JPH11191325A - 絶縁電線とこれを用いた電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐コロナ性に優れて長寿命であり、加工性、
耐摩耗性、走線性、耐熱性、外観等についても良好な絶
縁電線を提供する。 【解決手段】 導体１上に、無機化合物粒子を含有しな
い内側絶縁層２１と、無機化合物粒子を含有する中間絶
縁層２２と、無機化合物粒子を含有しないポリアミドイ
ミドよりなる外側絶縁層２３とで構成される三層構造の
絶縁皮膜２が形成され、中間絶縁層２１の厚みが絶縁皮
膜２の全厚の５〜５０％を占め、外側絶縁層２３の厚み
が絶縁皮膜２の全厚の１０〜２０％を占める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コロナ放電に起因
した絶縁破壊に対する抵抗性（耐コロナ性）、加工性、
耐摩耗性、走線性、耐熱性、絶縁皮膜の絶縁性、外観等
に優れた絶縁電線と、この絶縁電線を用いた電気機器に
関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】近年、各種の電気機器として、
インバータ駆動（制御）機器や適用電圧が高いタイプの
ものが増える傾向にある。しかるに、このような適用電
圧が高い電気機器では、高電圧印加時や高電圧パルスに
よって発生するコロナ放電によって絶縁皮膜が侵される
所謂コロナ破壊を生じることから、絶縁電線に早期に絶
縁破壊を生じて寿命が短くなるという問題があった。

【０００３】そこで、従来においては、絶縁物のコロナ
放電に対する抵抗性、すなわち耐コロナ性を高めて絶縁
破壊に至るまでの寿命時間を延ばす手段として、通常の
絶縁層上にカーボンブラック等を配合した半導電層を設
けたり（特開平２−１８９８１４号公報）、絶縁皮膜中
に、酸化クロム、酸化鉄、金属フタロシアニン等の粉末
充填剤（特開平２−１０６８１２号公報）、オルガノア
ルミネート化合物、オルガノシリケート化合物、０．０
０５〜０．０５μｍのアルミナ又はシリカ（特公平３−
３１７３８号公報＝米国特許第４７６０２９６号）、
０．１μｍ以下のアルミナ（米国特許第４５３７８０４
号公報）、四三酸化鉄、水酸化アルミニウム、タルク、
バリウム化合物、二酸化珪素、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、合成雲母、クレー、酸化チタン、これらの複合物
（特開平９−２０４８２３号公報）等の粒子を含有させ
ることが提案されている。

【０００４】しかしながら、絶縁電線としては、耐コロ
ナ性に加え、巻線加工等を行う際の耐加工性、耐摩耗
性、走線性、耐熱性、絶縁皮膜の絶縁性、外観等につい
ても良好であることが要求される。しかるに、前記従来
の提案手段では、絶縁皮膜中に既述の種々の粒子を配合
することによって耐コロナ性は改善されるが、これら粒
子によって絶縁皮膜が脆化すると共に皮膜表面もざらつ
くため、巻線加工の際に引っ掛かりを生じたり、走線時
の抵抗が大きくなり、絶縁皮膜の削れや損傷、断線が発
生し易く、且つ絶縁皮膜ひいては電線の可撓性が低下す
ることから、巻き付けや曲げを伴う各種加工において絶
縁皮膜のひび割れや亀裂を生じ易くなり、また電線の外
観も悪化するという問題があった。

【０００５】本発明は、上述の状況に鑑み、耐コロナ性
に優れて長寿命であり、且つ耐加工性、耐摩耗性、走線
性、耐熱性、外観等についても良好な絶縁電線と、この
絶縁電線を用いることによって耐久性に優れる電気機器
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る絶縁電線は、導体上に、無
機化合物粒子を含有しない内側絶縁層と、無機化合物粒
子を含有する中間絶縁層と、無機化合物粒子を含有しな
いポリアミドイミドよりなる外側絶縁層とで構成される
三層構造の絶縁皮膜が形成され、中間絶縁層の厚みが絶
縁皮膜の全厚の５〜５０％を占めると共に、外側絶縁層
の厚みが絶縁皮膜の全厚の１０〜２０％を占めることを
特徴としている。

