JP6094683B2 - プリプレグマイカテープ及びそれを用いたコイル - Google Patents
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Description
また、コイルへのテーピング作業の容易性の観点から、プリプレグマイカテープには柔軟性を求められる場合がある。
<1> 裏打ち材と、前記裏打ち材の一方の面上に設けられ、窒化ホウ素と第一の樹脂とを含む窒化ホウ素含有層と、前記裏打ち材の前記窒化ホウ素含有層の設けられる側の面上に設けられ、マイカと第二の樹脂とを含むマイカ含有層と、を有するプリプレグマイカテープ。
なお、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。また「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。さらに組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構成に加え、一部に形成されている形状の構成も包含される。
本発明のプリプレグマイカテープは、裏打ち材と、前記裏打ち材の一方の面上に設けられ、窒化ホウ素と第一の樹脂とを含む窒化ホウ素含有層と、前記裏打ち材の前記窒化ホウ素含有層の設けられる側の面上に設けられ、マイカと第二の樹脂とを含むマイカ含有層と、を有する。
本発明のプリプレグマイカテープは、窒化ホウ素と第一の樹脂とを含む窒化ホウ素含有層を有するところ、窒化ホウ素は高い熱伝導性を示すフィラーであるため、窒化ホウ素を含む窒化ホウ素含有層を有する本発明のプリプレグマイカテープは、高い熱伝導率を有すると推察される。
また、窒化ホウ素はアルミナに比較して硬度がおよそ半分以下であるため、アルミナを高熱伝導フィラーとして用いたマイカテープに比較して、良好な柔軟性を示すようになると推察される。
さらに、窒化ホウ素含有層とマイカ含有層とを個別に設けることで、窒化ホウ素粒子がマイカ片間に混入するのを防止することができる。窒化ホウ素粒子がマイカ片間に混入すると、電流のパスが短くなるためマイカテープの絶縁耐電圧が落ちることがある。しかし、本発明のプリプレグマイカテープでは窒化ホウ素粒子がマイカ片間に混入するのが防止されるため、電流のパスが短くなりにくい。そのため、本発明のプリプレグマイカテープは高い絶縁耐電圧を備えるようになると推察される。
さらに、窒化ホウ素含有層とマイカ含有層とを共に裏打ち材の一方の面上に設けることで、本発明のプリプレグマイカテープの他方の面には裏打ち材が設けられているため、本発明のプリプレグマイカテープをコイル等にテーピングする際の作業性が向上する。
プリプレグマイカテープをコイル等にテーピングする際、張力をかけながらプリプレグマイカテープをコイル等に巻き付けることができるので、この張力に起因する圧縮力が、プリプレグ状態の窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層に加わる。これにより、プリプレグマイカテープを巻き付けられたコイル等を加熱処理等する際に窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層に存在する樹脂成分の移動がより効果的に行われ、マイカ含有層のマイカ密度及び窒化ホウ素含有層の窒化ホウ素密度は高くなるので、本発明のプリプレグマイカテープの絶縁材としての電気絶縁性、及び窒化ホウ素の有する特性(例えば、熱伝導率)をより効果的に発揮させることができる。
プリプレグマイカテープの平均厚みは、マイクロメーター(MDC−SB、株式会社ミツトヨ)を用いて10点の厚みを測定し、その算術平均値として求める。
本発明のプリプレグマイカテープの構成は、裏打ち材と、裏打ち材の一方の面上に設けられる窒化ホウ素含有層と、裏打ち材の窒化ホウ素含有層の設けられる側の面上に設けられるマイカ含有層と、を有するものであればよく、必要に応じてその他の層を有していてもよい。また、裏打ち材の一方の面上に設けられる窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層の順番は特に限定されるものではなく、裏打ち材、窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層の順に構成されてもよいし、裏打ち材、マイカ含有層及び窒化ホウ素含有層の順に構成されてもよい。
本発明のプリプレグマイカテープにおいては、製造の容易性の観点から、裏打ち材の一方の面上に、窒化ホウ素含有層とマイカ含有層とがこの順に設けられることが好ましい。
また、必要に応じて設けられるその他の層としては、裏打ち材の窒化ホウ素含有層等が設けられた側の最表面に設けられる保護層(保護フィルム)、接着層等が挙げられる。
本発明に係る窒化ホウ素含有層は、窒化ホウ素と第一の樹脂とを含む。本発明に係る窒化ホウ素含有層は、必要に応じて窒化ホウ素及び第一の樹脂以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化触媒及び各種添加剤を挙げることができる。
窒化ホウ素含有層の厚みは、特に限定されるものではないが、80μm〜200μmの範囲が好ましい。
窒化ホウ素含有層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)(Philips社、XL30)を用いて、プリプレグマイカテープの断面をプラチナ蒸着後、高真空下、加速電圧10kVで二次電子像を観察することで求めることができる。
