耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法
【課題】耐熱性と曲げ特性とを改善した耐熱マグネットワイヤを提供する。
【解決手段】純銅導線（１ａ）の外周面にニッケル層（１ｂ）を形成した金属導線（１）の外周面に、二酸化珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成する。
【効果】高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に使用できる。
【解決手段】純銅導線（１ａ）の外周面にニッケル層（１ｂ）を形成した金属導線（１）の外周面に、二酸化珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成する。
【効果】高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に使用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、耐熱性と曲げ特性とを改善した耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジルコニウムの化合物およびシリコンの化合物を含むコーティング用組成物を導体上に塗布、熱硬化させセラミック絶縁皮膜を形成したセラミック絶縁被覆電線が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２２６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のセラミック絶縁被覆電線では、ジルコニウムの化合物およびシリコンの化合物を含むコーティング用組成物を導体上に塗布して耐熱性を向上させている。
本発明の目的は、上記従来のコーティング用組成物とは異なるコーティング用組成物を用いて耐熱性と曲げ特性とを改善した耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、金属導線（１）と、前記金属導線（１）の外周面に形成した珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）とを具備したことを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
上記第１の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、シリカミクロ多孔体膜（２）により耐熱性を改善できる。また、シリカミクロ多孔体膜（２）のミクロ孔が緩衝作用を有するため、柔軟に曲げることが出来る。よって、高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に好適な耐熱マグネットワイヤとなる。
なお、曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）に発生する歪みは線径と曲げ半径とに依存するが、歪み２％程度までは曲げに十分耐えることが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記金属導線（１）が、外周面にニッケル膜（１ｂ）を形成した銅導線または銅合金導線（１ａ）であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
上記第２の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、ニッケル膜（１ｂ）を中間層とすることによりシリカミクロ多孔体膜（２）の密着性を向上することが出来る。この理由は、シリカミクロ多孔体膜（２）を形成する際に１５０℃前後まで加熱するが、ニッケル膜（１ｂ）の外周面は酸化しないためである。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さが０.１μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
シリカミクロ多孔体膜（２）を０.１μｍより薄くすると、十分に耐熱性を改善できない。他方、５０μｍより厚くすると、曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）にクラックが発生することがあった。
そこで、上記第３の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さを０.１μｍ以下、５０μｍ以下とした。これにより、耐熱性を改善でき且つ曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）にクラックが発生することを防止できた。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、金属導線（１）の外周面に、シリカミクロ多孔体溶液を塗布し焼付けして、珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成することを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法を提供する。
上記第４の観点による耐熱マグネットワイヤの製造方法では、上記第１から第３の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）を連続的に製造することが出来る。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤの製造方法において、前記シリカミクロ多孔体溶液は、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液からゾル−ゲル法により合成されたものであることを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法を提供する。
上記第５の観点による耐熱マグネットワイヤの製造方法では、シリカミクロ多孔体溶液をゾル−ゲル法により合成するので、製造コストを低減することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の耐熱マグネットワイヤによれば、シリカミクロ多孔体膜（２）のミクロ孔が緩衝作用を有するため、必要な曲げ強度が得られる。また、シリカミクロ多孔体膜（２）は、珪素を主成分とするため、極めて優れた耐熱性が得られる。
さらに、本発明の耐熱マグネットワイヤの製造方法によれば、上記耐熱マグネットワイヤを好適に製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る耐熱マグネットワイヤ１００を示す断面図である。
この耐熱マグネットワイヤ１００は、純銅導線１ａの外周面にニッケル層１ｂを形成した金属導線１の外周面に、二酸化珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜２を形成した構成である。
【００１３】
数値例を示すと、純銅導線１ａの直径は０.３ｍｍ、ニッケル層１ｂの厚さは０.３μｍ、シリカミクロ多孔体膜２の厚さは１μｍである。シリカミクロ多孔体膜２は外周面に孔径２ｎｍ以下のミクロ孔を有している。
【００１４】
図２は、耐熱マグネットワイヤ１００の製造過程を示す説明図である。
純銅導線１ａの外周面に電解メッキまたは無電解メッキによりニッケル層１ｂを形成した金属導線１に、シリカミクロ多孔体溶液塗布部ＳＣでシリカミクロ多孔体溶液を塗布し、焼付け部ＳＲで焼き付けて、シリカミクロ多孔体膜２を形成し、耐熱マグネットワイヤ１００を製造する。
