JPWO2017007000A1 - 耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、部分放電による絶縁体の劣化を抑制し得る、優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明は、ベーマイトアルミナと、樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物である。

Description

本発明は、耐部分放電性に優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物、その製造方法、ならびに、前記耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を用いた、絶縁ワニス、電着塗料、硬化物、電線、回転電機、絶縁フィルム、及び、絶縁コーティングに関する。

近年、省エネルギー意識の高まりと共に、インバータ制御を行う電気機器（例えば、エアコン、冷蔵庫、蛍光灯、電磁調理器などの家電、自動車、電車、エレベータなど）が増えている。インバータ制御とは、インバータを使った可変電圧・可変周波数の交流電源によって電動モータ等の速度制御を行う制御方式の一種である。インバータは、効率的な可変速電圧制御装置であり、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高速スイッチング素子によって制御され、電圧印加の際には、高圧のサージ電圧が発生する。

このようなインバータ制御を行う電気機器のコイルを形成する材料として、導体上に絶縁被覆が設けられたエナメル線などの絶縁電線が一般に使用されている。そのような絶縁電線においては、インバータ制御に伴う急峻な過電圧（インバータサージ）の発生により、部分放電が発生することがある。部分放電とは、絶縁体中、または導体と絶縁体との間における微少なボイド（空隙）で微弱な電気的スパーク（放電現象）が発生することをいう。絶縁電線に部分放電が発生すると、これにより絶縁体が破壊され、最終的に絶縁状態が保てなくなる絶縁破壊に至るおそれがあり、絶縁電線の寿命が極端に短くなる場合がある。

特開２０１２−２０４２７０号 特開２０１４−０４０５２８号

東芝レビューＶｏｌ．５９Ｎｏ．７（２００４） 太田司、飯田和生,「エポキシ複合体の耐電圧寿命に及ぼす水酸化マグネシウムの効果, ２０１４, ＩＥＥＪ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．１３４，Ｎｏ．５，ｐｐ．３２７−３３３

このような部分放電による絶縁体の劣化の原因としては、１）部分放電の荷電粒子の衝突による樹脂の主鎖の切断による絶縁材料の劣化、２）部分放電による局所的温度上昇による絶縁材料の溶解や化学分解、３）部分放電によって発生するオゾン等の二次生成物による絶縁材料の劣化、が考えられている。

部分放電による絶縁体の劣化を抑制する方法としては、種々の方法が知られている。
上述した３つの要因のうち、１）に関しては、フィラーを樹脂に分散混合することで、部分放電による樹脂の主鎖の切断が抑制されること（バリア効果と呼ばれる）が知られている。例えば、特許文献１には、フィラーとして球状のシリカ粒子を用いることが開示されており、非特許文献１には、平板状の層状シリケート（陽イオン交換性粘土）を用いることが開示されている。しかしながら、これらの方法では１）は抑制できるが、２）および３）には対応できない。特に電圧が高い場合には部分放電による絶縁体の劣化を抑制する効果が充分でない。

特許文献２及び非特許文献２には、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物をフィラーとして分散混合することにより、フィラーが部分放電に晒された際に水を放出して部分放電による発熱を抑える方法が開示されている。この方法によれば、２）を抑制でき、同時に温度上昇による３）の二次生成物の生成も低減できる。

しかしながら、例えば、金属水酸化物は、特許文献１の球状シリカ粒子や、非特許文献１の層状シリケートよりもバリア効果が小さく、すなわち１）への効果が劣る。また金属水酸化物はアルカリ性が強く、混合した樹脂の劣化を促進するおそれがある。さらに、非特許文献２の水酸化マグネシウム等を用いる方法では、凝集した粉体を混合しただけであるため、分散状態に偏りがあり、充分な効果を得るためにはフィラーの充填量を増やす必要がある。また特許文献２の金属水酸化物又は金属炭酸塩を用いる方法では、極微小なフィラーを用い、かつ分散状態を改善してはいるが、凝集が起こっており、効果が充分ではない。

このように、部分放電による絶縁体の劣化は絶縁破壊を引き起こし、これらの問題は現在もなお十分解決されておらず、より優れた耐部分放電性を有する絶縁体の開発が求められている。また、部分放電による絶縁破壊の問題は、電線のみならず、電動モータの相間絶縁紙等の絶縁フィルム；モータコイルの外層を被覆して固定する絶縁ワニス；発電機、変圧器、開閉装置などの電力機器の絶縁用の電線；変圧器、開閉装置などの電力機器の充填モールド絶縁部材；等においても存在する。このため、幅広い用途の絶縁体に適用可能な、優れた耐部分放電用の材料の開発が求められている。
なお、本発明における絶縁破壊とは、絶縁体にかかる電圧がある限度以上となった時に、絶縁体が電気的に破壊し絶縁性を失って電流を流すようになる現象のことをいう。

本発明は、上述の原因１）〜３）のすべてを解決し、部分放電による絶縁体の劣化を抑制し得る、優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を提供することを主な目的とする。また、本発明は、優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法、ならびに、当該樹脂組成物を用いた、絶縁ワニス、電着塗料、硬化物、電線、回転電機、絶縁フィルム、及び、絶縁コーティングを提供することも目的とする。

本発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、ベーマイトアルミナと樹脂とを含有することにより、耐部分放電性に優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物となることを見出した。また、本発明者らは、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物が、インバータサージによって発生する部分放電による絶縁体の劣化を好適に抑制できることを見出した。更に、本発明者らは、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造において、ベーマイトアルミナをプレゲル化する工程を経ることにより、耐部分放電性がより優れたものとなることを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。

