(57)【要約】  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、層状複水酸化物と、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。【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状複水酸化物と、樹脂とを含有する耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
【請求項２】
前記層状複水酸化物が、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。
【請求項３】
前記層状複水酸化物が、膨潤型ハイドロタルサイト類化合物である請求項１又は２に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
【請求項４】
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の樹脂である請求項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。
【請求項５】
前記層状複水酸化物の含有量が０．１〜６０質量％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。
【請求項６】
耐インバータサージ用である請求項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。
【請求項７】
インバータ制御の電気機器に使用される請求項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。
【請求項８】
請求項１〜７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。
【請求項９】
請求項１〜７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。
【請求項１０】
請求項１〜７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。
【請求項１１】
請求項１〜７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、
層状複水酸化物をプレゲル化する工程、及び、
プレゲル化した層状複水酸化物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。
【請求項１２】
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１〜７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。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電線を用いた回転電機。
【請求項１４】
請求項１〜７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。
【請求項１５】
請求項１〜７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０４２７０号
【特許文献２】特開２０１４−０４０５２８号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】東芝レビューＶｏｌ．５９Ｎｏ．７（２００４）
【非特許文献２】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、層状複水酸化物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、層状複水酸化物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。【００１３】
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．  層状複水酸化物と、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．  前記層状複水酸化物が、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．  前記層状複水酸化物が、膨潤型ハイドロタルサイト類化合物である項１又は２に記載の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物。
項４．  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の樹脂である項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．  前記層状複水酸化物の含有量が０．１〜６０質量％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．  耐インバータサージ用である項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．  インバータ制御の電気機器に使用される項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。
項８．  項１〜７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９．  項１〜７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１０．  項１〜７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１１．  項１〜７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、層状複水酸化物をプレゲル化する工程、及び、プレゲル化した層状複水酸化物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１２．  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１〜７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１３．  項１２に記載の電線を用いた回転電機。
