JPH07296648A - 高耐熱絶縁電線 - Google Patents

高耐熱絶縁電線

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JPH07296648A
JPH07296648A JP6155912A JP15591294A JPH07296648A JP H07296648 A JPH07296648 A JP H07296648A JP 6155912 A JP6155912 A JP 6155912A JP 15591294 A JP15591294 A JP 15591294A JP H07296648 A JPH07296648 A JP H07296648A
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Application number
JP6155912A
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English (en)
Inventor
Kazunori Suzuki
和則 鈴木
Kenji Asano
健次 浅野
Sadami Itonaga
貞美 糸永
Akio Mitsuoka
昭雄 光岡
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
Seiji Kamimura
誠二 神村
Hideki Yagyu
秀樹 柳生
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、400℃以上の高温下でもマ
グネットワイヤとして実用できる高耐熱絶縁電線を提供
することにある。 【構成】本発明の高耐熱絶縁電線は、導体上に、数平均
分子量が3,000以下のポリカルボシラン樹脂100
重量部に対してシラザン樹脂またはシリコーン樹脂若し
くはこれらのブレンド物を5〜300重量部配合して成
るブレンド樹脂が含浸硬化された耐熱繊維が巻回されて
いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高耐熱絶縁電線に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス繊維巻線は大形モーターや過負荷
使用モーターのマグネットワイヤとして広く使用されて
いる。
【0003】一般にガラス繊維巻線は導体上にガラス繊
維を巻回した後、そのガラス繊維巻回層に電気絶縁ワニ
スを含浸硬化させて成るものである。
【0004】従来の電気絶縁ワニスとしてはアルキッド
樹脂ワニス、変性エポキシ樹脂ワニス、シリコーン樹脂
ワニス等が用いられている。
【0005】これらの電気絶縁ワニスをJISの耐熱区
分からみるとアルキッド樹脂ワニスが130℃クラス/
at 20,000時間(B種)、変性エポキシ樹脂ワニ
スが155℃クラス/at 20,000時間(F種)、
シリコーン樹脂ワニスが180℃クラス/at 20,0
00時間(H種)となっている。
【0006】一方最近の原子力周辺電気機器、高温炉周
辺電気機器、電装品等では400℃以上の高温下でもマ
グネットワイヤとして実用することができる高耐熱絶縁
電線が要求される気運にある。
【0007】しかし導体上にガラス繊維を巻回した後、
そのガラス繊維巻回層に従来のアルキッド樹脂ワニス、
変性エポキシ樹脂ワニス、シリコーン樹脂ワニス等を含
浸硬化させて成る従来のガラス繊維巻線では耐熱劣化性
が大きく、そのため400℃以上の高温下で実用するこ
とができない。
【0008】このようなわけで400℃以上の高温下で
も実用できるマグネットワイヤが切望されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】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、400℃以上の高温下
