WO1996026833A1

WO1996026833A1 - Film presentant d'excellentes caracteristiques de resistance a effet de corona, et fil bobine et moteur electriques isoles avec lesquels ledit film est utilise comme materiau d'isolation

Info

Publication number: WO1996026833A1
Application number: PCT/JP1996/000456
Authority: WO
Inventors: Eiichiro Kuribayashi; Keigo Nisida; Yoshihide Ohnari
Original assignee: Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1996-09-06
Also published as: DE69634941T2; EP0760282B1; US6194665B1; EP1454738A2; CA2185337A1; EP0760282A4; EP0760282A1; EP1454738A3; DE69634941D1; WO1996026973A1; CN1152275A

Description

明細書

Siコロナ特性に優れたフィルムと該フィル厶を絶縁材料とした絶縁鼋線、コイル及び電動機技術分野

本発明は、酎コロナ特性に優れたフィルムと、該フィルムを絶縁材として用いた絶緣線、コイル及び電動機に関する。詳しくは、近年、車辆用モーターの交流化を背景に重要視されはじめている酎コロナ特性を改善したブラスチックフィル厶と、該フィルムを用いて作製される、電気鉄道用車両の高速化、高加減速化などの等級に応えうる絶縁システム、電動機部品となる絶縁電棣、コイル、及び該コイルを用いて作製される電動機、特に車両用高電圧電動機に問する。背景技術

電気鉄道用車両は高速化、高加滅速化などの要求が激しく、主電動機としては絶えず大容量化、小型軽量化が望まれており、該主電動機の大容量化、小型柽量化は、構造の単純化、磁性材料の性能向上、絶緣材料の熱的及び耐圧的特性の向上などにより進められている。特に、釣掛式主電動機に変わり台車装架式主電動機の出現以後の大容量化、小型軽量化は、絶縁技術の進歩によるところが大きく、近年は優れた特性を示す絶縁材料が数多く開発され、その絶緣材料を使用することにより主電動機の大容量化、小型柽量化が進められている。一例として、

1 9 7 0年代以降はボリイミドフイルム等の超耐熱性樹脂を絶緣材料として使用することにより H種絶緣が採用可能となつた結果、大幅なトルク向上が実現された。

ところで、このような絶緣材料に求められる特性としては、熱性はもとより広範囲の温度に対し機械的、電気的特性が安定していることが举げられる。具体的には、材料の引っ張り強さ一熱劣化特性、絶縁破壊強さ一熱劣化特性等が評価されている。その他、絶緣材料への要求特性としては耐コロナ特性があり、特に、酎コロナ特性は近年の車両用モーターの交流化を背景に重要視されはじめている。この交流モータ一化は直流モーターに比べモーターを小型化できること、回転数を高くすることができること、その結果、トルクアップが可能であること、また保守が容易であること等を理由に検討が進められている。そして、用いられる絶縁電棣ゃコイルの絶縁材料としては、耐熱性に優れ、かつ機械的、電気的特性に安定しているだけでなく、酎コロナ特性にも優れたフィルムが望まれている。ボリイミドフィルムは、耐熱性の他、上述の機械的、電気的特性にも優れた結果が得られており、主電動機の絶縁材料として好ましく使用されるものであるが、耐コロナ特性には必ずしも満足する結果が得られているとは、えない。そのため、ボリイミドフィルムの耐コロナ特性を改善するために種々の手段が講じられてい。

これら耐コロナ特性の向上に対応する手段としては、例えば、集成マイ力とポリイミドフィルムを貼り合わせたり、ボリイミドフイルムにフィラーとしてマイ力、アルミナ、シリカ等を分散させる方法が実施されている。

し力、しな力くら、集成マイ力とプラスチックフィル厶を貼り合わせたフィル厶は、集成マイ力自身が効果であることに加え、プラスチックフィル厶との貼り合わせにおいて使用する接着剤の信頼性が低いことや、加工工程が増加することによるコストアップが問題となる。

また、プラスチックフィルムにフイラ一を分散させる場合には、フィルム製造の際の品種切り替えが煩雑であるために製品のコストアップにつながる問題がある。具体的には、特にプラスチックフイルムがボリイミドフイルムである場合を例に説明すれば、その製造プロセスは、第 9図に示すように、まず、反応槽 1においてワニス原料とフィラーを投入してボリイミド前駆体ワニスを合成 ·重合し、ワニス中間タンク 2に導入し、次いで、ワニス中間タンク 2内のワニスと反応硬化剤を混合機 3で混合してからフイルムキャスティングするという非常に長いェ程が必要となる。このように、ボリイミド前駆体ワニスを合成'重合してからフイルムキャスティングまでの工程が非常に長いために、添加するフイラ一の種類を変更する場合に設備の洗浄等に伴う多大な機械的なロスが発生することとなる。その結果、フイルムのコストアップにつながることになり、このことが絶縁材料としてボリイミドフィルムを使用する場合の大きな問題となる。

