(57)【要約】【課題】窒化ホウ素の熱伝導度を損なうことなく、窒化ホウ素粒子を含有した耐電圧と熱伝導度が高い絶縁皮膜を長期的に安定して作製できる樹脂コート窒化ホウ素粉末を提供する。また分散液を調製後、分散している窒化ホウ素が凝集しにくい樹脂コート窒化ホウ素粉末の分散液を提供する。【解決手段】本発明の樹脂コート窒化ホウ素粉末は、窒化ホウ素一次粒子の表面の一部又は全部又はこの一次粒子の凝集粒子の表面の一部又は全部がバインダ樹脂により被覆されてなる。バインダ樹脂はポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂或いはこれらを混合した樹脂であることが好ましい。本発明の分散液は、窒化ホウ素粉末がＮＭＰ等の分散媒に分散してなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化ホウ素一次粒子の表面の一部又は全部又は前記窒化ホウ素一次粒子の凝集粒子の表面の一部又は全部がバインダ樹脂により被覆されてなる樹脂コート窒化ホウ素粉末。
【請求項２】
前記バインダ樹脂がポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂或いはこれらを混合した樹脂である請求項１記載の樹脂コート窒化ホウ素粉末。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂コート窒化ホウ素粉末が分散媒に分散してなる分散液。
【請求項４】
前記分散媒がＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はγ−ブチロラクトン（γＢＬ）である請求項３記載の分散液。
【請求項５】
請求項３又は４記載の分散液と、ポリマーを有機溶媒に溶解させた溶液にこのポリマーの貧溶媒を添加混合してこのポリマーを析出させて調製されたポリマー分散液とを混合して絶縁電着塗料を製造する方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法により製造された絶縁電着塗料を用いて電着方法により銅線の表面に前記樹脂からなる絶縁層を形成した後、焼付処理することにより、前記銅線を前記樹脂からなる絶縁皮膜により被覆してエナメル線を製造する方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法により製造されたエナメル線を巻回してコイルを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ホウ素の熱伝導度を損なうことなく、窒化ホウ素粒子を含有した耐電圧と熱伝導度が高い絶縁皮膜を長期的に安定して作製できる樹脂コート窒化ホウ素粉末に関する。また分散液を調製後、分散している窒化ホウ素が凝集しにくい樹脂コート窒化ホウ素粉末の分散液に関する。更に詳しくは、絶縁電着塗料の熱伝導性フィラーとして好適な樹脂コート窒化ホウ素粉末に関し、また絶縁電着塗料として好適な分散液に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化ホウ素粉末を絶縁電着塗料のフィラーとして用いるためには、窒化ホウ素を分散液の形で使用する必要がある。しかしながら窒化ホウ素は時間とともに凝集しやすく、長期的安定性を持った分散液、即ち懸濁液を作製することは難しい問題点があった。
【０００３】
これまで、窒化ホウ素の分散性を良くするためには、六方晶窒化ホウ素粉末をシランカップリング剤で修飾したり（例えば、特許文献１参照。）、或いは窒化ホウ素粉末をポリオキシエチレン系被イオン界面活性剤を分散剤として水に分散している（例えば、特許文献２参照。）か、或いは非イオン性水溶性セルロースエーテルとポリカルボン酸塩系の分散剤を用いて水に分散している（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０５６８１８号公報（請求項１）
【特許文献２】特開平６−２１９７１４号公報（請求項１、段落［０００１］）
