JPS6193510A - 無機絶縁電線 - Google Patents

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〕 この発明は、関渦でのＩ′ＩＩ気特性の優れた無４幾絶
黛准碌に関する。

〔従来のｆｉ術〕

従来よす金属導体上にガラス貝組成物を儲き付けた無機
絶縁電線が知られている。（特公昭３７−２１２４号公
報、特公昭５９−２１２４号公報等参照）このような無
４−＆絶縁電線は、例えばＳ１０゜２０〜５０％、ｐｂ
９１０〜６０％、Ｋ、０１０〜３０％の組成のフリット
泥漿を金属導体上には布し、５００〜８００°Ｃで焼成
し、ガラス質の無機絶縁被膜を導体上に形成する方法な
どによって調造される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような製造方法によって得られた無
機絶縁電線にあっては、次のような問題点があり、その
解決が望まれている。

■　無機絶縁被膜がガラス質の連続被膜で形成これてお
り、かつ絶縁被膜と金楓導体との熱膨張係数に大きな差
があるため、熱歪が被膜中に蓄積これ、１皮股剥離を起
し易い。特に１コイル巻きした場合にはこの傾向が著る
しく、通常５００°Ｃ程度の温度から２０℃の室温に取
り出した場合は２〜３回のヒートショックテストによっ
て被膜が剥離することがある。

■　導体径が細くなるほど上記熱歪の蓄積度合が大きく
なり、　ｌ幀被膜剥離が生じやすくなる。

このため、匝０．５１以下の導体には絶縁被膜を形成す
ることができなかった。

■　このため、ガラス質の組成を変化させて金属導体と
絶縁被膜との熱膨張係数の差を小ざくしたり、導体への
密層性を向上したりしようとすると、無機ｅ縁電線本来
の特徴である高温絶縁性が太きく低下してしまう。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明では可撓性に優れた含鉛、ｙ　Ｉ）ッ
トと高温絶縁性の良好な高融点無機物を主１ｊ１５分と
し、これに導体との蜜層力向上に効果のある結合酸化物
と、上記各成分の固体粒子の沈降を防止する水または有
機溶剤に可溶な熱分解性樹脂とからなるスラリー状の塗
覆液を金属導体上に塗覆、焼成し、多孔質で密着性のよ
い絶縁被膜を形成することにより、上記問題点を゛解決
するとともに固体粒子の沈降による長時間連続製造での
被膜特性のバラツキを抑えるようにした。

この発明の無機絶縁電線命鰻貴く、導体上に、含鉛７リ
ツト３５〜７５重債部と、Ａらｏ３．ｓｇ〜。

ＭｇＯ９Ｔｉ０１　、　Ｚｒ０ｔよりなる群から遍ばれ
た１塊以上の高融点無機物２５〜６５重：８部と、Ｆｅ
、Ｎｉ。

Ｃｏ、Ｓｂ、Ｍｏの各酸化物からなる群から選ばれた１
種以上の結合酸化物０５〜１０重量部とからなる組成物
１００重量部忙対し、水または有機溶剤に可溶な熱分解
性樹脂α０５〜５重量部を添加してなる塗覆液を塗覆し
、これを上記樹脂の熱分解＠關以上忙加熱して樹脂を熱
分解して消失せしめ、でらに高温で焼成して多孔質の絶
縁被膜を設けたものである。

まず、・この発明で使用メれる含鉛フリットとしてｔｊ
ＰｂＯ含有賛が５０重量％以上でかつフリットの軟化浴
融点が７００℃以下のものが用いられる。このようなフ
リットとしては、例えば以下に示す工うな組成のものが
ある。

■　ｐｂＱ　　　　５０〜８５％（重ｉ％、以下同じ）
Ｂ、０．　　　　５〜９　％ Ｓ１０．　　　　　　　１〜４％ Ｚｎ０　　　　　　　　　４〜１５％ ｅＰｂＯｓｏ〜８５％ ＢｔＱ３　　　　　　　　３〜９％ Ｓｔ、、　　　　　　　　　２〜１５％Ａ６，０．　　
　　　　　１〜８％ ｚｒｏｔｔたはＴ１０！　　２〜１０％０Ｐｂ０　　　
　　　　　５０〜８０％Ｂｔｕｓ　　　　　　　　　　
２〜９％Ｓ　ｉｏ！　　　　　　　　１．５〜８％Ａｇ
ｆｆ１Ｏ，α５〜４％ ＺｎＯ１５〜２８％ この含鉛フリットは、當法のごとく、上記組成のガラス
原料を一旦溶融し、水中に投入して急冷したのち２００
メツシュ程度の粒度に粉砕したものが便用づれる。　　
　□ また、高融点無機物としてはＡ　ｅｖｏｓ　ｅ　”　’
　０２　ｙＭｇＯ，Ｔｉ０１　、　Ｚｒ０１の酸化物の
１種以上が開用される。この高融点無機物はいずれも融
点が１０００”Ｃ以上の高融点の酸化物であり、得られ
る絶縁被膜の高温絶縁性を主に担うものであり、ざらに
焼成時、上記含鉛フリットの溶融ガラス中に一部溶は込
み、ガラス自体の融点を上昇ζせる働きを持っているも
のである。

