絶縁電線及びそれを用いた変圧器
【課題】耐熱性向上の要求を満たすとともに、優れた耐薬品性をも兼ね備えた絶縁電線を提供する。
【解決手段】導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電線。
【解決手段】導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用い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、絶縁層を少なくとも１層有し、好ましくは３層以上の絶縁層からなる絶縁電線とそれを用いた変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）。
【０００５】
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。
【０００６】
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および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、より高い耐熱性を実現させた多層絶縁電線として、ポリエーテルスルホン（以下「ＰＥＳ」という）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。）。
【０００７】
しかしながら、このような多層絶縁電線は、ますます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。上記で提案したＰＥＳ樹脂を用いた多層絶縁電線は、ＩＥＣ６０９５０規格を満足する耐熱Ｆ種（１５５℃）以上という高耐熱性を実現したが、耐薬品性に乏しいという懸念点がある。
【０００８】
これまでに耐熱Ｆ種以上の耐熱性を保持しながら、優れた耐薬品性を兼ね備えた絶縁電線は知られていない。耐熱F種以上の耐熱性を満足するためには、ポリフェニレンスルフィド（以下「ＰＰＳ」ともいう）樹脂、ＰＥＳ樹脂、ポリエーテルイミド（以下「ＰＥＩ」という）樹脂などのスーパーエンジニアプラスチックを用いるか、もしくは無機フィラーを充填するなどの手法が考えられる。しかしながらＰＥＳ樹脂、ＰＥＩ樹脂などの非晶性樹脂は、耐熱性は十分に満足しうるが耐薬品性に非常に弱いという欠点がある。また、結晶性樹脂であるＰＰＳ樹脂は耐薬品性に優れるが、伸び特性に乏しく電線材料として単体での使用には適していない。一方、特許文献５記載のＰＰＳを用いることで電線に十分に可とう性を発現させることは可能であるが、このＰＰＳにはゴム成分が添加されており、耐熱性はＢ種（１３０℃）に低下してしまう。また、無機フィラーを充填した場合、著しく可とう性が低下してしまい、巻線工程で被覆樹脂が割れるといった電線として重大な欠陥が生じる恐れがあった。
そのため耐熱Ｆ種以上の高耐熱性と優れた耐薬品性を兼ね備えた多層絶縁電線が求められている。
【特許文献１】実開平３−５６１１２号公報
【特許文献２】米国特許第５，６０６，１５２号明細書
【特許文献３】特開平６−２２３６３４号公報
【特許文献４】特開平１１−１７６２４４号公報
【特許文献５】特願２００３−５０２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような問題を解決するために、本発明は、耐熱Ｆ種の高耐熱性の要求を満足するとともに、優れた耐薬品性も兼ね備えた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耐薬品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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、絶縁層として、特定の溶融粘度を有する高粘度ＰＰＳ樹脂と低粘度ＰＰＳ樹脂の、複数種の溶融粘度の異なるＰＰＳ樹脂を混合して用いた絶縁電線が、耐熱性も伸び特性も兼ね備えることができることを見出すことができた。本発明の上記課題は、以下に示した絶縁電線及びこれを用いた変圧器によって達成された。
【００１１】
すなわち本発明は、以下の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少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるＰＰＳ樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電線。
（２）前記ＰＰＳ樹脂組成物が、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、前記ＰＰＳ樹脂（Ａ）を連続層とし、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることを特徴とする（１）項記載の絶縁電線。
（３）前記ＰＰＳ樹脂組成物が、前記ＰＰＳ樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を１５質量部以下含有することを特徴とする（２）項記載の絶縁電線。
（４）前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）がエポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選択される少なくとも１種類の官能基を含有する樹脂（Ｂ−１）であることを特徴とする（２）または（３）項記載の絶縁電線。
（５）前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）が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（Ｂ−２）であることを特徴とする（２）または（３）項記載の絶縁電線。
