JP3376497B2 - 耐熱性絶縁電線 - Google Patents
耐熱性絶縁電線Info
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Description
も使用可能な、優れた耐熱性と耐水絶縁性を有する絶縁
電線に関する。
絶縁電線としては、例えば導体上に直接セラミック絶縁
層を設けたものや、アルコキシド系絶縁塗料を塗布焼付
けしたものなどがある。しかし、これらの絶縁電線は、
導体上の絶縁層が厚くなると可とう性が劣ったり、絶縁
層にクラックが入るなどの問題が生じるため、絶縁層の
厚さをたかだか数十μm程度にしか設定できず、絶縁破
壊電圧(B.D.V)が数百V以下程度となるという問題
がある。
ば、導体上にポリイミドテープを巻き、その上にガラス
繊維の横巻きを施し、更にガラス繊維の編組を施した後
シリコーンワニス処理した電線や、特公昭63−932
6号公報に示されているように、導体上にガラス糸を横
巻きし、その上にセミ無機系ポリマーであるポリボロシ
ロキサン樹脂からなる絶縁塗料を塗布焼付けしたものな
どが挙げられる。
理を施してなる電線は、シリコーンワニスが直接高温雰
囲気にさらされるとともに、その塗布量も屈曲性等の関
係からを十分な量を塗布することができない。そのた
め、300℃以上での使用により該シリコーンワニスの
有機成分の大半が熱分解してしまい、電気特性が低下す
るとともに、ガラス繊維の集束性も低下してしまうとい
う問題がある。また、後段のポリボロシロキサン樹脂を
使用したものは、300℃以上での使用により、ポリボ
ロシロキサン樹脂がセラミック化して絶縁層を保持する
ため、乾燥状態では電気特性の低下はさほど見られない
ものの、吸湿時には電気特性が著しく低下してしまい、
更に、最外層がガラス糸の横巻きとなるため、耐屈曲性
や耐摩耗性が低いという問題がある。
これら従来の問題を解決するものとして、特願平4−1
52714号において、導体上に、マイカテープとポリ
イミドテープの組合わせからなるテープ巻き層を設け、
更にその上に無機繊維の編組、あるいは横巻きを施し、
最外層にシリコーン樹脂とポリイミド樹脂を主体とした
耐熱性塗料を塗布した耐熱耐湿絶縁電線を提案してい
る。
た後もある程度の湿度には耐えられるものの、例えば水
がかかるなどの厳しい条件下では絶縁性が低下してしま
う場合があった。
ものでその目的とするところは、400℃以上の優れた
耐熱性を有し、絶縁性等の電気特性が良好であるととも
に耐水性も良好な絶縁電線を提供することにある。
本発明による耐熱性絶縁電線は、最外層に無機繊維によ
る編組を施した下地電線に、耐熱性塗料を塗布してなる
耐熱絶縁電線において、導体と最外層との間に無機繊維
により構成された中間層を設けるとともに、該中間層に
シリコーン系ワニスを含侵させたことを特徴とするもの
である。この際、上記シリコーン系ワニスは、シリコー
ンゴム系ワニスとシリコーンレジン系ワニスとの混合物
であることが好ましい。また、上記中間層は無機繊維の
横巻きにより構成されていることが好ましい。更に、上
記下地電線はマイカテープからなるテープ巻き層を有し
ていることが好ましい。
ニスとしては、メチルシリコーン系、メチルフェニルシ
リコーン系等が挙げられる。このシリコーン系ワニス
は、シリコーン重合体を液状のものはそのままワニスと
して、また、固形のものは、溶剤に溶かしてワニスとし
たものであるが、キシレン等の溶剤で50〜30%程度
に希釈、流動化したものが市販されているので、これら
を用いても良い。
リコーン系ワニスは、シリコーンゴムとシリコーンレジ
ンからなり、その重合体をトルエンやキシレンなどの溶
剤に溶解させたものである。シリコーンゴムには直鎖状
の構造をもち、分子量が20万〜100万程度の高分子
量ジオルガノポリシロキサンが使用され、シリコーンレ
ジンには分子量3000〜10000程度の一官能性単
位(M単位)と四官能性単位(Q単位)からなるものが
使用される。もちろん、三官能性単位を含んでいても良
い。これらシリコーンゴムあるいはシリコーンレジン
は、シラノール基、アルコキシシリル基等、縮合に適し
た官能基を持つものが好ましい。なお、このようなシリ
コーンゴムとシリコーンレジンとの混合物は粘着剤用シ
リコーンとして市販されているので、これを用いても良
い。
炭化水素系、芳香族炭化水素系、エステル系、ケトン系
溶剤等各種溶剤が挙げられるが、シリコーンゴムとシリ
コーンレジンが溶解できるものでなければならない。使