即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１． ベーマイトアルミナと、樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項２． 前記ベーマイトアルミナが、ナノ粒子である項１に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項３． 前記樹脂が、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、及び、エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である項１〜３のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項４． 前記ベーマイトアルミナの含有量が０．１〜６０質量％である項１〜３のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項５． 耐インバータサージ用である項１〜４のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項６． インバータ制御の電気機器に使用される項１〜５のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項７． 項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有する絶縁ワニス。
項８． 項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有する電着塗料。
項９． 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物から形成される硬化物。
項１０． 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法であって、ベーマイトアルミナをプレゲル化する工程、及び、プレゲル化したベーマイトアルミナを樹脂と混合する工程を含む、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法。
項１１. 導体と、前記導体の外周上に形成される単層又は複数層からなる絶縁被膜と、を含む電線であって、前記絶縁被膜の少なくとも一層は、項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる、電線。
項１２． 項１１に記載の電線を用いた回転電機。
項１３． 項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁フィルム。
項１４． 項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁コーティング。
項１５． ベーマイトアルミナと樹脂とを含有する樹脂組成物の部分放電による劣化を抑制するための使用。
項１６． ベーマイトアルミナと樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含む、絶縁性製品。

本発明によれば、耐部分放電性に優れた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物、ならびに、当該樹脂組成物を用いた、絶縁ワニス、電着塗料、硬化物、電線、回転電機、絶縁フィルム、及び、絶縁コーティングを提供することができる。また、当該耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を用いることにより、モータや発電機等の回転電機のコイル、相間絶縁紙等の絶縁フィルム、モータコイルの外層を被覆して固定する絶縁ワニス、変圧器・開閉装置などの電力機器の絶縁部材の長寿命化が可能となる。

実施例の耐部分放電性評価の試験方法の一部を示す概略図である。 実施例の耐部分放電性評価の試験方法の一部を示す概略図である。 実施例の耐部分放電性評価の試験方法の一部を示す概略図である。 実施例の耐部分放電性評価の試験方法の一部を示す概略図である。 実施例６の絶縁コーティングの印加電圧に対する絶縁破壊までの時間を示すグラフである。

１．耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物
本発明の電気絶縁樹脂組成物は、耐部分放電用であり、ベーマイトアルミナと、樹脂とを含有することを特徴とする。以下、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物について詳述する。

（ベーマイトアルミナ）
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、ベーマイトアルミナを含む。
ベーマイトアルミナとは、アルミニウムオキシ水酸化物（ＡｌＯＯＨ）又はアルミナ水和物（Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）である。ベーマイトアルミナは、結晶化度、結晶サイズ、結晶構造の違いにより大きく擬結晶性ベーマイトと微結晶性ベーマイトとに分類されるが、本発明においては、いずれにも限定することなく用いることができる。
擬結晶性ベーマイトは、擬似ベーマイト又は擬ベーマイトとも呼ばれ、通常、非常に大きい表面積、大きな孔及び孔容積を有し、低比重であり、微結晶性ベーマイトに比べて結晶サイズが小さく、結晶単位で比較した場合、水和水分子をより多く含む。
微結晶性ベーマイトは、高い結晶化度、比較的大きい結晶サイズ、非常に小さい表面積を有し、高比重である。
本発明で用いるベーマイトアルミナは、いずれも区別なく、擬結晶性ベーマイトと微結晶性ベーマイトとの両者を含む。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、ベーマイトアルミナと樹脂とを含むため、耐部分放電性に優れた特性を発揮する。この機序の詳細は、必ずしも明らかではないが、例えば、次のように考えることができる。
すなわち、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物に含有されるベーマイトアルミナは、部分放電に晒されると、水を放出して熱エネルギーを効率的に吸収すると考えられる。このため、部分放電の熱エネルギー（温度上昇）による樹脂の劣化が効果的に抑制されていると推測される。

また、ベーマイトアルミナは水を放出する特徴をもっているため、部分放電による発熱を抑えていると考えられる。その結果、温度上昇を抑えることができ、効率的にオゾン等の二次生成物の発生も抑制していると推測される。
またベーマイトアルミナは水を放出した後もアルミナとなるので、高いバリア効果を維持し続けると推測される。さらに、ベーマイトアルミナはアルミナとなる際に、近接した粒子と凝集、結合するので、部分放電により表面の一部の樹脂成分が侵食された後であっても、残った層が強固なアルミナの層となり、高いバリア効果を維持し続けると推測される。

前記ベーマイトアルミナの形状としては、特に限定されず、板状、棒状又は針状等の公知の形状でよいが、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の耐部分放電性がより優れる点で、板状粒子であることが好ましい。

前記ベーマイトアルミナは、ナノ粒子であることが好ましい。ナノ粒子とは、ナノサイズの粒子であり、具体的には、平均粒子径が１ｎｍ〜１μｍ程度である粒子をいう。
また、前記ナノ粒子には、例えば、前記ベーマイトアルミナが平板状の構造である場合、横方向又は厚みの少なくとも一方が１ｎｍ〜１μｍ程度である粒子も含まれる。

前記ベーマイトアルミナの平均粒子径としては、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の耐部分放電性がより良好となる観点において、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。前記平均粒子径は、レーザー回折による散乱式粒度測定装置（マイクロトラック）を使用して測定して得られた粒度分布における積算値５０％での粒子径である。

前記ベーマイトアルミナのアスペクト比（長径／短径）としては、２以上であることが好ましく、４〜１００であることがより好ましく、更に好ましくは５〜１００である。ベーマイトアルミナのアスペクト比が２以上であると、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を導体上に塗布した際に、ベーマイトアルミナを部分放電による侵食に相対する方向に規則正しく整列させることにより、覆われる導体の面積を広くでき、耐部分放電性の効果をより高めることができる。

なお、本明細書において上記アスペクト比は、走査型電子顕微鏡を用いて、５０００倍の倍率で観察した粒子の長径と短径の比率（長径／短径）を意味する。すなわち、板状粒子のベーマイトアルミナの場合は、粒径の平均値を板厚の平均値で除したものであり、少なくとも１００個のベーマイトアルミナの板状粒子についての粒径の平均値を板厚の平均値で除したものである。ここでいう板状粒子の粒径は、板状粒子の位置の主面の面積と同一の面積を有する円形状の直径に相当する。また棒状又は針状粒子の場合は、針（棒）の長さを針（棒）の直径で除したものである。

本発明におけるベーマイトアルミナとして、市販品を用いてもよい。本発明に適用可能なベーマイトアルミナの市販品としては、例えば、川研ファインケミカル社製「アルミナゾル１５Ａ」、「アルミナゾル１０Ａ」、「アルミナゾル１０Ｄ」、日産化学製ＡＳ−５２０等を挙げることができる。

