JP2560680B2 - 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法 - Google Patents

耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法

Info

Publication number
JP2560680B2
JP2560680B2 JP3131805A JP13180591A JP2560680B2 JP 2560680 B2 JP2560680 B2 JP 2560680B2 JP 3131805 A JP3131805 A JP 3131805A JP 13180591 A JP13180591 A JP 13180591A JP 2560680 B2 JP2560680 B2 JP 2560680B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
ammonia
insulating material
insulated wire
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3131805A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04332403A (ja
Inventor
清 渡辺
誠二 神村
秀樹 柳生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP3131805A priority Critical patent/JP2560680B2/ja
Publication of JPH04332403A publication Critical patent/JPH04332403A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2560680B2 publication Critical patent/JP2560680B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性絶縁電線とその製
造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法に関する。特
に、400℃以上の高温での連続使用に耐える耐熱性絶
縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】耐熱性絶縁材料として、ポリイミド、ポ
リアミドイミド等の有機ポリマーが用いられている。こ
れらの耐熱性有機ポリマーの最高使用温度は250℃程
度である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリイミド、
ポリアミド等は400℃以上では分解し、400℃以上
の耐熱性が要求される用途、例えば、高速増殖炉による
原子力発電、燃料電池、地熱発電等には使用できない。
【0004】本発明の目的は、400℃以上の高温での
連続使用に耐える耐熱性絶縁材料の製造方法を実現する
ことにある。
【0005】また本発明の目的は、400℃以上の高温
での連続使用に耐える耐熱性絶縁電線およびその製造方
法を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、400℃以
上の高温での連続使用に耐える耐熱絶縁材料の製造方法
を実現するため、ポリカルボシランまたはポリチタノカ
ルボシランから選ばれる珪素樹脂100重量部と、無機
充填剤10〜600重量部から成る組成物を、アンモニ
アまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体中で、窒
化珪素を生成するに充分な温度で焼成することにより、
絶縁材料を製造する。
【0007】本発明では、400℃以上の高温での連続
使用に耐える絶縁電線を実現するため、導体の外周を被
覆する絶縁体を、ポリカルボシランまたはポリチタノカ
ルボシランから選ばれる珪素樹脂100重量部と、無機
充填剤10〜600重量部から成る組成物で被覆し、ア
ンモニアまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体中
の気流中で、窒化珪素を生成するに充分な温度で焼成す
ることにより形成されたセラミックで構成する。
【0008】本発明では、400℃以上の高温での連続
使用に耐える絶縁電線の製造方法を実現するため、導体
の外周を、ポリカルボシランまたはポリチタノカルボシ
ランから選ばれる珪素樹脂100重量部と、無機充填剤
10〜600重量部から成る組成物で被覆し、アンモニ
アまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体中の気流
中で、窒化珪素を生成するに充分な温度で焼成すること
により製造構成する。
【0009】ポリカルボシランは、下記のような構造を
有するポリマーである。
【0010】
【化1】
【0011】式中R11、R12は、同じでも異なってもよ
