(57)【要約】  【課題】可撓性、伸張性、巻線性を維持しながら、課電寿命、耐熱性、耐磨耗性を向上させる絶縁電線が得られる無機フィラー分散絶縁塗料、および絶縁電線を提供する。  【解決手段】ベースとなる絶縁塗料として、ポリアミドイミドの高分子鎖末端にシリカを分子ハイブリッド化したシリカハイブリッドポリアミドイミドを用い、また前記ベース絶縁塗料に添加する無機フィラーとして、酸化チタン、アルミナ、またはシリカのナノオーダーの微粉末、またはオルガノゾルを用い、ベース絶縁塗料中に無機フィラーを塗料の樹脂分に対して５〜５０％添加し、均一に分散させた無機フィラー分散絶縁塗料を、導体(1)の外周に、塗布，焼付して無機フィラー分散絶縁皮膜(2)を設けて絶縁電線(10)とする。  【選択図】図１
2005112908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースとなる絶縁塗料中に無機フィラー（無機絶縁材料）を分散させた無機フィラー分
散絶縁塗料であって、
前記ベース絶縁塗料として、ポリアミドイミドの高分子鎖末端にシリカを分子ハイブリ
ッド化したシリカハイブリッドポリアミドイミドを用い、また前記無機フィラーとして、
酸化チタン、アルミナ、またはシリカのナノオーダーの微粉末、またはオルガノゾルを用
い、ベース絶縁塗料中に無機フィラーを塗料の樹脂分に対して５〜５０％添加し、均一に
分散させたことを特徴とする無機フィラー分散絶縁塗料。
【請求項２】
請求項１記載の無機フィラー分散絶縁塗料に、更にシランカップリング剤を前記無機フ
ィラーの添加量に対し0.2〜2.0wT%添加し、均一に分散させたことを特徴とする無機フィ
ラー分散絶縁塗料。
【請求項３】
導体の外周に、請求項１または２記載の無機フィラー分散絶縁塗料を塗布，焼付して無
機フィラー分散絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項４】
導体の外周に、汎用絶縁塗料を塗布，焼付して下層の汎用絶縁皮膜を設け、更にこの外
周に請求項１または２記載の無機フィラー分散絶縁塗料を塗布，焼付して上層の無機フィ
ラー分散絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項５】
導体の外周に、請求項１または２記載の無機フィラー分散絶縁塗料を塗布，焼付して下
層の無機フィラー分散絶縁皮膜を設け、更にこの外周に汎用絶縁塗料を塗布，焼付して上
層の汎用絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁塗料および絶縁電線に関し、更に詳しくは、可撓性、伸張性、巻線性を
維持しながら、課電寿命、耐熱性、耐磨耗性を向上させる絶縁電線に用いる無機フィラー
分散絶縁塗料および絶縁電線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータ、トランスなどの電機・電子機器には、ポリウレタン絶縁塗料を導体の外周に塗
布，焼付したポリウレタン絶縁電線（ＵＥＷ）、ポリエステル絶縁塗料を導体の外周に塗
布，焼付したポリエステル絶縁電線（ＰＥＷ）、ポリエステルイミド絶縁塗料を導体の外
周に塗布，焼付したポリエステルイミド絶縁電線（ＥＩＷ）、ポリアミドイミド絶縁塗料
を導体の外周に塗布，焼付したポリアミドイミド絶縁電線（ＡＩＷ）等の絶縁電線が用い
られている。
近年、電機・電子機器の軽薄短小化が進むにつれて、モータ、トランスなどに使用する
絶縁電線への信頼性向上の要求が高くなってきている。特にインバータ制御される機器に
用いられる絶縁電線は部分放電による劣化を起こしにくい課電寿命に優れた絶縁電線が必
要とされているが、上記従来の絶縁電線では満足する特性が得られなかった。そのため、
