(57)【要約】【課題】導体と絶縁層との密着性及び熱伝導性に優れる絶縁電線を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る絶縁電線は、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外周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、上記導体が、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層を外周面に有する。上記酸化処理層の平均厚さとしては、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。また、上記酸化処理層が、複数の孔を有する多孔質であるとよく、上記孔の平均径としては、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましい。また、上記酸化処理層が、酸化処理後に封孔処理を施されているとよい。また、本発明の一態様に係る絶縁電線の製造方法は、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体の外周面に酸化処理層を形成する工程と、上記酸化処理層を形成した導体の外周面に絶縁層を被覆する工程とを備える。【選択図】図１
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【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外周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、
上記導体が、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層を外周面に有する絶縁電線。
【請求項２】
上記酸化処理層の平均厚さが、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項１に記載の絶縁電線。
【請求項３】
上記酸化処理層が、複数の孔を有する多孔質であり、
上記孔の平均径が、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項４】
上記酸化処理層が、酸化処理後に封孔処理を施されている請求項１又は請求項２に記載の絶縁電線。
【請求項５】
上記絶縁層と導体との剥離接着強さが１００ｍＮ／ｍｍ以上である請求項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外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、
アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体の外周面に酸化処理層を形成する工程と、
上記酸化処理層を形成した導体の外周面に絶縁層を被覆する工程とを備える絶縁電線の製造方法。
【請求項７】
上記絶縁層被覆工程の前に、上記酸化処理層を形成した導体の外周面を洗浄する工程を備える請求項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、絶縁電線及び絶縁電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーター用のコイルや電気機器の配線等には、短絡を防ぐため導体に絶縁被覆が施された絶縁電線が用いられる。最近では、軽量化の観点より、このような絶縁電線の導体としてアルミニウムやアルミニウム合金も多く用いられる。
【０００３】
アルミニウムやアルミニウム合金の導体は、絶縁材料や接着材料との密着性を高めるために、絶縁被覆を形成する前に下地処理が施される。この下地処理として、例えば陽極酸化処理（いわゆるアルマイト処理）により導体表面に陽極酸化皮膜（いわゆるアルマイト）を形成する（例えば特開２０１４−９８２００号公報参照）。この陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし、硫酸等の電解液中で直流電圧又はパルス電圧を印加して電気分解し、アルミニウム導体の表面に酸化皮膜を形成する処理である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９８２００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、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜は、樹脂等の絶縁材料との密着性が十分ではなく、さらなる密着力の向上が求められている。また、導体の厚さ方向の熱伝導性は皮膜の厚さを小さくするほど向上するので、熱伝導性を向上させるための酸化皮膜の薄膜化が求められている。
【０００６】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、導体と絶縁層との密着性及び熱伝導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本発明の一態様に係る絶縁電線は、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外周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、上記導体が、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層を外周面に有する。
【０００８】