く、それぞれ水素原子またはアルキル基を表す。アルキ
ル基は炭素原子数1ないし4のものが好ましく、例えば
メチル基である。mは正の整数である。
【0012】ポリチタノカルボシランは、下記のような
構造を有するポリマーである。
【0013】
【化2】
【0014】式中R1 、R2 、R3 は、同じでも異なっ
てもよく、それぞれアルキル基を表す。アルキル基は炭
素原子数1ないし4のものが好ましく、例えばメチル基
である。nは正の整数である。
【0015】充填剤(フィラー)としては無機物、例え
ばアルミナ、マグネシア、ジルコニア、チタニア、マイ
カ、タルク、シリカ、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシ
ウム、珪酸ジルコニウム、珪酸チタニウム、珪酸カルシ
ウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウムのごとき酸
化物、例えば窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化珪素の
ごとき窒化物、例えば硼化チタニウム、硼化ジルコニウ
ムのごとき硼素化合物を、粉末状、繊維状、フレーク
状、ウィスカ状等として用いることができる。二種以上
の充填剤あるいは形状の異なる充填剤を組合せてもよ
い。
【0016】充填剤はポリチタノカルボシラン等の珪素
樹脂に焼成前に添加され、添加量はポリチタノカルボシ
ラン等の珪素樹脂100重量部に対し10重量部以上、
600重量部以下が適当である。600重量部を超える
と、組成物の成形に困難が生じ、例えば、押出被覆の際
均一な厚みが得られない。
【0017】本発明により製造される耐熱性絶縁材料
を、電線の被覆その他の成形された絶縁体として用いる
場合には、焼成前に珪素樹脂組成物を所望の形状に成形
しておくことが望ましい。成形は、例えば押出し、塗布
等により行うことができる。塗布による場合には、ベン
ゼン、キシレン、トルエン、ヘキサン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、Nーメチルピロリド
ン、ミネラルスピリット等の有機溶剤に、分散または溶
解させて塗料を調整する。溶媒は通常、珪素樹脂100
重量部に対し10ないし2000重量部を用いるのが適
当である。溶媒の混合比により、塗布液の粘度を調整す
ることができる。溶媒の添加により、押出被覆の際の溶
融物の粘度を調整することもできる。
【0018】珪素樹脂組成物の焼成前に、珪素樹脂を架
橋して三次元構造をもたせる不融化処理を行うのが好ま
しい。特に、絶縁電線の製造等、焼成前に組成物の成形
を行う場合には、焼成中に成形された形状が失われない
ように、不融化処理を行うことが必要な場合が多い。不
融化処理には、通常、熱酸化を用いる。熱酸化は、空気
中で200℃前後の温度で加熱して行う。
【0019】珪素樹脂組成物の焼成は、アンモニアガス
中で行ってもよいが、アンモニアと不活性ガスとの混合
気体中で行ってもよい。焼成はこれらの気体の気流中で
行うことが好ましい。不活性ガスとして、通常、窒素、
アルゴン、ヘリウム等を用いる。焼成の温度は、珪素樹
脂とアンモニアとの反応により窒化珪素が生成されるに
十分な温度、実際的には400℃以上の温度とする。
【0020】組成物の調整、成形、不融化処理、焼成
は、各々個別の工程で行ってもよいし、一貫した連続工
程で行ってもよい。
【0021】本発明により製造された耐熱性絶縁材料
は、上記のような珪素樹脂の焼成で得られる、主として
窒化珪素から成るセラミックと、無機質充填剤とから成
る。かような絶縁材料から成る絶縁体は、ポリイミド、
ポリエステル等の他の合成樹脂から成る絶縁体と組合せ
て用いることができ、防湿や損傷防止を図ることができ
る。本発明により製造される耐熱性絶縁材料は電線の絶
縁材料として有用である。
【0022】本発明の、および本発明により製造される
絶縁電線において、導体としては絶縁電線に通常用いら
れるいずれの導体でも用いることができる。絶縁体は、
導体の外周を被覆した上述のような珪素樹脂と無機質充
填剤とから成る組成物を、アンモニアガス中で焼成して
形成される、主として窒化珪素から成るセラミックと、
無機質充填剤とから成る耐熱性絶縁材料から成る。本発
明により製造される絶縁材料からなる絶縁体(便宜上、
本発明による絶縁体と呼ぶ)と導体との間に、他の絶縁
材料から成る絶縁体(便宜上、他の絶縁体と呼ぶ)、例
えば、シロキサンを主体とするセラミックス絶縁層が存
在してもよい。また、本発明による絶縁体の外周を、さ
らに他の絶縁体、例えばポリイミドやポリエステルで被
覆し、防湿や損傷防止を図ることができる。
【0023】
【作用】本発明の耐熱性絶縁材料の製造方法によると、
ポリカルボシランまたはポリチタノカルボシランから選
ばれる珪素樹脂を、無機質充填剤とともにアンモニアま
たはアンモニアと不活性ガスとの混合気体の気流中で焼
成することにより、上記珪素樹脂の主鎖を構成する珪素
原子と、アンモニアの窒素原子の不対電子との求核反応
