(57)【要約】【課題】錫メッキ銅線において錫メッキ層の耐摩耗性を向上させる。【解決手段】銅を含む銅線と、銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、錫メッキ層を構成する錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと銅線を構成する銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、錫メッキ銅線が提供される。【選択図】図１
2019157224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線。
【請求項２】
前記積分強度比率が５０％以下である、
請求項１に記載の錫メッキ銅線。
【請求項３】
前記錫メッキ層の厚さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下である、
請求項１又は２に記載の錫メッキ銅線。
【請求項４】
錫溶湯に銅を添加し、前記錫溶湯における銅濃度を、前記錫溶湯の温度における銅の飽和濃度の８０％以上となるように調整する工程と、
銅濃度を調整した前記錫溶湯に、銅を含む銅線を浸漬して引き上げることで、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層を前記銅線の表面に形成する工程と、を有し、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線の製造方法。
【請求項５】
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備える絶縁電線であって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
絶縁電線。
【請求項６】
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備えるケーブルであって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、錫メッキ銅線およびその製造方法、並びに絶縁電線、ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットや工作機械、および各種電気機器等に使用される可とう性に優れた絶縁電線やケーブルがある。このような可とう性に優れた絶縁電線やケーブルには、所望の可とう性を得るために、細径の銅線を撚り合わせた撚り線が用いられている。この銅線には、腐食などによる表面品質の低下を抑える目的で、錫メッキが施されることがある。
【０００３】
銅線への錫メッキ方法としては、溶融メッキ法がある（例えば、特許文献１を参照）。溶融メッキ法では、例えば、錫を溶融させた溶湯中に銅線を浸漬させてから引き上げて、銅線の表面に溶融した錫を付着させ、それを凝固させることで、錫メッキ層を設ける。
【０００４】
銅線に錫メッキ層を設けた錫メッキ銅線は、例えば複数本を撚り合わせて撚り線に形成され、絶縁電線やケーブルを構成する導体として使用される。撚り線の外周に絶縁層を形成することで絶縁電線やケーブルが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、錫メッキ銅線では、撚り線の製造過程で錫メッキ銅線同士が擦れたり、錫メッキ銅線がガイドやプーリなどの製造装置を構成する部材と接触したりすることで、錫メッキ層が摩耗し、銅線が露出してしまうことがある。銅線の露出は、銅線の腐食や変色などを引き起こし、錫メッキ銅線の信頼性を低下させることになる。
【０００７】
本発明は、錫メッキ銅線において錫メッキ層の耐摩耗性を向上させる技術を提供することを一目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、
錫溶湯に銅を添加し、前記錫溶湯における銅濃度を、前記錫溶湯の温度における銅の飽和濃度の８０％以上となるように調整する工程と、
銅濃度を調整した前記錫溶湯に、銅を含む銅線を浸漬して引き上げることで、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層を前記銅線の表面に形成する工程と、を有し、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明のさらに他の態様によれば、
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備える絶縁電線であって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
絶縁電線が提供される。
【００１１】
本発明のさらに他の態様によれば、
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備えるケーブルであって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
