(57)【要約】【課題】樹脂の含浸性に優れ、絶縁性に優れる絶縁層を形成可能なマイカテープ、当該マイカテープの製造方法、及び当該マイカテープを用いた絶縁物の提供、並びに多孔質体に流体を含浸させた場合の多孔質体の流動抵抗を精度良く求めることができる流動抵抗算出方法、流動抵抗算出装置及び流動抵抗算出プログラムの提供。【解決手段】マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、積層体としたときの流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２以下である、マイカテープ。【選択図】図１
2018026282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、積層体としたときの厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２以下である、マイカテープ。
【請求項２】
積層体としたときの長手方向の流動抵抗と、積層体としたときの厚さ方向の流動抵抗との比（長手方向／厚さ方向）が０．０００５以上である、請求項１に記載のマイカテープ。
【請求項３】
被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される請求項１又は請求項２に記載のマイカテープを有する絶縁層と、を有する絶縁物。
【請求項４】
少なくとも２つの電極間に挟まれたマイカテープの積層体に樹脂を含侵させた場合における前記積層体の評価領域の樹脂含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記樹脂含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記試料の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、を含む
請求項１又は請求項２に記載のマイカテープの製造方法。
【請求項５】
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、
を行う流動抵抗算出方法。
【請求項６】
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、
を備えた流動抵抗算出装置。
【請求項７】
前記第２算出手段は、前記計算領域内に含まれる前記流体の体積から、前記計算領域内の前記流体の含浸領域と前記流体の非含浸領域との境界を求め、前記計算領域毎に前記含浸領域及び前記非含浸領域の各々の局所静電容量を算出することにより前記評価領域の静電容量を算出する
請求項６に記載の流動抵抗算出装置。
【請求項８】
コンピュータを、
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、
として機能させるための流動抵抗算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイカテープ、マイカテープの製造方法、絶縁物、流動抵抗算出方法、流動抵抗算出装置、及び流動抵抗算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイル等の部材（被絶縁体）を外部環境から絶縁するための絶縁層を形成する材料として、マイカテープと呼ばれるマイカを用いた絶縁材が知られている。マイカテープは、一般に、裏打ち材を含む裏打ち層と、マイカを含むマイカ層とから主に構成され、マイカテープを含浸している樹脂を硬化することで絶縁層が形成される。
【０００３】
コイルの外側に水素ガス又は空気を通して冷却する間接冷却の方式を採用する発電機等の分野では、コイルの外側に設けられた絶縁層の高熱伝導化が望まれている。絶縁層の熱伝導率を高める手法としては、マイカテープに熱伝導率の高い無機フィラーを含有させる手法が挙げられる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、マイカ層の中に無機フィラーとして熱伝導率の高いアルミナが充填されたマイカテープが開示されており、このマイカテープを用いることで０．３２Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する絶縁層が得られるとされている。
【０００５】
特許文献２には、熱伝導率の高い無機フィラーを含有する熱伝導層が一方の面に配置されたマイカテープが開示されており、０．３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．４８Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する絶縁層が得られるとされている。
【０００６】
特許文献３には、マイカテープの裏打ち層にナノレベルのＨＴＣ（高熱伝導性）粒子を浸透させ、裏打ち層を通して複合体テープの中に含浸樹脂を含浸させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１９９５６２号公報
【特許文献２】特開２００２−９３２５７号公報
【特許文献３】特表２００９−５３２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術では、電気絶縁性を確保するために、マイカ層にマイカが均一かつ高密度になるように充填されている。しかしながら、マイカ層に無機フィラーを含有させることにより、含浸樹脂の流路となるマイカ層の隙間が極端に狭くなり、含浸性が著しく低下する可能性がある。
【０００９】
特許文献２の技術では、熱伝導層を設けることでテープの熱伝導性は向上する。しかしながら、マイカテープの厚さが厚くなり、無機フィラーを多量に含んだ熱伝導層が樹脂を含浸させる際に障害となり、含浸性が著しく低下する可能性がある。
【００１０】
特許文献３の技術では、マイカ層にＨＴＣ粒子を浸透させるために、サイズがナノレベルのＨＴＣ粒子を使用することが好ましいとされている。しかしながら、ＨＴＣ粒子のサイズがナノレベルであると、含浸樹脂と共にマイカ層に浸透する際に、ＨＴＣ粒子を含有した含浸樹脂の粘度が大幅に上昇し、含浸性が著しく低下する可能性がある。
【００１１】
マイカテープへの樹脂の含浸性が低下すると、樹脂がマイカテープに充分に含浸せず、マイカテープ中の樹脂を硬化して得られる絶縁層中に空隙等が生じて絶縁性が低下する可能性がある。
【００１２】
これらの課題を鑑み、本発明は、樹脂の含浸性に優れ、絶縁性に優れる絶縁層を形成可能なマイカテープ、当該マイカテープの製造方法、及び当該マイカテープを用いた絶縁物を提供することを目的とする。
また本発明は、マイカテープ等の多孔質体に樹脂等の流体を含浸させた場合の多孔質体の流動抵抗を精度良く求めることができる流動抵抗算出方法、流動抵抗算出装置及び流動抵抗算出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
＜１＞マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、積層体としたときの厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２以下である、マイカテープ。
＜２＞積層体としたときの長手方向の流動抵抗と、積層体としたときの厚さ方向の流動抵抗との比（長手方向／厚さ方向）が０．０００５以上である、＜１＞に記載のマイカテープ。
＜３＞被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される＜１＞又は＜２＞に記載のマイカテープを有する絶縁層と、を有する絶縁物。
＜４＞少なくとも２つの電極間に挟まれたマイカテープの積層体に樹脂を含侵させた場合における前記積層体の評価領域の樹脂含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記樹脂含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記試料の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、を含む、＜１＞又は＜２＞に記載のマイカテープの製造方法。
＜５＞少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、
を行う流動抵抗算出方法。
＜６＞少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、
を備えた流動抵抗算出装置。
＜７＞前記第２算出手段は、前記計算領域内に含まれる前記流体の体積から、前記計算領域内の前記流体の含浸領域と前記流体の非含浸領域との境界を求め、前記計算領域毎に前記含浸領域及び前記非含浸領域の各々の局所静電容量を算出することにより前記評価領域の静電容量を算出する、＜６＞に記載の流動抵抗算出装置。
＜８＞コンピュータを、
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、
として機能させるための流動抵抗算出プログラム。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、樹脂の含浸性に優れ、絶縁性に優れる絶縁層を形成可能なマイカテープ、当該マイカテープの製造方法、及び当該マイカテープを用いた絶縁物が提供される。
また本発明によれば、マイカテープ等の多孔質体に樹脂等の流体を含浸させた場合の多孔質体の流動抵抗を精度良く求めることができる流動抵抗算出方法、流動抵抗算出装置及び流動抵抗算出プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るマイカテープの構造の一例を表す概略断面図である。
【図２】本実施形態に係る静電容量測定用試料の構造の一例を概略的に示す図である。
【図３】本実施形態に係る静電容量測定用装置の構造の一例を概略的に示す図である。
