辺において下限が０μｍを超えることがより好ましく、少なくとも３つの辺の下限が０μｍを超えることがさらに好ましく、４つの辺の下限がいずれも０μｍを超えることがより好ましい。
ここで、上記の４つの辺部の各々の辺における被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値の差は、０〜１５μｍが好ましく、０〜１０μｍがより好ましく、０〜５μｍがさらに好ましい。

これらの各辺の各々における被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値は、各辺で同じであっても異なっていてもよい。
しかしながら、絶縁電線同士がスロット内で、通常は長辺側で重なることから、対向する１組の長辺同士では、各長辺における被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値の差は同じであることが好ましい。
なお、図４で示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の辺では、Ｔ１とＴ３の辺の形状が、導体に対して、対称な形状であっても、逆対称な形状であっても構わない。なお、本発明では、逆対称（例えば、図４の（ｂ）が逆対称で、図４の（ｃ）が対称である）の方が、密着性の点で好ましい。

本発明では、被覆層の長辺の皮膜厚さの最大値は、５０〜２５０μｍが好ましく、６０〜１８０μｍがより好ましく、７０〜１４０μｍがさらに好ましい。
一方、被覆層の長辺の皮膜厚さの最小値は、３０〜２００μｍが好ましく、４０〜１６０μｍがより好ましく、５０〜１３０μｍがさらに好ましい。
また、被覆層の短辺の皮膜厚さの最大値は、５０〜３００μｍが好ましく、５５〜３００μｍがより好ましく、６０〜２６０μｍがさらに好ましく、７０〜２２０μｍが特に好ましい。
一方、被覆層の短辺の皮膜厚さの最小値は、４５〜２５０μｍが好ましく、５０〜２５０μｍがより好ましく、６０〜２１０μｍがさらに好ましく、７０〜１８０μｍが特に好ましい。

＜＜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、熱硬化性樹脂層を形成し、この熱硬化性樹脂層上に、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ため、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、熱硬化性樹脂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、熱可塑性樹脂層を形成し、絶縁電線を得ることができる。この際、押出被覆樹脂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。熱可塑性樹脂層は、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、熱可塑性樹脂を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、実施例で示すよう測定した、（１）長辺での皮膜厚さの最小値を含む最小辺部での部分放電開始電圧と（２）長辺での皮膜厚さの最大値を含む膜厚最大部分での部分放電開始電圧のいずれでも高い。
（１）における部分放電開始電圧は、１０００〜３０００Ｖｐが好ましく、１２００〜２７５０Ｖｐがより好ましく、１２５０〜２７５０Ｖｐがさらに好ましく、１３００〜２５００Ｖｐが特に好ましい。
ここで、（１）における部分放電開始電圧は、モーター設計時に予期されていない特性のため、上記（２）長辺での皮膜厚さの最大値を含む膜厚最大部分での部分放電開始電圧からの変化量（差の絶対値）が小さい方が、信頼性が高いと考えられる。
上記（１）で示される部分放電開始電圧に対する、上記の変化量の比率は、５５％以下が好ましく、０〜４０％がより好ましく、０〜３８％がさらに好ましい。
（２）における部分放電開始電圧は、占積率とのバランスによるが、１０００〜２５００Ｖｐが好ましく、１１００〜２２００Ｖｐがより好ましく、１２００〜２２００Ｖｐがさらに好ましく、１３００〜２０００Ｖｐが特に好ましく、１５００〜１８００Ｖｐが最も好ましい。

絶縁破壊電圧は、本発明では、特に、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が高い。
この絶縁破壊電圧は、１ｋＶ以上であればよく、５ｋＶ以上がより好ましく、８ｋＶ以上がさらに好ましい。

