JP6403444B2 - マイカテープ及び固定子コイル - Google Patents

Description

本発明は、電磁機器（例えば、回転電機）の固定子コイルの製造に用いられるマイカテープ、及び当該マイカテープを用いて製造される固定子コイルに関する。

回転電機の固定子は、固定子鉄心のスロット内に収容された固定子コイルを有する。固定子コイルは、コイル導体と、コイル導体を電気絶縁する絶縁被覆体とから構成される。このような構造を有する回転電機の固定子において、コイル導体は、回転電機の運転時の負荷電流によって発熱する。そのため、絶縁被覆体は、絶縁被覆体の熱劣化を防止する観点から、熱伝導性が高くなければならない。絶縁被覆体は、一般に、マイカテープ（「絶縁テープ」とも称される）をコイル導体に巻き付け、必要に応じてマイカテープに樹脂組成物を含浸させた後、加圧及び加熱して成形することによって形成される。

電気絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁被覆体を与えるマイカテープとしては、マイカ層、補強材層及びフィラー層を有するマイカテープが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このマイカテープは、集成マイカ箔及び補強材に樹脂組成物を含浸して接着することでマイカ層と補強材層との積層体を得た後、補強材層の表面に樹脂組成物を塗工し、樹脂組成物を硬化することによって製造される。

特許第３４５８６９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のマイカテープは、粘度調整のためにメチルエチルケトンなどの有機溶剤を含む樹脂組成物を用いて製造されているため、環境負荷が大きいという問題がある。また、有機溶剤は、マイカテープに残存することがあるため、マイカテープから形成される絶縁被覆体の電気絶縁性が低下する要因にもなる。さらに、特許文献１に記載のマイカテープでは、フィラー層に含まれるフィラーの大きさについて検討がなされていないため、フィラーの大きさによっては、形成される絶縁被覆体の電気絶縁性が十分に確保できないという問題もある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、環境負荷を低減しつつ製造することができると共に、安定した電気絶縁性を有する絶縁被覆体を形成することができるマイカテープを提供することを目的とする。
また、本発明は、安定した電気特性を有する絶縁被覆体を備えた固定子コイルを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、有機溶剤の代わりに反応性希釈剤を用いた樹脂組成物を使用することで、環境負荷を低減しつつ絶縁被覆体の電気絶縁性の低下を抑制することができ、また、フィラー層に含まれるフィラーをナノフィラーとすることで、絶縁被覆体の電気絶縁性を安定して確保することができることを見出した。

すなわち、本発明は、マイカ層と、前記マイカ層上に形成された補強材層と、前記補強材層上に形成されたナノフィラー層とを有するマイカテープであって、前記マイカ層、前記補強材層及び前記ナノフィラー層が、反応性希釈剤を用いた樹脂組成物から形成されるＢステージ状態の樹脂マトリックスを含むことを特徴とするマイカテープである。
また、本発明は、コイル導体と、前記コイル導体の外周部に、前記マイカテープを巻回し、加圧及び加熱することによって形成された絶縁被覆体とを備えることを特徴とする固定子コイルである。

本発明によれば、環境負荷を低減しつつ製造することができると共に、安定した電気絶縁性を有する絶縁被覆体を形成することができるマイカテープを提供することができる。
また、本発明によれば、安定した電気特性を有する絶縁被覆体を備えた固定子コイルを提供することができる。

実施の形態１のマイカテープを模式的に示す断面図である。 実施の形態２の固定子コイルを説明するための、回転電機の固定子のスロット出口部の斜視図である。

実施の形態１．
以下、本発明のマイカテープの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、本実施の形態のマイカテープを模式的に示す断面図である。
図１において、マイカテープ１は、マイカ層２と、マイカ層２上に形成された補強材層３と、補強材層３上に形成されたナノフィラー層４とを有する。

マイカ層２は、マイカ５と、Ｂステージ状態の樹脂マトリックス６とを必須成分として含む。ここで、本明細書において「Ｂステージ状態」とは、硬化反応の中間の段階にある半硬化の状態のことを意味する。Ｂステージ状態の樹脂マトリックス６は、一般に、加熱によって軟化又は膨張するものの、液体と接触しても完全に溶融又は溶解しない。
マイカ５としては、特に限定されないが、例えば、層状ケイ酸塩鉱物の一種として知られる硬質マイカ（マスコバイト）及び軟質マイカ（フロゴパイト）などを用いることができる。マイカ５の形状としては、特に限定されないが、例えば、ブロックマイカ、剥がしマイカ、及び集成マイカなどを用いることができる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。その中でも、厚さが均一であり、且つ低コストである点で、集成マイカを用いることが好ましい。