前記ベーマイトアルミナは、表面修飾されたものであってもよい。前記ベーマイトアルミナの表面修飾は、例えば、シランカップリング剤やチタネートカップリング剤による表面有機化処理等の公知の方法により行うことができる。好ましい表面修飾剤としては、シランカップリング剤等が挙げられる。

前記ベーマイトアルミナの含有量としては、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物中０．１〜６０質量％であることが好ましく、１〜６０質量％であることがより好ましい。ベーマイトアルミナの含有量が０．１〜６０質量％であると、耐部分放電性により優れた電気絶縁樹脂組成物とすることができる。ベーマイトアルミナの含有量の更に好ましい下限は、２質量％であり、更により好ましくは５質量％である。ベーマイトアルミナの含有量の更に好ましい上限は、５０質量％であり、更により好ましくは４０質量％である。

（樹脂）
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物に用いられる樹脂としては、一般的に絶縁材料に用いられ、樹脂中でのベーマイトアルミナの分散を阻害しないものであるならば特に限定されず、例えば、ポリビニルホルマール樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェノール樹脂、リグニン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリジシクロペンタジエン樹脂、ポリトリシクロペンタジエン樹脂、又は、これら２種以上の樹脂を組み合わせたものが挙げられる。

これらのなかでも、ベーマイトアルミナの分散が良好で、耐部分放電性をより向上させることができる観点で、前記樹脂としては、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、及び、エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂が好ましく、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、及び、ポリエーテルイミド樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂がさらに好ましい。

樹脂の含有量としては、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物中３０〜９９質量％が好ましく、６０〜９５質量％がより好ましい。

（他の成分）
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、前記のベーマイトアルミナと樹脂とを含むが、必要に応じて他の成分を更に含んでいてもよい。

他の成分としては、例えば、一般に公知の、他の樹脂や無機フィラー等、電気絶縁用樹脂組成物に使用される添加剤等が挙げられる。前記添加剤としては、例えば、アルキルフェノール樹脂、アルキルフェノール−アセチレン樹脂、キシレン樹脂、クマロン−インデン樹脂、テルペン樹脂、ロジンなどの粘着付与剤、ポリブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモビスフェノールＡなどの臭素系難燃剤、塩素化パラフィン、パークロロシクロデカンなどの塩素系難燃剤、リン酸エステル、含ハロゲンリン酸エステルなどのリン系難燃剤、ホウ素系難燃剤、三酸化アンチモンなどの酸化物系難燃剤、フェノール系、リン系、硫黄系の酸化防止剤、シリカ、層状ケイ酸塩、酸化アルミ、酸化マグネシウム、窒化硼素、窒化珪素、又は窒化アルミニウムなどを含む無機フィラー、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などの一般的なプラスチック用配合成分、芳香族ポリアミド繊維などが挙げられる。これら添加剤は、電気絶縁用樹脂組成物に、例えば０．１〜１０質量％含まれ得る。

２．耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、前記したベーマイトアルミナ、樹脂、及び、必要に応じて添加剤を一般的に公知の方法によって混合することによって製造することができる。混合の際、必要に応じて加熱してもよい。混合方法としては、例えば、ニーダー、加圧ニーダー、混練ロール、バンバリーミキサー、二軸押し出し機、自転公転ミキサー、ホモミキサーなどの一般的に公知の混合手段を用いて混合する方法が挙げられる。

ベーマイトアルミナは、樹脂と混合する前に、予め粉砕してもよい。粉砕することによってベーマイトアルミナの粒径が小さくなり、また粒径が揃うので樹脂と混合した際、樹脂中でベーマイトアルミナの分散を良好にすることができ、得られる樹脂組成物の耐部分放電性をより向上させることができる。粉砕する方法としては、例えば、ボールミル、ロッドミル、マスコロイダー、乾式ジェットミル、ホモジナイザー、湿式ジェットミルなどの一般的に公知の粉砕手段を用いる方法が挙げられる。

ベーマイトアルミナと樹脂とを混合し、複合化する方法としては、樹脂にベーマイトアルミナを直接分散混合してもよいが、ベーマイトアルミナを有機溶媒又は水に分散させたプレゲルを作製した後に、樹脂と分散混合することが好ましい。

前記プレゲルを作製した後に樹脂と混合することにより、ベーマイトアルミナと樹脂とを、ベーマイトアルミナがよりよく分散した形で複合化することができる。

すなわち、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を製造する方法としては、
ベーマイトアルミナをプレゲル化する工程（１）、及び、
プレゲル化したベーマイトアルミナを樹脂と混合する工程（２）、
を有することが好ましい。

ベーマイトアルミナと樹脂とを混合する前に、予めベーマイトアルミナをプレゲル化することにより、樹脂と混合した際、樹脂中でベーマイトアルミナをよりよく分散させることができ、得られる樹脂組成物の耐部分放電性をより向上させることができる。

工程（１）において、ベーマイトアルミナをプレゲル化する方法としては、ベーマイトアルミナを有機溶媒又は水中に分散させる方法が挙げられる。

ベーマイトアルミナを分散させる有機溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、プロパノール等の極性溶媒や、これらの極性溶媒に水を加えた混合溶媒等が挙げられる。

プレゲル化する場合、有機溶媒、水又は混合溶媒１００質量部に対し、ベーマイトアルミナを１〜１００質量部を添加して分散させることが好ましい。分散方法としては、例えば、ミキサー等の公知の撹拌手段により行うとよい。なお、撹拌速度等、分散の条件は、溶媒によって適宜選択される。

次に、工程（２）において、プレゲル化したベーマイトアルミナと樹脂とを混合する。プレゲル化したベーマイトアルミナと樹脂とを混合する手段としては、前記した一般に公知の混合手段が挙げられる。また、混合の際、脱泡を行うことが好ましい。なお、混合の条件は、溶媒によって、適宜選択される。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法においては、工程（２）で得られたプレゲル化したベーマイトアルミナと樹脂の混合物に、更に他の成分を混合する工程を有していてもよい。