＜＜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、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、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。この際、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、本発明のモーターコイルは、本発明の絶縁電線の複数個の積層体であり、本発明の電子・電気機器は、本発明の絶縁電線の複数個の積層体が組み込まれている。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。特に、本発明のモーターコイルは、本発明の絶縁電線が、各辺の被覆層の皮膜厚さの最小値のうち最も小さい値（Ｔｍｉｎ）を有する辺が隣接するように積層されていることが好ましい。
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の被覆より薄く構成することで、ステータコアの円周方向の大きさを、１スロットあたりの導体占積率を低下させることなく小型化することができる。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。ただし、本発明はこの形態に限定されるものではない。

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、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、本発明をこれらに限定されない。

実施例１
実施例１では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
導体１１には、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）を用いた。
ポリアミドイミド（ＰＡＩ）ワニス〔商品名：ＨＰＣ−９０００、日立化成（株）製、２５℃における引張弾性率４，１００ＭＰａ〕を、導体上に、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３０μｍの熱硬化性樹脂層を形成し、熱硬化性樹脂層からなるエナメル線を得た。

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、熱可塑性樹脂層を形成した。ここで、熱可塑性樹脂に、ポリエーテルエーテルケトン（ソルベイスペシャリティポリマーズ（株）製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０）を使用し、熱可塑性樹脂の断面の外形の形状と厚さが、下記表１に示すような形状および厚さとなるように、押出ダイを用いて、熱可塑性樹の押出被覆を３７０℃（押出ダイの温度）で行った。
このようにして、導体上に、熱硬化性樹脂層および熱可塑性樹脂層を有する絶縁電線を製造した。

実施例２
実施例２では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例３
実施例３では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の樹脂をポリイミド（ＰＩ）ワニス〔商品名：Ｕ−ワニス−Ａ、宇部興産（社）製、２５℃における引張弾性率３，７３０ＭＰａ〕に変更し、かつ熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例４
実施例４では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の樹脂を、ポリエステル（ＰＥｓｔ）ワニス〔商品名：ＬＩＴＯＮ３３００ＫＦ、東特塗料（株）製、２５℃における引張弾性率２，０００ＭＰａ〕に変更し、熱可塑性樹脂を、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）〔商品名：ＰＰＳ ＦＺ−２１００、ＤＩＣ（株）製、〕にそれぞれ変更し、かつ熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例５
実施例５では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の樹脂を、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）ワニス〔商品名：ネオヒート８６００Ａ、東特塗料（株）製、２５℃における引張弾性率２，５００ＭＰａ〕に変更し、かつ熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例６
実施例６では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の樹脂をポリイミド（ＰＩ）ワニス〔商品名：Ｕ−ワニス−Ａ、宇部興産（株）製、２５℃における引張弾性率３，７３０ＭＰａ〕に変更し、かつ熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例７
実施例７では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の樹脂を、ポリエステル（ＰＥｓｔ）ワニス〔商品名：ＬＩＴＯＮ３３００ＫＦ、東特塗料（株）製、２５℃における引張弾性率２，０００ＭＰａ〕に変更し、熱可塑性樹脂を、ポリアミド（ＰＡ）〔商品名：レオナ１３００Ｓ、旭化成（株）製〕にそれぞれ変更し、かつ熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

実施例８
実施例８では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

比較例１
比較例１では、図４の（ｂ）に示される断面段差矩形において、２つの長辺の各々がいずれも、膜厚の最大値と最小値の差が２０μｍを超える絶縁層を有する絶縁電線を製造した。
比較例１では、熱硬化性樹脂層を設けず、熱可塑性樹脂層のみを有する。
実施例１で使用した導体上に、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、熱可塑性樹脂層を形成した。ここで、熱可塑性樹脂に、ポリエーテルエーテルケトン（ソルベイスペシャリティポリマーズ（株）製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０）を使用し、熱可塑性樹脂の断面の外形の形状と厚さが、下記表２に示すような形状および厚さとなるように、押出ダイを用いて、熱可塑性樹の押出被覆を３７０℃（押出ダイの温度）で行った。
このようにして、導体上に熱可塑性樹脂層を有する絶縁電線を製造した。