【０００７】上記構成の絶縁電線では、無機化合物粒子
を含有する中間絶縁層によって優れた耐コロナ性が発揮
される。しかして、無機化合物粒子を含んで比較的に硬
い中間絶縁層が無機化合物粒子を含まず比較的に柔軟な
内側絶縁層と外側絶縁層との間に挟まれ、且つ絶縁皮膜
の全厚に占める該中間絶縁層の厚みが５０％以下である
ことにより、絶縁皮膜ひいては電線全体としての可撓性
に優れ、巻線加工等の耐加工性が向上する共に、無機化
合物粒子の含有層が絶縁皮膜の表面に現れないので電線
の外観もよく、更に外側絶縁層が皮膜強度の高いポリア
ミドイミドからなることにより、絶縁皮膜の耐摩耗性、
走線性が良好である。また絶縁皮膜の厚みの５０％以上
が無機化合物粒子を含有しない絶縁層からなるため、絶
縁皮膜の耐熱性、絶縁破壊電圧等についても充分に満足
できるものとなる。

【０００８】請求項２の発明では、上記請求項１の絶縁
電線における中間絶縁層の厚みが絶縁皮膜の全厚の１０
〜３０％を占める構成としている。この場合、絶縁電線
は、充分な耐パルス性を具備すると共に、特に可撓性、
耐摩耗性、耐熱性、絶縁破壊電圧等の特性により優れる
ものとなる。

【０００９】請求項３の発明は、上記請求項１又は２の
絶縁電線において、外側絶縁層にポリエチレン又はフッ
素樹脂の粒子が含有されてなる構成としている。この場
合、ポリアミドイミドからなる外側絶縁層が機械的強度
に優れることに加え、上記粒子が存在することによって
表面滑性が更に向上するため、絶縁皮膜の耐摩耗性が更
に向上する。

【００１０】請求項４の発明では、上記請求項３の絶縁
電線において、外側絶縁層にポリエチレン又はフッ素樹
脂の粒子が皮膜形成成分のポリアミドイミド１００重量
部に対して１〜５重量部の範囲で含有されてなる構成と
しているから、外側絶縁層は充分な強度を保持した状態
で優れた表面滑性を発揮できる。

【００１１】請求項５の発明では、上記請求項１〜４の
いずれかの絶縁電線において、中間絶縁層は、樹脂成分
１００重量部に対して５〜５０重量部の無機化合物粒子
を含有する構成としているから、中間絶縁層は充分な強
度を保持した状態で優れた耐コロナ性を発揮できる。

【００１２】請求項６の発明では、上記請求項１〜５の
いずれかの絶縁電線において、中間絶縁層の樹脂成分が
ポリエステルイミド又はポリエステルである構成を採用
している。この場合、該中間絶縁層の樹脂成分の誘電体
損失が比較的に小さいため、例えば該中間絶縁層の樹脂
成分にポリアミドイミド等の誘電体損失の大きい樹脂成
分を用いた場合に比較して高い耐コロナ性が得られる。

【００１３】請求項７の発明では、上記請求項１〜６の
いずれかの絶縁電線において、中間絶縁層に含まれる無
機化合物粒子が平均粒子径１０μｍ以下のものである構
成としていることから、特に高い耐コロナ性が得られ
る。

【００１４】請求項８の発明に係る電気機器は、上記請
求項１〜７のいずれかの絶縁電線を用いてなるものであ
るから、適用電圧が高い場合でも、該絶縁電線の優れた
耐コロナ性に基づく良好な耐久性を具備する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の絶縁電線の基本
構成を示す断面図である。この絶縁電線１は、軟銅線等
よりなる導体１を被覆する絶縁皮膜２が、無機化合物粒
子を含有しない内側絶縁層２１と、無機化合物粒子を含
有する中間絶縁層２２と、無機化合物粒子を含有しない
ポリアミドイミドよりなる外側絶縁層２３との三層構造
をなし、且つ絶縁皮膜２の全厚に対して中間絶縁層２２
の厚みが５〜５０％、外側絶縁層２３の厚みが１０〜２
０％に設定されたものであり、耐コロナ性に優れて長寿
命である上、耐加工性、耐摩耗性、走線性、耐熱性、絶
縁皮膜の絶縁性、外観等も良好である。

【００１６】すなわち、この絶縁電線にあっては、無機
化合物粒子を含有する中間絶縁層２２が良好な耐コロナ
性を発揮することから、長寿命であると共に、無機化合
物粒子の含有層が絶縁皮膜２の表面に現れないので電線
の外観が良好である。なお、上記の優れた耐コロナ性が
発揮されるのは、電線の使用中にコロナ放電が発生した
際、その電気力線が中間絶縁層２２の広域に分散するこ
とから、該コロナ放電による絶縁皮膜２の侵食が局部に
集中せずに緩和され、もって絶縁皮膜２全体としてコロ
ナ放電に起因した絶縁破壊に至るまでの寿命が大幅に延
びることによると推定される。

