－新製品紹介－
●車載電材絶縁用粉体塗料「アロンパウダー® (/ シリーズ」
Insulating Powder Paint ARONPOWDER® EL Series for Automotive Electronics───────────────────────────────────────────────────────────丹羽 真・芹澤 祐真

Makoto Niwa / Yuuma Serizawa
Key Word: Powder Paint, Coatings, Insulation, Automotive Electronics, Busbar, Motor-Generator

な要因の一つにステータースロット内の断面当たりのコイルの占める面積割合（占積率）がある。近年、図 1 に示すよう

１ 緒言に従来の円形断面の丸線を巻いてコイルにする方式に代わり、®

当社の熱硬化型粉体塗料「アロンパウダー 」は、その優れ角形断面の平角線をスロット内に隙間なく詰め込んで占積率た意匠性・耐久性が評価され、自動車分野の部品塗装においを上げる工法が提案されてきた  。これにより、要求出力をて 40 年以上の実績を有する材料である。中でもエポキシ系得るためのモーター体格を相対的に小さくすることができ、粉体塗料「アロンパウダー EL シリーズ」は、独自性の高い車両エンジンルーム内の限られたスペースを有効に利用する

化学組成に基づく高い電気特性を活かして電機部品の絶縁処ことができる。

®

理に量産使用されてきた。
昨今、世界的な規模で自動車の電動化が急速に進む中、(9・+9 などに搭載される主機モーター（駆動用モーター）・バッテリー・制御周りなどの車載電材について、高出力化および高効率化の取り組みが精力的に続けられている。今回我々は、新たな展開を見せている車載電材に最適化した絶縁用粉体塗料を開発したので本稿にて紹介したい。

２ 平 角 線 モ ー タ ー コ イル エ ン ド 絶 縁 用 粉 体 塗 料「 ア ロ ン パ ウ ダ ー ® EL - 2 5 0 0 B 」
図２ 平角線コイルを用いたステーターの新工法


２ － １ ．平角 線モ ー タ ー と は

この平角線は、一辺 2～5mm の四角い断面をもつ太いエナメル線であり屈曲性に乏しいため、従来のコイルのように一本の銅線をスロットに沿って巻くことは難しい。
そこで、図 2 に示すようにヘアピン形状に加工した単位コ
イルをステーター端面の一方向からスロットに挿入後、逆側を溶接することで連続した導体経路を形成する。
溶接したコイルエンド部には、剥離したエナメルの代わりの絶縁被覆の回復が必要となるが、その最も効率の良い工法として粉体塗料による絶縁処理が採用されている。

２ － ２ ． ア ロ ン パ ウ ダ ー ® E L-2 500 B の 特 性

図１ 平角線コイルによる占積率の向上


絶縁用途に使われる当社粉体塗料アロンパウダー® を表 1

電動モーターの体格（サイズ）当たりの出力を決める大きに示す。ベースとなるグレードとして、導体の一次絶縁処理

東亞合成株式会社 Ｒ＆Ｄ総合センター 製品研究所 ／ 名古屋工場 技術開発部 新製品開発課
New Products Research Laboratory, General Center of R&D, TOAGOSEI CO., LTD.
New Products Development Section, Technology Development Department, Nagoya Plant, TOAGOSEI CO., LTD.

－ 2022 第25号
東亞合成グループ研究年報－271 TREND

に適した高いエッジカバー性を持つ EL-1000/1000S、固定さ動作非動作時の温度変化に際して非常に安定した保護性能れた導体間を含浸して絶縁処理する高耐熱性の EL-2000 がを発揮する。

ある 。
表１ 絶縁用途向けアロンパウダー®

塗装方式

EL シリーズ
EL-1000/1000S

EL-2000

流動浸漬法/スプレー流動浸漬法

導体

導体

粉体塗装

処理方法

粉体塗装
＆含浸
エッジ
カバー

導体同士を相互に絶縁外部に対して絶縁特徴

高エッジカバー性

基材含浸性

耐熱クラス

B種130℃F種155℃（相当）

今回我々は、小型モーターの絶縁処理にて長年実績のあるEL-2000 をベースとして、より高い耐熱性・耐久性の獲得を目指して樹脂設計・フィラー構成・添加剤など塗料組成の全

図３ EL-2500B 動的粘弾性曲線
２ － ３ ． ア ロ ン パ ウ ダ ー ® E L- 2 5 0 0 B の 絶 縁 性 能
各塗装膜厚に対する EL-2500B の絶縁破壊電圧（BDV）を
図 4 に示す。

