JP2017110184A - 有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、モーター、オルタネーター類に使用される巻線用コーティング膜の製造方法を提供する。【解決手段】シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）のナノ粒子を、ポリアミドイミドなどの耐熱性樹脂溶液に添加し、高速分散させて有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液を製造する方法を提供する。本発明によると、少量の海泡石のナノ粒子を添加することによって、絶縁破壊電圧を二倍以上増加させることができ、導体との密着力が優秀であって、最終コーティング膜の厚さを薄くすることができるという優れた効果がある。【選択図】図１

Description

本発明は、有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法に係り、より詳しくは、モーター、オルタネーター類などに使用するエナメル巻線用コーティング用のナノ効果を有する有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法に関する。

エナメル巻線は、銅（Ｃｕ）導体とポリマーコーティングからなる。エナメル巻線業界では、加工のために、銅と被膜との密着力、柔軟性、及び耐摩耗性が高く、且つ、大電流でも高絶縁性を確保できる高耐久性、高絶縁性コーティング膜の材料を必要とする。また、モーター及びオルタネーターの出力が大きくなるにつれて、高温でも損傷せずに使用し得る高耐熱性も持たなければならなくなった。更に、モーター、オルタネーターの出力が大きくなり、軽量化される傾向により、多様な機能を同時に有することができるエナメル巻線技術が求められている。

従って、従来法によれば、銅導体との密着の強化のために、１次コーティング層として耐熱性は低いが密着力及び柔軟性の優れたポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）樹脂又はポリエステルイミド（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ−ｉｍｉｄｅ）樹脂を先ずコーティングし、２次コーティング層として絶縁性及び耐熱性の優れたポリアミドイミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−ｉｍｉｄｅ）樹脂をコーティングした。また、応用分野で使われる部品の要求事項に従い、更に３次コーティングを行って耐摩耗性及び耐化学性を高めたり、低摩擦性の特性を付与したりすることもあった。

主要な特性である絶縁破壊電圧は、コーティング膜の厚さが増加するほど高くなるが、多層にコーティングすればするほどコーティング膜の厚さが増加するため、容積が限定されたコイルのスロットに巻くことができる電線の量が減るようになる。これは、占積率（％）と表現され、占積率が高いほど電流の高密度化が可能で、モーター、オルタネーターの小型化及び高出力化が実現可能である。モーター、オルタネーターの小型化及び高出力化のための要求性能は、持続的に増加している反面、コーティング膜の厚さが増加して段階別の工程が複雑化し、それにつれて費用もまた増加するという点も解決しなければならない問題点である。

特に、環境車用駆動モーターの場合、耐サージ性が非常に重要であるが、これを解決するためにエナメル有機物内にシリコン粒子を添加して絶縁性及び耐サージ性を向上させている。問題となるのは、このような有機物内に無機物を添加することで、無機物の分散性が低下し、これがエナメル被膜と銅導体間の密着性及び柔軟性を低下させ、巻線加工時にコーティング被膜の破損が発生することである。これらを全て解決するために、結局密着力向上のための１次コーティング、無機物を含んでいる２次コーティング、及び３次コーティングまで必要とされる。また、絶縁破壊電圧を高めるために、コーティングを厚くしなければならないのが実情である。

このような例として、特許文献１に記載された球形、板状型などのシリカをポリアミドイミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｉｍｉｄｅ、以下、「ＰＡＩ」と略記することがある）樹脂に添加して分散させて銅にコーティングしたコーティング膜を挙げることができる。特許文献１に記載されたコーティング膜の場合、シリカの含量が０ｗｔ％であるシリカの入っていない比較例に対し、実施例ではシリカを１２．５ｗｔ％も添加したからこそ絶縁破壊電圧が２０％増加した。また、コーティング膜の厚さも最大５３μｍで非常に厚く、コーティング膜の厚さを薄くしながら、絶縁破壊電圧を高めることができなかった。