３．用途
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、耐部分放電性に優れる。このため、耐部分放電性が要求される絶縁体の絶縁材料として好適に使用することができる。また、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、特に、インバータサージによって発生する部分放電による絶縁体の劣化を好適に抑制することができる。このため、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、耐インバータサージ用に好ましく用いられる。

また、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、インバータ制御の電気機器（モータなど）に使用されることが好ましい。本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物をインバータ制御の電気機器に使用する方法としては、例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を用いて導体を被覆した絶縁電線や、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を用いて形成した絶縁シートを電気機器に適用する方法などが挙げられる。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物から形成される硬化物も、同様に、耐部分放電性に優れる。硬化物は、例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物に含まれる樹脂として硬化性樹脂を用い、必要に応じて硬化剤を用いて、本発明の電気絶縁樹脂組成物を硬化させることにより得られる。

前記硬化性樹脂としては、特に限定されず、前記の樹脂の項で挙げられた樹脂のうち、熱硬化するもの、又は、紫外線硬化するもの等、公知の硬化性樹脂が挙げられる。硬化剤としては、使用する硬化性樹脂に合わせて公知の硬化剤から適宜選択するとよい。硬化方法は、使用する硬化性樹脂に応じて、乾燥、加熱、又は、紫外線照射等の公知の硬化手段から適宜選択するとよい。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の適用例としては、例えば、絶縁ワニスや電着塗料などが挙げられる。例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を用いて絶縁ワニスや電着塗料を作製し、これらを用いて導体等の部材の表面を被覆することにより、優れた耐部分放電性を付与することができる。

４．絶縁ワニス
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有することにより耐部分放電性に優れた絶縁ワニスとすることができる。

溶媒としては、絶縁ワニスに従来用いられている公知の有機溶媒であれば、特に限定されず、具体的には、例えば、水、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサエチルリン酸トリアミド、γ−ブチロラクトンなどの極性有機溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチルなどのエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、クレゾール、クロルフェノールなどのフェノール類、ピリジンなどの第三級アミン類、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類等が挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独であるいは２種以上を混合して用いられる。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と溶媒との配合割合としては、特に限定されず、絶縁ワニスとして適用可能な範囲で適宜選択することができる。通常、絶縁ワニスにおける不揮発性成分の割合が５〜６０質量％となるように、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と溶媒を配合すればよい。

５．電着塗料
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有することにより耐部分放電性に優れた電着塗料とすることができる。

溶媒としては、電着塗料に従来用いられている公知の溶媒であれば、特に限定されず、例えば、水、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどのアミド系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メトキシプロパノール、ベンジルアルコールなどのアルコール系溶媒、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、メチルプロパンジオールなどの多価アルコール系溶媒、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールなどのエーテル系溶媒、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、プチルセロソルブ、２−メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトンなどのエステル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、フェノール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、３−クロロフェノール、４−クロロフェノール等のフェノール系溶媒、その他、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホオキシド、スルホラン、ジメチルスターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒はそれぞれ単独あるいは２種以上を混合して用いられる。
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物に含まれる樹脂として、電着塗料に従来用いられている公知の樹脂を用いるとよい。

本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と溶媒の配合割合としては、特に限定されず、電着塗料として適用可能な範囲で適宜選択することができ、通常、電着塗料における不揮発性成分の割合が１〜６０質量％となるように、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と溶媒を配合すればよい。

また、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の他の適用例としては、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物を、絶縁体の一部又は全部として用いた電線、回転電機、絶縁フィルム、又は、絶縁コーティング等が挙げられる。すなわち、本発明はまた、ベーマイトアルミナと樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含む、絶縁性製品である。そのような絶縁性製品として、電線、回転電機、絶縁フィルム、又は、絶縁コーティングが挙げられる。

６．電線
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、絶縁電線に適用することができる。本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を電線の絶縁体として適用することで、耐部分放電性に優れた絶縁電線とすることができ、電線の絶縁寿命を向上させることができる。
すなわち、本発明はまた、導体と、前記導体の外周上に形成される単層又は複数層からなる絶縁被膜と、を含む電線であって、前記絶縁被膜の少なくとも一層は、前記の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物を含む、電線である。
前記導体の材料としては、例えば、銅、アルミ、銀等の金属材料が挙げられる。

前記絶縁被膜は、前記導体の外周上に形成される単層又は複数層からなる。本発明の電線では、前記絶縁被膜の少なくとも一層は、前記の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物を含む。
前記絶縁被膜における他の層としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂又はポリエステルイミド樹脂等からなる層が挙げられる。

本発明の電線は、例えば、前記の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含む分散液等を導体の表面上、又は、導体を被覆した他の層上に塗布し、焼き付け等により絶縁被膜を形成することにより製造することができる。

７．回転電機
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、回転電機に適用することができる。
すなわち、本発明の回転電機は、前述の電線を用いた回転電機である。
回転電機としては、例えば、モータ、発電機（ジェネレータ）などが挙げられる。

８．絶縁フィルム
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物はまた、絶縁フィルムに適用することができる。すなわち、本発明の絶縁フィルムは、前記の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁フィルムである。
絶縁フィルムは、一層からなるものであってもよいし、基材と、前記基材上に前記絶縁層とを有するものであってもよい。

一層からなる絶縁フィルムは、例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を押出成形によりシート状に成形して製造する方法、又は、ポリエチレンテレフタレート等の基材上に、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を必要に応じて溶媒に溶解し又は分散させ、塗布して、必要に応じて、加熱、乾燥又は硬化させて絶縁層を形成した後、前記基材を剥離する方法等により、製造することができる。

前記絶縁フィルムの厚さとしては、好ましくは２μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５μ〜２００μｍが挙げられる。２μｍ未満では絶縁フィルムを製造時に欠陥が生じるおそれがある。３００μｍを超えると、絶縁フィルムとしての柔軟性を損なうおそれがある。

また、基材と、前記基材上に絶縁層とを有する絶縁フィルムは、例えば、基材上に、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を必要に応じて溶媒に溶解又は分散し、塗布して、必要に応じて、加熱、乾燥又は硬化させて絶縁層を形成することにより、製造することができる。
前記基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂等が挙げられる。