更に、フィルムにフィラーをより多く添加するとそれだけ耐コロナ特性は向上するが、フイルムの機械強度が低下するという問題がある。添加するフイラ一の種類により多少は異なるが、平均粒径が数 1 0 n mのアルミナをボリイミドフィル厶に添加する場合には、 2 O w t %程度の添加が限界となる。そのため、フィラーを添加する方法では、フィルムの耐コロナ特性を大幅に改善することができな »、つた o

また、先行技術として、 1 5〜2 0 m厚の放熱性に優れたコーティングを施すことによって、放熱性または耐コロナ特性を改良している、特開平 4— 1 2 2 7 8 3号及び特開昭 5 0— 6 6 5 3 4がある。しかし、これらの技術に用いられているコーティングの厚さでは、例えば、上記コーティングしたフィルムを使用して、電線をテーピングした絶緣電線や絶縁性を有するコィル等を作製する場合、上記フィルムが厚いため、棣材に巻き付けると全体の絶縁電線、コイル等がかさ高くなる。従って、より薄く、なおかつ酎コロナ特性をはじめとする電気特性が優れていることが、設計上の都合により要求されている最斩の小型 ·高出力モー夕での使用は困難となっている。

そこで、本発明者らは、上記従来の問題を解決しこれら市場要求を鑑みて、本願において、前述の諸技術を大きく改善することを目的に鋭意研究を重ねた結果、本発明に至ったのである。すなわち、絶縁材料としての基材であるブラスチックフイルム、例えばボリイミドフイルムの機械強度、絶縁性を保持しつつ、さらに優れた酎コ口ナ特性を付加し、しかも基材の厚みを大きく換えることのないフィルムに想到した。従ってかかるフィルムを用いることにより、最新の絶緣材料に要求される小型 ·高出力化に適応するフィルム材料を低コス卜で提供することができ、更に電気鉄道用車両の高速化、高加減速化などの要求に応えうる絶緣電線、コイル及び電動機を提供するものである。発明の開示

本発明に係る酎コ口ナ特性に優れたフィルムの要旨とするところは、熱伝導率が 2WZm · K以上である無機化合物又は無機物を、ベースフイルムの少なくとも片面に積層してなることにある。

特には、かかる耐コロナ特性に優れたフイルムにおいて、前記無機化合物又は無機物の熱伝導率が、好ましくは 6WZm · K以上、より好ましくは 1 5WZm • K以上であることにある。

また、かかる耐コロナ特性に優れたフイルムにおいて、前記無機化合物又は無機物が、金属の酸化物、窒化物、炭化物あるいは珪素化物のいずれかであることにある。

また、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフイルムの他の要旨とするところは、ベースフィルムの少なくとも一方の面の表面電気抵抗が 1 0 '³Ω以下であり、かつ体積亀気抵抗率が 1 0 ^Ι4Ω · cm以上であることにある。

本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムの更に他の要旨とするところは、 1 0¹³ Ω以下の表面電気抵抗を示す低電気抵抗層をベースフィルムの少なくとも片面に形成してなり、得られたフイルムの体積電気抵抗率が 1 0¹⁴Q， cm以上でと i^fc^o

また、かかる酎コロナ特性に優れたフイルムにおいて、前記低電気抵抗層は、ベースフィルムに無機化合物又は無機物を積層してなることにある。

特には、かかる酎コロナ特性に優れたフィルムにおいて、前記表面電気抵抗が、好ましくは 1 0 '²Ω以下であることにある。また、前記体積電気抵抗率が 1 0¹⁵ Ω · cm以上であることにある。

また、前記いずれかに記載する本発明の耐コロナ特性に優れたフィルムにおいて、前記ベースフィルムがボリイミドフィルムであることにある。

次に、本発明に係る絶縁線の要旨とするところは、 1又は複数本の電線を前記レ、ずれかに記載する酎コ口ナ特性に優れたフィル厶でテーピングしてなることにある。

又、本発明に係るコイルの要旨とするところは、前記絶縁電線を複数本束ね、該束ねられた複数本の絶縁線を絶緣材料でテービングしてなることにある。

更に、本発明に係る電動機の要旨とするところは、前記コイルを用いて作製されることにある。本発明は、ベースフィルムの少なくとも片面に熱伝導率が高い無機化合物又は無機物の層を接層し、あるいは、ベースフィルムの少なくとも片面の表面電気抵抗抵抗と体積電気抵抗率を特定値に調整することにより、フィル厶表面の熱の蓄積を抑制し、フィルムの機械強度を低下させることなく耐コロナ特性を改善したものである。

