WO2024166459A1 - 電線 - Google Patents

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WO2024166459A1
WO2024166459A1 PCT/JP2023/039220 JP2023039220W WO2024166459A1 WO 2024166459 A1 WO2024166459 A1 WO 2024166459A1 JP 2023039220 W JP2023039220 W JP 2023039220W WO 2024166459 A1 WO2024166459 A1 WO 2024166459A1
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WO
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electric wire
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ppm
less
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智昭 池田
光靖 小川
浩二 粕谷
昭人 星間
健太 松岡
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • C25D5/617—Crystalline layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt

Definitions

  • Patent Document 1 electric wires having a core wire and a coating that covers the core wire have been used in automobiles and other vehicles.
  • An electric wire comprises: An electric wire including a core wire and a coating covering the core wire,
  • the core wire contains iron as a main component
  • the coating comprises a first layer,
  • the first layer contains copper as a main component,
  • the first layer contains 10.5 ppm or more and 20.5 ppm or less of carbon on a mass basis.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an electric wire according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a flow chart of a method for manufacturing an electric wire according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to sample 101.
  • FIG. 5 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to sample 1.
  • FIG. 6 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to sample 101 after being exposed to a 250° C. environment for 1 hour and cooled in a 25° C. environment for 1 hour.
  • FIG. 7 is an enlarged photograph of region VII in FIG. FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to Sample 1 after being exposed to a 250° C. environment for 1 hour and cooled in a 25° C. environment for 1 hour.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of the sample electric wire cut in Evaluation Test 2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the evaluation method of Evaluation Test 2.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of a sample electric wire of evaluation standard A′ in evaluation test 2.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an example of a sample electric wire of evaluation standard B′ in evaluation test 2.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of another example of the electric wire sample of evaluation criterion B′ in evaluation test 2.
  • FIG. 14 is a schematic perspective view illustrating the evaluation method of Evaluation Test 3.
  • An electric wire may be heated when it is processed, when a current flows through the electric wire, and when it is used in a high-temperature environment. Therefore, when the electric wire has a core wire mainly containing iron and a copper layer covering the core wire, the thermal expansion coefficient of the core wire is different from that of the copper layer, and the core wire is generally harder than the copper layer. Due to this, when the temperature of the electric wire rises with heating, stress is applied to the copper layer. In addition, when the temperature of the electric wire rises with heating, crystal grains grow in the copper layer, and when a strong stress is applied to the electric wire from the outside, the crystal grains can become the starting point for cracking the copper layer.
  • an object of the present disclosure is to provide an electric wire capable of suppressing peeling of a coating when an external stress is applied to an electric wire exposed to high temperatures.
  • an electric wire that can suppress peeling of the coating when an external stress is applied to an electric wire exposed to high temperatures.
  • An electric wire including a core wire and a coating covering the core wire,
  • the core wire contains iron as a main component
  • the coating comprises a first layer,
  • the first layer contains copper as a main component,
  • the first layer contains 10.5 ppm or more and 20.5 ppm or less of carbon on a mass basis.
  • an electric wire that can suppress peeling of the coating when an external stress is applied to an electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 11.5 ppm or more of carbon by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 16.5 ppm or less of carbon by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain hydrogen in an amount of 0.35 ppm or more and 1.30 ppm or less by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 0.51 ppm or more of hydrogen by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 1.12 ppm or less of hydrogen by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 2.41 ppm or more and 5.62 ppm or less of oxygen by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 3.01 ppm or more of oxygen by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 5.01 ppm or less of oxygen by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer may contain 0.22 ppm to 0.65 ppm of sulfur by mass. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the first layer has crystal particles,
  • the average grain size of the crystal grains may be 0.5 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less, thereby making it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the coating further includes a second layer, the second layer is located between the core wire and the first layer,
  • the second layer contains nickel as a main component,
  • the second layer may have a thickness of 0.3 nm to 40.3 nm, which makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the diameter of the core wire may be 0.10 mm or more and 0.20 mm or less. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the thickness of the first layer may be 0.04 mm or more and 0.06 mm or less. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • the core wire may contain stainless steel or carbon steel. This makes it possible to provide an electric wire that can further suppress peeling of the coating when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • this embodiment is not limited thereto.
  • an expression in the form of "A to B” means the upper and lower limits of a range (i.e., A or more and B or less).
  • a or more and B or less the upper and lower limits of a range
  • An electric wire 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • One embodiment of the present disclosure (hereinafter also referred to as “the present embodiment") is An electric wire 1 including a core wire 2 and a coating 5 covering the core wire 2,
  • the core wire 2 contains iron as a main component
  • the coating 5 comprises a first layer 4,
  • the first layer 4 contains copper as a main component,
  • the first layer 4 contains 10.5 ppm or more and 20.5 ppm or less of carbon on a mass basis.
  • the coating that constitutes the electric wire When processing an electric wire, the coating that constitutes the electric wire may be heated. Furthermore, when a current flows through the electric wire, the electric wire generates heat, which may heat up the coating that constitutes the electric wire. Furthermore, electric wires are used in high-temperature environments, which may heat up the coating that constitutes the electric wire. When the coating is heated, the crystal grains that constitute the coating grow. As a result, when columnar crystals are formed in the coating in the thickness direction of the coating, the crystal grain boundaries extend in the thickness direction, making it easy for cracks to occur in the thickness direction. The core wire and the coating that covers the core wire are easily peeled off from the cracks.
  • the coating 5 includes a first layer 4, which contains copper as a main component and 10.5 ppm to 20.5 ppm of carbon by mass. This makes it easier to suppress grain growth of crystal grains containing copper. As a result, the grain boundaries of the crystal grains in the first layer 4 are suppressed from extending in the film thickness direction, making it difficult for cracks to occur in the film thickness direction. Therefore, peeling between the core wire 2 and the coating 5 covering the core wire 2, which starts from the crack, can be suppressed.
  • an electric wire 1 that can suppress peeling of the coating 5 when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the electric wire 1 includes a core wire 2.
  • the core wire 2 contains iron as a main component.
  • iron means “iron element”.
  • the core wire 2 contains iron as a main component” means “the core wire 2 contains 50% by mass or more of iron”.
  • the lower limit of the iron content in the core wire 2 can be 51% by mass or more, 52% by mass or more, 53% by mass or more, or 73% by mass or more.
  • the upper limit of the iron content can be 100% by mass or less, 99% by mass or less, or 98% by mass or less.
  • the content can be 51% by mass or more and 100% by mass or less, 52% by mass or more and 99% by mass or less, or 53% by mass or more and 98% by mass or less.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • the core wire 2 may contain stainless steel or carbon steel. This facilitates alloying with the first layer 4, further improving the peel resistance of the coating 5 when an external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • stainless steel refers to steel with an iron content of 74% by mass or less, a nickel content of 8% by mass or more, and a chromium content of 18% by mass or more.
  • the stainless steel may contain inevitable impurities. Examples of the inevitable impurities include carbon (0.01% by mass to 0.08% by mass), silicon (0.1% by mass to 1.0% by mass), manganese (0.1% by mass to 2.0% by mass), phosphorus (0.01% by mass to 0.045% by mass), and sulfur (0.01% by mass to 0.03% by mass).
  • An example of the material of the stainless steel is SUS304.
  • iron means “iron element”.
  • Nickel means “nickel element”.
  • Chromium means “chromium element”.
  • Carbon means “carbon element”.
  • Sicon means “silicon element”.
  • Manganese means “manganese element”.
  • Phosphorus means “elemental phosphorus”.
  • Sulfur means “elemental sulfur”.
  • Carbon steel refers to steel with an iron content of 97.9% by mass to 99.8% by mass and a carbon content of 0.02% by mass to 2.14% by mass.
  • the carbon steel may contain inevitable impurities.
  • the inevitable impurities include sulfur (0.01% by mass to 0.03% by mass), phosphorus (0.001% by mass to 0.01% by mass), and silicon (0.01% by mass to 0.05% by mass).
  • An example of a material for the carbon steel is piano wire. Note that "iron” means “elemental iron”. "Carbon” means “elemental carbon”.
  • sulfur means “elemental sulfur”.
  • Phosphorus means “elemental phosphorus”.
  • Silicon means “elemental silicon”.
  • the carbon content in the core wire 2, the chromium content in the core wire 2, the nickel content in the core wire 2, the silicon content in the core wire 2, the manganese content in the core wire 2, the phosphorus content in the core wire 2, and the sulfur content in the core wire 2 can be determined by a method similar to the measurement method for the "iron content in the core wire 2" described above.
  • the diameter R of the core wire 2 may be 0.10 mm or more and 0.20 mm or less. This makes it difficult for breakage or cracking to occur when stress is applied from the outside of the electric wire 1, and therefore the peel resistance of the coating 5 can be further improved when stress is applied from the outside to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the diameter R may be 0.10 mm or more, 0.12 mm or more, 0.14 mm or more, or 0.15 mm or more.
  • the upper limit of the diameter R may be 0.20 mm or less, 0.19 mm or less, or 0.17 mm or less.
  • the diameter R may be 0.12 mm or more and 0.19 mm or less, or 0.14 mm or more and 0.17 mm or less.
  • the diameter R of the core wire 2 can be obtained by the following method. That is, first, the electric wire 1 having a length of 20 mm obtained by cutting the electric wire 1 on a plane perpendicular to the longitudinal direction is embedded in resin. Next, one of the cut surfaces of the electric wire 1 embedded in resin is pre-finished by mechanical polishing, and a cross-section polisher (CP) is applied with an Ar ion beam under the following conditions to obtain a polished cut surface. Next, CP-SEM (Scanning Electron Microscopy) is performed on the polished cut surface using a high-resolution scanning electron microscope "SU8020" manufactured by Hitachi High-Tech Corporation, and a 500x image is obtained so that the entire cut surface after polishing is included in one field of view.
