JPH01309207A - 絶縁材被覆電線 - 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】 本発明は、絶縁材を被覆した電線に関するものである。

［従来の技術］ 従来より耐熱性、電気特性、耐湿熱性、機械特性などの
各特性をバランスよく兼ね備えたフィルムとして二軸配
向ＰＰＳフィルムが知られている。

また該フィルムを電気絶縁材料として用いることも特開
昭５５−３５４５９公報で知られている。

［発明が解決しようとする課題」 しかし、上記のフィルムを導体の周りに巻回被覆し、更
に電気絶縁性の安定化、特に交流の耐電圧を安定化し、
かつ向上させる目的でエポキシ樹脂などの樹脂で含浸す
ると逆に交流の耐電圧が著しく低下するという問題点が
あった。従って２軸配向ＰＰＳフイルムを絶縁被覆材と
した電線を用いたケーブルやコイルの適用範囲が著しく
制限されていた。

本発明は耐熱性、電気特性、機械特性などに侵れた２軸
配向ＰＰＳプイルムを絶縁材とし、樹脂含浸しても交流
の耐電圧を低下させることのない絶縁材被覆電線を提供
せんとするものでおる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、導体、該導体を被覆するための２軸配向ＰＰ
Ｓフイルム及び含浸樹脂からなる絶縁材被覆電線であっ
て、該２軸配向ＰＰＳフイルムと該含浸樹脂との接着力
が３０９　／　ｃｍ以上であることを特徴とする絶縁材
被覆電線である。

本発明で導体とは、電気を導きやすい物質で銅、鉄、ア
ルミニウムなどの金属物が最も一般的である。該導体の
形状は特に限定されないが断面形状が円又は四角形のも
のが最も一般的である。また太さは断面が円形のものの
場合直径が２’＃〜８０ｍのものが好ましい。断面が四
角形の場合、−辺が１〜２０ｍの長方形が好ましい。長
さについては特に限定されない。また上記の導体が２本
以上結束されたものでもよい。また該導体は、曲げられ
種々の形に変形されていてもよい。

また、本発明に用いられる２軸配向ポリフェニレンスル
フィドフィルム（以下、ＰＰ５−ＢＯと略称することが
ある。）とは、ポリ−ｐ−７エニレンスルフイドを主成
分とする樹脂組成物を、溶融成形してシート状とし、２
軸延伸、熱処理してなるフィルムでおる。

また、該フィルムの厚さは、３〜２００ミクロンの範囲
が好ましい。

本発明においてポリ−ｐ−フェニレンスルフィドを主成
分とする樹脂組成物（以下、ＰＰＳ系組成物と略称する
ことがおる。）とは、ポリ−ｐ−フェニレンスルフィド
を９０重量％以上○む組成物を言う。

ＰＰＳの含有ｍが９０重■％未満では、組成物としての
結晶性、熱転移度等が低くなり、該組成物からなるフィ
ルムの特長である耐熱性、寸法安定性、機械的特性等を
損なう。

該組成物中の残りの１０重量％未満はＰＰＳ以外のポリ
マ、無機または有機のフィラー、滑剤、着色剤、紫外線
吸収剤などの添加物を含むことも、本発明の目的を害し
ない範囲なら差し支えない。

該樹脂組成物の溶融粘度は、温度３００’Ｃ１せん断速
度２００１／ｓｅｃのもとで、５００〜１２０００ポイ
ズ（より好ましくは７００〜１００００ポイズ）の範囲
がフィルムの成形性の点で好ましい。

該樹脂組成物の溶融粘度は、最終的に得られる２軸配向
ポリ−ｐ−フェニレンスルフィドフィルムの、溶融粘度
に等しい。

本発明においてポリ−ｐ−フェニレンスルフィド（以下
、ＰＰＳと略称することがおる。）とは、繰り返し単位
の７０モル％以上（好ましくは８５モル％以上）が構造
式　÷Ｓ＋　で示される構成単位からなる重合体をいう
。係る成分が７０モル％未満ではポリマの結晶性、熱転
移温度等が低くなりＰＰＳを主成分とする樹脂組成物か
らなるフィルムの特長である耐熱性、寸法安定性、機械
的特性等を１０なう。