項１４．  項１〜７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１５．  項１〜７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１６．層状複水酸化物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１７．層状複水酸化物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。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、層状複水酸化物と、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。
【００１７】
（層状複水酸化物）
層状複水酸化物は、金属水酸化物層を有する層状化合物である。層状複水酸化物は、通常、金属水酸化物の層と、陰イオン及び層間水から構成される中間層とが交互に積層した構造を有し、陰イオン交換能を有している。本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、層状複水酸化物と樹脂とを含んでいるため、耐部分放電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中の層状複水酸化物は、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。
【００１８】
また、層状複水酸化物は広い温度範囲で水を放出する特徴をもっているため、広い温度範囲で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。
また層状複水酸化物は、平板状であるため、例えば、本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物を導体に適用した場合に、平板状の層状シリケートと同様に、導体を覆う形で樹脂中に存在することで高いバリア効果を発揮すると推測される。さらに、層間水を放出した後も層状の結晶構造を維持し続けるので、高いバリア効果を維持し続けると推測される。
また層状複水酸化物は、層間水、構造水を放出した後、空気中の水蒸気を吸収し、再び水を放出することができるので、前述の部分放電による発熱抑制効果等を維持することができると推測される。
【００１９】
層状複水酸化物としては、耐部分放電性を向上させることができるものであれば、特に限定されないが、ハイドロタルサイト類化合物であることが好ましい。ハイドロタルサイト類化合物としては、公知のものが使用できる。
【００２０】
ハイドロタルサイト類化合物の具体例としては、下記一般式（１）：
［Ｍ2+1-xＭ3+x（ＯＨ）2］x+［Ａn-x/n・ｍＨ2Ｏ］x-        （１）
（式中、Ｍ2+は二価金属であり、Ｍ3+は三価金属であり、Ａn-はｎ価アニオンであり、ｘは０＜ｘ＜０．３３の範囲にあり、ｍは０〜１５、好ましくは１〜１５であり、ｎは１〜４の整数である。）
で示される構造を有する化合物が挙げられる。
【００２１】
上記一般式において、二価金属Ｍ2+としては、例えば、Ｍｇ2+、Ｚｎ2+、Ｎｉ2+、Ｍｎ2+、Ｆｅ2+、Ｃｏ2+、Ｃｕ2+、Ｃａ2+、Ｃｄ2+、Ｖ2+等が挙げられる。二価金属Ｍ2+は、前記した二価金属の１種を単独で使用してもよいし、２種以上の混合物であってもよい。なかでも、二価金属Ｍ2+としては、Ｍｇ2+が好ましい。
【００２２】
三価金属Ｍ3+としては、例えば、Ａｌ3+、Ｆｅ3+、Ｃｒ3+、Ｃｏ3+、Ｉｎ3+等が挙げられる。三価金属Ｍ3+は、前記した三価金属の１種を単独で使用してもよいし、２種以上の混合物であってもよい。なかでも、三価金属Ｍ3+としては、Ａｌ3+が好ましい。
【００２３】
ｎ価アニオンＡn-としては、例えば、Ｉ-、Ｃｌ-、ＮＯ3-、ＨＣＯ3-、ＣＯ32-、ＯＨ-、ＳＯ42-、ＳｉＯ44-、重炭酸イオン、サリチル酸イオン、シュウ酸イオン、クエン酸イオン、乳酸イオン、グリシンイオン、酢酸イオンなどが挙げられる。これらのｎ価アニオンＡn-は、前記したｎ価アニオンの１種を単独で使用してもよいし、２種以上の混合物であってもよい。なかでも、ｎ価アニオンＡn-としては、ＣＯ32-又は乳酸イオンが好ましい。
【００２４】
また、その他のハイドロタルサイト類化合物としては、三価金属イオンの一部またはすべてを四価金属イオンに置換したＭｇ、Ａｌ、Ｚｒ4+系やＺｎ、Ｔｉ4+系が挙げられ、Ｍ+、Ｍ3+系（式中、Ｍ+は一価金属であり、Ｍ3+は三価金属である。）のＬｉ−Ａｌ系も挙げられる。これらの金属はそれぞれ１種であっても２種以上の混合であってもよい。
【００２５】
なかでも、本発明におけるハイドロタルサイト類化合物としては、耐部分放電性をより向上させることができる点で、前述の一般式（１）で示される構造を有する化合物であることが好ましい。
【００２６】
好ましいハイドロタルサイト類化合物の具体例としては、例えば、［Ｍｇ4.5Ａｌ2（ＯＨ）13］2+［ＣＯ3・３．５Ｈ2Ｏ］2-、Ｍｇ4.3Ａｌ2（ＯＨ）12.6ＣＯ3・３．５Ｈ2Ｏ、又は、Ｍｇ3Ａｌ（ＯＨ）8（ＣＯ32-）0.5・２Ｈ2Ｏ、Ｍｇ6Ａｌ2（ＯＨ）16（２ＣＨ3ＣＨ（ＯＨ）ＣＯＯ-）・４Ｈ2Ｏ等が挙げられる。
【００２７】
また、本発明におけるハイドロタルサイト類化合物は表面修飾されたものであることが好ましい。ハイドロタルサイト類化合物の表面修飾は、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、飽和高級脂肪酸類等が挙げられる。
【００２８】
前記ハイドロタルサイト類化合物は、天然産出物であってもよく、合成物であってもよい。ハイドロタルサイト類化合物の合成方法については、例えば、特公昭４６−２２８０号公報、特公昭４７−３２１９８号公報、特公昭５０−３００３９号公報、特公昭４８−２９４７７号公報、特公昭５１−２９１２９号公報等に記載の公知の製法が挙げられる。
【００２９】
また、前記ハイドロタルサイト類化合物は、市販品であってもよい。ハイドロタルサイト類化合物の市販品としては、例えば、協和化学工業社製の「ＤＨＴ−４Ａ」、「ＤＨＴ−４Ａ−２」、「ＤＨＴ−６」等を挙げることができる。
【００３０】
さらに、前記ハイドロタルサイト類化合物は、膨潤型であることが好ましい。膨潤型であると、耐部分放電性をより向上させることができる。本発明における膨潤型ハイドロタルサイト類化合物とは、水又は有機溶媒中で層剥離、薄片化して分散し易いものをいい、層間の陰イオンが異なる別の陰イオンに置換されたハイドロタルサイトをいう。例えば、炭酸イオンがアミノ酸イオン、カルボン酸イオン、有機スルホン酸イオン、又はイセチオン酸イオンに置換されたものなどが挙げられる。別の陰イオンとしては、別の陰イオンに置換されたハイドロタルサイト類化合物が、水中又は有機溶媒中で膨潤し得るものであれば特に限定されないが、例えば、層間剥離が可能となる点で、グリシンイオン、イセチオン酸イオン、又は、乳酸イオンが好ましい。
【００３１】