シリカの含量を増やす場合には、絶縁破壊電圧が逆に低下する傾向が見られる。これは、球形及び板型セラミックは、その大きさがナノメートルオーダーであっても、その表面積を増やすことに限界があり、有機物との結合力を確保することが難しいためである。絶縁効果を増大させるために、コーティング膜の厚さを増加させたり、シリカの添加含量を増やしたりするほど、有機物液の粘性調節が難しくなって、製造単価の大きな上昇をもたらす。

シリカの添加含量を増やすと、セラミック同士が凝集する現象が激しくなり、有機物内部の結合力が落ちて絶縁破壊電圧の減少につながるという問題がある。
従って、モーター及びオルタネーターに使用するエナメル巻線製造時に、コーティング膜が薄くても絶縁破壊電圧性能が向上したコーティング材の開発に対する研究が必要である。

韓国登録特許第１０−１１０４３９０号

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、エナメル巻線製造時に、コーティング膜の厚さが薄くても高い絶縁破壊電圧を有するコーティング膜を形成することができる有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法は、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエステルイミド、及びポリアミド酸からなる群より選択された１種以上の耐熱性樹脂を含む溶液に、シラン（Ｓｉｌａｎｅ）又は塩化ジメチルアンモニウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）で表面処理した海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）のナノ粒子を添加し、３６００ｒｐｍ以上で３０分以上高速分散させる段階を含むことを特徴とする。

前記海泡石のナノ粒子は、固形分の０．１〜５ｗｔ％の含量で添加することが好ましい。
前記海泡石のナノ粒子は、比表面積が２３０〜３８０ｍ^２／ｇであることが好ましい。

前記海泡石のナノ粒子の大きさは、５０〜５００ｎｍであることが好ましい。
前記耐熱性樹脂溶液は、耐熱性樹脂を１５〜４５ｗｔ％の含量で含むことが好ましい。

前記耐熱性樹脂溶液は、Ｎ−メチルピロリドン（以下、「ＮＭＰ」と略記することがある）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、セロソルブ（ｃｅｌｌｕｓｏｌｖｅ）類、グリコール（ｇｌｙｃｏｌ）類、及びケトン（ｋｅｔｏｎｅ）類からなる群より選択された１種以上の有機溶媒を含むことが好ましい。

本発明によると、ナノサイズの多孔性物質である海泡石を、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した後、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエステルイミド、及びポリアミド酸からなる群より選択される１種以上の耐熱性樹脂を含む溶液に添加し、銅、アルミニウムのような導体にコーティングした時、被膜欠陥性が優秀で薄い厚さを実現しながらも、絶縁破壊電圧を顕著に向上したエナメル巻線を製造することができる。本発明は、全体コーティング工程が１段階で完成できるので、有機−無機ハイブリッドエナメル巻線を製造する全体工程を単純化できるという優れた効果がある。

ナノ多孔性絶縁体を含む有機−無機ハイブリッドコーティング膜の構成を示す模式図である。 従来技術による有機−無機ハイブリッドコーティング膜の製造方法を示す工程図である。 本発明の一実施形態によるによる有機−無機ハイブリッドコーティング膜の製造方法を示す工程図である。 比較例１によって製造された混合樹脂の外形及びエナメル巻線を撮影した写真である。 本発明の実施例１によって製造された混合樹脂の外観、及びエナメル巻線を撮影した写真である。 本発明の比較例２によって製造されたエナメル巻線を撮影した写真である。

以下に、本発明の具体的な実施形態により、ナノ効果を有する有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法についてより詳しく説明する。但し、この説明は発明の一例として提示されるものであって、これによって発明の権利範囲が限定されるものではない。発明の権利範囲内で、実施形態に対する多様な変形が可能であることは、当業者に自明である。

