(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により、銅及び銅合金の溶湯を１１００〜１２００℃の温度で鋳造を開始して４〜５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、その表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径が２００〜３００μｍである銅及び銅合金の母線（荒引線）を製造することを特徴とするマグネットワイヤ用銅線の製造方法。
【請求項２】
前記母線が、酸素含有量１０ｐｐｍ（０．００１ｍａｓｓ％）以下の無酸素銅からなることを特徴とする請求項１に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法。
【請求項３】
前記銅及び銅合金の母線（荒引線）を、加工度３０〜４０％で伸線加工した後、すくい角２０〜３５°の皮剥きダイスを用いて皮剥き加工することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法。
【請求項４】
前記皮剥き加工した後、その断面を平角状に成形加工する（平角加工）ことを特徴とする請求項３に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高効率化モータのマグネットワイヤに適したマグネットワイヤ用銅線の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電線用銅線を工業的に製造する場合には、その母線（荒引線）を鋳造もしくは鋳造圧延により連続的に効率的に製造する方法が採用されている。
【０００３】
この荒引線の製造方法としては、ベルト＆ホイール方式による連続鋳造圧延法、芯線（コアロッド）を溶銅中を通過させ、芯線表面に溶銅を付着凝固させて太らせる鋳造法からなるディップフォーミング法、溶銅表面に配置された鋳型を通して溶銅を上方に引き上げながら鋳造する上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）などがある。これらの方法は当業者において既に知られているだけでなく、実績も豊富である。
【０００４】
しかし、これらの方法により製造された荒引線の表面には、いわゆる鋳造欠陥のひとつであるブローホールに起因するワレなどの多くの微小欠陥が存在し、さらに圧延過程を経て製造された荒引線の場合には酸化膜等の異物も数多く混入していることが知られている。また、これらの微小欠陥や異物は、その後の荒引線に対する伸線等の加工工程において断線を引き起こしたり、絶縁被覆電線製造時において絶縁被覆に膨れなどの欠陥を生じさせる原因となることも知られている。これに対しさまざまな対策が講じられているが、荒引線の表面に存在する微小欠陥や異物等を減らすことは困難である。
【０００５】
例えば、連続鋳造圧延法においては、鋳造後圧延前に鋳塊を軽圧下圧延することで鋳塊に含まれるブローホールの内径を３．０ｍｍ以下にすることにより微小欠陥を無害化する方法（特許文献１）が提案されているが、微小欠陥そのものを無くすことはできないので、その効果には限界がある。
【０００６】
このことから、通常荒引線を用いて電線を製造する場合には、微小欠陥や異物等を物理的に除去する目的で荒引線の表面を皮剥きする皮剥き加工が行われている（特許文献２）が、これによっても微小欠陥や異物等を完全に除去するのは容易なことではない。しかも、荒引線の材質や皮剥き加工によっては、皮肉にも皮剥き加工により新たにカブリ傷等の欠陥を発生させるという問題がある。
【０００７】
一方、マグネットワイヤを製造する方法としては、荒引線を皮剥きした後、伸線等加工して所定の寸法、断面形状に成形されたマグネットワイヤ用銅線（素線）の周上に、絶縁樹脂（ワニス）を塗布・焼き付けることにより絶縁被覆を施すことが行われている。このマグネットワイヤの製造においては、焼付け工程で、銅線（素線）の表面に残存する微小欠陥が起点となり絶縁被覆に膨れなどの欠陥を生じさせるという問題がある。この問題は以前からも指摘されているところであり、それなりに改善が図られているものの、未だ解消されていないのが実情である。
【０００８】
特に、マグネットワイヤが平角線の場合には、銅線（素線）の断面を平角状に成形する工程が加わるが、この成形工程で、残存する微小欠陥の形状や向き（圧延方向と異なる方向）により、微小欠陥が引張応力を受けてその欠陥自体が拡大しやすくなるという問題がある。また、絶縁被覆工程でも、平角線のエッジ部に絶縁被覆が均一な厚さに被覆されず（被覆厚が薄くなる）、これにより膨れなどの欠陥が発生しやすくなるという問題がある。
【０００９】
また、最近のマグネットワイヤにおいては、接続に際し、絶縁被覆を剥離することなく銅線（素線）を接続できる溶接法が採用されるようになってきており、これにもとづいて顧客の要求により、マグネットワイヤ用銅線として溶接接続の際にガスボイドが生じにくい無酸素銅線が主に使用されるようになってきている。
【００１０】
ところが、無酸素銅線は、一般に純銅線として使用されるタフピッチ銅線と比較すると、材質に粘り気があるため切削性が著しく悪く、皮剥き等の加工が非常に難しい材料であるとされている。これにより無酸素銅線を皮剥き加工する場合には、カブリ傷等の欠陥を誘発しやすいという問題がある。この問題を回避するため、無酸素銅線を皮剥き加工する場合、通常1度に大量の切削を行わず、少量ずつ複数回に分けて切削する方法が取られているが、この方法によれば無酸素銅線自体の本来的な切削性の悪さからくるカブリ傷等の欠陥を完全に防ぐことは困難であり、生産性も著しく低下する。このことから、マグネットワイヤ用銅線として特に無酸素銅線を使用する場合には、皮剥き加工によりカブリ傷等の欠陥がより発生しやすくなるという問題がある。この辺の事情は、特許文献３にも記載されている通りであり、特許文献３では、鋳造時における水素ガス気泡の発生を制御することにより、無酸素銅線の表面から内部方向に特定の深さの筋状の欠陥を分散させることでその切削性の改善を図っている。
