(57)【要約】【課題】溝部が形成された平面を有する導体線材に対して、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となるように、絶縁塗料の塗布量を調整することができる塗布ダイスを提供する。【解決手段】溝部が形成された平面を有する導体線材の表面に塗布された絶縁塗料層の厚さを調整するための塗布ダイスであって、前記塗布ダイスは、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する開口部を有しており、前記開口部は、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する際に、前記導体線材の前記溝部と前記開口部との間隔が、前記導体線材の前記平面の前記溝部以外の部分と前記開口部との間隔よりも狭くなるように突起部が形成されていることを特徴とする塗布ダイス。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝部が形成された平面を有する導体線材の表面に塗布された絶縁塗料層の厚さを調整するための塗布ダイスであって、
前記塗布ダイスは、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する開口部を有しており、
前記開口部は、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する際に、前記導体線材の前記溝部と前記開口部との間隔が、前記導体線材の前記平面の前記溝部以外の部分と前記開口部との間隔よりも狭くなるように突起部が形成されていることを特徴とする塗布ダイス。
【請求項２】
前記開口部は、平面視で略四角形状であることを特徴とする請求項１に記載の塗布ダイス。
【請求項３】
前記突起部は、前記導体線材の前記溝部と前記開口部との間隔が、前記導体線材の前記平面の前記溝部以外の部分と前記開口部との間隔に対して５０％以上９５％以下の範囲内となるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布ダイス。
【請求項４】
溝部が形成された平面を有する導体線材を絶縁皮膜で被覆した絶縁導体線材の製造方法であって、
前記導体線材を、溶剤と絶縁皮膜形成用の樹脂とを含む絶縁塗料に浸漬して、絶縁塗料層を塗布する塗布工程と、
前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材を、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の塗布ダイスの前記開口部を通過させることにより、前記導体線材の前記溝部に塗布された絶縁塗料層の一部を除去して、前記溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが、前記平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さよりも薄くなるように調整する塗布量調整工程と、
前記絶縁塗料層を加熱して、前記絶縁皮膜形成用の樹脂を前記導体線材に焼き付ける焼付工程と、
を含むことを特徴とする絶縁導体線材の製造方法。
【請求項５】
前記導体線材が、チャネル溝を備えた平面を有するチャネルと、前記チャネルの前記チャネル溝に収容固定されている超電導多芯線材とを含む超電導線材であって、前記超電導多芯線材が、金属母材、および前記金属母材に埋設されている複数本の超電導フィラメントからなることを特徴とする請求項４に記載の絶縁導体線材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布ダイスおよび絶縁導体線材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁導体線材の一つとして、超電導線材の表面を絶縁皮膜で被覆した絶縁超電導線材が知られている。この絶縁超電導線材は、例えば、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置、核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置、粒子加速器、リニアモーターカー、さらに電力貯蔵装置などの分野で使用されている。超電導線材としては、金属母材と、この金属母材に埋設されている複数本の超電導フィラメントとからなる超電導多芯線材（超電導コア材ともいう）を、チャネル溝を備えた平面を有するチャネル（安定化材ともいう）のチャネル溝に収容固定した構造（ワイヤー・イン・チャネル（ＷＩＣ）構造）のものが知られている。また、ＷＩＣ構造の超電導線材として、超電導多芯線材の周囲を電気絶縁層で被覆した構成のものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
ＷＩＣ構造の超電導線材は、超電導多芯線材の超電導状態が部分的に破れて常電導状態に転移した場合には、超電導多芯線材を流れていた電流をチャネルに一時的に迂回させることができ、その間に超電導多芯線材を超電導状態に復帰させることが可能となる。このため、ＷＩＣ構造の超電導線材では、チャネルに迂回させた電流が外部に漏出しないように、超電導線材全体を絶縁皮膜で被覆することが必要となる。
【０００４】