  • CP-SEM Sccanning Electron Microscopy
  • the length of the longest line segment among the line segments connecting the any one point and a point located on the outer periphery is obtained.
  • the length of the longest line segment is similarly obtained for any four further points.
  • the diameter R can be determined by calculating the average length of these longest line segments.
  • the electric wire 1 includes a coating 5 that coats the core wire 2.
  • the coating 5 may have a thickness of 41 ⁇ m or more and 65 ⁇ m or less. If the coating 5 has a thickness of less than 41 ⁇ m, the electrical conductivity of the coating 5 tends to decrease. If the coating 5 has a thickness of more than 65 ⁇ m, the wire drawability in a later process tends to decrease.
  • the coating 5 may have a thickness of 45 ⁇ m or more and 63 ⁇ m or less, or may have a thickness of 50 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the coating 5 means the average value of the thickness of the coating 5 in the cross section of the electric wire 1.
  • the measurement method will be described in more detail below. Specifically, first, a scanning electron microscope (SEM) is used to obtain microscopic images of five arbitrary cross sections of the electric wire 1. Next, five arbitrary points are selected on the outer periphery (outermost surface) of the electric wire 1 in each of the above images, and the shortest distance from the outer periphery to the core wire 2 at each point is determined, and this is taken as the thickness of the coating 5. The thickness of the coating 5 is measured at a total of 25 points, and an average value is calculated from the values obtained, which can be taken as the thickness of the coating 5. If there are clearly abnormal values in the above measurement, these abnormal values are excluded and the average value is calculated. If there are three or more abnormal values, the same number of measurements are performed as an alternative, and the average value is calculated using the values obtained thereby.
  • SEM scanning electron microscope
  • the coating 5 includes a first layer 4.
  • the first layer 4 may be in contact with the outer circumferential surface of the core wire 2, or may not be in contact with the outer circumferential surface of the core wire 2.
  • a second layer 3 which will be described later, another layer, or both, may be present between the core wire 2 and the first layer 4.
  • the coating 5 may be composed of only the first layer 4, or may be composed of only the first layer 4 and the second layer 3, which will be described later.
  • the first layer 4 contains copper as a main component. This allows the first layer 4 to impart electrical conductivity to the electric wire 1.
  • “copper” means “elemental copper”.
  • the first layer 4 contains copper as a main component
  • the first layer 4 contains 99% by mass or more of copper.
  • the lower limit of the copper content in the first layer 4 may be 99.99 mass% or more, 99.991 mass% or more, or 99.992 mass% or more.
  • the upper limit of the copper content may be 99.999 mass% or less, 99.998 mass% or less, or 99.997 mass% or less.
  • the copper content may be 99.99 mass% or more and 99.999 mass% or less, 99.991 mass% or more and 99.998 mass% or less, or 99.992 mass% or more and 99.997 mass% or less.
  • the copper content in the first layer 4 can be determined by the following method. That is, it can be determined by performing a D-SIMS (Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry) analysis under the following conditions.
  • D-SIMS Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry
  • the first layer 4 contains 10.5 ppm or more and 20.5 ppm or less of carbon by mass. This creates a pinning effect and slows down the movement of grain boundaries, making it easier to suppress the growth of crystal grains in the first layer. This improves the peeling resistance of the coating 5 when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the carbon content in the first layer 4 may be 11.5 ppm or more, 12.0 ppm or more, or 12.3 ppm or more by mass.
  • the upper limit of the carbon content in the first layer 4 may be 16.5 ppm or less, 15.5 ppm or less, or 14.4 ppm or less by mass.
  • the carbon content in the first layer 4 may be 11.5 ppm or more and 16.5 ppm or less, 12.0 ppm or more and 15.5 ppm or less, or 12.3 ppm or more and 14.4 ppm or less, based on mass.
  • carbon means “elemental carbon.”
  • the first layer 4 may contain hydrogen in an amount of 0.35 ppm or more and 1.30 ppm or less by mass. This provides a pinning effect, slowing down the movement of grain boundaries, making it easier to suppress the growth of crystal grains in the first layer. This further improves the peel resistance of the coating 5 when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the hydrogen content in the first layer 4 may be 0.35 ppm or more, 0.51 ppm or more, or 0.67 ppm or more by mass.
  • the upper limit of the hydrogen content in the first layer 4 may be 1.30 ppm or less, 1.12 ppm or less, or 0.94 ppm or less by mass.
  • the hydrogen content in the first layer 4 may be 0.51 ppm or more and 1.12 ppm or less, or 0.67 ppm or more and 0.94 ppm or less by mass.
  • hydrogen means "elemental hydrogen.”
  • the first layer 4 may contain oxygen in an amount of 2.41 ppm or more and 5.62 ppm or less by mass. This provides a pinning effect, slowing down the movement of grain boundaries, making it easier to suppress the growth of crystal grains in the first layer. This further improves the peel resistance of the coating 5 when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the oxygen content in the first layer 4 may be 2.41 ppm or more by mass, 3.01 ppm or more, or 3.12 ppm or more.
  • the upper limit of the oxygen content in the first layer 4 may be 5.62 ppm or less by mass, 5.01 ppm or less, or 4.32 ppm or less.
  • the oxygen content in the first layer 4 may be 3.01 ppm or more and 5.01 ppm or less, or 3.12 ppm or more and 4.32 ppm or less.
  • oxygen means "elemental oxygen.”
  • the first layer 4 may contain sulfur in an amount of 0.22 ppm or more and 0.65 ppm or less by mass. This provides a pinning effect and slows down the movement of grain boundaries, making it easier to suppress the growth of crystal grains in the first layer. This further improves the peel resistance of the coating 5 when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the sulfur content in the first layer 4 may be 0.22 ppm or more, 0.25 ppm or more, or 0.29 ppm or more by mass.
  • the upper limit of the sulfur content in the first layer 4 may be 0.65 ppm or less, 0.55 ppm or less, or 0.45 ppm or less by mass.
  • the sulfur content in the first layer 4 may be 0.25 ppm or more and 0.55 ppm or less, or 0.29 ppm or more and 0.45 ppm or less by mass.
  • sulfur means "elemental sulfur.”
  • the first layer 4 may contain unavoidable impurities as long as the wire 1 has both electrical conductivity and peel resistance.
  • the unavoidable impurities include nitrogen, phosphorus, and silicon.
  • the content of the unavoidable impurities can be determined by the same method as the method for measuring the copper content in the first layer 4.
  • the thickness T1 of the first layer 4 may be 0.04 mm or more and 0.06 mm or less. This facilitates mutual diffusion of heat between the core wire 2 and the coating 5, thereby further improving the peel resistance of the coating 5 when an external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the thickness T1 of the first layer 4 may be 0.04 mm or more, 0.045 mm or more, or 0.050 mm or more.
  • the upper limit of the thickness T1 of the first layer 4 may be 0.06 mm or less, 0.058 mm or less, or 0.056 mm or less.
  • the thickness T1 of the first layer 4 may be 0.045 mm or more and 0.058 mm or less, or 0.050 mm or more and 0.056 mm or less.
  • the thickness T1 of the first layer 4 can be determined in the same manner as the thickness of the coating 5, except for the following: "If the first layer 4 is present on the outermost surface of the coating 5, the shortest distance from the outer circumference to the interface of the first layer 4 on the core wire 2 side is determined, and this is taken as the thickness T1 of the first layer 4. If the first layer 4 is not present on the outermost surface of the coating 5, the shortest distance from the interface on the surface side of the first layer 4 to the interface of the first layer 4 on the core wire 2 side is determined, and this is taken as the thickness T1 of the first layer 4.”
  • the first layer 4 has crystal grains, and the average grain size of the crystal grains may be 0.5 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less. This makes it difficult for grain boundaries to reach from the surface of the coating 5 to the core wire 2 even if grain growth occurs, and therefore the peeling resistance of the coating 5 can be further improved when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the average grain size of the crystal grains may be 0.5 ⁇ m or more, 0.7 ⁇ m or more, or 0.9 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the average grain size of the crystal grains may be 2 ⁇ m or less, 1.4 ⁇ m or less, or 1.1 ⁇ m or less.
  • the average grain size of the crystal grains may be 0.7 ⁇ m or more and 1.4 ⁇ m or less, or 0.9 ⁇ m or more and 1.1 ⁇ m or less.
  • the average grain size of the crystal grains can be determined by the following method. That is, first, a 20 mm electric wire 1 obtained by cutting along a plane perpendicular to the longitudinal direction is embedded in resin. Next, one of the cut surfaces of the electric wire 1 embedded in resin is pre-finished by mechanical polishing, and a cross-section polisher (CP) is applied with an Ar ion beam under the following conditions to obtain a polished cut surface. Next, CP-SEM (Scanning Electron Microscopy) is performed on the polished cut surface using a high-resolution scanning electron microscope "SU8020" manufactured by Hitachi High-Tech Corporation, and a 5000x image is obtained so that the entire cut surface after polishing is included in one field of view.
  • CP-SEM Sccanning Electron Microscopy
  • crystal grain size of each crystal grain is calculated by the following formula (1), and the average value is taken as the average grain size of the crystal grains.