【００１１】
また、ポリアミドイミド系の樹脂を絶縁被覆したマグネットワイヤにおいては、当該樹脂（ワニス）を銅線（素線）の周上に塗布・焼付ける工程で、その反応過程から二酸化炭素が発生するため、銅線（素線）の表面に残存するさまざまな欠陥を起点として絶縁被覆に膨れなどの欠陥が生じやすくなるという問題がある。ここでも、無酸素銅線を使用する場合には、上記したカブリ傷等の欠陥が発生しやすいという問題を有するため、銅線（素線）表面に残存するさまざまな欠陥に起因して絶縁被覆に膨れなどの欠陥がより発生しやすくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−３１３２０８号公報
【特許文献２】特開平１１−０１０２２０号公報
【特許文献３】特開２００７−３１３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述した従来技術によれば、荒引線の表面には、鋳造時のブローホールに起因するワレなどの微小欠陥や酸化膜等の異物が混入しており、通常はこれを皮剥き加工により物理的に除去しているものの、完全に除去することは容易でなく、荒引線の材質や皮剥き加工によっては、皮肉にも皮剥き加工により新たにカブリ傷等の欠陥を発生させるという問題がある。これらの欠陥は、いずれもマグネットワイヤを製造する場合において、絶縁被覆に膨れなどの欠陥を生じさせる原因となるものである。さらに、荒引線として無酸素銅線を使用する場合には、無酸素銅線が材質的に切削性が著しく悪く、皮剥き加工が非常に難しい材料であるため、カブリ傷等の欠陥を誘発しやすいことから、前記した問題をより大きく増幅するという問題がある。勿論、この問題はマグネットワイヤを製造する場合においても当然関係してくる問題である。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、切削性に優れ皮剥き加工が容易であると共に皮剥き加工の際にカブリ傷等の欠陥を誘発しにくいマグネットワイヤ用銅線（荒引線）を得ることができると共に、前記マグネットワイヤ用銅線（荒引線）を効果的に皮剥き加工することにより、その表面に残存する欠陥が少なく、絶縁被覆の際において絶縁被覆に膨れなどの欠陥が生じることが少ない高品質のマグネットワイヤ用銅線を得ることができ、さらに、前記により得られたマグネットワイヤ用銅線を用いて高信頼性のマグネットワイヤを得ることができる、マグネットワイヤ用銅線、マグネットワイヤ用銅線の製造方法及びマグネットワイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に先立って、荒引線の切削性、皮剥き加工の容易性について検討を行った。これによれば、荒引線の切削性、皮剥き加工の容易性は、無酸素銅線やタフピッチ銅線など荒引線の材質によって大きく異なると共に、溶湯に対する移送方法と共に周囲からの微妙な温度制御を本質とする鋳造技術にあっては、前述した連続鋳造圧延法、ディップフォーミング法、上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）などの鋳造法によってもかなり異なることが分かった。また、鋳造による製造工程が複雑なディップフォーミング法と比べて無酸素銅線を安価に製造できる上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）では、他の方法と比較して結晶粒が大きく、これが原因で切削性が悪く、皮剥き加工においてカブリ傷等の欠陥を誘発しやすいことが判明した。さらに、皮剥きダイスを用いた皮剥き加工においては、皮剥きダイスのすくい角により切削時に受ける抵抗が大きく異なり、抵抗が大きい場合には、カブリ傷等の欠陥の発生頻度が多くなるだけでなく、荒引線が断線したり、皮剥きダイスの刃先が割れるなどの問題が生じることが判明した。特に荒引線が無酸素銅線の場合には、これらの問題はより大きく増幅され、安定した品質の荒引線を製造することが非常に難しくなることも判明した。これらの検討結果を踏まえ、上記目的を達成するために本発明は創案されたものである。
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により、銅及び銅合金の溶湯を１１００〜１２００℃の温度で鋳造を開始して４〜５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、その表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径が２００〜３００μｍである銅及び銅合金の母線（荒引線）を製造することを特徴とするマグネットワイヤ用銅線の製造方法を提供する。
【００１７】
上記において、上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により製造された銅及び銅合金の母線（荒引線）の結晶組織は、線材表面からその径方向中心に向かって伸びる細長い柱状晶組織であり、柱状晶組織を構成する結晶粒は当然細長くなる。この結晶粒の線材表面に沿った長さ（結晶粒径ｄ）の平均である平均結晶粒径（サイズ）は、切削性、皮剥き加工の容易性の点から、後述する理由により小さい方が好ましい。しかし、平均結晶粒径（サイズ）を２００μｍ未満とすることは鋳造技術上非常に難しく、３００μｍを超える場合にはその改善効果が十分に得られない。