Ｂステージ状態の樹脂マトリックス６は、樹脂組成物をＢステージ化させることによって得ることができる。
Ｂステージ状態の樹脂マトリックス６を与える樹脂組成物（以下、「樹脂組成物Ａ」という。）は、樹脂及び硬化剤に加えて、反応性希釈剤を粘度調整剤として含む。ここで、本明細書において「反応性希釈剤」とは、樹脂組成物Ａの硬化時に架橋成分として反応するモノマーのことを意味する。また、樹脂組成物Ａは、粘度調整剤として有機溶剤を含まない。
粘度調整剤として有機溶剤の代わりに反応性希釈剤を用いることにより、環境負荷を低減することができる。また、マイカテープ１中に有機溶剤が残存するという問題が発生しないため、絶縁被覆体を形成する際にボイドの形成を抑制することができ、絶縁被覆体の電気絶縁性が低下しない。

樹脂組成物Ａに用いられる樹脂としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。樹脂の例としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記の各種樹脂の中でも、耐熱性などの観点から、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。エポキシ樹脂としては、特に限定されず、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂などを用いることができる。ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などが挙げられる。また、ノボラック型エポキシ樹脂としては、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。

樹脂組成物Ａに用いられる硬化剤としては、特に限定されず、使用する樹脂の種類に応じて適宜選択すればよい。硬化剤の例としては、脂肪族アミン、芳香族アミン、変性アミンなどのアミン類、ポリアミド樹脂、イミダゾール類、ポリメルカプタン硬化剤、酸無水物類、三フッ化ホウ素−アミン錯体、ジジアンジアミド、有機酸ヒドラジッドなどの潜在性硬化剤などが挙げられる。これらの硬化剤は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
樹脂組成物Ａにおける硬化剤の配合割合は、特に限定されないが、樹脂１００質量部に対して、一般に０．１〜１５質量部、好ましくは０．５〜１０質量部、より好ましくは１〜７質量部、最も好ましくは２〜５質量部である。

樹脂組成物Ａに用いられる反応性希釈剤としては、特に限定されず、使用する樹脂の種類に応じて適宜選択すればよい。反応性希釈剤の例としては、ビニルトルエン、ｐ−ターシャリブチルスチレン、スチレンなどの芳香族モノマー、脂環式エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、脂環式アクリルモノマー、脂肪族アクリルモノマーなどが挙げられる。これらのモノマーは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
樹脂組成物Ａにおける反応性希釈剤の配合割合は、特に限定されないが、樹脂１００質量部に対して、一般に１〜１００質量部、好ましくは２〜８０質量部、より好ましくは３〜７０質量部、最も好ましくは５〜５０質量部である。反応性希釈剤の配合割合が１質量部未満であると、樹脂組成物の粘度を低下させる効果が十分に得られないことがある。一方、反応性希釈剤の配合割合が１００質量部を超えると、マイカ層２中の樹脂成分の割合が少なくなり、所望のマイカ層２が得られないことがある。

樹脂組成物Ａは、上記の成分に加えて、ナノフィラーを任意成分として更に含むことができる。ここで、本明細書において「ナノフィラー」とは、平均粒子径が１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満、好ましくは２ｎｍ〜７００ｎｍ、より好ましくは３ｎｍ〜３００ｎｍ、最も好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍのフィラーのことを意味する。また、本明細書において「平均粒子径」とは、レーザー回折散乱法による粒度分布測定によって求められる平均粒子径を意味し、具体的には、市販のレーザー回折散乱式粒度分布計を用いて測定された平均粒子径を意味する。
樹脂組成物Ａにナノフィラーを配合することにより、樹脂組成物Ａの硬化収縮を抑制することが可能になり、マイカテープ１から形成される絶縁被覆体の電気絶縁性を安定化させることができる。

