(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周に、少なくとも１層のエナメル焼付層と、該エナメル焼付層の外側に押出被覆樹脂層とを有し、
該押出被覆樹脂層が１層であって、該樹脂層の樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、芳香環を有するポリアミド、芳香環を有するポリエステルおよびポリケトンから選択される樹脂であって、
該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との合計厚さが５０μｍ以上、前記エナメル焼付層の厚さが５０μｍ以下、前記押出被覆樹脂層の厚さが２００μｍ以下であり、
前記押出被覆樹脂層の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であり、
前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層の比誘電率が２５℃において３．０以上３．５以下であり、２５０℃において４．０以上５．０以下であり、
前記エナメル焼付層の２５０℃における比誘電率（ε１’）と前記押出被覆樹脂層の２５０℃における比誘電率（ε２’）の関係が、２．０≧（ε２’／ε１’）＞１  を満たす耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
【請求項２】
前記押出被覆樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトンの層である請求項１に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
【請求項３】
前記導体が、矩形状の断面を有している請求項１又は２に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
【請求項４】
前記エナメル焼付層の厚さが４０μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐インバータサージ絶縁ワイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバータは効率的な可変速制御装置として、多くの電気機器に取り付けられるようになってきている。インバータは数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚでスイッチングが行われ、それらのパルス毎にサージ電圧が発生する。インバータサージはその伝搬系内でインピーダンスの不連続点、例えば接続する配線の始端、終端等において反射が発生し、その結果、最大でインバータ出力電圧の２倍の電圧が印加される現象である。特に、ＩＧＢＴ等の高速スイッチング素子により発生する出力パルスは電圧峻度が高く、それにより接続ケーブルが短くてもサージ電圧が高く、更にその接続ケーブルによる電圧減衰も小さく、その結果、インバータ出力電圧の２倍近い電圧が発生する。
【０００３】
インバータ関連機器、例えば高速スイッチング素子、インバータモーター、変圧器等の電気機器コイルにはマグネットワイヤとして、主にエナメル線である絶縁ワイヤが用いられている。しかも前述したように、インバータ関連機器ではそのインバータ出力電圧の２倍近い電圧がかかることから、それら電気機器コイルを構成する材料の一つであるエナメル線のインバータサージ劣化を最小限にすることが要求されるようになってきている。
【０００４】
ところで、部分放電劣化は、一般に、電気絶縁材料がその部分放電で発生した荷電粒子の衝突による分子鎖切断劣化、スパッタリング劣化、局部温度上昇による熱溶融或いは熱分解劣化、放電で発生したオゾンによる化学的劣化等が複雑に起こる現象である。したがって、実際の部分放電で劣化した電気絶縁材料は厚さが減少することがある。
【０００５】
絶縁ワイヤのインバータサージ劣化も一般の部分放電劣化と同様なメカニズムで進行するものと考えられている。すなわち、エナメル線のインバータサージ劣化は、インバータで発生した波高値の高いサージ電圧により絶縁ワイヤに部分放電が起こり、その部分放電により絶縁ワイヤの塗膜が劣化を引き起こす現象、つまり高周波部分放電劣化である。
【０００６】
最近の電気機器では、数百ボルトオーダーのサージ電圧に耐えうるような絶縁ワイヤが求められるようになってきた。すなわち、絶縁ワイヤは部分放電開始電圧がそれ以上であることが必要ということになる。ここで、部分放電開始電圧とは、市販の部分放電試験器と呼ばれる装置で測定する値である。測定温度、用いる交流電圧の周波数、測定感度等は必要に応じて変更し得るが、上記の値は、２５℃、５０Ｈｚ、１０ｐＣにて測定して、部分放電が発生した電圧である。
部分放電開始電圧を測定する際は、マグネットワイヤとして用いられる場合における最も過酷な状況を想定し、密着する二本の絶縁ワイヤの間について観測できるような試料形状を作製する方法が用いられる。例えば、断面円形の絶縁ワイヤについては、二本の絶縁ワイヤを螺旋状にねじることで線接触させ、二本の間に電圧をかける。また、断面形状が方形の絶縁ワイヤについては、二本の絶縁ワイヤの長辺である面同士を面接触させ、二本の間に電圧をかけるという方法である。
【０００７】
上述の部分放電による、絶縁ワイヤのエナメル層の劣化を防ぐため、部分放電を発生させない、すなわち、部分放電開始電圧が高い絶縁ワイヤを得るには、エナメル層に比誘電率が低い樹脂を用いる方法、エナメル層の厚さを増す方法が考えられる。しかし、通常使用される樹脂ワニスの樹脂のほとんどは比誘電率が３〜５の間のものであり、比誘電率が特別低いものが無い。また、エナメル層に求められる他の特性（耐熱性、耐溶剤性、可撓性等）を考慮した場合、必ずしも比誘電率が低い樹脂を選択できないのが現実である。したがって、高い部分放電開始電圧を得るためには、エナメル層の厚さを厚くすることが不可欠である。これら比誘電率３〜５の樹脂をエナメル層に用いた場合、部分放電開始電圧を１ｋＶｐ（波高値）以上にするには、経験上エナメル層の厚さを６０μｍ以上にする必要がある。
【０００８】
しかし、エナメル層を厚くするためには、製造工程において焼き付け炉を通す回数が多くなり、導体である銅表面の酸化銅からなる被膜の厚さが成長し、それに起因して導体とエナメル層との接着力が低下する。例えば、厚さ６０μｍ以上のエナメル層を得る場合、焼き付け炉を通す回数が１２回を超える。１２回を超えて焼き付け炉を通すと、導体とエナメル層との接着力が極端に低下することがわかってきた。
一方、焼き付け炉を通す回数を増やさないために１回の焼き付けで塗布できる厚さを厚くする方法もあるが、この方法では、ワニスの溶媒が蒸発しきれずにエナメル層の中に気泡として残るという欠点があった。
【０００９】
また、近年の電気機器では各種性能、例えば耐熱性、機械的特性、化学的特性、電気的特性、信頼性等を従来のものより一段と高度に上げることが要求されるようになってきている。このような中で宇宙用電気機器、航空機用電気機器、原子力用電気機器、エネルギー用電気機器、自動車用電気機器用のマグネットワイヤとして用いられるエナメル線などの絶縁ワイヤには、前述の高い部分放電開始電圧に加えて、高温下における優れた絶縁性能と耐熱老化特性が要求されるようになってきている。
