(57)【要約】【課題】アルミニウム又はアルミニウム合金を導体に用いつつ、耐傷性及び絶縁特性に優れる絶縁電線の提供を目的とする。【解決手段】本発明の絶縁電線は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、上記導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、導体周面のアルミニウム以外の金属濃度が１質量％以下であることを特徴とする。上記導体周面の最大高さ（Ｒｙ）が２００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であるとよい。上記導体周面がアルカリエッチングされ、その後に硝酸洗浄されているとよい。剥離試験における上記絶縁層剥離までの平均捻り回数が５０回以上であるとよい。上記導体周面の炭素濃度が４質量％以下であるとよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、
上記導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、導体周面のアルミニウム以外の金属濃度が１質量％以下であることを特徴とする絶縁電線。
【請求項２】
上記導体周面の最大高さ（Ｒｙ）が２００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記導体周面がアルカリエッチングされ、その後に硝酸洗浄されている請求項１又は請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
剥離試験における上記絶縁層剥離までの平均捻り回数が５０回以上である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記導体周面の炭素濃度が４質量％以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の絶縁電線。
【請求項６】
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線の製造方法であって、
上記導体の周面をアルカリエッチングする工程、
上記アルカリエッチング後に、導体の周面を硝酸洗浄する工程、及び
上記導体の周面に絶縁層を被覆する工程
を有することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
【請求項７】
上記アルカリエッチングのエッチング時間が１０秒以上１００秒以下である請求項６に記載の絶縁電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電線及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭用電気機器、自動車等の構成要素、例えばモータ、オルタネータ、イグニッション等に、絶縁電線を巻回してなるコイルが用いられている。このようなコイルを形成する絶縁電線は、導電性を有する金属製の導体と、これを被覆する樹脂製の絶縁層とから構成されるものが一般的である。
【０００３】
上記絶縁電線の導体として、その導電性の高さから、主として銅又は銅合金が使用される。一方、アルミニウム又はアルミニウム合金は、銅系導体よりも導電性がやや劣るものの、軽量性に優れており、一部絶縁電線の導体として使用されている（特開２０１１−１６２８２６号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６２８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アルミニウム系導体を用いた絶縁電線は、一般的に導体と絶縁層との密着力が銅系導体を用いたものに比べて低く、ひいては耐摩耗性（耐傷性）及び絶縁特性が劣っている。そのため、従来のアルミニウムを導体に用いた絶縁電線においては、使用範囲やコイルへの加工条件等の制限が十分に取り払われていない。
【０００６】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、アルミニウム又はアルミニウム合金を導体に用いつつ、導体と絶縁層との密着性ひいては耐傷性及び絶縁特性に優れる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】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、
上記導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、導体周面のアルミニウム以外の金属濃度が１質量％以下であることを特徴とする。
【０００８】
