JPS6353806A - 耐熱絶縁電線 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、雰囲気温度が３００℃を超える高温かつ高湿
度下で使用される電気機器巻線用の耐熱絶縁電線に関す
る。

〔従来技術とその問題点〕

製鉄所、製鋼所、化学反応炉あるいは原子力発電の炉心
近傍などで雰囲気温度が特に３００℃を超えるような高
温で使用さ九る電気検器巻線においては、上記雰囲気に
耐え得る絶縁電線が求められている。

従来よシ、耐熱性を有する絶縁電線の抜〜７嘗は、ポリ
シロキサンであるシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、四
弗化エチレン樹脂などの耐熱有機質塗膜からなるものが
知られているが、これらの塗膜の使用温度は約２５０℃
程度であり３００℃を超える雰囲気中での連続使用に耐
えず、またポロシロキサン樹脂からなるものは、３００
℃以上でも短時間の使用可能であるが、長期間使用する
と塗膜が剥離したシ、塗膜に亀裂が発生し、耐湿性や絶
縁性が低下する欠点を有している。また、近年耐熱性が
良いセラミック絶縁層を被覆した電線も開発されている
が、セラミック層は可とり性に乏しく、コイル状に巻回
使用したシする場合にクラックが発生して導体から剥離
してしまう欠点がある。これを防ぐ方法としては、セラ
ミック被覆層がセラミック化されていない未焼成の状態
の絶縁被覆１１Ｌｍを供給し、電気機器巻線の巻線作業
をこの未焼成状態の絶縁被覆電線を用いて行い。その後
高温での焼成加工を行うことによシ、セラミック化され
た絶縁被覆層を有する巻線が形成されるよう構成したも
のが知られている。この場合の未焼成の絶縁被覆電線の
製作方法としては、無機質微粉末１００部とシリコーン
樹脂１０〜２００部と希釈剤とからなる混合物を導体上
に塗布し、これをシリコーン樹脂の硬化温度（例えば１
５０ないし４００℃）で加熱してシリコーン樹脂が硬化
した絶縁被ａ層を形成する方法（特公昭５７−１２２４
８号公報）、無機質粉末１００部とシリコーン樹脂１０
ないし２００部に希釈剤を加えた混合液を導体上に塗布
し、１５０ないし５００℃の温度でシリコーン樹脂を硬
化させた後、用とり性を有する樹脂をオーバーコートす
る方法（特公昭６１−３０５１号公報）などが知られて
いる。

しかしながら、前述の公知例のように無機質微粉末を多
量に含むシリコーン樹脂被覆層は、シリコーン樹脂を加
熱硬化した状態ですでに司とり性が低下し、巻線加工時
において被覆層にクラックが発生しやすくなるという欠
点があシ、巻線加工終了後シリコーン樹脂あるいはオー
バーコート層を加熱分解してセラミック化された絶縁被
覆層を形成した時点においても前記クラックがそのまま
残シ、かつ焼成されることにより機械的に脆く。

耐水性に乏しく、高温、高湿雰囲気中では絶縁抵抗の低
下などの絶縁性能の低下が生じ易いという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、絶縁被０
層が優れた司とう性および強度を有して巻線加工に耐え
、焼成後は優れた形態安定性を有して優れた耐熱性およ
び耐湿性を発揮しうる電気機器巻線用の耐熱絶縁電線を
提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、アルキルシリケート、ポリジメチルシロキサ
ン、ポリボロシリケート等シロキサン肋導体を主成分と
する半無機ポリマーに希釈剤を加えて粘度調整さｒＬｆ
ｃ塗料を導体表面に塗布形成された塗膜層と、この塗膜
層の外周に巻着されたガラス繊維層と、このガラス繊維
層の表面に塗布形成された前記塗料からなるコーティン
グ層とからなシ、前記コーティング層が粘着性を失う程
度に前記塗料が半硬化されてなる絶縁被覆層′金偏える
よう構成したことにより、巻線加工時にはガラス繊維層
を骨材とし、極めて高い粘性を有する塗膜層およびコー
ティング層を結合材とする可とり性に富んだ絶縁被覆層
によシ、クラックや剥離、ピンホール等の欠陥を生ずる
ことなく巻線を形成でき、巻線終了後、高温で焼成処理
する工程においては、半無機ポリマー中の有機物が熱分
解することによシ成生するシリカ（Ｓｌ、、　）が骨材
であるガラス繊維と反応して強固に結合し、ガラスｕ１
．維によシ補強されて導体に強固に結合したクラック。

