JPH02215010A - 絶縁電線 - Google Patents

絶縁電線

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JPH02215010A
JPH02215010A JP1034526A JP3452689A JPH02215010A JP H02215010 A JPH02215010 A JP H02215010A JP 1034526 A JP1034526 A JP 1034526A JP 3452689 A JP3452689 A JP 3452689A JP H02215010 A JPH02215010 A JP H02215010A
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Shinji Inasawa
信二 稲澤
Kazuo Sawada
澤田 和夫
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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、絶縁電線に関し、特に高真空機器や高温使
用機器等の高真空の環境下、または高温度の環境下にお
いて用いられる配線用電線や巻線用電線等の絶縁電線に
関するものである。
[従来の技術] 絶縁電線は、加熱設備や火災報知器などの高温下におけ
る安全性が要求される設備に使用されることがある。ま
た、絶縁電線は、自動車内の高温度に加熱される環境下
においても用いられる。このような絶縁電線としては、
従来から、導体にポリイミドやフッ素系樹脂等の耐熱性
有機樹脂が被覆された絶縁電線が使用されている。
高い耐熱性が要求される用途や、高い真空度が要求され
る環境下で使用される場合には、有機物被覆だけでは、
耐熱性やガス放出性等の点で不十分である。そこで、セ
ラミックス製のガイシ管に導体が通された形式の絶縁電
線や、酸化マグネシウムなどの金属酸化物微粒子が詰め
られた、ステンレス合金等からなる耐熱合金製の管に導
体が通された形式のM1ケーブル(Mineral  
In5ulated  Cable)などが、そのよう
な用途に使用されてきた。
また、耐熱性とともに可撓性が要求される絶縁電線とし
ては、ガラス繊維が紡織されたものを絶縁部材として使
用するガラス編組絶縁電線などが挙げられる。
[発明が解決しようとする課題] 上記のような耐熱性を有する有機樹脂が被覆された絶縁
電線においては、絶縁性が保たれ得る最高の温度は、た
かだか200℃程度である。そのため、200℃以上の
高い温度下において絶縁性の保証が要求される用途には
、このような有機物絶縁被覆電線を使用することはでき
なかった。
また、セラミックス製の碍子管を用いて耐熱性が高めら
れた絶縁電線は、可撓性に乏しい等の欠点を有する。M
1ケーブルは耐熱性の合金管と導体とによって構成され
るため、ケーブルの外径が大きくなる。そのため、MI
ケーブルは、耐熱性の合金管内に通される導体が許容す
る電力量に対して、相対的に大きな断面を有するケーブ
ルとなる。また、M1ケーブルの外層は耐熱性合金管に
よって構成されるため、良好な可撓性を有する。
しかしながら、ボビン等にコイル状に巻かれる巻線用電
線として用いるためには、耐熱合金製の管を所定の曲率
で曲げる必要がある。このとき、耐熱合金製の管に施さ
れる曲げ加工は困難さを伴なう。また、M■ケーブルを
コイル状に巻く場合、導体に比べて、その外層の管が太
いので、巻線密度を向上させることは困難である。
さらに、可撓性とともに耐熱性が備えられたガラス編組
絶縁電線を用いる場合、用途に応じて所定の形状に配置
するとき、ガラス繊維からガラスの粉塵が発生するとい
う問題がある。このガラス粉塵は、ガスの吸着源となり
得る。そのため、高い真空度が要求される環境下でガラ
ス編組絶縁電線を用いると、ガラス粉塵によって提供さ
れるガス吸着源のために、高い真空度を保つことは不可
能であった。
そこで、この発明は上記の問題点を解消するためになさ
れたもので、以下の事項を備えた絶縁電線を提供するこ
とを目的とする。
