JP5941866B2

JP5941866B2 - 絶縁電線

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Publication number: JP5941866B2
Application number: JP2013077053A
Authority: JP
Inventors: 友和久田; 優気天野; 一臣平井; 由珠川地; 匡寿成田; 辰美平野; 大金光; 靖成足田
Original assignee: UNIMAC LTD.; Denso Corp
Current assignee: UNIMAC LTD.; Denso Corp
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2033-04-02
Also published as: JP2014203585A

Description

本発明は、モータのコイル等の形成に使用される絶縁電線に関する。

近年、電子機器、電気機器の小型化が進められ、それに伴いこれらの機器内に装着するコイルも、従来の断面円形状のエナメル線（丸エナメル線）を用いたものから、断面矩形状のエナメル線（平角エナメル線）を用いたものが主流になりつつある。この平角エナメル線は断面矩形状の導体（平角導体）上に絶縁塗料を塗布焼き付けて絶縁皮膜を設けたものであり、平角エナメル線を用いることによって、コイルに巻き付けた際のエナメル線同士の隙間を小さくでき、（つまり、エナメル線の占積率を高めることができ）、コイルの小型化を図ることができる。そして、最近では、平角エナメル線の短辺を内径面として縦に巻いたいわゆるエッジワイズ巻きコイルが、放熱性、周波数特性等に優れることから多用されつつある。このようなエッジワイズ巻きコイルでは、平角エナメル線にかかる負荷が非常に大きいため、平角エナメル線には高い可とう性が要求される。

ところで、このようなモータのコイル等に使用されるエナメル線の絶縁皮膜には、可とう性の他、耐熱性、熱劣化性、導体密着性等が一般に要求される。このため、従来、ポリアミドイミドやポリイミド等の耐熱性に優れる樹脂、また、これらの樹脂に密着性向上剤を含有させて導体に対する密着性を高めたもの（高密着性ポリアミドイミド、高密着性ポリイミド等）、分子中に屈曲構造を導入し可とう性を高めたもの（高可とう性ポリアミドイミド等）等、それぞれ単独で、または複数組み合わせて使用されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。複数組み合わせた例としては、密着向上剤を添加した高密着性ポリアミドイミド樹脂を導体に密着させて被覆し、その外周に耐熱性に優れる芳香族ポリイミドを被覆したものが挙げられる。

また、近年は、部分放電特性も重要視されてきている。すなわち、絶縁皮膜の表面および内部で部分放電が起きると、電気的劣化が生じ、絶縁破壊に至るおそれがある。省エネ化が進み、高圧インバータの使用が増大している昨今では、エナメル線の部分放電特性を向上させる必要がある。

部分放電特性を向上する方法としては、絶縁皮膜の厚膜化や無機充填材を添加することが考えられる。しかしながら、無機充填材を添加した場合には可とう性が低下する。一方、絶縁皮膜を厚膜化した場合には、絶縁塗料の塗布焼付回数が増えるため、その間の導体の酸化が進み、絶縁皮膜と導体との密着力が低下するおそれがある。

このため、導体密着性や可とう性を低下させずに、部分放電特性を向上させることができる技術、すなわち、耐熱性、熱劣化性、導体密着性、可とう性が良好で、かつ部分放電特性にも優れる絶縁皮膜を形成し得る技術が求められている。

特開２００５−３０４２２３号公報特開２０１１−９０１５号公報特開２０１１−６８８７５号公報

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもので、耐熱性、熱劣化性、導体密着性、可とう性が良好で、かつ部分放電特性にも優れる絶縁皮膜を具備し得る絶縁電線を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様である絶縁電線は、導体上に、密着性向上剤を含有しない第１のポリイミドからなる第１の層と、この第１の層上に設けられた、ダイマー酸ジイソシアネートを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ポリアミドイミドからなる第２の層と、この第２の層上に設けられた第２のポリイミドからなる第３の層とからなる絶縁皮膜を具備し、前記第１〜第３の層の厚みの前記絶縁皮膜全体の厚みに対する比率が、前記第１の層が１０〜２５％、前記第２の層が１０〜７５％、前記第３の層が１０〜７５％であることを特徴とするものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様である絶縁電線において、前記第１〜第３の層の厚みの前記絶縁皮膜全体の厚みに対する比率が、前記第１の層が１０〜２５％、前記第２の層が５０〜７５％、前記第３の層が１０〜３０％であることを特徴とするものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である絶縁電線において、前記導体と前記第１の層との密着強度が４０ｇ／ｍｍ以上であることを特徴とするものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様のいずれかの態様である絶縁電線において、部分放電開始電圧が１０００Ｖ以上であることを特徴とするものである。

