(57)【要約】【課題】電気機器が置かれている環境因子の変化にかかわらず従来と同等以上の耐部分放電性を有する絶縁電線を提供する。【解決手段】本発明に係る絶縁電線は、導体の外周に複数層の絶縁被膜が形成された絶縁電線であって、前記複数層の絶縁被膜は、無機材料微粒子が分散した第１絶縁被膜と、前記第１絶縁被膜の内側に設けられ前記第１絶縁被膜よりも比誘電率が低い第２絶縁被膜との少なくとも２層を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体の外周に複数層の絶縁被膜が形成された絶縁電線であって、
前記複数層の絶縁被膜は、無機材料微粒子が分散した第１絶縁被膜と、前記第１絶縁被膜の内側に設けられ前記第１絶縁被膜よりも比誘電率が低い第２絶縁被膜との少なくとも２層を有することを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁電線において、
前記第２絶縁被膜は、前記第１絶縁被膜に内接していることを特徴とする絶縁電線。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の絶縁電線において、
前記第２絶縁被膜は、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族ジアミンからなるジアミン成分と酸成分とを共沸溶媒の存在下で合成反応させて得られる樹脂成分に対して、イソシアネート成分を反応させて得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を塗布・焼付して形成されたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の絶縁電線において、
前記第１絶縁被膜は、金属酸化物またはケイ素酸化物からなるコロイド粒子が有機分散媒中に分散したオルガノゾルをベース樹脂塗料中に分散させて得られる耐部分放電性絶縁塗料を塗布・焼付して形成されたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項５】
請求項３に記載の絶縁電線において、
前記イソシアネート成分は、分子中に屈曲構造を有するジイソシアネートが含有されていることを特徴とする絶縁電線。
【請求項６】
請求項５に記載の絶縁電線において、
前記分子中に屈曲構造を有するジイソシアネートは、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートである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、金属導体の外周に絶縁塗料を塗布・焼付して形成した絶縁被膜を有する絶縁電線に関し、特にモーターや変圧器などの電気機器のコイル用として好適な絶縁電線に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁電線（いわゆるエナメル線）は、モーターや変圧器などの電気機器のコイル用電線として広く用いられており、コイルの用途・形状に合致した断面形状（例えば、丸形状や略矩形状）に成形された金属導体の外周に単層または複数層の絶縁被膜が形成された構成をしている。該絶縁被膜は、しばしば有機溶媒に樹脂（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等）を溶解させた絶縁塗料を金属導体上に塗布・焼付けして作製される。
【０００３】
近年、モーターや変圧器などの電気機器に対する小型化・高出力化・高効率化などの要求から、該電気機器のインバータ制御や高電圧化が進展している。インバータ制御では急峻な過電圧（インバータサージ電圧）が発生することがあり、高電圧化の進展とインバータサージ電圧とによって電気機器中のコイル絶縁に悪影響を及ぼすことが懸念されている。
【０００４】
具体的には、コイルを構成する絶縁電線間の微小な空隙部分に電界集中が起こり、隣接する絶縁電線間（被膜−被膜間）あるいは対地間（被膜−コア間）で部分放電が発生することがある。部分放電は絶縁被膜の侵食劣化（部分放電劣化）を引き起こし、部分放電劣化が進行すると最終的にコイルの絶縁破壊に至るという問題がある。
【０００５】
部分放電に対するコイルの課電寿命を向上させるためには、部分放電自体の発生を抑制すること（例えば、絶縁被膜における部分放電開始電圧が高くなるようにすること）や、絶縁被膜における部分放電に対する耐性（耐部分放電性）を向上させることが考えられる。絶縁電線における部分放電開始電圧は、一般的に、絶縁被膜の厚さに比例し絶縁被膜の比誘電率に反比例することが知られている。また、絶縁被膜中に無機絶縁材料微粉末を分散させると、耐部分放電性が向上することが知られている。