下記特許文献１の発明「取り巻く絶縁体を有する導電体」では、酸化クロム、酸化鉄等の
粉末充填剤（無機絶縁材料）を各種の絶縁塗料に添加、混合し、導体の外周に塗布，焼付
して絶縁電線を製造している。
【特許文献１】特開平２−１０６８１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
課電寿命、耐熱性等を向上させるために無機絶縁材料を混合した絶縁塗料は無機絶縁材
料の凝集、沈降等が発生し、安定性、作業性が悪いという問題点があった。また無機絶縁
材料を絶縁塗料中に分散させる場合、ナノオーダーまで分散性を向上させることは困難で
あるという問題点があった。また分散性の悪い（ミクロンオーダー）絶縁塗料を塗布，焼
付した絶縁電線は可撓性、伸張性が低下し、巻線性を損なうという問題点があった。
本発明は、上記従来技術が有する各種問題点を解決するためになされたものであり、可
撓性、伸張性、巻線性を維持しながら、課電寿命、耐熱性、耐磨耗性を向上させる絶縁電
線が得られる無機フィラー分散絶縁塗料、および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】
【０００４】
第１の観点として本発明は、ベースとなる絶縁塗料中に無機フィラー（無機絶縁材料）
を分散させた無機フィラー分散絶縁塗料であって、前記ベース絶縁塗料として、ポリアミ
ドイミドの高分子鎖末端にシリカを分子ハイブリッド化したシリカハイブリッドポリアミ
ドイミドを用い、また前記無機フィラーとして、酸化チタン、アルミナ、またはシリカの
ナノオーダーの微粉末、またはオルガノゾルを用い、ベース絶縁塗料中に無機フィラーを
塗料の樹脂分に対して５〜５０％添加し、均一に分散させたことを特徴とする無機フィラ
ー分散絶縁塗料にある。
前記ベース絶縁塗料に用いるシリカハイブリッドポリアミドイミドとしては、例えば荒
川化学工業社製シリカハイブリッドポリアミドイミド“コンポラセンH900（商品名）シリ
ーズ”を選定することができる。また無機フィラーとしては酸化チタン、アルミナ、シリ
カ等、ナノオーダーの微粉末およびオルガノゾルを使用するのが好ましい。前記オルガノ
ゾルは、酸化チタン、アルミナ、シリカ等が一次粒子のままコロイド状態で有機溶媒に分
散されているものであり、例えば日産化学工業社製スノーテックスDMAC-ST(商品名)が挙
げられる。
上記第１観点の無機フィラー分散絶縁塗料では、ベースとなるシリカハイブリッドポリ
アミドイミドは、シリカがポリアミドイミドの高分子鎖末端と化学的に結合した構造を持
つため、凝集、沈降等が全く発生しないうえに、ハイブリッドのシリカ部は無機物と相互
作用があるため、分散剤のような役割を果たし、添加した無機フィラーをナノオーダーで
均一に分散し、沈降を防止することができ、安定性、作業性に優れた絶縁塗料となる。
なお無機フィラーの添加量を絶縁塗料の樹脂分に対し5〜50%と限定した理由は、5%未満
では絶縁電線にしたときに課電寿命、耐熱性等に対する効果が少なく、また50%を超えて
も課電寿命、耐熱性等に対する効果が限定範囲と変わらない上に、塗料の安定性がやや悪
くなってしまうためである。
【０００５】
第２の観点として本発明は、第１観点記載の無機フィラー分散絶縁塗料に、更にシラン
カップリング剤を前記無機フィラーの添加量に対し0.2〜2.0wT%添加し、均一に分散させ
たことを特徴とする無機フィラー分散絶縁塗料にある。
上記第２観点の無機フィラー分散絶縁塗料では、更にシランカップリング剤を前記無機
フィラーの添加量に対し0.2〜2.0wT%添加することで塗料の分散性、安定性が更に向上す