繰り返し単位の３０モル％未満、好ましくは１５モル％
未満であれば共重合可能なスルフィド結合を含有する単
位が含まれていても差し支えない。

本発明の絶縁材被覆のうちの２軸配向ＰＰＳフイルムは
、導体の周りに巻回被覆されている。巻回被覆とは、該
フィルムを適当な幅にスリットしテープ状のものを作成
し、導体の周りにラセン状にラビングし、導体が露出し
ない様に完全に覆い電気絶縁性を保てるようにすること
でおる。該巻回被覆は一般には％また月重ね巻きなどが
あり、該巻回は２回以上重ねることが電気絶縁性の信頼
性のうえで好ましい。

本発明の絶縁材被覆電線は、上記の２軸配向ＰＰＳフイ
ルムの巻回被覆に更に樹脂で○浸する。

該樹脂としては、エポキシ系、シリコン系、アクリル系
、フェノール系などの熱硬化型の樹脂を例に挙げること
ができるがエポキシ樹脂を用いるのが１４に好ましい。

また該樹脂に硬化助剤、熱安定剤などの添加剤が含まれ
ても差しつかえなく、むしろ好ましい。

史に含浸とは、上記のフィルムを被覆した導体のフィル
ム間、フィルムと導体間の空隙に樹脂を完全に浸透させ
て電気絶縁性を更に安定化させるために行なわれるもの
である。

本発明の絶縁材被覆電線において巻回被覆された２Ｎｌ
配向ＰＰＳフイルムと含浸に用いられる樹脂との接着力
が３０　’ｇ　／　ｃｍ以上（好ましくは４０ｇ　／　
ｃｍ以上）でなければならない、ここで言う接着力とは
、引き剥し角度が９０度で剥離速度が２００ｍ／ｍｉｎ
で測定した値をいう。該接着力が３０　’；Ｊ　／　ｃ
ｍ未満で必ると、樹脂含浸によって逆に交流の耐電圧が
著しく低下してしまう。

次に本発明の絶縁材被覆電線の製造方法を）ホベる。

本発明に用いるＰＰＳは、硫化アルカリとパラジハロベ
ンゼンとを極性溶媒中で高温高圧下に反応させて１ｑら
れる。特に、硫化ナトリウムとバラジクロルベンゼンを
Ｎ−メチルピロリドン等のアミド系高沸点極性溶媒中で
反応させるのが好ましい。

この場合、重合度を調整するために、力性アルカリ、カ
ルボン酸アルカリ金属塩等のいねる重合助剤を添加して
、２３０〜２８０℃で反応させるのが最も好ましい。重
合系内の圧力および重合時間は使用する助剤の種類や但
および所望する重合度等によって適宜決定する。得られ
た粉状または粒状のポリマを、水または／および溶媒で
洗浄して、潤製塩、重合助剤、未反応モノマー等を分離
する。

このポリマを２軸配向フイルムに成形するには、押出機
により溶融された該樹脂を口金から定量的に金属ドラム
の上にキャスティングし、急速冷却することのよって無
配向、非晶状態のシートを得て、該シートを周知の方法
で２軸延伸、熱処理する。延伸は長手方向、幅方向とも
９０〜１１０’Ｃで３．０〜４．５倍の範囲でおこなう
。熱処理は２４０℃〜融点の範囲で、定長または１５％
以下の制限収縮下に１〜６０秒問おこなう。ざらに、該
フィルムの熱寸法安定性を向上させるために、一方向も
しくは二方向にリラックスしてもよい更に該フィルムと
含浸樹脂との接着性を向上させるため、該フィルムの少
なくとも片面にコロナ放電処理、プラズマ処理などの電
気的表面処理もしくはプライフーコー１〜処理が行なわ
れる。コロナ放電処理は、２０００Ｊ＃〜８０００Ｊ／
尻の範囲の処理強度で行なうのが好ましい。またプラズ
マ処理は、Ａｒ、ＣＯ２，０２などのガス雰囲気で１．
０Ｔｏｒｒ以下の圧力で行なうのが特に好ましい。また
プライマーコート処理は、エポキシ系、アクリル系、シ
リコン系などの樹脂を用い、グラビアロール法、リバー
スコータ法などの方法で塗布する。塗イ［厚みは、０．
１〜５．０μｍの範囲内が好ましい。また上記の電気的
表面処理、プライマーコート処理は、２種以上の処理が
組み合わせて行なわれてもよい。本発明の目的を達成す
るには、プライマーコート処理が好ましい。

