WO2004006271A1 - High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device - Google Patents

High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device Download PDF

Info

Publication number
WO2004006271A1
WO2004006271A1 PCT/JP2003/008564 JP0308564W WO2004006271A1 WO 2004006271 A1 WO2004006271 A1 WO 2004006271A1 JP 0308564 W JP0308564 W JP 0308564W WO 2004006271 A1 WO2004006271 A1 WO 2004006271A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
thermal conductivity
insulating member
tape
layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/008564
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Okamoto
Hiroyoshi Tsuchiya
Fumio Sawa
Noriyuki Iwata
Mitsuhiko Koyama
Yukio Suzuki
Akihiko Suzuki
Tooru Ootaka
Shigehito Ishii
Susumu Nagano
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2002196363A external-priority patent/JP2004035782A/en
Priority claimed from JP2003144919A external-priority patent/JP4625615B2/en
Application filed by Kabushiki Kaisha Toshiba filed Critical Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority to DE60326072T priority Critical patent/DE60326072D1/en
Priority to EP03741216A priority patent/EP1530223B1/en
Publication of WO2004006271A1 publication Critical patent/WO2004006271A1/en
Priority to US11/028,227 priority patent/US7524557B2/en
Priority to US12/415,738 priority patent/US20090197102A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12Insulating of windings
    • H01F41/127Encapsulating or impregnating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/22Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323Insulation between winding turns, between winding layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327Encapsulating or impregnating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/06Insulation of windings

Abstract

A tape- or sheet-shaped high thermal conductivity insulating member, its manufacturing method, an electromagnetic coil comprising the high thermal conductivity insulating member, and an electromagnetic device such as a power generator having the electromagnetic coil. It is necessary to improve the cooling performance of an electromagnetic coil of an electric device so as to enhance the efficiency and to reduce the size and manufacturing cost. For the enhancement, it has been tried to increase the thermal conductivity of a tape- or sheet-shaped insulating member of the electromagnetic coil. However, there have been problems that the thermal conductivity of conventional insulating members has been insufficient, and only special resin components can be used. To solve the above problems, according to the invention, the tape- or sheet-shaped insulating member is made of a material such that first particles having a thermal conductivity of 1 to 300 W/mK and second particles having a thermal conductivity of 0.5 to 300 W/mK are dispersed in a resin base.