  • crystal grain diameter ⁇ (Crystal grain width)+(Crystal grain height) ⁇ /2 (1)
  • crystal grain width means the maximum distance between two points located on the outer edge of the crystal grain to be measured, where a virtual line passing through the two points is perpendicular to the thickness direction of the coating.
  • crystal grain height means the maximum distance between two points located on the outer edge of the crystal grain to be measured, where a virtual line passing through the two points is parallel to the thickness direction of the coating.
  • the number of crystal grains to be measured is 10 in one visual field of the same first layer, and the number of visual fields is 20. Note that one visual field is a rectangle with a length of 12 ⁇ m and a width of 9.6 ⁇ m.
  • the coating 5 further includes a second layer 3, which is located between the core wire 2 and the first layer 4, and may include nickel as a main component. This allows the iron element of the core wire 2, the copper element of the coating 5, and the nickel element of the coating 5 to form a metallic bond when thermal diffusion occurs, thereby further improving the peeling resistance of the coating 5 when stress is applied from the outside to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the second layer 3 may be in contact with the outer circumferential surface of the core wire 2 or may not be in contact with the outer circumferential surface of the core wire 2.
  • nickel here means “elemental nickel”.
  • the second layer 3 contains nickel as a main component” means “the second layer 3 contains 90% by mass or more of nickel”.
  • the lower limit of the nickel content in the second layer 3 can be 91% by mass or more, 92% by mass or more, 93% by mass or more, or 99% by mass or more.
  • the upper limit of the content can be 100% by mass or less, 99% by mass or less, or 98% by mass or less.
  • the content can be 91% by mass or more and 100% by mass or less, 92% by mass or more and 99% by mass or less, or 93% by mass or more and 98% by mass or less.
  • the nickel content in the second layer 3 can be determined by the following method. That is, the nickel content can be determined by the following procedure.
  • a cross section of the electric wire 1 is obtained by cutting the electric wire 1 in a plane perpendicular to the longitudinal direction.
  • microsampling processing is performed on the cross section using a focused ion beam (FIB) of "Quanta3D" manufactured by FEI company in the United States.
  • the microsampling processing includes rough processing and finishing processing.
  • the rough processing is performed under conditions of 30 kV, and the finishing processing is performed under conditions of 8 kV.
  • the nickel content in the observation field is measured by performing EDX analysis on the image at 200 kV using a JEM-2100F manufactured by JEOL Ltd.
  • the nickel content in the second layer 3 can be determined by calculating the average nickel content in a total of five observation fields.
  • the second layer 3 may contain unavoidable impurities as long as the electric wire 1 has peel resistance.
  • the unavoidable impurities include carbon, silicon, and sulfur.
  • the content of the unavoidable impurities can be determined by the same method as the method for measuring the nickel content in the second layer 3.
  • the thickness T2 of the second layer 3 may be 0.3 nm or more and 40.3 nm or less. This allows the iron element of the core wire and the copper element or nickel element of the coating to be metallically bonded when thermal diffusion occurs, and therefore the peel resistance of the coating 5 can be further improved when external stress is applied to the electric wire 1 exposed to high temperatures.
  • the lower limit of the thickness T2 of the second layer 3 may be 0.3 nm or more, 5 nm or more, or 10 nm or more.
  • the upper limit of the thickness T2 of the second layer 3 may be 40.3 nm or less, 30 nm or less, or 20 nm or less.
  • the thickness T2 of the second layer 3 may be 5 nm or more and 30 nm or less, or 10 nm or more and 20 nm or less.
  • the thickness T2 of the second layer 3 can be determined in the same manner as the thickness of the coating 5, except that "the shortest distance from the interface on the surface side of the second layer 3 to the interface on the core wire 2 side of the second layer 3 is determined, and this is taken as the thickness T2 of the second layer 3."
  • the coating 5 may further include other layers, such as a Ni--Cu layer and an Fe--Ni trilayer .
  • the thickness of the other layer can be determined in the same manner as the thickness of the coating 5 described above, except that "if the other layer is located on the outermost surface of the coating 5, the shortest distance from the outer circumference to the interface of the other layer on the core wire 2 side is determined, and this is the thickness of the other layer. If the other layer is not located on the outermost surface of the coating 5, the shortest distance from the interface on the surface side of the other layer to the interface of the other layer on the core wire 2 side is determined, and this is the thickness of the other layer.”
  • Fig. 3 is a flow chart of the method for producing an electric wire according to an embodiment of the present disclosure.
  • the method for producing an electric wire according to the present embodiment is the method for producing the electric wire according to the first embodiment, A first step of preparing a core wire containing iron as a main component; A second step of forming a coating on an outer circumferential surface of the core wire, The second step includes a first layer forming step of forming a first layer on the outer peripheral surface of the core wire.
  • the second step may further include a second layer forming step of forming a second layer on the outer peripheral surface of the core wire before the first layer forming step.
  • a core wire containing iron as a main component is prepared.
  • the first step of preparing the core wire can be performed, for example, by preparing a core wire made of stainless steel containing iron as a main component, or carbon steel containing iron as a main component, etc. Note that in the first step, a step of degreasing the outer peripheral surface of the core wire and washing with water after the degreasing may be performed.
  • a coating is formed on the outer circumferential surface of the core wire.
  • the second step includes a "first layer forming step” of forming a first layer on the outer circumferential surface of the core wire.
  • the second step may further include a "second layer forming step” of forming a second layer on the outer circumferential surface of the core wire before the "first layer forming step”.
  • the second step may include a step of forming the other layer in addition to the "first layer covering step” or the "first layer covering step” and the "second layer covering step”.
  • the other layer may be formed by a conventional method.
  • a second layer is formed on the outer peripheral surface of the core wire prior to the "first layer forming step".
  • the second layer forming step can be performed, for example, by forming the second layer on the outer peripheral surface of the core wire by electrolytic plating using a Wood's bath.
  • a first layer is formed on the outer peripheral surface of the core wire.
  • the first layer forming step can be performed, for example, by forming the first layer on the outer peripheral surface of the core wire by electrolytic plating using copper sulfate plating.
  • a step of washing the outer peripheral surface of the first layer with water may be performed.
  • an electrolytic plating bath containing additives is used.
  • additives refer to polymers, levelers, and brighteners.
  • the polymer content, leveler content, and brightener content are each 1 mg/L or more and 15 mg/L or less. This allows the carbon content, hydrogen content, and sulfur content in the first layer to be adjusted to the desired range, thereby improving the peel resistance of the coating when an external stress is applied to an electric wire exposed to high temperatures. This was newly discovered by the present inventors as a result of extensive research.
  • the electrolytic plating bath may be a copper sulfate plating bath.
  • polymer polyethylene glycol (PEG).
  • leveler is bis(3-sulfopropyl) disulfide (SPS).
  • SPS bis(3-sulfopropyl) disulfide
  • JGB Janus Green B
  • the lower limit of the content of the additive in the electrolytic plating may be 1.5 mg/L or more, 2 mg/L or more, or 3 mg/L or more.
  • the upper limit of the content of the additive in the electrolytic plating may be 13 mg/L or less, 10 mg/L or less, or 8 mg/L or less.
  • the content of the additive in the electrolytic plating may be 1.5 mg/L or more and 13 mg/L or less, 2 mg/L or more and 10 mg/L or less, or 3 mg/L or more and 8 mg/L or less.
  • a "degreasing step” was performed on the outer peripheral surface of a core wire having the configuration shown in Table 3 under the following conditions using a degreasing liquid ("Ace Clean 220" (trademark) manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd.), and then a “water-rinsing step” was performed under the following conditions. Note that when “stainless steel” or “carbon steel” is listed in the "Stainless steel/carbon steel” column in Table 3, it means that the core wire contains “stainless steel” or “carbon steel.” (Degreasing process conditions) Temperature: 50°C Time: 10 seconds (conditions for water washing process) Immersion time: 10 seconds
  • electrolytic plating is performed on the outer peripheral surface of the core wire after the water washing step using a Wood's bath having the composition and pH shown in Table 1 under the temperature and current density conditions shown in Table 1.
  • the second layer forming step was carried out by electrolytic plating.
  • the electrolytic plating time was the time required for the second layer to have a thickness as shown in Table 3.
  • Second process Next, the outer peripheral surface of the second layer formed in the second layer forming step was plated with a copper sulfate plating (electrolytic plating) bath having the composition and pH shown in Table 2 at a temperature shown in Table 2.
  • the first layer was formed by carrying out the first layer formation step under the conditions of and current density.
  • the electrolytic plating time was the time until the thickness of the first layer reached the values shown in Table 4. did.
  • the oxygen content in the first layer was determined by the method described in the first embodiment. The results obtained are shown in the "O [ppm]” column of Table 4.
  • the sulfur content in the first layer was determined by the method described in Embodiment 1. The results obtained are shown in the column “S [ppm]” in Table 4.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to Sample 101.
  • FIG. 5 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire according to Sample 1.
  • FIG. 6 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire of sample 101 after being exposed to an environment of 250°C for 1 hour and cooled in an environment of 25°C for 1 hour as described above.
  • FIG. 7 is an enlarged photograph of region VII in FIG. 6. In FIG. 7, the point indicated by the arrow indicates the point where the grain boundary of the crystal grain extends in the film thickness direction.
  • FIG. 8 is an enlarged photograph of the cross section of the electric wire of sample 1 after being exposed to an environment of 250°C for 1 hour and cooled in an environment of 25°C for 1 hour as described above.