（６）前記ＰＰＳ樹脂樹脂（Ａ）が前記高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）と、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）を（Ａ−１）：（Ａ−２）で９０：１０〜５０：５０の質量比でブレンドされたものであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（７）導体と前記導体を被覆する少なくとも２層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、導体に最も近い最内層にポリエステルを用いることを特徴とした（１）〜（６）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（８）（１）〜（７）のいずれか１項に記載の絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の多層絶縁電線は、ＩＥＣ６０９５０規格の耐熱Ｆ種の耐熱性も十分満足するほか、耐薬品性に優れることから、巻線加工後薬品を含浸させる工程においても十分な耐力を持ち合わせており、さらなる幅広い選択が可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の絶縁電線は、導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）と、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたＰＰＳ樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるＰＰＳ樹脂組成物を用いたものである。
【００１４】
本発明に用いる高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度としては、５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上である。これより小さな分子量ではＰＰＳブレンドポリマーにしても十分な伸び特性は得られない。また、極端に分子量が高いと成形するのに困難が生じるため、溶融粘度は５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあるものであり、８０００〜２０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることが好ましく、８００〜１５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることがさらに好ましく、約１０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２であることが最も好ましい。
【００１５】
本発明に用いる低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）の３００℃における溶融粘度としては、５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつブレンドに用いる高粘度ＰＰＳよりも低粘度側にあるものである。５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以下の分子量では十分な伸び特性は得られない。低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）の３００℃における溶融粘度は、５０〜５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることが好ましく、１００〜４００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることがさらに好ましく、約２００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２であることが最も好ましい。
これら粘度測定の条件として、キャピラリ型粘度計を用いて、使用温度３００℃、使用ダイスＬ／Ｄ＝４０／１で測定を行った。測定が可能な装置の一例として、東洋精機社製キャピログラフ１Ｃ（商品名）が挙げられる。
【００１６】
ＰＰＳ樹脂（Ａ）におけるブレンドの割合は、高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）が９０〜５０質量部に対して、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）が１０〜５０質量部が好ましい。高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の割合が多すぎる場合、流動性が低く加工性が非常に乏しくなることがある。また高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の割合が少なすぎる場合、伸び特性が大きく低下してしまう場合がある。ブレンドの割合は高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）が８０〜６０質量部に対して、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）が２０〜４０質量部が好ましい。
ＰＰＳのタイプとして、架橋型、セミリニア型、リニア型のいずれでもかまわないが、本発明に用いるＰＰＳ樹脂として、例えば高分子量ＰＰＳ樹脂にＤＩＣ ＦＺ２１００（大日本インキ化学工業社製、商品名）を、低分子量ＰＰＳ樹脂にＤＳＰ Ｃ−１０６（大日本インキ化学工業社製、商品名）が代表例として挙げられる。
【００１７】
本発明に用いられるＰＰＳ樹脂組成物には、上記のＰＰＳ樹脂（Ａ）を８５質量％以上、好ましくは９０〜９５質量％以上含まれるものである。
ＰＰＳ樹脂組成物に含むことのできるＰＰＳ樹脂（Ａ）以外の成分としては、本発明の目的を損なわない範囲のものであれば特に限定されるものでないが、ゴム成分を含有しないことが、耐熱性低下の懸念がないことから好ましい。
【００１８】
本発明において、ＰＰＳ樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、ＰＰＳ樹脂（Ａ）を連続層とし、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることが好ましい。熱可塑性エラストマー（Ｂ）を添加することで、さらなる可とう性の向上が見込まれる。本発明における熱可塑性エラストマー（Ｂ）の含有量は、ＰＰＳ樹脂（Ａ）１００質量部に対し、１５質量部以下であることが好ましく、４〜１３質量部であることがさらに好ましい。１５質量部以下の添加により耐熱性を損なわずにさらに可とう性の向上も見込まれる。
【００１９】