Description

明 細 書  Specification
高熱伝導性絶縁部材及ぴその製造方法、 電磁コイルおよび電 磁機器 High thermal conductive insulating member, method of manufacturing the same, electromagnetic coil and electromagnetic equipment
技術分野 Technical field
本発明は、 発電機、 電動機、 変圧器のよ う な電磁機器の電 磁コ イルに用い られるテープ状またはシー ト状の高熱伝導性 絶緣部材及びその製造方法に係 り 、 高熱伝導性絶縁部材を用 いて製造される電磁コイルおよび電磁機器に関する。  The present invention relates to a tape-shaped or sheet-shaped high heat conductive insulating member used for an electromagnetic coil of an electromagnetic device such as a generator, a motor, and a transformer, and a method for manufacturing the same. The present invention relates to an electromagnetic coil and an electromagnetic device manufactured using the same.
背景技術 Background art
電磁機器を高効率化、 小型化、 低コ ス ト化するために、 電 磁コ イルの冷却性能を向上させる必要がある。 電磁コイ ルの 冷却性能を向上させる方策の 1 つと して、 電磁コイルの周辺 に用いられる電気絶縁性のテープおよびシー ト部材を高熱伝 導化させる こ と がなされている。  In order to increase the efficiency, reduce the size, and reduce the cost of electromagnetic equipment, it is necessary to improve the cooling performance of electromagnetic coils. One of the measures to improve the cooling performance of electromagnetic coils is to increase the thermal conductivity of electrically insulating tapes and sheet members used around the electromagnetic coils.
従来の電気絶縁材料は熱伝導率が 3 〜 3 7 W / m K程度で ある。 特開平 1 1 一 7 1 4 9 8 号公報には、 電気絶縁材料の 熱伝導率を高める こ と を目 的と して、 充填材の量を増やすた めに、 マ ト リ ッ ク ス樹脂の成分を変える こ と が開示されてい る。 しかし、 この先行文献の電気絶縁材料は、 熱伝導率が十 分ではな く 、 また、 使用でき る樹脂が特殊な成分のみに制限 される。  Conventional electrical insulating materials have a thermal conductivity of about 3 to 37 W / mK. Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-171498 discloses that a matrix resin is used to increase the amount of filler for the purpose of increasing the thermal conductivity of an electrical insulating material. It is disclosed that the composition of the component is changed. However, the electrical insulating material of this prior document does not have a sufficient thermal conductivity, and the usable resin is limited to only special components.
特開 2 0 0 2 - 9 3 2 5 7号公報には、 電磁コイルに用い られる電気絶縁材料と して、 無機粉末を含有する裏打ち材を 有する高熱伝導性のマイ力基材シー トが開示されている。 し かし、 こ の先行文献の電気絶縁材料は、 裏打ち材に用い られ 2 ている高熱伝導性を示す材料が十分な熱伝導性を示さないた め、 電磁コイルの絶縁層と しては熱伝導率が不十分である。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-933257 discloses, as an electrical insulating material used for an electromagnetic coil, a high-thermal-conductivity my-force base sheet having a backing material containing an inorganic powder. Have been. However, the electrical insulating material of this prior document is used for a backing material. Since the material with high thermal conductivity does not show sufficient thermal conductivity, the thermal conductivity is not enough for the insulation layer of the electromagnetic coil.
特開平 1 1 一 3 2 3 1 6 2号公報には、 絶縁層の熱伝導率 を向上させるために、 絶縁層の樹脂に結晶性エポキシ樹脂を 用いるこ と によ り 、 樹脂の熱伝導率を向上させる こ とが開示 されている。 しかし、 この先行文献の結晶性エポキシ樹脂は、 室温で固体の状態にあるため、 その取扱いが難しい。  Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-13232-162 discloses that in order to improve the thermal conductivity of an insulating layer, a crystalline epoxy resin is used for the resin of the insulating layer. It is disclosed to improve However, the crystalline epoxy resin of this prior art is in a solid state at room temperature, and is difficult to handle.
特開平 1 0 — 1 7 4 3 3 3 号公報には、 絶縁層の熱伝導率 を向上させるために、 巻線導体に熱伝導シー ト を交互に卷回 した電磁コイルが開示されている。 しかし、 この先行文献の 電磁コイ ルでは、 熱流がマイ 力層によ り 断熱されて しま う た め、 高い熱伝導率を得る こ と が難しい。  Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1743433 discloses an electromagnetic coil in which a heat conductive sheet is alternately wound around a winding conductor in order to improve the thermal conductivity of an insulating layer. However, it is difficult to obtain a high thermal conductivity in the electromagnetic coil of this prior document because the heat flow is insulated by the my layer.
このよ う に従来の電気絶縁材料では、 十分な熱伝導率が得 られなかった り 、 その製造に手間や時間ゃコス トがかかった りするな どの問題を生じる。  As described above, the conventional electric insulating material causes problems such as insufficient heat conductivity and a troublesome, time-consuming and costly manufacturing process.
発明の開示 Disclosure of the invention
本発明の 目的は、 樹脂の成分に制限を受ける こ と な く 熱伝 導率が高く 、 かつ容易に製造する こ と ができ、 汎用性の高い 高熱伝導性絶縁部材及びその製造方法を提供し、 また、 その よ う な高熱伝導性絶縁部材を用いた電磁コイルおよび電磁機 器を提供する こ と にある。  SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly versatile high heat conductive insulating member which has high thermal conductivity without being restricted by the components of the resin, can be easily manufactured, and has high versatility and a method for manufacturing the same. Another object of the present invention is to provide an electromagnetic coil and an electromagnetic device using such a high heat conductive insulating member.
本発明に係る高熱伝導性絶縁部材は、 樹脂基材と、 前記樹 脂基材中に分散された l WZm K以上 3 0 O W/m K以下の 熱伝導率を持つ第 1 の粒子と、 前記樹脂基材中に分散された 0. 5 WZm K以上 3 0 O WZm K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒子と、 を含むこ と を特徴とする。 The high thermal conductive insulating member according to the present invention includes: a resin substrate; first particles dispersed in the resin substrate and having a thermal conductivity of lWZmK or more and 30 OW / mK or less; No. 3 having a thermal conductivity of 0.5 WZm K or more and 30 O WZm K or less dispersed in the resin base material And characterized in that:
本発明の高熱伝導性絶縁部材を従来のマイ 力テープと組み 合せて卷線導体 ( C u コ イ ル) に用いる こ と によ り 、 優れた 放熱特性 (冷却能) と絶縁性と を兼ね備えた電磁コ イ ルが提 供される。 勿論、 本発明の高熱伝導性絶縁部材を単独で用い ても よい。  By combining the high thermal conductive insulating member of the present invention with a conventional My tape for a wound conductor (Cu coil), it has both excellent heat dissipation characteristics (cooling ability) and insulating properties. Supplied electromagnetic coil. Of course, the highly heat conductive insulating member of the present invention may be used alone.
本発明に係る高熱伝導性絶縁部材は、 マイ 力層および裏打 ち材層を有するテープ状またはシー ト状の高熱伝導性絶縁部 材において、 前記裏打ち材層は、 樹脂基材と、 前記樹脂基材 中に分散された l WZm K以上 3 0 O W/m K以下の熱伝導 率を持つ第 1 の粒子と、 前記樹脂基材中に分散された 0 . 5 WZ m K以上 3 0 O W/m K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒 子と 、 を含むこ と を特徴とする。  The high heat conductive insulating member according to the present invention is a tape-shaped or sheet-shaped high heat conductive insulating member having a my-force layer and a backing material layer, wherein the backing material layer comprises: a resin base; First particles having a thermal conductivity of lWZm K or more and 30 OW / mK or less dispersed in the material; and 0.5 WZmK or more 30 OW / m dispersed in the resin base material. And a second particle having a thermal conductivity of K or less, and.
本発明に係る高熱伝導性絶縁部材は、 マイ 力層および裏打 ち材層を有するテープ状またはシー ト状の高熱伝導性絶縁部 材において、 前記マイ 力層は、 マイ力鱗片 (mica scales) 力、らなるマイ カペーノヽ。一 ( mica paper) と、 肓 U記マイ カぺ 一パー中に分散された 0 . 5 WZm K以上 3 0 O WZm K以 下の熱伝導率を持つ第 2の粒子を含むこ と を特徴とする。  The high thermal conductive insulating member according to the present invention is a tape- or sheet-like high thermal conductive insulating member having a my power layer and a backing material layer, wherein the my power layer has a myica scales force. , Ranaru my capeno ヽ. (Mica paper) and second particles having a thermal conductivity of 0.5 WZm K or more and 30 O WZm K or less dispersed in the paper I do.
第 1粒子の熱伝導率; L の下限値を I W/m Kと した理由は、 これを下回る熱伝導率 λ では所望の放熱特性を得る こ と がで きないからである。 第 1粒子の熱伝導率 λ の上限値を 3 0 0 WZm K以下と した理由は、 これを上回る熱伝導率; I をもつ 金属粉やカーボンナノチューブを充填する と、 電気伝導率 σ が過大にな り 、 部材の絶縁性が損なわれるからである。 第 2粒子の熱伝導率の下限値を 0 . 5 WZm K と した理由 は、 これを下回る熱伝導率 λ では所望の放熱特性を得る こ と ができないからである。 第 2粒子の熱伝導率 λ の上限値を 3 O O WZm K以下と した理由は、 上記第 1 の粒子の理由 と実 質的に同 じである。 但し、 第 2 の粒子の体積含有率を 3 3 . 3 V o 1 %以下とする条件を満たせば (図 3 0参照) 、 第 2 の粒子と して金、 銅、 鉄のよ う な金属やカーボンを限定的に 充填する こ と は可能である。 この条件を満たせば部材の絶縁 性が損なわれるおそれはないからである。 The reason why the lower limit of the thermal conductivity L of the first particles is set to IW / mK is that a desired heat radiation characteristic cannot be obtained with a thermal conductivity λ lower than this. The reason for setting the upper limit of the thermal conductivity λ of the first particles to 300 WZm K or less is that the thermal conductivity exceeds this; when metal powder or carbon nanotubes having I are filled, the electrical conductivity σ becomes excessively large. This is because the insulation of the member is impaired. The reason for setting the lower limit of the thermal conductivity of the second particles to 0.5 WZm K is that desired thermal radiation characteristics cannot be obtained with a thermal conductivity λ lower than 0.5 WZm K. The reason for setting the upper limit of the thermal conductivity λ of the second particles to 30 OO WZm K or less is substantially the same as the reason for the first particles. However, if the condition that the volume content of the second particles is 33.3 Vo 1% or less is satisfied (see FIG. 30), metals such as gold, copper, and iron are used as the second particles. And carbon can be limitedly filled. If this condition is satisfied, there is no possibility that the insulating properties of the member will be impaired.
本発明において、 第 2 の粒子の径は、 第 1 の粒子の径よ り 小さ く する こ と が好ま し く 、 さ らに第 1 の粒子の径の 0 . 1 5倍以下とする こ とが最も好ま しい。 この理由は、 第 1 の粒 子に対する第 2 の粒子の粒径比が 0 . 1 5 に近く なる と、 図 7 に示すよ う に熱伝導率; が低下するからである。  In the present invention, the diameter of the second particles is preferably smaller than the diameter of the first particles, and more preferably 0.15 times or less the diameter of the first particles. Is most preferred. The reason is that when the particle size ratio of the second particles to the first particles approaches 0.15, the thermal conductivity decreases as shown in FIG.
第 1 の粒子の径は 0 . 0 5 μ ηι以上 Ι Ο Ο μ πι以下 ( 5 0 n m〜 : L 05n m) の範囲とする こ と が好ま しい。 第 1 粒子 · の径が 0 . 0 5 μ πιを下回る と 、 粒子を層中に均一に分散さ せ難く な り 、 電気的な絶縁破壌強度が低下するおそれがある からである。 一方、 第 1 粒子の径が 1 0 0 // mを上回る と、 テープ部材ゃシー ト部材の平坦性が損なわれ.る と と もに、 厚 みが不均一にな りやすく なるからである。  It is preferable that the diameter of the first particles is in the range of 0.05 μηι to 以下 μππι (50 nm to L 05 nm). If the diameter of the first particles is less than 0.05 μππ, it is difficult to uniformly disperse the particles in the layer, and there is a possibility that the electric breakdown strength of the electric insulation is reduced. On the other hand, if the diameter of the first particles exceeds 100 // m, the flatness of the tape member and the sheet member is impaired, and the thickness tends to be uneven. .
また、 第 2の粒子の径は、 マイ 力鱗片の径の少なく と も 0 . 1 5倍以下とする こ とが好ま しい。 この理由 も、 第 2 の粒子 に対するマイ力鱗片の粒径比が 0 . 1 5 に近く なる と 、 熱伝 導率 L が低下するからである。 第 1 の粒子は、 窒化ホウ素、 窒化'アル ミ ニ ウ ム、 酸化アル ミ ニゥム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロム、 水酸 化アルミ ニウム、 人工ダイヤモン ド、 ダイヤモン ド状カーボ ン、 カーボン状ダイ ヤモ ン ド、 炭化珪素、 層状珪酸塩粘土鉱 物およびマイ力の群よ り選ばれる 1種または 2種以上からな る。 これらの材料の粒子は、 通常の状態で l W Z m K以上 3 0 O W / m K以下の熱伝導率; を示すからである。 It is preferable that the diameter of the second particles is at least 0.15 times or less of the diameter of the my flakes. This is also because the thermal conductivity L decreases when the particle size ratio of the my flakes to the second particles approaches 0.15. The first particles are boron nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, diamond-like carbon, and carbon-like. It is composed of one or more selected from the group consisting of diamond, silicon carbide, layered silicate clay minerals, and my strength. This is because particles of these materials show a thermal conductivity of 1 WZ m K or more and 30 OW / m K or less in a normal state.
第 2 の粒子は、 窒化ホウ素、 カーボン、 窒化アルミ ニウム 酸化アル ミ ニ ウ ム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム、 水酸化アル ミ ニ ウ ム、 人工ダイ ヤモ ン ド、 ダイ ヤモ ン ド 状カーボン、 カーボン状ダイヤモン ド、 炭化珪素、 金、 銅、 鉄、 層状珪酸塩粘土鉱物およびマイ力の群よ り選ばれる 1種 または 2種以上からなる。 特に、 第 2 の粒子は、 カーボンま たは酸化アル ミ ニゥムのいずれかからなる こ とが最も好ま し い。 カーボンブラ ッ ク のよ う なカーボン粒子は本発明部材の 熱伝導率; L を向上させるのに好適である。 また、 酸化アル ミ The second particles are boron nitride, carbon, aluminum nitride aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, and diamond. It is composed of one or more selected from the group consisting of carbonaceous carbon, carbonaceous diamond, silicon carbide, gold, copper, iron, layered silicate clay minerals, and myricite. In particular, it is most preferred that the second particles comprise either carbon or aluminum oxide. Carbon particles such as carbon black are suitable for improving the thermal conductivity; L of the member of the present invention. Also, aluminum oxide
-ゥム粒子は、 本発明部材の熱伝導率; I を向上させる と と も に、 部材の絶縁性を損なわない点でも好適である。 -Palm particles are suitable not only for improving the thermal conductivity; I of the member of the present invention, but also for not impairing the insulation of the member.
裏打ち材層における第 2 の粒子の含有量は、 0 . 5 V o 1 %以上とする こ と が好ま しく 、 さ らに 1 V o 1 %以上とす る こ とが最も好ま しい。 第 2粒子の含有量を増加させる と熱 伝導率; が向上するからである。 特に 1 V o 1 %以上の第 2 粒子を含有させる と、 図 3 および図 2 9 に示すよ う に部材の 熱伝導率 I が飛躍的に向上するからである。  The content of the second particles in the backing material layer is preferably 0.5 Vo 1% or more, and most preferably 1 Vo 1% or more. This is because when the content of the second particles is increased, the thermal conductivity is improved. In particular, when 1 Vo 1% or more of the second particles is contained, the thermal conductivity I of the member is remarkably improved as shown in FIGS.
第 2 の粒子の含有量は、 該第 2 の粒子と樹脂と の総和に対 して 3 3 . 3 v o l %以下とする こ とが好ま しく 、 さ らに 2 3 V o 1 %以下とする こ と が最も好ま しい。 第 2 の粒子の含 有量を過剰にする と電気伝導率 σ が過大になるからである。 特に 3 3 . 3 v o l %を超える第 2粒子の含有量では、 図 3 0 に示すよ う に電気伝導率 σ が過大にな り 、 部材の絶縁性が 劣化するカゝらである。 The content of the second particles is based on the sum of the second particles and the resin. It is preferable that the pressure be 33.3 vol% or less, and more preferably 23 V o 1% or less. This is because if the content of the second particles is excessive, the electrical conductivity σ becomes excessive. In particular, when the content of the second particles exceeds 33.3 vol%, as shown in FIG. 30, the electric conductivity σ becomes excessive, and the insulating property of the member deteriorates.
裏打ち材層をマイ 力層の両面に設けても ょレヽ し、 マイ 力層 を裏打ち材層の両面に設ける よ う に しても よい (図 1 5 参 照) 。  The backing material layer may be provided on both sides of the My backing layer, and the My backing layer may be provided on both sides of the backing layer (see Fig. 15).
裏打ち材層のほ う をマイ 力層よ り も幅広と しても ょレヽ し、 マイ 力層のほ う を裏打ち材層よ り も幅広と しても よい (図 1 8参照) 。  The backing material layer may be wider than the my backing layer, and the my backing layer may be wider than the backing layer (see Fig. 18).
高熱伝導性絶縁部材の総厚みは、 テープの場合は 0 . 2〜 0 . 6 m mと し、 シー トの場合は 0 . 2 〜 0 . 8 mmとする, マイ 力層 と裏打ち材と の厚みの比率は、 6 : 4 〜 4 : 6 の範 囲とする こ と が好ま しく 、 さ らに 1 1 : 9 〜 9 : 1 1 の範囲 とする こ と が好ま しい。  The total thickness of the high thermal conductive insulating member should be 0.2 to 0.6 mm for tape and 0.2 to 0.8 mm for sheet. Thickness of my force layer and backing material The ratio is preferably in the range of 6: 4 to 4: 6, and more preferably in the range of 11: 9 to 9:11.
本発明に係る高熱伝導性絶縁部材の製造方法は、 マイ 力層 および裏打ち材層を有するテープ状またはシー ト状の高熱伝 導性絶縁部材を製造する方法であって、 ( a ) 1 W / m K以 上 3 0 O WZm K以下の熱伝導率を持つ第 1 の粒子と 0 . 5 W/m K以上 3 0 O WZm K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒 子と樹脂溶液と を所定の割合で混練し、 ( b ) 前記混練物を 含浸体に含浸させ、 ( c ) 前記含浸体に含浸された前記混練 物を加熱して硬化させ、 これによ り 裏打ち材層を得る、 ( d ) 前記裏打ち材層をマイカペーパー (mica paper) に 貼り 合わせ接着し、 ( e ) 貼り 合わせ接着された前記裏打ち 材層およびマイカペーパーを上下面からロ ーノレプ レス(roller press)にて圧力を加えてテープ状またはシー ト状に成形する こ と を特徴とする。 The method for manufacturing a high thermal conductive insulating member according to the present invention is a method for manufacturing a tape-shaped or sheet-shaped high thermal conductive insulating member having a my-force layer and a backing material layer, comprising: (a) 1 W / The first particles having a thermal conductivity of not less than m K and 30 O WZm K and the second particles having a thermal conductivity of not less than 0.5 W / m K and not more than 30 O WZm K and the resin solution (B) impregnating the impregnated material with the kneaded material, and (c) heating and curing the kneaded material impregnated in the impregnated material, thereby obtaining a backing material layer , (d) The backing material layer is laminated and adhered to mica paper, and (e) the backing material layer and the mica paper which are laminated and adhered are pressed from above and below with a ronor press (roller press). In addition, it is shaped into a tape or sheet.
上記の含浸体はガラスク ロスまたは樹脂フ イ ルムのいずれ であっても よい。 ガラスク ロスを用いて裏打ち材層を作製す る場合は、 図 1 に示す工程 B 1 (工程 S 1 〜 S 3 ) に従 う。 樹脂フ ィ ルムを用いて裏打ち材層を作製する場合は、 図 1 3 に示す工程 B 2 (工程 S l l , S 1 2 ) に従 う。 ロールプ レ スにはホ ッ ト ロ ールプレス法を用いる こ と が好ま しい。 口一 ルプレスは一般的には 1 回のみの単プレス と する が、 2 〜 3 回のプレス を繰り 返す多段プレス と しても よい。  The impregnated body may be either glass cloth or resin film. When fabricating the backing material layer using glass cloth, follow step B1 (steps S1 to S3) shown in FIG. When fabricating a backing material layer using a resin film, follow step B2 (steps S11 and S12) shown in FIG. It is preferable to use the hot roll press method for the roll press. Generally, a single press is a single press only once, but a multi-stage press in which two or three presses are repeated may be used.
本発明に係る高熱伝導性絶縁部材の製造方法は、 マイ力層 および裏打ち材層を有するテープ状またはシー ト状の高熱伝 導-性絶縁部材を製造する方法であって、 (i) 0 . 5 W/m K以上 3 0 0 W_/m K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒子とマ イカ鱗片 (mica scales) と溶媒と を所定の割合で混合攪拌 し、 (ii) 前記混合攪拌物を所定のフ ィ ルタ で濾過し、 乾燥 し、 これによ り マイ カペーノ ー ( mica paper) を得る、 (iii) 前記マイ カペーパーを裏打ち材層に貼 り合わせ接着し、  The method for manufacturing a high thermal conductive insulating member according to the present invention is a method for manufacturing a tape-shaped or sheet-shaped high thermal conductive insulating member having a my force layer and a backing material layer, wherein (i) 0. A second particle having a thermal conductivity of 5 W / m K or more and 300 W_ / m K or less, mica scales and a solvent are mixed and stirred at a predetermined ratio, and (ii) the mixing and stirring The material is filtered through a predetermined filter and dried to obtain a mica paper. (Iii) The mica paper is bonded to a backing material layer and adhered.
(iv) 貼 り 合わせ接着された前記マイ カペーパーおよぴ裏打 ち材層を上下面カゝら ロールプ レス(roller press)にて圧力を 加えてテープ状またはシー ト状に成形する こ と を特徴とする , 上記の溶媒と して、 水または各種アルコール類を用いる こ とができ、 特に水を用いる こ とが好ま しい。 水を用いてマイ カペーパーを作製する場合は、 図 9 に示す工程 S 2 1 〜 S 2(iv) Forming the mica paper and the backing material layer adhered and bonded into a tape or a sheet by applying pressure using a roll press (upper and lower surfaces). Use water or various alcohols as the above solvent. It is especially preferable to use water. In the case of producing mica paper using water, the steps S21 to S2 shown in FIG.
