(57)【要約】  本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の導体と、この導体の外周面に積層される１又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記１又は複数の絶縁層の少なくとも１層が複数の気孔を含有し、この気孔の周縁部に外殻を備え、上記外殻が、コアシェル構造の中空形成粒子のシェルに由来する。本発明の一態様に係る絶縁層形成用ワニスは、絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散するコアシェル構造の中空形成粒子とを含有し、上記中空形成粒子のコアが熱分解性樹脂を主成分とし、上記中空形成粒子のシェルの主成分の熱分解温度が上記熱分解性樹脂の熱分解温度より高い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状の導体と、上記導体の外周面に積層される１又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、
上記１又は複数の絶縁層の少なくとも１層が複数の気孔を含有し、
上記気孔の周縁部に外殻を備え、
上記外殻が、コアシェル構造の中空形成粒子のシェルに由来する絶縁電線。
【請求項２】
上記外殻のうち少なくとも一部が欠損を有している請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記欠損が亀裂、割れ目又は孔である請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記複数の気孔が扁平球体である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記複数の気孔の短軸が導体表面と垂直方向に配向している請求項４に記載の絶縁電線。
【請求項６】
上記外殻の主成分がシリコーンである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、
マトリックスを形成する樹脂組成物と、
上記樹脂組成物中に分散するコアシェル構造の中空形成粒子と
を含有し、
上記中空形成粒子のコアが熱分解性樹脂を主成分とし、
上記中空形成粒子のシェルの主成分の熱分解温度が上記熱分解性樹脂の熱分解温度より高い絶縁層形成用ワニス。
【請求項８】
上記中空形成粒子のシェルの主成分がシリコーンである請求項７に記載の絶縁層形成用ワニス。
【請求項９】
上記熱分解性樹脂がポリメチルメタクリレートである請求項７又は請求項８に記載の絶縁層形成用ワニス。
【請求項１０】
上記樹脂組成物の主成分がポリイミド前駆体である請求項７、請求項８又は請求項９に記載の絶縁層形成用ワニス。
【請求項１１】
上記中空形成粒子のＣＶ値が３０％以下である請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の絶縁層形成用ワニス。
【請求項１２】
請求項１に記載の絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、
マトリックスを形成する樹脂組成物と、
上記樹脂組成物中に分散する中空粒子と
を含有し、
上記中空粒子の外殻の主成分が樹脂である絶縁層形成用ワニス。
【請求項１３】
上記樹脂がシリコーンである請求項１２に記載の絶縁層形成用ワニス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及び絶縁層形成用ワニスに関する。
本出願は、２０１５年１０月２８日出願の日本出願第２０１５−２１２３７１号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
適用電圧が高い電気機器、例えば高電圧で使用されるモーター等では、電気機器を構成する絶縁電線に高電圧が印加され、その絶縁被膜表面で部分放電（コロナ放電）が発生し易くなる。コロナ放電の発生により、局部的な温度上昇、オゾンの発生、イオンの発生等が引き起こされると、早期に絶縁破壊を生じ、絶縁電線ひいては電気機器の寿命が短くなる。このため、適用電圧が高い電気機器に使用される絶縁電線には、優れた絶縁性、機械的強度等に加えてコロナ放電開始電圧の向上も求められる。【０００３】
コロナ放電開始電圧を上げる工夫としては、絶縁被膜の低誘電率化が有効である。絶縁被膜の低誘電率化を実現するために、塗膜構成樹脂と、この塗膜構成樹脂の焼付温度よりも低い温度で分解する熱分解性樹脂とを含む絶縁ワニスにより加熱硬化膜（絶縁被膜）を形成する絶縁電線が提案されている（特開２０１２−２２４７１４号公報参照）。この絶縁電線は、上記熱分解性樹脂が塗膜構成樹脂の焼付時に熱分解してその部分が気孔となることを利用して加熱硬化膜内に気孔が形成されており、この気孔の形成により絶縁被膜の低誘電率化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２４７１４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の導体と、この導体の外周面に積層される１又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記１又は複数の絶縁層の少なくとも１層が複数の気孔を含有し、この気孔の周縁部に外殻を備え、上記外殻が、コアシェル構造の中空形成粒子のシェルに由来する。
【０００６】
別の本発明の一態様に係る絶縁層形成用ワニスは、絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散するコアシェル構造の中空形成粒子とを含有し、上記中空形成粒子のコアが熱分解性樹脂を主成分とし、上記中空形成粒子のシェルの主成分の熱分解温度が上記熱分解性樹脂の熱分解温度より高い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る絶縁電線の模式的断面図である。
【図２】図１の絶縁電線に含まれる気孔及び外殻の模式的断面図である。
【図３】図１の絶縁電線の形成に用いる絶縁層形成用ワニスに含まれる中空形成粒子の模式的断面図である。
【図４】実施例における誘電率の測定方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［本開示が解決しようとする課題］
上記公報で提案の絶縁電線では、例えば絶縁被膜中に形成される気孔が局在化する場合、又は気孔の大きさにばらつきがある場合、絶縁被膜中において熱分解性樹脂由来の気孔同士が連通し易くなり、熱分解性樹脂の粒子径よりも大きい気孔が生じるおそれがある。このような連続気孔が生じると、絶縁皮膜の強度や耐溶剤性が低下するおそれがある。
【０００９】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、誘電率を低下しつつ、絶縁層の強度、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制できる絶縁電線及び絶縁層形成用ワニスを提供することを目的とする。