一般的に、フイルム（絶縁材料）のコロナ劣化は、電子 ·イオンの衝突により発生したラジカルの連鎖反応、コロナにより発生したオゾンによる酸化劣化、ジユール熱による熱劣化の 3つの機構で進んでいくと考えられており、本発明者らは、フィルム表面の熱の蓄積を抑制することにより、フイルムの耐コロナ特性を改善することを想到したのである。

すなわち、フイルム表面の熱の蓄積を抑制する手段として、ベースフィルムの少なくとも片面に熱伝導率が高い無機化合物又は無機物を高熱伝導層として積層することにより、フイルム表面の熱伝導率を大きくして発生した熱が蓄積するのを抑制している。また、フイルム表面の熱の蓄樓を抑制する他の手段として、フィルム表面の表面電気抵抗と体積電気抵抗率を特定値に調整することにより、フィルムの絶縁材としての機能を失うことなく、放電の電子 ·イオンがフィル厶表面に衝突して熱が発生するのを抑制してフィルム表面に熱が蓄積するのを抑制している。そして、フィルム表面の熱の蓄穑を抑制することにより、フイルムの熱劣化を抑えるだけでなく、ラジカル連鎖反応、酸化劣化などのフィルムのコロナ劣化の反応速度を低下させることができ、フィル厶の酎コ口ナ特性が改善されるのである。なお、上述の熱伝導率が高い無機化合物又は無機物としては、特に金属の酸化物、窒化物、炭化物あるいは珪素化物のいずれがであることが好ましい。このような無機化合物又は無機物はフィルムとの密着力がよく、積層が容易で、低コス卜での実施が可能であり、更には、非常に優れた酎コロナ特性を示すフィルムを得ることができる。

また、フィルム表面の表面電気抵抗と体積電気抵抗率を上記特定値に調整するためには、フィルムの表面を直接低罨気抵抗に改質してもよいが、フイルムの少なくとも片面に表面電気抵抗が小さい低電気抵抗層を形成するのが好ましく、該低電気抵抗層は、無機化合物又は無機物を積層させることにより形成することができる。フイルム表面に形成する低電気抵抗層の表面電気抵抗は 1 0 ³〜1 0 ' ³ Ωが好ましい。また、フイルムが絶緣材として機能させられるためには体積電気抵抗率が 1 0 ' ⁴ Ω · αη以上にする必要がある。そこで、低電気抵抗層の厚みや種類を調整することにより、フィルム表面の表面電気抵抗と体積電気抵抗率が上記特定値に調整される。

そして、高熱伝導層や低電気抵抗雇として無機化合物又は無機物をべ一スフィルムの少なくとも片面に接層させる方法としては、電子ビーム加熱法やイオンブレーティング法等の真空蒸着法やスパッ夕リング法等の各種蒸着法ゃメツキ法などがコスト等の点から最も適していると考えられ、蒸着法ゃメツキ法で無機化合物又は無機物をべ一スフイルムの少なくとも片面に稽層させることにより、低コストでフイルムの酎コロナ特性を改善することができる。なお、フイルム表面に形成する低電気抵抗層としては導電塗料等である場合は、耐コロナ特性を改善するには導電塗料の厚みを数十// m以上とする必要がある。

更に、このようにして得られた本発明の耐コロナ特性に優れたフィルムは、ベ一スフィルムの機械強度が低下しておらず、本発明はあらゆるフィル厶に適用して耐コロナ特性の改善を実現できるが、特に、ボリイミドフィルムをベースとして本発明を適用することにより、 fii熱性、機械的、電気的特性等にも優れた主電動機等の絶縁材料として適したフィルムを得ることができる。また、ポリイミドフィルムは、従来の方法では酎コ口ナ特性を改善する場合にコストアツプ等の問題が非常に大きかったが、本発明により大幅なコストダウンが期待できる。

かかる構成により、本発明はフィルムの機械強度を低下させることなく、低コストで酎コ口ナ特性に優れたフィルムを提供することができ、この耐コロナ特性に優れたフィルムを用いて作製した絶縁電線、コイルは、交流モーター等の特に酎コロナ特性が要求される電動機部品として好適で、該コイルを用いることにより電動機、特に車両用電動機の大容量化、小型軽量化が実現できる。図面の簡単な説明

第 1図及び第 2図は、いずれも本発明に係る耐コロナ特性に優れたフイルムの —実施例を示した断面拡大説明図である。第 3図は、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムの用途例を示した説明図であり、同図（a ) は本発明に係る耐コ口ナ特性に優れたフィルムで作製した電棣テ一ピング用フィル厶の一例を示した断面拡大図であり、同図（b ) は本発明に係る絶緣電線の作製工程を示した拡大斜視図である。

