JPH06187844A - 耐熱絶縁電線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱絶縁層が高温処理でセラミック化して優
れた耐破壊電圧を示し、セラミック化前の状態において
は耐熱絶縁層がコイル形態等への満足できる可撓性ない
し巻回性を有する耐熱絶縁電線を得ること。 【構成】 無機粉末１００重量部に対し三官能性のメチ
ルシリコーンレジン１０〜２００重量部を配合した組成
物の硬化層からなる耐熱絶縁層（２）を導体（１）の外
側に有する耐熱絶縁電線。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高温処理でセラミック
化する耐熱絶縁層を有して、高温での耐破壊電圧に優れ
る耐熱絶縁電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、無機粉末とメチルフェニルシリコ
ーンを成分とする組成物の硬化層からなる耐熱絶縁層を
導体の外側に有する耐熱絶縁電線が知られていた（特公
昭６３−６２０４２号公報）。しかしながら、高温での
耐破壊電圧に劣る問題点があった。すなわち、前記の耐
熱絶縁電線はその耐熱絶縁層が、高温処理でセラミック
化して耐熱絶縁性を発揮するものであるが、高温、例え
ば４００℃以上での耐破壊電圧に乏しく、満足できない
問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、組成物の硬
化層からなる耐熱絶縁層の状態においてはコイル形態等
への満足できる可撓性ないし巻回性を有し、高温処理で
耐熱絶縁層がセラミック化した後においては優れた耐破
壊電圧を示す耐熱絶縁電線の開発を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、無機粉末１０
０重量部に対し三官能性のメチルシリコーンレジン１０
〜２００重量部を配合した組成物の硬化層からなる耐熱
絶縁層を導体の外側に有することを特徴とする耐熱絶縁
電線を提供するものである。

【０００５】

【作用】三官能性のメチルシリコーンレジンの使用によ
り、耐熱絶縁層を高温処理してセラミック化した場合に
加熱減量分が少なく、高温での耐破壊電圧に優れるセラ
ミック化層が形成される。

【０００６】

【発明の構成要素の例示】本発明の耐熱絶縁電線は、導
体の外側に耐熱絶縁層を有してなり、その耐熱絶縁層が
無機粉末と三官能性のメチルシリコーンレジンを成分と
する組成物の硬化層からなるものである。その実施例を
図１に示した。１が導体、２が耐熱絶縁層である。３
は、必要に応じて設けられるオーバーコート層である。

【０００７】導体としては適宜な材質からなるものを用
いてよい。好ましく用いうるものは良導電性金属、特に
耐熱性に優れる良導電性金属からなるものである。導体
の例としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウ
ム合金、コンスタンタン、銀、金、白金、ステンレス鋼
などからなる線材、ニクロム線材、あるいはニッケルや
銀等の耐熱性金属ないし合金のメッキ銅線材、クラッド
銅線材などがあげられる。なお線材はテープ形態等であ
ってもよい。また線材の径、ないし厚さは任意である
が、巻回性等の点より一般には１０mm以下の径や厚さの
導体が用いられる。

【０００８】耐熱絶縁層は、無機粉末と三官能性のメチ
ルシリコーンレジンを成分とする組成物の硬化層として
形成される。これにより、未焼成状態にある耐熱絶縁層
に基づく優れた可撓性ないし巻回性と、耐熱絶縁層の高
温処理によるセラミック化が達成できる。なお高温処理
は、人為的な焼成処理であってもよいし、高温雰囲気等
の使用環境に基づく自然なものであってもよい。

【０００９】前記組成物の形成に用いる無機粉末として
は、耐熱絶縁層をセラミック化する際の高温処理に耐え
る適宜なものを用いることができる。就中、融点が５５
０℃以上、特に８００℃以上のものが好ましく用いう
る。

【００１０】一般に用いられる無機粉末の例としては、
マイカ（天然物や合成物）、酸化チタン、アルミナ、チ
タン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸鉛、ジ
ルコン、ジルコン酸バリウム、ステアタイト、シリカ、
ベリリア、ジルコニア、マグネシア、クレー、モンモリ
ロナイト、ベントナイト、カオリン、高融点ガラスフリ
ット等の酸化物、ボロンナイトライド、窒化ケイ素等の
窒化物などがあげられる。形成される耐熱絶縁層の可撓
性等の点より好ましく用いうるものはマイカ、あるいは
マイカ（天然物や合成物、就中合成フッ素マイカ）とそ
れ以外の前記に例示の無機粉末との併用系である。従っ
て用いる無機粉末は、１種であってもよいし、２種以上
であってもよい。