【００１８】
このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、上記構成の採用により、特に基本的な鋳造法と共にその結晶組織（柱状晶組織）の平均結晶粒径を特定することにより、切削性に優れ皮剥き加工が容易であると共に皮剥き加工の際にカブリ傷等の欠陥を誘発しにくいマグネットワイヤ用銅線（荒引線）を得ることができる。
【００１９】
請求項２の発明は、前記母線が、酸素含有量１０ｐｐｍ（０．００１ｍａｓｓ％）以下の無酸素銅からなることを特徴とする請求項１に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法を提供する。
【００２０】
このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、材質的に切削性が悪く、皮剥き加工においてカブリ傷等の欠陥を誘発しやすい無酸素銅線を対象に、請求項1と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
上記において、銅及び銅合金の溶湯を１１００〜１２００℃の温度で鋳造を開始するとしたのは、銅及び銅合金をその融点以上に加熱して溶融状態から鋳造を行うためであり、また、４〜５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行うとしたのは、その範囲外だと鋳造後に得られる銅及び銅合金の母線（荒引線）の結晶組織である柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００〜３００μｍとならないからである。
【００２３】
このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、上記構成の採用により、特に銅及び銅合金の溶湯を１１００〜１２００℃の温度で鋳造を開始して４〜５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行うことにより、その表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径が２００〜３００μｍである銅及び銅合金の母線（荒引線）を容易に製造することができる。そして、これをもって切削性に優れ皮剥き加工が容易であると共に皮剥き加工の際にカブリ傷等の欠陥を誘発しにくいマグネットワイヤ用銅線（荒引線）を得ることができる。
【００２６】
請求項３の発明は、前記銅及び銅合金の母線（荒引線）を、加工度３０〜４０％で伸線加工した後、すくい角２０〜３５°の皮剥きダイスを用いて皮剥き加工することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法を提供する。
【００２７】
上記において、銅及び銅合金の母線（荒引線）を皮剥きダイスを用いて皮剥き加工する際は、その表層を構成する結晶組織の結晶粒界が切削の起点となることから、結晶粒の細かい、つまり結晶粒径が小さいものほど、結晶粒界が多く、せん断変形が連続的に生じやすくなるため、切削性が良好となる。これに対し、結晶粒径が大きいものは、切削の起点となる結晶粒界が少なく、連続的なせん断変形が困難となり、切削時に受ける抵抗の変動も大きく、切削性が悪くなる。
【００２８】
また、銅及び銅合金の母線（荒引線）の切削性は、無酸素銅線など延性を有する材料ほど著しく低下することから、線材表面を適度に加工硬化させることにより、その切削性を改善することができる。この加工硬化のための適度な加工が、加工度３０〜４０％の伸線加工であり、加工度３０％未満では、十分に加工硬化されず、皮剥き加工において新たにカブリ傷等の欠陥を発生させてしまう問題がなお存在する。一方、加工度が４０％を超える場合には、線材表面を十分加工硬化させることができるものの、皮剥き加工において皮が予定の寸法よりも厚く剥けてしまい、皮剥き屑が皮剥きダイスに詰まることにより、断線するという問題がある。
【００２９】
また、皮剥きダイスのすくい角２０〜３５°については、さまざまな角度で実験を行ったところ、そのすくい角により切削時に受ける抵抗の大きさと共にカブリ傷等の欠陥の発生頻度が異なることが分かった。この結果、材料を同じ厚さに皮剥きした場合には、皮剥きダイスのすくい角が大きくなるほどせん断に要する力（抵抗）は小さくなる。しかし、すくい角が３５°を超える大きさになると、線材をその円周方向に均一な厚さに皮剥きすることが困難となる。一方、すくい角が小さく、例えば０°〜１５°になると、切削時に受ける抵抗は大きくなり、この場合カブリ傷等の欠陥の発生頻度が多くなるだけでなく、荒引線が断線したり、皮剥きダイスの刃先が割れるなどの問題が生じることが分かった。
【００３０】
これらの点を踏まえて、適正な皮剥き加工条件を定めることにより、銅及び銅合金の母線（荒引線）の切削が良好に行われるようになり、これにより皮剥き加工において新たにカブリ傷等の欠陥を発生させることなく、銅及び銅合金の母線（荒引線）表面に元から存在する鋳造時のブローホールに起因するワレなどの微小欠陥や酸化膜等の異物を物理的に容易に除去することができる。
【００３１】
このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、上記構成の採用により、特に前記した平均結晶粒径の銅及び銅合金の母線（荒引線）を、加工度３０〜４０％で伸線加工した後、すくい角２０〜３５°の皮剥きダイスを用いて皮剥き加工することにより、銅及び銅合金の母線（荒引線）の切削が良好に行われるようになり、これにより皮剥き加工において新たにカブリ傷等の欠陥を発生させることなく、銅合金の母線（荒引線）表面に元から存在する鋳造時のブローホールに起因するワレなどの微小欠陥や酸化膜等の異物を物理的に容易に除去することができる。したがって、線材表面に残存する欠陥が少なくなり、絶縁被覆の際において絶縁被覆に膨れなどの欠陥が生じることが少ない高品質のマグネットワイヤ用銅線を得ることができる。