でもマグネットワイヤとして実用できる高耐熱絶縁電線
を提供することにある。
【0010】
【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、導体上に巻回されている耐熱繊維層に電気絶縁樹
脂が含浸硬化されている絶縁電線において、その電気絶
縁樹脂は数平均分子量が3,000以下のポリカルボシ
ラン樹脂100重量部に対してシラザン樹脂またはシリ
コーン樹脂若しくはこれらのブレンド物を5〜300重
量部配合して成るブレンド樹脂であることを特徴とする
高耐熱絶縁電線にある。
【0011】本発明において導体としては400℃で2
0,000時間実用できるものならよく、例えば銀線、
クロム線、ニッケル線、ステンレス線、銀めっき銅線、
クロムめっき銅線、ニッケルめっき銅線、銀クラッド銅
線、クロムクラッド銅線、ニッケルクラッド銅線、ステ
ンレスクラッド銅線等がある。400℃まではニッケル
めっき銅線、450℃まではニッケルクラッド銅線、6
00℃まではステンレスクラッド銅線を用いることがで
きる。
【0012】また本発明において耐熱繊維としては40
0℃で20,000時間実用できるものならよく、例え
ばガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素
繊維等があり、これらは糸状体、またはテープ状体にし
て導体周上に巻回される。なお500℃まではガラス繊
維を使用することができる。
【0013】更に、本発明においてポリカルボシラン樹
脂は次のような化学構造式を有するものである。
【0014】
【化1】
【0015】本発明においてポリカルボシラン樹脂とし
ては工業的に実用されているものならよいが、望ましく
は上記の化学構造式においてR=CH3 、R′=Hのも
のが適切である。
【0016】また本発明においてポリカルボシラン樹脂
の数平均分子量を3,000以下と限定したのは数平均
分子量が3,000以上になると可撓性が急激に悪化す
ると共に熱劣化後に含浸樹脂が剥がれ落ち易くなるため
である。
【0017】本発明においてこのポリカルボシラン樹脂
100重量部に対してシラザン樹脂またはシリコーン樹
脂若しくはこれらのブレンド物を配合するのは、これら
の配合により可撓性が顕著によくなると共に熱劣化後の
含浸樹脂の剥がれ落ちが効果的に抑止できるからであ
る。
【0018】ここにおいてポリカルボシラン樹脂100
重量部に対してシラザン樹脂またはシリコーン樹脂若し
くはこれらのブレンド物の配合量を5〜300重量部に
限定したのは、5重量部以下では可撓性が顕著に改善さ
れなく且つ熱劣化後の含浸樹脂の剥がれ落ちも効果的に
抑止できなく、逆に300重量部以上では耐熱性が急激
に悪化するためである。
【0019】本発明においてシラザン樹脂は次の化学構
造式を有するものである。
【0020】
【化2】
【0021】市販銘柄としては信越化学工業株式会社の
ヘキサメチルシクロトリシラザン(略称;HMCT
S)、東芝シリコーン株式会社のヘキサメチルジシラザ
ン(略称;Me3 SiNHSiMe3 )、同じく東芝シ
リコーン株式会社のサイクリックシラザン混合物(略
称;(Me2 SiNH)n 、n =3〜4)、同じく東芝
シリコーン株式会社のN,N′−ビス(トリメチルシリ
ル)ウレア(略称;Me3 SiNHCOSiMe3 )、
同じく東芝シリコーン株式会社のN−トリメチルシリル
アセトアミド(略称;CH3 CONHSiMe3 )等が
ある。
【0022】また本発明においてシリコーン樹脂として
は工業的に実用されているものならよく、例えばフェニ
ルメチルシリコーン樹脂である東芝シリコーン株式会社
のTSR−116、TSR−117、信越化学工業株式
会社のKR−271、KR−280等がある。
【0023】本発明においてこれらの樹脂は有機溶剤に
溶解したワニス溶液として使用するが、その溶液粘度は
含浸性の点から1dPa・S以下が適切である。なお有
機溶剤としてはアルキルベンゼン類、フェノール類、ア