本発明の一つの好ましい実施態様においては、熱可塑性エラストマー（Ｂ）が、ポリエステル系樹脂と反応性を有する官能基として、エポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を含有する樹脂（Ｂ−１）であるものである。そのうちでも特にエポキシ基を含有することが好ましい。樹脂（Ｂ−１）は、同一分子内で該官能基含有単量体成分を０．０５〜３０質量部有することが好ましく、０．１〜２０質量部有することがより好ましい。該官能基を含有する単量体成分量が少なすぎると本発明の効果を発揮しにくく、また多すぎると前記ポリエステル系樹脂（Ａ）との過反応によるゲル化物が発生しやすく、好ましくない。
このような樹脂（Ｂ−１）としては、オレフィン成分とエポキシ基含有化合物成分からなる共重合体であることが好ましい。また、アクリル成分又はビニル成分の中、少なくとも１種類以上の成分とオレフィン成分及びエポキシ基含有化合物成分からなる共重合体であってもよい。
【００２０】
上記の（Ｂ−１）の代表的な例としては、エチレン／グリシジルメタアクリレート共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル３元共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／酢酸ビニル３元共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル／酢酸ビニル４元共重合体などが挙げられる。中でもエチレン／グリシジルメタアクリレート共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル３元共重合体が好ましい。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）が挙げられる。
【００２１】
また、（Ｂ−１）は、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれであっても良い。樹脂（Ｂ−１）は、例えばエチレン／プロピレン／ジエンのランダム共重合体、エチレン／ジエン／エチレンのブロック共重合体、プロピレン／ジエン／プロピレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／エチレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／プロピレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／スチレンのブロック共重合体に対し、ジエン成分を一部エポキシ化したもの又はグリシジルメタクリル酸のようなエポキシ含有化合物をグラフト変性したものであってもよい。また、これらの共重合体は、熱安定性を上げるため、水素添加されたものも好ましい。
【００２２】
また本発明の別の好ましい実施態様においては、熱可塑性エラストマー（Ｂ）は、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たエチレン系共重合体（Ｂ−３）である。このエチレン系共重合体は、前記したポリエステル系樹脂の結晶化を抑制する働きをする。
【００２３】
結合させる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などと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た、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、三井ポリケミカル社製），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、三井石油化学工業社製）をあげることができる。
【００２４】
また、該ＰＰＳ樹脂を用いる層よりも導体に近い層に、ポリエステル樹脂を選択することで、極めて良好な半田付け性を付与することができる。耐熱Ｆ種という高耐熱性を満足しながら、半田付け性も兼ね備えることができる。
【００２５】
本発明に用いられる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（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフレート（ＰＥＮ）樹脂などを代表例としてあげることができる
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）。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。また、液晶ポリエステルであるロッドラン（ユニチカ社製、商品名）も好適である。本発明におけるポリエステル樹脂には、求められる特性を損なわない範囲で、ポリエステル樹脂同士のブレンドや、上記熱可塑性エラストマー、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。
【００２６】
本発明に用いられる導体としては、金属（例えば、銅、アルミニウムなど）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。
【００２７】
本発明の絶縁電線において絶縁層を３層とする場合には、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。
【００２８】
本発明の絶縁電線は、従来公知の絶縁電線を用いてなる変圧器に、特に変更を加えることなく用いることができる。特に、３層の絶縁層を有する本発明の絶縁電線は、上記の図１に示す構造の変圧器の１次巻線４及び２次巻線６として好適に用いることができる。
【実施例】
【００２９】
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。
【００３０】
実施例１〜１０及び比較例１、２
絶縁層を形成する樹脂組成物は表１に示す配合の材料を混錬用二軸押出機にて溶融・混合し更に水冷してペレタイザーでペレット状にカットして作成した。
導体として線径１．０ｍｍ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、単層の場合は１層を、多層の場合は導体上に順次押出し被覆して絶縁電線を製造した。
得られた絶縁電線につき、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。
【００３１】