更に、本明細書全体にわたって、特に言及しない限り「含む」又は「含有」というのは、ある構成要素（又は構成成分）を特別な制限なしに含むことを意味し、他の構成要素（又は構成成分）の付加を排除するものと解釈されてはならない。

一般に、モーターに使われるエナメル巻線に高い絶縁破壊電圧と密着力を実現するために、１次コーティング層を形成し、２次で球形シリコンのような無機系粒子が添加されたコーティング層を形成する。しかし、有機物内で無機系シリコン粒子が充分に分散されなかったり互いに会合したりする現象によって、粒子のサイズが大きくなってコーティング膜の表面に露出する現象が発生する。このために、更に３次コーティングを実施する必要があり、コーティング膜の厚さが更に増加する。

この問題を解決するために、シリコン球形粒子の表面にシランのような表面処理を用いて表面処理を行うが、その効果は、僅かなものであり、有機物との親和性が落ちて有機物内の分散性が良くなく、銅導体との密着力の低下及び絶縁破壊電圧の低下が起こるようになる。結局、従来の技術では、膜の厚さが薄いながらも絶縁破壊電圧を高めるコーティング技術には限界があった。

本発明者らは、多孔性構造を有するナノサイズの海泡石の微粒子を表面処理することによって、有機物内での分散性に優れ、コーティング後の乾燥時に有機物との結合力を増加させて、コーティング膜の厚さが薄くても絶縁破壊電圧を顕著に向上させることが可能な有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング剤を製造する方法に関する知見を得て、本発明を完成した。

本発明は、有機物内に、従来の球形シリコン粒子ではなく、多孔性構造を有する海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）粒子をシラン（Ｓｉｌａｎｅ）又は塩化ジメチルアンモニウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ａｍｍｏｎｉｕｍ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ）で表面処理した粒子を添加し、高速分散処理して製造したコーティング液を提供する。

銅丸線導体に、本発明によるコーティング液をコーティングすることによって、密着力を強化するための１次コーティング層が存在しなくても、従来法に比べて密着力が向上し、コーティング膜の厚さも従来法に比べて４４％薄くなり、絶縁破壊電圧が最大２倍向上したコーティング膜を得ることができた。
特に、本発明は、海泡石を表面処理し、有機物内で高速分散処理してモーター、オルタネーター用の巻線に使用した最初の発明であり、これによってコーティング膜の厚さを薄くするのと同時に、絶縁破壊電圧を顕著に高くすることができるという優れた特徴を有するものである。

ここで、本発明の一実施形態によると、ナノサイズを有する有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液を製造する方法が提供される。
本発明による有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法は、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエステルイミド、及びポリアミド酸からなる群の中から選択された１種以上の耐熱性樹脂を含む溶液に、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石のナノ粒子を添加し、３６００ｒｐｍ以上で３０分以上高速分散させる段階を含む。

本発明は、絶縁ワニス及びこれを適用したエナメル巻線などに関するものであって、多孔性構造を有するナノサイズの海泡石にシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した後乾燥した粉末を、Ｎ−メチルピロリドン等の溶剤に混合されたポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ、ＰＥＩ）樹脂、又はポリエステル（Ｐｏｌｙｓｔｅｒ、ＰＥ）樹脂等の樹脂溶液に添加し、高速分散処理によって溶液内に分散させて作ったコーティング液の製造方法、及びこれを銅及びアルミニウムのような金属ワイヤーにコーティングしたコーティング膜の製造技術に関するものである。

本発明によって作られたコーティング膜は、膜の厚さが薄くても、電気絶縁性、導体密着性、耐熱特性に優れ、モーター、オルタネーター、変圧機などの部品に適用されるだけでなく、薄膜及び高絶縁性であるという特徴があり、この特徴によって、エナメル巻線のコーティング膜に使用される。本発明によって作られたコーティング膜は、集積度を増大させ、電流密度の増加により部品の小型化と同時に高出力化が可能であるということにができる。従来の技術は、膜の厚さが薄くなるにつれて絶縁破壊電圧も低くなるという問題があったため、コーティング膜の厚さを薄くしながら絶縁破壊電圧を高める技術に限界があったが、本発明はこの問題を解決することに主眼をおいた技術である。

