JPH07320553A

JPH07320553A - 耐熱絶縁電線

Info

Publication number: JPH07320553A
Application number: JP6108738A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Takeuchi; 健三武内; Nobuyuki Sukegawa; 信行助川
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1994-05-23
Filing date: 1994-05-23
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】 400℃以上の温度環境下で使用可能な優れた
耐熱性および可とう性を具備し、かつ、コイル巻きなど
の加工の後もその優れた耐熱性が保持され、絶縁特性が
損なわれることのない耐熱絶縁電線を提供する。【構成】 Ni線のような導体１上に、無機ポリマー系塗
料の塗布焼付層２を設け、その上に、無機充填剤が、前
記無機ポリマー系塗料の塗布焼付層２側で高く表層側に
向けて徐々に減少するような濃度勾配をもって配合され
ている有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層３を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れ、かつ、
可とう性の良好な耐熱絶縁電線に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータやトランスなどの小型軽量
化にともない、これらに用いるエナメル線には、ますま
す高い耐熱性が要求されるようになってきている。

【０００３】耐熱性に優れたエナメル線としては、ポリ
イミド線、ポリアミドイミド線、ポリエステルイミド線
などが、一般に知られているが、これらはいずれも絶縁
被膜が有機物からなるため、 400℃前後の温度で分解し
てしまい、常用可能な温度は最も高いポリイミド線でも
たかだか 240℃前後であった。

【０００４】このような中で、近時、ポリボロシロキサ
ンやポリチタノシロキサンのような、主鎖がＳｉ、Ｔ
ｉ、Ｂなどの金属元素とＯ、Ｎなどからなる無機ポリマ
ーを主成分とする塗料を塗布焼付けた、いわゆる無機ポ
リマー電線が開発され、 400℃以上の温度環境下でも使
用可能なことから注目されている。

【０００５】しかしながら、この無機ポリマー電線は、
耐熱性に優れる反面、可とう性に乏しく、コイル巻きが
難しいという難点があった。

【０００６】そこで、この問題を解決するため、塗料の
焼付温度を低くするとともに、表面にポリエステルやポ
リエステルイミドなどの有機樹脂層を設け、コイル巻き
などの加工を行った後、高温で加熱して、塗膜を完全焼
成することが行われている。しかしながら、このような
電線においては、加工後の焼成工程で表面の有機分が熱
分解して脱離するが、その際に、下層の塗膜にクラック
を誘発し、所期の耐熱性が得られず、絶縁特性が損なわ
れるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、ポリボロ
シロキサンのような無機ポリマーを主成分とする塗料を
塗布焼付けた無機ポリマー電線は、可とう性に乏しいと
いう難点があった。このため、塗料を低温で焼付けると
ともに、表面に有機樹脂層を設けることが行われている
が、可とう性は改善されるものの、本来の耐熱性が得ら
れず、絶縁特性が低下するという問題があった。

【０００８】本発明はこのような点に対処してなされた
もので、 400℃以上の温度環境下で使用可能な優れた耐
熱性および可とう性を具備し、かつ、コイル巻きなどの
加工の後もその優れた耐熱性が保持され、絶縁特性が損
なわれることのない耐熱絶縁電線を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の耐熱
絶縁電線は、導体上に、無機ポリマー系塗料の塗布焼付
層と、有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層とを順に設
けてなる耐熱絶縁電線であって、前記有機ポリマー系耐
熱塗料の塗布焼付層には、無機充填剤が、前記無機ポリ
マー系塗料の塗布焼付層側で高く表層側に向けて徐々に
減少するような濃度勾配をもって配合されていることを
特徴とするものである。

【００１０】以下、本発明を図面を用いて説明する。

【００１１】図１は本発明の耐熱絶縁電線の一実施例の
構造を示す断面図ある。

【００１２】図１に示すように、この耐熱絶縁電線は、
Ni線のような導体１上に、無機ポリマー系塗料の塗布焼
付層２を設け、その上に、有機ポリマー系耐熱塗料の塗
布焼付層３を設けて構成されている。そして、有機ポリ
マー系耐熱塗料の塗布焼付層３には、無機充填剤が、そ
の濃度が無機ポリマー系塗料の塗布焼付層２側で高く表
層側に向けて徐々に減少するように配合されている。