Ａ．可とう性
電線自身の周囲に線と線が接触するように緊密に１０回巻きつけ、顕微鏡にて観察を行い皮膜にクラックやクレージングなどの異常が見られなければ合格（表１において○で示す。また、クラックやクレージングほどの異常ではないが、電線表面にしわ等の変化が見られたものを△で示す。）とし、異常が見つかったものを不合格（表１において×で示す。）とした。
Ｂ．電気的耐熱性
ＩＥＣ規格６０９５０の２．９．４．４項の付属書Ｕ（電線）に準拠した下記の試験方法で評価した。
直径１０ｍｍ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、Ｆ種：２４０℃３０分加熱し、その後３０００Ｖにて１分間電圧を印加し短絡しなければ、Ｆ種合格（表１において○で示す。）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（表１において×で示す。）となる）。
Ｃ．耐薬品性
巻線加工として２０Ｄ巻き付けを行った電線をキシレン、スチレン、エタノール、及びイソプロピルアルコール溶剤に３０秒間浸漬し、乾燥後試料表面の観察を行いクラックやクレージング発生の有無の判定を行った。表１において、クラックやクレージングの発生が無いものを○、クレージングが発生したものを×とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１中、「−」は添加しないことを表す。また、合否の◎は特に好ましい、○は好ましい、×は不適切を表す。
また、表に示す各樹脂は以下の通りである。
ＰＰＳ（分子量ピーク３５０００）：ＤＩＣ ＦＺ２１００（大日本インキ化学工業社製、商品名）ポリフェニレンスルフィド樹脂
ＰＰＳ（分子量ピーク２００００）：ＤＳＰ Ｃ−１０６（大日本インキ化学工業社製、商品名）ポリフェニレンスルフィド樹脂
エチレン／グルシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル共重合体：ボンドファースト（住友化学社製、商品名）
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）
ポリエステル：ロッドラン（ユニチカ社製、商品名）液晶ポリエステル樹脂１５質量部と帝人ＰＥＴ ＴＲ８５５０（帝人社製、商品名）ポリエチレンテレフタレート樹脂８５質量部のブレンド
ＰＥＳ：スミカエクセル４１００（住友化学社製、商品名）ポリエーテルスルホン樹脂
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、３層構造である場合には第３層が最外層である。
【００３４】
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では電気的耐熱性は満足するが、最外層に薬品性に弱いＰＥＳ樹脂を用いており耐薬品性が満足しなかった。比較例２ではエポキシ基含有樹脂の添加量が多く電気的耐熱性に乏しかった。一方、実施例１〜９では、電気的耐熱性、耐薬品性、および電線外観のいずれも合格基準を満たした。実施例１０では、低粘度ＰＰＳ樹脂のブレンド比率を大きくなり伸び率が低下したために、結果として電線の可とう性が乏しくなったが、耐熱性などその他特性は合格基準を満たした。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】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】従来構造の変圧器の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ フェライトコア
２ ボビン
３ 絶縁バリヤ
４ 一次巻線
４ａ 導体
４ｂ，４ｃ，４ｄ 絶縁層
５ 絶縁テープ
６ 二次巻線
６ａ 導体
６ｂ，６ｃ，６ｄ 絶縁層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁層を少なくとも１層有し、好ましくは３層以上の絶縁層からなる絶縁電線とそれを用いた変圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。）。
【０００５】
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。
【０００６】
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および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、より高い耐熱性を実現させた多層絶縁電線として、ポリエーテルスルホン（以下「ＰＥＳ」という）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。）。
【０００７】
しかしながら、このような多層絶縁電線は、ますます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。上記で提案したＰＥＳ樹脂を用いた多層絶縁電線は、ＩＥＣ６０９５０規格を満足する耐熱Ｆ種（１５５℃）以上という高耐熱性を実現したが、耐薬品性に乏しいという懸念点がある。
【０００８】
これまでに耐熱Ｆ種以上の耐熱性を保持しながら、優れた耐薬品性を兼ね備えた絶縁電線は知られていない。耐熱F種以上の耐熱性を満足するためには、ポリフェニレンスルフィド（以下「ＰＰＳ」ともいう）樹脂、ＰＥＳ樹脂、ポリエーテルイミド（以下「ＰＥＩ」という）樹脂などのスーパーエンジニアプラスチックを用いるか、もしくは無機フィラーを充填するなどの手法が考えられる。しかしながらＰＥＳ樹脂、ＰＥＩ樹脂などの非晶性樹脂は、耐熱性は十分に満足しうるが耐薬品性に非常に弱いという欠点がある。また、結晶性樹脂であるＰＰＳ樹脂は耐薬品性に優れるが、伸び特性に乏しく電線材料として単体での使用には適していない。一方、特許文献５記載のＰＰＳを用いることで電線に十分に可とう性を発現させることは可能であるが、このＰＰＳにはゴム成分が添加されており、耐熱性はＢ種（１３０℃）に低下してしまう。また、無機フィラーを充填した場合、著しく可とう性が低下してしまい、巻線工程で被覆樹脂が割れるといった電線として重大な欠陥が生じる恐れがあった。
そのため耐熱Ｆ種以上の高耐熱性と優れた耐薬品性を兼ね備えた多層絶縁電線が求められている。
【特許文献１】実開平３−５６１１２号公報
【特許文献２】米国特許第５，６０６，１５２号明細書