【特許文献３】特開平８−１２７７９３号公報（請求項１、段落［０００１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シランカップリング剤により窒化ホウ素粉末の表面を修飾した場合、窒化ホウ素はシランカップリング剤と反応できる表面の官能基が少ないため、表面処理の効果が限定的になってしまった。反応性を高めるために表面酸化処理を行うと、粉の熱伝導度が下がってしまう恐れがあった。また分散剤を用いて窒化ホウ素を分散させて窒化ホウ素分散液を得た場合、電着液として使用する際に、溶媒で希釈して使用すると、いわゆるソルベントショックにより分散剤が外れ、窒化ホウ素が凝集する恐れがあった。即ち、上記の方法では、熱伝導度を損なわない方法で分散液を調製後、分散している窒化ホウ素が凝集し易く、経時的に安定した分散液、電着液を得難い問題があった。
【０００６】
本発明の第１の目的は、上記課題を解決するもので、熱伝導度を損なうことなく、窒化ホウ素粒子を含有した耐電圧と熱伝導度が高い絶縁皮膜を長期的に安定して作製できる樹脂コート窒化ホウ素粉末を提供することにある。本発明の第２の目的は、分散液を調製後、分散している窒化ホウ素粉末が凝集しにくい樹脂コート窒化ホウ素粉末の分散液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点は、窒化ホウ素一次粒子の表面の一部又は全部又は前記窒化ホウ素一次粒子の凝集粒子の表面の一部又は全部がバインダ樹脂により被覆されてなる樹脂コート窒化ホウ素粉末である。
【０００８】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、前記バインダ樹脂がポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂或いはこれらを混合した樹脂である樹脂コート窒化ホウ素粉末である。
【０００９】
本発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の樹脂コート窒化ホウ素粉末が分散媒に分散してなる分散液である。
【００１０】
本発明の第４の観点は、第３の観点に基づく発明であって、前記分散媒がＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はγ−ブチロラクトン（γＢＬ）である。
【００１１】
本発明の第５の観点は、第３又は第４の観点の分散液と、ポリマーを有機溶媒に溶解させた溶液にこのポリマーの貧溶媒を添加混合してこのポリマーを析出させて調製されたポリマー分散液とを混合して絶縁電着塗料を製造する方法である。
【００１２】
本発明の第６の観点は、第５の観点の方法により製造された絶縁電着塗料を用いて電着方法により銅線の表面に前記樹脂からなる絶縁層を形成した後、焼付処理することにより、前記銅線を前記樹脂からなる絶縁皮膜により被覆してエナメル線を製造する方法である。
【００１３】
本発明の第７の観点は、第６の観点の方法により製造されたエナメルを巻回してコイルを製造する方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の観点の樹脂コート窒化ホウ素粉末は、窒化ホウ素粒子をバインダ樹脂で被覆しているため、窒化ホウ素の熱伝導性を損なうことなく分散することができる。
【００１５】
本発明の第２の観点の樹脂コート窒化ホウ素粉末を形成するバインダ樹脂として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂或いはこれらを混合した樹脂を用いることにより、この凝集粒子は接着力が強く、耐熱性が高くなる。
【００１６】
本発明の第３の観点の分散液は、第１又は第２の観点の樹脂コート窒化ホウ素粉末が分散媒に分散しているため、分散液を調製後、分散している窒化ホウ素粉末が分散液中で凝集しにくい。
【００１７】
本発明の第４の観点の分散媒は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はγ−ブチロラクトン（γＢＬ）であるため、バインダ樹脂を良く溶解する利点がある。
【００１８】