特許文献２には、絶縁超電導線材の製造方法として、超電導多芯線材とチャネルとをはんだを用いて接合して超電導線材を作製し、次いで超電導線材の表面を絶縁樹脂で被覆した後、絶縁樹脂が硬化して、はんだが溶融しない温度と時間で加熱する方法が開示されている。この特許文献２には、超電導線材の表面を絶縁樹脂で被覆する方法として、超電導線材を絶縁塗料のタンクに通過させる方法や絶縁樹脂を押出し成形する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１７−５３３５７９号公報
【特許文献２】欧州特許第２１１８９４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超電導線材の表面を絶縁樹脂で被覆する方法として、特許文献２に記載されている方法、すなわち超電導線材を絶縁塗料のタンクに通過させて、超電導線材の表面に絶縁塗料の層を塗布する方法（ディップ法）は、比較的簡単な設備で実施することができる点で有利な方法である。しかしながら、ＷＩＣ構造の超電導線材は、超電導多芯線材と、チャネルのチャネル溝との間に溝部が形成しやすい。この溝部が形成されたＷＩＣ構造の超電導線材に対してディップ法によって絶縁塗料層を塗布すると、超電導線材の溝部に絶縁塗料が溜まりやすく、超電導線材の溝部に塗布された絶縁塗料層が、溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層と比較して厚さが厚くなるという問題がある。絶縁塗料層の厚さが部分的に異なると、絶縁塗料層を加熱することによって得られる絶縁皮膜の厚さがばらつき、絶縁皮膜の電気絶縁性が不均一となるおそれがある。また、絶縁塗料層を加熱する際に、絶縁塗料層の厚さが薄い部分は絶縁塗料の溶剤が速やかに揮発して絶縁樹脂の硬化が進行するが、絶縁塗料層の厚さが厚い部分は絶縁塗料の溶剤が揮発するのが遅いため、短時間で強制的に揮発させようとすると絶縁塗料層が発泡して絶縁皮膜に多量の気泡が形成され、絶縁皮膜の電気絶縁性が劣化するおそれがある。
【０００７】
ここで、均一な厚さの絶縁塗料層を形成するために、塗布ダイスを用いて、絶縁塗料層が塗布された超電導線材の絶縁塗料層の塗布量を調整することが考えられる。しかしながら、塗布ダイスを用いて、絶縁塗料層の塗布量を調整しても、絶縁塗料層を加熱して絶縁皮膜を形成するまでの間に、超電導線材の溝部以外の部分から溝部に絶縁塗料が流れ込み、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが厚くなるという問題がある。また、超電導線材の溝部をはんだで充填して、超電導線材の表面を平滑化することが考えられる。しかしながら、この場合は、溝部にはんだを充填する別の工程を設けることが必要となるため、作業が煩雑になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＷＩＣ構造の超電導線材のように溝部が形成された平面を有する導体線材に対して、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となるように、絶縁塗料の塗布量を調整することができる塗布ダイスを提供することにある。また、本発明の目的は、比較的簡単な設備を用いて、溝部が形成された平面を有する導体線材に対して、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することができる絶縁導体線材の製造方法を提供することにもある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の塗布ダイスは、溝部が形成された平面を有する導体線材の表面に塗布された絶縁塗料層の厚さを調整するための塗布ダイスであって、前記塗布ダイスは、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する開口部を有しており、前記開口部は、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材が通過する際に、前記導体線材の前記溝部と前記開口部との間隔が、前記導体線材の前記平面の前記溝部以外の部分と前記開口部との間隔よりも狭くなるように突起部が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の塗布ダイスによれば、絶縁塗料層が塗布された導体線材が通過する開口部に、導体線材の溝部と開口部との間隔が、導体線材の平面の溝部以外の部分と開口部との間隔よりも狭くなるように突起部が形成されているので、塗布ダイスの開口部を通過した後の導体線材は、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが、平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さよりも薄くなる。このため、塗布ダイスを通過してから絶縁塗料層を加熱するまでの間に、絶縁塗料が導体線材の溝部に流れ込んでも、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが過度に厚くなりにくくなる。このため、本発明の塗布ダイスによって絶縁塗料層の塗布量を調整することにより、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。なお、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが過度に厚くなるとは、導体線材の平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さを超えることをいう。
