(57)【要約】【課題】加工性に優れる絶縁電線及びその製造方法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し、横断面が略円形のプレス前導体及びこのプレス前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、プレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上８０％以下となるプレスが可能な絶縁電線である。絶縁層の伸びとしては１０％以上が好ましい。絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さとしては２．９４ｍＮ／ｍｍ以上が好ましい。導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力としては５ｋＮ／ｍｍ以上３０ｋＮ／ｍｍ以下が好ましい。また、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が楕円形状のプレス後導体及びこのプレス後導体の周面を被覆する絶縁層を備え、上記径方向の断面における平均扁平率が０．３６以上０．９１以下である絶縁電線を含む。【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し、横断面が略円形のプレス前導体及びこのプレス前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、
プレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上８０％以下となるプレスが可能な絶縁電線。
【請求項２】
上記絶縁層の伸びが１０％以上である請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さが２．９４ｍＮ／ｍｍ以上である請求項１又は請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力が５ｋＮ／ｍｍ以上３０ｋＮ／ｍｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の絶縁電線。
【請求項５】
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が楕円形状のプレス後導体及びこのプレス後導体の周面を被覆する絶縁層を備え、
上記横断面における平均扁平率が０．３６以上０．９１以下である絶縁電線。
【請求項６】
請求項５に記載の絶縁電線の製造方法であって、
アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が略円形のプレス前導体を得る工程、
上記プレス前導体の周面に絶縁層を被覆する工程、及び
上記プレス前導体及び上記絶縁層を径方向にプレスする工程
を備える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】
このような絶縁電線には、優れた導電性及びコイルとした際の高い導体密度が求められている。この要求に応えるため、導体に銅を用い、導体又は絶縁電線をプレス加工し平角状に成形する技術が開発されている（特開２０００−３４８５５１号公報参照）。
【０００４】
しかし、上記平角状の絶縁電線ではプレス加工時や巻回時に絶縁層が導体から剥離する等の不都合がある。この不都合に対し、絶縁層と導体との間に下地層を形成する技術（特許第５３６４９３９号公報参照）、特定の組成を有する樹脂を用いて絶縁層を形成する技術（特開２００８−１０３２７０号公報参照）等が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４８５５１号公報
【特許文献２】特許第５３６４９３９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０３２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の絶縁電線は、導体の剛性が高く変形しづらい。そのため、導体として銅を用いた絶縁電線では、プレス時の圧力を高くする必要がある。
【０００７】
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、加工性に優れる絶縁電線及びその製造方法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】
【０００８】
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し、横断面が略円形のプレス前導体及びこのプレス前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、プレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上８０％以下となるプレスが可能な絶縁電線である。
【０００９】
また、上記課題を解決するためになされた別の本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が楕円形状のプレス後導体及びこのプレス後導体の周面を被覆する絶縁層を備え、上記横断面における平均扁平率が０．３６以上０．９１以下である絶縁電線である。
【００１０】