【００１７】しかして、絶縁電線のパルス寿命つまり高
電圧パルスを継続的に印加した際の寿命は、無機化合物
粒子の含有層を導体１上に直接に設けた構成よりも、本
発明の絶縁電線のように無機化合物粒子を含有しない内
側絶縁層２１を介して設けた構成の方が長くなることが
判明している。これは、パルス電圧によるコロナ放電の
発生状態が絶縁皮膜の厚み方向の誘電率変化や電界分布
に大きく影響され、無機化合物粒子の含有層が導体表面
から離れた位置にあるときの上記誘電率変化や電界分布
が絶縁皮膜の耐コロナ性を高める形になるものと考えら
れる。

【００１８】また、中間絶縁層２２は無機化合物粒子を
含有するために比較的に硬く変形しにくいが、この中間
絶縁層２２を挟む内外両側の絶縁層２１，２３は無機化
合物粒子を含有せず比較的に柔軟であるため、電線の曲
げに伴う絶縁皮膜２の変形が内外両側の絶縁層２１，２
３にて担われ、絶縁皮膜２の可撓性ひいては電線全体と
しての可撓性が高くなり、もって巻線加工等を行う際の
電線の耐加工性が良好となる。これに対し、導体１上に
無機化合物粒子を含有する絶縁層を直接に設けた構成で
は、導体１が硬い絶縁層にて拘束されて曲がりにくい状
態になるため、その外側に無機化合物粒子を含有しない
絶縁層を設けても電線全体としての可撓性が低下し、前
記耐加工性は悪くなる。

【００１９】一方、無機化合物粒子を含有する絶縁層
は、該粒子が皮膜形成高分子の成膜性を阻害して皮膜強
度を低下させると共に、導体１上に直接に設けた場合に
は該導体１表面に対する密着性が乏しくなるため、耐摩
耗性に劣る上、表面の凹凸によって摺接抵抗も大きくな
る。しかるに、本発明の絶縁電線では、無機化合物粒子
が中間絶縁層２２に含有され、内側絶縁層２１は無機化
合物粒子を含まないために導体１表面との密着性がよ
く、また中間絶縁層２２は表面に現れた粒子によるアン
カー作用で外側絶縁層２３と強く一体化し、しかも外側
絶縁層２３が皮膜強度の高いポリアミドイミドからなる
ことから、絶縁皮膜２の耐摩耗性に優れ、巻線加工等の
加工時や走線時の表面の引っ掛かりによる絶縁皮膜２の
削れ、損傷、摺接抵抗による断線等を生じにくい。更
に、絶縁皮膜２の全厚の５０％以上が無機化合物粒子を
含有しない絶縁層からなるため、絶縁皮膜２全体として
の耐熱性とりわけ耐熱衝撃性、絶縁性を充分に確保でき
る。

【００２０】中間絶縁層２２の厚さは、前記の如く絶縁
皮膜２の全厚の５〜５０％であり、５％未満では充分な
耐コロナ性が得られず、とりわけ耐パルス寿命の低下が
顕著となる。また、この厚さが逆に５０％を越える場合
は、絶縁皮膜２ひいては電線全体としての可撓性、絶縁
皮膜２の耐摩耗性、耐熱衝撃性等の耐熱性、絶縁性が悪
化する。しかして、上記厚さを絶縁皮膜２の全厚の１０
〜３０％に設定した場合は、充分な耐パルス性を具備し
た上で、可撓性、絶縁皮膜２の耐摩耗性、耐熱衝撃性等
の耐熱性、絶縁性がより良好となり、絶縁電線の用途範
囲が広くなることから、特に好適である。

【００２１】この中間絶縁層２２の樹脂成分としては、
特に限定されないが、耐熱性に優れて誘電体損失の小さ
いもの、とりわけポリエステルイミド及びポリエステル
が好適であり、特にポリエステルでは耐熱性の高いセイ
ク変性ポリエステルが推奨される。これに対し、例えば
ポリアミドイミドのような誘電体損失の大きな樹脂成分
では耐コロナ性の向上効果が小さくなる。