また、別の本発明の一態様に係る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する導体及びこの導体の外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、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体の外周面に酸化処理層を形成する工程と、上記酸化処理層を形成した導体の外周面に絶縁層を被覆する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の絶縁電線は、導体と絶縁層との密着性及び熱伝導性に優れる。また、本発明の絶縁電線の製造方法は、導体と絶縁層との密着性及び熱伝導性に優れる絶縁電線を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る絶縁電線の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る絶縁電線は、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外周面を被覆する絶縁層を備える絶縁電線であって、上記導体が、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層を外周面に有する。
【００１２】
当該絶縁電線は、導体がアルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層を外周面に有するので、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜を有する絶縁電線に比べて、導体と絶縁層との密着性が高い。また、当該絶縁電線の酸化処理層は、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜よりも厚さを小さくできるので、厚さ方向の熱伝導性に優れる。ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば５０質量％以上含有される成分である。「アルミニウム」とは、アルミニウムと不純物とからなる純アルミニウムを含むものを意味し、例えばＪＩＳ記号の１０００系から選択されるものである。「アルミニウム合金」とは、アルミニウムに添加元素を含有するもの（添加元素及び残部で構成され、上記残部がアルミニウムと不純物とからなるもの）を意味し、例えばＪＩＳ記号の２０００系〜７０００系から選択されるものである。
【００１３】
上記酸化処理層の平均厚さとしては、２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。このように、酸化処理層の平均厚さを上記範囲内とすることで、導体と絶縁層との間の密着性及び厚さ方向の熱伝導性をバランスよく得ることができる。
【００１４】
上記酸化処理層が、複数の孔を有する多孔質であるとよく、上記孔の平均径としては、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下が好ましい。このように、酸化処理層に上記範囲内の平均径を有する複数の孔が存在することで、絶縁層との接触面積が増大し、導体と絶縁層との密着性をより向上できる。ここで、「平均径」とは、孔の開口面積に相当する真円の直径の平均値を意味する。
【００１５】
上記酸化処理層が、酸化処理後に封孔処理を施されているとよい。このように、酸化処理後の酸化処理層に封孔処理を施すことで、酸化処理層の耐久性がより向上する。
【００１６】
上記絶縁層と導体との剥離接着強さとしては、１００ｍＮ／ｍｍ以上が好ましい。このように、絶縁層と導体との剥離接着強さを上記下限以上とすることで、絶縁層の導体からの剥離を確実に防止できる。ここで、「剥離接着強さ」は、以下の手順により測定される値である。まず、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。そして、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。
【００１７】
本発明の一態様に係る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する導体及びこの導体の外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、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体の外周面に酸化処理層を形成する工程と、上記酸化処理層を形成した導体の外周面に絶縁層を被覆する工程とを備える。
【００１８】
当該絶縁電線の製造方法は、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体の外周面に酸化処理層を形成するので、陽極酸化処理により酸化皮膜を形成する場合に比べて導体と絶縁層との密着性が高い絶縁電線を製造できる。また、当該絶縁電線の製造方法により製造された絶縁電線の酸化処理層は、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜よりも厚さを小さくできるので、厚さ方向の熱伝導性に優れる。
【００１９】
上記絶縁層被覆工程の前に、上記酸化処理層を形成した導体の外周面を洗浄する工程を備えるとよい。このように、絶縁層被覆工程の前に酸化処理層を有する導体の外周面を洗浄することにより、導体と絶縁層との密着性がより向上した絶縁電線を製造できる。
【００２０】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る絶縁電線及び絶縁電線の製造方法を説明する。
【００２１】
［絶縁電線］