【特許文献３】特開平６−２２３６３４号公報
【特許文献４】特開平１１−１７６２４４号公報
【特許文献５】特願２００３−５０２８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような問題を解決するために、本発明は、耐熱Ｆ種の高耐熱性の要求を満足するとともに、優れた耐薬品性も兼ね備えた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耐薬品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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、絶縁層として、特定の溶融粘度を有する高粘度ＰＰＳ樹脂と低粘度ＰＰＳ樹脂の、複数種の溶融粘度の異なるＰＰＳ樹脂を混合して用いた絶縁電線が、耐熱性も伸び特性も兼ね備えることができることを見出すことができた。本発明の上記課題は、以下に示した絶縁電線及びこれを用いた変圧器によって達成された。
【００１１】
すなわち本発明は、以下の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少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるＰＰＳ樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電線。
（２）前記ＰＰＳ樹脂組成物が、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、前記ＰＰＳ樹脂（Ａ）を連続層とし、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることを特徴とする（１）項記載の絶縁電線。
（３）前記ＰＰＳ樹脂組成物が、前記ＰＰＳ樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を１５質量部以下含有することを特徴とする（２）項記載の絶縁電線。
（４）前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）がエポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選択される少なくとも１種類の官能基を含有する樹脂（Ｂ−１）であることを特徴とする（２）または（３）項記載の絶縁電線。
（５）前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）が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（Ｂ−２）であることを特徴とする（２）または（３）項記載の絶縁電線。
（６）前記ＰＰＳ樹脂樹脂（Ａ）が前記高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）と、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）を（Ａ−１）：（Ａ−２）で９０：１０〜５０：５０の質量比でブレンドされたものであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（７）導体と前記導体を被覆する少なくとも２層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、導体に最も近い最内層にポリエステルを用いることを特徴とした（１）〜（６）のいずれか１項に記載の絶縁電線。
（８）（１）〜（７）のいずれか１項に記載の絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の多層絶縁電線は、ＩＥＣ６０９５０規格の耐熱Ｆ種の耐熱性も十分満足するほか、耐薬品性に優れることから、巻線加工後薬品を含浸させる工程においても十分な耐力を持ち合わせており、さらなる幅広い選択が可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の絶縁電線は、導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）と、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたＰＰＳ樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるＰＰＳ樹脂組成物を用いたものである。
【００１４】
本発明に用いる高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度としては、５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上である。これより小さな分子量ではＰＰＳブレンドポリマーにしても十分な伸び特性は得られない。また、極端に分子量が高いと成形するのに困難が生じるため、溶融粘度は５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあるものであり、８０００〜２０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることが好ましく、８００〜１５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることがさらに好ましく、約１０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２であることが最も好ましい。
【００１５】
本発明に用いる低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）の３００℃における溶融粘度としては、５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつブレンドに用いる高粘度ＰＰＳよりも低粘度側にあるものである。５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以下の分子量では十分な伸び特性は得られない。低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）の３００℃における溶融粘度は、５０〜５００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることが好ましく、１００〜４００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にあることがさらに好ましく、約２００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２であることが最も好ましい。
