(57)【要約】  少なくとも１つの短辺の両端のコーナー部の曲率半径ｒが０．６０ｍｍ以下である断面矩形導体上に、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層及び少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有し、熱硬化性樹脂層のコーナー部の厚さｔ１と、熱可塑性樹脂層のコーナー部の厚さｔ２が、下記式１で表される関係を満たす絶縁ワイヤ、その製造方法、モーターコイル及び電気・電子機器。              式１：ｔ２／ｔ１＜１
2015098637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの短辺の両端のコーナー部の曲率半径ｒが０．６ｍｍ以下である断面矩形導体上に、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁ワイヤであって、
前記熱硬化性樹脂層の前記コーナー部の厚さｔ１と、前記熱可塑性樹脂層の前記コーナー部の厚さｔ２が、下記式１で表される関係を満たすことを特徴とする絶縁ワイヤ。
式１：ｔ２／ｔ１＜１
【請求項２】
前記コーナー部の曲率半径ｒが０．４０ｍｍ以下であり、かつ、前記ｔ１およびｔ２が下記式２で表される関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の絶縁ワイヤ。
式２：ｔ２／ｔ１≦０．７
【請求項３】
前記ｔ１が、５０μｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁ワイヤ。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率が、前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率と、前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率との差が２５０ＭＰａ以上で、かつ前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率が、２，５００ＭＰａより大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂層を構成する樹脂の少なくとも１種が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミドおよび芳香族ポリアミドからなる群から選択される熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂層と前記熱硬化性樹脂層との間に、非晶性の熱可塑性樹脂からなる中間層を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤを巻線加工したことを特徴とするモーターコイル。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤを巻線加工してなることを特徴とする電気・電子機器。
【請求項１０】
少なくとも１つの短辺の両端のコーナー部の曲率半径ｒが０．６０ｍｍ以下である断面矩形導体上に、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁ワイヤの製造方法であって、
前記熱硬化性樹脂層のコーナー部の厚さｔ１と前記熱可塑性樹脂層のコーナー部の厚さｔ２が、下記式１で表される関係を満たすように、
前記熱硬化性樹脂層を焼き付ける工程、および
前記熱可塑性樹脂層を押出成形する工程
を含むことを特徴とする絶縁ワイヤの製造方法。
式１：ｔ２／ｔ１＜１
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁ワイヤ、モーターコイル、電気・電子機器および絶縁ワイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、優れた耐摩耗性、耐熱老化特性、耐溶剤性が要求されるようになってきている。例えば、近年の電気機器において、優れた耐熱老化特性をより長期間にわたって維持できることが要求されることがある。【０００３】
また、モーターや変圧器に代表される電気機器は近年、機器の小型化及び高性能化が進展している。そこで、絶縁ワイヤを巻線加工（コイル加工）して、電線を非常に狭い部分へ押しこんで使用する様な使い方が多く見られるようになった。具体的には、絶縁ワイヤをコイル加工した巻線をステータースロット中に何本入れられるかにより、そのモーターなどの回転機の性能が決定するといっても過言ではない。その結果、ステータースロット断面積に対する導体の断面積の比率（後述する占積率）の向上に対する要求が非常に高まっている。
以上の理由から、占積率を向上させる手段として、ごく最近では導体の断面形状が四角型（正方形や長方形）に類似した平角線を使用することが行われている。平角線の使用は、占積率の向上には劇的な効果を示すが、断面平角のコーナー部がコイル加工等の曲げ加工に対して極端に弱い。そのため、強い圧力をかけての加工によって皮膜が割れてしまう問題がある。特にこのコーナー部の曲率半径が小さいほどこの曲げ加工による皮膜の割れが発生しやすいことがわかっている。【０００４】
さらに、モーターなどに使用される、絶縁ワイヤを加工したコイルは、近年のモーターの高効率化に伴い、高電流対応が求められている。具体的には、電流がコイルに流れることによって高温になるため、コイルには、上述の耐熱老化特性が要求される。また、振動などによって脆化していると絶縁破壊の原因となるので、継続して加熱される環境下で使用されてもコイルとして要求される可とう性などを維持する必要がある。【０００５】
特許文献１は、部分放電の問題を解決するため、絶縁皮膜を厚くすることを試み、比誘電率の低い熱可塑性樹脂をエナメル線の外側に被覆樹脂を設けることを提案している。
しかしながら、絶縁皮膜を厚くすることは、小型化した機器における占積率を低下させてしまうため、何らかの改善を行うことが必要である。【０００６】
特許文献２は、断面が略四角形状の絶縁ワイヤのコーナー部が、隣接するワイヤの平坦部と隣接あるいは接触した際に生じる電界の集中を緩和させるため、該絶縁ワイヤの絶縁被覆層の曲率半径を所定値よりも小さくすることを提案している。
しかしながら、特許文献２には、上述の耐熱老化特性について記載がない。【０００７】
特許文献３では、部分放電の課題を解決するために、平角線の絶縁皮膜の厚みを大きくする取り組みがなされている。例えば、エナメル平角線に熱可塑性樹脂を被覆することが提案されている。しかしながら、絶縁皮膜を厚くすることは占積率を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１７７２９５号公報
【特許文献２】特許第５１３７７４９号公報
【特許文献３】特許第５１９６５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
今後更なる高占積率化のためには、より導体の曲率半径を小さくしていくことが要求されると考えられる。しかしながら、導体のコーナー部の曲率半径が小さくなると、曲げ加工によって絶縁ワイヤの絶縁被覆層に割れが生じやすくなる。
本発明者らはこの観点から、エッジ面を曲げるエッジワイズ曲げ加工性に着目し、さらに検討を重ねたところ、導体のコーナーの曲率半径が小さい場合においても、絶縁被覆層が特定の構成を有することにより絶縁ワイヤの曲げ加工性、特にエッジ面を曲げるエッジワイズ曲げにおける曲げ加工性が向上しうることを見出した。【００１０】
