本发明涉及一种具有钎焊部的绝缘电线与所述绝缘电线的制造方法。作为绝缘电线已知有磁线。本发明涉及一种将磁线等的绝缘外皮进行化学去除而形成钎焊部的绝缘电线与所述绝缘电线的制造方法。
本申请主张基于2014年9月28于日本申请的专利申请2014-197685号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术：
在绝缘电线中，在铜线等导电性线材的表面设有树脂材质的绝缘外皮。在将该绝缘电线进行钎焊的情况下，氨基甲酸乙酯树脂的绝缘外皮会通过焊料热而进行分解，因此能够不剥离所述绝缘外皮而进行钎焊，但氨基甲酸乙酯树脂以外的绝缘外皮不会通过焊料热而进行分解，因此必须去除钎焊部的绝缘外皮。
作为将绝缘电线的绝缘外皮进行剥离的方法，已知有如专利文献1所记载那样，照射激光射束使绝缘外皮熔融或者燃烧来去除的方法，而且，已知有如专利文献2所记载那样，通过进行旋转的切割器将绝缘外皮的外周切断来去除的方法。再者，已知有如专利文献3所记载那样，利用以将绝缘电线夹住的方式配置的切割器压住绝缘外皮，伴随着绝缘电线的送出而将绝缘外皮进行剥离的方法。
但是，使用激光射束的剥离方法存在设备费用增加的问题。另一方面，将切割器进行旋转来切掉绝缘外皮的方法难以适用于扁平绝缘电线。而且，关于利用切割器插入绝缘外皮进行切削的方法，线径较细的绝缘电线容易断线，而存在难以适用于线径100μm以下的极细线等问题。
专利文献
专利文献1：日本特开平7-7825号公报
专利文献2：日本特开2002-101516号公报
专利文献3：日本特开2003-217961号公报
技术实现要素：
本发明的课题在于提供一种具有解除了以往的所述问题的钎焊部的绝缘电线与所述绝缘电线的制造方法。以往，为了在绝缘电线形成钎焊部，在将绝缘外皮通过切割器进行机械性地剥离，或者通过激光射束进行物理性地剥离之后进行钎焊。另一方面，在本发明中将绝缘外皮进行表面处理来化学性去除而形成钎焊部。由此，无须大规模的设备，可比以往的方法更简单地将绝缘外皮去除而形成钎焊部，能够以低成本制造具有钎焊部的绝缘电线。
本发明的一方式涉及一种由以下结构所构成的具有钎焊部的绝缘电线。
[1]一种绝缘电线，在导电性线材的表面形成有绝缘覆膜，且具有电导通用的钎焊部，其特征在于，所述钎焊部通过在所述绝缘覆膜的表面附着二羧酸类，在附着有所述二羧酸类的状态下进行焊料镀敷而形成。
本发明的另一方式是关于由以下结构所构成的具有钎焊部的绝缘电线的制造方法。
[2]一种绝缘电线的制造方法，所述绝缘电线在导电性线材的表面形成有绝缘覆膜，且具有电导通用的钎焊部，所述制造方法的特征在于，具有：
使二羧酸类附着在成为所述钎焊部的绝缘外皮的表面上的表面处理工序；及使所述绝缘外皮的所述表面处理的部分浸渍于加热下的焊料熔融液中而进行焊料镀敷的钎焊工序。
[3]如上述[3]中记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，所述二羧酸类为草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、富马酸、马来酸或邻苯二甲酸中的一种或两种以上。
[4]如上述[2]或上述[3]中记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，所述焊料熔融液的温度为250℃以上且400℃以下。
[5]如上述[2]～上述[4]中任一个所记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，作为所述表面处理工序，使成为绝缘电线的钎焊部的部分浸渍于二羧酸类溶液中，而使二羧酸类附着于所述钎焊部的绝缘外皮表面，作为所述钎焊工序，使附着有所述二羧酸类的部分浸渍于250℃以上且400℃以下的焊料熔融液中进行焊料镀敷。
[6]如上述[2]～上述[5]中任一个所记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，使用利用丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或酯树脂中的任一种或两种以上形成所述绝缘外皮的绝缘电线。