【０００６】
例えば、特許文献１（特許第3496636号公報）には、導体上に直接又は他の絶縁層を介して、金属酸化物微粒子ゾル及びケイ素酸化物微粒子ゾルから選ばれる少なくとも１種を分散させて成り、金属酸化物微粒子ゾル又はケイ素酸化物微粒子ゾルは、エナメル線用塗料との相容性が優れた分散媒中に平均粒子径100 nm以下の金属酸化物微粒子又はケイ素酸化物微粒子を含む透明又は乳白色コロイド状態であり、その金属酸化物微粒子及びケイ素酸化物微粒子から選ばれる少なくとも１種の微粒子ゾルが、エナメル線用塗料の樹脂分100重量部に対して3〜100重量部含有させたエナメル線用塗料を塗布焼付して成る耐部分放電性エナメル線が開示されている。特許文献１によると、無機絶縁材料微粉末の分散性に優れた上記絶縁塗料を用いることで、優れた耐部分放電性と可撓性とを兼備したエナメル線が得られるとされている。
【０００７】
また、特許文献２（特開2009-161683号公報）には、分子鎖中にハロゲン元素を含まないポリアミドイミド樹脂を極性溶媒に溶解してなるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料であって、前記ポリアミドイミド樹脂は、モノマーとして３つ以上のベンゼン環を有する芳香族ジイソシアネート成分又は芳香族ジアミン成分を含有し、前記ポリアミドイミド樹脂の繰返し単位当たりの分子量（M）と、アミド基及びイミド基の平均個数（N）との比率M/Nが200以上であるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を用い、導体直上あるいは他の絶縁被膜上に該絶縁塗料を塗布・焼付して形成した絶縁被膜を有する絶縁電線が開示されている。特許文献２によると、従来の絶縁電線（汎用的ポリアミドイミド絶縁電線）と同等の耐熱性・機械的特性・耐油性などを維持したまま、絶縁被覆を低誘電率化することで部分放電開始電圧が従来よりも高い絶縁電線が得られるとされている。
【０００８】
また、特許文献３（特開2006-299204号公報）には、γ−ブチロラクトンを主溶媒とするポリアミドイミド樹脂塗料に、γ−ブチロラクトンを主分散媒とするオルガノシリカゾルを混合し、全溶媒に対するγ−ブチロラクトンの量を50〜100％とし、前記ポリアミドイミド樹脂塗料の樹脂成分に対し前記オルガノシリカゾルのシリカ分の配合比を1〜100重量部とした耐部分放電性絶縁塗料を用い、該絶縁塗料を導体上に塗布・焼付けして耐部分放電性絶縁体皮膜を形成した絶縁電線が開示されている。特許文献３によると、オルガノシリカゾルが均一に分散された耐部分放電性絶縁塗料を用いて導体を被覆することにより、シリカが均一に分散された状態で絶縁被膜が形成され、部分放電劣化が生じにくい絶縁電線が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３４９６６３６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６１６８３号公報
【特許文献３】特開２００６−２９９２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、最近では電気機器の高出力化・高効率化の要求レベルがますます高度になってきており、従来技術の絶縁被膜ではその要求レベル（特に、部分放電劣化の抑制）への対応が困難になる問題が生じている。これは、電気機器の置かれている環境因子（例えば、気圧や湿度など）の変化によって、コイル内で発生する部分放電の量が変化することに起因する。一例としては、環境の湿度変化によりコイル中の絶縁電線に結露などが生じたりすると、比誘電率が大幅に増大することから（水の比誘電率は約81）、部分放電が発生しやすくなるという問題がある。すなわち、電気機器の用途の拡大に伴って従来想定されていた量よりも多くの部分放電が発生する場合が起きるようになってきている。そのため、部分放電自体の発生を抑制すると共に、部分放電が発生した場合であっても部分放電劣化による課電寿命の低下を克服することが強く望まれている。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記要求を満たすために、電気機器が置かれている環境因子の変化にかかわらず従来と同等以上の耐部分放電性を有する絶縁電線を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１つの態様は、上記目的を達成するため、次のような特徴を有する。