【００１３】ここで無機ポリマー系塗料の塗布焼付層２
を構成する無機ポリマー系塗料は、無機ポリマーを結合
剤の主成分として含有し、これに無機充填剤その他の添
加剤を必要に応じて適宜配合し、これらを適当量の溶剤
に溶解または分散させたものである。無機ポリマーとし
ては、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な
どがあげられ、なかでもポリボロシロキサンの使用が好
ましい。なお、ポリシロキサン（シリコーン樹脂）も無
機ポリマーの 1種であるが、他の無機ポリマーに比べて
耐熱性に劣るため、使用する場合は、他の無機ポリマー
との併用が好ましい。また、無機充填剤としては、酸化
マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、
酸化チタン、チタン酸バリウム、マイカ、シリカなどが
あげられ、なかでも成膜性の点から酸化マグネシウム、
マイカの使用が好ましい。さらに、有機溶剤としては、
キシレン、トルエン、ベンゼン、エタノ―ル、N-メチル
-2-ピロリドン（ＮＭＰ）、フェノ―ル類などがあげら
れる。ポリボロシロキサンの反応溶剤としてシリコ―ン
オイルを使用することもできる。

【００１４】無機ポリマー系塗料の塗布焼付層２は、こ
のような無機ポリマー系塗料を常法により塗布焼付ける
ことにより形成されるが、その焼付温度としては、可と
う性の点から 300〜400 ℃の範囲が好ましく、また、そ
の層厚としては 5〜50μｍ程度が適当である。

【００１５】また、有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付
層３を構成する有機ポリマー系耐熱塗料としては、ポリ
アミドイミド、ポリイミドなどの耐熱性に優れた芳香族
イミド系ポリマーをベースとしたものが好適に使用さ
れ、また、その中に配合される無機充填剤としては、上
述した無機ポリマー系塗料に配合したものと同様のもの
を用いることができる。有機ポリマー系耐熱塗料の塗布
焼付層３は、無機充填剤の含有量の異なる数種類の有機
ポリマー系耐熱塗料、たとえばベースの有機ポリマー系
耐熱塗料 100重量部に対し無機充填剤を90〜100 重量部
程度配合したものから、無機充填剤を10〜0 重量部程度
配合したものを、高濃度のものから順に塗布焼付けるこ
とにより形成することができ、その層厚としては 5〜50
μｍ程度が適当である。

【００１６】このような、濃度勾配をもって無機充填剤
が配合されている有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層
３は、電線に優れた可とう性を付与するとともに、コイ
ル巻きなどの加工後の焼成工程で無機ポリマー系塗料の
塗布焼付層２にクラックや剥離などが発生して、その本
来の耐熱性が損なわれるのを防止する。したがって、耐
熱絶縁電線は、可とう性が良好なうえ、コイル巻きなど
の加工の後も、優れた耐熱性、絶縁特性が保持される。

【００１７】なお、本発明において、上記導体１には、
前述したNi線のほか、耐熱性に優れた、たとえばAg線、
Au線、Pt線、Ni線、Cu線、これらの合金線、またはこれ
らをメッキしたCu線、あるいは、ステンレスやAlを被覆
したCu線などが使用される。

【００１８】

【作用】このように本発明の耐熱絶縁電線において
は．、無機ポリマー系塗料の塗布焼付層上に、無機充填
剤が、無機ポリマー系塗料の塗布焼付層側で高く表層側
に向けて徐々に減少するような濃度勾配をもって配合さ
れている有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層を設けて
おり、この有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層が、電
線に優れた可とう性を付与するとともに、コイル巻きな
どの加工後の焼成工程で無機ポリマー系塗料の塗布焼付
層２にクラックや剥離などが発生するのを防止するた
め、可とう性が良好で、かつ、 400℃以上の温度環境下
で使用可能な優れた耐熱性を有したものとなる。したが
って、コイル巻きなどの加工が可能で、また、その加工
によって耐熱性が低下し、絶縁特性が損なわれるおそれ
もない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を記載する。