【００１０】
［本開示の効果］
本発明の一態様に係る絶縁電線及び絶縁層形成用ワニスは、誘電率を低下しつつ、絶縁層の強度、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制できる。
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る絶縁電線は、線状の導体と、この導体の外周面に積層される１又は複数の絶縁層とを備える絶縁電線であって、上記１又は複数の絶縁層の少なくとも１層が複数の気孔を含有し、この気孔の周縁部に外殻を備え、上記外殻が、コアシェル構造の中空形成粒子のシェルに由来する。
【００１２】
当該絶縁電線は、絶縁層に気孔とこの気孔の周縁部に形成される外殻とを備えるため、気孔同士が連通し難く、その結果、絶縁層の気孔の大きさにばらつきが生じ難い。また、当該絶縁電線は、上記外殻がコアシェル構造の中空形成粒子のシェルに由来する。つまり、当該絶縁電線は、コアシェル構造の中空形成粒子のコアの熱分解により得られる気孔及び外殻を備えるため、気孔の形成時にも気孔の連通が抑制される。このように当該絶縁電線は、単一の熱分解性樹脂で形成された気孔を有する絶縁層よりも絶縁破壊電圧を高くでき、絶縁性に優れる。従って、当該絶縁電線は、誘電率を低下しつつ、絶縁層の強度、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制できる。なお、ここで、コアシェル構造とは、粒子のコアを形成する材料とコアの周囲を取り囲むシェルの材料が異なる構造をいう。
【００１３】
上記外殻のうち少なくとも一部が欠損を有しているとよい。上記外殻のうち少なくとも一部が、コアシェル構造の中空形成粒子のコアの熱分解性樹脂がガス化してシェルの外側に飛散することにより形成される欠損を有することで、気孔の形成が担保される。
【００１４】
上記欠損が亀裂、割れ目又は孔であるとよい。このように欠損が亀裂、割れ目又は孔であることにより、外殻による気孔の連通防止効果を高めることができる。
【００１５】
上記複数の気孔が扁平球体であるとよい。このように、気孔の形状が扁平であることにより、気孔同士が当接し難く、独立気孔が維持され易い。その結果、絶縁層の絶縁性及び耐溶剤性がより低下し難くなる。ここで、「扁平球体」とは、重心を通る最大対角線長さを長径、重心を通る最小対角線長さを短径としたとき、短径が長径の所定割合以下の球体を意味し、例えば短径及び長径を含む断面における長径に対する短径の比が０．９５以下の球体である。
【００１６】
上記複数の気孔の短軸が導体表面と垂直方向に配向しているとよい。このように気孔の短軸が導体表面と垂直方向に配向することで、外力が作用し易い垂直方向の気孔の連通をより確実に防止することができる。「導体表面と垂直方向に配向する」とは、気孔の短軸と導体表面に垂直な方向との角度差が２０度以下であることを意味する。
【００１７】
上記外殻の主成分がシリコーンであるとよい。このように外殻の主成分がシリコーンであることで、外殻に弾性を付与すると共に絶縁性及び耐熱性を向上させ易く、その結果、外殻に囲まれた独立気孔がより維持され易い。ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば５０質量％以上含有される成分である。
【００１８】
本発明の一態様に係る絶縁電線形成用ワニスは、絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散するコアシェル構造の中空形成粒子とを含有し、上記中空形成粒子のコアが熱分解性樹脂を主成分とし、上記中空形成粒子のシェルの主成分の熱分解温度が上記熱分解性樹脂の熱分解温度より高い。
【００１９】
当該絶縁層形成用ワニスは、熱分解性樹脂を主成分とするコアと、熱分解性樹脂より熱分解温度が高い樹脂を主成分とするシェルとを有するコアシェル構造の中空形成粒子を含有する。この中空形成粒子のコアの熱分解性樹脂は、焼付時に熱分解によりガス化し、シェルを通過して飛散するため、上記中空形成粒子は、焼付後に内部が中空となった外殻が残る。つまり、中空形成粒子は、焼付後に内部が中空となった外殻のみで構成される中空粒子となり、絶縁層内に気孔が形成される。当該絶縁層形成用ワニスで得られる絶縁層では、このように絶縁層内に形成される各気孔が外殻で囲まれているので、各中空粒子内の中空部同士が連通し難く、絶縁層に中空粒子よりも大きい気孔が生じ難いため、気孔の大きさにばらつきが生じ難い。また、中空粒子により形成された気孔を有する絶縁層は、単一の熱分解性樹脂で形成された気孔を有する絶縁層よりも絶縁破壊電圧を高くできるため、当該絶縁層形成用ワニスにより絶縁性が優れた絶縁層を形成できる。従って、当該絶縁層形成用ワニスにより、絶縁電線の誘電率を低下しつつ、絶縁層の強度、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制できる。
【００２０】
上記中空形成粒子のシェルの主成分がシリコーンであるとよい。このように、中空形成粒子のシェルの主成分をシリコーンとすることにより、シェルに弾性を付与すると共に絶縁性及び耐熱性を向上させ易く、その結果、中空粒子による独立気孔がより維持され易くできる。
【００２１】
上記熱分解性樹脂がポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であるとよい。このように、熱分解性樹脂をＰＭＭＡとすることにより、熱分解性樹脂が焼付温度で熱分解し易くなり、残渣なく気孔が形成され易い。
【００２２】
上記樹脂組成物の主成分がポリイミド前駆体であるとよい。このように、樹脂組成物の主成分をポリイミド前駆体とすることにより、塗布し易くなると共に絶縁層の強度及び耐熱性をより向上させ易い。
【００２３】
上記中空形成粒子のＣＶ値としては、３０％以下が好ましい。このように、ＣＶ値が上記上限以下の中空形成粒子を用いることで、気孔サイズの違いで生じる気孔部分での電荷集中による絶縁性低下や加工応力の集中による絶縁層の強度低下を抑制できる。ここで、「ＣＶ値」とは、ＪＩＳ−Ｚ８８２５（２０１３）に規定される変動変数を意味する。
【００２４】
本発明の別の一態様に係る絶縁電線形成用ワニスは、当該絶縁電線を構成する絶縁層の形成に用いる絶縁層形成用ワニスであって、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散する中空粒子とを含有し、上記中空粒子の外殻の主成分が樹脂である。
【００２５】
当該絶縁層形成用ワニスは、樹脂を主成分とする外殻を有する中空粒子を含有するため、上述の当該絶縁電線の絶縁層を容易かつ確実に形成できる。
【００２６】
上記中空粒子の外殻の主成分がシリコーンであるとよい。このように、中空粒子の外殻の主成分をシリコーンとすることにより、外殻に弾性を付与すると共に絶縁性及び耐熱性を向上させ易く、その結果、中空粒子による独立気孔がより維持され易い。
【００２７】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る絶縁電線及び絶縁層形成用ワニスを説明する。