本発明の第５の態様は、第１の態様乃至第４の態様のいずれかの態様である絶縁電線において、前記ポリアミドイミドのガラス転移点（Ｔｇ）が、２１０〜２７０℃であることを特徴とするものである。

本発明の第６の態様は、第１の態様乃至第５の態様のいずれかの態様である絶縁電線において、前記酸成分が、トリメリット酸無水物を含むことを特徴とするものである。

本発明の第７の態様は、第１の態様乃至第６の態様のいずれかの態様である絶縁電線において、前記絶縁皮膜全体の厚みが６０〜２００μｍであることを特徴とするものである。

本発明の第８の態様は、第１の態様乃至第７の態様のいずれかの態様である絶縁電線において、前記導体が、平角導体からなることを特徴とするものである。

本発明の第９の態様は、第８の態様である絶縁電線において、前記平角導体は、幅２．０〜７．０ｍｍ、厚さ０．７〜３．０ｍｍの矩形状断面を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、耐熱性、熱劣化性、導体密着性、可とう性が良好で、かつ部分放電特性にも優れる絶縁皮膜を具備し得る絶縁電線が提供される。

本発明の絶縁電線の一実施形態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、説明は図面に基づいて行うが、図面は単に図解のために提供されるものであって、本発明は図面により何ら限定されるものではない。

図１は、本発明の絶縁電線の一実施形態に係る平角エナメル線を示す横断面図である。

図１に示すように、この平角エナメル線は、伸線加工によって形成された断面矩形状の平角導体１０と、この平角導体１０上に順に形成された３層構造の絶縁皮膜２０、すなわち、第１の層２１、第２の層２２、および第３の層２３からなる皮膜を備えている。

平角導体１０は、例えば、幅（Ｗ）が２．０〜７．０ｍｍ、厚さ（Ｈ）が０．７〜３．０ｍｍの矩形状断面を有する、銅線、銅合金線等の金属線から構成される。矩形状断面における４ヶ所の角部には丸みが付されていても付されていなくてもよいが、コイルに巻き付けた際の占積率を高める観点からは、丸みが付されていない（つまり、断面が矩形である）か、丸みが付されている場合であっても、その丸みの半径が０．３ｍｍ以下であることが好ましい。平角導体１０の材料としては、銅、銅合金の他、アルミニウム、鉄、銀、これらの合金等も挙げられるが、機械的強度、導電率等の観点からは、銅または銅合金が好ましい。

第１の層２１は、密着性向上剤を含まないポリイミド（密着性向上剤非含有ポリイミド、または第１のポリイミドともいう。）からなる層であり、密着性向上剤を含まないポリイミド樹脂ワニス（密着性向上剤非含有ポリイミド樹脂ワニス）を平角導体１０上に塗布し焼き付けることによって形成される。密着性向上剤非含有ポリイミド樹脂ワニスは、密着性向上剤を含有しないものであれば、いかなるポリイミド樹脂ワニスであってもよい。

一般に、ポリイミド樹脂ワニスには、溶剤に可溶なポリイミド樹脂を溶剤に溶解したものと、ポリアミック酸等のポリイミド樹脂の前駆体を溶剤に溶解したもので、高温の熱処理でポリイミド樹脂になるものがあり、いずれも使用可能である。耐熱性の観点からは、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）、３，３’,４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等から選ばれた１種もしくは２種以上のテトラカルボン酸二無水物と、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ジアミン、または芳香族ジイソシアネートとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の有機溶媒中で反応させることによって得られる全芳香族ポリイミド樹脂ワニスが好ましい。

テトラカルボン酸二無水物の他の例としては、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホキシドテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ジフェニル（２，２−イソプロピリデン)テトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルスルホキシドテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルスルホントラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ジフェニルスルメタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ジフェニル（２，２−イソプロピリデン)テトラカルボン酸二無水物、４，４'‐（ヘキサフルオロイソプロピル）フタル酸二無水物、ビスフェノール酸二無水物等が挙げられる。

芳香族ジアミンの他の例としては、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，４−ジアミノトルエン、３，４’−ビフェニルジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ビフェニルジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，６−ジアミノトルエン、４，４’−ビフェニルジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、２，５−ジアミノトルエン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，４’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、３，３’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、２，５−ジアミノトルエン、３，３’−ヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、ジアミノベンゾアニリド、メチレンジアニリン等が挙げられる。

テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン等との重合において用いる有機溶媒の例としては、上記したＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）の他、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジエチルアセトアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルカプロラクタム、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、１，２−ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、ジエトキシエタン、ジメチルスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。

第１の層２１の形成に好適な全芳香族ポリイミド樹脂ワニスの市販品を例示すると、例えば、東レ（株）製のトレニース＃３０００、宇部興産（株）製のＵ−ワニス、ＵＭＣ社製のＥ７０６（以上、商品名）等が挙げられる。

なお、ここでいう密着性向上剤は、導体１０に対する密着性を高める作用を有する成分であり、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。

第１の層２１を、このような密着性向上剤を含まないポリイミド樹脂ワニスで形成することにより、絶縁皮膜２０の膜厚に依存することなくその導体に対する良好な密着性を確保することができる。換言すれば、部分放電特性を高めるために絶縁皮膜２０を厚膜化しても、密着性向上剤を含有させたポリイミド樹脂ワニスやポリアミドイミド樹脂の場合のように、導体に対する密着性が低下することはない。これは、密着性向上剤を含まないポリイミド樹脂ワニスを使用した場合に、その後の熱処理に伴う導体の酸化を防止することができるのに対し、密着性向上剤を含有させたポリイミド樹脂ワニスやポリアミドイミド樹脂ワニスでは、導体の酸化を促進させるからと考えられる。なお、密着性向上剤を含まないポリアミドイミド樹脂ワニスを使用した場合には、それ自体、導体に対する密着性が低いために、膜厚にかかわらず所要の導体密着性を確保することができない。

第１の層２１は、第１〜第３の層２１〜２３の各膜厚にかかわらず、導体と密着強度が
４０ｇ／ｍｍ以上であることが好ましく、６０ｇ／ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、この第１の層２１と導体との密着力は、絶縁皮膜と導体との１８０°剥離試験を行い、測定される値である。

第２の層２２は、ダイマー酸ジイソシアネートを１０〜７０モル％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ともいう。）からなる層であり、高可とう性ポリアミドイミドを含む樹脂ワニスを第１の層２１上に塗布し焼き付けることによって形成される。

ダイマー酸ジイソシアネートを１０〜７０モル％含むイソシアネート成分を使用することにより、可とう性のみならず耐摩耗性に優れた第２の層２２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。なお、ダイマー酸ジイソシアネートは３０〜６０モル％であることが好ましい。

併用する他のイソシアネート成分としては、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、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、ジアニシジンジイソシアネート、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。

第２の層２２を構成する高可とう性ポリアミドイミドは、ガラス転移点（Ｔｇ）が２１０〜２７０℃であることが好ましく、２３０〜２６０℃であることがより好ましい。

第３の層２３は、ポリイミド（第２のポリイミドともいう）からなる層であり、ポリイミド樹脂ワニスを第２の層２２上に塗布し焼き付けることによって形成される。第３の層２３を形成するポリイミド樹脂ワニスは、特に限定されるものではなく、従来一般に知られる各種ポリイミド樹脂ワニスを使用することができる。また、第１の層２１で用いたものと同種のものを用いてもよく、また異なっていてもよい。耐熱性、熱劣化性を高める観点からは、第１の層２１の形成に好適な例として挙げたもの、すなわち、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）、３，３’,４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等から選ばれた１種もしくは２種以上のテトラカルボン酸二無水物と、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ジアミン、または芳香族ジイソシアネートとを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等の有機溶媒中で反応させることによって得られる全芳香族ポリイミド樹脂ワニスが好ましい。

上記のように、第１の層２１、第２の層２２および第３の層２３は、それぞれ密着性向上剤非含有ポリイミド樹脂ワニス、高可とう性ポリアミドイミド樹脂ワニス、およびポリイミド樹脂ワニスを、平角導体１０上に順に塗布し焼き付けることにより形成される。各樹脂ワニスを塗布し焼き付ける方法は、特に限定されるものではなく、従来一般に知られる方法、例えば、樹脂ワニスを収容した槽に平角導体１０、あるいは第１の層２１または第２の層２２を形成した平角導体１０を通過させた後、焼き付け炉で焼き付ける方法等を用いることができる。

