JPH0660729A - 耐熱絶縁電線 - Google Patents
耐熱絶縁電線Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 400℃以上の高温環境下でも連続使用可能な
著しく耐熱性の向上した耐熱絶縁電線を提供することに
ある。 【構成】 ポリカルボシラン樹脂、ポリシラザン樹脂お
よび無機質充填材を主体とする耐熱塗料を導体１上に塗
布し、これを酸化あるいは非酸化雰囲気にて焼成して第
１絶縁層２を形成し、この上に、ポリカルボシラン系塗
料あるいはポリシラザン系塗料を上塗りし、これを窒化
反応可能な雰囲気にて焼成して第２絶縁層３を形成した
ことを特徴としている。
著しく耐熱性の向上した耐熱絶縁電線を提供することに
ある。 【構成】 ポリカルボシラン樹脂、ポリシラザン樹脂お
よび無機質充填材を主体とする耐熱塗料を導体１上に塗
布し、これを酸化あるいは非酸化雰囲気にて焼成して第
１絶縁層２を形成し、この上に、ポリカルボシラン系塗
料あるいはポリシラザン系塗料を上塗りし、これを窒化
反応可能な雰囲気にて焼成して第２絶縁層３を形成した
ことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁電線特に 400〜600
℃の高温域で使用できる耐熱絶縁電線に関するものであ
る。
℃の高温域で使用できる耐熱絶縁電線に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐熱性が要求される絶縁材として
は、一般に耐熱性、電気特性かつ機械特性に優れたポリ
イミド，ポリアミドイミド等の耐熱性有機ポリマが使用
されている。また、耐火電線等に一般に広く用いられて
いるマイカ／シリコーン樹脂／ガラスクロスの複合材で
対応されてきた。
は、一般に耐熱性、電気特性かつ機械特性に優れたポリ
イミド，ポリアミドイミド等の耐熱性有機ポリマが使用
されている。また、耐火電線等に一般に広く用いられて
いるマイカ／シリコーン樹脂／ガラスクロスの複合材で
対応されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の急速な
技術発展に伴い、要求される耐熱グレードは高まり、原
子力発電所、燃料電池発電所、地熱発電所等の 400〜60
0 ℃の高温域で使用できる著しく耐熱性に優れた電気絶
縁材料が要求されており、前述したポリイミド，ポリア
ミドイミド等の耐熱有機ポリマは、耐熱性が良好といえ
ども、有機物であるがゆえに、 400℃以上の温度では熱
分解が生じ、最高使用温度は 250℃程度が限界であっ
た。
技術発展に伴い、要求される耐熱グレードは高まり、原
子力発電所、燃料電池発電所、地熱発電所等の 400〜60
0 ℃の高温域で使用できる著しく耐熱性に優れた電気絶
縁材料が要求されており、前述したポリイミド，ポリア
ミドイミド等の耐熱有機ポリマは、耐熱性が良好といえ
ども、有機物であるがゆえに、 400℃以上の温度では熱
分解が生じ、最高使用温度は 250℃程度が限界であっ
た。
【０００４】また、耐火電線に使用されているマイカ／
シリコーン樹脂／ガラスクロスの複合材は、厳しい消防
庁告示で定められた試験に合格するものの、 400℃以上
の高温連続使用では、使用シリコーン樹脂自体の耐熱性
の難点から、 180℃以上でもはや粘着性低下は著しくマ
イカとガラスクロスはばらばらになってしまう問題があ
る。
シリコーン樹脂／ガラスクロスの複合材は、厳しい消防
庁告示で定められた試験に合格するものの、 400℃以上
の高温連続使用では、使用シリコーン樹脂自体の耐熱性
の難点から、 180℃以上でもはや粘着性低下は著しくマ
イカとガラスクロスはばらばらになってしまう問題があ
る。
【０００５】さらに、従来の無機絶縁電線は、ポーラス
性が高く、湿度の影響をうけ、電気特性の低下が生じる
といった不便な点があった。
性が高く、湿度の影響をうけ、電気特性の低下が生じる
といった不便な点があった。
【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を解消し、 400℃以上の高温環境下でも連続使用可能
な著しく耐熱性の向上した新規な耐熱絶縁電線を提供す
ることにある。
点を解消し、 400℃以上の高温環境下でも連続使用可能
な著しく耐熱性の向上した新規な耐熱絶縁電線を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々研究し
た結果、ポリカルボシラン樹脂あるいはポリシラザン樹
