(57)【要約】【課題】外観美麗で、厚さが均一な絶縁被覆を有しており、絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくいマグネット線を提供すること。【解決手段】導体と、前記導体の外周に形成された絶縁被覆とを備えるマグネット線であって、前記絶縁被覆が、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体を含有し、前記共重合体のメルトフローレートが１０〜６０ｇ／１０分であり、前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％であるマグネット線を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、前記導体の外周に形成された絶縁被覆とを備えるマグネット線であって、
前記絶縁被覆が、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体を含有し、
前記共重合体のメルトフローレートが１０〜６０ｇ／１０分であり、
前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％である
マグネット線。
【請求項２】
平角導体と、前記平角導体の外周に形成された絶縁被覆とを備える平角マグネット線である請求項１に記載のマグネット線。
【請求項３】
前記絶縁被覆が、架橋された絶縁被覆である請求項１または２に記載のマグネット線。
【請求項４】
前記絶縁被覆が、放射線を照射された絶縁被覆である請求項１〜３のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項５】
前記絶縁被覆が、照射温度１６０〜２８０℃で、照射線量２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ未満の放射線を照射された絶縁被覆である請求項１〜４のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項６】
前記共重合体が官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子１０６個あたり５〜１０００個である請求項１〜５のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項７】
前記絶縁被覆の厚さが３０〜１００μｍである請求項１〜６のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のマグネット線を備えるコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、マグネット線およびコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マグネット線としては、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの樹脂を導体に焼き付けたエナメル線が知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、特定の構造を有するポリエーテルイミド樹脂に、ポリエステルイミド樹脂及びフェノール系化合物で閉塞したポリイソシアネートブロック体を添加し、これを有機溶剤に溶解してなる絶縁塗料を、導体上に塗布焼付した後、平角状に圧延することにより得られる耐熱平角絶縁電線が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−５８５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示では、外観美麗で、厚さが均一な絶縁被覆を有しており、絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくいマグネット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】
【０００６】
本開示によれば、導体と、前記導体の外周に形成された絶縁被覆とを備えるマグネット線であって、前記絶縁被覆が、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体を含有し、前記共重合体のメルトフローレートが１０〜６０ｇ／１０分であり、前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％であるマグネット線が提供される。
【０００７】
本開示のマグネット線は、平角導体と、前記平角導体の外周に形成された絶縁被覆とを備える平角マグネット線であることが好ましい。
前記絶縁被覆が、架橋された絶縁被覆であることが好ましい。
前記絶縁被覆が、放射線を照射された絶縁被覆であることが好ましい。
前記絶縁被覆が、照射温度１６０〜２８０℃で、照射線量２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ未満の放射線を照射された絶縁被覆であることが好ましい。
前記共重合体が官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子１０６個あたり５〜１０００個であることが好ましい。
前記絶縁被覆の厚さが３０〜１００μｍであることが好ましい。
【０００８】