用量としては、できあがるシリコーン系ワニスの粘度が
0.03Pa・s以上15Pa・s以下程度になるよう
に調節する。
400℃に100hr加熱しても重量減少が50%以下
であるものならばなんでも良いが、好ましくはボロシロ
キサン系、ポリチタノカルボキシラン系、コロイダルシ
リカ系、縮合アルコキシラン系等の有機金属化合物系塗
料、ポリイミド系耐熱塗料、セラミック化シリコーンワ
ニスなどが挙げられる。これらは市販品があるので、そ
れらを用いれば良い。
られる中間層は、シリコーン系ワニスを含浸保持し、加
熱後も水分の侵入を防ぐ役割をする。この中間層として
は、無機繊維の編組あるいは横巻きが考えられるが、前
記の役割を果すためには十分量のシリコーン系ワニスを
含浸させることが必要であり、編組よりも含浸量の多い
横巻きが好ましい。また、この中間層の厚さが、0.2
mm以上であれば、前記の役割を果すことができるだけ
の量のシリコーン系ワニスを含浸させることができ、
0.4mm以上であれば更なる効果を望めるだけの量の
シリコーン系ワニスを含浸させることができる。
れるマイカテープは、好ましくは軟質集成マイカ箔を貼
り合わせたものを用いる。このテープ巻き層は、絶縁破
壊電圧特性の維持及び向上を目的として用いられる。
繊維による編組を施すとともに、導体と最外層との間に
形成される中間層にシリコーン系ワニスを含浸させてな
る構成であるため、屈曲性や摩耗性などの電線の強度を
保ちながらシリコーン系ワニスを十分に含浸保持させる
ことができる。そのため、400℃以上の高温下でも使
用可能な優れた耐熱性、耐水絶縁性及び無機繊維集束性
を兼ね備えたものとなる。更に、前記シリコーン系ワニ
スとして、シリコーンゴム系ワニスとシリコーンレジン
系ワニスとの混合物からなるものを使用した場合には、
重合体形成後の架橋反応により、更に優れた耐熱性、耐
水絶縁性及び無機繊維集束性を兼ね備えたものとなる。
に詳しく説明する。以下の実施例及び比較例において
は、表1に示す配合材を用いた。
A、図2に示す下地電線B、図3に示す下地電線C、及
び図4に示す下地電線Dの4種類を使用した。図1乃至
図4において、符号1、符号11は純ニッケルからなる
導体、符号2、符号12は軟質集成マイカ箔を貼り合わ
せたマイカテープからなるテープ巻き層、符号3、符号
3′はそれぞれ高珪素化耐熱ガラス繊維のヤーンの横巻
き、編組により構成された中間層、符号4、符号14は
高珪素化耐熱ガラス繊維のヤーンの編組により構成され
た最外層である。
各配合材をビーカーに仕込み、溶剤を加えてミキサーで
撹拌してシリコーン系ワニスを得た。これらのワニスの
粘度は1Pa・sであった。次に、これらのワニスを下
地電線Aの中間層(横巻き)に含浸させ、最外層(編
組)には表1に示した耐熱性塗料を塗布した。その
後、150℃で20分間乾燥させたものをサンプルとし
て以下のAからGの試験を行った。試験は先ずAを行っ
た後に、B〜Gの試験をそれぞれ行い、常態及び加熱後
の塗膜の外観、編組の集束性、電気特性などを評価し
た。試験結果は表2に示した。尚、本実施例では1つの
試験につき5本のサンプルを用い、測定値はそれらの平
均値とした。
レルへ巻き付けた後、サンプルの一端を切断し、切口の
編組のほつれ具合いを目視で確認する。このとき、塗膜
表面のクラックの有無についても併せて確認する。 試験B:絶縁破壊電圧(B.D.V)を測定する。 試験C:20℃の水中に24時間放置して、水中で2k
Vの電圧に1分間耐えることができるかどうか試験を行
う。 試験D:400℃で200時間加熱した後、サンプルの
一端を切断し、切口のほつれ具合いを目視で確認する。
このとき、塗膜表面のクラックの有無についても併せて
確認する。 試験E:400℃で200時間加熱した後、絶縁破壊電
圧(B.D.V)を測定する。 試験F:400℃で200時間加熱した後、20℃の水
中に24時間放置して、水中で2kVの電圧に1分間耐
えることができるかどうか試験を行う。 試験G:400℃で200時間加熱した後、20℃の水
中に24時間放置してサンプル1m当りの絶縁抵抗を測
定する。
5、実施例6では、下地電線Aに代わり下地電線Bを使
用した他は実施例1乃至実施例3と同様にサンプルを作
成した。この実施例で得られた各サンプルについても上
記実施例と同様にAからGの試験を行った。試験結果は
表2に併記した。
2、比較例3では、実施例1乃至実施例3と同様のシリ
コーン系ワニスを用い、それぞれを下地電線Dの最外層