本発明の第５の観点の絶縁電着塗料の製造方法では、第１又は第２の観点の樹脂コート窒化ホウ素粉末を熱伝導性フィラーとして含むため、この塗料から得られた絶縁皮膜の熱伝導度と耐電圧が長期的に安定して高くすることができる。また、樹脂コート窒化ホウ素粉末を製造する際に用いたバインダ樹脂と同一の樹脂をポリマーとして用いれば、この塗料を用いて得られた絶縁皮膜中に余分な界面を作ることなく、この絶縁皮膜の熱伝導度を高く保つことができ、かつ窒化ホウ素粉末の樹脂マトリックスに対する密着性を向上させる。
【００１９】
本発明の第６の観点のエナメル線の製造方法では、銅線の絶縁皮膜を形成するための絶縁電着塗料として第５の観点の方法により製造された塗料を用いた電着塗装法であるため、均一に絶縁皮膜を銅線表面にエナメル線を形成することができる。第７の観点で製造されたエナメル線の絶縁皮膜は可撓性があるため、加工後もピンホール等の欠陥がない点で優れる。また高い熱伝導度を有し、耐熱性が高い特長がある。
【００２０】
本発明の第７の観点のエナメル線の製造方法では、第６の観点で製造されたエナメル線を巻回している形成されるため、放熱性の点で優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の電着塗装装置を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に本発明を実施するための形態を説明する。
【００２３】
〔樹脂コート窒化ホウ素粉末〕
本発明の樹脂コート窒化ホウ素粉末は、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の表面の一部又は全部がバインダ樹脂により被覆されて形成されるか、或いは六方晶窒化ホウ素の一次粒子の凝集粒子の表面の一部又は全部がバインダ樹脂により被覆されて形成される。このバインダ樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂或いはこれらを混合した樹脂が挙げられる。上記バインダ樹脂は接着力が強く、可撓性が高く、耐電圧が高いという特長がある。この中でポリアミドイミド樹脂が溶解性と耐熱性のバランスが良いため、特に好ましい。本発明の樹脂コート窒化ホウ素粉末は、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の表面全部、又はこの一次粒子の凝集粒子の表面全部がバインダ樹脂により被覆される必要はなく、分散性を持たせるために、十分な割合、例えば表面の５０面積％以上の割合で被覆されていればよい。
【００２４】
樹脂コート窒化ホウ素粉末１００質量％中、六方晶窒化ホウ素の一次粒子又は凝集粒子は８０〜９９質量％、バインダ樹脂は１〜２０質量％含有することが好ましい。バインダ樹脂の含有量が下限値に近いほど、例えば１〜５質量％である場合、六方晶窒化ホウ素の一次粒子表面の一部又は凝集粒子表面の一部がバインダ樹脂により被覆され、上限値に近いほど、例えば１５〜２０質量％である場合、六方晶窒化ホウ素の一次粒子表面の全部又は凝集粒子表面の全部がバインダ樹脂により被覆される。バインダ樹脂の含有量が下限値未満では窒化ホウ素の一次粒子の結着力に乏しく、凝集が壊れやすくなり、バインダ樹脂の含有量が上限値を超えると、樹脂のみで析出する部分が多くなり、プロセスが効率的でなくなる。
【００２５】
〔樹脂コート窒化ホウ素粉末の製造方法〕
先ず、平均粒子径が１μｍを超え１０μｍ以下の範囲にある六方晶窒化ホウ素の一次粒子を用意する。次いでこの一次粒子及び上述したバインダ樹脂を室温の第１溶媒に添加混合して前記バインダ樹脂が溶解しかつ前記一次粒子が分散する分散液を調製する。このとき、第１溶媒に最初に六方晶窒化ホウ素の一次粒子を添加して混合し、この一次粒子を第１溶媒に分散させ、次いでバインダ樹脂を添加して、このバインダ樹脂を第１溶媒に溶解させることが一次粒子を十分分散させられるため好ましい。第１溶媒としては、上記バインダ樹脂が溶解可能なＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１，３ジメチルイミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）又はγ−ブチロラクトン（γＢＬ）が挙げられる。分散液中の固体成分１００質量％中、六方晶窒化ホウ素の一次粒子が８０〜９９質量％になるように、またバインダ樹脂が１〜２０質量％になるように、一次粒子とバインダ樹脂をそれぞれ添加することが好ましい。