【００２０】実施例１〜３ポリボロシロキサン50重量部と、シリコーン樹脂50重量
部と、酸化マグネシウム20重量部とを、ミキサーなどの
撹拌機により40重量部のＮＭＰに混合、分散させて調製
した無機ポリマー塗料を、 1mmφのNi線に、炉長10ｍの
焼付機を用いて、線速 5m/分、焼付温度 400℃の条件で
6回、塗布焼付けを繰り返して、膜厚10μｍの無機ポリ
マー塗料による塗膜を形成した。次いで、その上に、同
じく炉長10ｍの焼付機を用いて、ポリイミドワニス（ポ
リイミド約18重量％含有） 100重量部に対し、酸化マグ
ネシウムをそれぞれ 100、80、60、40、20重量部添加混
合して調製した酸化マグネシウム含有量の異なる 5種類
の塗料を、酸化マグネシウム含有量の高いものから順
に、線速 5m/分、焼付温度 300℃の条件で各 1回ずつ塗
布焼付し、さらに、その上に、酸化マグネシウム未配合
のポリイミドワニスを同条件で 1回塗布焼付して、膜厚
30 μｍのポリイミド塗膜を形成した。

【００２１】得られた各耐熱絶縁電線の耐熱性を評価す
るために、JIS C 3003に準じて 2ヶ撚試験片を作成し、
これらの試験片を 300℃の熱風循環炉に収容して 0、 3
60、1000、2000時間加熱し、絶縁破壊電圧を測定した。
また、JIS C 3003規定の巻付け試験により可とう性を評
価した。これらの結果を表１に示す。

【００２２】比較例１〜４ポリイミド塗膜の形成に、単一種類のポリイミド塗料を
用いて膜厚 30 μｍのポリイミド塗膜を形成した以外
は、実施例１の場合と同一条件、同一方法で耐熱絶縁電
線を製造し、得られた耐熱絶縁電線について実施例１と
同様の特性評価を行った（比較例１〜３）。なお、使用
したポリイミド塗料は、比較例１が、ポリイミドワニス
100重量部あたり酸化マグネシウム 100重量部を含有す
るもの、比較例２が、ポリイミドワニス 100重量部あた
り酸化マグネシウム 60 重量部含有するもの、比較例３
が、酸化マグネシウムをまったく含有しないものであ
る。また、 1mmφのNi線上に無機ポリマー塗料による塗
膜のみを形成し、得られた電線について、実施例１と同
様の特性評価を行った（比較例４）。これらの結果を表
１に併せ示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無機ポリマー系塗料の塗布焼付層上に、無機充填剤を、
無機ポリマー系塗料の塗布焼付層側で高く表層側に向け
て徐々に減少するような濃度勾配をもって配合した有機
ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層を設けるようにしたの
で、 400℃以上の温度環境下で使用可能な優れた耐熱性
と可とう性を兼備し、したがって、コイル巻きなどの加
工が可能で、また、加工の後にその本来の優れた耐熱性
が損なわれることのない耐熱絶縁電線を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の耐熱絶縁電線の一実施例を示す断面
図。

【符号の説明】

１………導体２………無機ポリマー系塗料の塗布焼付層３………無機充填剤が濃度勾配をもって配合されている
有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体上に、無機ポリマー系塗料の塗布焼
付層と、有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層とを順に
設けてなる耐熱絶縁電線であって、前記有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層には、無機充
填剤が、前記無機ポリマー系塗料の塗布焼付層側で高く
表層側に向けて徐々に減少するような濃度勾配をもって
配合されていることを特徴とする耐熱絶縁電線。
【請求項２】請求項１記載の耐熱絶縁電線において、
有機ポリマー系耐熱塗料の塗布焼付層の表層には無機充
填剤が配合されていないことを特徴する耐熱絶縁電線。
【請求項３】請求項１または２記載の耐熱絶縁電線に
おいて、無機ポリマー系塗料は、ポリボロシロキサンを
結合剤の主成分として含有するものであることを特徴と
する耐熱絶縁電線。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項記載の耐
熱絶縁電線において、有機ポリマー系耐熱塗料が、ポリ
イミド系耐熱塗料であることを特徴とする耐熱絶縁電
線。