本発明に係るマイカ含有層は、マイカと第二の樹脂とを含む。本発明に係るマイカ含有層は、必要に応じてマイカ及び第二の樹脂以外のその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化触媒及び各種添加剤を挙げることができる。
マイカ含有層の厚みは、特に限定されるものではないが、100μm〜250μmの範囲が好ましく、110μm〜230μmの範囲がより好ましい。
マイカ含有層の厚みは、走査型電子顕微鏡(SEM)(Philips社、XL30)を用いて、プリプレグマイカテープの断面をプラチナ蒸着後、高真空下、加速電圧10kVで二次電子像を観察することで求めることができる。
以下、発明のプリプレグマイカテープを構成する裏打ち材、第一の樹脂、第二の樹脂、窒化ホウ素、マイカ及び必要に応じて用いられるその他の材料について説明する。
本発明で用いられる裏打ち材としては、例えば、有機材料で構成される繊維を全部又は一部用いて得られるクロス(cloth)を用いてもよい。クロスを得るのに使用される有機材料としては、アラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等が挙げられる。有機材料で構成される繊維を一部用いる場合には、有機材料で構成される繊維を縦糸、横糸又はその両方として用いてもよい。有機材料で構成される繊維以外の他の繊維として、ガラス繊維等の無機繊維を用いてもよい。ガラス繊維を用いたガラスクロスと有機高分子フィルムとを併用してもよい。
本発明に係る窒化ホウ素含有層に含有される窒化ホウ素としては、六方晶窒化ホウ素(h−BN)、立方晶窒化ホウ素(c−BN)、ウルツ鉱型窒化ホウ素等が挙げられる。これらの中でも、六方晶窒化ホウ素(h−BN)が好ましい。窒化ホウ素は、鱗片状に形成されている窒化ホウ素の一次粒子であっても、このような一次粒子が凝集されて形成された二次粒子であってもよい。
窒化ホウ素の平均粒子径が1μm以上であると、熱伝導率及び絶縁耐電圧がより向上する傾向がある。窒化ホウ素の平均粒子径が40μm以下であると、粒子形状の異方性による熱伝導率の異方性が大きくなりすぎることが抑制できる。
本発明に係る窒化ホウ素含有層に含有される第一の樹脂は特に限定されるものではない。マイカテープをプリプレグ状態とするため、第一の樹脂として硬化性樹脂を用いることが望ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びシリコーン樹脂が挙げられる。接着性及び電気絶縁性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
また、本発明に係るマイカ含有層に含有される第二の樹脂は特に限定されるものではない。マイカテープをプリプレグ状態とするため、第二の樹脂として硬化性樹脂を用いることが望ましく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びシリコーン樹脂が挙げられる。接着性及び電気絶縁性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
本発明において、第一の樹脂及び第二の樹脂の種類は、同一であっても異なっていてもよい。本発明のプリプレグマイカテープの製造の容易性の観点から、第一の樹脂及び第二の樹脂の種類は同一であることが好ましい。
本発明でいうメソゲン基とは、エポキシ樹脂が硬化して樹脂硬化物を形成した場合に、樹脂硬化物中に高次構造を形成することができる基をいう。
なお、本発明でいう高次構造とは、エポキシ樹脂の硬化後に分子が配向配列している状態を意味し、例えば、樹脂硬化物中に結晶構造体が存在することをいう。このような結晶構造体は、例えば、直交ニコル下での偏光顕微鏡による観察又はX線散乱スペクトルにより、その存在を確認することができる。
第一の樹脂又は第二の樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂を一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
本発明に係るマイカ含有層に含有されるマイカとしては、未焼成硬質集成マイカ、焼成硬質集成マイカ、未焼成軟質集成マイカ、焼成軟質集成マイカ、合成マイカ、フレークマイカ等を用いることができる。これらの中でも、価格及び入手のしやすさの観点からマイカとして未焼成硬質集成マイカを用いることが好ましい。
また、絶縁性向上の観点から、マイカは、JIS標準篩を用いて篩い分けしたときの粒子径が2.8mm以上のマイカ片の割合が、50質量%以上であることが好ましく、55質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましい。粒子径が2.8mm以上のマイカ片の割合が50質量%以上であれば、フィブリット無しでもマイカペーパーは自立できる。フィブリットを入れない方が熱伝導率に有利である。
純水20gに、測定対象のマイカを1質量%添加し、超音波分散機でマイカを分散して分散液を調製する。分散液をフィルムの上に塗布した後に、フィルムをホットプレートの上に乗せ、110℃で30分乾燥を行う。乾燥後、目視でフィルム上のマイカ片のサイズを観察することでマイカの粒子径を測定する。
また、粒子径が2.8mm以上のマイカ片の割合(質量基準)は、下記方法により測定される。
ロータップ型篩振動機に備え付けた目開き2.8mmのJIS標準篩を用い、これらの篩を15分間に亘って振動(ハンマー打数:60回/分)させながら1.2gのマイカを篩に通して分級し、分級前の試料質量に対する2.8mmの篩に残る粗粒の割合から、2.8mm以上のマイカ片の割合(質量基準)が求められる。