また、本開示によれば、上記のマグネット線を備えるコイルが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、外観美麗で、厚さが均一な絶縁被覆を有しており、絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくいマグネット線を提供することができる。さらには、本開示によれば、外観美麗で、厚さが均一な絶縁被覆を有しており、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくい平角マグネット線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、平角マグネット線の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、エッジワイズ曲げ加工試験に用いる曲げ治具の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
本開示のマグネット線は、電気機器が電気エネルギーと磁気エネルギーとを相互に変換する際に、電流を流すために用いられる電線である。本開示のマグネット線は、断面略丸形状の丸導体と、前記丸導体の外周に形成された絶縁被覆とを備えるマグネット線（丸線）であってもよいし、平角導体と、前記平角導体の外周に形成された絶縁被覆とを備える平角マグネット線であってもよい。平角マグネット線は、丸線よりも、コイルの占積率を高めることができる。以下、本開示の一実施形態である平角マグネット線について説明する。
【００１３】
図１は、平角マグネット線の一例を示す断面図である。図１に示すように、本開示の一実施形態の平角マグネット線１は、平角導体１０と、平角導体の外周に形成された絶縁被覆１１とを備える。
【００１４】
平角導体１０としては、導電材料から構成されるものであれば特に限定されないが、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銀、ニッケルなどの材料により構成することができ、銅または銅合金により構成されたものが好ましい。また、銀めっき、ニッケルめっきなどのめっきを施した導体を用いることもできる。
【００１５】
平角導体の形状は、その断面が略長方形の平角線の形状であれば特に限定されない。平角導体の断面の角部は直角であってもよいし、平角導体の断面の角部が丸みを有していてもよい。また、平角導体は、導体全体の断面が略長方形であれば、単線、集合線、撚線などであってよいが、単線であることが好ましい。
【００１６】
平角導体の断面の幅は１〜７５ｍｍであってよく、平角導体の断面の厚さは０．１〜１０ｍｍであってよい。また、幅の厚さに対する比は、１超３０以下であってよい。
【００１７】
平角導体１０の外周に形成された絶縁被覆１１は、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体であって、共重合体のメルトフローレートが１０〜６０ｇ／１０分であり、共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％である共重合体により形成される。
【００１８】
電気機器分野や電子機器分野では、機器の高性能化、軽薄短小化、省電力化が進展している。これに伴い、コイル、インダクター、各種モータなどの小型化、高性能化が求められている。特に車載用のインダクター、モータでは、平角マグネット線をコンパクトに巻き付けることにより、小型化が進められている。しかし、電気自動車に用いられるモータでは、小型化、高性能化を目的として、使用電圧が４００Ｖ程度から１０００Ｖ程度へと高くなる傾向がある。そのため、エナメル線などの従来の平角マグネット線を用いた場合、巻き線間で部分放電が起こり、絶縁破壊につながるおそれがある。本実施形態の平角マグネット線は、絶縁被覆が上記の共重合体により形成されていることから、モータの使用電圧が高い場合でも、部分放電が起こりにくい。
【００１９】
また、エッジワイズコイルは、平角マグネット線をエッジワイズ方向（平角マグネット線の幅方向）に曲げて、たて巻きすることにより形成される。エッジワイズコイルは、導体の占積率が高いため、電気機器の小型化および高効率化につながる。しかしながら、平角マグネット線をエッジワイズ方向に曲げた場合、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆は、曲げ内周部を被覆する絶縁被覆よりも大きく伸ばされることになり、平角導体から剥がれて膨れが生じたり、亀裂が生じたりしやすい。膨れまたは亀裂は、絶縁特性を低下させる。たとえば、ポリイミド樹脂を導体に焼き付けたエナメル線では、曲げ外周部に亀裂が生じたり、膨れが生じたりすることがある。本実施形態の平角マグネット線は、絶縁被覆が上記の共重合体により形成されていることから、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくい。
【００２０】
さらに、本実施形態の平角マグネット線は、絶縁被覆が上記の共重合体により形成されていることから、本実施形態の平角マグネット線の絶縁被覆には、メルトフラクチャー、発泡、白化などの成形時または放射線照射時に生じ得る不具合が生じておらず、また、絶縁被覆の厚さも均一である。したがって、本実施形態の平角マグネット線の外観は、美麗である。
【００２１】