基材と絶縁層とを有する絶縁フィルムの場合、絶縁層の厚さとしては、好ましくは２μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５μｍ〜２００μｍが挙げられる。２μｍ未満では絶縁フィルムを製造時に欠陥が生じるおそれがある。３００μｍを超えると、絶縁フィルムとしての柔軟性を損なうおそれがある。
基材の厚さとしては、特に限定されないが、例えば２〜３００μｍ、好ましくは５〜２００μｍが挙げられる。

９．絶縁コーティング
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物はまた、電子基板等に用いられるソルダーレジスト等の絶縁コーティングに適用することができる。すなわち、本発明の絶縁コーティングは、前記した耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁コーティングである。

前記絶縁コーティングの厚さは、好ましくは２μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５μｍ〜２００μｍである。２μｍ未満では絶縁コーティングの製造時に欠陥が生じるおそれがある。３００μｍを超えると、使用量に見合う効果が得られず経済的でない。

本発明の絶縁コーティングは、例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を加熱溶融させて電子基板等のコーティング対象物の表面にコーティングし、成形して絶縁層を形成する方法、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を電着塗料として、電着によりコーティング対象物に絶縁層を形成する方法、又は、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を必要に応じて溶媒に溶解又は分散し、コーティング対象物に塗布して、必要に応じて、加熱、乾燥又は硬化させて絶縁層を形成する方法等により、製造することができる。
また表面ではなく、基材の隙間に充填した場合は、モールド部材とすることもできる。
前記コーティング対象物の材料としては、銅、アルミ、銀等の金属材料が挙げられる。

以上のように、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、優れた耐部分放電性を有するものであるため、耐部分放電性が必要とされる絶縁体に適用することにより、絶縁部材の長寿命化が可能になる。

以下に実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
（１−１．ベーマイトアルミナプレゲルの作製）
ベーマイトアルミナ水分散液（川研ケミカル社製「アルミゾル１５Ａ」、１４．８質量％、平均粒子径２０ｎｍ、アスペクト比５０）１０．０ｇ、および、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）８．５ｇをプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を３分間行って撹拌し、プレゲル全体に対するベーマイトアルミナの割合が８．０質量％のプレゲルを得た。

（１−２．ポリアミド酸ワニスの作製）
撹拌機と温度計を備えた１Ｌの４つ口フラスコに、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル７３．２ｇとＮＭＰ８３２ｇを仕込み、撹拌しながら５０℃に昇温して溶解させた。次に、溶解物に、無水ピロメリット酸４０ｇとビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物５１ｇを徐々に添加した。添加終了後１時間撹拌し、第１の液体であるＮＭＰに、下記式（Ｉ）で表される芳香族ポリアミド酸が１６．４質量％の濃度で溶解されてなるポリアミド酸ワニスを得た。

（１−３．絶縁ワニスの作製）
前記１−１で作製したベーマイトアルミナプレゲル（ベーマイトアルミナ８．０質量％）４．９ｇ、及び、前記１−２で作製したポリアミド酸ワニス４５．０ｇ（芳香族ポリアミド酸７．４ｇ、ＮＭＰ３７．６ｇ）をプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を５分間、脱泡モード（２２００ｒｐｍ）を５分間行って撹拌し、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含有する絶縁ワニスを得た。得られた絶縁ワニスは、分散液全体に対する不揮発性成分の割合が１５．６質量％であり、前記不揮発性成分全体に対するベーマイトアルミナの割合が５．０質量％であった。

（１−４．絶縁フィルムの作製）
前記１−３で得られた絶縁ワニスを、形状が長方形である厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、溝の深さを５５０μｍとしたブレードコーターを用いて塗布した。ＰＥＴフィルムを水平に保った状態で、強制送風式オーブン中で順に７０℃で１５分、９０℃で４５分、１３０℃で１０分の温度条件で乾燥してＰＥＴフィルム上に絶縁フィルムを形成した。この絶縁フィルムをＰＥＴフィルムから離脱した後、順に、１５０℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分、３００℃で６０分熱処理して、ベーマイトアルミナとポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムを得た。なお、フィルム全体に対するベーマイトアルミナの含有量は５．０質量％であり、厚さは４２μｍであった。

＜実施例２＞
（２−１．ベーマイトアルミナプレゲルの作製）
板状ベーマイトアルミナエタノール分散液（１０．０質量％、平均粒子径２０ｎｍ、アスペクト比４）１０．０ｇ、および、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１０．０ｇをプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を３分間行って撹拌し、プレゲル全体に対するベーマイトアルミナの割合が５．０質量％のプレゲルを得た。

（２−２．ポリアミド酸ワニスの作製）
撹拌機と温度計を備えた１Ｌの４つ口フラスコに、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル４００ｇとＮＭＰ４１０４ｇを仕込み、撹拌しながら５０℃に昇温して溶解させた。次に、溶解物に、無水ピロメリット酸２２０ｇとビフェニルテトラカルボン酸ジ無水物２８０ｇを徐々に添加した。添加終了後１時間撹拌し、第１の液体であるＮＭＰに、前記式（Ｉ）で表される芳香族ポリアミド酸が１８．０質量％の濃度で溶解されてなるポリアミド酸ワニスを得た。

（２−３．絶縁ワニスの作製）
前記２−１で作製したベーマイトアルミナプレゲル（ベーマイトアルミナ５．０質量％）７．６ｇ、及び、前記２−２で作製したポリアミド酸ワニス４０．０ｇ（芳香族ポリアミド酸７．２ｇ、ＮＭＰ３２．８ｇ）をプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を５分間、脱泡モード（２２００ｒｐｍ）を５分間行って撹拌し、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含有する絶縁ワニスを得た。得られた絶縁ワニスは、分散液全体に対する不揮発性成分の割合が１５．９質量％であり、前記不揮発性成分全体に対するベーマイトアルミナの割合が５．０質量％であった。

