JPWO2015137254A1 - 平角絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器 - Google Patents

Abstract

可とう性、耐熱軟化性を維持しつつ、導体まで達する亀裂の発生を防止することで耐屈曲信頼性を向上し、更には高い部分放電開始電圧を有することでより高い絶縁性を実現することができる平角絶縁電線を提供する。平角絶縁電線（１）は、断面略矩形の平角導体（２）と、該平角導体上に形成された複数の焼付塗布樹脂層（３），（４），（５）と、該複数の焼付塗布樹脂の最外層である焼付塗布樹脂層５を覆って形成された押出被覆層（６）とを備えている。上記複数の焼付塗布樹脂層は２種類以上の材料からなる。また、複数の焼付塗布樹脂層（３），（４），（５）は、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されている。

Description

本発明は、金属の導体を樹脂で被覆してなる平角絶縁電線に関し、特に、電力を用いて駆動する車両などに搭載される電動発電機のコイルとして使用される平角絶縁電線に関する。

従来、自動車に搭載される電動発電機（Motor Generator）のステータに使用される絶縁電線（マグネットワイヤ）では、丸線や平角線が採用されている。平角線の場合、断面略丸形の導体と比較してステータの占有率を高めることが可能であるため、電動発電機の小型化・高出力化を実現することが可能となっている。そして近年、電動発電機の上記小型化・高出力化に伴い、車両用発電機の絶縁電線には、従来の構成と比較してより優れた絶縁性、耐熱軟化性、可とう性、長期耐熱性といった特性が求められてきている。

これまで、ステータ用コイルには、絶縁性向上の観点から、平角導体上にポリアミドイミド（ＰＡＩ）などの熱硬化性樹脂からなる絶縁層を形成した、いわゆるエナメル線が多用されている。しかしエナメル被覆のみでは、絶縁に対する信頼性が不十分であることから、この信頼性を高めるための方法として、エナメル線の外側に他の絶縁層を形成する試みがなされてきた。

例えば、エナメル線の外側に、ＰＡＩと比較して引張伸びの高いポリイミド（ＰＩ）などの樹脂で形成された他の樹脂層を有する絶縁電線がある（特許文献１）。この絶縁電線によれば、電気コイルを形成する際に、変形により絶縁被覆に亀裂が生じるのを抑制することが可能となっている。

また、導体上に形成されたＰＡＩ等からなる密着層と、該密着層の外側に形成された耐部分放電性層とを有し、伸長時における密着層と導体の密着強度の低下率が、無伸長時における密着層と導体の密着強度に対して２５％未満である絶縁電線がある（特許文献２）。この絶縁電線によれば、導体と密着層の間の密着強度の低下を抑えることで皮膜浮きの発生を抑制し、耐部分放電性の低下を防止することが可能となっている。

平角絶縁電線としては、平角導体の外周を被覆する絶縁皮膜を有し、該絶縁皮膜が、破断伸び率が８０％よりも大きいポリイミド（ＰＩ）樹脂からなる絶縁電線がある（特許文献３）。この絶縁電線によれば、曲げ加工時にＰＩ樹脂層が伸長することで、絶縁皮膜における亀裂等の損傷の発生を抑制することが可能となっている。

また、他の平角絶縁電線として、密着性向上剤を含むＰＡＩからなる第１層と、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとダイマー酸ジイソシアネートを合計１０〜７０モル％含むイソシアネート成分と酸成分を反応させて得られるＰＡＩからなる第２層と、ＰＩからなる第３層とを、この順に有する絶縁電線がある（特許文献４）。この平角絶縁電線によれば、導体と絶縁皮膜の密着力が４３〜６４ｇ／ｍｍであり、優れた耐加工性を有すると共に、優れた耐熱性および耐熱劣化性を実現することが可能となっている。

特開２００７−１４９５６２号公報 特開２０１２−２０４２７０号公報 特開２０１３−１９１３５６号公報 特開２０１４−２２２９０号公報

しかしながら、絶縁電線に過酷な曲げ加工を施す場合があることから、上記従来の技術では、絶縁層における上層の伸長性を高くしても、上層に微小な亀裂が生じると導体の外表面まで亀裂が進行してしまうという懸念が生じる。また、絶縁層における上層・下層の密着性を高めても、２層間の密着強度が必要以上に高いため、絶縁電線を屈曲させた際に絶縁層から導体の外表面まで達する亀裂が生じてしまう。したがって上記いずれの方法でも耐屈曲信頼性が十分とは言えない。また近年、車両用発電機の高電圧化が急速に進んでおり、このような用途に用いられる絶縁電線では高い部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）が要求されるところ、上記従来の技術では部分放電開始電圧が十分ではない。

本発明の目的は、可とう性、耐熱軟化性を維持しつつ、導体まで達する亀裂の発生を防止することで耐屈曲信頼性を向上し、更には高い部分放電開始電圧を有することでより高い絶縁性を実現することができる平角絶縁電線、コイルおよび電気・電子機器を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、導体上に複数の焼付塗布樹脂層を形成し、且つ該複数の焼付塗布樹脂層が２種類以上の材料からなり、更に上記複数の焼付塗布樹脂層のうち少なくとも１つの焼付塗布樹脂層の比誘電率の範囲を規定することで、従来の特性を維持しながら、導体まで達する亀裂の発生を防止することで、耐屈曲信頼性を向上し、加えて高い部分放電開始電圧を実現できることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされたものである。