本発明に係る絶縁電線は、導体の外周に複数層の絶縁被膜が形成された絶縁電線であって、前記複数層の絶縁被膜は、無機材料微粒子が分散した第１絶縁被膜と、前記第１絶縁被膜の内側に設けられ前記第１絶縁被膜よりも比誘電率が低い第２絶縁被膜との少なくとも２層を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明は、上記目的を達成するため、上記の本発明に係る絶縁電線において、以下のような改良や変更を加えることができる。
（１）前記第２絶縁被膜は、前記第１絶縁被膜に内接している。
（２）前記第２絶縁被膜は、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族ジアミンからなるジアミン成分と酸成分とを共沸溶媒の存在下で合成反応させて得られる樹脂成分に対して、イソシアネート成分を反応させて得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を塗布・焼付して形成されている。
（３）前記第１絶縁被膜は、金属酸化物またはケイ素酸化物からなるコロイド粒子が有機分散媒中に分散したオルガノゾルをベース樹脂塗料中に分散させて得られる耐部分放電性絶縁塗料を塗布・焼付して形成されている。
（４）前記イソシアネート成分は、分子中に屈曲構造を有するジイソシアネートが含有されている。
（５）前記分子中に屈曲構造を有するジイソシアネートは、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電気機器が置かれている環境因子の変化にかかわらず従来と同等以上の耐部分放電性を有する絶縁電線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る絶縁電線の１例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態を説明する。ただし、本発明は、ここで取り上げた実施の形態に限定されることはなく、要旨を変更しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。
【００１７】
［絶縁電線］
図１は、本発明に係る絶縁電線の１例を示す断面模式図である。図１に示したように、本発明に係る絶縁電線10は、導体1の外周に２層以上の絶縁被膜2が形成されており、無機材料微粒子が分散した第１絶縁被膜3と、第１絶縁被膜3の内側に設けられ第１絶縁被膜3よりも比誘電率が低い第２絶縁被膜4とを有している。
【００１８】
絶縁被膜の構造に関して、本発明者等は、部分放電開始電圧と部分放電による絶縁被膜の劣化とについて鋭意検討し、i）部分放電劣化は絶縁被膜の外層側から生じること、ii）たとえ比誘電率の低い絶縁被膜であっても部分放電が発生した場合は部分放電劣化が進行すること、iii）無機材料微粒子は絶縁樹脂に比して比誘電率が高いが部分放電に対する耐性に優れることを確認した。これらの知見に基づいて、本発明では、無機材料微粒子が分散された第１絶縁被膜3の内側（下層）に、該第１絶縁被膜3よりも比誘電率が低い第２絶縁被膜4を設けた絶縁被膜構造とした。本構造は、第２絶縁被膜4の存在により絶縁電線10としての部分放電開始電圧を高めることができると共に、部分放電が発生した場合であっても第１絶縁被膜3により部分放電劣化の進行を抑制することができる。言い換えると、高められた部分放電開始電圧以下での使用においては、絶縁被膜2に部分放電劣化が生じることがなく、部分放電開始電圧以上での使用においても、絶縁電線10としての課電寿命を延長することができる。
【００１９】
さらに、絶縁電線の構造を第２絶縁被膜が第１絶縁被膜に内接する被覆構造とすることにより、第２絶縁被膜と第1絶縁被膜との間に他の絶縁被膜を設けた被覆構造比べて、部分放電が発生したときに、絶縁破壊に至るまでの時間、言い換えると、絶縁電線の部分放電に対する耐性（すなわち、絶縁電線の部分放電に対する寿命）を延長させる効果がある。
【００２０】
絶縁被膜2は、絶縁電線10の占積率の向上（コイルの小型化）の観点から、その厚さが0.1 mm以下であることが望ましい。絶縁被膜2を構成する第１絶縁被膜3の厚さ（t1）と第２絶縁被膜4の厚さ（t2）との比「t2/t1」は、10/90以上90/10以下が好ましい。第２絶縁被膜4の厚さが10％未満の場合、部分放電開始電圧の向上効果が不十分であり、部分放電が発生しやすくなることから好ましくない。一方、第１絶縁被膜3の厚さが10％未満の場合、耐部分放電性の向上効果が不十分であり、発生した部分放電に対する耐性が十分確保できないことから好ましくない。
【００２１】
