(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と前記導体を被覆する２層以上の半田付け可能な押出絶縁層を有してなる多層絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層が、ポリエーテルイミド樹脂及びポリエーテルスルホン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂（Ａ）１００重量部に対して、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂（Ｂ）を１０重量部以上８０重量部以下、及び平均粒径５μｍ以下の無機フィラー（Ｃ）を１５〜２００重量部配合した混和物により形成されており、前記無機フィラーが、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、及びタルクからなる群から選ばれることを特徴とする多層絶縁電線。
【請求項２】
樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物が、樹脂（Ａ）１００重量部に対して、樹脂（Ｂ）１０〜７０重量部、及び無機フィラー（Ｃ）２０〜１４０重量部を配合したものであることを特徴とする請求項１記載の多層絶縁電線。
【請求項３】
樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層以外の絶縁層が、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して前記樹脂（Ｂ）を１０重量部以上配合した樹脂混和物により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の多層絶縁電線。
【請求項４】
樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層以外の絶縁層が、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して前記樹脂（Ｂ）を２０〜７０重量部配合した樹脂混和物により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の多層絶縁電線。
【請求項５】
樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層が少なくとも最外層に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の多層絶縁電線。
【請求項６】
前記樹脂（Ａ）がポリエーテルスルホン樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
【請求項７】
前記樹脂（Ｂ）がポリカーボネート樹脂及び／又はポリアリレート樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
【請求項８】
前記樹脂（Ａ）がポリエーテルスルホン樹脂であり、かつ、前記樹脂（Ｂ）がポリカーボネート樹脂及び／又はポリアリレート樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
【請求項９】
前記樹脂（Ａ）が下記式で表わされる繰返し単位を有してなるポリエーテルスルホン樹脂であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
0004776047.tif 000011
（式中、ｎは正の整数を示す。）
【請求項１０】
前記無機フィラー（Ｃ）が酸化チタン及びシリカから選ばれた少なくとも１種を含んでなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
【請求項１１】
前記絶縁層を３層とすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の多層絶縁電線。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の多層絶縁電線の表面にパラフィン及び／又はワックスを塗布したことを特徴とする多層絶縁電線。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の多層絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、絶縁層が２層以上の押出被覆層からなる多層絶縁電線とそれを用いた変圧器に関し、さらに詳しくは、絶縁層が、半田浴に浸漬すると短時間で除去されて導体に半田を付着させることができる、優れた半田付け性とともに、耐熱性、高周波特性が優れ、電気・電子機器などに組み込む変圧器の巻線やリード線として有用な多層絶縁電線とそれを用いた変圧器に関する。
背景技術