第 4図は、本発明に係るコイルの一実施例を示した拡大斜視説明図であり、第 5図及び第 6図は、いずれも本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムで作製した電棣テ一ビング用フィルムの他の例を示した断面拡大説明図である。第 7図は、酎コロナ特性の評価に用いる測定装置を示した要部説明図であり、第 8図は、第 7図に示す測定装置の電極間を更に拡大した要部拡大説明図である。

第 9図は、従来の耐コロナ特性を改善したボリイミドフィルムを製造する製造プロセスを示した説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムと、該フィルムを絶縁材料とした絶縁電棣、コイル及び鼋動機の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。第 1図は、本発明に係る耐コ口ナ特性に優れたフィルムの一実施例を示したものであり、かかるフィルム 1 0はフィルム表面の熱の蓄積を抑制できるように、ベースフィルム 1 2の片面に高熱伝導層 1 4が形成されている。この高熱伝導層 1 4は、熱伝導率が 2 WZm · K以上である無機化合物又は無機物を積層して形成される。より好ましくは、前記無機化合物又は無機物の熱伝導率は、 6 WZm • K以上、更に好ま.しくは 1 5 WZm · K以上であることが望ましく、ベースフイルム 1 2の表面に、上述のような熱伝導率が大きな無機化合物又は無機物を積層して高熱伝導層 1 4を形成することにより、フィルム 1 0表面の熱伝導率を大きくしてフィルム表面に蓄積しょうとする熱を迅速に伝熱により逃がして耐コロナ特性を改善している。

また、第 2図に示すように、ベースフイルム 1 2の両面に上述の高熱伝導層 1 4を形成したフイルム 1 6であってもよく、かかるフィル厶 1 6は、片面にのみ高熱伝導層 1 4が形成されたフイルム 1 0よりも優れた酎コロナ特性を示す。熱伝導率が大きな無機化合物としては、例えば、窒化ボロン、窒化アルミニゥム、窒化珪素、窒化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシゥム、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化トリウム、炭化チタン、炭化シリコン、珪素化モリブデン等を挙げることができる。積層に際しては、これらを単独又はムラィト（3 A 1 ₂ 0 ₃ · 2 S i〇₂ ) 、スピネル

( g O · A 1 2 0 ₃ ) 等の混合物を使用してもよく、また数種の無機化合物を混合して使用してもよい。また、上記以外の熱伝導率の大きな、例えば、金属の酸化物、窒化物、炭化物、珪素化物などの無機化合物や無機物を使用してもよい。フィル厶の片面又は両面に高熱伝導層を形成させる方法は、特に限定するものではないが、電子ビーム加熱法やイオンプレーティング法等の真空蒸着法ゃスパッ夕リング法等の各種蒸着法ゃメツキ法が、コスト等の点から最も適している。そして、上述のような無機化合物を蒸着法によりフィルムの片面又は両面に積層して、第 1図又は第 2図に示す本発明の酎コロナ特性に優れたフイルム 1 0又は

1 6が得られるのである。また、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムの他の態様として、フィルムの少なくとも一方の面の表面電気抵抗が 1 0¹³Ω以下であり、かつ体積電気抵抗率が 1 0¹⁴Ω · cm以上であるようにしてもよい。フィルムの表面電気抵抗と体積電気抵抗率を上記値に調整するには、例えば、第 1図を用いて説明すると、ベ一スフイルム 1 2の片面に上記値の表面電気抵抗を示す低電気抵抗層 1 4を形成し、フィルム表面に形成する低電気抵抗層 1 4の厚み等を調整して体積電気抵抗率が 1 0¹⁴Ω · cm以上となるようにする。本発明のフイルム 1 0において、フィルム表面に形成する低電気抵抗層の表面電気抵抗は 1 0³ 〜1 0¹³Ωが好ましい。表面電気抵抗は小さすぎると耐コロナ特性がかえって低下する。また、フィルムが絶縁材として機能させられるためには体積電気抵抗率が 1 0 ^ΜΩ · cm以上にする必要がある。より好ましくは、表面電気抵抗は 1 0¹²Ω以下であり、また体積電気抵抗率は 1 0¹⁵Ω ' cm以上であることが望ましく、このような値に調整することにより優れた酎コロナ特性を有するフィルムが得られる。

