JP4579989B2

JP4579989B2 - 多層絶縁電線及びそれを用いた変圧器

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Publication number: JP4579989B2
Application number: JP2007537728A
Authority: JP
Inventors: 秀雄福田; 真小野寺; 大藤原; 稔斉藤; 恒夫青井; 勇小林; 順一石塚; 典善伏見
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: EP1950769A1; WO2007037417A1; TWI365461B; US20080187759A1; KR101099358B1; CN101273418A; MY149370A; EP1950769B1; HK1120332A1; KR20080050621A; EP1950769A4; JPWO2007037417A1; US8518535B2; TW200729243A; CN101273418B; DE602006019767D1

Description

本発明は、絶縁層が３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する。

変圧器の構造は、ＩＥＣ規格（International Electrotechnical Communication Standard）Pub.60950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、従来、主流の座を占めている変圧器としては、図２の断面図に例示するような構造が採用されてきた。この変圧器は、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、更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。

しかし、近年、図２に示した断面構造の変圧器（トランス）に代わり、図１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用いられるようになった。この変圧器は図２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。
図１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、更にその上に、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、絶縁テープの代わりにフッ素樹脂を、導体の外周上に順次押出被覆して、全体として３層の絶縁層を形成したものも公知である（例えば、特許文献１参照。）。

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為、生産性は著しく低く、その為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では、絶縁層はフッ素系樹脂で形成されているので、耐熱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という問題点がある。

こうした問題点を解決するため、導体の外周上に、１層目、２層目の絶縁層として結晶化を制御し分子量低下を抑制した変性ポリエステル樹脂を押出し、３層目の絶縁層としてポリアミド樹脂を押出被覆した多層絶縁電線が実用化されている（例えば、特許文献２及び特許文献３参照。）。さらに近年の電気・電子機器の小型化に伴い、発熱による機器への影響が懸念され、より高い耐熱性を向上させた多層絶縁電線として、内層にポリエーテルサルホン樹脂、最外層にポリアミド樹脂を押出被覆したものが提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
しかしながら、巻線加工後の変圧器を機器に取り付け回路を形成する際には、変圧器から引き出した電線の先端で導体が露出され、はんだ付け処理後が行われるが、電気・電子機器の更なる小型化に伴い、変圧器から引き出した部分の被覆電線を折り曲げなどの加工を行った上、はんだ処理しても被覆層の割れ等を起こさず、また、はんだ処理後、被覆電線の折り曲げなど加工を良好に行うことができる多層絶縁電線が求められている。

実開平３−５６１１２号公報米国特許第５，６０６，１５２号明細書特開平６−２２３６３４号公報特開平１０−１３４６４２号公報

上記のような問題を解決するために、本発明は、耐熱性向上の要求を満たすとともに、コイル用途として要求されるはんだ処理後の良好な加工性も兼ね備えた多層絶縁電線を提供することを課題とする。さらに本発明は、このような耐熱性とはんだ処理後の良好な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、信頼性の高い変圧器を提供することを課題とする。

本発明の上記課題は、以下に示した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、以下の多層絶縁電線及び変圧器を提供するものである。
（１）導体と前記導体を被覆する３層以上の押出絶縁層を有してなる多層絶縁電線であって、前記絶縁層の最外層（Ａ）の樹脂が、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であるポリアミド樹脂または１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であるフッ素含有樹脂の押出被覆層からなり、
最内層（Ｂ）の樹脂が、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であって、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対し、側鎖にカルボン酸またはカルボン酸の金属塩を有するエチレン系共重合体５〜４０質量部を含有して成る樹脂、または１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であって、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対して、エポキシ基を含有する樹脂１〜２０質量部を含有して成る樹脂の押出被覆層からなるとともに、
最外層と最内層の間の絶縁層（Ｃ）が、融点が２８０℃以上の結晶性樹脂であるポリフェニレンスルフィド樹脂、またはガラス転移温度が２００℃以上の非晶性樹脂であるポリエーテルスルホン樹脂の押出被覆層からなることを特徴とする多層絶縁電線。
（２）（１）項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。
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１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。図２は、従来構造の変圧器の１例を示す断面図である。