【００２２】中間絶縁層２２に含有させる無機化合物粒
子としては、シリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化クロム等
の従来より耐コロナ性を付与するための絶縁層配合成分
として知られる粒子の他、炭化珪素、二硫化モリブデ
ン、窒化アルミニウム、珪酸アルミニウム、酸化マグネ
シウム、ジルコニア、ジルコニア化合物、酸化ニッケ
ル、四酸化三マンガン、炭化ホウ素、フォルステライ
ト、ステアタイト、ムライト、フェライト、コージェラ
イト等の多種のものが挙げられ、これらは２種以上を併
用しても差し支えない。

【００２３】これら無機化合物粒子の大きさは、平均粒
子径が１０μｍ以下であることが好ましく、大き過ぎて
は中間絶縁層２２の表面の凹凸が絶縁皮膜２の表面まで
及んで皮膜の外観が悪くなると共に絶縁皮膜２全体とし
ての可撓性も低下する。また、これら無機化合物粒子の
配合量は、中間絶縁層２２の樹脂成分１００重量部に対
して５〜５０重量部の範囲が好適であり、多過ぎては絶
縁皮膜２全体としての可撓性及び皮膜強度が低下する
上、絶縁塗料の粘度が非常に高くなるために製造上で支
障をきたし、逆に少な過ぎては絶縁電線の耐コロナ性が
不充分となる。

【００２４】外側絶縁層２３は、既述のように、ポリア
ミドイミドよりなり、その厚さを絶縁皮膜２の全厚に対
して１０〜２０％の範囲とする。この厚さが１０％未満
では絶縁皮膜２の耐摩耗性が悪化し、逆に２０％を越え
る場合はパルス寿命が著しく低下する。このパルス寿命
が低下する理由は、明確ではないが、ポリアミドイミド
の誘電体損失が大きいため、パルス電圧による発熱量が
大きくなり、これに起因する熱劣化とコロナ放電による
劣化との相乗作用によって絶縁皮膜２の破壊が促進する
と想定される。なお、外側絶縁層２３をポリアミドイミ
ド以外の絶縁材料として知られる汎用樹脂にて構成した
場合は、耐摩耗性の低下を招くと共に、耐熱性の面でも
劣ることになる。

【００２５】上述のようにポリアミドイミドからなる外
側絶縁層２３は機械的強度に優れるが、本発明の絶縁電
線では、高い表面滑性を付与して絶縁皮膜２の耐摩耗性
及び電線の走線性を更に向上させる目的で、この外側絶
縁層２３中にポリエチレン又はフッ素樹脂の粒子を含有
させた構成を好適態様とする。すなわち、これら樹脂粒
子は固体潤滑剤としての機能を有するため、これらが外
側絶縁層２３中に含まれることにより、絶縁皮膜２の表
面滑性が非常に優れたものとなる。

【００２６】このような樹脂粒子の配合量は、外側絶縁
層２３の皮膜形成成分であるポリアミドイミド１００重
量部に対して１〜５重量部の範囲がよく、少な過ぎては
充分な滑性向上効果が得られない。また、上記配合量が
多過ぎては、外側絶縁層２３自体の皮膜強度も低下し、
却って耐摩耗性を悪化させることになる。なお、樹脂粒
子の大きさは、平均粒子径１０μｍ以下が好ましく、大
き過ぎては絶縁皮膜２表面の平滑性が低下する。

【００２７】内側絶縁層２１の樹脂成分は、従来より絶
縁材料として知られる汎用樹脂をいずれも使用可能であ
り、特に制約はないが、絶縁層の耐熱性の面より、ポリ
ウレタン、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリア
ミドイミド、ポリイミド、ポリアミド等の熱硬化性樹脂
が好適であり、これらの中から目的とする絶縁電線の種
類による必要特性に応じて適宜選択すればよい。

【００２８】本発明の絶縁電線を製造するには、内側、
中間、外側の各絶縁層２１，２２，２３に対応した絶縁
塗料を調製し、これら塗料を導体１の表面に順次、各々
の膜厚となる所要回数の塗布・焼付けを行って三層構造
の絶縁皮膜２を形成すればよい。なお、中間絶縁層２２
用の絶縁塗料を調製するには、上記樹脂成分の溶液中に
既述の無機化合物粒子を添加し、ボールミルやロールミ
ル等の剪断力が加わる混合機を用いて均一に分散混合さ
せればよい。しかして、絶縁塗料中には、無機化合物粒
子と共に、必要に応じて着色剤その他の添加剤を適宜配
合してもよい。また外側絶縁層２３にポリエチレン又は
フッ素樹脂の粒子を含有させる場合の絶縁塗料では、ポ
リアミドイミドの溶液中に当該樹脂粒子を単に添加混合
するか分散液として添加混合すればよい。なお、各絶縁
塗料における樹脂成分の溶液としては市販の絶縁ワニス
を使用できる。