また、もちろん、ベースフィルム 1 2の両面に低電気抵抗層 1 4を形成してなる第 2図に示すようなフィルム 1 6であってもよい。

本発明において、低電気抵抗層 1 4を形成させる方法としても、上述のように電子ビーム加熱法やイオンプレーティング法等の真空蒸着法やスパッタリング法等の各種蒸着法ゃメツキ法が、コスト等の点から最も適している。蒸着法で積層させることが可能な低電気抵抗層 1 4としては、例えば、一酸化ゲイ素、二酸化ゲイ素、酸化ベリリウ厶、酸化カルシウム、酸化チタン、アルミニウム、銀、金、ニッケル、チタン、クロム、白金、又はニッケル一クロム、銅一亜鉛、 SUS等の合金などの無機物又は無機化合物を举げることができる。しかし、アルミニゥム、銀等の金属を積層した場合には表面電気抵抗値が小さくなりやすく、表面電気抵抗を 1 0³ Ωとして耐コロナ特性を改善させるためには蒸着条件を工夫する必要があり、この点から無機化合物の方が好ましい。また、上記の無機化合物においては酸化ゲイ素（S i Ox ) が最も耐コロナ改善効果があり、蒸着時のコストも低い。ここで、は、 1. 1〜1. 9である。これらの無機物又は無機化合物を蒸着法によりフィルムの片面又は両面に積層して、第 1図又は第 2図に示すようなフィルム 1 0又は 1 6が得られるのである。これらの無機物又は無機化合物を蒸着法によりフィルムの片面又は両面に積層することにより、膜厚の小さい低電気抵抗層を積層することが可能となる。

また、本発明でいう低電気抵抗層 1 4を形成するには、蒸着法にてフィルム表面に積層させることができる上述の無機物又は無機化合物を用いるのが好ましいが、その他、例えば導電塗料等を用いることもできる。

なお、本発明において、高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4の厚みについては制限はなく、高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4として積層する無機化合物又は無機物の種類などに応じて、フイルムが絶緣材として機能し得る範囲で適宜設定される。例えば、高熱伝導層 1 4として、上述のような熱伝導率が高い無機化合物を数百 A〜数千 Aの厚みに形成すると、従来のフイルムの約 2倍以上の耐コロナ特性を示し、用いる無機化合物の熱伝導率が大きく、層の厚みが厚いほど優れた耐コロナ特性を示すフィルムが得られた。また、ボリイミドフイルムの片面に低電気抵抗層 1 4として二酸化ケイ素を積層した場合の厚みが 1 0 0 O Aの時は、表面電気抵抗が 1 . 2 X 1 0 ' ¹ で、体積電気抵抗率が 1 . 3 X 1 0 ' ^e Ω ， cmであるフイルムが得られ、従来のフイルムの約し 5倍から 2倍以上の耐コロナ特性を示した。上述のように、蒸着の手段により無機化合物の薄膜を形成することにより、数百 A〜数千 A程度の非常に薄い厚みでも充分な耐コロナ特性の改善がみられるのである。

また、ベースフィルム 1 2としては、あらゆるプラスチックフィルムが使用可能であるが、特にはボリイミドフィルムを用いるのが好ましい。ボリイミドフィルムは、耐熱性の他、広範囲の温度に対して機械的、電気的特性にも優れており、酎コロナ特性を改善することにより優れた絶縁材料となるからである。

このようにして得られた本発明に係る酎コロナ特性に優れたフイルムは、未処理のフィルムに比べて非常に耐コロナ特性が優れており、特に、ベースとなるフイルムがボリイミドフィルムの場合には、耐コロナ特性に優れているだけでなく、本来ボリイミドフィルムが備えている便れた耐熱性、機械的、電気的特性を併せ有し、更には、低コストで提供し得るもので、近年の耐コロナ特性が要求される絶縁材料として好ましく用いられる。

本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルム 1 0を絶緣材料として用いる場合には、例えば、第 3図（a ) に示すようにフッ素樹脂などからなる接着剤層 1 8 を形成してテーピング用フイルム 2 0を作製し、該テーピング用フイルム 2 0を高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4を形成した面を外側にして、同図（b ) に示すように、例えば 1本の平角形銅線 2 2の周りにテーピングして絶緣電棣 2 4を作製する用途に用いることができる。

かかるテーピング用フィルム 2 0において、接着剤層 1 8はフッ素樹脂の他、エポキシ系、シリコーン系、ボリイミド系樹脂などの層を形成してもよい。この接着剤層 1 8は、ベースフイルム 1 2と同様に耐熱性、機械的、電気的特性を併せ有し、特に絶縁性に優れているものが好ましい。