【００３４】
請求項４の発明は、前記母線を皮剥き加工した後、その断面を平角状に成形加工する（平角加工）ことを特徴とする請求項３に記載のマグネットワイヤ用銅線の製造方法を提供する。
【００３５】
このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、上記構成の採用により、前記母線を皮剥き加工した後、その断面を平角状に成形加工することにより平角状のマグネットワイヤ用銅線を製造することができる。平角状のマグネットワイヤ用銅線においては、平角加工の際に微小欠陥が引張応力を受けてその欠陥自体が拡大しやすくなる問題があるが、このマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、線材表面に残存する欠陥自体が少なくなるので、この問題を軽減することができる。さらに、絶縁被覆の際に平角線のエッジ部に絶縁被覆が均一な厚さに被覆されず膨れなどの欠陥が発生しやすくなる問題があるが、この問題も同様に軽減することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明のマグネットワイヤ用銅線の製造方法によれば、切削性に優れ皮剥き加工が容易であると共に皮剥き加工の際にカブリ傷等の欠陥を誘発しにくいマグネットワイヤ用銅線（荒引線）を得ることができると共に、前記マグネットワイヤ用銅線（荒引線）を効果的に皮剥き加工することにより、その表面に残存する欠陥が少なく、絶縁被覆の際において絶縁被覆に膨れなどの欠陥が生じることが少ない高品質のマグネットワイヤ用銅線を得ることができ、さらに、前記により得られたマグネットワイヤ用銅線を用いることにより高信頼性のマグネットワイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係るもので、無酸素銅線（荒引線）の表層を構成する結晶組織の断面図である。
【図２】本発明の好適な実施の形態に係るもので、皮剥き加工の状況を示す説明図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係るもので、（ａ）は断面円形の丸線マグネットワイヤの構造を示す断面図であり、（ｂ）は、断面平角状の平角マグネットワイヤの構造を示す断面図である。
【図４】本発明の好適な実施の形態に係るもので、無酸素銅線（荒引線）を製造する無酸素銅線製造装置の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００４５】
図４は、本発明において用いられる上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により無酸素銅線（荒引線）を製造する装置の概略を示すものである。この無酸素銅線製造装置３０は、電気銅の鋳塊（地金）３１を投入して溶解処理し無酸素銅の溶湯３２を製造する溶解炉３３と、溶湯樋３４を経由して送られた溶湯３２を一定の温度に保持し、仕切り板４１によって上部が隔てられた溶湯３２の流入室４２と鋳造室４３を夫々隣接させた保持炉３５とを備えている。鋳造室４３には、溶湯３２表面に接して鋳型等を主な構成要素とする鋳造装置３６が配設されており、この鋳造装置３６を通して溶湯３２を上方に引き上げ冷却する、いわゆる鋳造を行うことにより、鋳造装置３６の鋳型によって定められた外形の無酸素銅線（荒引線）３８が連続的に製造される。この無酸素銅線（荒引線）３８は、線径φ８ｍｍ、酸素含有量１０ｐｐｍ（０．００１ｍａｓｓ％）以下の無酸素銅である。なお、３７は冷却水通路、３９は引上装置である。また、４０は溶解炉３３及び保持炉３５内の溶湯３２の表面に設けられた酸化防止材であり、この酸化防止材４０は溶湯３２が空気と接触して表面から酸化するのを密封防止するものである。また、保持炉３５には電気炉が用いられており、この電気炉を制御することにより保持炉３５内の溶湯３２の温度が一定に保持されている。
【００４６】
図１は、上記無酸素銅線製造装置３０を用いて上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により製造された無酸素銅線（荒引線）３８の表層２を構成する結晶組織１をその線材断面で見たものである。これによれば、上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により製造された無酸素銅線（荒引線）３８の結晶組織１は、線材表面４からその径方向中心に向かって伸びる細長い柱状晶組織３であり、この柱状晶組織３を構成する結晶粒の大部分は細長い形状をしている。
【００４７】
ここで、この結晶粒の線材表面４に沿った長さを結晶粒径ｄとすれば、この結晶粒の平均結晶粒径（サイズ）を容易に求めることができる。平均結晶粒径（サイズ）は、既に述べた通り、無酸素銅線（荒引線）３８の切削性、皮剥き加工の容易性の点から、小さい方が好ましい。これは既に述べた通り、銅及び銅合金の母線（荒引線）を皮剥きダイスを用いて皮剥き加工する際は、その表層を構成する結晶組織の結晶粒界が切削の起点となることから、結晶粒の細かい、すなわち結晶粒径が小さいものほど、結晶粒界が多く、せん断変形が連続的に生じやすくなるため、切削性が良好となるからである。しかし、この平均結晶粒径（サイズ）を２００μｍ未満とすることは鋳造技術上非常に難しく、３００μｍを超える場合にはその改善効果が十分に得られないこともまた既に述べた通りである。
【００４８】