このような問題に対して、エナメル線の外側に被覆樹脂を設ける試みがなされてきた（特許文献１及び２）。しかしながら、特許文献１及び２に記載の絶縁ワイヤにおいても、部分放電開始電圧、高温下における絶縁性能及び耐熱老化性をさらに改善する余地がある。また、部分放電開始電圧を向上させる技術として特許文献３が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公平７−０３１９４４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１９５９１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２０３３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、高温下の絶縁性能を損なうことなく絶縁層を厚膜化して、高い部分放電開始電圧と優れた耐熱老化特性を有する耐インバータサージ絶縁ワイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、エナメル層の外側に押出被覆樹脂層を設けた絶縁ワイヤにおいて、エナメル層及び押出被覆樹脂層それぞれの厚さ及び合計厚さと、押出被覆樹脂層の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値とを特定の範囲に設定し、かつエナメル層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層の、２５℃及び２５０℃での比誘電率、及び、２５０℃での比誘電率の比を特定の範囲にすることによって、部分放電発生電圧、高温絶縁性能及び耐熱老化特性のいずれをも改善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。
【００１３】
すなわち、上記課題は以下の手段により解決される。
（１）導体の外周に、少なくとも１層のエナメル焼付層と、該エナメル焼付層の外側に押出被覆樹脂層とを有し、
該押出被覆樹脂層が１層であって、該樹脂層の樹脂が、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、芳香環を有するポリアミド、芳香環を有するポリエステルおよびポリケトンから選択される樹脂であって、
該エナメル焼付層と該押出被覆樹脂層との合計厚さが５０μｍ以上、前記エナメル焼付層の厚さが５０μｍ以下、前記押出被覆樹脂層の厚さが２００μｍ以下であり、
前記押出被覆樹脂層の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下であり、
前記エナメル焼付層と前記押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層の比誘電率が２５℃において３．０以上３．５以下であり、２５０℃において４．０以上５．０以下であり、
前記エナメル焼付層の２５０℃における比誘電率（ε１’）と前記押出被覆樹脂層の２５０℃における比誘電率（ε２’）の関係が、２．０≧（ε２’／ε１’）＞１  を満たす耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
（２）前記押出被覆樹脂層が、ポリエーテルエーテルケトンの層である（１）に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
（３）前記導体が、矩形状の断面を有している（１）又は（２）に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
（４）前記エナメル焼付層の厚さが４０μｍ以下である（１）〜（３）のいずれか１項に記載の耐インバータサージ絶縁ワイヤ。
【００１４】
ここで、「絶縁層の比誘電率」は、耐インバータサージ絶縁ワイヤにおける絶縁層の実効的な比誘電率であり、後述する方法で測定された耐インバータサージ絶縁ワイヤの静電容量と、導体及び絶縁ワイヤの外径から、下記式によって、算出された値をいう。
式  ：  εｒ＊＝Ｃｐ・Ｌｏｇ（ｂ／ａ）／（２πε０）
ここで、εｒ＊は絶縁層の比誘電率、Ｃｐは単位長さ当りの静電容量［ｐＦ／ｍ］、ａは導体の外径、ｂは絶縁ワイヤの外径、ε０は真空の誘電率（８．８５５×１０−１２［Ｆ／ｍ］)を、それぞれ、表す。
なお、耐インバータサージ絶縁ワイヤ絶縁ワイヤの断面が円形ではない場合、例えば、矩形である場合には、「絶縁層の比誘電率」は、絶縁層の静電容量Ｃｐが平坦部の静電容量Ｃｆとコーナー部の静電容量Ｃｅの合成（Ｃｐ＝Ｃｆ＋Ｃｅ）であることを利用して算出できる。具体的には、導体の直線部の長辺と短辺の長さをＬ１、Ｌ２、導体コーナーの曲率半径Ｒ、絶縁層の厚さＴとすると、平坦部の静電容量Ｃｆ及びコーナー部の静電容量Ｃｅは下記式で表される。これら式と、実測した絶縁ワイヤの静電容量及び絶縁層の静電容量Ｃｐ（Ｃｆ＋Ｃｅ）とからεｒ＊を算出できる。
Ｃｆ＝（εｒ＊／ε０）×２×（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｔ
Ｃｅ＝（εｒ＊／ε０）×２πε０／Ｌｏｇ｛（Ｒ＋Ｔ）／Ｒ｝
【発明の効果】
【００１５】
本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、部分放電開始電圧が高く、高温下の絶縁性能及び耐熱老化特性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤの一実施態様を示した断面図である。
【図２】図２は本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤの別の実施態様を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、導体の外周に、少なくとも１層のエナメル焼付層と、その外側に１層の押出被覆樹脂層を有し、下記条件（１）〜（６）を満たしている。
（１）エナメル焼付層と押出被覆樹脂層の合計厚さが５０μｍ以上
（２）エナメル焼付層の厚さが５０μｍ以下
（３）押出被覆樹脂層の厚さが２００μｍ以下
（４）押出被覆樹脂層の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下
（５）エナメル焼付層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層の実効的な比誘電率が２５℃において３．０以上３．５以下であり、２５０℃において４．０以上５．０以下
（６）エナメル焼付層の２５０℃における比誘電率（ε１’）と押出被覆樹脂層の２５０℃における比誘電率（ε２’）の関係が、２．０≧（ε２’／ε１’）＞１
このような構成を有する本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、部分放電開始電圧が高く、高温下の絶縁性能及び耐熱老化特性にも優れる。
したがって、本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤ（以下、単に「絶縁ワイヤ」という）は、耐熱巻線用として好適であり、後述するように、種々の用途に用いられる。
【００１８】
以下に、本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤの実施態様について、図面を参照して説明する。
