JPH0473816A - 耐熱絶縁電線及び耐熱絶縁電線の製造方法 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、耐熱性、耐焼損性が要求される電気機器に使
用される耐熱絶縁電線に係り、特に、構造が簡単で、自
動車のエアコン用ファンモータ等の拘束過電流状態で長
時間使用しても耐熱性、耐焼損性を維持することのでき
る耐熱絶縁電線及び耐熱絶縁電線の製造方法に関する。

【従来の技術】

耐熱樹脂中に粉末マイカ等を混合して焼き付けたり、Ｓ
　ｉ　Ｏ，系のガラスを主成分とした絶縁材を導体に被
覆したセラミック電線は、従来の耐熱樹脂電線に比較し
、著しく耐熱性に優れている反面、巻回すると、絶縁層
が剥がれ落ちる欠点が有り、また、コイル巻線時の可撓
性に問題があるところから、あまり市場には呂回ってい
なかった。 ところが、近年、６００”Ｃ以上に昇温しでも導体表面
に酸化被膜が形成されないため、高温酸化による抵抗値
の増加がなく、従来の一般電線の銅線の高温酸化による
抵抗値の増加のあるのに比べると、セラミック電線の方
がはるかに優位なことが確認されるようになってきた。 このセラミック電線は、銅の導体表面にセラミックスコ
ーティング剤を塗布して形成される。このセラミックス
コーティング剤は、大別すると、無機コーティング剤と
有機コーティング剤の２つに分けられる。 無機コーティング剤には、エチルシリケートを原料とす
る変性アルキルシリケート系バインダーに充填剤として
セラミックを混入させたものがある。 有機系コーティング剤には、ジメチルジクロロシランの
脱塩素縮重合反応により合成されるポリジメチルシラン
にジフェニルジクロロシランとホウ酸の縮重合により得
られるポリボロジフェニルシロキサンと呼ばれる半無機
ポリマの少量とチタン化合物の適量を添加し、加熱によ
り縮重合させたものがある。 この無機コーティング剤（変性アルキルシリケート系バ
インダー：有限会社チー・ニス・ビー製ＴＳＢ−４２０
０）と有機コーティング剤（ポリボロジフェニルシロキ
サン：宇部興産株式会社製チップライマーにアルミを適
量添加したもの）のそれぞれを曲げ性、耐熱性、電気絶
縁性の特性は第１表に示すとおりである・ チラノプライマー（Ａ　Ｑ　）には充填剤がアルミのた
め絶縁性がない。 このように無機コーティング剤と有機コーティング剤の
それぞれには、長所と短所のそれぞれがある。 無機コーティング剤の長所としては、耐熱性、耐燃焼性
が高い、硬度が高く、摩耗しにくい、などがあり、また
、短所としては、可撓性がとばしく作業できる場所が限
定されてしまう点である。 また、有機コーティングの長所は可撓性がいいところで
あり、短所としては、耐熱、耐燃性に弱く有害ガスを発
生することも有り、また高度が比較的低いところである
。 このような無機コーティング剤、有機コーティング剤の
短所を補うべく例えば、特公昭６ｏ−３７２９号のよう
なダブルコーティング法が考えられた。この特公昭６０
−３７２９号公報に示されるセラミック電、１ｇ１ｏｏ
は、第３図に示す如く５導体（Ｃｕ線）１１０の表面を
ニッケルメッキ１２０にて前処理し、その表面に懸濁無
機質液（無機絶縁被膜）１３ｏを塗布し１次にその上に
シリコン又はワックス等の離型剤１４０を塗布乾燥し、
最後に、この上層にポリイミドからなる耐熱塗料（有機
絶縁層）１５０を焼き付けて構成されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の特公昭６０−３７２９号公報に示
される如きセラミック電線にあっては、最外層の有機コ
ーティング剤は、無機コーティング剤の剥がれ落ちを防
止するために設けであるものであり、耐熱性に関しては
、あまり効果的でなかった。また、導線と導線の表面に
被覆される無機コーティング剤の密着性を良くするため
に導線表面にニッケルメッキをしたり、無機絶縁被膜と
有機絶縁層の間にすベリを生じさせるために離型剤を塗