変圧器の構造は、ＩＥＣ規格（International Electrotechnical Communication Standard）Pub. 950などによって規定されている。即ち、これらの規格では、巻線において一次巻線と二次巻線の間には少なくとも３層の絶縁層（導体を被覆するエナメル皮膜は絶縁層と認定しない）が形成されていること又は絶縁層の厚みは０．４mm以上であること、一次巻線と二次巻線の沿面距離は、印加電圧によっても異なるが、５mm以上であること、また一次側と二次側に３０００Ｖを印加した時に１分以上耐えること、などが規定されている。
このような規格のもとで、現在、主流の座を占めている変圧器としては、第２図の断面図に例示するような構造が採用されている。フェライトコア１上のボビン２の周面両側端に沿面距離を確保するための絶縁バリヤ３が配置された状態でエナメル被覆された一次巻線４が巻回されたのち、この一次巻線４の上に、絶縁テープ５を少なくとも３層巻回しさらにこの絶縁テープの上に沿面距離を確保するための絶縁バリヤ３を配置したのち、同じくエナメル被覆された二次巻線６が巻回された構造である。
ところで、近年、第２図に示した断面構造のトランスに代わり、第１図で示したように、絶縁バリヤ３や絶縁テープ層５を含まない構造の変圧器が登場しはじめている。この変圧器は第２図の構造の変圧器に比べて、全体を小型化することができ、また、絶縁テープの巻回し作業を省略できるなどの利点を備えている。
第１図で示した変圧器を製造する場合、用いる１次巻線４及び２次巻線６では、いずれか一方もしくは両方の導体４ａ（６ａ）の外周に少なくとも３層の絶縁層４ｂ（６ｂ）、４ｃ（６ｃ）、４ｄ（６ｄ）が形成されていることが前記したＩＥＣ規格との関係で必要になる。
このような巻線として導体の外周に絶縁テープを巻回して１層目の絶縁層を形成し、さらにその上に、絶縁テープを巻回して２層目の絶縁層、３層目の絶縁層を順次形成して互いに層間剥離する３層構造の絶縁層を形成するものが知られている。また、ポリウレタンによるエナメル被覆がなされた導体の外周にフッ素樹脂を順次押出被覆して、全体として３層構造の押出し被覆層を絶縁層とする巻線が知られている（実開平３−５６１１２号公報）。
しかしながら、前記の絶縁テープ巻の場合は、巻回する作業が不可避であるため、生産性は著しく低く、そのため電線コストは非常に高いものになっている。
また、前記のフッ素樹脂押出しの場合は、絶縁層はフッ素系樹脂で形成されているので、耐熱性及び高周波特性は良好であるという利点を備えているが、樹脂のコストが高く、さらに高剪断速度で引っ張ると外観状態が悪化するという性質があるために製造スピードを上げることも困難で、絶縁テープ巻と同様に電線コストが高いものになってしまう。さらには、この絶縁層の場合は半田浴に浸漬しても除去することができないため、例えば絶縁電線を端子に接続するときに行う端末加工に際しては、端末の絶縁層を信頼性の低い機械的な手段で剥離しその上さらに半田付け又は圧着接続しなければならないという問題がある。
一方、ポリエチレンテレフタレートをベース樹脂とし、これにエチレン−メタアクリル酸共重合体のカルボキシル基の一部を金属塩にしたアイオノマーを混合した混和物で複数の押出し絶縁層を形成し、絶縁層の最上層としてポリアミド（ナイロン）を被覆した多層絶縁電線が実用化されており、これは電線コスト（材料コストと生産性）、半田付け性（絶縁電線と端子が直接接続できること）、及びコイル加工性（絶縁電線をボビンに巻回する時に絶縁電線相互の擦れ、ガイドノズルとの擦れなどにより絶縁層が破れてコイルの電気特性が損われてしまうようなことがないこと）が優れている（米国特許第５，６０６，１５２号明細書、特開平６−２２３６３４号公報）。
さらには、耐熱性を向上させるために前記のポリエチレンテレフタレートをベース樹脂とするものから、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）をベース樹脂にするものに変えたものも提案している。
しかし、これらのものは、耐熱性は、ＩＥＣ９５０規格の２．９．４．４項の付属書Ｕ（電線）と１．５．３項の付属書Ｃ（トランス）に準拠した試験方法において耐熱Ｅ種に合格するが、耐熱Ｂ種には不合格となる。このような多層押出被覆絶縁電線は、益々厳しくなる今後の変圧器の性能向上に対する要求に十分に対応できるものとはいえない。
まず、近年の電気・電子機器の小型化に伴い、発熱の変圧器への影響が大きく現れやすくなってきており、そのため上記の３層押出被覆絶縁電線においても、より高い耐熱性が要求されてきている。また、変圧器の回路の中で使用される周波数が高周波化しており、高周波における電気特性の向上も要望されている。
この様な問題を解決するために、本発明は、耐熱性、半田付け性、高周波特性及びコイル加工性に優れ、工業的生産にも好適な多層絶縁電線を提供することを目的とする。
さらに本発明は、このような耐熱性と半田付け性、高周波特性、コイル加工性に優れた絶縁電線を巻回してなる、電気特性に優れ、高周波化においても電気特性の低下がなく、発熱の影響も阻止した信頼性の高い変圧器を提供することを目的とする。
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面とともに考慮することにより、下記の記載からより明らかになるであろう。
発明の開示
本発明の上記課題は次の多層絶縁電線及びこれを用いた変圧器によって達成された。
すなわち本発明は、