本発明の望ましい一実施形態によれば、高耐熱性を有するポリアミドイミド樹脂などに、表面処理された海泡石を高速分散させて作ったコーティング液は、銅導体にコーティングしてエナメル巻線を製造することができる。図３に示すような構造を有するエナメル巻線で、直径１ｍｍを有する銅導体に１８〜２２μｍの厚さを有する単一層のコーティング膜を製造することができる。コーティング膜は、エナメルポリマーのポリアミドイミドなどにシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石で構成される。

この時使用される海泡石は、滑石板型が積層して構成されたマグネシウム−シリケート結合を有する線状の網構造を有し、多孔性で表面積が非常に広い。このような海泡石粒子は、比表面積が２３０〜３８０ｍ^２／ｇになることができ、粒子の大きさが５０〜５００ｎｍであることもできる。表面をシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した場合、有機樹脂内での分散性が増加し、最終コーティング膜の電気絶縁性、耐摩耗性、密着力、及び耐熱性が顕著に向上する。

一方、前記エナメル巻線の製造時、コーティング膜のバインダー樹脂となる耐熱性樹脂としては、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエステルイミド、及びポリアミド酸のいずれか一つ又は二つ以上を混合して使用することができる。このような耐熱性樹脂は、コーティング液を製造する時、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、セロソルブ類、グリコール類、又はケトン類などの１種以上の有機溶媒に、１５〜４５ｗｔ％の含量で混合し、樹脂溶液の形態で使用することができる。

本発明は、前記耐熱性樹脂溶液に多孔性海泡石のナノ粒子を高速分散させることを特徴とする。特に、シランや塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石を有機溶媒に直接投入した場合は、高速攪拌を適用しても海泡石が均等に分散されず、沈殿するという問題が発生することがある。前記多孔性海泡石のナノ粒子は、耐熱性樹脂溶液に固形分の０．１ｗｔ％〜５ｗｔ％の含量で添加した後、３６００ｒｐｍ以上又は３６００ｒｐｍ〜１５０００ｒｐｍで３０分以上又は３０分〜１８０分間高速分散させて使用することができる。

また、ポリアミドイミド樹脂などと、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石と、を攪拌する方法によって樹脂との混合性に差がある。
例えば、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石を、ポリアミドイミド溶液に添加した後、３６００ｒｐｍ未満で通常攪拌を行なったり、又はボールミル分散機を使用した後に３６００ｒｐｍ未満の条件で攪拌を行う複合攪拌を行った場合には、均等に分散されていない粒子が肉眼で観察されることがある。一方、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石は、低粘度のポリアミドイミドなどの樹脂溶液に直接投入して、高い剪断力を与えることができる高速撹拌機で攪拌した場合には、海泡石が溶液内で均等に分散され、長時間分散性を維持することができる。

一方、図２に示すように、ポリエステル、ポリエステルイミド、又はポリアミドイミド樹脂にセラミック無機物を添加して製造した従来の有機−無機ハイブリッドの場合、製造方法において多層構造を作るための製造工程が複雑である（図２の工程）。

従来技術の場合、無機物と有機物との結合力、及び無機物の有機物内での分散性が足りないため、導体の上に直接にコーティング液をコーティングした場合、導体とコーティング膜との間の密着力が低下する。従って、高密着性を有する素材で１次コーティングをした後、中間層に無機物が分散されたコーティング液で２次コーティングを行う。また、３次コーティングが必要であるが、これは無機物の分散性が足りないために生じる、表面粗度や表面にできた欠陥を覆うためである。各１次、２次、３次コーティングを行う場合、求められる特性によって、１ｐａｓｓ当り何μｍの厚さでコーティングするかの回数が決められる。結論的に、シリカ及びその他の板状、球形を有するセラミックを使用した従来の製造方法では、コーティング膜の厚さが増加し、且つ、工程が複雑になる。

