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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121134
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】エナメル線およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01B 13/16 20060101AFI20240830BHJP
H01B 7/02 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
H01B13/16 B
H01B7/02 A
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028054
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】000002255
【氏名又は名称】ＳＷＣＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】白田 朋也
【テーマコード（参考）】
5G309
5G325
【Ｆターム（参考）】
5G309MA02
5G325KA01
5G325KB17
(57)【要約】
【課題】エナメル樹脂層の種類に依らず、導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能な方法を提供する。
【解決手段】本願には導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法が開示されている。当該製造方法は、前記導体を準備する工程と、前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、前記ワニスを焼き付ける工程と、を含む。前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量は、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である。
【選択図】図１
【解決手段】本願には導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法が開示されている。当該製造方法は、前記導体を準備する工程と、前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、前記ワニスを焼き付ける工程と、を含む。前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量は、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法であり、
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である、
エナメル線の製造方法。
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である、
エナメル線の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載のエナメル線の製造方法において、
前記エナメル樹脂またはその前駆体が、ポリイミド結合を有する、
エナメル線の製造方法。
前記エナメル樹脂またはその前駆体が、ポリイミド結合を有する、
エナメル線の製造方法。
【請求項3】
請求項１に記載のエナメル線の製造方法において、
前記エナメル樹脂が、ポリイミド樹脂である、
エナメル線の製造方法。
前記エナメル樹脂が、ポリイミド樹脂である、
エナメル線の製造方法。
【請求項4】
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線であり、
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して１質量％以上１０質量％以下であるワニスの硬化膜である、
エナメル線。
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して１質量％以上１０質量％以下であるワニスの硬化膜である、
エナメル線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はエナメル線およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
エナメル線は、モータや変圧器等、多種多様な用途に使用されている。近年、各種機器の小型化、高性能化に伴い、エナメル線を巻線加工したコイルを狭い箇所（例えばステータのスロット等）に押し込み、使用されることが増えている。このような用途では、エナメル線に、高い機械的強度が求められる。
ここで、エナメル線は、導体と、当該導体を覆うエナメル樹脂層とから構成される。そして、導体とエナメル樹脂層との密着強度を高めることが、エナメル線の機械的強度や性能を高めるうえで、非常に重要である。導体とエナメル樹脂層との密着性を高める方法として、ポリイミドからなるエナメル樹脂層のイミド基濃度を細かく制御すること等が提案されている（特許文献１）。また、エナメル樹脂層内でのポリイミド樹脂骨格の含有量をさらに細かく制御し、エナメル線の強度を高めることも提案されている（特許文献２）。