導体棒の周りに上記の２軸配向ＰＰＳフイルムをラセン
状にラビングする方法は、該フィルムを例えば２０履幅
にスリットしてテープ状のものを作成し、該フィルムを
導体の周りに％重ね巻き、Ｚ車ね巻きなどの方法で巻回
機などを用いて巻回被覆する。通常は、上記の巻回被覆
を２〜５重に重ねて行なわれる。

続いて行なわれる樹脂含浸は、エポキシ樹脂やシリコン
樹脂などの耐熱硬化型の樹脂を用いて行なわれる。上記
の樹脂に、硬化助剤や熱安定剤などを添加し、真空含浸
用の槽に入れ、続いて該樹脂の中に導体の周りに２軸配
向ＰＰＳフイルムを巻回被覆した電線を投入し、常温〜
５０℃の範囲の温度で真空で脱気しながら含浸する。こ
のようにしてｊ７られた樹脂含浸した電線は、１００’
Ｃ〜２００　’Ｃの範囲の温度で０．５〜３０時間の条
件で熱硬化される。

［発明の効果コ 本発明の電線は、以上のような構成としたために２軸配
向ＰＰＳフイルムで被覆絶縁され、樹脂○浸した従来の
電線の欠点でめった交流耐電圧の低下が解消し、無含浸
よりも高い交流耐電圧を有し、かつ耐熱性、難燃性に優
れた電線となった。

［作用］ 本発明によって何故交流耐電圧の低下が防止され、逆に
向上するのか明確ではないが、ＰＰ５−ＢＯと含浸樹脂
との接着力が増すことによって、フィルム間または／お
よびフィルムと導体間でのコ［１す放電が発生しにくく
なり、コロ太劣化による絶縁破壊が防止されるためと考
えられる。

［用途］ 本発明の絶縁材被覆電線は、電力、信号用ケーブルはも
とより発電機、電動機、車輌用−［−ター、変圧器など
のＦ種の絶縁を必要とする機器のコイルなどにも用いる
ことができる。

また２軸配向ＰＰＳフイルムは、耐放射線性、極低温特
性に優れているので核融合装置の核融合炉用コイルのよ
うな耐寒性、耐放射線性を必要とする部分にも適してい
る。

［特性の測定方法及び評価の基準］ （１）　　接着力 導体の周りにＰＰ５−ＢＯ＠巻回被覆し、樹脂含浸した
棒より、ＰＰ５−ＢＯが２層以上重なった部分を取り出
し、ショツパーを用いて接着力を測定する。接着力の測
定条件は、引き剥し角度が９０度になるようにし、剥離
速度は２００ｍ／ｍｉｎである。

（２）　　交流耐電圧の測定 導体の周りにＰＰ５−ＢＯを巻回被覆し、樹脂含浸した
棒を３００ｍ＋＋長さに切断し、該サンプルの中央にア
ルミ箔（１８μｍ厚）を１００ｓ幅にラビングする。該
導体とアルミ箔の間の耐電圧を測定する。耐電圧の測定
は、交流電源を用い７５０Ｖ／ｓｅｃの昇圧速度で行な
う。

［実施例］ 次に本発明を実施例を挙げて詳細に説明する。

実施例１ （１）２軸配向ＰＰＳフイルムの準備 東しＩＩ製の゛トレリナ″、タイプ３０００の５０μｍ
厚みの２軸配向ＰＰＳフイルムを用いた。

（ＰＰＳ−ＢＯ−１とする。） また該フィルムの両面にコロナ処理を施しくＰＰ５−Ｂ
Ｏ−２とする）、下記の接着剤を塗布した。

接着剤二“ハイソール″丁Ｅ５４０１ 固形分濃度４０重徂％（東しく株製） 主剤／硬化剤の混合比：％ 溶剤；メチルセルソルブ 上記の接着剤を固形分濃度２００回重になるよう調整し
、グラビアロール法でＰＰ５−ＢＯ−２の両面に塗布し
た。乾燥条件は、１００’Ｃで３分間であり、コート厚
みは乾燥後で１．５μｍ／片面になるよう調整した。（
ＰＰＳ−ＢＯ−３とする。） （２）　　導体の周りへの巻回被覆 １０ｓ中の銅の丸棒（長さ３００＃）を準備し、アセト
ンで洗浄した。