ケーブルが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、錫メッキ銅線において錫メッキ層の耐摩耗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる錫メッキ銅線の長さ方向に垂直な断面を示す図である。
【図２】錫メッキ層の構造を模式的に示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる錫メッキ銅線の製造方法を説明するための概略図である。
【図４】実施例１，２および比較例１，２の各錫メッキ銅線について錫メッキ層のＸ線回折パターンを示す図である。
【図５】実施例１の錫メッキ銅線について合金層表面のＳＥＭ像である。
【図６】実施例２の錫メッキ銅線について合金層表面のＳＥＭ像である。
【図７】比較例１の錫メッキ銅線について合金層表面のＳＥＭ像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
錫メッキ層は、銅を含む銅線を、錫を溶融させた錫溶湯に浸漬させて引き上げて形成されることで、銅線側から錫銅化合物を含む合金層および錫を含む錫層が積層されて構成される。合金層の形成は、銅線と溶融した錫とが接触したときに、銅と錫とが金属間化合物（錫銅合金）を生成することで生じる。一般に、合金層は、錫よりも硬質な錫銅化合物から形成されて耐摩耗性に優れているが、錫メッキ層に占める比率は低い傾向にある。
【００１５】
本発明者らは、錫メッキ層の耐摩耗性を向上すべく、錫メッキ層に占める合金層の比率を高めることに着目し、検討を行った。その結果、錫溶湯に銅を添加するとともに、その銅濃度を、その温度に対する飽和濃度の８０％以上とするとよいことを見出した。
【００１６】
具体的に説明すると、錫溶湯に銅線を浸漬させると、銅線と溶融した錫との間で錫銅化合物が生成する反応と、銅線の銅が錫溶湯へ溶出する反応とが起こる。錫溶湯に銅が添加されていない場合、銅の溶出の反応が相対的に進みやすくなるので、合金層の形成が進みにくい。これに対して、錫溶湯に銅が添加されている場合、特に銅濃度が所定値以上であると、銅の溶出が抑制され、錫銅化合物の生成が進みやすくなる。このように、錫溶湯での銅濃度を所定値以上としたうえで溶融メッキを行うことにより、錫メッキ層に占める合金層の比率を高め、錫メッキ層において所望の耐摩耗性を実現できる。本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【００１７】
＜一実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる錫メッキ銅線の長手方向に垂直な断面図である。図２は、錫メッキ層の構造を模式的に示す概略図である。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１８】
（錫メッキ銅線）
図１に示すように、錫メッキ銅線１は、銅を含む銅線１１と、錫メッキ層１２と、を備えて構成される。
【００１９】
銅を含む銅線１１としては、例えば、タフピッチ銅や無酸素銅等からなる線、または銅合金からなる線を用いることができる。銅線１１の線径は、用途に応じて適宜変更することができ、可とう性の観点からは、例えば０．０８ｍｍ〜０．６ｍｍとするとよい。
【００２０】
銅線１１は、可とう性の観点からは、以下の銅合金材から形成されることが好ましい。具体的には、銅合金材は、チタン濃度が５〜５５ｍａｓｓ  ｐｐｍ、硫黄濃度が３〜１２ｍａｓｓ  ｐｐｍ、酸素濃度が２〜３０ｍａｓｓ  ｐｐｍ、残部が銅と不可避不純物からなる。この銅合金材は、微量のＴｉを含むため、低温度の加熱で焼き鈍すことができ、また高い伸び性を有する。
【００２１】
銅線１１の表面には、溶融メッキ法により、錫メッキ層１２が形成されている。錫メッキ層１２は、銅線１１に含まれる銅と溶融した錫との間で生成する錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む。本実施形態では、銅濃度を調整した錫溶湯を用いて溶融メッキを行うことにより、錫メッキ層１２は、実質的に、錫銅化合物を含む合金層から構成されることになる。なお、実質的に合金層から構成されるとは、合金層のみから構成される場合に限定されない。例えば図２に示すように、錫メッキ層１２が、銅線１１側から順に、錫銅合金を含む合金層１２ａおよび錫を含む錫層１２ｂが積層された積層構造を有し、錫層１２ｂが合金層１２ａに対して無視できるような厚さとなる場合も含む。
【００２２】
錫メッキ層１２は、実質的に錫銅化合物から構成されることで、その表面に対してＸ線を照射してＸ線回折パターンを測定したときに、錫メッキ層１２を構成する錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと銅線１１を構成する銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する積分強度ＩＡの積分強度比率（ＩＡ／（ＩＡ＋ＩＢ）×１００）が１５％以上となるように構成される。