面的な見直しを行なった。その結果、平角線を使った主機モーターのコイルエンド絶縁処理に有用なアロンパウダー ®
EL-2500B を完成した（表 2）。
表 ２ E L-2500B 塗 料 特 性
項目

EL-2500B 性能

ゲル化時間30±10秒

エッジカバー率27％

試験方法
200℃
Rなし角部/平坦部 膜厚比

25℃：≧20MPa

SPCC-SD 25×12.5mm貼合せ

230℃：≧ 1MPa

引張速度10mm/min

線膨張係数35／85ppm/℃

TMA（Tg以下／Tg以上）

ガラス転移点164℃

DMA（動的粘弾性分析） 10Hz

体積抵抗率≧1.0×10 15Ωcm

500V×1min φ50mm 20sec後

絶縁破壊電圧≧40kV/mm

DC 1kV/sec 検知10mA φ19mm

CTI

≧600V

JIS C2134 0.1％塩化アンモニウム

カットスルー抵抗

340℃

JIS C2161 銅線1mmφ 荷重500g

剪断接着強度

耐熱性

強度低下なし空気200℃×1000hrs

耐油性

強度低下なしATF浸漬150℃×1000hrs

耐沸騰水性

外観変化なし沸騰水浸漬24hrs

難燃性

V-0合格

UL94

塗装条件：鋼板上300μm、160℃予熱、200℃×10min焼付

図 ４ E L-2500B 絶 縁 特 性
有効膜厚 100μm で 6kV、200μm で 10kV 以上の絶縁破壊

EL-2500B は、図 3 に示すように従来の EL-2000 より 10℃

電圧を有する。現在、電動車主機モーターは、動作電圧 300近く高いガラス転移点（Tg）を有し、次世代電動車の主機モ～400V、一部 800V への置き換えが始まるなど高電圧化が進ーターに求められる耐熱クラス F 種（155℃）相当をクリアみつつあるが、これに十分応えるものとなっている。
さらに、CTI（比較トラッキング指数）は、600V 以上を示する。
また、その高い Tg 以上の環境において 85ppm/℃、Tg 以す。これは、IEC の材料カテゴリー3)および UL 規格の PLC

下で 35ppm/℃という低い線膨張係数をもつため、モーター（performance level category）4)において安全性評価の最上－ 2 28－ TREND 2022 第25号
東亞合成グループ研究年報

位に分類され、2 接点間の沿面方向の絶縁破壊現象（トラッおいて重視される加工自由度という点では、圧倒的に粉体塗キング）に対しても高い耐性を有している。

装が有利であると言えるだろう 2)。

また、動作中の主機モーターは大きく振動するため、コイルエンド部の絶縁被覆には強い応力がかかる。重量負荷のかかった状態での絶縁被覆の耐熱性を示すカットスルー抵抗 5)は 340℃であり、モーターが動作している高温環境でのスト

３ － ２ ． 高 耐 熱 性 ア ロ ン パ ウ ダ ー ® EL - 2 0 0 8 B
今回我々は、このバスバーの絶縁処理用として最適化を行なった EL-2008B を開発した（写真 1、表 3）。

レス下における絶縁性も保証する。

３ ．バスバー 絶縁用粉 体塗 料
「アロンパウダー® EL-1704B/EL-2008B」
３ －１ ．バスバー と は バスバー（ブスバー）とは、変電設備や受電設備などの配電盤や制御盤内で通電するために使用されている銅・アルミなどでできた棒状の導体を指す。

写真１ EL-2008B 塗装済みバスバー

表 ３ E L-2008B 塗 料 特 性項目

EL-2008B 性能≧30cm

デュポン式 φ1/4’500g

エッジカバー率41％

Rなし角部/平坦部 膜厚比

剪断接着強度に採用する例が増えている 6),7)。モジュール位置が固定され

SPCC-SD巾25×12.5mm貼合せ

100℃：≧17MPa

引張速度10mm/min

180℃：≧ 5MPa

引張強度/ 限界伸びが大きく電気抵抗によるロスを低減できるため、高効率化を競う近年の車載電材の分野においてモジュール間接続のため25℃：≧20MPa
150℃：≧15MPa