脂を窒化して得られた窒化ケイ素の絶縁層を電線の最外
層とすることにより、400℃以上の高温環境下でも連続
使用可能な耐熱性および電気特性の向上した耐熱絶縁電
線が得られることを見出し、本発明を完成するに至った
のである。
た結果、ポリカルボシラン樹脂あるいはポリシラザン樹
脂を窒化して得られた窒化ケイ素の絶縁層を電線の最外
層とすることにより、400℃以上の高温環境下でも連続
使用可能な耐熱性および電気特性の向上した耐熱絶縁電
線が得られることを見出し、本発明を完成するに至った
のである。
【０００８】すなわち、本発明は、ポリカルボシラン樹
脂、ポリシラザン樹脂および無機質充填材を主体とする
耐熱塗料を導体上に塗布し、これを酸化あるいは非酸化
雰囲気にて焼成して第１絶縁層を形成し、この上に、ポ
リカルボシラン系塗料あるいはポリシラザン系塗料を上
塗りし、これを窒化反応可能な雰囲気にて焼成して第２
絶縁層を形成したものである。
脂、ポリシラザン樹脂および無機質充填材を主体とする
耐熱塗料を導体上に塗布し、これを酸化あるいは非酸化
雰囲気にて焼成して第１絶縁層を形成し、この上に、ポ
リカルボシラン系塗料あるいはポリシラザン系塗料を上
塗りし、これを窒化反応可能な雰囲気にて焼成して第２
絶縁層を形成したものである。
【０００９】本発明に用いるポリカルボシラン樹脂は、
特に規定はしないが、表１に示す基本構造を持ち、Ｍｎ
＝2,000 以下、 600〜1,000 程度が望ましい。 600未満
であると熱分解残量が少なく問題であり、逆に2,000 を
越えると溶媒に不溶となる。
特に規定はしないが、表１に示す基本構造を持ち、Ｍｎ
＝2,000 以下、 600〜1,000 程度が望ましい。 600未満
であると熱分解残量が少なく問題であり、逆に2,000 を
越えると溶媒に不溶となる。
【００１０】ポリシラザン樹脂は、表１に示す基本構造
をもち、Ｍｎ＝ 450〜1,500 程度であり、Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝
Ｈの場合、窒素ガス雰囲気での焼成においても窒化反応
（ここでは、窒化ケイ素系絶縁物の形成をいう）が進行
する。
をもち、Ｍｎ＝ 450〜1,500 程度であり、Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝
Ｈの場合、窒素ガス雰囲気での焼成においても窒化反応
（ここでは、窒化ケイ素系絶縁物の形成をいう）が進行
する。
【００１１】
【表１】
【００１２】無機充填剤としては、酸化ジルコニウム，
酸化アルミニウム，酸化チタン，酸化マグネシウム，ジ
ルコニアチタン，ケイ酸アルミニウム，ケイ酸マグネシ
ウム，ケイ酸ジルコニウム，ケイ酸チタニウム，ケイ酸
カルシウム，マイカ，タルク，エーロジル等が適用で
き、この中から選択される。
酸化アルミニウム，酸化チタン，酸化マグネシウム，ジ
ルコニアチタン，ケイ酸アルミニウム，ケイ酸マグネシ
ウム，ケイ酸ジルコニウム，ケイ酸チタニウム，ケイ酸
カルシウム，マイカ，タルク，エーロジル等が適用で
き、この中から選択される。
【００１３】使用導体としては、特に規定はしないが銅
線上にステンレス合金をクラッドしたものが望ましい。
線上にステンレス合金をクラッドしたものが望ましい。
【００１４】酸化雰囲気とは空気あるいは酸素ガスを表
し、非酸化雰囲気とは、特に規定はしないが窒素ガスが
望ましい。
し、非酸化雰囲気とは、特に規定はしないが窒素ガスが
望ましい。
【００１５】本耐熱塗料の塗布においては、キシレン，
トルエン等の有機溶媒の添加，希釈により、自由に塗料
粘度が調整できる。その添加量は特に規定はしないがポ
リカルボシラン樹脂100 重量部に対し、50〜500 重量部
程度が望ましい。
トルエン等の有機溶媒の添加，希釈により、自由に塗料
粘度が調整できる。その添加量は特に規定はしないがポ
リカルボシラン樹脂100 重量部に対し、50〜500 重量部
程度が望ましい。
【００１６】ポリカルボシラン系塗料の窒化反応は、ア
ンモニアガス雰囲気が望ましく、ポリシラザン系塗料の
場合、Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝Ｈのとき、窒素ガスあるいはアンモ
ニアガス雰囲気のいずれにおいてもよい。
ンモニアガス雰囲気が望ましく、ポリシラザン系塗料の
場合、Ｒ1 ＝Ｒ2 ＝Ｈのとき、窒素ガスあるいはアンモ
ニアガス雰囲気のいずれにおいてもよい。
【００１７】
【作用】導体上に耐熱塗料を焼成してなる第１絶縁層を
形成し、この上に、ポリカルボシラン系塗料あるいはポ
