JPH0388215A - 無機絶縁体 - 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】 ｃＳＳ上上利用分野〕 この発明は、たとえば配線用や巻線用電線等に用いるこ
とのできる無機絶縁電線などのような無機絶縁体に関す
るものである。

〔従来の技術〕

高真空機器や高温使用機器などに従来から一般的に用い
られている配線用電線や巻線用電線としては、金属導体
のまわりを有機被覆材料で覆った電線が知られている。

特に耐熱性を要求される用途では、照射架橋した樹脂、
四フッ化エチレンなどのようなフッ素含有樹脂、または
ポリイミド等で被覆した電線が使用されている。しかし
ながら、このような樹脂被覆の電線の耐熱性は高々３０
０℃である。

高真空機器内で用いられる電線の場合には、ベーキング
処理等の加熱に耐え得る耐熱性が要求され、さらに高真
空度を達威し維持するために、吸着、吸収したガスや水
分等の放出が少なく、熱分解によるガス放出の少ない電
線が要求される。従来の有機材料を？ｌｔ覆した電線で
は、このような耐熱性や非ガス放出性の要求を満足する
ことができない。

このため、無機材料により被覆された電線が検討されて
おり、たとえば、アルミニウム導体の表面をアルマイト
加工して、表面にＡＦＬ２０ｓ膜を形成したアルマイト
電線や、電析法による電線、さらには絶縁性セラミック
スをコーティングした電線が検討されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように従来検討されてきた電線には
以下のような問題がある。すなわち、アルマイト電線ｉ
線や電析法による電線は、導体部として使用することの
できる金属がアルミニウムに限定されるため、たとえ瞬
間的であっても６６０℃以上の温度に耐えることができ
ない。また、銅のような高い導電性を得ることができな
い。

また銅のまわりを絶縁性セラミックスでコーティングし
たとしても、銅はセラミックスとの密着性に劣るため、
表面のセラミックス層の剥離等が生じ、実用に供し得る
ものではなかった。

この発明の目的は、このような従来の問題点を解消し、
耐熱性および絶縁性に優れた無機絶縁体を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ この発明の無機絶縁体は、導体と、導体の表面上に設け
られ、無機化合物微粒子を分散して共析させた複合めっ
き層と、複合めっき層の表面上に設けられる無機絶縁層
とを備えている。

第１図は、この発明を説明するための断面図である。第
１図は、この発明が無機絶縁電線に適用された場合の電
線の断面を示している。第１図を参照して、導体１のま
わりには、複合めっき層２が設けられている。複合めっ
き層２中には、無機化合物微粒子２ａが分散されている
。この複合めっき層２のまわりには無機絶縁層３が設け
られている。

配線用や巻線用電線として用いる場合には、高い導電性
が得られることから導体としてはＣｕもしくはＣｕ合金
であることが好ましい。さらに、導体としてのＣｕもし
くはＣｕ合金の表面にはＮｉもしくはＣ「めっきが施さ
れていてもよい。導体であるＣｕもしくはＣｕ合金のま
わりにＮｉもしくはＣ「をめっきすることにより導体の
酸化防止を図ることができる。

また導体はワイヤのみならず、テープ状の長尺体であっ
てもよい。

この発明において、複合めっき層のめっき方法は特に限
定されるものではない。たとえば、従来より行なわれて
いる電解めっきや、無電解めっき等種々のめっき方法を
適用することができる。

複合めっき層の金属としては、特に限定されるものでは
ないが、たとえばＣｕＳＮｉまたはＣ「などが挙げられ
る。

複合めっき層の上に設ける無機絶縁層として、ＳｉＯ２
またはＡｕｚＯｓを用いる場合には、複合めっき層の無
機化合物微粒子としては、ＳｉＣ。

ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａ見、０．および５Ｌ０２などを
用いることが好ましい。

複合めっき層の厚みとしては０．５〜２０μｍが好まし
い。厚みが０．５μｍ以上が好ましいとしている理由は
、複合めっきの場合、めっき開始直後は金属のみが析出
し、続いて粒子が共析し始めるため、厚みが０．　５μ
ｍより少ないと無機化合物微粒子を分散して共析するこ
とが困難になるからである。また、複合めっき層の厚み
が２０μｍ以下が好ましいとしている理由は、この発明
の無機絶縁体を電線等に使用した場合可撓性が必要であ
り、２０μｍを越える厚みとなると十分な可撓性が得ら
れなくなる場合があるからである。