比較例２
比較例２では、図４の（ｃ）に示される断面凹矩形において、２つの長辺の各々がいずれも、膜厚の最大値と最小値の差が２０μｍを超える絶縁層を有する絶縁電線を製造した。
比較例２では、熱硬化性樹脂層を設けず、熱可塑性樹脂層のみを有する。
熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表２のように変更した以外は、比較例１と同様にして絶縁電線を製造した。

比較例３
比較例３では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
比較例３では、熱硬化性樹脂層を設けず、熱可塑性樹脂層のみを有する。
熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表２のように変更した以外は、比較例１と同様にして絶縁電線を製造した。

比較例４
比較例４では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表２のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

比較例５
比較例５では、図４の（ｃ）に示される断面凹矩形において、４つの辺の各々がいずれも、最大値と最小値の差が２０μｍを超える絶縁層を有する絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表２のように変更した以外は、実施例１と同様にして絶縁電線を製造した。

比較例６
比較例６では、図４の（ａ）に示される断面略矩形の絶縁電線を製造した。
熱硬化性樹脂層の厚みと熱可塑性樹脂層の形状および厚さを、下記表２のように変更した以外は、実施例１と同様にして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、熱硬化性樹脂の２５℃での引張弾性率および皮膜厚さを測定した。
また、各絶縁電線に対して、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）の測定、絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）およびスロット内占積率の評価を以下のようにして行った。

［引張弾性率の測定］
熱硬化性樹脂の引張弾性率の測定には、予め作製しておいた長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ０．０５ｍｍのシートサンプルを用いた。（株）パーキンエルマージャパン製の粘弾性スペクトロメーター（ＤＭＡ８０００）を用いて、測定モードは引張モード、周波数１Ｈｚにて行い、測定温度は昇温速度５℃／分で変えながら測定し、２５℃での引張弾性率を記録した。

［皮膜厚さの測定］
（１）熱硬化性樹脂層の皮膜厚さ
各絶縁電線の製造段階において、得られた熱硬化性樹脂層からなるエナメル線を使用し、図４の（ａ）〜（ｃ）における断面形状の４つの辺を図４のようにＴ１〜Ｔ４とし、導体の断面形状に基づく四隅の面取りの曲率でカーブする部分以外の４つの辺を、（株）キーエンス製マイクロスコープ（ＶＨＸ−２０００）を使用し、倍率５００倍とした画像の画像解析で、熱硬化性樹脂層（表中では、内層と記載する。）の平均皮膜厚さを求めた。
ここでの平均皮膜厚さとは、導体の断面形状に基づく四隅の面取りの曲率でカーブする部分以外の４つの辺上に被覆されている内層および被覆層について、それぞれの辺について等間隔１０点の皮膜厚さの平均値である。

（２）被覆層の皮膜厚さ
各絶縁電線を使用し、図４の（ａ）〜（ｃ）における断面形状の４つの辺を図４のようにＴ１〜Ｔ４とし、導体の断面形状に基づく四隅の面取りの曲率でカーブする部分以外の４つの辺を、（株）キーエンス製マイクロスコープ（ＶＨＸ−２０００）倍率５００倍とした画像の画像解析で、被覆層の皮膜厚さを求めた。
各辺において、被覆層の皮膜厚さの最大値と最小値を求め、図４のＴ１を辺１、Ｔ２を辺２、Ｔ３を辺３、Ｔ４を辺４とし、各辺における最大値を「’」付きで、最小値を「”」付きで表示した。例えば、Ｔ１の辺１では、最大値をＴ１’、最小値をＴ１”とした。
各辺での最大値と最小値の差、例えば、Ｔ１の辺１では△＝Ｔ１’−Ｔ１”、を算出した。
一方、４つの辺の最大値の最も大きな値（Ｔｍａｘ）を４つの辺の最小値の最も小さな値（Ｔｍｉｎ）で除した値（Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎ）を算出し、下記表１、２では、「全周皮膜厚比」として示した。