導体1に特段の限定はなく、通常のエナメル線で用いられる銅線、アルミニウム線の他に、金線、銀線や超電導線などを利用することができる。また、銅線の外周にニッケルなどの金属めっきを施した導体でもよい。さらに、本発明の絶縁被膜2が被覆される導体形状にも特段の限定はなく、丸形状や略矩形状であってもよい。なお、本発明における略矩形状とは、角部が丸みを有する四角形状や角丸長方形状を含むものとする。
【００２２】
本発明に係る絶縁電線は、導体1と第２絶縁被膜4との密着性を向上させるための被膜や、絶縁被膜2全体の可撓性を向上させるための被膜を導体1と第２絶縁被膜4との間に形成してもよい。また、本発明に係る絶縁電線は、第１絶縁被膜3の外周に潤滑性を付与するための被膜や、耐傷性を付与するための被膜を形成してもよい。これら付加的な被膜は、絶縁塗料を塗布・焼付することによって形成してもよいし、押出機を用いた押出成形によって形成してもよい。
【００２３】
（第１絶縁被膜）
前述したように、本発明に係る絶縁電線において、第１絶縁被膜は、ベース樹脂塗料中に無機材料微粒子が分散した絶縁塗料から形成された絶縁被膜である。より具体的には、第１絶縁被膜は、溶媒およびポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂のうちの１種以上からなるベース樹脂塗料と、金属酸化物またはケイ素酸化物からなるコロイド粒子が有機分散媒中に分散したオルガノゾルとが混合されて得られる耐部分放電性絶縁塗料を用いて形成された絶縁被膜である。
【００２４】
本発明で用いる耐部分放電性絶縁塗料は、ベース樹脂塗料の樹脂分100質量部に対して、金属酸化物またはケイ素酸化物が10質量部以上90質量部以下の割合で含有されていることが好ましく、10質量部以上25質量部以下の割合で含有されていることがより好ましい。ただし、ベース樹脂塗料中で無機材料微粒子が凝集してしまうと、絶縁塗料の粘度が増大したり、絶縁塗料にチクソトロピー性が付与されたりするなどしてしまうことから、ベース樹脂塗料中に無機材料微粒子を均等に分散させることが重要である。本発明では、無機材料微粒子をベース樹脂塗料中で均等に分散させるため、無機材料微粒子からなるコロイド粒子が有機分散媒中に分散したオルガノゾルを用いる。
【００２５】
分散させる無機材料微粒子としては、コロイド粒子としての分散性がよく耐部分放電性を向上させるものであれば特に限定されないが、例えば、アルミナ微粒子、ジルコニア微粒子、チタニア微粒子、イットリア微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。なお、ベース樹脂塗料との相溶性を考慮すると、無機材料微粒子として疎水性微粒子（例えば、疎水性シリカ微粒子、疎水性チタニア微粒子など）を用いると特に効果的である。オルガノゾル中のコロイド粒子としては、平均粒子径で100 nm以下が好ましく、疎水性微粒子を用いる場合は平均粒子径30 nm以下がより好ましい。また、有機分散媒としては、例えば、メタノール、ジメチルアセトアミド、メチルエチルイソブチルケトン、キシレン/ブタノール混合溶媒、ガンマブチロラクトン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
【００２６】
ベース樹脂塗料としては、従前のポリアミドイミド樹脂塗料を利用することができるが、より好ましくは、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族基を有する芳香族ジアミン類からなるジアミン成分と酸成分とを共沸溶媒の存在下で合成反応させて得られる樹脂成分（X）に対して、イソシアネート成分（Y）を合成反応させて得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料が利用される。
【００２７】
（第２絶縁被膜）
前述したように、本発明に係る絶縁電線において、第２絶縁被膜は、第１絶縁被膜よりも比誘電率が低い層からなる。そのような絶縁被膜は、例えば、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族ジアミンからなるジアミン成分と酸成分とを共沸溶媒の存在下で合成反応させて得られる樹脂成分（X）に対して、イソシアネート成分（Y）を反応させて得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料を塗布・焼付して形成される。ここで、樹脂成分（X）とイソシアネート成分（Y）との配合割合は、効率よくポリアミドイミド樹脂を得られるものであれば特に限定はない。以下、樹脂成分（X）およびイソシアネート成分（Y）について、より具体的に説明する。
【００２８】
（樹脂成分（X）の合成）
樹脂成分（X）は、ジアミン成分と酸成分とを共沸溶媒の存在下で合成反応させて得られる。