【図４】本実施形態に係る流動抵抗算出装置のハードウェア構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における有限要素作成の概要を示す図である。
【図７】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における評価領域の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における計算領域の一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における含浸流動の解析結果の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における流動抵抗の算出結果の表示例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における静電容量測定用の試料の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る流動抵抗算出装置を用いた処理における静電容量比の測定値及び計算値の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１７】
本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
本明細書において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
【００１８】
＜マイカテープ＞
本実施形態のマイカテープは、マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、積層体としたときの厚さ方向の流動抵抗（以下、単に「厚さ方向の流動抵抗」ともいう）が６．６×１０１４ｍ−２以下である。
【００１９】
本発明者らの検討により、上記構成を有するマイカテープは、樹脂の含浸性に優れていることがわかった。その理由は明らかではないが、例えば、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２以下であることにより、テープ内に適度な空隙が確保され、樹脂の含浸性が向上すると考えられる。
【００２０】
本実施形態では、マイカテープの厚さ方向の流動抵抗をマイカテープから形成される積層体への樹脂の含浸性の指標とし、この値を特定の範囲内にすることで、良好な樹脂含浸性を実現している。また、マイカテープから形成される積層体の厚みが大きい場合であっても良好に樹脂が充填されるため、絶縁性に優れる絶縁層を形成できる。
【００２１】
さらに本実施形態では、マイカテープの厚さ方向の流動抵抗があらかじめ定量的に特定されているため、実際に絶縁層を形成する際の樹脂の含浸性を予測できる。このため、例えば、マイカテープを被絶縁体に巻きつけた後に樹脂で含浸する場合に使用する樹脂の種類を考慮したマイカテープ又は絶縁層の設計が容易になる。
【００２２】
マイカテープの厚さ方向の流動抵抗は、６．６×１０１４ｍ−２以下であり、含浸性の観点からは３．５×１０１４ｍ−２以下であることが好ましく、２．５×１０１４ｍ−２以下であることがより好ましく、１．５×１０１４ｍ−２以下であることが更に好ましい。マイカテープの厚さ方向の流動抵抗の下限値は、特に制限されない。例えば、下限値は５．０×１０１３ｍ−２であってもよい。
【００２３】
マイカテープの厚さ方向の流動抵抗を６．６×１０１４ｍ−２以下にする具体的な手法としては、例えば、マイカ層の密度を減らし，マイカ片間の隙間を確保することが挙げられる。
【００２４】
マイカテープは、積層体としたときの長手方向の流動抵抗（以下、単に「長手方向の流動抵抗」ともいう）と、厚さ方向の流動抵抗との比（長手方向／厚さ方向）が０．０００５以上であることが好ましい。前記比の上限値は特に制限されないが、例えば、０．０１以下であってもよい。
【００２５】
本実施形態において、マイカテープの厚さ方向の流動抵抗と長手方向の流動抵抗は、マイカテープを用いて作製した試料を用いて後述するマイカテープの流動抵抗測定方法により測定される値である。
【００２６】
本実施形態のマイカテープは、マイカテープにあらかじめ含まれている樹脂成分を、被絶縁体にマイカテープを巻き付けた後に硬化させて絶縁層を形成する方法に用いられるマイカテープ（プリプレグマイカテープ又はＲＲ（Ｒｅｓｉｎ  Ｒｉｃｈ）テープとも称される）であっても、マイカテープを被絶縁体に巻きつけた後に真空含浸法等によって樹脂成分を含浸し、これを硬化させて絶縁層を形成する方法に用いられるマイカテープ（ドライマイカテープ又はＶＰＩ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）テープとも称される）であってもよい。本実施形態のマイカテープは樹脂の含浸性に優れることから、ドライマイカテープとしての使用に特に適している。
【００２７】
本実施形態のマイカテープは、無機フィラーを含有する場合にその効果が特に顕著である。すなわち、マイカテープが無機フィラーを含むことで樹脂が充分に含浸できず、絶縁層の絶縁性が低下する場合があるが、本実施形態のマイカテープは樹脂の含浸性に優れているため、無機フィラーを含む場合であっても充分な絶縁性を有する絶縁層を形成できる。その結果、絶縁性と熱伝導性の両方に優れる絶縁層を形成することができる。
【００２８】
図１は、本実施形態のマイカテープの構造の一例を表す概略断面図である。図１に示すように、マイカテープ１はマイカ６を含むマイカ層７と、裏打ち材２を含む裏打ち層５を有していてもよい。マイカテープ１は、無機フィラー３及び樹脂成分４をさらに含んでいてもよい。マイカテープ１が無機フィラー３及び樹脂成分４を含む場合、これらはマイカ層６と裏打ち層５の両方に含まれても一方のみに含まれてもよい。
【００２９】
マイカテープ１が無機フィラー３を含む場合、図１に示すように裏打ち層５のみに無機フィラー３が含まれることが好ましい。無機フィラー３が裏打ち層５のみに含まれ、マイカ層には含まれないことで、マイカ層に含まれるマイカの間の狭い隙間に含浸させる樹脂の流路が充分に確保され、充分な含浸性が確保できると考えられる。
【００３０】
マイカテープ１が樹脂成分４を含む場合、図１に示すように、樹脂成分４が裏打ち層５に含まれ、かつマイカ層７まで達していることが好ましい。樹脂成分４がマイカ層７まで達していることで、樹脂成分４が裏打ち層５とマイカ層７とを接着する役割を果たす。この場合、例えば、裏打ち層５とマイカ層７との間に接着層が別途設けられた構造に比べて熱抵抗となる領域が少なく、充分な熱伝導性が確保できると考えられる。
【００３１】
（マイカ）
マイカの種類は、特に制限されない。例えば、未焼成硬質マイカ、焼成硬質マイカ、未焼成軟質マイカ、焼成軟質マイカ、合成マイカ及びフレークマイカが挙げられる。これらの中でも、価格及び入手しやすさの観点からは、未焼成硬質マイカが好ましい。
【００３２】
マイカの粒子径は、特に制限されない。例えば、絶縁性の観点からは、公称目開きが２．８ｍｍのＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、篩い目を通過しないマイカ片の割合が、マイカ片全体の４５質量％未満であることが好ましく、マイカ片全体の３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましい。
【００３３】
充分な絶縁破壊電界強度を確保する観点からは、公称目開きが０．５ｍｍのＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、篩い目を通過しないマイカ片の割合が、マイカ片全体の４０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。
【００３４】
前記ＪＩＳ標準篩はＪＩＳ−Ｚ−８８０１−１：２００６に準拠し、ＩＳＯ３３１０−１：２０００に対応する。尚、ＩＳＯ３３１０−１：２０００を用いる場合には、ＪＩＳ−Ｚ−８８０１−１：２００６と同様に篩い目の形状が正方形であるものを適用することが好ましい。
【００３５】
マイカは１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。マイカを２種以上併用する場合としては、例えば、同じ成分で粒子径が異なるマイカを２種以上用いる場合、粒子径が同じで成分の異なるマイカを２種以上用いる場合、並びに平均粒子径及び成分の異なるマイカを２種以上用いる場合が挙げられる。
【００３６】
マイカ層中のマイカの量は、特に制限されない。例えば、８０ｇ／ｍ２〜２３０ｇ／ｍ２の範囲であってよい。マイカ層中のマイカの量が８０ｇ／ｍ２以上であれば、絶縁性の低下が抑制される傾向にある。マイカ層中のマイカの量が２３０ｇ／ｍ２以下であれば、マイカテープの厚さを薄くでき、熱伝導率の低下が抑制される傾向にある。
【００３７】
（裏打ち材）
裏打ち材の種類は、特に制限されない。例えば、ガラスクロスが挙げられる。裏打ち材としてガラスクロスを用いることで、ガラスクロスを構成する繊維の間に無機フィラーが取り込まれ、無機フィラーの脱落が抑制される傾向にある。また、繊維の間に浸透した樹脂成分によって隣接するマイカ層と良好に一体化し、熱伝導性が向上する傾向にある。さらに、被絶縁体に巻きつける際の切れ、ひび等が発生しにくい傾向にある。
【００３８】
裏打ち材としてガラスクロスを用いる場合、その一部が有機材料で構成される繊維であってもよい。有機材料で構成される繊維は特に制限されず、アラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の繊維が挙げられる。ガラスクロスの一部が有機材料で構成される繊維である場合には、縦糸、横糸又はその両方が有機材料で構成される繊維であってもよい。
【００３９】
