JP2001338531A - 耐熱絶縁電線 - Google Patents

耐熱絶縁電線

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JP2001338531A
JP2001338531A JP2000161105A JP2000161105A JP2001338531A JP 2001338531 A JP2001338531 A JP 2001338531A JP 2000161105 A JP2000161105 A JP 2000161105A JP 2000161105 A JP2000161105 A JP 2000161105A JP 2001338531 A JP2001338531 A JP 2001338531A
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JP
Japan
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heat
wire
paint
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resistant
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JP2000161105A
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English (en)
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Hideyuki Kikuchi
英行 菊池
Sadami Itonaga
貞美 糸長
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塗料状態のときには塗料安定性とエナメル線塗
装作業とが良好で、しかもその塗料を導体上へ塗布、焼
き付けしたときには密着性、可撓性、機械巻線性、電気
的特性等が良好で、且つ20,000時間連続使用耐熱
温度が300℃以上の耐熱性を発揮できる耐熱絶縁電線
を提供すること。 【解決手段】導体上に金属酸化物液状体混合焼成無機化
樹脂塗膜層を設けて成ることを特徴とする耐熱絶縁電線
にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は耐熱絶縁電線に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】宇宙用電気機器、原子力用電気機器、高
真空用電気機器等は苛酷な諸条件下で運転されることが
多い。このような苛酷な諸条件の一つとして連続使用耐
熱温度が300℃以上という仕様がある。
【0003】このような連続使用耐熱温度が300℃以
上の電気機器に使用されるマグネットワイヤは、当然な
がら連続使用耐熱温度が300℃以上の耐熱性エナメル
線が使用される。
【0004】従来の耐熱性エナメル線としては次のよう
なものがある。
【0005】(1)ポリイミドエナメル線 ポリイミドエナメル線は20,000時間連続使用耐熱
温度が240℃クラスの耐熱性を有しており、しかも導
体との密着性、可撓性、機械巻線性、電気的特性、耐化
学薬品性等がいずれも優れている。
【0006】(2)セラミックスエナメル線 セラミックスエナメル線はエナメル塗膜が無機質のセラ
ミックスから成るため20,000時間連続使用耐熱温
度が240℃以上の耐熱性を有している。
【0007】(3)無機充填剤配合有機金属系ポリマー
エナメル線 有機金属系ポリマー、例えばシリコーン樹脂塗料、ポリ
カルボシラン塗料等に多量の無機充填剤、例えば無機粉
末、ウィスカー、フレーク等を配合した塗料を導体上に
塗布、焼き付けすることにより無機充填剤配合有機金属
系ポリマーエナメル線が得られる。
【0008】この無機充填剤配合有機金属系ポリマーエ
ナメル線は20,000時間連続使用耐熱温度が240
℃以上の耐熱性を有している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の耐
熱性エメル線及びその製造には以下のような難点があっ
た。
【0010】(1)ポリイミドエナメル線の特性上の難
点 ポリイミドエナメル線は20,000時間連続使用耐熱
温度が240クラスであり、従って20,000時間連
続使用耐熱温度が300℃以上の耐熱性を期待すること
ができない。
【0011】(2)セラミックスエナメル線の特性上の
難点 セラミックスエナメルはそのエナメル塗膜が可撓性が極
めて乏しい無機質セラミックから成り、そのため導体と
の密着性、可撓性、機械巻線性、電気的特性等がいずれ