この発明において、無機絶縁層の厚みは１〜２０μｍが
好ましい。無機絶縁層の厚みとして１μｍ以上が好まし
いとしている理由は、これ以上の厚みでないと絶縁破壊
電圧として１００ｖを得ることが困難になるからである
。また、無機絶縁層の厚みとして２０μｍ以下が好まし
いとしている理由は、厚みがこの値を越えると、十分な
可撓性を得られなくなる場合があるからである。

［作用］ この発明の無機絶縁体では、導体と無機絶縁層との間に
無機化合物微粒子を分散して共析させた複合めっき層が
設けられている。この複合めっき層は、無機化合物微粒
子を分散させたものであるため、無機絶縁層との付着性
に優れるとともに、めっき層であることから導体との付
着性にも優れる。−このため、導体と無機絶縁層との間
の密着性が改善され、剥離しにくくなる。このため、可
撓性に優れた無機絶縁体とすることができる。

複合めっき層の金属はＣｕでもよいが、工業的にめっき
を行なうことが容易なＮｉまたはＣｒでもよい。これら
の金属は、Ｃｕに比べると無機化合物に対しての付着性
が優れている。また、ＮｉまたはＣ「を用いると、導体
としてＣｕもしくはＣｕ合金を用いた場合、高温使用時
におけるＣｕもしくはＣｕ合金の酸化防止の役割も果た
す。

複合めっき層の表面に無機化合物微粒子が現われ、複合
めっき層の表面に凹凸が形成される場合があるが、この
ような場合、複合めっき層の表面上に設けられる無機絶
縁層に対してくさび効果を示し、無機絶縁層のコーティ
ングが容易となり、かつ複合めっき層に対する無機絶縁
層の付着力も向上する。

Ｃ実施例〕 実施例１ 厚み２μｍでニッケルめっきした線径１ｍｍの銅線に対
して、前処理として、パークロルエチレンで蒸気脱脂し
、リン酸：硝酸：水−１５：２：３混合液中で３０秒エ
ツチングした。

この前処理した線径１ｍｍのタフピッチ銅線を、硫酸鋼
７ｇ／Ｌロッシェル塩７５ｇ／Ｌ　　）リエタノールア
ミン１０ｍ（１／Ｌホルマリン２５ｍ（１／Ｌ水酸化ナ
トリウム２０　ｇ／　（１，炭酸ナトリウム１０　ｇ／
　ｉ、およびシアン化ナトリウム０．１２５ｇ／１１の
銅めっき浴中に粒径８μｍ以下のＡｍ２０．粒子を５ｇ
／（Ｌ加えて、空気ポンプにより攪拌しながら、めっき
浴中に浸漬し、無電解で複合めっきを行なった。浴温的
５０℃で、析出速度は５μｍ／時であり、複合めっき層
の膜厚が１５μｍとなるまで複合めっきを行なった。

この複合めっきを行なった線材の上に、アークプラズマ
溶射により、Ａ１１２０３を１０μｍの厚みとなるまで
コーティングして無機絶縁層を形成させた。

実施例２ 線径１ｍｍの無酸素銅線に、上記の実施例１と同様の前
処理を行なった。硫酸ニッケル２罐０のニッケルめっき
浴に、粒径２μｍ以下のＳＬＣとＳｉＯ２粒子をそれぞ
れ２．５ｇ／ｌずつ加えて、空気ポンプにより攪拌しな
がら、上記前処理した無酸素銅線をめっき浴中に浸漬し
複合めっきを行なった。浴温を６０℃とし、線材を陰極
とし、ニッケル板を陽極として、電流密度８Ａ／ｄｍ２
で複合めっきを行なった。析出速度は６μｍ／分であり
、複合めっき層の厚みが６μｍとなるまで複合めっきを
行なった。

この複合めっきを行なった線材の表面上に、テトラブチ
ルオルトシリケートニ水：イソプロビルアルコール−２
：８：１５のモル比で混合した液に、硝酸をテトラブチ
ルオルトシリケートに対して３／１００モルの割合で加
え、これを８０℃で２時間加熱攪拌した溶液を塗布した
。塗布後４００℃で１０分間加熱する工程を５回繰返し
た。これによって、複合めっき層の表面に無機絶縁層と
してのＳｉＯ２層が厚み８μｍで形成された。

実施例３ 線径１ｍｍのＣｕ−０．０１％Ｚｒ線を上記の実施例１
と同様にして前処理した。無水クロム酸２５０ｇ／庭、
硫酸２．５ｇ／庭のクロムめっき浴に、粒径１μｍ以下
のＡ　Ｑ　Ｎｓ　Ｓ　ｔ　３　Ｎ４　、および２μｍ以
下の５ｉｎ２を、それぞれＩｇ／見、Ｉｇ／ｉ、および
２ｇ／ｆＬずつ加えて、空気ポンプで攪拌しながら、上
記前処理した線材を浸漬して表面に複合めっきを行なっ
た。浴温５５℃で、線材を陰極とし、ステンレス板を陽
極として、電流密度１０Ａ／ｄｍ２でめっきした。析出
速度は５μｍ／分であり、厚み９μｍとなるまで複合め
っきを行なった。この複合めっき層の上に、３号珪酸ナ
トリウムの７０％水溶液（水ガラス）を塗布し、１５０
℃で加熱した後、１０％の硝酸水溶液で洗浄し乾燥する
という工程を１０回繰返した。