【００１５】
図３は、ゾル−ゲル法によるシリカミクロ多孔体溶液の合成処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液を調製する。
なお、シリコンアルコキシドは、例えばＴＭＯＳ（テトラメトキシシラン）やＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）等である。
また、加水分解反応を促進する活性アルコールは、例えばヒドロキシアセトン、１−ペンテン−３−オール、アセトンシアノヒドリン等である。
また、アルコールは、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等である。
【００１６】
ステップＳ２では、混合液を攪拌する。
ステップＳ３では、混合液に塩触媒を添加する。
ステップＳ４では、混合液を攪拌する。
以上により、シリカミクロ多孔体溶液を合成できる。
なお、上記シリカミクロ多孔体溶液の合成方法は、「化学工学会 第３４回秋季大会、２００１」で発表されている。また、特願２００３−８３９１５に記載されている。
【００１７】
実施例１の耐熱マグネットワイヤ１００は、曲げ半径７.５ｍｍまで曲げることが出来た。また、耐熱温度は１０００℃以上であった。
【実施例２】
【００１８】
実施例１の耐熱マグネットワイヤ１００からニッケル層１ｂを省略してもよい。また、純銅導線１ａの代わりに銅合金導線を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の耐熱マグネットワイヤは、高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る耐熱マグネットワイヤを示す断面図である。
【図２】実施例１に係る耐熱マグネットワイヤの製造過程を示す説明図である。
【図３】ゾル−ゲル法によるシリカミクロ多孔体溶液の合成処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 金属導線
１ａ 純銅導線
１ｂ ニッケル層
２ シリカミクロ多孔体膜
１００ 耐熱マグネットワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、耐熱性と曲げ特性とを改善した耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ジルコニウムの化合物およびシリコンの化合物を含むコーティング用組成物を導体上に塗布、熱硬化させセラミック絶縁皮膜を形成したセラミック絶縁被覆電線が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２２６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のセラミック絶縁被覆電線では、ジルコニウムの化合物およびシリコンの化合物を含むコーティング用組成物を導体上に塗布して耐熱性を向上させている。
本発明の目的は、上記従来のコーティング用組成物とは異なるコーティング用組成物を用いて耐熱性と曲げ特性とを改善した耐熱マグネットワイヤおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の観点では、本発明は、金属導線（１）と、前記金属導線（１）の外周面に形成した珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）とを具備したことを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
上記第１の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、シリカミクロ多孔体膜（２）により耐熱性を改善できる。また、シリカミクロ多孔体膜（２）のミクロ孔が緩衝作用を有するため、柔軟に曲げることが出来る。よって、高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に好適な耐熱マグネットワイヤとなる。
なお、曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）に発生する歪みは線径と曲げ半径とに依存するが、歪み２％程度までは曲げに十分耐えることが出来る。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記金属導線（１）が、外周面にニッケル膜（１ｂ）を形成した銅導線または銅合金導線（１ａ）であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
上記第２の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、ニッケル膜（１ｂ）を中間層とすることによりシリカミクロ多孔体膜（２）の密着性を向上することが出来る。この理由は、シリカミクロ多孔体膜（２）を形成する際に１５０℃前後まで加熱するが、ニッケル膜（１ｂ）の外周面は酸化しないためである。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さが０.１μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）を提供する。
シリカミクロ多孔体膜（２）を０.１μｍより薄くすると、十分に耐熱性を改善できない。他方、５０μｍより厚くすると、曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）にクラックが発生することがあった。
そこで、上記第３の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）では、シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さを０.１μｍ以下、５０μｍ以下とした。これにより、耐熱性を改善でき且つ曲げたときにシリカミクロ多孔体膜（２）にクラックが発生することを防止できた。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、金属導線（１）の外周面に、シリカミクロ多孔体溶液を塗布し焼付けして、珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成することを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法を提供する。
上記第４の観点による耐熱マグネットワイヤの製造方法では、上記第１から第３の観点による耐熱マグネットワイヤ（１００）を連続的に製造することが出来る。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成の耐熱マグネットワイヤの製造方法において、前記シリカミクロ多孔体溶液は、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液からゾル−ゲル法により合成されたものであることを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法を提供する。
上記第５の観点による耐熱マグネットワイヤの製造方法では、シリカミクロ多孔体溶液をゾル−ゲル法により合成するので、製造コストを低減することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の耐熱マグネットワイヤによれば、シリカミクロ多孔体膜（２）のミクロ孔が緩衝作用を有するため、必要な曲げ強度が得られる。また、シリカミクロ多孔体膜（２）は、珪素を主成分とするため、極めて優れた耐熱性が得られる。