ここで言う「エッジ面」とは平角線の横断面の短辺が軸線方向に連続して形成する面をいう。一方、「フラット面」は平角線の横断面の長辺が軸線方向に連続して形成する面である。【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、導体のコーナーの曲率半径が小さくともエッジワイズ曲げに強く、電気機器における占積率を向上させることができる絶縁ワイヤとその製造方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、エッジワイズ曲げ加工性、占積率に加えて耐熱老化特性にも優れる絶縁ワイヤとその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は上記の優れた性能の絶縁ワイヤを用いたモーターコイルおよび電気・電子機器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】
【００１２】
本発明の課題は下記の手段により解決された。
（１）少なくとも１つの短辺の両端のコーナー部の曲率半径ｒが０．６ｍｍ以下である断面矩形導体上に、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁ワイヤであって、
前記熱硬化性樹脂層の前記コーナー部の厚さｔ１と、前記熱可塑性樹脂層の前記コーナー部の厚さｔ２が、下記式１で表される関係を満たすことを特徴とする絶縁ワイヤ。【００１３】
式１：ｔ２／ｔ１＜１【００１４】
（２）前記コーナー部の曲率半径ｒが０．４０ｍｍ以下であり、かつ、前記ｔ１およびｔ２が下記式２で表される関係を満たすことを特徴とする（１）に記載の絶縁ワイヤ。【００１５】
式２：ｔ２／ｔ１≦０．７【００１６】
（３）前記ｔ１が、５０μｍ以上であることを特徴とする（１）または（２）に記載の絶縁ワイヤ。
（４）前記熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率が、前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率よりも大きいことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
（５）前記熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率と、前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率との差（「熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率」―「熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率との差」）が２５０ＭＰａ以上で、かつ前記熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率が、２，５００ＭＰａより大きいことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。【００１７】
（６）前記熱可塑性樹脂層を構成する樹脂の少なくとも１種が、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミドおよび芳香族ポリアミドからなる群から選択される熱可塑性樹脂であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
（７）前記熱可塑性樹脂層と前記熱硬化性樹脂層との間に、非晶性の熱可塑性樹脂からなる中間層を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤ。
（８）前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤが巻線加工されたことを特徴とするモーターコイル。
（９）前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の絶縁ワイヤを用い巻線加工してなることを特徴とする電気・電子機器。
（１０）少なくとも１つの短辺の両端のコーナー部の曲率半径ｒが０．６ｍｍ以下である断面矩形導体上に、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層をこの順に有する絶縁ワイヤの製造方法であって、
前記熱硬化性樹脂層のコーナー部の厚さｔ１と前記熱可塑性樹脂層のコーナー部の厚さｔ２が、下記式１で表される関係を満たすように、
前記熱硬化性樹脂層を焼き付ける工程、および
前記熱可塑性樹脂層を押出成形する工程
を含むことを特徴とする絶縁ワイヤの製造方法。【００１８】
式１：ｔ２／ｔ１＜１【００１９】
本明細書において、「断面矩形導体」を単に「導体」と称することもある。また、「導体のコーナー部」とは、所定の曲率半径で形成された導体の曲部を意味する。
本明細書において、「熱硬化性樹脂層のコーナー部」とは、導体のコーナー部を被覆する熱硬化性樹脂層の部位を意味し、「熱可塑性樹脂層のコーナー部」は、導体のコーナー部を被覆した熱硬化性樹脂層をさらに被覆する熱可塑性樹脂層の部位を意味する。また、「中間層のコーナー部」は、導体のコーナー部を被覆した熱硬化性樹脂層をさらに被覆する中間層の部位を意味する。
また、本明細書において、「辺部」は各層のコーナー部以外の辺または面をさす。
また、本明細書において、断面矩形導体は、横断面がコーナー部に後述の曲率半径を有する略長方形の導体および横断面がコーナー部に後述の曲率半径を有する略正方形の導体の両方を含む意味である。
なお、本明細書において、熱硬化性樹脂層、熱可塑性樹脂層および任意の中間層等の複合層を絶縁層と称する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、占積率、エッジ面の加工性すなわちエッジワイズ曲げ試験に優れる絶縁ワイヤとその製造方法を提供できる。さらに、本発明により、占積率、エッジワイズ曲げ加工性および耐熱老化特性に優れる絶縁ワイヤとその製造方法を提供できる。また、本発明により優れた性能の絶縁ワイヤを用いたモーターコイルおよび電気・電子機器を提供できる。【００２１】
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施態様の絶縁ワイヤの模式的な断面であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の導体のコーナー部の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する導体からなる本発明の絶縁ワイヤの一実施態様の断面図である。
【図２】図２は、断面矩形導体の一つの短辺の両端のコーナー部が０を超える曲率半径を有する、本発明の絶縁ワイヤの一実施態様を示した断面図である。
【図３】図３は、熱硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層の間に中間層を有する本発明の絶縁ワイヤの一実施態様を示した模式的な断面図である。
【図４】図４は、切込みを入れないエッジワイズ試験で絶縁皮膜に割れが発生した様子を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の絶縁ワイヤの好ましい実施態様について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１（ａ）に断面図を示した本発明の絶縁ワイヤの実施態様において、当該絶縁ワイヤは、導体１と、導体１の外周面を被覆した熱硬化性樹脂からなる熱硬化性樹脂層２と、熱硬化性樹脂層２の外周面を被覆した、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層３を有してなる。なお、図１（ａ）および（ｂ）において、ｔ１は熱硬化性樹脂層の厚さを表し、ｔ２は熱可塑性樹脂層を表す。
図１（ａ）および（ｂ）において、導体の中心と、導体のコーナー部の曲率半径ｒで表される円の中心を結ぶ直線が、（ｉ）導体の外周の線と交わる点から熱硬化性樹脂層の外周の線と交わる点までの距離がｔ１、（ｉｉ）前記熱硬化性樹脂層の外周の線と交わる点から熱可塑性樹脂層の外周と交わる点までの距離がｔ２である。