も極めて劣っており、従ってその実用性が乏しい。
【0012】(3)無機充填剤配合有機金属系ポリマー
エナメル線の特性上の難点 無機充填剤配合有機金属系ポリマーエナメル線は、有機
金属系ポリマー、例えばシリコーン樹脂塗料、ポリカル
ボシラン塗料等に多量の無機充填剤、例えば無機粉末、
ウィスカー、フレーク等を配合した塗料を塗布、焼き付
けしたものであるから、導体との密着性、可撓性、機械
巻線性、電気的特性等がいずれも劣るという難点があ
る。
【0013】そこで無機充填剤配合有機金属系ポリマー
エナメル線では、その外層上にポリアミドイミドエナメ
ル線用塗料、ポリイミドエナメル線用塗料等の一般耐熱
エナメル線用塗料を塗布、焼き付けてから使用すること
が多い。しかしその場合にはその一般耐熱エナメル線用
塗料を塗布、焼き付けする分だけ耐熱性が低下してしま
うと共にその製造コストも上がってしまうという難点が
ある。
【0014】(4)無機充填剤配合有機金属系ポリマー
エナメル線の製造上の難点 前述したように無機充填剤配合有機金属系ポリマーエナ
メル線は、有機金属系ポリマー、例えばシリコーン樹脂
塗料、ポリカルボシラン塗料等に多量の無機充填剤、例
えば無機粉末、ウィスカー、フレーク等を配合した塗料
を塗布、焼き付けることにより製造される。
【0015】ここにおいて無機粉末、ウィスカー、フレ
ーク等はいずれも密度及び硬度が大きい物質である。例
えば無機粉末のアルミナは密度がかなり大きく、且つ研
磨剤として用いられる程の硬度が大きい硬質物質であ
る。このため有機金属系ポリマー、例えばシリコーン樹
脂塗料、ポリカルボシラン塗料等に多量の無機充填剤を
配合した塗料では、その配合した多量の無機充填剤等が
沈降し易く、それにより塗料安定性が悪い。また、この
ような塗料安定性が悪い塗料を用いてエナメル線を製造
したときには、塗料送り出しポンプの摩耗損傷や目詰ま
り、ダイスの摩耗損傷や詰まり、エナメル塗膜への粒や
駄肉の発生等のトラブルが多発するという難点があっ
た。
【0016】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、塗料状態のときには塗料安定性とエナメル
線塗装作業とが良好で、しかもその塗料を導体上へ塗
布、焼き付けしたときには密着性、可撓性、機械巻線
性、電気的特性等が良好で、且つ20,000時間連続
使用耐熱温度が300℃以上の耐熱性を発揮できる耐熱
絶縁電線を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、導体上に金属酸化物液状体混合焼成無機化樹脂塗
膜層を設けて成ることを特徴とする耐熱絶縁電線にあ
る。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の耐熱絶縁電線の実
施の形態について説明する。
【0019】本発明において焼成無機化樹脂としては焼
成したとき無機化できるものならよく、例えばシリコー
ン樹脂、ポリカルボシラン樹脂、ポリシラザン樹脂、ポ
リボロンシロキサン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂
等がある。
【0020】本発明において金属酸化物液状体は極微粒
子金属酸化物を水、有機溶剤若しくはこれらの混合物に
よりゾル状若しくはコロイド溶液としたものであって、
例えばアルミナゾル、シリカゾル、シリカコロイド溶液
等である。
【0021】ここにおいて金属酸化物液状物の金属酸化
物としての配合量は、焼成無機化樹脂100重量部に対
して10〜500重量部であることが好ましい。
【0022】ここにおいて金属酸化物の配合量を限定す
るのは、金属酸化物が10重量部以下では耐熱性の顕著
なる向上効果がなく、逆に金属酸化物が500重量部以
上では可撓性等が急激に悪化するためである。
【0023】
【実施例】次に、本発明の耐熱絶縁電線の実施例を従来
の比較例と共に説明する。
【0024】まず、実施例及び比較例に用いた導線につ
いて説明する。
【0025】用いた導線は導体径φ1.0mmの銅線の
上にニッケルめっき層を厚さ2μmとなるように施して
成るニッケルめっき銅線である。
【0026】(比較例1)まず、シリコーン樹脂塗料
(東芝シリコーン株式会社のTSR−116)を採取
し、その樹脂分100重量部にシリカゾルを5重量部を
採取してから、攪拌することにより比較例1のシリカゾ
ル混合シリコーン樹脂塗料を得た。
【0027】次に、この比較例1のシリカゾル混合シリ
コーン樹脂塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線上
に厚さが30μmとなるように塗布、焼き付けすること