[7]如上述[2]～上述[5]中任一个所记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，使用使熔合层层叠于绝缘层的上侧而形成所述绝缘外皮的绝缘电线，所述熔合层由聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂或环氧树脂中的任一种或两种以上构成，所述绝缘层由丙烯酸树脂、酰亚胺树脂或酯树脂中的任一种或两种以上构成。
[8]如上述[2]～上述[7]中任一个所记载的绝缘电线的制造方法，其特征在于，使用厚度50μm以下及宽度300μm以下的极细扁线，或线径90～1200μm的极细圆线的绝缘电线。
在本发明的一方式的绝缘电线中，由于将绝缘外皮进行化学性剥离而形成钎焊部，因此不对绝缘电线施加机械性的负荷，而能够形成具有高可靠性的钎焊部。而且，本发明的另一方式的制造方法中，由于化学性地去除绝缘外皮，因此不需要将绝缘外皮进行机械性或物理性地去除的设备，即使针对极细扁线及极细圆线也不会产生断线，而能够制造高品质的具有钎焊部的绝缘电线。
本发明的另一方式的制造方法中，只要在绝缘外皮表面附着有二羧酸类的状态下浸渍于焊料熔融液中即可，因此处理方法简单，且能够提高绝缘电线的钎焊的生产率。而且，该制造方法能够以比以往的制造方法更低的温度进行钎焊，因此能够降低生产成本。
具体实施方式
本发明的一实施方式的绝缘电线，在导电性线材的表面形成有绝缘覆膜，且具有电导通用的钎焊部，其特征在于，所述钎焊部通过在所述绝缘覆膜的表面附着二羧酸类，在附着有所述二羧酸类的状态下进行焊料镀敷而形成。
所述导电性线材的材质并无限定，只要以具有导电性的金属等材质所形成的线材(单线或绞线)即可，但作为具体例，能够使用铜、铜合金、银、铝，或者在这些金属上形成异种金属的覆膜的材质等。而且，作为焊料也能够使用Sn-Pb类、Pb-Sn-Sb类、Sn-Sb类、Sn-Pb-Bi类、Bi-Sn类、Sn-Cu类、Sn-Pb-Cu类、Sn-In类、Sn-Ag类、Sn-Pb-Ag类、Pb-Ag类等以往所使用的任一种焊料。
所述绝缘电线的钎焊部通过表面处理工序及钎焊工序而形成，所述表面处理工序使二羧酸类附着在成为所述钎焊部的绝缘外皮表面上，所述钎焊工序使所述绝缘外皮的所述表面处理部分浸渍于加热下的焊料熔融液中而进行焊料镀敷。
作为附着于绝缘外皮的表面的表面处理剂能够使用例如以下(A)、(B)及(C)的二羧酸类当中的一种或两种以上。
(A)草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等烷基类二羧酸。
(B)富马酸、马来酸等乙烯基类二羧酸。
(C)邻苯二甲酸等苯环类二羧酸。
在本实施方式中，将所述二羧酸类加热至稍微高于其熔点的温度(虽无限定，但例如比所述熔点高0℃～100℃的温度)成为溶液，并将绝缘电线的钎焊的部分浸渍于所述二羧酸类溶液中，而进行使所述二羧酸类附着于绝缘外皮的表面的表面处理。接着，将附着有所述二羧酸类的表面处理部分浸渍于加热下的焊料熔融液中，在通过所述二羧酸类的分解而剥离绝缘外皮后的部分进行由焊料镀敷所实现的钎焊。
将绝缘电线的绝缘外皮表面通过所述二羧酸类进行表面处理，由此当将所述绝缘电线的所述表面处理部分浸渍于焊料熔融液中时，例如，通过焊料熔融液的热，所述二羧酸类会分解、脱水而成为酸酐，此时所产生的水会浸透所述绝缘包覆，将所述绝缘外皮水解，而剥离所述绝缘外皮。
关于绝缘电线的绝缘外皮，例如通过环氧类丙烯酸树脂等丙烯酸树脂、芳香族类酰亚胺树脂、酯类酰亚胺树脂或者酰胺酰亚胺树脂等酰亚胺树脂、还有酯树脂等绝缘外皮形成树脂而形成。而且，也有在通过这些树脂所形成的绝缘层的上侧层叠熔合层而形成绝缘外皮的绝缘电线。所述熔合层以例如将绝缘电线进行线圈缠绕时绝缘电线会彼此熔合的方式层叠设置于所述绝缘层，通过聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂等熔合层形成树脂而形成所述熔合层。