（１）導体と前記導体を被覆する２層以上の半田付け可能な押出絶縁層を有してなる多層絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層が、ポリエーテルイミド樹脂及びポリエーテルスルホン樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂（Ａ）１００重量部に対して、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂（Ｂ）を１０重量部以上８０重量部以下、及び平均粒径５μｍ以下の無機フィラー（Ｃ）を１５〜２００重量部配合した混和物により形成されており、前記無機フィラーが、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、及びタルクからなる群から選ばれることを特徴とする多層絶縁電線、
（２）樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物が、樹脂（Ａ）１００重量部に対して、樹脂（Ｂ）１０〜７０重量部、及び無機フィラー（Ｃ）２０〜１４０重量部を配合したものであることを特徴とする（１）項記載の多層絶縁電線、
（３）樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層以外の絶縁層が、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して前記樹脂（Ｂ）を１０重量部以上配合した樹脂混和物により形成されていることを特徴とする（１）又は（２）項記載の多層絶縁電線、
（４）樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層以外の絶縁層が、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して前記樹脂（Ｂ）を２０〜７０重量部配合した樹脂混和物により形成されていることを特徴とする（１）又は（２）項記載の多層絶縁電線、
（５）樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる前記混和物により形成された絶縁層が少なくとも最外層に形成されていることを特徴とする（１）、（２）、（３）又は（４）項記載の多層絶縁電線、
（６）前記樹脂（Ａ）がポリエーテルスルホン樹脂であることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
（７）前記樹脂（Ｂ）がポリカーボネート樹脂及び／又はポリアリレート樹脂であることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
（８）前記樹脂（Ａ）がポリエーテルスルホン樹脂であり、かつ、前記樹脂（Ｂ）がポリカーボネート樹脂及び／又はポリアリレート樹脂であることを特徴とする（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
（９）前記樹脂（Ａ）が下記式で表わされる繰返し単位を有してなるポリエーテルスルホン樹脂であることを特徴とする（１）〜（８）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
0004776047.tif 000002
（式中、ｎは正の整数を示す。）
（１０）前記無機フィラー（Ｃ）が酸化チタン及びシリカから選ばれた少なくとも１種を含んでなることを特徴とする（１）〜（９）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
（１１）前記絶縁層を３層とすることを特徴とする（１）〜（１０）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線、
（１２）（１）〜（１１）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線の表面にパラフィン及び／又はワックスを塗布したことを特徴とする多層絶縁電線、及び
（１３）（１）〜（１２）項のいずれか１項に記載の多層絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器
を提供するものである。
なお、本発明において最外層とは、押出被覆絶縁層の内で、導体から最も遠い層をいう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、３層絶縁電線を巻線とする構造の変圧器の例を示す断面図である。
第２図は、従来構造の変圧器の一例を示す断面図である。
第３図は、静摩擦係数の測定方法を示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明で用いる前記樹脂（Ａ）は耐熱性が高い樹脂であり、この樹脂としてポリエーテルスルホン樹脂を公知のものから選んで使用できる。
このポリエーテルスルホン樹脂は、下記一般式（１）で表わされるものが好ましく用いられる。
一般式（１）
0004776047.tif 000003
［式中、Ｒ1は単結合又は−Ｒ2−Ｏ−（Ｒ2は、それぞれ置換基（例えばアルキル基）を有していてもよいフェニレン基、ビフェニリレン基）を示す。ｎは、ポリマーを与えるのに十分大きい正の整数を示す。］