一方、本発明によるコーティング液の製造方法の場合（図３の工程）、ポリエステル、ポリエステルイミド、又はポリアミドイミド溶液（例えば、３０ｗｔ％）内にシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石（例えば、０．５ｗｔ％）を直接投入して高速撹拌機（約３６００ｒｐｍ以上、３０分以上）を用いて分散させる。

ナノサイズの多孔性を有する海泡石は、溶液内で均等に分散され、コーティングの後も、乾燥する時まで有機物との結合力が強力であり、表面粗度が均等で欠陥が生じない。また、導体との密着力も優秀である。従って、高密着を目的とする１次コーティング工程及び追加の３次コーティング工程の必要がないため、全体工程の効率を著しく向上させることができる。このように、１回のコーティングで外観、密着力、電気絶縁性、耐熱性、耐摩耗性の全てを満足するコーティング膜を製造することができる。これによってコーティング膜を薄くすることができるという優れた特徴があり、従来のエナメル巻線コーティング技術とは大きく異なる特徴といえる。

また、本発明では、多孔性構造を有するナノサイズの海泡石を表面処理することによって、有機物内における分散性を改善し、コーティング後に乾燥した時に有機物との結合力を増加させることができる。特に、海泡石を、約０．１〜５ｗｔ％の少量を添加するだけでも絶縁破壊電圧を２倍以上増加することができ、導体との密着力に優れて、最終コーティング膜の厚さを薄くすることができるという大きな長所を有する。

このように、ナノサイズの多孔性セラミック物質である海泡石粒子を利用することで、コーティング膜の厚さが薄くても、絶縁破壊電圧を顕著に増加させることができた。
本発明において、前記内容以外の事項は必要に応じて変更できることであるため、本発明では特に限定しない。

以下、本発明の理解を助けるために、望ましい実施例を提示するが、下記の実施例は、本発明を例示するだけのものであり、本発明の範囲が下記の実施例によってなんら限定されるものではない。

＜対照例１〜１１＞
下記表１に示すような条件で、ポリアミドイミド樹脂などに、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石を加えて攪拌する方法により、樹脂と海泡石微粒子との混合性の対照実験を行った。

この時、高速攪拌は１８ｍ／ｓ以上で高剪断力を与えられるように、最大値が４５００ＲＰＭのブレードが付いた下記の高速撹拌機を使って行った。
高速撹拌機：１ＨＰ ＨＯＭＯＭＩＸＥＲ
モーター：防爆形 １ＨＰ、交流モーター、単相、２２０Ｖ、６０Ｈｚ
Ｉｍｐｅｌｌｅｒ、Ｒｏｔｏｒ、Ｓｔａｔｏｒ：ＳＵＳ３１６Ｌ
クリアランス：０．２ｍｍ

また、ＰＡＩを１００ｗｔ％基準にして、ＮＭＰ溶剤の使用の場合シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石を、ＮＭＰ溶剤に１ｗｔ％で混合して高速攪拌３６００ｒｐｍ以上、３０分以上で高速攪拌あるいは１０００ｒｐｍの通常攪拌（混合量は前記同様）、ボールミル分散機の使用後に通常攪拌する合成攪拌を使用した（混合量は前記同様）。

ＮＭＰを別途に使わない場合、ＰＡＩを１００ｗｔ％基準にシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石を１ｗｔ％の粉末で投入して高速分散を行った。

表１に示すように、ポリアミドイミド樹脂などにシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石を攪拌する方法の差により、樹脂との混合性に差があることが分かった。従来のポリアミドイミド樹脂の場合、添加された物質がないため透明な状態であるのに対し、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石をポリアミドイミド溶液に１ｗｔ％添加した後に１０００ｒｐｍで通常攪拌をした場合、均等に分散されない粒子が肉眼で観察された。

