JPH0778519A

JPH0778519A - 絶縁電線

Info

Publication number: JPH0778519A
Application number: JP5223234A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asano; 健次浅野; Kazunori Suzuki; 和則鈴木; Yoshiyuki Tetsu; 芳之鉄; Akio Mitsuoka; 昭雄光岡; Hideki Yagyu; 秀樹柳生; Kiyoshi Watanabe; 清渡辺; Seiji Kamimura; 誠二神村
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は密着性、可撓性等の電線特性
に優れ、かつ４５０℃以上の耐熱性を備えた新規な絶縁
電線を提供することにある。【構成】本発明は分子量が３０００以下のポリカルボ
シラン樹脂と、シラザン樹脂およびシリコーン樹脂から
選ばれる少なくとも一種と、無機フィラーとを含有する
耐熱塗料を導体１上に塗布焼付けて絶縁層２を形成した
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に耐熱性に優れた絶縁
層を有する絶縁電線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、原子力、高温モーター、電装品コ
イル、特種半田ゴテ等の高い発熱を伴う部材には、耐熱
性に優れた絶縁電線を適用すべき検討されており、絶縁
体も耐熱性に優れた無機材料が必要となってくる。しか
しながら、無機質材料は単独では硬く、脆いため、絶縁
電線の絶縁材料として用いた場合、巻線のように巻いて
コイルとするような線材には実用化が難しい。そのた
め、従来では有機バインダーに無機フィラーを分散さ
せ、導体上に半乾燥で塗布後、コイル成形し、その後、
４００℃以上の温度で焼成し、無機質化することが行わ
れている（特公昭６１−３０５２号）。また、場合によ
り、巻線性向上のため、半乾燥で塗布した無機質層の直
上に有機保護層を形成した電線を用い、コイル成形後に
同様に高温で有機保護層を分解し、同時に下層を焼成し
無機質化する方法も行われている。この有機保護層とし
ては機械強度のある材料であれば適用され、一般的にエ
ナメル線材料に用いられる油性エナメル、ホルマール、
ポリウレタン、エポキシ、ポリエステル、ポリエステル
イミド、ポリイミド、ナイロン等が使用されている。と
りわけポリイミドは有機材料の中で最も耐熱性が高く、
これを保護層に用いた場合焼成しなくとも機器運転中の
熱履歴により、下層セラミックが徐々に焼成し、上層ポ
リイミドの分解時、無機化するという点から主に用いら
れる傾向にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無機質塗料
の有機バインダーとしてはシリコーン樹脂が一般的に用
いられているが、耐熱性は４００℃付近が限界であり、
４５０℃以上では適用が難しい。そのため、より耐熱性
の優れたポリカルボシラン樹脂をベースとして耐熱性の
向上が検討されている（特開昭６３−２５００１２
号）。しかしながら、このポリカルボシラン樹脂単独で
はその分子量が大きいと、絶縁層にピンホールが多発し
たり、導体との密着性や可撓性が大きく低下して、絶縁
性を悪化させてしまう問題がある。

【０００４】そこで、本発明は上記の問題点を有効に解
決するために案出されたものであり、その目的は密着
性、可撓性等の電線特性に優れ、かつ４５０℃以上の耐
熱性を備えた新規な絶縁電線を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第一の発明は分子量が３０００以下のポリカルボシラ
ン樹脂１００重量部と、シラザン樹脂およびシリコーン
樹脂から選ばれる少なくとも一種５〜３００重量部と、
無機フィラー５０〜６００重量部とを含有する耐熱塗料
を導体上に塗布焼付けて絶縁層を形成したものであり、
第二の発明は上記耐熱塗料を導体上に塗布焼付して絶縁
層を形成し、さらにこの絶縁層の上に有機保護層を形成
したものである。また、第三の発明は、この有機保護層
はエナメル塗料を塗布焼付して形成したものである。

【０００６】本発明に用いるポリカルボシラン樹脂は図
１（Ａ）に示すような化学構造をしており、とりわけＲ
＝ＣＨ₃、Ｒ′＝Ｈの構造のものが特性面から本発明に
適している。また、このポリカルボシラン樹脂の分子量
を３０００以下に規定したのは、これ以上では形成され
た絶縁層にピンホールが多発し、密着性や可撓性が大き
く低下するからである。従って、分子量が３０００以
下、好ましくは２０００以下であればピンホールも少な
く、密着性、可撓性も向上することになる。