により、主として窒化珪素から成るセラミックが形成さ
れ、これと無機質充填剤とから成る絶縁材料が得られ、
この絶縁材料はすぐれた耐熱性を有する。無機質充填剤
は、焼成の際のセラミック化に伴う収縮によるひび割れ
の発生を防止する。
【0024】本発明の絶縁電線の製造方法では、導体の
外周を上記の選ばれた珪素樹枝と無機充填剤とからなる
組成物で被覆し、不融化処理が、アンモニアまたはアン
モニアと不活性ガスとの混合気体の気流中で焼成するこ
とにより、主として窒化珪素から成るセラミックと無機
質充填剤とから成る耐熱性絶縁材料を所定の形状で導体
の外周に形成するため、絶縁電線は優れた耐熱性を有す
る。無機質充填剤により、焼成の際のセラミック化に伴
う収縮により生ずるひび割れが防止される。本発明の絶
縁電線の絶縁体は、主として窒化珪素から成るセラミッ
クと無機質充填剤とから成るので、すぐれた耐熱性を有
する。
【0025】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明のさらに詳細な
説明とする。
【0026】〔実施例1〜〕 本発明による絶縁電線の一例は、厚さ2μmのニッケル
めっき層を有する外径0.8mmの銅線を、表1に示す
組成物を焼成して製造された、セラミックと無機質充填
剤で構成される耐熱性絶縁材料で被覆したものである。
表1中のポリカルボシランおよびポリチタノカルボシラ
はそれぞれ、表2に示す高分子化合物である。用いた
酸化アルミニウムと酸化ジルコニウムの平均粒子径は2
μm、マイカの平均粒子径は4μmである。
【0027】この耐熱性絶縁材料は、以下の方法で製造
した。表1に示す組成の配合物を、ペイントシェーカを
用いて混合して、塗料とする。この塗料を、ニッケルめ
っき銅線に縦型エナメル焼付機を用いて、温度200
℃、線速度5m/分で、10回塗布、焼付した。引続き
温度200℃で空気中で30分加熱して、不融化処理し
た。次いで、温度600℃で30分間、実施例1〜4に
ついてはアンモニアガス気流中で、実施例については
アンモニアと窒素の体積比50対50の混合気体の気流
中で、それぞれ焼成した。絶縁体の厚さは30〜60μ
mの範囲にあり、それぞれ均一で、ひび割れは認められ
なかった。
【0028】この絶縁電線の耐熱性を下記の方法で評価
した。電気炉を用いて大気中で温度500℃で1000
時間加熱し、絶縁体の形状変化、特にひび割れの発生の
有無の顕微鏡観察と、加熱前後での体積抵抗率の測定を
行った。体積抵抗率は、JIS C3005に準拠した
方法で、直流電圧100Vを1分間印加後に測定した。
結果は表5に、実施例8および比較例の結果とともに示
す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】〔実施例〕 表3に示す組成の配合組成物(溶剤を含まない)を用
い、導体上への被覆を溶融樹脂の押出被覆により行った
以外は、実施例1〜と同様にして絶縁電線を製造し
た。焼成は、混合気体気流中で行った(温度、時間は実
施例5に同じ)。絶縁体の厚さは約80μmで、均一で
あった。ひび割れは認められなかった。耐熱性を実施例
1〜と同様の方法で評価した。
【0032】
【表3】
【0033】〔比較例1〜5〕 表4に示す組成物と、焼成の雰囲気を用いて、それ以外
は実施例1〜5と同様にして絶縁電線を製造した(表4
中、各成分についての数字は重量部を示す)。焼成の温
度、時間は、比較例5を除き実施例と同じである。比較
例5では、焼付け温度を350℃とし、不融化処理およ
びその後の焼成時間は省略した。比較例5はポリイミド
焼付けた従来の絶縁電線である。
【0034】比較例1、2、5では、絶縁体の厚さは3
0〜60μmの範囲にあり、それぞれ均一で、ひび割れ
も認められなかった。しかしマイカの量を減らした比較
例3では、絶縁体のひび割れが生じた。マイカを増量し
た比較例4では、絶縁体の厚さが20〜60μmでばら
ついており、焼成前の組成物の成形性が良くないことを
示していた。絶縁電線の耐熱性を上記実施例と同様の方
法で評価した。結果は、実施例とともに表5に示した。
【0035】
【表4】
【0036】
【表5】
【0037】表5に示されるように、本発明による実施
例1〜6の絶縁電線(エージング前)はいずれも1014
Ω−cm以上の高い体積抵抗率を示し、500℃エージ
ング後の低下も1/2.5から1/30程度に止まって
いる。これに対し、アルゴンまたは窒素中で焼成を行っ
た比較例1、2では、エージング前の体積抵抗率が10
9 Ω−cm程度で、半導電性のレベルであり、エージン
グ後にはさらに1/106 に低下する。これは、アンモ
ニアの存在しない雰囲気中で焼成すると、主として半導
電性の炭化珪素から成るセラッミクが生成するためと考
えられる。充填剤の量を本発明の範囲外に増量した比較
例4ではエージング前の体積抵抗率は実施例より若干低
い水準で、エージングによる低下も実施例と同程度であ
る(ただし前述の通り成形性不良)。充填剤の量を本発
明の範囲外に減らした比較例3では、絶縁体にひび割れ