【００２９】本発明に係る電気機器は、上記の本発明に
係る絶縁電線を用いたものであり、該絶縁電線が耐コロ
ナ性に優れることから、高電圧下で使用されても非常に
良好な耐久性を発揮して長寿命であるという特徴があ
る。しかして、このような電気機器としては、インバー
タ駆動（制御）機器や高圧モーター等の高電圧下で使用
されるものが代表的であるが、特に限定されない。

【００３０】

【実施例】以下に、本発明に係る絶縁電線の実施例及び
比較例について具体的に説明する。なお、実施例及び比
較例では、ポリエステルイミド塗料として日本触媒社製
の商品名ＩＳＯＭＩＤ ４０ＳＭ（樹脂分４５％）を、
ポリエステル塗料として日触スケネクタディー社製の商
品名ＩＳＯＮＥＬ ２００ＳＨ（セイク変性ポリエステ
ル樹脂…樹脂分３５％）を、ポリアミドイミド塗料とし
て日立化成社製の商品名ＨＩ−４０５（樹脂分３４％）
を、それぞれ使用した。また、以下において部とあるの
は重量部を意味する。

【００３１】比較例１ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、ポリエステルイミド塗
料を塗布・焼付けし、厚さ７０μｍの単層の絶縁皮膜を
有する絶縁電線を製造した。

【００３２】比較例２ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、ポリエステルイミド塗
料にその樹脂成分１００部に対して平均粒子径０．１９
μｍの酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）粒子を３０部配合してな
る絶縁塗料を塗布・焼付けし、厚さ７０μｍの単層の絶
縁皮膜を有する絶縁電線を製造した。

【００３３】比較例３ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、ポリエステルイミド塗
料を塗布・焼付けして厚さ６０μｍの内側絶縁層を形成
し、この内側絶縁層上に、比較例２と同様の酸化チタン
粒子を配合したポリエステルイミド塗料を塗布・焼付け
して厚さ１０μｍの外側絶縁層を形成し、二層構造の絶
縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を製造した。

【００３４】比較例４，５ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、比較例２と同様の酸化
チタン粒子を配合したポリエステルイミド塗料を塗布・
焼付けして内側絶縁層を形成し、この内側絶縁層上に、
ポリエステルイミド塗料を塗布・焼付けして外側絶縁層
を形成し、二層構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有す
る絶縁電線を製造した。絶縁皮膜の各層は後記表１記載
の厚さに設定した。

【００３５】比較例６ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、比較例１と同様の酸化
チタンを配合したポリエステルイミド塗料を塗布・焼付
けして厚さ３５μｍの内側絶縁層を形成し、この内側絶
縁層上に、ポリアミドイミド塗料を塗布・焼付けして厚
さ３５μｍの外側絶縁層を形成し、二層構造の絶縁皮膜
（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を製造した。

【００３６】実施例１，２ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、ポリエステルイミド塗
料を塗布・焼付けして内側絶縁層を形成したのち、この
内側絶縁層上に比較例１と同様にして酸化チタン粒子を
配合したポリエステルイミド塗料を塗布・焼付けして中
間絶縁層を形成し、更にこの中間絶縁層上にポリアミド
イミド塗料を塗布・焼付けして外側絶縁層を形成し、三
層構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を
製造した。絶縁皮膜の各層は後記表１記載の厚さに設定
した。

【００３７】比較例７ 外側絶縁層形成用塗料としてポリエステルイミド塗料を
用いた以外は、実施例１と同様にして三層構造の絶縁皮
膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を製造した。

【００３８】実施例３〜７、比較例８〜１１ 外側絶縁層形成用塗料として、ポリアミドイミド塗料に
そのポリアミドイミド樹脂成分１００部に対して平均粒
子径約５μｍのポリエチレン粒子１．５部を配合してな
る絶縁塗料を使用した以外は、実施例１，２と同様にし
て三層構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電
線を製造した。絶縁皮膜の各層は後記表２記載の厚さに
設定した。