  • the larger the average grain size of the crystal grains the more likely it is that cracks will occur, and the more likely the coating will peel off from the cracks. Therefore, a large average grain size of the crystal grains in evaluation test 1 means that the coating has a reduced peel resistance when an external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures.
  • Fig. 9 is a schematic perspective view of the sample electric wire 1 cut in the evaluation test 2.
  • Fig. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the evaluation method of the evaluation test 2.
  • Fig. 11 is a schematic cross-sectional view of an example of the sample electric wire of the evaluation criterion A' of the evaluation test 2.
  • Fig. 12 is a schematic cross-sectional view of an example of the sample electric wire of the evaluation criterion B' of the evaluation test 2.
  • Fig. 13 is a schematic cross-sectional view of another example of the sample electric wire of the evaluation criterion B' of the evaluation test 2.
  • the electric wires 1 according to the samples 1 to 19 and the samples 101 to 106 were exposed to an environment of 250°C for 1 hour.
  • the electric wires 1 according to the samples 1 to 19 and the samples 101 to 106 were cooled in an environment of 25°C for 1 hour.
  • the electric wires 1 according to the samples 1 to 19 and the samples 101 to 106 were cut to a length of 50 mm as shown in Fig. 9.
  • the electric wire 1 after being cut to a length of 50 mm was sandwiched between stainless steel plates 20a and 20b.
  • the evaluation criterion A' described later specifically means the state shown in FIG. 11, and the evaluation criterion B' described later specifically means the state shown in FIG. 12 and FIG. 13. Furthermore, if a crack occurs at the interface of the first layer on the core wire side, the coating is likely to peel off from the crack, and therefore the occurrence of a crack means that the peel resistance of the coating has decreased when external stress is applied to the electric wire exposed to high temperatures, even if peeling has not yet occurred.
  • Fig. 14 is a schematic perspective view illustrating the evaluation method of Evaluation Test 3.
  • the electric wires 1 according to Samples 1 to 19 and Samples 101 to 106 were exposed to an environment of 250°C for one hour.
  • the electric wires 1 according to Samples 1 to 19 and Samples 101 to 106 were cooled in an environment of 25°C for one hour.
  • the electric wires 1 according to Samples 1 to 19 and Samples 101 to 106 were wound five times in the direction of the arrow around a wire 22 having a cross-sectional diameter of 0.25 mm as an axis (self-diameter bending).
  • the electric wires according to samples 1 to 19 correspond to the examples, and the electric wires according to samples 101 to 106 correspond to the comparative examples.
  • the electric wires according to samples 1 to 15 and 17 have significantly more suppressed crystal grain growth caused by exposure to high temperatures than the electric wires according to samples 101 to 106, and have less reduction in peel resistance of the coating when stress is applied from the outside to the electric wires exposed to high temperatures.
  • the electric wires according to samples 1 to 16, 18 and 19 have significantly improved peel resistance of the coating when stress is applied from the outside to the electric wires exposed to high temperatures than the electric wires according to samples 101 to 106.
  • the electric wires according to the above samples 1 to 19 can prevent the coating from peeling off when an external stress is applied to an electric wire exposed to high temperatures.

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Abstract

芯線と、前記芯線を被覆する被膜と、を備える電線であって、前記芯線は、鉄を主成分として含み、前記被膜は、第１層を含み、前記第１層は、銅を主成分として含み、前記第１層は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む、電線。

Description

電線
　本開示は、電線に関する。本出願は、２０２３年２月１０日に出願した日本特許出願である特願２０２３－０１８９９２号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。
　従来より、自動車などに、芯線と、該芯線を被覆する被膜と、を備える電線が用いられている（特許文献１）。
特開２００４－２０７０８０号公報
　本開示の一態様に係る電線は、
　芯線と、該芯線を被覆する被膜と、を備える電線であって、
　該芯線は、鉄を主成分として含み、
　該被膜は、第１層を含み、
　該第１層は、銅を主成分として含み、
　該第１層は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む。
図１は、本開示の一実施形態に係る電線の模式的な斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩに沿った模式的な断面図である。 図３は、本開示の一実施形態に係る電線の製造方法のフローチャートである。 図４は、試料１０１に係る電線の横断面の拡大写真である。 図５は、試料１に係る電線の横断面の拡大写真である。 図６は、２５０℃の環境に１時間曝露し、２５℃の環境下で１時間冷却した後の試料１０１に係る電線の横断面の拡大写真である。 図７は、図６の領域ＶＩＩの拡大写真である。 図８は、２５０℃の環境に１時間曝露し、２５℃の環境下で１時間冷却した後の試料１に係る電線の横断面の拡大写真である。 図９は、評価試験２において切断された試料の電線の模式的な斜視図である。 図１０は、評価試験２の評価方法を図解する模式的な断面図である。 図１１は、評価試験２の評価基準Ａ’の試料の電線の一例の模式的な断面図である。 図１２は、評価試験２の評価基準Ｂ’の試料の電線の一例の模式的な断面図である。 図１３は、評価試験２の評価基準Ｂ’の試料の電線の他の一例の模式的な断面図である。 図１４は、評価試験３の評価方法を図解する模式的な斜視図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　電線は、該電線の加工の際、該電線に電流が流れる際、及び該電線が高温の環境で使用される際において、加熱される場合がある。その為、該電線が、鉄を主成分として含む芯線と、該芯線を被覆する銅層とを備える場合において、該芯線の熱膨張率と該銅層の熱膨張率とが異なることと、該芯線が該銅層よりも一般的に硬いこととに起因して、該電線の温度が加熱に伴い上昇する際、該銅層に応力が加わることとなる。また、該電線の温度が加熱に伴い上昇した場合において、該銅層中で結晶粒子の成長が生じ、該電線に外部から強い応力が加わる際、該結晶粒子は該銅層が割れる起点となり得る。よって、従来の電線は、該応力と該結晶粒子の成長とに起因して、加熱に伴い銅層の芯線側の界面に亀裂が生じ、該亀裂を生じた箇所を起点として、該銅層が剥離し易い場合があった。その為、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを抑制することが求められている。
　そこで、本開示は、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを抑制することが可能な電線を提供することを目的とする。
[本開示の効果]
　本開示によれば、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　［１］本開示の一態様に係る電線は、