（２−４．絶縁フィルムの作製）
前記２−３で得られた絶縁ワニスを、形状が長方形である厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、溝の深さを５００μｍとしたブレードコーターを用いて塗布した。ＰＥＴフィルムを水平に保った状態で、強制送風式オーブン中で順に７０℃で１５分、９０℃で４５分、１３０℃で１０分の温度条件で乾燥してＰＥＴフィルム上に絶縁フィルムを形成した。この絶縁フィルムをＰＥＴフィルムから離脱した後、順に、１５０℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分、３００℃で６０分熱処理して、ベーマイトアルミナとポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムを得た。なお、得られた絶縁フィルムのフィルム全体に対するベーマイトアルミナの含有量は５．０質量％であり、厚さは４５μｍであった。

＜実施例３＞
（絶縁フィルムの作製）
実施例２の（２−４．絶縁フィルムの作製）において、ブレードコーターの溝の深さを４７０μｍとした以外は、実施例２と同様の方法で絶縁フィルムを得た。なお、得られた絶縁フィルムのフィルム全体に対するベーマイトアルミナの含有量は５．０質量％であり、厚さは４１μｍであった。

＜実施例４＞
（絶縁フィルムの作製）
実施例２の（２−４．絶縁フィルムの作製）において、ブレードコーターの溝の深さを４５０μｍとした以外は、実施例２と同様の方法で絶縁フィルムを得た。なお、得られた絶縁フィルムのフィルム全体に対するベーマイトアルミナの含有量は５．０質量％であり、厚さは３８μｍであった。

＜実施例５＞
（５−１．ベーマイトアルミナプレゲルの作製）
板状ベーマイトアルミナエタノール分散液（１０．０質量％、平均粒子径２０ｎｍ、アスペクト比４）１．０ｇ、および、エタノール１９．０ｇをプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を３分間行って撹拌し、プレゲル全体に対するベーマイトアルミナの割合が０．５質量％のプレゲルを得た。

（５−２．電着塗料の作製）
撹拌機と温度計を備えた３００ｍＬの４つ口フラスコに、ポリイミド電着塗料（（株）ピーアイ技術研究所製「Ｑ−ＥＤ−Ｘ０８０９」、ポリイミド樹脂８．８％）２００ｇを仕込み、撹拌しながら前記５−１で調整したベーマイトアルミナプレゲル（０．５質量％）１７．８ｇを１０分間掛けてマイクロシリンジにより注入し、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を含有する電着塗料を得た。得られた電着塗料は、全不揮発成分全体に対するベーマイトアルミナの割合が０．５質量％であった。

（５−３．絶縁コーティングの作製）
電着塗料による絶縁コーティングは、ステンレス製容器を陰極とし、電着被膜を形成するニッケルメッキ処理を施した銅板を陽極として行った。ステンレス製容器に前記５−２で調製した電着塗料を仕込み、攪拌しながら電圧３０Ｖ、通電時間６０秒の条件で電着を行い、銅板をゆっくりと電着塗料から引き上げた。前記銅板を、強制送風式オーブン中に吊るし順に１００℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分の温度条件で乾燥して、絶縁コーティングした銅板を得た。得られた絶縁コーティングは、不揮発性成分に対するベーマイトアルミナの割合が０．５質量％であり、厚さは３５μｍであった。

＜実施例６＞
（絶縁コーティングの作製）
実施例２の（２−３．絶縁ワニスの作製）と同様の方法で絶縁ワニスを作製した。次いで、実施例２の（２−４．絶縁フィルムの作製）において、ＰＥＴフィルムを用いずにアルミ箔２８０μｍにブレードコーターの溝の深さを５５０μｍとしたこと以外は、前記２−４と同様にして絶縁ワニスを塗布した。そして、アルミ箔から絶縁被膜を離脱させずに、前記２−４と同様の熱処理を行い、アルミ箔上に絶縁コーティングを形成した。なお、得られた絶縁コーティングの全不揮発成分全体に対するベーマイトアルミナの含有量は５．０質量％であり、厚さは５０μｍであった。

＜比較例１＞
（ポリイミド絶縁フィルムの作製）
実施例１で作製したポリアミド酸ワニスを、形状が長方形である厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、溝の深さを５００μｍとしたブレードコーターを用いて塗布した。ＰＥＴフィルムを水平に保った状態で、強制送風式オーブン中で順に７０℃で１５分、９０℃で４５分、１３０℃で１０分の温度条件で乾燥して、ＰＥＴフィルム上にポリイミドフィルムを形成した。このポリイミドフィルムをＰＥＴフィルムから離脱した後、順に、１５０℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分、３００℃で６０分熱処理して、ポリイミド樹脂からなる絶縁フィルムを得た。なお、得られた絶縁フィルムの厚さは４５μｍであった。

＜比較例２＞
（コロイダルシリカプレゲルの作製）
コロイダルシリカ（日産化学工業社製、「スノーテックスＮ」、濃度２０．４％、平均粒子径１３ｎｍ）２．１ｇとＮＭＰ１．７ｇをプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を３分間行って撹拌し、プレゲル全体に対するシリカの割合が１１．４質量％のプレゲルを得た。

（シリカ含有ワニスの作製）
作製したコロイダルシリカプレゲル（シリカ１１．４質量％）３．８ｇ、及び、実施例１の（１−２．ポリアミド酸ワニスの作製）と同様の方法で合成したポリアミド酸ワニス５０．０ｇ（ポリアミド酸８．２ｇ、ＮＭＰ４１．８ｇ）をプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を５分間、脱泡モード（２２００ｒｐｍ）を５分間行って撹拌し、均一なシリカ含有ワニスを得た。得られたワニスは、不揮発性成分全体に対するシリカの割合が５．０質量％であり、分散液全体に対する不揮発性成分の割合が１６．０質量％であった。

（シリカ含有絶縁フィルムの作製）
得られたシリカ含有ワニスを、形状が長方形である厚み１００μｍのＰＥＴフィルムに、溝の深さを５５０μｍとしたブレードコーターを用いて塗布した。ＰＥＴフィルムを水平に保った状態で、強制送風式オーブン中で順に７０℃で１５分、９０℃で４５分、１３０℃で１０分の温度条件で乾燥して、ＰＥＴフィルム上にシリカ含有フィルムを形成した。このフィルムをＰＥＴフィルムから離脱した後、順に、１５０℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分、３００℃で６０分熱処理して、シリカとポリイミド樹脂とからなる絶縁フィルムを得た。得られた絶縁フィルムにおいて、フィルム全体に対するシリカの含有量は５．０質量％であり、厚さは４８μｍであった。