【００３９】実施例８〜１１、比較例１２，１３ 中間絶縁層形成用塗料として、ポリエステルイミド塗料
にそのポリエステルイミド樹脂成分１００部に対して平
均粒子径約１μｍのジルコニア（ＺｒＯ₂ ）粒子３０部
を配合してなる絶縁塗料を用いた以外は、実施例３〜７
と同様にして三層構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有
する絶縁電線を製造した。絶縁皮膜の各層は後記表３記
載の厚さに設定した。

【００４０】実施例１２ 外側絶縁層形成用塗料として、ポリアミドイミド塗料に
そのポリアミドイミド樹脂成分１００部に対して平均粒
子径約５μｍのフッ素系樹脂粒子１．５部を配合してな
る絶縁塗料を用いた以外は、実施例９と同様にして三層
構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を製
造した。

【００４１】比較例１４ １．０ｍｍ径の軟銅線の表面に、ポリエステル塗料を塗
布・焼付けして厚さ６０μｍの内側絶縁層を形成したの
ち、この内側絶縁層上に実施例３〜７と同様のポリエチ
レン粒子を配合したポリアミドイミド塗料を塗布・焼付
けして厚さ１０μｍの外側絶縁層を形成し、二層構造の
絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶縁電線を製造し
た。

【００４２】実施例１３ 内側絶縁層形成用塗料としてポリエステル塗料を用いる
と共に、中間絶縁層形成用塗料として、ポリエステル塗
料にそのポリエステル樹脂成分１００部に対して平均粒
子径０．０２μｍのシリカ（ＳｉＯ₂ ）粒子を３０部を
配合してなる絶縁塗料を用いた以外は、実施例９と同様
にして三層構造の絶縁皮膜（全厚７０μｍ）を有する絶
縁電線を製造した。

【００４３】以上の実施例にて製造した各絶縁電線につ
いて、耐パルス寿命、耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可撓
性、耐摩耗性、外観の各項目について調べた。その結果
を、実施例１，２及び比較例１〜７については表１、実
施例３〜７及び比較例８〜１１については表２、実施例
８〜１３及び比較例１２〜１４については表３、にそれ
ぞれ絶縁皮膜構成と共に示す。表中の絶縁皮膜構成にお
ける樹脂種の記号は、ＰＥＩがポリエステルイミド、Ｐ
ＡＩがポリアミドイミド、ＰＥがポリエステルを意味す
る。なお、各項目の試験方法は次のとおりである。

【００４４】〔耐パルス寿命〕…ＪＩＳ Ｃ ３００３
に規定される２個撚り試料に、温度１８０℃において、
電圧２０００Ｖ，周波数２４０００Ｈｚを印加し、コロ
ナ破壊に至るまでの時間を測定した。 〔耐熱衝撃性〕…米国ＮＥＭＡ規格ＭＷ−１０００に規
定されるヒートショック試験法に準じ、２０％ＳＪ（サ
ドンジャーク＝急激伸長）において２２０℃−０．５時
間の条件で試験した。本規格では３倍径良までが合格と
される。 〔耐摩耗性〕…米国ＮＥＭＡ規格ＭＷ−１０００及びＪ
ＩＳ Ｃ ３００３に規定される一方向式摩耗試験を行
った。 〔可撓性〕…米国ＮＥＭＡ規格ＭＷ−１０００の規定に
準じ、２０％ＳＪにおいて巻き付け試験を行った。 〔絶縁破壊電圧、外観〕…ＪＩＳ Ｃ ３００３に規定
される試験・評価方法に準じた。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】表１より、絶縁皮膜全体に無機化合物粒子
を含有する比較例２の絶縁電線は、絶縁皮膜に該粒子を
含有しない比較例１の絶縁電線に比べて、耐パルス寿命
が大幅に延びるが、耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可撓
性、耐摩耗性、外観の各特性が著しく低下するため、実
用性に乏しいことが判る。また比較例３と比較例４，５
との対比より、絶縁皮膜を無機化合物粒子の含有層と非
含有層との二層構成とした場合、該含有層が内側にある
絶縁電線の耐パルス寿命は、該含有層の厚み比率が大き
い構成（比較例５）でも該含有層が外側にある絶縁電線
（比較例３）よりも短くなり、特に該厚み比率が小さい
構成（比較例４）では絶縁皮膜に無機化合物粒子を含有
しない絶縁電線（比較例１）よりも低下している。この
結果は、耐コロナ性の改善作用が絶縁皮膜への無機化合
物粒子の単なる配合によって一義的に発現するのではな
く、その含有層の空間的な配置関係によって大きく左右
されこと、すなわち絶縁皮膜の厚み方向の誘電率変化や
電界分布がコロナ放電の発生状態に著しい影響を与え、
該含有層が適当な位置にあって初めて耐コロナ性の向上
に寄与でき、該含有層が導体表面に直接に接する構成で
は却って逆効果になることを示唆している。

