(57)【要約】【課題】  本発明の六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物は、加工落ちによる性能低下がなく、絶縁性に優れている。特に、絶縁電線に使用する絶縁ワニスに好適に使用することができる。【解決手段】  アスペクト比が３．０〜７．０、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ以下に定義される表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０である六方晶窒化ホウ素粉末を含有してなる樹脂組成物。［内部酸素量の定義］  酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。  ［表面酸素量の定義］上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アスペクト比が３．０〜７．０、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ以下に定義される表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０である六方晶窒化ホウ素粉末を含有してなることを特徴とする樹脂組成物。
［内部酸素量の定義］
酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。
［表面酸素量の定義］
上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。
【請求項２】
ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
六方晶窒化ホウ素粉末６０〜８０質量％、ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂２０〜４０質量％含有してなることを特徴とする請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁ワニス。
【請求項５】
アスペクト比が３．０〜７．０、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ以下に定義される表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０であることを特徴とする絶縁ワニスに用いる六方晶窒化ホウ素粉末。
［内部酸素量の定義］
酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。
［表面酸素量の定義］
上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は六方晶窒化ホウ素粉末及び六方晶窒化ホウ素粉末を含有してなる樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コイルに使用する絶縁電線として、アルミニウムや銅などの導体の外周に各種エナメル塗料を塗布焼付したエナメル線、ガラス糸を巻き回したガラス巻線、これらを組み合わせたエナメルガラス巻線、絶縁テープを巻回した絶縁テープ巻線等、各種構造のものが知られており、その使用条件やコイル巻き条件に合わせて選択使用されている。
【０００３】
とくに近年、各種電気機器として適用電圧が高いタイプのものが増える傾向にあり、高電圧の印加により絶縁層が侵されるため、早期に絶縁破壊を生じて絶縁電線ひいては電気機器の寿命が短くなるという問題があった。
【０００４】
そこで従来においては絶縁物の高電圧に対する耐性、すなわち絶縁破壊電圧を高めて絶縁破壊に至るまでの寿命時間を延ばす手段として、絶縁層の表面に半導電層を設ける（特許文献１）ことが提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記前者の半導電層を設ける手段では、同じ層の厚さで半導電層のない絶縁電線と比較した場合、コロナ破壊に対する耐性である耐コロナ性は向上するが、絶縁層の厚みが小さくなるために絶縁破壊電圧が低下するという難点があった（特許文献２）。
【０００６】
この様な難点に対し、絶縁層の厚さを厚くすることで絶縁破壊電圧を向上することは可能であるが、絶縁電線の外形を大きくして機器の小型化を妨げるといった問題点を有する。そのため、近年では絶縁性を有する薄い塗料、いわゆる絶縁ワニスにて電線に薄い塗膜をつくることにて絶縁電線の小型化を達成している。
【０００７】
しかしながら、絶縁ワニスを施した絶縁電線をコイル巻きにする過程おいて、機器との擦れ、ワイヤの捩れ、曲げ等の加工が加えられると、絶縁電線から絶縁ワニスが剥がれ落ちしたり崩れ落ちたりする、いわゆる加工落ちを生じ、本来具備していた絶縁性能が損なわれる問題がある。
【特許文献１】特開平２−１８９８１４号公報
【特許文献２】特開平１１−１３０９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、特定の六方晶窒化ホウ素粉末を含有してなる樹脂組成物である。特に、絶縁電線に使用する絶縁ワニスに本樹脂組成物を用いた場合には、絶縁ワニスを施した絶縁電線の巻き取り時に潤滑性を与え、加工落ちによる性能低下をすることがない、絶縁性に優れた高電圧の用途に使用可能な絶縁ワニスを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）アスペクト比が３．０〜７．０、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ以下に定義される表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０である六方晶窒化ホウ素粉末を含有してなることを特徴とする樹脂組成物。
［内部酸素量の定義］
酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。