本発明に係る窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層に含有されてもよいその他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化触媒及び各種添加剤を挙げることができる。
第一の樹脂又は第二の樹脂として硬化性樹脂を用いた場合、本発明に係る窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層には、硬化性成分として硬化性樹脂に加えて少なくとも1種の硬化剤を更に含むことが好ましい。前記硬化剤としては特に制限はなく、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択できる。
特に、硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化剤としてはエポキシ樹脂用硬化剤として通常用いられる硬化剤から適宜選択して用いることができる。具体的には、ジシアンジアミド、芳香族ジアミン等のアミン硬化剤;フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール樹脂硬化剤などを挙げることができる。
硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、該硬化剤とエポキシ樹脂の割合は、当量比(硬化剤/エポキシ樹脂)で0.8〜1.2とすることが硬化性、硬化物の電気特性の観点から好ましい。
第一の樹脂又は第二の樹脂として硬化性樹脂を用いた場合、本発明に係る窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層には、硬化性樹脂の硬化反応又は硬化性樹脂と硬化剤との硬化反応を加速させる目的で硬化触媒を添加してもよい。硬化触媒としては特に制限はなく、硬化性樹脂及び必要に応じて用いられる硬化剤の種類に応じて適宜選択して用いることができる。硬化触媒としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリメチルアミン、2−メチル−4−エチルイミダゾール及びBF3モノエチルアミンを挙げることができる。
硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合の硬化触媒の含有率は、エポキシ樹脂及び必要に応じて用いられる硬化剤の合計量に対して、通常0.01質量%〜5質量%添加するのが一般的である。
本発明に係る窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層には、各種添加剤を必要に応じて更に含むことができる。その他の添加剤としては、カップリング剤、エラストマ、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、難燃剤、増粘剤等の樹脂組成物に一般に用いられる各種添加剤を挙げることができる。本発明に係る窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層が添加剤を更に含有する場合、これらの添加剤の含有量は本発明の効果を損なわない範囲であれば特に制限されない。
本発明のプリプレグマイカテープは、いかなる工程を経て製造されたものであってもよく、従来から公知の製造方法を適用することができる。
本発明のプリプレグマイカテープの製造方法の一例としては、樹脂と窒化ホウ素と必要に応じて用いられるその他の材料とが溶剤に混合された窒化ホウ素混合液(BN含有樹脂ワニス)を準備する窒化ホウ素混合液準備工程と、窒化ホウ素混合液を裏打ち材の一方の面上に塗布する塗布工程と、裏打ち材における窒化ホウ素混合液の塗布された面側にマイカペーパーを貼り合わせる貼付工程と、を経る方法が挙げられる。
上記工程を経て製造される本発明のプリプレグマイカテープに係る第一の樹脂及び第二の樹脂は、共に、窒化ホウ素混合液に含有される樹脂をその起源とする同じ種類の樹脂とされる。
また、塗布工程において窒化ホウ素混合液が裏打ち材の一方の面上に塗布される際、裏打ち材としてガラスクロス等のクロスを用いた場合、窒化ホウ素混合液の一部が裏打ち材の他方の面側ににじみ出ることがある。これを乾燥させることで裏打ち材の他方の面側にも窒化ホウ素含有層が形成されることがあるが、裏打ち材の他方の面側にも窒化ホウ素含有層が形成されたプリプレグマイカテープも、本発明のプリプレグマイカテープの範囲に含まれる。
本発明のコイルは、本発明のプリプレグマイカテープを積層して形成された積層体である絶縁層を備えるものである。
本発明のプリプレグマイカテープを用いて絶縁層を形成する方法としては、例えば、本発明のプリプレグマイカテープを用いてコイルの絶縁層を形成すべき箇所に該テープを巻回させた後、加熱及び加圧するか又は真空処理をした後に加熱及び加圧することにより、窒化ホウ素含有層及びマイカ含有層に含有される第一の樹脂及び第二の樹脂を硬化又は融着させてプリプレグマイカテープを一体化させ、絶縁層を形成する方法が挙げられる。
(1)マイカペーパーの作製
マイカ(粒子径が2.8mm以上のマイカ片の含有率は63質量%)を水中に分散してマイカ粒子とし、抄紙機にて抄造し平均厚み0.13mmのマイカペーパーを作製した。マイカペーパーの平均厚みは、マイクロメーター(株式会社ミツトヨ、MDC−SB)を用いて10点の厚みを測定し、その算術平均値として求めた。以下、同様の方法によりマイカペーパーの平均厚みを測定した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)30.8質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)1.0質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)37.2質量部とを混合した。その後、窒化ホウ素31.0質量部(平均粒子径5μm、電気化学工業株式会社、商品名「SP−3」)を加えて更に混合しBN含有樹脂ワニスを得た。