本発明の多層絶縁電線において絶縁層は３層以上からなり、好ましくは３層からなる。近年の電気・電子機器の小型化に伴い、発熱による機器への影響が懸念され、より高い耐熱性を向上させた多層絶縁電線が要求されている。しかしながら、耐熱樹脂は汎用樹脂に比べ伸び特性に劣るため割れやすい。特にはんだ処理時の熱履歴によって樹脂が熱劣化を起こしやすく、特性低下が著しい。本発明における絶縁層は、はんだ処理後の曲げなどの変形加工性に優れる。また、本発明における絶縁層では最外層及び最内層は熱履歴を受けた後での伸び特性に優れる。加えて最内層は導体との密着性に優れる。

最内層（Ｂ）には、加熱後の伸び特性に優れ、導体との密着性に優れる樹脂であって、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％である加熱後の伸び特性を有する樹脂が用いられる。
ここで、「熱処理前と伸び率が少なくとも同等」とは、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた樹脂の伸び率が、浸漬前の伸び率に対する差が０％〜５０％の範囲にあることをいう。
また、被覆層部分の導体からの浮きは１．０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、本発明において「電線を伸長切断」とは、引張速度３００ｍ／ｍｉｎで破断するまで伸張させることにより切断することを意味し、被覆層部分の導体からの浮きとはその切断された電線の端面から剥離された被覆層の長さのことをいう。

本発明の好ましい実施態様においては、最内層（Ｂ）は、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対し、側鎖にカルボン酸またはカルボン酸の金属塩を有するエチレン系共重合体５〜４０質量部を配合して成る押出被覆層である。

前記脂肪族アルコール成分として、脂肪族ジオール等が挙げられる。
前記酸成分として、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸の一部が脂肪族ジカルボン酸で置換されているジカルボン酸等が挙げられる。

このうち、熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂としては、芳香族ジカルボン酸またはその一部が脂肪族ジカルボン酸で置換されているジカルボン酸と脂肪族ジオールとのエステル反応で得られたものが好ましく用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフレート樹脂などが具体例としてあげられる。

前記熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂の合成時に用いる芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエーテルカルボン酸、メチルテレフタル酸、メチルイソフタル酸などをあげることができる。これらのうち、とくにテレフタル酸は好適なものである。

芳香族ジカルボン酸の一部を置換する脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸などをあげることができる。これらの脂肪族ジカルボン酸の置換量は、芳香族ジカルボン酸の３０モル％未満であることが好ましく、とくに２０モル％未満であることが好ましい。一方、エステル反応に用いる脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサンジオール、デカンジオールなどをあげることができる。これらのうち、エチレングリコール、テトラメチルグリコールは好適である。また、脂肪族ジオールとしては、その一部がポリエチレングリコールやポリテトラメチレングリコールのようなオキシグリコールになっていてもよい。

本発明において好ましく用いることが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）等が挙げられる。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）等が挙げられる。

最内層（Ｂ）を構成する樹脂混和物には、例えば、ポリエチレンの側鎖にカルボン酸もしくはカルボン酸の金属塩を結合させてなるエチレン系共重合体を含有させることが好ましい。このエチレン系共重合体は、前記した熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂の結晶化を抑制する働きをする。

結合させる前記カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸のような不飽和モノカルボン酸や、マレイン酸、フマル酸、フタル酸のような不飽和ジカルボン酸等をあげることができ、またこれらの金属塩としては、Ｚｎ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇなどの塩をあげることができる。このようなエチレン系共重合体としては、例えば、エチレン−メタアクリル酸共重合体のカルボン酸の一部を金属塩にし、一般にアイオノマーと呼ばれる樹脂（例えば、ハイミラン；商品名、三井ポリケミカル（株）製）、エチレン−アクリル酸共重合体（例えば、ＥＡＡ；商品名、ダウケミカル社製）、側鎖にカルボン酸を有するエチレン系グラフト重合体（例えば、アドマー；商品名、三井石油化学工業（株）製）等があげられる。