【００２８】
［絶縁電線］
図１の当該絶縁電線は、線状の導体１と、この導体１の外周面に積層される１層の絶縁層２とを備える。この絶縁層２は、複数の気孔３を含有する。また、当該絶縁電線は、気孔３の周縁部に外殻４を備える。
【００２９】
＜導体＞
上記導体１は、例えば断面が円形状の丸線とされるが、断面が方形状の角線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。
【００３０】
導体１の材質としては、導電率が高くかつ機械的強度が大きい金属が好ましい。このような金属としては、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、銀、軟鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。導体１は、これらの金属を線状に形成した材料や、このような線状の材料にさらに別の金属を被覆した多層構造のもの、例えばニッケル被覆銅線、銀被覆銅線、銅被覆アルミニウム線、銅被覆鋼線等を用いることができる。
【００３１】
導体１の平均断面積の下限としては、０．０１ｍｍ２が好ましく、０．１ｍｍ２がより好ましい。一方、導体１の平均断面積の上限としては、２０ｍｍ２が好ましく、１０ｍｍ２がより好ましい。導体１の平均断面積が上記下限に満たないと、導体１に対する絶縁層２の体積が大きくなり、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。逆に、導体１の平均断面積が上記上限を超えると、誘電率を十分に低下させるために絶縁層２を厚く形成しなければならず、当該絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。
【００３２】
＜絶縁層＞
上記絶縁層２は、図１に示すように、後述するコアシェル構造の中空形成粒子に由来する複数の気孔３を含有する。
【００３３】
絶縁層２は、絶縁性を有する樹脂組成物、この樹脂組成物中に散在する気孔３、及び気孔３の周縁部の外殻４で形成される。この絶縁層２は、後述する絶縁層形成用ワニスの導体１外周面への塗布及び焼付により形成される。
【００３４】
複数の気孔３は、図２に示すようにそれぞれ外殻４で被覆され、この外殻４は図３に示すコアシェル構造の中空形成粒子５のコア６が除去されて中空となった焼付後のシェル７で構成される。つまり、外殻４はコアシェル構造の中空形成粒子５のシェル７に由来する。また、複数の外殻４のうち少なくとも一部は、欠損を有している。
【００３５】
複数の気孔３は、図１に示すように扁平球体である。また、気孔３の短軸が導体１表面と垂直方向に配向していると、外力が作用し易い上記垂直方向に気孔同士が当接し難くなるため、独立気孔がより維持され易い。そのため、短軸が導体１表面と垂直方向に配向している気孔３の割合が大きいほど好ましい。全気孔３の数に対する短軸が導体１表面と垂直方向に配向している気孔３の数の割合の下限としては、６０％が好ましく、８０％がより好ましい。短軸が導体１表面と垂直方向に配向している気孔３の割合が上記下限に満たないと、気孔同士で当接する気孔３が増加し、連続気孔の発生を十分に抑制できないおそれがある。
【００３６】
気孔３の短径及び長径を含む断面における長径に対する短径の長さの比の平均の下限としては、０．２が好ましく、０．３がより好ましい。一方、上記比の平均の上限としては、０．９５が好ましく、０．９がより好ましい。上記比の平均が上記下限に満たないと、ワニス焼付時の厚さ方向の収縮量を大きくする必要があるため、絶縁電線２の可撓性が低下するおそれがある。逆に、上記比の平均が上記上限を超えると、気孔率を高くする場合に、外力が作用し易い絶縁層２の厚さ方向に気孔同士が当接し易くなり、気孔３の連通抑制効果が十分に得られないおそれがある。なお、上記比は、絶縁層形成用ワニスに含まれる樹脂組成物の焼付時の収縮により中空形成粒子５に加わる圧力を変化させることで調節できる。この中空形成粒子５に加わる圧力は、例えば上記樹脂組成物の主成分となる材料の種類、絶縁層２の厚さ、中空形成粒子５の材料、焼付条件等により変化させることができる。
【００３７】
気孔３の長径の平均の下限としては、特に限定されないが、例えば０．１μｍが好ましく、１μｍがより好ましい。一方、上記長径の平均の上限としては、１０μｍが好ましく、８μｍがより好ましい。上記長径の平均が上記下限に満たないと、絶縁層２に所望の気孔率が得られないおそれがある。逆に、上記長径の平均が上記上限を超えると、絶縁層２内における気孔３の分布を均一にし難くなり、誘電率の分布に偏りが生じ易くなるおそれがある。
【００３８】
複数の気孔３の周縁部に存在する複数の外殻４は、少なくとも一部が欠損を有する。気孔３及び外殻４は、図３に示すような熱分解性樹脂を主成分とするコア６と、この熱分解性樹脂より熱分解温度が高いシェル７とを有する中空形成粒子５に由来する。つまり、この中空形成粒子５を含むワニスの焼付時にコア６の主成分である熱分解性樹脂が熱分解によりガス化し、シェル７を通過して飛散することにより気孔３及び外殻４が形成される。このとき、シェル７における熱分解性樹脂の通過路が欠損として外殻４に存在する。この欠損の形状は、シェル７の材質や形状によって変化するが、外殻４による気孔３の連通防止効果を高める観点から、亀裂、割れ目及び孔が好ましい。
【００３９】
なお、絶縁層２は、欠損のない外殻４を含んでいてもよい。コア６の熱分解性樹脂のシェル７外部への流出条件によっては外殻４に欠損が形成されない場合もある。また、絶縁層２は、外殻４に被覆されない気孔３を含んでいてもよい。
【００４０】
絶縁層２の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、絶縁層２の平均厚さの上限としては、２００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。絶縁層２の平均厚さが上記下限に満たないと、絶縁層２に破れが生じ、導体１の絶縁が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層２の平均厚さが上記上限を超えると、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。
【００４１】
絶縁層２の気孔率の下限としては、５体積％が好ましく、１０体積％がより好ましい。一方、絶縁層２の気孔率の上限としては、８０体積％が好ましく、５０体積％がより好ましい。絶縁層２の気孔率が上記下限に満たないと、絶縁層２の誘電率が十分に低下せず、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。逆に、絶縁層２の気孔率が上記上限を超えると、絶縁層２の機械的強度を維持できないおそれがある。ここで、「気孔率」とは、気孔を含む絶縁層の体積に対する気孔の容積の百分率を意味する。
【００４２】
絶縁層２と材質が同一でかつ気孔を含有しない層の誘電率に対する絶縁層２の誘電率の比の上限としては、９５％であり、９０％が好ましく、８０％がより好ましい。上記誘電率の比が上記上限を超えると、コロナ放電開始電圧を十分に向上できないおそれがある。