図１に示した本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤの一実施態様は、断面が円形の導体１と、導体１の外周面を被覆する１層のエナメル焼付層２と、エナメル焼付層２の外周面を被覆する１層の押出被覆樹脂層３とを有し、耐インバータサージ絶縁ワイヤ全体の断面も円形になっている。
図２に示した本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤの別の実施態様は、断面が矩形状の導体１と、導体１の外周面を被覆する１層のエナメル焼付層２と、エナメル焼付層２の外周面を被覆する１層の押出被覆樹脂層３とを有し、耐インバータサージ絶縁ワイヤ全体の断面も矩形状になっている。
【００１９】
この別の実施態様において、エナメル焼付層と押出被覆樹脂層の合計厚さは、矩形状の断面において対向する一方の２辺及び他方の２辺に設けられた押出被覆樹脂層及びエナメル層焼付層の合計厚さの少なくとも一方であればよい。この実施態様において、放電が起きる方の２辺に形成された押出被覆樹脂層及びエナメル層焼付層の合計厚さが所定の厚さであれば、他方の２辺に形成された合計厚さがそれより薄くても部分放電開始電圧を維持することができ、例えば、モーターのスロット内の全断面積に対する導体のトータル断面積の割合（占積率）を上げることもできる。したがって、一方の２辺及び他方の２辺に設けられた押出被覆樹脂層及びエナメル層焼付層の合計厚さは、放電が起きる方の２辺、すなわち少なくとも一方が５０μｍ以上であればよく、好ましくは一方の２辺及び他方の２辺共に５０μｍ以上である。
この合計厚さは、同一であっても異なっていてもよく、ステータースロットに対する占有率の観点から以下のように異なっているのが好ましい。すなわち、モーター等のステータースロット内でおきる部分放電はスロットと電線の間で起きる場合、及び電線と電線の間で起きる場合の２種類ある。そこで、絶縁ワイヤにおいて、フラット面に設けられた押出被覆樹脂層の厚さが、エッジ面に設けられた押出被覆樹脂層の厚さと異なる絶縁ワイヤを用いることによって、部分放電開始電圧の値を維持しつつ、モーターのスロット内の全断面積に対する導体のトータル断面積の割合（占積率）を向上させることができる。
【００２０】
ここで、フラット面とは平角線の断面が矩形の対の対向する２辺のうち長辺の対をいい、エッジ面とは対向する２辺のうち短辺の対をいう。
スロット内に１列にエッジ面とフラット面での厚さが異なる電線を並べるとき、スロットと電線の間で放電が起きる場合はスロットに対して厚膜面が接するように並べ、隣あう電線間の膜厚は薄い方で並べる。膜厚が薄い分より多くの本数を挿入することができ、占積率は向上する。またこの時、部分放電開始電圧の値は維持できる。同様に電線と電線の間で放電が起きやすい場合は膜厚の厚い面を電線と接する面にして、スロットに面する方は薄くすると必要以上にスロットの大きさを大きくしないため占積率は向上する。またこの時、部分放電開始電圧の値は維持できる。
押出被覆樹脂層の厚さが、該断面の一対の対向する２辺と他の一対の対向する２辺とで異なる場合は、一対の対向する２辺の厚さを１とした時もう１対の対向する２辺の厚さは１．０１〜５の範囲にするのが好ましく、さらに好ましくは１．０１〜３の範囲である。
【００２１】
上述の、好ましい一実施態様及び別の実施態様（以下、これらをまとめて本発明の実施態様という）は、導体及び耐インバータサージ絶縁ワイヤの断面形状が異なること以外は基本的に同様であるので、併せて説明する。
【００２２】
（導体）
本発明の絶縁ワイヤに用いる導体１としては、従来、絶縁ワイヤ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以下の低酸素銅又は無酸素銅の導体である。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ともに溶接部分の強度を保持することができる。
導体は、図１及び図２に示されるように、その横断面が円形、矩形状等の所望の形状のものを使用できるが、ステータースロットに対する占有率の点で円形以外の形状を有するものが好ましく、特に、図２に示されるように、平角形状のものが好ましい。更には、角部からの部分放電を抑制するという点において、４隅に面取り（半径ｒ）を設けた形状であることが望ましい。
【００２３】
（エナメル焼付層）
エナメル焼付層（以下、単に「エナメル層」ともいう）２は、エナメル樹脂で少なくとも１層に形成され、１層であっても複数層であってもよい。エナメル層を形成するエナメル樹脂としては、従来用いられているものを使用することができ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミドヒダントイン変性ポリエステル、ポリアミド、ホルマール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリビニルホルマール、エポキシ、ポリヒダントインが挙げられる。エナメル樹脂は、耐熱性に優れる、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミドヒダントイン変性ポリエステルなどのポリイミド系樹脂が好ましい。
【００２４】
エナメル層を形成するエナメル樹脂は、部分放電開始電圧を高くできる点で、２５℃における比誘電率ε１が小さいのが好ましい。例えば、比誘電率ε１が５．０以下であるのが好ましく、４．０以下であるのがさらに好ましい。比誘電率ε１の下限は特に制限するものではないが、実際的には３．０以上が好ましい。
また、エナメル樹脂は、２５℃における比誘電率ε１が上述の範囲内にあるのに加えて、高温下でも優れた絶縁性能を発揮できる点で、２５０℃における比誘電率ε１’が６．０以下であるのが好ましく、５．０以下であるのがさらに好ましい。比誘電率ε１’の下限は特に下限は制限するものではないが実際的には３．０以上が好ましい。
エナメル樹脂の比誘電率ε１及びε１’は、市販の誘電率測定装置を用いて、測定温度２５℃又は２５０℃において、測定できる。測定温度、周波数については、必要に応じて変更するものであるが、本発明においては、特に記載の無い限り、１００Ｈｚにおいて測定した値を意味する。
【００２５】
したがって、エナメル樹脂は、上述の各樹脂の中から、比誘電率ε１及びε１’等を考慮して、選択される。例えば、比誘電率ε１及びε１’を満たす市販のエナメル樹脂として、比誘電率ε１が３．９、比誘電率ε１’が４．４のポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）ワニス（日立化成製、商品名：ＨＩ４０６）、比誘電率ε１が３．５、比誘電率ε１’が４．０のポリイミド樹脂（ＰＩ）ワニス（ユニチカ製、商品名：Ｕイミド）などが使用できる。エナメル樹脂は、これらを１種独で使用してもよく、また２種以上を混合して使用してもよく、上述の範囲内で添加剤を加えてもよい。
【００２６】
エナメル層の厚さは、高い部分放電開始電圧を実現できるほどに厚肉化しても、エナメル層を形成するときの焼付炉を通す回数を減らして導体とエナメル層との接着力が極端に低下することを防止でき、また気泡の発生も防止できる点で、５０μｍ以下である。また、絶縁ワイヤとしてのエナメル線に必要な特性である、耐電圧特性、耐熱特性を損なわないためには、エナメル層がある程度の厚さを有しているのが好ましい。エナメル層の厚さは、少なくともピンホールが生じない程度の厚さであれば特に制限されるものではなく、好ましくは３μｍ以上、更に好ましくは６μｍ以上である。図２に示す別の実施態様においては、一方の２辺及び他方の２辺に設けられたエナメル焼付層の厚さそれぞれが５０μｍ以下になっている。