これら粘度測定の条件として、キャピラリ型粘度計を用いて、使用温度３００℃、使用ダイスＬ／Ｄ＝４０／１で測定を行った。測定が可能な装置の一例として、東洋精機社製キャピログラフ１Ｃ（商品名）が挙げられる。
【００１６】
ＰＰＳ樹脂（Ａ）におけるブレンドの割合は、高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）が９０〜５０質量部に対して、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）が１０〜５０質量部が好ましい。高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の割合が多すぎる場合、流動性が低く加工性が非常に乏しくなることがある。また高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）の割合が少なすぎる場合、伸び特性が大きく低下してしまう場合がある。ブレンドの割合は高粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−１）が８０〜６０質量部に対して、低粘度ＰＰＳ樹脂（Ａ−２）が２０〜４０質量部が好ましい。
ＰＰＳのタイプとして、架橋型、セミリニア型、リニア型のいずれでもかまわないが、本発明に用いるＰＰＳ樹脂として、例えば高分子量ＰＰＳ樹脂にＤＩＣ ＦＺ２１００（大日本インキ化学工業社製、商品名）を、低分子量ＰＰＳ樹脂にＤＳＰ Ｃ−１０６（大日本インキ化学工業社製、商品名）が代表例として挙げられる。
【００１７】
本発明に用いられるＰＰＳ樹脂組成物には、上記のＰＰＳ樹脂（Ａ）を８５質量％以上、好ましくは９０〜９５質量％以上含まれるものである。
ＰＰＳ樹脂組成物に含むことのできるＰＰＳ樹脂（Ａ）以外の成分としては、本発明の目的を損なわない範囲のものであれば特に限定されるものでないが、ゴム成分を含有しないことが、耐熱性低下の懸念がないことから好ましい。
【００１８】
本発明において、ＰＰＳ樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、ＰＰＳ樹脂（Ａ）を連続層とし、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることが好ましい。熱可塑性エラストマー（Ｂ）を添加することで、さらなる可とう性の向上が見込まれる。本発明における熱可塑性エラストマー（Ｂ）の含有量は、ＰＰＳ樹脂（Ａ）１００質量部に対し、１５質量部以下であることが好ましく、４〜１３質量部であることがさらに好ましい。１５質量部以下の添加により耐熱性を損なわずにさらに可とう性の向上も見込まれる。
【００１９】
本発明の一つの好ましい実施態様においては、熱可塑性エラストマー（Ｂ）が、ポリエステル系樹脂と反応性を有する官能基として、エポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選ばれる少なくとも１つの基を含有する樹脂（Ｂ−１）であるものである。そのうちでも特にエポキシ基を含有することが好ましい。樹脂（Ｂ−１）は、同一分子内で該官能基含有単量体成分を０．０５〜３０質量部有することが好ましく、０．１〜２０質量部有することがより好ましい。該官能基を含有する単量体成分量が少なすぎると本発明の効果を発揮しにくく、また多すぎると前記ポリエステル系樹脂（Ａ）との過反応によるゲル化物が発生しやすく、好ましくない。
このような樹脂（Ｂ−１）としては、オレフィン成分とエポキシ基含有化合物成分からなる共重合体であることが好ましい。また、アクリル成分又はビニル成分の中、少なくとも１種類以上の成分とオレフィン成分及びエポキシ基含有化合物成分からなる共重合体であってもよい。
【００２０】
上記の（Ｂ−１）の代表的な例としては、エチレン／グリシジルメタアクリレート共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル３元共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／酢酸ビニル３元共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル／酢酸ビニル４元共重合体などが挙げられる。中でもエチレン／グリシジルメタアクリレート共重合体、エチレン／グリシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル３元共重合体が好ましい。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）が挙げられる。
【００２１】
また、（Ｂ−１）は、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれであっても良い。樹脂（Ｂ−１）は、例えばエチレン／プロピレン／ジエンのランダム共重合体、エチレン／ジエン／エチレンのブロック共重合体、プロピレン／ジエン／プロピレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／エチレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／プロピレンのブロック共重合体、スチレン／ジエン／スチレンのブロック共重合体に対し、ジエン成分を一部エポキシ化したもの又はグリシジルメタクリル酸のようなエポキシ含有化合物をグラフト変性したものであってもよい。また、これらの共重合体は、熱安定性を上げるため、水素添加されたものも好ましい。
【００２２】
また本発明の別の好ましい実施態様においては、熱可塑性エラストマー（Ｂ）は、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たエチレン系共重合体（Ｂ−３）である。このエチレン系共重合体は、前記したポリエステル系樹脂の結晶化を抑制する働きをする。
【００２３】