3 に従 う。 マイ 力鱗片はァスぺク ト比が高いので、 凝集して 固ま り やすく 、 溶媒が揮発した後であってもその形状が維持 しつつ高熱伝導性粒子を良く 保持する。 なお、 若干量のパイ ンダ一樹脂を添加する と、 さ らに形状維持性および粒子保持 性が向上する。 Follow 3. Since the my scales have a high aspect ratio, they are easily agglomerated and hardened, and even after the solvent is volatilized, the shape thereof is maintained and the highly thermally conductive particles are well retained. When a small amount of binder resin is added, the shape retention and particle retention are further improved.
本発明に係る電磁コ イ ルは、 上記のテープ状の高熱伝導性 絶縁部材を用いて卷線導体を絶縁被覆してなる こ と を特徴と する。  The electromagnetic coil according to the present invention is characterized in that the wound conductor is insulated and coated using the above-mentioned tape-like high heat conductive insulating member.
本発明に係る電磁機器は、 上記の電磁コ イ ルを備えたこ と を特徴とする。  An electromagnetic device according to the present invention includes the above-described electromagnetic coil.
本明細書において 「テープ」 と は、 絶縁被覆を要する部位 に重ねて巻き付け られる細長い帯状の部材をい う 。  As used herein, the term “tape” refers to an elongated band-shaped member that is wound around a portion that requires insulating coating.
本明細書において 「シー ト」 と は、 絶縁被覆を要する部位 に巻き付け られるばか り でな く 、 その部位に被せられる所定 の広が り を有する部材をい う。 絶縁シー ト は、 例えば電磁コ ィ ル同士のろ う 付けされた結線部を絶縁被覆するために用い られる。  As used herein, the term “sheet” refers to a member that is not only wound around a portion that requires insulating coating but has a predetermined spread that covers the portion. The insulation sheet is used, for example, to insulate the connection portion where the electromagnetic coils are braided.
本明細書において 「マイ力」 と は、 自然界から産出される 天然マイ 力 の他に、 工業的に製造される人工マイ 力をも含む ものをい う 。 マイ力には焼成マイ 力 と無焼成マイ 力の 2種類 があるが、 本発明では焼成マイ力 を用いる こ とが好ま しい。 焼成マイ力は、 所定温度で焼成される こ と によ り その形状が さ らに鱗片状と な り 、 電気絶縁性が高まるからである。 本明細書において 「マイ カペーパー ( mica p ap er ) 」 と は、 マイ 力 鱗片 ( mi ca scal es ) を溶媒 ( 7 ゃア ル コ ール 類) と混合攪拌 し、 これを紙漉き の要領で濾過 し、 乾燥 して 得られる薄い膜または箔をい う 。 この よ う なマイ カペーパー を所定サイ ズに裁断する こ と によ り マイ 力テープやマイ カシ 一 ト が得られる。 As used herein, the term “my power” refers to one that includes not only natural my power produced from the natural world but also artificially produced industrial power. Although there are two types of my power, firing my power and non-firing my power, in the present invention, it is preferable to use firing my power. This is because the firing force at firing at a predetermined temperature makes the shape more scaly and increases electrical insulation. In the present specification, “mica paper” refers to a mixture of myca scales and a solvent (7-alcohols), which is mixed and agitated in the manner of papermaking. A thin film or foil obtained by filtering and drying. By cutting such a mica paper into a predetermined size, a my power tape or a mycash can be obtained.
本明細書において 「カーボン」 と は、 π 結合によ って形成 された層同士が分子間力によ り 結合 した構造を有する炭素系 材料をいい、 カーボンブラ ッ ク、 コ ンタ ク ト ブラ ッ ク 、 チヤ ンネ ノレブラ ッ ク 、 ロ ーノレブラ ック 、 ディ ス ク ブラ ッ ク 、 サー マノレブラ ッ ク 、 ガスブラ ッ ク 、 フ ァー ネ スブラ ッ ク 、 オイノレ フ ァ ーネス ブラ ック 、 ナフ タ リ ンブラ ッ ク 、 アン ト ラセ ンブ ラ ッ ク、 アセチ レンブラ ッ ク 、 ァユマノレブラ ッ ク 、 ベジタブ ルブラ ッ ク 、 ケ ッチェ ンブラ ッ ク ( Ketj en B lack ) 、 黒鉛 を含む総称であ る。  In this specification, “carbon” refers to a carbon-based material having a structure in which layers formed by π bonds are bonded by an intermolecular force, such as carbon black and contact black. Black, channel black, lonor black, disk black, thermo black, gas black, furnace black, oil furnace black, naphthalene black It is a generic term that includes black, anthracene black, acetylene black, ayumanore black, vegetable black, ketjen black (Ketjen B lack), and graphite.
本明細書において 「人工ダイ ヤモン ド」 と は、 自然界から 産出 される天然ダイ ヤモ ン ドを除外 して、 工業的に製造され るダイ ヤモ ン ドをいい、 s p 3 結合に よ り 炭素原子が互いに 結合されて結晶化 した組織の こ と をい う 。  As used herein, the term "artificial diamond" refers to an industrially produced diamond excluding natural diamonds produced from the natural world, and carbon atoms are formed by sp 3 bonds. A structure that is bonded to each other and crystallized.
本明細書において 「ダイ ヤモン ド状カーボン」 と は、 上記 で定義 したカーボンに比較的近い炭素系材料をいい、 主要部 がカ ーボンから な り 、 その一部に上記で定義 したダイ ヤモ ン ド組織を含むも のをい う 。  In the present specification, “diamond-like carbon” refers to a carbon-based material relatively close to carbon as defined above, whose main part is carbon, and a part of which is the diamond as defined above. This includes organizations.
本明細書において 「カーボン状ダイ ヤモ ン ド』 と は、 上記 で定義 したダイ ヤモン ドに比較的近い炭素系材料をいい、 上 記で定義 したカーボンと ダイヤモン ド組織とが混在したもの をい う。 As used herein, the term “carbon-like diamond” refers to a carbon-based material relatively close to the diamond defined above. A mixture of carbon and diamond structure as defined above.
本明細書において 「バイ ンダー樹脂」 と は、 裏打ち材層ま たはマイ 力層中に高熱伝導性粒子を保持固定させるために用 いられる充填材をい う。 本発明の部材では樹脂の成分を特定 しないが、 一般的にはエポキシ樹脂、 ポリ プロ ピレン樹脂、 シ リ コ ー ン樹脂 (シ リ コ ー ン ゴムを含む) の う ち のいずれか を用いる。  As used herein, the term “binder resin” refers to a filler used to hold and fix highly thermally conductive particles in a backing material layer or a force layer. Although the component of the resin is not specified in the member of the present invention, in general, any one of epoxy resin, polypropylene resin, and silicone resin (including silicone rubber) is used.
図面の簡単な説明 BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
図 1 は、 本発明の実施形態に係る高熱伝導性絶縁部材の製 造方法を示す工程図。  FIG. 1 is a process diagram showing a method for manufacturing a highly thermally conductive insulating member according to an embodiment of the present invention.
図 2 は、 本発明の第 1 の実施形態に係る高熱伝導性絶縁部 材を示す断面模式図。  FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member according to the first embodiment of the present invention.
図 3 は、 窒化ホウ素を含有する絶縁テープの熱伝導率に対 する カーボンブラ ック添加の効果を示す特性線図。  Fig. 3 is a characteristic diagram showing the effect of carbon black addition on the thermal conductivity of insulating tape containing boron nitride.
図 4 は、 カーボンブラ ッ クが絶縁テープの熱伝導率に及ぼ す効果を示す特性線図。  Fig. 4 is a characteristic diagram showing the effect of carbon black on the thermal conductivity of insulating tape.
図 5 は、 電磁コ イ ルの概略断面図。  Figure 5 is a schematic cross-sectional view of an electromagnetic coil.
図 6 は 第 1 の粒子および第 2 の粒子を示す拡大図。  Figure 6 is an enlarged view showing the first and second particles.
図 7 は 粒径比 l og ( d2/d l ) と熱伝導率; I との関係を示す 特性線図  Fig. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the particle size ratio l og (d2 / d l) and the thermal conductivity; I.
図 8 は 酸化アル ミ ニゥム充填量とエポキシ樹脂の熱伝導 率と の関係を示す特性図。  Figure 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of aluminum oxide filling and the thermal conductivity of epoxy resin.
図 9 は、 他の実施形態の製造方法を示す工程図。  FIG. 9 is a process chart showing a manufacturing method according to another embodiment.
図 1 0 は、 裏打ち材 (樹脂含浸ガラスク ロ ス) を示す断面 模式図。 Figure 10 shows a cross section of the backing material (resin-impregnated glass cloth). Pattern diagram.
図 1 1 は、 他の裏打ち材 (樹脂含浸ガラスク ロ ス) を示す 断面模式図。  Fig. 11 is a schematic cross-sectional view showing another backing material (resin-impregnated glass cloth).
図 1 2 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 1 3 は、 他の実施形態の製造方法を示す工程図。  FIG. 13 is a process chart showing a manufacturing method of another embodiment.
図 1 4 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member according to another embodiment.
図 1 5 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 1 6 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 1 7 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 1 8 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。 - 図 1 9 は、 高熱伝導性絶縁部材の主絶縁層における熱伝導 特性を概念的に示す等価回路図。  FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment. -Fig. 19 is an equivalent circuit diagram conceptually showing the heat conduction characteristics of the main insulating layer of the high thermal conductive insulating member.
図 2 0 は、 他の高熱伝導性絶縁部材を示す断面模式図。 図 2 1 は、 他の高熱伝導性絶縁部材の主絶縁層における熱 伝導特性を概念的に示す等価回路図。  FIG. 20 is a schematic cross-sectional view showing another high thermal conductive insulating member. Fig. 21 is an equivalent circuit diagram conceptually showing the heat conduction characteristics of the main insulating layer of another high thermal conductive insulating member.
図 2 2 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 22 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 2 3 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。 図 2 4 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。 FIG. 23 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment. FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 2 5 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 2 6 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 2 7 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 27 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 2 8 は、 本発明の効果を示す棒グラ フ。  FIG. 28 is a bar graph showing the effect of the present invention.
図 2 9 は、 窒化ホウ素を含有する絶縁テープの熱伝導率に 対するカーボンブラ ッ ク添加の効果を示す特性線図。  Figure 29 is a characteristic diagram showing the effect of carbon black addition on the thermal conductivity of insulating tape containing boron nitride.
図 3 0 は、 カーボン粒子含有量が熱伝導率 λ と電気伝導率 a にそれぞれ及ぼす影響を調べた結果を示す特性線図。  FIG. 30 is a characteristic diagram showing the results of examining the effects of the carbon particle content on the thermal conductivity λ and the electrical conductivity a.
図 3 1 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 31 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
図 3 2 は、 他の実施形態の製造方法を示す工程図。  FIG. 32 is a process chart showing a manufacturing method of another embodiment.
図 3 3 は、 他の実施形態の高熱伝導性絶縁部材を示す断面 模式図。  FIG. 33 is a schematic cross-sectional view showing a high heat conductive insulating member of another embodiment.
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 添付の図面を参照 して本発明の種々 の好ま しい実施 の形態について説明する。  Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第 1 の実施形態)  (First Embodiment)
図 1 〜図 8 を参照 しなが ら本発明の第 1 の実施形態につい て説明する。  The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
先ず図 1 を参照して本実施形態のマイ 力テープの作製につ いて説明する。 First, with reference to FIG. Will be described.
マイ力鱗片 2 . 8 2 6 g に対して 3 0 0 0 c c の水を配合 し、 攪拌した (工程 K 1 ) 。 この場合にバイ ンダー剤と して 若干量のエポキシ樹脂を添加しても よい。  300 cc of water was mixed with 2.826 g of my scales, and the mixture was stirred (process K1). In this case, a slight amount of epoxy resin may be added as a binder.
上記の攪拌混合物を紙漉きの要領で例えば 0 . 5 m m X 0 . 5 m m格子グリ ッ ドに通 して、 生シー ト を作製する (工程 2 ) 。 こ の生シー ト を所定温度に加熱して乾燥させ、 これに よ り マイカペーパー 1 を得た (工程 K 3 ) 。  The above stirred mixture is passed through, for example, a 0.5 mm × 0.5 mm grid grid in the manner of papermaking to prepare a raw sheet (step 2). The green sheet was heated to a predetermined temperature and dried to obtain mica paper 1 (step K3).
本実施形態の裏打ち材作製プロ セス B 1 では、 先ずバイ ン ダー樹脂、 窒化ホウ素粒子、 カーボンブラ ック粒子を質量比 で 2 4 . 7 : 7 4 . 2 : 1 . 1 の割合に調合 し、 混練 した (工程 S 1 ) 。 本実施例では、 カーボンブラ ック に旭カーボ ン株式会社製のアサヒサ一マル (商品名) を用いた。 カーボ ンブラ ック の平均粒径は 9 0 μ mであった。 カーボンブラ ッ ク粒子の形状は球状であった。 また、 本実施例では、 窒化ホ ゥ素に水島合金鉄株式会社製の H P — 1 C AW (商品型番) - を用い、 その粒径分布が 1 4〜 1 8 /i mで、 その平均粒径が 1 6 /i mを用いた。 窒化ホウ素は、 結晶構造が六方晶であ り 形状が鱗片状 ( scale) であった。 なお、 窒化ホ ウ素と して 水島合金鉄株式会社製の H P — 6 (商品型番) を用いても よ レヽ  In the backing material production process B1 of the present embodiment, first, a binder resin, boron nitride particles, and carbon black particles are prepared in a mass ratio of 24.7: 74.2: 1.1. And kneaded (step S 1). In this embodiment, Asahi Samaru (trade name) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. was used for the carbon black. The average particle size of the carbon black was 90 μm. The shape of the carbon black particles was spherical. Further, in this embodiment, HP-1C AW (product model number) manufactured by Mizushima Alloy Iron Co., Ltd. was used as the hydrogen nitride, and the particle size distribution was 14 to 18 / im, and the average particle size was 14 to 18 / im. Used 16 / im. Boron nitride had a hexagonal crystal structure and a scale-like shape. It should be noted that HP—6 (product model number) manufactured by Mizushima Alloy Iron Co., Ltd. may be used as the boron nitride.
上記の混練物を厚さ 0 . 3 3 m mのガラスク ロ ス に塗布し た (工程 S 2 ) 。 混練物の単位面積あた り の塗布量は 4 0 0 g / m 2 と した。 塗布物を 1 2 0 °Cの温度に加熱して硬化さ せ、 これに よ り 裏打ち材 2 を得た (工程 S 3 ) 。 上記のマイ カペーパー 1 と裏打ち材 2 と を接着剤で貼り 合 わせる (工程 S 4 ) 。 接着剤をマイ カペーパー 1 または裏打 ち材 2 のいずれか一方に塗布し、 両者を重ね合わせてホ ッ ト ロールプ レス した。 接着剤にはエポキシ樹脂系を用いた。 ホ ッ ト ロ ールプ レス では 1 5 0 °Cの温度に加熱して、 接着剤、 マイ カペーパー 1 および裏打ち材 2 を硬化させ、 これによ り マイ 力シー ト を得た (工程 S 5 ) 。 これらの工程 S 4 と S 5 の処理は連続的に行な う ので、 マイカシー ト は幅広で長いも のと なる。 このよ う なマイ 力シー ト を幅 3 5 m mに裁断し、 これによ り 図 2 に示すマイ 力テープ 1 0 を得た (工程 S 6 ) このよ う なマイ 力テープ 1 0 は、 裏打ち材層 2 のなかに 1 W / m K以上の熱伝導率を持つ窒化ホ ウ素粒子 (第 1 の粒子) および 0 . 5 W , m K以上の熱伝導率を持つカーボンブラ ッ ク粒子 (第 2 の粒子) がと もに樹脂 4 中に分散したも のであ る。 ' The above kneaded material was applied to a glass cloth having a thickness of 0.333 mm (step S2). The coating amount per unit area of the kneaded material was 400 g / m 2. The coated material was cured by heating to a temperature of 120 ° C., whereby a backing material 2 was obtained (step S 3). The mica paper 1 and the backing material 2 are bonded together with an adhesive (step S4). The adhesive was applied to either the mica paper 1 or the backing material 2, and both were superposed and hot roll pressed. An epoxy resin was used as the adhesive. In the hot roll press, the adhesive, the mica paper 1 and the backing material 2 are cured by heating to a temperature of 150 ° C., thereby obtaining a my-force sheet (process S5). . Since the processes of steps S4 and S5 are performed continuously, the mica sheet is wide and long. Such a my-power sheet was cut into a width of 35 mm to obtain a my-power tape 10 shown in FIG. 2 (step S6). Boron nitride particles with thermal conductivity of 1 W / mK or more (first particles) and carbon black particles with thermal conductivity of 0.5 W, mK or more in material layer 2 (first particles) (Second particles) are both dispersed in the resin 4. '
以下の説明において、 テープ部材 (又はシー小部材) の熱 伝導率え の評価測定にはレーザーフ ラ ッシュ法を採用 した。 本実施例では熱伝導率測定機器と して真空理工株式会社製の T C 一 3 0 0 0 —:^〇 を用ぃた。 具体的には、 厚さ l m mの 試料の片面にパルス レーザ光を照射して反対面 (裏面) の温 度上昇を測定する こ と によ り 、 熱伝導率 λ を評価した。  In the following description, a laser flash method was used to evaluate and measure the thermal conductivity of the tape member (or the small seam member). In the present embodiment, as a thermal conductivity measuring device, Tc300-: ^ 〇 manufactured by Vacuum Riko Co., Ltd. was used. Specifically, the thermal conductivity λ was evaluated by irradiating one side of a sample having a thickness of l mm with a pulsed laser beam and measuring the temperature rise on the opposite side (back side).
また、 粒子の粒径測定にはレーザ解析式粒度分布測定器を 採用 した。 本実施例では粒径測定機器と して株式会社セイ シ ン企業の L M S — 2 4 を用いた。 測定した粒径は、 平均の粒 径である。 図 3 は、 横軸にカーボンブラ ック の体積比率 ( V o 1 % ) を と り 、 縦軸にカーボンブラ ック をエポキシ樹脂中に分散さ せたと きの熱伝導率 λ ( W / m K ) を と つて、 熱伝導率の力 一ボンブラ ック充填量依存性を示す特性線図である。 カーボ ンブラ ッ ク には熱伝導率 1 W / m Kで、 平均粒径 9 0 n mの 粒子を用いた。 窒化ホウ素には熱伝導率 6 0 W Z m Kで、 平 均粒径の 1 6 μ mの粒子を用いた。 図中の特性線 Aは、 カー ボンブラ ッ ク充填量を体積率で 0 %, 0 . 5 % , 1 % , 2 % 5 %と変えたと きの結果をそれぞれプロ ッ ト し、 プロ ッ ト と プロ ッ ト と を結んだものである。 In addition, a laser analysis type particle size distribution analyzer was used for particle size measurement. In the present embodiment, LMS-24 of Seisin Corporation was used as the particle size measuring instrument. The measured particle size is the average particle size. In Fig. 3, the horizontal axis shows the volume ratio of carbon black (Vo 1%), and the vertical axis shows the thermal conductivity λ (W / m) when the carbon black is dispersed in epoxy resin. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the dependence of the thermal conductivity on the power-bon black filling amount with respect to K). For the carbon black, particles with a thermal conductivity of 1 W / mK and an average particle size of 90 nm were used. For boron nitride, particles having a thermal conductivity of 60 WZ m K and an average particle diameter of 16 μm were used. The characteristic line A in the figure plots the results when the carbon black filling volume was changed to 0%, 0.5%, 1%, 2%, and 5% by volume, and plots the plotted values. It is the connection between the plot and.
特性線 Aから明 らかなよ う に、 エポキシ樹脂中にカーボン ブラ ック を微量添加する こ と によつて、 高い熱伝導率を持つ 熱伝導シー トが得られる こ とが分かる。 この熱伝導シー ト 2 を裏打ち材と してマイ力薄片を漉いて製造したマイカペーパ 一 1 と貼 り 合わせ、 ス リ ッ ト を通 してマイカシー トを形成す る。 この場合、 マイ 力層- 1 と熱伝導シー ト 2 (裏打ち材) と をビスフエ ノール A型のエポキシ樹脂接着剤によ り 接着した このよ う に して製造したマイ 力 シー ト (マイ 力 テープ) は 裏打ち材層の熱伝導率が高いため、 窒化ホウ素のみを含有す るマイ力テープ (従来品) と比較 して高い熱伝導率を得る こ とができ る。 '  As is clear from the characteristic line A, it can be seen that a heat conductive sheet having a high thermal conductivity can be obtained by adding a small amount of carbon black to the epoxy resin. The heat conductive sheet 2 is used as a backing material and laminated with a mica paper 1 manufactured by slicing my strength flakes to form a mica sheet through a slit. In this case, the my power sheet-1 and the heat conductive sheet 2 (backing material) were bonded together using a bisphenol A type epoxy resin adhesive. ) Has a high thermal conductivity in the backing material layer, so it can achieve a higher thermal conductivity than the My Force tape containing only boron nitride (conventional product). '
表 1 に、 マイ 力層 1 と熱伝導シー ト 2 の厚み比率を 1 : 1 と して製造したマイ 力テープの熱伝導率指数および組成を示 す。 ここで 「熱伝導率指数」 と は、 比較例 1 を基準値 1 と し て算出 した無単位の相対値をい う。 比較例 1 比較例 2 実施例 1 Table 1 shows the thermal conductivity index and composition of the My power tape manufactured with the thickness ratio of My power layer 1 and heat conductive sheet 2 set to 1: 1. Here, the “thermal conductivity index” refers to a unitless relative value calculated using Comparative Example 1 as a reference value 1. Comparative Example 1 Comparative Example 2 Example 1
窒化ホウ素 0 6 0 6 0  Boron nitride 0 6 0 6 0
カーボンブラ 0 0 5  Carbon bra 0 0 5
ック  Check
樹脂 1 0 0 4 0 3 5  Resin 1 0 0 4 0 3 5
熱伝導率指数 1 1 . 8 1 . 9 3 比較例 1, 2 は、 裏打ち材と してポ リ エチ レンテ レフ タ レ 一ト を使用 したテープと窒化ホウ素のみを用いたテープを併 pD し /こ  Thermal conductivity index 1 1.8 1.9 3 In Comparative Examples 1 and 2, the tapes using polyethylene terephthalate as the backing material and the tape using only boron nitride as the backing material were pD / This