ナノフィラーとしては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。ナノフィラーの例としては、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、炭化珪素、マイカなどが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
樹脂組成物Ａにおけるナノフィラーの配合割合は、特に限定されないが、樹脂１００質量部に対して、一般に５〜５００質量部、好ましくは１０〜４００質量部、より好ましくは２０〜３００質量部、最も好ましくは３０〜２００質量である。ナノフィラーの配合割合が５質量部未満であると、樹脂組成物Ａの硬化収縮を低減させる効果が十分に得られない。一方、ナノフィラーの配合割合が５００質量部を超えると、樹脂組成物Ａの粘度が高くなり、所定の構造を有するマイカ層２の形成が難しくなると共に、マイカ層２中にボイドが発生し易くなる。

樹脂組成物Ａは、本発明の効果を阻害しない範囲において、硬化促進剤などの公知の添加成分を任意成分として含むことができる。
樹脂組成物ＡをＢステージ化させる方法としては、特に限定されず、樹脂組成物Ａの組成に応じて、加熱温度、加熱時間などを適宜調整することによって行うことができる。

補強材層３は、補強材７と、Ｂステージ状態の樹脂マトリックス８とを必須成分として含む。
補強材７としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。補強材７の例としては、複数の繊維を束ねて作製した複数本の縦糸と、複数の繊維を束ねて作製した複数本の横糸とを格子状に編んで構成されたクロスが挙げられる。具体的には、ガラスクロス、アルミナクロス、シリカクロスなどを用いることができる。その中でも、強度的及びコスト的に最良の材料であるガラスクロスを用いることが好ましい。

Ｂステージ状態の樹脂マトリックス８は、樹脂組成物をＢステージ化させることによって得ることができる。
Ｂステージ状態の樹脂マトリックス８を与える樹脂組成物（以下、「樹脂組成物Ｂ」という。）は、樹脂組成物Ａと同一の成分組成とすることができる。ただし、樹脂組成物Ｂは、ナノフィラー及び熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のマイクロフィラーを任意成分として更に含むことができる。ナノフィラーを樹脂組成物Ｂに配合することにより、樹脂組成物Ｂの硬化収縮を抑制することが可能になり、絶縁被覆体の電気絶縁性を安定化させることができる。また、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のマイクロフィラーを樹脂組成物Ｂに配合することにより、絶縁被覆体の熱伝導性を向上させることができる。なお、樹脂組成物Ｂにおけるナノフィラーの種類及び配合割合は、特に限定されず、樹脂組成物Ａの場合と同様にすることができる。
以下、樹脂組成物Ａの成分組成と異なる部分についてのみ説明する。

ここで、本明細書において「マイクロフィラー」とは、平均粒子径が１μｍ以上１０００μｍ未満のフィラーのことを意味する。また、マイクロフィラーは、一次粒子に限定されず、一次粒子が凝集した二次粒子であってもよい。マイクロフィラーが二次粒子の場合、一次粒子は同種であっても異種であっても構わない。一次粒子の凝集方法としては特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。マイクロフィラーとして二次粒子を用いることにより、二次粒子の空隙内に樹脂成分が導入されるため、樹脂成分とマイクロフィラーとの間の接触面積が大きくなり、樹脂成分とマイクロフィラーとの接着性が向上する。

マイクロフィラーの平均粒子径は、好ましくは１０μｍ〜７０μｍ、より好ましくは１２μｍ〜６０μｍである。マイクロフィラーの平均粒子径が１０μｍ未満であると、熱伝導性を向上させる効果が小さくなることがある。一方、マイクロフィラーの平均粒子径が７０μｍを超えると、補強材層３の厚さを大きくなる上、補強材層３中にボイドが発生し易くなる。

また、平均粒子径が１０μｍ〜７０μｍのマイクロフィラーと、平均粒子径が１μｍ以上１０μｍ未満のマイクロフィラーとを組み合わせて用いることも好ましい。このような平均粒子径を有するマイクロフィラーを組み合わせにより、補強材層３中でマイクロフィラーが均一に分散し易くなるため、導電性を向上させる効果が向上する。

熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のマイクロフィラーとしては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のマイクロフィラーの例としては、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、炭化珪素などが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

樹脂組成物Ｂにおけるマイクロフィラーの配合割合は、特に限定されないが、樹脂１００質量部に対して、一般に１０〜２５０質量部、好ましくは１５〜２００質量部、より好ましくは２０〜１５０質量部、最も好ましくは３０〜１００質量である。マイクロフィラーの配合割合が１０質量部未満であると、熱伝導性を向上させる効果が十分に得られないことがある。一方、マイクロフィラーの配合割合が２５０質量部を超えると、樹脂組成物Ｂの粘度が高くなり、所定の構造を有する補強材層３の形成が難しくなると共に、補強材層３中にボイドが発生し易くなる。