【００２３】
ここで、積分強度比率の算出について説明する。
【００２４】
積分強度比率は、錫メッキ層１２の任意の箇所にＸ線を照射して検出される回折Ｘ線の回折角と強度とを測定して得られるＸ線回折パターンに基づいて求められる。具体的には、Ｘ線の入射角度を５°として、例えば図４に示すようなＸ線回折パターンを取得し、錫銅化合物についてミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと、銅についてミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとをそれぞれ測定し、算出することができる。
【００２５】
積分強度比率を１５％以上とすることにより、錫メッキ層１２を実質的に錫銅化合物で構成することができ、所望の耐摩耗性が得られる。積分強度比率が大きくなるほど、耐摩耗性が高くなるが、錫メッキ層１２が厚くなることで錫メッキ銅線１の可とう性が低くなるおそれがある。そのため、可とう性の観点からは、積分強度比率が５０％以下であることが好ましい。錫メッキ銅線１において耐摩耗性と可とう性とを高い水準でバランスよく得る観点からは、積分強度比率を１９％〜３０％とすることがより好ましい。
【００２６】
錫メッキ層１２の厚さは、耐摩耗性を向上させる観点からは厚いことが好ましいが、錫メッキ銅線１の可とう性の観点からは薄いことが好ましい。高い耐摩耗性を維持しつつ、適度な可とう性を得る観点からは、０．１μｍ〜０．５μｍであることが好ましい。
【００２７】
錫メッキ層１２は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に設けられたシリコン探針をダイヤモンドコートした探針を、錫メッキ層１２の表面に１μＮの荷重で押し当てた状態で、速度５０μｍ／ｓｅｃで１００往復摺動させたときに、スクラッチ痕が形成されないような耐摩耗性を有することが好ましい。このような錫メッキ層１２によれば、例えば錫メッキ銅線１が他の部材と擦れたり、接触したりした場合であっても、銅線１１の露出を抑制することができる。
【００２８】
（錫メッキ銅線の製造方法）
続いて、上述した錫メッキ銅線１の製造方法について図３を用いて説明する。図３は、本発明の一実施形態にかかる錫メッキ銅線の製造方法を説明するための概略図である。
【００２９】
まず、錫メッキ層１２を形成するための錫溶湯２１を準備する。本実施形態では、錫原料とともに所定量の銅原料をメッキ槽２０に添加し、これらを加熱により溶融させ、錫および銅が溶融する錫溶湯２１を準備する。銅原料の添加量は、錫溶湯２１における銅濃度が、錫溶湯２１の温度での銅の飽和濃度の８０％以上となるように調整する。
【００３０】
銅の飽和濃度とは、銅と錫の平衡状態図において、錫および銅が液相（溶湯）となるときに銅が錫中に飽和して溶融する（析出せずに固溶する）濃度を示す。例えば、銅の飽和濃度は、溶湯の温度が３１０℃のとき３．０質量％、３８０℃のとき５．５質量％、４００℃のとき６．８質量％、４３０℃のとき８．５質量％、４５０℃のとき１０．０質量％となる。
【００３１】
本実施形態では、錫溶湯２１の加熱温度に応じて銅濃度が飽和濃度の８０％以上となるように銅の添加量を調整する。溶湯２１における銅濃度が飽和濃度の８０％未満となると、銅線１１を錫溶湯２１に浸漬させたときに、錫銅合金の生成よりも、銅線１１からの銅の溶出が相対的に生じやすくなるため、錫銅化合物の比率が小さくなることで、所望の耐摩耗性が得られなくなる。この点、銅濃度を飽和濃度の８０％以上に設定することで、錫メッキ層１２での錫銅化合物の比率を高めて高い耐摩耗性を得ることができる。
【００３２】
なお、錫溶湯２１に含まれる銅は、それ自体が錫メッキ層１２を構成するように作用するのではなく、溶湯２１に存在することで銅線１１からの銅の溶出を抑制するとともに錫銅合金の生成を促進するために作用する。
【００３３】
また、メッキ槽２０には、例えば錫溶湯２１を加熱できるようにヒータが取り付けられ、錫および銅を溶融状態で保持できるよう溶湯２１の温度が一定に維持されている。溶湯２１の温度は、例えば２５０℃〜３５０℃に維持されている。
【００３４】
続いて、例えば線径が０．０８ｍｍ〜０．６ｍｍである銅線１１を準備する。この銅線１１を引き出すことにより所定の線速で走行させる。
【００３５】
続いて、銅線１１を、銅を添加して銅濃度を調整した錫溶湯２１に導入して浸漬させ、所定時間、浸漬させた後に、錫溶湯２１から引き上げる。
【００３６】
メッキ槽２０から引き出された銅線１１の表面には錫溶湯２１が付着する。このとき、銅線１１と錫溶湯２１との間で、銅線１１からの銅の溶出と、錫銅合金の生成とが起こることになる。本実施形態では、錫溶湯２１における銅濃度を飽和濃度の８０％以上とすることで、銅線１１からの銅の溶出よりも、錫銅合金の生成を促進している。
【００３７】