また、第 4図に示すように、本発明の絶緣霞棣 2 4を複数本束ねたものを、前述のテ一ビング用フイルム 2 0でテーピングしてコイル 2 6を作製する用途に用いることもできる。ここで用いられる絶緣電棣 2 4は、特に束ねられた絶緣電線 2 4の間に隙間等の空間が生じないように、テーピング用フィルム 2 0が銅線 2 2の周りに凹凸が生じないように巻き付けられたものが好ましく、凹凸がある場合は表面を処理するのも好ましい。

なお、コイル 2 6は、第 4図に示すように本発明のテーピング用フイルム 2 0 でテ一ビングするようにしてもょ、が、絶緣電線が本発明の酎コ口ナ特性に優れたものであれば、コイル 2 6の最表面部の絶緣フィルムとしては、その他の絶緣材料を用いてもよい。

このようにして得られた本発明の絶緣電棣及びコィルは、優れた耐コ口ナ特性を示すものであり、優れた耐コロナ特性が要求される車両用高圧電動機などの電動機部品として好適に用いることができる。

かかる用途において、コイルをスロットに収めて絶緣処理を行う際には絶縁ヮニスを使用するが、使用する絶縁ワニスとしては、エポキシ系、シリコーン系、ボリイミド系等のものが用いられる。これらワニスによるコイルの絶緣処理は電動機の特性を大きく左右するものであるため、これらのワニスにも耐コロナ特性に優れたものを用いる必要があり、ワニス中に各種フィラーを添加する方法ゃヮニス処理の前処理等の工夫がなされる。

以上、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフイルムと、該フィルムを用いた絶緣罨棣、コイル、及び電動機の実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、例えば、フィルムの表面電気抵抗と体積電気抵抗率を調整する手段としてベースフイルム 1 2の片面又は両面に、例えば金厲ィォンを打ち込んで所定の表面電気抵抗と体積電気抵抗率を得て、本発明に係るフィルム 1 0を構成するようにしてもよい。

また、高熱伝導層 1 4と低電気抵抗層 1 4とを二重に積層したようなフィルムを構成してもよく、あるいはこれらの層を形成するのに用いられる無機化合物又は無機物を混合してから積層させてもよい。更には、高熱伝導層 1 4と低電気抵抗層 1 4とをそれぞれベースフイルムの両面に積層してフイルムを構成してもよい。

また、ベースとなるボリイミドフィルムが熱融着性を示すものであれば、絶縁電線やコイルを作製する場合に、上述のように接着剤層 1 8を形成しないで本発明の酎コロナ特性に優れたフィルム 1 0をそのままテーピング用フィルムとして用いることもできる。

また、第 4図に示すコィルを作製する場合のように複数本束ねた絶縁電線の周りをテ一ビングする用途に用いる場合には、第 5図に示すような両面に高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4を形成した酎コロナ特性に優れたフイルム 1 6の片面に接着剤層 1 8を形成したテーピング用フィルム 2 8を用いてもよい。

また、第 6図に示すような高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4を形成した面に接着剤層 1 8を形成したテーピング用フィルム 3 0を作製し、絶縁電線やコイルを作製する際に高熱伝導層又は低電気抵抗層 1 4を内側にしてテーピングするようにしてもよい。

その他、円形銅棣を用いて絶縁電棣を作製してもよく、あるいは複数の銅棣を束ねた上から本発明のフイルム 1 0をテ一ビングして絶縁電線を形成してもよい。また、銅線に代えてその他の材質からなる電棣、例えば、超電導材からなる電線であってもよ、等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で当業者の知識に基づき、種々なる改良、変更、修正を加えた態様で実施しうるものである。以下に実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。

実施例 1

アビカル 2 5 AH (登録商標；ボリイミドフイルム，鐘淵化学工業（株）製）の片面に、電子ビーム加熱方式による真空蒸着により酸化マグネシゥムを厚み 1 00 O A積層して高熱伝導層を形成し、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。なお、酸化マグネシウムの熱伝導率は 3 73 Kにおいて 3 6. 2WZm · Kであった。得られたフィルムについて、 ASTM D 2275仁規定された方法に準拠して耐コロナ特性を評価した。すなわち、第 7図、第 8図に示すように上部電極 32と下部電極 34を数百; wm程度の間隔 hで設置した試験装置 36を使用し、その下部電極 34の上に試料であるフィルム 3 8を置き、電極間に任意の周波数、電圧をかけた場合に試料 3 6が破断するまでの時間（分）を測定し、酎コロナ特性を評価した。

詳しくは、試験装置 3 6として、上部電極 32が直径 25. 4讓、長さ 25謹の真狳製円柱形でエッジを 2. 5nmRにてカツトされ、下部電極 3 4が直径 75 mm. 長さ 25画の真緣製円柱形である酎電圧試験機「SD- 1 2型（株式会社東芝製）」を使用し、電極間隔 hは 0. 3隱とした。そして、雰囲気が 23土 (：、 60± 5RH%の空気中で、 6 0Hz、 1 600 Vの電圧を印加し、絶縁破壊するまでの時間を測定した。その結果を無機化合物の熱伝導率とともに表 1に示した。表 1