ζらに、結合酸化物としては、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ。

Ｓｂ、　Ｍｏなどの金属の酸化物の１種もしくは２種以
上が任意の割合で混合したものが用いられる。

この結合酸化物は、焼成時導体と反応し絶縁被膜と金属
導体との間に強固な結合ｌ−を生成し密着力を増大させ
る働きを持つものである。又これら無機物の沈降防止及
びバインダーとしての前記樹脂としては、水または有機
溶剤に可溶であり、かつ熱分解性のものが用いられる。

このような樹脂としては、例えばポリエチレンオキサイ
ド（分子量１０万〜３００万）や、ポリメチルメタクリ
レート、メチルメタクリレ−）−ｎ−ブチルメタクリレ
ート共重合体、ｎ−ブチルメタクリレート−１８０ブチ
ルメタクリレ一ト共重合体、エチルメタクリレート−メ
チルアクリレート共重合体などが挙げられる。

そして、上記官給フリットと高融点無機物と結合酸化物
との混合比は、官給フリットが３５〜７５重を部、高融
点無機物が２５〜６５重量部、結合酸化物が［Ｌ５〜１
０重騎部の割合とばれる。官給フリットが３５重＋４Ｃ
部未満でＦ′ｉ絶縁絶縁被弾１便体への密着性、可撓性
が十分でなく、７５重縫部を越えると分解ガスの消失が
維しくなり発泡したり、フクレを生じたりしてコイル巻
きしたときフレーキングを起こし易くなる欠点が出ると
共に多孔質化が不充分となり、耐熱衝撃性が悪くなる。

また、高融点無機物が２５重（１！を部未満では被膜の
高温絶縁性が不足し、かつ多孔質化が４し得す、６５１
に承部を越えると逆に多孔質化が進行しすぎて被膜が脆
くなり、不都合を来す。さらに、結合酸化物は、官給フ
リットと高融点無機物との混合物１００Ｍ量部に対して
α５〜１０重量部加えられる。（Ｌ５ｆｉｔ部未満では
絶縁被膜の導体への密着性が不足１、、ＩＱ重を部を超
えると密着力は十分であるが絶縁性が低下する傾向が著
るしくなって不都合である。そして、官給７リツトと高
融点無機物と結合酸化物との混合物１００重量部に対し
て上記樹脂が１０５〜５１Ｍ−邪添加される。添加量が
［１０５重′ｆｋ部未満では目的とする固体粒子の沈降
防止効果が得られず、５重量部を越えると樹脂の分解消
失に要する時間が長くなると共に分解ガスによる７クレ
や発泡を起こし易くなる。したがって、５重量部添加し
ても十分な沈降防止効果が得られない場合や、分解ガス
によるフクレ、発泡が生じ易い場合には前記樹脂以外に
ガイロメ粘土、ベントナイト、モンそり（ロナイト、な
どの無機沈降防止剤を一緒に用いてもよい。

また、この発明釦用いられる金属導体としては、高温で
の耐食性が良好なものが望ましく、例えばニッケルクラ
ツド銅、ステンレスクラツド鋼、ニッケルクラッド銀、
ニッケル鉄クラツド銅、クロメル、コンスタンタン、ニ
クロム、タングステン、チタン、銀−パラジウム合金な
どが目的、用途に応じて選択される。また、導体の線径
は、特に限定されないが、絶縁被膜が多孔質で形成はれ
るので熱歪が少なくすることが可能であり、比較的小径
のものにまで適用でき、最小径でＱ、０５−炉までの細
線が使用できる。

そして、官給フリット、高融点無機物、結合酸化物およ
び樹脂からなるスラリー状の組成物を作成する。具体的
にはまず樹脂を水またげエステル、ケトン、芳香族炭化
水素など有機溶剤に溶解し、高粘度の樹脂液を調製する
。樹脂液の濃度は、樹脂の種類と溶液としたときの粘度
等によって適宜決められるが、通常は７ｔｌｔ％以下と
される。つぎ釦、この樹脂液に官給フリット、高融点無
機物および結合酸化物を加え、攪拌するかボールミルで
混練して塗覆液とするか又は官給フリット、高融点無機
物、結合酸化物と水又は有機溶剤とからなる組成物を予
めボールミルで混合粉砕した泥状物に前記樹脂液を添加
して混合し粘度調整した上で塗覆液とする。