【００１１】
ここで、本発明の塗布ダイスにおいて、前記開口部は、平面視で略四角形状であることが好ましい。
この場合、断面形状が略四角形状の導体線材に対して、導体線材の平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さを精度よく均一にすることができる。
【００１２】
また、本発明の塗布ダイスにおいて、前記突起部は、前記導体線材の前記溝部と前記開口部との間隔が、前記導体線材の前記平面の前記溝部以外の部分と前記開口部との間隔に対して５０％以上９５％以下の範囲内となるように形成されていることが好ましい。
この場合、塗布ダイスの開口部を通過した後の導体線材は、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが、平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さに対して５０％以上９５％以下の範囲内となるので、絶縁塗料が導体線材の溝部に流れ込んでも、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さがより確実に厚くなりにくくなる。
【００１３】
本発明の絶縁導体線材の製造方法は、溝部が形成された平面を有する導体線材を絶縁皮膜で被覆した絶縁導体線材の製造方法であって、前記導体線材を、溶剤と絶縁皮膜形成用の樹脂とを含む絶縁塗料に浸漬して、絶縁塗料層を塗布する塗布工程と、前記絶縁塗料層が塗布された前記導体線材を、上述の塗布ダイスの前記開口部を通過させることにより、前記導体線材の前記溝部に塗布された絶縁塗料層の一部を除去して、前記溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが、前記平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さよりも薄くなるように調整する塗布量調整工程と、前記絶縁塗料層を加熱して、前記絶縁皮膜形成用の樹脂を前記導体線材に焼き付ける焼付工程と、を含むことを特徴としている。
【００１４】
本発明の絶縁導体線材の製造方法によれば、塗布量調整工程において、導体線材の溝部に塗布された絶縁塗料層の一部を、上述の塗布ダイスを用いて除去することによって、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さを、平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さよりも薄くなるように調整するので、塗布量調整工程から焼付工程までの間に、絶縁塗料が導体線材の溝部に流れ込んでも、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが過度に厚くなりにくい。このため、焼付工程で、絶縁塗料層を加熱することによって、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。
【００１５】
ここで、本発明の絶縁導体線材の製造方法においては、前記導体線材は、チャネル溝を備えた平面を有するチャネルと、前記チャネルの前記チャネル溝に収容固定されている超電導多芯線材とを含む超電導線材であって、前記超電導多芯線材が、金属母材、および前記金属母材に埋設されている複数本の超電導フィラメントからなることが好ましい。
この場合、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を、溝部が形成された平面を有する超電導線材に形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、溝部が形成された平面を有する導体線材に対して、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となるように、絶縁塗料の塗布量を調整することができる塗布ダイスを提供することができる。また、本発明によれば、比較的簡単な設備を用いて、溝部が形成された平面を有する導体線材に対して、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することができる絶縁導体線材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一実施形態である絶縁超電導線材の製造方法に有利に用いることができる絶縁皮膜形成装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】図１のII−II線断面図であり、本発明の第一実施形態である絶縁超電導線材の製造方法で用いる超電導線材を説明する断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図であり、超電導線材を絶縁塗料に浸漬した後の状態を説明する断面図である。
【図４】図１のIV−IV線断面図であり、塗布量調整工程で用いる塗布ダイスを説明する断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態である絶縁超電導線材の製造方法で用いる超電導線材を説明する断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態である絶縁超電導線材の製造方法の塗布量調整工程で用いる塗布ダイスを説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態である塗布ダイスおよび絶縁導体線材の製造方法について、添付した図面を参照して説明する。
