JPH03203129A - 無機絶縁電線の製造方法 - Google Patents

無機絶縁電線の製造方法

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JPH03203129A
JPH03203129A JP1341393A JP34139389A JPH03203129A JP H03203129 A JPH03203129 A JP H03203129A JP 1341393 A JP1341393 A JP 1341393A JP 34139389 A JP34139389 A JP 34139389A JP H03203129 A JPH03203129 A JP H03203129A
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gel compound
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Kazuo Sawada
澤田 和夫
Shinji Inasawa
信二 稲澤
Koichi Yamada
浩一 山田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、耐熱性および耐火性電線、耐放射線性原r
カ電線、および真空機器用電線等に用いることのできる
無機絶縁電線の製造方法に関る、ものである。
[従来の技術および発明が解決しようとる、課題]従来
の耐熱性電線等としては、M1ケーブルやガラス編組線
、およびセラミクス筒中に通した絶縁電線などが知られ
ている。これらの従来の絶縁電線は、スペース的に不利
であり、形状が丸線に限定されやすいという欠点を有し
ている。
また、いわゆる湿式法によ絶縁電線も知られている。こ
れらの湿式法としては、日本板ガラス法(LPD法)や
金属アルコキシドの加水分解等により調製されるセラミ
ック前駆体溶液を塗布る、ゾルゲル法がある。
しかしながら、これらの湿式法では、厚膜化が工業的に
困難であるという欠点を有している。すなわち、1回の
塗布焼付けで形成される膜厚は非常に薄いものであり、
十分な膜厚を得るためには非常に多数回の塗布焼付けの
繰返しが必要となる。
この発明の目的は、工業的に適用る、ことが容易である
湿式法による膜厚被覆無機絶縁電線の効率的な製造方法
を提供る、ことにある。
[課題を解決る、ための手段] この発明の製造方法は、金属の有機化合物を溶剤に溶解
し、少なくとも1種の熱可塑性有機高分子もしくはその
単量体を添加し生成した、ゲル状化合物を準備る、工程
と、ゲル状化合物を導体の外周に押出し導体を被覆した
後、加熱処理を行ないゲル状化合物を焼結る、工程とを
備えている。
この発明において用いられる金属の有機化合物としては
、金属アルコキシドおよび金属の有機酸塩等がある。金
属アルコキシドとしてはSio2、A 11203 、
Z r O4、T ’ 02 、およびMgO等生成る
、ものがあり、アルコキシドの成分としてはエトキシド
、プロポキシド、ブトキシド等がある。また有機酸塩と
しては、ナフテン酸、カプリル酸、ステアリン酸、オク
チル酸等の金属塩が好ましい。
ここでいうゲル状化合物とは、主としてゾルゲル法や何
機酸塩熱分解法等で生成る、熱処理によりセラミクスに
変化る、前駆状態の化合物である。
たとえばゾルゲル法で生成る、ゾル溶液は、金属アルコ
キシド等の加水分解可能な有機基を有る、化合物の加水
分解反応および脱水縮合反応により生成した、アルコキ
シド基、ヒドロキシ基、メタロキサン結合を有る、金属
の有機化合物高分子であるセラミック前駆体、溶媒であ
るアルコール等の有機溶媒や、原料の金属アルコキシド
および加水分解反応に必要な少量の水と触媒が含まれて
いる。このゾル溶液は縮合反応の進行および溶媒等の揮
発に伴ないメトロキサン結合が戊長し液体状態から、寒
天状のゲル状態に進行る、。このゲル状態では、メトロ
キサン結合からなる空隙を持つ網目構造中に有機物質や
水等が保持された構造をとり、3次元的な構造が完成さ
れていない可撓性の優れた状態になる。またゲル状態へ
の進行は、加熱の必要はないが、加熱によりゲル状態の
進行は加速される。ゲルは、加熱等により網目構造の空
隙に有機物質や水分等をほとんど含まない状態となり、
いわゆるキセロゲルと呼ばれるものとなり、さらに加熱
