JPH02220309A - 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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は自動車の電装品や熱媒用モータあるいは原子炉
用途等に用いられる耐熱性に優れた絶縁電線に関するも
のである。

（ｂ）従来の技術 従来、電気電子機器に用いられる絶縁電線は磁界を発生
させるために流す電流により、ジュール熱が発生して高
温となるため、容易に絶縁皮膜が変形したり、容易に熱
劣化しない耐熱性が要求される。このため多くの耐熱性
高分子材料が絶縁電線の皮膜として使われることによっ
て機器は小型になり、しかも短絡事故は減少して機器の
信頼性は一段と向上してきた。こうしたことからもわか
るように絶縁電線皮膜の耐熱性向上は従来から非常に重
要な技術テーマである。

近年、特に自動車電装品あるいは化学プラントの特殊な
高温雰囲気下で使用されるモーター等の静止コイルある
いは可動コイルにおいては、従来では考えられなかった
様な高温雰囲気という厳しい条件下でも正常な運転が要
求され始めてきた。

すなわち機械的振動を伴なった高温雰囲気下とか、例え
異常な過負荷電流が流れてもコイルを形成する絶縁電線
どうしの短絡事故は発生せず、コイルとしての磁界発生
機能は維持されることが要求されてきた。

この様な用途に用いられる絶縁電線としては、従来にも
増して耐熱性が要求される。

このような要求に対して我々はアルコキシドを加水分解
・脱水縮合せしめて得られる化合物より成る塗料（以下
ゾル液と称す）を用いて導体上に塗布・焼付し、導体表
面にアルコキシドから得られるゲルによる絶縁皮膜を形
成した絶縁電線を得る方法を提案した。この方法により
得られる皮膜は絶縁性を有する上に、熱によりセラミッ
ク化し、耐熱性の皮膜を形成するため、耐熱性絶縁電線
として有用である。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 アルコキシドからゾル液を合成する際には一般的に酸又
はアルカリ触媒を使用する。ところがゾル液中に含まれ
る酸又はアルカリ触媒は、ゾル液を導体上に塗布・焼付
後に形成される絶縁皮膜中に残存し、電線特性を低下さ
せることが判明した。すなわち導体表面を腐食ないしは
変質させ、直上の絶縁皮膜との密着性を低下させ、また
、絶縁皮膜を劣化させてその電線特性を悪化させる。

耐熱用途の絶縁電線は、電線自体が高温度に加熱される
ために導体酸化防止の点から芯線にニッケルメッキ銅線
を使用することが多い。

ニッケルは耐酸化性に優れる一方で、酸、特に硝酸、硫
酸（亜硫酸）などに侵されやすく、長時間の放置により
絶縁皮膜とニッケル表面との密着力を低下させ、又、直
上の絶縁皮膜を劣化させ、その電線特性を大幅に低下さ
せることが分った。

〔発明の構成〕

（ａ）課題を解決するための手段 本願発明は、一般弐Ｍ（ＯＲ）ｎ（ただし式中ＭはＢ、
Ｍｇ、ＡＩ！、Ｔｉ　、Ｓｉ又はＺｒを、Ｒはアルキル
基を、ｎは整数を示す）で示されるアルコキシドの一種
あるいは二種以上を溶剤中で加水分解、脱水縮合せしめ
て得られる化合物と該溶剤に可溶な樹脂とを溶解してな
る塗料を導体上に直接あるいは他の絶縁物を介して塗布
・焼付けて得られる絶縁電線において、導体の最外層が
融点５００’Ｃ以上で且つ耐酸性、耐アルカリ性を有す
る金属層より成ることを特徴とし、また、金属層がＡｕ
、Ｐｔ、Ｐｄ。

Ｒｈ　、Ｔａ　、Ｗ又はこれらの合金の一種又は二種以
上の金属を主成分とする金属層であることを特徴とする
絶縁電線に関するものである。

本願発明の絶縁電線においては導体に銅線、あるいはニ
ッケルメッキ銅線を使用せず、融点が５００℃以上で且
つ耐酸性、耐アルカリ性を有する金属層を有することを
特徴としている。融点が５００℃以上必要であるのは、
自動車電装用をはじめとする耐熱用途に使用される絶縁
電線はその使用環境ないしは加熱による上昇温度が５０
０’Ｃの高温に達する場合があるためである。特に電線
が過負荷状態になるとその温度は５００℃前後に上昇す
ることがあるため、導体の溶融を防ぐことが必要となる
。