により比較例1の耐熱絶縁電線を得た。
【0028】(比較例2)まず、シリコーン樹脂塗料
(東芝シリコーン株式会社のTSR−116)を採取
し、その樹脂分100重量部にアルミナ粉末を300重
量部を採取してから、攪拌することにより比較例2のア
ルミナ粉末混合シリコーン樹脂塗料を得た。
【0029】次に、この比較例2のアルミナ粉末混合シ
リコーン樹脂塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線
上に厚さが25μmとなるように塗布、焼き付けするこ
とによりアルミナ粉末混合シリコーン樹脂耐熱絶縁電線
を得た。
【0030】更に、このアルミナ粉末混合シリコーン樹
脂耐熱絶縁電線上にポリイミドエナメル線用塗料を厚さ
が5μmとなるように塗布、焼き付けすることにより比
較例2の耐熱絶縁電線を得た。
【0031】(比較例3)ポリイミドエナメル線用塗料
を厚さが30μmとなるように塗布、焼き付けすること
により比較例3のポリイミドエナメル線を得た。
【0032】(実施例1)まず、シリコーン樹脂塗料
(東芝シリコーン株式会社のTSR−116)を採取
し、その樹脂分100重量部にシリカゾルを80重量部
を採取してから、攪拌することにより実施例1のシリカ
ゾル混合シリコーン樹脂塗料を得た。
【0033】次に、この実施例1のシリカゾル混合シリ
コーン樹脂塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線上
に厚さが30μmとなるように塗布、焼き付けすること
により実施例1の耐熱絶縁電線を得た。
【0034】図1はかくして得られた実施例1の耐熱絶
縁電線の断面図を示したものである。
【0035】図1において1は導体のニッケルめっき銅
線、2はシリカゾル混合シリコーン樹脂塗膜層である。
【0036】(実施例2)まず、シリコーン樹脂塗料
(東芝シリコーン株式会社のTSR−116)を採取
し、その樹脂分100重量部にシリカゾルを300重量
部を採取してから、攪拌することにより実施例2のシリ
カゾル混合シリコーン樹脂塗料を得た。
【0037】次に、この実施例2のシリカゾル混合シリ
コーン樹脂塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線上
に厚さが25μmとなるように塗布、焼き付けすること
によりシリカゾル混合シリコーン樹脂耐熱絶縁電線を得
た。
【0038】更に、このシリカゾル混合シリコーン樹脂
耐熱絶縁電線上に、ポリイミドエナメル線用塗料を厚さ
が5μmとなるように塗布、焼き付けすることにより実
施例2の耐熱絶縁電線を得た。
【0039】図2はかくして得られた実施例2の耐熱絶
縁電線の断面図を示したものである。
【0040】図2において1は導体のニッケルめっき銅
線、2はシリカゾル混合シリコーン樹脂塗膜層、3はポ
リイミド樹脂塗膜層である。
【0041】(実施例3)まず、ポリカルボシラン塗料
を採取し、その樹脂分100重量部にシリカゾルを30
0重量部を採取してから、攪拌することにより実施例3
のシリカゾル混合ポリカルボシラン塗料を得た。
【0042】次に、この実施例3のシリカゾル混合ポリ
カルボシラン塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線
上に厚さが25μmとなるように塗布、焼き付けするこ
とによりシリカゾル混合ポリカルボシラン耐熱絶縁電線
を得た。
【0043】更に、このシリカゾル混合ポリカルボシラ
ン耐熱絶縁電線上にポリイミドエナメル線用塗料を厚さ
が5μmとなるように塗布、焼き付けすることにより実
施例3の耐熱絶縁電線を得た。
【0044】(実施例4)まず、シリコーン樹脂塗料
(東芝シリコーン株式会社のTSR−116)を採取
し、その樹脂分100重量部にアルミナゾルを300重
量部を採取してから、攪拌することにより実施例4のア
ルミナゾル混合シリコーン樹脂塗料を得た。
【0045】次に、この実施例4のアルミナゾル混合シ
リコーン樹脂塗料を上記で用意したニッケルめっき銅線
上に厚さが25μmとなるように塗布、焼き付けするこ
とによりアルミナゾル混合シリコーン樹脂耐熱絶縁電線
を得た。
【0046】更に、このアルミナゾル混合シリコーン樹
脂耐熱絶縁電線上に、ポリイミドエナメル線用塗料を厚
さが5μmとなるように塗布、焼き付けすることにより
実施例4の耐熱絶縁電線を得た。
【0047】(特性試験方法)特性試験は次の項目につ
いて行った。
【0048】a エナメル線塗装作業性 エナメル線を塗布、焼き付けするときの作業性の良否を
評価した。
【0049】結果は作業性が良いものを○、作業性が悪
いものを×で示した。
