JP7421058B2 - 平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブ、平角マグネット線およびその製造方法、コイル - Google Patents
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Description
本開示では、また、平角導体と被覆層とが強固に密着しており、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部および曲げ内周部のいずれを被覆する被覆層にも、膨れおよび亀裂が生じにくい平角マグネット線およびその製造方法を提供することを目的とする。
前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、3.0~8.0質量%であることが好ましい。
前記共重合体が官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子106個あたり5~1300個であることが好ましい。
本開示によれば、また、平角導体と被覆層とが強固に密着しており、エッジワイズ方向に曲げた場合であっても、曲げ外周部および曲げ内周部のいずれを被覆する被覆層にも、膨れおよび亀裂が生じにくい平角マグネット線およびその製造方法を提供することができる。
CF2=CFO(CF2CFY1O)p-(CF2CF2CF2O)q-Rf (1)
(式中、Y1はFまたはCF3を表し、Rfは炭素数1~5のパーフルオロアルキル基を表す。pは0~5の整数を表し、qは0~5の整数を表す。)で表される単量体、および、一般式(2):
CFX=CXOCF2OR1 (2)
(式中、Xは、同一または異なり、H、FまたはCF3を表し、R1は、直鎖または分岐した、H、Cl、BrおよびIからなる群より選択される少なくとも1種の原子を1~2個含んでいてもよい炭素数が1~6のフルオロアルキル基、若しくは、H、Cl、BrおよびIからなる群より選択される少なくとも1種の原子を1~2個含んでいてもよい炭素数が5または6の環状フルオロアルキル基を表す。)で表される単量体からなる群より選択される少なくとも1種を挙げることができる。
N=I×K/t (A)
I:吸光度
K:補正係数
t:フィルムの厚さ(mm)
従って、たとえば、-COFの官能基数とは、-CF2COFに起因する吸収周波数1883cm-1の吸収ピークから求めた官能基数と、-CH2COFに起因する吸収周波数1840cm-1の吸収ピークから求めた官能基数との合計である。
(a)特開平11-080387号公報に記載の、径方向の延伸倍率を規制する延伸管中で未延伸チューブに内圧をかけて膨張させる方法。
(b)特開2011-183800号公報に記載の、2つのピンチローラ、エア供給部および2つのピンチローラの距離を変更することでチューブの膨張を制御する制御部を備える熱収縮チューブの製造装置を用いて、製造する方法。
(c)国際公開番号WO2003/012555号に記載の、環状ダイスを吐出口に有する押し出し機にてフッ素樹脂を溶融押出し、これをダイス先端に設置した冷却用ダイスに挿通して、引き取る方法。
(d)特開2010-125634号公報に記載の、溶融した材料を金型からチューブ状に押し出し後、チューブ状の材料の内周面を金型近傍にて円筒形状の冷却部材の外周面に接触させて、170℃以下に冷却する方法。
さらに、本開示の平角マグネット線は、被覆層が平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブを熱収縮させることにより形成されていることから、被覆層の厚さが均一であり、被覆層が透明で、被覆層の機械的強度も優れている。
また、被覆層は、必要に応じて上記共重合体以外のフルオロポリマーを含んでもよい。しかしながら、耐熱性、耐ストレスクラック性、耐部分放電性、熱収縮性などの観点からは、上記共重合体以外のフルオロポリマーをできるだけ含まないことが好ましい。被覆層中の上記共重合体以外のフルオロポリマーの含有量としては、上記の共重合体の質量に対して、好ましくは1質量%未満であり、より好ましくは0.5質量%以下であり、さらに好ましくは0.1質量%以下であり、下限は特に限定されないが、0質量%以上であってもよい。すなわち、被覆層は、上記共重合体以外のフルオロポリマーを含有しなくてもよい。
<メルトフローレート(MFR)>
ASTM D1238に従って、メルトインデクサー(安田精機製作所社製)を用いて、372℃、5kg荷重下で、内径2.1mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出する共重合体の質量(g/10分)を求めた。
共重合体中のテトラフルオロエチレン(TFE)単位およびパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)単位の含有量は、19F-NMR法により測定した。
示差走査熱量計〔DSC〕を用いて10℃/分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度として求めた。
共重合体を330~340℃にて30分間溶融し、圧縮成形して、厚さ0.20~0.25mmのフィルムを作製した。このフィルムをフーリエ変換赤外分光分析装置〔FT-IR(商品名:1760X型、パーキンエルマー社製)により40回スキャンし、分析して赤外吸収スペクトルを得、完全にフッ素化されて官能基が存在しないベーススペクトルとの差スペクトルを得た。この差スペクトルに現れる特定の官能基の吸収ピークから、下記式(A)に従って、共重合体における炭素原子106個あたりの官能基数Nを算出した。
I:吸光度
K:補正係数
t:フィルムの厚さ(mm)