図１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１と、この導体１の外周面を被覆する絶縁層２とを備える。上記導体１は、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層３を外周面に有する。
【００２２】
＜導体＞
上記導体１は、図１に示すように、導線４と、この導線４の外周面に形成された酸化処理層３とを有する。導線４は、例えば断面が円形状の丸線とされるが、断面が方形状の角線や、複数の素線を撚り合わせた撚り線であってもよい。
【００２３】
導線４として、軽量性及び熱伝導性が優れる観点より、アルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属が用いられる。
【００２４】
導線４の平均断面積の下限としては、０．０１ｍｍ２が好ましく、０．１ｍｍ２がより好ましい。一方、導線４の平均断面積の上限としては、１０ｍｍ２が好ましく、５ｍｍ２がより好ましい。導線４の平均断面積が上記下限に満たない場合、導線４に対する絶縁層２の体積が大きくなり、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。逆に、導線４の平均断面積が上記上限を超える場合、誘電率を十分に低下させるために絶縁層２を厚く形成しなければならず、当該絶縁電線が不必要に大径化するおそれがある。
【００２５】
（酸化処理層）
酸化処理層３は、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導線４の外周面に形成された層である。
【００２６】
酸化処理層３の平均厚さの下限としては、２０ｎｍが好ましく、５０ｎｍがより好ましい。一方、酸化処理層３の平均厚さの上限としては、１０００ｎｍが好ましく、５００ｎｍがより好ましい。酸化処理層３の平均厚さが上記下限に満たない場合、導体１と絶縁層２との間の十分な密着性が得られないおそれがある。逆に、酸化処理層３の平均厚さが上記上限を超える場合、酸化処理層３の薄膜化による熱伝導性の向上効果が十分に得られないおそれがある。
【００２７】
酸化処理層３は、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により形成され、複数の孔を有する多孔質である。酸化処理層３が有する上記孔の平均径の下限としては、５ｎｍが好ましく、１０ｎｍがより好ましい。一方、上記孔の平均径の上限としては、３０ｎｍが好ましく、２０ｎｍがより好ましい。上記孔の平均径が上記下限未満の場合、酸化処理層３と絶縁層２との接触面積が不足し、導体１と絶縁層２との間の十分な密着性が得られないおそれがある。逆に、上記孔の平均径が上記上限を超える場合、酸化処理層３全体が脆くなって破壊され易くなり、導体１と絶縁層２との間の密着性が低下するおそれがある。
【００２８】
酸化処理層３の表面積に対する酸化処理層３表面の複数の孔の合計開口面積の比の下限としては、２５％が好ましく、４０％がより好ましい。一方、上記複数の孔の合計開口面積の比の上限としては、７５％が好ましく、６０％がより好ましい。上記複数の孔の合計開口面積の比が上記下限未満の場合、酸化処理層３と絶縁層２との接触面積が不足し、導体１と絶縁層２との間の十分な密着性が得られないおそれがある。逆に、上記複数の孔の合計開口面積の比が上記上限を超える場合、酸化処理層３全体が脆くなって破壊され易くなり、導体１と絶縁層２との間の密着性が低下するおそれがある。なお、「酸化処理層３の表面積」とは、表面の微小な凹凸及び孔が存在しないものと仮定して求めた表面積を意味する。
【００２９】
酸化処理層３は、上記交流電解処理による酸化処理後に、封孔処理が施されていることが好ましい。封孔処理によって、酸化処理層３の体積が増加し酸化処理層３の表面における複数の孔の開口部が閉じるため、酸化処理層３の耐久性が向上する。封孔処理の方法としては、公知の方法を用いることができ、具体的には加圧蒸気法、純水沸騰水法、酢酸ニッケル法、重クロム酸法、ケイ酸ナトリウム法等を用いることができる。
【００３０】
＜絶縁層＞
上記絶縁層２は、図１に示すように、酸化処理層３を外周面に有する導体１の外周面を被覆する。
【００３１】
絶縁層２は、絶縁性を有する樹脂組成物で形成される。絶縁層２を形成する樹脂組成物としては、特に限定されないが、例えばポリビニールホルマール、熱硬化ポリウレタン、熱硬化アクリル、エポキシ、熱硬化ポリエステル、熱硬化ポリエステルイミド、熱硬化ポリエステルアミドイミド、芳香族ポリアミド、熱硬化ポリアミドイミド、熱硬化ポリイミド等の熱硬化性樹脂や、例えばポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン等の熱可塑性樹脂を主成分とするものが使用できる。
【００３２】
また、絶縁層２を形成する樹脂組成物に、上記樹脂と共に硬化剤を含有させてもよい。硬化剤としては、チタン系硬化剤、イソシアネート系化合物、ブロックイソシアネート、尿素又はメラミン化合物、アミノ樹脂、メチルテトラヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物等が例示される。これらの硬化剤は、使用する樹脂組成物が含有する樹脂の種類に応じて適宜選択される。例えば、ポリアミドイミドの場合、硬化剤として、イミダゾール、トリエチルアミン等が好ましく用いられる。
【００３３】