すなわち、本発明は以下によって達成される。

（１）断面略矩形の平角導体と、
前記平角導体を覆って形成された複数の焼付塗布樹脂層とを備え、
前記複数の焼付塗布樹脂層が、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されていることを特徴とする、平角絶縁電線。
（２）前記複数の焼付塗布樹脂層の皮膜層間の密着力が５ｇ／ｍｍ以上１０ｇ／ｍｍ以下であることを特徴とする、上記（１）記載の平角絶縁電線。
（３）前記複数の焼付塗布樹脂層のうち最も内側の層の厚みが、２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする、上記（１）又は（２）記載の平角絶縁電線。
（４）３価又は４価のアルコール構成成分の含有率が、前記ポリエステル系樹脂におけるアルコール構成成分の全モル数に対して３０〜９０モル％であることを特徴とする、上記（３）記載の平角絶縁電線。
（５）前記３価以上のアルコール構成成分が、トリヒドロキシエチルイソシアネート、グリセリンおよびトリメチロールプロパンからなる群より選択される少なくとも１種に由来する成分であることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の平角絶縁電線。
（６）前記複数の焼付塗布樹脂層の総厚さが６０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の平角絶縁電線。
（７）前記複数の焼付塗布樹脂層の最外層上に形成され、熱可塑性樹脂で形成される押出被覆層を更に有することを特徴とする、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の平角絶縁電線。
（８）前記平角絶縁電線の部分放電開始電圧が８００Ｖｐ以上１５００Ｖｐ以下であることを特徴とする、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の平角絶縁電線。
（９）前記熱可塑性樹脂が、融点２５０℃以上３６０℃以下の結晶性樹脂であることを特徴とする、上記（７）記載の平角絶縁電線。
（１０）前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン及び変性ポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される樹脂であることを特徴とする、上記（７）記載の平角絶縁電線。
（１１）前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする、上記（７）記載の平角絶縁電線。
（１２）前記平角導体が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金からなることを特徴とする、上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の平角絶縁電線。
（１３）上記（１）〜（１２）のいずれかに記載の平角絶縁電線を巻き回してなるコイル。
（１４）上記（１３）記載のコイルが用いられる電気・電子機器。

本発明の平角絶縁電線によれば、複数の焼付塗布樹脂層が２種類以上の材料からなり、更に、複数の焼付塗布樹脂層が、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されている。本構成によれば、可とう性、耐熱軟化性を維持しつつ、導体まで達する亀裂の発生を防止することで耐屈曲信頼性を向上し、更には高い部分放電開始電圧を実現することができる。

特に、上記複数の焼付塗布樹脂層が、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されるので、過酷な曲げ加工時に２つの焼付塗布樹脂層のうち外側層に亀裂が生じたとしても、皮膜層間の密着力が５ｇ／ｍｍ以上１０ｇ／ｍｍ以下である２つの焼付塗布樹脂層間で剥離を生じさせることで、内側層での亀裂の発生を防止することができる。したがって、導体まで達する亀裂の発生を確実に防止することができる。なお、密着力の測定は、平角絶縁電線の長手方向に沿って、長辺の１／３〜１／２の幅で、２本の平行な切り込みを入れて、切り込みの間を剥離する際にかかる力を測定し、この測定値を１ｍｍあたりに換算した数値を密着力とした。

また、複数の焼付塗布樹脂層のうち最も内側の層の厚みが２０μｍ以上６０μｍ以下であるので、高い絶縁破壊電圧を得ることができる。

また、３価以上のアルコール構成成分の含有率が、ポリエステル系樹脂におけるアルコール構成成分の全モル数に対して３０〜９０モル％であるので、電気特性に影響を与えることなく導体との密着性を向上することができ、また、導体まで達する亀裂の発生をより確実に防止することができる。

また、平角絶縁電線が、複数の焼付塗布樹脂層の最外層上に形成され、熱可塑性樹脂で形成される押出被覆層を更に有するので、可とう性、耐熱軟化性を維持しつつ耐屈曲信頼性を向上し、加えてより高い部分放電開始電圧を実現することができる。

また、本発明の平角絶縁電線を巻き回してコイルとすることで、高電圧が印加された場合にも部分放電発生を抑制することができ、絶縁破壊の発生を大幅に抑制できる平角絶縁電線を得ることができる。特に、本発明の平角絶縁電線を電動発電機等の電気・電子機器に適用することにより、より顕著な効果が得られる。

本発明の実施形態に係る平角絶縁電線の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分断面図である。 図１の平角絶縁電線の変形例を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る平角絶縁電線（平角絶縁ワイヤ）の構成を概略的に示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分断面図である。なお、図１における各構成の長さ、幅あるいは厚さは、その一例を示すものであり、本発明の平角絶縁電線における各構成の長さ、幅あるいは厚みは、図１のものに限られないものとする。

図１において、平角絶縁電線１は、断面略矩形の平角導体２と、該平角導体上に形成された複数の焼付塗布樹脂層３，４，５と、該複数の焼付塗布樹脂の最外層である焼付塗布樹脂層５を覆って形成された押出被覆層６とを備えている。このように本発明では、複数の焼付塗布樹脂層が、互いに異なる材料からなり且つ隣接して形成される複数の焼付塗布樹脂層を含んでいることに特徴がある。また、複数の焼付塗布樹脂層３，４，５のうち少なくとも１つの層の比誘電率が３．８未満である。この平角絶縁電線１では、複数の焼付塗布樹脂層３，４，５の厚さと押出被覆層６の厚さとの合計、すなわち絶縁層の総厚さは、６０μｍ〜２８５μｍである。

（平角導体）
平角導体２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無いが、平角導体２は、その断面において、短辺と長辺の比（短辺：長辺）が１：１〜１：４であるのが好ましい。例えば、その長辺は１．０〜５．０ｍｍが好ましく、１．４ｍｍ〜４．０ｍｍがより好ましい。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。また、この平角導体２において、その導体断面の４隅の面取り（曲率半径ｒ）は、ステータスロット内での導体占有率を高める観点において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。よって曲率半径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無い。

平角導体２は、導電性を有する金属からなり、その材質は導電性を有するものであればよく、例えばアルミニウムもしくはアルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金からなる。平角導体２がアルミニウム合金からなる場合、低強度ではあるがアルミニウム比率が高い１０００系や、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、例えば６０００系アルミニウム合金の６１０１合金などが挙げられる。アルミニウム又はアルミニウム合金は、その導電率が銅又は銅合金の約２／３であるものの、比重は約１／３であることから、コイルを軽量化することができ、車両の軽量化、燃費向上に寄与することができる。

平角導体２は、銅又は銅合金からなる場合、従来の絶縁電線で用いられているものを使用することができるが、好ましくは、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の低酸素銅、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下の低酸素銅または無酸素銅が挙げられる。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共に、溶接部分の強度を保持することができる。