裏打ち材の平均厚さは特に限定されない。例えば、３０μｍ〜６０μｍであることが好ましく、４５μｍ〜５０μｍであることがより好ましい。裏打ち材の平均厚さが３０μｍ以上であれば、マイカテープを加圧した際に裏打ち層が裏打ち材の厚さに追従して薄くなりすぎるのが抑制され、熱伝導率の低下が抑制される傾向にある。裏打ち材の厚さが６０μｍ以下であれば、マイカテープが厚くなるのを抑制でき、マイカテープを被絶縁体に巻き付ける工程中のマイカテープの切れ、ひび等の発生が抑制される傾向にある。
【００４０】
本実施形態において裏打ち材の平均厚さは、マイクロメーター（ＭＤＣ−ＳＢ、株式会社ミツトヨ）を用いて裏打ち材の厚さを計１０箇所で測定し、得られた測定値の算術平均値とする。
【００４１】
裏打ち材は、必要に応じて表面処理されたものでもよい。裏打ち材の表面処理の方法としては、例えば、シランカップリング剤による処理が挙げられる。
【００４２】
（無機フィラー）
無機フィラーの種類は、特に制限されない。例えば、シリカ、窒化ホウ素及びアルミナが挙げられる。熱伝導性の観点からは、窒化ホウ素が好ましい。窒化ホウ素は、他の無機フィラー（例えば、アルミナ）よりも高い熱伝導性を示す。そのため、裏打ち層が窒化ホウ素を含むことで、マイカテープから形成される絶縁層の熱伝導性がより向上する傾向にある。
【００４３】
窒化ホウ素の種類は特に限定されず、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）、立方晶窒化ホウ素（ｃ−ＢＮ）、ウルツ鉱型窒化ホウ素等が挙げられる。これらの中でも、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）が好ましい。窒化ホウ素は、鱗片状に形成されている窒化ホウ素の一次粒子であっても、一次粒子が凝集して形成された二次粒子であってもよい。
【００４４】
無機フィラーの平均粒子径は、特に制限されない。例えば、１μｍ〜４０μｍの範囲内であることが好ましく、５μｍ〜２０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜１０μｍであることが更に好ましい。
【００４５】
無機フィラーの平均粒子径は、例えば、レーザー回折散乱方式粒度分布測定装置（日機装株式会社、「マイクロトラック  ＭＴ３０００ＩＩ」）を用いることで測定可能である。具体的には、純水中に無機フィラーを投入した後に、超音波分散機で分散する。この分散液の粒子径分布を測定することで、無機フィラーの粒子径分布が測定される。この粒子径分布に基づいて、小径側からの体積累積５０％に対応する粒子径（Ｄ５０）を平均粒子径として求める。
【００４６】
無機フィラーは１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。無機フィラーを２種以上併用する場合としては、例えば、同じ成分で平均粒子径が異なる無機フィラーを２種以上用いる場合、平均粒子径が同じで成分の異なる無機フィラーを２種以上用いる場合、並びに平均粒子径及び種類の異なる無機フィラーを２種以上用いる場合が挙げられる。
【００４７】
必要に応じ、無機フィラーはカップリング剤、熱処理又は光処理により表面処理されたものであってもよい。例えば、熱処理の場合、無機フィラーを適切な高温（例えば、２５０℃〜８００℃）で１時間〜３時間加熱することにより、無機フィラー表面の不純物が除去される。そのため、無機フィラーを樹脂成分と混合したときの親和性が向上し、無機フィラーと樹脂成分を含む組成物の粘度が下がり、塗布しやすくなる傾向にある。また、組成物の塗布面における塗り斑又は凹凸が少なく、平滑性が向上する傾向にある。
【００４８】
（樹脂成分）
マイカテープは、樹脂成分を含んでもよい。樹脂成分として用いる樹脂の種類は特に制限されない。マイカテープを硬化させて絶縁層を形成する観点からは、硬化性樹脂であることが好ましく、熱硬化性樹脂であることがより好ましい。硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びシリコーン樹脂が挙げられる。マイカ層と裏打ち層との接着性及び電気絶縁性の観点からは、エポキシ樹脂が好ましい。
【００４９】
樹脂成分としてエポキシ樹脂を用いる場合の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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、耐熱性の観点からは、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。
【００５０】
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に制限されない。例えば、１３０ｇ／ｅｑ〜５００ｇ／ｅｑであることが好ましく、１３５ｇ／ｅｑ〜４００ｇ／ｅｑであることがより好ましく、１４０ｇ／ｅｑ〜３００ｇ／ｅｑであることがさらに好ましい。なお、エポキシ当量は、精秤したエポキシ樹脂をメチルエチルケトン等の溶媒に溶解させ、酢酸と臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液を加えた後、過塩素酸酢酸標準液によって電位差滴定することにより測定される。電位差滴定には、指示薬を用いてもよい。
【００５１】
マイカテープが樹脂成分として硬化性樹脂を含む場合、硬化剤を樹脂成分として含んでもよい。硬化剤は特に制限されず、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択できる。硬化剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化剤としてはエポキシ樹脂用硬化剤として通常用いられる硬化剤から適宜選択して用いることができる。具体的には、ジシアンジアミド、芳香族ジアミン等のアミン硬化剤；フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール樹脂硬化剤；脂環式酸無水物等の酸無水物硬化剤などを挙げることができる。硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化剤とエポキシ樹脂の割合は、当量比（硬化剤／エポキシ樹脂）で０．８〜１．２とすることが硬化性及び硬化物の電気特性の観点から好ましい。
【００５２】
（硬化触媒）
マイカテープが樹脂成分として硬化性樹脂を含む場合、硬化性樹脂の硬化反応を加速させる等の目的で硬化触媒を含んでもよい。硬化触媒は特に制限されず、硬化性樹脂及び必要に応じて用いられる硬化剤の種類等に応じて選択できる。硬化触媒として具体的には、トリメチルアミン等の第３級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−メチル−４−エチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、錫、亜鉛、コバルト等の有機金属塩、三フッ化ホウ素モノエチルアミン等のルイス酸のアミン錯体、有機ホスフィン化合物等の有機リン化合物などを挙げることができる。硬化促進剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
マイカテープが硬化触媒を含む場合、その含有率は特に制限されない。例えば、樹脂成分としてエポキシ樹脂を用いる場合の硬化触媒の含有率は、エポキシ樹脂及び必要に応じて含まれる硬化剤の合計量に対して０．０１質量％〜５質量％の範囲が一般的である。
【００５３】
（その他の成分）
マイカテープは、必要に応じて上述した成分以外のその他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、カップリング剤、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、難燃剤、増粘剤等が挙げられる。マイカテープがこれらの成分を含む場合、その含有量は特に制限されない。
【００５４】
（マイカテープの全体構成）
本実施形態のマイカテープは、マイカを含むマイカ層と、裏打ち材及び無機フィラーを含む裏打ち層と、を有し、必要に応じてマイカテープの片側又は両側にその他の層を有していてもよい。その他の層としては、マイカテープの最表面に設けられる保護層（保護フィルム）等が挙げられる。
【００５５】
マイカテープの平均厚さ（マイカ層と裏打ち層の合計厚さの平均）は特に制限されない。例えば、マイカテープの平均厚さは４００μｍ以下であってよく、３５０μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
マイカテープがプリプレグマイカテープとして使用される場合、マイカテープの巻きつけやすさの観点からは、マイカテープの平均厚さは３００μｍ以下であることが好ましく、２９０μｍ以下であることがより好ましい。電気絶縁性の観点からは、マイカテープの平均厚さは１２０μｍ以上であることが好ましく、１５０μｍ以上であることがより好ましく、１６０μｍ以上であることがさらに好ましい。
【００５７】
マイカテープがドライマイカテープとして使用される場合、マイカテープの巻きつけやすさの観点からは、マイカテープの平均厚さは２２０μｍ以下であることが好ましく、１９０μｍ以下であることがより好ましい。電気絶縁性の観点からは、マイカテープの平均厚さは１２０μｍ以上であることが好ましく、１４０μｍ以上であることがより好ましく、１６０μｍ以上であることがさらに好ましい。
【００５８】
マイカ層の平均厚さは、特に制限されない。マイカテープの巻き付けやすさの観点からは、マイカ層の平均厚さは１８０μｍ以下であることが好ましく、１７０μｍ以下であることがより好ましい。電気絶縁性の観点からは、マイカ層の平均厚さは８０μｍ以上であることが好ましく、９０μｍ以上であることがより好ましい。
【００５９】
裏打ち層の平均厚さは、特に制限されない。マイカテープの巻き付けやすさの観点からは、裏打ち層の平均厚さは６０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。マイカテープの強度の観点からは、裏打ち層の平均厚さは１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。