［表面酸素量の定義］
上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。
（２）ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする前記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）六方晶窒化ホウ素粉末６０〜８０質量％、ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂２０〜４０質量％含有してなることを特徴とする前記（２）に記載の樹脂組成物。
（４）前記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の樹脂組成物を用いたことを特徴とする絶縁ワニス。
（５）アスペクト比が３．０〜７．０、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ以下に定義される表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０であることを特徴とする絶縁ワニスに用いる六方晶窒化ホウ素粉末。
［内部酸素量の定義］
酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。
［表面酸素量の定義］
上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物は、巻き取り時の潤滑性に優れ、加工落ちによる性能低下がなく、絶縁性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、さらに詳しく本発明について説明する。
本発明は六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物に関するものであり、特定のアスペクト比、比表面積、及び内部酸素量と表面酸素量の比を有する六方晶窒化ホウ素粉末を用いた樹脂組成物が絶縁ワニスに好適であることを見出したものである。
【００１２】
本発明で使用する窒化ホウ素粉末は、アスペクト比が３〜７、比表面積が２５〜６０ｍ２／ｇ、かつ表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）が０．３０〜０．６０を有する六方晶窒化ホウ素粉末である。製品の具体例としては、電気化学工業（株）製のＨＧＰ７、ＳＰ７等を用いることができる。
【００１３】
六方晶窒化ホウ素粉末のアスペクト比は３．０〜７．０である。アスペクト比が３．０未満であると六方晶窒化ホウ素の鱗片結晶が未発達のため、潤滑性が損なわれ、絶縁電線の巻き取り時に加工落ちし易くなる。また、アスペクト比が７．０を超えると、樹脂組成物の内部組織の空隙が増加し、ひいては樹脂組成物の絶縁性を損なうことになる。
アスペクト比の測定方法は、二次電子組成像を画像処理システム（日本アビオニクス社製「ＳＰＩＣＯＡ−２」）によって２値化し、３００個の粒子についてそれぞれの二次元画像により長軸及び短軸を測定し平均アスペクト比を求めた。
【００１４】
六方晶窒化ホウ素粉末の比表面積は２５〜６０ｍ２／ｇである。比表面積が２５ｍ２／ｇ未満であると凝集粒子の存在により樹脂組成物の内部組織の空隙が増加し、ひいては絶縁性を損なうことになる。また、比表面積が６０ｍ２／ｇを超えると六方晶窒化ホウ素粉末が樹脂組成物に用いる樹脂を吸い込み、仕上がった樹脂組成物は脆く、加工落ちし易くなる。
比表面積は、流動法ＢＥＴ一点法比表面積測定装置（ユアサアイオニクス社製「ＭＯＮＯＳＯＲＢ」）にて測定した。
【００１５】
六方晶窒化ホウ素粉末の表面酸素量に対する内部酸素量の質量比（内部酸素量／表面酸素量の質量比）は０．３０〜０．６０である。内部酸素量／表面酸素量の質量比が０．３０未満であると表面の酸化膜の膜厚が過剰となり、樹脂組成物の絶縁性が損なわれる。また、内部酸素量／表面酸素量の質量比が０．６０を超えると六方晶窒化ホウ素粉末が樹脂組成物に用いる樹脂を吸い込み、仕上がった樹脂組成物は脆く、加工落ちし易くなる。
表面酸素量及び内部酸素量は、酸素／窒素同時分析装置（堀場製作所社製「ＥＭＧＡ−６４０W」）にて測定し、以下の定義から表面酸素量及び内部酸素量を求めた。
[内部酸素量の定義]
酸素／窒素同時分析装置を用い、試料をヘリウム雰囲気中、昇温速度４．６℃／秒で室温から３０００℃まで加熱しながら酸素量と窒素量を測定した場合、窒素が検出される間に検知された酸素量の総和。
[表面酸素量の定義]
上記測定において、窒素が検出されない間に検知された酸素量の総和。
【００１６】
六方晶窒化ホウ素粉末の比表面積の調整及び表面酸素の付与は、通常の大気雰囲気（窒素＝約７９容量％、酸素＝約２１容量％）下、ジェット粉砕機又は撹拌混合機、好ましくは上羽根と下羽根を有する撹拌混合機などの回転式の粉砕機又は混合機にて特定条件下で凝集粒子の解砕及び表面酸化を行うことにより達成される。ジェット粉砕機又は撹拌混合機に、六方晶窒化ホウ素粉末を充填し、処理する。これにより、凝集粒子の解砕による比表面積の増加及び表面の酸化により表面にのみ酸素を付与させることができる（特開２００７−１９１３３７号公報参照）。表面の酸化を行わないと、使用する樹脂に対し、六方晶窒化ホウ素粉末を多く配合したスラリー、例えば６０〜８０質量％配合したスラリーを製造することが難しい。
【００１７】
使用する樹脂としては、ポリイミド、ポリウレタン、ポリビニルアセタール、ポリエステルなどが使用できる。この中でも、ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂を用いることがＢＮの高充填の観点から好ましい。