また、ゾル液より得られる絶縁皮膜中には酸又はアルカ
リ触媒が残存しているため、導体は耐酸性、耐アルカリ
性を有する金属層を有することが必要である。Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗの各金属又はこれらの合金は
耐酸性、耐アルカリ性に優れ金属表面が腐食、変質され
にくい上に、５００℃以上の融点を有するため単独で又
は、二種以上の合金として導体表面の金Ｆ４層の主成分
に用いることができる。したがって得られる絶縁電線は
導体と絶縁皮膜との間に何ら化学的劣化や変質が起らす
ぜ長時間にわたり良好な密着性を保持できる。また絶縁
電線の特性も長時間にわたって劣化しない。

本願発明で言う金属層は導体の最外層に存在することが
必要であり、導体全体が上記記載の金属又は金属合金を
主成分とする金属でも良く、又、多重層より成る導体構
造を有し、その最外層が上記記載の金属又は金属合金を
主成分とする金属層より成るものでも良い。後者の場合
、最外層の金属層を形成する方法としてはクラッド法、
金属蒸着法、メツキ法などがあり、各金属の性質に合わ
せて選択すればよい。

次に本願発明で用いるゾル液であるが、一般式Ｍ（ＯＲ
）ｎで示されるアルコキシドとしては、アルコール類の
水酸基の水素を二価以上の価数を有する金属で置換した
化合物であることが必要で、特に三アルコキシ硼素、ニ
アルコキシマグネシウム、三アルコキシアルミニウム、
四アルコキシ珪素、四アルコキシチタンおよび四アルコ
キシジルコニウムが好ましい。

こレラのアルコキシドは単独であるいは二種以上を組合
せて用いることも可能である。また、溶剤と該溶剤に可
溶な樹脂として一例を掲げると、グリコールエーテル系
溶剤を使用した場合、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアル
コール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール
、ポリビニルブチラール又はエポキシ、フェノキシなど
が、窒素化合物系溶剤を使用した場合ポリイミド、ポリ
アミドイミドなどが、又フェノール系溶剤にはポリエス
テルイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリオルガノ
シロキサンなどが使用可能である。

この様にして得られた絶縁電線は、そのままで用いるこ
ともできるが、絶縁電線の耐加工劣化性向上のため、さ
らに下引として有機樹脂を主成分とする皮膜を被覆する
こともまた好ましい。ここでいう耐加工劣化性とは、絶
縁電線を用いてコイル成形や、捲線加工をする際、絶縁
電線が受けるダメージに耐えうる性能を言う。

有機樹脂としては、皮膜を形成しうる有機樹脂であれば
いかなるものでも用いることができる。

中でも機械的特性、熱的特性の点からポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエステルイミドなどの有機樹脂を使
用すると好ましい。また、これらの樹脂に潤滑剤やフィ
ラーを添加し、耐加工劣化性をさらに向上させることも
可能である。

以上述べた内容を実施例を用いて説明するが、本実施例
は本願発明の詳細な説明するためのものであり、本願発
明は実施例の内容に限定されるものではない。

比較例１゜ テトラブチルシリケート２５６　ｇ　（０，８モル）、
ジエチレンクリコールモノメチルエーテル７２１ｇ（６
モル）、水５７．６ｇ　（３，２モル）、６１％硝酸０
．８８　ｇ　（０，００８モル）をフラスコ中に仕込み
、８０℃で５時間攪拌し反応を行ない、ゾル液を得た。

反応後、フェノキシをジエチレンクリコールモノメチル
エーテルに溶解し、２０％濃度とした溶液を１２０ｇ添
加し、良く攪拌した。（上のゾル液中にはＳ　ｉ０２換
算で４８ｇの酸化物を含むため、これに対しフェノキシ
が５０％重量に相当するように添加）。

得られた塗料を炉長３．６ｍ、炉温２８０℃１線速２０
ｍ１分で直径０．６ｍｍφの銅線上に塗布・焼付を１０
回くり返し、さらに引続き炉長３．６ｍ、炉温３８０℃
１線速２０ｍ１分でポリイミドワニスの塗布・焼付を５
回くり返した。

得られた絶縁電線は、ゾル液とフェノキシより成る塗料
により形成された下引皮膜の厚みが８μｍ下引のポリイ
ミドの皮膜の厚みが８μｍであった。

比較例２゜ 銅線の代りにニッケルメッキ銅線を用いた以外は比較例
１と同様にして絶縁電線を得た。得られた絶縁電線はゾ
ル液とフェノキシより成る塗料により形成された下引皮
膜の厚みが８μｍ、下引のポリイミドの皮膜の厚みが８
μｍであった。