ここで、エナメル線は、導体と、当該導体を覆うエナメル樹脂層とから構成される。そして、導体とエナメル樹脂層との密着強度を高めることが、エナメル線の機械的強度や性能を高めるうえで、非常に重要である。導体とエナメル樹脂層との密着性を高める方法として、ポリイミドからなるエナメル樹脂層のイミド基濃度を細かく制御すること等が提案されている（特許文献１）。また、エナメル樹脂層内でのポリイミド樹脂骨格の含有量をさらに細かく制御し、エナメル線の強度を高めることも提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２３３１２３号公報
【特許文献2】特許第６６１４９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述の特許文献１や特許文献２の方法では、エナメル樹脂の種類がポリイミドに限定される。さらに特許文献２に記載されているように、エナメル樹脂層内で、イミド構造の含有率で導体とエナメル樹脂層との密着力などを評価しておりその含有率の制御が難しい。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、単に添加剤を追加して導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能な方法、およびこれから得られるエナメル線の提供を目的とする。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、単に添加剤を追加して導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能な方法、およびこれから得られるエナメル線の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
即ち、本発明は、
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法であり、
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である、
エナメル線の製造方法を提供する。
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線の製造方法であり、
前記導体を準備する工程と、
前記導体の周囲に、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを塗布する工程と、
前記ワニスを焼き付ける工程と、
を含み、
前記ワニス中の前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下である、
エナメル線の製造方法を提供する。
【0006】
本発明はさらに、
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線であり、
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して１質量％以上１０質量％以下であるワニスの硬化膜である、
エナメル線を提供する。
導体と、前記導体を被覆するエナメル樹脂層と、を有するエナメル線であり、
前記エナメル樹脂層が、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、を含み、かつ前記ポリエチレングリコールの量が、前記エナメル樹脂またはその前駆体に対して１質量％以上１０質量％以下であるワニスの硬化膜である、
エナメル線を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の方法によれば、単に一定のポリエチレングリコールという添加剤を追加して導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図2】実施例において、ピール捻回試験を行うための装置の概略図である。
【図3】実施例において、破断浮き試験を行うための装置の概略図である。
【図4】実施例において、破断浮き長さの特定方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
上述のように、近年、様々なエナメル線において、導体とエナメル樹脂層との密着性を高めることが求められている。
このような要求に対し、エナメル樹脂層を形成するためのワニスに、数平均分子量が４００以上６００以下のポリエチレングリコールを添加し、さらにその添加量をエナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下とすることで、導体とエナメル樹脂層との密着強度が格段に高まることが、本発明者らの鋭意検討によって明らかとなった。上記ワニスを使用することで、導体とエナメル樹脂層との密着性が高まる理由は、以下のように考えられる。