上記一次粒子の添加量が下限値未満では樹脂だけで析出する部分が多くなってしまう不具合があり、その上限値を超えると樹脂でコーティングされない六方晶窒化ホウ素粉末の量が多くなってしまう不具合がある。バインダ樹脂の添加量が下限値未満では六方晶窒化ホウ素の一次粒子の表面が十分覆われず、分散効果が限定的になってしまう。その上限値を超えると、樹脂のみで析出する部分が多くなり、プロセスが効率的でなくなる。ここで、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（堀場製作所製ＬＡ９６０）を用いて測定した粒子径である。
【００２６】
次に上記分散液を攪拌する。攪拌に際しては、攪拌機を用い、５００〜５００００ｒｐｍの回転速度で室温の分散液を攪拌して、六方晶窒化ホウ素の一次粒子を均一に分散させる。もしくは超音波をかけることで分散を行っても良い。続いて、この攪拌中の分散液に、この分散液に溶解している上記バインダ樹脂を析出させるための第２溶媒を添加する。この第２溶媒としては、上記バインダ樹脂の貧溶媒である水、メタノール及びエタノールが挙げられる。第２溶媒の添加は、バインダ樹脂の析出を均一に生じさせ、一次粒子を均一に凝集させるために、１０〜１００ｍＬ／分の速度で０．１〜１分間滴下することが好ましい。この第２溶媒の貧溶媒の添加により、分散液中でバインダ樹脂が分散液中で分散している窒化ホウ素の一次粒子の表面に析出する。その結果、分散液中で樹脂コート窒化ホウ素粉末が形成される。
【００２７】
樹脂コート窒化ホウ素粉末を分散液から取り出す場合には、分散液を濾過機、遠心分離機等を用いて固液分離し、固形分を５０〜１２０℃の温度で乾燥することにより、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得る。また、後述するように分散液を絶縁電着塗料の原料とする場合には、樹脂コート窒化ホウ素粉末を分散液から取り出す必要がない。
【００２８】
〔絶縁電着塗料の製造方法〕
本発明の絶縁電着塗料は、先ずポリマーを有機溶媒に溶解させた溶液に、このポリマーの貧溶媒である水を添加混合してこのポリマーを析出させてポリマー分散液を作製し、次いで上述した樹脂コート窒化ホウ素粉末をこのポリマー分散液に添加混合することにより調製される。なお、樹脂コート窒化ホウ素粉末を上述した分散液に分散した状態で使用する場合には、ポリマー分散液に樹脂コート窒化ホウ素粉末の分散液を添加混合することにより、絶縁電着塗料が調製される。
【００２９】
上記ポリマーとしては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ-アクリル樹脂又はアクリルスチレン樹脂或いはこれらを混合した樹脂であることが好ましい。これらの中で、樹脂コート窒化ホウ素粉末を製造する際に用いたバインダ樹脂と同一の樹脂をポリマーとして用いることにより、絶縁電着塗料の密着性を高め、余分な粒子界面を作らないで膜の熱伝導度を高く保つことができ、かつ電着条件を一定にできるという点で、特に好ましい。
【００３０】
また、上記有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、γ−ブチロラクトン（γＢＬ）、アニソール、テトラメチル尿素、及びスルホランから選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。
【００３１】
この実施の形態では、ポリマーとして溶剤可溶性のポリイミド樹脂を用い、有機溶媒としてＮＭＰを用いて、ポリイミドの分散液を調製する。具体的には、先ず、ポリイミド樹脂をＮＭＰに溶解させたポリイミド溶液を調製する。次いでこのポリイミド溶液に中和剤を添加し撹拌してポリイミドを中和した後、ポリイミドの貧溶媒である水を添加し混合・撹拌しポリイミドを析出させて調製する。ここで、中和剤としては、アミノエタノール、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ピリジンなどの塩基性化合物を用いることができる。このように調製されたポリイミドの分散液は、ポリイミド樹脂からなるポリマー粒子が分散した懸濁液となっている。ポリイミドの分散液１００質量％中、ポリイミド樹脂からなるポリマー粒子が１〜１５質量％分散していることが好ましい。