なお、BN含有樹脂ワニスの全固形分体積中の窒化ホウ素の含有率は、35体積%であった。
得られたBN含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。なお、プリプレグマイカテープの平均厚みは、マイクロメーター(株式会社ミツトヨ、MDC−SB)を用いて10点の厚みを測定し、その算術平均値として求めた。以下、同様の方法によりプリプレグマイカテープの平均厚みを測定した。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。なお、マイカテープ硬化物の平均厚みは、マイクロメーター(株式会社ミツトヨ、MDC−SB)を用いて10点の厚みを測定し、その算術平均値として求めた。以下、同様の方法によりマイカテープ硬化物の平均厚みを測定した。
上記で得られたプリプレグマイカテープ又はマイカテープ硬化物について、以下のような評価を行った。結果を表1に示す。
得られたプリプレグマイカテープの柔軟性について、JIS C 2116:2011によって測定を行った。測定温度を23±2℃、押込み速さを10mm/minにした。
上記で得られたプリプレグマイカテープの柔軟性は、66N/mで、取り扱いが良好でテーピング作業時における支障が生じなかった。
得られたマイカテープ硬化物について、熱抵抗装置(ヤマヨ試験器有限会社、YST−901S)を用いて、マイカテープ硬化物の熱抵抗値を測定した。得られた熱抵抗値を逆算することによって、熱伝導率(W/m・K)を算出した。
マイカテープ硬化物の熱伝導率は0.75W/m・Kであった。
得られたマイカテープ硬化物について、絶縁破壊試験装置(SOKEN絶縁材料試験システム、DAC−6032C)を用いて絶縁破壊電界を測定した。測定は、直径10mmの円筒電極ではさみ、昇圧速度500V/s、交流50Hz、カットオフ電流10mA、室温(25±1℃)、油中で行った。
マイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、39kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)41.5質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)1.3質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)31.2質量部とを混合した。その後、窒化ホウ素26.0質量部(平均粒子径5μm、電気化学工業株式会社、商品名「SP−3」)を加えて更に混合しBN含有樹脂ワニスを得た。
なお、BN含有樹脂ワニスの全固形分体積中の窒化ホウ素の含有率は、25体積%であった。
得られたBN含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、38kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)24.5質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)0.8質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)49.8質量部とを混合した。その後、窒化ホウ素24.9質量部(平均粒子径2μm、電気化学工業株式会社、商品名「SP3−7」)を加えて更に混合しBN含有樹脂ワニスを得た。
なお、BN含有樹脂ワニスの全固形分体積中の窒化ホウ素の含有率は、35体積%であった。
得られたBN含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、37kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)34.1質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)1.1質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)43.2質量部とを混合した。その後、窒化ホウ素21.6質量部(平均粒子径2μm、電気化学工業株式会社、商品名「SP3−7」)を加えて更に混合しBN含有樹脂ワニスを得た。
なお、BN含有樹脂ワニスの全固形分体積中の窒化ホウ素の含有率は、25体積%であった。
得られたBN含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、36kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)100質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)3質量部とを混合してフィラー未含有樹脂ワニスを得た。