結合させる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などと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た、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、三井ポリケミカル社製），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、三井石油化学工業社製）をあげることができる。
【００２４】
また、該ＰＰＳ樹脂を用いる層よりも導体に近い層に、ポリエステル樹脂を選択することで、極めて良好な半田付け性を付与することができる。耐熱Ｆ種という高耐熱性を満足しながら、半田付け性も兼ね備えることができる。
【００２５】
本発明に用いられる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（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリエチレンナフレート（ＰＥＮ）樹脂などを代表例としてあげることができる
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）。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。また、液晶ポリエステルであるロッドラン（ユニチカ社製、商品名）も好適である。本発明におけるポリエステル樹脂には、求められる特性を損なわない範囲で、ポリエステル樹脂同士のブレンドや、上記熱可塑性エラストマー、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。
【００２６】
本発明に用いられる導体としては、金属（例えば、銅、アルミニウムなど）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。
【００２７】
本発明の絶縁電線において絶縁層を３層とする場合には、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。
【００２８】
本発明の絶縁電線は、従来公知の絶縁電線を用いてなる変圧器に、特に変更を加えることなく用いることができる。特に、３層の絶縁層を有する本発明の絶縁電線は、上記の図１に示す構造の変圧器の１次巻線４及び２次巻線６として好適に用いることができる。
【実施例】
【００２９】
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。
【００３０】
実施例１〜１０及び比較例１、２
絶縁層を形成する樹脂組成物は表１に示す配合の材料を混錬用二軸押出機にて溶融・混合し更に水冷してペレタイザーでペレット状にカットして作成した。
導体として線径１．０ｍｍ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、単層の場合は１層を、多層の場合は導体上に順次押出し被覆して絶縁電線を製造した。
得られた絶縁電線につき、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。
【００３１】
Ａ．可とう性
電線自身の周囲に線と線が接触するように緊密に１０回巻きつけ、顕微鏡にて観察を行い皮膜にクラックやクレージングなどの異常が見られなければ合格（表１において○で示す。また、クラックやクレージングほどの異常ではないが、電線表面にしわ等の変化が見られたものを△で示す。）とし、異常が見つかったものを不合格（表１において×で示す。）とした。
Ｂ．電気的耐熱性
ＩＥＣ規格６０９５０の２．９．４．４項の付属書Ｕ（電線）に準拠した下記の試験方法で評価した。
直径１０ｍｍ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、Ｆ種：２４０℃３０分加熱し、その後３０００Ｖにて１分間電圧を印加し短絡しなければ、Ｆ種合格（表１において○で示す。）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（表１において×で示す。）となる）。
Ｃ．耐薬品性
巻線加工として２０Ｄ巻き付けを行った電線をキシレン、スチレン、エタノール、及びイソプロピルアルコール溶剤に３０秒間浸漬し、乾燥後試料表面の観察を行いクラックやクレージング発生の有無の判定を行った。表１において、クラックやクレージングの発生が無いものを○、クレージングが発生したものを×とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１中、「−」は添加しないことを表す。また、合否の◎は特に好ましい、○は好ましい、×は不適切を表す。
また、表に示す各樹脂は以下の通りである。
ＰＰＳ（分子量ピーク３５０００）：ＤＩＣ ＦＺ２１００（大日本インキ化学工業社製、商品名）ポリフェニレンスルフィド樹脂
ＰＰＳ（分子量ピーク２００００）：ＤＳＰ Ｃ−１０６（大日本インキ化学工業社製、商品名）ポリフェニレンスルフィド樹脂
エチレン／グルシジルメタアクリレート／アクリル酸メチル共重合体：ボンドファースト（住友化学社製、商品名）
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）
ポリエステル：ロッドラン（ユニチカ社製、商品名）液晶ポリエステル樹脂１５質量部と帝人ＰＥＴ ＴＲ８５５０（帝人社製、商品名）ポリエチレンテレフタレート樹脂８５質量部のブレンド
ＰＥＳ：スミカエクセル４１００（住友化学社製、商品名）ポリエーテルスルホン樹脂
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、３層構造である場合には第３層が最外層である。
【００３４】
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では電気的耐熱性は満足するが、最外層に薬品性に弱いＰＥＳ樹脂を用いており耐薬品性が満足しなかった。比較例２ではエポキシ基含有樹脂の添加量が多く電気的耐熱性に乏しかった。一方、実施例１〜９では、電気的耐熱性、耐薬品性、および電線外観のいずれも合格基準を満たした。実施例１０では、低粘度ＰＰＳ樹脂のブレンド比率を大きくなり伸び率が低下したために、結果として電線の可とう性が乏しくなったが、耐熱性などその他特性は合格基準を満たした。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】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】従来構造の変圧器の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ フェライトコア