【００３２】
この実施の形態のポリマー粒子の平均粒子径は０．０１〜１０μｍであるのが好ましく、０．０５〜１μｍがより好ましい。ここで、ポリマー粒子の平均粒子径は、粒度分布測定装置（堀場製作所製ＬＡ−９５０）を用いて測定した粒子径であり、体積基準平均粒子径である。
【００３３】
本発明の絶縁電着塗料は、ポリイミドの分散液に上述した樹脂コート窒化ホウ素粉末を添加混合し均一に分散させることにより調製される。絶縁電着塗料中の固形分１００質量％中、樹脂コート窒化ホウ素粉末を５〜５０質量％添加することが好ましい。樹脂コート窒化ホウ素粉末の添加量が下限値未満では、この絶縁電着塗料から作られる絶縁皮膜の熱伝導度が向上しにくい。またその添加量が上限値を超えると、樹脂コート窒化ホウ素粉末の膜中濃度が高くなり過ぎて、耐電圧の低下や可撓性が著しく低下する。
【００３４】
〔絶縁皮膜付きエナメル線の製造方法〕
次に、図面に基づいて上記絶縁電着塗料を用いた絶縁皮膜付きエナメル線の製造方法を説明する。図１に示すように、電着塗装装置１０を用いて上記絶縁電着塗料１１を電着塗装法により銅線１２の表面に電着させて絶縁層（図示せず）を形成する。具体的には、予め、円筒状に巻き込んである横断面円形の円柱状の銅線１３を、直流電源１４の正極に陽極１６を介して電気的に接続しておく。そして、この円柱状の銅線１３を図１の実線矢印の方向に引上げて次の各工程を経る。
【００３５】
先ず、第１の工程として、円柱状の銅線１３を一対の圧延ローラ１７，１７により扁平に圧延して、横断面長方形の平角状の銅線１２を形成する。次いで、第２の工程として、絶縁電着塗料１１を電着槽１８に貯えて５〜６０℃に維持し、この電着槽１８内の絶縁電着塗料１１中を平角状の銅線１２を通過させる。ここで、電着槽１８内の絶縁電着塗料１１中には、通過する平角状の銅線１２と間隔を設けて直流電源１４の負極に電気的に接続された陰極１９が挿入される。電着槽１８内の絶縁電着塗料１１中を平角状の銅線１２が通過する際に、直流電源１４により１〜３００Ｖの範囲の直流電圧が平角状の銅線１２と絶縁電着塗料１１との間に０．０１〜３０秒間印加される。これにより、絶縁電着塗料１１である水分散したポリマー粒子（図示せず）と樹脂コート窒化ホウ素粉末が平角状の銅線１２の表面に電着されて絶縁層が形成される。
【００３６】
次に、表面に絶縁層が電着された平角状の銅線１２に対し、焼付処理することにより、銅線１２の表面に絶縁皮膜（図示せず）を形成する。この実施の形態では、表面に上記絶縁層が形成された銅線１２を、焼付炉２２内を通過させる。上記焼付処理は、熱風加熱炉により行われることが好ましい。また焼付処理の温度は１００〜５００℃の範囲内であることが好ましく、焼付処理の時間は１〜１０分の範囲内であることが好ましい。ここで、焼付処理の温度を１００〜５００℃の範囲内に限定したのは、１００℃未満では絶縁層を十分に乾燥硬化できず、５００℃を超えるとポリマーが熱分解してしまうからである。また、焼付処理の時間を１〜１０分間の範囲内に限定したのは、１分未満では絶縁層を十分に乾燥硬化できず、１０分を超えると樹脂が熱分解してしまうからである。なお、焼付処理の温度は焼付炉内の中央部の温度である。焼付炉２２を通過することにより、銅線１２の表面を樹脂コート窒化ホウ素粉末を含む絶縁皮膜で被覆したエナメル線２３が製造される。このエナメル線２３を自動巻線機（例えば、平角線エッジワイズコイル巻線機 HIT-01、日特エンジニアリング株式会社製）を用いてプラスチックボビン等の巻枠の周囲に巻回することによりコイル（図示せず）が形成される。なお、図示しないが、絶縁層の乾燥と焼付処理を２００〜２５０℃の温度で同一の炉で行ってもよい。
【実施例】
【００３７】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
【００３８】
＜実施例１＞