【００１１】無機粉末の平均粒径は、任意であるが、一
般には４０μm以下、就中３０μm以下のものが用いられ
る。無機粉末の平均粒径が４０μmを超えると外観や膜
厚の制御性に劣る場合がある。

【００１２】三官能性のメチルシリコーンレジンとして
は、Ｔ単位（ＲＳiＯ_3/2）の含有率が９５〜１００重量
％のものが用いられる。Ｔ単位以外のものを含む場合、
そのものはＭ単位（Ｒ₃ＳiＯ_1/2）、Ｄ単位（Ｒ₂Ｓi
Ｏ）、Ｑ単位（ＳiＯ）のいずれであってもよく、それ
らの２種以上であってもよい。

【００１３】前記のＴ単位、Ｍ単位、Ｄ単位におけるＲ
は、メチル基、エチル基、プロピル基の如きアルキル基
やビニル基、フェニル基、３，３，３，−トリフルオロ
プロピル基などの有機基のほか、水素基、ヒドロキシル
基、ハロゲン基などの非有機基であってもよく就中、そ
の大部分が、特にＲ全体の９５重量％以上がメチル基で
あるものが好ましい。また平均分子量が２０００〜３０
００のものが好ましい。さらに酸素雰囲気中３５０℃で
１０分間加熱した硬化物の１０mgを熱重量分析装置（Ｔ
ＧＡ）にて酸素中、昇温速度５℃／分の条件で１０００
℃まで昇温した場合の加熱減量が可及的に少ないもの、
就中３０重量％以下のものが好ましい。

【００１４】三官能性のメチルシリコーンレジンの配合
量は、無機粉末１００重量部あたり１０〜２００重量部
である。その配合量が１０重量部未満では、形成される
耐熱絶縁層が可撓性に乏しくなり、２００重量部を超え
ると形成される耐熱絶縁層の熱分解成分が多くなり、形
成セラミック層が薄くなる。

【００１５】前記のメチルシリコーンレジンは、無機粉
末のバインダーとして用いるものであるが、本発明にお
いてはそのバインダーとして、メチルフェニルシリコー
ンや変性シリコーン等の各種のシリコーンを併用しても
よい。その使用量は、メチルシリコーンレジン１００重
量部あたり１０〜９０重量部が適当である。その使用量
が１０重量部未満では、併用による改質効果に乏しい
し、９０重量部を超えるとメチルシリコーンレジンによ
る耐破壊電圧特性が損なわれる。

【００１６】耐熱絶縁層の形成は、例えば被覆押出法や
塗布法などの適宜な方法で導体の外側に組成物の層を形
成し、それを加熱処理して組成物層を硬化させることに
より行うことができる。硬化の程度は、大部分の硬化や
一部の硬化など特に限定はない。一般的な加熱処理条件
は、３００〜６００℃で６〜７２時間、就中３５０〜５
５０℃で１２〜４８時間、特に４００〜５００℃で１２
〜２４時間である。

【００１７】耐熱絶縁層の厚さは、５〜１００μmが適
当である。その厚さが５μm未満では耐熱絶縁層を高温
処理して形成されるセラミック層が薄くなり、１００μ
mを超えると可撓性、ないし巻回性に乏しくなる。

【００１８】前記した耐熱絶縁層の形成に際して用いる
押出成形用の組成物は、配合成分を適宜に混練すること
により調製することができる。また塗布用の組成物は、
キシレンやトルエンの如き有機溶剤などからなる適宜な
分散媒ないし希釈剤を用いて配合成分を混合し、スラリ
ーやペースト等として調製することができる。組成物の
調製に際しては、硬化剤のほか、必要に応じて分散剤、
消泡剤、レベリング剤などの通例の添加剤を配合してよ
い。