【００６０】
本実施形態においてマイカテープの平均厚さは、マイクロメーター（ＭＤＣ−ＳＢ、株式会社ミツトヨ）を用いてマイカテープの厚さを計１０箇所で測定し、得られた測定値の算術平均値とする。
【００６１】
本実施形態においてマイカテープ中のマイカ層及び裏打ち層の厚さは、マイカテープの断面におけるマイカ層及び裏打ち層の厚さを実体顕微鏡（例えば、オリンパス株式会社、「ＢＸ５１」）のミクロメーターにて３箇所観察し、その算術平均値とする。
【００６２】
マイカテープのマイカと裏打ち材を除く不揮発分における無機フィラーの含有率は、特に制限されない。例えば、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総体積の２０体積％〜９０体積％であることが好ましく、２０体積％〜５０体積％であることがより好ましく、２５体積％〜３５体積％であることが更に好ましい。無機フィラーの含有率が、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総体積の２０体積％以上であると、マイカテープから形成される絶縁層の熱伝導率がより向上する傾向にある。無機フィラーの含有率が、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総体積の９０体積％以下であると、無機フィラーの樹脂成分への充填が容易となる傾向にある。
【００６３】
マイカテープのマイカ層と裏打ち層の合計質量におけるマイカと裏打ち材を除く不揮発分の含有率は、特に制限されない。例えば、マイカ層と裏打ち層の合計質量の５質量％〜４５質量％であることが好ましく、１０質量％〜３０質量％であることがより好ましく、１５質量％〜２０質量％であることがさらに好ましい。マイカと裏打ち材を除く不揮発分の含有率が、マイカ層と裏打ち層の合計質量の５質量％以上であると、熱伝導率がより効果的に向上する傾向にある。マイカと裏打ち材を除く不揮発分の含有率が、マイカ層と裏打ち層の合計質量の４５質量％以下であると、マイカテープの厚さの増大が抑えられる傾向にある。また、マイカテープの作製の際にワニスの含浸が進みやすい傾向にある。
【００６４】
マイカテープのマイカと裏打ち材を除く不揮発分における樹脂成分の含有率は、特に制限されない。例えば、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総質量の３５質量％〜７０質量％であることが好ましく、５０質量％〜６５質量％であることがより好ましく、５５質量％〜６０質量％であることがさらに好ましい。樹脂成分の含有率が、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総質量の３５質量％以上であると、裏打ち層とマイカ層との接着性が向上する傾向にある。樹脂成分の含有率が、マイカと裏打ち材を除く不揮発分の総質量の７０質量％以下であると、熱伝導性が向上する傾向にある。
【００６５】
マイカテープ中の樹脂成分の含有率は特に制限されず、マイカテープの用途等に応じて選択できる。例えば、樹脂成分の含有率は、マイカ層と裏打ち層の合計質量の４０質量％以下であってよく、５質量％〜３３質量％であることが好ましい。
【００６６】
マイカテープがプリプレグマイカテープとして使用される場合、樹脂成分の含有率は、例えば、マイカ層と裏打ち層の合計質量の２５質量％〜３３質量％であることが好ましく、２５質量％〜３０質量％であることがより好ましい。樹脂成分の含有率がマイカ層と裏打ち層の合計質量の２５質量％以上であると、マイカテープからのマイカ及び必要に応じて含まれる無機フィラーの脱落（粉落ち）が抑制され、被絶縁体にマイカテープを巻き付ける際のマイカテープのひび割れ、切れ、皺等の発生が抑制される結果、絶縁信頼性の低下及び熱伝導率の低下が抑制される傾向にある。一方、樹脂成分の含有率がマイカ層と裏打ち層の合計質量の３３質量％以下であると、マイカテープの厚さの増大が抑制されて良好な巻き付け性が維持される傾向にある。さらに、被絶縁体にマイカテープを巻き付けた状態で重なり合ったマイカテープ間の空隙を埋めるために必要な体積以上に樹脂成分が流出することが抑制される傾向にある。その結果、ボイドの発生が低減し、絶縁信頼性の低下が抑制される傾向にある。
【００６７】
マイカテープがドライマイカテープとして使用される場合、マイカテープ中の樹脂成分の含有率は、例えば、マイカ層と裏打ち層の合計質量の５質量％〜１５質量％であることが好ましく、５質量％〜１２質量％であることがより好ましく、８質量％〜１０質量％であることがさらに好ましい。樹脂成分の含有率がマイカ層と裏打ち層の合計質量の５質量％以上であると、裏打ち層とマイカ層との接着性が充分に確保される傾向にある。一方、樹脂成分の含有率がマイカ層と裏打ち層の合計質量の１５質量％以下であると、高い熱伝導率が達成される傾向にある。
【００６８】
本実施形態において、マイカテープ中の樹脂成分の含有率は、例えば、下記方法によって算出される。
幅３０ｍｍ及び長さ５０ｍｍの大きさに切断したマイカテープを電気炉にて６００℃及び２時間の条件で加熱し、加熱前後の質量減少率（％）を下記式により求める。以上の工程を３回行い、得られた値の算術平均値として求める。
樹脂成分の含有率＝｛（加熱前の質量−加熱後の質量）／加熱前の質量｝×１００
【００６９】
マイカテープがドライマイカテープとして使用される場合、マイカ層中の樹脂成分の含有率は、マイカ層の総質量の１５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％であることが特に好ましい。
【００７０】
マイカ層は、マイカ以外の無機フィラーを実質的に含まないことが好ましい。具体的には、マイカ層中のマイカ以外の無機フィラーの含有率は、マイカ層の総質量の３質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％であることが特に好ましい。
【００７１】
熱伝導率の低下を抑制する観点からは、マイカ層は、フィブリットを実質的に含まないことが好ましい。具体的には、マイカ層中のフィブリットの含有率は、マイカ層の総質量の１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％であることが特に好ましい。本明細書においてフィブリットとは、マイカ層が自立可能になるように混合される繊維状の物質であり、ポリアミド、ポリイミド等の有機繊維、ガラスファイバー等の無機繊維などが挙げられる。
【００７２】
（マイカテープの作製方法）
本実施形態のマイカテープの作製方法は特に制限されず、従来から公知の方法を適用することができる。
【００７３】
マイカテープの作製方法の一例としては、裏打ち材をマイカペーパの上に配置して積層体を準備する工程と、樹脂成分及び必要に応じて含まれる無機フィラー等のその他の成分と、を含む組成物（ワニス）を、前記積層体の前記裏打ち材側に付与する工程と、を含む方法が挙げられる。
【００７４】
上記方法に用いられるマイカ、裏打ち材、無機フィラー及び樹脂成分、並びに作製されるマイカテープの詳細及び好ましい態様は、上述したとおりである。マイカペーパは、マイカ片が集合して形成されたシート状の物体である。
【００７５】
必要に応じ、組成物は溶剤を含んでもよい。溶剤を含むことで組成物の粘度が低下し、無機フィラーの混合が容易になる傾向にある。溶剤の種類は特に制限されず、通常用いられる有機溶剤から選択できる。具体的には、メチルエチルケトン、トルエン、メタノール、シクロヘキサノン等が挙げられる。溶剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００７６】
組成物中の無機フィラーの含有率は、特に限定されない。例えば、組成物の不揮発分（溶剤を除く成分）全体の２０体積％〜９０体積％であることが好ましく、２５体積％〜３５体積％であることがより好ましい。無機フィラーの含有率が組成物の不揮発分全体の２０体積％以上であると、マイカテープを用いて形成される絶縁層の熱伝導率がより向上する傾向にある。無機フィラーの含有率が組成物の不揮発分全体の９０体積％以下であると、無機フィラーと樹脂成分の混合性が向上する傾向にある。
【００７７】
組成物の塗布は、裏打ち材に塗布した組成物が裏打ち材の他方の面側ににじみ出てマイカペーパの全体又は一部に浸透するように行うことが好ましい。この場合、フィブリット混抄のマイカペーパでなくても、マイカペーパが自立可能となりやすく、崩れにくい。フィブリットを含まないマイカペーパを用いることで、熱伝導率が向上する傾向にある。
【００７８】
本実施形態のマイカテープは、コイル等の被絶縁体の絶縁層の形成に用いることができる。
【００７９】
＜絶縁物＞
本実施形態の絶縁物は、被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される本実施形態のマイカテープの硬化物である絶縁層と、を有する。本実施形態のマイカテープを用いて絶縁層を形成する方法は特に制限されず、従来から公知の製造方法を適用することができる。例えば、被絶縁体にマイカテープを巻き付けた後にマイカテープを加圧しながら加熱（ヒートプレス）して、あらかじめマイカテープに含まれている樹脂成分をマイカテープの外に流出させて重なり合うマイカテープ間を埋めるようにし、これを硬化させて絶縁層を形成する方法（プリプレグマイカテープの場合）、被絶縁体にマイカテープを巻きつけた後に真空加圧含浸法（Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ、ＶＰＩ）にて樹脂成分をマイカテープに含浸し、これを硬化させて絶縁層を形成する方法（ドライマイカテープの場合）などが挙げられる。
【００８０】