＜比較例３＞
比較例１において、ブレードコーターの溝の深さを５５０μｍとした以外は、比較例１と同様の方法で絶縁フィルムを作成した。得られたフィルムの厚さは５０μｍであった。

＜比較例４＞
比較例１において、ブレードコーターの溝の深さを５００μｍとした以外は、比較例１と同様の方法で絶縁フィルムを作成した。得られたフィルムの厚さは４４μｍであった。

＜比較例５＞
比較例１において、ブレードコーターの溝の深さを４５０μｍとした以外は、比較例１と同様の方法で絶縁フィルムを作製した。得られたフィルムの厚さは３４μｍであった。

＜比較例６＞
（コロイダルシリカプレゲルの調製）
コロイダルシリカ（日産化学工業社製、「スノーテックスＯ」、濃度２０．５％、粒子径１０〜１５ｎｍ、）５ｇとＮＭＰ５ｇをプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を３分間行って撹拌し、プレゲル全体に対するシリカの割合が１０．３質量％のプレゲルを得た。

（シリカ含有ワニスの調製）
前記で調整したコロイダルシリカプレゲル（シリカ１０．３質量％）５．５２ｇ、及び、実施例２の（２−２．ポリアミド酸ワニスの作製）と同様の方法で作製したポリアミド酸ワニス６０．０ｇ（ポリアミド酸１０．８ｇ、ＮＭＰ４９．２ｇ）をプラスチック製密閉容器にとり、自転公転ミキサー（シンキー社製、「ＡＲＥ−３１０」）で混合モード（２０００ｒｐｍ）を５分間、脱泡モード（２２００ｒｐｍ）を５分間行って撹拌し、均一なシリカ含有ワニスを得た。得られたワニスは、不揮発性成分全体に対するシリカの割合が５．０質量％であり、分散液全体に対する不揮発性成分の割合が１７．３質量％であった。

（シリカ含有絶縁フィルムの作製）
得られたシリカ含有ワニスを、形状が長方形である厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに、溝の深さを４５０μｍとしたブレードコーターを用いて塗布した。ＰＥＴフィルムを水平に保った状態で、強制送風式オーブン中で順に７０℃で１５分、９０℃で４５分、１３０℃で１０分の温度条件で乾燥して、ＰＥＴフィルム上にシリカ含有フィルムを形成した。このフィルムをＰＥＴフィルムから離脱した後、順に、１５０℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分、３００℃で６０分熱処理して、シリカとポリイミド樹脂とからなる絶縁フィルムを得た。得られた絶縁フィルムにおいて、フィルム全体に対するシリカの含有量は５．０質量％であり、厚さは４５μｍであった。

＜比較例７＞
比較例６において、ブレードコーターの溝の深さを４００μｍとした以外は、比較例６と同様の方法で絶縁フィルムを作製した。得られたフィルムの厚さは４０μｍであった。

＜比較例８＞
比較例６において、ブレードコーターの溝の深さを３７０μｍとした以外は、比較例６と同様の方法で絶縁フィルムを作製した。得られたフィルムの厚さは３５μｍであった。

＜比較例９＞
（絶縁コーティングの作製）
電着塗料による絶縁コーティングは、ステンレス製容器を陰極とし、電着被膜を形成するニッケルメッキ処理を施した銅板を陽極として行った。ステンレス製容器にポリイミド電着塗料（（株）ピーアイ技術研究所製「Ｑ−ＥＤ−Ｘ０８０９」、ポリイミド樹脂８．８％）２００ｇを仕込み、ステンレス製容器に調整した電着塗料を仕込み、攪拌しながら電圧３０Ｖ、通電時間６０秒の条件で電着を行い、銅板をゆっくりと電着塗料から引き上げた。前記銅板を、強制送風式オーブン中に吊るし、順に１００℃で１０分、２００℃で１０分、２５０℃で１０分の温度条件で乾燥して絶縁コーティングした銅板を得た。得られた絶縁コーティングの厚さは３５μｍであった。

＜比較例１０＞
比較例１において、絶縁フィルム作製時、ＰＥＴフィルムを用いずにアルミ箔２８０μｍにブレードコーターの溝の深さを５５０μｍとして絶縁ワニスを塗布した。また、アルミ箔から絶縁被膜を離脱させずに、比較例１と同様の条件で熱処理を行い、アルミ箔上に絶縁コーティングを形成した。得られた絶縁コーティングの厚さは５０μｍであった。

＜比較例１１＞
比較例６において、絶縁フィルム作製時、ＰＥＴフィルムを用いずにアルミ箔２８０μｍにブレードコーターの溝の深さを５００μｍとして絶縁ワニスを塗布した。また、アルミ箔から絶縁被膜を離脱させずに、実施例６と同様の条件で熱処理を行い、アルミ箔上に絶縁コーティングを形成した。得られた絶縁コーティングの厚さは５０μｍであった。

＜耐部分放電性の評価１＞
（絶縁フィルムの耐部分放電性試験）
実施例１及び比較例１及び２で作製した絶縁フィルムを、「放電ハンドブック」（電気学会放電ハンドブック出版委員会編、２００３年）の「３枚重ね電極系試料」を参考にした以下の試験方法で評価した。
具体的な試験方法としては、図１に示すように、下から、電極５、金属板４、絶縁フィルム３（厚さ５０±１０μｍ）、５ｍｍφ穴空きＧＡＰ形成用ポリイミドフィルム２（６０μｍ）、電極１の順で、絶縁フィルムを挟み込み、ＧＡＰ形成用ポリイミドフィルム２の穴空き部６で部分放電を起こし、絶縁フィルムが絶縁破壊するまでの時間を測定した。測定装置は、絶縁破壊耐電圧試験機（安田精機製作所製）を用いた。電圧は部分放電開始電圧以上の４ｋＶとし、周波数は６０Ｈｚで測定した。結果を表１に示す。