通常、導体とエナメル樹脂との密着力は、これらが強固に結合することで発現する。しかしながら、一般的な導体では、その作製後、エナメル樹脂層で被覆するまでの間に、表面に酸化被膜等が生成する。そのため、導体上にエナメル樹脂層を形成しても、導体とエナメル樹脂とが強固に結合できず、十分な密着力が得られない。これに対し、上述のワニスを使用すると、ワニス中のポリエチレングリコールが、エナメル樹脂層の形成と同時に導体の表面に存在する酸化金属を還元したり、被膜を除去したりする。そのため、導体とエナメル樹脂とが強固に結合でき、高い密着強度が得られると考えられる。
なお、当該方法では、エナメル樹脂の種類が限定されず、様々な種類のエナメル線の製造の際に有用である。また、エナメル樹脂層の成膜条件等を細かく調整する必要がない。
このような要求に対し、エナメル樹脂層を形成するためのワニスに、数平均分子量が４００以上６００以下のポリエチレングリコールを添加し、さらにその添加量をエナメル樹脂またはその前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下とすることで、導体とエナメル樹脂層との密着強度が格段に高まることが、本発明者らの鋭意検討によって明らかとなった。上記ワニスを使用することで、導体とエナメル樹脂層との密着性が高まる理由は、以下のように考えられる。
通常、導体とエナメル樹脂との密着力は、これらが強固に結合することで発現する。しかしながら、一般的な導体では、その作製後、エナメル樹脂層で被覆するまでの間に、表面に酸化被膜等が生成する。そのため、導体上にエナメル樹脂層を形成しても、導体とエナメル樹脂とが強固に結合できず、十分な密着力が得られない。これに対し、上述のワニスを使用すると、ワニス中のポリエチレングリコールが、エナメル樹脂層の形成と同時に導体の表面に存在する酸化金属を還元したり、被膜を除去したりする。そのため、導体とエナメル樹脂とが強固に結合でき、高い密着強度が得られると考えられる。
なお、当該方法では、エナメル樹脂の種類が限定されず、様々な種類のエナメル線の製造の際に有用である。また、エナメル樹脂層の成膜条件等を細かく調整する必要がない。
【0010】
以下、本発明の一実施形態に係るエナメル線およびその製造方法について詳しく説明する。ただし、本発明のエナメル線およびその製造方法は、以下に示す実施形態に限定されない。
【0011】
本実施形態のエナメル線１は、図１Ａに示すように、導体３と、これを被覆するエナメル樹脂層５とを有する。
導体３は、従来のエナメル線における導体と同様であり、銅線が好ましい。銅線における銅は、タフピッチ材等であってもよいが、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の低酸素銅であることが好ましく、酸素含有量が２０ｐｐｍ以下の低酸素銅または無酸素銅であることがより好ましく、酸素含有量が１０ｐｐｍ以下の無酸素銅（ＭｉＤＩＰ（登録商標））であることがさらに好ましい。銅が低酸素銅や無酸素銅であると、複数のエナメル線１の導体３どうしを溶接した際に、電気抵抗となるボイド等が生じ難い。
一方、導体３はアルミニウム線であってもよく、アルミニウム合金線であってもよい。エナメル線１に高い電流値が要求される場合、導体３は純度の高い（例えば９９．００％以上の）純アルミニウムで構成されることが好ましい。
導体３は、従来のエナメル線における導体と同様であり、銅線が好ましい。銅線における銅は、タフピッチ材等であってもよいが、酸素含有量が３０ｐｐｍ以下の低酸素銅であることが好ましく、酸素含有量が２０ｐｐｍ以下の低酸素銅または無酸素銅であることがより好ましく、酸素含有量が１０ｐｐｍ以下の無酸素銅（ＭｉＤＩＰ（登録商標））であることがさらに好ましい。銅が低酸素銅や無酸素銅であると、複数のエナメル線１の導体３どうしを溶接した際に、電気抵抗となるボイド等が生じ難い。
一方、導体３はアルミニウム線であってもよく、アルミニウム合金線であってもよい。エナメル線１に高い電流値が要求される場合、導体３は純度の高い（例えば９９．００％以上の）純アルミニウムで構成されることが好ましい。
【0012】
導体３の断面のサイズや形状は特に制限されず、その用途に応じて適宜選択される。図１Ａに示すように、導体３の断面は円形状であってもよく、図１Ｂに示すように平角形状であってもよい。また、導体３の断面形状はこれら以外の形状であってもよく、例えば六角形状等であってもよい。
また、導体３の断面のサイズは用途に応じて適宜選択される。断面が円形状である場合、その直径は通常、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下程度である。断面が平角形状である場合、その長辺は通常、１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度であり、短辺は０．４ｍｍ以上３ｍｍ以下程度である。なお、断面が平角形状である場合、その角は面取りされていることが好ましい。
また、導体３の断面のサイズは用途に応じて適宜選択される。断面が円形状である場合、その直径は通常、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下程度である。断面が平角形状である場合、その長辺は通常、１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度であり、短辺は０．４ｍｍ以上３ｍｍ以下程度である。なお、断面が平角形状である場合、その角は面取りされていることが好ましい。