布する必要が有り、セラミック電線にあっては従来の一
般電線の銅線の製造工程に比して製造工程数が増えると
いう問題点を有していた。 本発明は、構造が簡単で、自動車のエアコン用ファンモ
ータ等の拘束過電流状態で長時間使用しても耐熱性、耐
焼損性を維持することのできる耐熱絶縁電線及び耐熱絶
縁電線の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明の耐熱絶縁電線にお
いては、有機珪素化合物が混入されている有機絶縁層を
導体の表面に被覆し、該有機絶縁層の上にセラミックス
が混入されている変性アルキルシリケート系化合物によ
って構成する無機絶縁層を被覆してなるものである。 上記目的を達成するために、本発明の耐熱絶縁電線の製
造方法においては、銅線に有機珪素化合物をデツピング
塗装し、常温で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させ、
その後に変性アルキルシリケート系化合物をデツピング
塗装し、常温で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させて
形成するものである。 上記目的を達成するために、本発明の耐熱絶縁電線にお
いては、ポリボロジフェニルシロキサンにアルミを添加
してなる有機系バインダー導体の表面に被覆し、該有機
バインダー層の上にエチルシリケートを原料とする変性
アルキルシリケート系バインダーにＡＱＮを３：１の割
合で配合した無機バインダーを被覆してなるものである
。

【作用】

導体の表面に有機珪素化合物が混入されている有機絶縁
層を被覆し、該有機絶縁層の上にセラミックスが混入さ
れている変性アルキルシリゲート系化合物によって構成
する無機絶縁層を被覆して構成するため、構造が簡単で
、自動車のエアコン用ファンモータ等の拘束過電流状態
で長時間使用しても耐熱性、耐焼損性を維持することが
できる。 また、＠線に有機珪素化合物をデツピング塗装し、常温
で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させ、その後に変性
アルキルシリケート系化合物をデツピング塗装し、常温
で２４Ｈｒ、１８０”Ｃで１Ｈｒ乾燥させて形成してい
るため、容易に製造ができ、構造が簡単で、自動車のエ
アコン用ファンモータ等の拘束過電流状態で長時間使用
しても耐熱性、耐焼損性を維持することができる。 さらに、ポリボロジフェニルシロキサンにアルミを添加
してなる有機系バインダー導体の表面に被覆し、該有機
バインダー層の上にエチルシリケートを原料とする変性
アルキルシリケート系バインダーにＡＱＮを３＝１の割
合で配合した無機バインダーを被覆して構成しているた
め、構造が簡単で、自動車のエアコン用ファンモータ等
の拘束過電流状態で長時間使用しても耐熱性、耐焼損性
を維持することができる。

【実施例】

以下、本発明の具体的実施例について比較例と対比して
説明する。　　　　　　　　　　　・　°、（本願第１
の発明） 一第１図には、本願第１の発明に係る耐熱絶縁電線の一
実施例が示されている。 図において、１は、セラミック電線である。 ２は、導体で、銅線で構成されている。 ３は、有機絶縁層で、有機コーティング剤に充填材であ
る有機珪素化合物（シリカ）が混入されて構成されてい
る。この有機系コーティング剤としては、具体的には、
ジメチルジクロロシランの脱塩素縮重合反応により合成
されるポリジメチルシランにジフェニルジクロロシラン
とホウ酸の縮重合により得られるポリボロジフェニルシ
ロキサンと呼ばれる半無機ポリマの少量とチタン化合物
の適量を添加し、加熱により縮重合させたもの（宇部興
産株式会社製　チラノポリマ―）を用いている。　　　
　　　　　　　　　　“この有機コーティング剤に対す
る充填剤の重量比は、有機コーティング剤のチラノポリ
マーにおいては、充填剤（マイカ）分割台が多ければ多