が生じており、測定値を得ることができない。ポリイミ
ドを焼付ける従来の方法で製造した比較例5では、エー
ジング前の体積抵抗率は高いが、500℃でのエージン
グ後の劣化が甚だしく、測定不能となる。これは、ポリ
イミドの焼付けにより生成する皮膜が、400℃以上の
高温では分解し易いことを示す。
【0038】以上の実施例および比較例から、本発明に
より製造される絶縁材料および絶縁電線は、形状、体積
抵抗率、いずれの点でも500℃の温度に1000時間
耐える、すぐれた耐熱性を示すことが理解される。
【0039】
【発明の効果】本発明の絶縁電線は、400℃以上の温
度に少なくとも1000時間耐える、すぐれた耐熱性を
有する。本発明の耐熱性絶縁材料の製造方法によると、
400℃以上の温度に少なくとも1000時間耐える、
すぐれた耐熱性を有する絶縁材料を製造することができ
る。また本発明の絶縁電線の製造方法によると、400
℃以上の温度に少なくとも1000時間耐える、すぐれ
た耐熱性を有する絶縁電線を製造することができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−147518(JP,A) 特開 昭63−250011(JP,A) 特開 昭63−250012(JP,A) 特開 平2−92969(JP,A) 特開 平4−301317(JP,A) 特開 昭63−221508(JP,A) 特開 昭63−221509(JP,A) RISIM REPORT3『含ケイ 素前駆体ポリマーの合成と応用』(特殊 無機材料研究所編)66、110ページ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導体の外周に絶縁体を有する絶縁電線にお
    いて、 前記絶縁体が、100重量部のポリカルボシランまたは
    ポリチタノカルボシランから選ばれる珪素樹脂と、10
    〜600重量部の無機充填剤から成る組成物を、アンモ
    ニアまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体中で、
    窒化珪素が生成される温度で焼成することにより形成さ
    れたセラミックから成ることを特徴とする、耐熱性絶縁
    電線。
  2. 【請求項2】100重量部のポリカルボシランまたはポ
    リチタノカルボシランから選ばれる珪素樹脂と、10〜
    600重量部の無機充填剤から成る組成物を、アンモニ
    アまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体中で、窒
    化珪素が生成される温度で焼成することを特徴とする、
    耐熱性絶縁材料の製造方法。
  3. 【請求項3】前記焼成は、前記組成物を熱酸化により不
    融化処理した後に、前記アンモニアまたは前記混合気体
    の気流中で行われる、請求項2記載の耐熱性絶縁材料の
    製造方法。
  4. 【請求項4】導体の外周を絶縁体で被覆して絶縁電線を
    製造する方法において、 導体の外周を、100重量部のポリカルボシランまたは
    ポリチタノカルボシランから選ばれる珪素樹脂と、10
    〜600重量部の無機充填剤から成る組成物で被覆し、 熱酸化により不融化処理し、 アンモニアまたはアンモニアと不活性ガスとの混合気体
    中で、窒化珪素が生成される温度で焼成して前記絶縁体
    を形成することを特徴とする、耐熱性絶縁電線の製造方
    法。
JP3131805A 1991-05-07 1991-05-07 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法 Expired - Fee Related JP2560680B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3131805A JP2560680B2 (ja) 1991-05-07 1991-05-07 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3131805A JP2560680B2 (ja) 1991-05-07 1991-05-07 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04332403A JPH04332403A (ja) 1992-11-19
JP2560680B2 true JP2560680B2 (ja) 1996-12-04

Family

ID=15066525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3131805A Expired - Fee Related JP2560680B2 (ja) 1991-05-07 1991-05-07 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2560680B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07304958A (ja) * 1994-05-13 1995-11-21 Nippon Carbon Co Ltd 耐熱絶縁性組成物