絶縁層の形成を真空加圧含浸法により行う場合、マイカテープに含浸させる樹脂成分は特に制限されない。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と、脂環式酸無水物等の硬化剤を含むものが挙げられる。真空加圧含浸法における樹脂成分の含浸方法、含浸後の硬化条件、エポキシ樹脂と硬化剤との比率等は、従来から公知の方法、公知の条件等を参照できる。
【００８１】
本実施形態の絶縁物に適用されうる被絶縁体の形状は特に制限されず、コイル、棒、板等が挙げられる。被絶縁体の材質は特に制限されず、銅等の金属などが挙げられる。
【００８２】
本実施形態のマイカテープを用いることで、高熱伝導性を示す絶縁層を形成することができる。従って、本実施形態の絶縁物がコイルである場合、当該コイルを冷却する際、従来では水直接冷却方式を採用されていた規模のコイルに対しても、水素冷却方式又は空冷方式を採用することができるようになり、コイルの構造を簡素化することが可能となる。
【００８３】
＜回転電機用コイル＞
本実施形態の回転電機用コイルは、コイル導体と、前記コイル導体の外周に配置された絶縁層と、を有し、前記絶縁層は本実施形態のマイカテープを含む。
【００８４】
本実施形態の回転電機用コイルの絶縁層の形成に用いられるマイカテープの詳細及び好ましい態様は、上述した本実施形態のマイカテープと同様である。また、本実施形態の回転電機用コイルに用いられるコイル導体の材質、形状、大きさ等は特に制限されず、回転電機用コイルの用途等に応じて選択できる。
【００８５】
＜回転電機用コイルの製造方法＞
本実施形態の回転電機用コイルの製造方法は、コイル導体の外周に本実施形態のマイカテープを巻き付ける工程と、前記コイル導体の外周に巻き付けられた前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有する。
【００８６】
コイル導体の外周にマイカテープを巻き付ける方法は特に制限されず、通常行われる方法を採用することができる。
【００８７】
コイル導体の外周に巻き付けられたマイカテープから絶縁層を形成する方法は、特に制限されない。例えば、コイル導体にマイカテープを巻き付けた後にマイカテープを加圧しながら加熱（ヒートプレス）して、あらかじめマイカテープに含まれている樹脂成分をマイカテープの外に流出させて重なり合うマイカテープ間を埋めるようにし、これを硬化させて絶縁層を形成する方法（プリプレグマイカテープの場合）、及びコイル導体にマイカテープを巻きつけた後に真空加圧含浸法（Ｖａｃｕｕｍ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ、ＶＰＩ）にて樹脂成分をマイカテープに含浸し、これを硬化させて絶縁層を形成する方法（ドライマイカテープの場合）が挙げられる。
【００８８】
＜流動抵抗測定方法＞
本実施形態の流動抵抗測定方法では、少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、を行う。
【００８９】
（第１算出ステップ）
第１算出ステップでは、少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する。
【００９０】
本実施形態の流動抵抗測定方法で使用される「少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体」の構造は、特に制限されない。例えば、図２に示す静電容量の測定用試料１０１の構造が挙げられる。「多孔質体の評価領域」とは、少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体の体積基準で全体の５％以上に相当する領域を意味する。評価領域の流体含浸分布の算出は、例えば、後述する流動抵抗算出装置を用いて行うことができる。
【００９１】
図２は、静電容量の測定用試料１０１の構造を概略的に示す図である。測定用試料１０１は、内部電極１０２、多孔質体１０３、及び外部電極１０４から構成される。具体的には、アルミニウム、銅等の導電性材料から形成された円筒状の内部電極１０２の周囲に多孔質体１０３が配置され、さらにその外周の所定の位置に導電性材料から形成された外部電極１０４が取り付けられている。外部電極１０４の取り付け位置は、内部電極１０２の長手方向の中央部であることが好ましい。
【００９２】
図２に示す測定用試料において、内部電極１０２の径方向における多孔質体の流動抵抗が「厚さ方向の流動抵抗」に相当し、内部電極１０２の長さ方向における多孔質体の流動抵抗が「長手方向の流動抵抗」に相当する。
【００９３】
（第２算出ステップ）
第２算出ステップでは、前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する。
【００９４】
評価領域を複数の計算領域に分割する方法は、特に制限されない。測定の精度向上の観点からは、計算領域の数は多いほど好ましい。評価領域が円筒状である場合は、計算領域の分割は、円筒の軸方向に沿って複数の計算領域に分割し、さらに円筒の軸を中心に放射状に分割することで行ってもよい。
計算領域毎の局所静電容量の測定と、測定された局所静電容量からの評価領域の静電容量の算出は、例えば、後述する流動抵抗算出装置を用いて行うことができる。
【００９５】
（第３算出ステップ）
第３算出ステップでは、第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する。なお、予め定めた閾値については、後述する図５のフローチャートのステップＳ３０８の説明において詳細に述べる。
【００９６】
評価領域の静電容量を予め測定する方法と、これを用いた多孔質体の流動抵抗の算出は、例えば、後述する流動抵抗算出装置を用いて行うことができる。
【００９７】
本実施形態の流動抵抗測定方法で使用される測定装置の構造は、特に制限されない。例えば、図３に示す静電容量測定用装置８の構造が挙げられる。
【００９８】
図３は、静電容量測定用装置８の構造を概略的に示す図である。静電容量測定用装置８では、測定用試料１０１の多孔質体１０３を真空含浸法により流体で含浸し、その際の静電容量を測定する。
静電容量測定用装置８を用いて静電容量を測定する際は、測定用試料１０１を容器１０５に設置する。さらに測定用試料１０１が設置された容器１０５を気密性の高い真空・加圧容器１０６内に設置する。静電容量を測定するために、ＬＣＲメーター１０７に接続されている測定用端子１０８を、内部電極１０２及び外部電極１０４とそれぞれ接続する。ここで、ＬＣＲメーターとは少なくともインダクタンス、キャパシタンス及び抵抗を計測できる計測器である。また、流体の温度の測定のために温度測定装置１０９に接続された熱電対１１０を容器１０５内に設置する。
【００９９】
真空・加圧容器１０６を密閉し、制御部１１１から指示を出して真空バルブ１１２を開け、真空ポンプ１１３を用いて、真空・加圧容器１０６内を減圧する。真空・加圧容器１０６内の真空度は、真空センサ１１４を用いて計測する。真空・加圧容器１０６内の真空度が規定値に到達したら、制御部１１１から指示を出して流体注入バルブ１１５を開け、流体注入用配管１１６を通して、測定用試料１０１が設置された容器１０５内に流体１１７を注入する。流体１１７が規定量注入されたら、制御部１１１から指示を出して、流体注入バルブ１１４を閉じる。ここでは、真空・加圧容器１０６内を減圧した後に流体を注入したが、予め容器１０５に流体を注入した状態で真空・加圧容器１０６内を減圧してもよい。
【０１００】
真空・加圧容器１０６内を一定時間真空状態で保持した後、制御部１１１から指示を出して、真空バルブ１１２を閉じる。流体は真空状態から大気圧にしたとき、又はさらに加圧したときに測定用試料１０１の多孔質体１０３の内部に浸透する。このため、制御部１１１から指示を出し、ＬＣＲメーター１０７、温度測定装置１０９、真空センサ１１４、圧力センサ１１８の測定を開始する。制御部１１１から指示を出し、加圧バルブ１２０を開け、コンプレッサ１２１を用いて、真空・加圧容器１０６内を加圧する。真空バルブ１１２を閉じた後から真空・加圧容器１０６内を加圧して保持するまでのＬＣＲメーター１０７、温度測定装置１０９、真空センサ１１４及び圧力センサ１１８の測定値は、制御部１１１を介して記録部１１９に記憶される。
【０１０１】
（マイカテープの流動抵抗測定方法）
上記方法においてマイカテープの流動抵抗を測定する場合、「多孔質体」がマイカテープ（マイカテープの積層体）に相当し、「流体」が樹脂に相当する。具体的には、例えば、マイカテープを用いて図２に示す構造の静電容量測定用試料を作製し、図３に示す静電容量測定用装置を用いて樹脂をマイカテープに含浸させて測定を実施する。
【０１０２】
上記方法においてマイカテープの流動抵抗を測定する場合の測定用試料は、例えば、マイカテープを、テープ幅の半分がオーバーラップするように直径１５ｍｍ、長さ１３０ｍｍのアルミニウム製の円筒に１０回巻き付けて、マイカテープが２０層重なるようにして作製する。図１１に示すように、円筒にマイカテープを巻き付ける領域は円筒の全長（１３０ｍｍ）とし、そのうち円筒の両端から２５ｍｍの領域はシリコンゴムでシール（端部シール４０６）して、端部の長手方向（ｚ方向）及び厚さ方向（ｒ方向）からの樹脂の流入を制限する。円筒の中央部には、２５ｍｍ幅のアルミ製外部電極を設置する。測定を実施する際は、静電容量測定用の端子を測定用試料のアルミ電極部分と円筒の端部にそれぞれ接続する。
【０１０３】
上記方法においてマイカテープの流動抵抗を測定する場合、樹脂としては、エポキシ樹脂（ＤＥＲ３３２、ダウケミカル社）と硬化剤（ＨＮ−５５００、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、日立化成株式会社）との混合物（質量基準で１：１で混合したもの、密度；１１６０ｋｇ／ｍ３）を用いる。樹脂の含浸は、樹脂（３３℃）の注入後に３０分間、３０Ｐａの真空下で保持し、その後１分間で大気圧に戻した後、３時間大気圧下で保持して行う。
【０１０４】
＜マイカテープの製造方法＞