この実施態様の最内層（Ｂ）を構成する樹脂混和物において、前記熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂と前記エチレン系共重合体との配合割合は、前者１００質量部に対し、後者は５〜４０質量部の範囲に設定されることが好ましい。後者の配合量が少なすぎると、形成された絶縁層の耐熱性に問題はないが、熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂の結晶化抑制効果は小さくなり、そのため、曲げ加工などのコイル加工時に絶縁層の表面に微小クラックが発生する、いわゆるクレージング現象が多発することがある。また、絶縁層の経時劣化が進んで絶縁破壊電圧の著しい低下を引き起こすこともある。他方、後者の配合量が多すぎると、絶縁層の耐熱性は著しく劣化してしまうことがある。例えば、エチレン系共重合体の含有量が多すぎる多層絶縁電線では、半田耐熱性については満足するものの、Ｂ種耐熱性を満足しない場合がある。両者の配合割合は、前者１００質量部に対し、後者は７〜２５質量部であることがより好ましい。

また、別の好ましい実施態様においては、最内層（Ｂ）は、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対して、エポキシ基を含有する樹脂１〜２０質量部を配合して成る押出被覆層である。前記熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂としては、上記の実施態様におけるものと同様で好ましい範囲も同様である。
また、エポキシ基は、ポリエステル系樹脂と反応性を有する官能基である。エポキシ基を含有する樹脂は、エポキシ基含有単量体成分を１〜２０質量％有することが好ましく、２〜１５質量％有することがより好ましい。このような樹脂としては、エポキシ基含有化合物成分を含む共重合体であることが好ましい。反応性を有するエポキシ基含有化合物としては、例えば、下記一般式（１）に示される不飽和カルボン酸のグリシジルエステル化合物が挙げられる。

［式中、Ｒは炭素数２〜１８のアルケニル基を、Ｘはカルボニルオキシ基を表す。］

不飽和カルボン酸グリシジルエステルの具体的な例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、イタコン酸グリシジルエステル等が挙げられ、中でもグリシジルメタクリレートが好ましい。

上記のポリエステル系樹脂と反応性を有する樹脂の代表的な例としては、市販の樹脂では、例えば、ボンドファースト（住友化学工業社製、商品名）、ロタダー（アトフィナ社製、商品名）等が挙げられる。

この実施態様の最内層（Ｂ）を構成する樹脂混和物において、熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂と上記の官能基を有する樹脂との配合割合は、前者１００質量部に対し、後者は１〜２０質量部の範囲に設定されることが好ましい。後者の配合量が少なすぎると、熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂の結晶化抑制効果は小さくなり、そのため、曲げ加工などのコイル加工時に絶縁層の表面に微小クラックが発生する、いわゆるクレージング現象が多発する。また、絶縁層の経時劣化が進んで絶縁破壊電圧の著しい低下を引き起こすようになる。他方、後者の配合量が多すぎると、絶縁層の耐熱性が著しく低下してしまう。両者の配合割合は、前者１００質量部に対し、後者は２〜１５質量部であることがより好ましい。

最外層（Ａ）には、加熱後の伸び特性に優れる樹脂であって、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％である加熱後の伸び特性を有するポリアミド樹脂またはフッ素含有樹脂が用いられる。
特に、前記最外層（Ａ）には、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％である加熱後の伸び特性を有する樹脂が用いられることがより好ましい。
本発明において最外層（Ａ）は、より好ましくはポリアミド樹脂からなる押出被覆層である。最外層の絶縁層として好適に用いられるポリアミド樹脂としては、ナイロン６，６（ユニチカ（株）製Ａ−１２５、東レ（株）製アミランＣＭ−３００１）、ナイロン４，６（ユニチカ（株）製Ｆ−５０００、帝人（株）製Ｃ２０００）、ナイロン６，Ｔ（三井石油化学（株）製アーレンＡＥ−４２０）、ポリフタルアミド（ソルベイ（株）アモデルＰＸＭ０４０４９）等を挙げることができる。

最外層（Ａ）に用いられるフッ素含有樹脂としては、例えばエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＰＦＡ）などが挙げられる。ただし、例えば、ＥＴＦＥ樹脂の場合、押出は低線速であり、速くても２０ｍ／ｍｉｎでの押出となり、またフッ素樹脂によっては、押出機の防腐蝕が必要な場合もあるので、最外層（Ａ）としては、ポリアミド樹脂からなることがより好ましい。