図５ 従来電線とバスバーの比較
図 5 に示すように、バスバーは従来電線に比べて断面積試験方法

機械衝撃強さ25℃：≧30MPa / 4％

ダンベル2号 厚み1mmに成型

100℃：≧20MPa / 3％

引張速度10mm/min

150℃：≧10MPa / 6％
180℃：≧ 5MPa / －

線膨張係数Tg以下：40ppm/℃

TMA（熱機械分析）

Tg以上：110ppm/℃

ガラス転移点169℃

DMA（動的粘弾性分析） 10Hz

る車載用途においては、バスバーをそれに合わせた形状に設

体積抵抗率≧1.0×10 15Ωcm

500V×1min φ50mm 20sec後計すればよく、後から機器配置を動かすようなレイアウト自絶縁破壊電圧≧40kV/mm

DC 1kV/sec 検知10mA φ19mm

由度はむしろ不要となる。また、バスバー自体に自立性があ

塗装条件：鋼板上300μm、160℃予熱、200℃×10min焼付るため、従来の配線に必要だったガイド部材の取り付けが不EL-2008B の塗膜の Tg は 170℃近くあり、駆動部周りの要になるなど、コスト面で利点がみられることも使用拡大の高温環境でもモーター・インバーターなどを接続するバスバ要因の一つとなっているようである。

ーの絶縁被覆として非常に安定した性能を発揮する。

バスバーは、裁断・折り曲げなど成形加工を行なった導また、EL-2008B は、その優れた溶融フロー性により塗膜体基材に対して、粉体塗装による厚み数百 μm の絶縁処理を中のボイド（空隙）の発生を抑制しつつ、透けやすい基材角施すことで完成する。他に、あらかじめエナメルなど絶縁被部上におけるエッジカバー率（平坦部と角部における膜厚の覆の付いた棒材を屈曲加工したり、後から絶縁テープを巻い比）40％以上を確保する。これにより、ユーザーでの量産たりする工法も見られるが、これらは複数接点間を結線する塗装時のバラつきに伴う実効膜厚の不足を回避して歩留まり分岐形状や U 字型・階段型など複雑な形状を持ったバスバ低下を防ぐことができる。

ー基材への適用が難しい。少量多品種となりがちな本分野に－ 2022 第25号
東亞合成グループ研究年報－293 TREND３ － ３ ． 高 可 撓 性 ア ロ ン パ ウ ダ ー ® EL - 1 7 0 4 B



粉体塗装は、様々な形状の基材に対応できるため基材加金岩浩司他デンソーテクニカルレビュー 

工後に塗装して完成するケースがほとんどであるが、一部の22   丹羽真東亞合成研究年報2

ユーザーにおいては絶縁処理済みのバスバーをモジュールに ,(&0HWKRGIRUWKHGHWHUPLQDWLRQRIWKH

結線する際に屈曲加工させたいニーズがある。

SURRIDQGWKHFRPSDUDWLYHWUDFNLQJLQGLFHVRIVROLG
LQVXODWLQJPDWHULDOV 8/$3RO\PHULF0DWHULDOV6KRUW7HUP3URSHUW\(YDOXDWLRQV -,6&（）電気絶縁用粉体塗料試験方法
 木村隆志他日立評論   金田大輔他神戸製鋼技報  


写真２ EL-1704B 塗装済みバスバー
EL-1704B はそうした要望に応えるものであり、200μm
塗膜フィルムは円筒マンドレル試験 φ4mm 軸でクラックが発生しないほどの高い可撓性を有する。また、実際の銅材バスバー上の 500μm 塗装物においても曲率直径 40mm の180°折り曲げ加工に耐えることが確認されている（写真2）。
EL-1704B は、このように柔軟な塗膜でありながら、耐熱クラス B 種相当（130℃）の耐熱性を示し、膜厚 1mm あたりの絶縁破壊電圧も 40kV も備えるなど、車載バスバー用絶縁被覆として十分な性能を有している。

４ ．結言
 今回、次世代 (9・+9 に搭載される平角線モーター、バスバーなどの絶縁処理に最適な粉体塗料「アロンパウダー® (/シリーズ」各銘柄について紹介した。
 今後、電動車に対する性能要求はさらに高まり、それに応じた新たな部品や工法が出現するであろう。これらに対して、低公害・低エミッションである粉体塗料は時流に合った最適解の一つとして、必ずやその要求に応えるものと信じている。

５． 引用文献－ 4 30－ TREND 2022 第25号
東亞合成グループ研究年報