【0013】
一方、エナメル樹脂層５は、上記導体３を被覆する層であり、主にエナメル樹脂を含む層であるが、本実施形態の目的および効果を損なわない範囲で、エナメル樹脂以外の成分を含んでいてもよい。当該エナメル樹脂層５は、後述の製造方法で説明するワニスを塗布し、焼き付けた膜、すなわち当該ワニスの硬化膜である。なお、本明細書において「エナメル樹脂」とは、絶縁性を有し、かつ焼き付けによって導体３の周囲に被膜を形成可能な樹脂をいう。
エナメル樹脂の種類は、エナメル線１の用途に応じて適宜選択される。エナメル樹脂の例にはポリビニルホルマール樹脂や、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等が含まれる。エナメル樹脂層５は、これらを一種のみを含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。なお、エナメル線に耐熱性が求められる場合には、エナメル樹脂がポリイミド結合を含む樹脂であることが好ましく、ポリイミド樹脂がより好ましい。ポリイミド樹脂の構造は特に制限されないが、耐熱性の観点では、芳香族テトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミンとから得られるポリイミド樹脂が好ましい。例えば、ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルから得られるポリイミド樹脂が好ましいものとして挙げられる。
エナメル樹脂の種類は、エナメル線１の用途に応じて適宜選択される。エナメル樹脂の例にはポリビニルホルマール樹脂や、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等が含まれる。エナメル樹脂層５は、これらを一種のみを含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。なお、エナメル線に耐熱性が求められる場合には、エナメル樹脂がポリイミド結合を含む樹脂であることが好ましく、ポリイミド樹脂がより好ましい。ポリイミド樹脂の構造は特に制限されないが、耐熱性の観点では、芳香族テトラカルボン酸二無水物と、芳香族ジアミンとから得られるポリイミド樹脂が好ましい。例えば、ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテルから得られるポリイミド樹脂が好ましいものとして挙げられる。
【0014】
エナメル樹脂層５が含む、エナメル樹脂以外の成分の例には、顔料や染料、各種添加材等が含まれる。
上記エナメル樹脂層５の厚みは、エナメル線１の用途等に応じて適宜選択されるが、通常１０μｍ以上６０μｍ以下である。
上記エナメル樹脂層５の厚みは、エナメル線１の用途等に応じて適宜選択されるが、通常１０μｍ以上６０μｍ以下である。
【0015】
上記エナメル線の製造方法について説明する。
まず、上述の導体を準備する。導体は公知の任意の方法で製造されたものであればよく、伸線加工によって所望の形状やサイズに調整したものを使用可能である。
まず、上述の導体を準備する。導体は公知の任意の方法で製造されたものであればよく、伸線加工によって所望の形状やサイズに調整したものを使用可能である。
【0016】
一方で、エナメル樹脂またはその前駆体と、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールと、溶剤と、を含むワニスを準備する。当該ワニスが含むエナメル樹脂またはその前駆体の種類は、上述のエナメル樹脂の種類に合わせて適宜選択される。例えば、上述のエナメル樹脂がポリイミド樹脂である場合、ワニスはポリイミド前駆体（ポリアミド酸やポリアミドイミド等）を含むことが好ましい。
また、ワニスに使用する溶剤の種類は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の種類に合わせて適宜選択される。例えばポリイミド前駆体を含むワニスでは、溶剤として、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ－ブチロラクトン等の非プロトン性極性有機溶剤を使用することが好ましい。ワニスは、溶剤を一種のみ含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。
さらに、ワニスは、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールを含む。ワニス中のポリエチレングリコールの量は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して、１質量％以上１０質量％以下であればよい。当該ポリエチレングリコールとしては例えば、富士フィルム和光純薬社製（分子量４００、６００）の市販品を使用することができ、ここでは当該市販品を使用している。
ワニスの調製方法は特に制限されず、溶剤とエナメル樹脂またはその前駆体を含む樹脂含有ワニスを準備し、当該樹脂含有ワニスにポリエチレングリコールを所定の量、添加してもよい。この場合、樹脂含有ワニスとポリエチレングリコールとの混合後、ポリエチレングリコールが均一に分散するように、撹拌や分散を行うことが好ましい。