続いて、錫溶湯２１が付着した銅線１１をダイス３０に挿通させる。ダイス３０は、銅線１１を挿通させる孔を有しており、その孔径は、銅線１１に付着する錫溶湯２１の余剰分を取り除き、所定の被覆厚さに調整できるように設定されている。孔径は、錫メッキ層１２の厚さに応じて適宜変更するとよく、例えば銅線１１の外径に対して１０μｍ〜５０μｍ大きい径にするとよい。
【００３８】
銅線１１の表面に付着した錫溶湯２１は冷却されて徐々に凝固することで、錫メッキ層１２となる。
【００３９】
以上により、本実施形態の錫メッキ銅線１が得られる。錫メッキ銅線１の錫メッキ層１２では、錫銅化合物の生成を促進させることで、錫銅化合物の比率を高くすることができ、錫銅化合物に対応するピークの積分強度比率を１５％以上とすることができる。
【００４０】
（ケーブル）
上述した錫メッキ銅線１は、ケーブルの導体として使用することができる。具体的には、複数本の錫メッキ銅線１を撚り合わせて撚り線を形成し、その撚り線の外周に絶縁層を設けることによりケーブル（例えばロボットケーブル）として構成することができる。
【００４１】
なお、錫メッキ銅線１を撚り合わせる本数は、特に限定されず、ケーブルの種類に応じて適宜変更することができる。また、絶縁層としては、従来公知の樹脂材料を用いることができ、ケーブルに要求される特性に応じて適宜選択するとよい。
【００４２】
＜本実施形態にかかる効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する
【００４３】
本実施形態の錫メッキ銅線１によれば、錫メッキ層１２が、実質的に、錫銅化合物を含む合金層１２ａから構成されており、錫メッキ層１２のＸ線回折パターンにおいて、錫銅化合物に対応するピークの積分強度比率が１５％以上となっている。錫銅化合物は錫よりも硬質であるため、錫銅化合物の比率が高くなるように錫メッキ層１２を構成することで、錫メッキ層１２の耐摩耗性を高くすることができる。
【００４４】
また、錫メッキ層１２は耐摩耗性に優れているため、錫メッキ銅線１同士を撚り合わせたり、撚り合わせの過程で他の部材と接触したりしても、錫メッキ層１２の剥がれおよび銅線１１の露出を抑制できるので、ケーブルの信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また、錫メッキ層１２の厚さは０．１μｍ〜０．５μｍであることが好ましい。錫メッキ層１２では、硬質な錫銅化合物の比率を高めているので、錫メッキ層１２を０．１μｍ〜０．５μｍ以下と薄く形成しながらも、所望の耐摩耗性を得ることができる。しかも、錫メッキ層１２を薄く形成することで、錫メッキ銅線１の可とう性を高く維持することができる。
【００４６】
錫メッキ層１２は、原子間力顕微鏡に設けられたシリコン探針をダイヤモンドコートした探針を、前記錫メッキ層の表面に１μＮの荷重で押し当てた状態で、速度５０μｍ／ｓｅｃで１００往復摺動させたときに、スクラッチ痕が形成されないような耐摩耗性を有することが好ましい。スクラッチ痕が深くならないような耐摩耗性を有することで、銅線１１の露出をより抑制し、ケーブルの信頼性をより向上させることができる。
【００４７】
本実施形態では、錫メッキ層１２を形成するために、錫および銅が溶融し、銅濃度が錫溶湯２１の温度における銅の飽和濃度の８０％以上である錫溶湯２１を使用している。このような錫溶湯２１によれば、銅線１１を浸漬させたときに、銅の溶出よりも錫銅合金の生成を促進できるので、凝固により形成される錫メッキ層１２において錫銅化合物の比率を高めることができる。そして、錫銅化合物に対応するピークの積分強度比率を１５％以上となるように錫メッキ層１２を構成することで、高い耐摩耗性を得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る錫メッキ銅線１では、当該錫メッキ銅線１が使用された電線やケーブルを繰り返し屈曲させたときに、錫メッキ銅線１同士が擦れたりしても錫メッキ層１２が摩耗しにくいため、銅線１１が露出してしまうことを抑制することができる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【００５０】
次に、本発明について実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
【００５１】
（実施例１）
本実施例では、錫メッキ銅線を作製し、錫メッキ層の耐摩耗性を評価した。
【００５２】
まず、錫メッキ層を形成するための溶湯を準備した。本実施例では、銅原料と錫原料を加熱により溶融させて、銅濃度が飽和濃度（飽和濃度比）の８０％である溶湯を準備した。具体的には、錫溶湯の温度を３１０℃に設定し、その温度での銅の飽和濃度が３．０質量％であるので、錫溶湯における銅濃度が２．４質量％となるように銅を添加した。続いて、銅濃度を調整した錫溶湯に、線径が０．４５ｍｍの銅線を導入して浸漬させた。その後、銅線を引き上げて、ダイスに挿通させることで、余分な錫溶湯を取り除いた。その後、錫溶湯を冷却により凝固させて、錫メッキ層を形成した。これにより、実施例１の錫メッキ銅線を作製した。