得られたフィラー未含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。その後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、35kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)25.2質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)0.8質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)27.8質量部とを混合した。その後、アルミナ46.2質量部(平均粒子径3μm、電気化学工業株式会社、商品名「AA3」)を加えて更に混合しアルミナ含有樹脂ワニスを得た。
なお、アルミナ含有樹脂ワニスの全固形分体積中のアルミナの含有率は、35体積%であった。
得られたアルミナ含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、30kV/mmであった。
(1)マイカペーパーの作製
マイカペーパーを実施例1と同様に作製した。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)35.1質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)1.1質量部と、溶剤としてメチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社)24.0質量部とを混合した。その後、アルミナ39.8質量部(平均粒子径3μm、電気化学工業株式会社、商品名「AA3」)を加えて更に混合しアルミナ含有樹脂ワニスを得た。
なお、アルミナ含有樹脂ワニスの全固形分体積中のアルミナの含有率は、25体積%であった。
得られたアルミナ含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらにマイカペーパーと貼り合わせた。乾燥後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたプリプレグマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、31kV/mmであった。
(1)BN含有マイカペーパーの作製
マイカ(粒子径が2.8mm以上のマイカ片の含有率は63質量%)と窒化ホウ素(平均粒子径5μm、電気化学工業株式会社、商品名「SP−3」)とを水中に分散し、抄紙機にて抄造し厚み0.13mmのBN含有マイカペーパーを作製した。この場合、窒化ホウ素の充填率は、窒化ホウ素とマイカの体積和に対して35体積%であった。
エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル日本株式会社、商品名「DEN438」)100質量部と、硬化触媒としてBF3モノエチルアミン(和光純薬工業株式会社)3質量部とを混合してフィラー未含有樹脂ワニスを得た。
得られたフィラー未含有樹脂ワニスをロールコーターでガラスクロス(株式会社双洋、WEA 03G 103)へ塗布し、さらに前記BN含有マイカペーパーと貼り合わせた。この場合、プリプレグマイカテープに含有される裏打ち材とマイカを除く全固形分の合計量に対して、窒化ホウ素の含有率は35体積%であった。その後、幅30mmに切断しプリプレグマイカテープを形成した。得られたマイカテープの平均厚みは280μmであった。
上述の方法によって得たプリプレグマイカテープを圧力10MPa、110℃で10分加熱した。その後、圧力10MPa、170℃で60分加熱し、マイカテープの硬化物を得た。得られたマイカテープ硬化物の平均厚みは180μmであった。
また、得られたマイカテープ硬化物の絶縁破壊電界は、34kV/mmであった。
図1〜図4において、符号1は窒化ホウ素含有層を、符号2はマイカ含有層を、符号3は裏打ち材を、符号4は樹脂(第一の樹脂及び第二の樹脂)を、符号5は窒化ホウ素粒子を、符号6はマイカを、符号7はアルミナ含有層を、符号8はアルミナ粒子を、符号9は窒化ホウ素含有マイカ含有層を、各々表す。
表1において、無機フィラーとは、BN又はアルミナをいい、マイカを除く。
尚、日本出願2013−212223の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
2 マイカ含有層
3 裏打ち材
4 樹脂(第一の樹脂及び第二の樹脂)
5 窒化ホウ素粒子
6 マイカ
7 アルミナ含有層
8 アルミナ粒子
9 窒化ホウ素含有マイカ含有層
Claims (5)
- 裏打ち材と、
前記裏打ち材の一方の面上に設けられ、窒化ホウ素と第一の樹脂とを含む窒化ホウ素含有層と、
前記裏打ち材の前記窒化ホウ素含有層の設けられる側の面上に設けられ、マイカと第二の樹脂とを含むマイカ含有層と、
を有し、
前記窒化ホウ素の含有率が、前記裏打ち材及び前記マイカを除く全固形分に対して10体積%〜50体積%であるプリプレグマイカテープ。 - 前記裏打ち材の一方の面上に、前記窒化ホウ素含有層と前記マイカ含有層とがこの順に設けられる請求項1に記載のプリプレグマイカテープ。
- 前記マイカを、JIS標準篩を用いて篩い分けしたときの粒子径が2.8mm以上のマイカ片の割合が、50質量%以上である請求項1又は請求項2に記載のプリプレグマイカテープ。
- 前記窒化ホウ素の平均粒子径が、1μm以上40μm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のプリプレグマイカテープ。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のプリプレグマイカテープの積層体である絶縁層を備えるコイル。
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