最外層と最内層の間の絶縁層（Ｃ）には、耐熱性を有する樹脂、すなわち融点が２８０℃以上の結晶性樹脂であるポリフェニレンスルフィド樹脂（例えば、ＤＩＣＰＰＳＦＺ２２００Ａ８（大日本インキ化学工業社製、商品名）、融点：２８０℃）、またはガラス転移温度が２００℃以上の非晶性樹脂であるポリエーテルスルホン樹脂（例えば、スミカエクセルＰＥＳ４１００（住友化学工業社製、商品名）、ガラス転移温度：２２５℃）の押出被覆層が用いられる。さらに層間の密着性を考慮した場合、層間密着性に優れるポリエーテルスルホン樹脂がより好ましい。また、絶縁層（Ｃ）が２層以上からなる場合には、上記の樹脂からなる層はどの層であっても良いが、最内層に接する層であることが好ましい。例えば、密着性評価を、絶縁層の長手方向を約１５０ｍｍに亘りカッターナイフで切り裂いたのち、電線の一端をよじり器に固定し、他端をよじり器のチャックに挟んで電線を真っ直ぐに保持し、この状態でチャックを回転させて電線を長手方向によじり、３層の絶縁層が各層に剥離させるピール捻回剥離試験により行った場合、絶縁層（Ｃ）にポリエーテルスルホン樹脂を用いた場合には導体−最内層間で剥離する傾向が強いが、それ以外の樹脂を用いた場合には最内層−中層間で剥離する傾向が強い。従って、絶縁層（Ｃ）としてはポリエーテルスルホン樹脂からなることが他層との密着性に優れるため最も好ましい。

ポリエーテルスルホン樹脂としては、下記一般式（２）で表わされるものが好ましく用いられる。

［式中、Ｒ_１は単結合又は−Ｒ_２−Ｏ−（Ｒ_２はフェニレン基、ビフェニリレン基、又は

（Ｒ_３は−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２−などのアルキレン基を示す）であり、Ｒ_２の基はさらに置換基を有していてもよい。）を示す。ｎは正の整数を示す。］

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スミカエクセルＰＥＳ（住友化学工業社製、商品名）、レーデルＡ・レーデルＲ（Ａｍｏｃｏ社製、商品名）等がある。

ポリフェニレンスルフィド系樹脂は多層絶縁電線の被覆層として良好な押出性を得ることができる架橋度の低いポリフェニレンスルフィド樹脂が好ましい。しかしながら、樹脂特性を阻害しない範囲で、架橋型ポリフェニレンスルフィド樹脂を組み合わせることや、ポリマー内部に架橋成分、分岐成分などを含有することは可能である。

架橋度の低いポリフェニレンスルフィド樹脂として好ましいのは、窒素中、１ｒａｄ／ｓ、３００℃における初期のｔａｎδ（損失弾性率／貯蔵弾性率）の値が１．５以上であり、最も好ましいのは２以上の樹脂である。上限としての制限は特にないが、上記ｔａｎδの値を４００以下とするが、これより大きくてもよい。本発明に用いられるｔａｎδは、窒素中、上記の一定周波数と一定温度における損失弾性率および貯蔵弾性率の時間依存性測定から容易に評価でき、特に測定開始直後の初期の損失弾性率および貯蔵弾性率から計算されたものである。測定には直径２４ｍｍ、厚さ１ｍｍの試料を用いる。これらの測定が可能な装置の一例として、ティーエイ・インスツルメント・ジャパン社製ＡＲＥＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃＥｘｐａｎｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ、商品名）装置があげられる。上記ｔａｎδが架橋レベルの目安となり、ｔａｎδが２未満を示すポリフェニレンスルフィド樹脂では、十分な可とう性が得られにくく、また良好な外観を得ることが難しくなる。