　芯線と、前記芯線を被覆する被膜と、を備える電線であって、
　前記芯線は、鉄を主成分として含み、
　前記被膜は、第１層を含み、
　前記第１層は、銅を主成分として含み、
　前記第１層は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む。
　本開示によれば、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［２］上記［１］において、前記第１層は、質量基準で１１．５ｐｐｍ以上の炭素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［３］上記［１］または［２］において、前記第１層は、質量基準で１６．５ｐｐｍ以下の炭素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［４］上記［１］から［３］のいずれかにおいて、前記第１層は、質量基準で０．３５ｐｐｍ以上１．３０ｐｐｍ以下の水素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［５］上記［４］において、前記第１層は、質量基準で０．５１ｐｐｍ以上の水素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［６］上記［４］または［５］において、前記第１層は、質量基準で１．１２ｐｐｍ以下の水素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［７］上記［１］から［６］のいずれかにおいて、前記第１層は、質量基準で２．４１ｐｐｍ以上、５．６２ｐｐｍ以下の酸素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［８］上記［７］において、前記第１層は、質量基準で３．０１ｐｐｍ以上の酸素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［９］上記［７］または［８］において、前記第１層は、質量基準で５．０１ｐｐｍ以下の酸素を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１０］上記［１］から［９］のいずれかにおいて、前記第１層は、質量基準で０．２２ｐｐｍ以上０．６５ｐｐｍ以下の硫黄を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１１］上記［１］から［１０］のいずれかにおいて、前記第１層は、結晶粒子を有し、
　前記結晶粒子の平均粒径は、０．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１２］上記［１］から［１１］のいずれかにおいて、前記被膜は、第２層を更に含み、
　前記第２層は、前記芯線と前記第１層との間に位置し、
　前記第２層は、ニッケルを主成分として含み、
　前記第２層の厚みは、０．３ｎｍ以上４０．３ｎｍ以下であってもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１３］上記［１］から［１２］のいずれかにおいて、前記芯線の直径は、０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であってもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１４］上記［１］から［１３］のいずれかにおいて、前記第１層の厚みは、０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であってもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［１５］上記［１］から［１４］のいずれかにおいて、前記芯線は、ステンレス鋼または炭素鋼を含んでもよい。これによって、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを更に抑制することが可能な電線を提供することができる。
　［本開示の実施形態の詳細］
　以下、本開示の一実施形態（以下「本実施形態」と記す。）について説明する。ただし、本実施形態はこれに限定されるものではない。本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。
　本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。
　［実施形態１：電線］
　本開示の一実施形態に係る電線１について、図１及び図２を用いて説明する。
　本開示の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す。）は、
　芯線２と、該芯線２を被覆する被膜５と、を備える電線１であって、
　該芯線２は、鉄を主成分として含み、
　該被膜５は、第１層４を含み、
　該第１層４は、銅を主成分として含み、
　該第１層４は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む。
　本開示によれば、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときに被膜５が剥離するのを抑制することが可能な電線１を提供することができる。その理由は、以下の通りと推察される。
　電線の加工時において、該電線を構成する被膜が加熱される場合がある。また、電線に電流が流れると該電線は発熱する為、該電線を構成する被膜が加熱される場合がある。また、電線は高温の環境下で使用され、該電線を構成する被膜が加熱される場合がある。該被膜が加熱されると、該被膜を構成する結晶粒が成長する。その結果、該被膜において被膜の膜厚方向に柱状結晶が形成されると、結晶粒界が該膜厚方向に延伸する為、該膜厚方向に亀裂を生じ易くなる。該亀裂を基点として、芯線と該芯線を被覆する被膜とが剥離し易くなる。
　本実施形態に係る電線１において、被膜５は、第１層４を含み、該第１層４は、銅を主成分として含み、該第１層４は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む。これによって、銅を含む結晶粒子の粒成長が抑制され易くなる。その結果として、該第１層４において結晶粒子の粒界が膜厚方向に延伸することが抑制され、該膜厚方向に亀裂が生じ難くなる。その為、該亀裂を基点とする、芯線２と該芯線２を被覆する被膜５との剥離を抑制することができる。
　その為、本開示によれば、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときに被膜５が剥離するのを抑制することが可能な電線１を提供することが可能となる。
　≪芯線≫
　＜芯線の組成＞
　上記電線１は、芯線２を備える。該芯線２は、鉄を主成分として含む。ここで、「鉄」とは、「鉄元素」を意味する。また、「芯線２は、鉄を主成分として含む」とは、「芯線２は、５０質量％以上の鉄を含む」ことを意味する。芯線２における鉄の含有率の下限は、５１質量％以上、５２質量％以上、５３質量％以上、７３質量％以上とすることができる。該含有率の上限は、１００質量％以下、９９質量％以下、９８質量％以下とすることができる。該含有率は、５１質量％以上１００質量％以下、５２質量％以上９９質量％以下、５３質量％以上９８質量％以下とすることができる。
　芯線２における鉄の含有率は、以下の方法により求めることができる。すなわち、先ず、芯線１質量部を、塩酸及び硝酸の混酸（質量比で、塩酸：硝酸＝３：１）９９質量部で溶解することにより、溶解液を作製する。次に、該溶解液に対し、「ｉＣＡＰ６３００」（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いて、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）発光分光分析を実行する。ＩＣＰ発光分光分析は、一括定性分析後、５ｍｇ／Ｌ以上検出された元素（Ｃ元素、Ｓ元素、およびＩＣＰ発光分光分析の分析対象でない元素を除く）を定量分析することにより実行する。以上により、芯線２における鉄の含有量を求めることができる。なお、同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　上記芯線２は、ステンレス鋼または炭素鋼を含んでもよい。これによって、上記第１層４との合金化が進行し易くなる為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。
　ここで、「ステンレス鋼」とは、鉄の含有率が７４質量％以下であり、且つニッケルの含有率が８質量％以上であり、且つクロムの含有率が１８質量％以上である鋼を意味する。該ステンレス鋼は、鉄、ニッケル、及びクロムに加えて、不可避不純物を含み得る。該不可避不純物としては、例えば炭素（０．０１質量％以上０．０８質量％以下）、珪素（０．１質量％以上１．０質量％以下）、マンガン（０．１質量％以上２．０質量％以下）、リン（０．０１質量％以上０．０４５質量％以下）、及び硫黄（０．０１質量％以上０．０３質量％以下）等が挙げられる。該ステンレス鋼の材料として、例えばＳＵＳ３０４が挙げられる。なお、ここで「鉄」とは、「鉄元素」を意味する。「ニッケル」とは、「ニッケル元素」を意味する。「クロム」とは、「クロム元素」を意味する。「炭素」とは、「炭素元素」を意味する。「珪素」とは、「珪素元素」を意味する。「マンガン」とは、「マンガン元素」を意味する。「リン」とは、「リン元素」を意味する。「硫黄」とは、「硫黄元素」を意味する。
　「炭素鋼」とは、鉄の含有率が９７．９質量％以上９９．８質量％以下であり、且つ炭素の含有率が０．０２質量％以上２．１４質量％以下である鋼を意味する。該炭素鋼は、鉄及び炭素に加えて、不可避不純物を含み得る。該不可避不純物としては、硫黄（０．０１質量％以上０．０３質量％以下）、リン（０．００１質量％以上０．０１質量％以下）、珪素（０．０１質量％以上０．０５質量％以下）等が挙げられる。該炭素鋼の材料として、例えばピアノ線が挙げられる。なお、ここで「鉄」とは、「鉄元素」を意味する。「炭素」とは、「炭素元素」を意味する。「硫黄」とは、「硫黄元素」を意味する。「リン」とは、「リン元素」を意味する。「珪素」とは、「珪素元素」を意味する。
　芯線２における炭素の含有率と、芯線２におけるクロムの含有率と、芯線２におけるニッケルの含有率と、芯線２における珪素の含有率と、芯線２におけるマンガンの含有率と、芯線２におけるリンの含有率と、芯線２における硫黄の含有率と、は、上記「芯線２における鉄の含有率」の測定方法と同様の方法により求めることができる。
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　＜芯線の構造＞
　上記芯線２の直径Ｒは、０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であってもよい。これによって、電線１の外部から応力が印加されたときに断線や割れが発生し難くなる為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該直径Ｒの下限は、０．１０ｍｍ以上であってもよく、０．１２ｍｍ以上であってもよく、０．１４ｍｍ以上であってもよく、０．１５ｍｍ以上であってもよい。該直径Ｒの上限は、０．２０ｍｍ以下であってもよく、０．１９ｍｍ以下であってもよく、０．１７ｍｍ以下であってもよい。該直径Ｒは、０．１２ｍｍ以上０．１９ｍｍ以下であってもよく、０．１４ｍｍ以上０．１７ｍｍ以下であってもよい。
　上記芯線２の直径Ｒは、以下の方法により求めることができる。すなわち、先ず、長手方向に垂直な平面で切断することにより得られた、２０ｍｍの電線１を、樹脂で包埋する。次に樹脂で包埋された電線１の切断面の一方に対し、機械研磨で予備仕上げを行い、Ａｒイオンビームで以下の条件でクロスセクションポリッシャー（ＣＰ）を施すことにより、研磨後の切断面を得る。次に研磨後の切断面について、日立ハイテク社製の高分解能走査型電子顕微鏡「ＳＵ８０２０」を用いてＣＰ－ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を実行し、１つの視野に研磨後の切断面全体が含まれる様に、５００倍画像を取得する。次に該画像において、芯線２の外周上の任意の１点について、該任意の１点と、該外周上に位置する１点とを結ぶ線分のうち、最も長い線分の長さを求める。次に、更に任意の４点について、同様に最も長い線分の長さを求める。これらの最も長い線分の長さの平均値を算出することにより、直径Ｒを特定することができる。