さらに、上記課題を解決するためになされた別の本発明は、当該絶縁電線の製造方法であって、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が略円形のプレス前導体を得る工程、上記プレス前導体の周面に絶縁層を被覆する工程、及び上記プレス前導体及び上記絶縁層を径方向にプレスする工程を備える絶縁電線の製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工性に優れる絶縁電線及びその製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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し、横断面が略円形のプレス前導体及びこのプレス前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、プレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上８０％以下となるプレスが可能な絶縁電線である。
【００１３】
当該絶縁電線は、銅又は銅合金を主成分とする銅系導体と比べ剛性が低い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を有する。そのため、当該絶縁電線は従来よりも低い圧力でのプレスが可能であり、加工性に優れる。
【００１４】
また、当該絶縁電線が上記範囲におけるプレスが可能であることで、導体密度の高いコイルを容易かつ確実に得ることができる。
【００１５】
上記絶縁層の伸びとしては、１０％以上が好ましい。このように上記絶縁層の伸びを上記下限以上とすることによって、絶縁層が導体の変形を阻害し難くなり、プレスに必要な圧力をより低減できる。また、プレス時の絶縁層の破断を低減できる。
【００１６】
上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さとしては、２．９４ｍＮ／ｍｍ以上が好ましい。このように、上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さを上記下限以上とすることで、絶縁層が導体から剥離し当該絶縁電線の絶縁信頼性が低下することを防止できる。
【００１７】
上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力としては、５ｋＮ／ｍｍ以上３０ｋＮ／ｍｍ以下が好ましい。このように導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力を上記範囲とすることで、プレスに必要な圧力が低減され、加工性がより向上する。
【００１８】
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が楕円形状のプレス後導体及びこのプレス後導体の周面を被覆する絶縁層を備え、上記横断面における平均扁平率が０．３６以上０．９１以下である絶縁電線を含む。
【００１９】
当該プレス後の絶縁電線によれば、銅系導体と比べ剛性が低い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を有する。そのため、当該プレス後の絶縁電線は従来よりも低い圧力のプレスにより製造することが可能であり、加工性に優れる。また、当該プレス後の絶縁電線の扁平率が上記範囲であることで、当該プレス後の絶縁電線をコイルとした際の導体密度を向上させることができる。
【００２０】
本発明は、当該絶縁電線の製造方法であって、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が略円形のプレス前導体を得る工程、上記プレス前導体の周面に絶縁層を被覆する工程、及び上記プレス前導体及び上記絶縁層を径方向にプレスする工程を備える絶縁電線の製造方法を含む。
【００２１】
当該絶縁電線の製造方法によれば、横断面が楕円形状である絶縁電線を効率良く製造することができる。従って、当該製造方法は、コイル用の絶縁電線の製造に好適に用いることができる。
【００２２】
ここで「主成分」とは、上記導体が含有する成分のうち質量基準で最も多い成分（例えば５０質量％以上含有される成分）を意味する。「略円形」とは、最大径の長さに対する最小径の長さの比が９０％以上である円を意味する。「プレスが可能である」とは、単に絶縁電線をプレスし変形させることができることを指すのではなく、プレスにより絶縁電線が変形し、かつ絶縁層の内周面とプレス後の導体の周面との最大距離がプレス前の絶縁電線の直径に対して５％以下であることを意味する。
【００２３】
また、「伸び」とは、以下の手順により測定される値である。絶縁電線を長さ６ｃｍに切断し、エッチングにより導体を除去する。残った絶縁層について、引張試験機を用いて、チャック間隔２ｃｍ、引張速度１０ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、絶縁層が破断した時点での伸びを測定する。
【００２４】
さらに、「剥離接着強さ」とは、以下の手順により測定される値である。絶縁電線の長手方向に、長さ２ｃｍ程度の切れ込みを２本、０．５ｍｍ間隔で入れる。この２本の切れ込みにより区切られる帯状の部分の一端をピンセットを用いて導体から剥離し、引張試験機を用いて、引張速度５０ｍｍ／分で絶縁層と導体との１８０°剥離試験を行い、剥離に要する力を測定する。
【００２５】
加えて、「導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力」とは、当該絶縁電線をプレスする際に加えた圧力を導体の平均直径（単位：ｍｍ）で除して得られる値である。「楕円形状」とは、完全な楕円のみでなく、最大径に対して線対称でない形状も含む概念である。「扁平率」とは、横断面の長半径をａ、短半径をｂとした場合、（ａ−ｂ）／ａで表される値である。