窒化ホ ウ素を充填したテープ (比較例 1 ) は、 充填してい ないテープ (比較例 2 ) と比較して 1 . 8倍の熱伝導率 λ を 示したが、 さ らにカーボンブラ ッ ク を添加 したテープ (実施 例 1 ) では 1 . 9 3倍もの熱伝導率え を示した。  The tape filled with boron nitride (Comparative Example 1) showed a thermal conductivity λ that was 1.8 times that of the tape not filled (Comparative Example 2). The tape (Example 1) to which chromium was added exhibited thermal conductivity as high as 1.93 times.
図 4 は、 横軸にカーボンブラ ックの体積比率 ( V ο 1 % ) をと り 、 縦軸にマイ 力テープの熱伝導率指数をと つて、 図 3 のカーボンブラ ック充填率をパラ メ ータ と してマイ 力テープ の熱伝導率のカーボンブラ ック充填率依存性を求めた特性線 図である。 こ こ で 「熱伝導率指数」 と は、 表 2 に示す比較例 2 を基準値 1 と して算出 した無単位の相対値をい う。  In Fig. 4, the horizontal axis shows the volume ratio of carbon black (Vο 1%), and the vertical axis shows the thermal conductivity index of the force tape. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the dependence of the thermal conductivity of a My tape on the carbon black filling rate as a meter. Here, the “thermal conductivity index” refers to a unitless relative value calculated using Comparative Example 2 shown in Table 2 as a reference value 1.
特性線 Βから明 らかなよ う に、 カーボンブラ ック を添加す る こ と によってマイ 力テープの熱伝導率が上昇している こ と が分かる。 特にカーボンブラ ック充填量が 1 V ο 1 °/0以上に おいて、 熱伝導率指数で 2 . 5 %程度の上昇を得る こ と がで きた。 従って、 マイ力テープの熱伝導率 I は、 裏打ち材の熱 伝導率; に比例 して高く なる。 As is clear from the characteristic line Β, it can be seen that the thermal conductivity of the My power tape is increased by adding the carbon black. In particular, when the carbon black filling amount is 1 Vο1 ° / 0 or more, a thermal conductivity index of about 2.5% can be obtained. Therefore, the thermal conductivity I of My force tape is Conductivity increases in proportion to.
このよ う に窒化ホ ウ素と樹脂の複合体にさ らにカーボンブ ラ ック を添加する こ と によ り 、 高い熱伝導率のシー トが得ら れ、 このシー ト を裏打ち材と して使用する こ と によ り 、 高い 熱伝導率を持つマイ 力テープを製造する こ と ができた。  By adding a carbon black to the composite of boron nitride and resin in this way, a sheet with high thermal conductivity can be obtained, and this sheet is used as a backing material. By using the tape, it was possible to produce a My tape having a high thermal conductivity.
次に、 図 5 を参照 してコ イ ルの製造方法について説明する , 矩形断面をもつ卷線導体 5 (バーコ イ ル) の外周にマイ力 テープ 1 0 を所定厚みに卷回 し、 その上にさ らに離型テープ (図示せず) を巻回 した。 半円柱状のゴム製の当て治具 (図 示せず) を卷回体の四面にそれぞれ押し当てた。 この と き当 て治具と卷回体との間には板厚 2 m mの鉄板 (図示せず) を それぞれ揷入した。 さ らに、 当て治具の外周に熱収縮性チュ ープ (図示せず) を 2 / 3 オーバーラ ップで 3 パス巻き付け た。 熱収縮性チューブの径は約 5 0 m mであった。 こ の卷回 体をエポキシ樹脂液中に浸漬し、 真空雰囲気下でエポキシ樹 脂を含浸させた。 樹脂含浸後、 卷回体を加熱炉に装入し、 1 5 0 °Cで 2 4時間保持の加熱条件でエポキシ樹脂を硬化させ た。 熱収縮性チューブ.、 当て治具、 鉄板、 離型テープを取り 外して電磁コ イ ルを得た。  Next, a method of manufacturing the coil will be described with reference to FIG. 5. A my-strength tape 10 is wound to a predetermined thickness on the outer periphery of a winding conductor 5 (bar coil) having a rectangular cross section. Further, a release tape (not shown) was wound. A semi-cylindrical rubber contact jig (not shown) was pressed against each of the four surfaces of the roll. At this time, an iron plate (not shown) with a thickness of 2 mm was inserted between the jig and the wound body. In addition, a heat-shrinkable tube (not shown) was wound around the contact jig three times in a 2/3 overlap. The diameter of the heat-shrinkable tube was about 50 mm. This wound body was immersed in an epoxy resin liquid, and impregnated with the epoxy resin in a vacuum atmosphere. After impregnation with the resin, the wound body was placed in a heating furnace, and the epoxy resin was cured under heating conditions of holding at 150 ° C. for 24 hours. The heat-shrinkable tube, patch jig, iron plate, and release tape were removed to obtain an electromagnetic coil.
こ の よ う に して製造された電磁コ イ ルは、 マイ力テープ 1 0 が高い熱伝導率を持っているため、 結果と して高い熱伝導 率を持つ絶縁層 6 が形成される。 こ のよ う な電磁コ イ ルは、 冷却性能に優れ、 巻線導体 5 に流す電流を増大でき るので、 高効率である。 また、 効率を同 じと した場合は、 卷線導体 5 の断面積を小さ く する こ とができ るので、 電磁コイルが小型 化する。 その結果、 電磁コイルの製造コス ト が低減する。 因みに、 3 0 0 M Wク ラスの発電機において、 上記絶縁層 6 を有する電磁コィルを用いる こ と によ り 、 主絶縁の熱伝導 率が従来の 0 . 2 2 W / m Kから l W Z m K程度になった。 電磁コイルの温度上昇を 7 0 Kから 4 O Kまで低減する こ と ができた。 これによ り 、 電磁コイルに流す電流密度を上げる こ と が可能と な り 、 銅の使用量を少な く でき る。 これによ り 電磁コイルに流す電流密度を上げる こ とが可能と な り 、 銅の 使用量を約 3割程度少なく する こ と ができた。 In the electromagnetic coil manufactured in this way, since the My force tape 10 has a high thermal conductivity, the insulating layer 6 having a high thermal conductivity is formed as a result. Such an electromagnetic coil is excellent in cooling performance and can increase the current flowing through the winding conductor 5, so that the efficiency is high. If the efficiency is the same, the cross-sectional area of the wound conductor 5 can be reduced, so that the electromagnetic coil is small. Become As a result, the manufacturing cost of the electromagnetic coil is reduced. Incidentally, by using an electromagnetic coil having the insulating layer 6 in a 300 MW class generator, the thermal conductivity of the main insulation can be reduced from the conventional 0.22 W / mK to 1 WZm. It was about K. The temperature rise of the electromagnetic coil was reduced from 70 K to 4 OK. This makes it possible to increase the density of the current flowing through the electromagnetic coil and reduce the amount of copper used. This made it possible to increase the current density flowing through the electromagnetic coil and reduce the amount of copper used by about 30%.
本実施形態では、 熱伝導率の高いテープ部材を簡単かつ容 易に得る こ と ができ 、 またこのテープ部材をコイル導体に卷 回 して絶縁被覆する こ と によ り 、 高熱伝導化された電磁コィ ル及び電磁機器を小型に して安価に製造する こ と ができ る。  In this embodiment, a tape member having a high thermal conductivity can be obtained easily and easily, and the tape member is wound around a coil conductor to be insulated and coated, thereby achieving high heat conductivity. Electromagnetic coils and electromagnetic equipment can be made small and inexpensive to manufacture.
上記では、 高熱伝導性の裏打ち材を形成する材料と して、 窒化ホウ素粒子とカーボンブラ ック粒子を使用 した。 高熱伝 導性を実現した理由は、 樹脂層をカーボンブラ ッ ク によ り 置 換する こ と によって実現でき る と考え られる。 すなわち、 高 熱伝導性を持つ主の充填材とその隙間を埋めるカーボン粒子 と によって高い熱伝導率を得る こ と が可能と なる。  In the above, boron nitride particles and carbon black particles were used as materials for forming the high thermal conductive backing material. It is thought that the reason for achieving high thermal conductivity can be achieved by replacing the resin layer with carbon black. That is, high thermal conductivity can be obtained by the main filler having high thermal conductivity and the carbon particles filling the gaps.
この場合、 高熱伝導性を持つ主の充填材 (第 1 の粒子) を 高充填する こ とが高い熱伝導性を実現する と きに必要と なる ため、 主の充填材 (第 1 の粒子) を細密充填した隙間に入る こ と が第 2 の粒子、 例えばカーボンブラ ック粒子に対して重 要と なる。  In this case, it is necessary to highly fill the main filler (first particles) having high thermal conductivity in order to achieve high thermal conductivity, and thus the main filler (first particles) is required. It is important for the second particles, for example, carbon black particles, to enter the gap filled with fine particles.
そこで、 図 6 に示すよ う に細密充填した主の高熱伝導性充 填材 (第 1 の粒子) 7 中に第 2 の充填材 (第 2 の粒子〉 8 を 入れるためには、 第 2 の充填材 8 の粒径 d 2 を制限するこ と によって高い熱伝導率を持つ高熱伝導性を実現できる。 Therefore, as shown in Fig. 6, the main heat-conductive filler is densely packed. In order to put the second filler (second particles) 8 in the filler (first particles) 7, high thermal conductivity is obtained by limiting the particle size d 2 of the second filler 8. And high thermal conductivity can be realized.
図 7 は、 横軸に第 1 粒子と第 2粒子との粒径比 ( d 2 Z d 1 ) の対数をと り 、 縦軸に熱伝導率; I を と つて、 第 2 の粒子 と第 1 の粒子と の粒径比に対する熱伝導率 λ の変化を示す特 性線図である。 この図から明 らかなよ う に第 2 の粒子と第 1 の粒子と の粒径比が 0 . 1倍付近よ り 小さい範囲で熱伝導率 が上昇する こ と が分かる。  Fig. 7 shows the logarithm of the particle size ratio (d2Zd1) between the first particle and the second particle on the horizontal axis, and the thermal conductivity; I on the vertical axis. FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in thermal conductivity λ with respect to a particle diameter ratio of the particles of FIG. As is apparent from this figure, the thermal conductivity increases in a range where the particle size ratio of the second particles to the first particles is smaller than around 0.1 times.
図 8 は、 横軸にエポキシ樹脂中の酸化アルミ 二 ゥム粒子の 体積含有量 ( v o l % ) を と り 、 縦軸に熱伝導率 λ を と つて 両者の関係について調べた結果をプロ ッ ト して示 した特性図 である。 こ こでは平均粒径 9 0 n mのカーボンブラ ッ ク粒子 の代わり に、 平均粒径 7 0 n mの酸化ァノレミ ニゥム粒子をェ ポキシ樹脂中に充填した。 この図から明 らかなよ う に、 酸化 アルミ ニウム粒子の充填量が増大する と と も に熱伝導率; が 上昇した。 特に酸化アルミ ニウム粒子を 2 V o 1 %添加 した 材料では、 7 WZm Kを超える熱伝導率; L を得た。 これを裏 打ち材と して使用する こ と によって高い熱伝導率を得る こ と ができ る こ とが判明 した。 さ らに、 カーボンブラ ック粒子と 比べて酸化アルミニウム粒子は電気抵抗が高いので、 絶縁性 能に優れたテープと なる。  Fig. 8 is a plot of the relationship between the aluminum oxide particles in epoxy resin and the volumetric content (vol%) of the epoxy resin on the horizontal axis, and the thermal conductivity λ on the vertical axis. FIG. In this case, an anoreminium oxide particle having an average particle size of 70 nm was filled in the epoxy resin instead of the carbon black particle having an average particle size of 90 nm. As is clear from this figure, the thermal conductivity was increased as the filling amount of the aluminum oxide particles was increased. In particular, the material to which aluminum oxide particles were added at 2 V o 1% obtained a thermal conductivity; L exceeding 7 WZmK. It has been found that high thermal conductivity can be obtained by using this as a backing material. In addition, aluminum oxide particles have a higher electrical resistance than carbon black particles, and thus provide a tape with excellent insulation performance.
酸化アルミ ニ ウムは、 平均粒径が 7 0 n mの球状粒子であ る。 本実施例では、 酸化アルミ ェゥム粒子にシーアィ化成株 式会社製の NanoTekA 1 203_ H T (商品型番) を用いた。 本実施例では第 1 の粒子と して窒化ホウ素を使用 したが、 この代わ り の材料と して窒化アルミ ニ ウム、 酸化アルミ ニゥ ム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 人工ダイヤモン ド、 ダイ ャモ ン ド状カーボン、 炭化珪素を用いる よ う に しても よい。 - これらの代用材料によっても本実施例と 同様の効果を得る こ とができ る。 Aluminum oxide is a spherical particle having an average particle size of 70 nm. In the present embodiment, NanoTekA 1203_HT (product model number) manufactured by C Kasei Co., Ltd. was used as the aluminum oxide particles. In the present embodiment, boron nitride was used as the first particle, but aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, artificial diamond, and diamond as alternative materials. C-like carbon or silicon carbide may be used. -With these substitute materials, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
また、 本実施例では第 2 の粒子と してカーポンプラ ック及 び酸化アルミ ニ ウムを使用 したが、 この代わ り の材料と して 窒化ホウ素、 力一ボン、 窒化アルミ ニウム、 酸化マグネシゥ ム、 窒化珪素、 人工ダイヤモン ド、 ダイ ヤモン ド状カーボン 炭化珪素、 金、 銅、 鉄、 層状珪酸粘度鉱物、 マイ 力を用いる よ う に しても よい。 これらの代用材料によっても本実施例と 同様の効果を得る こ と ができ る。  Further, in this embodiment, car pump black and aluminum oxide were used as the second particles, but boron nitride, carbon dioxide, aluminum nitride, magnesium oxide, magnesium oxide, It is also possible to use silicon nitride, artificial diamond, diamond-like carbon silicon carbide, gold, copper, iron, layered silicate clay minerals, and My power. The same effect as in the present embodiment can be obtained by these substitute materials.
(第 2 の実施形態)  (Second embodiment)
次に、 図 9 〜図 1 1 を参照して第 2 の実施形態について説 明する。  Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
本実施形態の部材ではマイ力層のほ う に高熱伝導性粒子を 充填する。 裏打ち材にはガラス ク ロ ス 2 5 を用いた。 マイ力 鱗片 2 . 8 3 g およびアルミナ粒子 0 . 1 2 5 g を 3 0 0 0 c c の水に配合 し、 攪拌した (工程 S 2 1 ) 。 本実施例では アルミ ナ粒子にシーアィ化成株式会社製の NanoTekA 1 203 一 H T (商品型番 > を用いた。 アルミ ナ粒子の平均粒径は 7 0 mであった。 アルミナ粒子の形状は球状であった。 マイ 力鱗片には焼成マイ 力 を用いた。 マイ力鱗片の平均粒径は 1 5 ^ mで ¾>つ 7こ。 上記の攪拌混合物を紙漉きの要領で 0 . 5 m m X 0 . 5 m m格子グ リ ッ ドを通 して濾過 し、 生シー ト を作製した (工程 S 2 2 ) 。 こ の生シー ト を 1 2 0 °Cに加熱し、 乾燥させ、 マ イカペーパーを得た (工程 S 2 3 ) 。 In the member of the present embodiment, high thermal conductive particles are filled like the my force layer. Glass cloth 25 was used as the backing material. 2.83 g of my force scales and 0.125 g of alumina particles were mixed in 300 cc of water and stirred (step S21). In this example, NanoTekA 1203-HT (commercial model number) manufactured by CSI Kasei Co., Ltd. was used for the alumina particles. The average particle size of the alumina particles was 70 m. The shape of the alumina particles was spherical. The calcined mai scale was used for the mai scales, and the average particle size of the mai scales was 15 ^ m. The above stirred mixture was filtered through a 0.5 mm × 0.5 mm grid grid in a papermaking manner to produce a raw sheet (step S22). The raw sheet was heated to 120 ° C. and dried to obtain mica paper (step S23).
このマイ カペーパーをガラスク ロス 2 5 に接着剤を用いて 貼り 合わせた (工程 S 2 4 ) 。 接着剤にはエポキシ榭脂系を 用いた。 ホ ッ ト ロ ールプ レス では 1 5 0 °Cの温度に加熱して . 接着剤、 マイカペーパー 1 および裏打ち材 2 を硬化させ、 こ れに よ り マイ力シー ト を得た (工程 S 2 5 ) 。 これらの工程 S 2 4 と S 2 5 の処理は連続的に行な う ので、 マイ力シー ト は幅広で長いもの と なる。 このよ う なマイ カシー ト を幅 3 5 m mに裁断し、 これによ り 図 1 0 に示すマイ 力テープ 1 1 A を得た (工程 S 2 6 ) 。  This mica paper was bonded to glass cross 25 using an adhesive (step S24). Epoxy resin was used as the adhesive. In the hot roll press, the adhesive, the mica paper 1 and the backing material 2 were cured by heating to a temperature of 150 ° C., thereby obtaining a my-force sheet (process S25). ). Since these processes S24 and S25 are performed continuously, the my strength sheet is wide and long. Such a mica sheet was cut into a width of 35 mm to obtain a my strength tape 11A shown in FIG. 10 (step S26).
図 1 0 は、 ガラスク ロ ス中に上述の実施形態で得られた高 熱伝導性粒子のいずれかを分散配置させたマイ力テープ 1 1 Aの断面図である。 ガラスク ロス 2 5 に樹脂を含浸させてフ イ ルムあるいはテープ部材を作る際に、 高熱伝導性の粒子 2 6 を含有させる こ と によ り 、 高熱伝導性のテープ ( フ ィ ル ム) を作製する こ と ができ る。 さ らに、 このよ う に して作つ たテープをマイ 力テープの材料と して用いる こ と によ り 、 熱 伝導性の高いマイ力テープと なる。  FIG. 10 is a cross-sectional view of a my force tape 11A in which any one of the high thermal conductive particles obtained in the above-described embodiment is dispersed and arranged in glass cloth. When a film or tape member is made by impregnating a resin into the glass cross 25, a highly heat conductive tape (film) is produced by incorporating the highly heat conductive particles 26. can do. Furthermore, by using the tape made in this way as a material for the self-powered tape, a self-powered tape having high thermal conductivity can be obtained.
図 1 1 は、 複数の上記実施形態のテープを積層 したテープ 1 1 Bを示す断面図である。 積層部材の樹脂分に高熱伝導性 の材料を使用する こ と によって、 高い熱伝導率を持つ、 積層 部材を作製でき る。 (第 3 の実施形態) FIG. 11 is a cross-sectional view showing a tape 11B in which a plurality of tapes of the above embodiment are stacked. By using a material having high thermal conductivity for the resin component of the laminated member, a laminated member having high thermal conductivity can be manufactured. (Third embodiment)
図 1 2 を参照 して第 3 の実施形態について説明する。 本実 施形態のマイ力テープ 1 O Aでは、 マイ力層 9 中に 0 . 5 W ノ m K以上の熱伝導率を持つ第 1 の粒子を充填分散させた。 本実施形態では、 マイ 力層 1 1 は通常の方法で製造し、 裏打 ち材に高い熱伝導率を持つ熱伝導シー ト 9 を用いた。 この場 合、 裏打ち材層 9 と比較してマイ 力層 1 1 は熱伝導率が小さ いため、 マイ力層 1 1 が熱バ リ ア と して作用する。  The third embodiment will be described with reference to FIGS. In the My force tape 1OA of the present embodiment, the first particles having a thermal conductivity of 0.5 W nom K or more were filled and dispersed in the My force layer 9. In the present embodiment, the my-force layer 11 was manufactured by an ordinary method, and a thermal conductive sheet 9 having a high thermal conductivity was used as a backing material. In this case, the my-force layer 11 has a lower thermal conductivity than the backing material layer 9, so that the my-force layer 11 acts as a thermal barrier.
こ こで、 マイ カペーパーを形成する際に、 平均粒径 7 0 n mのアルミ ナ粒子をマイカペーパーと混合する こ と を行った 具体的には、 マイカペーパーと アルミ ナ粒子を蒸留水に攪拌 し、 0 . 0 5 μ πιの網 目 を持つク ロ ス上に塗布し、 乾燥処理 してマイ力シー トを形成した。 マイ力シー ト 自体は、 0 . 6 W/m K程度の熱伝導率を持つが、 マイカペーパーのみで成 形したマイ 力層 1 1 に樹脂を含浸させる と熱伝導率え が 0 . Here, when forming mica paper, alumina particles having an average particle diameter of 70 nm were mixed with mica paper.Specifically, mica paper and alumina particles were stirred in distilled water. Then, it was applied on a cloth having a mesh of 0.05 μππι, and dried to form a my-force sheet. The my-force sheet itself has a thermal conductivity of about 0.6 W / mK, but if the my-force layer 11 made of mica paper alone is impregnated with resin, the thermal conductivity will be about 0.6 W / mK.
2 2 WZm Kと なった。 It became 2 2 WZm K.
一方、 アルミ ナ粒子を充填したマイ 力層の熱伝導率は、 0 On the other hand, the thermal conductivity of the my layer filled with alumina particles is 0
3 5 W / m Kであ り 、 これはマイ 力層間に含浸樹脂が介在す るため、 熱伝導に必要なフオ ノ ンが散乱され、 フオ ノ ンの平 均自 由工程が短く なつたため と推察される。 35 W / mK, because the impregnated resin intervenes between the layers of mylon, which scattered the phonon necessary for heat conduction and shortened the average free process of phonon. Inferred.
上記の実施形態と 同様に本実施形態のテープを用いて電磁 コイルを成形する こ と によって熱伝導性の高い主絶縁層を形 成できた。  As in the above embodiment, the main insulating layer having high thermal conductivity was formed by forming the electromagnetic coil using the tape of the present embodiment.
このよ う なマイ力テープ 1 O Aにおいて、 マイ 力層 9 中に 第 2 の粒子 3 を充填分散させる こ と によ り 、 熱伝導率の高い テープ部材を簡単かつ容易に得る こ とができ る。 また、 マイ 力テープ 1 O Aを卷線導体 5 に卷回して絶縁被覆する こ と に よ り 、 高熱伝導化された電磁コイル及び電磁機器を小型に し て安価に製造する こ とができ る。 By filling and dispersing the second particles 3 in the my power layer 9 in such a my power tape 1 OA, a high thermal conductivity is obtained. The tape member can be obtained easily and easily. Further, by winding the self-powered tape 1 OA around the wire conductor 5 and insulatingly coating the same, it is possible to reduce the size and cost of the highly thermally conductive electromagnetic coil and electromagnetic device.
(第 4 の実施形態)  (Fourth embodiment)
図 1 3 を参照 しなが ら裏打ち材層にフ ィ ルム (ガラ スク ロ ス の代用材料) を用いた第 4 の実施形態について説明する。 本実施形態では裏打ち材作製プロ セス B 2 を除いて上記第 1 の実施形態と実質的に同 じである。 よって、 本実施形態では. マイ カペーパー作製工程 K 1 〜 K 3 およびマイ力テープ作製 工程 S 4 〜 S 6 についての説明を省略する。  A fourth embodiment in which a film (substitute material for glass cross) is used for the backing material layer will be described with reference to FIGS. This embodiment is substantially the same as the first embodiment except for the backing material production process B2. Therefore, in the present embodiment, the description of the mica paper producing steps K 1 to K 3 and the mica force tape producing steps S 4 to S 6 will be omitted.
本実施形態の裏打ち材作製プロ セス Β 2 では、 バイ ンダー 樹脂 0 . 1 3 g と窒化ホウ素粒子 2 . 8 3 g とアルミ ナ粒子 0 . 1 2 5 g と を混練した (工程 S 1 1 ) 。 混練物をホ ッ ト ロールプ レ ス機によ り 1 5 0 °Cの温度でプ レス硬化させ、 こ れによ り 裏打ち材を得た (工程 S 1 2 ) 。  In the backing material production process # 2 of the present embodiment, 0.13 g of binder resin, 2.83 g of boron nitride particles, and 0.125 g of alumina particles were kneaded (step S11). . The kneaded material was press-cured at a temperature of 150 ° C. using a hot roll press machine, thereby obtaining a backing material (step S12).