【００４３】
当該絶縁電線は、このように、絶縁層２に含まれる気孔３が外殻４で囲まれており、外殻４が当接しても気孔３同士が連通し難いため、粗大な気孔が生じ難い。これにより、当該絶縁電線は、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制しつつ絶縁層２の気孔率を高められる。
【００４４】
また、当該絶縁電線は、複数の気孔３が扁平球体であるので、気孔３同士が当接し難く、気孔３による独立気孔が維持され易い。
【００４５】
［絶縁層形成用ワニス］
＜第一実施形態＞
当該絶縁層形成用ワニスは、上記絶縁電線の絶縁層２の形成に用いるワニスである。第一の実施形態に係る当該絶縁層形成用ワニスは、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散するコアシェル構造の中空形成粒子５とを含有し、中空形成粒子５のコア６が熱分解性樹脂を主成分とし、中空形成粒子５のシェル７の主成分の熱分解温度が上記熱分解性樹脂の熱分解温度より高い。
【００４６】
（樹脂組成物）
上記樹脂組成物は、主ポリマーと、希釈用溶剤、硬化剤等とを含む組成物である。上記主ポリマーとしては、特に限定されないが、熱硬化性樹脂を使用する場合、例えばポリビニールホルマール前駆体、熱硬化ポリウレタン前駆体、熱硬化アクリル樹脂前駆体、エポキシ樹脂前駆体、フェノキシ樹脂前駆体、熱硬化ポリエステル前駆体、熱硬化ポリエステルイミド前駆体、熱硬化ポリエステルアミドイミド前駆体、熱硬化ポリアミドイミド前駆体、ポリイミド前駆体等が使用できる。また、主ポリマーとして熱可塑性樹脂を使用する場合、例えばポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド等が使用できる。これらの中でも、絶縁層形成用ワニスを塗布し易くできると共に絶縁層２の強度及び耐熱性を向上させ易い点において、ポリイミド前駆体が好ましい。
【００４７】
希釈用溶剤としては、絶縁ワニスに従来より用いられている公知の有機溶剤を用いることができる。具体的には、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサエチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトンなどの極性有機溶媒をはじめ、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチルなどのエステル類；ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類；ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類；ジクロロメタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；クレゾール、クロルフェノールなどのフェノール類；ピリジンなどの第三級アミン類等が挙げられ、これらの有機溶媒はそれぞれ単独であるいは２種以上を混合して用いられる。
【００４８】
また、上記樹脂組成物に、硬化剤を含有させてもよい。硬化剤としては、チタン系硬化剤、イソシアネート系化合物、ブロックイソシアネート、尿素やメラミン化合物、アミノ樹脂、アセチレン誘導体、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物等が例示される。これらの硬化剤は、使用する樹脂組成物が含有する主ポリマーの種類に応じて、適宜選択される。例えば、ポリアミドイミド系の場合、硬化剤として、イミダゾール、トリエチルアミン等が好ましく用いられる。
【００４９】
なお、上記チタン系硬化剤としては、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート等が例示される。
上記イソシアネート系化合物としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの炭素数３〜１２の脂肪族ジイソシアネート；１，４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネート、１，３−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）、水添ＴＤＩ、２，５−ビス（イソシアナートメチル）−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ビス（イソシアナートメチル）−ビシクロ［２，２，１］ヘプタンなどの炭素数５〜１８の脂環式イソシアネート；キシリレインジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などの芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート；これらの変性物等が例示される。
上記ブロックイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−３，３’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−３，４’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート、ベンゾフェノン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルスルホン−４，４’−ジイソシアネート、トリレン−２，４−ジイソシアネート、トリレン−２，６−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート等が例示される。
上記メラミン化合物としては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン等が例示される。上記アセチレン誘導体としては、エチニルアニリン、エチニルフタル酸無水物等が例示される。
【００５０】
（中空形成粒子）
上記中空形成粒子５は、図３に示すように、熱分解性樹脂を主成分とするコア６と、この熱分解性樹脂より熱分解温度が高いシェル７とを有する。
【００５１】
（コア）
コア６の主成分に用いる熱分解性樹脂としては、例えば上記主ポリマーの焼付温度よりも低い温度で熱分解する樹脂粒子が用いられる。上記主ポリマーの焼付温度は、樹脂の種類に応じて適宜設定されるが、通常２００℃以上６００℃以下程度である。従って、中空形成粒子５のコア６に用いる熱分解性樹脂の熱分解温度の下限としては２００℃が好ましく、上限としては４００℃が好ましい。ここで、熱分解温度とは、空気雰囲気下で室温から１０℃／分で昇温し、質量減少率が５０％となるときの温度を意味する。熱分解温度は、例えば熱重量測定−示差熱分析装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社の「ＴＧ／ＤＴＡ」）を用いて熱重量を測定することにより測定できる。
【００５２】