【００２６】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の絶縁電線について説明する。
【００２７】
［絶縁電線］
当該絶縁電線は、横断面が略円形のプレス前導体及びこのプレス前導体の周面を被覆する絶縁層を備える。また、プレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上８０％以下となるプレスが可能である。このプレスにより、当該絶縁電線の横断面は楕円形状に変形する。
【００２８】
＜プレス前導体＞
上記プレス前導体は、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。このようにプレス前導体がアルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とすることで、当該絶縁電線は導電性及び軽量性に優れる。
【００２９】
プレス前導体における横断面の直径の上限としては、５ｍｍが好ましく、３ｍｍがより好ましく、２ｍｍがさらに好ましい。一方、上記直径の下限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．８ｍｍがより好ましく、１ｍｍがさらに好ましい。上記直径が上記上限を超えると、プレスに必要な圧力が増加し、加工が困難になるおそれがある。逆に、上記直径が上記下限未満の場合、プレス後の当該絶縁電線の強度が不十分となるおそれがある。
【００３０】
絶縁層を積層する前に、プレス前導体の周面の炭素を低減する処理を行ってもよい。この炭素低減処理によって、例えば伸線工程時に付着した潤滑剤等の有機物を除去し、導体と絶縁層との密着を阻害する炭素成分を低減することができる。
【００３１】
プレス前導体周面の炭素濃度の上限としては、２０質量％が好ましく、１７質量％がより好ましく、１５質量％がさらに好ましい。導体周面の炭素濃度が上記上限を超える場合、絶縁層との密着性が低下するおそれがある。また、プレス前導体周面におけるアルミニウムの質量に対する炭素の質量比としては、０．２以下が好ましく、０．１以下がさらに好ましい。導体周面における炭素濃度やアルミニウムの質量比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。ここで、「炭素濃度」とは、エネルギー分散Ｘ線分析法（ＥＤＸ）を用いて計測される値である。
【００３２】
＜絶縁層＞
絶縁層は、プレス前導体の周面を被覆する。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。
【００３３】
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ことで、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。
【００３４】
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２５μｍ以下、最内層の厚みを２μｍ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。
【００３５】
また、絶縁層はプレス前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。
【００３６】
絶縁層の伸びの下限としては、１０％が好ましく、１５％がより好ましい。一方、絶縁層の伸びの上限としては、１４０％が好ましく、１３０％がより好ましい。上記伸びが上記下限未満の場合、絶縁層がプレス前導体の変形を阻害するおそれや、絶縁層がプレスにより破断するおそれがある。
【００３７】
当該絶縁電線は、プレス前の横断面が略円形であり、径方向のプレスによりプレス方向平均高さが小さくなる。このプレス前の平均直径に対するプレス後のプレス方向平均高さの下限としては、３０％である。一方、上記プレス方向平均高さの上限としては、８０％であり、７５％がより好ましく、７０％がさらに好ましい。上記プレス方向平均高さが上記下限未満の場合、当該絶縁電線をプレスし、コイルとした際の当該絶縁電線の絶縁信頼性が低下するおそれがある。逆に、上記プレス方向平均高さが上記上限を超えると、当該絶縁電線をプレスし、コイルとした際の導体密度が十分に向上しないおそれがある。
【００３８】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し６５％以上８０％以下の場合、上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さの上限としては、９８０ｍＮ／ｍｍが好ましく、７８４ｍＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記剥離接着強さの下限としては、２９．４ｍＮ／ｍｍが好ましく、４９ｍＮ／ｍｍがより好ましく、６８．６ｍＮ／ｍｍがさらに好ましい。
【００３９】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し５０％以上６５％未満の場合、上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さの上限としては、９８０ｍＮ／ｍｍが好ましく、７８４ｍＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記剥離接着強さの下限としては、２．９４ｍＮ／ｍｍが好ましく、４．９ｍＮ／ｍｍがより好ましい。