（焼付塗布樹脂層）
焼付塗布樹脂層３，４，５は、その総厚みが６０μｍ以上、好ましくは６０μｍ〜１００μｍであって、各々の厚さが２０μｍ〜６０μｍの積層体である。この焼付塗布樹脂層は、平角導体２又は他の焼付塗布樹脂層上に塗布された樹脂ワニスを焼き付けることで形成されるエナメル層である。本発明ではこのエナメル層が複数設けられ、隣接する２層を形成する樹脂の主要素が互いに異なり、また、副要素である添加物が異なる。

本発明では、焼付塗布樹脂層３，４，５において、隣接して形成される複数の焼付塗布樹脂層のうち最も内側の層（下層）の厚みが２０μｍ以上である。例えば、隣接して形成される焼き付塗布樹脂層３，４が互いに異なる樹脂で形成されている場合、最も内側の層を構成する焼付塗布樹脂層３の厚みが２０μｍ以上である。また、焼付塗布樹脂層４，５が互いに異なる樹脂で形成されている場合、最も内側の層を構成する焼付塗布樹脂層４の厚みが２０μｍである。このように最も内側の層の厚みを２０μｍ以上とすることにより、曲げ加工後に外側層に亀裂が生じた場合であっても、外側層と最も内側の層の界面の密着力が１０ｇ／ｍｍ以下であるため、当該界面に剥離が生じ、内側層に亀裂が生じるのを防止し、この結果、少なくとも最も内側の層の厚み２０μｍの絶縁性を確保することができる。曲げ加工後の高い絶縁破壊電圧を実現することができる。
また、隣接して形成される複数の焼付塗布樹脂層のうち最も内側の層（下層）の厚みが２０μｍ以上６０μｍ以下であるのが好ましい。最も内側の層の厚みが６０μｍを超えると、導体との密着力が極端に低下してしまう懸念がある。

また本発明では、焼付塗布樹脂層３，４，５のうち、少なくとも１つの焼付塗布樹脂層の比誘電率が、３．８未満である。比誘電率を低くすることにより、高い部分放電開始電圧を得ることができる。

特に、上記隣接して形成される複数の焼付塗布樹脂層は、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されるのが好ましい。また、上記群から選ばれる２種でそれぞれ形成される２つの焼付塗布樹脂層間の密着力が５ｇ／ｍｍ以上１０ｇ／ｍｍであるのが好ましい。上記密着力が５ｇ／ｍｍ未満であると、曲げ加工以外の小さな応力でも容易に樹脂層間の剥離が発生してしまう可能性がある。また、上記密着力が１０ｇ／ｍｍ以下であると、２つの焼付塗布樹脂層に曲げ応力が加えられた際、これら２層の界面に応力集中が生じ、当該界面に亀裂が発生する。この結果、複数の焼付塗布樹脂層のうち、上層で導体方向に向かって進行する亀裂が生じても、複数の焼付塗布樹脂層間の界面に上記亀裂が到達した後、界面に沿って亀裂が進行し、下層に亀裂が発生し難くなる。したがって、複数の焼付塗布樹脂層間の界面の存在により、導体まで進行する亀裂の発生を防止することができる。

〈３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂〉
本発明で用いられるポリエステル系樹脂は、分子内にエステル結合を有する樹脂であって、該エステル結合を形成するアルコール構成成分として３価以上のアルコール構成成分を含んでいる。

３価以上のアルコール構成成分となるアルコールは、その価数が３以上である。価数が３以上であると、ポリエステル系樹脂１分子当たりの末端基数が多くなり、電気特性を低下させることなく導体との密着性を向上できる。この場合の密着力は約５０ｇ／ｍｍである。

上記アルコールは、脂肪族アルコール、芳香族アルコール等のいずれでもよい。ポリエステル系樹脂層の可撓性などの点で、脂肪族アルコールが好ましい。なお、水酸基を除外した脂肪族基および芳香族基は、いずれも、炭素原子および水素原子のみからなる炭化水素基であってもよく、ヘテロ原子を含有する基、例えばヘテロ環基であってもよい。

脂肪族アルコールとしては、部分構造にヒドロキシエチルまたはヒドロキシメチル部を有するものが好ましく、例えば、これらの部分構造を少なくとも２つ有するもの、３つ有するものが挙げられる。具体的には、例えば、トリヒドロキシエチルイソシアヌレート（トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートともいう）、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ヘキサントリオール、ソルビトール等が挙げられる。なかでも、トリヒドロキシエチルイソシアヌレート、グリセリン、トリメチロールプロパンが好ましい。

芳香族アルコールとしては、例えば、トリヒドロキシベンジルアルコール等が挙げられる。

このポリエステル系樹脂が、３価以上のアルコール構成成分以外のアルコール構成成分（本発明において、２価のアルコール構成成分という）を含有する場合は、２価のアルコール構成成分は、２価のアルコールに由来するものであれば特に限定されない。例えば、脂肪族ジオール、芳香族ジオールが挙げられる。なお、脂肪族基および芳香族基は上記した通りである。

このような２価のアルコール構成成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール等のアルキレングリコールの各種アルコールに由来するものが挙げられる。なかでも、可撓性の点で、アルキレングリコールが好ましく、エチレングリコールがより好ましい。

本発明においては、３価以上のアルコール構成成分は、２価のアルコール構成成分と併用されてもよい。また、本発明において、アルコール構成成分としては、本発明の目的を損なわない範囲で、１価のアルコールに由来するものを含んでいてもよい。

このポリエステル系樹脂において、３価以上のアルコール構成成分の含有率は、ポリエステル系樹脂を構成するアルコール構成成分の全モル数に対して３０〜９０モル％が好ましい。特に、３価又は４価のアルコール構成成分の含有率が、ポリエステル系樹脂を構成するアルコール構成成分の全モル数に対して３０〜９０モル％であることが好ましい。含有率が上記範囲内にあると、電気特性に影響を与えることなく導体との密着性が向上し、しかも導体まで達する亀裂の発生防止の効果も大きくなる。電気特性、導体との密着性、導体まで達する亀裂の発生防止効果のいずれもより一層高いレベルで兼ね備える点で、上記含有率は、４０〜８０モル％がより好ましい。

ここで、上記含有率は、ポリエステル系樹脂の全アルコール成分の含有量（モル）と、３価以上のアルコール構成成分の含有量（モル）から、算出できる。この含有量は、例えば、熱分解もしくは化学分解による成分分析、または、ＮＭＲなどによる構造分析などにより、測定することができる。