また、ワニスに使用する溶剤の種類は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の種類に合わせて適宜選択される。例えばポリイミド前駆体を含むワニスでは、溶剤として、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ－ブチロラクトン等の非プロトン性極性有機溶剤を使用することが好ましい。ワニスは、溶剤を一種のみ含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。
さらに、ワニスは、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールを含む。ワニス中のポリエチレングリコールの量は、上記エナメル樹脂またはその前駆体の量に対して、１質量％以上１０質量％以下であればよい。当該ポリエチレングリコールとしては例えば、富士フィルム和光純薬社製（分子量４００、６００）の市販品を使用することができ、ここでは当該市販品を使用している。
ワニスの調製方法は特に制限されず、溶剤とエナメル樹脂またはその前駆体を含む樹脂含有ワニスを準備し、当該樹脂含有ワニスにポリエチレングリコールを所定の量、添加してもよい。この場合、樹脂含有ワニスとポリエチレングリコールとの混合後、ポリエチレングリコールが均一に分散するように、撹拌や分散を行うことが好ましい。
【0017】
続いて、上述の導体の周囲にワニスを塗布する。ワニスは、公知の方法で塗布可能である。導体の断面より少し大きく、かつ導体の断面と略相似形状の開口部を有するダイス内に導体を挿通し、導体を一方向に移動させながら、ダイス内でワニスを塗布する方法が一例として挙げられる。
上記ワニスの塗布後、ワニスの焼き付けを行う。ワニスの焼き付けは、公知の方法で行うことができ、竪型炉で加熱してもよく、横型炉で加熱してもよい。焼き付け温度は、ワニス中のエナメル樹脂やその前駆体の種類に応じて適宜選択される。例えばワニスがエナメル樹脂を含む場合には、ワニス中の溶剤を除去可能な温度であればよい。一方、ワニスがエナメル樹脂の前駆体を含む場合には、当該前駆体が反応可能な温度で加熱する必要がある。例えばワニスがポリイミド前駆体を含む場合、ポリイミド前駆体がイミド化する温度が選択される。
また、焼き付け時間は、ワニス中の溶剤の量や、エナメル樹脂の種類に応じて適宜選択される。
なお、一回のワニスの塗布および焼き付けによって形成する膜の厚みは、１μｍ以上６μｍ以下とすることが好ましく、所望の厚みになるまで、複数回（例えば１０回以上）ワニスの塗布および焼き付けを行うことで、エナメル樹脂層を作製することが好ましい。
上記ワニスの塗布後、ワニスの焼き付けを行う。ワニスの焼き付けは、公知の方法で行うことができ、竪型炉で加熱してもよく、横型炉で加熱してもよい。焼き付け温度は、ワニス中のエナメル樹脂やその前駆体の種類に応じて適宜選択される。例えばワニスがエナメル樹脂を含む場合には、ワニス中の溶剤を除去可能な温度であればよい。一方、ワニスがエナメル樹脂の前駆体を含む場合には、当該前駆体が反応可能な温度で加熱する必要がある。例えばワニスがポリイミド前駆体を含む場合、ポリイミド前駆体がイミド化する温度が選択される。
また、焼き付け時間は、ワニス中の溶剤の量や、エナメル樹脂の種類に応じて適宜選択される。
なお、一回のワニスの塗布および焼き付けによって形成する膜の厚みは、１μｍ以上６μｍ以下とすることが好ましく、所望の厚みになるまで、複数回（例えば１０回以上）ワニスの塗布および焼き付けを行うことで、エナメル樹脂層を作製することが好ましい。
【実施例0018】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明の範囲はこれらの実施例によって何ら制限を受けるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施形態の変更が可能である。
【0019】
［実施例１］
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの数平均分子量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの数平均分子量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
【0020】
（実施例１－１）
導体として、断面形状が円形（直径１．０ｍｍ）である丸線導体（無酸素銅、ＭｉＤＩＰ（登録商標））を準備した。
一方、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）およびジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）から得られるポリイミド前駆体、ならびに溶剤（主原料がＮ－メチル－２－ピロリドンおよびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）を含むポリイミド前駆体ワニスを準備した。当該ポリイミド前駆体ワニスに、数平均分子量４００のポリエチレングリコールを添加し、均一に混ざるように混合し、ワニスを得た。このとき、ポリエチレングリコールの添加量は、ポリイミド前駆体ワニスの樹脂固形分１００質量部に対して、１質量部とした。