共重合体のメルトフローレートは、１０〜６０ｇ／１０分であり、好ましくは１５ｇ／１０分以上であり、より好ましくは２５ｇ／１０分以上であり、さらに好ましくは３０ｇ／１０分以上であり、好ましくは５０ｇ／１０分以下であり、より好ましくは４０ｇ／１０分以下である。共重合体のメルトフローレートが上記範囲内にあることにより、均一な厚さの絶縁被覆を備える平角マグネット線が得られ、また、厚さが小さくても耐ストレスクラック性に優れ、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備える平角マグネット線を得ることができる。
【００２２】
また、絶縁被覆の厚さが６０〜１００μｍである場合の共重合体のメルトフローレートは、好ましくは１５ｇ／１０分以上であり、より好ましくは２５ｇ／１０分以上であり、さらに好ましくは３０ｇ／１０分以上であり、好ましくは４０ｇ／１０分以下である。共重合体のメルトフローレートが上記範囲内にあることにより、均一な厚さの絶縁被覆を備える平角マグネット線が得られ、また、耐ストレスクラック性に優れ、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備える平角マグネット線を得ることができる。
【００２３】
また、絶縁被覆の厚さが３０μｍ以上６０μｍ未満である場合の共重合体のメルトフローレートは、好ましくは４０ｇ／１０分超であり、より好ましくは４５ｇ／１０分以上であり、さらに好ましくは５０ｇ／１０分以上であり、好ましくは６０ｇ／１０分以下であり、より好ましくは５５ｇ／１０分以下である。共重合体のメルトフローレートが上記範囲内にあることにより、均一な厚さの絶縁被覆を備える平角マグネット線が得られ、また、耐ストレスクラック性に優れ、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備える平角マグネット線を得ることができる。
【００２４】
本開示において、メルトフローレートは、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って、メルトインデクサー（安田精機製作所社製）を用いて、３７２℃、５ｋｇ荷重下で内径２．１ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから１０分間あたりに流出するポリマーの質量（ｇ／１０分）として得られる値である。
【００２５】
共重合体のフルオロアルキルビニルエーテル（ＦＡＶＥ）単位の含有量は、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％であり、好ましくは６．５質量％以上であり、好ましくは７．５質量％以下である。共重合体のＦＡＶＥ単位の含有量が上記範囲内にあることにより、均一な厚さの絶縁被覆を備える平角マグネット線が得られ、また、厚さが小さくても耐ストレスクラック性に優れ、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備える平角マグネット線を得ることができる。
【００２６】
共重合体のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）単位の含有量は、全モノマー単位に対して、好ましくは８２．０〜９３．８質量％であり、より好ましくは９２．０質量％以上であり、さらに好ましくは９２．５質量％以上であり、特に好ましくは９３．０質量％以上であり、より好ましくは９３．８質量％以下であり、さらに好ましくは９３．５質量％以下であり、特に好ましくは９３．２質量％以下である。共重合体のＴＦＥ単位の含有量が上記範囲内にあることにより、均一な厚さの絶縁被覆を備える平角マグネット線が得られ、また、厚さが小さくても耐ストレスクラック性に優れ、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備える平角マグネット線を得ることができる。
【００２７】
本開示において、共重合体中の各モノマー単位の含有量は、１９Ｆ−ＮＭＲ法により測定する。
【００２８】
絶縁被覆を形成する共重合体は、溶融加工性のフッ素樹脂である。溶融加工性とは、押出機および射出成形機などの従来の加工機器を用いて、ポリマーを溶融して加工することが可能であることを意味する。
【００２９】
上記ＦＡＶＥ単位を構成するＦＡＶＥとしては、一般式（１）：
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦＹ１Ｏ）ｐ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｑ−Ｒｆ    （１）
（式中、Ｙ１はＦまたはＣＦ３を表し、Ｒｆは炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基を表す。ｐは０〜５の整数を表し、ｑは０〜５の整数を表す。）で表される単量体、および、一般式（２）：
ＣＦＸ＝ＣＸＯＣＦ２ＯＲ１      （２）
（式中、Ｘは、同一または異なり、Ｈ、ＦまたはＣＦ３を表し、Ｒ１は、直鎖または分岐した、Ｈ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも１種の原子を１〜２個含んでいてもよい炭素数が１〜６のフルオロアルキル基、若しくは、Ｈ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選択される少なくとも１種の原子を１〜２個含んでいてもよい炭素数が５または６の環状フルオロアルキル基を表す。）で表される単量体からなる群より選択される少なくとも１種を挙げることができる。
【００３０】