上記中空形成粒子５のコア６に用いる熱分解性樹脂としては、特に限定されないが、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの片方、両方の末端又は一部をアルキル化、（メタ）アクリレート化又はエポキシ化した化合物；ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メタ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸プロピル、ポリ（メタ）アクリル酸ブチルなどの炭素数１以上６以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルの重合体；ウレタンオリゴマー、ウレタンポリマー、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ε―カプロラクトン（メタ）アクリレートなどの変性（メタ）アクリレートの重合物；ポリ（メタ）アクリル酸；これらの架橋物；ポリスチレン、架橋ポリスチレン等が挙げられる。これらの中でも、主ポリマーの焼付温度で熱分解し易く絶縁層２に気孔３を形成させ易い点において、炭素数１以上６以下のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルの重合体が好ましい。このような（メタ）アクリル酸エステルの重合体として、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が挙げられる。
【００５３】
コア６の形状は、球状が好ましい。コア６の形状を球状とするために、例えば球状の熱分解性樹脂粒子をコア６として用いるとよい。球状の熱分解性樹脂粒子を用いる場合、この樹脂粒子の平均粒子径の下限としては、特に制限はないが、例えば０．１μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましく、１μｍがさらに好ましい。一方、上記樹脂粒子の平均粒子径の上限としては、１５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。上記樹脂粒子の平均粒子径が上記下限に満たないと、この樹脂粒子をコア６とする中空形成粒子５が作製し難くなるおそれがある。逆に、上記樹脂粒子の平均粒子径が上記上限を超えると、この樹脂粒子をコア６とする中空形成粒子５が大きくなり過ぎるため、絶縁層２内における気孔３の分布が均一になり難くなり、誘電率の分布に偏りが生じ易くなるおそれがある。ここで、上記樹脂粒子の平均粒子径とは、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定した粒度分布において、最も高い体積の含有割合を示す粒径を意味する。
【００５４】
シェル７の主成分として、上記熱分解性樹脂より熱分解温度が高い材料が用いられる。また、シェル７の主成分として、誘電率が低く、耐熱性が高いものが好ましい。シェル７の主成分として用いられるこのような材料としては、例えばポリスチレン、シリコーン、フッ素樹脂、ポリイミド等の樹脂が挙げられる。これらの中でも、シェル７に弾性を付与すると共に絶縁性及び耐熱性を向上させ易い点において、シリコーンが好ましい。ここで、「フッ素樹脂」とは、高分子鎖の繰り返し単位を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも１つが、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基（以下「フッ素原子含有基」ともいう）で置換されたものをいう。フッ素原子含有基は、直鎖状又は分岐状の有機基中の水素原子の少なくとも１つがフッ素原子で置換されたものであり、例えばフルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、フルオロポリエーテル基等を挙げることができる。なお、絶縁性を損なわない範囲でシェル７に金属が含まれてもよい。
【００５５】
なお、シェル７の主成分の樹脂は、上記絶縁層形成用ワニスに含有させる樹脂組成物の主ポリマーと同種のものを用いてもよく、異なるものを用いてもよい。例えばシェル７の主成分の樹脂として、上記樹脂組成物の主ポリマーと同種のものを用いた場合でも、熱分解性樹脂より熱分解温度が高いので、熱分解性樹脂がガス化してもシェル７の主成分の樹脂は熱分解し難いため、気孔３の連通抑制効果が得られる。このような絶縁層形成用ワニスで形成された当該絶縁電線は、電子顕微鏡で観察してもシェル７の存在を確認できない場合がある。一方、シェル７の主成分の樹脂として上記樹脂組成物の主ポリマーと異なるものを用いることにより、シェル７を上記樹脂組成物と一体化され難くできるので、上記樹脂組成物の主ポリマーと同種の樹脂を用いる場合に比べて、気孔３の連通抑制効果が得易くなる。
【００５６】
シェル７の平均厚さの下限としては、特に制限はないが、例えば０．０１μｍが好ましく、０．０２μｍがより好ましい。一方、シェル７の平均厚さの上限としては、０．５μｍが好ましく、０．４μｍがより好ましい。シェル７の平均厚さが上記下限に満たないと、気孔３の連通抑制効果が十分に得られないおそれがある。逆に、シェル７の平均厚さが上記上限を超えると、気孔３の体積が小さくなり過ぎるため、絶縁層２の気孔率を所定以上に高められないおそれがある。なお、シェル７は、１層で形成されてもよいし、複数の層で形成されてもよい。シェル７が複数の層で形成される場合、複数の層の合計厚さの平均が、上記厚さの範囲内であればよい。
【００５７】
中空形成粒子５のＣＶ値の上限としては、３０％が好ましく、２０％がより好ましい。中空形成粒子５のＣＶ値が上記上限を超えると、絶縁層２にサイズが異なる複数の気孔３が含まれるようになるため、誘電率の分布に偏りが生じ易くなるおそれがある。なお、中空形成粒子５のＣＶ値の下限としては、特に制限はないが、例えば１％が好ましい。中空形成粒子５のＣＶ値が上記下限に満たないと、中空形成粒子５のコストが高くなり過ぎるおそれがある。
【００５８】
なお、上記中空形成粒子５は、図３に示すように、コア６を１個の熱分解性樹脂粒子で形成する構成としてもよいし、コア６を複数の熱分解性樹脂粒子で形成し、シェル７の樹脂がこれらの複数の熱分解性樹脂粒子を被覆する構成としてもよい。
【００５９】
また、上記中空形成粒子５の表面は、図３に示すように凹凸がなく滑らかであってもよいし、凹凸が形成されてもよい。
【００６０】
また、上記有機溶剤により希釈し、中空形成粒子５を分散させることにより調製した当該絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度の下限としては、１５質量％が好ましく、２０質量％がより好ましい。一方、当該絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度の上限としては、５０質量％が好ましく、３０質量％がより好ましい。当該絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度が上記下限に満たないと、１回のワニスの塗布で形成できる厚さが小さくなるため、所望の厚さの絶縁層２を形成するためのワニス塗布工程の繰り返し回数が多くなり、ワニス塗布工程の時間が長くなるおそれがある。逆に、当該絶縁層形成用ワニスの樹脂固形分濃度が上記上限を超えると、ワニスが増粘することにより、ワニスの保存安定性が悪化するおそれがある。