【００４０】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上５０％未満の場合、上記絶縁層とプレス後の導体との剥離接着強さの上限としては、９８０ｍＮ／ｍｍが好ましく、７８４ｍＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記剥離接着強さの下限としては、２．９４ｍＮ／ｍｍが好ましく、３．９２ｍＮ／ｍｍがより好ましい。
【００４１】
上記剥離接着強さが上記下限未満の場合、当該絶縁電線をコイルとした時に絶縁層が導体から剥離し、当該絶縁電線の絶縁信頼性が低下するおそれがある。
【００４２】
プレス後の当該絶縁電線の横断面における平均扁平率の下限としては、０．３６が好ましく、０．５がより好ましく、０．６がさらに好ましい。一方、上記平均扁平率の上限としては、０．９１が好ましく、０．８５がより好ましく、０．８がさらに好ましい。上記平均扁平率が上記上限を超えると、プレス後の当該絶縁電線をコイルとした際の導体密度が十分に向上しないおそれがある。逆に、上記平均扁平率が上記下限未満の場合、プレス後の当該絶縁電線の絶縁信頼性が低下するおそれがある。
【００４３】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し６５％以上８０％以下の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧の上限としては、１２ｋＶが好ましく、１０ｋＶがより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧の下限としては、５ｋＶが好ましく、７ｋＶがより好ましい。
【００４４】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し５０％以上６５％未満の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧の上限としては、１２ｋＶが好ましく、１０ｋＶがより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧の下限としては、３．５ｋＶが好ましく、４ｋＶがより好ましい。
【００４５】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上５０％未満の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧の上限としては、１２ｋＶが好ましく、１０ｋＶがより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧の下限としては、２．５ｋＶが好ましく、３ｋＶがより好ましい。
【００４６】
上記絶縁破壊電圧が上記下限未満の場合、高電圧下で使用される機器に当該絶縁電線を用いることができないおそれがある。逆に、上記絶縁破壊電圧が上記上限を超える場合、当該絶縁電線を安定的に製造する際、コストの上昇を招来するおそれがある。
【００４７】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し６５％以上８０％以下の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧残率の上限としては、１．２が好ましく、１．１がより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧残率の下限としては、０．６５が好ましく、０．７がより好ましい。
【００４８】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し５０％以上６５％未満の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧残率の上限としては、１．２が好ましく、１．１がより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧残率の下限としては、０．４が好ましく、０．４５がより好ましい。
【００４９】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上５０％未満の場合、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧残率の上限としては、１．２が好ましく、１．１がより好ましい。一方、上記絶縁破壊電圧残率の下限としては、０．３５が好ましく、０．４がより好ましい。
【００５０】
上記絶縁破壊電圧残率が上記下限未満の場合、高電圧下で使用される機器に当該絶縁電線を用いることができないおそれがある。逆に、上記絶縁破壊電圧残率が上記上限を超える場合、当該絶縁電線を安定的に製造する際、コストの上昇を招来するおそれがある。ここで「絶縁破壊電圧残率」とは、プレス前の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧に対する、プレス後の当該絶縁電線における上記絶縁層の絶縁破壊電圧の比である。
【００５１】
次に、本発明の絶縁電線の製造方法の実施形態について説明する。
【００５２】
［絶縁電線の製造方法］