なお、上記チタン系硬化剤としては、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラメチルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート等が例示される。上記イソシアネート系化合物としては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンイソシアネート（ＭＤＩ）、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの炭素数３〜１２の脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネート、１，３−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン（水添ＸＤＩ）、水添ＴＤＩ、２，５−ビス（イソシアナートメチル）−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、２，６−ビス（イソシアナートメチル）−ビシクロ［２，２，１］ヘプタンなどの炭素数５〜１８の脂環式イソシアネート、キシリレインジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）などの芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、これらの変性物等が例示される。上記ブロックイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−３，３’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−３，４’−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート、ベンゾフェノン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルスルホン−４，４’−ジイソシアネート、トリレン−２，４−ジイソシアネート、トリレン−２，６−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート等が例示される。上記メラミン化合物としては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、メチロール化メラミン、ブチロール化メラミン等が例示される。
【００３４】
絶縁層２の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、絶縁層２の平均厚さの上限としては、１００μｍが好ましく、５０μｍがより好ましい。絶縁層２の平均厚さが上記下限に満たない場合、絶縁層２に破れが生じ、導線４の絶縁が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層２の平均厚さが上記上限を超える場合、当該絶縁電線を用いて形成されるコイル等の体積効率が低くなるおそれがある。
【００３５】
上記絶縁層２と導体１との剥離接着強さの下限としては、１００ｍＮ／ｍｍが好ましく、３００ｍＮ／ｍｍがより好ましい。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２が導体１から剥離し易く、当該絶縁電線の絶縁信頼性が低下するおそれがある。
【００３６】
［絶縁電線の製造方法］
当該絶縁電線の製造方法は、絶縁層２を形成する主ポリマーの溶剤の希釈によりワニスを調製する工程（ワニス調製工程）と、アルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理により導体１の外周面に酸化処理層３を形成する工程（酸化処理層形成工程）と、上記酸化処理層３を形成した導体１の外周面に絶縁層２を被覆する工程（絶縁層被覆工程）とを備える。また、当該絶縁電線の製造方法は、上記酸化処理層形成工程の後に、酸化処理層３を形成した導体１の外周面に封孔処理を施す工程（封孔処理工程）をさらに備えてもよい。
【００３７】
＜ワニス調製工程＞
上記ワニス調製工程において、絶縁層２を形成する主ポリマーを溶剤で希釈してワニスを調製する。
【００３８】
希釈用溶剤としては、絶縁ワニスに従来より用いられている公知の有機溶剤を用いることができる。具体的には、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサエチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトン等の極性有機溶媒をはじめ、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、クレゾール、クロルフェノールなどのフェノール類、ピリジンなどの第三級アミン類等が挙げられ、これらの有機溶媒はそれぞれ単独であるいは２種以上を混合して用いられる。
【００３９】
なお、これらの有機溶剤により希釈して調製したワニスの樹脂固形分濃度の下限としては、５質量％が好ましい。一方、上記ワニスの樹脂固形分濃度の上限としては、５０質量％が好ましい。上記ワニスの樹脂固形分濃度が上記下限未満の場合、ワニスを塗布する際の１回の塗布量が少なくなるため、所望の厚さの絶縁層２を形成するためのワニス塗布工程の繰り返し回数が多くなり、ワニス塗布工程の時間が長くなるおそれがある。逆に、上記ワニスの樹脂固形分濃度が上記上限を超える場合、希釈に要する時間が長くなるおそれがある。
【００４０】
＜酸化処理層形成工程＞
上記酸化処理層形成工程において、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする導線４を電極とし、この電極を軸方向に沿って取囲むよう対電極を配設して、アルカリ性水溶液を電解溶液として交流電解処理することにより、導線４の外周面に酸化処理層３を形成した導体１を得る。
【００４１】