る。なお、シランカップリング剤の添加量を0.2〜2.0wT%と限定した理由は、この限定範
囲外では塗料の分散性、安定性の向上に大きな効果が得られない為である。
【０００６】
第３の観点として本発明は、導体の外周に、第１または第２観点記載の無機フィラー分
散絶縁塗料を塗布，焼付して無機フィラー分散絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電
線にある。
前記導体としては、例えばCu(銅)、Al(アルミニウム)、CCA（銅クラッドアルミニウム
）等が用いられる。
上記第３観点の絶縁電線では、無機フィラー分散絶縁皮膜中の無機フィラーが耐熱性、
耐磨耗性を向上させ、また部分放電劣化を防止することにより課電寿命を向上させる。ま
た無機フィラーは絶縁皮膜中にナノオーダーで分散しているため可撓性、伸張性、巻線性
が低下しない。
【０００７】
第４の観点として本発明は、導体の外周に、汎用絶縁塗料を塗布，焼付して下層の汎用
絶縁皮膜を設け、更にこの外周に第１または第２観点記載の無機フィラー分散絶縁塗料を
塗布，焼付して上層の無機フィラー分散絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電線にあ
る。
前記汎用絶縁塗料（汎用絶縁皮膜）としては、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリ
エステルイミド系、ポリアミドイミド系の汎用絶縁塗料（汎用絶縁皮膜）が用いられる。
上記第４観点の絶縁電線では、無機フィラー分散絶縁皮膜が下層の汎用絶縁皮膜の上層
に設けられているので、上記第３観点の絶縁電線と同様の作用・効果を有する。
なお絶縁電線を二層構造にしたのは、無機フィラーを含有した絶縁皮膜は誘電率が高くな
り、絶縁破壊電圧値が低下するため皮膜厚を厚くする必要があるが、汎用絶縁皮膜との二
層構造にすることで、皮膜厚を薄くすることが可能となるためである。
【０００８】
第５の観点として本発明は、導体の外周に、第１または第２観点記載の無機フィラー分
散絶縁塗料を塗布，焼付して下層の無機フィラー分散絶縁皮膜を設け、更にこの外周に汎
用絶縁塗料を塗布，焼付して上層の汎用絶縁皮膜を設けたことを特徴とする絶縁電線にあ
る。
前記上層の汎用絶縁皮膜としては、前記下層の汎用絶縁皮膜として用いられるものの他
に、潤滑性ポリアミドイミド系、潤滑性ナイロン系等の潤滑性絶縁皮膜が用いられる。
上記第５観点の絶縁電線では、無機フィラー分散絶縁皮膜が上層の汎用絶縁皮膜の下層
に設けられており、二層構造と成っているので、上記第４観点の絶縁電線と同様の作用・
効果を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の絶縁塗料によれば、ベースとなるシリカハイブリッドポリアミドイミドは、シ
リカがポリアミドイミドの高分子鎖末端と化学的に結合した構造をもつため、凝集、沈降
等が全く発生しないうえに、無機フィラーの分散が効率良く行え、ナノオーダーで均一に
分散が可能となった。従って、安定性、作業性に優れた絶縁塗料を得ることができた。ま
たハイブリッドのシリカ部は無機物と相互作用があるため、分散剤のような役割を果たし
、添加した無機フィラーをナノオーダーで均一に分散し、沈降を防止することができた。
更にシランカップリング剤等を使用することで分散性、安定性が向上した。
また本発明の絶縁電線によれば、無機フィラー分散絶縁皮膜中の無機フィラーが耐熱性
、耐磨耗性を向上させ、また部分放電劣化を防止して課電寿命を向上させた。また無機フ
ィラーは絶縁皮膜中にナノオーダーで分散しているため可撓性、伸張性、巻線性が低下し
なかった。
また本発明の塗料を下層または上層に塗布，焼付し、かつ汎用絶縁塗料を上層または下