本実施形態のマイカテープの製造方法は、少なくとも２つの電極間に挟まれたマイカテープの積層体に樹脂を含侵させた場合における前記積層体の評価領域の樹脂含浸分布を算出する第１算出ステップと、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記樹脂含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出ステップと、
前記第２算出ステップにより算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記試料の流動抵抗を算出する第３算出ステップと、を含む。
【０１０５】
本実施形態によれば、本実施形態のマイカテープを製造することができる。例えば、測定対象のマイカテープを用いて作製した試料の流動抵抗を測定して得られた値が６．６×１０１４ｍ−２を超えている場合は、マイカテープの作製条件を変更しながら流動抵抗の測定値が６．６×１０１４ｍ−２以下となるまで測定を繰り返すことで、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２以下であるマイカテープを製造することができる。
【０１０６】
本実施形態の流動抵抗算出プログラムにおいて、第１算出ステップ、第２算出ステップ及び第３算出ステップの詳細は、本実施形態の流動抵抗算出方法によってマイカテープの流動抵抗を測定する場合における第１算出ステップ、第２算出ステップ及び第３算出ステップの詳細と同様である。
【０１０７】
＜流動抵抗算出装置＞
本実施形態の流動抵抗算出装置は、
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、を備える。
【０１０８】
すなわち、本実施形態に係る流動抵抗算出装置９は、多孔質体の物性値、多孔質体に含浸させる流体の物性値等を用いてシミュレーションによって算出した多孔質体の静電容量の時系列変化と、上述した静電容量測定用装置８により測定された多孔質体の静電容量の測定値の時系列変化と、を用いて多孔質体の流動抵抗を算出する流動抵抗算出処理を行う。
【０１０９】
なお、本実施形態に係る流動抵抗算出装置９は、図４に示すように、装置全体を統括的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０を備えている。また、流動抵抗算出装置９は、ＣＰＵ１０の処理に使用されるプログラム及び各種情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）１２を備えている。また、流動抵抗算出装置９は、ＣＰＵ１０の作業領域として一時的に各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１４を備えている。また、流動抵抗算出装置９は、後述する流動抵抗算出処理のプログラムを含む、ＣＰＵ１０の処理に使用される各種プログラム及び各種情報を記憶する不揮発性メモリ等の記憶部１６を備えている。
【０１１０】
更に、流動抵抗算出装置９は、外部装置が接続され、接続された外部装置に対するデータの入出力を行う通信部１８を備えている。また、流動抵抗算出装置９は、データを表示するディスプレイ等を有する表示部２０、及び、データを入力するキーボード、マウス等を有する操作部２２を備えている。
【０１１１】
次に、図５に示すフローチャートを参照し、本実施形態に係る流動抵抗算出装置９が上述した流動抵抗算出処理を行って多孔質体１０３の流動抵抗を計算する流動抵抗算出処理の流れを詳細に説明する。
【０１１２】
なお、本実施形態では、流動抵抗算出処理のプログラムは、操作部２２を用いて予め定めた実行指示が入力されたタイミングで実行される。しかしながら、流動抵抗算出処理のプログラムの実行されるタイミングはこれに限らず、流動抵抗算出処理のプログラムは、例えば、静電容量測定用装置８の記憶部１１９に新たな流動抵抗の測定値が記憶されたか否かを示す情報が流動抵抗算出装置９により取得され、静電容量測定用装置８の記憶部１１９に新たな流動抵抗の測定値が記憶されたタイミングで実行されてもよい。
【０１１３】
まず、ステップＳ３０１では、ＣＰＵ１０は、解析モデルとして、少なくとも１つの電極間に挟まれた多孔質体のモデル形状を作成する。本実施形態では、内部電極１０２および外部電極１０４の間に絶縁材料として多孔質体１０３が挟まれたモデル形状を作成する。具体的には、解析モデルとして、一例として図２に示すように、円筒状の内部電極１０２の外周部に絶縁材料が設けられ、絶縁材料の外周の一部に円筒状の外部電極１０４が設けられた円筒状のモデルを作成する。例えば、ＣＰＵ１０は、解析モデルの構築をユーザに促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて解析モデルの形状を入力する。ＣＰＵ１０は、操作部２２を用いて入力された解析モデルのモデル形状をソフトウェア上に構築する。
【０１１４】
次のステップＳ３０２では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３０１で構築した解析モデルの３次元要素を作成する。本実施形態では、一例として図６に示すように、円筒状の解析モデルを、円筒の軸方向（図６のＺ方向）に等間隔に分割すると共に、円筒の軸周りの回転方向（図６のθ方向）に放射状に等間隔に分割し、さらに円筒の径方向（図６のｒ方向）に等間隔に分割した、複数の有限要素４０１に分解する。例えば、ＣＰＵ１０は、Ｚ軸方向の分割間隔、θ方向の分割角度、及びｒ方向の分割間隔の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いてＺ方向の分割間隔、θ方向の分割角度、及びｒ方向の分割間隔を入力する。ＣＰＵ１０は、操作部２２を用いて入力されたＺ方向の分割間隔、θ方向の分割角度、及びｒ方向の分割間隔に基づいて、解析モデルを複数の３次元の有限要素４０１に分解し、各々の有限要素４０１の形状を示す形状データを作成する。図６に示す例では、点線で囲まれた各々の領域が有限要素４０１に対応する。
【０１１５】
次のステップＳ３０３では、ＣＰＵ１０は、多孔質体１０３に注入する流体、すなわち多孔質体１０３に含浸させる流体の物性値である密度及び比誘電率を示す情報を取得する。本実施形態では、上記密度及び比誘電率の入力を受け付けることにより、上記密度及び比誘電率を示す情報を取得する。例えば、ＣＰＵ１０は、上記密度及び比誘電率の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて密度及び比誘電率を入力する。
【０１１６】
次のステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０は、多孔質体１０３の物性値である空隙率（全体積に対する空隙の割合）を示す情報を取得する。本実施形態では、上記空隙率の入力を受け付けることにより、上記空隙率を示す情報を取得する。例えば、ＣＰＵ１０は、上記空隙率の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて上記空隙率を入力する。
【０１１７】
次のステップＳ３０５では、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ３０２で作成した３次元要素内に流体が流入する際の圧力、温度等の境界条件を示す情報を取得する。本実施形態では、上記境界条件の入力を受け付けることにより、上記境界条件を示す情報を取得する。例えば、ＣＰＵ１０は、境界条件の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて境界条件を入力する。
【０１１８】
次のステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０は、静電容量の算出を行う対象領域である静電容量の評価領域として、多孔質体１０３において内部電極１０２と外部電極１０４とに囲まれた領域の少なくとも一部の領域を示す情報を取得する。本実施形態では、一例として図７及び図８に示すように、内部電極１０２と外部電極１０４とに挟まれた領域の全体、例えば、矩形太線枠で示された内部電極１０２と外部電極１０４とで挟まれたＺ方向の長さ領域を、評価領域４０２とする。本実施形態では、上記評価領域４０２の指定を受け付けることにより、上記評価領域４０２を示す情報を取得する。例えば、ＣＰＵ１０は、多孔質体１０３の切断図を表示部２０に表示させると共に、評価領域４０２の指定を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて、表示された多孔質体１０３の切断図において評価領域４０２を指定する。
【０１１９】
次のステップＳ３０７では、ＣＰＵ１０は、静電容量の算出を行う際の１単位とする静電容量の計算領域として、評価領域４０２内の少なくとも一部の領域を示す情報を取得する。本実施形態では、上記計算領域の指定を受け付けることにより、上記計算領域を示す情報を取得する。本実施形態では、一例として図９に示すように、実線の矩形太線枠で示された、評価領域４０２をＺ方向に分割した軸方向の長さｔｊの領域とする。このように、本実施形態では、評価領域４０２をＺ方向に等間隔に分割し、さらに円筒の軸を中心に放射状に等角度に分割した複数の領域の各々を計算領域４０３とする。例えば、ＣＰＵ１０は、評価領域４０２を表示部２０に表示させると共に、計算領域４０３の指定を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて、表示された評価領域４０２において計算領域４０３を指定する。この際、ユーザにより分割数が指定され、評価領域４０２を指定された分割数で軸方向に分割することにより、計算領域４０３が指定されるようにしてもよい。あるいは、ユーザにより計算領域４０３の軸方向の長さｔjが指定され、軸方向の長さが指定された長さｔjとなるように評価領域４０２を分割することにより、計算領域４０３が指定されるようにしてもよい。なお、各々の計算領域４０３の境界を、複数の有限要素４０１の境界と一致させることが望ましい。