先ず、平均粒子径が４μｍの六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＳＰ３：電気化学工業社製）を用意する。この一次粒子をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に添加した後、水を添加した。ＮＭＰ１００質量％に対して、上記一次粒子を２０質量％、水を１０質量％添加し混合した。この混合溶液に超音波をかけ、上記一次粒子を均一に分散させた。次いでＮＭＰ１００質量％に対して、１０質量％の割合で、この分散液にポリアミドイミド樹脂を添加し、１００００ｒｐｍの回転速度で攪拌し、ポリアミドイミド樹脂をＮＭＰに溶解させた。ポリアミドイミド樹脂が溶解した液を攪拌しながら、この液にポリアミドイミド樹脂の貧溶媒である水を２．５ｇ滴下した。これによりポリアミドイミド樹脂が析出して六方晶窒化ホウ素の一次粒子の表面にポリマー粒子が付着し、攪拌により樹脂コート窒化ホウ素粉末が形成された。液を濾過し、固形分を乾燥して樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。続いてこの樹脂コート窒化ホウ素粉末を濃度５質量％になるように純水３０質量％とＮＭＰ７０質量％の割合のＮＭＰ溶液に添加し、超音波をかけて分散液を作製した。この分散液に、ベース樹脂となるポリアミドイミド樹脂からなるポリマー粒子が７質量％分散した別の分散液を、分散液中の固形分のうち、ポリアミドイミド樹脂の割合が８０質量％となるように添加して絶縁電着塗料を作製した。
【００３９】
ここで、ポリイミドの分散液は、ポリイミドの分散液１００質量％中、ＮＭＰが６６質量％、水が７質量％、1−メトキシ-２−プロパノールが２０質量％、０．１質量％の２−アミノエタノール、ポリイミド樹脂からなるポリマー粒子が７質量％分散したものを用いた。絶縁電着塗料を作製後、電着塗装法により厚さ０．３ｍｍの銅板の表面に電着させ、４０μｍ厚の絶縁層を形成し、これを大気雰囲気下、２５０℃で３分、乾燥と焼付処理を行って絶縁皮膜を作製した。
【００４０】
＜実施例２＞
実施例１の樹脂コート窒化ホウ素粉末を形成するためのポリアミドイミド樹脂の代わりに、ポリイミド樹脂を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。
【００４１】
＜実施例３＞
実施例１の樹脂コート窒化ホウ素粉末を形成するためのポリアミドイミド樹脂の代わりに、ポリエステルイミド樹脂を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。
【００４２】
＜実施例４＞
実施例１の樹脂コート窒化ホウ素粉末を形成するためのポリアミドイミド樹脂の代わりに、ポリエステル樹脂を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。
【００４３】
＜実施例５＞
実施例１の樹脂コート窒化ホウ素粉末を形成するためのポリアミドイミド樹脂の代わりに、ポリウレタン樹脂を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。
【００４４】
＜実施例６＞
実施例１の六方晶窒化ホウ素の一次粒子の代わりに、平均粒子径が８μｍの六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＧＰ：電気化学工業社製）を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。また実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００４５】
＜実施例７＞
実施例１の六方晶窒化ホウ素の一次粒子の代わりに、平均粒子径が１６μｍの六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＰＣＴＰ１６：Ｓａｉｎｔ  Ｇｏｂａｉｎ社製）を用いた以外、実施例１と同様にして、樹脂コート窒化ホウ素粉末を得た。また実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００４６】
＜比較例１＞
実施例１の出発原料である六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＳＰ３：電気化学工業社製）を比較例１とした。即ち、上記一次粒子を樹脂コート窒化ホウ素粉末にすることなく、この一次粒子から実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００４７】