図１（ｂ）に断面図を示した本発明の絶縁ワイヤの実施態様は、導体１として断面のコーナー部の曲率半径が、図１（ａ）の導体１の曲率半径よりも小さい矩形の導体を用いた絶縁ワイヤであり、熱硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層が全周方向で膜厚の条件を満たす。それ以外は図１（ａ）に示す絶縁ワイヤと同様である。
【００２５】
図２は、導体１として断面矩形導体の４つのコーナー部のうち一つの短辺の両端のコーナー部が０を越える曲率半径を有する実施態様の絶縁ワイヤの断面図である。導体のコーナー部以外は、図１（ａ）（ｂ）に示す絶縁ワイヤと同様である。
図３に断面図を示した本発明の絶縁ワイヤの実施態様において、熱硬化性樹脂層２と熱可塑性樹脂層３の間に、中間層４が存在する。それ以外は基本的に図１（ａ）（ｂ）、図２に示す絶縁ワイヤと同様である。
なお、図３において、ｔ３は中間層の厚さを表す。
図３において、導体の中心と、導体のコーナー部の曲率半径ｒで表される円の中心を結ぶ直線が、その延長線上において（ｉ’）導体の外周の線と交わる点から熱硬化性樹脂層の外周の線と交わる点までの距離がｔ１、（ｉｉ’）前記熱硬化性樹脂層の外周の線と交わる点から中間層の外周と交わる点までの距離がｔ３、（ｉｉｉ’）前記中間層の外周と交わる点から熱可塑性樹脂層の外側の外周と交わる点までの距離がｔ２である。
図４は、絶縁被覆層に切込みを入れないエッジワイズ試験で熱硬化性樹脂層の皮膜割れが発生する様子を示す。外側の皮膜が割れることで絶縁ワイヤとしての加工性の低さを確認することができる手法の一つである。
【００２６】
＜＜絶縁ワイヤ＞＞
本発明の絶縁ワイヤは、導体上に熱硬化性樹脂層（Ａ）（エナメル焼付け層とも称す）および熱可塑性樹脂層（Ｂ）をこの順に有する。また、本発明の絶縁ワイヤは、熱硬化性樹脂層（Ａ）と熱可塑性樹脂層（Ｂ）との間に、中間層、例えば、接着層としての非晶性樹脂層（Ｃ）を設けてもよい。本発明の絶縁ワイヤは、該熱硬化性樹脂層（Ａ）の外周に、少なくとも熱可塑性樹脂層（Ｂ）（押出被覆樹脂層とも称す）を有する積層樹脂被覆絶縁ワイヤからなる。
なお、これらの各層は、１層であっても２層以上の複数層からなっていてもよい。
以下、導体から順に説明する。
【００２７】
＜導体＞
本発明に用いる導体としては、その材質は導電性を有するものであればよく、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。導体が銅の場合、例えば溶接のために熱で溶融させた場合、含有酸素に起因する溶接部分におけるボイドの発生を防止する観点において、好ましくは銅９９．９６％以上、酸素含有量は好ましくは３０ｐｐｍ以下、より好ましくは２０ｐｐｍ以下の低酸素銅または無酸素銅が好適である。導体がアルミニウムの場合は、必要機械強度の点において、様々なアルミニウム合金を用いることができるが、例えば回転電機のような用途に対しては、高い電流値を得られる純度９９．００％以上の純アルミニウムが好適である。
【００２８】
本発明で使用する導体は、好ましくは断面形状が、平角形状である。平角形状の導体は円形のものと比較し、ステータースロットに対する占積率が高い。従って、このような用途に好ましい。
平角形状の導体は、角部からの部分放電を抑制するという点において、例えば、図１（ａ）および（ｂ）に示すように４隅に面取り（曲率半径ｒ）を設けた形状であることが望ましい。
後述の占積率の観点から、曲率半径ｒは、０．６０ｍｍ以下が好ましく、０．２０〜０．４０ｍｍの範囲がより好ましい。
導体のサイズは用途に応じて決めるものであるため特に制限はないが、一辺の長さが幅（長辺）は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましく１．４ｍｍ〜４．０ｍｍがより好ましく、厚み（短辺）は０．４ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜２．５ｍｍがより好ましい。また、断面正方形よりも、断面長方形が一般的である。導体の大きさは、特に限定はないが、幅（長辺）と厚み（短辺）の長さの割合は、１：１〜４：１が好ましい。
なお、本発明で使用する断面矩形導体の断面は、幅と厚みが同じ長さ、すなわち、略正方形であってもよい。断面矩形導体の断面が略正方形の場合、長辺は断面矩形導体の断面の一つの対向する二つの辺の各々を意味し、短辺は別の対向する二つの辺の各々を意味する。
【００２９】
（占積率）
本明細書において占積率とは、絶縁ワイヤの長辺同士、短辺同士を接するようにモーター成型した場合のコイル内での導体占積率を算出した値をいう。この導体占積率が高いことで、コイル成型したときの占積率を向上させ高効率なモーターを製造し得る。本明細書において、占積率は下記式で算出される。
【００３０】
占積率（％）＝〔（[導体の長辺長さ]×[導体の短辺長さ]）−{（[導体コーナーの曲率半径]×２）２−[導体コーナーの曲率半径] ２×π}〕／（[絶縁ワイヤの長辺長さ]×[絶縁ワイヤの短辺長さ]）×１００
【００３１】
一例として、長辺の長さ３．０ｍｍ、短辺の長さ１．９ｍｍ、コーナーの曲率半径が０．３０ｍｍの導体のフラット面に厚さ１００μｍの絶縁被覆をした絶縁ワイヤの占積率は、７５％となる。
【００３２】
＜熱硬化性樹脂層（Ａ）＞
本発明では、エナメル焼付け層に、熱硬化性の樹脂からなる熱硬化性樹脂層（Ａ）を少なくとも１層有する。通常は、エナメル焼付け層は、樹脂ワニスを導体上に複数回塗布、焼付けして形成したものである。
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や、導体断面形状が四角形である場合、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ことができる。これらの樹脂ワニスを塗布した導体はやはり常法にて焼付炉で焼付けされる。具体的な焼付け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、４００〜６５０℃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。
なお、熱硬化性樹脂層（Ａ）であるエナメル焼付け層は、導体の外周に直接設けても、また、例えば絶縁層を介して設けてもよい。この場合、図１〜３において、この絶縁層は省略されているものとする。
【００３３】
熱硬化性樹脂ワニスの熱硬化性樹脂は、導体１に塗布し焼き付けて絶縁皮膜を形成できる熱硬化性樹脂でありポリイミド、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリベンゾイミダゾール、ポリエステルイミド、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などを用いることができる。熱硬化性樹脂層２には弾性率の高い熱硬化性樹脂を用いることができる。
この中でも、ポリエステル（ＰＥｓｔ）、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）が好ましく、絶縁ワイヤの耐熱老化特性の観点からポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）がより好ましい。
【００３４】
ポリイミド（ＰＩ）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樹脂を用いることができる。例えば、市販品（ユニチカ社製、商品名：Ｕイミド、宇部興産社製、商品名：Ｕ−ワニス、日立化成社製、商品名：ＨＣＩシリーズ）を用いるか、常法により、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、被覆を形成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ものを用いることができる。