【００４９】更に耐摩耗性に関し、比較例１の絶縁電線
に比べ、比較例３の絶縁電線は略同等であるが、比較例
４，５の絶縁電線は非常に低くなっている。これは、無
機化合物粒子の含有層が導体表面に直接に接する構成で
は、該含有層と導体表面との密着性が悪いため、摩擦に
よって絶縁皮膜が全体的に剥がれ易くなることによると
推測される。一方、絶縁皮膜が無機化合物粒子を含有す
る内側絶縁層とポリアミドイミドからなる外側絶縁層と
の二層構成であって、両絶縁層を同じ厚さとした比較例
６の絶縁電線では、耐熱性のよいポリアミドイミドによ
って耐熱衝撃性が良好であるが、耐パルス寿命は著しい
低下をきたしている。これは、ポリアミドイミドの誘電
体損失が大きいため、パルス電圧の印加によって発熱量
が大きくなり、それに伴う熱劣化とコロナ放電による劣
化とが相まって絶縁皮膜の破壊が促進すると考えられ
る。

【００５０】これに対し、表１〜表３から明らかなよう
に、絶縁皮膜を特定の三層構成とした本発明の絶縁電線
は、耐パルス寿命及び耐摩耗性が比較例３の絶縁電線よ
りも優れており、しかも耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可
撓性、外観の各特性も良好である。すなわち、本発明の
絶縁電線では、三層構成の絶縁皮膜における中間絶縁層
に無機化合物粒子を含み、この中間絶縁層と外側絶縁層
とが特定の厚み比率であることにより、絶縁皮膜の厚み
方向の誘電率変化や電界分布がコロナ放電に起因した絶
縁皮膜の侵食に対する抵抗性を最も強くする状態にな
り、もって高い耐コロナ性が発揮され、且つポリアミド
イミドからなる絶縁層が薄い厚みで導体から最も離れた
表層部に位置するため、誘電体損失による発熱が小さく
熱劣化を生じにくく、これらの相乗効果によって耐パル
ス寿命が延びるものと推測される。また本発明の絶縁電
線では、導体表面と内側絶縁層との密着性がよいことに
加え、絶縁皮膜の表面が皮膜強度の高いポリアミドイミ
ドからなるため、耐摩耗性が向上し、更に絶縁皮膜全厚
に占める中間絶縁層の厚み比率が小さいことにより、耐
熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可撓性が良好となると考えら
れ、無機化合物粒子の含有層が絶縁皮膜表面に露呈しな
いので外観もよい。

【００５１】しかして、特にポリアミドイミドからなる
外側絶縁層にポリエチレン粒子（実施例３〜１１，１
３）又はフッ素樹脂粒子（実施例１２）を含有させた絶
縁皮膜を有する構成では、絶縁皮膜表面の滑性がより向
上し、非常に優れた耐摩耗性が発揮される。また、特に
中間絶縁層の厚みが絶縁皮膜の全厚の１０〜３０％の範
囲にある構成では、実用的に充分な耐パルス寿命を具備
して、且つ耐摩耗性、耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可撓
性等の諸特性により優れた絶縁電線となる。