(第 5 の実施形態)  (Fifth embodiment)
図 1 4 を参照 して第 5 の実施形態について説明する。 本実 施形態の部材 1 0 B は、 上記の第 1 実施形態の裏打ち材層 2 と上記の第 3実施形態のマイ力層 9 と を組合せたものである, このよ う な組み合せによ り 、 マイ力テープ 1 0 B の熱伝導率 がさ らに大き く な り 、 放熱特性に優れたものと なる。 本実 施形態のマイ力テープ 1 0 Βの熱伝導率は、 0 . 6 6 W/m Κ程度になる と見積も られる。  The fifth embodiment will be described with reference to FIG. The member 10 B of the present embodiment is a combination of the backing material layer 2 of the first embodiment and the my-force layer 9 of the third embodiment described above. In addition, the thermal conductivity of the my force tape 10B is further increased, and the heat radiation property is improved. It is estimated that the thermal conductivity of 10 mm of my force tape of this embodiment is about 0.66 W / m 2.
(第 6 の実施形態) 図 1 5 を参照 して第 6 の実施形態について説明する。 本実 施形態のマイ 力テープ 1 0 Cでは、 マイ力層 1 の両面に第 1 の粒子と第 2 の粒子を充填した高熱伝導性の裏打ち材層 2 を 貼り 合わせた。 (Sixth embodiment) The sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the my-force tape 10 C of the present embodiment, the high-thermal-conductivity backing material layer 2 filled with the first particles and the second particles was attached to both surfaces of the my-force layer 1.
本実施形態によれば、 裏打ち材層 2 に熱伝導率の高い材料 を両面に用いる こ と によって、 マイ力テープ 1 0 C 自体の熱 伝導率を向上させる こ とができ る。 こ のマイ 力テープ 1 O C を卷線導体 5 に卷回する こ と によって、 放熱特性に優れた電 磁コィノレ力 S得られる。  According to the present embodiment, by using a material having high thermal conductivity on both sides of the backing material layer 2, the thermal conductivity of the my force tape 10C itself can be improved. By winding this force tape 1 OC on the wire conductor 5, an electromagnetic force S having excellent heat radiation characteristics can be obtained.
(第 7 の実施形態) ( Seventh embodiment)
図 1 6 を参照 して第 7 の実施形態について説明する。 本実 施形態では、 低熱伝導層 (マイ 力層) 1 3 とその片面に高熱 伝導層 (高熱伝導性の裏打ち材層) 1 2 からなるマイ カテー プ 1 0 を用いてテープ間のずら し幅をテープ幅 Wの半分 (W / 2 ) ずら して卷線導体 5 の表面に卷回 した と きの主絶縁層 の断面を示すものである。 この主絶縁層は、 高熱伝導層 1 2 と高熱伝導層 1 2 と の間に必ず低熱伝導層 1 3 を挟むよ う な 配置となる。 こ の構成 1 0 Dを用いた絶縁層 6 では、 低熱伝 導層 1 3 の熱伝導率が低いため、 高い熱伝導率を得る こ とが 難しい。  The seventh embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the width of the tape is shifted by using a myka tape 10 composed of a low thermal conductive layer (my power layer) 13 and a high thermal conductive layer (high thermal conductive backing material layer) 12 on one side thereof. 7 shows a cross section of the main insulating layer when the tape is wound around the surface of the wound conductor 5 while being shifted by half (W / 2) of the tape width W. This main insulating layer is arranged such that the low thermal conductive layer 13 is always sandwiched between the high thermal conductive layer 12 and the high thermal conductive layer 12. In the insulating layer 6 using this configuration 10D, it is difficult to obtain high thermal conductivity because the thermal conductivity of the low thermal conductive layer 13 is low.
(第 8 の実施形態)  (Eighth embodiment)
図 1 7 を参照 して第 8 の実施形態について説明する。  The eighth embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態では、 低熱伝導層 1 3 と その両面に高熱伝導層 1 2 を形成 したマイ 力テープ 1 0 Cを用いてテープ間のずら し幅をテープ幅 Wの半分 (W / 2 ) ずら してコイル導体表面 に巻回した と きの主絶縁層の断面を示すものである。 この構 成 1 0 Eでは、 高熱伝導である裏打ち材が互いに連続的につ なが り なが ら主絶縁層中に熱伝導路を形成する。 従って、 低 熱伝導層 1 3 の両面に高熱伝導層 1 2 を形成する こ と によつ て、 高い熱伝導率を得る こ とが可能と なる。 In the present embodiment, the width of the tape is shifted by half (W / 2) of the tape width W by using a self-powered tape 10 C having the low thermal conductive layer 13 and the high thermal conductive layer 12 formed on both sides thereof. The coil conductor surface 2 shows a cross section of the main insulating layer when wound around. In this configuration 10E, the heat conducting paths are formed in the main insulating layer while the backing materials having high thermal conductivity are continuously connected to each other. Therefore, by forming the high thermal conductive layer 12 on both surfaces of the low thermal conductive layer 13, it is possible to obtain a high thermal conductivity.
このよ う に して製造したマイカペーパと第 1 の実施形態で 示した裏打ち材を使用する こ と によ り 、 高い熱伝導率を持つ マイ 力テープが得られた。  By using the mica paper manufactured in this way and the backing material shown in the first embodiment, a my power tape having a high thermal conductivity was obtained.
こ のよ う に低熱伝導層 (マイ力層) の両面に l W / m K以 上の熱伝導率を持つ第 1 の粒子を持つこ と によ り 、 熱伝導性 が高く 、 かつ製造が容易な高熱伝導化された電磁コイル及び 電磁機器を得る こ と ができ る。  By having the first particles having a thermal conductivity of lW / mK or more on both sides of the low thermal conductive layer (my force layer), the thermal conductivity is high and the production is easy. It is possible to easily obtain an electromagnetic coil and an electromagnetic device having high thermal conductivity.
上記では、 マイ力層を低熱伝導層と し、 高熱伝導層で相対 的に熱伝導率の低い層を挟み込む構成と したが、 マイ 力層を 高熱伝導層 と した場合、 裏打ち材層を高熱伝導のマイ 力層で 挟み込むこ と によつ-ても高い熱伝導率が得られる。 すなわち 裏打ち材層の両面に 0 . 5 W Z m K以上の熱伝導率を持つ第 2 の粒子を含むマイ 力層を形成する こ とによ り 、 熱伝導率が 高く 、 且つ製造が容易な高熱伝導化された電磁コイル及ぴ電 磁機器を得る こ とができ る。  In the above description, the low-thermal-conductivity layer is used as the my power layer, and a layer with a relatively low thermal conductivity is sandwiched between the high-thermal-conductivity layers. High thermal conductivity can also be obtained by sandwiching between the my layers. In other words, by forming a my layer containing the second particles having a thermal conductivity of 0.5 WZ m K or more on both sides of the backing material layer, a high heat conductivity is obtained and high heat is easily manufactured. Conducted electromagnetic coils and electromagnetic devices can be obtained.
(第 9 の実施形態)  (Ninth embodiment)
図 1 8 を参照 して第 9 の実施形態について説明する。  The ninth embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態のマイ 力テープ 1 0 Fでは、 高熱伝導性の裏打 ち材層 2 のほ う がマイ 力層 1 よ り も幅広になる よ う に構成し た。 すなわち、 裏打ち材層 2 の幅 W 2 をマイ 力層 1 の幅 W 1 よ り 大き く した。 In the My force tape 10F of the present embodiment, the backing material layer 2 having high thermal conductivity is configured to be wider than the My force layer 1. That is, the width W 2 of the backing material layer 2 is It was bigger.
以下の説明において、 主絶縁層の熱伝導率を算出する にあ た り 、 図 1 9及び図 2 1 に示すよ う な等価回路を考える。  In the following description, an equivalent circuit as shown in FIGS. 19 and 21 is considered when calculating the thermal conductivity of the main insulating layer.
主絶縁層を形成する場合、 高い熱伝導率を持つ層と比較的 低い熱伝導層を組合せて主絶縁層を形成している。 低い熱伝 導率が存在する理由は、 主絶縁層は本来電気絶縁性を得るた めに形成する ものであ り 、 本発明で用いた充填材を使用 した 高熱伝導性材料は、 絶縁破壌特性が低下する恐れがあるため . 機器によっては熱伝導性ではあるが、 高い絶縁破壊特性を有 する層を併せて形成する必要がある。  When forming the main insulating layer, a layer having a high thermal conductivity and a relatively low thermal conductive layer are combined to form the main insulating layer. The reason that a low thermal conductivity exists is that the main insulating layer is originally formed to obtain electrical insulation, and the high thermal conductive material using the filler used in the present invention is an insulating rupture. Due to the risk of degrading the characteristics. Depending on the device, it is necessary to form a layer that is thermally conductive but has high dielectric breakdown characteristics.
図 3 に示 したよ う に、 裏打ち材に高熱伝導体を用いる こ と によ って高い熱伝導率を持つ構成が実現できた。 この よ う な 構成の等価回路は図 1 9 に示すよ う に低熱伝導層の熱伝導率 1 4 と高熱伝導層の熱伝導率 1 5 とがシリ ーズにな り 、 マイ 力層は熱バ リ ァ と して作用するため、 コイル形状に成形した と き には、 マイ 力層で伝熱し難い。 - そ こで、 図 1 8 に示すよ う に高熱伝導性の裏打ち材層 2 を マイ 力層 1 よ り 幅広にする こ と によって高い熱伝導率を得る こ と ができ る。  As shown in Fig. 3, a configuration with high thermal conductivity was realized by using a high thermal conductor for the backing material. As shown in Fig. 19, the equivalent circuit of such a configuration has the thermal conductivity 14 of the low thermal conductive layer and the thermal conductivity 15 of the high thermal conductive layer, and the my power layer has a thermal conductivity. Since it acts as a barrier, when it is formed into a coil shape, it is difficult to conduct heat through the my layer. -Therefore, as shown in Fig. 18, high thermal conductivity can be obtained by making the high thermal conductive backing layer 2 wider than the my force layer 1.
図 2 0 は高熱伝導層 1 2 を低熱伝導層 1 3 よ り 幅広に した と き の主絶縁層の断面を示すものである。 高熱伝導層 1 2 が コイル主絶縁層を通してつながるために、 高い熱伝導率を得 る こ とができ る と考え られる。 このよ う な構成の等価回路は 図 2 1 に示すよ う に幅広部の熱伝導率 1 6 が低熱伝性のマイ 力層の熱伝導率 1 4 をバイパスする こ と によ り 高い熱伝導率 を得る こ と ができる。 FIG. 20 shows a cross section of the main insulating layer when the high thermal conductive layer 12 is wider than the low thermal conductive layer 13. It is considered that high thermal conductivity can be obtained because the high thermal conductive layer 12 is connected through the coil main insulating layer. As shown in Fig. 21, the equivalent circuit of this configuration has a high thermal conductivity because the thermal conductivity 16 of the wide part bypasses the thermal conductivity 14 of the low-thermal-conductivity layer. rate Can be obtained.
表 2 は、 マイ 力層の熱伝導率を 0 . 2 2 W / m K、 裏打ち 材層の熱伝導率を 4 W / m K と して、 マイ力層の幅に対して 1 0 %裏打ち材層の幅を広く した場合の熱伝導率指数の差異 を示す。 高熱伝導性の裏打ち材層 2 を幅広と したテープを実 施例 2 の試料と し、 マイ力層 1 と裏打ち材層 2 を同 じ幅と し たテープを比較例 3 の試料と した。 こ こで 「熱伝導率指数」 と は、 比較例 3 を基準値 1 に した と きの無単位の相対値であ る。  Table 2 shows that the thermal conductivity of the My layer is 0.22 W / mK and the thermal conductivity of the backing material layer is 4 W / mK. The difference in the thermal conductivity index when the width of the material layer is increased is shown. The tape in which the backing material layer 2 of high thermal conductivity was wide was used as the sample of Example 2, and the tape in which the My force layer 1 and the backing material layer 2 had the same width was used as the sample of Comparative Example 3. Here, the “thermal conductivity index” is a unitless relative value when Comparative Example 3 is set to the reference value 1.
表 2
Figure imgf000029_0001
この表 2 から明らかなよ う に、 実施例 2 の試料は比較例 3 の試料よ り も高い熱伝導率指数を示すこ と が認め られた。
Table 2
Figure imgf000029_0001
As is evident from Table 2, it was recognized that the sample of Example 2 exhibited a higher thermal conductivity index than the sample of Comparative Example 3.
本実施形態のマイ 力テープを用いる こ と によ り 、 熱伝導性 が高く 、 かつ製造が容易な高熱伝導化された電磁コイルおよ ぴ電磁機器を得る こ とができ る。  By using the force tape of the present embodiment, it is possible to obtain an electromagnetic coil and an electromagnetic device having high thermal conductivity and high thermal conductivity which are easy to manufacture.
(第 1 0 の実施形態)  (Embodiment 10)
図 2 2 〜図 2 5 を参照 して第 1 0 の実施形態について説明 する。  The tenth embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施形態の構成 1 0 Hでは、 電磁コイルと して上記の実 施形態で述べたマイ 力テープ (図ではテープ 1 0 を例示) の いずれかを 2本用いて、 その上下面を反転し、 かつテープ間 のずれ幅をテープ幅 Wの半分 (WZ 2 ) ずら して交互に卷回 する よ う に したものである。 In the configuration 10H of the present embodiment, one of the two force tapes (the tape 10 is illustrated in the figure) described in the above embodiment is used as an electromagnetic coil, and the upper and lower surfaces thereof are inverted. , And between tapes The winding width is shifted by half of the tape width W (WZ 2) and wound alternately.
構成 1 0 Hでは、 低熱伝導層 1 3 と高熱伝導層 1 2 を貼り 合わせたテープ部材を導体に卷回 して主絶縁層を形成する と 必ず高熱伝導層間に低い熱伝導率を持つ層が挟み込まれるた め、 低い熱伝導率を持つ層によ り伝熱が遮断されてしま う。  In the configuration 10H, when the main insulating layer is formed by winding a tape member in which the low thermal conductive layer 13 and the high thermal conductive layer 12 are bonded to a conductor, a layer having a low thermal conductivity always exists between the high thermal conductive layers. The heat transfer is blocked by the layer with low thermal conductivity because it is trapped.
そこで、 図 2 3 に示す構成 1 0 1 のよ う に、 低熱伝導層 1 3 と高熱伝導層 1 2 と を貼り合せたテープを 2本用いて、 そ の上下面を反転し、 かつテープ間のずれ幅をテープ幅 Wの半 分 (W/ 2 ) ずら して交互に卷回する。 図 2 2 中の高熱伝導 層のつなが り は、 主絶縁層を通 して形成されるため、 高い熱 伝導率を得る こ とができ る。  Therefore, as shown in a configuration 101 shown in FIG. 23, two tapes in which the low thermal conductive layer 13 and the high thermal conductive layer 12 are bonded to each other are used, and the upper and lower surfaces thereof are inverted, and the space between the tapes is changed. The winding width is shifted by half the tape width W (W / 2). Since the connection of the high thermal conductive layers in FIG. 22 is formed through the main insulating layer, high thermal conductivity can be obtained.
例えば、 第 1 の実施形態で述べた 4 W / m Kの熱伝導率を 有する高熱伝導材料を裏打ち材に用いる。 低熱伝導層 と して マイ 力を用いる と 0 . 2 2 WZm Kを得る。 これらを貼 り 合 せたテープを 2本用いて、 同 じ向きで導体に卷きつけて主絶 縁層を形成する と断面は図 2 3 に示すよ う にな り 、 この と き の熱伝導率と比較して、 2本のテープを用いてその上下面を 反対に、 かつテープ間のずれ幅をテープ幅 Wの半分 (W/ 2 ) ずら して交互に卷回する と 図 2 2 に示すよ う にな り 、 こ の時の熱伝導率は 1 . 2倍であった。  For example, the high thermal conductive material having a thermal conductivity of 4 W / m K described in the first embodiment is used for the backing material. When My force is used as the low thermal conductive layer, 0.22 WZm K is obtained. When two tapes on which these are pasted together are wound around the conductor in the same direction to form a main insulation layer, the cross section is as shown in Fig. 23, and the heat conduction at this time is When the two tapes are wound alternately using two tapes with their upper and lower surfaces reversed, and the gap between the tapes is shifted by half (W / 2) of the tape width W, as shown in Figure 22 As shown, the thermal conductivity at this time was 1.2 times.
これは、 高熱伝導層が主絶縁層を通 して連続的に熱伝導パ ス を形成したためと 考え られる。  This is probably because the high thermal conductive layer formed a continuous thermal conductive path through the main insulating layer.
このよ う に構成 1 0 I では上記実施形態のテープのいずれ かを 2本用いて、 その上下面が反対に且つテープ間のずれ幅 をテープ幅 Wの半分 (WZ 2 ) ずら して交互に卷回する こ と によ り 、 熱伝導性が高く 、 かつ製造が容易な高熱伝導化され た電磁コィル及ぴ電磁機器を得る こ と ができ る。 In this way, in the configuration 10 I, two tapes of the above embodiment are used, and the upper and lower surfaces thereof are opposite and the deviation width between the tapes is used. Are alternately wound while being shifted by a half of the tape width W (WZ 2), thereby obtaining an electromagnetic coil and an electromagnetic device having high thermal conductivity and high thermal conductivity which are easy to manufacture. Can be done.
こ の方法は、 主絶縁層内に如何に熱伝導パスを連続的に形 成するかが重要なポイ ン トである。  The key point in this method is how to continuously form a heat conduction path in the main insulating layer.
上述の方法では、 低熱伝導層 1 3 と高熱伝導層 1 2 と を貼 り 合せたテープを 2本用いてその上下面を反対に、 かつテー プ間のずれ幅をテープ幅 Wの半分 (W/ 2 ) ずら して交互に 卷回する よ う に したが、 図 2 3 に示すよ う に 2本のテープを 低熱伝導層同士を向い合せに貼り 合わせて 1 本のテープと し このテープを導体に卷回する こ と によつても図 2 4 に示す主 絶縁層断面と なる よ う に卷回する こ と によつても実現でき る 例えば、 高熱伝導層 1 2 と して、 エポキシ樹脂に窒化ホウ 素を充填し、 ガラス ク ロス に塗布したテープを用い、 マイ力 層の両面に本テープを貼り 付ける こ と によって構成されたテ 一プを卷回する こ と によ り 、 所定の主絶縁層を形成する こ と が可能である。  In the above-described method, two tapes in which the low thermal conductive layer 13 and the high thermal conductive layer 12 are bonded are used, and the upper and lower surfaces thereof are reversed, and the deviation width between the tapes is set to half of the tape width W (W / 2) The windings were alternately wound alternately, but as shown in Fig. 23, two tapes were bonded together with the low thermal conductive layers facing each other to form a single tape. It can be realized either by winding it around a conductor or by winding it so that it has the cross section of the main insulating layer shown in Fig. 24. A tape formed by applying boron nitride to the glass layer and applying the tape to both sides of the my layer, using a tape applied to the glass cloth, thereby winding the tape in a predetermined manner. It is possible to form a main insulating layer.
さ らには、 高熱伝導層 1 2 と しては、 マイ 力テープと別に 形成する こ と も可能である。 すなわち、 図 2 5 に示すよ う に マイ 力テープと して上記実施形態のテープ 1 3 を使用 し、 こ れと l W/m K以上の熱伝導率を有する高熱伝導テープ 1 6 を交互に巻回 して主絶縁層を形成する。  Further, the high thermal conductive layer 12 can be formed separately from the My force tape. That is, as shown in FIG. 25, the tape 13 of the above-described embodiment was used as a self-powered tape, and this was alternately used with the high thermal conductive tape 16 having a thermal conductivity of 1 W / mK or more. The main insulation layer is formed by winding.
この よ う に して形成した主絶縁層の断面は、 図 2 5 に示す よ う になる。 この場合、 l W/m K以上の熱伝導率を持つ熱 伝導テープと して、 窒化ホウ素を 6 0 v o 1 %入れたイ ソプ ロ ピ レン系エラス ト マ一に酸化アルミ ニウム を 4 V o 1 %入 れたテープを使用する。 The cross section of the main insulating layer formed in this way is as shown in FIG. In this case, as a thermal conductive tape with a thermal conductivity of lW / mK or more, an isop Use a tape containing 4 V o 1% of aluminum oxide in a propylene-based elastomer.
また、 熱伝導シー ト を使用 した試料と使用 しないと き の試 料と について熱伝導率を比較してみた と ころ、 前者は後者の 約 1 . 2 5倍であった。  A comparison of the thermal conductivity between the sample using the heat conduction sheet and the sample not using the heat conduction sheet showed that the former was about 1.25 times that of the latter.
(第 1 1 の実施形態)  (First Embodiment)
図 2 6 を参照して第 1 1 の実施形態について説明する。 本実施形態の構成 1 0 Lでは、 上記の実施形態で述べた電 磁コイルにおいて、 マイ力テープを卷回する際のテープ間の ずら し幅を W Z 2 よ り 小さ く する ものである。  The eleventh embodiment will be described with reference to FIG. In the configuration 10L of the present embodiment, in the electromagnetic coil described in the above embodiment, the shifting width between the tapes when winding the my force tape is made smaller than WZ2.
図 1 6 は、 W Z 2ずら して巻回 した と きの主絶縁層の断面 であ り 、 高熱伝導層は 2層 目 まで連続して熱伝導パスを形成 して 、る。  FIG. 16 is a cross section of the main insulating layer when it is wound with a shift of WZ2. The high heat conductive layer forms a heat conductive path continuously up to the second layer.
一方、 図 2 6 はテープ幅 Wの四分の一 (W Z 4 ) ずら して 巻回 した主絶縁層 ( 3 W Z 4オーバーラ ップ卷回) の断面で あるが、 高熱伝導層は 4層 目 まで連続 して熱伝導パスを形成 する。 主絶縁層の厚み方向に長い連続パスを形成すれば、 含 浸樹脂な どの熱伝導性が低い部位を形成しないため、 それだ け高い熱伝導率を得る こ とができ る。  On the other hand, Fig. 26 shows the cross section of the main insulating layer (3 WZ 4 overlap winding) wound at a quarter of the tape width W (WZ 4). A heat conduction path is formed continuously up to the eyes. If a long continuous path is formed in the thickness direction of the main insulating layer, a portion having low thermal conductivity such as an impregnating resin is not formed, so that a higher thermal conductivity can be obtained.
表 3 に、 マイ力テープを卷回する際のテープ間のずら し幅 を W 2 に したコイル試料 (実施例 3 ) と W Z 4 にしたコィ ル試料 (実施例 4 ) との熱伝導率を比較して示す。 こ の表中 の熱伝導率指数は、 実施例 3 の試料の熱伝導率を基準値 1 と して算出 した無単位の相対値である。 表 3
Figure imgf000033_0001
表から明 らかなよ う に、 実施例 4 ( W / 4ずら し幅〉 の熱 伝導率は実施例 3 ( W / 2 ) のそれに比べて 1 . 1倍と なつ た。 このため、 電磁コイルの冷却能がさ らに向上し、 電磁機 器をさ ら に小型化する こ とが可能になる。