したがって、本発明においては、この平均結晶粒径（サイズ）を２００〜３００μｍの範囲に定めたものである。平均結晶粒径（サイズ）の調整は、鋳造条件により可能であり、銅及び銅合金の溶湯を１１００〜１２００℃の温度で鋳造を開始して４〜５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行うことにより、柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）を２００〜３００μｍの範囲に調整することができる。したがってまた、本発明においては、このように柱状晶組織の平均結晶粒径を調整することにより、切削性に優れ皮剥き加工が容易であると共に皮剥き加工の際にカブリ傷等の欠陥を誘発しにくいマグネットワイヤ用銅線としての無酸素銅線（荒引線）３８を得ることができる。
【００４９】
図２は、上記により得られた無酸素銅線（荒引線）３８を皮剥きダイス５を用いて皮剥き加工する状況を示すものである。この皮剥き加工は、無酸素銅線（荒引線）３８を、加工度３０〜４０％で伸線加工した後、すくい角２０〜３５°の皮剥きダイス５を用いて皮剥き加工を行う。言うまでもなく、無酸素銅線（荒引線）３８は、その表層を構成する結晶組織が柱状晶組織であり、この柱状晶組織の平均結晶粒径が２００〜３００μｍである、切削性に優れ皮剥き加工が容易な無酸素銅線（荒引線）である。また、伸線加工は、皮剥きダイス５による皮剥きに先立って、図示しない引抜ダイスを用いて減面加工することにより行う。
【００５０】
この皮剥き加工においては、加工度３０〜４０％の伸線加工により、線材表面が適度に加工硬化されるので、皮剥きダイス５による切削性が改善され、また、すくい角２０〜３５°の皮剥きダイス５を用いて皮剥き加工を行うことにより、切削時に受ける抵抗が小さく、カブリ傷等の欠陥の発生頻度が少なくなる。この結果、皮剥き加工において無酸素銅線（荒引線）３８が断線したり、皮剥きダイス５の刃先が割れるなどの問題が生じることなく、無酸素銅線（荒引線）３８の切削が良好に行われるようになり、これにより皮剥き加工において新たにカブリ傷等の欠陥を発生させることなく、無酸素銅線（荒引線）３８の表面に元から存在する鋳造時のブローホールに起因するワレなどの微小欠陥や酸化膜等の異物を物理的に容易に除去することができる。したがってまた、線材表面に残存する欠陥が少なくなるので、絶縁被覆の際において絶縁被覆に膨れなどの欠陥が生じることが少ない高品質のマグネットワイヤ用銅線を得ることができる。
【００５１】
図３は、上記により皮剥き加工して得られたマグネットワイヤ用銅線（素線）を伸線等加工し、所定の寸法、断面形状に成形されたマグネットワイヤ用銅線１０の周上に、絶縁樹脂（ワニス）を塗布・焼き付けることにより絶縁被覆（ポリイミド樹脂被覆層２２、ポリアミドイミド樹脂被覆層２３）を施して構成されたマグネットワイヤ２０、２１の夫々断面構造を示すものである。図３（ａ）は、断面円形のマグネットワイヤ２０を示し、図３（ｂ）は、断面平角状の平角マグネットワイヤを示す。図３（ｂ）の平角マグネットワイヤ２１においては、上記マグネットワイヤ用銅線（素線）を伸線等加工（減面加工）した後、さらに、その断面を平角状に成形する加工（平角加工）を行い、これにより所定の寸法、断面形状に成形されたマグネットワイヤ用銅線１０の周上に、絶縁樹脂（ワニス）を塗布・焼き付けることにより絶縁被覆（ポリイミド樹脂被覆層２２、ポリアミドイミド樹脂被覆層２３）を施して構成される。なお、マグネットワイヤ用銅線１０を軟らかく加工しやすくする（巻線性を向上させる）と共にその材質を向上及び安定させるため、通常、伸線等加工後及び平角加工後に夫々焼鈍を行う。また、絶縁被覆は、図３のようにポリイミド樹脂被覆層２２及びポリアミドイミド樹脂被覆層２３の２層により構成するほか、図示しないポリアミドイミド樹脂被覆層、ポリイミド樹脂被覆層及びポリアミドイミド樹脂被覆層の３層により構成することも勿論できる。
【００５２】
上記マグネットワイヤ２０、２１によれば、無酸素銅線（荒引線）３８を皮剥き加工して得られたマグネットワイヤ用銅線（素線）を伸線等加工し、所定の寸法、断面形状に成形された高品質のマグネットワイヤ用銅線１０を用いることにより、銅線１０の周上に絶縁被覆を施して高信頼性のマグネットワイヤを構成することができる。
【００５３】
特に、平角マグネットワイヤ２１によれば、平角加工の際に微小欠陥が引張応力を受けてその欠陥自体が拡大しやすくなる問題があるが、前記銅線１０を用いることにより線材表面に残存する欠陥自体が少なくなるので、この問題を容易に軽減することができる。さらに、絶縁被覆の際に平角線のエッジ部に絶縁被覆が均一な厚さに被覆されず膨れなどの欠陥が発生しやすくなる問題があるが、この問題も同様に軽減することができる。
【実施例】
【００５４】
（実施例１）
図４に示す無酸素銅製造装置を用い、溶解炉で製造した酸素含有量１０ｐｐｍ（０．００１ｍａｓｓ％）以下の無酸素銅の溶湯を上方引上連続鋳造法（アップキャスト法）により１１５０℃の温度で鋳造を開始して５．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線径φ８ｍｍで、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造した。この無酸素銅線（荒引線）を引抜ダイスを用いて加工度３０〜４０％で伸線加工した後、すくい角２０°の皮剥きダイスを用いて線材表面から０．１５ｍｍの深さ（＝皮の厚さ）に２００ｍ／ｍｉｎの速度で皮剥き加工を行い、さらに引抜ダイスを用いて線径φ２．６ｍｍまで伸線加工し焼鈍した後、線材断面を平角状に成形する平角加工を行い焼鈍した。これにより得られ、所定の寸法、断面形状に成形されたマグネットワイヤ用銅線の周上に、絶縁樹脂（ワニス）を塗布・焼き付けることにより絶縁被覆（ポリイミド樹脂被覆層及びポリアミドイミド樹脂被覆層の２層）を施し、図３（ｂ）に示す構造の平角マグネットワイヤを製造した。