(編組)に塗布し、150℃で20分間乾燥させたもの
をサンプルとした。これらについても上記実施例と同様
にAからGの試験を行った。試験結果は表2に併記し
た。
施例1、実施例2及び実施例3では、マンドレルへの巻
付け後において、編組のほつれや塗膜のクラックは全く
見られない。加熱後においても編組のほつれや塗膜のク
ラックは全く見られず、絶縁破壊電圧も4.9kV、
5.4kV及び5.2kVと良好であり、水中での耐電
圧も合格、絶縁抵抗も3.5MΩ、3.8MΩ及び3.
6MΩと良好な値を示している。一方、実施例4、実施
例5及び実施例6は、加熱後の絶縁抵抗が1.8MΩ、
1.5MΩ及び1.6MΩと実用上は問題ないものの、
多少低い値となっている。また、比較例1、比較例2及
び比較例3では、実施例1乃至実施例3と同様に常態及
び加熱後の編組のほつれや塗膜のクラックは全く見られ
ないが、加熱後、水中での耐電圧試験が不合格で、絶縁
抵抗が45〜70kΩとなり、実施例1乃至実施例6に
比べて電気特性が著しく劣っている。これより、下地電
線としては、導体と最外層との間にシリコーン系ワニス
を含浸させるための中間層を有するものが良好な電気特
性を示すことが判る。更には、該中間層が無機繊維の横
巻きにより構成されたものの方が、より好ましいと言え
る。
は、表3に示した各配合材をでビーカーに仕込み、溶剤
を加えてミキサーで撹拌して得られたシリコーン系ワニ
スを使用した。粘度は1Pa・sであった。これらのワ
ニスを下地電線Aの中間層(横巻き)に含浸させ、最外
層(編組)に表1に示した耐熱性塗料を塗布し、15
0℃で20分間乾燥させたものをサンプルとしてAから
Gの試験を行った。試験結果は表3に示した。
は、前述した各実施例で使用したシリコーン系ワニスに
代えて表3に示した各配合材をビーカーに仕込み、溶剤
を加えてミキサーで撹拌して得られたワニスを使用し
た。粘度は0.8Pa・sであった。これらのワニスを
下地電線Aの中間層(横巻き)に含浸させ、最外層(編
組)に表1に示した耐熱性塗料を塗布し、150℃で
20分間乾燥させたものをサンプルとしてAからGの試
験を行った。試験結果は表3に併記した。
施例7及び実施例8は、常態及び加熱後の編組のほつれ
や塗膜のクラックは全く見られず、また加熱後の絶縁抵
抗も1.6MΩ、1.4MΩと、実用上問題ない値を示
している。一方、比較例4及び比較例5は、加熱後、中
間層(横巻き)にクラックが見られるとともに、絶縁抵
抗が20kΩ、38kΩと電気特性が著しく劣ってい
る。これより、中間層へのワニスの塗布は、シリコーン
ゴム系やシリコーンレジン系などのシリコーン系ワニス
でないと効果が得られないことが判る。尚、実施例1乃
至実施例3と、実施例7及び実施例8との比較から、中
間層に塗布するシリコーン系ワニスとしては、シリコー
ンゴム系ワニス単独、シリコーンレジン系ワニス単独よ
りもシリコーンゴム系ワニスとシリコーンレジン系ワニ
スとの混合物を用いた方がより好ましいと言える。
例10、実施例11では下地電線Aに代わり下地電線C
を用いた他は実施例1乃至実施例3と同様にサンプルを
作成した。この実施例で作成したサンプルについてもA
からGの試験を行った。試験結果は表4に示した。
施例9、実施例10及び実施例11においても、常態及
び加熱後の編組のほつれや塗膜のクラックは全く見られ
ておらず、また加熱後の絶縁抵抗も2.7MΩ〜2.9
MΩと十分な値を示している。但し、実施例1乃至実施
例3と比較すると加熱後の絶縁破壊電圧が多少劣ってお
り、これより下地電線としては、マイカテープから成る
テープ巻き層を有しているものの方がより好ましいと言
える。
外層に無機繊維による編組を施した下地電線に耐熱性塗
料を塗布するとともに、導体と最外層と間に設けた無機
繊維による中間層にシリコーン系ワニスを含浸させたこ
とによって、400℃以上の高温下でも使用可能な耐熱
性絶縁電線を得ることができるた。しかも、この電線は
400℃以上の高温下でも優れた耐水絶縁性を有すると
ともに、繊維の集束性の低下もないものである。従っ
て、従来の耐熱性絶縁電線が湿気や水が少ない場所にの
み使用可能で、例えば、屋外使用機器には用いることが
できなかったことに比べ、本発明の耐熱性絶縁電線はそ
のような用途にも使用可能であり、極めて有用なもので
ある。
ら成るテープ巻き層及び無機繊維の横巻きにより構成さ
れた中間層を有する下地電線の一部切欠斜視図である。
ら成るテープ巻き層及び無機繊維の編組により構成され