いほど一耐熱性は向上する・、しかしながら・、　　　
・チラノポリマー：充填剤＝５：４ を゛超えて充填剤（マイカ）の割合が多くなると、導体
表面に形成される有機絶縁層の被膜が均一にコーティン
グできなくなる。したがって、チラノポーリマー二充填
剤＝５：４ が充填剤添加割合のリミットである。この割合における
特性（各種試験データ）が第２表の■に示されている。 ４は、無機絶縁層で、無機コーティング剤にセラミック
スが混入されている変性アルキルシリケート系化合物で
構成されている。この無機系コーティング剤どしては、
具体的には、エチルシリケートを原料とする変性アルキ
ルシリケート系バインダー（有限会社チー・ニス・ビー
製　ＴＳＢ−４２００）に充填剤としてセラミックを混
入させたものである。また７、・無機系コーティング剤
に混合される充填剤としては、溶融石英、′雲母粉末、
酸化クロムの混合粉末を用いる。 この無機コーティング剤に対する充填剤の重量比は、無
機コーティング剤のＴＳＢ−４２００においては、充填
剤の割合が多いほど耐熱性は向上する。しかしながら、
ＴＳＢ−４２００と充填剤との重量比が、 ＴＳＢ−４２００：充填剤＝２：１ を超えて充填剤の割合が多くなると、有機絶縁層の上に
形成される無機絶縁層の被膜が均一にコーティングでき
なくなる。したがって。 ＴＳＢ−４２００：充填剤＝２：１ が充填剤添加割合のリミットである。この割合の無機絶
縁層を導体１の上に被覆して形成したセラミック電線の
特性（各種試験データ）が第２表の■に示されている。 また、第２表中、■には、充填剤を全く混合しない、Ｔ
ＳＢ−４２００のみによって構成される無機絶縁層を導
体１の上に被覆して形成したセラミック電線の特性（各
種試験データ）が示されている。 さらに、■には、本実施例の構成、すなわち、導体１の
表面に チラノポリマー：充填剤＝５：４ の有機絶縁層２を、さらに、この有機絶縁層２の上に ＴＳＢ−４２００：充填剤＝２：１ の無機絶縁層３を被覆したセラミック電線の特性（各種
試験データ）が示されている。 なお、各試料に対して行った各種試験法は、次のとおり
である。 曲げ性試験は、数種類（１０３ａｏφ、６３ｍφ。 ３０ｍ＋＋＋φ、Ｌｏｗφ、２．５ｍφ）のマンドレル
に巻き付けて、そのときの導体に被覆した絶縁層の表面
状態を見て行う。すなわち、試料をマンドレルに巻き付
けたときに、どの径のマンドレルに巻き付けたときに導
体に被覆した絶縁層にクラックが生じたかによって絶縁
層の可撓性を判断するもので、第２表ではクラックを生
じたときのマンドレル径で示しである。 絶縁耐力試験は、試料の導体と、絶縁層の外部との間に
、１分間毎に１００ｖずっつ昇圧していき絶縁破壊を起
こす電圧を求めたものである。第２表では絶縁破壊を起
こした電圧値を表わしている。　耐熱試験は、試料をチ
ューブ炉に挿入し、試料導体とチューブとの間に５００
Ｖの電圧を掛けながら温度を上昇させていき、抵抗が０
Ω、すなわち、試料導体とチューブ間で導通したときの
温度を表示したものである。この耐熱試験では、７００
℃以上の耐熱を有するものをもって合格とし、他は不合
格とする。 第　　２　　表 第２表の結果からも明白なとおり１本実施例の■は、曲
げ性、絶縁耐力、耐熱性のいずれにおいても他の従来例
よりも優れている。特に、耐熱性は、７１５℃と高く、
耐熱性、耐焼損性が要求される電気機器に使用される耐
熱絶縁電線として最適である。 したがって、本実施例によれば、導体の表面に有機絶縁
層を被覆しであるため、この有！１！Ｍｓ層が導体に密
着しやすいために従来のように導体表面にニッケルメッ
キをする必要がない。 また、本実施例によれば、有機絶縁層の表面に無機絶縁
層を被覆しであるため、この有機絶縁層と無機絶縁層が
両方共セラミックを含んだものであるのでお互いの密着
性が良く５有機絶縁層の上に無機絶縁層を重ね合わせて
も無機絶縁層が剥がれ落ちることはない、このように有