　（ＣＰの条件）
　・加速電圧：１．０ｋＶ
　・傾斜：０゜
　≪被膜≫
　上記電線１は、上記芯線２を被覆する被膜５を備える。該被膜５の厚みは、４１μｍ以上６５μｍ以下であってもよい。該被膜５の厚みが４１μｍ未満であると、被膜５の導電性が低下する傾向がある。該被膜５の厚みが６５μｍ超であると、後工程の伸線性が低下する傾向がある。該被膜５の厚みは、４５μｍ以上６３μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上６０μｍ以下であってもよい。
　上記被膜５の厚みは、電線１の横断面における被膜５の厚みの平均値を意味する。以下に、その測定法を含めさらに詳述する。具体的には、まず走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により電線１の任意の５つの横断面の顕微鏡画像を得る。次いで、上記の各画像中の電線１の外周（最表面）上に任意の５点を選択し、各点において外周から芯線２までの最短距離を求め、それを被膜５の厚みとする。合計２５箇所における被膜５の厚みを測定することにより求めた値から平均値を算出し、これを被膜５の厚みとすることができる。なお、上記の測定において、明らかな異常値がある場合はその異常値を除外して平均値を算出する。異常値が３箇所以上となる場合は、代替として同数の測定を更に実施し、それにより得られた数値を用いて平均値を算出する。
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　＜第１層＞
　（第１層の組成）
　上記被膜５は、第１層４を含む。ここで、該第１層４は、上記芯線２の外周面上に接していても良く、上記芯線２の外周面上に接していなくても良い。該第１層４が該芯線２の外周面上に接していない場合においては、該芯線２と該第１層４との間に、後述する第２層３、他の層、またはその両方が存在し得る。被膜５は、第１層４のみからなっていてもよく、第１層４および後述する第２層３のみからなっていてもよい。また、該第１層４は、銅を主成分として含む。これによって、該第１層４は、上記電線１に電気伝導性を付与することができる。ここで、「銅」とは、「銅元素」を意味する。また、「第１層４は、銅を主成分として含む」とは、「第１層４は、９９質量％以上の銅を含む」ことを意味する。該第１層４における銅の含有率の下限は、９９．９９質量％以上、９９．９９１質量％以上、９９．９９２質量％以上とすることができる。該含有率の上限は、９９．９９９質量％以下、９９．９９８質量％以下、９９．９９７質量％以下とすることができる。該含有率は、９９．９９質量％以上９９．９９９質量％以下、９９．９９１質量％以上９９．９９８質量％以下、９９．９９２質量％以上９９．９９７質量％以下とすることができる。
　上記第１層４における銅の含有率は、以下の方法により求めることができる。すなわち、以下の条件で、Ｄ－ＳＩＭＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｉｏｎ　Ｍａｓｓ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）分析を実行することにより求めることができる。該Ｄ－ＳＩＭＳ分析を実行する際、該Ｄ－ＳＩＭＳ分析を行う原理上、対象サンプルを最表層からスパッタリングしながら（言い換えれば、削りながら）、中間部分の含有率の平均値を求めることにより、第１層４における銅の含有率を特定する必要がある。例えば、５０μｍ（言い換えれば、０．０５０ｍｍ）の厚みの第１層４における銅を分析する場合は、第１層の表面側の界面からの距離が１５μｍである第１仮想面と、第１層の表面側の界面からの距離が３５μｍである第２仮想面と、に挟まれた部分（言い換えれば、中間部分）の含有率の平均値を求めることにより、第１層４における銅の含有率を特定する必要がある。なお、後述する「第１層４における炭素の含有率」、「第１層４における水素の含有率」、「第１層４における酸素の含有率」、及び「第１層４における硫黄の含有率」も、同じ方法により求めることができる。
　（Ｄ－ＳＩＭＳの条件）
　・装置：ＣＡＭＥＣＡ社製の「ＩＭＳ６ｆ」
　・１次イオン種：Ｃｓ＋
　・加速電圧：１５ｋＶ
　・分析領域：３０μｍΦ
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所および第１仮想面と第２仮想面との幅を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　該第１層４は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む。これによって、ピン止め効果が働き、粒界の移動が遅くなる為、第１層における結晶粒子の成長を抑制し易くなる。その為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を向上することができる。該第１層４における炭素の含有率の下限は、質量基準で１１．５ｐｐｍ以上であってもよく、１２．０ｐｐｍ以上であってもよく、１２．３ｐｐｍ以上であってもよい。該第１層４における炭素の含有率の上限は、質量基準で１６．５ｐｐｍ以下であってもよく、１５．５ｐｐｍ以下であってもよく、１４．４ｐｐｍ以下であってもよい。該第１層４における炭素の含有率は、質量基準で１１．５ｐｐｍ以上１６．５ｐｐｍ以下であってもよく、１２．０ｐｐｍ以上１５．５ｐｐｍ以下であってもよく、１２．３ｐｐｍ以上１４．４ｐｐｍ以下であってもよい。なお、ここで、「炭素」とは「炭素元素」を意味する。
　該第１層４は、質量基準で０．３５ｐｐｍ以上１．３０ｐｐｍ以下の水素を含んでもよい。これによって、ピン止め効果が働き、粒界の移動が遅くなる為、第１層における結晶粒子の成長を抑制し易くなる。その為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該第１層４における水素の含有率の下限は、質量基準で０．３５ｐｐｍ以上であってもよく、０．５１ｐｐｍ以上であってもよく、０．６７ｐｐｍ以上であってもよい。該第１層４における水素の含有率の上限は、質量基準で１．３０ｐｐｍ以下であってもよく、１．１２ｐｐｍ以下であってもよく、０．９４ｐｐｍ以下であってもよい。該第１層４における水素の含有率は、質量基準で０．５１ｐｐｍ以上１．１２ｐｐｍ以下であってもよく、０．６７ｐｐｍ以上０．９４ｐｐｍ以下であってもよい。なお、ここで、「水素」とは「水素元素」を意味する。
　該第１層４は、質量基準で２．４１ｐｐｍ以上５．６２ｐｐｍ以下の酸素を含んでもよい。これによって、ピン止め効果が働き、粒界の移動が遅くなる為、第１層における結晶粒子の成長を抑制し易くなる。その為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該第１層４における酸素の含有率の下限は、質量基準で２．４１ｐｐｍ以上であってもよく、３．０１ｐｐｍ以上であってもよく、３．１２ｐｐｍ以上であってもよい。該第１層４における酸素の含有率の上限は、質量基準で５．６２ｐｐｍ以下であってもよく、５．０１ｐｐｍ以下であってもよく、４．３２ｐｐｍ以下であってもよい。該第１層４における酸素の含有率は、３．０１ｐｐｍ以上５．０１以下であってもよく、３．１２ｐｐｍ以上４．３２ｐｐｍ以下であってもよい。なお、ここで、「酸素」とは「酸素元素」を意味する。
　該第１層４は、質量基準で０．２２ｐｐｍ以上０．６５ｐｐｍ以下の硫黄を含んでもよい。これによって、ピン止め効果が働き、粒界の移動が遅くなる為、第１層における結晶粒子の成長を抑制し易くなる。その為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該第１層４における硫黄の含有率の下限は、質量基準で０．２２ｐｐｍ以上であってもよく、０．２５ｐｐｍ以上であってもよく、０．２９ｐｐｍ以上であってもよい。該第１層４における硫黄の含有率の上限は、質量基準で０．６５ｐｐｍ以下であってもよく、０．５５ｐｐｍ以下であってもよく、０．４５ｐｐｍ以下であってもよい。該第１層４における硫黄の含有率は、質量基準で０．２５ｐｐｍ以上０．５５ｐｐｍ以下であってもよく、０．２９ｐｐｍ以上０．４５ｐｐｍ以下であってもよい。なお、ここで、「硫黄」とは「硫黄元素」を意味する。
　上記第１層４は、上記電線１が電気伝導性と耐剥離性とを兼備する限りにおいて、不可避不純物を含み得る。該不可避不純物として、窒素、リン、及びケイ素が挙げられる。該不可避不純物の含有率は、上記第１層４における銅の含有率の測定方法と同じ方法により求めることができる。
　（第１層の構造）
　上記第１層４の厚みＴ１は、０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下であってもよい。これによって、芯線２と被膜５との間で熱の相互拡散が生じ易くなる為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該第１層４の厚みＴ１の下限は、０．０４ｍｍ以上であってもよく、０．０４５ｍｍ以上であってもよく、０．０５０ｍｍ以上であってもよい。該第１層４の厚みＴ１の上限は、０．０６ｍｍ以下であってもよく、０．０５８ｍｍ以下であってもよく、０．０５６ｍｍ以下であってもよい。該第１層４の厚みＴ１は、０．０４５ｍｍ以上０．０５８ｍｍ以下であってもよく、０．０５０ｍｍ以上０．０５６ｍｍ以下であってもよい。
　上記第１層４の厚みＴ１は、「被膜５の最表面に第１層４が存在する場合は、外周から第１層４の芯線２側の界面までの最短距離を求め、それを第１層４の厚みＴ１とする。被膜５の最表面に第１層４が存在しない場合は、第１層４の表面側の界面から第１層４の芯線２側の界面までの最短距離を求め、それを第１層４の厚みＴ１とする。」点を除いては、上記被膜５の厚みの測定方法と同じ方法により求めることができる。
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　上記第１層４は、結晶粒子を有し、該結晶粒子の平均粒径は、０．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。これによって、粒成長が生じても、被膜５の表面から芯線２にかけて粒界が到達し難くなる為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該結晶粒子の平均粒径の下限は、０．５μｍ以上であってもよく、０．７μｍ以上であってもよく、０．９μｍ以上であってもよい。該結晶粒子の平均粒径の上限は、２μｍ以下であってもよく、１．４μｍ以下であってもよく、１．１μｍ以下であってもよい。該結晶粒子の平均粒径は、０．７μｍ以上１．４μｍ以下であってもよく、０．９μｍ以上１．１μｍ以下であってもよい。
　上記結晶粒子の平均粒径は、以下の方法により求めることができる。すなわち、先ず、長手方向に垂直な平面で切断することにより得られた、２０ｍｍの電線１を、樹脂で包埋する。次に樹脂で包埋された電線１の切断面の一方に対し、機械研磨で予備仕上げを行い、Ａｒイオンビームで以下の条件でクロスセクションポリッシャー（ＣＰ）を施すことにより、研磨後の切断面を得る。次に研磨後の切断面について、日立ハイテク社製の高分解能走査型電子顕微鏡「ＳＵ８０２０」を用いてＣＰ－ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）を実行し、１つの視野に研磨後の切断面全体が含まれる様に、５０００倍画像を取得する。次に該画像において、個々の結晶粒子の粒径を、下記の式（１）によって算出し、その平均値を結晶粒子の平均粒径とする。
　（結晶粒子の粒径）＝｛（結晶粒子の幅）＋（結晶粒子の高さ）｝／２　　（１）
ここで、「結晶粒子の幅」とは、測定対象の結晶粒における外縁に位置する２点間の最大距離であって、当該２点を通る仮想線が上記被膜の厚み方向に対して垂直である、２点間の最大距離を意味する。「結晶粒子の高さ」とは、測定対象の結晶粒における外縁に位置する２点間の最大距離であって、当該２点を通る仮想線が上記被膜の厚み方向に対して平行である、２点間の最大距離を意味する。測定する当該結晶粒子の数は、同一の第１層の１視野において任意の１０個であり、該視野の数は２０視野である。なお、１つの視野は、縦１２μｍ×幅９．６μｍの長方形である。