上記電解溶液として用いるアルカリ水溶液は、リン酸ナトリウム、リン酸水素カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、メタリン酸ナトリウムなどのリン酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸塩、水酸化アンモニウム、又はこれらの混合物の水溶液を用いることができる。これらの中でも、後述するようにアルカリ性電解液のｐＨを特定の範囲に保つ必要があることから、バッファー効果の期待できるリン酸塩系物質を含有するアルカリ性電解液を用いることが好ましい。このような電解液中のアルカリ成分の濃度は、アルカリ性電解液のｐＨが所望の値になるように調整されるが、通常、１×１０−４ｍｏｌ／Ｌ以上１ｍｏｌ／Ｌ以下である。なお、これらのアルカリ性電解液には、汚れ成分に対する除去能力の向上のために界面活性剤を添加してもよい。
【００４２】
上記アルカリ性電解液のｐＨの下限としては、９が好ましく、９．５がより好ましい。一方、アルカリ性電解液のｐＨの上限としては、１３が好ましく、１２がより好ましい。アルカリ性電解液のｐＨが上記下限未満の場合、アルカリ性電解液のアルカリエッチング力が不足するため、酸化処理層３の多孔質構造が不完全となるおそれがある。逆に、アルカリ性電解液のｐＨが上記上限を超える場合、アルカリ性電解液のアルカリエッチング力が過剰になるため、酸化処理層３が成長し難くなるおそれがある。
【００４３】
上記交流電解処理の際のアルカリ性電解液の温度の下限としては、３５℃が好ましく、４０℃がより好ましい。一方、上記アルカリ性電解液の温度の上限としては、８０℃が好ましく、７０℃がより好ましい。上記アルカリ性電解液の温度が上記下限未満の場合、アルカリ性電解液のアルカリエッチング力が不足するため、酸化処理層３の多孔質構造が不完全となるおそれがある。逆に、上記アルカリ性電解液の温度が上記上限を超える場合、アルカリ性電解液のアルカリエッチング力が過剰になるため、酸化処理層３が成長し難くなるおそれがある。
【００４４】
上記交流電解処理で用いる周波数の下限としては、２０Ｈｚが好ましく、３０Ｈｚがより好ましい。一方、上記周波数の上限としては、１００Ｈｚが好ましく、８０Ｈｚがより好ましい。上記周波数が上記下限未満の場合、電気分解として直流的要素が高まる結果、酸化処理層３の多孔質構造の形成が進行しないおそれがある。逆に、上記周波数が上記上限を超える場合、陽極と陰極との反転が速過ぎるため、酸化処理層３の形成が極端に遅くなり、所定の厚さの酸化処理層３の形成に長時間を要するおそれがある。
【００４５】
上記交流電解処理における電流密度の下限としては、４Ａ／ｄｍ２が好ましく、１０Ａ／ｄｍ２がより好ましい。一方、電流密度の上限としては、５０Ａ／ｄｍ２が好ましく、４０Ａ／ｄｍ２がより好ましい。電流密度が上記下限未満の場合、酸化処理層３の形成が進行し難くなる。逆に、電流密度が上記上限を超える場合、酸化処理層３の厚さ制御が困難となり、酸化処理層３を均一の厚さに形成できないおそれがある。
【００４６】
上記交流電解処理における電解時間の下限としては、５秒が好ましく、１０秒がより好ましい。一方、電解時間の上限としては、６０秒が好ましく、５０秒がより好ましい。電解時間が上記下限未満の場合、酸化処理層３の形成が急激過ぎるため、酸化処理層３が不定形のアルミニウム酸化物から構成される酸化皮膜となるおそれがある。逆に、電解時間が上記上限を超える場合、酸化処理層３の過度の厚肉化や再溶解が生じるおそれがある。
【００４７】
上記対電極としては、電解液のアルカリ成分や温度に対して劣化せず、導電性に優れ、それ自身が電気化学的反応を起こさない材質のものを使用することが好ましい。このような観点より、対電極として黒鉛電極が好適に用いられる。これは、黒鉛電極が化学的に安定であり、かつ安価で入手が容易であることに加え、黒鉛電極に存在する多くの気孔の作用により交流電解処理の際に電気力線が適度に拡散するため、酸化処理層３がより均一に形成され易いためである。また、対電極としてチタン電極も好適に用いられる。
【００４８】
なお、上記酸化処理層形成工程において、電極とする導線４を軸方向に回転させながら交流電解処理を行ってもよい。交流電解処理時に導線４を１回転以上回転させることで、導線４の外周面全体を均一な電気的環境に晒すことができるため、酸化処理層３がより均一な厚さで形成され易くなる。
【００４９】
また、上記酸化処理層形成工程では、電解溶液としてアルカリ性水溶液を用いて交流電解処理を行うこととしたが、電解溶液として酸性水溶液を用いて交流電解処理を行ってもよい。電解溶液として酸性水溶液を用いた場合も、交流電解処理により導線４の外周面に酸化処理層３を形成できる。
【００５０】
＜封孔処理工程＞
上記封孔処理工程において、導体１の外周面に形成した酸化処理層３に対して封孔処理を施す。封孔処理を施すことにより、酸化処理層３の耐久性を向上できる。
【００５１】
封孔処理工程では、例えば加圧蒸気法により酸化処理層３を封孔する。具体的には、酸化処理層形成工程で酸化処理層３を形成した導体１を水洗した後、耐圧高圧容器内に入れ、０．２９ＭＰａ以上０．４９ＭＰａ以下の水蒸気に２０分以上３０分以下接触させる。封孔処理として加圧蒸気法以外の公知の方法を用いてもよく、例えば純水沸騰水法、酢酸ニッケル法、重クロム酸法、ケイ酸ナトリウム法等を用いることができる。
【００５２】
＜絶縁層被覆工程＞
上記絶縁層被覆工程において、上記ワニス調製工程で調製したワニスを導体１の外周面に塗布した後、焼付けることで導体１の外周面に絶縁層２を形成する。
【００５３】
上記ワニスの一度の塗布及び焼付けにより所望の厚さの絶縁層２が形成できない場合、導体１の外周面に形成される絶縁層２が所定の厚さとなるまで、上記ワニスの塗布及び焼付けを繰り返し行うことにより当該絶縁電線が得られる。
【００５４】
なお、上記絶縁層被覆工程の前に、酸化処理層３を形成した導体１の外周面を洗浄する工程を実施することが好ましい。導体１の外周面を洗浄することにより不純物が除去され、当該絶縁電線の導体１と絶縁層２との密着性を向上させることができる。
【００５５】