この樹脂の製造方法自体は公知であり、一例としてジクロルジフェニルスルホン、ビスフェノールＳ及び炭酸カリウムを高沸点溶媒中で反応して製造する方法があげられる。市販の樹脂としてはビクトレックスＰＥＳ・スミカエクセルＰＥＳ（住友化学社製、商品名）、レーデルＡ・レーデルＲ（Ａｍｏｃｏ社製、商品名）等がある。
さらにその樹脂の分子量は大きいほど電線としての可撓性が向上するので好ましいが、あまり大きすぎると薄膜押出が難しくなる。本発明におけるポリエーテルスルホン樹脂は、分子量と比例関係にある還元粘度（ＰＥＳ１ｇ／１００ｍｌのジメチルホルムアミド溶液を２５℃恒温槽中ウベローデ粘度計を使用して測定した粘度）で０．３１以上のものが好ましく、特に０．４１〜０．４８の範囲のものが好ましい。さらに詳しくは、無機フィラーと併用しない場合、ポリエーテルスルホン樹脂としては還元粘度が０．３１以上のものが好ましく、０．３６〜０．４８のものがさらに好ましい。一方、無機フィラーと併用する場合、ポリエーテルスルホン樹脂としては還元粘度が０．３６以上のものが好ましく、０．４１〜０．４８のものがさらに好ましい。
特に、無機フィラーの量が多い場合には、得られる絶縁電線の可とう性の点で、ポリエーテルスルホン樹脂として還元粘度の大きいものを用いることが好ましい。
また前記樹脂（Ａ）として、ポリエーテルイミド樹脂を用いることができる。このポリエーテルイミド樹脂も製造方法とともに公知であり、一例として２，２’−ビス［３−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）−フェニル］プロパンジ酸無水物と４，４’−ジアミノジフェニルメタンとをオルソ−ジクロルベンゼンを溶媒として溶液重縮合して合成される。
このポリエーテルイミド樹脂は、好ましくは一般式（２）で表わされるものである。
一般式（２）
0004776047.tif 000004
［式中、Ｒ4及びＲ5は、それぞれ置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニリレン基、
0004776047.tif 000005
（式中、Ｒ6は好ましくは炭素数１〜７のアルキレン基であり、好ましくは、メチレン、エチレン、プロピレン（特に好ましくはイソプロピリデン）である）又はナフチレン基を示し、これらの基が置換基を有する場合の置換基としてはアルキル基（メチル、エチルなど）などがあげられる。ｍはポリマーを与えるのに十分大きい正の整数である。］
市販の樹脂としてはＵＬＴＥＭ（ＧＥプラスチックス社製、商品名）等がある。
本発明において耐熱性の樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）を混合することにより、樹脂組成物は半田付け性が付与される。
この樹脂（Ｂ）として用いられる前記のポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂及びポリアミド樹脂は特に限定するものではない。ポリカーボネート樹脂は、例えば２価アルコールとホスゲン等を原料として公知の方法により製造されるものが使用できる。市販の樹脂としてはレキサン（ＧＥプラスチックス社製、商品名）、パンライト（帝人化成社製、商品名）、ユーピロン（三菱瓦斯化学社製、商品名）等がある。本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、公知のものを用いることができる。例えば一般式（３）で表わされるものがある。
一般式（３）
0004776047.tif 000006
［式中、Ｒ7は置換基を有していてもよい、フェニレン基、ビフェニリレン基、
0004776047.tif 000007
（式中、Ｒ8は好ましくは炭素数１〜７のアルキレン基であり、好ましくは、メチレン、エチレン、プロピレン（特に好ましくはイソプロピリデン）である）又はナフチレン基を示し、これらの基が置換基を有する場合の置換基としてはアルキル基（メチル、エチルなど）などがあげられる。ｓはポリマーを与えるのに十分大きい正の整数である。］
また、ポリアリレート樹脂は、界面重合法で製造されており、アルカリ水溶液に溶解したビスフェノールＡとハロゲン化炭化水素などの有機溶媒に溶解したテレ／イソ混合フタル酸クロリドとを常温で反応させ合成する。市販の樹脂としてＵポリマー（ユニチカ社製、商品名）等がある。
また、ポリエステル樹脂は、２価アルコールと２価芳香族カルボン酸等を原料として公知の方法により製造されるものが使用できる。市販の樹脂としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂は、バイロペット（東洋紡社製、商品名）、ベルペット（鐘紡社製、商品名）、帝人ＰＥＴ（帝人社製、商品名）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）系樹脂は帝人ＰＥＮ（帝人社製、商品名）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）系樹脂はエクター（東レ社製、商品名）等がある。