在所述表面处理工序中，例如，使二羧酸类附着于由丙烯酸树脂等所述绝缘外皮形成树脂所构成的绝缘外皮的表面，接着，在所述钎焊工序中，若将所述表面处理部分浸渍于焊料熔融液中，则附着于绝缘外皮表面的所述二羧酸类会进行分解、脱水而成为酸酐，此时所产生的水会将绝缘外皮形成用树脂水解而剥离所述绝缘外皮。在绝缘外皮剥离而导电性线材的表面露出后的部分进行焊料镀敷，通过该钎焊而形成钎焊部。
在绝缘层的上侧层叠熔合层而形成绝缘外皮的绝缘电线中，也将所述绝缘外皮的熔合层表面通过二羧酸类进行表面处理，由此剥离所述绝缘外皮而形成钎焊部。例如，在由丙烯酸树脂等所述绝缘外皮形成树脂构成的绝缘层的上侧，层叠由聚酰胺树脂等熔合层形成树脂构成的熔合层而形成绝缘外皮的绝缘电线中，将所述熔合层表面通过二羧酸类进行表面处理，由此将所述表面处理部分浸渍于焊料熔融液时，附着于所述熔合层表面的所述二羧酸类会进行分解、脱水而成为酸酐，此时所产生的水会将所述熔合层形成树脂水解，进而将所述熔合层下侧的所述绝缘层形成树脂水解而剥离绝缘外皮，而形成钎焊部。
另外，即使绝缘外皮的表面被水沾湿，绝缘外皮表面的水也会通过钎焊的热而立即蒸发，因此绝缘外皮不会剥离。在本实施方式的制造方法中，由于附着于绝缘外皮表面的二羧酸类会在焊料熔融液中进行分解脱水而成为酸酐，此时所产生的水会将绝缘外皮分解，因此绝缘外皮会可靠地剥离。根据本实施方式的制造方法，绝缘外皮会在数秒～数十秒之间剥离。另外，单羧酸或者三羧酸无法得到将绝缘外皮进行剥离的充分的效果。
根据本实施方式的制造方法，附着于绝缘外皮表面的二羧酸类由于在250℃以上且400℃以下时进行分解，因此也可在250℃以上且400℃以下的温度时进行钎焊。具体而言，在将绝缘外皮的通过二羧酸类进行表面处理后的部分浸渍于加热至250℃以上且400℃以下、优选为250℃以上且350℃以下的焊料熔融液中，由此剥离绝缘外皮后的部分进行由焊料镀敷所实现的钎焊。由于以往的一般的绝缘电线的钎焊温度超过400℃，因此能够在比以往的钎焊温度更低的温度下进行钎焊。
在本实施方式的制造方法中，由于化学性地去除绝缘外皮，因此不对绝缘电线施加机械性的负荷。因此，即使针对绝缘电线为厚度50μm以下及宽度300μm以下的极细扁线，或线径90～1200μm的极细圆线也能够进行良好的钎焊。
关于绝缘电线的绝缘外皮，一般通过浸渍法或电沉积法形成。关于浸渍法，将铜线等导电性线材浸渍于树脂液中后拉起，使其干燥而形成绝缘外皮。关于电沉积法，将铜线等导电性线材放入包含树脂成分的电沉积液中，成为所述线材并进行通电，使树脂成分电沉积于所述线材表面之后进行烧结处理而形成绝缘外皮。根据本实施方式的制造方法，针对通过浸渍法或电沉积法中的任一者来形成有绝缘外皮的绝缘电线，皆能够将绝缘外皮剥离而形成钎焊部。
关于本实施方式的制造方法，即使针对于具有在通过所述电沉积法或所述浸渍法形成的绝缘层的上侧层叠有熔合层的绝缘外皮的绝缘电线，也由于将所述绝缘外皮的熔合层及绝缘层剥离，因此能够在该剥离后的部分形成钎焊部。
关于本发明的绝缘电线，由于使二羧酸类附着于绝缘外皮表面，通过所述二羧酸类的分解而剥离所述绝缘外皮，并在该剥离后的部分形成由焊料镀敷所实现的钎焊部，因此经常检测出残留于该钎焊部的二羧酸类的衍生物或所述二羧酸类的酸酐衍生物。
由于在绝缘电线的导电性线材或绝缘外皮本来就根本不包含二羧酸类，因此从钎焊部检测出二羧酸类的衍生物或所述二羧酸的酸酐衍生物这一情况示出该钎焊部通过本发明的制造方法形成。
针对本发明的绝缘电线，在残留于钎焊部的二羧酸类的衍生物或二羧酸类的酸酐为微量的情况下，例如，能够使二羧酸类或所述二羧酸类的酸酐成为二-三甲基硅烷基酯衍生物，将这些通过气相色谱质量分析仪进行检测。
实施例
以下，将本发明的实施例与比较例一起示出。另外，关于在表1～表5中所示的钎焊部的评价，在将绝缘电线从焊料熔融液中拉起时，将焊料附着于铜线(导电性线材)的表面的判断为钎焊，将在钎焊部中绝缘外皮完全无残留的以◎符号表示，将在钎焊部中绝缘外皮的一部分残留的以○符号表示。另一方面，将使绝缘电线从焊料熔融液中拉起时焊料未附着于铜线的表面的作为钎焊不良而以×符号表示。
[实施例1～3]
