(57)【要約】【課題】表面潤滑性に優れる自己潤滑性絶縁電線を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る自己潤滑性絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周に積層される１又は複数の絶縁層とを備え、上記１又は複数の絶縁層の最外層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、このマトリックス中に分散され、フッ素樹脂を主成分とする複数の粒子とを有し、上記最外層における粒子の含有率が０．５質量％以上１０質量％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状の金属導体と、この金属導体の外周に積層される１又は複数の絶縁層とを備え、
上記１又は複数の絶縁層の最外層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、このマトリックス中に分散され、フッ素樹脂を主成分とする複数の粒子とを有し、
上記最外層における粒子の含有率が０．５質量％以上１０質量％以下である自己潤滑性絶縁電線。
【請求項２】
上記粒子の平均粒径が０．０１μｍ以上５μｍ以下である請求項１に記載の自己潤滑性絶縁電線。
【請求項３】
上記マトリックスの主成分がポリイミド、ポリアミドイミド又はポリエステルイミドである請求項１又は請求項２に記載の自己潤滑性絶縁電線。
【請求項４】
動摩擦係数が０．８以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の自己潤滑性絶縁電線。
【請求項５】
上記最外層の平均厚さが１μｍ以上５０μｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自己潤滑性絶縁電線。
【請求項６】
上記粒子の主成分がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体又はテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の自己潤滑性絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己潤滑性絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭用電気機器、自動車等の構成要素、例えばモータ、オルタネータ、イグニッション等に、絶縁電線を巻回してなるコイルが用いられている。このようなコイルを形成する絶縁電線は、導電性を有する金属製の導体と、これを被覆する樹脂製の絶縁層とから構成されるものが一般的である。
【０００３】
上述の絶縁電線によってコイルを作製する際、その絶縁電線は高速自動巻線機等を使用して高速かつ高密度に巻回されるが、この巻回により絶縁電線の表面の絶縁層が傷付き、絶縁特性が低下するおそれがある。そのため、上述のような巻回による絶縁層の損傷や絶縁特性の低下を抑えるため、摩擦力が小さく、高い表面潤滑性を有する絶縁電線が求められている。
【０００４】
これに対し、絶縁層の表面に潤滑剤を塗布することで、表面潤滑性を向上させた絶縁電線が開発されている（国際公開第２００９／０６９５４５号参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０６９５４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の絶縁電線のような潤滑剤による表面潤滑性の向上には限界がある。また、潤滑剤を用いる場合、潤滑剤の塗布量を精密に管理する必要がある上、電線皮膜表面全体に均一に塗布することが難しい。
【０００７】
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、表面潤滑性に優れる自己潤滑性絶縁電線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る自己潤滑性絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周に積層される１又は複数の絶縁層とを備え、上記１又は複数の絶縁層の最外層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、このマトリックス中に分散され、フッ素樹脂を主成分とする複数の粒子とを有し、上記最外層における粒子の含有率が０．５質量％以上１０質量％以下である。
【発明の効果】
【０００９】
当該自己潤滑性絶縁電線は、表面潤滑性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る自己潤滑性絶縁電線の模式的断面図である。
【図２】図２は、当該自己潤滑性絶縁電線の動摩擦係数の測定方法を説明する模式的側面図である。
【図３】図３は、図２の測定方法の模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る自己潤滑性絶縁電線は、線状の金属導体と、この金属導体の外周に積層される１又は複数の絶縁層とを備え、上記１又は複数の絶縁層の最外層が、合成樹脂を主成分とするマトリックスと、このマトリックス中に分散され、フッ素樹脂を主成分とする複数の粒子とを有し、上記最外層における粒子の含有率が０．５質量％以上１０質量％以下である。