ルコール類等が用いられる。
【0024】
【作用】本発明の高耐熱絶縁電線は導体上に巻回された
耐熱繊維に、数平均分子量が3,000以下のポリカル
ボシラン樹脂100重量部に対してシラザン樹脂または
シリコーン樹脂若しくはこれらのブレンド物を5〜30
0重量部配合して成るブレンド樹脂が含浸されているも
のであり、樹脂の可撓性と耐熱劣化性とを顕著に改善さ
せ、それにより絶縁電線の耐熱性、電気的特性及び機械
的特性を一段と向上させたことにある。
【0025】
【実施例】次に、本発明の高耐熱絶縁電線の実施例及び
従来の比較例の絶縁電線について説明する。
【0026】(実施例1〜4)導体径φ2.0mm、ニッ
ケルめっき厚さ7μm のニッケルめっき銅線上に日東紡
績株式会社の単繊維径7μmmのガラス繊維ECE225
を巻回した後、その上層にもう1回ガラス繊維ECE2
25を巻回して二重ガラス繊維巻絶縁電線を得た。
【0027】この二重ガラス繊維巻絶縁電線を、表1に
示すようにポリカルボシラン樹脂100重量部に対して
シラザン樹脂100重量部をブレンドし、これらをキシ
レン400重量部に溶解して電気絶縁ワニスが入ってい
る塗料タンク槽内を通過させて含浸し、然る後温度47
0℃、炉長5mの電気炉内を3m/分の速度で通過させ
て焼付け硬化させた。この含浸、焼付け硬化工程を4回
繰り返して絶縁厚さ0.15mmの高耐熱絶縁電線を得
た。
【0028】(実施例5〜8)表1のように含浸樹脂と
してポリカルボシラン樹脂100重量部に対してシリコ
ーン樹脂を100重量部配合した以外は実施例1と同様
にして高耐熱絶縁電線を得た。
【0029】(実施例9〜12)表1のように含浸樹脂
としてポリカルボシラン樹脂100重量部に対してシラ
ザン樹脂とシリコーン樹脂のブレンド量を変えて配合し
た以外は実施例1と同様にして高耐熱絶縁電線を得た。
【0030】(比較例1)導体径φ2.0mm、ニッケル
めっき厚さ7μm のニッケルめっき銅線上に日東紡績株
式会社の単繊維径7μmmのガラス繊維ECE225を巻
回した後、その上層にもう1回ガラス繊維ECE225
を巻回して二重ガラス繊維巻絶縁電線を得た。
【0031】この二重ガラス繊維巻絶縁電線を数平均分
子量が5000のポリカルホシラン樹脂100重量部に
対してシラザン樹脂HMCTS100重量部をブレンド
し、これをキシレン400重量部に溶解して成る電気絶
縁ワニスが入っている塗料タンク槽内を通過させて含浸
し、然る後温度470℃、炉長5mの電気炉内を3m/
分の速度で通過させて焼付け硬化させた。この含浸、焼
付け硬化工程を4回繰り返して絶縁厚さ0.15mmの絶
縁電線を得た。
【0032】(比較例2)樹脂分として数平均分子量が
800のポリカルボシラン樹脂のみを含有する溶液を使
用した以外は比較例1と同様にして絶縁電線を得た。
【0033】(比較例3)数平均分子量が800のポリ
カルボシラン樹脂100重量部に対してシラザン樹脂H
MCTS500重量部をブレンドし、これをキシレン4
00重量部に溶解して成る電気絶縁ワニスを用いた以外
は比較例1と同様にして絶縁電線を得た。 (比較例4)数平均分子量が800のポリカルボシラン
樹脂100重量部に対してシリコーン樹脂KR−271
を1000重量部をブレンドし、これをキシレン400
重量部に溶解して成る電気絶縁ワニスを用いた以外は比
較例1と同様にして絶縁電線を得た。
【0034】(比較例5)導体径φ2.0mm、ニッケル
めっき厚さ7μm のニッケルめっき銅線上に日東紡績株
式会社の単繊維径7μmmのガラス繊維ECE225を巻
回した後、その上層にもう1回ガラス繊維ECE225
を巻回して二重ガラス繊維巻絶縁電線を得た。
【0035】この二重ガラス繊維巻絶縁電線をメチルシ
リコーン樹脂である信越化学工業株式会社のHS−70
1が入っている塗料タンク槽内を通過させて含浸し、然
る後温度470℃、炉長5mの電気炉内を3m/分の速
度で通過させて焼付け硬化させた。この含浸、焼付け硬