ポリエステル系樹脂を構成する構成成分のうち上記アルコール構成成分以外のものは、樹脂の種類に応じて適宜に選択される。例えば、ポリエステル樹脂であれば、２価以上のカルボン酸（無水物、エステル等を含む）に由来するカルボン酸構成成分が挙げられる。

このようなカルボン酸は、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸が挙げられ、芳香族カルボン酸が好ましい。カルボン酸の価数は、２価以上であれば特に限定されないが、２価が好ましく、２価のみであるのがさらに好ましい。

本発明に用いることができるカルボン酸としては、ポリエステル樹脂に通常用いられるものであれば特に限定されず、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、ピロメリット酸、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸が挙げられる。このなかでも、テレフタル酸（無水物、エステル等を含む）が好ましく、テレフタル酸アルキルエステルがより好ましく、テレフタル酸アルキル（炭素数１〜３）エステルがさらに好ましい。

また、ポリエステル系樹脂は、アルコール構成成分の一部または全部に上記３価以上のアルコール構成成分を含む変性ポリエステル系重合体からなる樹脂であってもよく、また、上記３価以上のアルコール構成成分を含む変性ポリエステル系重合体からなる樹脂と他の樹脂とのブレンド樹脂であってもよい。

〈ポリエステルイミド〉
本発明で用いられるポリエステルイミドとしては、下記一般式（１）で示されるものが挙げられる。

上記式中、Ｒ^１はトリカルボン酸無水物の残基等の３価の有機基、Ｒ^２は、ジオールの残基等の２価の有機基、Ｒ^３は、ジアミンの残基等の２価の有機基である。

このポリエステルイミドは、トリカルボン酸無水物、ジオール、及びジアミンを公知の方法で反応させて得られる。トリカルボン酸無水物としては、トリメリット酸無水物、３，４，４’−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、３，４，４’−ビフェニルトリカルボン酸無水物等を挙げることができ、トリメリット酸無水物が好ましい。

ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール等が好ましい。

ジアミンとしては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，４−ジアミノナフタレン、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン等が好ましい。

〈ポリアミドイミド〉
本発明で用いられるポリアミドイミドは、トリカルボン酸またはその誘導体とジイソシアネートおよび／またはジアミンを有機溶媒中で反応させることによって得られる。このポリアミドイミドには、密着性を高めるための密着性向上剤が検出可能下限量以上添加されていない。

トリカルボン酸またはその誘導体としては、トリメリット酸無水物、トリメリット酸無水物モノクロライド等が挙げられる。ジイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートのような脂肪族ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２，４−または２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−またはｐ−キシレンジイソシアネートのような芳香族ジイソシアネート、およびこれらのジイソシアネートがフェノール類でブロックされた誘導体等が挙げられる。ジアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチル−１，１’−ビフェニル、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジヒドロキシ−１，１’−ビフェニル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]プロパン、２，２−ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]ヘキサフルオロプロパン、ビス[４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン、ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン等の芳香族ジアミン、また、２，６−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノ−４−メチルピリジン、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジアニリン、α，α−ビス（４-アミノフェニル）-１，３-ジイソプロピルベンゼン等が挙げられる。

反応溶剤としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドのような非プロトン系極性溶剤、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール系溶剤等が挙げられる。

密着性向上剤としては、例えば、チアジアゾール、チアゾール、メルカプトベンズイミダゾール、チオフェノール、チオフォン、チオール、テトラゾール、ベンズイミダゾール、ブチル化メラミン、ヘテロ環状メルカプタン等が例示される。

上記ポリアミドイミドは、ガラス転移点（Ｔｇ）が２５０〜３００℃であることが好ましく、２５５〜２７０℃であることがより好ましい。

また、他のポリアミドイミドとして、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートとダイマー酸ジイソシアネートを含むイソシアネート成分と酸成分とを反応させて得られるポリアミドイミド（高可とう性ポリアミドイミド）が挙げられる。

この高可とう性ポリアミドイミド樹脂ワニスは、イソシアネート成分として、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）とダイマー酸ジイソシアネートを使用する。それらのイソシアネート成分を使用することにより、可とう性に優れた層が形成され、絶縁電線に優れた耐加工性を付与することができる。２，４’−ＭＤＩおよびダイマー酸ジイソシアネートの合計は、イソシアネート成分の１０〜７０モル％であることが好ましく、３０〜６０モル％であることがより好ましい。

併用する他のイソシアネート成分としては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、３，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，３’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートの他、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ビトリレンジイソシアネート、ジアニシジジイソシアネート、これらの異性体等が挙げられる。また、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、トリフェニルメタントリイソシアネート等の多官能イソシアネート、ポリメリックイソシアネート、あるいはトリレンジイソシアネート等の多量体等も併用可能である。

また、酸成分としては、トリメリット酸無水物（ＴＭＡ）、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物（ＤＳＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物、およびその異性体、ブタンテトラカルボン酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物類、トリメシン酸、トリス（２−カルボキシエチル）イソシアヌレート（ＣＩＣ酸）等のトリカルボン酸およびその異性体類等が挙げられる。これらのなかでも、安価で安全性にも優れるトリメリット酸無水物（ＴＭＡ）が好ましい。

また、上記イソシアネート成分と酸成分の他にポリカルボン酸を加えてもよい。ポリカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸類、トリメリット酸、へミメリット酸等の芳香族トリカルボン酸類、ダイマー酸等の脂肪族ポリカルボン酸類等が挙げられる。

さらに、上記イソシアネート成分と酸成分とを反応させる溶剤としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドのような非プロトン系極性溶剤、フェノール、クレゾール、キシレノール等のフェノール系溶剤等が挙げられる。

イソシアネート成分と酸成分とを反応させる際には、アミン類、イミダゾール類、イミダゾリン類等の反応触媒を使用してもよい。反応触媒は樹脂ワニスの安定性を阻害しないものが好ましい。

上記高可とう性ポリアミドイミドは、ガラス転移点（Ｔｇ）が２００〜２７０℃であることが好ましく、２３０〜２６０℃であることがより好ましい。

〈ポリイミド〉
本発明で使用されるポリイミドは、特に制限はなく、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、通常のポリイミドが挙げられる。例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物と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。