本発明においては、第１の層２１、第２の層２２および第３の層２３の各層厚（ｔ１、ｔ２およびｔ３）を、それらを合計した厚み、つまり絶縁皮膜２０の厚み（Ｔ）に対する各層の比率が、第１の層２１が１０〜２５％、第２の層２２が１０〜７０％、第３の層２３が１０〜７０％となるようにする。第１の層２１の厚みが前記範囲未満では、平角導体１０に対する密着性が低下し、前記範囲を超えると、可とう性が低下する。第２の層２２の厚みが前記範囲未満では、可とう性が低下し、前記範囲を超えると、耐熱性、熱劣化性が低下する。第３の層２３の厚みが前記範囲未満では、耐熱性、熱劣化性が低下し、前記範囲を超えると、耐摩耗性が低下する。絶縁皮膜２０の厚み（Ｔ）に対する各層の比率は、第１の層２１が１０〜２５％、第２の層２２が５０〜７５％、第３の層２３が１０〜３０％であることが好ましい。

また、絶縁皮膜２０の厚み（Ｔ）は、６０〜２００μｍであることが好ましく、６０〜１６０μｍであることがより好ましい。絶縁皮膜２０の厚み（Ｔ）が６０μｍ未満では、耐電圧特性が不十分となり、２００μｍを超えると、絶縁皮膜２０が厚くなりすぎてコイルの小型化が困難になる。部分放電特性の観点からは、絶縁皮膜２０の厚み（Ｔ）は、
８０〜１２０μｍとすることが好ましい。このような厚みとすることで、部分放電開始電圧１０００Ｖ以上を達成することができる。

本実施形態の平角エナメル線においては、平角導体１０上に、密着性向上剤を含まないポリイミドからなる第１の層２１と、この第１の層２１上に設けられた、ダイマー酸ジイソシアネートを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ポリアミドイミド、すなわち高可とう性ポリアミドイミドからなる第２の層２２と、この第２の層２２上に設けられたポリイミドからなる第３の層２３からなる絶縁皮膜２０を備えているので、部分放電特性を高めるために絶縁皮膜２０を厚肉化しても、絶縁皮膜２０の平角導体１０に対する密着性が低下することはなく、絶縁皮膜２０は良好な導体密着性を備えることができる。また、絶縁皮膜２０は、可とう性、耐熱性、熱劣化性も良好である。したがって、平角エナメル線は、耐熱性、熱劣化性、導体密着性、可とう性が良好で、かつ部分放電特性にも優れる絶縁皮膜２０を具備することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。例えば、上記実施形態は、本発明を平角エナメル線に適用した例であるが、通常の円形導体を用いる丸エナメル線等にも適用できることはいうまでもない。本発明の絶縁電線は、優れた可とう性を有することから、エッジワイズ巻きコイルの巻線としても十分に適用でき、また、優れた部分放電特性を有することができるため、高い部分放電特性が要求される用途にも十分適用できる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。以下の記載において、「部」は特に断らない限り「質量部」を意味する。

［高可とう性ポリアミドイミド樹脂ワニスの調製］
攪拌機、窒素流入管および加熱冷却装置を備えたフラスコ内に、イソシアネート成分として２，４’−ＭＤＩと４，４’−ＭＤＩの混合物、およびダイマー酸ジイソシアネート（ＤＤＩ）、酸成分としてトリメリット酸無水物、並びに溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを投入し、窒素雰囲気下で攪拌しながら常温から１４０℃まで２時間かけて昇温させ、この温度で３時間反応させた後、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）で希釈し、常温まで冷却させ、不揮発分３０．０質量％の高可とう性ポリアミドイミド樹脂ワニスを得た。なお、不揮発分は、ＪＩＳＣ２３５１にて測定した値である。

［絶縁電線の製造］
（実施例１）
平角銅導体上に、密着性向上剤を含有しないポリイミド樹脂ワニス（東レ（株）製商品名トレニース＃３０００；ＰＩ−１と表記）を塗布し焼付けて１１μｍ厚の皮膜（第１層）を形成し、次いで、この第１層上に上記高可とう性ポリアミドイミド樹脂ワニス（高可とう性ＰＡＩと表記）を塗布し焼付けて７７μｍ厚の皮膜（第２層）を形成し、さらに、この第２層上に、第１層と同じポリイミド樹脂ワニス（ＰＩ−１）を塗布し焼付けて２２μｍ厚の皮膜（第３層）を形成し、厚さ１．６ｍｍ、幅２．４ｍｍの絶縁電線を得た。

（実施例２〜１０）
導体、第１層〜第３層の皮膜厚、および／または第１層もしくは第３層の形成材料を変えた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す構成、寸法の絶縁電線を得た。なお、実施例５および実施例７でそれぞれ第１層および第３層の形成に使用した材料は、密着性向上剤を含有しないポリイミド樹脂ワニスのＵワニスＡ（宇部興産（株）製商品名；ＰＩ−２と表記）である。また、実施例６および実施例８でそれぞれ第１層および第３層の形成に使用した材料は、密着性向上剤を含有しないポリイミド樹脂ワニスのＥ７０６（ＵＭＣ社製商品名；ＰＩ−３と表記）である。