このスラリー状の塗覆液の固形分は、特に限定されない
が、その粘度、固体粒子の沈降性、金属導体への塗布厚
ブなどを勘案して適宜決められ、ｘ、　層＋Ｊｅ　　ｅ
　　　　Ｍ　　ｎ　　−、＆　ＪＩＬ　ｅｌ　　□１−
Ｊ　ＩＴ’　　Ｌ−シｈ　　Ｘ次に、このようにして得
られたスラリー状の塗覆液を金属導体の表面に塗布し高
温で焼成して被膜を形成する。この被膜形成は、金属導
体を塗覆液中忙浸漬する等の手段によって行えば良く、
又被覆厚の調整は塗布焼成の操作を必要に応じ複数回繰
返して行い、所望の被膜厚となるようにしてもよい。

また、焼成する際はこれに先立って樹脂を熱分解して消
失させる。まず、樹脂の熱分解可能な温度に保持された
加熱炉に入れ、樹脂分を加熱して熱分解し、＠膜中より
熱分解ガスとして揮散せしめる。加熱時間は通常１〜５
分程度の範囲から、塗膜中の樹脂含有量、塗膜厚み等た
よって決められる。樹脂が塗膜中より消失したならば、
更に昇温して８００〜１０００℃の焼成温度とし、焼成
を行う。なお誂或時間は塗膜の厚さ、導体の径、種類（
復液の組成等によって適宜決められるが、通常１〜５分
の範囲とこれる。この焼成によって、高融点無機物の粒
子の表面に溶融した官給フリットのガラスが付着し、こ
のガラスが結合剤（バインダー）となって高融点無機物
粒子どうしが結合し、導体上に固着；れ多孔質の無機被
膜となる。

例えて言うならば“アワオコシ”の状態に似たものとな
る。また、焼成時結合酸化物によって、金属導体表面と
無機被膜との間で反応が起き強固な結合が生成しそれに
より、良好な密着性が確保でれる。かくして焼成された
絶縁被膜の厚みは・１常ｚ５〜２５μｍ８度とされるが
、無機絶縁電線の用途によってはこの範囲に限らず、適
宜法めることができる。

なお、必要に応じてこの絶縁被膜上にシリコーン樹脂、
フッ素膚脂、ウレタン樹脂などを主体とする樹脂被膜を
形成することもできる。

〔作用〕

このような製法にあっては、得られる絶縁被膜が多孔質
であるので、巻線加工を行っても絶縁被膜が金属導体か
ら剥離することがなく、さらにガラス貞の連続被膜では
ないので熱１鉗撃に対して高い抵抗力を示す。また、被
膜の実質的な構成材料が高融点の酸化物であるので高温
での絶縁性が漬方であり、焼成時忙一部の高融点の酸化
物が官給フリットのガラス中に固溶して、ガラス自体の
←シ点が高くなるから、低融点のガラスを用いてもその
フリットの融点以上の高温迄使用出来る。シらに、多孔
質被膜であるので、小径導体に被覆しても熱歪の蓄積が
少ないため０．０５　ｍａダ程度の細線にも適用できる
。

また、慮脂を用いて塗覆液の粘性を上げ、固形粒子の沈
降防止を図っているので、塗覆液中で固形粒子がその比
重の違いに−ｊ）−かわらず、均一に分散されるため塗
覆工程で塗膜の組成が変化して絶縁被膜の特性にバラツ
キが生じたり、特性低下が生じたりすることがない。従
来、・このような塗１液の粘度を上げるために炭酸ソー
ダ、亜硝酸ソーダ、塩化バリウムなどの塩基性塩類、い
わゆる”トメグスリ”を使用しているが、このような塩
類を添加すると絶縁被膜の高温絶縁性が低下する欠点が
ある。この点、この発明では樹脂を使用し、これを焼戊
時ｉＣ！ＰＩ分解して消失させているので彼癒中には樹
脂分が残らず、かかる不都合は生じない。

〔実施例〕

以下、実施例を示してこの発明の作用効果を明確にする
。

（実施例１） 第１表に示す配合組成の混合物を、平均分子量約１００
万のポリエチレンオキサイドの１重′４′％水溶液に分
散し、固形分６０％の分散液とし、これをボールミルで
７０時間微粉砕し、固形分かすべて１０μ以下となるよ
うにして塗猟液とした。