【００２７】
このエナメル焼付層は、上述のエナメル樹脂を含む樹脂ワニスを導体上に好ましくは複数回塗布、焼付して形成することができる。樹脂ワニスを塗布する方法は、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、導体の断面形状が四角形であるならば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方法が挙げられる。これらの樹脂ワニスを塗布した導体は常法にて焼付炉で焼き付けされる。具体的な焼付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５ｍの自然対流式の竪型炉であれば、４００〜５００℃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。
【００２８】
（押出被覆樹脂層）
押出被覆樹脂層は、部分放電開始電圧の高い絶縁ワイヤを得るために、エナメル層の外側に設けられ、本発明においては、押出被覆樹脂層は１層である。
押出被覆樹脂層は熱可塑性樹脂の層であり、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が挙げられる。ここでポリエーテルエーテルケトンは、変性ポリエーテルエーテルケトン（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ＰＥＥＫ）を包含する意味である。変性ポリエーテルエーテルケトンは、機械特性や熱特性を向上させる目的で用いられる助剤や樹脂を添加することで、ポリエーテルエーテルケトンを変性したものである。このような変性ポリエーテルエーテルケトンとして、例えば、商品名「アバスパイア」シリーズ、具体的には、「アバスパイアＡＶ−６５０」（商品名、ソルベイスペシャリティポリマーズ製）等が挙げられる。
さらに前記熱可塑性樹脂として、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、芳香環を有するポリアミド（芳香族ポリアミドという）、芳香環を有するポリエステル（芳香族ポリエステルという）、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が挙げられる。
本発明では、押出被覆樹脂層の樹脂に、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、芳香環を有するポリアミド、芳香環を有するポリエステルおよびポリケトンから選択される樹脂を使用する。
【００２９】
押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、押出成形可能な熱可塑性樹脂であればよく、部分放電開始電圧を高くできる点で、２５℃における比誘電率ε２が小さいのが好ましい。例えば、比誘電率ε２が５．０以下であるのが好ましく、４．０以下であるのがさらに好ましい。比誘電率ε２の下限は特に制限するものではないが、実際的には２．０以上が好ましい。
また、この熱可塑性樹脂は、２５℃における比誘電率ε２が上述の範囲内にあるのに加えて、高温下でも優れた絶縁性能を発揮できる点で、２５０℃における比誘電率ε２’が６．０以下であるのが好ましく、５．０以下であるのがさらに好ましい。比誘電率ε２’の下限は特に制限するものではないが、実際的には２．０以上が好ましい。
熱可塑性樹脂の比誘電率ε２及びε２’は、市販の誘電率測定装置を用いて、測定温度２５℃又は２５０℃において、測定できる。測定温度、周波数については、必要に応じて変更するものであるが、本発明においては、特に記載の無い限り、１００Ｈｚにおいて測定した値を意味する。
【００３０】
押出被覆樹脂層、すなわち押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、室温程度の低温下から高温下までの優れた機械特性と高温下での優れた絶縁特性を発揮できる点で、２５〜２５０℃の温度範囲における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上であり、２５０℃を超え２８０℃以下の温度範囲においても引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上を維持することが好ましい。このように、熱可塑性樹脂は、２５℃から２５０℃の温度領域において、より好ましくは２５℃から２８０℃の温度領域において引張弾性率が１００ＭＰａ以上である。引張弾性率の最小値は、２００ＭＰａ以上であるのが好ましく、３００ＭＰａ以上であるのがさらに好ましく、その上限値（最大値）は、本発明では４００ＭＰａである。引張弾性率は熱可塑性樹脂の架橋度、結晶化度等によって調整できる。
引張弾性率は、動的粘弾性測定（ＤＭＳ）により、測定できる。具体的には、２５℃から２８０℃の温度範囲において連続又は断続的に、引張モード、周波数１０Ｈｚ、歪み量１／１０００、測定温度は昇温速度５℃／分で変えながら、測定する。測定時の制御モード、周波数、歪み量、測定温度等は必要に応じて変えられるものである。
【００３１】
熱可塑性樹脂が結晶性の熱可塑性樹脂である場合には、ガラス転移温度付近の引張弾性率の急激な低下を抑制し、低温下から高温下までの優れた機械特性と高温下での優れた絶縁特性を発揮できる点で、皮膜の結晶化度を高くすることが好ましい。具体的には、皮膜の結晶化度は５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがさらに好ましく、８０％以上であるのが特に好ましい。結晶化度の上限は、特に限定されず、例えば１００％である。押出被覆樹脂層の皮膜結晶化度は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を用いて、測定できる。具体的には、押出被覆樹脂層の皮膜を適量採取し、例えば５℃／ｍｉｎの速度で昇温させ、３００℃を超える領域で見られる融解に起因する熱量（融解熱量）と１５０℃周辺で見られる結晶化に起因する熱量（結晶化熱量）とを算出し、融解熱量に対する、融解熱量から結晶化熱量を差し引いた熱量の差分を、皮膜結晶化度とする。計算式を以下に示す。
式：  皮膜結晶化度（％）＝［（融解熱量−結晶化熱量）／（融解熱量）］×１００
【００３２】
また、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、耐熱老化特性をより一層向上させられる点で、融点が２６０℃以上であるのが好ましく、２８０℃以上であるのがさらに好ましく、３３０℃以上であるのが特に好ましい。熱可塑性樹脂の融点は、例えば、３７０℃以下であるのが好ましく、３６０℃以下であるのがさらに好ましい。熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により、後述する方法によって、測定できる。具体的には、押出被覆樹脂層１０ｍｇを、熱分析装置「ＤＳＣ−６０」（島津製作所製）を用いて、５℃／ｍｉｎの速度で昇温させたときの、２５０℃を超える領域で見られる融解に起因する熱量のピーク温度を読み取って、融点とした。なお、ピーク温度が複数存在する場合には、より高温のピーク温度を融点とする。