実施例 2

高熱伝導層を形成する無機化合物として酸化アルミ二ゥムを用いた以外は実施例 1 と同様にして、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。なお、酸化アルミニウムの熱伝導率は 3 7 3 Κにおいて 1 8 . O WZm ' Kであつた。得られたフィルムについて、実施例 1 と同様にして耐コロナ特性の評価を行い、無機化合物の熱伝導率とともに表 1に示した。

実施例 3

高熱伝導層の厚みを 2 0 0 0 Aとした以外は、実施例 2と同様にして、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフイルムを作製した。得られたフィルムについて、実施例 1と同様にして酎コロナ特性の評価を行い、表 1に示した。

実施例 4

高熱伝導層をフィルムの両面に形成した以外は、実施例 2と同様にして、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。得られたフイルムについて、実施例 1と同様にして酎コロナ特性の評価を行い、表 1に示した。

実施例 5 高熱伝導層を形成する無機化合物として酸化カルシウムを用いた以外は実施例

1と同様にして、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムを作製した。なお、酸化カルシウムの熱伝導率は 3 7 3 Kにおいて 1 5 . 3 W/m · Kであった。得られたフイルムについて、実施例 1と同様にして耐コロナ特性の評価を行い、無機化合物の熱伝導率とともに表 1に示した。

実施例 6

高熱伝導層を形成する無機化合物としてチタニアを用いた以外は実施例 1と同様にして、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。なお、チタニァの熱伝導率は、 3 7 3 Kにおいて 6 . 5 WZm · Kであった。得られたフィルムについて、実施例 1と同様にして耐コロナ特性の評価を行い、無機化合物の熱伝導率とともに表 1に示した。

実施例 7

高熱伝導層を形成する無機化合物としてジルコニァを用いた以外は実施例 1 と同様にして、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。なお、ジルコニァの熱伝導率は、 3 7 3 Kにおいて 2 . O WZm · Kであった。得られたフイルムについて、実施例 1と同様にして耐コロナ特性の評価を行い、無機化合物の熱伝導率とともに表 1に示した。

実施例 8

アビカル 2 5 A H (登録商標；同上）の片面に、電子ビーム加熱方式による真空蒸着により二酸化ケイ素を厚み 1 0 0 O A積層して低電気抵抗層を形成し、本発明に係る耐コロナ特性に優れたフィルムを作製した。得られたフィルムにつレゝて、実施例 1と同様にして酎コロナ特性の評価を行い、また， A S TM D 2 5 7の準拠して表面電気抵抗（Ω ) 、体積電気抵抗率（Ω - cm) を測定した。これらの結果を表 2 に示した。表 2 耐コロナ特性表面電気抵抗体積抵抗率

J (Ω) (Ω · cm) 実施例 8 80 1. 2 X 1 0 ⁿ 1 . 3 x 1 0¹⁶

2 2 0 1. 4 X 1 0¹¹ 9 . 0 X 1 0¹⁵ 実施例 1 0 90 2. 5 X 1 0¹² 7 . 0 X 1 0¹⁵ 実施例 1 1 1 20 2. 5 X 1 0¹² 7 . 0 X 1 0¹⁵ 実施例 1 2 1 50 2. 5 X 1 0¹² 7 . o i 0 ^{, s} 比較例 1 40 5. 0 1 0¹⁴ 7 . ο ΐ o ¹⁸ 比較例 4 0 1 0 0 1 . 5 X 1 0¹³ 実施例 9

アビカル 25 AH (登録商標；同上）の両面に，実施例 1 と同様にして 2酸化ゲイ素を厚み 1 0 0 O A積層し、本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムを作製した。得られたフィルムについて、実施例 8と同様にして酎コロナ特性の評価と表面電気抵抗、体積電気抵抗率の測定を行い、これらの結果を表 2に示した。実施例 1 0

アビカル 25 AHの片面に実施例 1 と同様にして酸化ゲイ素（S i〇_x ) を厚み 20 O A穰層し、実施例 8と同様にして耐コロナ特性の評価と表面電気抵抗、体積電気抵抗の则定を行、これらの結果を表 2に示した。

実施例 1 1

アビカル 25AHの片面に実施例 1 と同様にして酸化ゲイ素（S i Ox ) を厚み 1 0 0 0 A樓層し、実施例 8と同様にして酎コロナ特性の評価と表面電気抵抗、体積電気抵抗の測定を行レ、、これらの結果を表 2に示した。