当該絶縁電線の製造方法は、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とし、横断面が略円形のプレス前導体を得る工程（導体製造工程）、上記プレス前導体の周面に絶縁層を被覆する工程（被覆工程）、及び上記プレス前導体及び上記絶縁層を径方向にプレスする工程（プレス工程）を主に備える。また、上記被覆工程の前に、上記プレス前導体周面に対して炭素低減処理を行う炭素低減工程をさらに備えてもよい。
【００５３】
＜導体製造工程＞
導体製造工程においては、まず、プレス前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、横断面が略円形であり、かつ任意の直径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直径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。
【００５４】
伸線加工後、上記伸線材には加熱による軟化処理が行なわれる。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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
＜炭素低減工程＞
炭素低減工程においては、上記導体製造工程で得られたプレス前導体の周面に炭素低減処理を施す。このように炭素低減処理を施すことで、伸線工程時に付着した潤滑剤等の有機物を除去し、プレス前導体と絶縁層との密着性を向上させることができる。
【００５８】
上記炭素低減処理の具体的方法としては、例えば洗浄方法、分解方法、物理的除去方法等を挙げることができる。
【００５９】
上記洗浄方法としては、例えば浸漬洗浄、スプレー洗浄、スチーム洗浄、ブラッシング洗浄、電解洗浄、超音波洗浄、微細な泡によるマイクロバブリング等を用いることができる。この洗浄方法で用いる洗浄剤としては、例えば水、石油系溶剤、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、極性基含有溶剤（ケトン、アルコール等）等の溶剤、これらからなるエマルジョン、これらに界面活性剤等を溶解させた液等の中性液体；無機酸（塩酸、硝酸、硫酸、クロム酸等）水溶液、有機酸（ギ酸、酢酸等）水溶液等の酸性液体；無機アルカリ（水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等）水溶液、有機アルカリ（エタノールアミン等）水溶液等のアルカリ性液体などを挙げることができる。
【００６０】
上記分解方法としては、例えば紫外線照射方法、プラズマ処理方法、焼成方法等を用いることができる。
【００６１】
上記物理的除去方法としては、例えばふき取り、ブラッシング、遠心分離、加振、空気洗浄等を用いることができる。
【００６２】
上記各種方法は、複数を組み合わせて用いることができる。但し、酸性液体又はアルカリ性液体を用いた電解洗浄は、特に径の小さいアルミニウム系導体の場合、周面への不純物の析出により、周面の密着性の低下、電気特性の低下、線形変動等が発生し、量産適性が低下するおそれがある。また、アルミニウム系導体の伸線工程では鉱物油を多く含む伸線潤滑剤が用いられるため、一度の洗浄では十分な効果を得ることが難しい。そこで、中性の液体を用いて複数回の洗浄を行うことが好ましい。例えば、界面活性剤を含む洗浄剤で導体を浸漬洗浄した後、水を用いた浸漬洗浄、水を用いた超音波洗浄、又はこれら両方をさらに行うことによって、伸線工程後にアルミニウム系導体の周面に付着している鉱物油を多く含む潤滑剤を効果的に除去することができ、炭素除去効果を高めることができる。また、高温での洗浄や長時間の洗浄でも、炭素除去効果を高めることができる。これらの洗浄方法は当該絶縁電線の製造工程においてインラインで連続的に行うことができるため、当該絶縁電線の生産性の向上にも寄与する。
【００６３】
なお、洗浄に酸性液体又はアルカリ性液体を用いた場合は、洗浄のみならずアルミニウム系導体の溶解による粗化を積極的に発生させてもよい。このアルミニウム系導体の粗化により、アルミニウム系導体と絶縁層との接触面積を大きくして密着性を向上させることができる。
【００６４】
＜被覆工程＞
被覆工程においては、上記炭素低減処理がなされたプレス前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）をプレス前導体の周面に塗布し、焼付けることで絶縁層を形成する。
【００６５】
ワニスをプレス前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プレス前導体周面に付着し、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。
【００６６】
上記ワニスを加熱して焼付ける方法としては、例えばプレス前導体の走行方向に長い筒状の加熱炉を用い、プレス前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、プレス前導体周面に塗布されたワニスに含まれる溶剤が気化し、プレス前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。
【００６７】
上記プレス前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、必要に応じ、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。
【００６８】
＜プレス工程＞
プレス工程においては、上記被覆工程で得られた絶縁電線を径方向（長手方向と垂直な方向）にプレスする。このようにプレスを行うことで、当該絶縁電線の横断面を楕円形状とすることができる。また、プレスは加熱しながら行うことが好ましい。