ピンホール等の少いセラミック化された絶縁被覆層が形
成されることによシ、３００℃を超える高温雰囲気中の
連続使用に耐え、かつ耐湿性の優れた絶縁被覆層を形成
できるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ 第１図は本発明の実施例を示す耐熱絶縁電線の断面図で
あシ、アルキルシリケートを主成分とする不揮分４２％
を有する半無機ポリマーからなる塗料（例えば、チー・
ニス・ピー開発センター製。

商品名ＴＳＢ４３００）をニッケルメッキされた直径約
２ｒａｎの導体１の表面に塗布して塗膜層２を形成し、
この塗膜層２の外周にガラス繊維を巻着してガラス繊維
層５を形成し、さらにガラス繊維層乙の表面に前述の塗
料を塗布してコーティング層を形成した後、１００℃約
２時間の加熱処理を行うことにより、塗料中の揮発分が
排除されるとともに、常温においてコーティング層４の
表面の粘着性が失われる程度に半硬化された絶縁被覆層
５を有する耐熱絶縁電線を得た。得られた耐熱絶縁電線
は、ガラス繊維層乙に塗膜層２およびコーティング層４
の塗料が浸透し、塗料が半硬化することにより、相互に
一体化されたゴム弾性を有する絶縁被覆層５を形成でき
る。

実施例２ ポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコーン樹脂
１００重量部に、粒径１ないし数μｍのシリカ微粉末４
０重量部、アルミナ微粉末１０重量部、トルエン２０Ｍ
量部を配合した塗料を用へ実施例１と同様に塗膜層２．
ガラス繊維層６．コーティング層４を形成し、１００℃
６０分間の加熱処理により塗料が半硬化された絶縁被覆
層５を有する耐熱絶縁電線を得た。

比較例 実施例２と同じ組成の塗料を用い、ニッケルメッキされ
た導体１の表面に一塗膜層２を形成した後。

塗料を加熱硬化し、その外側にガラス繊維を巻着してガ
ラス繊維層６を形成し、加熱固化された塗膜層２および
ガラス繊維層３からなる２層構造の絶縁被覆層を有する
耐熱絶縁電線を得た。

前述のようにして得られた耐熱絶縁電線を直径１０門の
丸棒に２０回ら雄状に緊密に巻回してヘリカルコイルを
作製し、実施例１および２になる耐熱絶縁電線を用いた
ヘリカルコイルについては４００℃約２時間の加熱処理
によシ絶縁被覆層の焼成を行い、比較例になるヘリカル
コイルについては塗膜層２に用いた塗料を真空含浸した
後４００℃、約２時間の焼成を行った。