针对通过电沉积法形成有具有绝缘层且无熔合层的绝缘外皮的绝缘电线，使用表1所示的二羧酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述二羧酸加热熔融后的溶液1秒～2秒进行表面处理，使所述二羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于250℃～350℃的焊料熔融液20秒～60秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮被剥离，而在剥离后的部分形成有焊料镀敷。通过目视观察来评价所述钎焊部。将绝缘层的树脂类别及层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度与浸渍时间、钎焊部的评价显示于表1。
[比较例1]
针对通过电沉积法形成有由绝缘层构成且无熔合层的绝缘外皮的绝缘电线，使用表1所示的癸酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述癸酸加热熔融后的溶液2秒而进行表面处理，使癸酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于250℃的焊料熔融液20秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮未被剥离，焊料镀敷并未附着。将绝缘外皮的树脂类别与层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度及浸渍时间、钎焊部的评价显示于表1。
[表1]
(注)绝缘外皮的层厚与线材形状的单位为μm，评价是钎焊部的评价。
[实施例4～6]
针对通过浸渍法形成有具有绝缘层且无熔合层的绝缘外皮的绝缘电线，使用表2所示的二羧酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述二羧酸加热熔融后的溶液1秒～2秒而进行表面处理，使所述二羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于300℃～400℃的焊料熔融液槽10秒～120秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮被剥离，而于剥离后的部分形成有焊料镀敷。通过目视观察来评价所述钎焊部。将绝缘层的树脂类别及层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度与浸渍时间、钎焊部的评价显示于表2。
[比较例2]
针对通过浸渍法形成有由绝缘层构成且无熔合层的绝缘外皮的绝缘电线，使用表2所示的柠檬酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述柠檬酸加热熔融后的溶液2秒而进行表面处理，使柠檬酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于400℃的焊料熔融液20秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮未被剥离，而无法进行钎焊。将绝缘外皮的树脂类别与层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度及浸渍时间、钎焊部的评价显示于表2。
[表2]
(注)绝缘外皮的层厚与线材形状的单位为μm，评价是钎焊部的评价。
[实施例7～16]
针对具有由通过电沉积法形成的绝缘层与在所述绝缘层上侧通过浸渍法形成的熔合层构成的绝缘外皮的绝缘电线，使用表3所示的二羧酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述二羧酸加热熔融后的溶液1秒～2秒而进行表面处理，使所述二羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于250℃～400℃的焊料熔融液中6秒～120秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮被剥离，而于剥离后的部分形成有焊料镀敷。通过目视观察来评价所述钎焊部。将绝缘层及熔合层的树脂类别及层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度与浸渍时间、钎焊部的评价显示于表3。