リシラザン系塗料を窒化してなる第２絶縁層を形成した
ことで、耐熱塗料の第１絶縁層上に緻密な窒化ケイ素の
第２絶縁層が被覆されるため、 400℃以上の高温環境下
でも連続使用可能な著しく耐熱性および電気特性の向上
した耐熱絶縁電線が得られることになる。
形成し、この上に、ポリカルボシラン系塗料あるいはポ
リシラザン系塗料を窒化してなる第２絶縁層を形成した
ことで、耐熱塗料の第１絶縁層上に緻密な窒化ケイ素の
第２絶縁層が被覆されるため、 400℃以上の高温環境下
でも連続使用可能な著しく耐熱性および電気特性の向上
した耐熱絶縁電線が得られることになる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】（実施例１）ポリカルボシラン樹脂（信越
化学社製 Ｍｎ≒1,000) 100重量部、ポリシラザン樹脂
（信越化学社製 Ｍｎ≒1,000) 100重量部、酸化アルミ
ニウム（日軽化工社製、平均粒径１μｍ） 400重量部、
およびキシレン 400重量部を所定の容器に入れ、これを
ミキサ分散させることにより均一な耐熱塗料を得た。こ
の塗料をステンレス鋼クラッド銅導体（クラッド厚 100
μｍ，線径0.8mm ）にディップコートした後、空気中に
て、電気炉中でステップ式に 200℃／ 400℃／ 600℃と
焼付、線速10ｍ／分で５回繰返し、図１に示すように導
体１上に第１絶縁層２（肉厚50μｍ）を被覆した。次
に、この上にポリカルボシランの40wt% キシレン溶液を
ディップコートし、これをアンモニア雰囲気電気炉で 7
00℃、0.5h焼成し、最外層に窒化ケイ素絶縁層（第２絶
縁層）３を設けた絶縁厚60μｍの耐熱電線を試作した。
化学社製 Ｍｎ≒1,000) 100重量部、ポリシラザン樹脂
（信越化学社製 Ｍｎ≒1,000) 100重量部、酸化アルミ
ニウム（日軽化工社製、平均粒径１μｍ） 400重量部、
およびキシレン 400重量部を所定の容器に入れ、これを
ミキサ分散させることにより均一な耐熱塗料を得た。こ
の塗料をステンレス鋼クラッド銅導体（クラッド厚 100
μｍ，線径0.8mm ）にディップコートした後、空気中に
て、電気炉中でステップ式に 200℃／ 400℃／ 600℃と
焼付、線速10ｍ／分で５回繰返し、図１に示すように導
体１上に第１絶縁層２（肉厚50μｍ）を被覆した。次
に、この上にポリカルボシランの40wt% キシレン溶液を
ディップコートし、これをアンモニア雰囲気電気炉で 7
00℃、0.5h焼成し、最外層に窒化ケイ素絶縁層（第２絶
縁層）３を設けた絶縁厚60μｍの耐熱電線を試作した。
【００２０】（実施例２）実施例１で用いたポリカルボ
シランの40wt% キシレン溶液をポリシラザンの30wt% キ
シレン溶液へ変え、窒素雰囲気にて 600℃、1h焼成して
最外層に窒化ケイ素の絶縁層を設けた以外は実施例１と
同じようにして絶縁厚58μｍの電線を試作した。
シランの40wt% キシレン溶液をポリシラザンの30wt% キ
シレン溶液へ変え、窒素雰囲気にて 600℃、1h焼成して
最外層に窒化ケイ素の絶縁層を設けた以外は実施例１と
同じようにして絶縁厚58μｍの電線を試作した。
【００２１】（比較例）最外層にポリカルボシラン系塗
料よりなる窒化ケイ素の絶縁層を施さない以外は実施例
１に従って、導体４上に酸化アルミニウム含有絶縁層５
(50 μm)を有する耐熱絶縁電線を試作した。
料よりなる窒化ケイ素の絶縁層を施さない以外は実施例
１に従って、導体４上に酸化アルミニウム含有絶縁層５
(50 μm)を有する耐熱絶縁電線を試作した。
【００２２】各例に基づいて試作された絶縁電線につい
て、導体密着性，ピンホール性，および電気特性の評価
をした。その結果を図１の下欄に示した。
て、導体密着性，ピンホール性，および電気特性の評価
をした。その結果を図１の下欄に示した。
【００２３】なお、各評価は以下の通り行った。
【００２４】・導体密着性；JISH8666に準拠し、 500℃
×１時間から空冷して絶縁膜のはくり，ふくれ，クラッ
ク発生の有無を目視観察により評価した。
×１時間から空冷して絶縁膜のはくり，ふくれ，クラッ
ク発生の有無を目視観察により評価した。
【００２５】・ピンホール試験；JISC3003に準拠し、フ
ェノールフタレインのアルコール溶液を用い、6V/1分直
流電圧を印加し、電線１ｍ長におけるピンホールの個数
を調べた。
ェノールフタレインのアルコール溶液を用い、6V/1分直
流電圧を印加し、電線１ｍ長におけるピンホールの個数
を調べた。
【００２６】・電気特性；JISC3005に準拠し、空気中で