を行なうことによりヒドロキシ基の縮合、メタロキサン
結合が成長し最終的には金属酸化物に変化る、。
この発明に用いられる金属の有機化合物としては、Si
、All、Zr、Ti、およびMgからなる群より選ば
れる少なくとも1種の金属の有機化合物を用いることが
できる。
またこの金属の有機化合物の溶液中に添加される熱可塑
性有機高分子としては、たとえばポリアクリル酸などが
あり、単量体としてはメタクリル酸およびジエチレント
リアミンなどがある。
この発明において、ゲル状化合物にはセラミクス粉末を
含有させることができる。この場合セラミクス粉末とし
ては、たとえばウィスカまたはマイカなどを用いること
ができる。
またこの発明において、導体の外周にゲル状化合物を押
出す際、ゲル状化合物を加熱る、ことが好ましい。
また、この発明においては、ゲル状化合物を生成る、際
に、水と酸触媒を添加る、ことにより脱水縮合反応およ
び重縮合反応を行ないゲル化る、ことが好ましい。
[作用] この発明において、金属のアルコキシド等から調製され
るセラミクス前駆体は、加熱等により脱水縮合反応され
、ゲル状態のセラミクス前駆体にされる。この状態にお
いて粘度が増加しゼリー状となり押出し可能となる。こ
のゲル状化合物を押出し導体のまわりを被覆し、被覆後
加熱により反応を進行させ、さらにセラミクス化る、。
この発明では、このようにゲル状化合物を用いているた
め、1度の工程で厚膜の被覆層を導体のまわりに形成さ
せることができる。また、ゲル状化合物は粘度の高いも
のであるため、セラミクス粒子等を添加した場合に沈澱
等の問題を生じず均一に混合させることができる。した
がって、ゲル状化合物にセラミクス粒子等を均一に添加
して、セラミクス皮膜の強化や絶縁特性の改良を図るこ
とができる。
この発明で用いるゲル状化合物中の金属の有機化合物と
して、St、All、Zr、Ti、およびMgの金属の
有機化合物を用いると、絶縁特性の良好な無機絶縁膜と
る、ことができる。
また、ゲル状化合物中に添加される熱可塑性有機高分子
としてシリコン樹脂を用いることができる。このように
シリコンを用いた場合には、ゲル状化合物の柔軟性の改
善や、ゲル状化合物をセラミクス化した際の導体への密
着性の向上を図ることができる場合がある。この場合、
シリコン樹脂の含有量は、15〜70部が好ましい。1
0部未満では添加の効果が少なく、70部を越えると完
全なセラミクス皮膜化が困難になるからである。
導体としては、Niまたはステンレスを被覆したCuで
あることが好ましい。これは、導体の耐酸化性を改善る
、ためである。
また、導体として、11の酸化皮膜を有したA庭を用い
ることも好ましい。これは、セラミクス化した皮膜との
密着性が改善されるからである。
[実施例] 実施例1 ジエチレントリアミン40mmolを水600mmol
で希釈した溶液中に、シリコンのアルコキシドとしてテ
トラエチルオルトシリケート15mmolを50mmo
lのエタノールで希釈した溶液を添加して室温で混合し
た。その後、室温で数分間撹拌る、ことにより、白濁を
始め10分程度でゲル化した。このゲルを30℃の恒温
槽で約8時間熟成し、ゲル状化合物を得た。次に、線径
1mmのニッケルめっき銅線をトリパークロロエチレン
にて蒸気脱脂した後、ゲル状化合物を押出し処理により
ニッケルめっき銅線上に30μm被覆した。なお、この
押出し処理は、出口温度(クロスヘツド温度)を60℃
とし被覆工程の直後で連続的に150℃の熱処理をした
得られた絶縁電線から、長さ30cmのサンプルを採取
した。このサンプルの約50mmの間隔を隔てた4箇所
のそれぞれ約10mmの長さの部分に、厚さ0.02m
mの白金箔を密接に巻付けた。導体−金属箔間に60H
zの交流電圧を印加したところ、2.5kVで絶縁破壊
した。
さらに、この絶縁電線を500℃で30分間加加 熱した後、長さ30cmのサンプルを採取した。
このサンプルの約50mmの間隔を隔てた4箇所のそれ
ぞれ約10mmの長さの部分に、厚さ0゜02mmの白
金箔を密接に巻付けた。導体−金属箔間に60Hzの交
流電圧を印加したところ、1゜2kVで絶縁破壊した。
また、この絶縁電線を真空度lXl0−’T。
rrの雰囲気中において温度700℃で10分間保持し
た後、室温まで冷却る、という加熱サイクルを10同行
なった後、絶縁破壊試験を行なった。
1.2kVの絶縁破壊電圧が維持された。