層に塗布，焼付した絶縁電線は可撓性、伸張性、巻線性を維持しながら、課電寿命、耐熱
性、耐磨耗性を向上させることが可能となった。従って、本発明は産業上に寄与する効果
が極めて大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の内容を、図に示す実施の形態により更に詳細に説明する。なお、これに
より本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の絶縁電線の第１実施形態（実施例１-２）を示す断面図である（比較
例１−２にも使用）。図２は、本発明の絶縁電線の第２実施形態（実施例２-２）を示す
断面図である（比較例２−２にも使用）。また図３は、本発明の絶縁電線の第３実施形態
（実施例３-２）を示す断面図である（比較例３−２にも使用）。
これらの図において、１は導体、２は本発明の無機フィラー分散絶縁皮膜、２bはシリ
カハイブリッドポリアミドイミド絶縁皮膜、２’は比較例の無機フィラー分散絶縁皮膜、
３aはポリエステル絶縁皮膜（汎用絶縁皮膜）、３bはポリエステルイミド絶縁皮膜（汎用
絶縁皮膜）、１０、２０、３０は本発明の絶縁電線、また１０’、２０’、３０’は比較
例の絶縁電線である。
【実施例１】
【００１１】
本発明の無機フィラー分散絶縁塗料および絶縁電線の第１実施例について説明する。
（実施例１−１）＜無機フィラー分散絶縁塗料の調製＞
本発明の無機フィラー分散絶縁塗料の第１実施例について説明する。
ベースとなる絶縁塗料として、荒川化学工業社製シリカハイブリッドポリアミドイミド
H902(商品名)（濃度30%、シリカ2%含有）を用い、該ベース絶縁塗料500g中へ、該塗料中
のポリアミドイミド樹脂に対するシリカ分が30%となるように日産化学工業社製スノーテ
ックスDMAC-ST(商品名)（固形分20%）205.5gを添加して攪拌混合を行い、ベース絶縁塗料
中にスノーテックスを均一に分散させ、シリカ分散絶縁塗料（無機フィラー分散絶縁塗料
）（シリカ分散H902）を調製した。
（実施例１−２）＜絶縁電線の製造＞
本発明の絶縁電線の第１実施例について図１を用いて説明する。
導体(1)として、導体径φ0.2mmの銅線を用い、この銅線上に塗料塗布装置により、上記
方法で調製したシリカ分散H902をフェルトにより塗布し、３m長の横型式電気炉を用い、
皮膜厚が１５μmとなるよう焼付を行い、シリカ分散絶縁皮膜（無機フィラー分散絶縁皮
膜）(2)を設けて、絶縁電線(10)を製造した。なお、電気炉の設定温度は400℃とし、線速
は３０m/minとした。なお、塗料塗布装置、電気炉は図示しない（以下も同様）。
【実施例２】
【００１２】
（実施例２−１）＜無機フィラー分散絶縁塗料の調製＞
前記実施例１−１と同じ無機フィラー分散絶縁塗料を用いた。
（実施例２−２）＜絶縁電線の製造＞
本発明の絶縁電線の第２実施例について図２を用いて説明する。
導体(1)として、導体径φ0.2mmの銅線を用い、この銅線上に塗料塗布装置により、汎用
絶縁塗料として、東特塗料社製ポリエステル系塗料LITON3300KF(商品名)（濃度30%）をフ
ェルトにより塗布し、３m長の横型式電気炉を用い、皮膜厚が１０μmとなるよう焼付を行
い、ポリエステル絶縁皮膜（汎用絶縁皮膜）(３a)を設け、更にこの絶縁皮膜(３a)の外周
に、前記実施例１−２と同様にして、シリカ分散絶縁皮膜(2)を設けて、絶縁電線(２０)
を製造した。なお、ポリエステル系塗料の焼付けとシリカ分散絶縁塗料の焼付けは同一電
気炉を用いており、設定温度は400℃とし、線速は３０m/minとした。
【実施例３】
【００１３】
本発明の絶縁電線の第３実施例について図３を用いて説明する。