【００１２】
当該自己潤滑性絶縁電線は、絶縁層の最外層がフッ素樹脂を主成分とする複数の粒子を有することによって、この粒子が摩擦を低減するので表面潤滑性に優れる。
【００１３】
上記粒子の平均粒径としては、０．０１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。このように、上記粒子の平均粒径が上記範囲内であることによって、絶縁層の形成が容易で比較的大きな潤滑性（摩擦力の低減）が得られる。
【００１４】
上記マトリックスの主成分がポリイミド、ポリアミドイミド又はポリエステルイミドであるとよい。このように、上記マトリックスの主成分が上記樹脂であることによって、絶縁層の耐熱性、耐加工性及び絶縁性が向上する。
【００１５】
当該自己潤滑性絶縁電線の動摩擦係数としては、０．８以下が好ましい。このように、当該自己潤滑性絶縁電線の動摩擦係数が上記上限以下であることによって、巻線加工時の摩擦による絶縁層の破損をより確実に防止することができる。
【００１６】
上記最外層の平均厚さとしては、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。このように、上記最外層の平均厚さが上記範囲内であることによって、最外層が、比較的成形が容易でありながら、十分な強度及び絶縁性を有するものとなる。
【００１７】
上記粒子の主成分がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体又はテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体であるとよい。このように、上記粒子の主成分がポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体又はテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体であることによって、潤滑性及び絶縁性がより向上する。
【００１８】
なお、「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上含有される成分である。また、「平均粒径」とは、顕微鏡観察により測定される長径（最大径）とこの長径に垂直な短径との平均であって、１０以上の粒子についての測定値の平均を意味する。また、「動摩擦係数」とは、当該自己潤滑性絶縁電線同士を垂直に交差させて一方を他方の長さ方向に摺動させる場合の摩擦係数を意味する。
【００１９】
［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自己潤滑性絶縁電線を説明する。
【００２０】
［自己潤滑性絶縁電線］
図１の自己潤滑性絶縁電線は、線状の金属導体１と、この金属導体１の外周に積層される２つの絶縁層（内側層２及び最外層３）とを備える。
【００２１】
＜金属導体＞
上記金属導体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。
【００２２】
金属導体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、ニッケル、銀、鉄、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。金属導体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、銅被覆アルミ線、銅被覆鋼線等を用いることができる。
【００２３】
金属導体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、金属導体１の平均断面積の上限としては、２５ｍｍ２が好ましく、１５ｍｍ２がより好ましい。金属導体１の平均断面積が上記下限に満たない場合、金属導体１に対する絶縁層の断面積が大きくなり、当該自己潤滑性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、金属導体１の平均断面積が上記上限を超える場合、当該自己潤滑性絶縁電線の可撓性が不十分となるおそれがある。
【００２４】
＜内側層＞
上記内側層２は、金属導体１の外周面に積層され、最外層３の内側に位置する。内側層２は、樹脂組成物から構成される。
【００２５】
内側層２を形成する樹脂組成物の主成分の樹脂としては、特に限定されないが、例えばポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂や、例えばポリビニールホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、熱硬化ポリエステルアミドイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂が使用できる。これらの熱硬化性樹脂の中でも、誘電率が低く内側層２の誘電率を比較的小さくできると共に、絶縁性及び強度に優れるポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）又はポリエステルイミド（ＰＥＩ）が特に好ましい。
【００２６】