本発明における絶縁層には、求められる特性を損なわない範囲で、他の耐熱性樹脂、通常使用される添加剤、無機充填剤、加工助剤、着色剤なども添加することができる。

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。

本発明の多層絶縁電線は、常法により、導体の外周に所望の厚みの１層目の絶縁層を押出被覆し、次いで、この１層目の絶縁層の外周に所望の厚みの２層目の絶縁層を押出被覆するという方法で、順次絶縁層を押出被覆することで製造される。このようにして形成される押出絶縁層の全体の厚みは３層では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薄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、逆に厚すぎると小型化に不向きであり、コイル加工が困難になるなどの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３層の各層の厚みは２０〜６０μｍにすることが好ましい。
本発明の多層絶縁電線は、耐熱性レベルも十分満足するほか、コイル用途として要求されるはんだ処理後の良好な加工性に優れることから、巻線加工後の後処理においても幅広い選択が可能である。これまでに耐熱Ｂ種以上の耐熱性を保持しながら、はんだ処理後の良好な加工性を兼ね備えた多層絶縁電線はなかった。本発明の多層絶縁電線は、絶縁層として、最内層には加熱後の伸び特性に優れ、導体との密着性に優れる特定の変性ポリエステル樹脂を、最外層及び最内層以外の絶縁層には耐熱性を有する樹脂であるポリフェニレンスルフィド、またはポリエーテルスルホンを、最外層には加熱後の伸び特性に優れるフッ素含有樹脂もしくはポリアミド樹脂、より好ましくはポリアミド樹脂とを組み合わせて使用することで上記要求項目を満たすことができる。本発明の多層絶縁電線は、端末加工時には直接はんだ付けを行うことができ、巻線加工の作業性を十分高めるものである。さらに前記多層絶縁電線を用いてなる本発明の変圧器は、電気特性に優れ、信頼性が高い。

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１〜７及び比較例１〜２
導体として線径０．７５ｍｍの軟銅線を用意した。表１に示した各層の押出被覆用樹脂の配合（組成の数値は質量部を示す）及び厚さで、導体上に順次押出し被覆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、下記の仕様で各種の特性を試験した。また、肉眼により外観を観察した。
また絶縁電線の各層を構成する樹脂組成物について、０．２ｍｍ厚さのプレスシートを作製し、ＩＥＣ−Ｓ型ダンベルシートを準備した。次にそのダンベルシートを１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬し、そのはんだ槽浸漬前後の評価サンプルについて、ＪＩＳ−Ｋ７１１３に準拠し、引張速度５０ｍ／ｍｉｎで伸び率（％）を測定した。その結果を表２に示す。

Ａ．はんだ耐熱性
巻線加工後のはんだ処理後の折り曲げに対応可能である、加工性に関する特性試験である。押出被覆することによって作製した多層絶縁電線をフラックスに浸漬させた後４５０℃×４秒間はんだ層に入れる。次にこれを自身より細い、０．６ｍｍの裸線に巻きつける。巻きつけ後、表面を観察し、クラックが発生していれば不合格、何も変化がなければ合格とした。
Ｂ．伸長切断後の浮き長さ：
多層絶縁電線を引張速度３００ｍｍ／分で導体が破断するまで伸長させ、伸長切断後の導体端面からの浮き長さを評価し、１．０ｍｍ以下のものを◎、１００ｍｍ以上のものを×とした。
Ｃ．電気的耐熱性：
ＩＥＣ規格６０９５０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８ｍｍのマンドレルに多層絶縁電線を、荷重１１８ＭＰａ（１２ｋｇ／ｍｍ^２）をかけながら１０ターン巻付け、Ｂ種：２２５℃１時間加熱、更にＢ種：２００℃３９９時間加熱し、更に２５℃９５％の雰囲気に４８時間保持し、その後３０００Ｖにて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。１つでもＮＧになれば不合格となる）。

Ｄ．耐溶剤性
巻線加工として２０Ｄ巻き付けを行った電線をエタノール、及びイソプロピルアルコール溶媒に３０秒間浸漬し、乾燥後試料表面の観察を行い、クレージング発生の有無判定を行った。