実施例 1 2

アビカル 25 AHの片面に実施例 1 と同様にして酸化ゲイ素（S i〇_x ) を厚み 20 00 A積層し、実施例 8と同様にして耐コロナ特性の評価と表面電気抵抗、体積電気抵抗の測定を行レ、、これらの結果を表 2に示した。

比較例 1 アビカル 2 5 A H (登録商標；同上）について、実施例 8と同様にして耐コロナ特性の評価と表面気抵抗、体積電気抵抗率の測定を行い、これらの結果を表 1、表 2に示した。

比較例 2

線状の共重合ポリエステル樹脂に平均粒径が数// mのアルミナを 4 0部分散させた熱伝導性塗料を、アビカル 2 5 A Hの片面に塗布し厚み 5〃mとした。得られたフィルムについて実施例 1と同様にして酎コロナ特性の評価を行った。結果は表 1に示した。

比較例 3

線状の共重合ボリエステル樹脂に平均粒径が数// mのアルミナを 4 0部分散させた熱伝導性塗料を、アビカル 2 5 A Hの片面に塗布し厚み 1 5〃mとした。得られたフイルムについて実施例 1と同様にして耐コロナ特性の評価を行った。結果は表 1に示した。

比較例 4

アビカル 2 5 A Hの片面に、実施例 1と同様にしてアルミを厚み 1 0 0 O A積層し、実施例 8と同様にして耐コロナ特性の評価と表面電気抵抗、体積電気抵抗率の測定を行い、これらの結果を表 2に示した。産業上の利用可能性

本発明に係る酎コロナ特性に優れたフィルムは、優れた耐熱性、機械的、電気的特性、酎コロナ特性を併せ有しており、かかるフイルムは絶縁電線、コイルなどの電動機部品における絶縁材料として好適である。特に、かかるフイルムを絶縁材料とした本発明の絶縁罨棣、コイルは、交流モーター等の耐コロナ特性が要求される電動機部品として好適であり、該コイルを用いることにより電動機，特に車両用電動機の大容量化、小型軽量化が実現できるとともに、電気鉄道用車両の高速化、高加減速化などの要求に応えうる電動機を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1. 熱伝導率が ZWZm · K以上である無機化合物又は無機物を、ベースフィルムの少なくとも片面に積層してなることを特徴とする酎コロナ特性に優れたフィルム。

2. 前記無機化合物又は無機物の熱伝導率が，好ましくは 6 W/m · K以上であり、より好ましくは 1 5WZm · K以上であることを特徴とする請求項 1に記載する耐コロナ特性に優れたフイルム。

3. 前記無機化合物又は無機物が、金属の酸化物、窒化物、炭化物あるいは珪素化物のレ、ずれかであることを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載する耐コロナ特性に優れたフィルム。

4. ベースフィルムの少なくとも一方の面の表面電気抵抗が 1 0¹³Ω以下であり、かつ体積電気抵抗率が 1 0 ^ΜΩ · αη以上であることを特徴とする耐コロナ特性に優れたフィルム。

5. 1 0 ^Ι3Ω以下の表面電気抵抗を示す低電気抵抗層をべ一スフィルムの少なくとも片面に形成してなり、得られたフイルムの体積電気抵抗率が 1 0 ^ΜΩ · ι 以上であることを特徴とする耐コ口ナ特性に優れたフィルム。

6. 前記低電気抵抗層は、ベースフィルムに無機化合物又は無機物を積層してなることを特徴とする請求項 5に記載する酎コロナ特性に優れたフィルム。

7. 前記表面電気抵抗が、好ましくは 1 0 '²Ω以下であることを特徴とする請求項 4乃至請求項 6のレ、ずれかに記載する酎コ口ナ特性に優れたフイルム。

8. 前記体積電気抵抗率が、好ましくは 1 0^1δΩ ' cm以上であることを特徴とする請求項 4乃至請求項 7のいずれかに記載する耐コロナ特性に優れたフイルム。

9. 前記べ一スフイルムが、ボリイミドフィルムであることを特徴とする請求項 1乃至請求項 8のレ、ずれかに記載する耐コ口ナ特性に優れたフィルム。

1 0. 1又は複数本の電線を前記請求項 1乃至請求項 9のいずれかに記載する酉 ίコロナ特性に優れたフィルムでテーピングしてなることを特徴とする絶緣電線。

1 1 . 前記請求項 1 0に記載する絶縁電棣を複数本束ね、該束ねられた複数本の絶縁電線を絶縁材料でテ一ピングしてなることを特徴とするコイル。

1 2 . 前記請求項 1 1に記載するコイルを用いて作製されることを特徴とする電動機。