なかでも、上記ＦＡＶＥとしては、一般式（１）で表される単量体が好ましく、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）（ＰＥＶＥ）およびパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）からなる群より選択される少なくとも１種がより好ましく、ＰＥＶＥおよびＰＰＶＥからなる群より選択される少なくとも１種がさらに好ましく、ＰＰＶＥが特に好ましい。
【００３１】
共重合体は、ＴＦＥおよびＦＡＶＥと共重合可能な単量体に由来する単量体単位を含有することもできる。この場合、ＴＦＥおよびＦＡＶＥと共重合可能な単量体の含有量は、共重合体の全単量体単位に対して、好ましくは０〜１０質量％であり、より好ましくは０．１〜１．８質量％である。
【００３２】
ＴＦＥおよびＦＡＶＥと共重合可能な単量体としては、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ＣＺ１Ｚ２＝ＣＺ３（ＣＦ２）ｎＺ４（式中、Ｚ１、Ｚ２およびＺ３は、同一または異なって、ＨまたはＦを表し、Ｚ４は、Ｈ、ＦまたはＣｌを表し、ｎは２〜１０の整数を表す。）で表されるビニル単量体、および、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＣＨ２−Ｒｆ１（式中、Ｒｆ１は炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体等が挙げられる。なかでも、ＨＦＰが好ましい。
【００３３】
共重合体としては、ＴＦＥ単位およびＦＡＶＥ単位のみからなる共重合体、および、上記ＴＦＥ／ＨＦＰ／ＦＡＶＥ共重合体からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、ＴＦＥ単位およびＦＡＶＥ単位のみからなる共重合体がより好ましい。
【００３４】
共重合体の融点は、耐熱性および耐ストレスクラック性の観点から、好ましくは２８０〜３２２℃であり、より好ましくは２９０℃以上であり、より好ましくは３１５℃以下であり、さらに好ましくは３０５℃以下である。融点は、示差走査熱量計〔ＤＳＣ〕を用いて測定できる。
【００３５】
共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは７０〜１１０℃であり、より好ましくは８０℃以上であり、より好ましくは１００℃以下である。ガラス転移温度は、動的粘弾性測定により測定できる。
【００３６】
共重合体の比誘電率は、耐部分放電性の観点から、好ましくは２．１０以下であり、より好ましくは２．０８以下であり、下限は特に限定されないが、好ましくは１．８０以上である。比誘電率は、ネットワークアナライザーＨＰ８５１０Ｃ（ヒューレットパッカード社製）および空洞共振器を用いて、共振周波数および電界強度の変化を２０〜２５℃の温度下で測定して得られる値である。
【００３７】
本開示で用いる共重合体は、官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子１０６個あたり５〜１０００個であることが好ましい。官能基の個数は、炭素原子１０６個あたり、より好ましくは５０個以上であり、さらに好ましくは１００個以上であり、特に好ましくは２００個以上であり、より好ましくは８００個以下であり、さらに好ましくは７００個以下であり、特に好ましくは５００個以下である。共重合体の官能基数が上記範囲内にあることにより、導体と絶縁被覆との密着性が改善したり、絶縁被覆に対する放射線照射による膨れおよび亀裂の抑制効果がより一層顕著となったりする。
【００３８】
上記の官能基数は、絶縁被覆が放射線を照射されたものである場合には、放射線照射前の絶縁被覆に含有される共重合体の官能基数である。官能基数が上記範囲内にある共重合体を含有する絶縁被覆に対して、放射線を照射することにより、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい平角マグネット線を得ることができる。この理由は、絶縁被覆に対する放射線照射によって、共重合体の官能基同士が架橋する反応が進行するためと推測される。また、共重合体の官能基数が上記範囲内にある場合、放射線の照射温度が比較的低くても、膨れおよび亀裂を一層抑制することができるので、絶縁被覆の発泡、白化、絶縁被覆の導体からの浮きなどの放射線照射による不具合の発生を抑制することもできる。
【００３９】
上記官能基は、共重合体の主鎖末端または側鎖末端に存在する官能基、および、主鎖中または側鎖中に存在する官能基である。上記官能基としては、−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＯＦ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ３、−ＣＯＮＨ２および−ＣＨ２ＯＨからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
【００４０】
上記官能基の種類の同定および官能基数の測定には、赤外分光分析法を用いることができる。
【００４１】
官能基数については、具体的には、以下の方法で測定する。まず、共重合体を３３０〜３４０℃にて３０分間溶融し、圧縮成形して、厚さ０．２５〜０．３ｍｍのフィルムを作製する。このフィルムをフーリエ変換赤外分光分析により分析して、共重合体の赤外吸収スペクトルを得、完全にフッ素化されて官能基が存在しないベーススペクトルとの差スペクトルを得る。この差スペクトルに現れる特定の官能基の吸収ピークから、下記式（Ａ）に従って、共重合体における炭素原子１×１０６個あたりの官能基数Ｎを算出する。