DE102006008308A1 (de) * 2006-02-23 2007-08-30 Clariant International Limited Polysilazane enthaltende Beschichtungen zur Vermeidung von Zunderbildung und Korrosion
JP5243880B2 (ja) * 2008-08-05 2013-07-24 日立電線株式会社 絶縁電線
JP7287814B2 (ja) * 2019-03-27 2023-06-06 株式会社巴川製紙所 樹脂膜
CN111635633B (zh) * 2020-06-12 2023-03-03 苏州九维电气制造有限公司 高稳定型自固化绝缘保护包材及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2709593B2 (ja) * 1987-03-10 1998-02-04 三菱電線工業株式会社 耐熱絶縁電線
JP2709592B2 (ja) * 1987-03-10 1998-02-04 三菱電線工業株式会社 耐熱絶縁電線
JPS63250011A (ja) * 1987-04-07 1988-10-17 昭和電線電纜株式会社 耐熱電線
JPS63250012A (ja) * 1987-04-07 1988-10-17 昭和電線電纜株式会社 耐熱性絶縁電線
JPH0292969A (ja) * 1988-09-29 1990-04-03 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 耐熱性絶縁塗料
JPH04147518A (ja) * 1990-10-09 1992-05-21 Tonen Corp 耐熱絶縁電線及びその製造方法
JPH04301317A (ja) * 1991-03-29 1992-10-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁電線

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RISIM REPORT3『含ケイ素前駆体ポリマーの合成と応用』(特殊無機材料研究所編)66、110ページ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04332403A (ja) 1992-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4269757A (en) Siloxane compositions which form ceramics at high temperatures
KR101757069B1 (ko) 알루미나 복합체 세라믹스 조성물 및 그의 제조방법
JP2560680B2 (ja) 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法
JPH0379306B2 (ja)
JPH0660734A (ja) 耐熱性絶縁電線とその製造方法、および耐熱性絶縁材料の製造方法
KR101331403B1 (ko) 그라파이트 상에 실리콘카바이드를 코팅하는 방법
JPH0967160A (ja) 一体形セラミック体の製造方法及び一体形セラミック体
JPS6320271B2 (ja)
KR101732573B1 (ko) 섬유상 세라믹 발열체 및 그 제조방법
JP2909768B2 (ja) 耐熱絶縁電線及び耐熱絶縁電線の製造方法
JPH05239359A (ja) シリコーン樹脂組成物および耐熱性絶縁電線
JPH061847A (ja) シリコーン樹脂組成物及び耐熱性絶縁電線
JPS639326B2 (ja)
JP2621896B2 (ja) 窒化けい素系複合セラミックスとその製造方法
JPH03136220A (ja) 耐熱コイル
KR20060028405A (ko) 절연 세라믹 복합 재료의 제조 방법 및 절연 세라믹 복합재료
JP2792749B2 (ja) 耐酸化性炭素材料及びその製造方法
JPS60131783A (ja) 炭素発熱体の製造法
JPH04323264A (ja) シリコーン樹脂組成物および耐熱性絶縁電線
JPH06157988A (ja) 含浸用セラミック粉体及び含浸方法
JPH0155567B2 (ja)
JPH04147518A (ja) 耐熱絶縁電線及びその製造方法
JPH06128531A (ja) 耐熱絶縁電線
JPH08119741A (ja) 炭素−炭化ホウ素焼結体及び炭素−炭化ホウ素−炭化ケイ素焼結体
JP2751189B2 (ja) 耐熱及び耐放射線性絶縁電線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees