JPH02222511A - 耐熱コイルの製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、耐熱コイルの製造方法に関する。

（従来の技術） 従来から耐熱コイルとして、銅線に、ポリイミド絶縁塗
料やポリアミドイミド絶縁塗料を塗布焼付けした絶縁電
線を、コイルに成形し、このコイルに上記絶縁塗料を含
浸焼付けたものが知られている。このような従来の耐熱
コイルでは、高温下で使用した場合、絶縁被膜が所定の
耐熱寿命を備えていても銅線が酸化され易いため、絶縁
被膜が剥がれ易くなり耐電圧が低下するという問題があ
る。

このため、導体として銀めっき銅線を使用したり、アル
ミ線やアルマイト線を使用した絶縁電線の使用が検討さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、銀めっき銅線は高価であり、このため製
品のコストアップを招くという問題がある。また、アル
ミ線は安価であるが、アルマイト線に比べて必要な絶縁
耐圧を得るのに絶縁塗膜を厚く設ける必要があり、結果
的にアルミ電線としては高価なものになってしまうとい
う問題がある。さらに、アルマイト電線は安価で耐熱性
に優れており、それ自体アルマイト被膜による電気絶縁
性能を備えているが、アルマイト被膜には陽極酸化時に
形成された空孔が存在しそのままでは耐電圧特性が悪い
ので蒸気処理、煮沸処理あるいは絶縁塗料による封孔処
理が必要である。

しかしながら、このような封孔処理の施されたアルマイ
ト電線も、高温下では蒸気処理等により形成された水酸
化アルミが酸化されて封孔が不十分になったり、絶縁塗
料の樹脂分が熱分解して炭化したりして、帯電圧特性が
低下してしまうという問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決するためなされた
もので、高温下での耐電圧特性を向上させた耐熱コイル
の製造方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の耐熱コイルの製造方法は、ポリボロシロキサン
、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポリシラザン
、ポリチタノカルボシランおよびポリオルガノシロキサ
ンから選ばれた１種または２種以上からなる無機ポリマ
ーの１００重量部と無機充填剤の５〜２００重量部とを
含む耐熱絶縁塗料を、表面を陽極酸化したアルミ心線上
に塗布焼付けて得た耐熱絶縁電線を、所定のコイルに成
形して焼成し、次いでこのコイルに前記耐熱絶縁塗料を
含浸させ再度焼成することを特徴としている。

本発明に使用される無機光てん剤としては、酸化チタン
、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、アルミナ等の金属酸
化物、セラミックス、ガラス等の粉末、フレーク片、短
繊維などが例示される。

これらの無機充填剤の配合量は、無機ポリマー１００重
量部あたり　５〜５００１１！量部の範囲が適当である
。

なお、有機溶剤の配合量は、使用状態において上記無機
ポリマー溶液がアルマイトの空孔中に容易に浸透可能な
粘度となるように適宜調整する。

このような、市販の耐熱絶縁塗料としては、ショウエク
セル（ポリボロシロキサンをベースにした耐熱塗料、昭
和電１！電纜株式会社商品名）が例示される。

本発明においては、まず断面丸または平角状のアルミ線
に所定の表面清浄化処理を施した後、例えば硫酸浴中で
交流電解法により陽極酸化することにより、アルマイト
線を得る。硫酸浴中での交流電解法により形成されたア
ルマイト被膜は可撓性に優れているので、特に本発明に
適している。

次いで、このアルマイト線に上記配合の耐熱絶縁塗料を
塗布し、塗布された無機ポリマーの塗膜が自動巻線機に
より剥離されることはないが、完全には焼成されていな
い状態、すなわちアンダーキュアの状態に焼成して絶縁
電線とする。

焼成された絶縁電線がアンダーキュアの状態にあるか、
完全に焼成された状態にあるかは、鉛筆硬度の測定、溶
剤抽出等の簡便な手段により判別可能である。

本発明においては、上記絶縁電線の塗膜の上に、例えば
機械的特性を向上させるために、通常の有機ポリマーを
含む絶縁塗料を塗布焼付けて２重被覆の絶縁電線として
用いるようにしてもよい。