【００５３】
作製した錫メッキ銅線について、錫メッキ層のＸ線回折測定を行った。その結果、図４に示すようなＸ線回折パターンが得られた。図４によると、錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度比率は１９％であって、１５％以上であることが確認された。
【００５４】
また、錫メッキ層の厚さについて電解溶解法により測定した。具体的には、電解膜厚計を用いて測定したところ、錫メッキ層の厚さが０．３０μｍであることが確認された。
【００５５】
また、錫メッキ層において錫銅化合物の形成の程度を確認した。具体的には、錫メッキ層にエッチング処理（塩酸処理）を施すことで、錫メッキ層の表層にある錫層を取り除いて錫銅化合物を露出させ、その表面を電子顕微鏡により観察した。その結果、図５に示すように、銅線の表面に錫銅化合物が形成されていることが確認された。しかも、銅線の露出が確認されず、銅線の表面を覆うように錫銅化合物が形成されていることが確認された。
【００５６】
また、実施例１の錫メッキ銅線について、その錫メッキ層の耐摩耗性を以下の方法により測定した。具体的には、原子間力顕微鏡に設けられた探針を錫メッキ層の表面に１μＮの荷重で押し当て、その状態で探針を１００往復摺動させた後、錫メッキ層の表面を観察して、スクラッチ痕の有無を確認した。実施例１では、探針のスクラッチでも、錫メッキ層の表面に擦れた様相がほとんど確認されなかった。このことから、実施例１の錫メッキ銅線は、撚り合わせの際の接触では錫メッキ層が剥がれない程度の耐摩耗性を有することが確認された。
【００５７】
錫溶湯の調整条件（温度や銅濃度）や錫メッキ層の構成、評価結果を以下の表１にまとめる。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
（実施例２、比較例１）
実施例２、比較例１では、錫溶湯の調整条件を表１に示すように適宜変更した以外は、実施例１と同様に錫メッキ銅線を作製し、評価を行った。
【００６０】
実施例２では、錫溶湯における銅濃度を飽和濃度の９６％とすることで、錫メッキ層における錫銅化合物の積分強度比率を２４％にできることが確認された。つまり、実施例２では、錫銅化合物の比率が実施例１の１９％よりも増加していることが確認された。錫銅化合物の表面観察を行ったところ、図６に示すように、錫銅化合物が銅線を露出させることなく被覆していることが確認された。また、スクラッチ痕は実施例１と同様に観察されなかった。
【００６１】
一方、比較例１では、錫溶湯における銅濃度を６５％として飽和濃度の８０％未満としたため、錫銅化合物の生成が進まないことが確認された。具体的には、比較例１の錫メッキ銅線について錫メッキ層をエッチングして表面観察を行ったところ、図７に示すように、銅線が露出してしまい、錫銅化合物がほとんど形成されていないことが確認された。また、錫銅化合物の積分強度比率が１％であって、１５％未満であることが確認された。このことから、比較例１の錫メッキ層では錫銅化合物の生成が進まず、錫メッキ層が主に錫層から形成されていることが確認された。このような比較例１の錫メッキ銅線では、スクラッチ痕が明確に認められ、所望の耐摩耗性が得られないことが確認された。
【００６２】
以上のように、溶湯における銅濃度を所定値以上とすることにより、錫メッキ層において錫銅化合物の占める比率を高めることができ、耐摩耗性を向上できることが確認された。
【００６３】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００６４】
［付記１］
本発明の一態様によれば、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線が提供される。
【００６５】
［付記２］
付記１の錫メッキ銅線において、好ましくは、
前記積分強度比率が５０％以下である。
【００６６】
［付記３］
付記１又は２の錫メッキ銅線において、好ましくは、
前記積分強度比率が１９％以上３０％以下である。
【００６７】
［付記４］
付記１〜３のいずれかの錫メッキ銅線において、好ましくは、
前記錫メッキ層の厚さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。
【００６８】
［付記５］
本発明の他の態様によれば、
錫溶湯に銅を添加し、前記錫溶湯における銅濃度を、前記錫溶湯の温度における銅の飽和濃度の８０％以上となるように調整する工程と、
銅濃度を調整した前記錫溶湯に、銅を含む銅線を浸漬して引き上げることで、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層を前記銅線の表面に形成する工程と、を有し、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
錫メッキ銅線の製造方法が提供される。
【００６９】
［付記６］
本発明のさらに他の態様によれば、