この虐随液を怪α２５町）１のニッケルクラッド銅線に
塗布しついでこれを５００〜５５０°Ｃの範囲に温度コ
ントロールした炉中に尋人し、５分間加熱してポリエチ
レンオキサイドを熱分解して、塗膜中より消失せしめ、
ついで８００〜９００°Ｃに温度コントロールした焼成
炉で３分間焼成し、厚み１３μｍの；戦機多孔質イ色縁
被膜を形成した。第１表中の會鉛７リツトは先の■の組
成のものを用い、高融点無機物は１１３，０，８５［ｆ
ｔ１（、Ｔｉｅ、　３　＋ｉｔｔ部、ガスコメ粘土１２
Ｌｒｉ部からなるものを用い、結合酸化物はＣｕＯとＮ
１０　　の等−１に混合物を用いた。

かくして得られた無機絶縁電線について■　Ｐ３縁被膜
の密着性、可撓性 ＠　高温絶縁特性 θ　耐熱衝撃性 ■　絶縁被膜の特性のバラツキ につ−て検討した。−■着性、可撓性については、絶縁
電線をその外径の１０倍径にコイル巻き加工し、絶縁被
膜の剥離の有無を顕微鏡観察して評価した。高温の絶縁
特性ＦｉＪＩＳ２コ撚り試料により５００°Ｃにおける
絶縁抵抗と絶縁破壊電圧（ＢＤ％’）で評価した。耐熱
ｇｆＪｇＩＡ性は、２０倍径のボビンに巻き付は加工し
たコイルを６００℃で１５分間加熱後、直ちに２０°Ｃ
の空気中に取り出す形のテストを繰り返し行いコイル巻
きされた線の被覆！鱒が剥離するサイクル数で評価した
。また、絶縁被膜の特性のバラツキは、Ｔ！線線長１０
エた合計３０点のす／１ルについてそれぞれの５ｎＯ℃
における絶縁破壊電圧（ＢＤＶ）を測定し、これらの平
均値、標準偏差を求めて評価した。結果を第１表忙併せ
て示した。

比軟のため、配合例３の混合物を水に分散したちのにつ
いて、同様に絶縁破壊電圧を測定し、その平均値、標準
１ｉ＋ｉ差を求めたところ、それぞれ１６ｏＶ、１１．
３であった。

（実施例２） 実施例１における配合例３の塗覆液を、線径（Ｌｌｍｌ
ｌｌ、　　（Ｌ２＋１１＋１．　　（１５２１ｍ、　　
（Ｌ５ＦＪ、　　１．０朋のニッケルクラッド銅線に実
施列１と同様に塗布し、焼成した。これらの無機絶縁電
線を２０倍径のボビンにコイル巻き加工し、実施例１と
同、様の条件で耐熱衝撃性を検討した。結果を第２表忙
示す。

第２表 以上の結果から明らかなように、この無機絶縁電線に、
絶縁被膜の金属導体への密着性が良く、可撓性も良好で
あり、高温での絶縁特性が優れ、熱イ曲撃にも強く、さ
らには［１，１１程度の小径の金属導体にも適用できる
ことがわかる。また、長時間違Ｍ製造によっても絶縁被
膜の特性にバラツキがｔｌとんど生しないことがわかる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の無機絶縁電線の製法に
よれば、金詰７リツトと高融点無機物との混合比が連続
ガラス、ｍ　Ｉｌｌを形成しえない量比となっているの
で、得られる絶縁被膜は多孔質となり、これによって可
撓性が良く、熱衝撃に強−絶縁被膜となる。また、結合
ｒｐ化物と柔軟性のある金詰７リツトを使用しているの
で、被膜の密着性が高くなる。づらに、被膜の実質的な
構成材料に妬融点で高絶縁性の関融点無機物を用いてい
るので、高温での絶縁特性も優れたものとなる。また、
絶縁被膜が多孔質であり、かつ硬度の高いシリカ、アル
ミナなどの高融点無機物で構成されているので、耐摩耗
性が良好な無１ノ！絶縁眠６Ａが得られる。

ざらに又水は有威浴剤に可俗な熱分解性のｆ（ｉｔ　＃
’ｎを添加して塗樟液の粘性を上げ比、１にの異なる固
形粒子を均一に分散づせているため、長時間連続して製
造した場合でも特性のバラツキが少なく、かつ添加され
る樹脂が熱分解性に優れたものであるから、焼成時に分
解物が残り、絶縁特性が低下する様な問題を生じない優
れた効果が得られるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 含鉛フリット３５〜７５重量部と、 Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿２、ＭｇＯ、ＴｉＯ＿２、Ｚ
   ｒＯ＿２よりなる群から選ばれた１種以上の高融点無機
   物２５〜６５重量部と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｍｏ
   の酸化物よりなる群から選ばれた１種以上の結合酸化物
   ０．５〜１０重量部とからなる組成物１００重量部に対
   し、 水または有機溶剤に可溶な熱分解性樹脂０．０５〜５重
   量部を添加してなる混合物が焼成され多孔質の無機絶縁
   被膜として設けられたことを特徴とする無機絶縁電線。