機絶縁層と無機絶縁層とを密着させるようにしているた
め、従来のように有機絶縁層と無機絶縁層間の滑りを良
くするために有機絶縁層と無機絶縁層との間に履型剤を
塗布する必要がない。 さらにまた、最外層に無機絶縁層を設けているため、耐
熱性を向上することができる。 （本願第２の発明） 本願筒２の発明は、導体（銅りに有機珪素化合物をデツ
ピング塗装し、常温で２４）ｈ−１１８０℃で１Ｈｒ乾
燥させ、その後に変性アルキルシリケート系化合物をデ
ツピング塗装し、常温で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾
燥させて形成するものである。 有機珪素化合物は、ジメチルジクロロシランの脱塩素縮
重合反応により合成されるポリジメチルシランにジフェ
ニルジクロロシランとホウ酸の縮重合により得られるポ
リボロジフェニルシロキサンと呼ばれる半無機ポリマの
少量とチタン化合物の適量を添加し、加熱により縮重合
させたもので、具体的には、宇部興産株式会社製のチラ
ノポリマー（商品名）がある。 変性アルキルシリケート系化合物は、エチルシリケート
を原料とする変性アルキルシリケート系バインダー、具
体的には、有限会社チー・ニス・ビー製のＴＳＢ−４２
００に充填剤としてセラミックを混入させたものである
。 この有機珪素化合物を導体（銅線）をデツピング塗装し
て、まず、常温において２４１（ｒ−放置し、その後、
さらに１８０℃にまで昇温して１Ｈｒ−乾燥させる。そ
して、その後、変性アルキルシリケート系化合物をデツ
ピング塗装して、常温において２４Ｈｒ放置し、その後
、さらに１８０”Ｃにまで昇温して１Ｈｒ乾燥させる。 したがって、本願筒２の発明によれば、従来の単層電線
に比べ各種性能を向上することができる。 また、本願筒２の発明によれば、従来のダブルコーティ
ング電線よりも構造をより簡素化することができ、耐熱
性も向上することができる。 （本願筒３の発明） 第２図には１本願第３の発明に係る耐熱絶縁電線の一実
施例が示されている。 図において、１ｏは、セラミック電線である。 １１は５導体で、銅線で構成されている。 １２は、有機系バインダーで、有機コーティング剤に充
填材であるアルミ（Ａｌ１）が混入されて構成されてい
る。この有機系コーティング剤としては、具体的には、
ジメチルジクロロシランの脱塩素縮重合反応により合成
されるポリジメチルシランにジフェニルジクロロシラン
とホウ酸の縮重合により得られるポリボロジフェニルシ
ロキサンと呼ばれる半無機ポリマの少量とチタン化合物
の適量を添加し、加熱により縮重合させたもの（宇部興
産株式会社製　チラノポリマー）を用いている。 この有機系バインダーは、導体１１を構成する銅線との
密着性は抜群に良いが充填剤がアルミのため絶縁性はな
い。 この有機コーティング剤に対する充填剤の重量比は、有
機コーティング剤のチラノポリマーにおいては、充填剤
（アルミ）の割合が多ければ多いほど耐熱性は向上する
。しかしながら。 チラノポリマー二充填剤＝５：４ を超えて充填剤（アルミ）の割合が多くなると、導体表
面に形成される有機系バインダーの被膜が均一にコーテ
ィングできなくなる。したがって、チラノポリマー：充
填剤＝５：４ が充填剤添加割合のリミットである。 １３は、無機系バインダーで、無機コーティング剤に窒
化アルミ（ＡＱＮ）を充填したものである。この無機系
コーチイン、グ剤としては、具体的には、エチルシリケ
ート炙原料・とする変性アル・キルシリケート系バイン
ダー（有限会社チー・ニス・ビー製　ＴＳＢ−４２００
）がある。そして、この変性アルキルシリケート系バイ
ンダーに充填剤として窒化アルミ（Ａ　Ｑ　Ｎ）を ＴＳＢ−４２００：充填剤＝３：１ の割合で混入して無機系バインダー１３が形成されてい
る。この割合の無機系バインダー１３を導体１０の上に
被覆して形成したセラミック電線の特性（各種試験デー
タ）は、第３表に示す如くである。 第　　　　３　　　　表 本実施例の構成、すなわち、導体１１の表面に有機系バ