【０１２０】
次のステップＳ３０８では、ＣＰＵ１０は、静電容量の計算値と測定値との誤差率の設定値（閾値）を示す情報を取得する。本実施形態では、静電容量の計算値と測定値との誤差率の設定値を、静電容量の測定値の計算値に対する誤差として許容できる範囲内の上限値とする。静電容量の計算値と測定値との誤差率は、複数の時刻における静電容量の計算値と測定値との差分の絶対値を測定値で除した値の平均値とするとよい。例えば、ＣＰＵ１０は、上記誤差率の設定値の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて上記誤差率の設定値を入力する。
【０１２１】
次のステップＳ３０９では、ＣＰＵ１０は、多孔質体１０３の流動抵抗の値の候補を示す情報を取得する。本実施形態では、上記流動抵抗の値の候補の入力を受け付けることにより、上記流動抵抗の値の候補を示す情報を取得する。流動抵抗の値の候補としては、例えば、多孔質体１０３の流動抵抗として取り得る複数の流動抵抗の値の何れかが挙げられ、本ステップでは、これらの複数の流動抵抗の値の何れかが取得される。例えば、ＣＰＵ１０は、上記流動抵抗の値の候補の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて上記流動抵抗の値の候補を入力する。
【０１２２】
なお、流動抵抗を算出する方向については、任意に設定でき、例えば、流動抵抗は互いに直交する３方向に対して独立に設定可能である。または、円筒の軸方向又は径方向にも独立に設定可能である。各方向の流動抵抗を規定することで、各々の時間および各々の温度における各々の方向の流動抵抗を規定できる。
【０１２３】
次のステップＳ３１０では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３０５で受け付けた温度の境界条件、及び粘度式である下記（１）式を用いて、多孔質体１０３に含浸させた流体の粘度を計算する。例えば、ＣＰＵ１０は、計算の開始の指示の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示する。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて計算の開始の指示を入力する。ＣＰＵ１０は、計算の開始の指示が入力された場合、記憶部１６に記憶された粘度式である式（１）を呼び出し、Ｓ３０５のステップで受け付けた温度の境界条件を用いて、注入する流体の粘度（単位：Ｐａ・s）を算出する。
【０１２４】
【数１】
2018026282.tif 000003
【０１２５】
ここで、ηは粘度（単位：Ｐａ・ｓ）、ｔは時間（ｓ）、Ｔは温度（単位：Ｋ）、ｔｇはゲル化時間（ｓ）、ａ、ｂ、ｃ及びｄはそれぞれ流体固有の定数であり、ａ（単位：Ｐａ・ｓ）、ｂ（単位：Ｋ）、ｃ（単位：Ｋ）、ｄ（単位：無次元）は粘度測定結果から求める。ただし、ｔ≪ｔｇの場合はｔ／ｔｇ＝０として近似して計算できるものとする。なお、（１）式として、流体の反応率、または、せん断速度を含む関数も用いることができ、粘度を一定とした計算もできるものとする。
【０１２６】
次のステップＳ３１１では、ＣＰＵ１０は、含浸させた流体が流動する際の含浸流動を解析する。本実施形態では、連続の式である下記（２）式、及び運動方程式である下記（３）式に、取得した流体の密度（単位：ｋｇ／ｍ3）、粘度（単位：Ｐａ・ｓ）、圧力（単位：Ｐａ）、温度（単位：℃）、流動抵抗（ｍ−２）を代入し、含浸させた流体が流動する際の速度（流速）、圧力、流体密度、粘度、及び流動体積を計算領域４０３毎に計算する。例えば、ＣＰＵ１０は、解析の開始の指示の入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させる。表示部２０の表示内容を確認したユーザは、操作部２２を用いて解析の開始の指示を入力する。ＣＰＵ１０は、解析の開始の指示が入力された場合、記憶部２０に記憶された下記（２）式及び（３）式を呼び出し、流体の密度、粘度、圧力、温度、流動抵抗を（２）式及び（３）式に代入し、注入する流体が流動する際の速度（流速、単位：ｍ／ｓ）、圧力、流体密度（単位：ｋｇ／ｍ3）、粘度（単位：Ｐａ・ｓ）、流動体積（単位：ｍ3）を計算する。
【０１２７】
【数２】
2018026282.tif 000004
【０１２８】
【数３】
2018026282.tif 000005
【０１２９】
ここで、ｕは流速（単位：ｍ／ｓ）、ρは流体密度（単位：ｋｇ／ｍ3）、Ｐは圧力（単位：Ｐａ）、ηは粘度（単位：Ｐａ・ｓ）、Ｇは重力加速度（単位：ｍ／ｓ２）、βは流動抵抗（単位：ｍ−２）、ｔは時間（単位：ｓ）、Ｔは温度（単位：Ｋ）とする。本実施形態では、（２）式及び（３）式を用いた計算を行う場合について説明するが、エネルギ方程式を用いて熱計算も同時に行うことができる。含浸流動を解析した結果として、一例として図９に示すように、流体を含浸している含浸領域４０４と流体を含浸していない未含浸領域４０５とに分割される。
【０１３０】
次のステップＳ３１２では、ＣＰＵ１０は、評価領域４０２の全域の静電容量（単位：Ｆ）を計算する。はじめに、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３０７で指定した各々の計算領域４０３における流体の体積Ｖｊ（流体体積、単位：ｍ３）を、ステップＳ３１１の含浸流動の解析結果から出力される各々の計算領域４０３内に含まれる各々の有限要素４０１の流体体積Ｖｊ（単位：ｍ３）から計算する。次に、記憶部１６に記憶された下記（４）式を呼び出し、含浸領域４０４及び未含浸領域４０５の境界半径ｒｊ（単位：ｍ）を算出する。
【０１３１】
【数４】
2018026282.tif 000006
【０１３２】
ここで、ｒ０はマイカテープ１３０の半径（最外半径、単位：ｍ）とし、ｔｊは計算領域４０３のＺ方向の長さ（単位：ｍ）とし、ｆは多孔質体１０３の空隙率（単位：無次元）とする。さらに、記憶部１６に記憶された下記（５）式及び下記（６）式を呼び出し、上記（４）式で算出した境界半径ｒｊを（５）式及び下記（６）式に代入することにより計算領域４０３内の含浸領域４０４の静電容量Ｃｒｊと未含浸領域４０５の静電容量Ｃａｊとをそれぞれ算出する。
【０１３３】
【数５】
2018026282.tif 000007
【０１３４】
【数６】
2018026282.tif 000008
【０１３５】
ここで、Ｃｒｊは含浸領域の静電容量（単位：Ｆ）、Ｃａｊは未含浸領域の静電容量（単位：Ｆ）、ε０は誘電率（単位：Ｆ／ｍ）、εｒは含浸させた流体の比誘電率、εａは空気の比誘電率、ｒ０はマイカテープ領域の最外半径（単位：ｍ）、ｒｉは内部電極１０２の半径（単位：ｍ）、ｒｊは含浸させた流体の含浸領域４０４と未含浸領域４０５との境界半径（単位：ｍ）とする。次に、記憶部１６に記憶された下記（７）式を呼び出し、上記（５）式及び上記（６）式で求めた計算領域４０３内の含浸領域４０４の静電容量Ｃｒｊ及び未含浸領域４０５の静電容量Ｃａｊを下記（７）式に代入することにより計算領域４０３の全域の静電容量Ｃｊを算出する。
【０１３６】
【数７】
2018026282.tif 000009
【０１３７】
さらに、記憶部１６に記憶された下記（８）式を呼び出し、上記（７）式で求めた複数の計算領域４０３の静電容量ＣｊからＳ３０６ステップで指定した評価領域４０２の全域の静電容量Ｃｃを算出する。
【０１３８】
【数８】
2018026282.tif 000010
【０１３９】
なお、複数の時間における計算領域４０３の静電容量Ｃｃを算出する。さらに、全ての時間における評価領域４０２の静電容量Ｃｃの最大値をＣｃｍａｘとし、各々の時間に求めた評価領域４０２の静電容量Ｃｃを最大値Ｃｃｍａｘで除したＣｃ／Ｃｃｍａｘを各々の時間で算出し、記憶部１６に記憶させる。
【０１４０】
次のステップＳ３１３では、ＣＰＵ１０は、静電容量の測定値Ｃｍの時系列変化、すなわち各々の時刻における静電容量の測定値Ｃｍを取得する。本実施形態では、静電容量測定装置８の記録部１１９から静電容量の測定値Ｃｍを通信部１８を介して受信して記憶部１６に記憶させる。しかしながら、静電容量の測定値Ｃｍの時系列変化の取得方法はこれに限らず、各々の時刻における静電容量の測定値Ｃｍの入力を促す文章又は画像を表示部２０に表示させ、ユーザにより操作部２２を用いて入力された各々の時間における静電容量の測定値Ｃｍを取得してもよい。または、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等の記録媒体から取得してもよい。あるいは、測定値Ｃｍが記憶された他の外部装置から通信部１８を介して取得してもよい。本実施形態では、各々の時刻における静電容量の測定値Ｃｍの最大値をＣｍｍａｘとし、各々の時間の静電容量の測定値Ｃｍを最大値Ｃｍｍａｘで除したＣｍ／Ｃｍｍａｘを算出し、記憶部１６に記憶させる。
【０１４１】
次のステップＳ３１４では、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３１２で記憶させた静電容量比の計算値Ｃｃ／Ｃｃｍａｘと、ステップＳ３１３で取得した静電容量比の測定値Ｃｍ／Ｃｍｍａｘとの差を静電容量比の測定値Ｃｍ／Ｃｍｍａｘで除した静電容量比の誤差率が上述した設定値以下となったか否かを判定する。ステップＳ３１４で計算値Ｃｃ／Ｃｃｍａｘと測定値Ｃｍ／Ｃｍｍａｘとの誤差率が設定値以下となったと判定した場合、ステップＳ３１５に移行する。また、ステップＳ３１４で計算値Ｃｃ／Ｃｃｍａｘと測定値Ｃｍ／Ｃｍｍａｘとの誤差率が設定値より大きいと判定した場合、流動抵抗を再設定した上で、ステップＳ３０９に移行する。これにより、ステップＳ３０９乃至Ｓ３１３の処理が設定値以下となるまで繰り返される。
【０１４２】