ポリアミドイミド（ＰＡＩ）は、市販品（例えば、日立化成社製、商品名：ＨＩ４０６や日立化成製、商品名：ＨＰＣ−９０００）を用いるか、常法により、例えば極性溶媒中でトリカルボン酸無水物とジイソシアネート類を直接反応させて得たもの、あるいは、極性溶媒中でトリカルボン酸無水物にジアミン類を先に反応させて、まずイミド結合を導入し、ついでジイソシアネート類でアミド化して得たものを用いることができる。
なお、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）は、他の樹脂に比べ熱伝導率が低く、絶縁破壊電圧が高く、焼付け硬化が可能なものである。
なお、ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）は、分子内にエステル結合とイミド結合を有するポリマーで、トリカルボン酸無水物とアミンから形成されるイミド、アルコールとカルボン酸またはそのアルキルエステルから形成されるポリエステル、そして、イミドの遊離酸基または無水基がエステル形成反応に加わることで形成される。ポリエステルイミド（ＰＥｓＩ）は熱硬化性のものであればよく、市販品（例えば、特塗料社製、商品名：ネオヒート８６００Ａ）を用いるか、トリカルボン酸無水物、ジカルボン酸化合物またはそのアルキルエステル、アルコール化合物およびジアミン化合物を通常の方法で反応させて得られる。
【００３５】
本発明においては、特性に影響を及ぼさない範囲で、熱硬化性樹脂ワニスの熱硬化性樹脂に対して、気泡化核剤、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の各種添加剤を配合してもよい。また、得られる絶縁ワイヤに、これらの添加剤を含有する樹脂からなる層を積層してもよいし、これらの添加剤を含有する塗料をコーティングしてもよい。
【００３６】
本発明においては、引張弾性率を向上させるためにガラスファイバーやカーボンナノチューブなどアスペクト比を有する粉体を塗料に添加して焼き付けてもよい。このようにすることで、加工時に線の流れ方向に粉体が整列し、曲げ方向に対して強化することがわかっている。
【００３７】
前記熱硬化性樹脂ワニスの有機溶剤は熱硬化性樹脂をワニス化させている溶媒としては、熱硬化性樹脂の反応を阻害しない限りは特に制限はなく、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。これらのうちでは高溶解性、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もたない等の点で、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−ピロリドンが特に好ましい。
【００３８】
＜熱可塑性樹脂層（Ｂ）＞
本発明の絶縁ワイヤの外層は熱可塑性樹脂で構成されていればよい。本発明の絶縁ワイヤは、電気部品用の部材に用いられるので、本発明の熱可塑性樹脂層は、耐熱性、耐化学薬品性に優れた熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。このような熱可塑性樹脂として、本発明においては、例えば、結晶性の熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。
【００３９】
本発明において、「結晶性」とは結晶化に好都合な環境下で、高分子の鎖の少なくとも一部に規則正しく配列された結晶組織を持つことができる特性をいい、「非晶性」とはほとんど結晶構造を持たない無定形状態を保つことをいい、硬化時に高分子の鎖がランダムな状態になる特性をいう。
【００４０】
本発明の熱可塑性樹脂層に用いることができる熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ＰＡ）（ナイロン）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（変性ポリフェニレンエーテルを含む）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、超高分子量ポリエチレン等の汎用エンジニアリングプラスチックの他、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（Ｕポリマー）、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、液晶ポリエステル等のスーパーエンジニアリングプラスチック、さらに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）をベース樹脂とするポリマーアロイ、ＡＢＳ／ポリカーボネート、ナイロン６，６、芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル／ナイロン６，６、ポリフェニレンエーテル／ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート／ポリカーボネート等の前記エンジニアリングプラスチックを含むポリマーアロイが挙げられる。本発明においては、耐熱性と耐ストレスクラック性の点において、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）（変性ＰＥＥＫを含む）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を特に好ましく用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は１種単独で用いても良く、また、２種以上を組み合わせてもちいてもよい。また、上記に示した樹脂名によって使用樹脂が限定されるものではなく、先に列挙した樹脂以外にも、それらの樹脂より性能的に優れる樹脂であれば使用可能であるのは勿論である。
【００４１】
これらのうち結晶性熱可塑性樹脂は、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、超高分子量ポリエチレン等の汎用エンジニアリングプラスチック、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）（変性ＰＥＥＫを含む）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ）であり好ましい。特に耐薬品性に優れるものとして、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）（変性ＰＥＥＫを含む）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）がさらに好ましい。
【００４２】
本発明の熱可塑性樹脂層に用いることができる熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ＰＥＥＫとしてビクトレックスジャパン社製のＰＥＥＫ４５０Ｇ（商品名、２５℃の引張弾性率：３，８４０ＭＰａ）、変性ＰＥＥＫとしてソルベイ社製のアバスパイアＡＶ−６５０（商品名、２５℃の引張弾性率：３，７００ＭＰａ）またはＡＶ−６５１（商品名、２５℃の引張弾性率：３，５００ＭＰａ）、ＴＰＩとして三井化学社のオーラムＰＬ４５０Ｃ（商品名、２５℃の引張弾性率：１，８８０ＭＰａ）、ＰＰＳとしてポリプラスチックス社製のフォートロン０２２０Ａ９（商品名、２５℃の引張弾性率：２，８００ＭＰａ）またはＤＩＣ社製のＰＰＳ  ＦＺ−２１００（商品名、２５℃の引張弾性率：１，６００ＭＰａ）、ＳＰＳとして出光興産株式会社製：ザレックＳ１０５（商品名、２５℃の引張弾性率：２，２００ＭＰａ）、ＰＡとしてナイロン６，６（ユニチカ社製：ＦＤＫ−１（商品名）、２５℃の引張弾性率：１，２００ＭＰａ、）、ナイロン４，６（ユニチカ株式会社製：Ｆ−５０００（商品名）、２５℃の引張弾性率：１，１００ＭＰａ）、ナイロン６，Ｔ（三井石油化学株式会社製：アーレンＡＥ−４２０（商品名）、２５℃の引張弾性率：２，４００ＭＰａ）、ナイロン９，Ｔ（クラレ株式会社製：ジェネスタＮ１００６Ｄ（商品名）、２５℃の引張弾性率：１，４００ＭＰａ）等の市販品を挙げることができる。熱硬化性樹脂の２５℃の引張弾性率より低い弾性率の熱可塑性樹脂を選定すると熱可塑性樹脂層の薄膜化によるエッジワイズ曲げへの耐性が強くなり、より好ましい。ポリエーテルケトン（ＰＥＫ、２５℃の引張弾性率：４，０００〜５，０００ＭＰａ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ、２５℃の引張弾性率：４，４００ＭＰａ）などが挙げられる。