【００２９】
（ジアミン成分）
樹脂成分（X）を得るためのジアミン成分は、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族基（R）を有する芳香族ジアミン類からなる。３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族基（R）を有する芳香族ジアミン類としては、例えば、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン（BAPP）、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、及びこれらの異性体からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を挙げることができる。なお、３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族基（R）は、上述の芳香族ジアミン類から２つのアミノ基を取り除いた残基（２価の芳香族基）がそれに相当する。また、ジアミン成分として３つ以上の芳香環を有する２価の芳香族基（R）を有する芳香族ジアミン類を用いることによって、最終的に得られるポリアミドイミド樹脂中におけるアミド基とイミド基との存在比率を低下させることができ、これによって、ポリアミドイミド樹脂の比誘電率を低下させて部分放電開始電圧を高くすることができる。
【００３０】
（酸成分）
樹脂成分（X）を得るための酸成分としては、上述のジアミン成分と共沸溶媒の存在下で合成反応させて樹脂成分（X）を合成するものであれば、特に限定されないが、例えば、芳香族トリカルボン酸無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。より具体的には、トリメリット酸無水物（TMA）、ベンゾフェノントリカルボン酸無水物などを挙げることができる。中でもコスト的な観点からは、トリメリット酸無水物（TMA）が好ましい。
【００３１】
また、芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物（PMDA）、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（BTDA）、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物（DSDA）、4,4’-オキシジフタル酸二無水物（ODPA）、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物（6FDA）、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物（BPADA）、3,3’’’,4,4’’’-p-クワテルフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’’’’,4,4’’’’-p-キンクフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。必要に応じて上記芳香族テトラカルボン酸二無水物を水添した脂環式テトラカルボン酸二無水物を併用しても良い。高い部分放電開始電圧を得るためには重量平均分子量（Mw）の大きいモノマー（例えば重量平均分子量が400以上のもの）を使用することが好ましく、反応性や皮膜にした際の密着性や柔軟性などの特性を考慮するとBPADAなどが好適である。なお、ジアミン成分と酸成分との配合割合は、効率よく樹脂成分（X）を得られるものであれば特に限定されない。
【００３２】
また、酸成分として芳香族トリカルボン無水物と芳香族テトラカルボン酸二無水物とを併用する場合には、芳香族トリカルボン無水物（A）と芳香族テトラカルボン酸二無水物（B）との配合モル比率（[A]/[B]）は、10/90〜50/50（10/90以上50/50以下）の範囲であることが好ましい。さらに、より高い部分放電開始電圧を得るために、BPADAなどのような４つ以上の芳香環を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物（C）を芳香族テトラカルボン酸二無水物（B）として用いる場合、（B）中における（C）の含有モル比率が[C]/[B]＝20/100〜100/100の範囲であることが好ましい。芳香族テトラカルボン酸二無水物（B）中における４つ以上の芳香環を有する芳香族テトラカルボン酸二無水物（C）の含有モル比率が高いほど、高い部分放電開始電圧を得るのに効果的である。
【００３３】
（共沸溶媒）