＜比較例２＞
実施例６の出発原料である六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＧＰ：電気化学工業社製）を比較例２とした。即ち、上記一次粒子を樹脂コート窒化ホウ素粉末にすることなく、この一次粒子から実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００４８】
＜比較例３＞
実施例７の出発原料である六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＰＣＴＰ１６：Ｓａｉｎｔ  Ｇｏｂａｉｎ社製）を比較例３とした。即ち、上記一次粒子を樹脂コート窒化ホウ素粉末にすることなく、この一次粒子から実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００４９】
＜比較例４＞
実施例１の出発原料である六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＳＰ３：電気化学工業社製）を用意する。この一次粒子をエタノール中に５質量％の割合で分散し、この分散液に窒化ホウ素粉末に対して２質量％となるようシランカップリング剤（ＫＢＭ−６０３：信越化学工業社製）を添加した。この液を室温で２４時間攪拌し、その後反応液を濾過した。更に固形分を１２０℃で１２時間乾燥して、アミノ基で修飾された窒化ホウ素粉末を得た。この窒化ホウ素粉末を樹脂コート窒化ホウ素粉末にすることなく、この窒化ホウ素粉末から実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００５０】
＜比較例５＞
実施例１の出発原料である六方晶窒化ホウ素の一次粒子（ＳＰ３：電気化学工業社製）を用意する。この一次粒子をコール酸ナトリウムの分散剤（窒化ホウ素に対して２質量％添加）により５質量％になるように水に分散させ、超音波をかけることで窒化ホウ素粉末分散液を得た。この分散液をそのまま使用し、分散剤で処理された窒化ホウ素粉末を得た。この窒化ホウ素粉末を樹脂コート窒化ホウ素粉末にすることなく、この窒化ホウ素粉末から実施例１と同様にして、絶縁皮膜を作製した。
【００５１】
＜比較試験及び評価その１＞
実施例１〜７及び比較例１〜４で得られた窒化ホウ素粉末又は六方晶窒化ホウ素一次粒子を、濃度１質量％になるように、純水３０質量％とＮＭＰ７０質量％の割合のＮＭＰ溶液に添加し、超音波をかけて分散液を調製した。これらの分散液を、 (1)調製直後、(2)調製してから５時間後及び(3)調製してから２４時間後に、溶液のまま粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−９６０）を用いて粒度分布を測定してメジアン径Ｄ５０を求めた。また比較例５に関しては、比較例５で作製した分散液を窒化ホウ素の濃度１質量％になるように、純水３０質量％とＮＭＰ７０質量％の割合のＮＭＰ溶液に添加し、超音波をかけて分散液を作製した。その後、(1)調製直後、(2)調製してから５時間後及び(3)調製してから２４時間後に、粒度分布測定装置（堀場製作所製、ＬＡ−９６０）を用いて測定し、メジアン径Ｄ５０を求めた。なお５時間経過するまで、及び２４時間経過するまでの間は、分散液を５０ｒｐｍ程度の回転速度で分散液を攪拌した。その結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2017066014.tif 000003
【００５３】
表１から明らかなように、比較例１〜３及び比較例４、５の分散液の窒化ホウ素粉末の粒度分布を調べると、分散液の調製から時間が経過するに従って平均粒子径Ｄ５０が増大した。これに対して、実施例１〜７の分散液の窒化ホウ素粉末の粒度分布を調べると、分散液の調製から時間が経過しても平均粒子径Ｄ５０は殆ど変化しなかった。
【００５４】
＜比較試験及び評価その２＞