【００６１】
また、当該絶縁層形成用ワニスに、中空形成粒子５に加えて、気孔形成のために熱分解性粒子等の気孔形成剤を混合してもよい。また、気孔形成のために、沸点の異なる希釈溶剤を組合せて上記絶縁層形成用ワニスを調製してもよい。気孔形成剤により形成された気孔や沸点の異なる希釈溶剤の組合せにより形成される気孔は、中空形成粒子５に由来する気孔とは連通し難い。従って、このように外殻４に被覆されない気孔を含む場合でも、外殻４に被覆される気孔の存在により、絶縁層２に粗大な気孔が生じ難い。
【００６２】
＜第二実施形態＞
第二の実施形態に係る当該絶縁層形成用ワニスは、第一実施形態の絶縁層形成用ワニスと同様、上記絶縁電線の絶縁層の形成に用いるワニスである。第二実施形態の絶縁層形成用ワニスは、マトリックスを形成する樹脂組成物と、この樹脂組成物中に分散する中空粒子とを含有し、上記中空粒子の外殻の主成分が樹脂である。
【００６３】
当該絶縁層形成用ワニスの樹脂組成物は、第一実施形態の絶縁層形成用ワニスと同様とすることができる。
【００６４】
中空粒子の主成分の樹脂としては、例えばポリスチレン、シリコーン、フッ素樹脂、ポリイミド等が挙げられる。これらの中でも、外殻に弾性を付与すると共に絶縁性及び耐熱性を向上させ易い点において、シリコーンが好ましい。
【００６５】
中空粒子の平均内径の下限としては、特に制限はないが、例えば０．１μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましく、１μｍがさらに好ましい。一方、中空粒子の平均内径の上限としては、１５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。上記中空粒子の平均内径が上記下限に満たないと、所望の気孔率の絶縁層が得られないおそれがある。逆に、中空粒子の平均内径が上記上限を超えると、絶縁層内における気孔の分布が均一になり難くなり、誘電率の分布に偏りが生じ易くなるおそれがある。
【００６６】
中空粒子の外殻の平均厚さの下限としては、特に制限はないが、例えば０．０１μｍが好ましく、０．０２μｍがより好ましい。一方、外殻の平均厚さの上限としては、０．５μｍが好ましく、０．４μｍがより好ましい。外殻の平均厚さが上記下限に満たないと、気孔の連通抑制効果が十分に得られないおそれがある。逆に、外殻の平均厚さが上記上限を超えると、気孔の体積が小さくなり過ぎるため、絶縁層の気孔率を所定以上に高められないおそれがある。なお、外殻は、１層で形成されてもよいし、複数の層で形成されてもよい。外殻が複数の層で形成される場合、複数の層の合計厚さの平均が、上記厚さの範囲内であればよい。
【００６７】
中空粒子のＣＶ値は、上記第一実施形態の絶縁層形成用ワニスの中空形成粒子と同様とすることができる。
【００６８】
なお、当該絶縁層形成用ワニスは、上記第一実施形態の絶縁層形成用ワニスを加熱することにより得られる。つまり、第一実施形態の絶縁層形成用ワニスの加熱により、中空形成粒子のコアの熱分解性樹脂をガス化し除去することで、本実施形態の中空粒子が得られる。
【００６９】
［絶縁電線の製造方法］
次に、当該絶縁電線の製造方法について説明する。当該絶縁電線の製造方法は、上記絶縁層２を形成するための主ポリマーを溶剤で希釈した樹脂組成物に、コアシェル構造の中空形成粒子５を分散させることで絶縁層形成用ワニスを調製する工程（ワニス調製工程）、上記絶縁層形成用ワニスを上記導体１の外周面に塗布する工程（ワニス塗布工程）、及び加熱により上記中空形成粒子５のコア６を除去する工程（加熱工程）を備える。
【００７０】
＜ワニス調製工程＞
上記ワニス調製工程において、まず、絶縁層２を形成する主ポリマーを溶剤で希釈することにより、絶縁層２のマトリックスを形成する樹脂組成物を作成する。次に、この樹脂組成物に中空形成粒子５を分散させて絶縁層形成用ワニスを調製する。なお、樹脂組成物に中空形成粒子５を分散させるのではなく、主ポリマーを溶剤で希釈する際、同時に中空形成粒子５を混合することにより上記絶縁層形成用ワニスを調製してもよい。
【００７１】
＜ワニス塗布工程＞
上記ワニス塗布工程において、上記ワニス調製工程で調製した絶縁層形成用ワニスを導体１の外周面に塗布した後、塗布ダイスにより導体１のワニスの塗布量の調節及び塗布されたワニス面の平滑化を行う。
【００７２】
上記塗布ダイスは開口部を有し、絶縁層形成用ワニスを塗布した導体１がこの開口部を通過することで余分なワニスが除去され、ワニスの塗布量が調整される。これにより、当該絶縁電線は、絶縁層２の厚さが均一になり、均一な電気絶縁性が得られる。
【００７３】
＜加熱工程＞
次に、上記加熱工程において、絶縁層形成用ワニスが塗布された導体１を焼付炉に通して絶縁層形成用ワニスを焼付けることで、導体１表面に絶縁層２を形成する。焼付の際、絶縁層形成用ワニスに含まれる中空形成粒子５のコア６の熱分解性樹脂が熱分解によりガス化し、このガス化した熱分解性樹脂がシェル７を通過して飛散する。このように、焼付時の加熱により、中空形成粒子５のコア６が除去される。その結果、絶縁層２中に中空形成粒子５に由来する中空粒子（外殻のみの粒子）が形成され、この中空粒子による気孔３が絶縁層２内に形成される。このように、上記加熱工程は、絶縁層形成用ワニスの焼付工程を兼ねる。
【００７４】
導体１表面に積層される絶縁層２が所定の厚さとなるまで、上記ワニス塗布工程及び加熱工程を繰り返すことにより、当該絶縁電線が得られる。
【００７５】
このように、当該絶縁層形成用ワニスを用いて作成した絶縁層２には、中空形成粒子５に由来する気孔３が含まれる。この気孔３は外殻４で囲まれているので、気孔同士が連通し難く、絶縁層２の気孔率が高くなるよう気孔を増やしても粗大な気孔が生じ難い。また、外殻４で囲まれた気孔３を有する絶縁層２は、単一の熱分解性樹脂で形成された気孔を有する絶縁層よりも絶縁破壊電圧を高くできるため、当該絶縁層形成用ワニスにより絶縁性の低下を抑制できる。このように、当該絶縁層形成用ワニスにより、絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制しつつ絶縁層２の気孔率を高めることができる。
【００７６】
なお、上記加熱工程は、ワニス調製工程の前に行ってもよい。この場合、例えば恒温槽などを用いて上記中空形成粒子５を加熱することにより、コア６の熱分解性樹脂を熱分解によりガス化させ、コア６が除去された中空粒子を得る。上記ワニス調製工程では、絶縁層２のマトリックスを形成する上記樹脂組成物に、中空粒子を分散させて絶縁層形成用ワニスを調製する。この絶縁層形成用ワニスの塗布及び焼付後も、上記コア６が除去された中空粒子の中空構造が維持されるので、この絶縁層形成用ワニスの塗布及び焼付により、中空粒子による気孔３を含む絶縁層２を形成できる。ただし、このようにワニス調製工程の前に加熱工程を行う場合、加熱工程とは別に絶縁層形成用ワニスを焼付ける工程をワニス塗布工程の後に行う。