上記のような成分の樹脂ワニスには、熱硬化性樹脂をワニス化させるために有機溶媒等が使用される。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、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）、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、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、スルホラン等のスルホン系溶媒などが挙げられる。

これらの有機溶媒のうち、高溶解性、高反応促進性等の点でアミド系溶媒、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有さないため、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、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−メチル−２−ピロリドンが好ましい。

樹脂ワニスの副要素である添加剤としては、例えば酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、相溶化剤、滑剤、強化剤、難燃剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、増粘剤、減粘剤、およびエラストマーなどが挙げられる。

また、樹脂ワニスは、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て平角導体に塗布することができ、また、導体断面形状が四角形である場合には、導体の形状と相似形のダイスを用いて塗布することができる。また、上記樹脂ワニスを塗布した導体は、焼付炉で焼付けされ、例えば、長さ約５〜８ｍの自然対流式の竪型炉を使用し、温度４００〜５００℃、通過時間１０〜９０秒にて連続的に処理することができる。

（押出被覆層）
押出被覆層６は、焼付塗布樹脂層３，４，５のうち焼付塗布樹脂層５上に形成される熱可塑性樹脂層である。

押出被覆層６は、その厚さが２０μｍ〜２００μｍであり、押出成形によって上記エナメル層を被覆する層である。押出被覆層６は、部分放電発生電圧を低くし、かつ耐薬品性の観点から、融点２５０℃以上の結晶性樹脂からなるのが好ましい。このような樹脂として、例えば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）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）およびそれをベースとしたポリマーアロイ、または熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）が挙げられ、特にＰＥＥＫ、ＰＰＳが好ましい。
また、押出被覆層６は、融点２５０℃以上３６０℃以下の結晶性樹脂からなるのが更に好ましい。結晶性樹脂の融点が３６０℃を超えると、特性上の問題はないが、溶融させる押出機の仕様が限られてしまう懸念がある。

各熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、１種単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。２種の熱可塑性樹脂を混合して使用する場合は、例えば両者をポリマーアロイ化して相溶型の均一な混合物として使用するか、非相溶系のブレンドを、相溶化剤を用いて相溶状態を形成して使用することができる。本発明において、特性に影響を及ぼさない範囲で、熱可塑性樹脂層を得る原料に、上述の各種添加剤を含有していてもよい。

押出被覆層６の厚さは、２００μｍ以下であることが好ましく、１８０μｍ以下であることが発明の効果を実現する上でさらに好ましい。押出被覆層の厚さが厚すぎると、絶縁ワイヤを鉄芯に巻付け加工し、加熱した際に絶縁ワイヤ表面に白色化した箇所が生じることがある。このように、押出被覆層が厚すぎると、押出被覆層自体に剛性があるため、絶縁ワイヤとしての可とう性に乏しくなって、加工前後における電気絶縁性の維持に問題が生じる可能性がある。一方、押出被覆層の厚さは、絶縁不良を防止できる点で、１０μｍ以上であるのが好ましく、２０μｍ以上であるのがさらに好ましい。

押出被覆層６を押出成形する場合、製造工程にて焼き付け炉を通す必要がないため、導体の酸化皮膜の厚さを成長させることなく絶縁層の厚さを厚くすることができる。

上記のように構成される平角絶縁電線１では、焼付塗布樹脂層３，４，５の合計厚さが６０μｍ以上であり、この場合の部分放電開始電圧は８００Ｖｐ以上である。また、焼付塗布樹脂層３，４，５および押出被覆層６の合計厚さが１２０μｍ以上であり、この場合の部分放電開始電圧は１２００Ｖｐ以上である。これにより、回路に高電圧が発生した場合でも絶縁破壊が生じにくく、より高い絶縁性を実現することができる。部分放電開始電圧が８００Ｖｐ未満であると、回路に高電圧が発生した場合に高い絶縁性を実現しにくくなる。また、平角絶縁電線１の部分放電開始電圧は、１５００Ｖｐ以下であるのが好ましい。

以上、本実施形態に係る平角絶縁電線について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。

例えば、上記実施形態では焼付塗布樹脂層が３層設けられているが、これに限らず、２層であってもよいし、４層以上であってもよい。焼付塗布樹脂層が２層で構成される場合、当該２層が互いに異なる材料からなり、且つ隣接して形成される。平角絶縁電線が３層以上の焼付塗布樹脂層を有する場合、これらの焼付塗布樹脂層が、互いに異なる材料からなり且つ隣接して形成される２層の焼付塗布樹脂層を含んでいればよい。

また、焼付塗布樹脂層が２層で構成される場合、焼付塗布樹脂層３，４は、平角導体１の外周面に直接形成されてもよいし、図２に示すように平角導体１上に直接形成されず、絶縁性を有する他の層を介して形成されてもよい。また、複数の焼付塗布樹脂層が設けられる場合、複数の焼付塗布樹脂層が、絶縁性を有する他の層を介して平角導体上に形成されてもよい。

また、押出被覆層６は、焼付塗布樹脂層５の上に形成されるが、これに限らず、熱可塑性樹脂層４上に形成されてもよいし、図２に示すように熱可塑性樹脂層４上に直接形成されず、他の絶縁性を有する層を介して形成されてもよい。また、押出被覆層が焼付塗布樹脂層に形成されなくてもよい。

本発明を以下の実施例に基づき詳細に説明する。なお本発明は、以下に示す実施例に限定されるものではない。

〈焼付塗布樹脂層を２層設ける場合〉
（実施例１）
先ず、焼付塗布樹脂層が２層である実施例を説明する。厚さ１．８×幅２．５ｍｍで、四隅の面取り半径ｒ＝０．５ｍｍの平角導体（酸素含有量１５ｐｐｍの銅）を準備した。熱硬化性樹脂として、ポリアミドイミド樹脂ワニス（日立化成社製、商品名「ＨＩ−４０６」）を使用し、導体の形状と相似形のダイスを使用して樹脂を導体へコーティングし、４５０℃に設定した炉長８ｍの焼付炉内を、焼き付け時間１５秒となる速度で通過させ、この１回の焼き付け工程で厚さ５μｍのエナメル層を形成した。これを繰り返し４回行うことで厚さ２０μｍの焼付塗布樹脂層（Ａ）を形成した。