さらにポリアミド樹脂は、ジアミンとジカルボン酸等を原料として公知の方法により製造されるものが使用できる。市販の樹脂としてはナイロン６，６はアミラン（東レ社製、商品名）、ザイテル（デュポン社製、商品名）、マラニール（ユニチカ社製、商品名）、ナイロン４，６はユニチカナイロン４６（ユニチカ社製、商品名）、ナイロン６，Ｔはアーレン（三井石油化学社製、商品名）等がある。
また、本発明において耐熱性を有する樹脂（Ａ）と配合するポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂（Ｂ）は、該耐熱樹脂（Ａ）との混練り時や絶縁電線としての半田付け時に樹脂の一部分が分解しフラックス作用を示す成分（カルボン酸類、アミン類、アルコール類、アルデヒド類等）を発生すると推定される。
本発明において、樹脂（Ａ）１００重量部に対する樹脂（Ｂ）の配合量は１０重量部以上である。樹脂（Ａ）１００重量部に対して樹脂（Ｂ）が１０重量部未満では耐熱性は高いが、半田付け性が得られない。樹脂（Ｂ）の配合量の上限は、要求する耐熱性のレベルを考慮して定められるが、好ましくは、１００重量部以下である。高い半田付け性を維持して、特に高い耐熱性のレベルを実現する場合には、樹脂（Ｂ）の使用量は８０重量部以下であり、７０重量部以下とするのが好ましく、この両特性のバランスが特に良く好適な範囲は樹脂（Ａ）１００重量部に対して樹脂（Ｂ）２０〜５０重量部となる。
特に注目したいことは、耐熱樹脂のポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂は全く半田付け性を示さず、またポリカーボネート樹脂及びポリアリレート樹脂もそれ自体の半田付け性は実用的でないレベルであるということであり、両樹脂（（Ａ）及び（Ｂ））を配合して初めて、半田付け性が実用レベルまでに改善できる。またポリエステル樹脂とポリアミド樹脂はそれ単独ではいずれも良好な半田付け性を示すが混合割合を少なくしても、実用的な半田付け性を発揮できることは驚くべきことである。
一方、樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）の混合物の高周波特性、耐溶剤性をさらに向上させるため、本発明においては前記樹脂（Ａ）及び（Ｂ）の混和物にさらに無機フィラー（Ｃ）を配合する。
本発明に使用される無機フィラーは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、及びタルクからなる群から選ばれる。特に酸化チタン、シリカは樹脂への分散性がよく、粒子が凝集しにくく、絶縁層中にボイドが入りにくく、結果として、絶縁電線外観がよく、電気的特性の異常が起こりにくいので好ましい。また、無機フィラーは平均粒径５μｍ以下であり、３μｍ以下のものが好ましい。無機フィラーの平均粒径の下限には特に制限はないが、好ましくは０．０１μｍ以上であり、さらに好ましくは０．１μｍ以上である。粒径が大きすぎるとボイドの混入や表面の平滑性の低下の問題等による電線外観の悪化をまねくことがある。一方、無機フィラーの平均粒径が小さ過ぎると嵩比重が小さくうまく混練りできない場合がある。また、吸水性の高い無機フィラーは電気特性を低下させることがあり、吸水性の低いものが好ましい。ここで吸水性が低いとは、室温（２５℃）、相対湿度６０％において吸水率で０．５％以下をいう。
またさらに、樹脂、無機フィラー及びその混和物を混練りする時及び電線被覆する時に、樹脂、無機フィラー及びその混和物をその吸水率が０．１％以下、好ましくは０．０５％以下となるまで乾燥させることが電線としての可とう性を保持する上で好ましい。
本発明に用いることのできる市販の無機フィラーとしては、酸化チタンではＦＲ−８８（商品名、古河機械金属社製、平均粒径０．１９μｍ）、ＦＲ―４１（商品名、古河機械金属社製、平均粒径０．２１μｍ）、ＲＬＸ−Ａ（商品名、古河機械金属社製、平均粒径３〜４μｍ）、シリカではＵＦ−００７（商品名、龍森社製、平均粒径５μｍ）、５Ｘ（商品名、龍森社製、平均粒径１．５μｍ）、アルミナではＲＡ−３０（商品名、岩谷産業社製、平均粒径０．１μｍ）、炭酸カルシウムではＶｉｇｏｔ−１５（商品名、白石工業社製、平均粒径０．１５μｍ）、ソフトン（商品名、備北粉化工業社製、平均粒径３μｍ）等があげられる。
前記混和物における無機フィラー（Ｃ）の割合は、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対して１５〜２００重量部である。１５重量部未満では所望の高耐熱性、高周波特性が得られない。また、耐ヒートショック性が悪く、導体に達する亀裂の発生を防止できず、しかも耐溶剤性が劣る。また、２００重量部を越える場合は、無機フィラーの分散安定性、電線としての可とう性が著しく低下し、一方、この影響で電気特性（破壊電圧、耐圧）の悪化が生ずる。本発明における耐ヒートショック性とは、巻付けストレス（コイル加工を模擬した）による熱衝撃に対する特性である。このような耐熱性、高周波特性、耐ヒートショック性、耐溶剤性、その他の所望の電気特性のバランスからは、前記樹脂（Ａ）１００重量部に対し、無機フィラー（Ｃ）は２０〜１４０重量部が好ましく、２５〜１００重量部がさらに好ましい。