【００１９】本発明の耐熱絶縁電線において、耐熱絶縁
層の外側に必要に応じて設けられるオーバーコート層３
は、巻回処理時等における耐熱絶縁層の損傷防止等を目
的とするものである。オーバーコート層は、ポリイミド
等による樹脂層や、ガラス繊維やセラミック繊維等の耐
熱性無機繊維の巻付層、繊維布の樹脂含浸層など、適宜
に形成してよい。厚さは任意であるが、一般には１００
μm以下とされる。

【００２０】本発明の耐熱絶縁電線は、その耐熱絶縁層
が高温処理によりセラミック化して４００℃以上などの
高温に耐え、高温での連続使用が可能である。従って、
耐熱性が要求される原子炉、宇宙関連機器、自動車、電
気機器等における巻線やリード線などとして好ましく用
いることができる。

【００２１】

【実施例】

実施例１ 平均粒径２０μmの合成フッ素マイカ（トピー工業社
製、ＰＤＭ−Ｋ（Ｇ）３２５、フッ素含有量９．３重量
％、以下同じ）３０部（重量部、以下同じ）と、メチル
シリコーンレジン（信越化学工業社製、信越シリコーン
ワニスＫＲ−２４２、Ｔ単位含有量９５〜１００重量
％、Ｒの全体におけるメチル基９５〜１００％、平均分
子量２０００〜３０００、密度１．０３５、加熱減量２
０重量％以下、以下同じ）２０部と、その硬化剤（信越
化学工業社製、Ｄ−２２０）２部を、分散剤（味の素社
製、ＴＴＳ）と消泡剤（ビックケミー社製、ＢＹＫ−０
６５）を合計１部含有の希釈剤（キシレン／トルエン：
１８／２２）３９部を用いて混合し、得られたスラリー
状の組成物を直径１mmのニッケルメッキ銅線に塗布して
厚さ約３０μmのコート層を設け、それを３００〜３５
０℃で１０分間加熱硬化処理して耐熱絶縁層を形成し、
耐熱絶縁電線を得た。

【００２２】実施例２ メチルシリコーンレジン２０部に代えて、メチルシリコ
ーンレジン１５部とメチルフェニルシリコーン（信越化
学工業社製、信越シリコーンワニスＫＲ−２７５、Ｔ単
位含有量４０〜５０重量％、Ｒの全体におけるフェニル
基４０〜５０％、平均分子量２０万、密度１．０１、以
下同じ）５部との併用系としたほかは実施例１に準じて
スラリー状の組成物を調製し、それを用いて耐熱絶縁電
線を得た。

【００２３】比較例 メチルシリコーンレジンに代えて、メチルフェニルシリ
コーンを用いたほかは実施例１に準じてスラリー状の組
成物を調製し、それを用いて耐熱絶縁電線を得た。

【００２４】評価試験 破壊電圧及び加熱減量 実施例、比較例で得た耐熱絶縁電線を４５０℃で２４時
間焼成処理して、その耐熱絶縁層をクラックや剥離のな
い状態にセラミック化し、４５０℃における破壊電圧を
調べた。また焼成処理前後における重量変化より加熱減
量を調べた。

【００２５】前記の結果を表１に示した。

【表１】

【００２６】各実施例で得た耐熱絶縁電線を種々の直径
を有するマンドレルに巻回し、耐熱絶縁層にクラックや
剥離を生じずに巻回できる最小径を調べたところ、自己
直径に基づいて実施例１では７倍、実施例２では５倍で
あり、いずれの場合にも優れた可撓性ないし巻回性を示
した。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱絶縁層を無機粉末
とメチルシリコーンレジンとの組合せからなる組成物で
形成したので、可撓性ないし巻回性に優れると共に、高
温処理により良好にセラミック化して高温での耐破壊電
圧に優れる耐熱絶縁電線を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面図。

【符号の説明】

１：導体 ２：耐熱絶縁層 ３：オーバーコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田崎 万里 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱電 線工業株式会社内 (72)発明者 片ノ坂 明郷 兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号 株 式会社ナード研究所内 (72)発明者 的場 典子 兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号 株 式会社ナード研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機粉末１００重量部に対し三官能性の
   メチルシリコーンレジン１０〜２００重量部を配合した
   組成物の硬化層からなる耐熱絶縁層を導体の外側に有す
   ることを特徴とする耐熱絶縁電線。