ナノフィラー層４は、ナノフィラー９と、Ｂステージ状態の樹脂マトリックス１０とを必須成分として含む。
ナノフィラー層４は、ナノフィラー９を含む樹脂組成物をＢステージ化させることによって得ることができる。
ナノフィラー層４を与える樹脂組成物（以下、「樹脂組成物Ｃ」という。）は、ナノフィラー９を必須成分として含むこと以外は、樹脂組成物Ａ又はＢと同一の成分組成とすることができる。ナノフィラー９を樹脂組成物Ｃに配合することにより、樹脂組成物Ｃの硬化収縮を抑制することが可能になり、絶縁被覆体の電気絶縁性を安定化させることができる。樹脂組成物Ｃにおけるナノフィラー９の種類及び配合割合は、特に限定されず、樹脂組成物Ａの場合と同様にすることができる。

上記のような構造を有するマイカテープ１の製造方法は、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法に準じて行うことができる。
具体的には、まず、マイカ５を含む分散液を抄造してマイカシートを形成する。
マイカ５を含む分散液の調製方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、マイカ５を水中に分散させることによって分散液を調製することができる。分散液におけるマイカ５の含有量は、特に限定されず、マイカ５の種類などに応じて適宜調整すればよい。
分散液の抄造方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、市販の抄紙機を用いて分散液を抄造することにより、マイカシートを得ることができる。

次に、マイカシートに樹脂組成物Ａを含浸させるか、又はマイカシートに樹脂組成物Ａを塗布する。
樹脂組成物Ａの含浸方法及び塗布方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の例としては、スプレー法、ロールコーター法、及びグラビア転写法などが挙げられる。

次に、樹脂組成物Ａを含浸又は塗布したマイカシート上に補強材７を配置し、樹脂組成物Ｂを塗布した後、樹脂組成物Ｂを塗布した補強材７上に樹脂組成物Ｃを塗布する。
樹脂組成物Ｂ及びＣの塗布方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の例としては、スプレー法、ロールコーター法、及びグラビア転写法などが挙げられる。
また、樹脂組成物Ｂ及びＣが同一の成分組成である場合、樹脂組成物Ａを含浸又は塗布したマイカシート上に補強材７を配置し、樹脂組成物Ｂを塗布することにより、樹脂組成物Ｃを個別に塗布する工程を省略することができる。

次に、上記で得られた積層体を加熱炉にて加熱し、積層体中の樹脂組成物Ａ〜ＣをＢステージ化させた後、所定の幅に切断することによってマイカテープ１を得ることができる。
加熱温度としては、特に限定されず、使用する樹脂組成物Ａ〜Ｃの種類に応じて適宜調整すればよい。

また、樹脂組成物Ａ及びＢが同一の成分組成である場合、マイカシートに補強材７を重ねて配置した後、樹脂組成物Ａを含浸又は塗布してもよい。これにより、樹脂組成物Ｂを個別に塗布する工程を省略することができる。
さらに、樹脂組成物Ａ〜Ｃが同一成分である場合、マイカシートに補強材７を重ねて配置した後、樹脂組成物Ａを含浸又は塗布してもよい。これにより、樹脂組成物Ｂ及び樹脂組成物Ｃを個別に塗布する工程を省略することができる。

上記のようにして得られたマイカテープ１は、有機溶剤の代わりに反応性希釈剤を用いた樹脂組成物Ａ〜Ｃを使用しているため、環境負荷を低減しつつ絶縁被覆体の電気絶縁性の低下を抑制することができ、また、表面にナノフィラー層４を設けているため、絶縁被覆体の電気絶縁性を安定して確保することができる。

実施の形態２．
本発明の固定子コイルは、実施の形態１のマイカテープ１から形成される絶縁被覆体を有する。
以下、本発明の固定子コイルの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１は、本実施の形態の固定子コイルを説明するための、回転電機の固定子のスロット出口部の斜視図である。
図１に示すように、本実施の形態の固定子コイル１２は、固定子鉄心１１に設けられたスロット１７に収容され、スペーサー１６を介して上下２段に配置されると共に、ウェッジ１５によってスロット１７内に固定される。固定子コイル１２は、コイル導体１３と、コイル導体１３の外周部に実施の形態１のマイカテープ１を巻回し、加圧及び加熱することによって形成された絶縁被覆体１４とを備える。