六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物の配合は、六方晶窒化ホウ素粉末が６０〜８０質量％、ポリイミド樹脂又はポリウレタン樹脂が２０〜４０質量％であることが好ましい。六方晶窒化ホウ素粉末の含有量が６０質量％未満になると、樹脂に対する六方晶窒化ホウ素粉末の含有量が少なくなるため、絶縁性を損ねる恐れがある。一方、六方晶窒化ホウ素粉末の含有量が８０質量％を超えると、樹脂組成物が脆くなり、絶縁電線の巻き取りが難しくなる。
【００１８】
加工落ちのし易さは樹脂組成物のピール強度で決まる。ピール強度が小さければ、樹脂組成物は他のモノと弱く接触しても、剥がれ易くなる。樹脂組成物のピール強度の評価方法は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８５４に基づく方法で行った。
【００１９】
樹脂組成物の絶縁破壊電圧の評価方法は、ＪＩＳ  Ｃ  ２１１０に基づく方法で評価を行った。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例、比較例を挙げてさらに具体的に本発明を説明する。
実施例１
カワタ製ヘンシェルミキサーにて六方晶窒化ホウ素粉末（電気化学工業製ＨＧＰ７）を回転数１７００ｒｐｍで１５分間混合し、六方晶窒化ホウ素粉末の表面に酸化処理を施し、その粉末をポリイミド樹脂ＰＥＴＩ−３３０（宇部興産製）に６２質量％混和させ、３７０℃で１時間加熱して硬化させた。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
実施例２
六方晶窒化ホウ素粉末に電気化学工業製ＳＰ７を用いたことと、酸化処理した粉末を樹脂に７０質量％混和させたこと以外は実施例１と同様である。
実施例３
セイシン企業製シングルトラックジェットミルにて六方晶窒化ホウ素粉末（電気化学工業製ＨＧＰ７）を回転圧０．５ＭＰａで六方晶窒化ホウ素粉末の表面に酸化処理を施し、その粉末をポリイミド樹脂ＰＥＴＩ−３３０（宇部興産製）に８０質量％混和させ、３７０℃で１時間加熱して硬化させた。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
実施例４
六方晶窒化ホウ素粉末に電気化学工業製ＳＰ７を用いたことと、酸化処理した粉末を樹脂に６８質量％混和させたこと以外は実施例２と同様である。
実施例５
樹脂に出光ポリウレタン（出光興産製）、硬化剤にＲ−４（日本ポリウレタン製）を用い、１２０℃で１時間加熱後、７０℃で１５時間加熱して硬化させた以外は実施例１と同様である。
実施例６
樹脂を出光ポリウレタン（出光興産製）、硬化剤にＲ−４（日本ポリウレタン製）を用い、１２０℃で１時間加熱後、７０℃で１５時間加熱して硬化させた以外は実施例３と同様である。
【００２１】
比較例１
六方晶窒化ホウ素粉末（ＨＧＰ７）の表面に酸化処理を施さなかったこと以外は実施例１と同様である。この条件下では粘度が非常に高く混和させることができなかったため、ピール強度と絶縁破壊電圧は計測不可である。
比較例２
徳寿工作所製Ｗコーンブレンダーにて六方晶窒化ホウ素粉末（ＨＧＰ７）を回転数６０ｒｐｍで六方晶窒化ホウ素粉末の表面に酸化処理を施したこと以外は実施例１と同様である。この条件下では粘度が非常に高く混和させることができなかったため、ピール強度と絶縁破壊電圧は計測不可である。
比較例３
六方晶窒化ホウ素粉末に電気化学工業製ＳＰ−３を用いたこと以外は実施例３と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
比較例４
六方晶窒化ホウ素粉末に電気化学工業製ＨＧＰＥを用いたこと以外は実施例３と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
比較例５
六方晶窒化ホウ素粉末に電気化学工業製ＳＰ−２を用いたこと以外は実施例４と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
比較例６
シングルトラックジェットミルにて六方晶窒化ホウ素粉末（ＳＰ−３）を実施例２よりも回転圧を高くした０．２ＭＰａで六方晶窒化ホウ素粉末に実施例２よりも比表面積を多くしたこと以外は実施例２と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
比較例７
シングルトラックジェットミルにて六方晶窒化ホウ素粉末を実施例２よりも回転圧を高くした０．８ＭＰａで六方晶窒化ホウ素粉末に実施例２よりも多い表面酸素を施したこと以外は実施例２と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
比較例８
シングルトラックジェットミルにて六方晶窒化ホウ素粉末を実施例２よりも回転圧を低くした０．２ＭＰａで六方晶窒化ホウ素粉末に実施例２よりも少ない表面酸素を施したこと以外は実施例２と同様である。これらの条件で得られたピール強度と絶縁破壊電圧を表１に示す。
【００２２】
使用材料
（１）ポリイミド樹脂（宇部興産製：ＰＥＴＩ−３３０）
（２）ポリウレタン樹脂（出光興産製：出光ポリウレタン）
（３）ポリウレタン硬化剤（日本ポリウレタン製：Ｒ−４）
（４）六方晶窒化ホウ素粉末Ａ（電気化学工業製：ＨＧＰ７、平均粒径：２μｍ）
（５）六方晶窒化ホウ素粉末Ｂ（電気化学工業製：ＳＰ７、平均粒径：１μｍ）
（６）六方晶窒化ホウ素粉末Ｃ（電気化学工業製：ＳＰ−３、平均粒径：４μｍ）
（７）六方晶窒化ホウ素粉末Ｄ（電気化学工業製：ＨＧＰＥ、平均粒径：５μｍ）
（８）六方晶窒化ホウ素粉末Ｅ（電気化学工業製：ＳＰ−２、平均粒径：３μｍ）
【００２３】
【表１】
2009280720.tif 000002
【００２４】
表１の実施例と比較例のピール強度と絶縁破壊電圧が示すように、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物は、加工落ちによる性能低下がなく、絶縁性に優れている。従って、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末含有樹脂組成物は絶縁ワニスに好適に使用することができる。