ワニス塗布用のダイス内に導体を挿通し、導体を一方向に移動させながら、ダイス内でワニスを塗布し、４００℃で焼き付けを行った。ワニスの塗布および焼き付けを１０～１５回繰り返し、厚さ３０μｍのエナメル樹脂層を有するエナメル線を得た。
導体として、断面形状が円形（直径１．０ｍｍ）である丸線導体（無酸素銅、ＭｉＤＩＰ（登録商標））を準備した。
一方、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）およびジアミノジフェニルエーテル（ＤＤＥ）から得られるポリイミド前駆体、ならびに溶剤（主原料がＮ－メチル－２－ピロリドンおよびＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド）を含むポリイミド前駆体ワニスを準備した。当該ポリイミド前駆体ワニスに、数平均分子量４００のポリエチレングリコールを添加し、均一に混ざるように混合し、ワニスを得た。このとき、ポリエチレングリコールの添加量は、ポリイミド前駆体ワニスの樹脂固形分１００質量部に対して、１質量部とした。
ワニス塗布用のダイス内に導体を挿通し、導体を一方向に移動させながら、ダイス内でワニスを塗布し、４００℃で焼き付けを行った。ワニスの塗布および焼き付けを１０～１５回繰り返し、厚さ３０μｍのエナメル樹脂層を有するエナメル線を得た。
【0021】
（実施例１－２）
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、６００とした以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、６００とした以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
【0022】
（比較例１－１）
ワニスを調製する際にポリエチレングリコールを添加しなかった以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
ワニスを調製する際にポリエチレングリコールを添加しなかった以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
【0023】
（比較例１－２）
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、１０００とした以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
ワニスを調製する際に添加するポリエチレングリコールの数平均分子量を、１０００とした以外は、実施例１－１と同様にエナメル線を得た。
【0024】
（評価）
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、ピール捻回試験、および破断浮き試験を以下の方法で行った。それぞれの結果を表１に示す。
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、ピール捻回試験、および破断浮き試験を以下の方法で行った。それぞれの結果を表１に示す。
【0025】
・ピール捻回試験
長さ３５ｃｍの試験片を５本とり、図２に示す装置にて、標点距離２５０ｍｍとし、試験片１０がたるまないように、固定部３１１および３１２で固定した。その後、試験片１０のエナメル樹脂層に、長さ方向にカッターを入れ、その片側をはがした。その後、試験片１０の一端を、３０～６０回／分の速度で同一方向に回転して試験片１０を捻回し、被膜がさらに剥離するまでの回数をカウントした。表１に示す数値は５回の平均値である。
長さ３５ｃｍの試験片を５本とり、図２に示す装置にて、標点距離２５０ｍｍとし、試験片１０がたるまないように、固定部３１１および３１２で固定した。その後、試験片１０のエナメル樹脂層に、長さ方向にカッターを入れ、その片側をはがした。その後、試験片１０の一端を、３０～６０回／分の速度で同一方向に回転して試験片１０を捻回し、被膜がさらに剥離するまでの回数をカウントした。表１に示す数値は５回の平均値である。
【0026】
・破断浮き試験
長さ３５ｃｍの試験片を５本とり、それぞれ図３に示す引張試験機にて、標点距離を２５０ｍｍとし、試験片１０の両端を固定部４１１および４１２に固定した。そして、一方の固定部（ここでは固定部４１２）を３００ｍｍ／分の速度で、試験片１０が破断するまで伸ばした。破断した試験片１０について、エナメル樹脂層の破断浮き長さを調べた。図４に、試験片１０の破断部の模式図を示す。破断浮き長さは、導体３とエナメル樹脂層５とが重なっているものの、エナメル樹脂層５が導体３に密着していない領域の長さとする。図４に示すように、破断後の両方の試験片１０に、導体３とエナメル樹脂層５とが密着していない領域がある場合、被膜浮き長さは、各被膜浮き長さＡ、Ｂの合計とする。表１に示す数値は５回の平均値である。