すなわち、前記膨潤型ハイドロタルサイト類化合物としては、前述の一般式（Ｉ）で示される構造を有し、ｎ価アニオンＡn-が、重炭酸イオン、サリチル酸イオン、シュウ酸イオン、クエン酸イオン、酢酸イオン、イセチオン酸イオン、乳酸イオン又はグリシンイオンである化合物であることが好ましく、前記ｎ価アニオンＡn-が、乳酸イオン又はグリシンイオンである化合物であることがより好ましい。
【００３２】
膨潤型ハイドロタルサイト類化合物を用いることで、ハイドロタルサイト類化合物の樹脂中での分散が良くなり、樹脂とナノコンポジット化することが容易になるので、耐部分放電性をより向上させることができる。
なお、本発明における、ナノコンポジット化とは、層状複水酸化物を１〜５００ｎｍ程度のオーダーで粒子化したものを、樹脂中に分散させることをいう。
【００３３】
膨潤型ハイドロタルサイト類化合物を合成する方法としては、公知の方法を採用することができる。例えば、膨潤型である、乳酸イオン系ハイドロタルサイト類化合物は、特開２０１２−２４６１９４などに記載の公知の製法により合成することができる。
【００３４】
前記膨潤型ハイドロタルサイト類化合物は、１０ｇ／Ｌの濃度で水に分散させて懸濁液とし、２４時間静置した後の前記懸濁液の濁度が４００ＮＴＵ以下であることが好ましい。前記濁度は、濁度計により測定して得られる値である。
【００３５】
本発明における層状複水酸化物は、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、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、前記層状複水酸化物が平板状の構造である場合、横方向又は厚さの少なくとも一方が１ｎｍ〜１μｍ程度である粒子も含まれる。
【００３６】
層状複水酸化物がハイドロタルサイト類化合物である場合、ハイドロタルサイト類化合物の平均粒子径としては、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。
なお、前記平均粒子径は、レーザ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。
【００３７】
層状複水酸化物は、アスペクト比（長径／短径）が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、５〜１００であることが更に好ましい。アスペクト比が２以上であると、層状複水酸化物の整列方向を部分放電による侵食に相対するように規則正しく並べることができ、覆われる面積を広くでき、耐部分放電性の効果をより高くすることができる。
【００３８】
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（層状複水酸化物）の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個の層状複水酸化物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。
【００３９】
層状複水酸化物の含有量としては、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。層状複水酸化物の含有量が０．１〜６０質量％であると、耐部分放電性により優れた樹脂組成物とすることができる。層状複水酸化物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。層状複水酸化物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。
【００４０】
（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、樹脂中での層状複水酸化物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。
【００４１】
これらのなかでも、層状複水酸化物の分散が良好で、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。
【００４２】
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。
【００４３】
（他の成分）
本発明の耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、前記の層状複水酸化物と樹脂とを含むが、必要に応じて他の成分を更に含んでいてもよい。
【００４４】
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。
【００４５】
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、前記した層状複水酸化物、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。
【００４６】
層状複水酸化物は、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層状複水酸化物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、樹脂中で層状複水酸化物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。
【００４７】
層状複水酸化物と樹脂とを混合し、複合化する方法としては、樹脂に層状複水酸化物を直接分散混合してもよいが、層状複水酸化物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。
【００４８】
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、層状複水酸化物と樹脂とを、層状複水酸化物がよりよく分散した形で複合化することができる。
【００４９】
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、
層状複水酸化物をプレゲル化する工程（１）、及び、
プレゲル化した層状複水酸化物を樹脂と混合する工程（２）、
を有することが好ましい。
【００５０】
層状複水酸化物と樹脂とを混合する前に、予め層状複水酸化物をプレゲル化することにより、樹脂と混合した際、樹脂中で層状複水酸化物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。
【００５１】
工程（１）において、層状複水酸化物をプレゲル化する方法としては、層状複水酸化物を有機溶媒又は水中に分散させる方法が挙げられる。
【００５２】
層状複水酸化物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。
【００５３】