Ｎ＝Ｉ×Ｋ／ｔ    （Ａ）
Ｉ：吸光度
Ｋ：補正係数
ｔ：フィルムの厚さ（ｍｍ）
【００４２】
参考までに、本開示における官能基について、吸収周波数、モル吸光係数および補正係数を表１に示す。また、モル吸光係数は低分子モデル化合物のＦＴ−ＩＲ測定データから決定したものである。
【００４３】
【表１】
2020183516.tif 000003
【００４４】
なお、−ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、−ＣＨ２ＣＯＦ、−ＣＨ２ＣＯＯＨ、−ＣＨ２ＣＯＯＣＨ３、−ＣＨ２ＣＯＮＨ２の吸収周波数は、それぞれ表中に示す、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＯＦ、−ＣＯＯＨ  ｆｒｅｅと−ＣＯＯＨ  ｂｏｎｄｅｄ、−ＣＯＯＣＨ３、−ＣＯＮＨ２の吸収周波数から数十カイザー（ｃｍ−１）低くなる。
従って、たとえば、−ＣＯＦの官能基数とは、−ＣＦ２ＣＯＦに起因する吸収周波数１８８３ｃｍ−１の吸収ピークから求めた官能基数と、−ＣＨ２ＣＯＦに起因する吸収周波数１８４０ｃｍ−１の吸収ピークから求めた官能基数との合計である。
【００４５】
上記官能基数は、−ＣＦ＝ＣＦ２、−ＣＦ２Ｈ、−ＣＯＦ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ３、−ＣＯＮＨ２および−ＣＨ２ＯＨの合計数であってよい。
【００４６】
上記官能基は、たとえば、共重合体を製造する際に用いた連鎖移動剤や重合開始剤によって、共重合体に導入される。たとえば、連鎖移動剤としてアルコールを使用したり、重合開始剤として−ＣＨ２ＯＨの構造を有する過酸化物を使用したりした場合、共重合体の主鎖末端に−ＣＨ２ＯＨが導入される。また、官能基を有する単量体を重合することによって、上記官能基が共重合体の側鎖末端に導入される。
【００４７】
共重合体は、例えば、その構成単位となるモノマーや、重合開始剤等の添加剤を適宜混合して、乳化重合、懸濁重合を行う等の従来公知の方法により製造することができる。
【００４８】
本実施形態の平角マグネット線の絶縁被覆は、架橋された絶縁被覆であることが好ましい。絶縁被覆が架橋されたものであると、平角マグネット線をエッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい。また、絶縁被覆を架橋することにより、絶縁被覆の耐ストレスクラック性が一層向上し、膨れおよび亀裂が一層生じにくい絶縁被覆を得ることができる。特に、厚さが均一で、耐ストレスクラック性に優れる絶縁被覆を形成することは容易ではない。しかし、メルトフローレートが比較的高い共重合体を用い、絶縁被覆を架橋することにより、厚さが均一な絶縁被覆を容易に形成できると同時に、絶縁被覆の耐ストレスクラック性を向上させることができる。さらには、絶縁被覆が架橋されたものであると、平角マグネット線の耐熱性も向上する。
【００４９】
絶縁被覆を架橋する方法としては、絶縁被覆に放射線を照射する方法が挙げられる。好適な放射線照射条件については後述する。
【００５０】
絶縁被覆中の架橋構造の有無は、以下の文献の第３３８〜３３９頁の記載の方法に従い、１９Ｆ−ＮＭＲを用いて、架橋点の三級炭素上のＦ原子に由来するケミカルシフトの有無を確認することにより、確認することができる。
今村均、「パーフルオロ系フッ素樹脂ＰＦＡの放射線架橋に関する検討」、成形加工、社団法人プラスチック成形加工学会、２０１７年、第２９巻、第９号、ｐ．３３６−３４３
【００５１】
本実施形態の平角マグネット線の絶縁被覆は、放射線を照射された絶縁被覆であることが好ましい。絶縁被覆が放射線照射されたものであると、平角マグネット線をエッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい。また、放射線を照射することにより、絶縁被覆の耐ストレスクラック性が一層向上し、膨れおよび亀裂が一層生じにくい絶縁被覆を得ることができる。特に、厚さが均一で、耐ストレスクラック性に優れる絶縁被覆を形成することは容易ではない。しかし、メルトフローレートが比較的高い共重合体を用い、絶縁被覆に放射線を照射することにより、厚さが均一な絶縁被覆を容易に形成できると同時に、絶縁被覆の耐ストレスクラック性を向上させることができる。さらには、絶縁被覆が放射線照射されたものであると、平角マグネット線の耐熱性も向上する。
【００５２】
放射線の照射温度は、好ましくは１６０〜２８０℃であり、より好ましくは１８０℃以上であり、さらに好ましくは２００℃以上であり、好ましくは２８０℃未満であり、より好ましくは２６０℃以下であり、さらに好ましくは２５０℃以下である。放射線の照射温度が上記範囲内にあることにより、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい平角マグネット線を得ることができるとともに、絶縁被覆の発泡、白化、絶縁被覆の導体からの浮きなどの放射線照射による不具合の発生を一層抑制することができる。
【００５３】
上記照射温度の調整は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。具体的には、上記共重合体を所定の温度に維持した加熱炉内で保持する方法や、ホットプレート上に載せて、ホットプレートに内蔵した加熱ヒータに通電するか、外部の加熱手段によってホットプレートを加熱する等の方法が挙げられる。
【００５４】