上記有機ポリマーとしては、例えばポリエステル、ポリ
エステルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ
アミド、ポリイミダゾピロロン、ホルマール、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂等がある。なお、これらの有機ポリ
マーが溶剤に不溶の場合には、その前駆体のポリマーが
用いられる。

次いで上記絶縁電線は所定のコイル形状に成形され、加
熱焼成されて揮発分がほぼ完全に除去される。

そして、このコイルの外周には、必要に応じて無機質フ
ァイバークロスが巻回された後、前記耐熱絶縁塗料が含
浸されて再度完全焼成される。

またこのように、無機質ファイバークロスを巻回した後
、耐熱絶縁塗料を含浸させる代りに、無機質ファイバー
クロスに前記耐熱絶縁塗料を含浸させセミキュアさせて
なるプリプレグを巻回して再度焼成させるようにしても
よい。

上記無機質ファイバークロスとしては電気化学社製のア
ルミナ長繊維を用いたＴＰ−２５Ｄ、　ＴＰ−５０８（
いずれも商品名）やサカイ産業社製のガラステープＥＴ
Ｇ１３Ｌ３　、ＥＴＧ１３１９　、ＥＴＧ１３２５　、
ＥＴＧ１３３８等が使用可能である。

（作用） 本発明方法によれば前述した無機ポリマーでアルマイト
電線の完全封孔がなされており、特に無機ポリマーは高
温下で熱分解しても耐電圧特性を低下させる炭素化合物
をほとんど生成しないので、高温下およびヒートサイク
ル下での耐電圧特性に優れた耐熱コイルを得ることがで
きる。

（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。

実施例１ 直径ｉ　、　ｏ　ｉ＋ｍのアルミ線を脱脂、洗浄し、硫
酸浴中で交流電解法により、表面に厚さ１０ｕｒＡのア
ルマイト被膜を形成し、洗浄、乾燥してアルマイト心線
を製造した。このアルマイト心線に、炉長７．４ｍの縦
型焼付炉を用いて、焼付温度４５０℃、焼付線速４．０
Ｉ１１／分、塗布回数６回の条件でショウエクセル［ポ
リボロシロキサン　１００ｆｆｉ　！部、ＴｌＯ２１０
重量部、５１０２粉末１０重量部、溶剤Ｎ−メチル−２
−ピロリドン（ＮＭＰ）］を塗布焼付けし、さらに空焼
温度４５０℃、焼付線速４．０ｍ　／分の条件で３回空
焼きを繰返して絶縁電線を得た。

得られた絶縁電線の特性は次の通りであった。

膜厚（μａ＋）　　　　　　　　　　３５可撓性（合格
倍径）　　　　　　４ 鉛筆硬度　　初期値　　　　　３Ｈ 水中４８時間後　　ＨＢ ６００℃×４０分巻加熱後の　　　無 導体露出の有無 絶縁抵抗（Ω）　　　　　　　　２．ＯＸ次いで、この
絶縁電線を用いてツイストペアを作り、これを３００℃
で１時間加熱処理した後、ショウエクセルを浸漬し、こ
れを２５０℃から　４００℃まで１５分間かけて昇温し
て含浸層を加熱焼成した。

焼成後のツイストペアの常温での絶縁抵抗は■ＩＸ　１
０１４Ｑ、絶縁破壊電圧１；！　４．ＯｋＶ、４５０℃
テ２時間加熱後の絶縁抵抗は４．ＯＸ　１０”’Ω、絶
縁破壊電圧は２．２ｋＶ、４５０℃で２時間加熱後、常
温に復帰するヒートサイクルを１０回繰り返した後の絶
縁抵抗は３．５Ｘ　１０１３Ω、絶縁破壊電圧は２．０
ｋＶであった。