さらに、この絶縁電線を直径100mmの円筒に巻付け
た後、この円筒を抜き去ることによりコイル化した。こ
のコイル状の絶縁電線を用いて絶縁破壊試験を行なった
ところ、1.2kVの絶縁破壊電圧が維持された。
実施例2 メタクリル酸100mmolにマグネシウムイソプロポ
キシド5mmol、およびアルミニウムイソブトキシド
25mmolを、M E K 50 m m0 ol、アセトン10mmol、およびパラキシレン10
0mmolの混合溶媒に溶解したものを室温で混合し、
さらに5gのシリコン樹脂を混合した後、110℃で濃
縮しゲル状化合物を得た。
次に、線径1mmのニッケルめっき銅線をトリパークロ
ロエチレンにて蒸気脱脂した後、ゲル状化合物を押出し
処理によりニッケルめっき銅線上に30μmの厚みで被
覆した。なお、この押出し処理は、出口温度(クロスヘ
ツド温度)を120℃とし被覆1程の直後で連続的に1
50℃の熱処理をした。
得られた絶縁電線から、長さ30cmのサンプルを採取
した。このサンプルの約50mmの間隔を隔てた4箇所
のそれぞれ約10mmの長さの部分に、厚さ0.02m
mの白金箔を密接に巻付けた。導体−金属箔間に60H
zの交流電圧を印加したところ、2.6kVで絶縁破壊
した。
さらに、この絶縁電線を500℃で30分間加熱した後
、長さ30cmのサンプルを採取した。
このサンプルの約50mmの間隔を隔てた4箇所1 のそれぞれ約10mmの長さの部分に、厚さ0゜02m
mの白金箔を密接に巻付けた。導体−金属箔間に60H
zの交流電圧を印加したところ、1.8kVで絶縁破壊
した。
また、この絶縁電線を真空度lXl0−’T。
rrの雰囲気中において、温度700℃で10分間保持
した後、室温まで冷却る、という加熱サイクルを10回
行なった後、絶縁破壊試験を行なった。1.8kVの絶
縁破壊電圧が維持された。
さらに、この絶縁電線を直径100mmの円筒に巻付け
た後、この円筒を抜き去ることによりコイル化した。こ
のコイル状の絶縁電線を用いて絶縁破壊試験を行なった
ところ、1.8kVの絶縁破壊電圧が維持された。
[発明の効果] 以上の説明したように、この発明の方法に従えば、厚膜
の無機絶縁層を工業的に容易に形成させることができる
またこの発明の製造方法では、無機絶縁層をセラミクス
前駆体からセラミクス化る、ので、溶融2 被覆方法に比べ熱処理を低温で行なうことができ、製造
時における導体の特性劣化を防止る、ことができ、熱処
理設備を簡易化る、ことができる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属の有機化合物を溶剤に溶解し、少なくとも1
    種の熱可塑性有機高分子もしくはその単量体を添加し生
    成した、ゲル状化合物を準備する工程と、 前記ゲル状化合物を導体の外周に押出し導体を被覆した
    後、加熱処理を行ない前記ゲル状化合物を焼結する工程
    とを備える、無機絶縁電線の製造方法。
  2. (2)金属の有機化合物が、Si、Al、Zr、Ti、
    およびMgからなる群より選ばれる少なくとも1種の金
    属の有機化合物である、請求項1に記載の無機絶縁電線
    の製造方法。
  3. (3)前記熱可塑性有機高分子の単量体としてメタクリ
    ル酸またはジエチレントリアミン、前記熱可塑性有機高
    分子としてポリアクリル酸を用いる、請求項1に記載の
    無機絶縁電線の製造方法。
  4. (4)前記ゲル状化合物がセラミクス粉末を含有する、
    請求項1に記載の無機絶縁電線の製造方法。
  5. (5)前記セラミクス粉末が、ウィスカまたはマイカで
    ある、請求項4に記載の無機絶縁電線の製造方法。
  6. (6)前記ゲル状化合物を導体の外周に押出す際、ゲル
    状化合物を加熱する、請求項1に記載の無機絶縁電線の
    製造方法。
  7. (7)前記熱可塑性有機高分子が、シリコン樹脂を含有
    する、請求項1に記載の無機絶縁電線の製造方法。
  8. (8)ゲル状化合物を生成する際に、水と酸触媒を添加
    することにより、脱水縮合反応および重縮合反応を行な
    いゲル化する、請求項1に記載の無機絶縁電線の製造方
    法。
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