【００６９】
上記プレス工程に用いるプレス手段としては、圧延ローラによる圧延、絶縁電線をカセットローラーダイスに通すことによる圧延等が挙げられる。
【００７０】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し６５％以上８０％以下の場合、上記プレス時の圧力の上限としては、３０ｋＮが好ましく、２５ｋＮがより好ましく、２０ｋＮがさらに好ましい。一方、上記プレス時の圧力の下限としては、５ｋＮが好ましく、１０ｋＮがより好ましい。
【００７１】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し５０％以上６５％未満の場合、上記プレス時の圧力の上限としては、４０ｋＮが好ましく、３５ｋＮがより好ましい。一方、上記プレス時の圧力の下限としては、５ｋＮが好ましく、１０ｋＮがより好ましい。
【００７２】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上５０％未満の場合、上記プレス時の圧力の上限としては、６０ｋＮが好ましく、５０ｋＮがより好ましい。一方、上記プレス時の圧力の下限としては、１５ｋＮが好ましく、２０ｋＮがより好ましい。
【００７３】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し６５％以上８０％以下の場合、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の上限としては、２０ｋＮ／ｍｍが好ましく、１５ｋＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の下限としては、３ｋＮ／ｍｍが好ましく、５ｋＮ／ｍｍがより好ましい。
【００７４】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し５０％以上６５％未満の場合、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の上限としては、３０ｋＮ／ｍｍが好ましく、２５ｋＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の下限としては、５ｋＮ／ｍｍが好ましく、１０ｋＮ／ｍｍがより好ましい。
【００７５】
絶縁電線のプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し３０％以上５０％未満の場合、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の上限としては、３５ｋＮ／ｍｍが好ましく、３０ｋＮ／ｍｍがより好ましい。一方、上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力の下限としては、１５ｋＮ／ｍｍが好ましく、２０ｋＮ／ｍｍがより好ましい。
【００７６】
上記プレス時の圧力及び上記導体の直径１ｍｍあたりのプレス時の圧力が上記上限を超えると、当該絶縁電線の変形の度合いが大きくなり、絶縁層等が破損するおそれがある。また、加工容易性という本発明の目的にも反する。逆に、上記圧力が上記下限未満の場合、当該絶縁電線を十分変形できないおそれがある。
【００７７】
上記プレス時の温度は適宜変更可能であるが、その温度の上限としては、３５℃が好ましく、３０℃がより好ましい。一方、プレス時の温度の下限としては、５℃が好ましく、１０℃がより好ましい。上記プレス温度を上記範囲内とすることで、当該絶縁電線をより効率良く変形することができる。
【００７８】
＜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導電性に優れ、さらに上述のように軽量化が可能であり、加工性に優れる。さらに、当該絶縁電線はプレスにより横断面が楕円形状となるため密に巻回しやすい。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】
【００７９】
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。
【００８０】
なお、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。
【００８１】
［絶縁層の伸び（単位：％）］
絶縁電線を長さ６ｃｍに切断し、エッチングにより導体を除去した。残った絶縁層について、引張試験機（島津製作所社の「ＡＧ−ＩＳ」）を用い、チャック間隔２ｃｍ、引張速度１０ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、絶縁層が破断した時点での伸びを測定した。
【００８２】
［剥離接着強さ（単位：ｍＮ／ｍｍ）］
絶縁電線の長手方向に、長さ２ｃｍ程度の切れ込みを２本、０．５ｍｍ間隔で入れた。この２本の切れ込みにより区切られる帯状の部分の一端をピンセットを用いて導体から剥離し、引張試験機（島津製作所社の「ＡＧ−ＩＳ」）を用い、絶縁層と導体との１８０°剥離試験を行い、剥離に要する力を測定した。
【００８３】
［絶縁破壊電圧（単位：ｋＶ）］
絶縁電線の周面（絶縁電線がプレスされたものである場合は、プレスにより断面が楕円形状となっている部分の周面）に幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、平均厚み１２μｍのアルミ箔を巻き付けた。このアルミ箔を巻き付けた絶縁電線にＪＩＳ−Ｃ３２１６−５：２０１１に準拠した昇圧速度で電圧を印加し、絶縁層の絶縁破壊が起こる電圧を測定した。この測定を１つの絶縁電線につき１０回行い、測定値の平均を絶縁破壊電圧とした。