当該絶縁電線は、導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記範囲内であることで、導体周面が適度に微細な凹凸を有し、この凹凸に絶縁層の形成材料が入り込むアンカー効果が発現され、さらに導体周面と絶縁層との密着を阻害する不純物であるアルミニウム以外の金属（例えば亜鉛等）の導体周面での濃度が１質量％以下であるため、アルミニウム又はアルミニウム合金を用いたアルミニウム導体と絶縁層とが剥離しにくく、高い密着力を有する。このアルミニウム導体と絶縁層との高い密着性に起因して、当該絶縁電線は、耐傷性及び絶縁特性に優れる。
【０００９】
上記導体周面の最大高さ（Ｒｙ）としては、２００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下が好ましい。このように導体周面の最大高さ（Ｒｙ）を上記範囲とすることで、導体周面により高いアンカー効果を付与することができ、当該絶縁電線の上記密着性ひいては耐傷性及び絶縁特性をさらに向上させることができる。
【００１０】
上記導体周面がアルカリエッチングされ、その後に硝酸洗浄されているとよい。このように導体周面をアルカリエッチングすることで、導体の表面粗さを容易かつ確実に好適な範囲に調整することができる。また、アルカリエッチング後に導体周面を硝酸洗浄することで、アルカリエッチング溶液に由来するアルミニウム以外の金属等の不純物や、導体周面の炭素、酸素等を除去できるとともに、導体の周面の粗度をより高めることができるため、アルミニウム導体と絶縁層との密着力をさらに向上させることができる。
【００１１】
剥離試験における絶縁層の剥離までの平均捻り回数としては５０回以上が好ましい。このように絶縁層の剥離までの平均捻り回数を上記下限以上とすることで、当該絶縁電線のアルミニウム導体と絶縁層との密着力を高めることができ、耐傷性及び絶縁特性を向上させることができる。
【００１２】
上記導体周面の炭素濃度としては、４質量％以下が好ましい。導体周面の炭素濃度を上記範囲内とすることで、上述の絶縁層の密着性向上効果を確実に奏することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するためになされた別の発明は、
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導体及びこの導体の周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線の製造方法であって、
上記導体の周面をアルカリエッチングする工程、
上記アルカリエッチング後に、導体の周面を硝酸洗浄する工程、及び
上記導体の周面に絶縁層を被覆する工程
を有することを特徴とする。
【００１４】
上記製造方法は、アルカリエッチングによって導体周面に適度に微細な凹凸を形成し、この凹凸に絶縁層の形成材料が入り込むアンカー効果を発現させることができるため、アルミニウム導体と絶縁層との密着力を高めることができる。また、アルカリエッチング後に導体周面に対して硝酸洗浄を行うことで、炭素、酸素等や、アルカリエッチング時に発生した不純物を導体周面から除去できるとともに、導体周面の粗度をより高めて、アルミニウム導体と絶縁層との密着力をさらに向上させることができる。その結果、得られる絶縁電線は、耐傷性及び絶縁特性に優れる。
【００１５】
上記アルカリエッチングのエッチング時間としては１０秒以上１００秒以下が好ましい。このようにエッチング時間を上記範囲内とすることで、上記アンカー効果を好適に発現できる微細凹凸を導体周面に形成することができる。
【００１６】
ここで、「導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）」及び「最大高さ（Ｒｙ）」とは、それぞれＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定される値である。「剥離試験における絶縁層剥離までの平均捻り回数」とは、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）の５．４に規定の「剥離試験」に準拠して測定した値の平均値（サンプル数３）である。ただし、公称導体径が１ｍｍ未満の場合、試験荷重（張力）は１０Ｎとしている。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の絶縁電線は、導体にアルミニウム又はアルミニウム合金を用いながら、優れた導体と絶縁層との密着性を有し、ひいては高い耐傷性及び絶縁特性を有する。また、本発明の絶縁電線の製造方法は、密着性ひいては耐傷性及び絶縁特性に優れる絶縁電線を容易かつ確実に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の絶縁電線の実施形態を詳説する。
【００１９】
当該絶縁電線は、線状の導体と、この導体の周面に被覆する絶縁層とを備えている。
【００２０】
＜導体＞
当該導体は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする。アルミニウム合金としては、特に限定されるものではなく、絶縁電線に用いられる公知のアルミニウム合金を用いることができ、例えば高強度で耐熱性に優れるジルコニウム含有合金や鉄含有合金等を用いることができる。