次に、焼付塗布樹脂層（Ａ）上に、変性ポリエステル樹脂ワニス（東特塗料社製、商品名「ネオヒート８２４２」；ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分７０モル％））を使用し、上記と同様のダイスを使用して樹脂を焼付塗布樹脂層（Ａ）へコーティングし、上記と同様の焼付工程を数回繰り返すことで、厚さ４０μｍの焼付塗布樹脂層（Ｂ）を形成して、焼付塗布樹脂層（Ａ）,（Ｂ）の合計厚さが６０μｍである絶縁ワイヤを得た。

（実施例２）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をポリイミド（ユニチカ社製、商品名「Ｕイミド」）、厚さを２５μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩとしたこと以外は、実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例３）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）厚さを５０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例４）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％））、厚さを３５μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを６０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

〈焼付塗布樹脂層を３層設ける場合〉
（実施例５）
次に、焼付塗布樹脂層が３層である実施例を説明する。実施例１と同様の平角導体を準備し、熱硬化性樹脂として、ＰＡＩ樹脂ワニスを使用し、導体の形状と相似形のダイスを使用して樹脂を導体へコーティングし、４５０℃に設定した炉長８ｍの焼付炉内を、焼き付け時間１５秒となる速度で通過させ、この１回の焼き付け工程で厚さ５μｍのエナメル層を形成した。これを繰り返し４回行うことで厚さ２０μｍの焼付塗布樹脂層（Ａ）を形成した。

次に、焼付塗布樹脂層（Ａ）上に、変性ポリエステル樹脂ワニス（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分７０モル％）を使用し、上記と同様のダイスを使用して樹脂を焼付塗布樹脂層（Ａ）へコーティングし、上記と同様の焼付工程を数回繰り返すことで、厚さ２０μｍの焼付塗布樹脂層（Ｂ）を形成した。

次いで、焼付塗布樹脂層（Ｂ）上に、ＰＡＩ樹脂ワニスを使用し、上記と同様のダイスを使用して樹脂を焼付塗布樹脂層（Ｂ）へコーティングし、上記と同様の焼付工程を数回繰り返すことで、厚さ２０μｍの焼付塗布樹脂層（Ｃ）を形成して、焼付塗布樹脂層（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）の合計厚さが６０μｍからなる絶縁ワイヤを得た。

（実施例６）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを２５μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＩ、厚さを２５μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、厚さを３０μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例７）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をＰＩ、厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを２５μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例８）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを２５μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂を変性ポリエステル（ＧＲＹ、３価以上のアルコール構成成分７０モル％）、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３５μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例９）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＯ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを４０μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１０）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をポリエステルイミド（東特塗料社製、商品名「ネオヒート８６００Ａ」）、厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを４０μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１１）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂を変性ポリエステル、厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを４０μｍとしたこと以外は、実施例５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

〈３層の焼付塗布樹脂層上に押出被覆層を設ける場合〉
（実施例１２）
次に、３層の焼付塗布樹脂層上に押出被覆層を設ける場合を説明する。実施例１と同様の平角導体を準備し、熱硬化性樹脂として、ＰＡＩ樹脂ワニスを使用し、導体の形状と相似形のダイスを使用して樹脂を導体へコーティングし、４５０℃に設定した炉長８ｍの焼付炉内を、焼き付け時間１５秒となる速度で通過させ、この１回の焼き付け工程で厚さ５μｍのエナメル層を形成した。これを繰り返し５回行うことで厚さ２５μｍの焼付塗布樹脂層（Ａ）を形成した。

次に、焼付塗布樹脂層（Ａ）上に、ＰＩ樹脂ワニスを使用し、上記と同様のダイスを使用して樹脂を焼付塗布樹脂層（Ａ）へコーティングし、上記と同様の焼付工程を数回繰り返すことで、厚さ２５μｍの焼付塗布樹脂層（Ｂ）を形成した。

次いで、焼付塗布樹脂層（Ｂ）上に、変性ポリエステル樹脂ワニス（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）を使用し、上記と同様のダイスを使用して樹脂を焼付塗布樹脂層（Ｂ）へコーティングし、上記と同様の焼付工程を数回繰り返すことで、厚さ３０μｍの焼付塗布樹脂層（Ｃ）を形成して、焼付塗布樹脂層（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）からなるエナメル層を得た。

得られたエナメル線を心線とし、押出機のスクリューは、３０ｍｍフルフライト、Ｌ／Ｄ＝２０、圧縮比３を用いた。次に、熱可塑性樹脂として、ＰＥＥＫ（ビクトレックスジャパン社製、商品名「ＰＥＥＫ３８１Ｇ」）を使用し、エナメル層の外側に厚さ４０μｍの押出被覆層を形成した。このようにして、合計厚さ（エナメル層と押出被覆樹脂層の厚さの合計）１２０μｍの、ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。

（実施例１３）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３０μｍとし、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを２０μｍ、押出被覆層の厚さを７５μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１４）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をポリエステルイミド、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを４０μｍ、押出被覆層の厚さを６０μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１５）
押出被覆層の厚さを１２０μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１６）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をＰＩ、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを２５μｍ、押出被覆層の厚さを１５０μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１７）
焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をポリエステルイミド（東特塗料社製、商品名「ネオヒート８６００Ａ」）、厚さを２５μｍ、押出被覆層の厚さを１８０μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１８）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを３０μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｃ）の樹脂をＰＩ、厚さを２０μｍ、押出被覆層の厚さを１８０μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例１９）
押出被覆層の厚さを２００μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２０）
押出被覆層の樹脂を変性ＰＥＥＫ（ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン社製、商品名「アバスパイアＡＶ−６５０」）、その厚さを４５μｍとしたこと以外は、実施例１５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２１）
押出被覆層の樹脂を変性ＰＥＥＫ、その厚さを１２０μｍとしたこと以外は、実施例１８と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２２）
押出被覆層の樹脂を変性ＰＥＥＫ、その厚さを２００μｍとしたこと以外は、実施例１６と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２３）
押出被覆層の樹脂をポリフェニレンサルファイド（ポリプラスチック社製、商品名「フォートラン０２２０Ａ９」）、厚さを４５μｍとしたこと以外は、実施例１２と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２４）
押出被覆層の樹脂をポリフェニレンサルファイド、厚さを８０μｍとしたこと以外は、実施例１６と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２５）
押出被覆層の樹脂をポリフェニレンサルファイド、厚さを１１５μｍとしたこと以外は、実施例１８と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２６）
押出被覆層の厚さを１８０μｍとしたこと以外は、実施例２５と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（実施例２７）
押出被覆層の厚さを１９５μｍとしたこと以外は、実施例２３と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（比較例１）
実施例１と同様の平角導体を準備し、変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）を使用して、厚さ１５μｍの焼付塗布樹脂層（Ａ）を形成し、エナメル層が１層からなる絶縁ワイヤを得た。