実施例２〜１８ 次表の配合の絶縁塗料を用いて実施例１と同じ条件で絶
縁電線を製造し、これを用いてツイストペアを作成した
。次にこのツイストペアに絶縁被覆に用いたと同じ絶縁
塗料を含浸させ、実施例１と同じ条件で加熱焼成した後
、常温での絶縁抵抗、絶縁破壊電圧、４５０℃で２時間
加熱後の絶縁抵抗、絶縁破壊電圧をｉｌｌ定した。その
結果を実施例１の結果と共に次表中に示す。

なお、表中の比較例は、各実施例における絶縁塗料の代
りにポリイミド絶縁塗料を用いた例であり、本発明との
比較のために用いたものである。

（以下余白） 実施例１９ 実施例１で用いた絶縁電線上に、常法によりポリエステ
ル絶縁塗料を塗布焼付けして厚さ５μ厘の上引き層を形
成して２ｆｆｉ被覆の絶縁電線とした。

次いで、この絶縁電線を用いてツイストペアを作り、こ
れを３００℃で１時間加熱処理した後、ガラステープに
ショウエクセルを含浸させてセミキュアさせたプリプレ
グを巻回し、これを２５０℃から４００℃まで１５分間
かけて昇温して含浸層を加熱焼成した。

焼成後のツイストペアの常温での絶縁抵抗は２．３Ｘ　
１０１３Ω、４５０℃で２時間加熱後の絶縁抵抗！；ｉ
　４．８ＸｌＯ’Ｑ、４５０℃テ２　時間加熱後、常温
ニ復帰するヒートサイクルを１０回繰り返した後の絶縁
抵抗は４ＪＸ　１０１３Ω、また絶縁破壊電圧はそれぞ
し４．５ｋＶ、　　８．０ｋＶ、　　２．６ｋＶテあっ
た。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなようにアルマイト心線に前
述の耐熱絶縁塗料を塗布した絶縁電線を用いたコイルは
、耐熱性、耐ヒートサイクル性ともに優れており、また
アルミ心線に直接耐熱絶縁塗料を塗布焼付した耐熱コイ
ルに比べて塗布厚が薄くて済み、銀めっき銅を使用した
耐熱コイルに比べても経済的に有利となる。

従って本発明により得られた耐熱コイルは、耐熱モータ
ー、原子力用モーター等の高温雰囲気中での用途に好適
している。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリボロシロキサン、ポリカルボシラン、ポリシ
   ラスチレン、ポリシラザン、ポリチタノカルボシランお
   よびポリオルガノシロキサンから選ばれた１種または２
   種以上からなる無機ポリマーの１００重量部と無機充填
   剤の５〜２００重量部とを含む耐熱絶縁塗料を、表面を
   陽極酸化したアルミ心線上に塗布焼付けて得た耐熱絶縁
   電線を、所定のコイルに成形して焼成し、次いでこのコ
   イルに前記耐熱絶縁塗料を含浸させ再度焼成することを
   特徴とする耐熱コイルの製造方法。
2. （２）ポリボロシロキサン、ポリカルボシラン、ポリシ
   ラスチレン、ポリシラザン、ポリチタノカルボシランお
   よびポリオルガノシロキサンから選ばれた１種または２
   種以上からなる無機ポリマーの１００重量部と無機充填
   剤の５〜２００重量部とを含む耐熱絶縁塗料を、表面を
   陽極酸化したアルミ心線上に塗布焼付けし、さらにその
   上に、有機ポリマーを含む絶縁塗料を塗布焼付けて得た
   耐熱絶縁電線を、所定のコイルに成形して焼成し、次い
   でこのコイルに前記耐熱絶縁塗料を含浸させ再度焼成す
   ることを特徴とする耐熱コイルの製造方法。
3. （３）前記耐熱絶縁電線を、所定のコイルに成形して焼
   成した後、その外周に無機質ファイバークロスを巻回し
   、前記耐熱絶縁塗料を含浸させて再度焼成することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の耐熱
   コイルの製造方法。
4. （４）前記耐熱絶縁電線を、所定のコイルに成形して焼
   成した後、その外周に、無機質ファイバークロスに前記
   耐熱絶縁塗料を含浸させセミキュアさせてなるプリプレ
   グを巻回して再度焼成することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の耐熱コイルの製造方法。