【００２１】
導体の断面形状は、特に限定されず、円形、方形、矩形等の種々の形状を採用することができる。また、導体の断面の大きさも、特に限定されない。丸線の場合は径が１００μｍ〜５ｍｍのもの、平角線の場合は一辺の長さが５００μｍ〜５ｍｍのものが一般に使用される。
【００２２】
当該導体の周面の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限としては、１５ｎｍであり、７０ｎｍがより好ましく、７５ｎｍが特に好ましい。一方、当該導体の周面の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限としては、１００ｎｍであり、９０ｎｍがより好ましい。導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記下限未満の場合、導体周面の凹凸が小さくなり、絶縁層を構成する形成材料に対するアンカー効果が発揮されず、導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。逆に、導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記上限を超える場合、導体周面の凹凸が大きくなり過ぎ、絶縁層が均一に形成されず、導体との間に空隙が生じるなどして導体と絶縁層との密着性が逆に低下するおそれがある。
【００２３】
当該導体の周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）の下限としては、２５ｎｍが好ましく、８０ｎｍがより好ましく、９０ｎｍが特に好ましい。一方、当該導体の周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）の上限としては、１５０ｎｍが好ましく、１１０ｎｍがより好ましい。導体周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）が上記下限未満の場合、導体周面の凹凸が小さくなり、絶縁層を構成する形成材料に対するアンカー効果が発揮されず、導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。逆に、導体周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）が上記上限を超える場合、導体周面の凹凸が大きくなり過ぎ、絶縁層が均一に形成されず、導体との間に空隙が生じるなどして導体と絶縁層との密着性が逆に低下するおそれがある。なお、導体周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）とは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定される値である。
【００２４】
当該導体の周面の最大高さ（Ｒｙ）の下限としては、２００ｎｍが好ましく、５００ｎｍがより好ましく、７００ｎｍが特に好ましい。一方、当該導体の周面の最大高さ（Ｒｙ）の上限としては、１２００ｎｍが好ましく、１０００ｎｍがより好ましく、８００ｎｍが特に好ましい。導体周面の最大高さ（Ｒｙ）が上記下限未満の場合、導体周面の凹凸の高低差が小さくなり、絶縁層を構成する形成材料に対するアンカー効果が発揮されず、導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。逆に、導体周面の最大高さ（Ｒｙ）が上記上限を超える場合、導体周面から突出する凸部の高さが大きくなり過ぎ、絶縁層が均一に形成されず、導体との間に空隙が生じるなどして導体と絶縁層との密着性が逆に低下するおそれがある。
【００２５】
当該導体は、絶縁層を積層する前に周面にアルカリエッチングが行われることが好ましい。アルカリエッチングによって、導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）、二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）及び最大高さ（Ｒｙ）を上記範囲に容易かつ確実に調整することができる。
【００２６】
また当該導体は、上記アルカリエッチング後、絶縁層を積層する前に周面が硝酸洗浄されることが好ましい。この硝酸洗浄によって、導体周面の不純物である炭素、酸素等が除去されるため、アルミニウム導体と絶縁層との密着力を向上させることができる。また、導体周面が侵食されるため粗度をさらに高めることができる。特に、アルカリエッチング溶液が亜鉛化合物等の金属化合物を含有する場合、導体周面に析出したこれらの金属化合物に由来する金属を除去して、導体と絶縁層との密着力を改善することができる。
【００２７】