【０００７】また、本発明においてシラザン樹脂および
シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いる理由として
は、ポリカルボシラン樹脂と共にこれを併用することに
より、ピンホール発生が激減し、密着性や可撓性が格段
に向上するからである。シラザン樹脂としては図１
（Ｂ）に示すような化学構造を有するヘキサメチルシク
ロトリジラザン（略称ＨＭＣＴＳ：信越化学製）、ヘキ
サメチルジシラザン（Ｍｅ₃ＳｉＮＨＳｉＭｅ₃：東芝
シリコーン製）、サイクリックシラザン混合物［（Ｍｅ
₂ＳｉＮＨ）_n，ｎ＝３〜４：東芝シリコーン製］、
Ｎ，Ｎ′−ビス（トリメチルシリル）ウレア（Ｍｅ₃Ｓ
ｉＮＨＣＯＮＨＳｉＭｅ₃：東芝シリコーン製）、Ｎ−
トリメチルシリルアセトアミド（ＣＨ₃ＣＯＮＨＳｉＭ
ｅ₃：東芝シリコーン製）等が適しており、これらのう
ち、焼付性の点からもＨＭＣＴＳが最も適している。ま
た、シリコーン樹脂としては耐熱性と可撓性の良いフェ
ニルメチルシリコーン、例えばＴＳＲ−１１６、ＴＳＲ
−１１７（東芝シリコーン製）、ＫＲ２７１，ＫＲ−２
８０（信越化学製）等が適している。本発明において、
シラザン樹脂、シリコーン樹脂の配合量を５〜３００重
量部の範囲に限定したのは５重量部以下では上記特性の
改良効果が小さく、反対に３００重量部以上では耐熱性
が低下するからである。

【０００８】また、本発明に用いる無機フィラーとして
は酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化ケイ
素（ＳｉＯ₂）等の金属酸化物や、マイカ、タルク、ク
レー等の電気絶縁性のある無機質材料が適しており、そ
の粒子径としては分散性、電気絶縁性の点から５μｍ以
下が好ましく、さらに良好な効果を得るためには１μｍ
以下が望ましい。無機フィラーの配合量を５０〜６００
重量部に限定したのは、５０重量部以下では耐熱性が低
くなり、反対に６００重量部以上では脆く、空隙が多く
なって絶縁性が低下するためである。

【０００９】尚、これら各成分からなる耐熱塗料は、有
機溶剤、例えばキシレン、トルエン等に有機バインダー
を溶解させ、無機フィラーを適当な分散安定剤と共にボ
ールミル等により混練することによって容易に得られ
る。

【００１０】また、導体材料としては４００℃付近まで
はＮｉメッキ銅線（Ｎｉは酸化防止層）４５０℃付近で
はＮｉクラッド銅線、６００℃付近ではＳＵＳクラッド
銅線等が適している。

【００１１】本発明においては上記耐熱塗料からなる絶
縁層の上にエナメル塗料等を塗布焼付して有機保護層を
形成することにより絶縁電線の機械特性を向上できる。
エナメル塗料としては油性エナメル、ホルマール、ポリ
ウレタン、エポキシ、ポリエステル、ポリエステルイミ
ド、ポリイミド、ポリアミド等が挙げられる。

【００１２】

【作用】本発明の絶縁電線は上述したように、分子量が
３０００以下のポリカルボシラン樹脂に、シラザン樹脂
あるいはシリコーン樹脂を配合することにより、絶縁層
にピンホールが発生せず、良好な密着性及び可撓性を示
すことになる。また、さらに、無機フィラーを配合する
ことにより、４５０℃以上の優れた耐熱性を示すことに
なる。また、第二の発明の絶縁電線はさらにこの絶縁層
の上に有機保護層を備えたダブルコートの絶縁電線であ
るため、巻線性向上と共にさらに優れた電線特性及び耐
熱性を示すことになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を説明す
る。

【００１４】［セラミックシングルコート線］（実施例１）表１に示すように、分子量８００のポリカ
ルボシラン樹脂１００重量部、シラザンＨＭＣＴＳ１０
０重量部、Ａｌ₂Ｏ₃４００重量部を、キシレン２００
重量部と共にボールミルに封入した後、常温３日間攪拌
した耐熱塗料を形成し、この耐熱塗料を、炉長３ｍの横
型炉を用いて図２に示すように、導体１となる０．２０
ｍｍ径のＮｉクラッド銅線上に塗布焼付けして膜厚２３
μｍの絶縁層２を形成してシングルコートの絶縁電線３
を得た。その後、このシングルコート絶縁電線３のピン
ホールの有無、密着性、耐軟化温度及び絶縁抵抗を測定
した。