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、層状複水酸化物を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。
【００５４】
次に、工程（２）において、プレゲル化した層状複水酸化物と樹脂とを混合する。プレゲル化した層状複水酸化物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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、層状複水酸化物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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
前記絶縁フィルムの厚さは、好ましくは２μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５μ〜２００μｍである。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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
前記電子基板等のコーティング対象物としては、銅、アルミ、銀等の金属材料が挙げられる。
【００７８】
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。
【実施例】
【００７９】
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。【００８０】
＜実施例１＞
（層状複水酸化物のプレゲルの作製）
層状複水酸化物として、ハイドロタルサイト類化合物（協和化学工業社製、「ＤＨＴ−４Ａ−２」、平均粒子径４４０ｎｍ、アスペクト比１０）３．０ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）４．５ｇ、および、水６．０ｇ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ハイドロタルサイト類化合物の割合が２２．２質量％のプレゲルを得た。【００８１】
（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’−ジアミノジフェ二ルエーテル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。【００８２】
【化１】
2017006999.tif 000002
【００８３】
（ハイドロタルサイト類化合物を含有する耐部分放電用電気樹脂組成物の作製）
前記で作製したハイドロタルサイト類化合物プレゲル（ハイドロタルサイト類化合物２２．２質量％）１．２ｇ、及び、前記で作製したポリアミド酸ワニス３０．０ｇ（芳香族ポリアミド酸５．０ｇ、ＮＭＰ２５．０ｇ）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５分間、脱泡モード（２２００ｒｐｍ）を５分間行って撹拌し、ハイドロタルサイト類化合物を含有する耐部分放電用電気樹脂組成物を得た。得られた耐部分放電用電気樹脂組成物は、分散液全体に対する不揮発性成分の割合が１６．９質量％であり、不揮発性成分全体に対するハイドロタルサイト類化合物の割合が５．０質量％であった。【００８４】
（絶縁フィルムの作製）
得られたハイドロタルサイト類化合物を含有する耐部分放電用電気樹脂組成物を、形状が長方形である厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに、溝の深さを５２０μｍ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、ハイドロタルサイト類化合物とポリイミド樹脂と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ハイドロタルサイト類化合物の含有量は５．０質量％であり、厚さは５１μｍであった。【００８５】
＜実施例２＞
（乳酸イオン置換層状複水酸化物の作製）
撹拌機を備えた３Ｌの４つ口フラスコに、層状複水酸化物としてハイドロタルサイト類化合物（協和化学工業社製、「ＤＨＴ−６」、平均粒子径０．５μｍ、アスペクト比４．５）５０ｇとメタノール９５０ｇを仕込み、窒素下で攪拌し、２０分後、乳酸を１３．５ｇ添加し、４５℃で２時間攪拌しハイドロタルサイトの層間イオンを乳酸イオンに置換した。その後、窒素気流下、孔径０．２μｍのメンブランフィルターでろ過し、メタノールで沈殿物を十分に洗浄した。ろ別した沈殿物は真空下で乾燥して乳酸イオン系ハイドロタルサイトの白色粉末５２ｇを得た。【００８６】
（層状複水酸化物のプレゲルの作製）
前記で得た乳酸イオン系ハイドロタルサイトの白色粉末１１ｇに水８９ｇを加え、ホモジナイザーにより粉砕した後、超音波処理をすることで乳酸イオン系ハイドロタルサイトの水分散液（１１．０質量％）を作製した。作製した水分散液５．０ｇとＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）５．０ｇ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分間撹拌し、プレゲル全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの割合が５．５質量％のプレゲルを得た。【００８７】
（ポリアミド酸ワニスの作製）
撹拌機と温度計を備えた１０Ｌ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。【００８８】
（絶縁ワニスの作製）
前記で作製した乳酸イオン系ハイドロタルサイトのプレゲル（５．５質量％）５．１ｇ、及び、前記で作製したポリアミド酸ワニス５０．０ｇ（芳香族ポリアミド酸９．０ｇ、ＮＭＰ４１．０ｇ）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１７．６質量％であり、前記不揮発性成分全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの割合が３．０質量％であった。【００８９】
（絶縁フィルムの作製）
前記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、乳酸イオン系ハイドロタルサイト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乳酸イオン系ハイドロタルサイトの含有量は３．０質量％であり、厚さは５３μｍであった。【００９０】
＜実施例３＞
（絶縁ワニスの作製）