絶縁破壊試験を行い帯電圧性の目安とした。絶縁破壊試験はJIS C 3216-5に準拠し、安田精機製作所社製の絶縁破壊試験機No.204を用いて測定した。長さ20cmにカットした平角マグネット線の末端から7.5cmの部分に幅1cm、長さ2cmの銅箔テープを巻き付け、末端1cmの被覆層を剥がし導体を露出させ、試料とした。試験機の電極の片方を銅箔テープ部に、もう片方を端部の導体露出部に接続した。測定は室温25℃、相対湿度50%の雰囲気で、昇圧速度500V/secで行った。結果を表3および表4に示した。
部分放電測定器(総研電気株式会社製DAC-PD-7)を用いて、2本の平角マグネット線の断面形状の長辺を含む面同士を、長さ150mmに亘って隙間が無いように重ね合わせた試験片を作成し、この2本の導体間に50Hz正弦波の交流電圧を加えることで測定した。昇圧速度50V/sec、降圧速度50V/sec、電圧保持時間を0secとして、10pC以上の放電が発生した時点の電圧を部分放電開始電圧とした。結果を表3および表4に示した。
MIL C-17に準拠した方法により、平角マグネット線から被覆層76mmを、12.7mm/minで引き抜く際の引張り力を測定し、芯線密着強度(kg/3inch)を求めた。
表3および表4において、平角マグネット線から容易に被覆層が引き抜かれ、引張り力を測定できなかった場合は、「0」と記載した。また、平角銅線と被覆層とが強く密着しており、測定時に被覆層が破壊されて、引張り力を測定できなかった場合は、「材料破壊」と記載した。
図3に示すように、実施例および比較例で作製した平角マグネット線20を、平角マグネット線20の断面形状の短辺がVブロック31に接するようにしてVブロック31上に載せた。Vブロック31上の平角マグネット線20の中央部に押金具32を当て、エッジワイズ方向(幅方向)に荷重を加えて、曲げ半径(内径)が3.50mm(一倍径)になるように、90度折り曲げて、エッジワイズ曲げ加工を施した。
曲げられた平角マグネット線の曲げ外周部および内周部を目視で観察し、以下の基準により評価した。
(膨れ)
×:外周部または内周部に膨れが観られた。
〇:外周部および内周部に膨れが観られなかった。
(亀裂)
×:外周部または内周部に亀裂が観られた。
〇:外周部および内周部に亀裂が観られなかった。
表3に記載の特性を有するテトラフルオロエチレン(TFE)/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)共重合体を、押出成形機により、平角銅線(厚さ:1.95mm、幅:3.36mm)上に、ダイ温度390℃、引き取り速度2m/分で押出して、被覆層を備える平角マグネット線を作製した。被覆層の厚さは55μmであった。得られた平角マグネット線を上記した方法により評価した。結果を表3に示す。
得られた平角マグネット線のエッジワイズ曲げ加工試験では、曲げ内周部に膨れが観られた。
共重合体を表3に記載の特性を有する共重合体に変更した以外は、比較例1と同様にして、平角マグネット線を作製した。得られた平角マグネット線を上記した方法により評価した。結果を表3に示す。
得られた平角マグネット線のエッジワイズ曲げ加工試験では、いずれの比較例においても、曲げ内周部に膨れが観られた。
表4に記載の特性を有するテトラフルオロエチレン(TFE)/パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)共重合体を、チューブ押出成形機(シリンダー軸径50mm、L/D=22)を用いて、ダイ温度380℃、引き取り速度0.6m/分で押出成形し、外径3.20mm、内径3.05mmのチューブを得た。このチューブを、所定のサイズの金属管内に挿入して、170℃に設定した電気炉中で、空気圧により加熱膨張した。直ちに、電気炉から取り出し、水冷して室温まで冷却した。この様にして外径3.80mm、内径3.65mmの熱収縮チューブを成形した。
共重合体を表4に記載の特性を有する共重合体に変更し、熱処理条件を表4に記載のとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして、平角マグネット線を作製した。熱処理後の平角マグネット線を上記した方法により評価した。結果を表4に示す。
11 中空部
20 平角マグネット線
21 平角導体
22 被覆層
31 Vブロック
32 押金具
Claims (6)
- テトラフルオロエチレン単位およびフルオロアルキルビニルエーテル単位を含有する共重合体を含有し、前記共重合体のメルトフローレートが、10g/10分未満であり、前記共重合体が官能基を有しており、前記共重合体の官能基数が、炭素原子10 6 個あたり5~1300個である平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブ。
- 前記共重合体におけるフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が、全モノマー単位に対して、3.0~8.0質量%である請求項1に記載の平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブ。
- 平角導体と、前記平角導体の周囲に形成されており、請求項1または2に記載の平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブから形成される被覆層と、を備える平角マグネット線。
- 前記被覆層が、前記共重合体の融点以上の温度で熱処理された被覆層である請求項3に記載の平角マグネット線。
- 請求項3または4に記載の平角マグネット線を備えるコイル。
- 請求項1または2に記載の平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブを平角導体に被せ、前記平角マグネット線被覆層形成用熱収縮チューブを熱収縮させることにより、平角導体の周囲に被覆層を形成する平角マグネット線の製造方法。
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