また、ボールミル分散機の使用後、約１０００ｒｐｍで攪拌する複合攪拌の場合も、シランで表面処理された海泡石の場合、粒子が肉眼で観察され、層分離もないが、塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石の場合は粒子が肉眼で観察された。
従って、本発明のように３６００ｒｐｍ以上で３０分以上高速攪拌することで、シランまたは塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石が全てポリアミドイミド樹脂溶液内で粒子が均等に分散されることが分かった。

＜実施例１＞
図３に示すような方式で、Ｎ−メチルピロリドン溶剤にポリアミドイミド樹脂が３０ｗｔ％混合された溶液に、塩化ジメチルアンモニウムがコーティングされた海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ、平均粒子サイズ５０〜５００ｎｍ）を固形分の０．５ｗｔ％含量で添加し、高速分散させてコーティング液を製造した。
このようにして製造したコーティング液を、１ｍｍの直径を有する銅導体に１８μｍの厚さでコーティングし、コーティング膜が形成されたエナメル丸銅線を製作した。

＜実施例２＞
図３に示すような方式で、ＮＭＰ溶剤にポリアミドイミド樹脂が３０ｗｔ％重合された溶液にシランがコーティングされた海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ、平均粒子サイズ５０〜５００ｎｍ）を固形分の０．５ｗｔ％含量で添加し、３６００ｒｐｍ以上で３０分以上高速分散させてコーティング液を製造した。
このようにして製造したコーティング液を、１ｍｍの直径を有する銅導体に１８μｍの厚さでコーティングし、コーティング膜が形成されたエナメル丸銅線を製作した。

＜実施例３＞
下記表２に示すように、シランがコーティングされた海泡石の投入量をそれぞれ固形分の１ｗｔ％で添加したことを除いては、実施例２と同様の方法でコーティング液を製造した。このようにして製造したコーティング液で、１ｍｍの直径を有する銅導体に１８μｍの厚さでコーティングし、コーティング膜が形成されたエナメル丸銅線を製作した。

＜比較例１＞
図２に示すような従来の方式で、別途の混合無機物を添加することなく、１ｍｍの直径を有する銅導体にポリアミドイミドを３２μｍコーティングし、コーティング膜が形成されたエナメル丸銅線を製作した。

＜比較例２＞
シランがコーティングされた海泡石を添加した後、１０００ｒｐｍで通常攪拌を行ったことを除いて、実施例２と同様の方法でエナメル丸銅線を製作した。

＜実験例＞
実施例１〜３及び比較例１〜２によって製造されたエナメル丸銅線に対し、次のような方法で密着力及び絶縁破壊電圧を比較評価した。
・密着性
密着力テストは、従来のＫＳ Ｃ ３１０７被膜欠陥性及び密着力テスト条件よりも更に厳しい条件でテストを行った。それぞれ２０％、２５％、３０％伸張した後、導体直径の二倍の直径を有するマンドリルに１０回巻いた時にできる表面の欠陥数を測定した。このような厳しいテスト条件にした理由は、無機物が添加された被膜の柔軟性及び密着性をより正確に見るためである。

・絶縁破壊電圧
ＫＳ Ｃ ３００６基準に従い、絶縁破壊電圧評価を行った。
前記実施例１〜３及び比較例１〜２によって製造されたエナメル丸銅線の構成、及びこれに対する物性評価結果を下記表２に示す。

図４、５は、比較例１及び実施例１によって製造された混合樹脂（比較例１：ＰＡＩ、実施例１：ＰＡＩ＋海泡石０．５ｗｔ％）の外観、及びエナメル巻線を撮影した写真であり）、図６は、比較例２によって製造されたエナメル巻線を撮影した写真である。