（実施例３−１）＜無機フィラー分散絶縁塗料の調製＞
ベースとなる絶縁塗料として、荒川化学工業社製シリカハイブリッドポリアミドイミド
HBAI68(商品名)（濃度27%、シリカ4%含有）を用い、該ベース絶縁塗料500gへ、該塗料中
のポリアミドイミド樹脂に対するシリカ分が20%となるよう日本アエロジル社製アエロジ
ル200(商品名) 20.5gを添加し、さらに分散剤としてシランカップリング剤信越化学工業
社製KBM403(商品名)（γ-グリシドキシプロピルトリメトシキシラン）0.4gを添加し攪拌
混合を行い、ベース絶縁塗料中にアエロジル200を均一に分散させ、シリカ分散絶縁塗料
（無機フィラー分散絶縁塗料）（シリカ分散HBAI68）を調製した。
（実施例３−２）＜絶縁電線の製造＞
本発明の絶縁電線の第３実施例について図３を用いて説明する。
導体(1)として、導体径φ0.2mmの銅線を用い、この銅線上に塗料塗布装置により、上記
シリカ分散HBAI68をフェルトにより塗布し、３m長の横型式電気炉を用い、皮膜厚が１０
μmとなるよう焼付を行い、シリカ分散絶縁皮膜(2)を設け、更にこのシリカ分散絶縁皮膜
(2)の外周に、汎用絶縁塗料として、東特塗料社製ポリエステルイミド系塗料ネオヒート8
600A(商品名)を皮膜厚が5μmとなるよう焼付を行い、ポリエステルイミド絶縁皮膜（汎用
絶縁皮膜）(３b)を設けて絶縁電線(３０)を製造した。
なお、シリカ分散絶縁塗料の焼付けとポリエステルイミド系塗料の焼付けは同一電気炉を
用いており、設定温度は400℃とし、線速は３０m/minとした。
【００１４】
（比較例1）
（比較例１−１）＜絶縁塗料の調製＞
上記実施例１−１の無機フィラー分散絶縁塗料の代わりに、ベース絶縁塗料として用い
た荒川化学工業社製シリカハイブリッドポリアミドイミドH902(商品名)（濃度30%、シリ
カ2%含有）を用いた。
（比較例１−２）＜絶縁電線の製造＞
比較例１−２の絶縁電線について図１を用いて説明する。
上記シリカハイブリッドポリアミドイミドH902をシリカ分散H902の代わり用いる他は上
記実施例1-2と同様にして、導体径φ0.2mmの銅線(1)上に皮膜厚が１５μmとなるよう塗布
，焼付を行い、シリカハイブリッドポリアミドイミド絶縁皮膜(2b)を設けて、絶縁電線(1
0’)を製造した。
【００１５】
（比較例２）
（比較例２−１）＜無機フィラー分散絶縁塗料の調製＞
前記実施例２−１（実施例１−１）のベース絶縁塗料として用いたシリカハイブリッド
ポリアミドイミドH902の代わりに、東特塗料社製ポリアミドイミド系塗料ネオヒートAI-3
4CXを用いる他は上記実施例２−１と同様にして、シリカ分散ポリアミドイミド絶縁塗料
（シリカ分散AI-34CX）を調製した。
（比較例２−２）＜絶縁電線の製造＞
比較例２−２の絶縁電線について図２を用いて説明する。
前記実施例２−２と同様にして、導体(1)として導体径φ0.2mmの銅線を用い、この銅線
上に、汎用絶縁塗料として東特塗料社製ポリエステル系塗料LITON3300KF(商品名)（濃度3
0%）をフェルトにより塗布し、皮膜厚が１０μmとなるよう焼付を行い、ポリエステル絶
縁皮膜（汎用絶縁皮膜）（３a）を設け、更にこの絶縁皮膜（３a）の外周に、上記シリカ
分散AI-34CXを塗布，焼付してシリカ分散ポリアミドイミド絶縁皮膜（２’）を設けて、
絶縁電線（２０’）を製造した。
【００１６】
（比較例３）
（比較例３−１）＜無機フィラー分散絶縁塗料の調製＞
前記比較例２−１と同じシリカ分散絶縁塗料（シリカ分散AI-34CX）を用いた。
（比較例３−２）＜絶縁電線の製造＞
比較例３−２の絶縁電線について図３を用いて説明する。
前記実施例３−２と同様にして、導体(1)として、導体径φ0.2mmの銅線を用い、この銅