［部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）の測定］
各絶縁電線の部分放電開始電圧を下記の２種類の状態で、部分放電試験機〔商品名：ＫＰＤ２０５０、菊水電子工業（株）製〕を用いて測定した。

（１）長辺での皮膜厚さの最小値を含む最小辺部での部分放電開始電圧
図５の（ａ）に模式的に示すように、２本の絶縁電線を、図４のＴ１およびＴ３に相当する部分を、一方の絶縁電線の被覆層の皮膜厚さの最大値を含む厚い部分と他方の絶縁電線の被覆層の皮膜厚さの最小値を含む薄い部分とを重ね、かつ重ねた中央に空間ができるように、１０μｍずらして重ねた状態での部分放電開始電圧である。

絶縁電線を上記の状態で、２本の導体間に電極をつなぎ、温度２５℃にて、５０Ｈｚの交流電圧かけながら連続的に昇圧し、１０ｐＣの部分放電が発生した時点の電圧をピーク電圧（Ｖｐ）で読み取った。

（２）長辺での皮膜厚さの最大値を含む膜厚最大部分での部分放電開始電圧
図５の（ｂ）に模式的に示すように、２本の絶縁電線を、図４のＴ１およびＴ３に相当する部分を、一方の絶縁電線の被覆層の皮膜厚さの最大値を含む厚い部分と他方の絶縁電線の被覆層の皮膜厚さの最大値を含む厚い部分とを重ね、かつ、２つの絶縁電線の端末部を広げ種々空気ギャップが存在する環境で測定した部分放電開始電圧である。

絶縁電線を上記の状態で、２本の導体間に電極をつなぎ、温度２５℃にて、５０Ｈｚの交流電圧かけながら連続的に昇圧し、１０ｐＣの部分放電が発生した時点の電圧をピーク電圧（Ｖｐ）で読み取った。

なお、下記表１、２では、上記（１）を「最小辺部１０μｍずらした部分放電開始電圧（Ｖｐ）」、上記（２）を「膜厚最大部分の部分放電開始電圧（Ｖｐ）」として、それぞれ表示した。

［絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）の評価］
各絶縁電線を、ノッチ付きエッジワイズ曲げ加工を行った後、絶縁破壊電圧を測定した。

（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の曲げおよび伸張を模擬した試験であり、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、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
Ａ：８ｋＶ以上
Ｂ：５ｋＶ以上８ｋＶ未満
Ｃ：１ｋＶ以上５ｋＶ未満
Ｄ：１ｋＶ未満

ランクＣ以上が合格レベルである。

［スロット内占積率の評価］
モーターコイルを組み込むためのステータコア３１のスロット３２に各絶縁電線を、図６の（ａ）で示すように収納した状態でのスロット内占積率を求めた。
具体的には、スロット内絶縁電線の積層方向の総高さに占める導体高さの和の比率（％）で求め、下記の評価基準により、評価した。

評価基準
Ａ：９４％を超え１００％以下
Ｂ：９０％を超え９４％以下
Ｃ：８６％を超え９０％以下
Ｄ：８６％以下

ランクＣ以上が合格レベルである。

得られた結果を、下記表１および２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および２から、実施例１〜８の絶縁電線は、比較例１〜６の絶縁電線と比較し、本発明の構成とすることで、２つの状態での部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）が１１００Ｖｐ以上と高く、ノッチ付きエッジワイズ曲げ後の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）も優れ、しかもスロット内占積率も高いことがわかる。