【００４３】
２５℃での引張弾性率が１，０００ＭＰａ未満の場合には変形する効果は高くなる。
２５℃の引張弾性率が８００ＭＰａ以上の場合には熱可塑性の形状可変の能力を損なうことなく、さらに耐摩耗特性を良好なレベルで維持することが可能である。熱可塑性樹脂の引張弾性率は２５℃において１，０００ＭＰａ以上が好ましく、２，５００ＭＰａ以上がさらに好ましい。この引張弾性率の上限値は特に限定されないが、熱硬化性樹脂層に用いられる熱硬化性樹脂の引張弾性率を大幅に上回った場合には応力が外側の熱可塑性樹脂に集中し、エッジワイズ曲げで割れが発生する確率が上がるため、８００ＭＰａ以上５，０００ＭＰａ未満が好ましく、２５００Ｍｐａ以上がさらに好ましく、２５００Ｍｐａ以上５０００ＭＰａ以下が特に好ましい。
【００４４】
本発明で使用される熱硬化性樹脂の２５℃の引張弾性率Ｅｓは、２，０００〜９，０００ＭＰａの範囲内にあることが好ましい。熱硬化性樹脂層の樹脂の引張弾性率が熱可塑性樹脂の引張弾性率Ｅｐよりも高くなるとき、エッジワイズ曲げに対する耐性が向上する。エッジワイズ曲げに対する耐性向上の観点から、２５℃での熱可塑性樹脂層の引張弾性率と熱硬化性樹脂層の引張弾性率との差は、１００ＭＰａ以上が好ましく、２５０ＭＰａ以上がより好ましく、３００ＭＰａ以上がさらに好ましく、１，０００ＭＰａ以上が特に好ましい。
【００４５】
本発明の絶縁ワイヤにおいて、２５℃の熱硬化性樹脂層の引張弾性率と２５℃の熱可塑性樹脂層の引張弾性率との差が、２５０ＭＰａ以上で、かつ２５℃の熱可塑性樹脂層の引張弾性率が２，５００ＭＰａ以上が好ましく、２５℃の熱硬化性樹脂層の引張弾性率と２５℃の熱可塑性樹脂層の引張弾性率との差が、３００ＭＰａ以上で、かつ２５℃の熱可塑性樹脂層の引張弾性率が２，５００ＭＰａ以上がより好ましい。
【００４６】
変性ＰＥＥＫとしてはＰＥＥＫに対してＰＰＳ・ＰＥＳ・ＰＰＳＵ・ＰＥＩをアロイ化したものなどがあり、例えばソルベイ社製アバスパイアＡＶ−６２１、ＡＶ−６３０、ＡＶ−６５１、ＡＶ−７２２、ＡＶ−８４８などを用いることができる。
【００４７】
熱可塑性樹脂の２５℃の引張弾性率が高いことで、熱硬化性樹脂の２５℃の引張弾性率との差が小さい場合には熱可塑性樹脂層の引張弾性率を下げるために、結晶化度を低くすることが可能である。これには熱可塑性樹脂が結晶性の熱可塑性樹脂である必要がある。結晶化度を低くすることによって、熱硬化性樹脂の２５℃の引張弾性率を高くすることで、熱可塑性樹脂の２５℃の引張弾性率との差が大きくなってもエッジワイズ曲げに対する耐性が強くなることがわかっている。
【００４８】
なお、引張弾性率はＡＳＴＭ  Ｄ８８２に準じて測定することができ、市販品では、メーカーのカタログに記載されている。
【００４９】
＜中間層（Ｃ）＞
図３を例として説明すると、熱硬化性樹脂層２と熱可塑性樹脂層３の間に本発明の趣旨を損なわない範囲内で、層間接着力の強化の目的として非晶性熱可塑性樹脂からなる中間層４が構成されていても良い。
【００５０】
この目的で使用可能な非晶性熱可塑性樹脂は、溶剤に溶解させたものを焼き付けて使用すると接着の効果を高めることが可能である。例えば、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）およびポリイミドから選ばれた少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
この層に使用する樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５１】
ポリエーテルイミドとしては、例えば、ウルテム（ＧＥプラスチック社製、商品名）などを使用することができる。ポリエーテルスルホンとしては、例えば、スミカエクセルＰＥＳ（住友化学社製、商品名）、ＰＥＳ（三井化学社製、商品名）、ウルトラゾーンＥ（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名）、レーデルＡ（ソルベイアドバンストポリマーズ社製、商品名）などを使用することができる。ポリフェニレンエーテルとしては、例えば、ザイロン（旭化成ケミカルズ社製、商品名）、ユピエース（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名）などを使用することができる。ポリフェニルスルホンとしては、例えば、レーデルＲ（ソルベイアドバンストポリマー社製、商品名）などを使用することができる。
【００５２】
（各層の厚みの関係）
本発明の絶縁ワイヤは、少なくとも１層の熱硬化性樹脂層および少なくとも１層の熱可塑性樹脂層を有し、必要に応じて中間層等からなる絶縁層を有する。
ここで、本発明では、導体の少なくとも２つのコーナー部分を被覆する熱可塑性樹脂層の厚さｔ１と熱硬化性樹脂厚さｔ２は下記式１で表される関係を満たす。
なお、熱硬化性樹脂層が２層以上の積層である場合、熱硬化性樹脂層全体の合計厚みがｔ１であり、同様に、熱可塑性樹脂層が２層以上の積層である場合、熱可塑性樹脂層全体の合計厚みがｔ２である。
【００５３】
式１：ｔ２／ｔ１＜１
【００５４】
本発明の絶縁電線は、断面矩形導体の少なくとも一つの短辺の両端のコーナー部が上記式１を満たす。該コーナー部が上記式１を満たすことにより、前記短辺が軸線方向に連続して形成されるエッジ面は、エッジワイズ曲げ加工性に優れる。そして、このようなエッジ面を有する本発明の絶縁電線は、電気機器における占積率に優れる。
【００５５】
また、本発明の絶縁電線は、好ましくは、断面矩形導体の４つのコーナー部のうち３つのコーナー部がいずれも上記式１を満たし、特に好ましくは、４つのコーナー部がいずれも上記式１を満たす。
なお、上記式はコーナー部分において、絶縁層を構成する最外層である押出被覆樹脂層である熱可塑性樹脂層の厚さが、絶縁層を構成する内側のエナメル焼付け層（熱硬化性樹脂）の厚さよりも薄いことを意味するものであるが、本発明では、コーナーだけでなく、４つの辺部分においても、押出被覆樹脂層である熱可塑性樹脂層の厚さが、絶縁層を構成する内側のエナメル焼付け層（熱硬化性樹脂）の厚さよりも薄いことが特に好ましい。
すなわち、長辺、短辺のいずれにおいても、熱可塑性樹脂層の厚みをｔ２’、熱硬化性樹脂の厚みをｔ１’として、ｔ２’をｔ２とし、ｔ１’をｔ１とした場合、上記式１を満たすことが、特に好ましい。
【００５６】
なお、上記熱硬化性樹脂層コーナー部の厚さｔ１は、５０μｍ以上が好ましく、５０〜２００μｍがより好ましく、５０〜１５０μｍがさら好ましく、５０〜１１０μｍが特に好ましく、５５〜１１０μｍがなかでも好ましい。
一方、上記熱可塑性樹脂層のコーナー部の厚さｔ２は、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜８０μｍがより好ましく、２０〜６０μｍがなかでも好ましい。
また、中間層を有する場合、中間層のコーナー部の厚みｔ３は、２〜２０μｍが好ましく、３〜１５μｍがより好ましく、３〜１０μｍがさらに好ましい。
【００５７】
本発明において、コーナー部以外の辺における厚みは、好ましくは、上記関係を満たすのであれば、特に限定されるものではないが、以下に記載する厚みであることが好ましい。
【００５８】
（熱硬化性樹脂層の辺部での厚み）
熱硬化性樹脂層の辺部での厚みは、長辺と短辺での厚みが互いに異なっていても、また対向する２辺での厚みが互いに同じでも異なっていても構わないが、対向する２辺での厚みが互いに同じ厚さであることが好ましい。具体的な厚さとしては、３０〜２００μｍが好ましく、４０〜１００μｍがより好ましく、４０〜８０μｍがさらに好ましく、４０〜６０μｍが特に好ましい。
【００５９】
（熱可塑性樹脂層の辺部での厚み）
熱可塑性樹脂層の辺部での厚みは、長辺と短辺での厚みが互いに異なっていても、また対向する２辺での厚みが互いに同じでも異なっていても構わないが、対向する２辺での厚みが互いに同じ厚さであることが好ましい。具体的な厚さとしては、１０〜１５０μｍが好ましく、２０〜１１０μｍがより好ましく、２０〜８０μｍがさらに好ましく、３０〜６０μｍが特に好ましい。
【００６０】
（中間層の辺部での厚み）
中間層の辺部での厚みは、長辺と短辺での厚みが互いに異なっていても、また対向する２辺での厚みが互いに同じでも異なっていても構わないが、対向する２辺での厚みが互いに同じ厚さであることが好ましい。具体的な厚さとしては、２〜２０μｍが好ましく、３〜１５μｍがより好ましく、３〜１０μｍがさらに好ましく、３〜６μｍが特に好ましい。
【００６１】
本発明の絶縁ワイヤは下記式３で表される関係を満たすことが好ましく、特に、式３の関係を満たし、かつ熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率が８００ＭＰａより大きいことが好ましい。
【００６２】
本発明では、上記の式１の関係を満たすことによって、上述の曲率半径を有する断面矩形導体の絶縁ワイヤのエッジワイズ曲げに対する耐性が増し、加工性が大幅に向上する。
【００６３】
また、本発明の絶縁ワイヤは下記式２で表される関係を満たすことが好ましい。下記式２を満足することにより、曲率半径を有する断面矩形導体の絶縁ワイヤのエッジワイズ曲げに対する耐性が増し、加工性を向上させることができる。
【００６４】
式２：ｔ２／ｔ１≦０．７
【００６５】
さらに、本発明の絶縁ワイヤは、熱硬化性樹脂層の２５℃における引張弾性率と、熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率との差が２５０ＭＰａ以上で、かつ、熱可塑性樹脂層の２５℃における引張弾性率が２，５００ＭＰａより大きいことが好ましく、さらには、下記式３で表される関係も満たすことがより好ましい。ここで、熱硬化性樹脂層に対する熱可塑性樹脂層の厚さの比を０．５以下とすることにより上記曲げ加工時の耐性や耐外傷性を高めることができる。
【００６６】
式３：ｔ２／ｔ１≦０．５
【００６７】
ｔ２／ｔ１は、導体のコーナーの曲率半径に応じて設定され、曲率半径が小さくなるにつれてこの比も小さくなることが好ましい。例えば曲率半径が０．６０ｍｍの場合には、ｔ２／ｔ１は０．９９以下が好ましく、曲率半径が０．４０ｍｍの場合には、ｔ２／ｔ１は０．７０未満に設定するのが好ましい。また、０．３０ｍｍの場合には、ｔ２／ｔ１は０．５０未満に設定するのが好ましい。いずれの場合にも樹脂の種類や膜厚の影響を多分に受けるため、ｔ２／ｔ１の下限は特性を満たす範囲であればよいが、０．２以上であることが実際的である。
【００６８】
なお、式１と同様、辺部での厚みの関係は、式２、３にも同様に好ましい関係として当てはまる。
【００６９】
コーナー部および辺部の厚み、形状とするにはダイスで調整するのが簡便である。
なお、焼き付け工程で厚みを調整する場合、ダイスの形状を固定して、必要な厚みが得られるまでの焼き付け回数で調整できる。
【００７０】
本発明の絶縁ワイヤを上述の絶縁層の構成のようにすることで、特に、エッジワイズ曲げに対する加工性が大きく改善され、優れる。
このような優れた上記の加工性が得られる理由としては、まだ定かではないが以下のようにひずみと応力の関係によるものと考えられる。
すなわち、熱可塑性樹脂単体が曲げによって引張り方向の応力を受けた場合、その応力σｐは、下記式（ａ）で表される。
【００７１】
式（ａ）：σｐ＝Ｅｐ×εｐ
【００７２】
式（ａ）において、Ｅｐは熱可塑性樹脂の引張弾性率を表し、εｐは熱可塑性樹脂にかかるひずみを表す。
【００７３】
一方、硬化性樹脂単体が曲げによって引張り方向の応力を受けた場合、その応力σｓは下記式（ｂ）で表される。
【００７４】
式（ｂ）：σｓ＝Ｅｓ×εｓ
【００７５】
式（ｂ）において、Ｅｓは、熱硬化性樹脂の引張弾性率を表し、εｓは熱硬化性樹脂にかかるひずみを表す。
【００７６】
ここで、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の全体の断面積Ｓallは、下記式（ｃ）で表される。
【００７７】
式（ｃ）：全体の断面積Ｓall＝Ｓｐ＋Ｓｓ
【００７８】
式（ｃ）において、Ｓｐは熱可塑性樹脂の断面積を表し、Ｓｓは熱硬化性樹脂の断面積を表す。
【００７９】
本発明の絶縁ワイヤの絶縁層のように熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂が複合体となっている場合、線が曲げによって引張り方向の応力を受けた場合の線全体のひずみεallは下記（ｄ）の関係を満たす。
【００８０】
式（ｄ）：εall＝εｐ＝εｓ
【００８１】
すなわち、接合界面における熱硬化性樹脂層と熱可塑性樹脂層の発生歪みのそれぞれが一致し、接合界面における歪みの不連続が生じないようにしなければならない。
【００８２】
このように、式（ｄ）の関係を満たす場合、下記式（ｅ）の関係から、引張弾性率の高い方が多くの応力を分担することがわかる。
【００８３】
式（ｅ）：σｐ／Ｅｐ＝σｓ／Ｅｓ
【００８４】
一方、複合体全体にかかる応力は、下記式（ｆ）で表される。
【００８５】
式（ｆ）：Ｓall×σall＝Ｓｐ×σｐ＋Ｓｓ×σｓ
【００８６】
本発明においては、使用する熱硬化性樹脂の引張弾性率Ｅｓが、実質、ポリイミド（ＰＩ）等のように、引張弾性率が、３，５００〜９，０００ＭＰａであり、熱可塑性樹脂の引張弾性率Ｅｐよりも高く、熱硬化性樹脂層の断面積あたりの比率が上昇するほど熱可塑性樹脂にかかる応力が減少することがわかる。すなわち、これによって亀裂が生成しない可能性が高まる。
【００８７】
ここで、この場合の複合体の熱可塑樹脂層と熱硬化樹脂層の被覆層の厚さにおいて、前記の式１のｔ２／ｔ１が、１．０未満であることが重要であることが導かれる。
ｔ２／ｔ１は、好ましくは０．７以下、さらに好ましくは、０．５以下である。
【００８８】
また、ｔ２／ｔ１が０．５以下の場合、引張弾性率が２，５００ＭＰａ以上である材料が望ましい。このようにすることで、熱可塑樹脂層の被覆厚さの低下による熱可塑樹脂層の剛性の低下を補うことができる。
【００８９】
（各層の厚さ）
本発明において導体コーナー部を被覆する各層の膜厚の制限が重要である。熱硬化性樹脂層の厚さｔ１に特に制限はないが、２０〜１５０μｍが実際的であり好ましい。エッジワイズ曲げに強くするためには５０〜１１０μｍが更に好ましい。
一方、熱可塑性樹脂層の厚さｔ２は２０μｍ〜１５０μｍが実際的であり、偏肉などなく均一な皮膜を成型できるという点で３０〜１００μｍがより好ましい。
ここで、本発明の絶縁ワイヤは、ｔ１とｔ２が、式１：ｔ２／ｔ１＜１で表される関係を満たす。すなわち、本発明の絶縁ワイヤの絶縁層が、この式１で表される関係を満たすにより、エッジワイズ曲げによる絶縁層全体にかかる応力が効率的に熱硬化性樹脂層に分担され、結果として熱可塑性樹脂層が破壊されにくくなる。
【００９０】
（絶縁ワイヤの製造方法）
以下、本発明の絶縁ワイヤの製造方法の一例を説明する。
（ａ）熱硬化性樹脂層の形成
熱硬化性樹脂層の形成には、例えば、導体上に形成される熱硬化性樹脂層の断面の外形の形状と相似形でかつ所期の辺部およびコーナー部の厚みが得られる形状のダイスを使用する。熱硬化性樹脂を導体へコーティングし、４００〜６５０℃に設定した焼付炉内を、焼き付け時間８〜２５秒となる速度で通過させ、これを数回繰り返すことで熱硬化性樹脂層が形成されたエナメル線を得ることができる。
なお、有機溶媒等と熱硬化性樹脂を用いて熱硬化性樹脂層を形成することもできる。
（ｂ）熱可塑性樹脂層の形成
得られたエナメル線を心線とし、押出機のスクリューを用いて熱可塑性樹脂をエナメル線上に押出被覆することにより絶縁ワイヤを得ることができる。この際、押出被覆樹脂層の断面の外形の形状が導体の形状と相似形で所定の辺部およびコーナー部の厚みが得られる形状になるように、熱可塑性樹脂の融点以上の温度（非晶性樹脂の場合にはガラス転移温度以上）で押出ダイを用いて熱可塑性樹脂の押出被覆を行う。
なお、有機溶媒等と熱可塑性樹脂を用いて熱可塑性樹脂層を形成することもできる。
エナメル線上に押出被覆もしくは焼付により前記中間層を形成し、前記中間層上にさらに押出被覆により熱可塑性樹脂層を形成することもできる。
【００９１】
本発明の絶縁ワイヤは、各種電気機器（電子機器ともいう。）など、耐電圧性や耐熱性を必要とする分野に利用可能である。たとえば、本発明の絶縁ワイヤはモーターやトランスなどに用いられ、高性能の電気機器を構成できる。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に用いられる。このように、本発明によれば、絶縁ワイヤを備えた、電気機器、特にＨＶおよびＥＶの駆動モーターを提供できる。なお、本発明の絶縁ワイヤがモーターコイルに用いられる場合にはモーターコイル用絶縁ワイヤとも称する。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明を実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、下記の例中、組成を示す％は質量％をいう。【００９３】
実施例および比較例の絶縁ワイヤを以下のようにして作製した。【００９４】
実施例１
導体には、図１（ａ）に示すような、断面平角（長辺３．０ｍｍ×短辺１．９ｍｍで、四隅の面取りの曲率半径ｒ＝０．３ｍｍ）の平角導体（酸素含有量１５ｐｐｍの銅）を用いた。
熱硬化性樹脂層〔エナメル焼付け層〕の形成に際しては、導体上に形成される熱硬化性樹脂層の断面の外形の形状と相似形でかつ表１に記載の辺部およびコーナー部の厚みが得られる形状のダイスを使用して、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）ワニス（日立化成社製、ＨＰＣ−９０００、２５℃の引張弾性率：４，１００ＭＰａ）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、これを数回繰り返すことで、導体上に長辺および短辺の厚さがともに、７０μｍで、４つのコーナー部の図１に示す厚さｔ１が８０μｍの熱硬化性樹脂層を形成し、エナメル線を得た。【００９５】
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。熱可塑性樹脂はポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）（ビクトレックスジャパン社製、商品名：ＰＥＥＫ４５０Ｇ、２５℃の引張弾性率：３，８４０ＭＰａ）を用い、押出被覆樹脂層の断面の外形の形状が導体の形状と相似形でかつ表１に記載の辺部およびコーナー部の厚みが得られる形状になるように、押出ダイを用いてＰＥＥＫの押出被覆を３７０℃で行い、熱硬化性樹脂層の外側に、長辺および短辺の厚さがともに、２１μｍで、４つのコーナー部の図１に示す厚さｔ２が３０μｍの熱可塑性樹脂層〔押出被覆樹脂層〕を形成し、ＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。【００９６】
実施例２〜１０および比較例１〜４
実施例１で用いた熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂、各層の厚さを下記表１、３に示した熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂、各層の厚さにそれぞれ変えた以外は、実施例１と同様にして熱可塑性樹脂押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。
なお、実施例１０では、熱可塑性樹脂層を、熱硬化性樹脂層であるエナメル焼付け層に接して、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）（ポリプラスチックス社製、商品名：フォートロン０２２０Ａ９、２５℃の引張弾性率：２，８００ＭＰａ）層、このＰＰＳ層上に実施例１と同じポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用したＰＥＥＫ層となるように押出被覆した。【００９７】
実施例１１
実施例１において、熱硬化性樹脂層〔エナメル焼付け層〕を形成するための樹脂（ＰＡＩ）ワニスを、下記表２に記載の樹脂ワニスに置き換え、実施例１と同様にして、下記表２に示すような各厚みの熱硬化性樹脂層を形成し、エナメル線を得た。
次に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）にポリフェニルサルホン樹脂（ＰＰＳＵ）（ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：レーデルＲ５８００）を溶解させ、２０質量％溶液とした樹脂ワニスを、導体の形状と相似形でかつ下記表２に記載の辺部およびコーナー部の厚みが得られる形状のダイスを使用して、前記エナメル線へコーティングし、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、厚さ６μｍの中間層（非結晶性樹脂層）〔接着層〕を形成し、接着層付きエナメル線を得た。【００９８】
得られた接着層付きエナメル線を心線とし、熱可塑性樹脂は、実施例１と同じＰＥＥＫを使用し、中間層（非結晶性樹脂層）〔接着層〕の外側に、実施例１と同様にして、下記表２に示すような各厚みの熱可塑性樹脂層〔押出被覆樹脂層〕を形成し、図３に示すようなＰＥＥＫ押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。【００９９】
実施例１２〜１４
実施例１１において、熱硬化性樹脂、非結晶性樹脂、熱可塑性樹脂と各厚みを下記表２に示すように変更した以外は、実施例１１と同様にして、熱可塑性樹脂押出被覆エナメル線からなる絶縁ワイヤを得た。
なお、実施例１３では、熱可塑性樹脂層を、熱硬化性樹脂層であるエナメル焼付け層に接して、変性ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ソルベイ社製、商品名：アバスパイアＡＶ−６５０、２５℃の引張弾性率：３，７００ＭＰａ）、この変性ＰＥＥＫ層上に実施例１と同じポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用したＰＥＥＫ層となるように押出被覆した。【０１００】
各実施例において使用した樹脂を以下に示す。なお、樹脂名を下記表１〜３に略号で示した。【０１０１】
〔熱硬化性樹脂〕
ＰＡＩ：ポリアミドイミド樹脂
（１）日立化成製、商品名：ＨＰＣ−９０００、２５℃の引張弾性率：４，１００ＭＰａ
（実施例１、４、８、１０、１２、１３および比較例１，２で使用した。）
（２）東洋紡社製、商品名：ＨＲ１６ＮＮ、２５℃の引張弾性率：６，０００ＭＰａ
（実施例２で使用した。）【０１０２】
ＰＩ：ポリイミド
（３）ユニチカ社製、商品名：ＵイミドＡＲ、２５℃の引張弾性率：９，５００ＭＰａ
（実施例３、１４および比較例４で使用した。）
（４）宇部興産社製、商品名：Ｕ−ワニス−Ａ、２５℃の引張弾性率：３，７３０ＭＰａ
（実施例５、７、１１および比較例３で使用した。）【０１０３】
（５）ＰＥｓＩ：ポリエステルイミド（東特塗料社製、商品名：ネオヒート８６００Ａ、２５℃の引張弾性率：２，５００ＭＰａ）
（実施例６で使用した。）