本実施形態の塗布ダイスは、溝部が形成された平面を有する導体線材の表面に塗布された絶縁塗料層の厚さを調整するためのものである。また、本実施形態の絶縁導体線材の製造方法は、溝部が形成された平面を有する導体線材を絶縁皮膜で被覆した絶縁導体線材の製造方法である。以下、導体線材として、ＷＩＣ構造の超電導線材を例にとり、本実施形態を説明する。
【００１９】
本実施形態の絶縁超電導線材の製造方法は、超電導線材を、溶剤と絶縁皮膜形成用の樹脂とを含む絶縁塗料に浸漬して、絶縁塗料層を塗布する塗布工程と、絶縁塗料層が塗布された超電導線材を、本実施形態の塗布ダイスの開口部を通過させることにより、超電導線材の溝部に塗布された絶縁塗料層の一部を除去して、溝部に塗布された絶縁塗料層の厚さが、平面の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層の厚さよりも薄くなるように調整する塗布量調整工程と、絶縁塗料層を加熱して、絶縁皮膜形成用の樹脂を超電導線材に焼き付ける焼付工程と、を含む。これらの工程は、長尺の超電導線材を用いて連続的に行うことが好ましい。
【００２０】
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態である絶縁超電導線材の製造方法に有利に用いることができる絶縁皮膜形成装置の構成の一例を示す概略図である。
図１に示すように、絶縁皮膜形成装置１０は、絶縁塗料タンク１１と、塗布ダイス１３と、加熱炉１７と、搬送ローラ１８、１９とを備える。搬送ローラ１８、１９は、長尺状の超電導線材１を下から上に向けて搬送する。
【００２１】
絶縁塗料タンク１１には、溶剤と絶縁皮膜形成用の樹脂とを含む絶縁塗料１２が収容されている。絶縁皮膜形成用樹脂としては、例えば、ホルマール化ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁超電導線材の絶縁皮膜の材料として一般に利用されているものを用いることができる。溶剤は、絶縁皮膜形成用の樹脂を溶解するものであれば、その種類に特に制限はない。溶剤としては、例えば、クレゾールやＮ‐メチル‐ピロリドンなどを用いることができる。絶縁塗料１２の絶縁皮膜形成用樹脂の濃度は、１０質量％以上３０質量％以下の範囲内にあることが好ましい。
【００２２】
図２は、図１のII−II線断面図であり、本発明の第一実施形態である絶縁超電導線材の製造方法で用いる超電導線材の一例を説明する断面図である。
図２に示すように、超電導線材１は、チャネル溝２１を備えた平面２２を有するチャネル２０と、チャネル溝２１に収容固定されている超電導多芯線材３０とを備える。超電導線材１の断面形状は、角部に曲率のある略四角形状とされている。超電導多芯線材３０は、金属母材３１と、金属母材３１に埋設されている複数本の超電導フィラメント３２とからなる。チャネル溝２１と超電導多芯線材３０とは、はんだ接合によって固定されている。超電導多芯線材３０は断面が円形であり、チャネル溝２１の内壁と超電導多芯線材３０との間に、はんだ４０が充填されている。なお、超電導多芯線材３０の断面形状は、特に制限はなく、例えば、角部に曲率のある平角形状であってもよい。
【００２３】
チャネル２０の材料は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金を用いることができる。超電導多芯線材３０の金属母材３１の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金を用いることができる。超電導多芯線材３０の超電導フィラメント３２の材料としては、ＮｂＴｉ合金、Ｎｂ３Ｓｎを用いることができる。はんだ４０の材料としては、Ｓｎ系はんだを用いることができる。Ｓｎ系はんだとしては、Ｓｂ、Ａｇ、Ｃｕから群より選ばれる１種以上の金属とＳｎの合金を用いることができる。
【００２４】
チャネル溝２１と超電導多芯線材３０とが、はんだ接合によって固定されている超電導線材１では、はんだ４０の表面に窪み４１が形成され、この窪み４１が超電導線材１の溝部２となる。
【００２５】
（塗布工程）
塗布工程では、超電導線材１を絶縁塗料タンク１１に通過させることによって、絶縁塗料１２に浸漬する。
図３は、図１のIII−III線断面図であり、超電導線材を絶縁塗料に浸漬した後の状態の一例を説明する断面図である。図３に示すように、絶縁塗料１２に浸漬した後の超電導線材１の表面には、絶縁塗料層５０が塗布されている。超電導線材１の溝部（はんだ４０の窪み）には、絶縁塗料が多く溜まっており、絶縁塗料層５０の厚さが厚くなる。超電導線材１の溝部２以外の部分に塗布される絶縁塗料層５０の厚さは、絶縁塗料１２の絶縁皮膜形成用樹脂の濃度や目的とする絶縁皮膜の厚さによっても異なるが、通常は、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内である。絶縁塗料層５０の厚さは、超電導線材１を絶縁塗料タンク１１に通過させる際の時間や回数によって調整することができる。
【００２６】
（塗布量調整工程）