Table 3 shows the thermal conductivities of the coil sample (Example 3) and the coil sample (Example 4) with W2 as the shift width between the tapes when winding the My force tape. Shown in comparison. The thermal conductivity index in this table is a unitless relative value calculated using the thermal conductivity of the sample of Example 3 as the reference value 1. Table 3
Figure imgf000033_0001
As is clear from the table, the thermal conductivity of Example 4 (W / 4 offset width) was 1.1 times that of Example 3 (W / 2). The cooling capacity of the electromagnetic device is further improved, and the electromagnetic device can be further miniaturized.
なお、 電磁機器と しては回転機、 発電機、 変圧器がある。 回転機と しての電動機は米国特許 4, 7 6 0, 2 9 6 号公報 に図示されている。 また、 同文献には変圧器も図示されてい る。 また、 回転機と しての発電機は米国特許 6, 4 5 2 , 2 9 4 B 1 号公報に図示されている。  The electromagnetic devices include rotating machines, generators, and transformers. An electric motor as a rotating machine is illustrated in US Pat. No. 4,760,296. The document also shows a transformer. A generator as a rotating machine is illustrated in U.S. Pat. No. 6,452,294 B1.
(第 1 2 の実施形態)  (First and Second Embodiments)
図 2 7 と図 2 8 を参照 して第 1 2 の実施形態について説明 する。  The 12th embodiment will be described with reference to FIGS. 27 and 28. FIG.
本実施形態の部材 2 1 では、 第 1 の粒子 2 2 と樹脂 2 1 を 含む複合材料と、 第 2 の粒子 2 3 と を複合化 した。 第 1 の粒 子 2 2 は少な く と も l W Z m K以上の熱伝導率; I を有する材 料である。 第 2 の粒子 2 3 は、 第 1 の粒子 2 2 と は異なる種 類あるいは異なる粒子径を有する材料である。  In the member 21 of the present embodiment, the composite material including the first particles 22 and the resin 21 and the second particles 23 are compounded. The first particles 22 are materials having a thermal conductivity of at least lWZmK or more. The second particles 23 are materials having a different kind or a different particle diameter from the first particles 22.
第 1 の粒子 2 2 と して窒化ホウ素を用いた。 第 2 の粒子 2 3 と してカーボンブラ ック を用いた。 樹脂 2 1 と してェポキ シ樹脂 2 1 を用いた。  Boron nitride was used as the first particles 22. Carbon black was used as the second particle 23. Epoxy resin 21 was used as resin 21.
このよ う な部材 2 1 の熱伝導率; を評価するために、 次の よ う に製作した 2 つの試料について、 熱伝導率; I をレーザー フラ ッシュ法によ り 測定した。 第 1 の試料は、 カーボンブラ ック 2 3 が無く 、 窒化ホウ素 2 2 とエポキシ樹脂 1 のみで構 成した。 窒化ホウ素粒子 2 2 は、 単独の熱伝導率が 6 0 W / m K程度の値を示し、 平均粒径が 1 6 μ ιηである、 窒化ホウ 素 2 2 をエポキシ樹脂 2 1 中に 7 0体積%分散させた後、 例 えばホ ッ トプ レス機によ り 1 . 5 m m厚みになる よ う にプレ ス硬化させたものである。 なお、 本実施例では試料をプ レス 硬化させるために 1 回のみのホ ッ トプ レスを用いたが、 2 回 又は 3 回の複数回の多段ホ ッ ト プレスを用いる よ う に しても よい。 In order to evaluate the thermal conductivity of such a member 21, The thermal conductivity, I, of the two samples thus prepared was measured by the laser flash method. The first sample had no carbon black 23 and consisted only of boron nitride 22 and epoxy resin 1. The boron nitride particles 22 have a thermal conductivity of about 60 W / mK alone and an average particle diameter of 16 μιη. After dispersing by volume%, for example, it is press-cured by a hot press machine to a thickness of 1.5 mm. In this example, only one hot press was used to press-harden the sample, but a multi-stage hot press two or three times may be used. .
このよ う に して得られたカーボンブラ ック無しの第 1 の試 料の熱伝導率 を測定した と こ ろ、 図 2 8 に示すよ う に 3 . 2 2 W / m Κであった。  When the thermal conductivity of the first sample without carbon black thus obtained was measured, it was 3.22 W / m /, as shown in Fig. 28. .
これに対して、 第 2 の試料は、 カーボンブラ ッ ク 2 3 と、 窒化ホ ウ素 2 2 とエポキシ樹脂 2 1 と で構成した。 体積比率 で平均粒径 1 6 μ πιの窒化ホウ素 6 0 V o 1 %に対してカー ボンブラ ッ ク (旭カーボン株式会社製の旭サーマル (商品 名) ) 5 V o 1 %を攪拌器にて 2分間攪拌し、 充填材と して エポキシ樹脂 2 1 中に分散させた。  On the other hand, the second sample was composed of carbon black 23, boron nitride 22 and epoxy resin 21. Carbon black (Asahi Thermal (trade name) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) 5 Vo 1% against 60 Vo 1% boron nitride having an average particle size of 16 μπι by volume ratio using a stirrer The mixture was stirred for 2 minutes and dispersed in epoxy resin 21 as a filler.
このよ う に得られたカーボンブラ ッ ク有り の第 2の試料の 熱伝導率え を測定したと ころ、 図 2 8 に示すよ う に 6 . 2 W m Kであった。  When the thermal conductivity of the second sample having a carbon black thus obtained was measured, it was 6.2 WmK as shown in Fig. 28.
これは、 カーボンブラ ッ ク 2 3 の粒子は窒化ホ ウ素 2 2 が 充填された材料のエポキシ樹脂分に入り 込み、 窒化ホウ素 2 2 間の熱伝導性を補完する よ う に存在 したためである と考え られる。 This is because the carbon black 23 particles enter the epoxy resin component of the boron nitride 22-filled material, and the boron nitride 2 It is thought that this was because it existed to complement the thermal conductivity between the two.
以上述べたこ と から明らかなよ う に、 窒化ホウ素のみから なる試料と比較して、 カーボンブラ ッ ク 2 3 をわずかに添加 するだけで、 熱伝導率を約 2倍に向上させる こ と ができた。  As is evident from the above description, the thermal conductivity can be improved about twice by adding only a small amount of carbon black 23 as compared to the sample consisting of boron nitride alone. Was.
また、 本実施形態では、 エポキシ樹脂 2 2 を結合性をよ く する表面処理剤例えばバイ ンダー樹脂 (カ ップリ ング剤) と して使用 したが、 これのみに限る ものではな く 、 例えばシリ コーン系の樹脂な ど、 どのよ う な樹脂においても使用できる ため、 樹脂の成分によ らず汎用性が高く 、 高い熱伝導率を持 つ高熱伝導性部材が提供される。  Further, in the present embodiment, the epoxy resin 22 is used as a surface treatment agent for improving the binding property, for example, a binder resin (coupling agent). However, the present invention is not limited to this. Since it can be used for any resin, such as a resin of the system type, a highly heat-conductive member having high versatility and high heat conductivity is provided irrespective of the components of the resin.
さ らに、 本実施形態において第 1 の粒子 2 2 と して窒化ホ ゥ素粒子を用いたが、 その代わ り と して窒化アルミ ニ ウム、 酸化アルミ ニ ウム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム、 水酸化アルミ ニ ウム、 人工ダイ ヤモ ン ド、 ダイ ヤモン ド 状カーボン、 カーボン状ダイヤモン ド、 炭化珪素、 層状珪酸 塩粘土鉱物、 マイ 力のいずれかから選ばれる l W / m K以上 のセラ ミ ッ ク スを使用 しても よい。  Further, in the present embodiment, silicon nitride particles are used as the first particles 22, but instead of aluminum nitride, aluminum oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, silicon oxide, and the like. L W / m K or more selected from chromium, aluminum hydroxide, artificial diamond, diamond-like carbon, carbon-like diamond, silicon carbide, layered silicate clay mineral, and my strength The ceramics of the above may be used.
また、 第 2 の粒子 2 3 と してカーボンブラ ック粒子を用レ、 たが、 これのみに限る ものではなく 、 粒径の異なる例えば平 均粒径 3 μ mの窒化ホウ素粒子を用いても よい。 さ らには第 2 の粒子 2 3 と して窒化アルミ ニウム、 酸化アルミ ニウム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム、 水酸化アルミ二 ゥム、 人工ダイ ヤモン ド、 ダイ ヤモン ド状カーボン、 カーボ ン状ダイ ヤモン ド、 炭化珪素、 金、 銅、 鉄、 層状珪酸塩粘土 鉱物、 マイ 力の群よ り 選ばれる 1 種または 2種以上を用いて も よい。 In addition, carbon black particles are used as the second particles 23.However, the present invention is not limited to this. For example, boron nitride particles having different particle diameters, for example, having an average particle diameter of 3 μm are used. Is also good. Further, as the second particles 23, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, diamond-like carbon, Carbon diamond, silicon carbide, gold, copper, iron, layered silicate clay One or two or more selected from the group of minerals and my strength may be used.
(第 1 3 の実施形態)  (Third Embodiment)
図 2 7 を参照 して第 1 3 の実施形態について説明する。 本実施形態の部材は、 第 2 の粒子 2 3 が少な く と も 0 . 5 W / m K以上の熱伝導率を有する。 上記の実施形態の部材 2 1 で熱伝導率 I を大幅に向上させる こ と ができた要因は、 第 1 の粒子 2 2 を充填した状態でできた隙間を第 2 の粒子 2 3 によ って穴埋めできたためである と推察される。 この推論に よれば、 第 2 の粒子 2 3 と して樹脂 2 1 よ り 熱伝導率 λ が高 いも のを用いた方が好ま しい。  The thirteenth embodiment will be described with reference to FIG. In the member of the present embodiment, the second particles 23 have a thermal conductivity of at least 0.5 W / mK or more. The reason that the thermal conductivity I was able to be greatly improved by the member 21 of the above embodiment is that the gap formed when the first particles 22 were filled was determined by the second particles 23. It is inferred that this was because the hole was filled. According to this inference, it is preferable to use, as the second particles 23, those having a higher thermal conductivity λ than the resin 21.
例えば、 窒化アル ミ ニ ウム ( A 1 Ν ) の熱伝導率; I は 1 0 O W / m Kである。 よって、 第 2 の粒子 2 3 と して窒化ァノレ ミ ニ ゥム粒子を窒化ホ ウ素と樹脂からなる複合材料に さ らに 添加する こ と によ り 、 部材 2 1 の熱伝導率; がさ らに向上す る。  For example, the thermal conductivity of aluminum nitride (A1Ν); I is 10 OW / mK. Therefore, the thermal conductivity of the member 21 can be improved by adding the anode nitride particles as the second particles 23 to the composite material composed of boron nitride and resin. It will be further improved.
(第 1 4 の実施形態)  (First to Fourteenth Embodiment)
図 2 7 と 図 2 9 を参照 して第 1 4 の実施形態について説明 する。  The fourteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 27 and 29.
本実施形態の部材は、 第 1 の粒子 2 2 と して窒化ホウ素を 用い、 バイ ンダー樹脂 2 1 と してエポキシ樹脂を用いた。 さ らに、 第 2 の粒子 2 3 と してカーボンブラ ック (旭カーボン 株式会社製の旭サーマル (商品名) ) を使用 し、 かつカーボ ンブラ ック の含有量が 0 . 5 V o 1 %以上と なる よ う に した こ の よ う に構成する こ と によ り 、 熱伝導率え がさ ら に向上 する こ と が明 らかになった。 図 2 9 は、 横軸に窒化ホウ素を 除 く 体積に対する カ ーボンブラ ッ ク の体積含有量 ( V o 1 % ) を と り 、 縦軸に熱電導率 I (W/m K ) を と つて、 本 実施形態の部材の熱伝導率 について調べた結果を示す。 図 中にて特性線 Εは熱伝導率; I の変化を示した。 In the member of this embodiment, boron nitride was used as the first particles 22, and epoxy resin was used as the binder resin 21. Furthermore, carbon black (Asahi Thermal (trade name) manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) is used as the second particles 23, and the carbon black content is 0.5 Vo1. %, So that the thermal conductivity is further improved. It became clear what to do. In Fig. 29, the horizontal axis shows the volume content of carbon black (V o 1%) with respect to the volume excluding boron nitride, and the vertical axis shows the thermal conductivity I (W / m K). The result of having investigated the thermal conductivity of the member of this embodiment is shown. In the figure, the characteristic line Ε indicates the change in the thermal conductivity; I.
図 2 9 によ り 明 らかなよ う に、 1 V ο 1 %以上の領域にお いてカーボンブラ ック粒子を含まない試料と 、 比較して 2倍 以上の顕著な熱伝導率の上昇が確認された。 こ こ で、 この熱 伝導率 の上昇は、 バイ ンダー樹脂の種類によ らず、 窒化ホ ゥ素粒子と カーボンブラ ック粒子を複合充填する こ と によ り 成立 したものである。  As is evident from FIG. 29, a remarkable increase in thermal conductivity more than twice that of the sample containing no carbon black particles in the region of 1 Vο 1% or more was observed. confirmed. Here, this increase in thermal conductivity was achieved by performing composite filling of silicon nitride particles and carbon black particles regardless of the type of binder resin.
(第 1 5 の実施形態)  (Fifteenth Embodiment)
図 3 0 と図 3 1 を参照して第 1 5 の実施形態について説明 する。  The fifteenth embodiment will be described with reference to FIGS. 30 and 31.
本実施形態の部材 2 0 Αでは、 カーボンブラ ック粒子 2 4 の含有量が樹脂 2 1 と カーボンブラ ック粒子 2 4 の総和に対 して 3 3 . 3 v o l %以下と なる よ う に した。  In the member 20% of the present embodiment, the content of the carbon black particles 24 is set to 33.3 vol% or less with respect to the total of the resin 21 and the carbon black particles 24. did.
このよ う な部材 2 0 Aは、 カーボンブラ ッ ク粒子 2 4 は導 電性が高いので、 電気絶縁材料と して使用する場合には、 電 気伝導率 ひ の上昇は製品の性能に影響を与えるため好ま しく なレヽ。  In such a member 20A, the carbon black particles 24 have high conductivity, so when used as an electrical insulating material, an increase in electrical conductivity affects the performance of the product. It is preferable to give
図 3 0 は、 横軸に樹脂と カーボン粒子の体積総和に対する カーボン粒子の体積含有量 ( V o 1 % ) を と り 、 左側の縦軸 に熱電導率; (W/m K) を と り 、 右側の縦軸に電気伝導率 σ ( S Zm) をと つて、 これらの関係について調べた結果を 示す特性線図である。 図中にて特性線 Fは熱伝導率; I の変化 を示し、 特性線 Gは電気伝導率 σ の変化を示した。 なお、 電 気伝導率 σ の単位は、 長さ (m ) あた り のジーメ ンス ( S = Ω - 1 ) である。 In FIG. 30, the horizontal axis shows the volume content of carbon particles (V o 1%) with respect to the total volume of resin and carbon particles, and the vertical axis on the left side shows the thermal conductivity; (W / m K). With the electrical conductivity σ (S Zm) plotted on the vertical axis on the right, It is a characteristic diagram shown. In the figure, the characteristic line F shows the change of the thermal conductivity; I, and the characteristic line G shows the change of the electric conductivity σ. The unit of the electrical conductivity σ is the siemens (S = Ω-1) per length (m).
この図力 ら明 らかなよ う に、 3 3 . 3 V o 1 %以上添加す る と電気抵抗率が低抵抗で安定する領域になる。 これは、 力 一ボン粒子が試料中で無限ク ラスターを形成する こ と 、 所謂 パーコ レーショ ン現象が起きているためである と考え られる , この事象については、 本発明者がこれまでに行った研究によ つて明 らカゝになっている。  As can be seen from this drawing, when 33.3 Vo 1% or more is added, the region becomes a region where the electric resistivity is low and stable. This is considered to be because the carbon particles form an infinite cluster in the sample, and a so-called percolation phenomenon has occurred.This phenomenon has been performed by the present inventors so far. Research has revealed this.
無限ク ラスターを形成する とい う こ と は、 すなわち、 カー ボンブラ ッ クが試料中を通 してつなが り 、 図 3 1 に示すよ う に樹脂層を挟むこ と な く 試料内を繋いでしま う ため、 絶縁性 能と しては極めて好ま しく ない状態になる。 この現象は、 バ イ ンダー樹脂の種類にかかわらず、 物理的な分散状態によつ て決定する。  The formation of an infinite cluster means that the carbon black is connected through the sample, and does not sandwich the resin layer as shown in Figure 31. As a result, the insulation performance is extremely unfavorable. This phenomenon is determined by the physical dispersion state regardless of the type of binder resin.
そこで、 本実施形態では、 カーボンブラ ッ ク粒子の含有量 がエポキシ樹脂 2 1 と カーボンブラ ッ ク粒子の総和に対して 3 3 . 3 V o 1 %以下になる よ う に試料を調整する こ と によ り 、 エポキシ樹脂 2 1 の成分によ らず汎用性が高 く 、 高い熱 伝導率を持ち、 絶縁性能も兼ね備えた高熱伝導性部材と した (第 1 6 の実施形態)  Therefore, in this embodiment, the sample is adjusted so that the content of the carbon black particles is 33.3 Vo 1% or less based on the total of the epoxy resin 21 and the carbon black particles. Accordingly, a highly heat-conductive member having high versatility, high heat conductivity, and insulating properties is obtained regardless of the components of the epoxy resin 21 (the 16th embodiment).
図 3 1 を参照 して第 1 6 の実施形態について説明する。  The sixteenth embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態の部材では、 第 2 の粒子 2 4 と しての窒化アル ミ ニ ゥム粒子 (粒径 1 ミ ク ロ ン未満〜ナノ メ ータ) が、 第 1 の粒子 2 2 と しての窒化ホ ウ素粒子 (粒径 1 ミ ク ロ ン〜 1 0 0 ミ ク ロ ン〉 よ り 小さ く なる よ う に した。 In the member of the present embodiment, aluminum nitride particles (particle size of less than 1 micron to nanometer) as the second particles 24 are the first particles. The particles were made smaller than the boron nitride particles (particle size: 1 micron to 100 micron).
窒化アルミニウムは、 純度 3 Nで分子量 4 1 . 0 である。 実施例では、 窒化アルミ ニウムに高純度化学株式会社製の A L I 0 4 P B (商品型番) を用いた。 その他に窒化アルミ 二 ゥム と して株式会社タキオン製の商品を用いる こ と もでき る c この場合、 窒化アルミ ユウム粒子 2 4 が、 窒化ホウ素粒子 2 2 が形成するエポキシ樹脂 2 1 だま り を埋める こ と によつ て、 高い熱伝導率; を発現する と考えられる。 しかし、 窒化 アルミ ニウ ム粒子 2 4 が窒化ホウ素粒子 2 2 よ り 粒径が大き く なつて しま う と、 窒化ホ ウ素粒子 2 2 が形成する熱伝導率 λ に寄与する熱伝導路を断ち切って しま う こ とから、 熱伝導 率 λ の低下をもた ら して しま う。 Aluminum nitride has a purity of 3 N and a molecular weight of 41.0. In the examples, ALI04 PB (product model number) manufactured by Kojundo Chemical Co., Ltd. was used for aluminum nitride. Other This c which the aluminum nitride two © arm Ru can also this using TACHYON the trade Co. case, aluminum nitride Yuumu particles 2 4, the Ri epoxy resin 2 1 lumps of boron nitride particles 2 2 form By filling, high thermal conductivity is considered to be exhibited. However, if the particle diameter of the aluminum nitride particles 24 becomes larger than that of the boron nitride particles 22, the heat conduction path that contributes to the thermal conductivity λ formed by the boron nitride particles 22 is cut off. This leads to a decrease in the thermal conductivity λ.
そこで、 本実施形態では、 窒化アルミ ニ ウム粒子 2 4 の粒 径を窒化ホ ウ素粒子 2 2の粒径よ り 小さ く する こ と によ り 、 バイ ンダ一樹脂の成分にかかわらず、 汎用性が高 く 、 高い熱 伝導率を持つ高熱伝導性部材と した。  Therefore, in the present embodiment, by making the particle size of the aluminum nitride particles 24 smaller than the particle size of the boron nitride particles 22, regardless of the components of the binder-resin, general-purpose A high thermal conductive member having high heat conductivity and high thermal conductivity was used.
(第 1 7 の実施形態)  (Seventeenth Embodiment)
図 3 2 のフローチャー ト を用いて第 1 7 の実施形態につい て説明する。  The 17th embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
原料投入工程 S 3 1 では、 窒化ホウ素粒子 2 2 とカーボン ブラ ック粒子 2 3 を成型機 (図示せず) に投入する際に、 後 述するカ ップリ ング剤 (バイ ンダー樹脂) を同時に投入する 攪拌 · 乾燥工程 S 3 2では、 原料投入工程 S 3 1 で得られ た原材料等を攪拌 · 乾燥する。 混練工程 S 3 3 では、 攪拌 ■ 乾燥の状態で、 2液混合タイ プのエポキシ主剤を原材料内に注入し原材料等と の混練を行 な う 。 In the raw material charging step S31, when the boron nitride particles 22 and the carbon black particles 23 are charged into a molding machine (not shown), a coupling agent (binder resin) described later is simultaneously charged. In the stirring / drying step S32, the raw materials and the like obtained in the raw material charging step S31 are stirred and dried. In the kneading step S33, the epoxy main agent of the two-liquid mixing type is poured into the raw material in a state of agitation and drying, and kneaded with the raw material.
混練工程 S 3 · 4 では、 混練工程 S 3 3 で混練された混練状 態のエポキシ主剤に、 エポキシ副剤である硬化剤をさ ら に混 練する。  In the kneading step S3 · 4, the epoxy main agent in the kneaded state kneaded in the kneading step S33 is further kneaded with a curing agent as an epoxy auxiliary agent.
ホ ッ ト プ レス硬化工程 S 3 5 では、 この後、 ホ ッ ト プレス で硬化する。 最後に、 製品を得る工程 S 3 6 はホ ッ トプレス 硬化工程 S 3 5 で得られた製品を取り 出す。  In the hot press hardening step S35, thereafter, hardening is performed by a hot press. Finally, the product obtaining step S36 takes out the product obtained in the hot press hardening step S35.
具体的に実施例と して、 例えば、 体積比率で平均粒径 1 6 μ mの窒化ホウ素粒子に対 してカーボンブラ ック粒子 '(旭力 一ボン株式会社製の旭サーマル (商品名) ) を攪拌器にて 2 分間攪拌し、 これにエタ ノ ールに溶解したシラ ンカ ツプリ ン グ剤 A 1 8 9 (日本ュニカー製) の 1 °/。溶液 3 g を 3 回に分 けて投入し、 攪拌を続けた。 その後、 2 4 時間自然乾燥し、 カ ツプリ ング処理を施 した充填材を作製した。 その充填材を エポキシ樹脂中に分散させ、 窒化ホウ素と カーボンブラ ック を併せた体積比率が全体量の 6 5 V o 1 。/。 と なる よ う に調合 し、 ホッ ト プレスにて 1 . 5 m m厚みになる よ う にプレス硬 化させた板材料を作製した。  For example, as an example, for example, a carbon black particle (available from Asahi Riki Ibon Co., Ltd .; ) Was stirred for 2 minutes with a stirrer, and the silane coupling agent A189 (manufactured by Nippon Tunica) dissolved in ethanol at 1 ° / 。. 3 g of the solution was added in three portions, and stirring was continued. After that, the filler was air-dried for 24 hours and subjected to a cutting treatment. The filler is dispersed in epoxy resin, and the total volume ratio of boron nitride and carbon black is 65 V o 1. /. Thus, a sheet material was prepared by press hardening to a thickness of 1.5 mm by a hot press.