実施例２の層状複水酸化物のプレゲルの作製と同様の方法で作製した乳酸イオン系ハイドロタルサイトのプレゲル（５．５質量％）８．６ｇ、及び、実施例２と同様の方法で作製したポリアミド酸ワニス５０．０ｇ（芳香族ポリアミド酸９．０ｇ、ＮＭＰ４１．０ｇ）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１６．２質量％であり、前記不揮発性成分全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの割合が５．０質量％であった。【００９１】
（絶縁フィルムの作製）
前記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、ハイドロタルサイト類化合物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乳酸イオン系ハイドロタルサイトの含有量は５．０質量％であり、厚さは４１μｍであった。【００９２】
＜実施例４＞
（絶縁フィルムの作製）
実施例３の（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３と同様の方法で絶縁フィルムを得た。なお、フィルム全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの含有量は５．０質量％であり、厚さは４７μｍであった。
＜実施例５＞
（絶縁フィルムの作製）
実施例３の（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５００μｍとした以外は、実施例３と同様の方法で絶縁フィルムを得た。なお、フィルム全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの含有量は５．０質量％であり、厚さは５２μｍであった。【００９３】
＜実施例６＞
（層状複水酸化物のプレゲルの作製）
実施例２において作製した乳酸イオン系ハイドロタルサイト（１１質量％）メタノール分散液５ｇと水２３．４ｇ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乳酸イオン系ハイドロタルサイトの割合が１．９質量％のプレゲルを得た。【００９４】
（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、実施例１と同様の方法で作製したポリアミド酸ワニス１８３ｇ（芳香族ポリアミド酸３０ｇ、ＮＭＰ１５３ｇ）を仕込み、撹拌しながら実施例２と同様の方法で作製した乳酸イオン系ハイドロタルサイト（１．９質量％）のプレゲル７．８ｇを徐々に加えた後、ベンジルアルコール１１７ｇを加え攪拌した。次いで、この液を攪拌しながらピリジン１１．８ｇを加え、徐々に水１８８ｇを添加することで、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、電着塗料における不揮発性成分の割合が５．９質量％であり、全不揮発成分全体に対する乳酸イオン系ハイドロタルサイトの割合が０．５質量％であった。【００９５】
（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で作製した電着塗料を仕込み、攪拌しながら電圧１０Ｖ、通電時間５分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２０分、２００℃で６０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１９μｍであった。【００９６】
＜実施例７＞
（耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の作製）
層状複水酸化物として、ハイドロタルサイト類化合物（協和化学工業社製「ＤＨＴ−６」、平均粒子径０．５μｍ、アスペクト比４．５）５０．０ｇをビーカーに取り、２５０℃の乾燥機に入れ１時間乾燥させた。乾燥したハイドロタルサイト類化合物４３ｇを得た。これによりハイドロタルサイト類化合物の層間水を除去した。
前記乾燥ハイドロタルサイト類化合物を１５ｇとエポキシ樹脂（主剤としてビスフェノールＡ型液状樹脂（ナガセケムテックス（株）製：アラルダイトＣＹ２２５）、硬化剤として変性脂環式酸無水物（ナガセケムテックス（株）製：ハードナーＨＹ９２５））１００ｇを混合し、７０℃で３０ 分間攪拌混合した後、７０℃で３０分真空脱泡し、ハイドロタルサイト類化合物のエポキシ樹脂組成物を作製した。得られた耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物は、全不揮発成分全体に対するハイドロタルサイト類化合物の割合が１３質量％であった。【００９７】
＜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。【００９８】
＜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。【００９９】
（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（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。【０１００】
（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。【０１０１】
＜比較例３＞
比較例１において、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。【０１０２】
＜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、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。【０１０３】
＜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６００μｍとした以外は、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５４μｍであった。【０１０４】
＜比較例６＞
（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、実施例１と同様の方法で作製したポリアミド酸ワニス３００ｇ（芳香族ポリアミド酸４９．２ｇ、ＮＭＰ２５０．８ｇ）を仕込み、撹拌しながらピリジン１１．８ｇを加え、さらに徐々に水２００ｇを添加することで、電着塗料における不揮発性成分の割合が９．６％である電着塗料を得た。【０１０５】