【００５２】しかしながら、絶縁皮膜が本発明の絶縁電
線と同様組成の絶縁層からなる三層構造であっても、中
間絶縁層の厚み比率が小さ過ぎる絶縁電線（比較例８，
１２）では充分な耐コロナ性が得られず、逆に同厚み比
率が大き過ぎる絶縁電線（比較例９，１３）では耐摩耗
性、耐熱衝撃性、絶縁破壊電圧、可撓性が著しく悪化
し、更にポリアミドイミドからなる外側絶縁層の厚み比
率が大き過ぎる絶縁電線（比較例１０，１１）では耐コ
ロナ性が極端に悪化することが判る。なお、実施例１３
の絶縁電線における耐パルス寿命が他の実施例の絶縁電
線より短いのは、内側及び中間の絶縁層の樹脂成分がポ
リエステルイミドに比較して元来耐パルス性に劣るポリ
エステルであることに起因するが、内側絶縁層がポリエ
ステルからなる二層構成の絶縁皮膜を有する比較例１４
の絶縁電線を基準にすれば、耐コロナ性は充分に向上し
ていると言える。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、絶縁電線とし
て、絶縁皮膜が特定の三層構造であることから、耐コロ
ナ性つまり高電圧印加時や高電圧パルスによって発生す
るコロナ放電に起因した絶縁破壊に対する抵抗性が高
く、適用電圧の高い電気機器に用いても長寿命であり、
且つ絶縁皮膜ひいては電線全体としての可撓性がよく、
巻線加工等の耐加工性が良好であり、また絶縁皮膜の耐
摩耗性がよいことから、巻線加工等における絶縁皮膜の
削れや損傷、走線時の断線等を生じにくく、絶縁皮膜の
耐熱性、絶縁破壊電圧、外観等の諸特性についても充分
な性能を具備し、実用性に優れたものが提供される。

【００５４】請求項２の発明によれば、上記の絶縁電線
として、特に可撓性、耐摩耗性、耐熱性、絶縁破壊電圧
等の特性により優れるものが提供される。

【００５５】請求項３の発明によれば、上記の絶縁電線
として、特に絶縁皮膜の表面滑性に優れることから、巻
線加工等の耐加工性や走線性がより良好となるものが提
供される。

【００５６】請求項４の発明によれば、上記の絶縁電線
として、絶縁皮膜の外側絶縁層が充分な強度を保持した
状態で優れた表面滑性を発揮し、巻線加工等の耐加工性
や走線性がより良好となるものが提供される。

【００５７】請求項５の発明によれば、上記の絶縁電線
において、絶縁皮膜の中間絶縁層が充分な強度を保持し
た状態で優れた耐コロナ性を発揮するという利点があ
る。

【００５８】請求項６の発明によれば、上記の絶縁電線
において、中間絶縁層に特定の樹脂成分を用いることか
ら、前記の優れた耐コロナ性がより確実に発揮されると
いう利点がある。

【００５９】請求項７の発明によれば、上記の絶縁電線
において、絶縁皮膜の中間絶縁層に含まれる無機化合物
粒子が特定の粒度であることから、特に高い耐コロナ性
が得られるという利点がある。

【００６０】請求項８の発明によれば、上記の絶縁電線
を用いることから、適用電圧が高い場合でも良好な耐久
性を発揮する電気機器が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の絶縁電線の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 導体 ２ 絶縁皮膜 ２１ 内側絶縁層 ２２ 中間絶縁層 ２３ 外側絶縁層

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体上に、無機化合物粒子を含有しない
   内側絶縁層と、無機化合物粒子を含有する中間絶縁層
   と、無機化合物粒子を含有しないポリアミドイミドより
   なる外側絶縁層とで構成される三層構造の絶縁皮膜が形
   成され、中間絶縁層の厚みが絶縁皮膜の全厚の５〜５０
   ％を占めると共に、外側絶縁層の厚みが絶縁皮膜の全厚
   の１０〜２０％を占めることを特徴とする絶縁電線。
2. 【請求項２】 中間絶縁層の厚みが絶縁皮膜の全厚の１
   ０〜３０％を占める請求項１記載の絶縁電線。
3. 【請求項３】 外側絶縁層にポリエチレン又はフッ素樹
   脂の粒子が含有されてなる請求項１又は２に記載の絶縁
   電線。
4. 【請求項４】 外側絶縁層にポリエチレン又はフッ素樹
   脂の粒子が皮膜形成成分のポリアミドイミド１００重量
   部に対して１〜５重量部の範囲で含有されてなる請求項
   ３記載の絶縁電線。
5. 【請求項５】 中間絶縁層は、樹脂成分１００重量部に
   対して５〜５０重量部の無機化合物粒子を含有する請求
   項１〜４のいずれかに記載の絶縁電線。
6. 【請求項６】 中間絶縁層の樹脂成分がポリエステルイ
   ミド又はポリエステルである請求項１〜５のいずれかに
   記載の絶縁電線。
7. 【請求項７】 中間絶縁層に含まれる無機化合物粒子が
   平均粒子径１０μｍ以下のものである請求項１〜６のい
   ずれかに記載の絶縁電線。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の絶縁電
   線を用いてなる電気機器。