(a)  高温度の環境下において高い絶縁性を有する
こと。
(b)  可撓性に優れていること。
(C)  ガス吸着源を備えていないこと。
[課題を解決するための手段] この発明に従った絶縁電線は、基材と、陽極酸化層と、
酸化物絶縁層とを備えている。基材は、導体を含み、少
なくともその外表面にアルミニウム層およびアルミニウ
ム合金層のうち、いずれかの表面層を有する。陽極酸化
層は、その表面層に形成されている。酸化物絶縁層は、
陽極酸化層の上にゾル−ゲル法によって形成されている
基材の芯材は、銅を含むものであればよい。このとき、
基材はパイプ嵌合法によって作製されるのが好ましい。
酸化物絶縁層は酸化珪素または酸化アルミニウムを含む
のが好ましい。
[発明の作用効果1 この発明においては、アルミニウム層またはアルミニウ
ム合金層の上に陽極酸化被膜が形成され、その陽極酸化
被膜の上に、溶液法であるゾル−ゲル法によって絶縁性
酸化物被膜が形成されている。
絶縁性酸化物被膜は、ゾル−ゲル法によって形成される
。ゾル−ゲル法とは、形成されるべき外表面に、アルコ
キシドを加水分解および脱水縮合させた溶液を塗布し、
その溶液から膜を形成する方法である。ゾル−ゲル法に
よって形成される膜は、セラミックス化された酸化物で
ある。この酸化物は、ゾル−ゲル法において酸素気流中
の雰囲気下で加熱処理されることによって形成されるの
が好ましい。このようにしてセラミックス化された酸化
物絶縁層は、500℃以上の高温下においても優れた耐
熱絶縁性を示す。
陽極酸化被膜は、アルミニウム層またはアルミニウム合
金層の上に強固に密着する。また、この陽極酸化被膜は
、絶縁物として、成る程度の絶縁性を示す。しかしなが
ら、陽極酸化被膜は、凹凸の激しい表面を有する。その
ため、陽極酸化被膜の外表面は大きな表面積を有し、ガ
スの吸着源を提供する。したがって、陽極酸化被膜のみ
が外表面に形成された導体は、高い真空度が要求される
環境下においては使用され得ない。
また、陽極酸化被膜は多孔性を有し、その表面から基材
にまで貫通する孔が多量に存在している。
そのため、膜厚に比例した絶縁性が、陽極酸化被膜によ
って得ることができない場合が多い。
そこで、本願発明等は、陽極酸化被膜の外表面に、ゾル
−ゲル法を用いて酸化物被膜を形成すれば、陽極酸化被
膜の孔を埋め、表面を平滑化できることを見出した。そ
れによって、膜厚に比例した高い絶縁破壊電圧を得るこ
とができるとともに、外表面積の減少を図ることにより
、ガスの吸着源を減少させることができる。
さらに、陽極酸化被膜は、少なくとも基材の外表面を構
成するアルミニウム層またはアルミニウム合金層との密
着性に優れている。そのため、導体の外表面に直接、ゾ
ル−ゲル法によって酸化物被膜を形成する場合に比べて
、酸化物被膜と基材の外表面との間の付着力が向上する
。したがって、この発明によって提供される絶縁電線は
、耐熱絶縁性を備えるとともに、良好な可撓性を有する
[実施例] 実施例1 (a)  陽極酸化被膜の形成 線径2mmφの純アルミニウム線を、38℃の温度に保
持された23重量%の希硫酸中に浸漬した。その後、ア
ルミニウム線に正の電圧を印加し、浴電流2.5A/d
m2の条件で20分間、純アルミニウム線の外表面を陽
極酸化した。このようにして、純アルミニウム線の外表
面に陽極酸化被膜が約20μm程度の膜厚で形成された
。得られた線材を温度500℃の酸素気流中において乾
燥した。
(b)  ゾル−ゲル法に用いられるコーティング溶液
の作成 テトラブチルオルトシレケイト:水:エタノール−8:
32:60のモル比で混合した溶液に、1.2Nの濃硝
酸をテトラブチルオルトシレケイトに対し、100分の
1モルの割合で添加した。
その後、温度70℃で2時間、この溶液を加熱撹拌した
。それにより、ゾル−ゲル法に用いられるコーティング
溶液が合成された。
(C)  コーティング (a)によって得られた線材を(b)のコーティング溶
液に浸漬した。このようにしてコーティング溶液が外表
面に塗布された線材に、温度400℃で10分間加熱す
る工程を5回施した。最後に、この線材を温度500℃
の酸素気流中で10分間加熱した。
以上のようにして得られた絶縁被覆電線は、第1図に示