これに対して、特開２００９−２３２６０７号公報に記載のような被覆層が１層の樹脂層で図４の（ｂ）のような断面形状が段差矩形の比較例１の絶縁電線では、（１）の最小辺部を１０μｍずらして測定した部分放電開始電圧（Ｖｐ）は９８６Ｖｐと低く、ノッチ付きエッジワイズ曲げ後の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）も劣った。
また、比較例１の絶縁電線の断面形状を、図４の（ｃ）のような凹矩形とした比較例２の絶縁電線では、ノッチ付きエッジワイズ曲げ後の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）とスロット内占積率に劣った。
一方、図４の（ｃ）のような断面形状が凹矩形であって、被覆層を、熱硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層の２層としても、比較例５の絶縁電線で示すように、スロット内占積率に劣り、しかも、実施例１〜８の絶縁電線と比較して、（１）の最小辺部を１０μｍずらして測定した部分放電開始電圧（Ｖｐ）が１０６９Ｖｐ低くかった。

比較例３の絶縁電線は、図４の（ａ）のような断面が略矩形であるが、被覆層が熱硬化性樹脂層を有さず、熱可塑性樹脂層のみの１層であり、ノッチ付きエッジワイズ曲げ後の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）に劣った。Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは２．１４と高く、スロット内占積率や部分放電開始電圧は高い水準にあるものの、熱可塑性樹脂層のみの層で構成されているために、ノッチ付きエッジワイズ曲げ後に導体まで亀裂が進展し、絶縁破壊電圧を必要水準に保つことが出来なかった。

比較例４および６の絶縁電線は、図４の（ａ）のような断面が略矩形であるが、いずれも、全ての辺の被覆層の皮膜厚さの最も大きな値を最も小さな値で除した値（Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎ）が１．３以上を満たさず、比較例４の絶縁電線では、スロット内占積率に劣り、比較例６の絶縁電線では、２つの状態での部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）も悪く、しかもノッチ付きエッジワイズ曲げ後の絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）が劣った。なお、比較例６の絶縁電線は、被覆層の皮膜厚さが全体的に薄いため、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）と絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）に劣り、スロット内占積率に優れるものと思われる。

上記結果から、本発明の絶縁電線は、回転電機、各種電気・電子機器など、優れた電気特性〔部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）と絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）〕や、無駄な空間をできるだけなくして、有効かつ効率よく収納することを必要とする分野のコイル、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。

本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。

本願は、２０１６年２月１９日に日本国で特許出願された特願２０１６−０２９４５５に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

１ 絶縁電線
１１ 導体
２１ 被覆層
２１ａ 熱硬化性樹脂層
２１ｂ 熱可塑性樹脂層
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
３４ａ 開放端部（末端）

Claims (8)

1. 断面矩形導体上に、被覆層として、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁電線であって、
   該絶縁電線の断面における４つの辺に対応する４つの被覆層部分の各々において、皮膜厚さの最大値と最小値の差がいずれも２０μｍ以下であって、かつ前記４つの被覆層部分全体において、皮膜厚さの最大値を最小値で除した値が１．３以上であり、
   前記４つの被覆層部分の各々において、前記熱硬化性樹脂層の平均皮膜厚さが、５μｍ以上であることを特徴とする絶縁電線。
2. 前記４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最大値を与える被覆層部分と、前記４つの被覆層部分全体において皮膜厚さの最小値を与える被覆層部分とが互いに隣接することを特徴とする請求項１に記載の絶縁電線。
3. 前記絶縁電線の断面において、互いに対向する長辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均が、互いに対向する短辺に対応する１組の被覆層部分の皮膜厚さの最大値と最小値の平均より薄い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. 前記熱硬化性樹脂層を構成する熱硬化性樹脂が、ポリアミドイミドおよびポリイミドから選択される樹脂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. 前記熱硬化性樹脂層を構成する熱硬化性樹脂の２５℃における引張弾性率が、２，０００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
6. 前記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトンまたはポリフェニレンスルフィドを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線を複数個積層してなるモーターコイル。
8. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線の複数個の積層体が組み込まれた電気・電子機器。
   

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