導体相互間に直流電圧100V/1分印加後の体積抵抗率から
評価した。
導体相互間に直流電圧100V/1分印加後の体積抵抗率から
評価した。
【００２７】図１中の体積抵抗率は、 500℃１時間焼成
後の常温および 400℃での測定値を示す。
後の常温および 400℃での測定値を示す。
【００２８】図１からも明らかな通り、本発明に係る実
施例１〜２では、いずれも優れた導体密着性、ピンホー
ルフリー、電気特性を有する。これに対して、最外層に
窒化ケイ素の絶縁層を持たない比較例では、導体密着性
は、良好であるものの、電気特性は、実施例１〜２に比
し劣り、規定値に裕度が少なく、さらにピンホールの多
い電線であることが分った。
施例１〜２では、いずれも優れた導体密着性、ピンホー
ルフリー、電気特性を有する。これに対して、最外層に
窒化ケイ素の絶縁層を持たない比較例では、導体密着性
は、良好であるものの、電気特性は、実施例１〜２に比
し劣り、規定値に裕度が少なく、さらにピンホールの多
い電線であることが分った。
【００２９】従って、無機質充填剤を含有するピンホー
ルのある厚膜層上に、緻密な窒化ケイ素の薄肉層をオー
バコートすることにより、実用上充分な密着性を持ち、
電線全体としてピンホールフリーな、しかも電気特性に
著しく優れた耐熱絶縁電線が得られることになり、この
耐熱絶縁電線は、 400℃以上の高温環境下でも連続使用
でき、この工業的価値は極めて高い。
ルのある厚膜層上に、緻密な窒化ケイ素の薄肉層をオー
バコートすることにより、実用上充分な密着性を持ち、
電線全体としてピンホールフリーな、しかも電気特性に
著しく優れた耐熱絶縁電線が得られることになり、この
耐熱絶縁電線は、 400℃以上の高温環境下でも連続使用
でき、この工業的価値は極めて高い。
【００３０】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、 400℃以上
の高温環境下でも連続使用可能な著しく耐熱性および電
気特性の向上した耐熱絶縁電線が得られるという優れた
効果を発揮する。
の高温環境下でも連続使用可能な著しく耐熱性および電
気特性の向上した耐熱絶縁電線が得られるという優れた
効果を発揮する。
【図１】本発明の耐熱絶縁電線の実施例およびその比較
例を示す図である。
例を示す図である。
１ 導体 ２ 第１絶縁層 ３ 第２絶縁層
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリカルボシラン樹脂、ポリシラザン樹
脂および無機質充填材を主体とする耐熱塗料を導体上に
塗布し、これを酸化あるいは非酸化雰囲気にて焼成して
第１絶縁層を形成し、この上に、ポリカルボシラン系塗
料あるいはポリシラザン系塗料を上塗りし、これを窒化
反応可能な雰囲気にて焼成して第２絶縁層を形成したこ
とを特徴とする耐熱絶縁電線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212889A JPH0660729A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 耐熱絶縁電線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212889A JPH0660729A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 耐熱絶縁電線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0660729A true JPH0660729A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16629946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212889A Pending JPH0660729A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 耐熱絶縁電線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660729A (ja) |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP4212889A patent/JPH0660729A/ja active Pending
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