また、内側層２を形成する樹脂組成物に、上記樹脂と共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、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、芳香族酸無水物などが例示される。これらの硬化剤は、内側層２が含有する樹脂の種類に応じて、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。
【００２７】
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などが例示される。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、これらの変性物などが例示される。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などが例示される。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などが例示される。
【００２８】
また、内側層２を形成する樹脂組成物中の樹脂は架橋されてもよい。内側層２を形成する樹脂組成物中の樹脂を架橋させることにより、内側層２の機械的強度が向上し、内側層２の機械的強度が維持し易くなる。また、内側層２を形成する樹脂組成物中の樹脂を架橋させることにより、耐薬品性及び耐溶接性も向上させることができる。
【００２９】
また、内側層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、内側層２の平均厚さの上限としては、２００μｍが好ましく、１８０μｍがより好ましい。内側層２の平均厚さが上記下限に満たない場合、内側層２の絶縁性を十分向上できないおそれがある。逆に、内側層２の平均厚さが上記上限を超える場合、当該自己潤滑性絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。
【００３０】
＜最外層＞
最外層３は、合成樹脂を主成分とするマトリックス４と、このマトリックス中に分散され、フッ素樹脂を主成分とする複数の粒子５とを有する。
【００３１】
最外層３の平均厚さの下限としては、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましく、３μｍがさらに好ましい。一方、最外層３の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。最外層３の平均厚さが上記下限に満たない場合、最外層３の機械的強度が不十分となるおそれがある。逆に、最外層３の平均厚さが上記上限を超える場合、当該自己潤滑性絶縁電線の可撓性が不十分となるおそれがある。
【００３２】
また、最外層３の平均厚さの内側層２の平均厚さに対する比率の下限としては、５％が好ましく、１０％がより好ましく、２０％がさらに好ましい。一方、上記比率の上限としては、７００％が好ましく、６５０％がより好ましく、６００％がさらに好ましい。上記比率が上記下限に満たない場合、当該自己潤滑性絶縁電線の絶縁強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記比率が上記上限を超える場合、最外層３の機械的強度が不十分となるおそれがある。
【００３３】
（マトリックス）
上記最外層３のマトリックス４の主成分とされる合成樹脂としては、特に限定されないが、例えばポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリフェニルサルフォン、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂や、例えばポリビニールホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、熱硬化ポリエステルアミドイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂が使用できる。なお、最外層３の可撓性を維持し易い点で、最外層３を形成する樹脂として熱硬化性樹脂よりも熱可塑性樹脂が好ましい。また、これらの樹脂の中でも、絶縁性、耐熱性及び加工性に優れるポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）又はポリエステルイミド（ＰＥＩ）が特に好ましい。
【００３４】
また、最外層３を形成するマトリックス４に、上記樹脂と共に硬化剤を含有させてもよい。硬化剤としては、上述の内側層２に含有される硬化剤と同様とすることができる。
【００３５】
また、最外層３を形成するマトリックス４中の樹脂は架橋されてもよい。最外層３を形成するマトリックス４中の樹脂を架橋させることにより、最外層３の機械的強度が向上し、粒子５を含むことによる機械的強度の低下を補うことができる。また、最外層３を形成するマトリックス４中の樹脂を架橋させることにより、耐薬品性及び耐溶接性も向上させることができる。
【００３６】
（粒子）
上記最外層３の粒子５は、最外層３の表面に表出してフッ素樹脂の低摩擦性を発現すると共に、最外層３外周面に微細な凹凸を形成することで摩擦力を低減する。
【００３７】
この粒子５の主成分とされるフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、並びにテトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ビニリデンフルオライドの３種類のモノマーからなる熱可塑性フッ素樹脂（ＴＨＶ）及びフルオロエラストマーを挙げることができる。
【００３８】
中でも、粒子５の主成分として用いられるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体が好ましい。粒子５の主成分としてこれらのフッ素樹脂を使用することによって、誘電率が比較的小さく、強度に優れ、かつ表面潤滑性がより向上した最外層３を形成することができる。さらに、これらのフッ素樹脂の中でも、構造的に安定で潤滑性に優れるポリテトラフルオロエチレンが特に好ましい。
【００３９】
粒子５の平均粒径の下限としては、０．０１μｍが好ましく、０．１μｍがより好ましい。一方、粒子５の平均粒径の上限としては、５μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。粒子５の平均粒径が上記下限に満たない場合、最外層３の表面潤滑性を十分に向上できないおそれがある。逆に、粒子５の平均粒径が上記上限を超える場合、最外層３中に均一に分散することが難しくなるおそれや、最外層３の表面粗さが大きくなりすぎて表面潤滑性が低下するおそれがある。
【００４０】
最外層３における粒子５の含有率の下限としては、０．５質量％であり、１質量％が好ましく、２質量％がより好ましい。一方、最外層３における粒子５の含有率の上限としては、１０質量％であり、８質量％が好ましい。最外層３における粒子５の含有率が上記下限に満たない場合、最外層３の表面潤滑性を十分に向上できないおそれがある。逆に、最外層３における粒子５の含有率が上記下上限を超える場合、最外層３の強度が不十分となるおそれや、最外層３の成形が難しくなるおそれがある。
【００４１】
最外層３の外周面の算術平均粗さの下限としては、１．０μｍが好ましく、１．２μｍがより好ましく、１．４μｍがさらに好ましい。一方、上記算術平均粗さの上限としては、３．０μｍが好ましく、２．５μｍがより好ましく、２．０μｍがさらに好ましい。上記算術平均粗さを上記範囲とすることで、表面潤滑性を向上させることができる。なお、算術平均粗さは、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１（２０１３年）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定される値である。
【００４２】
当該自己潤滑性絶縁電線同士を垂直に交差させて一方を他方の長さ方向に摺動する場合の動摩擦係数の下限としては、金属導体１の断面形状にもよるが、０．０１が好ましく、０．０２がより好ましい。一方、上記動摩擦係数の上限としては、０．８が好ましく、０．６がより好ましい。特に、金属導体１の断面形状が円形である場合の上記動摩擦係数の上限としては、０．０７が好ましく、０．０６がより好ましい。上記動摩擦係数を上記下限未満とするためには例えば潤滑剤の塗布等のさらなる潤滑処理が必要となるので、当該自己潤滑性絶縁電線が高価となったり、取り扱いが容易でなくなるおそれがある。逆に、上記動摩擦係数が上記上限を超える場合、例えば巻線加工等の加工の際に最外層３及び内側層２が損傷して当該自己潤滑性絶縁電線の絶縁性が低下するおそれがある。
【００４３】
ここで、上記動摩擦係数の測定方法について、図２及び図３を用いて説明する。動摩擦係数の測定は、当該自己潤滑性絶縁電線に張力を付与して１％伸長させ、伸長後の自己潤滑性絶縁電線から２本の第１試験片Ｓ１及び２本の第２試験片Ｓ２を切り出して行う。動摩擦係数の測定は、先ず、固定台座１１の上に２本の第１試験片Ｓ１を平行に固定する。次に、スライダ１２の下面に２本の第２試験片Ｓ２を平行に固定する。この固定台座１１の第１試験片Ｓ１とスライダ１２の第２試験片Ｓ２とが直交して接するように固定台座１１上にスライダ１２を配置する。続いて、スライダ１２の上面を白抜き矢印で示すように下方に押圧して所定の荷重を第１試験片Ｓ１及び第２試験片Ｓ２にかける。そして、スライダ１２につながれたワイヤ１３をシーブ１４を介してロードセル１５に接続し、ワイヤ１３を牽引することでスライダ１２を台座１１上の第１試験片Ｓ１に沿ってスライドできる。この装置を用い、スライダ１２をスライドして第１試験片Ｓ１と第２試験片Ｓ２とを摺接させ、オートグラフによりロードセル１５の荷重を連続的に測定する。そして、「スライダが移動しているときのロードセルの平均荷重／スライダを下方に押圧する荷重（スライダの荷重も含む）」から動摩擦係数を算出する。ここでのスライダ１２の牽引スピードとしては、例えば２００ｍｍ／分とすることができ、スライダ１２を下方に押圧する荷重としては１ｋｇｆとすることができる。この試験を複数回行って、複数回の試験結果の平均値を動摩擦係数とすることが好ましい。
【００４４】
［絶縁電線の第１の製造方法］
次に、図１の自己潤滑性絶縁電線の第１の製造方法について説明する。
【００４５】
当該自己潤滑性絶縁電線は、内側層２を形成する材料を金属導体１の外周面に塗布する第１塗布工程と、上記第１塗布工程で塗布された材料層を加熱する第１加熱工程と、上記第１加熱工程で形成される内側層２の外周面に、マトリックス４を形成する材料に複数の粒子５を分散した最外層形成材料を塗布する第２塗布工程と、上記第２塗布工程で塗布された最外層形成材料の層を加熱する第２加熱工程とを備える方法によって製造することができる。
【００４６】
＜第１塗布工程＞
第１塗布工程では、内側層２を形成する材料としては、内側層２を構成する樹脂組成物を溶剤で希釈した内側層用ワニスを用いることができる。
【００４７】
希釈用溶剤としては、従来より内側層用ワニスに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などが挙げられ、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】
なお、これらの有機溶剤により希釈して調製した内側層用ワニスの樹脂固形分濃度の下限としては、２０質量％が好ましく、２２質量％がより好ましい。一方、上記内側層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、４８質量％がより好ましい。上記内側層用ワニスの樹脂固形分濃度が上記下限に満たない場合、内側層用ワニスを塗布する際の１回の塗布量が少なくなるため、所望の厚さの内側層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、第１塗布工程の時間が長くなるおそれがある。逆に、上記内側層用ワニスの樹脂固形分濃度が上記上限を超える場合、内側層用ワニスの調整が容易でなくなるおそれや、内側層用ワニスを薄く均一に塗布することが困難となるおそれがある。
【００４９】
＜第１加熱工程＞
第１加熱工程では、第１塗布工程において塗布された第１層を加熱して焼き付ける。これにより、金属導体１の外側に内側層２を形成する。
【００５０】
内側層用ワニスの一度の塗布及び焼付けにより所望の厚さの内側層２が形成できない場合、内側層２が所定の厚さとなるまで、上記内側層用ワニスの塗布及び焼付けを繰り返し行ってもよい。
【００５１】
＜第２塗布工程＞
第２塗布工程では、マトリックス４を形成する材料を溶剤で希釈し、さらに複数の粒子５を混合した最外層用ワニスを用いることができる。
【００５２】
上記最外層用ワニスの希釈用溶剤としては、従来より内側層用ワニスに用いられている公知の有機溶剤を用いることができ、具体的には上述した内側層用ワニスの調製に用いる希釈用溶剤と同種のものが挙げられる。
【００５３】
また、最外層用ワニスの樹脂固形分濃度としては、内側層用ワニスの樹脂固形分濃度と同様とすることができる。
【００５４】
＜第２加熱工程＞
第２加熱工程では、第２塗布工程において内側層２の外周面に塗布された第２層を加熱して焼き付ける。これにより、内側層２の外周面に最外層３を形成する。
【００５５】
最外層用ワニスの一度の塗布及び焼付けにより所望の厚さの最外層３が形成できない場合、最外層３が所定の厚さとなるまで、最外層用ワニスの塗布及び焼付けを繰り返し行ってもよい。
【００５６】
［絶縁電線の第２の製造方法］
次に、図１に示す当該自己潤滑性絶縁電線の別の製造方法について説明する。
【００５７】
当該自己潤滑性絶縁電線の第２の製造方法は、共押出しにより、金属導体１の外周面を内側層２及び最外層３で被覆する工程（押出し被覆工程）を備える。
【００５８】
＜押出し被覆工程＞
押出し被覆工程では、内側層２を形成する樹脂組成物と、マトリックス４を形成する樹脂組成物及び複数の粒子５を溶融押出機に投入し、金属導体１側から内側層２、最外層３の順で積層されるようにこれらの材料を共押出しすることにより当該自己潤滑性絶縁電線を得る。
【００５９】
なお、内側層２を形成する樹脂組成物及びマトリックス４を形成する樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂を主成分とするものを用いてもよいが、上述のように熱可塑性樹脂を主成分とするものを用いた方が、共押出し時の加熱制御が容易にできるので当該自己潤滑性絶縁電線の製造が容易となる。
【００６０】
［利点］
当該自己潤滑性絶縁電線は、最外層３がフッ素樹脂を主成分とする複数の粒子５を含むため、この粒子５が最外層３の表面に表出してフッ素樹脂の低摩擦性を発現すると共に、最外層３外周面に微細な凹凸を形成することで摩擦力をさらに低減するので、潤滑性に優れる。このため、当該自己潤滑性絶縁電線は、巻線を密接させて巻回する巻線加工が比較的容易であり、加工中に絶縁層が破損して絶縁耐力が低下することを防止できる。
【００６１】
［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、特許請求の範囲によって示され、特許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。
【００６２】
当該自己潤滑性絶縁電線は、内側層を有しないものであってもよく、内側層と最外層との間にさらなる１又は複数の絶縁層を有するものであってもよい。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６４】
＜試作例１＞