表１中、「−」は添加しないことを表す。また、合否の◎はより好ましい、○は好ましい、×は不適切を表す。
また、各樹脂を示す略号は以下の通りである。
ＰＥＴ：帝人ＰＥＴ（帝人社製、商品名）ポリエチレンテレフタレート樹脂
エチレン系共重合体：ハイミラン１８５５（三井デュポン社製、商品名）アイオノマー樹脂
エポキシ基含有樹脂：ボンドファースト７Ｍ（住友化学工業社製、商品名）
ＰＥＳ：スミカエクセルＰＥＳ４１００（住友化学工業社製、商品名）ポリエーテルスルホン樹脂（ガラス転移温度：２２５℃）
ＰＰＳ：ＤＩＣＰＰＳＦＺ２２００Ａ８（大日本インキ化学工業社製、商品名）ポリフェ二レンスルフィド樹脂（融点：２８０℃）
変性ＰＥＴ：Ｃ３８００（帝人社製、商品名）ポリエチレンテレフタレート−エラストマー共重合体
ＥＴＦＥ：フルオンＣ−８８ＡＸＭ８（旭硝子社製、商品名）エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂
ＰＡ６６：ＦＤＫ−１（ユニチカ社製、商品名）ポリアミド６６樹脂
また、導体から順に第１層、第２層、第３層が被覆されたものであり、第３層が最外層である。

表１で示した結果から以下のことが明らかになった。
比較例１では電気的耐熱性に乏しく、さらに低耐熱のためはんだ浸漬時は電線皮膜の溶け上がりが激しい。比較例２では電気的耐熱性は満足するが、伸長切断後の浮き長さが１００ｍｍで、はんだ処理時はクラックが発生してしまう。一方、実施例１〜７では、はんだ耐熱性、電気的耐熱性、溶剤耐性、および電線外観のいずれも合格基準を満たし、電線を被覆する樹脂は、はんだ処理時の熱履歴によって樹脂が熱劣化することなく、はんだ処理後の加工性に優れるものであった。特に、最外層にＰＡ６６を、最外層及び最内層以外の層にＰＥＳを組み合わせた実施例１、２、５は、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた樹脂の伸び率が２９０％以上であり、かつ熱処理前の伸び率と少なくとも同等であり、さらに電線を伸長切断した際、被覆層部分の導体からの浮きが１．０ｍｍ以下であることが示されるように、最外層及び最内層は熱履歴を受けた後での伸び特性に優れ、加えて各層間の密着性に優れるため、その皮膜構成が最も好ましいものであった。
また実施例７では、はんだ耐熱性および電気的耐熱性の結果は合格であった。

本発明の多層絶縁電線は、耐熱性レベルも十分満足するほか、はんだ処理後の良好な加工性に優れ、巻線加工の作業性を十分高めるものであるから、幅広いコイル用途に有用である。
さらに、本発明の多層絶縁電線は、電気特性に優れ、信頼性が高い変圧器に好適である。
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。

Claims

導体と前記導体を被覆する３層以上の押出絶縁層を有してなる多層絶縁電線であって、前記絶縁層の最外層（Ａ）の樹脂が、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であるポリアミド樹脂または１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であるフッ素含有樹脂の押出被覆層からなり、
最内層（Ｂ）の樹脂が、１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であって、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対し、側鎖にカルボン酸またはカルボン酸の金属塩を有するエチレン系共重合体５〜４０質量部を含有して成る樹脂、または１５０℃のはんだ槽に２秒浸漬させた該樹脂の伸び率が熱処理前と少なくとも同等、かつ２９０％〜４５０％であって、全部または一部が脂肪族アルコール成分と酸成分とを結合して形成される熱可塑性直鎖ポリエステル樹脂１００質量部に対して、エポキシ基を含有する樹脂１〜２０質量部を含有して成る樹脂の押出被覆層からなるとともに、
最外層と最内層の間の絶縁層（Ｃ）が、融点が２８０℃以上の結晶性樹脂であるポリフェニレンスルフィド樹脂、またはガラス転移温度が２００℃以上の非晶性樹脂であるポリエーテルスルホン樹脂の押出被覆層からなることを特徴とする多層絶縁電線。
請求項１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。