塗布量調整工程では、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１を、下から上に搬送しながら、チャネル溝２１に塗布された絶縁塗料層５０の一部を、塗布ダイス１３を用いて除去する。
【００２７】
図４は、図１のIV−IV線断面図であり、塗布量調整工程で用いる塗布ダイスを説明する断面図である。
図４に示すように、塗布ダイス１３は、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１が通過する開口部１４を有している。開口部１４は、平面視で略四角形状である。平面視とは、塗布ダイス１３の開口部１４を絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１が通過する方向に対して垂直な平面で見ることを意味する。
【００２８】
開口部１４は、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１が通過する際に、超電導線材１の溝部２と開口部１４との間隔Ａ１が、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分と開口部１４との間隔Ｂよりも狭くなるように突起部１５が２個形成されている。間隔Ａ１は、超電導線材１の溝部２（はんだ４０の窪み４１）の表面と開口部１４の突起部１５の内壁面との間の最短距離である。間隔Ｂは、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分と開口部１４との最短距離である。２個の突起部１５の間には、超電導多芯線材３０に沿って湾曲した形状で突出した湾曲部１６が形成されている。
【００２９】
絶縁塗料層５０が形成された超電導線材１を、塗布ダイス１３の開口部１４を通過させることによって、超電導線材１の溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが、平面３の溝部２以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さよりも薄くなるように調整される。これによって、塗布量調整工程から焼付工程までの間に、絶縁塗料が超電導線材１の溝部２に流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くなりにくくなる。
【００３０】
間隔Ｂは、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。間隔Ａ１は、間隔Ｂに対して５０％以上９５％以下の範囲内にあることが好ましい。超電導多芯線材３０と湾曲部１６との間隔Ａ２は、間隔Ｂと同じであることが好ましい。
【００３１】
（焼付工程）
焼付工程では、絶縁塗料層５０を、加熱炉１７を用いて加熱して、絶縁皮膜形成用の樹脂を超電導線材１に焼き付ける。塗布量調整工程が終了してから焼付工程を行うまでの時間は、超電導線材１の溝部２に絶縁塗料が流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くならない時間内であればよく、通常は１秒以上６０秒以下の範囲内である。
【００３２】
絶縁塗料層５０の加熱温度および時間は、絶縁皮膜形成用の樹脂が硬化し、かつはんだ４０が溶融しない範囲であれば特に制限はない。加熱温度すなわち加熱炉１７の設定温度は、例えば、２００℃以上４５０℃以下の範囲内であり、加熱時間は、例えば、３０秒以上２４０秒以下の範囲内である。
【００３３】
以上のようにして、絶縁皮膜が形成された絶縁超電導線材１ａは、搬送ローラ１８によって搬送され、要求される絶縁皮膜の最終的な膜厚に応じて、絶縁皮膜を積層することが必要な場合は、塗布工程〜焼付工程が繰り返される。なお、絶縁超電導線材１ａに形成される絶縁皮膜の最終的な厚さは、通常、３μｍ以上６０μｍ以下の範囲内である。
【００３４】
以上のような構成とされた本実施形態の塗布ダイスによれば、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１が通過する開口部１４に、超電導線材１の溝部２（はんだ４０の窪み４１）と開口部１４との間隔Ａ１が、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分と開口部１４との間隔Ｂよりも狭くなるように突起部１５が形成されているので、塗布ダイス１３の開口部１４を通過した後の超電導線材１は、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが、平面３の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さよりも薄くなる。このため、塗布ダイス１３を通過してから絶縁塗料層５０を加熱するまでの間に、絶縁塗料が超電導線材１の溝部２に流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くなりにくくなる。このため、本実施形態の塗布ダイス１３によって絶縁塗料層５０の塗布量を調整することにより、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の塗布ダイス１３によれば、開口部１４は平面視で略四角形状とされているので、断面形状が略四角形状の超電導線材１に対して、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さを精度よく均一にすることができる。
【００３６】