（比較例１〜６）
表２に記載の構成、寸法により、絶縁電線を得た。比較例１、４で使用した高密着性ポリイミド樹脂ワニス（高密着ＰＡＩと表記）、および比較例５で使用した高密着性ポリイミド樹脂ワニス（高密着ＰＩと表記）は次のとおりである。
高密着ＰＡＩ：ＨＩ４０６−３０（日立化成工業（株）製商品名）に密着性向上剤メルカプトベンズイミダゾールを含有したもの
高密着ＰＩ：トレニース＃３０００（東レ（株）製商品名）に密着性向上剤メルカプトベンズイミダゾールを含有したもの

得られた各絶縁電線について、下記に示す方法で各種特性を測定・評価した。
［耐熱性］
熱機械分析装置を用いて第２層を構成する材料のガラス転移点（Ｔｇ）を測定した。
［軟化温度］
ＪＩＳＣ３２１６−６ＪＡ．４に準拠して測定した。
［熱劣化性］
絶縁電線試料を２５０℃で４８時間加熱劣化させた後、フラットワイズ曲げ試験を行い、下記の基準で評価した。
◎：９ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
○：９ｍｍφ以上１８ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
△：１８ｍｍφ以上２７ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
×：２７ｍｍφ以上の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生あり
［湿熱性］
絶縁電線試料を１５０℃、加水量０．２体積％で１２０時間放置後、フラットワイズ曲げ試験を行い、下記の基準で評価した。
◎：５ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
○：５ｍｍφ以上１０ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
△：１０ｍｍφ以上２０ｍｍφ未満の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生なし
×：２０ｍｍφ以上の曲げ径にて絶縁皮膜の割れや亀裂の発生あり
［部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）］
絶縁電線のアローペア試料を用いて６０Ｈｚ、昇圧速度１０Ｖ／秒で電圧を印加した際に、１００ｐＣの放電が発生した電圧を測定した。測定は各試料について３回行い、その最小値を表記した。
［可とう性］
長さ２５ｃｍの絶縁電線試料を３０％伸長させ、エッジワイズ曲げ試験を行い、下記の基準で評価した（ｎ＝４０）。
◎：亀裂の発生なし
○：亀裂発生率５％未満
△：亀裂発生率５％以上１０％未満
×：亀裂発生率１０％以上
［密着性］
絶縁皮膜と導体との１８０°剥離試験を行い、絶縁皮膜の密着力（ｇ／ｍｍ）を測定した。

これらの測定結果を、各絶縁電線の構成、寸法等とともに、表１および表２に示す。

表１および表２から明らかなように、実施例の絶縁電線は、耐熱性、熱劣化性、湿熱性、密着性、可とう性に優れ、かつ部分放電特性にも優れている。

１０…平角導体、２０…絶縁皮膜、２１…第１の層、２２…第２の層、２３…第３の層。

Claims

導体上に、密着性向上剤を含有しない第１のポリイミドからなる第１の層と、この第１の層上に設けられた、ダイマー酸ジイソシアネートを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ポリアミドイミドからなる第２の層と、この第２の層上に設けられた第２のポリイミドからなる第３の層とからなる絶縁皮膜を具備し、
前記第１〜第３の層の厚みの前記絶縁皮膜全体の厚みに対する比率が、前記第１の層が１０〜２５％、前記第２の層が１０〜７５％、前記第３の層が１０〜７５％であることを特徴とする絶縁電線。
前記第１〜第３の層の厚みの前記絶縁皮膜全体の厚みに対する比率が、前記第１の層が１０〜２５％、前記第２の層が５０〜７５％、前記第３の層が１０〜３０％であることを特徴とする請求項１記載の絶縁電線。
前記導体と前記第１の層との密着強度が４０ｇ／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２記載の絶縁電線。
部分放電開始電圧が１０００Ｖ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の絶縁電線。
前記ポリアミドイミドのガラス転移点（Ｔｇ）が、２１０〜２７０℃であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の絶縁電線。
前記酸成分が、トリメリット酸無水物を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の絶縁電線。
前記絶縁皮膜全体の厚みが６０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の絶縁電線。
前記導体が、平角導体からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の絶縁電線。
前記平角導体は、幅２．０〜７．０ｍｍ、厚さ０．７〜３．０ｍｍの矩形状断面を有することを特徴とする請求項８記載の絶縁電線。