次にＰＰ５−ＢＯ−３を２０ｍ幅にスリットしたテープ
状のものを作成し、上記の銅棒に該フィルムを半重ねで
ラビングし、更に該ラビングを３回重ねた。

（３）　　樹脂含浸 含浸樹脂として下記のエポキシ樹脂を用いた。

エポキシ樹脂（“エピコート”８２８油化シエルエポキ
シ製＞１００部 酸無水物（“Ｎ　Ｍ　Ａ　”ペトロケミカル製）７０部 ３級アミン（“グイドクラール”ＨＤ−へＣＣ−４３ペ
トロケミカル製）３部 上記の組成物を３０℃に保温しながら１時間攪拌混合し
た。さらに真空にできるガラス管に上記のエポキシ樹脂
を投入した。

一方、（２）で作成したＰＰ５−ＢＯ−３をラビングし
た銅棒を１２０℃の温度で２時間の熱処理をした１多、
５０℃まで降温し、上記のエポキシ樹脂の中に投入し、
真空５分間、放圧１０分間のサイクルを３回行なった。

このようにして得られた、樹脂含浸した電線は、８０℃
で５時間、１２０’Ｃで２時間１６０℃で５時間の条件
で含浸樹脂を熱硬化させた。

実施例２ （１）２軸配向ＰＰＳフイルムの準備 ＰＰ５−ＢＯ−２の両側に下記の接着剤を塗布した。

接着剤：“ケミットエボキシ”　丁Ｅ５９２０固形分濃
度３０重母％（東し■製） 主剤／硬化剤の混合比：　１５／１００溶剤：メタノー
ル、トルエン、キシレン、メチルセルソルブの混合溶剤 上記の樹脂組成物を固形分濃度２００回重になるよう調
整し、グラビアロール法でＰＰ５−ＢＯ−２の両面に塗
布した。塗布条件は実施例１と同様である。（ＰＰＳ−
ＢＯ−４とする。）（２）電線の作成及び樹脂含浸 ＰＰ５−ＢＯ−４を用いて、実施例１の条件で電線を作
成し、樹脂含浸した。

実施例３ （１）２軸配向ＰＰＳフイルムの準備 ＰＰ５−ＢＯ−２の両面に下記のプライマーコート処理
を行なった。

（Ａ）アクリル樹脂（゛コータツクス”　ＬＫ７３０固
形分５固形分５ （Ｂ）エポキシ樹脂（“エピコート”８２８油化シエル
エポキシ製） 混合比（固形分）：Ａ／Ｂ＝１５／１ 溶剤：トルエン、イソプロピルアルコール上記の樹脂組
成物を固形分Ｓ度３０重徂％になるよう調整し、グラビ
アロール法でＰＰ５−ＢＯ−２の両面に塗１５シた。乾
燥条件は、１２０’Ｃで２分間であり、コート厚みは乾
燥後で１．５μｍ／片面になるよう調整した。得られた
プライマーコート処理フィルムのタック性は良好であっ
た。

（ＰＰＳ−ＢＯ−５とする。） （２〉　　電線の作成および樹脂含浸 ＰＰＳ−８０−５を用いて、実施例１と同条件で電線を
作成し、樹脂含浸した。

比較例１，２の作成 ＰＰＳ−８０−１を実施例１と同条件で巻回被覆したも
のを作成した。（比較例１） 次に比較例１のものに実施例１の条件で樹脂含浸したも
のを作成した。（比較例２） 実施例１〜３及び比較例１、２の評価結果を第１表に示
した。

評価の基準は比較例１の樹脂○没前の交流耐電圧値とし
た。なぜならば、該υンプルの耐電圧を測定すると、電
圧の上昇とともにコロナが激しく発生し絶縁フィルムの
弔なった部分から尾を引いたような絶縁破壊を生じる。

従って、実際の耐電圧は少なくとも該サンプル以上であ
ると考えられるからである。

次に比較例２を見ると、上記のサンプルの耐電圧に比べ
非常に低く、樹脂含浸によって耐電圧が著しく低下する
という従来の問題点がよくわかる。

一方、実施例１〜３の本発明の絶縁材被覆電線は、耐電
圧の低下がないのみならず、更に向上しているのがよく
わかる。また、含浸樹脂と２軸配向ＰＰＳフイルムの接
着力が３　０　ｇ／　ｃｍ以上でないと本発明の目的が
達成できないこともよくわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体、該導体を被覆するための２軸配向ポリフェ
   ニレンスルフィドフィルム及び含浸樹脂からなる絶縁材
   被覆電線であって、該２軸配向ポリェニレンスルフィド
   フィルムと該含浸樹脂の接着力が３０ｇ／ｃｍ以上であ
   ることを特徴とする絶縁材被覆電線。