【００３３】
押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、上述の熱可塑性樹脂の中から、２５℃における比誘電率ε２、２５０℃における比誘電率ε２’、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値、所望により融点等を考慮して、選択される。特に、エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さ及び合計厚さ、２５℃及び２５０℃における絶縁層の比誘電率、上述の比誘電率の比、並びに、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値それぞれが上述の範囲内にある熱可塑性樹脂、例えば、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少なくとも１種の熱可塑性樹脂が好ましい。すなわち、押出被覆樹脂層がポリエーテルエーテルケトンの層であるのが好ましい。押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂としてこれら熱可塑性樹脂を採用すると、上述の厚さ、合計厚さ、並びに比誘電率、上述の比誘電率及び２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値の比と相俟って、部分放電開始電圧がより一層向上し、低温下から高温下までの機械特性及び高温下の絶縁性能も高度に維持され、加えて耐熱老化特性もより一層向上する。このような熱可塑性樹脂として、例えば、比誘電率ε２が３．１、比誘電率ε２’が４．７のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０）などが使用できる。
押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は１種独でもよく、２種以上を用いてもよい。なお、熱可塑性樹脂は、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び比誘電率が上述の範囲又は後述する範囲から外れない程度であれば、他の樹脂やエラストマー等をブレンドしたものでもよい。
【００３４】
押出被覆樹脂層の厚さは、２００μｍ以下であり、１８０μｍ以下であるのが好ましい。押出被覆樹脂層の厚さが厚すぎると、絶縁ワイヤを鉄芯に巻付け、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、押出被覆樹脂層が厚すぎると、押出被覆樹脂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、加工前後での電気絶縁性維持特性の変化に影響することがある。一方、押出被覆樹脂層の厚さは、絶縁不良を防止できる点で、５μｍ以上であるのが好ましく、１５μｍ以上であるのがさらに好ましい。上述の別の実施態様においては、一方の２辺及び他方の２辺に設けられた押出被覆樹脂層の厚さそれぞれが２００μｍ以下になっている。
【００３５】
押出被覆樹脂層は、導体に形成したエナメル層に上述の熱可塑性樹脂を押出成形して形成することができる。押出成形時の条件、例えば、押出温度条件は、用いる熱可塑性樹脂に応じて適宜に設定される。好ましい押出温度の一例を挙げると、具体的には、押出被覆に適した溶融粘度にするために融点よりも３０℃、好ましくは約４０℃から６０℃高い温度で押出温度を設定する。このように、押出成形によって押出被覆樹脂層を形成すると、製造工程にて被覆樹脂層を形成する際に焼き付け炉を通す必要がないため、導体の酸化被膜層の厚さを成長させることなく、絶縁層すなわち押出被覆樹脂層の厚さを厚くできるという利点がある。
【００３６】
本発明の実施態様において、エナメル焼付層と押出被覆樹脂層との合計厚さは５０μｍ以上である。合計厚さが５０μｍ以上であると、絶縁ワイヤの部分放電開始電圧が１ｋＶｐ以上になり、インバータサージ劣化を防止できる。この合計厚さは、より一層高い部分放電開始電圧を発現し、インバータサージ劣化を高度に防止できる点で、７５μｍ以上であるのが好ましく、１００μｍ以上であるのが特に好ましい。上述の別の実施態様においては、一方の２辺及び他方の２辺に設けられたエナメル焼付層及び押出被覆樹脂層の合計厚さそれぞれが５０μｍ以上になっている。このように、エナメル層の厚さを５０μｍ以下、押出被覆樹脂層の厚さを２００μｍ以下、かつエナメル層及び押出被覆樹脂層の合計厚さを５０μｍ以上にすると、少なくとも、絶縁ワイヤの部分放電開始電圧、すなわちインバータサージ劣化の防止、導体及びエナメル層の接着強度、並びに、エナメル層形成時の気泡抑制を満足できる。なお、エナメル焼付層と押出被覆樹脂層との合計厚さは、２６０μｍ以下であるが、コイル加工前後での電気絶縁性維持の特性（以下、加工前後の電気絶縁性維持特性という）を考慮し、問題なく加工できるためには２００μｍ以下であるのが好ましい。
【００３７】
したがって、本発明の実施態様における絶縁ワイヤは、導体とエナメル層とが高い接着強度で密着している。導体とエナメル層との接着強度は、例えば、ＪＩＳ  Ｃ  ３００３エナメル線試験方法の、８．密着性、８．１ｂ）ねじり法と同じ要領で行い、エナメル層の浮きが生じるまでの回転数で評価することができる。断面方形の平角線においても同様に行うことができる。本発明において、エナメル層の浮きが生じるまでの回転数は１５回転以上であるものを密着性の良いものとし、この好適な実施態様における絶縁ワイヤは１５回転以上の回転数になる。
【００３８】
本発明の実施態様において、エナメル焼付層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層全体の比誘電率は、２５℃において３．５以下である。この比誘電率が３．５以下であると、少なくとも２５℃における絶縁ワイヤの部分放電開始電圧を１ｋＶｐ以上に向上させることができ、インバータサージ劣化を防止できる。インバータサージ劣化をより一層防止できる点で、２５℃における比誘電率は、３．２以下であるのが好ましく、本発明においては、下限は３．０以上である。
また、エナメル焼付層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層全体の比誘電率は、２５０℃において５．０以下である。高温では一般的に樹脂の誘電率は上昇し、かつ空気の密度減少にともなって部分放電開始電圧は必然的に低下するが、２５０℃における比誘電率が５．０以下であると、高温下、例えば２５０℃での部分放電開始電圧の低下を抑えることができる。部分放電開始電圧の低下をより一層抑えることができる点で、２５０℃における比誘電率は、４．８以下であるのが好ましく、本発明においては、下限は４．０以上である。
【００３９】
２５℃及び２５０℃における絶縁層全体の比誘電率それぞれは、エナメル層を形成するエナメル樹脂の比誘電率ε１及びε１’並びに厚さと、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の比誘電率ε２及びε２’並びに厚さとを選択することによって、上述した範囲に調整できる。例えば、比誘電率ε１及びε１’が小さいエナメル樹脂、及び／又は、比誘電率ε２及びε２’が小さい熱可塑性樹脂を選択すると、絶縁層全体の比誘電率を小さくできる。さらに、比誘電率が小さい方の樹脂を厚く被覆すると、絶縁層全体の比誘電率を小さくできる。