されている。第1図は、この発明に従った絶縁!!!線
の横断面を示す断面図である。第1図を参照して、アル
ミニウム線1の外表面上に陽極酸化膜2が形成されてい
る。この陽極酸化膜2の上には、ゾル−ゲル法によって
酸化物絶縁層3が形成されている。上記実施例1におい
ては、この酸化物絶縁層3は酸化硅素である。また、上
記実施例1によれば、陽極酸化膜2と酸化物絶縁層3と
によって構成される絶縁層の膜厚は40μm程度であっ
た。
得られた絶縁電線の絶縁性を評価するために絶縁破壊電
圧を測定した。室温下においては、その絶縁破壊電圧は
1.6kVであり、600℃の温度下においては1.2
kVであった。また、直径5cmの円筒の外周面上に、
この絶縁電線を巻付けても、絶縁層に亀裂が発生しなか
った。
実施例2 (a)陽極酸化被膜の形成 外層が肉厚100μmのアルミニウム(材質:JtS呼
称1050)層で、芯材が無酸素銅(OFC)である線
径1mmφのアルミニウム/銅クラツド線(純銅の導電
率を100とした場合の導電率84%IAC9)を、3
8℃の温度に保持され5A/dm2の条件で2分間、ア
ルミニウム層の外表面を陽極酸化した。このようにして
、アルミニウム/銅クラツド線の表面に陽極酸化被膜が
10μm程度の膜厚で形成された。得られた線材を温度
500℃の酸素気流中において乾燥した。
(b)ゾル−ゲル法に用いられるコーティング溶液の作
成 トリブチルアルミニウム:トリエタノールアミン:水:
エタノール−3ニア:9:81のモル比で5℃程度の温
度下で混合した。その後、温度30℃で1時間、この溶
液を加熱撹拌した。それにより、ゾル−ゲル法に用いら
れるコーティング溶液が合成された。
(c)コーティング 実施例1と同様の方法を用いて、コーティング処理を行
なった。
以上のようにして得られた絶縁被覆電線は第2図に示さ
れている。第2図は、この発明に従った絶縁電線の横断
面を示す断面図である。第2図を参照して、銅芯線10
の外表面上にアルミニウム層11を有するアルミニウム
/銅クラツド線を基材として使用した。このアルミニウ
ム層11の外表面上に陽極酸化膜2が形成されている。
この陽極酸化膜2の上には、ゾル−ゲル法により酸化物
絶縁層3が形成されている。上記実施例2においては、
この酸化物絶縁層3は酸化アルミニウムである。また、
上記実施例2によれば、陽極酸化膜2と酸化物絶縁層3
とによって構成される絶縁層の膜厚は20μm程度であ
った。
得られた絶縁電線の絶縁性を評価するために絶縁破壊電
圧を測定した。室温下においては、その絶縁破壊電圧は
1.5kVであり、500℃の温度下においてはi、o
kvであった。また、直径3cmの円筒の外周面上に、
この絶縁電線を巻き付けても、絶縁層に亀裂が発生しな
かった。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は、この発明に従った絶縁電線の横断面
を実施例1.2に対応して示す断面図である。 図において、1はアルミニウム線、2は陽極酸化膜、3
は酸化物絶縁層、10は銅芯線、11はアルミニウム層
である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導体を含み、少なくともその外表面にアルミニウ
    ム層およびアルミニウム合金層のうち、いずれかの表面
    層を有する基材と、 前記表面層に形成された陽極酸化層と、 前記陽極酸化層の上にゾル−ゲル法によって形成された
    酸化物絶縁層とを備えた絶縁電線。
  2. (2)前記基材の芯材は、銅を含む、請求項1に記載の
    絶縁電線。
  3. (3)前記基材は、パイプ嵌合法によって作製される基
    材を含む、請求項2に記載の絶縁電線。
  4. (4)前記酸化物絶縁層は、酸化珪素および酸化アルミ
    ニウムのうち、いずれかを含む、請求項1に記載の絶縁
    電線。
JP1034526A 1989-02-14 1989-02-14 絶縁電線 Pending JPH02215010A (ja)

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