このよ う に して得られた板部材の熱伝導率 を測定したと ころ 6 . 8 W Z m Kであった。 この結果はカ ップリ ング剤を 使用 しない従来の場合と比較して 0 . 5 W / m K程度の熱伝 導率 λの上昇と なった。 これは、 樹脂を介して充填材間の結 合力が強く な り 、 フオ ノ ンの伝達を促進したためである と考 えられる。 この よ う に、 原料投入時にカ ップリ ング剤を同時 に投入処理する こ と に よ り 、 高い熱伝導率を持つ高熱伝導性 部材と なる。 The thermal conductivity of the plate member thus obtained was measured to be 6.8 WZmK. As a result, the thermal conductivity λ was increased by about 0.5 W / mK compared to the conventional case where no coupling agent was used. This is thought to be due to the fact that the bonding force between the fillers became stronger via the resin, which promoted the transmission of phonon. available. As described above, by simultaneously supplying the coupling agent when the raw materials are supplied, a high thermal conductive member having a high thermal conductivity can be obtained.
なお、 カ ップリ ング剤と しては、 シラ ンカ ップリ ング剤だ けではな く 、 ジルコ ン系ゃチタ ン系でも同様の効果がある こ とは、 明 らかである。 本実施例では、 エポキシ樹脂を通 して のカ ツプリ ング処理を行な う こ と が考えられるが、 充填材表 面をカルボキシル基や水酸基で修飾し、 互いを反応させる こ とによ り 直接結合力を上げる こ と も十分な効果がある。  It is clear that not only silane coupling agents but also zirconium-titanium coupling agents have the same effect. In this embodiment, it is conceivable to perform the cutting treatment through an epoxy resin. However, the surface of the filler is modified with a carboxyl group or a hydroxyl group and directly reacted with each other by modifying each other. Increasing the bonding force also has a sufficient effect.
(第 1 8 の実施形態)  (Eighteenth Embodiment)
図 3 3 を参照 して第 1 8 の実施形態について説明する。 本実施形態では、 上記実施形態の部材を用いてテープ状あ るいはフ ィ ルム状に形成した。 本実施形態の部材は、 物理的 な充填材の分散状態によって高熱伝導性を発現する ものであ り 、 極めて汎用性の高いものである。  The eighteenth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the member of the above embodiment is used to form a tape or a film. The member of this embodiment exhibits high thermal conductivity due to the physical dispersion state of the filler, and is extremely versatile.
例えばポ リ エチ レン 2 7 のペレ ツ ト と窒化ホウ素粒子 2 2 とカーポンプラ ック粒子 2 3 を混練し、 これを 2枚の押 し板 2 8 の間に配置 し、 これをホッ トプレス機 (図示せず) によ り加熱加圧する こ と によ り 、 高い熱伝導率を持つテープある レヽはフイノレム と なる。  For example, a pellet of polyethylene 27, boron nitride particles 22 and carpump particles 23 are kneaded, and this is placed between two pressing plates 28, which is then hot-pressed ( By heating and pressurizing (not shown), a tape with a high thermal conductivity becomes a finolem.
こ こで、 フ ィ ルムに使用する材料は、 ポ リ エチ レンに限ら ず、 様々 な熱可塑性樹脂と、 熱硬化性樹脂と、 エラ ス トマ一 の う ちのいずれかを使用 しても よい。  Here, the material used for the film is not limited to polyethylene, but may be any of various thermoplastic resins, thermosetting resins, and elastomers.
エラ ス トマ一と して、 例えばイ ソプレン系エラ ス トマ一を使 用すれば、 これは熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に比べて弾 性率が高いこ と から、 でき あがったフ ィ ルム製品等は可撓性 の優れたものが得られる。 If an isoprene-based elastomer is used as the elastomer, for example, this is more elastic than a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Due to its high modulus, the resulting film products have excellent flexibility.
この場合に、 第 1 の粒子と して、 窒化ホウ素、 窒化アル ミ 二ゥム、 酸化アルミ ニウム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム 、 水酸化アル ミ ニ ウ ム、 人工ダイ ヤモ ン ド、 ダイ ャモ ン ド状カーボン、 カーボン状ダイヤモン ド、 炭化珪素、 層状珪酸塩粘土鉱物、 マイ 力からなる群よ り 選ばれる 1 種ま たは 2種以上の粒子を用いる こ と ができ る。 また、 第 2 の粒 子と して、 窒化ホウ素、 カーボン、 窒化アル ミ ニ ウ ム、 酸化 アルミ ニウム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム、 水酸化アルミ ニウム、 人工ダイヤモン ド、 ダイヤモン ド状力 一ボン、 カーボン状ダイヤモン ド、 炭化珪素、 金、 銅、 鉄、 層状珪酸塩粘土鉱物、 マイ 力からなる群よ り 選ばれる 1 種ま たは 2種以上の粒子を用いる こ とができ る。  In this case, as the first particles, boron nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond One or more kinds of particles selected from the group consisting of diamond-like carbon, carbon-like diamond, silicon carbide, layered silicate clay minerals, and mylite can be used. The second particles include boron nitride, carbon, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, and diamond-like. One or more types of particles selected from the group consisting of carbon, diamond, silicon carbide, gold, copper, iron, layered silicate clay minerals, and myric can be used. .
(第 1 9 の実施形態)  (Ninth Embodiment)
第. 1 9 の実施形態について説明する。 キ ャ ス ト レジン ト ラ ンス 、 cast re s in transfo rmer; tこ使用する卷 導体 5 を、 上記実施形態の う ちのいずれかの絶縁部材で被覆したもので ある。 キ ャ ス ト レジン ト ラ ンス の構造は例えば米国特許 4 , 7 6 0, 2 9 6 号公報に記載されている。  The nineteenth embodiment will be described. A cast resin, a cast resin in transformer; a winding conductor 5 to be used is covered with any one of the insulating members of the above embodiment. The structure of the cast resin transformer is described, for example, in U.S. Pat. No. 4,760,296.
キ ャ ス ト レジン ト ラ ンス において、 その注型樹脂にェポキ シ系熱硬化性樹脂に窒化ホウ素を 4 0 V o 1 %、 カーボンブ ラ ック を 1 V o 1 %混練したも のを用いた。 その結果、 絶縁 層 6 の熱伝導性; を 1 . 5倍程度上昇させる こ と ができた。 これによ り 電磁コ イ ルの冷却効率が向上し、 コ イ ルを流れる 電流の密度を 2割程度上昇させる こ と ができた。 また、 コィ ル寸法を小さ く する こ とができた。 この結果、 小型化された キャス ト レジン ト ラ ンス を製造する こ と が可能と なった。 産業上の利用可能性 In the cast resin, a mixture of 40 Vo 1% boron nitride and 1 Vo 1% carbon black was used as the casting resin for the epoxy-based thermosetting resin. . As a result, the thermal conductivity of the insulating layer 6 could be increased by about 1.5 times. This improves the cooling efficiency of the electromagnetic coil and allows it to flow through the coil. The current density could be increased by about 20%. In addition, the coil dimensions could be reduced. As a result, it has become possible to manufacture a miniaturized cast resin transformer. Industrial applicability
本発明によれば、 熱伝導率 λ が高く て放熱特性に優れた高 熱伝導性絶縁部材が提供される。 また、 本発明によれば、 汎 用性が高く 、 かつ製造が容易な高熱伝導性絶縁部材の製造方 法が提供される。 さ らに、 本発明によれば、 放熱特性に優れ た小型の電磁コ イルおょぴ電磁機器が提供される。  ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermal conductivity (lambda) is high and the high heat conductive insulating member excellent in the heat dissipation characteristic is provided. Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a highly thermally conductive insulating member having high versatility and easy production. Further, according to the present invention, there is provided a small electromagnetic coil and an electromagnetic device having excellent heat radiation characteristics.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 樹脂基材と、 前記樹脂基材中に分散された 1 W Z m K 以上 3 0 O WZm K以下の熱伝導率を持つ第 1 の粒子と、 前 記榭脂基材中に分散された 0. S WZm K以上 3 0 0 W/ m K以下の熱伝導率を持つ第 2の粒子と、 を含むこ と を特徴と する高熱伝導性絶縁部材。  1. A resin base material, first particles having a thermal conductivity of 1 WZm K or more and 30 O WZm K or less dispersed in the resin base material, and the first particles dispersed in the resin base material A highly thermally conductive insulating member characterized by comprising: a second particle having a thermal conductivity of at least S WZm K and at most 300 W / m K;
2 . マイ 力層および裏打ち材層を有するテープ状またはシ 一 ト状の高熱伝導性絶緣部材において、 前記裏打ち材層は、 樹脂基材と、 前記樹脂基材中に分散された 1 W Z m K以上 3 0 O W/m K以下の熱伝導率を持つ第 1 の粒子と、 前記樹脂 基材中に分散された 0 . 5 W/m K以上 3 0 O WZm K以下 の熱伝導率を持つ第 2 の粒子と 、 を含むこ と を特徴とする高 熱伝導性絶縁部材。  2. In a tape-shaped or sheet-shaped highly thermally conductive insulating member having a force layer and a backing material layer, the backing material layer comprises a resin base material and 1 WZm K dispersed in the resin base material. A first particle having a thermal conductivity of at least 30 OW / mK or less, and a first particle having a thermal conductivity of at least 0.5 W / mK and at most 30 OWZmK dispersed in the resin base material. A highly heat-conductive insulating member, characterized in that the member comprises:
3 . マイ 力層および裏打ち材層を有するテープ状またはシ ー ト状の高熱伝導性絶縁部材において、 前記マイ 力層は、 マ イカ鱗片 (mica scales) 力、らなるマイカペーノヽ。一 ( mica paper) と、 前記マイカペーパー中に分散された 0 . 5 WZ m K以上 3 0 O W/m K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒子を 含むこ と を特徴とする高熱伝導性絶縁部材。  3. In a tape- or sheet-like high heat conductive insulating member having a my-force layer and a backing material layer, the my-force layer is a mica scales force. (Mica paper) and second particles having a thermal conductivity of at least 0.5 WZ mK and at most 30 OW / mK dispersed in the mica paper, Insulating member.
4 . 請求項 1 記載の絶縁部材において、  4. The insulating member according to claim 1,
前記第 2 の粒子の径は、 前記第 1 の粒子の径ょ り 小さい。 The diameter of the second particles is smaller than the diameter of the first particles.
5 . 請求項 1 記載の絶縁部材において、 5. The insulating member according to claim 1,
前記第 2 の粒子の径は、 前記第 1 の粒子の径の 0 . 1 5倍 以下である。  The diameter of the second particles is 0.15 times or less of the diameter of the first particles.
6 . 請求項 3記載の絶縁部材において、 前記第 2 の粒子の径は、 前記マイ 力鱗片の径の少な く と も 0 . 1 5 倍以下であ る。 6. The insulating member according to claim 3, The diameter of the second particles is at least 0.15 times the diameter of the my flakes.
7 . 請求項 1 記載の絶縁部材において、  7. The insulating member according to claim 1,
前記第 1 の粒子は、 窒化ホ ウ素、 窒化アルミ ニ ウム、 酸化 アルミ ニ ウ ム、 酸化マグネシウム、 窒化珪素、 酸化ク ロ ム、 水酸化アルミ ニ ウム、 人工ダイ ヤモン ド、 ダイ ヤモン ド状力 一ボン、 カ ーボン状ダイ ヤモン ド、 炭化珪素、 層状珪酸塩粘 土鉱物およびマイ 力の群よ り 選ばれる 1 種または 2種以上か らな る。  The first particles include boron nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, and diamond-like force. It is composed of one or more members selected from the group consisting of monocarbon, carbon-like diamond, silicon carbide, layered silicate clay mineral, and myric.
8 . 請求項 1 記載の絶縁部材において、  8. The insulating member according to claim 1,
前記第 2 の粒子は、 カーボンまたは酸化アルミ ニ ウムのい ずれかか ら なる。  The second particles are made of either carbon or aluminum oxide.
9 . 請求項 3 記載の絶縁部材において、  9. The insulating member according to claim 3,
前記第 2 の粒子は、 窒化ホ ウ素、 カーボン、 窒化アルミ 二 ゥム、 酸化アルミ ニ ウ ム、 酸化マグネシウ ム、 窒化珪素、 酸 化ク ロム、 水酸化アルミ ニ ウム、 人工ダイ ヤモン ド、 ダイヤ モ ン ド状カ ーボン、 カーボン状ダイ ヤモン ド、 炭化珪素、 金、 銅、 鉄、 層状珪酸塩粘土鉱物およびマイ 力 の群よ り 選ばれる 1 種または 2種以上か らな る。  The second particles include boron nitride, carbon, aluminum nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, chromium oxide, aluminum hydroxide, artificial diamond, and diamond. It is composed of one or more selected from the group consisting of mond-like carbon, carbon-like diamond, silicon carbide, gold, copper, iron, layered silicate clay minerals, and mylite.
1 0 . 請求項 3記載の絶縁部材において、  10. The insulating member according to claim 3,
前記第 2 の粒子は、 カーボンま たは酸化アルミ ニウムのい ずれかカゝ ら なる。  The second particles are made of either carbon or aluminum oxide.
1 1 . 請求項 1 記載の絶縁部材において、  1 1. The insulating member according to claim 1,
前記裏打ち材層における前記第 2 の粒子の含有量が 0 . 5 V o 1 %以上である。 The content of the second particles in the backing material layer is 0.5 Vo 1% or more.
1 2 . 請求項 1 記載の絶緣部材において、 1 2. The insulating member according to claim 1,
前記第 2 の粒子の含有量が、 該第 2 の粒子と前記樹脂と の 総和に対して 3 3 . 3 V o 1 %以下である。  The content of the second particles is 33.3 Vo 1% or less with respect to the total of the second particles and the resin.
1 3 . 請求項 2記載の絶縁部材において、  13. The insulating member according to claim 2,
前記裏打ち材層は、 前記マイ 力層の両面に設け られている , The backing material layer is provided on both sides of the my strength layer,
1 4 . 請求項 3記載の絶緣部材において、 14 4. The insulating member according to claim 3,
前記マイ 力層は、 前記裏打ち材層の両面に設け られている , The my force layer is provided on both sides of the backing material layer,
1 5 . 請求項 2記載の絶緣部材において、 15 5. The insulating member according to claim 2,
前記マイ 力層は、 マイ力鱗片 (mica scales) 力 らなるマ ィカぺ一ノ ー ( mica paper; と、 刖記マイ カペーノ 一中に 分散された 0 . 5 WZm K以上 3 0 0 WZm K以下の熱伝導 率を持つ第 2 の粒子を含む。  The my force layer is composed of a mica paper (mica scales) force, and 0.5 WZm K or more and 300 WZm K dispersed in the my capeno. Including a second particle with the following thermal conductivity:
1 6 . 請求項 3記載の絶緣部材において、  1 6. The insulating member according to claim 3,
前記裏打ち材層は、 樹脂基材と、 前記樹脂基材中に分散さ れた l W/ m K以上 3 0 O W/ m K以下の熱伝導率を持つ第 1 の粒子と 、 前記樹脂基材中に分散された 0 . 5 W/m K以 上 3 0 O WZm K以下の熱伝導率を持つ第 2 の粒子と、 を含 む。  The backing material layer includes: a resin substrate; first particles having a thermal conductivity of lW / mK or more and 30 OW / mK or less dispersed in the resin substrate; And second particles having a thermal conductivity of not less than 0.5 W / m K and not more than 30 O WZm K dispersed therein.
1 7 . 請求項 2記載の絶縁部材において、  17. The insulating member according to claim 2,
前記裏打ち材層のほ う が前記マイ力層よ り も幅広である。 The backing material layer is wider than the my strength layer.
1 8 . 請求項 3記載の絶縁部材において、 18. The insulating member according to claim 3,
前記マイ 力層のほ う が前記裏打ち材層よ り も幅広である。  The my strength layer is wider than the backing material layer.
1 9 . マイ力層および裏打ち材層を有するテープ状または シー ト状の高熱伝導性絶縁部材を製造する方法であって、 19. A method for producing a tape-shaped or sheet-shaped highly thermally conductive insulating member having a my force layer and a backing material layer,
( a ) l WZm K以上 3 0 O W/m K以下の熱伝導率を持 つ第 1 の粒子と ◦ . 5 W/ m K以上 3 0 O Wノ m K以下の熱 伝導率を持つ第 2の粒子と樹脂溶液と を所定の割合で混練し ( b ) 前記混練物を含浸体に含浸させ、 (a) l WZm K to 30 OW / m K The first particles are kneaded at a predetermined ratio with the second particles having a thermal conductivity of 5 W / mK or more and 30 OW / mK or less and a resin solution. (B) Impregnation of the kneaded material Impregnate the body,
( c ) 前記含浸体に含浸された前記混練物を加熱して硬化 させ、 これによ り 裏打ち材層を得る、  (c) heating and curing the kneaded material impregnated in the impregnated body, thereby obtaining a backing material layer,
( d ) 刖 d裏打ち材層をマイ カペーパー ( mica paper) に貼り 合わせ接着し、  (d) 刖 d The backing material layer is stuck on mica paper and
( e ) 貼 り合わせ接着された前記裏打ち材層およびマイ力 ペーパーを上下面カゝら ロールプレス(roller press)にて圧力 を加えてテープ状またはシー ト状に成形する こ と を特徴とす る高熱伝導性絶縁部材の製造方法。  (e) The backing material layer and the my-strength paper which have been stuck together are formed into a tape or sheet by applying pressure with a roll press on the upper and lower surfaces. Manufacturing method of a high heat conductive insulating member.
2 0 . 請求項 1 9 記載の方法において、  20. The method according to claim 19, wherein
前記含浸体は、 ガラスク ロ ス (glass cloth) または樹脂 フ イ ノレム ( resin film) である。  The impregnated body is glass cloth or resin film.
2 1 . マイ力層および裏打ち材層を有するテープ状または シー ト状の高熱伝導性絶縁部材を製造する方法であって、 .  21. A method for producing a tape-like or sheet-like high thermal conductive insulating member having a my force layer and a backing material layer, comprising:
( i) 0 . 5 W/ m K以上 3 0 0 WZm K以下の熱伝導率 を持つ第 2 の粒子とマイ 力鱗片 (mica scales) と溶媒と を 所定の割合で混合攪拌し、  (i) A second particle having a thermal conductivity of 0.5 W / mK or more and 300 WZmK or less, my scales (mica scales), and a solvent are mixed and stirred at a predetermined ratio,
(ii) 前記混合攪拌物を所定のフ ィ ルタ で濾過 し、 乾燥し これによ り マイ カペーノ ー ( mica paper) を得る、  (ii) filtering the mixed and stirred mixture with a predetermined filter, and drying the mixture to obtain mica paper;
(iii)前記マイ カペーパーを裏打ち材層に貼 り合わせ接着し (iv) 貼り 合わせ接着された前記マイカペーパーおょぴ裏 打ち材層を上下面カゝら ロールプ レス(roller press)にて圧力 を加えてテープ状またはシー ト状に成形する こ と を特徴とす る高熱伝導性絶縁部材の製造方法。 (iii) The mica paper is adhered to the backing material layer and adhered. (iv) The adhered and adhered mica paper backing material layer is pressurized by a roll press. And shaped into a tape or sheet. Manufacturing method of a high heat conductive insulating member.
2 2 . 請求項 2記載の絶縁部材を用いて卷線導体を絶縁被 覆してなる電磁コイル。  22. An electromagnetic coil having the winding conductor insulated and covered with the insulating member according to claim 2.
2 3 . 請求項 3記載の絶縁部材を用いて卷線導体を絶縁被 覆してなる電磁コイル。  23. An electromagnetic coil having the winding conductor insulated by using the insulating member according to claim 3.
2 4 . 請求項 2記載の絶縁部材を 2本用いてその上下面を 反対向き に、 かつ絶縁部材間のずれ幅を所定幅ずらせて巻線 導体に交互に卷回する こ と を特徴とする電磁コイ ル。  24. Two insulating members according to claim 2 are wound alternately around the winding conductor with the upper and lower surfaces thereof being opposite to each other, and the displacement between the insulating members being shifted by a predetermined width. Electromagnetic coil.
2 5 . 請求項 3記載の絶縁部材を 2本用いてその上下面を 反対向き に、 かつテープ間のずれ幅を所定幅ずらせて卷線導 体に交互に卷回する こ と を特徴とする電磁コ イル。  25. A method of using two insulating members according to claim 3, wherein the upper and lower surfaces are alternately wound around the winding conductor with the upper and lower surfaces thereof being opposite to each other and the shift width between the tapes being shifted by a predetermined width. Electromagnetic coil.
2 6 .請求項 2 4記載の電磁コイルにおいて、 絶縁部材マ イカテープを卷回する際のテープ間のずら し幅をテープ幅 W の 1 / 2 よ り 小さ く する こ と を特徴とする電磁コ イル。  26. The electromagnetic coil according to claim 24, wherein a shift width between the tapes when winding the insulating member mica tape is smaller than 1/2 of the tape width W. Il.
2 7 .請求項 2 5記載の電磁コイルにおいて、 マイカテー プを卷回する際のテープ間のずら し幅をテープ幅 Wの 1 / 2 よ り 小さ く する こ と を特徴とする電磁コイル。  27. The electromagnetic coil according to claim 25, wherein a shift width between the tapes when winding the mica tape is smaller than 1/2 of a tape width W.
2 8 .請求項 2記載の絶縁部材を 2本用いてその上下面を 貼り 合わせて卷線導体に巻回する こ と を特徴とする電磁コィ ノレ。  28. An electromagnetic coil, wherein two insulating members according to claim 2 are used and their upper and lower surfaces are bonded to each other and wound around a wound conductor.
2 9 .請求項 3記載の絶縁部材を 2本用いてその上下面を 貼り 合わせて卷線導体に巻回する こ と を特徴とする電磁コィ ル。  29. An electromagnetic coil, characterized in that two insulating members according to claim 3 are used and their upper and lower surfaces are bonded and wound around a wound conductor.
3 0 . 請求項 2 2記載の電磁コイルを備えたこ と を特徴と する電磁機器。 30. An electromagnetic device comprising the electromagnetic coil according to claim 22.
3 1 . 請求項 2 3記載の電磁コイルを備えたこ と を特徴と する電磁機器。 31. An electromagnetic device comprising the electromagnetic coil according to claim 23.
PCT/JP2003/008564 2002-07-04 2003-07-04 High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device WO2004006271A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE60326072T DE60326072D1 (en) 2002-07-04 2003-07-04 INSULATING ELEMENT WITH HIGH THERMAL CONDUCTIVITY, PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF, ELECTROMAGNETIC COIL AND ELECTROMAGNETIC DEVICE
EP03741216A EP1530223B1 (en) 2002-07-04 2003-07-04 High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device
US11/028,227 US7524557B2 (en) 2002-07-04 2005-01-04 Highly heat conductive insulating member, method of manufacturing the same and electromagnetic device
US12/415,738 US20090197102A1 (en) 2002-07-04 2009-03-31 Highly heat conductive insulating member, method of manufacturing the same and electromagnetic device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-196363 2002-07-04
JP2002196363A JP2004035782A (en) 2002-07-04 2002-07-04 Highly thermoconductive material and manufacturing method therefor
JP2003144919A JP4625615B2 (en) 2003-05-22 2003-05-22 Tape member, manufacturing method thereof, electromagnetic coil using tape member, and electromagnetic device
JP2003-144919 2003-05-22

