JP2018032596A - 絶縁電線およびその製造方法 - Google Patents
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銅材料からなる断面が矩形状の平角導体と、前記平角導体の外周上に設けられ熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆と、を備え、
前記平角導体は、厚さに対する幅の比率が10以上であり、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下である、絶縁電線が提供される。
銅材料からなる銅合金線を圧延し、断面が矩形状の平角導体を形成する圧延工程と、
前記平角導体を加熱する加熱工程と、
加熱した前記平角導体の外周上を熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆で被覆する被覆工程と、を有し、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下であり、
前記圧延工程では、前記平角導体の厚さに対する幅の比率が10以上となるように前記銅合金線を圧延する、絶縁電線の製造方法が提供される。
的には、銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm
以上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、酸素濃度に対するチ
タン濃度の比率が2.0以上4.0以下である。
ことでエッジワイズ加工したときの伸びが不均一となる。そのため、OFCなどからなる導体では曲げ歪による割れが生じやすい。
ss ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃
度が2mass ppm以上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、酸素濃度に対するチタン濃度の比率が2.0以上4.0以下である銅材料からなる円形導体を準備する。円形導体としては、例えば、上記銅材料からなる荒引線を伸線により細径化したものを用いることができる。この円形導体は、後述の圧延工程での圧延の応力を軽減する観点からは、所定の組成を有するとともに、伸び率が25%以上、0.2%耐力が80MPa以下である銅材料から形成されることが好ましい。
(実施例1)
まず、平角導体を形成するための銅合金線として、下記表1に示す組成を有する断面が円形状の円形導体を準備した。この円形導体を圧延機を用いて断面が矩形状となるように圧延し、幅が6mm、厚さが0.6mmであって厚さに対する幅の比率(アスペクト比)が10である平角導体を作製した。その後、作製した平角導体を温度550℃で加熱して焼鈍した。そして、焼鈍した平角導体の外周にポリイミド塗料を塗布し焼付けることにより、厚さ50μmの絶縁被覆を形成した。これにより、実施例1の絶縁電線を得た。
実施例2〜4および比較例1〜4では、平角導体におけるTi濃度/O濃度の比率や平角導体の幅、厚さおよびアスペクト比を表1に示すようにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に絶縁電線を作製した。
作製した各絶縁電線を以下の方法により評価した。
所定の外径を有する丸棒を準備し、この丸棒の外周に直交するように絶縁電線をエッジ面で接触させ、一平面内に保ちながら丸棒に接触させた絶縁電線の中央部をエッジワイズに180°曲げた。このとき、180°に曲げた絶縁電線の絶縁被覆に平角導体が露出して亀裂が生じているかを目視で観察した。本実施例では、平角導体の幅をdとしたときに、丸棒の径を4dとして絶縁電線をエッジワイズに曲げ、平角導体や絶縁被覆に亀裂などの欠陥が生じなければ加工性に優れるものと判断して○、丸棒の径を3dとしてエッジワイズに曲げ、亀裂などの欠陥が生じなければ加工性により優れるものと判断して◎、それ以外の場合は加工性に劣るものと判断して×とした。
試験片として圧延する前の円形導体を別途準備し、標点距離(L0)を250mm、引っ張り速度を100mm/min以下として引っ張り試験を行い、破断後の試験片を突合せして標点距離(L)を求め、次の式で伸び率を算出した。伸び率={(L−L0)/L0}×100[%])である。
試験片として圧延する前の円形導体を別途準備し、伸び率と同様の引っ張り試験を行い、応力−ひずみ曲線において、ひずみ軸の0.2%、応力0(ゼロ)の点から、弾性係数に平行に線を引いて応力―ひずみ曲線との交点の応力を0.2%耐力として求めた。
評価結果を表1に示す。
表1に示すように、実施例1〜4では、占積率および放熱性を高めるために平角導体のアスペクト比を10以上としているが、平角導体におけるS濃度およびO濃度を低くし、かつTi濃度/O濃度の比率を2.0〜4.0の範囲内とすることによって、エッジワイズ加工で割れが生じないようにできることが確認された。特に、実施例2〜4では、アスペクト比を20以上と高くしているが、平角導体を所定の組成とすることによってエッジワイズ加工で割れが生じないようにできることが確認された。エッジワイズ加工による割れを抑制できた理由は、平角導体の銅材料に微量のTiを含有させたことで、焼鈍したときに結晶粒が粗大化することを抑制し、銅の微細結晶組織を維持できたためと考えられる。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
銅材料からなる断面が矩形状の平角導体と、前記平角導体の外周上に設けられ熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆と、を備え、
前記平角導体は、厚さに対する幅の比率が10以上であり、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下である、絶縁電線が提供される。
付記1の絶縁電線において、好ましくは、
前記銅材料は半軟化温度が150℃以下である。
付記1又は2の絶縁電線において、好ましくは、
前記熱硬化性樹脂がポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドの少なくとも1つである。
本発明の他の態様によれば、
銅材料からなる銅合金線を圧延し、断面が矩形状の平角導体を形成する圧延工程と、
前記平角導体を加熱する加熱工程と、
加熱した前記平角導体の外周上を熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆で被覆する被覆工程と、を有し、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下であり、
前記圧延工程では、前記平角導体の厚さに対する幅の比率が10以上となるように前記銅合金線を圧延する、絶縁電線の製造方法が提供される。
[付記5]
付記4の絶縁電線の製造方法において、好ましくは、
前記銅材料は、伸び率が25%以上であり、かつ0.2%耐力が55MPa以下である。
2 コイル
11 平角導体
12 絶縁被覆
Claims (5)
- 銅材料からなる断面が矩形状の平角導体と、前記平角導体の外周上に設けられ熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆と、を備え、
前記平角導体は、厚さに対する幅の比率が10以上であり、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下である、絶縁電線。 - 前記銅材料は半軟化温度が150℃以下である、請求項1に記載の絶縁電線。
- 前記熱硬化性樹脂がポリイミド、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドの少なくとも1つである、請求項1又は2に記載の絶縁電線。
- 銅材料からなる銅合金線を圧延し、断面が矩形状の平角導体を形成する圧延工程と、
前記平角導体を加熱する加熱工程と、
加熱した前記平角導体の外周上を熱硬化性樹脂から形成される絶縁被覆で被覆する被覆工程と、を有し、
前記銅材料は、チタン濃度が5mass ppm以上55mass ppm以下、硫黄濃度が3mass ppm以上12mass ppm以下、酸素濃度が2mass ppm以
上30mass ppm以下、残部が銅と不可避不純物からなり、前記酸素濃度に対する
前記チタン濃度の比率が2.0以上4.0以下であり、
前記圧延工程では、前記平角導体の厚さに対する幅の比率が10以上となるように前記銅合金線を圧延する、絶縁電線の製造方法。 - 前記銅材料は、伸び率が25%以上であり、かつ0.2%耐力が80MPa以下である、請求項4に記載の絶縁電線の製造方法。
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