【００５５】
（実施例２）
皮剥き加工において、すくい角を２５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００５６】
（実施例３）
皮剥き加工において、すくい角を３０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００５７】
（実施例４）
皮剥き加工において、すくい角を３５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００５８】
（実施例５）
４．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２５０μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。なお、皮剥き加工においては、すくい角は２０°の皮剥きダイスを用いた。
【００５９】
（実施例６）
皮剥き加工において、すくい角を２５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６０】
（実施例７）
皮剥き加工において、すくい角を３０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６１】
（実施例８）
皮剥き加工において、すくい角を３５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６２】
（実施例９）
４．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が３００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造すると共に、皮剥き加工においてすくい角を２０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６３】
（実施例１０）
皮剥き加工において、すくい角を２５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６４】
（実施例１１）
皮剥き加工において、すくい角を３０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６５】
（実施例１２）
皮剥き加工において、すくい角を３５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６６】
（比較例１）
３．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が４００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。なお、皮剥き加工においては、すくい角は２０°の皮剥きダイスを用いた。
【００６７】
（比較例２）
皮剥き加工において、すくい角を２５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６８】
（比較例３）
皮剥き加工において、すくい角を３０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００６９】
（比較例４）
皮剥き加工において、すくい角を３５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００７０】
（比較例５）
２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が５００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。なお、皮剥き加工においては、すくい角は２０°の皮剥きダイスを用いた。
【００７１】
（比較例６）
皮剥き加工において、すくい角を２５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００７２】
（比較例７）
皮剥き加工において、すくい角を３０°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００７３】
（比較例８）
皮剥き加工において、すくい角を３５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記比較例５と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００７４】
（比較例９）
皮剥き加工において、すくい角を１５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。すなわち、鋳造工程では、５．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造した。
【００７５】
（比較例１０）
鋳造工程で、４．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２５０μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例９と同じ１５°である。
【００７６】
（比較例１１）
鋳造工程で、４．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が３００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、比較例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例９と同じ１５°である。