放射線の照射線量は、好ましくは２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ未満であり、より好ましくは９５ｋＧｙ以下であり、さらに好ましくは８０ｋＧｙ以下であり、より好ましくは３０ｋＧｙ以上であり、さらに好ましくは４０ｋＧｙ以上である。放射線の照射線量が上記範囲内にあることにより、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい平角マグネット線を得ることができるとともに、絶縁被覆の発泡、白化、絶縁被覆の導体からの浮きなどの放射線照射による不具合の発生を一層抑制することができる。
【００５５】
放射線としては、電子線、紫外線、ガンマ線、Ｘ線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等が挙げられる。なかでも、透過力が優れており、線量率が高く、工業的生産に好適である点で電子線が好ましい。
【００５６】
放射線を照射する方法としては、特に限定されず、従来公知の放射線照射装置を用いて行う方法等が挙げられる。放射線を照射する回数は、特に限定されず、１回であってもよいし、複数回であってもよい。平角マグネット線の一方から放射線を照射した後、反対の方向から放射線をさらに照射してもよい。
【００５７】
放射線の照射環境としては、特に制限されないが、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、酸素不存在下であることがより好ましく、真空中、または、窒素、ヘリウム若しくはアルゴン等の不活性ガス雰囲気中であることが更に好ましい。
【００５８】
絶縁被覆の厚さは、特に限定されないが、好ましくは３０〜１００μｍであり、より好ましくは５０〜１００μｍである。本実施形態の平角マグネット線は、絶縁被覆が比較的薄くても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくい。また、絶縁被覆が上記の共重合体を含有することから、絶縁被覆が比較的薄くても、十分な絶縁特性を示す。また、絶縁被覆の厚さは、６０〜１００μｍであってもよいし、３０μｍ以上６０μｍ未満であってもよい。
【００５９】
絶縁被覆は、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、架橋剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、発泡剤、発泡核剤、酸化防止剤、界面活性剤、光重合開始剤、摩耗防止剤、表面改質剤、顔料等の添加剤等を挙げることができる。絶縁被覆中の他の成分の含有量としては、上記の共重合体の質量に対して、好ましくは１質量％未満であり、より好ましくは０．５質量％以下であり、さらに好ましくは０．１質量％以下であり、下限は特に限定されないが、０質量％以上であってもよい。すなわち、絶縁被覆は、他の成分を含有しなくてもよい。
【００６０】
本実施形態における絶縁被覆中の共重合体の含有量としては、絶縁被覆中のポリマーの全含有量に対して、耐部分放電性の観点から、好ましくは９９質量％超であり、より好ましくは９９．５質量％以上であり、さらに好ましくは９９．９質量％以上であり、上限は特に限定されないが、１００質量％以下であってよい。すなわち、絶縁被覆は、ポリマー材料として上記した共重合体のみを含有してよく、この場合の共重合体の含有量は、絶縁被覆中のポリマーの全含有量に対して、１００質量％である。
【００６１】
本実施形態の平角マグネット線は、導体と絶縁被覆とが接していることが好ましい。本実施形態の平角マグネット線は、プライマー層を形成しなくても、導体から絶縁被覆が浮きにくく、優れた絶縁特性を示す。プライマー層の形成は、誘電率が高くなることから好ましくない。また、本実施形態の平角マグネット線は、絶縁被覆の外周に形成された他の層をさらに備えるものであってもよい。
【００６２】
絶縁被覆を形成する方法は特に限定されず、その各種条件としても、従来公知のように行うことができる。絶縁被覆は、たとえば、導体の表面に、共重合体を溶融押出する方法などにより形成することができる。導体の周囲に絶縁被覆を形成した後、絶縁被覆に放射線を照射してもよい。
【００６３】
また、絶縁被覆は、共重合体を溶融押出することによりチューブに成形し、得られたチューブに導体を挿入し、さらにチューブを加熱して収縮させることにより、形成することもできる。チューブを熱収縮させて絶縁被覆を形成した場合、絶縁被覆のシワの発生を容易に抑制でき、また、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が一層生じにくい平角マグネット線を得ることができる。チューブは、溶融押出により得られたチューブを、さらに延伸することにより得られる延伸チューブであってもよい。絶縁被覆に放射線を照射する場合には、収縮させる前のチューブに放射線を照射してもよいし、収縮させた後のチューブに放射線を照射してもよい。本実施形態における絶縁被覆は、耐ストレスクラック性に優れることから、溶融押出成形法により形成されたものであることが好ましい。溶融押出成形法により形成された絶縁被覆には、溶融押出成形法によりチューブを形成した後、該チューブを熱収縮することにより形成された絶縁被覆も含まれる。
【００６４】