（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で作製した電着塗料を仕込み、攪拌しながら電圧１０Ｖ、通電時間５分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２０分、２００℃で６０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１９μｍであった。【０１０６】
＜比較例７＞
（エポキシ樹脂組成物の作製）
エポキシ樹脂（主剤としてビスフェノールＡ 型液状樹脂（ナガセケムテックス（株）製：アラルダイトＣＹ２２５）、硬化剤として変性脂環式酸無水物（ナガセケムテックス（株）製：ハードナーＨＹ９２５））１００部を混合し、７０℃で３０分間攪拌混合した後、７０℃で３０分真空脱泡し、エポキシ樹脂組成物を作製した。【０１０７】
＜比較例８＞
（シリカ含有エポキシ樹脂組成物の作製）
乾燥ハイドロタルサイト類化合物の代わりに、球状シリカ（平均粒径１μｍ）を使用した以外は実施例７と同様にして、シリカを含有するエポキシ樹脂組成物を作製した。【０１０８】
＜耐部分放電性の評価１＞
実施例１及び比較例１、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。【０１０９】
【表１】
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【０１１０】
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。【０１１１】
＜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２〜５及び比較例３〜５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。
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。【０１１２】
【表２】
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【０１１３】
表２より乳酸イオン系ハイドロタルサイトを添加した実施例の絶縁フィルムは、比較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。【０１１４】
＜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６及び比較例６で作製した電着塗料による絶縁コーティングの耐部分放電性を、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電着絶縁被膜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１．５ｋＶとし、周波数は６０Ｈｚで測定した。結果を表３に示す。【０１１５】
【表３】
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【０１１６】
表３より、実施例６の乳酸イオン系ハイドロタルサイトを含有する絶縁コーティングは、比較例６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。【０１１７】
＜耐トリー試験による評価＞
耐部分放電性試験の一つとして耐トリー試験がある。トリーとは、部分放電により時間の経過と共に樹脂硬化物に生じた樹状の亀裂であり、電極間の全路にトリーがおよぶことで絶縁破壊に至る。【０１１８】
（試験片の作製および評価）
図４に示した形になる様に、ガラス板１５上に、陽極としてＩＶ電線１６の先端にタングステン線１７を、陰極としてアルミ板１８を固定し、ＩＶ電線を配線した。陽極のタングステン線１７と陰極のアルミ板１８との電極間の距離は１ｍｍであり、タングステン線１７及びアルミ板１８とガラス板１５との距離は０．５〜１ｍｍであった。その周りを実施例７で作製した耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物でモールドした後、加熱乾燥機に入れて、７０℃で２時間、次いで１４０℃で８時間加熱して硬化させた。このようにして、耐トリー験測定用樹脂組成物試験片を作成した。試験片は１０個作成した。試験片の厚さは、１．２〜１．５ｍｍであった。また、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の代わりに比較例７のエポキシ樹脂組成物を用いて、同様に試験片を１０個作製した。また、耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物の代わりに比較例８のシリカ含有エポキシ樹脂組成物を用いて、同様に試験片を１０個作製した。得られた試験片に交流６０Ｈｚ、１７．５ｋＶを印加し、電極間が導通（絶縁破壊）するまでの時間を測定した。各々１０サンプルの測定を行い、昇電圧中に絶縁破壊する等で測定できなかったものを除いて、結果を幾何平均して測定値とした。結果を表４に示す。【０１１９】
更に、実施例７で作製した耐部分放電用電気絶縁樹脂組成物でモールドした試験片を、２５℃での相対湿度７５．３％に作製した密閉槽内に一晩放置して吸湿させ、試験片中のハイドロタルサイト類化合物の層間水を元にもどした。このようにして層間水を保持したハイドロタルサイト類化合物を含有するエポキシ樹脂組成物試験片を作製した。作製した試験片について前記と同様の方法で絶縁破壊するまでの時間を測定した。【０１２０】
【表４】
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【０１２１】
表４より、実施例７の樹脂組成物は、比較例７の樹脂組成物と比較して、絶縁破壊までの時間が長く、耐トリー性が優れていることがわかった。また、比較例８のシリカ含有エポキシ樹脂組成物と比較しても絶縁破壊までの時間が長く、耐トリー性が優れていることがわかった。さらに、実施例７の樹脂組成物に吸湿させた場合、より絶縁破壊時間が長くなったことから、層間水を失ったハイドロタルサイト類化合物が空気中の水蒸気等を吸収して再度層間水を持ち、部分放電耐性を向上させることがわかる。すなわち、層間水を放出したハイドロタルサイト類化合物が空気中の水蒸気等を吸収する事で発熱抑制効果を再生させることを示している。
【符号の説明】
【０１２２】
１  電極
２  ＧＡＰ形成用フィルム
３、９  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
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  ガラス板
１６  ＩＶ電線
１７  タングステン線（陽極）
１８  アルミ板（陰極）
１９  樹脂組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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