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備える絶縁電線であって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
絶縁電線が提供される。
【００７０】
［付記７］
本発明のさらに他の態様によれば、
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備えるケーブルであって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、錫銅化合物としてＣｕ６Ｓｎ５を含む錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩＡと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩＢとの合計に対する前記積分強度ＩＡの積分強度比率が１５％以上である、
ケーブルが提供される。
【符号の説明】
【００７１】
１  錫メッキ銅線
１１  導体（銅線）
１２  錫メッキ層
１２ａ  合金層
１２ｂ  錫層
【図１】
2019157224.tif 000004
【図２】
2019157224.tif 000005
【図３】
2019157224.tif 000006
【図４】
2019157224.tif 000007
【図５】
2019157224.tif 000008
【図６】
2019157224.tif 000009
【図７】
2019157224.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年12月26日(2018.12.26)
【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】
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、Ｃｕ6Ｓｎ5からなる錫銅化合物で構成されて前記銅線の表面を覆う合金層と、錫で構成される錫層と、が前記銅線側から順に積層された錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩAと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩBとの合計に対する前記積分強度ＩAの積分強度比率が１９％以上２４％以下である、
錫メッキ銅線。
【請求項２】
前記錫メッキ層の厚さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下である、
請求項１に記載の錫メッキ銅線。
【請求項３】
錫溶湯に銅を添加し、前記錫溶湯における銅濃度を、前記錫溶湯の温度における銅の飽和濃度の８０％以上９６％以下となるように２．４質量％以上２．９質量％以下で調整する工程と、
銅濃度を調整した前記錫溶湯に、銅を含む銅線を浸漬して引き上げることで、Ｃｕ6Ｓｎ5からなる錫銅化合物で構成されて前記銅線の表面を覆う合金層と、錫で構成される錫層と、が前記銅線側から順に積層された錫メッキ層を前記銅線の表面に形成する工程と、を有し、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩAと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩBとの合計に対する前記積分強度ＩAの積分強度比率が１９％以上２４％以下である、
錫メッキ銅線の製造方法。
【請求項４】
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備える絶縁電線であって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、Ｃｕ6Ｓｎ5からなる錫銅化合物で構成されて前記銅線の表面を覆う合金層と、錫で構成される錫層と、が前記銅線側から順に積層された錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩAと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩBとの合計に対する前記積分強度ＩAの積分強度比率が１９％以上２４％以下である、
絶縁電線。
【請求項５】
複数の錫メッキ銅線を撚り合わせた撚り線からなる導体と、前記導体を被覆する絶縁層と、を備えるケーブルであって、
前記錫メッキ銅線は、
銅を含む銅線と、
前記銅線の外周に形成され、Ｃｕ6Ｓｎ5からなる錫銅化合物で構成されて前記銅線の表面を覆う合金層と、錫で構成される錫層と、が前記銅線側から順に積層された錫メッキ層と、を備え、
前記錫メッキ層に対してＸ線を照射して測定されるＸ線回折パターンにおいて、前記錫メッキ層を構成する前記錫銅化合物のミラー指数（１０１）面に対応するピークの積分強度ＩAと前記銅線を構成する前記銅のミラー指数（１１１）面に対応するピークの積分強度ＩBとの合計に対する前記積分強度ＩAの積分強度比率が１９％以上２４％以下である、
ケーブル。