このような構造を有する固定子コイル１２は、以下のようにして製造される。
まず、絶縁被覆された複数の素線導体を束ねて構成されたコイル導体１３の外周部に、マイカテープ１を一部（例えば、マイカテープ１の幅の半分の部分）が互いに重なるように複数回巻き付ける。ここで、コイル導体１３と接触させるマイカテープ１の面は、特に限定されず、マイカ層２又はナノフィラー層４のいずれでもよい。また、コイル導体１３を構成する素線としては、導電性であれば特に限定されず、銅、アルミニウム、銀などからなる素線を用いることができる。

次に、マイカテープ１を巻き付けたコイル導体１３を所定の金型に配置し、加圧及び加熱する。これにより、マイカテープ１の樹脂マトリックス６、８、１０の一部が金型外に排出されつつ樹脂マトリックス６、８、１０が硬化し、所望の形状を有する絶縁被覆体１４が形成される。金型は、絶縁被覆体１４が形成された後に除去される。ここで、金型の除去を容易にする観点から、マイカテープ１を巻き付けたコイル導体１３の表面に離型剤を塗布することが好ましい。また、加熱方法としては、特に限定されず、金型又はコイル導体１３のいずれを加熱してもよい。
なお、金型内で絶縁被覆体１４中の樹脂マトリックス６，８、１０の完全硬化を行ってもよいが、金型を一旦除去した後、硬化炉にて完全硬化させてもよい。

上記のようにして製造される固定子コイル１２は、実施の形態１のマイカテープ１を用いているため、環境負荷を低減しつつ製造することができると共に、安定した電気絶縁性を有する絶縁被覆体１４を有する。

以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
（実施例１）
集成マイカ粉を水中に分散させ、集成マイカ粉の分散液を調製した後、この分散液を抄紙機にて抄造してマイカシート（集成マイカ箔）を得た。
次に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部及びビニルトルエン１０質量部を含む樹脂組成物Ａ−１をマイカシートに含浸させた。
次に、樹脂組成物Ａ−１を含浸させたマイカシート上にガラスクロスを積層した後、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、シリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−１をガラスクロスにロールコーターで塗布し、１５０℃に加熱して樹脂マトリックスをＢステージ化させることにより、マイカテープを得た。

次に、得られたマイカテープを所定の幅に切断してコイル導体に所定回数巻回した。
次に、マイカテープを巻回したコイル導体を所定の形状を有する金型に配置し、５Ｐａに加圧しながら１７０℃に加熱し、余分な樹脂マトリックスを金型から排出しつつ硬化させることにより、絶縁被覆体を形成した。その後、得られた固定子コイルから金型を除去した。

（実施例２）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部及びスチレン１０質量部を含む樹脂組成物Ａ−２を用いたこと、及び樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、スチレン１０質量部、シリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−２を用い、１３０℃に加熱して樹脂マトリックスをＢステージ化させたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例３）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに樹脂組成物Ａ−２を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。
（実施例４）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに樹脂組成物Ｂ−２を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例５）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部及びｐ−ターシャリブチルスチレン１０質量部を含む樹脂組成物Ａ−３を用いたこと、及び樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ｐ−ターシャリブチルスチレン１０質量部、シリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−３を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例６）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに樹脂組成物Ａ−３を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。
（実施例７）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに樹脂組成物Ｂ−３を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例８）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、及びシリカナノフィラー（平均粒子径１５ｎｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ａ−４を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例９）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、及びシリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−１を含む樹脂組成物Ｂ−４を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（実施例１０）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、シリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部、窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径５μｍ）３０質量部及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）３０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−５を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（比較例１）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−６（シリカナノフィラーを含有しない樹脂組成物）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

（比較例２）
マイカテープの樹脂マトリックスを加熱せず、Ｂステージ化させなかったこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープを作製した。しかしながら、得られたマイカテープは、コイル導体に巻回する際に容易に接着してしまったため、コイル導体に巻回することができず、固定子コイルを作製することができなかった。