線上に、上記シリカ分散AI-34CXをフェルトにより塗布し、皮膜厚が１０μmとなるよう焼
付を行い、シリカ分散ポリアミドイミド絶縁皮膜（２’）を設け、更にこのシリカ分散絶
縁皮膜（２’）の外周に、汎用絶縁塗料として東特塗料社製ポリエステルイミド系塗料ネ
オヒート8600A(商品名)を皮膜厚が5μmとなるよう焼付を行い、ポリエステルイミド絶縁
皮膜（汎用絶縁皮膜）（３b）を設けて絶縁電線（３０’）を製造した。
【００１７】
（無機フィラー分散絶縁塗料の長期安定性試験）
上記実施例１−１（２−１）、３−１および比較例２−２（３−２）の無機フィラー分
散絶縁塗料について長期安定性試験を行った。その試験方法としては、それぞれの塗料を
３００mlの透明なビーカーに密封して1ヶ月保存した後、外観、粘度で比較した。その結
果、実施例の各塗料は無機フィラーの凝集、沈降もなく、粘度も変化しておらず長期安定
性が良好であった。一方比較例２−２の塗料は無機フィラーの凝集、沈降があり、粘度も
変化しており長期安定性が悪かった。
【００１８】
（絶縁電線の評価試験）
上記実施例１−２〜３−２および比較例１−２〜３−２の絶縁電線についてJIS C 3003
“エナメル線試験方法”に従い、評価試験を行った。その結果を下記特性比較表１、２に
示す。なお表１は実施例、また表２は比較例である。
【００１９】
【表１】
2005112908.tif 000003
【００２０】
【表２】
2005112908.tif 000004
【００２１】
上記表１、表２から明らかなように、本発明の絶縁塗料を導体の外周に塗布，焼付した
実施例１−２の絶縁電線では、比較例１−２の絶縁電線と比較して耐熱性(耐軟化温度)お
よび絶縁破壊時間（課電寿命）が大幅に向上していることが分かる。また本発明の絶縁塗
料を上層または下層に設けた実施例２−２、２−３の絶縁電線も絶縁破壊時間が大幅に向
上していることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の絶縁塗料は凝集、沈降等が全く発生しないうえに、無機フィラーの分散が効率
良く行え、ナノオーダーで均一に分散が可能となり、安定性、作業性に優れた絶縁塗料と
なるので絶縁電線用の塗料として好適となる。
また本発明の絶縁塗料を導体の外周に塗布，焼付した本発明の絶縁電線は、無機フィラ
ー分散絶縁皮膜中の無機フィラーが耐熱性、耐磨耗性を向上させ、部分放電劣化を防止で
き課電寿命を向上させることができるのでモータ、トランスなどに使用する絶縁電線の信
頼性が向上し、特にインバータ制御される機器に用いられる絶縁電線として好適となり、
また電機・電子機器の軽薄短小化にも好適となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の絶縁電線の第１実施形態（実施例１-２）を示す断面図である。（比較例１−２にも使用）
【図２】本発明の絶縁電線の第２実施形態（実施例２-２）を示す断面図である。（比較例２−２にも使用）
【図３】本発明の絶縁電線の第３実施形態（実施例３-２）を示す断面図である。（比較例３−２にも使用）
【符号の説明】
【００２４】
１    導体
２    無機フィラー分散絶縁皮膜
２b  シリカハイブリッドポリアミドイミド絶縁皮膜
２’  比較例の無機フィラー分散絶縁皮膜
３a  ポリエステル絶縁皮膜（汎用絶縁皮膜）
３b  ポリエステルイミド絶縁皮膜（汎用絶縁皮膜）
１０、２０、３０    本発明の絶縁電線
１０’、２０’、３０’  比較例の絶縁電線
【図１】
2005112908.tif 000005
【図２】
2005112908.tif 000006
【図３】
2005112908.tif 000007