【００７７】
（比較例１２）
鋳造工程で、３．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が４００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、比較例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例９と同じ１５°である。
【００７８】
（比較例１３）
鋳造工程で、２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が５００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、比較例９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例９と同じ１５°である。
【００７９】
（比較例１４）
皮剥き加工において、すくい角を４５°の皮剥きダイスを用いる以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。すなわち、鋳造工程では、５．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造した。
【００８０】
（比較例１５）
鋳造工程で、４．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２５０μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１４と同じ４５°である。
【００８１】
（比較例１６）
鋳造工程で、４．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が３００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１４と同じ４５°である。
【００８２】
（比較例１７）
鋳造工程で、３．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が４００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１４と同じ４５°である。
【００８３】
（比較例１８）
鋳造工程で、２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が５００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する上記比較例１４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１４と同じ４５°である。
【００８４】
（比較例１９）
鋳造工程で、５．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造すると共に、加工度２０％で伸線加工した後、すくい角３０°の皮剥きダイスを用いて皮剥き加工を行う以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００８５】
（比較例２０）
鋳造工程で、４．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２５０μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１９と同じ３０°である。
【００８６】
（比較例２１）
鋳造工程で、４．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が３００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例１９と同じ３０°である。
【００８７】
（比較例２２）
鋳造工程で、３．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が４００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例１９と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００８８】
（比較例２３）
鋳造工程で、２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が５００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、比較例２２と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例２２と同じ３０°である。
【００８９】
（比較例２４）
鋳造工程で、５．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造すると共に、加工度５０％で伸線加工した後、すくい角３０°の皮剥きダイスを用いて皮剥き加工を行う以外は、上記実施例１と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。
【００９０】
（比較例２５）
鋳造工程で、４．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２５０μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例２４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例２４と同じ３０°である。