図５に示すように、実施例１によるエナメル巻線は、図４に示す樹脂溶液のみを処理した比較例１と比べた時と同一な外形性能の優れた光沢度、表面粗度及び被膜の欠陥性を示すことが分かる。特に、実施例１により、ポリアミドイミド３０ｗｔ％溶液に塩化ジメチルアンモニウムで表面処理された海泡石０．５ｗｔ％を添加して高速分散した後の混合樹脂の外形を見れば、従来のポリアミドイミド樹脂のように透明性を維持し、海泡石の粒子が目に見えなかった。又、このような溶液を使用してコーティングし、エナメル巻線を製作した時も、従来のポリアミドイミドコーティングをした時と比べて、光沢度、表面粗度及び被膜の欠陥性など、外形上の評価条件の全てを同一に満足することが分かる。それに対し、図６に示す比較例２によるエナメル巻線は高速攪拌を行わないため、エナメル巻線の表面が荒くて、クラックが発生したことが分かる。

また、表２に示すように、本発明により有機物コーティング液に表面処理された海泡石を高速分散処理して製造された実施例１〜３のエナメル銅線は、１次コーティング層なしで薄い厚さであるにもかかわらず、優れた密着力を示し、絶縁破壊電圧もまた顕著に向上していることが分かる。特に、本発明によって塩化ジメチルアンモニウムが０．５ｗｔ％を分散させて作った実施例１のポリアミドイミドエナメル銅線の場合、外形がきれいで、密着性テストで伸張２０％、２５％、３０％いずれにおいても欠陥が殆どなく、絶縁破壊電圧は２５００Ｖと高い値が測定された。

一方、従来の方式で混合無機物を添加せずに製造した比較例１のポリアミドイミドエナメル銅線は、コーティングの外形はきれいであったが、密着性テストにおいて伸張２５％で欠陥が１回観察され、伸張３０％で欠陥が３回観察されて、絶縁破壊電圧は１５００Ｖに過ぎないと測定された。また、従来の方式で海泡石を添加して製造された比較例２の場合は、伸張２０％及び２５％で欠陥が２回ずつ観察され、伸張３０％で欠陥１０回が観察されて密着性が顕著に低下し、絶縁破壊電圧もまた１０００Ｖに過ぎないことが確認できる。

従って、本発明によって、有機物内に従来の球形シリコン粒子でなく、多孔性構造を有する海泡石の粒子表面にシラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した粒子を添加し、高速分散処理した後コーティング液を使ってコーティング膜を形成した実施例１〜３のエナメル銅線は、既存の素材を使用して作った比較例１のエナメル銅線に比べて、密着性が優秀であり、厚さが４４％薄いと同時に、絶縁破壊電圧は最大４倍まで向上したことが分かる。

Claims (6)

1. ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、及びポリアミド酸樹脂からなる群より選択された１種以上の耐熱性樹脂を含む溶液に、シラン又は塩化ジメチルアンモニウムで表面処理した海泡石（Ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ）のナノ粒子を添加し、３６００ｒｐｍ以上で３０分以上高速分散させる段階を含むことを特徴とする有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
2. 前記海泡石のナノ粒子は、固形分の０．１乃至５重量％の含量で添加されることを特徴とする請求項１に記載の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
3. 前記海泡石のナノ粒子は、比表面積が２３０乃至３８０ｍ^２／ｇであることを特徴とする請求項１に記載の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
4. 前記海泡石のナノ粒子の大きさは、５０乃至５００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
5. 前記耐熱性樹脂溶液は、前記耐熱性樹脂を１５乃至４５重量％の含量で含むことを特徴とする請求項１に記載の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
6. 前記耐熱性樹脂溶液は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、セロソルブ（ｃｅｌｌｕｓｏｌｖｅ）類、グリコール（ｇｌｙｃｏｌ）類、及びケトン（ｋｅｔｏｎｅ）類からなる群より選択される１種以上の有機溶媒を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機−無機ハイブリッド多孔性絶縁コーティング液の製造方法。
   

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