当該導体の周面のアルミニウム以外の金属濃度としては１質量％以下であり、０．５質量％以下がさらに好ましい。導体周面のアルミニウム以外の金属濃度が上記下限を超えると、このアルミニウム以外の金属の介在によって導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。なお、上記金属濃度は、エネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＸ）を用いて計測される値である。
【００２８】
当該導体の周面の炭素濃度の上限としては、４質量％が好ましく、３．５質量％がさらに好ましい。また当該導体の周面の酸素濃度の上限としては、２質量％が好ましく、１．５質量％がさらに好ましい。導体周面の炭素濃度及び酸素濃度が上記上限を超える場合、導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。一方、導体周面における炭素濃度や酸素濃度を上記上限以下とすると、導体と絶縁層の密着力が改善されるため、当該絶縁電線の耐傷性や可撓性も改善され、コイルへの加工性を向上させることができる。なお、上記炭素濃度及び酸素濃度は、エネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＸ）を用いて計測される値である。
【００２９】
＜絶縁層＞
絶縁層は、導体を被覆するように導体の周面に積層される。絶縁層は、単層でも２層以上の多層構造でもよい。多層構造として、特性の異なる絶縁材（樹脂）を組み合わせると、内層、外層等で異なる特性を付与できる。
【００３０】
絶縁層の材質としては、特に限定されないが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエステル、フェノキシ樹脂等を用いることができる。絶縁層が多層構造の場合、例えば、最内層の主成分として低コストであるポリエステルイミドを用い、最外層の主成分として耐熱性が高く、耐加水分解性に優れたポリアミドイミドを用いることができる。また、最外層に用いるポリアミドイミドを高潤滑タイプとし、この最外層とポリエステルイミドを主成分とする最内層との間に汎用のポリアミドイミドを主成分とする中間層を設けることもできる。このような層構成とすると、コスト性及び潤滑性に優れた絶縁層が得られる。なお、高潤滑タイプのポリアミドイミドとしては、例えばポリアミドイミドにポリエチレンワックスを混合し調製したものを挙げることができる。このポリエチレンワックスの混合量は、例えばポリアミドイミドの固形分１００質量部に対して０．１質量部以上５質量部以下とすることができる。また、高潤滑性の樹脂を用いる代わりに、最外層の周面に潤滑油や減摩剤等の外部潤滑剤を塗布した絶縁層を使用することもできる。
【００３１】
絶縁層の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。特に、上述のように高潤滑ポリアミドイミドを主成分とする最外層、汎用ポリアミドイミドを主成分とする中間層、及びポリエステルイミドを主成分とする最内層の三層で絶縁層を構成する場合、最外層の厚みを１μｍ以上１０μｍ以下、中間層の厚みを１μｍ以上２０μｍ以下、最内層の厚みを５μｍ以上４０μｍ以下とすることが好ましい。各層の平均厚みを上記範囲とすることで、上述の各層の効果を有効に発揮させることができる。
【００３２】
また、絶縁層は導体に接するプライマー層を有していてもよい。このプライマー層としては、フェノキシ樹脂を硬化させたもの及びそれを含有するものを好適に用いることができる。このようなプライマー層を設けることによって、絶縁層の密着性を向上させることができる。
【００３３】
＜絶縁電線＞
当該絶縁電線の剥離強度試験における絶縁層剥離までの平均捻り回数の下限としては、５０回が好ましく、８０回がさらに好ましい。絶縁層剥離までの平均捻り回数が上記下限未満の場合、導体と絶縁層との密着性が十分ではないため、当該絶縁電線の耐傷性が得られない。
【００３４】
当該絶縁電線の引掻き削れ荷重の下限としては、２．５ｋｇｆが好ましく、３．０ｋｇｆがさらに好ましい。引掻き削れ荷重が上記下限未満の場合、コイルを加工する際に絶縁電線に傷が付いたり、絶縁層が剥がれたりすることで、絶縁性が低下してしまうおそれがある。なお、引掻き削れ荷重は、絶縁電線と直角にピアノ線を重ね、交点部分に荷重をかけた状態で絶縁電線を引き抜いた場合に絶縁層にピンホールが発生する時の荷重である。
【００３５】
当該絶縁電線の０％伸張巻付け可撓性試験における導体露出個所数の上限としては、２０個が好ましく、６個がさらに好ましく、２個が特に好ましい。導体露出個所数が上記上限を超える場合、導体と絶縁層との密着性が十分ではないため、当該絶縁電線の耐傷性が得られない。なお、０％伸張巻付け可撓性試験とは、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）に準拠して絶縁電線を丸棒に沿って伸張を行わずに３０回巻き付ける試験である。
【００３６】