インダー１２を、さらに、この有機系ノベインダ−１２
の上に ＴＳＢ−４２００：充填剤（ＡＱＮ）＝３：１の無機系
バインダー１３を被覆したセラミック電線の特性（各種
試験データ）が第４表に示されている。 なお、各試料に対して行った各種試験法は、次のとおり
である。 曲げ性試験は、１０ＩＩＩＩＩφのマンドレルに巻き付
けて、そのときの導体に被覆した絶縁層の表面状態を見
て行う。すなわち、試料をマンドレルに巻き付けたとき
に、導体に被覆した絶縁層にクラックが生じたかによっ
て絶縁層の可撓性を判断するものである。 絶縁耐力試験は、試料の導体と、絶縁層の外部との間に
、５００ｖの電圧を掛けたときの抵抗値を示したもので
ある。 耐熱試験は、試料をチューブ類に挿入し、試料導体とチ
ューブとの間に５００ｖの電圧を掛けながら温度を上昇
させていき、抵抗が○Ω、すなわち、試料導体とチュー
ブ間で導通したときの温度を表示したものである。 第４表の結果からも明白なとおり、本実施例は。 各コーティング剤の欠点を改善している。 したがって、本実施例によれば、導体の表面に有機系バ
インダーを被覆しであるため、この有機系バインダーが
導体に密着しやすいために従来のように導体表面にニッ
ケルメッキをする必要がない。

【発明の効果】

本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。 導体の表面に有機珪素化合物が混入されている有機絶縁
層を被覆し、該有機絶縁層の上にセラミックスが混入さ
れている変性アルキルシリケート系化合物によって構成
する無機絶縁層を被覆して構成するため、構造が簡単で
、自動車のエアコン用ファンモータ等の拘束過電流状態
で長時間使用しても耐熱性、耐焼損性を維持することが
できる。 また、銅線に有機珪素化合物をデツピング塗装し、常温
で２４）ｆｒ、１８０’Ｃで１士乾燥させ、その後に変
性アルキルシリケート系化合物をデツピング塗装し、常
温で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させて形成してい
るため、容易に製造することができる。 導体の表面にアルミが添加されている有機系バインダー
を被覆し、該有機系バインダーの上にエチルシリケート
を原料とする変性アルキルシリケート系バインダーにＡ
ＱＮを３＝１の割合で配合した無機系バインダーを被覆
して構成するため。 構造が簡単で、自動車のエアコン用ファンモータ等の拘
束過電流状態で長時間使用しても耐熱性、耐焼損性を維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第１の発明に係る耐熱絶縁電線の実施例を
示す断面図、第２図は本願第３の発明に係る耐熱絶縁電
線の実施例を示す断面図、第３図は従来の耐熱絶縁電線
の断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機珪素化合物が混入されている有機絶縁層を導
   体の表面に被覆し、該有機絶縁層の上にセラミックスが
   混入されている変性アルキルシリケート系化合物によっ
   て構成する無機絶縁層を被覆してなる耐熱絶縁電線。
2. （２）銅線に有機珪素化合物をデッピング塗装し、常温
   で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させ、その後に変性
   アルキルシリケート系化合物をデッピング塗装し、常温
   で２４Ｈｒ、１８０℃で１Ｈｒ乾燥させてなる耐熱絶縁
   電線の製造方法。
3. （３）ポリボロジフェニルシロキサンにアルミを添加し
   てなる有機系バインダー導体の表面に被覆し、該有機バ
   インダー層の上にエチルシリケートを原料とする変性ア
   ルキルシリケート系バインダーにＡｌＮを３：１の割合
   で配合した無機バインダーを被覆してなる耐熱絶縁電線
   の製造方法。