（比較例２）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを１５μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の厚さを１５μｍとしたこと以外は実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（比較例３）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを１５μｍ、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の厚さを４５μｍとしたこと以外は実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（比較例４）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をＰＡＩ、厚さを６０μｍとしたこと以外は比較例１と同様にしてエナメル層が１層からなる絶縁ワイヤを得た。

（比較例５）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂をポリアミドイミド（日立化成社製、商品名「ＨＩ−４０６」）、焼付塗布樹脂層（Ｂ）の樹脂を他のポリアミドイミド（日立化成社製、商品名「ＨＰＣ−９０００」）としたこと以外は、実施例１と同様の方法にて絶縁ワイヤを得た。

（比較例６）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の樹脂を変性ポリエステル（ＴＨＥＩＣ、３価以上のアルコール構成成分６０モル％）、焼付塗布樹脂層（Ｂ）樹脂をＰＡＩとしたこと以外は比較例２と同様の方法にて、２層のエナメル層を形成した。そしてこのエナメル層上に、ＰＥＥＫを使用して厚さ１００μｍの押出被覆層を形成し、合計厚さ（エナメル層と押出被覆樹脂層の厚さの合計）１３０μｍの、ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。

（比較例７）
焼付塗布樹脂層（Ａ）の厚さを３０μｍとしたこと以外は比較例１と同様の方法にて１層のエナメル層を形成した。そしてこのエナメル層上に、ＰＥＥＫを使用して厚さ１２０μｍの押出被覆層を形成し、合計厚さ（エナメル層と押出被覆樹脂層の厚さの合計）１５０μｍの、ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。

次に、上記実施例および比較例について、導体まで達する亀裂の有無、部分放電開始電圧並びに曲げ加工後の絶縁破壊電圧を、以下の方法にて測定・評価を行った。

（１）導体まで達する亀裂の有無
直状片の絶縁ワイヤを３００ｍｍ切り出し、電線中央部に専用冶具を用いて電線長手方向と垂直方向に深さ５μｍのキズをつけた。そしてキズを頂点におき、直径１．０ｍｍの鉄芯を軸として１８０°に曲げた。その後、頂点付近に発生する亀裂の有無を目視で観察した。

（２）部分放電開始電圧
絶縁ワイヤの部分放電開始電圧の測定には、菊水電子工業製の部分放電試験機「ＫＰＤ２０５０」を用いた。断面形状が方形の絶縁ワイヤを、２本の絶縁ワイヤの長辺となる面同士を長さ１５０ｍｍに亘って隙間が無いように密着させた試料を作製した。この２本の導体間に電極をつなぎ、温度は２５℃にて、５０Ｈｚの交流電圧かけながら連続的に昇圧していき、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。部分放電開始電圧が８００Ｖｐ未満を不合格、８００Ｖｐ以上１２００Ｖｐ未満を合格、１２００Ｖｐ以上を優良とした。

（３）曲げ加工後の絶縁破壊電圧
直状片の絶縁ワイヤを３００ｍｍ切り出し、電線中央部に専用冶具を用いて電線長手方向と垂直方向に深さ５μｍのキズをつけた。キズをつけた絶縁ワイヤを直径１．０ｍｍの鉄芯に巻付け、鉄芯に巻き付けたままの状態で鉄芯を銅粒に挿し込んで巻き付けた一端を電極につなぎ、５００Ｖ／ｓｅｃの昇圧速度で課電した。絶縁破壊電圧が５ｋＶ以下を不合格、５ｋＶを超えた場合を合格とした。

実施例および比較例について、上記方法で測定・評価した結果をそれぞれ表１，表２に示す。

表１の結果から、焼付塗布樹脂層を２層設けた場合（実施例１〜４）、１層目（内側層）の樹脂がＰＡＩ、ＰＩ、変性ポリエステルのいずれかであり、その厚さが２０μｍ〜３５μｍ、２層目（外側層）の樹脂が変性ポリエステル又はＰＡＩであり、その厚さが４０μｍ〜６０μｍ、２層の焼付塗布樹脂層の合計厚さが６０μｍ〜９５μｍ、２層のうち低い方の比誘電率が３．３〜３．５であると、焼付塗布樹脂層から導体まで達する亀裂が発生せず、また、部分放電開始電圧および曲げ加工後の絶縁破壊電圧が共に高いことが分かった。

また、焼付塗布樹脂層を３層設けた場合（実施例５〜１１）、１層目（内側層）の樹脂がＰＡＩ、ＰＩ、ポリエステルイミド、変性ポリエステルのいずれかであり、その厚さが２０μｍ〜３０μｍ、２層目（中間層）の樹脂が変性ポリエステル、ＰＩ、ＰＡＩのいずれかであり、その厚さが２０μｍ〜３０μｍ、３層目（外側層）の樹脂がＰＡＩ、変性ポリエステル、ＰＩ、ＰＡＩのいずれかであり、その厚さが２０μｍ〜４０μｍ、３層の焼付塗布樹脂層の合計厚さが６０μｍ〜１００μｍ、３層のうち最も低い比誘電率が３．３〜３．５であると、焼付塗布樹脂層から導体まで達する亀裂が発生せず、また、部分放電開始電圧および曲げ加工後の絶縁破壊電圧が共に高いことが分かった。