さらに、本発明の塗布ダイス１３においては、突起部１５は間隔Ａ１が間隔Ｂに対して５０％以上９５％以下の範囲内となるように形成することによって、塗布ダイス１３の開口部１４を通過した後の超電導線材１は、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが、平面３の溝部２以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さに対して５０％以上９５％以下の範囲内とすることができる。このため、塗布ダイス１３を通過してから絶縁塗料層５０を加熱するまでの間に、絶縁塗料が超電導線材１の溝部２に流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さがより過度に厚くなりにくくなる。
【００３７】
本実施形態の塗布ダイスを用いた絶縁超電導線材の製造方法によれば、超電導線材１の溝部２に塗布された絶縁塗料層の一部を、上述の塗布ダイス１３を用いて除去することによって、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さを、平面３の溝部２以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さよりも薄くなるように調整するので、塗布量調整工程から焼付工程までの間に、絶縁塗料が超電導線材１の溝部２に流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くなりにくい。このため、焼付工程で絶縁塗料層５０を加熱することによって、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。
【００３８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態である絶縁超電導線材の製造方法について説明する。なお、第一実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して記載し、詳細な説明を省略する。
図５は、本発明の第二実施形態である絶縁超電導線材の製造方法で用いる超電導線材を説明する断面図である。
図５に示す超電導線材４は、超電導多芯線材３０の周囲が電気絶縁層３３で被覆されている点で、第一実施形態と相違する。電気絶縁層３３の材料としては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ガラス繊維、ポリエステル樹脂、ホルマール化ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂を用いることができる。これらの材料は１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組合せて使用してもよい。電気絶縁層３３の厚さは、例えば、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内である。超電導多芯線材３０は、機械的な締め付けによって、チャネル溝２１に固定されている。
【００３９】
チャネル溝２１と超電導多芯線材３０とが、機械的な締め付けによって固定されている超電導線材４では、チャネル溝２１と超電導多芯線材３０との間に隙間が形成され、この隙間が超電導線材１の溝部２となる。
【００４０】
（塗布工程）
塗布工程では、超電導線材４を絶縁塗料タンク１１に通過させることによって、絶縁塗料１２に浸漬する。これによって、超電導線材４に絶縁塗料層５０が塗布される。
【００４１】
（塗布量調整工程）
塗布量調整工程では、超電導線材４の溝部５に塗布された絶縁塗料層５０の一部を、塗布ダイス１３を用いて除去する。
【００４２】
図６は、第二実施形態における塗布量調整工程を説明する図であり、図１のIV−IV線断面図に相当する。
図６に示すように、塗布ダイス１３は、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材１が通過する開口部１４を有している。開口部１４は、平面視で略四角形状である。
【００４３】
開口部１４は、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材４が通過する際に、超電導線材４の溝部５（チャネル溝２１と電気絶縁層３３との隙間）と開口部１４との間隔Ａ３が、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分と開口部１４との間隔Ｂよりも狭くなるように突起部１５が２個形成されている。間隔Ａ３は、超電導線材４の溝部５の表面（チャネル溝２１の表面）と開口部１４の突起部１５の内壁面との間の最短距離である。間隔Ｂは、超電導線材１の平面３の溝部２以外の部分と開口部１４との最短距離である。２個の突起部１５の間には、超電導多芯線材３０に沿って湾曲した形状で突出した湾曲部１６が形成されている。
【００４４】
間隔Ｂの好ましい範囲は、第一実施形態の場合と同じである。間隔Ａ３の好ましい範囲は、第一実施形態のＡ１と同じである。超電導多芯線材３０を被覆する電気絶縁層３３と湾曲部１６との間隔Ａ４は、間隔Ｂと同じであることが好ましい。
【００４５】
（焼付工程）
焼付工程では、絶縁塗料層５０を、加熱炉１７を用いて加熱して、絶縁皮膜形成用の樹脂を超電導線材４に焼き付ける。塗布量調整工程が終了してから焼付工程を行うまでの時間、加熱温度および加熱時間は、上述の第一実施形態の場合と同じである。