樹脂成分（X）の合成反応は、通常の溶媒（例えば、N-メチル-2-ピロリドンなど）に加えて、共沸溶媒の存在下で行うことが好ましい。これは、合成反応に伴って生成する水を除去し易くしてイミド化率などの反応効率を上昇させるためと、最終的に得られるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料とオルガノゾルとの相溶性を向上させるためである。共沸溶媒としては、例えば、キシレン、トルエン、ベンゼン、エチルベンゼンなどを挙げることができる。取扱いの容易性の観点や、本発明の特性をより効果的に発揮させる観点からキシレンが好ましい。
【００３４】
（イソシアネート成分（Y）の構成）
前述したように、本発明で用いるポリアミドイミド樹脂絶縁塗料は、樹脂成分（X）とイソシアネート成分（Y）とを反応させて製造される。イソシアネート成分（Y）としては、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）、2,2-ビス[4-(4-イソシアネートフェノキシ)フェニル]プロパン（BIPP）、トリレンジイソシアネート（TDI）、ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、それらの異性体や多量体が例示される。必要に応じて、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート類や、上記の芳香族ジイソシアネートを水添した脂環式ジイソシアネート類およびその異性体を使用・併用してもよい。
【００３５】
また、イソシアネート成分（Y）は、分子中に屈曲構造を有するジイソシアネート（Y1）が含有されるものであってもよい。このとき、ジイソシアネート（Y1）は、樹脂成分（X）との相溶性を考慮すると、２つの芳香環を有する２価の芳香族基を有するジイソシアネートであることが好ましい。このような分子中に屈曲構造を有するジイソシアネート（Y1）としては、例えば、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネートなどが挙げられる。
【００３６】
イソシアネート成分（Y）に、分子中に屈曲構造を有するジイソシアネート（Y1）を含有させることで、第２絶縁被膜の柔軟性が向上する。これにより、コイル状に成形加工する際に絶縁電線が引張り応力や圧縮応力、あるいは曲げ応力などを受けても、内側に形成された第２絶縁被膜がそれら応力に対応することができる。その結果、導体および他の絶縁被膜（例えば、第１絶縁被膜など）との密着性の低下による絶縁被膜の剥離の発生や、絶縁被膜に亀裂が発生することなどを抑制することができる。これは、コイル状に成形加工した後においても良好な耐部分放電性を安定して得られることにつながる。このような効果を奏するのに特に有効なジイソシアネートとしては、入手性、コストなども考慮すると、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートが挙げられる。
【００３７】
（樹脂成分（X）とイソシアネート成分（Y）との合成反応）
樹脂成分（X）とイソシアネート成分（Y）との合成反応は、最終的にポリアミドイミド樹脂が効率よく得られるものであれば特に限定はない。また、合成反応時にポリアミドイミド樹脂塗料の安定性を阻害しない範囲で、アミン類、イミダゾール類、イミダゾリン類などの反応触媒を用いてもよい。合成反応停止時にアルコール類などの封止剤を用いてもよい。
【００３８】
本発明に係る絶縁電線は、以上のような構成を有することにより、絶縁被膜が高い部分放電開始電圧と高い耐部分放電性とを有することから、絶縁被膜における部分放電劣化が抑制され課電寿命の長寿命化が達成される。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４０】
（第１絶縁被膜を形成するための耐部分放電性絶縁塗料（絶縁塗料Ａ）の作製）
第１絶縁被膜を形成するための耐部分放電性絶縁塗料（絶縁塗料Ａ）は、次のように調整した。汎用ポリアミドイミド樹脂塗料と、オルガノシリカゾル（分散媒：γ−ブチロラクトン、シリカ微粒子の平均粒径：12 nm）とを用意した。汎用ポリアミドイミド樹脂塗料の樹脂分100質量部に対して、オルガノシリカゾルのシリカ分が20質量部となるように汎用ポリアミドイミド樹脂塗料とオルガノシリカゾルとを混合し、絶縁塗料Ａとした。
【００４１】
（第２絶縁被膜を形成するための低誘電率性絶縁塗料（絶縁塗料Ｂ）の作製）