２ ボビン
３ 絶縁バリヤ
４ 一次巻線
４ａ 導体
４ｂ，４ｃ，４ｄ 絶縁層
５ 絶縁テープ
６ 二次巻線
６ａ 導体
６ｂ，６ｃ，６ｄ 絶縁層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を連続層とし、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることを特徴とする請求項１記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を１５質量部以下含有することを特徴とする請求項２記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）がエポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選択される少なくとも１種類の官能基を含有する樹脂（Ｂ−１）であることを特徴とする請求項２または３記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）が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（Ｂ−２）であることを特徴とする請求項２または３記載の絶縁電線。
【請求項６】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂樹脂（Ａ）が前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）を（Ａ−１）：（Ａ−２）で９０：１０〜５０：５０の質量比でブレンドされたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
導体と前記導体を被覆する少なくとも２層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、導体に最も近い最内層にポリエステルを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器。
【請求項１】
導体と前記導体を被覆する少なくとも１層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、前記絶縁層の少なくとも１層に、３００℃における溶融粘度が５００〜３０００Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２にある高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、３００℃における溶融粘度が５０Ｎ・ｓｅｃ／ｍ２以上、かつ前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）の３００℃における溶融粘度よりも低粘度側にある低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）とをブレンドしたポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を８５質量％以上含んでなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が、熱可塑性エラストマー（Ｂ）を含み、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）を連続層とし、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を分散層とする樹脂分散体であることを特徴とする請求項１記載の絶縁電線。
【請求項３】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が、前記ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）を１５質量部以下含有することを特徴とする請求項２記載の絶縁電線。
【請求項４】
前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）がエポキシ基、オキサゾリル基、アミノ基及び無水マレイン酸残基からなる群から選択される少なくとも１種類の官能基を含有する樹脂（Ｂ−１）であることを特徴とする請求項２または３記載の絶縁電線。
【請求項５】
前記熱可塑性エラストマー（Ｂ）が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（Ｂ−２）であることを特徴とする請求項２または３記載の絶縁電線。
【請求項６】
前記ポリフェニレンスルフィド樹脂樹脂（Ａ）が前記高粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−１）と、低粘度ポリフェニレンスルフィド樹脂（Ａ−２）を（Ａ−１）：（Ａ−２）で９０：１０〜５０：５０の質量比でブレンドされたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項７】
導体と前記導体を被覆する少なくとも２層の絶縁層を有してなる絶縁電線であって、導体に最も近い最内層にポリエステルを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の絶縁電線を用いてなることを特徴とする変圧器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２５７９２４（Ｐ２００８−２５７９２４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９６８７６（Ｐ２００７−９６８７６）
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２日（２００７．４．２）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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