【００４０】
絶縁層全体の比誘電率は、後述する方法で測定された耐インバータサージ絶縁ワイヤの静電容量と、導体及び絶縁ワイヤの外径から、上記式によって、算出できる。
静電容量は、ＬＣＲハイテスタ（日置電機株式会社製、型式３５３２−５０（商品名：ＬＣＲハイテスタ））、及び、常温（２５℃）の乾燥空気中に２４時間以上放置した絶縁ワイヤを用いて、測定温度を２５℃及び２５０℃に設定し、所定の温度に設定した恒温槽に絶縁ワイヤを入れて温度が一定になった時点で測定する。
【００４１】
本発明の実施態様においては、エナメル層の２５０℃における比誘電率ε１’と押出被覆樹脂層の２５０℃における比誘電率ε２’との関係が、２．０≧ε２’／ε１’＞１  を満たしている。押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂は、一般に、エナメル層を形成するエナメル樹脂と比較して特に高温下での絶縁性能が劣るが、エナメル層と押出被覆樹脂層とがこのような関係を満たしていると、押出被覆樹脂層の電界を緩和でき、絶縁層全体の高温下、例えば２５０℃での高温下の絶縁性能である絶縁破壊電圧を良好に維持できる。この比誘電率の関係ε２’／ε１’は、上記のように、１．０を超え２．０以下であって、１．１以上１．５以下であるのが好ましい。
【００４２】
絶縁電線の絶縁破壊電圧は、後述するように、絶縁電線に金属箔を巻き付け、導体と金属箔間に５０Ｈｚの正弦波に近い交流電圧を加えることで測定できる。温度特性を測定する場合は、所定の温度の恒温槽に入れて同様に測定する。
【００４３】
上述の構成を備えた本発明の実施態様における絶縁ワイヤは、昨今の絶縁ワイヤに要求されている耐熱老化特性にも優れている。この耐熱老化特性は、高温の環境で使用されても長時間、絶縁性能が低下しないという長期間信頼性を保つための指標になるものであり、例えば、ＪＩＳ  Ｃ  ３００３エナメル線試験方法の、７．可撓性に従って巻き付けたものを、１９０℃高温槽へ１０００時間静置した後の、エナメル層又は押出被覆樹脂層に発生する亀裂の有無を目視にて評価できる。本発明において、耐熱老化特性は、エナメル層及び押出被覆樹脂層のいずれにも亀裂が確認できず、異常がない場合に優れたものと評価できる。
【００４４】
上述した本発明の実施態様においては、エナメル層の外周面に他の層を介することなく押出被覆樹脂層が形成されているが、本発明の実施態様において、エナメル層と押出被覆樹脂層との間に接着層を設けることもできる。エナメル層と押出被覆樹脂層との間に接着層を設けると、エナメル層と押出被覆樹脂層の接着強度が強化され、より一層高い部分放電開始電圧を発揮させ、インバータサージ劣化を効果的に防止できる。すなわち、押出被覆樹脂層とエナメル層の間の接着力が十分でない場合、過酷な加工条件例えば小さな半径に曲げ加工される場合には、曲げの円弧内側に、押出被覆樹脂層にシワが発生する場合がある。このようなシワが発生すると、エナメル層と押出被覆樹脂層との間に空間が生じることから、部分放電開始電圧が低下することがある。ところが、接着層が設けられていると、押出被覆樹脂層のシワ発生を防止でき、部分放電開始電圧を維持できる。
【００４５】
接着層は、熱可塑性樹脂の層であり、エナメル層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層全体には含まれない。すなわち、本発明の「絶縁層の比誘電率」は、接着層を除外した、エナメル層と押出被覆樹脂層とからなる絶縁層の比誘電率を意味する。
【００４６】
接着層を形成する熱可塑性樹脂はエナメル層に押出被覆樹脂層を熱融着可能な樹脂であればいずれの樹脂を用いてもよい。このような樹脂として、ワニス化する必要性があることから溶剤に溶けやすい非結晶性樹脂であるのが好ましい。さらには、絶縁ワイヤとしての耐熱性を低下させないためにも耐熱性に優れた樹脂であるのが好ましい。これらのことを考慮すると、好ましい熱可塑性樹脂として、例えば、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。これらの中でも、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂との相溶性がよく、耐熱性にも優れたポリエーテルイミドが好ましい。なお、ワニス化に用いる溶剤は、選択した熱可塑性樹脂を溶解させ得る溶剤であればいずれでもよい。
【００４７】
接着層の厚さは、２〜２０μｍであるのが好ましく、５〜１０μｍであるのが更に好ましい。
【００４８】
接着層は、導体に形成したエナメル層に上述の熱可塑性樹脂のワニスを塗布し、焼き付けて形成することができる。このとき、接着層と押出被覆樹脂層を十分に熱融着させるためには、押出被覆工程における、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の加熱温度は、接着層に用いられる樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であるのが好ましく、さらに好ましくはＴｇよりも３０℃以上高い温度、特に好ましくはＴｇよりも５０℃以上高い温度である。ここで、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の加熱温度は、ダイス部の温度である。
【実施例】
【００４９】
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、本発明はこれらに限定されるものではない。すなわち、本発明は、上記の本発明の実施態様及び下記実施例に限定されることはなく、本発明の技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００５０】
（実施例１）
１．８×３．４ｍｍ（厚さ×幅）で四隅の面取り半径ｒ＝０．３ｍｍの平角導体（酸素含有量１５ｐｐｍの銅）を準備した。エナメル層の形成に際しては、導体の形状と相似形のダイスを使用して、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）ワニス（日立化成製、商品名：ＨＩ４０６、比誘電率ε１：３．９）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のエナメルを形成した。これを繰り返し行うことで厚さ２５μｍのエナメル層を形成し、被膜厚さ２５μｍのエナメル線を得た。
【００５１】
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。材料はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）（ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：キータスパイアＫＴ−８２０、比誘電率ε２：３．１、融点３４３℃）を用い、押出温条件は表１に従って行った。押出ダイを用いてＰＥＥＫの押出被覆を行い、エナメル層の外側に厚さ２６μｍの押出被覆樹脂層（２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表２に示す。）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）５１μｍの、ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。