以上のようにして、絶縁皮膜が形成された絶縁超電導線材が得られる。
【００４６】
以上のような構成とされた本実施形態の塗布ダイスによれば、開口部１４には、絶縁塗料層５０が塗布された超電導線材４が通過する際に、超電導線材４の溝部５（チャネル溝２１と超電導多芯線材３０との隙間）と開口部１４との間隔Ａ３が、超電導線材４の平面６の溝部５以外の部分と開口部１４との間隔Ｂよりも狭くなるように突起部１５が形成されているので、塗布ダイス１３の開口部１４を通過した後の超電導線材４は、溝部５に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが、平面６の溝部以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さよりも薄くなる。このため、塗布ダイス１３を通過してから絶縁塗料層５０を加熱するまでの間に、絶縁塗料が超電導線材４の溝部５に流れ込んでも、溝部５に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くなりにくくなる。このため、本実施形態の塗布ダイス１３によって絶縁塗料層５０の塗布量を調整することにより、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。
【００４７】
本実施形態の塗布ダイスを用いた絶縁超電導線材の製造方法によれば、超電導線材４の溝部５に塗布された絶縁塗料層の一部を、上述の塗布ダイス１３を用いて除去することによって、溝部５に塗布された絶縁塗料層５０の厚さを、平面６の溝部５以外の部分に塗布された絶縁塗料層５０の厚さよりも薄くなるように調整するので、塗布量調整工程から焼付工程までの間に、絶縁塗料が超電導線材１の溝部２に流れ込んでも、溝部２に塗布された絶縁塗料層５０の厚さが過度に厚くなりにくい。このため、焼付工程で絶縁塗料層５０を加熱することによって、厚さが均一でかつ気泡が少ない絶縁皮膜を形成することが可能となる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明の作用効果を実施例により説明する。
【００５０】
［本発明例１〜５、比較例１、２］
上述の図１に示す絶縁皮膜形成装置を用いて、絶縁超電導線材を製造した。超電導線材としては、チャネルのチャネル溝と超電導多芯線材の接合を、下記の表１、２に示す方法で行ったものを用意した。また、絶縁塗料としては、Ｎ‐メチル‐ピロリドンと下記の表１、２に示す絶縁皮膜形成用の樹脂とを、絶縁皮膜形成用樹脂の濃度が２０質量％となる割合で含むものを用意した。塗布ダイスとしては、超導電線材の溝部の表面と塗布ダイスの開口部との間隔Ａ１またはＡ３と超導電線材の平面の表面と塗布ダイスの開口部との間隔Ｂが下記の表１、２に示す値のものを用意した。加熱炉の設定温度は２４０℃、加熱時間は６０秒とした。
【００５１】
得られた絶縁超電導線材の溝部を被覆している絶縁皮膜中の気泡数を、次のようにして測定した。その結果を下記の表１、２に示す。
【００５２】
（溝部を被覆している絶縁皮膜中の気泡数の測定方法）
絶縁超電導線材の溝部を被覆している絶縁皮膜の表面を、マイクロスコープ顕微鏡にて観察し、直径１００μｍ以上の気泡の数をカウントした。気泡の数を、絶縁超電導線材１ｍあたりの気泡数（個／ｍ）として表１、２に示す。
【００５３】
【表１】
2019160636.tif 000003
【００５４】
【表２】
2019160636.tif 000004
【００５５】
超導電線材の溝部と塗布ダイスの開口部との間隔Ａ１またはＡ３と、超導電線材の平面の溝部以外の部分と塗布ダイスの開口部との間隔Ｂとが同じ塗布ダイスを用いた比較例１、２で得られた絶縁超電導線材は、溝部を被覆している絶縁皮膜中の気泡数が多くなった。これは、絶縁塗料層の厚さを調整してから絶縁塗料層を加熱するまでの間に、絶縁塗料が超電導線材の溝部に流れ込み、溝部を被覆している絶縁皮膜の厚さが厚くなったためであると考えられる。
【００５６】
これに対して、超導電線材の溝部と塗布ダイスの開口部との間隔Ａ１または間隔Ａ３が、超導電線材の平面の溝部以外の部分と塗布ダイスの開口部との間隔Ｂよりも狭い塗布ダイスを用いた本発明例１〜５で得られた絶縁超電導線材は、溝部を被覆している絶縁皮膜中の気泡数が少なくなった。特に、間隔Ｂに対する間隔Ａ１の比率Ａ１／Ｂが７０％以下である本発明例１、２および間隔Ｂに対する間隔Ａ３の比率Ａ３／Ｂが７０％以下である本発明例４、５は、溝部を被覆している絶縁皮膜中の気泡数が少なくなった。
【符号の説明】
【００５７】
１、４  超電導線材
２、５  溝部
３、６  平面
１ａ  絶縁超電導線材
１０  絶縁皮膜形成装置
１１  絶縁塗料タンク
１２  絶縁塗料
１３  塗布ダイス
１４  開口部
１５  突起部
１６  湾曲部
１７  加熱炉
１８、１９  搬送ローラ
２０  チャネル
２１  チャネル溝
２２  平面
３０  超電導多芯線材
３１  金属母材
３２  超電導フィラメント
３３  電気絶縁層
４０  はんだ
４１  窪み
５０  絶縁塗料層
【図１】
2019160636.tif 000005
【図２】
2019160636.tif 000006
【図３】
2019160636.tif 000007
【図４】
2019160636.tif 000008
【図５】
2019160636.tif 000009
【図６】
2019160636.tif 000010