た中間層を有する下地電線の一部切欠斜視図である。
きにより構成された中間層を有する下地電線の一部切欠
斜視図である。
の一部切欠斜視図。
Claims (4)
- 【請求項1】 最外層に無機繊維による編組を施した下
地電線に、耐熱性塗料を塗布して成る耐熱性絶縁電線に
おいて、導体と最外層との間に無機繊維により構成され
た中間層を設けるとともに、該中間層にシリコーン系ワ
ニスを含浸させたことを特徴とする耐熱性絶縁電線。 - 【請求項2】 上記シリコーン系ワニスが、シリコーン
ゴム系ワニスとシリコーンレジン系ワニスとの混合物で
あることを特徴とする請求項1記載の耐熱性絶縁電線。 - 【請求項3】 上記中間層が、無機繊維の横巻きにより
構成されていることを特徴とする請求項1または請求項
2記載の耐熱性絶縁電線。 - 【請求項4】 上記下地電線が、マイカテープから成る
テープ巻き層を有していることを特徴とする請求項1、
請求項2または請求項3記載の耐熱性絶縁電線。
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JP35349492A JP3376497B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 耐熱性絶縁電線 |
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---|---|---|---|
JP35349492A JP3376497B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 耐熱性絶縁電線 |
Publications (2)
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JPH06181010A JPH06181010A (ja) | 1994-06-28 |
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ID=18431223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35349492A Expired - Fee Related JP3376497B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 耐熱性絶縁電線 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3376497B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107342127A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-11-10 | 上海电缆研究所有限公司 | 一种耐高温耐辐射防水电磁线及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20052378A1 (it) * | 2005-12-13 | 2007-06-14 | Controlcavi Ind S R L | Cavo elettrico resistente al fuoco con caratteristiche di sicurezza totale di funzionamento |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP35349492A patent/JP3376497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107342127A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-11-10 | 上海电缆研究所有限公司 | 一种耐高温耐辐射防水电磁线及其制备方法 |
CN107342127B (zh) * | 2016-12-20 | 2019-03-22 | 上海电缆研究所有限公司 | 一种耐高温耐辐射防水电磁线及其制备方法 |
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JPH06181010A (ja) | 1994-06-28 |
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