（６）ＰＥｓｔ：ポリエステル（東特塗料社製、商品名：ＬＩＴＯＮ３３００ＫＦ、２５℃の引張弾性率：２，０００ＭＰａ）
（実施例９で使用した。）【０１０４】
〔非結晶性樹脂〕
（１）ＰＰＳＵ：ポリフェニルサルホン（ソルベイスペシャリティポリマーズ製、商品名：レーデルＲ５８００）
（実施例１１、１４で使用した。）
（２）ＰＥＩ：ポリエーテルイミド（サビックイノベーティブプラスチック社製、商品名：ウルテム１０１０）
（実施例１２で使用した。）
（３）ＰＥＳ：ポリエーテルスルホン（住友化成製、商品名：スミカエクセル４８００Ｇ）
（実施例１３で使用した。）【０１０５】
〔熱可塑性樹脂〕
（１）ＰＥＥＫ：ポリエーテルエーテルケトン（ビクトレックスジャパン社製、商品名：ＰＥＥＫ４５０Ｇ、２５℃の引張弾性率：３，８４０ＭＰａ）
（実施例１、３、１０、１１、１３および比較例１、２で使用した。）
（２）変性ＰＥＥＫ：変性ポリエーテルエーテルケトン（ソルベイ社製、商品名：アバスパイアＡＶ−６５０、２５℃の引張弾性率：３，７００ＭＰａ）
（実施例２、１２、１３で使用した。）
（３）ＰＥＫＫ：ポリエーテルケトンケトン（オックスフォード・パフォーマンス・マテリアルズ社製、商品名：ＯＸＰＥＫＫ−ＩＧ１００、２５℃の引張弾性率：４，０００ＭＰａ）
（実施例４で使用した。）
（４）ＴＰＩ：熱可塑性ポリイミド樹脂（三井化学社製、商品名：オーラムＰＬ４５０Ｃ、２５℃の引張弾性率：１，８８０ＭＰａ）
（実施例５で使用した。）
（５）芳香族ＰＡ：芳香族ポリアミド（デュポン社製、商品名：ザイテルＨＴＮ、２５℃の引張弾性率：２，２８０ＭＰａ）
（実施例６で使用した。）
（６）ＰＰＳ：ポリフェニレンスルフィド（ポリプラスチックス社製、商品名：フォートロン０２２０Ａ９、２５℃の引張弾性率：２，８００ＭＰａ）
（実施例７、１０、１４および比較例３で使用した。）
（７）ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート（帝人社製、商品名：ＰＥＴ樹脂ＴＲ-８５５０Ｔ、２５℃の引張弾性率：２，８００ＭＰａ）
（実施例８で使用した。）
（８）ＰＡ６６：ポリアミド６６（旭化成社製、商品名：レオナ１３００Ｓ、２５℃の引張弾性率：３，０００ＭＰａ）
（実施例９および比較例４で使用した。）
なお、実施例１０は、（１）のＰＥＥＫ樹脂と（６）のＰＰＳ樹脂を用い（１）の樹脂を外層（６）の樹脂を内層として被覆した。また、実施例１３は、（１）ＰＥＥＫ樹脂と（２）の変性ＰＥＥＫ樹脂とを用い、（１）の樹脂を外層、（２）の樹脂を内層として被覆した。【０１０６】
実施例１〜１４および比較例１〜４で得られた各絶縁ワイヤを、巻線加工して以下に示す評価を行った。【０１０７】
［占積率］
占積率は用いた導体の断面コーナー部の曲率半径により評価した。
導体の断面コーナー部の曲率半径が、０．１０ｍｍ以下の絶縁ワイヤをモーターの効率向上へ効果が大きいとして「Ａ」、０．１０ｍｍより大きく０．３０ｍｍ以下の絶縁ワイヤを効果があるとして「Ｂ」、０．３０ｍｍより大きく０．６０ｍｍ以下の絶縁ワイヤを、効果は小さいものの効果が認められたものとして「Ｃ」、０．６０ｍｍより大きい絶縁ワイヤは、丸型の導体を用いた絶縁ワイヤと比較して優位性がほとんどないものとして「Ｄ」とし、４段階で評価した。なお、「Ｃ」以上が合格レベルである。
本明細書において、モーター占積率を導体の断面コーナー部の曲率半径で判断をしているが、これは断面矩形状の絶縁ワイヤを用いてモーターのコイル巻きを実施した際に、導体の辺部分（フラット部）の絶縁被膜は圧力で均等に薄くなるためその寄与が小さく、導体のコーナー部の絶縁被膜はほぼ成型時の膜の厚さを維持することに起因する。【０１０８】
［エッジワイズ曲げ加工性］
エッジワイズ曲げ試験はＪＩＳ３２１６−３に従って実施した。
なお、より厳しい条件とするため、実施例１〜１４および比較例１〜４で得られた絶縁ワイヤの曲げられる部分にフェザー剃刃Ｓ片刃（フェザー安全剃刀株式会社製）を用いて深さ５μｍの切込みを入れてエッジワイズ曲げを実施した。傷を入れた実施例１〜１４および比較例１〜４の絶縁ワイヤを、それぞれ切込み部分が中心となるようにΦ１．５ｍｍのＳＵＳ製の棒に巻き付けることによって曲げて判断した。導体が露出した絶縁ワイヤを「Ｄ」、熱可塑性樹脂皮膜に割れが発生したが、割れが熱硬化性樹脂層まで達していなかった絶縁ワイヤを「Ｂ」、切込み部分も一緒に伸びて切込みが進展していなかった絶縁ワイヤを「Ａ」とし、３段階で評価した。なお、「Ｂ」以上が合格レベルである。【０１０９】
［耐熱老化特性］
耐熱老化特性は、２本の角型の絶縁ワイヤを曲げ半径Ｒ＝１０ｍｍ、平坦部接触長１０ｃｍとして組み合わせて、クリップで固定したアローペアを用いて評価した。このアローペアを２００℃の恒温槽に入れ、１００時間経過後に取り出し、室温（２５℃）になるまで静置した後、２．４ｋＶの電圧で導通するか否か判定した。同様にして２００時間経過後、３００時間経過後のように１００時間単位で経過時間を増やして２．４ｋＶの電圧で導通するか否かを判定した。
１０００時間経過後、導通していなかった絶縁ワイヤを耐熱性に特に優れるものとして「Ａ」、４００時間以上導通していなかったが、加熱開始から１０００時間未満に、導通した絶縁ワイヤを品質には問題が生じないレベルとして「Ｂ」、１００時間以上導通していなかったが、加熱開始から４００時間未満に、導通した絶縁ワイヤの耐久年数を満たし、要求期間内には故障が発生しないレベルとして「Ｃ」、１００時間未満で導通したものを「Ｄ」とし、４段階で評価した。なお、「Ｃ」以上が合格レベルである。【０１１０】
得られた結果をまとめて、下記表１〜３に示す。【０１１１】
【表１】
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【０１１２】
【表２】
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【０１１３】
【表３】
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【０１１４】
表１から明らかなように、本発明の式１で表される関係を満たす実施例１〜１０の絶縁ワイヤは、占積率が大きく、エッジワイズ曲げ加工性に優れる。さらに、本発明の式２に表される関係も満たす実施例１〜６、９の絶縁ワイヤは、占積率と、エッジワイズ曲げ加工性が優れるだけでなく、耐熱老化特性も優れることがわかる。なお、実施例１０は本発明の式２で表される関係を満たさないものの、熱可塑性樹脂にＰＥＥＫを用いていることから、エッジワイズ曲げ加工性および耐熱老化特性に優れる。【０１１５】
また、表２から明らかなように、本発明の式１で表される関係を満たし、かつ、絶縁層に中間層を有する実施例１１〜１４の全ての絶縁ワイヤは、エッジワイズ曲げ加工性が顕著に優れることが分かる。特に、実施例１１〜１３の絶縁ワイヤは、エッジワイズ曲げ加工性だけでなく、耐熱老化特性も優れている。【０１１６】
これに対して、表３から明らかなように、本発明の式１で表される関係を満たさない比較例１〜３の絶縁ワイヤは、エッジワイズ曲げ試験において導体が露出してしまった。また、比較例４の絶縁ワイヤは、導体の曲率半径ｒが０．６０ｍｍを超えるため占積率が劣った。【０１１７】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。【０１１８】
本願は、２０１３年１２月２６日に日本国で特許出願された特願２０１３−２７０５７３に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【０１１９】
１    導体
２    熱硬化性樹脂層
３    熱可塑性樹脂層
４    中間層
ｔ１  熱硬化性樹脂層のコーナー部の厚さ
ｔ２  熱可塑性樹脂層のコーナー部の厚さ
ｔ３  中間層のコーナー部の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2015098637.tif 000011