金属導体としては、銅を鋳造、延伸、伸線及び軟化し、断面が円形で直径が１．０ｍｍのものを使用した。内側層は、ピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエーテルとの重合により形成されるポリイミド前駆体をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解した内側層用ワニスを用いて形成した。具体的には、この内側層用ワニスを上記金属導体の外周面に塗布し、線速３．０ｍ／分、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金属導体の外周面に平均厚さ４０μｍの内側層を形成した。最外層は、ピロメリット酸二無水物とジアミノジフェニルエーテルとの重合により形成されるポリイミド前駆体をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し、平均粒子径１μｍのポリテトラフルオロエチレン製の粒子を固形分ベースでの含有率として０．５質量％となるよう分散した最外層用ワニスを用いて作成した。具体的には、この最外層用ワニスを内側層の外周に塗布し、線速３．０ｍ／分、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工程を繰り返し行うことで内側層の外周面に平均厚さ３μｍの最外層を形成し、試作例１の絶縁電線を得た。
【００６５】
＜試作例２＞
試作例２は、粒子含有率を１質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００６６】
＜試作例３＞
試作例３は、粒子含有率を２質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００６７】
＜試作例４＞
試作例４は、粒子含有率を３質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００６８】
＜試作例５＞
試作例５は、粒子含有率を５質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００６９】
＜試作例６＞
試作例６は、粒子含有率を１０質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７０】
＜試作例７＞
試作例７は、粒子の平均径を３μｍとし、粒子含有率を３質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７１】
＜試作例８＞
試作例８は、粒子の平均径を１２μｍとし、粒子含有率を３質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７２】
＜試作例９＞
試作例９は、粒子含有率を０質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７３】
＜試作例１０＞
試作例１０は、粒子の材質をポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とし、粒子含有率を３質量％とした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７４】
＜試作例１１＞
試作例１１は、金属導体として幅３ｍｍ、高さ２ｍｍの方形断面の平角線を用い、内側層の平均厚さを８０μｍとし、最外層の粒子含有率を５質量％、平均厚さを６μｍとした以外は、試作例１と同じ条件で作成した。
【００７５】
＜試作例１２＞
試作例１２は、試作例１１の最外層を省略したものとした。
【００７６】
以上の試作例１〜６について、絶縁破壊電圧及び絶縁層の伸び率を測定し、巻き付け試験を行い、さらに絶縁電線同士を垂直に交差させて一方の長さ方向に摺動する場合の動摩擦係数を測定した。
【００７７】
＜絶縁破壊電圧＞
絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−５（２０１１）に準拠して測定した。
【００７８】
＜絶縁層の伸び率＞
絶縁層の伸び率は、絶縁電線の絶縁層を金属導体から筒状に剥離し、その筒状の絶縁層の破断時の伸びを引張り試験機で測定した。この絶縁層の破断時の伸びを２本の電線について測定し、その平均値を求めた。
【００７９】
＜巻き付け試験＞
巻き付け試験は、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）に準拠して行い、絶縁層の外観に異常がないものを「Ａ」、絶縁層にしわが生じているものを「Ｂ」、金属導体の露出があるものを「Ｃ」と評価した。
【００８０】
＜動摩擦係数＞
動摩擦係数は、上述の図２の試験方法により、スライダの牽引スピードを２００ｍｍ／分、スライダを下方に押圧する荷重を１ｋｇｆとして測定した。
【００８１】
次の表１に、各試作例の作成条件及び部分放電開始電圧、絶縁破壊電圧、巻き付け試験結果及び動摩擦係数をまとめて示す。なお、表中の「−」は、対応する構成を有しないことを意味する。
【００８２】
【表１】
2018029004.tif 000003
【００８３】
［評価結果］
このように、絶縁層の最外層がフッ素樹脂を主成分とする粒子を有することによって、表面潤滑性が向上し、巻き付け加工時の絶縁層の破損を効果的に防止できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係る自己潤滑性絶縁電線は、表面潤滑性に優れるため、巻回して使用される電線として好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  金属導体
２  内側層
３  最外層
４  マトリックス
５  粒子
１１  固定台座
１２  スライダ
１３  ワイヤ
１４  シーブ
１５  ロードセル
Ｓ１、Ｓ２  試験片
【図１】
2018029004.tif 000004
【図２】
2018029004.tif 000005
【図３】
2018029004.tif 000006