本実施形態の平角マグネット線は、巻回されて、コイルとして使用することができる。本実施形態のコイルは、平角マグネット線を巻回したものであればよく、平角マグネット線をエッジワイズ方向（幅方向）に曲げて巻回したものであっても、平角マグネット線をフラットワイズ方向（厚さ方向）に曲げて巻回したものであってもよい。本実施形態の平角マグネット線は、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部を被覆する絶縁被覆に膨れおよび亀裂が生じにくい。したがって、本実施形態のコイルは、平角マグネット線をエッジワイズ方向に曲げて巻回することにより形成されるエッジワイズコイルであることが好ましい。本実施形態のコイルとしては、放射線が照射された絶縁被覆を備える平角マグネット線を巻回したものが好ましいが、放射線が照射されていない絶縁被覆を備える平角マグネット線を巻回したものであってもよい。絶縁被覆を備える平角マグネット線を巻回した場合は、平角マグネット線を巻回した後に、絶縁被覆に放射線を照射してもよい。
【００６５】
本実施形態の平角マグネット線およびコイルは、モータ、発電機、インダクターなどの電気機器または電子機器に好適に用いることができる。また、本実施形態の平角マグネット線およびコイルは、車載用モータ、車載用発電機、車載用インダクターなどの車載用電気機器または車載用電子機器に好適に用いることができる。
【００６６】
上記の実施形態では、平角マグネット線が平角導体を備える構成としたが、たとえば、導体として、断面略丸形状の丸導体を採用してもよい。導体として丸導体を備えるマグネット線でも、絶縁被覆が上記の実施形態と同じ共重合体を含有することが好適である。それにより、外観美麗で、厚さが均一であり、膨れおよび亀裂が生じにくい絶縁被覆を備えるマグネット線を得ることができる。
【００６７】
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【実施例】
【００６８】
つぎに本開示の実施形態について実施例をあげて説明するが、本開示はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００６９】
実施例の各数値は以下の方法により測定した。
＜メルトフローレート（ＭＦＲ）＞
ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って、メルトインデクサー（安田精機製作所社製）を用いて、３７２℃、５ｋｇ荷重下で、内径２．１ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから１０分間あたりに流出する共重合体の質量（ｇ／１０分）を求めた。
【００７０】
＜ＰＰＶＥ単位の含有量＞
共重合体中のパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）単位の含有量は、１９Ｆ−ＮＭＲ法により測定した。
【００７１】
＜官能基数＞
共重合体を３３０〜３４０℃にて３０分間溶融し、圧縮成形して、厚さ０．２５〜０．３ｍｍのフィルムを作製した。このフィルムをフーリエ変換赤外分光分析装置〔ＦＴ−ＩＲ（商品名：１７６０Ｘ型、パーキンエルマー社製）により４０回スキャンし、分析して赤外吸収スペクトルを得、完全にフッ素化されて官能基が存在しないベーススペクトルとの差スペクトルを得た。この差スペクトルに現れる特定の官能基の吸収ピークから、下記式（Ａ）に従って、共重合体における炭素原子１０６個あたりの官能基数Ｎを算出した。
【００７２】
Ｎ＝Ｉ×Ｋ／ｔ        （Ａ）
Ｉ：吸光度
Ｋ：補正係数
ｔ：フィルムの厚さ（ｍｍ）
【００７３】
参考までに、本開示における官能基について、吸収周波数、モル吸光係数および補正係数を表２に示す。また、モル吸光係数は低分子モデル化合物のＦＴ−ＩＲ測定データから決定したものである。
【００７４】
【表２】
2020183516.tif 000004
【００７５】
＜放射線照射前の平角マグネット線の外観評価＞
実施例および比較例において、平角銅線上に共重合体を溶融押出することにより得られた放射線照射前の平角マグネット線の外観を目視により観察し、以下の基準により外観を評価した。
×：絶縁被覆にメルトフラクチャーが観られた。
〇：絶縁被覆にメルトフラクチャーが観られなかった。
【００７６】
＜平角マグネット線の絶縁被覆の均一性＞
実施例および比較例において、平角銅線上に共重合体を溶融押出することにより得られた放射線照射前の平角マグネット線から、絶縁被覆を引き剥がし、厚さの分布を目視により観察した。
×：絶縁被覆の厚さが不均一であった。
〇：絶縁被覆の厚さが均一であった。
【００７７】
＜ＭＩＴ値の測定＞
実施例２〜６、８および１２で用いた共重合体を、０．２ｍｍの厚さを有するシートに成形し、得られたシートに対して、各実施例と同じ照射温度および照射線量で電子線を照射し、電子線を照射したシートのＭＩＴ値を、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に準じて測定した。また、実施例１および７ならびに比較例１〜３で用いた共重合体を０．２ｍｍの厚さを有するシートに成形して、電子線を照射していないシートのＭＩＴ値を、ＡＳＴＭ  Ｄ２１７６に準じて測定した。具体的には、シートから試験片（幅１２．５ｍｍ、長さ１３０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を作製し、得られた試験片をＭＩＴ試験機（型番１２１７６、安田精機製作所社製）に装着し、荷重１．２５ｋｇ、左右の折り曲げ角度各１３５度、折り曲げ回数１７５回／分の条件下で屈曲させ、試験片が切断するまでの回数（ＭＩＴ値）を測定した。