【００５２】
（実施例２〜４並びに比較例３及び４）
エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さを表２又は表３に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる各絶縁ワイヤを得た。各押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表２に示す。押出温条件は表１に従って行った。
【００５３】
（実施例５）
エナメル樹脂としてポリアミドイミドに代えてポリイミド樹脂（ＰＩ）ワニス（ユニチカ製、商品名：Ｕイミド、比誘電率ε１：３．５）を用い、エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さを表２に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる各絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表２に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００５４】
（実施例６）
押出被覆樹脂としてＰＥＥＫに代えて変性ポリエーテルエーテルケトン（ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ＰＥＥＫ、ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：アバスパイアＡＶ−６５０、比誘電率ε２：３．１、融点３４０℃）を用いて、エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さを表２に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にして、ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表２に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００５５】
（実施例７）
押出被覆樹脂としてＰＥＥＫに代えてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ、帝人化成製、商品名：テオネックスＴＮ８０６５Ｓ、比誘電率ε２：３．５、融点２６５℃）を用いて、エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さを表２に示す厚さに変更したこと以外は実施例５と同様にして、ＰＥＮ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表２に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００５６】
（比較例１）
押出被覆樹脂層の厚さを表３に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる各絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表３に示す。押出温条件は表１に従って行った。
【００５７】
（比較例２）
押出被覆樹脂としてＰＥＥＫに代えてポリアミド６６（ＰＡ６６、旭化成製、商品名：レオナ１４０２、比誘電率ε２：１１、融点２６５℃）を用いて、押出被覆樹脂層の厚さを表３に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にして、ＰＡ６６押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表３に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００５８】
（比較例５及び６）
押出被覆樹脂としてＰＥＥＫに代えてポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ、ＤＩＣ製、商品名：ＦＺ−２１００、比誘電率ε２：３．２、融点２７７℃）を用いて、エナメル層及び押出被覆樹脂層の厚さを表３に示す厚さに変更したこと以外は実施例１と同様にしてＰＰＳ押出被覆エナメル線からなる各絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表３に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００５９】
（参考例１）
エナメル層を設けることなく導体上に表３に示す厚さの押出被覆樹脂層を直接設けたこと以外は実施例１と同様にして、ＰＥＥＫ押出被覆線からなる絶縁ワイヤを得た。押出被覆樹脂層の、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値及び上述の測定方法による結晶化度を表３に示す。押出温度条件は表１に従った。
【００６０】
（押出温度条件）
実施例１〜７、比較例１〜６及び参考例１における押出温度条件を表１に示す。
表１において、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は押出機のシリンダー部分における温度制御を分けて行っている３ゾーンを材料投入側から順に示したものである。また、Ｈは押出機のシリンダーの後ろにあるヘッドを示す。また、Ｄはヘッドの先にあるダイを示す。
【００６１】
【表１】
0005391341.tif 000002
【００６２】
このようにして製造した、実施例１〜７、比較例１〜６及び参考例１の絶縁ワイヤについて以下の評価を行った。結果を表２及び表３に示す。
【００６３】
（比誘電率）
比誘電率は、絶縁ワイヤの静電容量を測定し、静電容量と導体及び絶縁ワイヤの外径から、上述の式に基づいて、算出した。静電容量の測定には、上述の通り、ＬＣＲハイテスタ（日置電機株式会社製、型式３５３２−５０）を用いて、２５℃及び２５０℃にて、測定した。
【００６４】
（部分放電開始電圧）
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」（商品名）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重ね合わせた試料を作製した。この２本の導体間に５０Ｈｚ正弦波の交流電圧を加えることで測定した。昇圧は５０Ｖ／秒の割合で一様な速さとして、１０ｐＣの部分放電が発生した時点の電圧を読み取った。測定温度は２５℃及び２５０℃とし、所定の温度に設定した恒温槽に絶縁ワイヤを入れ、温度が一定になった時点で測定した。測定温度２５℃において、測定値が１ｋＶｐ（波高値）以上であった場合を合格として「○」で表し、１ｋＶｐ（波高値）未満であった場合を不合格として「×」で表した。また、測定温度２５０℃において、測定値が２５℃の測定値の５０％以上を保持していた場合を合格として「○」で表し、２５℃の測定値の５０％未満であった場合を不合格として「×」で表した。なお、表３において「ＮＤ」は測定していないことを意味する。
【００６５】
（絶縁破壊電圧）