前記樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる混和物又は他の絶縁層に用いる（Ａ）及び（Ｂ）の樹脂混和物は、通常の２軸押出機、ニーダー、コニーダーなどの混練り機で溶融配合することができる。配合樹脂の混練り温度は直接半田付け性に影響を与えることが判明しており、直接半田付け性は混和時の混練り機の温度設定を高く設定した方が良い特性が得られる。特に３２０℃以上の温度設定が好ましい。
また前記混和物又は樹脂混和物には、本発明の目的とする作用効果を損なわない範囲で、他の耐熱性熱可塑性樹脂を添加することができる。添加できる耐熱性熱可塑性樹脂はそれ自体が半田付け性が良好なものが好ましく、例として、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂などが挙げられる。
さらに前記混和物又は樹脂混和物には、本発明の目的とする作用効果を損なわない範囲で、通常使用される添加剤、加工助剤、着色剤などを添加することができる。
本発明の絶縁電線の絶縁層は２層以上からなり、好ましくは３層である。この押出絶縁層の少なくとも１層は上記した樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含んでなる混和物により形成された絶縁層である。該混和物より形成した絶縁層の位置は特に制限はなく、それは最外層でも最外層以外の層でもよいが、耐溶剤性の点からは、最外層を少なくとも含むのが好ましい。何らかの原因により絶縁電線に部分放電開始電圧を越える電圧がかかると、その際には電線同士が接している部分の近傍から、コロナによる表面破壊（高電圧、高周波ほど強くなり、破壊が進行し易い）が始まる為に電気特性の悪化を招くことがあるので、これを防止するために、少なくとも最外層を含むのが好ましい。また、耐熱性及び高周波特性をより向上させたい場合には、全ての層を該混和物より形成することもできるが、電気特性（破壊電圧、耐圧）が若干低下する場合があり、一部の層（特に好ましくは１〜２層）を該混和物により形成するか、或は外層ほど無機フィラーの配合割合を多くしたものより形成するのが好ましい。この場合に、最外層のみを該混和物より形成しても耐熱性、高周波Ｖ−ｔ特性、耐溶剤性及び耐ヒートショック性を大きく改善できるが、外層ほど無機フィラーの配合割合を多くしたものは層間の密着性が向上しさらに好ましい。
また、前記樹脂混和物より形成された絶縁層以外の絶縁層に用いることのできる半田付け性を有する熱可塑性樹脂としては、前記樹脂（Ａ）及び（Ｂ）の樹脂混和物のほかに、ポリアミドを主成分とする樹脂、ポリエステルを主成分とする樹脂が使用でき、具体的にはポリアミド樹脂としてはナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６等があげられる。前記樹脂（Ａ）に樹脂（Ｂ）を配合した樹脂混和物を用いるのが好ましく、配合割合は無機フィラー（Ｃ）を含んでなる混和物において述べたと同様である。
特に耐熱性と半田付け性のバランスをとるにはナイロン６，６、ナイロン４，６を使用することが好ましく、さらに電線のコイル加工性、高周波特性を考慮すると無機フィラーを添加した上でこれらを最外層の絶縁層として形成させても良い。
またポリエステル樹脂としては、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとからなるもので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）、ポリシクロヘキサンジメタンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等も使用することができる。
また、導体上に樹脂（Ａ）及び（Ｂ）の樹脂混和物又は無機フィラー（Ｃ）を含む上記混和物を押出し被覆する時、導体の予備加熱を行わない方が、半田付け性が大きく改善される。予熱する場合でも温度は１４０℃以下の温度に設定するのが好ましい。
即ち、導体加熱しないことにより導体と該混和物被覆層の接着性が弱まること、そして、該混和物被覆層が半田付け時に長手方向に、１０〜３０％の大きな熱収縮を生じることが相まって半田付け性が改善する。
本発明の多層絶縁電線は、前記の２層以上の押出被覆絶縁層の外側に、電線の最上層として特定の作用を有する被覆層を設けてもよい。本発明の絶縁電線には、必要に応じ表面処理剤としてパラフィン、ワックス（脂肪酸、蝋）等を使用することができる。エナメル巻線に使用される冷凍機用オイルでは滑り性が悪く、コイル加工時に削れ粉が発生しやすいが、パラフィンやワックスを常法により塗布することでこの問題が解決できる。
本発明に用いられる導体としては、金属裸線（単線）、または金属裸線にエナメル被覆層や薄肉絶縁層を設けた絶縁電線、あるいは金属裸線の複数本またはエナメル絶縁電線もしくは薄肉絶縁電線の複数本を撚り合わせた多心撚り線を用いることができる。これらの撚り線（いわゆるリッツ線）の撚り線数は、高周波用途により随意選択できる。また、線心（素線）の数が多い場合（例えば１９−、３７−素線）、撚り線ではなくてもよい。撚り線ではない場合、例えば複数の素線を略平行に単に束ねるだけでもよいし、または束ねたものを非常に大きなピッチで撚っていてもよい。いずれの場合も断面が略円形となるようにすることが好ましい。ただし、薄肉絶縁材料はエステルイミド変性ポリウレタン樹脂、尿素変性ポリウレタン樹脂、ポリエステルイミド樹脂などのようにそれ自体半田付け性が良好な樹脂などである必要があり、例えば日立化成社製商品名ＷＤ−４３０５、東特塗料社製商品名ＴＳＦ−２００、ＴＰＵ−７０００、大日精化社製商品名ＦＳ−３０４などが使用できる。さらには導体に半田又は錫メッキすることも半田付け特性を改善する手段となる。