ステップＳ３１５では、取得した流動抵抗を、多孔質体１０３の流動抵抗として表示部２０に表示させると共に、取得した流動抵抗を多孔質体１０３の流動抵抗として記憶部１６に記憶させ、本流動抵抗算出処理のプログラムの実行を終了する。この際、一例として図１０に示すように、取得した流動抵抗の値と、静電容量比の計算値と測定値との誤差率を表示させるとよい。
【０１４３】
なお、本実施形態では、ステップＳ３０３乃至Ｓ３０９において、ユーザにより操作部２２を用いて入力された各種情報を取得する場合について説明したが、これに限らない。例えば、各種情報を、ＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等の記録媒体から読み込んだり、外部装置から通信部１８を介して入力したりすることにより取得してもよい。
【０１４４】
＜流動抵抗算出装置＞
本実施形態の流動抵抗算出プログラムは、コンピュータを、
少なくとも２つの電極間に挟まれた多孔質体に流体を含侵させた場合における前記多孔質体の評価領域の流体含浸分布を算出する第１算出手段と、
前記評価領域を複数の計算領域に分割し、前記流体含浸分布に基づいて前記計算領域毎の局所静電容量を求め、前記計算領域毎の局所静電容量から前記評価領域の静電容量を算出する第２算出手段と、
前記第２算出手段により算出された前記評価領域の静電容量と予め測定された前記評価領域の静電容量との誤差率が予め定めた閾値以下となる前記多孔質体の流動抵抗を算出する第３算出手段と、
として機能させるための流動抵抗算出プログラムである。
【０１４５】
本実施形態の流動抵抗算出プログラムにおいて、第１算出手段、第２算出手段及び第３算出手段の詳細は、本実施形態の流動抵抗算出装置における第１算出手段、第２算出手段及び第３算出手段の詳細と同様である。
【実施例】
【０１４６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１４７】
＜実施例１＞
（１）マイカテープの作製
集成マイカを水中に分散してマイカ粒子とし、抄紙機にて抄造しマイカ量が１８０ｇ／
ｍ２のマイカペーパーを作製した。このマイカペーパーの上にガラスクロス（株式会社双洋、「ＷＥＡ  ０３Ｇ  １０３」、織目の隙間の合計体積は２４．４ｃｍ３/ｍ２）を重ね、ガラスクロス側からバインダ材をロールコーターにより塗布した。ロールコーター間のギャップを調整することでバインダ材の合計体積がガラスクロスの織目の隙間の合計体積の１．１倍になるようにした。乾燥後、幅２５ｍｍに切断してマイカテープを作製した。
【０１４８】
マイカテープの作製に用いたバインダ材は、下記のようにして調製した。
エポキシ樹脂（三菱化学株式会社、「エピコート８２８」（汎用エポキシ））と、硬化触媒として亜鉛（ＩＩ）アセチルアセトナート（純正化学株式会社）と、溶剤としてメチルエチルケトン（和光純薬工業株式会社）とを混合した。その後、窒化ホウ素（平均粒子径５μｍ、電気化学工業株式会社、「ＳＰ−３」）を加えて更に混合し、ＢＮ含有樹脂ワニスを調製した。エポキシ樹脂と硬化触媒との質量基準の比率（エポキシ樹脂：硬化触媒）は、９７：３であった。
なお、ＢＮ含有樹脂ワニスの全固形分（即ちバインダ材）に対する窒化ホウ素の含有率は、２５体積％であった。バインダ樹脂の含有率は、ＢＮ含有樹脂ワニスの全固形分（即ちバインダ材）に対し６２質量％であった。
【０１４９】
（２）流動抵抗の測定
作製したマイカテープ（幅；２５ｍｍ、厚さ；０．１６ｍｍ、マイカ量；１４０ｇ／ｍ２）を、テープ幅の半分がオーバーラップするように直径１５ｍｍのアルミ製の円筒に１０回巻き付けて、マイカテープが２０層重なるようにした。オーバーラップさせて巻き付けるため、巻き付け１回でマイカテープが２層分巻き付けられることになる。
【０１５０】
図１１に示すように、直径１５ｍｍの円筒にマイカテープを巻き付ける領域は円筒の全長（１３０ｍｍ）とし、そのうち円筒の両端から２５ｍｍの領域はシリコンゴムでシール（端部シール４０６）して、端部の長手方向（ｚ方向）及び厚さ方向（ｒ方向）からの流体の流入を制限した。円筒の中央部には、２５ｍｍ幅のアルミ製外部電極を設置して、静電容量の測定用試料を作製した。測定用試料には、静電容量測定用の端子をアルミ電極部分と円筒の端部にそれぞれ接続した。
【０１５１】
作製した測定試料に、図３に示す構造を有する静電容量測定用装置を用いて樹脂を含浸した。含浸は、３３℃、０．１ＭＰａ（絶対圧）の条件で行った。
【０１５２】
樹脂としては、エポキシ樹脂（ＤＥＲ３３２、ダウケミカル社）と硬化剤（ＨＮ−５５００、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、日立化成株式会社）との混合物（質量基準で１：１で混合したもの、密度；１１６０ｋｇ／ｍ３）を用いた。
使用した樹脂の粘度を、測定温度（２５℃〜４０℃）の範囲内で予め測定し、上記した（数１）の粘度式のパラメータをそれぞれａ＝９．６６×１０−１３、ｂ＝８．０２×１０３として決定した。上記温度域ではｔ≪ｔｇとなるためｔ／ｔｇ＝０として近似し、定数ｃ、ｄは設定しなかった。
また、上記した（数４）の空隙率ｆ＝０．５３、（数５）の誘電率ε０＝８．８５４１× １０-１２および含浸させた流体の比誘電率εｒ＝３．２０６、（数６）の空気の比誘電率εａ＝１．０とした。
【０１５３】
実験では、樹脂の注入後に３０分間、３０Ｐａの真空下で保持し、その後１分間で大気圧に戻した後、３時間大気圧下で保持した。樹脂の温度は熱電対を用いて計測した。計算では、図１１に示す端部シール領域４０６及び外部電極領域１０４以外から樹脂が流入する境界条件を設定し、圧力と温度との条件を入力した。静電容量の実測値と計算値の誤差率の設定値を５％とし、繰り返し計算の結果、流動抵抗は厚さ方向が６．６×１０１4ｍ−２、長手方向が３．３×１０１１ｍ−２となった。
【０１５４】
図１２に静電容量の実測値と計算値との比較を示す。図中のプロット点が測定値であり、実線が計算値である。図１２の時間は、大気圧に戻す工程の開始時間を０秒としている。
【０１５５】
（３）樹脂充填時間の測定
マイカテープを巻いたコイル絶縁層への樹脂の流入経路は端部からの長手方向と厚さ方向の２方向であるが、長大なコイルではコイル長が絶縁層の厚さに比べて非常に大きくなるため、樹脂の充填が最後に完了する部分である長手方向における中央部は、厚さ方向からの流入が支配的と考えられる。実施例１のマイカテープを積層し、厚さ３．６ｍｍのコイル絶縁層を形成した際の樹脂充填時間を実施例１の厚さ方向の流動抵抗を用いて計算した。その結果、加圧力０．１ＭＰａ（絶対圧）、樹脂粘度０．２Ｐａ・ｓでは樹脂充填時間が２．３ｈとなり、３ｈ以内で樹脂含浸可能であることが示された。
【０１５６】
（４）熱伝導率の測定
作製したマイカテープを２５層に重ねて、含浸ワニスを真空含浸により注入した後に、１３０℃で２時間、次いで１９０℃で１時間ヒートプレスにて加熱して硬化し、積層硬化物を作製した。含浸ワニスとしては、エポキシ樹脂（ＤＥＲ３３２、ダウケミカル社）と硬化剤（ＨＮ−５５００、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、日立化成株式会社）とを質量基準で１：１で混合したものを用いた。得られたマイカテープの積層硬化物について、熱伝導率計「ＨＣ-１１０」（英弘精機株式会社）を用いて、積層硬化物の熱伝導率を測定した。積層硬化物の熱伝導率は０．４５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、良好な熱伝導性を有することが確認された。
【０１５７】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２よりも低い３．５×１０１４ｍ−２となるマイカテープを作製した。このマイカテープの樹脂充填時間は、加圧力０．１ＭＰａ（絶対圧）、樹脂粘度０．２Ｐａ・ｓで３ｈ以内であった。
【０１５８】
＜実施例３＞
実施例１と同様にして、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２よりも低い２．５×１０１４ｍ−２となるマイカテープを作製した。このマイカテープの樹脂充填時間は、加圧力０．１ＭＰａ（絶対圧）、樹脂粘度０．２Ｐａ・ｓで３ｈ以内であった。
【０１５９】
＜実施例３＞
実施例１と同様にして、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２よりも低い１．５×１０１４ｍ−２となるマイカテープを作製した。このマイカテープの樹脂充填時間は、加圧力０．１ＭＰａ（絶対圧）、樹脂粘度０．２Ｐａ・ｓで３ｈ以内であった。
【０１６０】
＜比較例１＞
実施例１と同様にして、厚さ方向の流動抵抗が６．６×１０１４ｍ−２よりも高い１．３×１０１５ｍ−２となるマイカテープを作製した。このマイカテープの樹脂充填時間は、加圧力０．１ＭＰａ（絶対圧）、樹脂粘度０．２Ｐａ・ｓにおいて３ｈを超えていた。
【０１６１】
以上より、本実施形態のマイカテープは樹脂の含浸性に優れていることがわかった。
【符号の説明】
【０１６２】
１…マイカテープ、２…裏打ち材、３…無機フィラー、４…樹脂成分、５…裏打ち層、６…マイカ、７…マイカ層、１０１…測定用試料、１０２…内部電極、１０３…多孔質体、１０４…外部電極、１０５…容器、１０６…真空・加圧容器、１０７…ＬＣＲメーター、１０８…測定用端子、１０９…温度測定装置、１１０…熱電対、１１１…制御部、１１２…真空バルブ、１１３…真空ポンプ、１１４…真空センサ、１１５…流体注入バルブ、１１６…流体注入用配管、１１７…流体、１１８…圧力センサ、１１９…記録部、１２０…加圧バルブ、１２１…コンプレッサ、２０１…計算装置、２０２…表示部、２０３…記憶部、２０４…入出力部、２０５…演算部、４０１…有限要素、４０２…静電容量計算領域、４０３…分割計算領域、４０４…含浸領域、４０５…未含浸領域、４０６…端部シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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