[表3]
(注)绝缘层与熔合层的层厚为μm，线材形状的单位为μm，评价是钎焊部的评价。
[实施例17～19]
针对具有由通过浸渍法形成的绝缘层与在所述绝缘层上侧通过浸渍法形成的熔合层构成的绝缘外皮的绝缘电线，使用表4所示的二羧酸作为表面处理剂，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述二羧酸加热熔融后的溶液1秒～2秒而进行表面处理，使所述二羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于250℃～400℃的焊料熔融液30秒～120秒，进行钎焊的结果，所述表面处理部分的绝缘外皮被剥离，而在剥离后的部分形成有焊料镀敷。通过目视观察来评价所述钎焊部。将绝缘层及熔合层的树脂类别及层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度与浸渍时间、钎焊部的评价显示于表4。
[表4]
(注)绝缘外皮的层厚与线材形状的单位为μm，评价是钎焊部的评价。
[比较例3]
对于具有由通过电沉积法形成的绝缘层与在所述绝缘层上侧通过浸渍法形成的熔合层构成的绝缘外皮的绝缘电线不进行表面处理，而浸渍于350℃的焊料熔融液120秒，进行钎焊，但绝缘外皮未被剥离，而无法进行钎焊。将绝缘外皮的树脂类别与层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度及浸渍时间、钎焊部的评价显示于表5。
[比较例4～7]
针对具有由通过电沉积法形成的绝缘层与在所述绝缘层上侧通过浸渍法形成的熔合层构成的绝缘外皮的绝缘电线，使用表5所示的羧酸，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述羧酸加热熔融后的溶液2秒而进行表面处理，使所述羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于350℃的焊料熔融液120秒，进行钎焊，但绝缘外皮未被剥离，而无法进行钎焊。将绝缘外皮的树脂类别与层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度及浸渍时间、钎焊部的评价显示于表5。
[比较例8]
针对具有由通过浸渍法形成的绝缘层与在所述绝缘层上侧通过浸渍法形成的熔合层构成的绝缘外皮的绝缘电线，使用表5所示的羧酸，将绝缘外皮的钎焊的部分浸渍于使所述羧酸加热熔融后的溶液2秒而进行表面处理，使所述羧酸附着于所述绝缘外皮表面。将所述表面处理部分浸渍于350℃的焊料熔融液120秒，进行钎焊，但绝缘外皮未被剥离，而无法进行钎焊。将绝缘外皮的树脂类别与层厚、绝缘电线的线材形状、表面处理剂的种类、焊料熔融液温度及浸渍时间、钎焊部的评价显示于表5。
[表5]
(注)绝缘层与熔合层的层厚为μm，线材形状的单位为μm，评价是钎焊部的评价。
针对实施例7的戊二酸处理、实施例9的己二酸处理、实施例10的辛二酸处理、实施例11的壬二酸处理所涉及的绝缘电线，按照以下的顺序进行钎焊部的二羧酸检测。任一实施例皆能够检测出二羧酸。
<测定方法>
为了将微量的二羧酸进行定量，使羧酸基成为二-三甲基硅烷基酯的衍生物，使用岛津制作所(島津製作所)的气相色谱质量分析仪“GCMS-QP2010Plus”(商品名)，将电离电压70V、发射电流200μA、测定质量电荷m/z＝73及m/z＝75的峰值作为指标，进行羧酸的检测。
<试料的调制>
将试料浸在温水中进行超声波洗净之后，进一步浸在丙酮中进行超声波洗净，接着在氮气气氛下加热至40℃，将丙酮挥发浓缩后装入测定元件中，使用三甲基硅烷基三氟乙酰胺与微量的三甲基氯硅烷的混合试剂作为衍生物化试剂，在所述混合试剂中添加溶剂丙酮来定容，以70℃进行加温20分钟制成试料。
产业上的可利用性
根据本发明，将绝缘外皮进行化学性剥离而形成钎焊部，不对绝缘电线施加机械性的负荷，而能够形成具有高可靠性的钎焊部，因此具有产业上的可利用性。