本発明の好ましい実施態様をあげると、耐熱多層絶縁電線は、３層からなるものである。押出被覆絶縁層の全体の厚みは６０〜１８０μｍの範囲内にあるようにすることが好ましい。このことは、絶縁層の全体の厚みが小さすぎると得られた耐熱多層絶縁電線の電気特性の低下が大きく、実用に不向きな場合があり、一方、これが大きすぎると半田付け性の悪化が著しくなる場合があることによる。さらに好ましい範囲は７０〜１５０μｍである。また上記の各層の厚みは２０〜６０μｍに設定することが好ましい。
本発明の多層絶縁電線においては、絶縁層として樹脂（Ａ）及び（Ｂ）並びに無機フィラー（Ｃ）を含む樹脂混和物より形成された層を少なくとも１層有し、残りの絶縁層を樹脂（Ａ）及び（Ｂ）の樹脂混和物、あるいはその他の半田付け可能な熱可塑性樹脂を主成分とする層とすることで、耐熱性、半田付け性、高周波特性を満足させることができる。
まず耐熱性と半田付け性の両特性を具備できる理由については、まだ定かではないが、次のように推定される。すなわち、該樹脂混和物が耐熱性の高いポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂から選ばれる少なくとも１つの樹脂とそれより耐熱性の低いポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂から選ばれる少なくとも１つの樹脂であることが重要でこれらの樹脂混練り時に耐熱性の低い樹脂が一部熱分解することにより分子量が低下し、混和物の溶融粘度を低下させ、しかもフラックス作用を示す成分を生成する。このことによって、押出し被覆された場合、高耐熱性を有しているにも係わらず半田付け性を発現することができると考えられる。なお、混和物中の無機フィラーは半田付け性の作用にはほとんど影響しない。
また、第１層（最内層）が樹脂（Ａ）及び（Ｂ）を含んでなる混和物より被覆形成されている場合は、熱収縮性が大きいことから導体の予備加熱を行わず、密着性を低下させることにより、いっそう半田付け性レベルを改善できることが判明した。
さらに無機フィラー（Ｃ）による高周波特性の著しい改善は、電線表面からのコロナによる破壊に対する抵抗が、耐熱樹脂の使用による相乗効果で著しく大きくなったためと考えられる。
本発明の多層絶縁電線を使用した変圧器は、ＩＥＣ９５０規格を満足するのはもちろんのこと、絶縁テープ巻していないので小型化が可能でしかも耐熱性及び高周波特性が高いので厳しい設計に対しても対応できる。
本発明の多層絶縁電線は、前記第１図で示したものを含むどのようなタイプの変圧器にも巻線として用いることができる。このような変圧器は１次巻線と２次巻線がコア上に層状に巻かれているのが普通であるが、１次巻線と２次巻線を交互に巻いた変圧器（特開平５−１５２１３９号）でもよい。また本発明の変圧器は、上記の多層絶縁電線を１次巻線及び２次巻線の両方に使用してもよいが、片方に３層の押出絶縁層を有する絶縁電線を使用する場合は、他方はエナメル線でよい。なお、２層の押出絶縁層からなる絶縁電線をどちらか一方の巻線のみに使用し、もう一方にエナメル線を使用する場合には、両巻線間に１層の絶縁テープを介在させるとともに沿面距離をとるための絶縁バリアが必要となる。
本発明の絶縁電線は、耐熱Ｂ種を満足し、かつ耐溶剤性が高く、ヒートショックによる亀裂の発生がなく、さらに高周波における電気特性も良好であるという優れた作用効果を奏する。また、本発明の絶縁電線は半田付け性、コイル加工性に優れるため、端末加工時には直接半田付けを行うことができ、変圧器の巻線やリード線として好適に使用できる。本発明の多層絶縁電線を用いた変圧器は、回路に高周波を使用しても電気特性の低下がなく電気特性が優れ、発熱による影響も少ないので小型化の進む電気・電子機器用としての要求を満足することができる。
実施例
次に本発明を実施例に基づき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。
実施例１〜１０、比較例１〜４
導体として、線径０．４ｍｍの軟銅線（実施例１〜８、１０、比較例１〜４）および線径０．１５ｍｍの軟銅線に日立化成社製絶縁ワニスＷＤ−４３０５（商品名）８μｍ厚に被覆した絶縁線心７本を撚り合わせた撚り線（実施例９）を用意した。表１、２、および３に示した各層の押出被覆用樹脂の配合（組成は重量部を示す）及び厚さで、導体上に順次押出し被覆し、表面処理して多層絶縁電線を製造した。
得られた多層絶縁電線につき、下記の試験方法で各特性を測定、評価した。
▲１▼耐溶剤性
ＪＩＳ  Ｃ  ３００３-1984  １４．１（２）による評価で溶剤に３０分間浸漬後、皮膜の鉛筆硬度の測定又は膨潤の有無の評価を行った。
▲２▼半田付け性