【００７７】
このように、ワニス調製工程の前に加熱工程を行う場合、焼付時の加熱により中空形成粒子５のコア６を消失させる場合に比べて、より確実にコア６を消失させ易い。そのため、より確実に絶縁層２に気孔を形成できると共に、熱分解性樹脂の分解ガスによる絶縁層２の発泡を抑制できる。
【００７８】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００７９】
上記実施形態においては、１層の絶縁層が導体の外周面に積層される絶縁電線について説明したが、複数の絶縁層が導体の外周面に積層される絶縁電線としてもよい。つまり、図１の導体１と気孔３を含む絶縁層２との間に１又は複数の絶縁層が積層されてもよいし、図１の気孔３を含む絶縁層２の外周面に１又は複数の絶縁層が積層されてもよいし、図１の気孔３を含む絶縁層２の外周面及び内周面の両方に１又は複数の絶縁層が積層されてもよい。このように複数の絶縁層が積層される絶縁電線において、少なくとも１の絶縁層に外殻に囲まれる気孔（中空粒子による気孔）が含まれればよい。つまり、２以上の絶縁層に中空粒子による気孔が含まれてもよい。２以上の絶縁層に中空粒子による気孔が含まれる場合、これらのそれぞれの絶縁層が低誘電率化に寄与する。このように複数の絶縁層のうち少なくとも１層が当該絶縁層形成用ワニスで形成される絶縁電線も、本発明の意図する範囲内である。また、このように導体の外周面に複数の絶縁層を積層することにより、絶縁電線の機械的強度を向上できる。なお、これらの複数の絶縁層を形成する樹脂組成物として同種のものを用いてもよく、互いに異なるものを用いてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、絶縁層に含まれる気孔が扁平球体である絶縁電線について説明したが、気孔が扁平球体でなくてもよい。例えば、外殻に囲まれる気孔が扁平ではない多角体や球体であってもよい。気孔がこのような形状であっても、外殻により気孔同士が連通し難いので、絶縁層に粗大な気孔が生じ難い。従って、このような形状の気孔であっても、絶縁電線の絶縁性及び耐溶剤性の低下を抑制しつつ絶縁層の気孔率を高められる。
【００８１】
また、例えば当該絶縁電線において、導体と絶縁層との間にプライマー処理層等のさらなる層が設けられてもよい。プライマー処理層は、層間の密着性を高めるために設けられる層であり、例えば公知の樹脂組成物により形成することができる。
【００８２】
導体と絶縁層との間にプライマー処理層を設ける場合、このプライマー処理層を形成する樹脂組成物は、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、ポリエステル及びフェノキシ樹脂の中の一種又は複数種の樹脂を含むとよい。また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物は、密着向上剤等の添加剤を含んでもよい。このような樹脂組成物によって導体と絶縁層との間にプライマー処理層を形成することで、導体と絶縁層との間の密着性を向上することが可能であり、その結果、当該絶縁電線の可撓性や耐摩耗性、耐傷性、耐加工性などの特性を効果的に高めることができる。
【００８３】
また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物は、上記樹脂と共に他の樹脂、例えばエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、メラミン樹脂等を含んでもよい。また、プライマー処理層を形成する樹脂組成物に含まれる各樹脂として、市販の液状組成物（絶縁ワニス）を使用してもよい。
【００８４】
プライマー処理層の平均厚さの下限としては、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。一方、プライマー処理層の平均厚さの上限としては、３０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。プライマー処理層の平均厚さが上記下限に満たないと、導体との十分な密着性を発揮できないおそれがある。逆に、プライマー処理層の平均厚さが上記上限を超えると、当該絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。
【実施例１】
【００８５】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００８６】
［実施例］
実施例として、表１のＮｏ．１に示す絶縁電線を以下のようにして製造した。まず、銅を鋳造、延伸、伸線及び軟化し、断面が円形で平均径１ｍｍの導体を得た。一方、主ポリマーとしてポリイミドを用い、溶剤としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いて、主ポリマーをこの溶剤で希釈した樹脂組成物を作成した。次に、中空形成粒子としてコアがＰＭＭＡ粒子でシェルがシリコーンの平均粒子径３μｍのコアシェル型複合粒子を用い、上記樹脂組成物に、計算値で絶縁層の気孔率が２０体積％となる量の上記中空形成粒子を分散させて絶縁層形成用ワニスを得た。この絶縁層形成用ワニスを上記導体の外周面に塗布し、線速２．５ｍ／ｍｉｎ、加熱炉入口温度３５０℃、加熱炉出口温度４５０℃の条件で焼き付けることによって絶縁層を積層し、Ｎｏ．１の絶縁電線を得た。なお、絶縁層は単層で、その平均厚さは３０μｍとした。この絶縁電線の絶縁層は、欠損（亀裂）を有する外殻で囲まれた気孔を含んでいた。【００８７】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が４０体積％となる量の上記中空形成粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．１に示す絶縁電線と同様の方法により、実施例としてＮｏ．２の絶縁電線を得た。この絶縁電線の絶縁層は、欠損（亀裂）を有する外殻で囲まれた気孔を含んでいた。【００８８】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が５０体積％となる量の上記中空形成粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．１に示す絶縁電線と同様の方法により、実施例としてＮｏ．３の絶縁電線を得た。この絶縁電線の絶縁層は、欠損（亀裂）を有する外殻で囲まれた気孔を含んでいた。【００８９】
［比較例］