さらに、本発明の耐熱マグネットワイヤの製造方法によれば、上記耐熱マグネットワイヤを好適に製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る耐熱マグネットワイヤ１００を示す断面図である。
この耐熱マグネットワイヤ１００は、純銅導線１ａの外周面にニッケル層１ｂを形成した金属導線１の外周面に、二酸化珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜２を形成した構成である。
【００１３】
数値例を示すと、純銅導線１ａの直径は０.３ｍｍ、ニッケル層１ｂの厚さは０.３μｍ、シリカミクロ多孔体膜２の厚さは１μｍである。シリカミクロ多孔体膜２は外周面に孔径２ｎｍ以下のミクロ孔を有している。
【００１４】
図２は、耐熱マグネットワイヤ１００の製造過程を示す説明図である。
純銅導線１ａの外周面に電解メッキまたは無電解メッキによりニッケル層１ｂを形成した金属導線１に、シリカミクロ多孔体溶液塗布部ＳＣでシリカミクロ多孔体溶液を塗布し、焼付け部ＳＲで焼き付けて、シリカミクロ多孔体膜２を形成し、耐熱マグネットワイヤ１００を製造する。
【００１５】
図３は、ゾル−ゲル法によるシリカミクロ多孔体溶液の合成処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液を調製する。
なお、シリコンアルコキシドは、例えばＴＭＯＳ（テトラメトキシシラン）やＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）等である。
また、加水分解反応を促進する活性アルコールは、例えばヒドロキシアセトン、１−ペンテン−３−オール、アセトンシアノヒドリン等である。
また、アルコールは、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等である。
【００１６】
ステップＳ２では、混合液を攪拌する。
ステップＳ３では、混合液に塩触媒を添加する。
ステップＳ４では、混合液を攪拌する。
以上により、シリカミクロ多孔体溶液を合成できる。
なお、上記シリカミクロ多孔体溶液の合成方法は、「化学工学会 第３４回秋季大会、２００１」で発表されている。また、特願２００３−８３９１５に記載されている。
【００１７】
実施例１の耐熱マグネットワイヤ１００は、曲げ半径７.５ｍｍまで曲げることが出来た。また、耐熱温度は１０００℃以上であった。
【実施例２】
【００１８】
実施例１の耐熱マグネットワイヤ１００からニッケル層１ｂを省略してもよい。また、純銅導線１ａの代わりに銅合金導線を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の耐熱マグネットワイヤは、高出力スピーカ用コイル、自動車用ファンモータコイル、トランスコイル、ＤＶＤモータ用コイル、ＨＤＤモータ用コイルなど発熱が著しく、高耐熱性が求められる巻線に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る耐熱マグネットワイヤを示す断面図である。
【図２】実施例１に係る耐熱マグネットワイヤの製造過程を示す説明図である。
【図３】ゾル−ゲル法によるシリカミクロ多孔体溶液の合成処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２１】
１ 金属導線
１ａ 純銅導線
１ｂ ニッケル層
２ シリカミクロ多孔体膜
１００ 耐熱マグネットワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属導線（１）と、前記金属導線（１）の外周面に形成した珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）とを具備したことを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記金属導線（１）が、外周面にニッケル膜（１ｂ）を形成した銅導線または銅合金導線（１ａ）であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さが０.１μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項４】
金属導線（１）の外周面に、シリカミクロ多孔体溶液を塗布し焼付けして、珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成することを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の耐熱マグネットワイヤの製造方法において、前記シリカミクロ多孔体溶液は、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液からゾル−ゲル法により合成されたものであることを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法。
【請求項１】
金属導線（１）と、前記金属導線（１）の外周面に形成した珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）とを具備したことを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記金属導線（１）が、外周面にニッケル膜（１ｂ）を形成した銅導線または銅合金導線（１ａ）であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の耐熱マグネットワイヤ（１００）において、前記シリカミクロ多孔体膜（２）の厚さが０.１μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする耐熱マグネットワイヤ（１００）。
【請求項４】
金属導線（１）の外周面に、シリカミクロ多孔体溶液を塗布し焼付けして、珪素を主成分とするシリカミクロ多孔体膜（２）を形成することを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の耐熱マグネットワイヤの製造方法において、前記シリカミクロ多孔体溶液は、シリコンアルコキシドと加水分解反応を促進する活性アルコールとアルコールと水の混合液からゾル−ゲル法により合成されたものであることを特徴とする耐熱マグネットワイヤの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１００１６８（Ｐ２００６−１００１６８Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２８６４８６（Ｐ２００４−２８６４８６）
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３４１４）東京特殊電線株式会社 (173)
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月３０日（２００４．９．３０）
【出願人】（０００００３４１４）東京特殊電線株式会社 (173)
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
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