電線の末端約４０mmの部分を温度４５０℃の溶融半田に浸漬し、浸漬した３０mmの部分に半田が付着するまでの時間（秒）を測定した。この時間が短い程、半田付け性に優れることを表す。数値はｎ＝３の平均値。
▲３▼絶縁破壊電圧
ＪＩＳ  Ｃ  ３００３-1984  １１．（２）の２個より法で測定した。
▲４▼耐熱性
ＩＥＣ規格９５０規格の２．９．４．４項の付属書Ｕ（電線）と１．５．３項の付属書Ｃ（トランス）に準拠した下記の試験方法で評価した。
直径６ｍｍのマンドレルに多層絶縁電線を荷重１１８ＭＰａ（１２ｋｇ／ｍｍ2）をかけながら１０ターン巻付け、２２５℃（Ｅ種２１５℃）１時間加熱、さらに１７５℃（Ｅ種１６５℃）７２時間加熱し、さらに２５℃９５％の雰囲気に４８時間保持し、その後すぐに３０００Ｖで１分間電圧を印加し短絡しなければＢ種合格と判定した（判定はｎ＝５にて評価し、ｎ＝１でもＮＧになれば不合格とした）。
▲５▼耐ヒートショック性
ＩＥＣ  ８５１−６  ＴＥＳＴ  ９によって評価した。自己径（１Ｄ）の巻付け後、２２５℃の恒温槽に３０分間置いて皮膜の亀裂が生じないか確認した。亀裂が生じなければ良好とした。
▲６▼高周波Ｖ−ｔ特性
ＪＩＳ  Ｃ  ３００３-1984  １１．（２）の２個より法で試験片を作成し、印加電圧３．８kV、周波数１００kHz、パルス長１０μｓで短絡するまでの寿命（分）を測定した。
▲７▼静摩擦係数（コイル加工性）
第３図に示した装置で測定した。第３図中、７は多層絶縁電線を示し、８は荷重板であり、９は滑車、１０は荷重を示す。質量がＷ（ｇ）の荷重板８が動き始めた時の荷重１０の質量をＦ（ｇ）とすると、求める静摩擦係数はＦ／Ｗである。
この数値が小さい程、表面の滑り性が良く、コイル加工性も良い。
▲８▼吸水率
カールフィッシャー式水分測定器にて測定した。加熱温度は２００℃とした。なお、実施例１〜１０、比較例１〜４に用いた材料はいずれも吸水率が０．０５％以下となるまで乾燥して用いた。
結果を表１、２および３に示す。
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実施例１〜１０の絶縁電線は全て耐熱Ｂ種合格であり、耐溶剤性試験でも皮膜の膨潤はなく３Ｈ以上の硬度を有しており、半田付け性、耐ヒートショック性も良好で、高周波特性も優れていた。
実施例１は３層すべてを本発明で規定する無機フィラー（Ｃ）を含む混和物より形成したので、絶縁破壊電圧の若干の低下は見られるが耐熱性をはじめ各特性は良好であり、特に高周波特性は良好である。
実施例２及び３は最外層を含む２層に無機フィラー（Ｃ）を含む混和物を用い、各特性は良好かつバランスが良い。実施例２は実施例１に比べ樹脂（Ｂ）の配合が少なく半田付け性に若干低下がみられる。実施例３は樹脂（Ａ）にポリエーテルイミド樹脂を用いており、半田付け性についてはポリエーテルスルホン樹脂を用いた実施例１に比べやや劣る。
実施例４は最外層のみに無機フィラー（Ｃ）を含む混和物を用い、各特性は良好でバランスがよい。各層とも樹脂（Ｂ）の比率が高く、半田付け性が特に優れている。
実施例５〜７、１０も最外層のみに無機フィラー（Ｃ）を含む混和物を用い、各特性は良好であり、高周波特性も優れている。表面処理剤としてパラフィン又はワックスを用いたため、静摩擦係数が低くコイル加工性が高い。
実施例８は実施例５〜７、１０と同様に各特性とも良好であるが、吸水性が高いフィラーを用いているためフィラーと樹脂との相溶性が低下し、電気特性に若干の低下が見られる。
実施例９は導体にエナメル被覆したより線を用いているため、特に電気特性（破壊電圧）、高周波特性に優れている。
これに対し比較例１は、３層すべてをポリエーテルスルホン樹脂とポリカーボネート樹脂のみの樹脂混和物で形成したので、耐熱性評価においてはＢ種合格レベルにあるものの、耐溶剤性試験で皮膜にわずかに膨潤がみられ、ヒートショックで皮膜に亀裂が生じた。高周波特性も実施例１〜１０に比べ著しく低かった。
比較例２は無機フィラー（Ｃ）が２２０重量部と多すぎるので、常態の可とう性の低下が大きく、この影響で耐熱性、破壊電圧、耐ヒートショック性が不良であり、高周波特性も低かった。
比較例３は各層とも樹脂（Ｂ）の比率が高すぎるため耐熱性が低く、Ｅ種も不合格であった。
比較例４は無機フィラーの平均粒径が大きすぎるため電線の外観が悪く、各特性も全般的に低い。
産業上の利用可能性
本発明の絶縁電線は、耐熱Ｂ種を満足し、かつ耐溶剤性が高く、ヒートショックによる亀裂の発生がなく、さらに高周波における電気特性も良好であるため、コンピュータ、家電部品、通信機器などの高周波機器に用いるのに好適なものである。また、本発明の絶縁電線は半田付け性、コイル加工性に優れるため、端末加工時には直接半田付けを行うことができ、変圧器の巻線やリード線として好適なものである。
また、本発明の多層絶縁電線を用いた変圧器は、回路に高周波を使用しても電気特性の低下がなく電気特性が優れ、発熱による影響も少ないので小型化の進む電気・電子機器用として好適なものである。
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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