第２図は得られたヘリカルコイルの怜１ｍ１１５Ｐブ。

１冷熱サイクル回数と水中絶縁破壊電圧との関係を示す
特性線図であり、室温から４００℃まで２時間で昇温さ
せ、４００℃に２時間保持したのち、室温まで２時間で
冷却する冷熱条件を１サイクルとし、冷熱サイクル処理
したヘリカルコイルを常温の水中に１０分間浸漬し、導
体と水との間の絶縁破壊電圧を測定し、冷熱サイクル処
理しないヘリカルコイルの絶縁破壊電圧を１００として
各ヘリカルコイルの破壊電圧を相対値で示したものであ
る。図において、実施例１および２になるヘリカルコイ
ルの絶縁破壊電圧は、２０サイクルの冷熱サイクル処理
後も低下せず、良好な水中耐電圧特性を維持し、優れた
耐熱性、耐水性を示している。これに対して比較例にな
るヘリカルコイルは１５サイクル目から絶縁破壊電圧の
低下が認められ、冷熱サイクル処理によシ耐電圧性能に
影響する微細な欠陥が絶縁被覆層５に発生したことが明
らかとなった。ことに、比較例の場合コーティング層４
はヘリカルコイルを形成した後含浸処理されておシ、巻
線加工による損傷は考えられないので、微細欠陥は１ｊ
ＸＬ線製作時に塗布硬化さ１また塗膜ＪＦｔ２に起因し
ていることは明らかであり、実施例における半硬化処理
が巻線加工における絶縁被覆層の損傷防止に有効に作用
していることがわかる。また、実施例１においては無機
質粉末を配合しない塗料を用いたにも拘らず優れた耐冷
熱サイクル性能を示しておシ、アルキルシリケート中の
有機物が分解して二酸化けい素が生成し、こｒＬがガラ
ス繊維中のけい素と結合して一体化された無機質の絶縁
被覆層が形成されたものと考えらへことに引張り強さの
優ｒしたガラス繊維が骨材として作用し、絶縁被覆層が
導体を緊縛することにょシ、無機質粉末を骨材とした従
来技術では得られない優れた形態安定性を示したものと
推測さ：ｉ４なお、実施例としては示さなかったが、半
無機ポリマーとしてポリボロシリケートを用いても実施
例と同様な性能を得ることができる。また、塗料に紫外
線硬化形のシリコーン樹脂などを用いることにより、半
硬化処理を簡単かつ短時間で行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、シロキサン誘導体を主成分とす
る半無機ポリマーからなる塗料を用い、導体表面に塗膜
層、ガラス繊維層、コーティング層を形成し、これを半
硬化処理した絶縁被覆層を備えるよう構成した。その結
果、巻線加工に際しては半硬化処理されてゴム弾性を有
する塗膜層およびコーティング層がガラス繊維層によシ
補強されることにより、絶縁被覆層に微細なき裂等の欠
陥を生ずることなく巻線を形成することができ、巻線加
工終了後に行われる焼成処理においては、塗料が熱分解
することにより生成した二酸化けい素がガラス繊維と結
合し、かつガラス繊維に補強されて導体を緊縛するよう
強固に一体化された無機質の絶縁被覆層が形成されるこ
とにより、従来技術における司とう性に乏しくクラック
やはく離を生じやすいというセラミック絶縁被覆層の欠
点が排除され、尉熱性、耐熱応力性、耐水中耐電圧性等
に優れた。３００℃を超える雰囲気中で使用される電気
機器巻線用の耐熱絶Ｒ電線を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は実施例
における冷熱サイクル数対絶縁破壊電圧特性線図である
。 １・・・導体、２・・・塗膜層、３・・・ガラス繊維層
、４・・・コーティング層、５・・・絶縁被覆層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シロキサン誘導体を主成分とする半無機ポリマーに
   希釈剤を加えて粘度調整された塗料を導体表面に塗布形
   成された塗膜層と、この塗膜層の外周に巻着されたガラ
   ス繊維層と、このガラス繊維層の表面に塗布形成された
   前記塗料からなるコーティング層とからなり、前記コー
   ティング層が粘着性を失う程度に前記塗料が半硬化され
   てなる絶縁被覆層を備えてなることを特徴とする耐熱絶
   縁電線。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、塗膜層
   およびコーティング層がアルキルシリケートを主成分と
   する半無機ポリマーからなることを特徴とする耐熱絶縁
   電線。 ３）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、塗膜層
   およびコーティング層がポリジメチルシロキサンを主成
   分とするシリコーン樹脂からなる半無機ポリマーと無機
   微粉末との混合体からなることを特徴とする耐熱絶縁電
   線。 ４）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、塗膜層
   およびコーティング層がポリボロシロキサンを主成分と
   する半無機ポリマーからなることを特徴とする耐熱絶縁
   電線。