当該絶縁電線の２０％伸張巻付け可撓性試験における導体露出個所数の上限としては、３０個が好ましく、２０個がさらに好ましく、１５個が特に好ましい。導体露出個所数が上記上限を超える場合、導体と絶縁層との密着性が十分ではないため、当該絶縁電線の耐傷性が得られない。なお、２０％伸張巻付け可撓性試験とは、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）に準拠して絶縁電線を丸棒に沿って２０％の伸張を行いながら３０回巻き付ける試験である。
【００３７】
＜絶縁電線の製造方法＞
当該絶縁電線は、以下の工程を有する製造方法により容易かつ確実に製造することができる。
（１）導体を得る工程
（２）上記導体の周面をアルカリエッチングする工程
（３）上記導体の周面を硝酸洗浄する工程
（４）上記導体の周面に絶縁層を被覆する工程
【００３８】
＜（１）導体作成工程＞
導体作成工程において、まず、導体の原料となるアルミニウム又はアルミニウム合金を鋳造及び圧延して圧延材を得る。次に、この圧延材に伸線加工を行って、任意の断面形状及び線径（短辺幅）を有する伸線材を形成する。この伸線加工の方法としては、例えば複数の伸線ダイスを備えた伸線装置によって、この伸線ダイスに潤滑剤を塗布した圧延材を挿通させることで所望の断面形状及び線径（短辺幅）に徐々に近づける方法を用いることができる。この伸線ダイスは、線引きダイス、ローラダイス等を用いることができる。また、潤滑剤としては、油性成分を含油する水溶性及び非水溶性のものを使用可能である。なお、断面形状の加工は、軟化後に別途行うことも可能である。
【００３９】
伸線加工後、上記伸線材に加熱による軟化処理を行って導体を得る。この軟化処理を行うことによって伸線材の結晶が再結晶化されるため、導体の靱性を向上させることができる。軟化処理における加熱温度としては、例えば２５０℃以上とすることができる。
【００４０】
軟化処理は、大気雰囲気下でも可能であるが、酸素含有量が少ない非酸化性雰囲気下で行うことが好ましい。このように非酸化性雰囲気下で軟化処理を行うことによって、軟化処理中（加熱中）の伸線材周面の酸化を抑制することができる。この非酸化性雰囲気としては、例えば真空雰囲気、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気、水素含有ガスや炭酸ガス含有ガス等の還元ガス雰囲気等を挙げることができる。
【００４１】
軟化処理は連続方式又はバッチ方式を用いることができる。連続方式としては、例えばパイプ炉等の加熱用容器内に伸線材を導入して熱伝導により加熱する炉式、伸線材に通電して抵抗熱によって加熱する直接通電方式、伸線材を高周波の電磁波によって加熱する間接通電方式等を挙げることができる。これらの中でも温度調節が容易な炉式が好ましい。バッチ方式としては、例えば箱型炉等の加熱用容器内に伸線材を封入して加熱する方式を挙げることができる。バッチ方式の加熱時間は０．５時間以上６時間以下とすることができる。また、バッチ方式においては、加熱後に５０℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷することで、組織をより微細化することができる。
【００４２】
＜（２）アルカリエッチング工程＞
アルカリエッチング工程において、上記導体作成工程で得られた導体の周面をアルカリエッチングによって粗面化する。具体的には、アルカリ性のエッチング液に導体を一定時間浸することで、導体周面を溶解させて粗面化する。なお、導体をエッチング液に浸漬した後に純水で洗浄することが好ましい。
【００４３】
上記アルカリエッチングに用いるエッチング液としては、アルミニウムを食刻可能なアルカリ性溶液であれば特に限定されず、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を含有したアルカリ性溶液を用いることができる。また、このエッチング液は亜鉛化合物を含有していることが好ましい。亜鉛化合物を含有するエッチング液を用いた場合、亜鉛がアルミニウムの結晶方位に応じて凝集し、アルミニウムの表面を結晶方位に応じて不均一に溶解することができ、その結果、導体周面の粗度を大きくすることができる。
【００４４】
上記エッチング液における水酸化金属の濃度としては、１０質量％以上が好ましい。また、エッチング液に亜鉛化合物を含有させる場合、亜鉛イオン換算で１質量％以上５質量％含有させることが好ましい。
【００４５】
上記アルカリエッチングにおけるエッチング時間の下限としては、１０秒が好ましく、４５秒がより好ましい。一方、アルカリエッチングにおけるエッチング時間の上限としては、１００秒が好ましく、７５秒がより好ましい。エッチング時間が上記下限未満の場合、導体周面を十分に粗面化することができないおそれがある。逆に、エッチング時間が上記上限を超える場合、過度のエッチングにより導体周面の最大高さ（Ｒｙ）等が大きくなり過ぎて、結果として導体と絶縁層との密着性が低下するおそれがある。