【００９１】
（比較例２６）
鋳造工程で、４．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が３００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例２４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例２４と同じ３０°である。
【００９２】
（比較例２７）
鋳造工程で、３．０ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が４００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例２４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例２４と同じ３０°である。
【００９３】
（比較例２８）
鋳造工程で、２．５ｍ／ｍｉｎの鋳造速度で鋳造を行い、線材の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が５００μｍの無酸素銅線（荒引線）を製造する以外は、上記比較例２４と同じ方法により平角マグネットワイヤを製造した。皮剥きダイスのすくい角は、比較例２４と同じ３０°である。
【００９４】
上記各実施例及び比較例において、無酸素銅線（荒引線）の平均結晶粒径（サイズ）の調整は、具体的には図４中の引上装置３９により無酸素銅線（荒引線）の引上速度の調整することにより行った。また、保持炉３５内の溶湯３２温度を一定に制御するため、保持炉３５内の溶湯３２温度を熱電対により計測した。保持炉３５内の溶湯温度が１１００℃未満の場合には、溶湯表面に配設された鋳造装置３６の鋳型内で溶湯が安定凝固されず、溶湯に接する鋳型先端で溶湯が凝固されるため、鋳造材表面が鋳肌荒れを起こすなど品質面で問題を生じることがある。一方、保持炉３５内の溶湯温度が１２００℃を超える場合には、代表的な鋳造トラブルであるブレークアウトを起こす恐れがある。
【００９５】
表１に、上記各実施例及び比較例の無酸素銅線（荒引線）の表層を構成する柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）、皮剥きダイスを用いた皮剥き加工時の断線の有無、絶縁被覆を施してマグネットワイヤにした時の膨れの発生率及び総合評価を夫々示す。総合評価は、前記膨れ発生率が０．３０個／ｋｍ未満のものを二重丸、０．３０個／ｋｍ以上のものをバツとした。また、皮剥き加工時に断線を起こしたものはバツとした。
【００９６】
【表１】
0005171672.tif 000002
【００９７】
表１より、実施例１〜１２においては、無酸素銅線（荒引線）の柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が２００〜３００μｍの範囲にあり、皮剥き加工時に断線を生じさせることなく容易に皮剥きできる良好な皮剥き性と共に、絶縁被覆を施してマグネットワイヤにした時の膨れの発生率が明らかに減少するという、いずれも良好な結果が得られた。
【００９８】
比較例１〜８においては、無酸素銅線（荒引線）の柱状晶組織の平均結晶粒径（サイズ）が大きくなり、皮剥き加工時に断線を生じさせることはないものの切削時に受ける抵抗の変動が大きく皮剥き性が悪くなると共に、絶縁被覆を施してマグネットワイヤにした時の膨れの発生率が多くなるという、いずれも悪い結果が得られた。
【００９９】
皮剥きダイスのすくい角を１５°にした比較例９〜１３においては、切削時に受ける抵抗が大きくなることにより、皮剥き加工時に断線を生じさせるという、悪い結果が得られた。
【０１００】
皮剥きダイスのすくい角を４５°にした比較例９〜１３においては、無酸素銅線（荒引線）をその円周方向に均一な厚さに皮剥き加工することが不可能となり、したがって、線材表面に存在する欠陥が除去されないので、絶縁被覆を施してマグネットワイヤにした時の膨れの発生率が当然多くなるという、予想通りの悪い結果が得られた。
【０１０１】
皮剥き加工前に、無酸素銅線（荒引線）の表面を加工硬化させてその切削性を改善するため、加工度２０％で伸線加工した比較例１９〜２３においては、十分な加工硬化が得られず、皮剥き加工において新たにカブリ傷等の欠陥を多く発生し、したがって、線材表面にはカブリ傷等の欠陥が多く残存し、絶縁被覆を施してマグネットワイヤにした時の膨れの発生率も当然多くなるという、これまた予想通りの悪い結果が得られた。
【０１０２】
また、加工度５０％で伸線加工した比較例２４〜２８においては、無酸素銅線（荒引線）表面に対する十分な加工硬化が得られるものの、皮剥き加工において皮が予定の寸法よりも厚く剥けてしまい、皮剥き屑が皮剥きダイスに詰まることにより、断線するという、悪い結果が得られた。
【符号の説明】
【０１０３】
１  結晶組織
２  表層
３  柱状晶組織
４  線材表面
５  皮剥きダイス
ｄ  結晶粒径
１０  マグネットワイヤ用銅線
２０、２１  マグネットワイヤ
２２  ポリイミド樹脂被覆層
２３  ポリアミドイミド樹脂被覆層
３０  無酸素銅線製造装置
３１  電気銅の鋳塊（地金）
３２  溶湯
３３  溶解炉
３４  溶湯樋
３５  保持炉
３６  鋳造装置
３７  冷却水通路
３８  無酸素銅線（荒引線）
３９  引上装置
４０  酸化防止材
４１  仕切り板
４２  流入室
４３  鋳造室
【図１】
0005171672.tif 000003
【図２】
0005171672.tif 000004
【図３】
0005171672.tif 000005
【図４】
0005171672.tif 000006