表１より、実施例の絶縁フィルムは、比較例の絶縁フィルムと比較して、絶縁破壊までの時間が長く、耐部分放電性が優れることがわかった。

＜耐部分放電性の評価２＞
（絶縁フィルムの耐部分放電性試験）
実施例２〜４及び比較例３〜４で作製した厚さの異なる絶縁フィルムを、以下の試験方法で評価した。厚さにより絶縁破壊までの時間は変化するため、厚さのファクターを考慮した。
具体的な試験方法としては、図２に示すように、下から、アルミ板１１に導電性グリス１０を少量塗布し、絶縁フィルム９を貼り付けた。さらに金属球（１ｍｍφ）８と絶縁フィルム９を銅管７の自重で押さえ、銅管７を動かないように固定した。銅管７とアルミ板１１を電源に接続することで、金属球８を高電圧電極、アルミ板１１を低電圧電極とした。それにより金属球と絶縁フィルム間で部分放電を起こし、絶縁フィルムが絶縁破壊するまでの時間を測定した。測定装置は、絶縁破壊耐電圧試験機（Ｎｏ．１７５、安田精機製作所製）を用いた。
電圧は部分放電開始電圧以上の３．５ｋＶとし、周波数は６０Ｈｚで測定した。結果を表２に示す。

表２より、ベーマイトアルミナを添加した実施例の絶縁フィルムは、比較例３〜５のベーマイトアルミナを添加しない絶縁フィルムと比較して、絶縁破壊までの時間が長かった。さらに、比較例６〜８のコロイダルシリカを添加したシリカナノコンポジットフィルムと比較しても長寿命であることが分かった。

＜耐部分放電性の評価３＞
（電着塗料による絶縁コーティングの耐部分放電性試験）
実施例５及び比較例９で作製した電着塗装による絶縁コーティングを、以下の試験方法で評価した。具体的な試験方法としては、図３に示すように、下から、ステンレス製土台１４上に電着により絶縁コーティング１２を形成したニッケルメッキ処理銅板１３を設置した。その上から金属球（２ｍｍφ）８、銅管７の順にのせて自重で押さえ、銅管７を動かないように固定した。銅管７とニッケルメッキ処理銅板１３を電源に接続することで、金属球８を高電圧電極、ニッケルメッキ処理銅板１３を低電圧電極とした。それにより金属球と絶縁コーティング間で部分放電を起こし、絶縁コーティングが絶縁破壊するまでの時間を測定した。測定装置は、前記絶縁破壊耐電圧試験機を用いた。電圧は部分放電開始電圧以上の２．５ｋＶとし、周波数は６０Ｈｚで測定した。結果を表３に示す。

表３より、実施例５のベーマイトアルミナを分散した絶縁コーティングは、比較例９のフィラー未添加の絶縁コーティングと比較して、絶縁破壊までの時間が長く、耐部分放電性が優れることがわかった。

＜耐部分放電性の評価４（Ｖ−ｔ特性評価）＞
（絶縁被膜の耐部分放電性試験）
実施例６、比較例１０及び比較例１１で作製した絶縁コーティングを、以下の試験方法で評価した。
具体的な試験方法としては、図４に示すように、下から、ステンレス製土台１４上にアルミ箔上にキャスト法により絶縁コーティング１２を形成したアルミ箔１６を設置した。絶縁コーティング１２から２００μｍ上方に金属球（２ｍｍφ）８の下端がくるようにし、ギャップ１５を形成した。銅管７とアルミ箔１６を電源に接続することで、金属球８を高電圧電極、アルミ箔１６を低電圧電極とした。それにより金属球下端と絶縁コーティングのギャップ間で部分放電を起こし、絶縁コーティング１２が絶縁破壊するまでの時間を測定した。測定装置は、前記絶縁破壊耐電圧試験機を用いた。

ベーマイトアルミナを添加した実施例６の絶縁コーティングは、３ｋＶの印加電圧では絶縁破壊まで観測することができなかった。そのため、４．０６ｋＶ〜５．２２ｋＶの電圧で試験を行うことにより、３ｋＶの印加電圧で試験した場合に推定される絶縁破壊までの時間を算出した。その結果を図５に示す。また、フィラー未添加の比較例１０とナノシリカコンポジットの比較例１１は３ｋＶでそれぞれ１点試験を行った。周波数は６０Ｈｚで測定した。結果を表４に示す。

表４より、ベーマイトアルミナを添加した実施例６の絶縁コーティングは、比較例１０、１１の絶縁コーティングと比較して、高い印加電圧で絶縁破壊までの時間が長いことから、耐部分放電性が優れることが分かった。また、図４のようにＶ−ｔ特性を表すグラフからも、ベーマイトアルミナ添加の場合は、フィラー未添加、シリカ添加の場合と比較して明らかに長寿命であることが分かった。

１ 電極
２ ＧＡＰ形成用フィルム
３ 絶縁フィルム
４ 金属板
５ 電極
６ 穴空き部
７ 銅管
８ 金属球（２ｍｍφ）
９ 絶縁フィルム
１０ 導電性グリス
１１ アルミ板
１２ 絶縁コーティング
１３ ニッケルメッキ処理銅板
１４ ステンレス製土台
１５ ギャップ
１６ アルミ箔

Claims (14)

1. ベーマイトアルミナと、樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
2. 前記ベーマイトアルミナが、ナノ粒子である請求項１に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
3. 前記樹脂が、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、及び、エポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
4. 前記ベーマイトアルミナの含有量が０．１〜６０質量％である請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
5. 耐インバータサージ用である請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
6. インバータ制御の電気機器に使用される請求項１〜５のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有する絶縁ワニス。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物と、溶媒とを含有する電着塗料。
9. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物から形成される硬化物。
10. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法であって、
    ベーマイトアルミナをプレゲル化する工程、及び、
    プレゲル化したベーマイトアルミナを樹脂と混合する工程
    を含む、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の製造方法。
11. 導体と、
    前記導体の外周上に形成される単層又は複数層からなる絶縁被膜と、を含む電線であって、
    前記絶縁被膜の少なくとも一層は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる、電線。
12. 請求項１１に記載の電線を用いた回転電機。
13. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁フィルム。
14. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物又はその硬化物からなる絶縁層を有する絶縁コーティング。

Images