【００４６】
＜（３）硝酸洗浄工程＞
硝酸洗浄工程において、上記アルカリエッチング工程によって粗面化された導体の周面を硝酸で洗浄し、周面上の不純物を除去する。具体的には、硝酸水溶液に導体を一定時間浸漬することで、不純物を溶解する。なお、導体を硝酸水溶液に浸漬した後に純水で洗浄することが好ましい。
【００４７】
上記硝酸洗浄に用いる硝酸の濃度としては、２０％以上４０％以下が好ましい。硝酸の濃度が上記下限未満の場合、導体周面の不純物が十分除去できないおそれがある。逆に、硝酸の濃度が上記上限を超える場合、硝酸の取り扱いが困難になるおそれがある。
【００４８】
上記硝酸洗浄における洗浄時間の下限としては、１０秒が好ましく、２０秒がより好ましい。一方、硝酸洗浄における洗浄時間の上限としては、６０秒が好ましく、４０秒がより好ましい。硝酸洗浄時間が上記下限未満の場合、導体周面の不純物を十分に除去することができないおそれがある。逆に、硝酸洗浄時間が上記上限を超える場合、導体表面が侵食されて導体表面の粗さが必要以上に大きくなるおそれがある。
【００４９】
＜（４）被覆工程＞
被覆工程において、硝酸洗浄された導体に絶縁層を積層して絶縁電線を得る。具体的には、絶縁層の形成樹脂を有機溶媒に溶かした塗料（ワニス）を導体の周面に塗布し、焼付けることで絶縁層を形成する。
【００５０】
ワニスを導体周面に塗布する方法としては、例えばワニスを貯留したワニス槽と塗布ダイスとを備える塗布装置を用いた方法を挙げることができる。この塗布装置によれば、導体がワニス槽内を挿通することでワニスが導体周面に付着し、その後塗布ダイスを通過することでこのワニスがほぼ均一な厚みに塗布される。なお、ワニスにおける樹脂の含有量としては、１０質量％以上５０質量％以下が好ましい。
【００５１】
上記ワニスを加熱して焼付ける方法としては、例えば導体の走行方向に長い筒状の加熱炉を用い、導体を間接的に加熱する方法を用いることができる。この加熱方法は特に限定されないが、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱等の公知の方法で行うことができる。このような加熱により、導体周面に塗布されたワニスに含まれる溶剤が気化し、導体周面が樹脂で被覆される。加熱温度は、絶縁層に用いる樹脂の種類により適宜選択される。
【００５２】
上記導体を上記塗布装置及び加熱炉内に複数回走行させることで、上記塗布及び焼付けが複数回繰り返されて樹脂被膜の厚みを増加させていくことができる。このとき、塗布ダイスの孔径は繰り返し回数にあわせて徐々に大きくなるように調整される。所定の厚みの樹脂被膜が得られた時点で、ワニスに含まれる樹脂成分を変更して被覆工程を継続することで、主成分の異なる複数の層からなる絶縁層を形成することができる。なお、各層ごとの塗布及び焼付けの繰り返し回数は適宜選択することができるが、２回から２０回が適当である。
【００５３】
＜コイル＞
当該絶縁電線は、アルミニウム又はアルミニウム合金を導体として用いているため軽量性に優れ、さらに上述のように耐傷性及び絶縁特性に優れる。そのため、当該絶縁電線を巻回することで、多様な用途に好適に用いることが可能なコイルを得ることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
［実施例１］
アルミニウムを鋳造、延伸、伸線及び軟化し、断面が円形で直径１ｍｍの導体を得た。この導体を、エッチング液（水酸化ナトリウム濃度：１５〜２０質量％、亜鉛イオン濃度：２．７質量％）を貯留した貯留槽Ａに２０秒間浸漬させた後、蒸留水を貯留した貯留槽Ｂに浸漬させてアルカリエッチングを行った。次に、この導体を硝酸水溶液（硝酸濃度：３０質量％）を貯留した貯留槽Ｃに３０秒間浸漬させた後、蒸留水を貯留した貯留槽Ｄに浸漬させて硝酸洗浄を行った。
【００５６】
上記硝酸洗浄後、導体周面に樹脂ワニスを塗布し、焼き付けることによって絶縁層を積層し、実施例１の絶縁電線を得た。なお、絶縁層は、ポリエステルイミド（日立化成株式会社製「Ｉｓｏｍｉｄ４０ＳＭ−４５」）で形成され、その厚みは３２μｍである。
【００５７】
［実施例２］
上記エッチング液を貯留した貯留槽Ａに浸漬させる時間を６０秒とした以外は実施例１と同様にして実施例２の絶縁電線を得た。
【００５８】
［実施例３］
上記エッチング液を貯留した貯留槽Ａに浸漬させる時間を３００秒とした以外は実施例１と同様にして実施例３の絶縁電線を得た。
【００５９】
［比較例１］
実施例１と同様のアルミニウム製の導体に対し、アルカリエッチング及び硝酸洗浄を行わずに絶縁層を積層し、比較例１の絶縁電線を得た。
【００６０】
［比較例２〜４］
実施例１と同様のアルミニウム製の導体に対し、上記エッチング液を貯留した貯留槽Ａに、比較例２は２０秒間、比較例３は６０秒間、比較例４は３００秒間浸漬させ、蒸留水を貯留した貯留槽Ｂに浸漬してアルカリエッチングを行った後、硝酸洗浄を行わずに絶縁層を積層し、比較例２〜４の絶縁電線を得た。
【００６１】
［比較例５］