【0050】b.エナメル線の外観 製造して得られたエナメル線の外観を評価した。
【0051】結果は外観が良いものを○、外観が悪いも
のを×で示した。
【0052】c.可撓性 製造して得られたエナメル線を導体径の1倍、2倍、3
倍、4倍、………n倍の棒に巻き付けた。
【0053】結果は塗膜に亀裂が発生しない最小倍径で
示した。
【0054】d.絶縁破壊電圧 製造して得られたエナメル線をJIS−C3003に従
って対撚りし、その対撚り間に交流電圧を印加し、その
絶縁破壊電圧を測定した。
【0055】e.耐熱軟化温度 製造して得られたエナメル線をJIS−C3003に従
って耐熱軟化温度を測定した。
【0056】f.耐熱区分温度(℃) 耐熱寿命試験を行い、連続使用20,000時間に対応
する耐熱温度を求めた。
【0057】g.熱劣化後の電気絶縁抵抗 500℃・1時間熱劣化試料及び600℃・1時間熱劣
化試料について、それぞれ電気絶縁抵抗を測定した。
【0058】結果は105 Ω以上のものを○、104 Ω
以下のものを×で示した。
【0059】(特性試験結果)表1はこれらの特性試験
結果を示したものである。
【0060】
【表1】
【0061】表1から分かるように比較例1の耐熱絶縁
電線は耐熱軟化及び耐熱区分温度が低く、更に熱劣化後
の電気絶縁抵抗も低いという難点がある。
【0062】比較例2の耐熱絶縁電線は耐熱軟化及び耐
熱区分温度が低く、熱劣化後の電気絶縁抵抗も高いとい
う特長があるが、その半面エナメル線塗装作業性、エナ
メル線の外観、可撓性が悪いという難点がある。
【0063】比較例3のポリイミドエナメル線は耐熱軟
化及び耐熱区分温度が低く、更に熱劣化後の電気絶縁抵
抗も低いという難点がある。
【0064】これらに対して実施例1〜4の耐熱絶縁電
線は塗装作業性、外観、可撓性、耐熱軟化温度、耐熱区
分温度及び熱劣化後の電気絶縁抵抗の全ての特性が優れ
た結果を示した。
【0065】
【発明の効果】本発明の耐熱絶縁電線は塗装作業性、外
観、可撓性、耐熱軟化温度、熱劣化後の電気絶縁抵抗等
が優れ、しかもその耐熱区分温度が300℃クラスの耐
熱性を発揮できるものであり、工業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の耐熱絶縁電線の断面図を示
したものである。
【図2】本発明の実施例2の耐熱絶縁電線の断面図を示
したものである。
【符号の説明】
1 導体のニッケルめっき銅線 2 シリカゾル混合シリコーン樹脂塗膜層 3 ポリイミド樹脂塗膜層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 7/29 H01B 7/34 A Fターム(参考) 5G303 AA06 AA08 AB20 BA12 CA01 CA09 CB01 CB30 DA02 5G305 AA02 AA11 AB01 AB17 AB24 AB36 BA09 BA15 CA26 CC02 CD04 5G309 LA07 MA01 MA14 5G315 CA02 CB02 CC05 CC08 CD06 CD16 CD17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導体上に金属酸化物液状体混合焼成無機化
    樹脂塗膜層を設けて成ることを特徴とする耐熱絶縁電
    線。
  2. 【請求項2】焼成無機化樹脂が、シリコーン樹脂、ポリ
    カルボシラン樹脂、ポリシラザン樹脂、ポリボロンシロ
    キサン樹脂、ポリチタノカルボシラン樹脂の中から選ば
    れた1種であることを特徴とする請求項1記載の耐熱絶
    縁電線。
  3. 【請求項3】金属酸化物液状体が、アルミナゾル、シリ
    カゾル、シリカコロイド溶液であることを特徴とする請
    求項1記載の耐熱絶縁電線。
  4. 【請求項4】金属酸化物の配合量が、焼成無機化樹脂1
    00重量部に対して10〜500重量部であることを特
    徴とする請求項1記載の耐熱絶縁電線。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014096319A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Toyota Motor Corp 集合導線とコイル
WO2017104032A1 (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 三菱マテリアル株式会社 耐熱性絶縁電線とその絶縁層の形成に用いる電着液

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