　（ＣＰの条件）
　・加速電圧：１．０ｋＶ
　・傾斜：０゜
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　＜第２層＞
　（第２層の組成）
　上記被膜５は、第２層３を更に含み、該第２層３は、該芯線２と該第１層４との間に位置し、該第２層３は、ニッケルを主成分として含んでもよい。これによって、熱拡散が生じた際に、芯線２の鉄元素、被膜５の銅元素、及び被膜５のニッケル元素が金属結合する為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。ここで、該第２層３が該芯線２と該第１層４との間に位置する限りにおいて、該第２層３は、該芯線２の外周面上に接していても良く、該芯線２の外周面上に接していなくても良い。該第２層３が該芯線２の外周面上に接していない場合においては、該芯線２と該第２層３との間に、後述する他の層が存在し得る。また、該第２層３が該芯線２と該第１層４との間に位置する限りにおいて、該第１層４は、該第２層３の外周面上に接していても良く、該第２層３の外周面上に接していなくても良い。該第１層４が該第２層３の外周面上に接していない場合においては、該第２層３と該第１層４との間に、後述する他の層が存在し得る。また、ここで「ニッケル」とは、「ニッケル元素」を意味する。また、「第２層３は、ニッケルを主成分として含む」とは、「第２層３は、９０質量％以上のニッケルを含む」ことを意味する。該第２層３におけるニッケルの含有率の下限は、９１質量％以上、９２質量％以上、９３質量％以上、９９質量％以上とすることができる。該含有率の上限は、１００質量％以下、９９質量％以下、９８質量％以下とすることができる。該含有率は、９１質量％以上１００質量％以下、９２質量％以上９９質量％以下、９３質量％以上９８質量％以下とすることができる。
　上記第２層３におけるニッケルの含有率は、以下の方法により求めることができる。すなわち、該含有率は、下記の手順により求めることができる。
　（Ａ１）電線１を長手方向に垂直な平面で切断することにより、電線１の横断面を得る。次に、該横断面に対し、米国ＦＥＩ　ｃｏｍｐａｎｙ製の「Ｑｕａｎｔａ３Ｄ」の収束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いてマイクロサンプリング加工を実行する。該マイクロサンプリング加工は、荒加工と仕上げ加工とを含む。該荒加工は３０ｋＶの条件で実行され、該仕上げ加工は、８ｋＶの条件で実行される。
　（Ｂ１）マイクロサンプリング加工された横断面の第２層３の領域について、２００万倍の倍率で、０．１μｍ×０．０９μｍの矩形の任意の１つの観察視野を設定し、該観察視野の画像を取得する。
　（Ｃ１）該画像について、日本電子株式会社製の「ＪＥＭ－２１００Ｆ」を用いて２００ｋＶの条件でＥＤＸ分析を実行することにより、該観察視野におけるニッケルの含有率を測定する。
　（Ｄ１）他の任意の４つの観察視野について、上記（Ｂ１）及び上記（Ｃ１）を実行することにより、各観察視野におけるニッケルの含有率を測定する。
　（Ｅ１）計５つの観察視野におけるニッケルの含有率の平均値を算出することにより、第２層３におけるニッケルの含有率を求めることができる。
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　上記第２層３は、上記電線１が耐剥離性を有する限りにおいて、不可避不純物を含み得る。該不可避不純物として、炭素、珪素、及び硫黄が挙げられる。該不可避不純物の含有率は、上記第２層３におけるニッケルの含有率の測定方法と同じ方法により求めることができる。
　（第２層の構造）
　上記第２層３の厚みＴ２は、０．３ｎｍ以上４０．３ｎｍ以下であってもよい。これによって、熱拡散が生じた際に、芯線の鉄元素と、被膜の銅元素またはニッケル元素とが金属結合する為、高温に曝された電線１に外部から応力が印加されたときにおける被膜５の耐剥離性を更に向上することができる。該第２層３の厚みＴ２の下限は、０．３ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。該第２層３の厚みＴ２の上限は、４０．３ｎｍ以下であってもよく、３０ｎｍ以下であってもよく、２０ｎｍ以下であってもよい。該第２層３の厚みＴ２は、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であってもよく、１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってもよい。
　上記第２層３の厚みＴ２は、「第２層３の表面側の界面から第２層３の芯線２側の界面までの最短距離を求め、それを第２層３の厚みＴ２とする。」点を除いては、上記被膜５の厚みの測定方法と同じ方法により求めることができる。
　同一の電線１で測定する限り、測定箇所を任意に選択しても、測定結果にばらつきがないことが確認されている。
　＜他の層＞
　上記被膜５は、他の層を更に含み得る。該他の層としては、Ｎｉ－Ｃｕ層、Ｆｅ－Ｎｉ３層などが挙げられる。
　該他の層の厚みは、「他の層が被膜５の最表面に位置する場合は、外周から他の層の芯線２側の界面までの最短距離を求め、それを該他の層の厚みとする。該他の層が被膜５の最表面に位置しない場合は、該他の層の表面側の界面から該他の層の芯線２側の界面までの最短距離を求め、それを該他の層の厚みとする。」点を除いては、上記被膜５の厚みの測定方法と同じ方法により求めることができる。
　［実施形態２：電線の製造方法］
　本実施形態の電線の製造方法について図３を用いて説明する。図３は、本開示の一実施形態に係る電線の製造方法のフローチャートである。本実施形態の電線の製造方法は、図３に示される様に、実施形態１に記載の電線の製造方法であって、
　主成分として鉄を含む芯線を準備する第１工程と、
　該芯線の外周面上に被膜を形成する第２工程と、を含み、
　該第２工程は、該芯線の外周面上に第１層を形成する第１層形成工程を含む。該第１層形成工程において、１ｍｇ／Ｌ以上１５ｍｇ／Ｌ以下の添加剤を含む電解めっき浴を用いる。また、本実施形態の電線の製造方法において、該第２工程は、該第１層形成工程の前に、該芯線の外周面上に第２層を形成する第２層形成工程を更に含むことができる。
　≪第１工程≫
　第１工程において、主成分として鉄を含む芯線を準備する。該芯線を準備する第１工程は、たとえば、主成分として鉄を含むステンレス鋼、または主成分として鉄を含む炭素鋼などの芯線を準備することにより行なうことができる。なお、該第１工程において、該芯線の外周面を脱脂し、該脱脂後に水洗する工程を行なってもよい。
　≪第２工程≫
　第２工程において、該芯線の外周面上に被膜を形成する。該第２工程は、該芯線の外周面上に第１層を形成する「第１層形成工程」を含む。該第２工程は、該「第１層形成工程」の前に、該芯線の外周面上に第２層を形成する「第２層形成工程」を更に含むことができる。該第２工程は、該「第１層被覆工程」、または該「第１層被覆工程」と該「第２層被覆工程」とに加えて、上記他の層を形成する工程を含むことができる。該他の層は、従来の方法によって形成することができる。
　＜第２層形成工程＞
　第２層形成工程において、該「第１層形成工程」の前に、該芯線の外周面上に第２層を形成する。該第２層形成工程は、たとえば、ウッド浴を用いた電解めっきにより、該芯線の外周面上に第２層を形成することにより行なうことができる。
　＜第１層形成工程＞
　第１層形成工程において、該芯線の外周面上に第１層を形成する。該第１層形成工程は、たとえば、硫酸銅めっきを用いた電解めっきにより、該芯線の外周面上に該第１層を形成することにより行なうことができる。なお、該第１層形成工程の後に、該第１層の外周面を水洗する工程を行なってもよい。
　該第１層形成工程において、添加剤を含む電解めっき浴を用いる。ここで、添加剤とは、ポリマー、レベラー、及びブライトナーを意味する。該電解めっき浴において、ポリマーの含有量、レベラーの含有量、及びブライトナーの含有量は、それぞれ１ｍｇ／Ｌ以上１５ｍｇ／Ｌ以下である。これによって、該第１層中における炭素の含有率、水素の含有率、及び硫黄の含有率を所望の範囲に調整することができる為、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性を向上することができる。このことは、本発明者らが鋭意検討の結果、新たに見出したものである。なお、該電解めっき浴は、硫酸銅めっき浴であってもよい。
　上記ポリマーとして、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）が挙げられる。上記レベラーとして、ビス（３－スルホプロピル）ジスルフィド（ＳＰＳ）が挙げられる。上記ブライトナーとして、ヤーヌスグリーンＢ（ＪＧＢ）が挙げられる。
　該電解めっき中の該添加剤の含有率の下限は、それぞれ１．５ｍｇ／Ｌ以上であってもよく、２ｍｇ／Ｌ以上であってもよく、３ｍｇ／Ｌ以上であってもよい。該電解めっき中の該添加剤の含有率の上限は、それぞれ１３ｍｇ／Ｌ以下であってもよく、１０ｍｇ／Ｌ以下であってもよく、８ｍｇ／Ｌ以下であってもよい。該電解めっき中の該添加剤の含有率は、それぞれ１．５ｍｇ／Ｌ以上１３ｍｇ／Ｌ以下であってもよく、２ｍｇ／Ｌ以上１０ｍｇ／Ｌ以下であってもよく、３ｍｇ／Ｌ以上８ｍｇ／Ｌ以下であってもよい。
　以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　≪電線の作製≫
　以下の様にして、試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線を作製した。
　＜第１工程＞
　まず、表３に記載の構成を有する芯線の外周面に対し、脱脂液（奥野製薬工業株式会社製の「エースクリーン２２０」（商標））を用いて以下の条件で「脱脂工程」を行なった後に、以下の条件で「水洗工程」を行なった。なお、表３の「ステンレス鋼／炭素鋼」欄に「ステンレス鋼」または「炭素鋼」が記載されている場合は、芯線が「ステンレス鋼」または「炭素鋼」を含んでいることを意味する。
　（脱脂工程の条件）
　温度：５０℃
　時間：１０秒
　（水洗工程の条件）
　浸漬時間：１０秒
　＜第２層形成工程（第２工程）＞
　次に、上記水洗工程を行なった後の芯線の外周面上に、表１に記載の組成及びｐＨを有するウッド浴を用いて、表１に記載の温度及び電流密度の条件で電解めっきを実行することによって、第２層形成工程を行なった。なお、該電解めっきの時間は、第２層の厚みが表３に記載の通りとなるまでの時間とした。また、表１の「第２層形成工程」欄の全ての欄に「－」と記載されている場合は、第２層形成工程が実行されなかったことを意味する。
　＜第１層形成工程（第２工程）＞
　次に、上記第２層形成工程で形成された第２層の外周面上に、表２に記載の組成及びｐＨを有する硫酸銅めっき（電解めっき）浴を用いて、表２に記載の温度及び電流密度の条件で第１層形成工程を行なうことにより、第１層を形成した。なお、該電解めっきの時間は、第１層の厚みが表４に記載の通りとなるまでの時間とした。
　次に該第１層外周面について、以下の条件で水洗工程を行なった。
　（水洗工程の条件）
　浸漬時間：１０秒
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　以上の工程により、表３および表４に示す構成の試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線を作製した。
　≪電線の特性評価≫
　＜第１層の組成＞