さらに、３層の焼付塗布樹脂層上に押出被覆層を設けた場合（実施例１２〜２７）、１層目（内側層）の樹脂がＰＡＩ、変性ポリエステル、ポリエステルイミド、ＰＡＩ、ＰＩのいずれかであり、その厚さが２５μｍ〜３０μｍ、２層目（中間層）の樹脂がＰＩ、ＰＡＩ、変性ポリエステルのいずれかであり、その厚さが２５μｍ〜３０μｍ、３層目（外側層）の樹脂が変性ポリエステル、ＰＩ、ポリエステルイミドのいずれかであり、その厚さが２０μｍ〜４０μｍ、３層のうち最も低い比誘電率が３．３〜３．５、及び３層の焼付塗布樹脂層と押出被覆層の合計厚さが１２０μｍ〜２８５μｍであると、焼付塗布樹脂層から導体まで達する亀裂が発生せず、曲げ加工後の絶縁破壊電圧が高く、更に、部分放電開始電圧が非常に高いことが分かった。

一方、表２の結果から、比較例１では、単層である焼付塗布樹脂層の樹脂が変性ポリエステルで、その厚さが１５μｍであり、曲げ加工において押出被覆層から導体まで達する亀裂が発生した。また、部分放電開始電圧および曲げ加工後の絶縁破壊電圧のいずれも本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例２では、２層の焼付塗布樹脂層のうち、内側層の樹脂がＰＡＩ、厚さが１５μｍ、外側層の樹脂が変性ポリエステル、厚さが１５μｍ、２層の焼付塗布樹脂層の合計厚さが３０μｍであり、部分放電開始電圧および曲げ加工後の絶縁破壊電圧のいずれも本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例３では、２層の焼付塗布樹脂層のうち、内側層の樹脂がＰＡＩ、厚さが１５μｍ、外側層の樹脂が変性ポリエステル、厚さが４５μｍ、２層の焼付塗布樹脂層の合計厚さが６０μｍであり、曲げ加工後の絶縁破壊電圧が本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例４では、単層である焼付塗布樹脂層の樹脂がＰＡＩで、その厚さが６０μｍであり、押出被覆層から導体まで達する亀裂が発生した。また、誘電率が高いことから部分放電開始電圧が本発明の範囲外となり、更に曲げ加工後の絶縁破壊電圧も本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例５では、２層の焼付塗布樹脂層のうち、内側層の樹脂がＰＡＩ、厚さが２０μｍ、外側層の樹脂が他のＰＡＩ（ＰＡＩ（２））、厚さが４０μｍ、２層の焼付塗布樹脂層の合計厚さが６０μｍであり、押出被覆層から導体まで達する亀裂が発生した。また、誘電率が高いことから部分放電開始電圧が本発明の範囲外となり、更に曲げ加工後の絶縁破壊電圧も本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例６では、２層の焼付塗布樹脂層のうち、内側層の樹脂が変性ポリエステル、厚さが１５μｍ、外側層の樹脂がＰＡＩ、厚さが１５μｍ、２層の焼付塗布樹脂層及びＰＥＥＫ押出被覆層の合計厚さが１３０μｍであり、導体まで達する亀裂は防止できるものの、エナメル層と押出被覆層との密着性が過度に高いことから、曲げ加工においてＰＡＩ層まで亀裂が達した。また、曲げ加工後の絶縁破壊電圧が本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

比較例７は、単層である焼付塗布樹脂層の樹脂が変性ポリエステル、厚さが３０μｍ、単層の焼付塗布樹脂層及びＰＥＥＫ押出被覆層の合計厚さが１５０μｍであり、エナメル層と押出被覆層との密着性が過度に高いことから、曲げ加工において押出被覆層から導体まで達する亀裂が発生した。また、曲げ加工後の絶縁破壊電圧が本発明の範囲外となり、絶縁性に劣った。

本発明の平角絶縁電線は、ＥＶ（電気自動車）またはＨＶ（ハイブリッド車）に搭載されるモータコイル用のマグネットワイヤとして好適に使用される。

１ 平角絶縁電線
２ 平角導体
３ 焼付塗布樹脂層
４ 焼付塗布樹脂層
５ 焼付塗布樹脂層
６ 押出被覆層

Claims (14)

1. 断面略矩形の平角導体と、
   前記平角導体を覆って形成された複数の焼付塗布樹脂層とを備え、
   前記複数の焼付塗布樹脂層が、３価以上のアルコール構成成分を含むポリエステル系樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選択される２種類以上の樹脂でそれぞれ形成されていることを特徴とする、平角絶縁電線。
2. 前記複数の焼付塗布樹脂層間の密着力が、５ｇ／ｍｍ以上１０ｇ／ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載の平角絶縁電線。
3. 前記複数の焼付塗布樹脂層のうち最も内側の層の厚みが、２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は２記載の平角絶縁電線。
4. ３価又は４価のアルコール構成成分の含有率が、前記ポリエステル系樹脂におけるアルコール構成成分の全モル数に対して３０〜９０モル％であることを特徴とする、請求項３記載の平角絶縁電線。
5. 前記３価以上のアルコール構成成分が、トリヒドロキシエチルイソシアネート、グリセリンおよびトリメチロールプロパンからなる群より選択される少なくとも１種に由来する成分であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の平角絶縁電線。
6. 前記複数の焼付塗布樹脂層の総厚さが６０μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の平角絶縁電線。
7. 前記複数の焼付塗布樹脂層の最外層上に形成され、熱可塑性樹脂で形成される押出被覆層を更に有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の平角絶縁電線。
8. 前記平角絶縁電線の部分放電開始電圧が８００Ｖｐ以上１５００Ｖｐ以下であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の平角絶縁電線。
9. 前記熱可塑性樹脂が、融点２５０℃以上３６０℃以下の結晶性樹脂であることを特徴とする、請求項７記載の平角絶縁電線。
10. 前記熱可塑性樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン及び変性ポリエーテルエーテルケトンからなる群より選択される樹脂であることを特徴とする、請求項７記載の平角絶縁電線。
11. 前記熱可塑性樹脂が、ポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする、請求項７記載の平角絶縁電線。
12. 前記平角導体が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金からなることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の平角絶縁電線。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の平角絶縁電線を巻き回してなるコイル。
14. 請求項１３記載のコイルが用いられる電気・電子機器。

Images