【００８４】
［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１．８ｍｍの導体を得た。この導体をアルカリ溶媒に浸漬させ洗浄した後、蒸留水に浸漬させ洗浄し、さらに蒸留水を貯留した超音波槽にて超音波洗浄を行った。このプレス前導体の周面炭素濃度は３．５質量％であり、プレス前導体周面のアルミニウムに対する炭素の質量比（Ｃ／Ａｌ比）は０．０４であった。この周面炭素濃度及び炭素の質量比を表１に示す。
【００８５】
上記洗浄処理後、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被覆し、実施例１の絶縁電線を得た。なお、絶縁層は、後述する樹脂ワニス（Ｓ−１）で形成された平均厚み１９μｍの最内層、樹脂ワニス（Ｓ−２）で形成された平均厚み６μｍの中間層及び樹脂ワニス（Ｓ−３）で形成された平均厚み２μｍの最外層からなる。
【００８６】
［実施例２〜９及び比較例１、２］
導体の種類及び直径、洗浄の有無、絶縁層の成分並びに絶縁層の各層の平均厚みを表１の通りとした以外は、実施例１と同様の工程により実施例及び比較例の絶縁電線を得た。なお、実施例６では中間層を２層形成し、内側の中間層は平均厚み１６μｍであり、樹脂ワニス（Ｓ−４）を用いて形成した。実施例６の外側の中間層は平均厚み６μｍであり、樹脂ワニス（Ｓ−２）を用いて形成した。また、実施例２〜４については、実施例１と同様に周面炭素濃度及びアルミニウムに対する炭素の質量比を測定した。この測定結果を表１に示す。
【００８７】
実施例及び比較例において、絶縁層の形成に用いた樹脂ワニスを以下に示す。
Ｓ−１：高密着エステルイミドワニス（大日精化工業社の「ＥＨ４０２−４５」）
Ｓ−２：汎用アミドイミド（田岡化学工業社の「ＡＥ２−２７Ｍ」）
Ｓ−３：自己潤滑ポリアミドイミドワニス（住友電工ウインテック社）
Ｓ−４：汎用エステルイミドワニス（日立化成社の「Ｉｓｏｍｉｄ４０ＳＭ４５」）
Ｓ−５：以下の手順により製造されるフェノキシワニス
Ｓ−６：以下の手順により製造される汎用ポリイミドワニス
【００８８】
（樹脂ワニス（Ｓ−５）の製造）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（新日鉄住金社の「ＹＰ−５０」、分子量６００００〜８００００）をクレゾール及びシクロヘキサノンの混合液に溶解し、フェノキシ樹脂溶液を得た。このフェノキシ樹脂溶液の固形分濃度は３０質量％であった。次いで、上記フェノキシ樹脂溶液中の固形分１００質量部に対し、硬化剤としてのブロック型イソシアネート（日本ポリウレタン工業社の「ＭＳ５０」）２０質量部を均一に混合することで樹脂ワニス（Ｓ−５）を得た。
【００８９】
（樹脂ワニス（Ｓ−６）の製造）
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル９４．３ｇをＮ−メチルピロリドン８０３ｇに溶解させた後、ピロメリット酸二無水物１０２．７ｇを加えた。次いで、窒素雰囲気下、常温で上記溶液を１時間撹拌し、その後６０℃に昇温し２０時間撹拌した。その後、上記溶液を冷却することで不揮発分１８％の樹脂ワニス（Ｓ−６）を得た。
【００９０】
【表１】
2015230773.tif 000002
【００９１】
［評価］
得られた絶縁電線について、以下の方法で評価を行った。
【００９２】
＜プレス加工＞
上記実施例及び比較例の絶縁電線を、プレス機を用いてプレス後のプレス方向平均高さがプレス前の平均直径に対し８０％、７０％、６０％、５０％、４５％及び４０％となるようにプレスした。これらの絶縁電線の扁平率は、それぞれ０．３６、０．５１、０．６４、０．７５、０．７９７５及び０．８６である。プレス時の圧力及び導体の直径１ｍｍあたりのプレス圧力を表２及び表３に示す。なお、表中の「−」は測定していないものを示す。
【００９３】
上記プレス前の絶縁電線（平均高さが１００％）及びプレス後の絶縁電線について、絶縁層の伸び、剥離接着強さ、絶縁破壊電圧及び絶縁破壊電圧残率をそれぞれ計測した。計測結果を表２及び表３に示す。なお、表中の「−」は測定していないものを示す。
【００９４】
また、プレス後の絶縁電線について、それぞれのプレス高さごとに７本ずつを肉眼で観察し、絶縁層の表面に割れが生じているものの個数を数えた。この評価結果を表２及び表３に併せて示す。
【００９５】
【表２】
2015230773.tif 000003
【００９６】
【表３】
2015230773.tif 000004
【００９７】
表２及び表３の結果から示されるように、実施例１〜９の絶縁電線は引き剥がし力が適度であり、加工性に優れる。また、絶縁層の割れについても、銅系導体を用いた比較例と同等の結果を示し、実施例７及び実施例８は比較例より優れていた。さらに、実施例１〜９の絶縁電線は絶縁破壊電圧が高く、絶縁特性にも優れる。
【００９８】
加えて、導体の直径が１．８ｍｍである実施例１〜９及び比較例１、並びに導体の直径が１．２ｍｍである実施例９及び比較例２において、実施例ではプレス後の絶縁電線を得るために必要なプレス圧力が比較例のものより低く、効率良く製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明の絶縁電線及び絶縁電線の製造方法によれば、横断面が楕円形状である絶縁電線を効率良く製造することができる。従って、当該絶縁電線及び当該製造方法は、コイル用の絶縁電線及びその製造に好適に用いることができる。