第２絶縁被膜を形成するための低誘電率性絶縁塗料（絶縁塗料Ｂ）は、次のように調整した。撹拌機、還流冷却管、窒素ガス流入管、および温度計を備えたフラスコ中に、低誘電率性絶縁塗料の原料となるジアミン成分・酸成分・溶媒・共沸溶媒を投入した。ジアミン成分として2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン（BAPP）を446.5 g用い、酸成分としてトリメリット酸無水物（TMA）を449.2 g用い、溶媒としてN-メチル-2-ピロリドンを2515.9 g用い、共沸溶媒としてキシレンを252 g用いた。窒素気流（N2：1 L/min）中で撹拌（180 rpm）しながら、系内温度180℃で6時間反応させて、樹脂成分（X）を得た。このとき、脱水反応中に生成された水とキシレンとを随時系外に排出させた。
【００４２】
得られた樹脂成分（X）を90℃まで冷却した後、イソシアネート成分（Y）として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）を313.4 g投入して、窒素気流（N2：0.1 L/min）中で撹拌（150 rpm）しながら、系内温度150℃で4時間反応させた。その後、88.4 gのベンジルアルコールと、628.9 gのN,N-ジメチルホルムアミドとを投入して反応停止を行った。その結果、E型粘度計で測定した粘度が2000〜3000 mPa・sであるポリアミドイミド樹脂塗料（絶縁塗料Ｂ）が得られた。
【００４３】
（実施例１の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ｂを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第２絶縁被膜（厚さ：0.040 mm）を形成した。その後、第２絶縁被膜の直上に、絶縁塗料Ａを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第１絶縁被膜（厚さ：0.040 mm）を形成して図１に示したような絶縁電線（実施例１）を作製した。なお、被膜厚さ等の寸法は、作製した絶縁電線の断面観察から計測したものである（以下同じ）。
【００４４】
（実施例２の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ｂを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第２絶縁被膜（厚さ：0.010 mm）を形成した。その後、第２絶縁被膜の直上に、絶縁塗料Ａを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第１絶縁被膜（厚さ：0.070 mm）を形成して図１に示したような絶縁電線（実施例２）を作製した。
【００４５】
（実施例３の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ｂを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第２絶縁被膜（厚さ：0.070 mm）を形成した。その後、第２絶縁被膜の直上に、絶縁塗料Ａを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第１絶縁被膜（厚さ：0.010 mm）を形成して図１に示したような絶縁電線（実施例３）を作製した。
【００４６】
（比較例１の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ｂを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、単層の絶縁被膜（厚さ：0.080 mm）を有する絶縁電線（比較例１）を作製した。
【００４７】
（比較例２の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ａを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、単層の絶縁被膜（厚さ：0.080 mm）を有する絶縁電線（比較例２）を作製した。
【００４８】
（比較例３の絶縁電線の作製）
導体径0.8 mmの銅線上に、絶縁塗料Ａを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第１絶縁被膜（厚さ：0.040 mm）を形成した。その後、第１絶縁被膜の直上に、絶縁塗料Ｂを用いて従前の方法により塗布・焼付を繰り返して、第２絶縁被膜（厚さ：0.040 mm）を形成して絶縁電線（比較例３）を作製した。
【００４９】
（試験・評価）
上記のようにして用意した絶縁電線（実施例１〜３、比較例１〜３）に対して、次のような試験・評価を行った。
【００５０】
（１）部分放電開始電圧測定