絶縁破壊電圧は、絶縁ワイヤに金属箔を巻き付け、導体と金属箔間に５０Ｈｚ正弦波の交流電圧を加えることで測定した。昇圧は５００Ｖ／秒の割合で一様な速さとして、検出感度は５ｍＡとして、これ以上の電流が流れたときの印加電圧を実効値で読み取った。測定温度は２５℃及び２５０℃とし、所定の温度に設定した恒温槽に絶縁ワイヤを入れ、温度が一定になった時点で測定した。評価は、測定温度２５０℃での絶縁破壊電圧が測定温度２５℃での絶縁破壊電圧に対して５０％以上保持できたものを合格として「○」で表し、２５℃の絶縁破壊電圧に対して５０％未満であった場合を不合格として「×」で表した。なお、表３において「ＮＤ」は測定していないことを意味する。
【００６６】
（鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊試験）
加工前後の電気絶縁性維持特性を次のようにして評価した。すなわち、電線を直径が３０ｍｍの鉄芯に巻付け、恒温槽内で２５０℃まで昇温させて３０分保持した。恒温槽から取り出した後に、押出被覆樹脂層に亀裂、変色の有無を目視にて調べた。押出被覆樹脂層に亀裂、変色が確認できなければ、恒温槽から取り出した電線に３ｋＶの電圧を１分間通電しても絶縁破壊しないことが確認されている。鉄芯巻付、加熱後絶縁破壊試験の評価は、恒温槽から取り出した電線に亀裂、変形、変色等の異常が確認できなかった場合を合格として、亀裂、変形、変色が無く特に優れる場合を「◎」、変色はわずかにみられるものの、亀裂、変形はみられず優れる場合を「○」で表し、異常が確認できた場合を不合格として「×」で表した。なお、表３において「ＮＤ」は測定していないことを意味する。
【００６７】
（耐熱老化特性（１９０℃））
絶縁ワイヤの熱老化特性を次のようにして評価した。ＪＩＳ  Ｃ  ３００３エナメル線試験方法の、７．可撓性に従って巻き付けたものを、１９０℃に設定した高温槽へ投入した。１０００時間静置した後の、エナメル層又は押出被覆樹脂層に亀裂の有無を目視にて調べた。エナメル層及び押出被覆樹脂層に亀裂等の異常が確認できなかった場合を合格とし、変色がきわめて小さく、変形、亀裂がまったく無く特に優れるものを「◎」、変色はみられるものの、変形、亀裂はみられず優れる場合を「○」で表し、異常が確認できた場合を不合格として「×」で表した。なお、表３において「ＮＤ」は測定していないことを意味する。
【００６８】
（総合評価）
総合評価は、上述の各試験の評価がいずれも「○」又は「◎」である場合を合格とし、「◎」評価を有し、特に優れるものを「◎」で、「○」評価のみを有する優れるものを「○」で表し、上述の各試験の評価に１つでも「×」がある場合を不合格として「×」で表した。
【００６９】
【表２】
0005391341.tif 000003
【００７０】
【表３】
0005391341.tif 000004
【００７１】
表２及び表３に示されるように、エナメル焼付層と出被覆樹脂層との合計厚さが５０μｍ以上、エナメル焼付層の厚さが５０μｍ以下、押出被覆樹脂層の厚さが２００μｍ以下であり、押出被覆樹脂層の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上であり、かつエナメル焼付層と押出被覆樹脂層とを合わせた絶縁層の比誘電率が２５℃において３．５以下、２５０℃において５．０以下であり、さらに２５０℃における比誘電率の比（ε２’／ε１’）が１を超えると、部分放電開始電圧が高く、高温下の絶縁性能及び耐熱老化特性にも優れることが分かった。
【００７２】
具体的には、実施例１と比較例１の比較から、エナメル層と押出被覆層との合計厚さが５０μｍを下回ると少なくとも２５℃における部分放電開始電圧が１ｋＶｐに達しないことがわかった。
比較例２の結果から、押出被覆樹脂層を形成する熱可塑性樹脂の２５℃における比誘電率ε２が３．５を上回ると、２５０℃における比誘電率ε２’が５．０を上回ると、合計厚さが５０μｍ以上であっても２５℃における部分放電開始電圧が１ｋＶｐに達しないうえに、高温下での部分放電開始電圧の低下が著しいことがわかった。
実施例２〜６及び比較例３と比較例４との比較から、押出被覆層が２００μｍを超える場合は、鉄芯に巻付けて加熱後、ワイヤ表面に変形や白色化した箇所が観察でき、絶縁性能の低下が見られ、加工前後での電気絶縁性維持特性に劣ることがわかった。
実施例１〜６の結果から、押出被覆樹脂層を形成する樹脂としてＰＥＥＫを選択すると、高温下の絶縁性能及び部分放電開始電圧をさらに改善できるうえ絶縁ワイヤの耐熱劣化性を満足できることがわかった。
なお、参考例１に示されように、エナメル層を設けないと高温下における絶縁破壊電圧は小さいことから、厚さ及び合計厚さ並びに比誘電率が特定されたエナメル層との組み合わせによって、高温下の絶縁性能が向上したといえる。
【００７３】
比較例５及び６の結果から、２５０℃における比誘電率の比（ε２’／ε１’）が１以下であると、絶縁破壊電圧の低下が大きいことがわかった。
また、比較例３及び６の結果から、２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ未満の場合、鉄芯に巻付けて加熱後、ワイヤ表面に変形した箇所が観察でき、機械特性の低下が見られ、加工前後の電気絶縁性維持特性に劣り、高温下での絶縁性能を損なうことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、部分放電開始電圧が高く、高温下の絶縁性能及び耐熱老化特性にも優れるから、例えば、自動車をはじめ、各種電気・電子機器等、具体的には、インバータ関連機器、高速スイッチング素子、インバータモーター、変圧器等の電気機器コイルや宇宙用電気機器、航空機用電気機器、原子力用電気機器、エネルギー用電気機器、自動車用電気機器等の耐電圧性や耐熱性を必要とする分野の絶縁ワイヤとして利用可能である。特にＨＶ（ハイブリッドカー）やＥＶ（電気自動車）の駆動モーター用の巻線として好適である。
本発明の耐インバータサージ絶縁ワイヤは、モーターやトランス等に用いられて高性能の電気・電子機器を提供できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  導体
２  エナメル焼付層
３  押出被覆樹脂層
【要約】
【課題】高温下の絶縁性能を損なうことなく絶縁層を厚膜化して、高い部分放電開始電圧と優れた耐熱老化特性を有する耐インバータサージ絶縁ワイヤを提供すること。
【解決手段】導体１の外周に、少なくとも１層のエナメル焼付層２と、エナメル焼付層２の外側に少なくとも１層の押出被覆樹脂層３とを有し、エナメル焼付層２と押出被覆樹脂層３との合計厚さが５０μｍ以上、エナメル焼付層２の厚さが６０μｍ以下、押出被覆樹脂層３の厚さが２００μｍ以下、押出被覆樹脂層３の２５〜２５０℃における引張弾性率の最小値が１００ＭＰａ以上であり、エナメル焼付層２と押出被覆樹脂層３とを合わせた絶縁層の比誘電率が２５℃において３．５以下、２５０℃において５．０以下、エナメル焼付層２の２５０℃における比誘電率（ε１’）と押出被覆樹脂層３の２５０℃における比誘電率（ε２’）の関係が（ε２’／ε１’）＞１を満たす耐インバータサージ絶縁ワイヤ１。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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