（比較例３）
樹脂組成物Ａ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部及びメチルエチルケトン１０質量部を含む樹脂組成物Ａ−５（有機溶媒を用いた樹脂組成物）を用いたこと、及び樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、メチルエチルケトン１０質量部、シリカナノフィラー（平均粒子径１０ｎｍ）５０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−７（有機溶媒を用いた樹脂組成物）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープを作製した。しかしながら、マイカテープの樹脂マトリックスを加熱によってＢステージ化させる際、メチルエチルケトンが揮発し、異臭が生じた。

（比較例４）
樹脂組成物Ｂ−１の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５０質量部、ノボラックエポキシ樹脂５０質量部、三フッ化ホウ素−アミン錯体３質量部、ビニルトルエン１０質量部、窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２５ｎｍ）５０質量部、及び窒化ホウ素マイクロフィラー（平均粒子径２０μｍ）５０質量部を含む樹脂組成物Ｂ−８を用いたこと以外は実施例１と同様にしてマイカテープ及び固定子コイルを作製した。

上記の実施例及び比較例（比較例２及び３を除く）で得られた固定子コイルについて、絶縁被覆体の絶縁破壊電圧を測定した。
絶縁破壊電圧は、ヒートサイクル試験を行った固定子コイルから絶縁被覆体を切り出した試験片について、２５℃において、ステップバイステップ法によって電圧を印加し、絶縁破壊が生じる電圧を測定した。ヒートサイクル試験は、温度範囲４０〜１５５℃、サイクル数５００の条件下で行った。この結果を表１に示す。

表１の結果に示されているように、実施例において作製された固定子コイルの絶縁被覆体は、比較例において作製された固定子コイルの絶縁被覆体に比べて絶縁破壊電圧が高かった。
以上の結果からわかるように、本発明によれば、環境負荷を低減しつつ製造することができると共に、安定した電気絶縁性を有する絶縁被覆体を形成することができるマイカテープを提供することができる。また、本発明によれば、安定した電気特性を有する絶縁被覆体を備えた固定子コイルを提供することができる。

１ マイカテープ、２ マイカ層、３ 補強材層、４ ナノフィラー層、５ マイカ、６、８、１０ 樹脂マトリックス、７ 補強材、９ ナノフィラー、１１ 固定子鉄心、１２ 固定子コイル、１３ コイル導体、１４ 絶縁被覆体、１５ ウェッジ、１６ スペーサー、１７ スロット。

Claims (11)

1. マイカ層と、前記マイカ層上に形成された補強材層と、前記補強材層上に形成されたナノフィラー層とを有するマイカテープであって、
   前記マイカ層、前記補強材層及び前記ナノフィラー層が、反応性希釈剤を用いた樹脂組成物から形成されるＢステージ状態の樹脂マトリックスを含み、前記マイカ層に含まれるＢステージ状態の樹脂マトリックスを与える樹脂組成物の中のナノフィラーの配合割合が、樹脂１００質量部に対して、５〜５００質量部であることを特徴とするマイカテープ。
2. 前記反応性希釈剤が、ビニルトルエン、スチレン、及びｐ−ｔ−ブチルスチレンからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載のマイカテープ。
3. 前記樹脂組成物の樹脂成分が、エポキシ樹脂及びビニル樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイカテープ。
4. 前記マイカ層及び前記補強材層の少なくとも１つの層が、ナノフィラーを更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイカテープ。
5. 前記ナノフィラーの平均粒子径が、１ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイカテープ。
6. 前記補強材層及び前記ナノフィラー層の少なくとも１つの層が、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のマイクロフィラーをさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイカテープ。
7. 前記マイクロフィラーの平均粒子径が、１０μｍ以上７０μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のマイカテープ。
8. 前記樹脂組成物が、有機溶媒を含有しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイカテープ。
9. 前記ナノフィラーがシリカナノフィラーであり、前記マイクロフィラーが窒化ホウ素マイクロフィラーであることを特徴とする請求項６に記載のマイカテープ。
10. 前記補強材層に含まれるＢステージ状態の樹脂マトリックスを与える樹脂組成物の中の前記マイクロフィラーの配合割合が、樹脂１００質量部に対して、１０〜２５０質量部であることを特徴とする請求項６に記載のマイカテープ。
11. コイル導体と、
    前記コイル導体の外周部に、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のマイカテープを巻回し、加圧及び加熱することによって形成された絶縁被覆体と
    を備えることを特徴とする固定子コイル。

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