上記洗浄工程における洗浄方法としては、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。
【００５６】
上記洗浄工程で用いる洗浄剤としては、例えば水を用いることができる。洗浄剤として水を用いる場合の洗浄水の温度の下限としては、２０℃が好ましく、２５℃がより好ましい。一方、洗浄水の温度の上限としては、８０℃が好ましく、６０℃がより好ましい。洗浄水の温度が上記下限未満の場合、十分な洗浄効果が得られないおそれがある。逆に、洗浄水の温度が上記上限を超える場合、酸化処理層３表面で水酸化物が不規則に成長し、酸化処理層３の孔が塞がれるおそれがある。
【００５７】
また、上記洗浄工程において、導体１の外周面を硝酸で洗浄し、外周面の不純物を除去してもよい。具体的には、硝酸水溶液に導体１を一定時間浸漬することで、不純物を溶解する。なお、導体１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。
【００５８】
上記硝酸洗浄に用いる硝酸の濃度の下限としては、２０質量％が好ましく、２５質量％がより好ましい。一方、上記硝酸の濃度の上限としては、４０質量％が好ましく、３５質量％がより好ましい。硝酸の濃度が上記下限未満の場合、導体１の外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。
【００５９】
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１の外周面の不純物を十分に除去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１の外周面が侵食されて導体１の外周面の粗さが必要以上に大きくなるおそれがある。
【００６０】
また、上記洗浄工程で用いる洗浄剤としては、上述した水及び硝酸以外のものも用いることができ、例えば石油系溶剤、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）などの溶剤、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などの中性液体、無機酸（塩酸、硫酸、クロム酸等）水溶液、有機酸（ギ酸、酢酸等）水溶液などの酸性液体、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）水溶液などのアルカリ性液体等を用いることができる。
【００６１】
ただし、酸性液体又はアルカリ性液体を用いた電解洗浄は、特に径の小さい導体１の場合、外周面への不純物の析出により、外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、導線４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１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、伸線工程後に導体１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。
【００６２】
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、洗浄のみならず導体１の外周面の侵食による粗化を積極的に発生させてもよい。この導体１の外周面の粗化により、導体１と絶縁層２との接触面積を増大させて密着性を向上させることができる。
【００６３】
［利点］
当該絶縁電線は、導体１がアルカリ性又は酸性電解液中での交流電解処理で形成された酸化処理層３を外周面に有するので、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜を有する絶縁電線に比べて、導体１と絶縁層２との密着性が高い。また、当該絶縁電線の酸化処理層３は、陽極酸化処理により形成した酸化皮膜よりも厚さを小さくできるので、厚さ方向の優れた熱伝導性が得られる。
【００６４】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００６５】
つまり、上記実施形態においては、導体の外周面を１つの絶縁層が被覆する絶縁電線について説明したが、導体の外周面を複数の絶縁層が被覆する絶縁電線としてもよく、このような絶縁電線も本発明の意図する範囲内である。導体の外周面を複数の絶縁層で被覆することにより、絶縁電線の機械的強度を向上できる。また、導体の外周面を材質の異なる複数の絶縁層で被覆することにより、絶縁層の強度等の特性を向上させつつ、高電圧が印加された際に絶縁電線の外周面に生じるコロナ放電の開始電圧を向上できる。
【００６６】
また、絶縁層を形成する樹脂組成物に発泡剤を混合して上記実施形態の絶縁電線の絶縁層を形成してもよい。例えば上記製造方法において、絶縁層を形成する主ポリマーを溶剤で希釈したものに発泡剤を混合してワニスを調製し、このワニスの導体の外周面への塗布及び焼付けにより絶縁層を形成してもよい。この場合、ワニスの焼付け時に発泡温度以上となるよう加熱することで、発泡剤の発泡が開始し、絶縁層内に気孔が生成される。絶縁層内に気孔が生成されることにより、絶縁電線の誘電率が低下するので、コロナ放電の開始電圧を向上できる。ここで「発泡温度」とは、発泡剤が発泡を開始する温度である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る絶縁電線は、導体と絶縁層との密着性及び熱伝導性に優れるので、コイルやモーター等を形成するために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１  導体
２  絶縁層
３  酸化処理層
４  導線
【図１】
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