絶縁層を形成するワニスとして、中空形成粒子を含有しない上記樹脂組成物を用いた。このワニスを上記導体の外周面に塗布し、焼き付けることによって絶縁層を積層し、比較例として絶縁層が気孔を含まないＮｏ．４の絶縁電線を得た。【００９０】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が１０体積％となる量のＰＭＭＡ粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．１に示す絶縁電線と同様の方法により、比較例としてＮｏ．５の絶縁電線を得た。ここで用いた絶縁層形成用ワニスは、上記樹脂組成物に分散させる粒子として、Ｎｏ．１で用いた中空形成粒子に代えて熱分解性樹脂粒子を用いて調製した。具体的には、この熱分解性樹脂粒子として、平均粒子径２．５μｍのＰＭＭＡ粒子を用いた。【００９１】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が２０体積％となる量の上記ＰＭＭＡ粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．５に示す絶縁電線と同様の方法により、比較例としてＮｏ．６の絶縁電線を得た。【００９２】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が３０体積％となる量の上記ＰＭＭＡ粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．５に示す絶縁電線と同様の方法により、比較例としてＮｏ．７の絶縁電線を得た。【００９３】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が４０体積％となる量の上記ＰＭＭＡ粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．５に示す絶縁電線と同様の方法により、比較例としてＮｏ．８の絶縁電線を得た。【００９４】
絶縁層形成用ワニスとして、上記樹脂組成物に計算値で絶縁層の気孔率が５０体積％となる量の上記ＰＭＭＡ粒子を分散させたものを用いた以外は、上述のＮｏ．５に示す絶縁電線と同様の方法により、比較例としてＮｏ．９の絶縁電線を得た。【００９５】
＜誘電率の測定＞
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の絶縁電線について、絶縁層２の誘電率εを測定した。図４は、誘電率の測定方法を説明する模式図である。図４では、絶縁電線に図１と同じ符号を付している。まず、絶縁電線の表面３カ所に銀ペーストＰを塗布すると共に、絶縁電線の一端側の絶縁層２を剥離して導体１を露出させた測定用のサンプルを作製した。ここで、絶縁電線の表面３カ所に塗布した銀ペーストＰの絶縁電線長手方向の塗布長さは、長手方向に沿って順に１０ｍｍ、１００ｍ、１０ｍｍとした。長さ１０ｍｍで塗布した２カ所の銀ペーストＰを接地し、これらの２カ所の銀ペーストの間に塗布した長さ１００ｍｍの銀ペーストＰと上記露出させた導体１との間の静電容量をＬＣＲメータＭで測定した。この測定した静電容量及び絶縁層２の厚さ３０μｍから絶縁層２の誘電率εを算出した。なお、上記誘電率εの測定は、１０５℃で１時間加熱した後にｎ＝３で実施し、その平均値を求めた。誘電率εの測定結果を表１に示す。【００９６】
＜皮膜特性評価＞
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の絶縁電線について、絶縁層を導体から筒状に剥離し、この筒状の絶縁層の破断時の皮膜の引張強さ［Ｎ／ｍｍ２］を引張試験機で測定した。なお、引張強さの測定は、ｎ＝５で実施し、それぞれの平均値を求めた。皮膜の引張強さの測定結果を表１に示す。【００９７】
＜絶縁性評価＞
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の絶縁電線について、絶縁破壊電圧を測定した。具体的には、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−５（２０１１）に従い、２個より線の線間に交流電圧を加え５００Ｖ／秒で昇圧し、絶縁破壊したときの電圧を測定した。なお、絶縁破壊電圧の測定は、ｎ＝５で実施し、その平均値を求めた。絶縁破壊電圧の測定結果を表１に示す。【００９８】
＜溶剤浸漬試験＞
絶縁電線は、高電圧が印加されるような使用では高温となるため、このような場合には、絶縁電線を冷却するために、例えば絶縁電線が溶剤中に浸漬して使用されることがある。このように絶縁電線が溶剤中に浸漬されて使用される場合でも、所望の特性が得られることを確認するため、溶剤浸漬試験を行った。具体的には、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の絶縁電線を試験用油ＩＲＭ９０３に１５０℃で７２時間浸漬させた後、各電線の誘電率εを測定した。この溶剤浸漬試験は、ｎ＝３で実施し、その平均値を求めて、溶剤への浸漬前の誘電率εと比較した。具体的には、溶剤浸漬試験前後の誘電率εの差が０．０５未満のものを誘電率の上昇が認められなかったものとして評価結果Ａとした。また、溶剤浸漬試験前よりも溶剤浸漬試験後の誘電率εの方が０．０５以上０．２未満大きいものを誘電率が少し上昇したものとして評価結果Ｂとし、溶剤浸漬試験後の誘電率εの方が０．２以上大きいものを誘電率が大幅に上昇したものとして評価結果Ｃとした。これらの誘電率εの変化の評価結果を表１に示す。【００９９】
＜部分放電開始電圧の測定＞
Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の絶縁電線について、部分放電開始電圧（ＰＤＩＶ）を測定した。具体的には、電線２本を撚り合わせ、２本の絶縁電線の両端に交流電圧を加え１０Ｖ／秒で昇圧し、５０ｐＣ以上の放電が３秒間続いたときの電圧を部分放電開始電圧とした。部分放電開始電圧の測定結果を表１に示す。【０１００】
【表１】
2017073551.tif 000003
【０１０１】
［評価結果］
表１の結果より、目標気孔率が４０体積％以上では、ＰＭＭＡ粒子を含有するワニスにより絶縁層を形成したＮｏ．８〜Ｎｏ．９の溶剤浸漬試験前後の誘電率εの差が、目標気孔率が大きくなると共に増加していることがわかる。これは、Ｎｏ．８〜Ｎｏ．９の絶縁電線では、目標気孔率が大きくなるほど連通する気孔が多くなり、この連通した気孔内に溶剤が浸透したためと考えられる。一方、中空形成粒子を含有するワニスにより絶縁層を形成したＮｏ．１〜Ｎｏ．３の誘電率εは、溶剤浸漬試験実施前からの上昇が認められず、溶剤に浸漬しても誘電率εが変化し難いことがわかる。また、表１の結果から、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３の絶縁電線では、絶縁層の強度及び絶縁性の低下も十分抑制できていることがわかる。従って、中空形成粒子を含有するワニスにより絶縁層を形成した絶縁電線は、耐溶剤性に優れるので、溶剤に浸漬させて使用する絶縁電線として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  導体
２  絶縁層
３  気孔
４  外殻
５  中空形成粒子
６  コア
７  シェル
Ｍ  ＬＣＲメータ
Ｐ  銀ペースト
【図１】
2017073551.tif 000004
【図２】
2017073551.tif 000005
【図３】
2017073551.tif 000006
【図４】
2017073551.tif 000007
【国際調査報告】
2017073551.tif 000008
2017073551.tif 000009