化工程を4回繰り返して絶縁厚さ0.15mmの絶縁電線
を得た。
【0036】実施例1〜12及び比較例1〜5の絶縁電
線についての評価結果を表1に示す。なお、評価は次の
4項目について行った。
【0037】可撓性試験……試験用絶縁電線を導体径
の何倍かの巻付棒に巻き付けたときに亀裂の発生の有無
で評価した。
【0038】絶縁破壊電圧…試験用絶縁電線の10cm
の外周部分にアルミ箔を巻き付け、それからアルミ泊と
導体間に交流電圧を印加して絶縁破壊電圧を求めた。
【0039】絶縁抵抗………試験用絶縁電線の10cm
の外周部分にアルミ箔を巻き付け、それからアルミ泊と
導体間の体積固有抵抗を測定した。
【0040】剥がれ試験……試験用絶縁電線を400
℃で6ケ月熱劣化し、取り出してから含浸樹脂の剥がれ
の有無を調べた。
【0041】
【表1】
【0042】比較例1の絶縁電線は導体径の14倍以下
の巻付棒に巻き付けたときには含浸樹脂に亀裂が発生
し、そのため亀裂なしとするには導体径の15倍という
大径の巻き付け棒に巻き付けたときである。その上40
0℃で6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧も300Vと低く
且つ体積固有抵抗も107 Ω−cm以下と悪くしかも皮膜
剥がれもある。
【0043】また比較例2の絶縁電線もその導体径の1
4倍以下の巻付棒に巻き付けたときには含浸樹脂に亀裂
が発生し、そのために亀裂なしとするには導体径の15
倍という大径の巻き付け棒に巻き付けたときである。そ
の上400℃で6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧も300
Vと低く且つ体積固有抵抗も107 Ω−cm以下と悪くし
かも皮膜剥がれもある。
【0044】比較例3の絶縁電線もその導体径の9倍以
下の巻付棒に巻き付けたときには含浸樹脂に亀裂が発生
し、そのために亀裂なしとするには導体径の10倍であ
る。また400℃で6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧は4
00Vと低く且つ体積固有抵抗も107 Ω−cmと悪くし
かも皮膜剥がれもある。
【0045】比較例4の絶縁電線もその導体径の4倍以
下の巻付棒に巻き付けたときには含浸樹脂に亀裂が発生
し、そのために亀裂なしとするには導体径の5倍と良好
である。また400℃で6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧
は300Vと低く且つ体積固有抵抗も107 Ω−cm以下
と悪くしかも皮膜剥がれも若干ある。
【0046】比較例5の絶縁電線もその導体径の4倍以
下の巻付棒に巻き付けたときには含浸樹脂に亀裂が発生
し、そのために亀裂なしとするには導体径の5倍と良好
である。また400℃で6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧
は300V以下と低く且つ体積固有抵抗も107 Ω−cm
以下と悪くしかも皮膜剥がれも若干ある。
【0047】これらに対して本発明の実施例1〜12の
高耐熱絶縁電線は、いずれも亀裂なしとする巻き付け径
は導体径の8倍以下と良好であり、また400℃で6ケ
月熱劣化後の絶縁破壊電圧は600V以上と高く且つ体
積固有抵抗も1010Ω−cm以上と高く、しかも皮膜剥が
れは一切見られない。
【0048】(実施例13)日東紡績株式会社製ガラス
テープTE−1025(厚さ:0.10mm,幅25mm)
を、ポリカルボシラン樹脂100重量部に対してシラザ
ン樹脂(ヘキサメチルシクロトリシラザン)100重量
部ブレンドし、キシレン200重量部に溶解した含浸用
ワニスの入っているワニスタンクを通過させ含浸処理
し、炉長3m,炉温170℃の縦型炉を用いて速度2m
/分で通過させ加熱硬化させることにより含浸ガラステ
ープを得た。
【0049】次にこのテープを導体寸法20mm×10.