これにより、複合めっき層の上に無機絶縁層としてのＳ
ｉＯ２層が厚み１０μｍで形成された。

比較例１ 線径１ｍｍの１１１０７０線を３０℃の１０１１１量％
水酸化ナトリウム水溶液中に３０秒間浸漬した。その後
、３８℃の２３重量％硫酸水溶液中に浸漬し陽極酸化し
た。陰極にはステンレス板を用い、電流密度２．５Ａ／
ｄｍ２で２０分間酸化させた。形成された酸化皮膜の厚
みは、２０μｍであった。このようにして得られた線材
を、２００℃で２０分間乾燥させた。

比較例２ 線径１ｍｍの無酸素銅線に、上記実施例１と同様の前処
理を行なった。この前処理した無酸素銅線に、複合めっ
きせずに、直接にアークプラズマ溶射して、厚み１０μ
ｍのＡｆＬ２０３の無機絶縁層を形成させた。

以上のようにして得られた実施例１〜３ならびに比較例
１および２の線材について、絶縁破壊電圧、曲げ径、耐
熱温度、高温強度、および導電率を測定し、得られた結
果を表１に併せて示した。

（以下余白） 表 表１から明らかなように、この発明に従う実施例１〜３
と従来の方法である陽極酸化法による比較例１の絶縁電
線とを比較すると、実施例１〜３の絶縁電線は、絶縁破
壊電圧において優れており、さらに曲げ径が小さく、可
撓性の面においても優れていることがわかる。さらに導
体として銅線を用いているため、導電率においても優れ
ている。

また高温における強度も優れている。

この発明に従う実施例１〜３と複合めっき層を設けてい
ない比較例２とを比較すると、絶縁破壊電圧ではそれほ
ど大きな差は見とめられないが、曲げ径において著しく
異なっており、この発明に従う実施例１〜３の絶縁電線
は優れた可撓性を示すことがわかる。また耐熱温度およ
び高温強度にも優れており、この発明に従う実施例１〜
３が優れた耐熱性を有することがわかる。

以上の実施例においては、この発明の無機絶縁体を絶縁
電線に適用した場合について説明したが、この発明は電
線以外の用途にも適用され得るものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明に従う無機絶縁体は、絶
縁性、可撓性、および耐熱性において従来の絶ａ電線よ
りも著しく優れている。このため、自動車のエンジンま
わりなどの耐熱用途、巻線、真空機内配線、耐放射線用
途などに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を説明するための断面図である。 図において、１は導体、２は複合めっき層、２ａは無機
化合物微粒子、３は無機絶縁層を示す。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体と、 導体の表面上に設けられ、無機化合物微粒子を分散して
   共析させた複合めっき層と、 複合めっき層の表面上に設けられる無機絶縁層とを備え
   る、無機絶縁体。
2. （２）前記導体が、ＣｕもしくはＣｕ合金またはこれら
   にＮｉもしくはＣｒをめっきしたものである、請求項１
   に記載の無機絶縁体。
3. （３）前記導体が、長尺体である、請求項１に記載の無
   機絶縁体。
4. （４）前記長尺体がワイヤまたはテープである、請求項
   ３に記載の無機絶縁体。
5. （５）前記複合めっき層の金属が、Ｃｕ、ＮｉおよびＣ
   ｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属である
   、請求項１に記載の無機絶縁体。
6. （６）前記複合めっき層の無機化合物微粒子が、ＳｉＣ
   、ＡｌＮ、Ｓｉ＿３Ｎ＿４、Ａｌ＿２Ｏ＿３およびＳｉ
   Ｏ＿２からなる群より選ばれる少なくとも１種である、
   請求項１に記載の無機絶縁体。
7. （７）前記複合めっき層の厚みが０．５〜２０μｍであ
   る、請求項１に記載の無機絶縁体。
8. （８）前記無機絶縁層がＳｉＯ＿２および／またはＡｌ
   ＿２Ｏ＿３を含む、請求項１に記載の無機絶縁体。
9. （９）前記無機絶縁層の厚みが１〜２０μｍである、請
   求項１に記載の無機絶縁体。