【００１５】（実施例２〜８、１７，１８，２１，２
２）表１に示すようにポリカルボシラン樹脂の分子量、
シラザン樹脂の種類、無機フィラーの種類を変化させ、
実施例１と同様な評価を行った。

【００１６】（実施例９）表１に示すようにシラザン樹
脂の代わりにシリコーン樹脂を用い、実施例１と同様な
評価を行った。

【００１７】（実施例１０〜１６、１９，２０，２３，
２４）表１に示すようにポリカルボシラン樹脂の分子
量、シリコーン樹脂の種類、無機フィラーの種類を変え
て、実施例１と同様な評価を行った。

【００１８】

【表１】

【００１９】（比較例１〜４）表２に示すように、シラ
ザン樹脂及びシリコン樹脂を全く配合せずに、実施例１
と同様な評価を行った。

【００２０】（比較例５，６）表２に示すように、シラ
ザン樹脂あるいはシリコン樹脂を多量に配合し、実施例
１と同様な評価を行った。

【００２１】（比較例７〜１０）表２に示すように、無
機フィラーの配合量を多量にあるいは極端に少なくして
実施例１と同様な評価を行った。

【００２２】

【表２】

【００２３】この結果、表１に示すように、実施例１〜
１６ではいずれも良好な電線特性を示した。また、シラ
ザン樹脂またはシリコーン樹脂或いは無機フィラーの配
合量が本発明の規定値外の実施例１７〜２４の場合で
は、実施例１〜１６に比較して絶縁抵抗がやや劣るもの
の実用上ほとんど問題がない。

【００２４】これに対し、表２に示すように、シラザン
樹脂あるいはシリコン樹脂を全く配合しない比較例１〜
４ではピンホールが発生してしまい、絶縁抵抗も悪かっ
た。特に分子量が３０００以上のポリカルボシラン樹脂
を用いた比較例３，４では大量のピンホールが発生して
しまい、いずれの特性も悪かった。また、シラザン樹脂
またはシリコーン樹脂或いは無機フィラーの配合量が極
端な比較例５〜８の場合でもいずれかの電線特性が悪
く、実用化は不可能である。

【００２５】［ポリイミドオーバーコート線］（実施例２５）表３および図３に示すように、実施例１
の塗料を、φ０．２０ｍｍの導体１上に１４μｍ焼付け
して絶縁層２を形成し、さらにその上にポリイミド塗料
トレニース＃３０００（東レ製）を保護層４として９μ
ｍオーバーコートしてダブルコートの絶縁電線５を形成
し、これを実施例１と同様な評価を行った。

【００２６】（実施例２６）表３に示すように、実施例
９の塗料を用い、実施例２５と同様な評価を行った。

【００２７】（比較例１１）表３に示すように、比較例
４の塗料を用い、実施例２５と同様な評価を行った。

【００２８】

【表３】

【００２９】この結果、表３に示すように、実施例２
５、２６、比較例１１のいずれもピンホール、密着性、
可撓性はポリイミドオーバーコートによって補われるい
るが、比較例１１の場合は加熱劣化後にポリイミドが消
失し、絶縁抵抗が低下した。

【００３０】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、４５０℃
以上の耐熱性を発揮すると共に密着性、可撓性等に優
れ、かつピンホールが発生しない優れた特性の絶縁電線
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）ポリカルボシラン樹脂を示す化学構造式
である。（Ｂ）シラザン樹脂を示す化学構造式である。

【図２】シングルコートの絶縁電線を示す断面図であ
る。

【図３】ダブルコートの絶縁電線を示す断面図である。

【符号の説明】

１導体２絶縁層３シングルコート絶縁電線４有機保護層５ダブルコート絶縁電線

───────────────────────────────────────────────────── 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 (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子量が３０００以下のポリカルボシラ
ン樹脂１００重量部と、シラザン樹脂およびシリコーン
樹脂から選ばれる少なくとも一種５〜３００重量部と、
無機フィラー５０〜６００重量部とを含有する耐熱塗料
を導体上に塗布焼付けて絶縁層を形成したことを特徴と
する絶縁電線。
【請求項２】分子量が３０００以下のポリカルボシラ
ン樹脂１００重量部と、シラザン樹脂およびシリコーン
樹脂から選ばれる少なくとも一種５〜３００重量部と、
無機フィラー５０〜６００重量部とを含有する耐熱塗料
を導体上に塗布焼付けて絶縁層を形成し、この絶縁層の
上に有機保護層を形成したことを特徴とする絶縁電線。
【請求項３】上記有機保護層はエナメル塗料を塗布焼
付して形成したことを特徴とする請求項２記載の絶縁電
線。