0mm、ニッケル厚さ3μm のニッケルめっき銅平角導体
上に巻回して高耐熱絶縁電線を得た。
【0050】(実施例14)含浸用ワニスとして、ポリ
カルボシラン樹脂100重量部に対して、シリコーン樹
脂50%溶液であるTSR−116を200重量部ブレ
ンドし、キシレン100重量部に溶解したものを用いた
以外は実施例13と同様にして高耐熱絶縁電線を得た。
【0051】(実施例15)含浸用ワニスとして、ポリ
カルボシラン樹脂100重量部に対して、シラザン樹脂
(ヘキサメチルシクロトリシラザン)50重量部及びシ
リコーン樹脂50%溶液であるTSR−116を150
重量部ブレンドし、キシレン100重量部に溶解したも
のを用いた以外は実施例13と同様にして高耐熱絶縁電
線を得た。
【0052】(比較例6〜8)含浸用ワニスとして表1
に示すように、ポリカルボシラン樹脂、またはシラザン
樹脂、あるいはシリコーン樹脂をそれぞれ単独の溶液を
用いた以外は実施例13と同様にして絶縁電線を得た。
【0053】(比較例9〜10)含浸用ワニスとして表
1に示すように、ポリカルボシラン樹脂に対して、シラ
ザン樹脂、あるいはシリコーン樹脂を多量にブレンドし
たものを用いた以外は実施例13と同様にして絶縁電線
を得た。
【0054】実施例13〜15及び比較例6〜10の絶
縁電線についての評価結果を表2に示した。なお、評価
項目及び評価方法は実施例1〜12及び比較例1〜5に
ついてと同様である。
【0055】
【表2】
【0056】表2からわかるように比較例6〜10の絶
縁電線は、400℃−6ケ月熱劣化後の絶縁破壊電圧、
体積固有抵抗の値が低く、含浸樹脂のはがれ性も悪い。
これに対して、実施例13〜15の高耐熱絶縁電線は4
00℃−6ケ月熱劣化後、いずれの特性も優れている。
【0057】
【発明の効果】本発明の高耐熱絶縁電線は400℃で長
期間熱劣化しても含浸した電気絶縁樹脂ワニスの硬化皮
膜の剥がれが起こらず、その結果絶縁破壊電圧が高く且
つ体積固有抵抗も高く、それにより優れた耐熱性を発揮
するものであり、工業上有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光岡 昭雄 茨城県日立市川尻町4丁目10番1号 日立 電線株式会社豊浦工場内 (72)発明者 渡辺 清 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 神村 誠二 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内 (72)発明者 柳生 秀樹 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導体上に耐熱繊維が巻回され、該耐熱繊維
    巻回層に電気絶縁樹脂が含浸硬化されている絶縁電線に
    おいて、該電気絶縁樹脂は数平均分子量が3,000以
    下のポリカルボシラン樹脂100重量部に対してシラザ
    ン樹脂及びシリコーン樹脂の少なくとも1種を5〜30
    0重量部配合して成るブレンド樹脂であることを特徴と
    する高耐熱絶縁電線。
  2. 【請求項2】耐熱繊維はガラス繊維、アルミナ繊維、炭
    化珪素繊維、または窒化珪素繊維のいずれかである請求
    項1記載の高耐熱絶縁電線。
  3. 【請求項3】耐熱繊維は糸状体またはテープ状体で導体
    上に巻回されている請求項1または請求項2記載の高耐
    熱絶縁電線。
  4. 【請求項4】導線が銀線、クロム線、ニッケル線、ステ
    ンレス線、銀めっき銅線、クロムめっき銅線、ニッケル
    めっき銅線、銀クラッド銅線、クロムクラッド銅線、ニ
    ッケルクラッド銅線、及びステンレスクラッド銅線から
    選ばれた1種であることを特徴とする請求項1、請求項
    2または請求項3記載の高耐熱絶縁電線。
JP6155912A 1994-03-01 1994-07-07 高耐熱絶縁電線 Pending JPH07296648A (ja)

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JP3139594 1994-03-01
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002284998A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Fujitsu Ltd シリコン系組成物、低誘電率膜、半導体装置および低誘電率膜の製造方法
JP2005272816A (ja) * 2004-02-26 2005-10-06 Jsr Corp ポリマーおよびその製造方法、絶縁膜形成用組成物、ならびに絶縁膜およびその形成方法
JP2015529752A (ja) * 2012-07-18 2015-10-08 ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company 航空宇宙産業用の再使用可能な高温耐熱性繊維製品

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