ＭＩＴ値が大きいシートを与える共重合体により形成された絶縁被覆は、耐ストレスクラック性に優れ、平角マグネット線を曲げ加工した際、絶縁被覆の曲げ外周部に亀裂が生じにくい。
【００７８】
＜放射線照射後の平角マグネット線の外観評価＞
実施例で作製した放射線照射後の平角マグネット線を、目視により観察し、発泡の有無および密着性を以下の基準により評価した。
（発泡の有無）
×：絶縁被覆に発泡が観られた。
〇：絶縁被覆に発泡が観られなかった。
（密着性）
×：絶縁被覆に浮きまたは白化が観られた。
〇：絶縁被覆に浮きおよび白化が観られなかった。
【００７９】
＜エッジワイズ曲げ加工試験＞
図２に示すように、実施例および比較例で作製した平角マグネット線１を、平角マグネット線１の断面形状の短辺がＶブロック２１に接するようにしてＶブロック２１上に載せた。Ｖブロック２１上の平角マグネット線１の中央部に押金具２２を当て、エッジワイズ方向（幅方向）に荷重を加えて、曲げ半径（内径）が３．５０ｍｍ（一倍径）になるように、９０度折り曲げて、エッジワイズ曲げ加工を施した。
曲げられた平角マグネット線の曲げ外周部を目視で観察し、以下の基準により評価した。
（膨れ）
×：外周部に膨れが観られた。
〇：外周部に膨れが観られなかった。
（亀裂）
×：外周部に亀裂が多く観られた。
△：外周部に亀裂が多少観られた。
〇：外周部に亀裂が観られなかった。
【００８０】
比較例１
表３に記載のＭＦＲ、ＰＰＶＥ含有量および官能基数を有するテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）／パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）（ＰＰＶＥ）共重合体を、押出成形機により、平角銅線（厚さ：１．９５ｍｍ、幅：３．３６ｍｍ）上に、３８０℃で押出して、絶縁被覆を有する平角マグネット線を得た。絶縁被覆の厚さは８０μｍであった。得られた平角マグネット線を上記した方法により評価した。また、上記の共重合体をシートに成形し、得られたシートのＭＩＴ値を上記した方法により測定した。評価結果を表３に示す。
【００８１】
比較例２および３
共重合体を表３に記載の物性を有する共重合体に変更した以外は、比較例１と同様にして、平角マグネット線を作製した。評価結果を表３に示す。
【００８２】
実施例１および７
共重合体を表３に記載の物性を有する共重合体に変更した以外は、比較例１と同様にして、平角マグネット線を作製した。評価結果を表３に示す。
【００８３】
実施例２〜６および８〜１４
共重合体を表３に記載の物性を有する共重合体に変更した以外は、比較例１と同様にして、平角マグネット線を作製した。評価結果を表３に示す。
【００８４】
次に、得られた平角マグネット線を、３０ｃｍに切り取り、電子線照射装置（ＮＨＶコーポレーション社製）の電子線照射容器に収容し、その後窒素ガスを加えて容器内を窒素雰囲気下にした。容器内の温度が２５℃で安定した後に、表３に記載の照射温度、電子線加速電圧３０００ｋＶ、照射線強度２０ｋＧｙ／５ｍｉｎの条件で、表３に記載の照射線量の電子線を平角マグネット線に照射した。評価結果を表３に示す。
【００８５】
なお、表３中の「−」は、評価または処理を実施していないことを示す。
【００８６】
【表３】
2020183516.tif 000005
【符号の説明】
【００８７】
１    平角マグネット線
１０  平角導体
１１  絶縁被覆
２１  Ｖブロック
２２  押金具
【図１】
2020183516.tif 000006
【図２】
2020183516.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月10日(2020.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体と、前記導体の外周に形成された絶縁被覆とを備えるマグネット線であって、
前記絶縁被覆が、テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体を含有し、
前記共重合体のメルトフローレートが１０〜６０ｇ／１０分であり、
前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、６．２〜８．０質量％であり、
前記共重合体が官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子１０６個あたり５〜１０００個である
マグネット線。
【請求項２】
平角導体と、前記平角導体の外周に形成された絶縁被覆とを備える平角マグネット線である請求項１に記載のマグネット線。
【請求項３】
前記絶縁被覆が、架橋された絶縁被覆である請求項１または２に記載のマグネット線。
【請求項４】
前記絶縁被覆が、放射線を照射された絶縁被覆である請求項１〜３のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項５】
前記絶縁被覆が、照射温度１６０〜２８０℃で、照射線量２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ未満の放射線を照射された絶縁被覆である請求項１〜４のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項６】
前記絶縁被覆の厚さが３０〜１００μｍである請求項１〜５のいずれかに記載のマグネット線。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のマグネット線を備えるコイル。