実施例１〜７及び比較例１〜５で得られた窒化ホウ素粉末又は六方晶窒化ホウ素一次粒子の分散液を調製した後の経過時間毎に絶縁皮膜を作製した。具体的には、(1)調製直後の分散液、(2)調製してから５時間後の分散液及び(3)調製してから２４時間後の分散液からそれぞれ絶縁皮膜を作製した。これらの絶縁皮膜の熱伝導度及び耐電圧をそれぞれ次の方法により測定した。これらの結果を表２に示す。
【００５５】
【表２】
2017066014.tif 000004
【００５６】
（１）絶縁皮膜の熱伝導度
絶縁皮膜の垂直方向の熱伝導度は、NETZSCH-GeratebauGmbH製のLFA477 Nanoflash を用いたレーザーフラッシュ法で測定した。測定には界面熱抵抗を考慮しない２層モデルを用いた。なお、銅板の厚さは既述したように０．３ｍｍ、銅板の熱拡散率は１１７．２ｍｍ２／秒を用いた。絶縁皮膜の熱伝導度の計算には、窒化ホウ素の密度２．１ｇ／ｃｍ３、窒化ホウ素の比熱０．８Ｊ／ｇＫ、ポリイミド樹脂の密度１．４ｇ／ｃｍ３、ポリイミド樹脂の比熱１．１３Ｊ／ｇＫを用いた。
【００５７】
（２）絶縁皮膜の耐電圧
絶縁皮膜の耐電圧は、株式会社計測技研の多機能安全試験器７４４０を用いて測定した。銅板と絶縁皮膜にそれぞれ電極を接続し、６０００Ｖまで３０秒で昇圧し、両電極間に流れる電流が５０００μＡになった時点の電圧を絶縁皮膜の厚さで除算し、この値を耐電圧とした。
【００５８】
表２から明らかなように、実施例１〜７の絶縁皮膜の耐電圧と熱伝導度は、調製直後から５時間経過後及び２４時間経過後でも、調製直後に作られた絶縁皮膜の耐電圧と熱伝導度と比較してほぼ変化していない。これに対して比較例１〜３の樹脂コートをしていない窒化ホウ素粉末を含む絶縁電着塗料を調製してから５時間経過後及び２４時間経過後に作られた絶縁皮膜の耐電圧及び熱伝導率は、調製直後の比較例１〜３の耐電圧及び熱伝導率と比較して低下する。即ち、樹脂コートしていない窒化ホウ素粉末の絶縁電着塗料は、保存安定性に欠けるのに対して、樹脂コートした実施例１〜７の絶縁電着塗料は保存安定性が良く、長期にわたって安定的に耐電圧と熱伝導度に優れた絶縁皮膜を作製することが分かった。
【００５９】
また比較例４のシランカップリング剤で六方晶窒化ホウ素を処理した窒化ホウ素粉末を含む絶縁電着塗料を調製してから５時間経過後及び２４時間経過後に作られた絶縁皮膜の耐電圧及び熱伝導率は、比較例４の調製直後の耐電圧及び熱伝導率と比較して低下する。即ち、比較例４の絶縁電着塗料も保存安定性が十分でない。また比較例５の分散剤で六方晶窒化ホウ素を処理した窒化ホウ素粉末を含む絶縁電着塗料を調製してから５時間経過後及び２４時間経過後に作られた絶縁皮膜の耐電圧及び熱伝導率は、比較例５の調製直後の耐電圧及び熱伝導率と比較して低下する。即ち、比較例５の絶縁電着塗料も保存安定性が十分でない。
【００６０】
なお、比較例１〜５の絶縁電着塗料を用いた場合、経時的に皮膜特性が劣化する結果について考察すると、この結果は、耐電圧の低下は窒化ホウ素粉末の凝集に伴って、凝集粒子内部空孔が生じるためと、粒径が大きくなることによって窒化ホウ素濃度が不均一になるため、局所的に窒化ホウ素濃度が高い部分ができ、その部分で絶縁破壊が起きやすくなるためと考えられる。また熱伝導度が僅かに低下するのは、凝集粒子内部に空孔が生じるためと考えられる。これに対して、実施例１〜７の樹脂コートした窒化ホウ素粉末を含む絶縁電着塗料を調製してから５時間経過後及び２４時間経過後に作られた絶縁皮膜の耐電圧及び熱伝導率は、実施例１〜７の樹脂コートした窒化ホウ素粉末を含む絶縁電着塗料を調製した直後のそれぞれの耐電圧及び熱伝導率と比較して、殆ど低下しない。これは樹脂コートした窒化ホウ素粉末は凝集しにくいため、凝集粒子由来の空孔が生じないためと、また皮膜中の窒化ホウ素濃度がより均一になるため、局所的な絶縁破壊が起こりにくいためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の樹脂コート窒化ホウ素粉末は、絶縁電着塗料のフィラーとして用いられ、この絶縁電着塗料から作られる絶縁皮膜に利用される。更に樹脂コート窒化ホウ素粉末はこの絶縁皮膜で被覆されるエナメル線やエナメル線を巻回したコイルに利用される。樹脂コート窒化ホウ素粉末の分散液は絶縁電着塗料として用いられる。
【図１】
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