部分放電開始電圧の測定は次のような手順で行った。実施例および比較例の各絶縁電線を500 mmの長さで２本切り出し、14.7 N（1.5 kgf）の張力を掛けながら撚り合わせて中央部の120 mmの範囲に９回の撚り部を有するツイストペアの試料をそれぞれ10個ずつ作製した。試料端部10 mmの絶縁被膜をアビソフィックス装置で剥離した。その後、絶縁被膜の乾燥のため、120℃の恒温槽中に30分間保持し、デシケータ中で室温になるまで18時間放置した。部分放電開始電圧は、部分放電自動試験システムを用いて測定した。測定条件は、25℃で相対湿度50％の雰囲気とし、50 Hzの正弦波電圧を10〜30 V/sの割合で昇圧しながらツイストペア試料に荷電した。ツイストペア試料に10 pCの放電が50回/sで発生した電圧を測定した。この測定を3回繰り返してそれぞれの測定値の平均を部分放電開始電圧とした。
【００５１】
（２）耐サージ性試験（耐部分放電性評価）
実施例および比較例の各絶縁電線からツイストペアの試料を作製し、このツイストペアの試料の２線間に1300 V（10kHz）と1000 V（10kHz）とをそれぞれ印加し、絶縁破壊に至るまでの時間を測定した。絶縁破壊に至るまでの時間が1100時間以上のものを「◎：優秀」、1000時間以上1100時間未満のものを「○：合格」、1000時間未満のものを「×：不合格」として評価した。
【００５２】
（３）巻付試験（可撓性評価）
JIS C3003に準拠して、無伸長の供試材に対して巻付試験を行った。導体径と同じ径を有する丸棒（巻付棒）に絶縁電線を巻き付け、光学顕微鏡を用いて絶縁被膜での亀裂の有無を調査した（自己径巻付）。本明細書では、絶縁電線を５巻き/コイルとして５コイル分巻き付け、50倍の光学顕微鏡を用いて観察した。また、絶縁被膜に亀裂が観察された場合、導体径の２倍の径を有する巻付棒を用いた試験（２倍径巻付）、導体径の３倍の径を有する巻付棒を用いた試験（３倍径巻付）を同様の手順で行った。
【００５３】
（４）捻回試験（密着性評価）
各絶縁電線を250 mm離れた２つのクランプに直線状に固定し、電線長手方向と平行になるように2片の絶縁被膜を全長にわたって除去した。その後、室温環境において、JIS C 3003に準拠する方法によって一方のクランプを回転させ（他方は固定）、除去していない絶縁被膜が金属導体から浮いた時点（部分的な剥離が生じた時点）の回転回数（360°回転を1回転とする）を測定した。
【００５４】
（５）耐軟化試験（耐熱性評価）
各絶縁電線を120 mmの長さで２本切り出し、それぞれ片側末端の絶縁被膜をアビソフィックス装置にて剥離した。露出した導体部分に電極を取り付け、２本の絶縁電線を十字状に交差して配置した後、6.9 N（0.7 kgf）の荷重を掛けた状態で耐軟化試験機（東特塗料株式会社製、K7800）にセットした。電圧を掛けた状態で0.1℃/minの速度で昇温し、２本の絶縁電線間で電気が導通したときの温度を絶縁被膜の軟化温度として測定した。
【００５５】
（試験・評価結果）
実施例１〜３および比較例１〜３の試験・評価結果をそれぞれ表１に示す。
【００５６】
【表１】
2012195290.tif 000003
【００５７】
表１に示したように、本発明に係る実施例１〜３の絶縁電線は、部分放電開始電圧よりも高いインバータサージ電圧（1300 Vp）が印加された場合であっても、1000時間を超える時間において絶縁破壊が発生しなかった。すなわち、高い耐サージ性を有することが確認された。一方、従来の絶縁電線である比較例１〜３では、部分放電開始電圧未満の電圧印加（1000 Vp）においては十分な耐久性を有するものの、部分放電開始電圧よりも高いインバータサージ電圧（1300 Vp）の印加に対する耐久性（耐サージ性）が不十分であった。なお、その他の可撓性・密着性・耐熱性においては、本発明に係る実施例１〜３の絶縁電線は、従来の絶縁電線と同等の特性を維持していることが確認された。
【００５８】
以上説明したように、本発明に係る絶縁電線は、部分放電開始電圧よりも高いインバータサージ電圧に対しても高い耐久性を示す耐サージ性（耐部分放電性）を有していることが実証された。これにより、電気機器が置かれている環境因子（例えば、気圧や湿度など）の変化によって従来想定されていた量よりも多くの部分放電が発生する状況にあっても、課電寿命が長寿命化された電気機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００５９】
1…導体、2…絶縁被膜、3…第１絶縁被膜、4…第２絶縁被膜、10…絶縁電線。
【図１】
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