比較例８ テトラエチルシリケー）１６７ｇ（０，８モル）、イソ
プロピルアルコール８６０ｇ（６モル）、水５７．６　
ｇ　（３，２モル）、３５％塩酸０．８３ｇ（０，００
８モル）をフラスコ中に仕込み、８０℃で５時間攪拌し
、反応を行ないゾル液を得た。

反応後、ポリビニルブチラールを２４ｇ添加し、良く攪
拌した。

得られた塗料を、唾鉛メツキ銅線を用いた以外は比較例
１と同様にし、絶縁電線を得た。得られた絶縁電線は、
ゾル液とポリビニルブチラールより成る塗料により形成
された下引皮膜の厚みが７μｍ１上口のポリイミドの皮
膜の厚みが８μｍであった。

実施例１゜ 厚さ１．ｃ＋ｍの金メツキ銅線を使用した以外は比較例
１と同様にして絶縁電線を得た。得られた絶縁電線は、
ゾル液とフェノキシより成る塗料により形成された下引
皮膜の厚みが８μｍ、下引のポリイミドの皮膜の厚みが
８μｍであった。

実施例２ 厚さ３μｍのパラジウム−金合金層を有する銅線を使用
した以外は比較例１と同様にして絶縁電線を得た。得ら
れた絶縁電線は、ゾル液とフェノキシより成る塗料によ
り形成された下引皮膜の厚みが８μｍ１上引のポリイミ
ドの皮膜の厚みが８μｍであった。

実施例３ テトラエチルシリケート１６７ｇ（０，８−ｖ−ル）、
Ｎ−メチル−２−ピロリドン３６０ｇ（３，６モル）、
水５７．６ｇ（３２モル）、６１％硝酸ｏ、ｓ　ａ　ｇ
　＜　ｏ、ｏ　ｏｓモル）をフラスコ中に仕込み、８０
℃で５時間攪拌して反応を行ない、ゾル液を得た。

反応後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの１６％溶液であ
るポリアミドイミドを１５０ｇ添加し、良く攪拌した。

得られた塗料を炉長３．６ｍ、炉温２８０’Ｃ１線速２
０ｍ１分で直径０．６ｎ＋ｍφ、厚さ１μｍの白金層を
最外層に有する銅線上に塗布・焼付を１０回くり返し、
さらに引続き炉長３６ｍ１炉温３８０℃１線速２０ｍ１
分でポリアミドイミドワニスの塗布・焼付を３回くり返
した。

得られた絶縁電線はゾル液とポリイミドより成る塗料に
より形成された下引皮膜の厚みが７μｍ、上剥のポリア
ミドイミドの皮膜の厚みが８μｍであった。

実施例４゜ 硝酸の代りにＫＯＨを０．４４　ｇ　（０，００８モル
）加えた以外は比較例１と同様にしてゾル液と７エノキ
シより成る塗料を得た。

得られた塗料を、厚さ１μｍのロジウムメツキ銅線を用
いた以外は比較例１と同様にし、絶縁電線を得た。得ら
れた絶縁電線は、ゾル液とフェノキシより成る塗料によ
り形成された下引皮膜の厚みが８μｍ１上引のポリイミ
ドの皮膜の厚みが８μｍであった。

得られた絶縁電線の評価結果を表に示す。

なお、比較例及び実施例により得られた絶縁電線はＪＩ
Ｓ　Ｃａｏｏａ　ｒエナメル銅線及びエナメルアルミニ
ウム線試験方法」に従って評価を行なった。

５００℃加熱後の絶縁破壊電圧は２ヶ撚り試料を５００
℃で１時間加熱後に測定した。

ハ０発明の効果 比較例、実施例の記載から明らかな如く、本願発明の絶
縁電線は融点５００’Ｃ以上で且つ耐酸性、耐アルカリ
性を有する金属層を有する導体を使用することにより、
導体が侵されず、皮膜との°密着性が良好で長時間保持
可能な特徴を有しており工業上有用である。

壜ｉ＝嗣ｍｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式Ｍ（ＯＲ）ｎ（ただし式中ＭはＢ、Ｍｇ、
   Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ又はＺｒを、Ｒはアルキル基を、ｎは
   整数を示す）で示されるアルコキシドの一種あるいは二
   種以上を溶剤中で加水分解、脱水縮合せしめて得られる
   化合物と該溶剤に可溶な樹脂とを溶解してなる塗料を導
   体上に直接あるいは他の絶縁物を介して塗布・焼付けて
   得られる絶縁電線において、導体の最外層が融点５００
   ℃以上で且つ耐酸性、耐アルカリ性を有する金属層より
   成ることを特徴とする絶縁電線。
2. （２）金属層がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ又は
   これらの合金の一種又は二種以上の金属を主成分とする
   金属層であることを特徴とする請求項１記載の絶縁電線
   。