実施例１と同様のアルミニウム製の導体に対し、アルカリエッチングを行わずに上記硝酸水溶液を貯留した貯留槽Ｃに３０秒間浸漬させ、蒸留水を貯留した貯留槽Ｄに浸漬して硝酸洗浄した後、絶縁層を積層し、比較例５の絶縁電線を得た。
【００６２】
得られた実施例１〜３及び比較例１〜５の各絶縁電線について、導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）、二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）、最大高さ（Ｒｙ）、１０μｍ角視野での表面積、及び元素濃度をそれぞれ計測し、さらに絶縁層剥離までの捻り回数、引掻き削れ荷重及び巻付け可撓性試験における導体露出個所をそれぞれ計測した。これら本実施例における各測定値は、以下の方法にて測定した値である。
【００６３】
［導体周面の算術平均粗さ（Ｒａ）（単位：ｎｍ）］
絶縁層を積層する前の導体周面に対し、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定した。
【００６４】
［導体周面の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）（単位：ｎｍ）］
絶縁層を積層する前の導体周面に対し、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定した。
【００６５】
［導体周面の最大高さ（Ｒｙ）（単位：ｎｍ）］
絶縁層を積層する前の導体周面に対し、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠し、評価長さ（ｌ）を３０００ｎｍ、カットオフ値（λｃ）を１０００ｎｍとして測定した。
【００６６】
［導体周面の１０μｍ角視野での表面積（単位：μｍ２）］
走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）で１０μｍ角の範囲を走査し凹凸形状を測定することにより表面積を計測した。
【００６７】
［アルミニウム濃度、亜鉛濃度、炭素濃度及び酸素濃度（単位：質量％）］
絶縁層を積層する前の導体周面のアルミニウム濃度、亜鉛濃度、炭素濃度及び酸素濃度をエネルギー分散型Ｘ線分析法（ＥＤＸ）によって計測した。計測条件は、加速電圧を５ｋＶ、エミッション電流を１００〜１２０μＡ、分析エリアを０．４２２４ｍｍ×０．３３００ｍｍ、フルスケールのカウント数（ＣＰＳ）を約１０００とした。
【００６８】
［絶縁層剥離までの捻り回数（単位：回）］
ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）の５．４に規定の「剥離試験」に準拠し、絶縁層剥離までの捻り回数を計測し、１０回の平均値を求めた。以下、１回の試験を説明すると、まずスクレーパを用いて絶縁電線の上下の被膜部分を導体が表出するように除去して試験片を作製する。次に、この試験片の一端を固定し、他端を一定荷重で一方向に捻り、残った側面部の絶縁層が浮き上がるまでの捻り回数を計測した。
【００６９】
［引掻き削れ荷重（単位：ｋｇｆ）］
絶縁電線と直角にピアノ線を重ね、交点部分に荷重をかけた状態で絶縁電線を引き抜いた場合に絶縁層にピンホールが発生する時の荷重を計測した。荷重は２ｋｇｆから開始して０．５ｋｇｆずつ増加させた。また、ピンホールの発生は、ＪＩＳ−Ｃ３２１６−５（２０１１）の７に規定の「ピンホール試験」に準拠し、適量の３０ｇ／Ｌのフェノールフタレインアルコール溶液を加えた２ｇ／Ｌの食塩水に上記引掻き試験後の絶縁電線の一部を浸し、絶縁導線の一端と食塩水との間に１２Ｖの直流電圧を１分間印加することで確認した。この印加試験において、ピンホールの発生個所周辺の食塩水はピンク色へ変色するため、この変色の確認によってピンホールの有無が確認できる。試験は８本の絶縁電線の試験体に対して行い、１本でもピンホールが認められた場合の荷重を引掻き削れ荷重とした。
【００７０】
［巻き付け可撓性試験における導体露出個所（単位：個）］
ＪＩＳ−Ｃ３２１６−３（２０１１）の５．１に規定の「巻付け試験」に準拠して絶縁電線を０％及び２０％の伸張を行いながら丸棒に沿って３０回巻き付け、導体が露出した個所を数えた。
【００７１】
実施例１〜３及び比較例１〜５の測定結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
2014116204.tif 000002
【００７３】
表１の結果から示されるように、実施例１〜３の絶縁電線は、絶縁層剥離までの捻り回数が多く、かつ巻付け時の導体露出個所が少なく、高い耐傷性を有する。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明の絶縁電線は、導体にアルミニウム又はアルミニウム合金を用いながら、高い耐傷性及び絶縁特性を有する。従って、当該絶縁電線は、例えばモータ、オルタネータ、イグニッション等に好適に用いることができる。