　試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における銅の含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「Ｃｕ［ｐｐｍ］」の欄に記す。また、試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における炭素の含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「Ｃ［ｐｐｍ］」の欄に記す。また、試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における水素の含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「Ｈ［ｐｐｍ］」の欄に記す。また、試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における酸素の含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「Ｏ［ｐｐｍ］」の欄に記す。また、試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における硫黄の含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「Ｓ［ｐｐｍ］」の欄に記す。
　＜結晶粒子の平均粒径＞
　試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第１層における結晶粒子の平均粒径を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「結晶粒子の平均粒径［μｍ］」の欄に記す。なお、図４は、試料１０１に係る電線の横断面の拡大写真である。また、図５は、試料１に係る電線の横断面の拡大写真である。
　＜第２層の組成＞
　試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記第２層におけるニッケルの含有率を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表３の「Ｎｉ［質量％］」の欄に記す。なお、表３の「第２層」欄の全ての欄に「－」と記載されている場合は、第２層が存在しないことを意味する。
　＜被膜の厚み＞
　試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線に関し、上記被膜の厚みを実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果をそれぞれ表４の「被膜の厚み［ｍｍ］」の欄に記す。
　＜評価試験１＞
　先ず、上記試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線を２５０℃の環境に１時間曝露した。次に該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線を２５℃の環境下で１時間冷却した。次に、該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線について、第１層における結晶粒子の平均粒径を実施形態１に記載の方法により求めた。得られた結果を表４の「評価試験１」の欄に記す。なお、評価基準は以下の通りとした。
　（評価試験１の評価基準）
　Ａ：結晶粒子の平均粒径が３μｍ以上１０μｍ以下。
　Ｂ：結晶粒子の平均粒径が１０μｍ超。
　なお、図６は、上述の通り２５０℃の環境に１時間曝露し、２５℃の環境下で１時間冷却した後の試料１０１に係る電線の横断面の拡大写真である。また、図７は、図６の領域ＶＩＩの拡大写真である。図７において、矢印で示されている箇所は、結晶粒子の粒界が膜厚方向に延伸している箇所を示す。また、図８は、上述の通り２５０℃の環境に１時間曝露し、２５℃の環境下で１時間冷却した後の試料１に係る電線の横断面の拡大写真である。結晶粒子の平均粒径が大きい程、クラックを生じ易くなり、該クラックを基点として、被膜の剥離が生じ易くなる為、評価試験１において結晶粒子の平均粒径が大きいことは、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性が低下していることを意味する。
　＜評価試験２＞
　評価試験２の方法について、図９から図１３を用いて以下の通り説明する。図９は、評価試験２において切断された試料の電線１の模式的な斜視図である。図１０は、評価試験２の評価方法を図解する模式的な断面図である。図１１は、評価試験２の評価基準Ａ’の試料の電線の一例の模式的な断面図である。図１２は、評価試験２の評価基準Ｂ’の試料の電線の一例の模式的な断面図である。図１３は、評価試験２の評価基準Ｂ’の試料の電線の他の一例の模式的な断面図である。先ず、上記試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を２５０℃の環境に１時間曝露した。次に該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を２５℃の環境下で１時間冷却した。次に、該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を図９に示すように５０ｍｍの長さに切断した。次に、図１０に示すように、５０ｍｍの長さに切断した後の電線１をステンレス鋼板２０ａ、２０ｂの間に挟み込んだ。次に、電線１の横断面の直径が４０％減少するように、ステンレス鋼板２０ｂを固定した状態で、ステンレス鋼板２０ａから矢印２１の方向に６０００Ｎの圧力を電線１に印加した。次に、該圧力の印加後の試料１～１９及び試料１０１～１０６の電線１の第１層４の外周面のＳＥＭの１５０倍像を取得し、試料１～１９及び試料１０１～１０６の電線１の第１層４の外周面の評価を後述する評価基準により行なった。得られた結果を表４の「評価試験２」の欄に記す。なお、評価試験２において、後述する評価基準Ａ’とは、具体的には図１１に示される状態を意味し、後述する評価基準Ｂ’とは、具体的には図１２及び図１３に示される状態を意味する。また、第１層の芯線側の界面にクラックが生じると、該クラックを起点として被膜の剥離が生じ易くなることから、該クラックが生じていれば、未だ該剥離が生じていなかったとしても、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性が低下していることを意味する。
　＜評価試験３＞
　評価試験３の方法について、図１４を用いて以下の通り説明する。図１４は、評価試験３の評価方法を図解する模式的な斜視図である。先ず、上記試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を２５０℃の環境に１時間曝露した。次に該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を２５℃の環境下で１時間冷却した。次に、図１４に示される様に、該試料１～１９及び試料１０１～１０６に係る電線１を、横断面の直径が０．２５ｍｍである線２２を軸にして、矢印の方向に５回巻き付けた（自己径曲げ）。次に、該自己径曲げ後の試料１～１９及び試料１０１～１０６の電線１の第１層の外周面について、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の１５０倍像を取得し、試料１～１９及び試料１０１～１０６の電線１の第１層の外周面の評価を以下の評価基準により行なった。得られた結果を表４の「評価試験３」の欄に記す。なお、結晶粒子が大きいほど結晶粒界を起点に芯線まで到達するクラックが発生し易くなる。第１層の外周面にクラックが生じていれば、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性が低下していることを意味する。
　（評価試験２及び評価試験３の評価基準）
　Ａ’：クラック３１が発生しなかった。
　Ｂ’：クラック３１が発生した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　試料１～１９に係る電線は実施例に該当し、試料１０１～１０６に係る電線は比較例に該当する。上記評価試験１の結果に基づいて、試料１～１５、１７に係る電線は、試料１０１～１０６に係る電線に比して、高温に曝されることに起因する結晶粒子の成長が格別に抑制され、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性の低下が抑制されていることが分かった。また、上記評価試験２及び３の結果に基づいて、試料１～１６、１８、１９に係る電線は、試料１０１～１０６に係る電線に比して、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性が格別に向上することが分かった。よって、上記評価試験１～３の結果に基づいて、試料１～１９に係る電線は、試料１０１～１０６に係る電線に比して、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときの被膜の耐剥離性に格別に優れることが分かった。
　以上により、上記試料１～１９に係る電線によれば、高温に曝された電線に外部から応力が印加されたときに被膜が剥離するのを抑制することが可能であることが分かった。
　以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
　今回開示された実施の形態はすべ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した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　電線、　２　芯線、　３　第２層、　４　第１層、　５　被膜、　２０ａ，２０ｂ　ステンレス鋼板、　２１　矢印、　２２　線、　３１　クラック。

Claims (15)

  1. 　芯線と、前記芯線を被覆する被膜と、を備える電線であって、
    　前記芯線は、鉄を主成分として含み、
    　前記被膜は、第１層を含み、
    　前記第１層は、銅を主成分として含み、
    　前記第１層は、質量基準で１０．５ｐｐｍ以上２０．５ｐｐｍ以下の炭素を含む、電線。
  2. 　前記第１層は、質量基準で１１．５ｐｐｍ以上の炭素を含む、請求項１に記載の電線。
  3. 　前記第１層は、質量基準で１６．５ｐｐｍ以下の炭素を含む、請求項１または請求項２に記載の電線。
  4. 　前記第１層は、質量基準で０．３５ｐｐｍ以上１．３０ｐｐｍ以下の水素を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電線。
  5. 　前記第１層は、質量基準で０．５１ｐｐｍ以上の水素を含む、請求項４に記載の電線。
  6. 　前記第１層は、質量基準で１．１２ｐｐｍ以下の水素を含む、請求項４または請求項５に記載の電線。
  7. 　前記第１層は、質量基準で２．４１ｐｐｍ以上、５．６２ｐｐｍ以下の酸素を含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電線。
  8. 　前記第１層は、質量基準で３．０１ｐｐｍ以上の酸素を含む、請求項７に記載の電線。
  9. 　前記第１層は、質量基準で５．０１ｐｐｍ以下の酸素を含む、請求項７または請求項８に記載の電線。
  10. 　前記第１層は、質量基準で０．２２ｐｐｍ以上０．６５ｐｐｍ以下の硫黄を含む、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電線。
  11. 　前記第１層は、結晶粒子を有し、
    　前記結晶粒子の平均粒径は、０．５μｍ以上２μｍ以下である、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の電線。
  12. 　前記被膜は、第２層を更に含み、
    　前記第２層は、前記芯線と前記第１層との間に位置し、
    　前記第２層は、ニッケルを主成分として含み、
    　前記第２層の厚みは、０．３ｎｍ以上４０．３ｎｍ以下である、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の電線。
  13. 　前記芯線の直径は、０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電線。
  14. 　前記第１層の厚みは、０．０４ｍｍ以上０．０６ｍｍ以下である、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の電線。
  15. 　前記芯線は、ステンレス鋼または炭素鋼を含む、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の電線。
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