長さ３５ｃｍの試験片を５本とり、それぞれ図３に示す引張試験機にて、標点距離を２５０ｍｍとし、試験片１０の両端を固定部４１１および４１２に固定した。そして、一方の固定部（ここでは固定部４１２）を３００ｍｍ／分の速度で、試験片１０が破断するまで伸ばした。破断した試験片１０について、エナメル樹脂層の破断浮き長さを調べた。図４に、試験片１０の破断部の模式図を示す。破断浮き長さは、導体３とエナメル樹脂層５とが重なっているものの、エナメル樹脂層５が導体３に密着していない領域の長さとする。図４に示すように、破断後の両方の試験片１０に、導体３とエナメル樹脂層５とが密着していない領域がある場合、被膜浮き長さは、各被膜浮き長さＡ、Ｂの合計とする。表１に示す数値は５回の平均値である。
【0027】
・結果
【表1】
【0028】
表１に示すように、ポリエチレングリコールを添加せずにワニスを塗布した場合には、ピール捻回試験の結果が４６．４回であり、かつ破断浮きが６．６ｍｍであった（比較例１－１）。これに対し、ワニスに、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールを添加した場合、ピール捻回試験の結果が約１．２倍向上し、破断浮きは半分以下に低減した（実施例１－１および実施例１－２）。つまり、数平均分子量が４００以上６００以下であるポリエチレングリコールを添加することで、各段にエナメル樹脂層と導体との密着性が向上したといえる。
なお、数平均分子量が１０００であるポリエチレングリコールを添加した場合には、破断浮き試験の結果は良好であったものの、ピール捻回試験の結果が、ポリエチレングリコールを添加しない場合とほぼ同等であった（比較例１－２）。つまり、当該分子量のポリエチレングリコールでは、エナメル樹脂層と導体との密着性を十分に高められなかったといえる。
なお、数平均分子量が１０００であるポリエチレングリコールを添加した場合には、破断浮き試験の結果は良好であったものの、ピール捻回試験の結果が、ポリエチレングリコールを添加しない場合とほぼ同等であった（比較例１－２）。つまり、当該分子量のポリエチレングリコールでは、エナメル樹脂層と導体との密着性を十分に高められなかったといえる。
【0029】
［実施例２］
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
以下の実施例および比較例において、ワニスに添加するポリエチレングリコールの量と、エナメル樹脂層および導体の密着性との相関性について、検証した。
【0030】
（実施例２－１）
実施例１－１と同じ条件でエナメル線を作製した。つまり、ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して、１質量％とした。
実施例１－１と同じ条件でエナメル線を作製した。つまり、ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して、１質量％とした。
【0031】
（実施例２－２）
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して５質量％とした以外は、実施例２－１と同様にエナメル線を得た。
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して５質量％とした以外は、実施例２－１と同様にエナメル線を得た。
【0032】
（実施例２－３）
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して１０質量％とした以外は、実施例２－１と同様にエナメル線を得た。
ワニス中のポリエチレングリコールの量を、ポリイミド前駆体の量に対して１０質量％とした以外は、実施例２－１と同様にエナメル線を得た。
【0033】
（評価）
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、それぞれピール捻回試験および破断浮き試験を行った。各試験方法は上記と同様である。結果を表２に示す。
上記実施例および比較例で作製したエナメル線について、それぞれピール捻回試験および破断浮き試験を行った。各試験方法は上記と同様である。結果を表２に示す。
【0034】
・結果
【表2】
【0035】
表２に示すように、ポリイミド前駆体の量に対して１質量％以上１０質量％以下のポリエチレングリコールを添加し、エナメル線を作製した場合には、ピール捻回試験の結果がいずれも５０回を超え、かつ破断浮き試験の結果も３．２ｍｍ以下であった。ただし、ポリエチレングリコールの量が増えると、ピール捻回試験の結果が低くなる傾向にあった（実施例２－３）。したがって、ポリエチレングリコールの量は、エナメル樹脂またはその前駆体の質量に対して１０質量％以下がよいと考えられた。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明のエナメル線の製造方法によれば、導体とエナメル樹脂層との密着性が高いエナメル線を効率よく製造可能である。当該製造方法は、各種用途に使用される、様々な種類のエナメル線の製造に有用である。
【符号の説明】
【0037】
１ エナメル線
３ 導体
５ エナメル樹脂層
１０ 試験片
３１１、３１２、４１１、４１２ 固定部
３ 導体
５ エナメル樹脂層
１０ 試験片
３１１、３１２、４１１、４１２ 固定部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】