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/028,227 Continuation US7524557B2 (en) 2002-07-04 2005-01-04 Highly heat conductive insulating member, method of manufacturing the same and electromagnetic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004006271A1 true WO2004006271A1 (en) 2004-01-15

Family

ID=30117385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/008564 WO2004006271A1 (en) 2002-07-04 2003-07-04 High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1530223B1 (en)
CN (1) CN1324615C (en)
DE (1) DE60326072D1 (en)
WO (1) WO2004006271A1 (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005199562A (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Toshiba Corp Tape member or sheet member and method for producing tape member or sheet member
WO2006002014A1 (en) 2004-06-15 2006-01-05 Siemens Power Generation, Inc. Diamond like coatings of nanofillers
WO2006002013A1 (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Siemens Power Generation, Inc. Fabrics with high thermal conductivity coatings
WO2006002010A3 (en) * 2004-06-15 2006-02-09 Siemens Power Generation Inc Surface coating of insulation tape
US7651963B2 (en) 2005-04-15 2010-01-26 Siemens Energy, Inc. Patterning on surface with high thermal conductivity materials
US7655295B2 (en) 2005-06-14 2010-02-02 Siemens Energy, Inc. Mix of grafted and non-grafted particles in a resin
US7776392B2 (en) 2005-04-15 2010-08-17 Siemens Energy, Inc. Composite insulation tape with loaded HTC materials
US7781057B2 (en) 2005-06-14 2010-08-24 Siemens Energy, Inc. Seeding resins for enhancing the crystallinity of polymeric substructures
US7781063B2 (en) 2003-07-11 2010-08-24 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials with grafted surface functional groups
US7846853B2 (en) 2005-04-15 2010-12-07 Siemens Energy, Inc. Multi-layered platelet structure
US7851059B2 (en) 2005-06-14 2010-12-14 Siemens Energy, Inc. Nano and meso shell-core control of physical properties and performance of electrically insulating composites
US7955661B2 (en) 2005-06-14 2011-06-07 Siemens Energy, Inc. Treatment of micropores in mica materials
US8039530B2 (en) 2003-07-11 2011-10-18 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials with grafted surface functional groups
US8216672B2 (en) 2004-06-15 2012-07-10 Siemens Energy, Inc. Structured resin systems with high thermal conductivity fillers
US8357433B2 (en) 2005-06-14 2013-01-22 Siemens Energy, Inc. Polymer brushes
US8685534B2 (en) 2004-06-15 2014-04-01 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials aligned within resins
US10250095B2 (en) 2015-03-05 2019-04-02 Meidensha Corporation Rotating electrical machine coil

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101189686B (en) * 2005-05-04 2013-01-02 Abb研究有限公司 Electric insulation material, an electric device and a method for producing an electric insulation material
DE202005008757U1 (en) * 2005-06-02 2006-10-12 Sts Spezial-Transformatoren-Stockach Gmbh & Co. transformer
JP5597106B2 (en) * 2010-11-19 2014-10-01 住友電気工業株式会社 Reactor
JP5798210B2 (en) * 2013-07-10 2015-10-21 デクセリアルズ株式会社 Thermally conductive sheet
CN103559950A (en) * 2013-10-09 2014-02-05 王子跃 Technical manufacturing method of radiating electric wire
CN104943162A (en) * 2015-05-05 2015-09-30 上海和鸣变压器有限公司 Glass steel barrel manufacturing technology for superconducting transformer
CN105097148B (en) * 2015-07-31 2017-03-08 江苏神马电力股份有限公司 Composite electric insulator core bar and preparation method thereof and composite insulator
FR3045923B1 (en) * 2015-12-17 2021-05-07 Commissariat Energie Atomique MONOLITHIC INDUCTANCE CORES INTEGRATING A THERMAL DRAIN
FR3045922B1 (en) 2015-12-17 2018-09-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE INDUCTANCE INCLUDING PASSIVE THERMAL MANAGEMENT MEANS
CN107667407B (en) * 2016-05-31 2019-06-04 新电元工业株式会社 Coil structure and magnetic part
JP6234615B1 (en) 2016-05-31 2017-11-22 新電元工業株式会社 Magnetic parts
EP3480921B1 (en) * 2016-07-01 2022-06-22 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Method for producing insulating structure
CN106531288B (en) * 2016-11-02 2018-10-19 株洲时代电气绝缘有限责任公司 A kind of low resin mica tape and preparation method thereof
US20180191228A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 General Electric Magnetic apparatus having electrically insulating layer
CN107573564B (en) * 2017-08-31 2020-08-25 四川大学 Polymer-based insulating and heat-conducting composite material
CN107538661B (en) * 2017-09-11 2019-05-28 苏州大学 Four-layer structure polymer matrix composites and preparation method thereof
US20210074472A1 (en) * 2018-03-09 2021-03-11 Marvis White Thermally conductive composite dielectric materials
CN108872401B (en) * 2018-08-27 2023-11-10 中南大学 High-temperature-resistant and wear-resistant electromagnetic ultrasonic transverse wave transducer and manufacturing method thereof

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147753U (en) * 1979-04-12 1980-10-23
JPS6130041U (en) * 1984-07-27 1986-02-22 株式会社岡部マイカ工業所 heat dissipation insulation sheet
JPS63105412A (en) * 1986-10-20 1988-05-10 富士電機株式会社 Hybrid mica prepreg tape for coil insulation
JPH0945133A (en) * 1995-08-01 1997-02-14 Japan Mica Ind Co Ltd Mica base sheet-like body and insulated coil
JPH1169687A (en) * 1997-08-21 1999-03-09 Toshiba Corp Electromagnetic coil and its manufacture
WO1999066515A1 (en) * 1998-06-17 1999-12-23 Compagnie Royale Asturienne Des Mines Societe Anonyme Method for making a micaceous product preferably in the form of a mica ribbon and resulting product
JP2000294061A (en) * 1999-04-05 2000-10-20 Hitachi Ltd Insulating material and winding of electric machine
JP2000297204A (en) * 1999-04-16 2000-10-24 Toshiba Corp Epoxy resin composition, rotating electric machine coil, casting resin composition and rotating electric machine
JP2001061247A (en) * 1999-08-23 2001-03-06 Toshiba Corp Stator coil for rotating electric machine
WO2001016965A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-08 Hitachi, Ltd. Insulating material, electric winding, and method of manufacture thereof
JP2002118997A (en) * 2000-10-06 2002-04-19 Toshiba Aitekku Kk Stacked member and rotating-electric machine using the same

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147753U (en) * 1979-04-12 1980-10-23
JPS6130041U (en) * 1984-07-27 1986-02-22 株式会社岡部マイカ工業所 heat dissipation insulation sheet
JPS63105412A (en) * 1986-10-20 1988-05-10 富士電機株式会社 Hybrid mica prepreg tape for coil insulation
JPH0945133A (en) * 1995-08-01 1997-02-14 Japan Mica Ind Co Ltd Mica base sheet-like body and insulated coil
JPH1169687A (en) * 1997-08-21 1999-03-09 Toshiba Corp Electromagnetic coil and its manufacture
WO1999066515A1 (en) * 1998-06-17 1999-12-23 Compagnie Royale Asturienne Des Mines Societe Anonyme Method for making a micaceous product preferably in the form of a mica ribbon and resulting product
JP2000294061A (en) * 1999-04-05 2000-10-20 Hitachi Ltd Insulating material and winding of electric machine
JP2000297204A (en) * 1999-04-16 2000-10-24 Toshiba Corp Epoxy resin composition, rotating electric machine coil, casting resin composition and rotating electric machine
JP2001061247A (en) * 1999-08-23 2001-03-06 Toshiba Corp Stator coil for rotating electric machine
WO2001016965A1 (en) * 1999-08-27 2001-03-08 Hitachi, Ltd. Insulating material, electric winding, and method of manufacture thereof
JP2002118997A (en) * 2000-10-06 2002-04-19 Toshiba Aitekku Kk Stacked member and rotating-electric machine using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1530223A4 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7781063B2 (en) 2003-07-11 2010-08-24 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials with grafted surface functional groups
US8039530B2 (en) 2003-07-11 2011-10-18 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials with grafted surface functional groups
JP4599063B2 (en) * 2004-01-15 2010-12-15 株式会社東芝 Coil winding insulation tape
JP2005199562A (en) * 2004-01-15 2005-07-28 Toshiba Corp Tape member or sheet member and method for producing tape member or sheet member
US7837817B2 (en) 2004-06-15 2010-11-23 Siemens Energy, Inc. Fabrics with high thermal conductivity coatings
US8313832B2 (en) 2004-06-15 2012-11-20 Siemens Energy, Inc. Insulation paper with high thermal conductivity materials
US7553781B2 (en) 2004-06-15 2009-06-30 Siemens Energy, Inc. Fabrics with high thermal conductivity coatings
US8685534B2 (en) 2004-06-15 2014-04-01 Siemens Energy, Inc. High thermal conductivity materials aligned within resins
JP2008503060A (en) * 2004-06-15 2008-01-31 シーメンス パワー ジェネレーション インコーポレイテッド Surface coating of enclosed insulating tape
US8216672B2 (en) 2004-06-15 2012-07-10 Siemens Energy, Inc. Structured resin systems with high thermal conductivity fillers
WO2006002014A1 (en) 2004-06-15 2006-01-05 Siemens Power Generation, Inc. Diamond like coatings of nanofillers
US7268293B2 (en) 2004-06-15 2007-09-11 Siemen Power Generation, Inc. Surface coating of lapped insulation tape
WO2006002010A3 (en) * 2004-06-15 2006-02-09 Siemens Power Generation Inc Surface coating of insulation tape
WO2006002013A1 (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Siemens Power Generation, Inc. Fabrics with high thermal conductivity coatings
US7846853B2 (en) 2005-04-15 2010-12-07 Siemens Energy, Inc. Multi-layered platelet structure
US7776392B2 (en) 2005-04-15 2010-08-17 Siemens Energy, Inc. Composite insulation tape with loaded HTC materials
US8277613B2 (en) 2005-04-15 2012-10-02 Siemens Energy, Inc. Patterning on surface with high thermal conductivity materials
US7651963B2 (en) 2005-04-15 2010-01-26 Siemens Energy, Inc. Patterning on surface with high thermal conductivity materials
US7851059B2 (en) 2005-06-14 2010-12-14 Siemens Energy, Inc. Nano and meso shell-core control of physical properties and performance of electrically insulating composites
US7955661B2 (en) 2005-06-14 2011-06-07 Siemens Energy, Inc. Treatment of micropores in mica materials
US7781057B2 (en) 2005-06-14 2010-08-24 Siemens Energy, Inc. Seeding resins for enhancing the crystallinity of polymeric substructures
US7655295B2 (en) 2005-06-14 2010-02-02 Siemens Energy, Inc. Mix of grafted and non-grafted particles in a resin
US8357433B2 (en) 2005-06-14 2013-01-22 Siemens Energy, Inc. Polymer brushes
US8383007B2 (en) 2005-06-14 2013-02-26 Siemens Energy, Inc. Seeding resins for enhancing the crystallinity of polymeric substructures
US10250095B2 (en) 2015-03-05 2019-04-02 Meidensha Corporation Rotating electrical machine coil

Also Published As

Publication number Publication date
EP1530223A4 (en) 2006-06-28
CN1324615C (en) 2007-07-04
EP1530223A1 (en) 2005-05-11
DE60326072D1 (en) 2009-03-19
CN1666303A (en) 2005-09-07
EP1530223B1 (en) 2009-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004006271A1 (en) High thermal conductivity insulating member and its manufacturing method, electromagnetic coil, and electromagnetic device
US7524557B2 (en) Highly heat conductive insulating member, method of manufacturing the same and electromagnetic device
JP4922018B2 (en) Coil insulation for rotating electrical machines
EP2747536A1 (en) Heat-conducting pad, method for manufacturing heat-conducting pad, radiating apparatus and electronic device
JP4599063B2 (en) Coil winding insulation tape
JP5611485B1 (en) Insulating tape, manufacturing method thereof, and stator coil
JPWO2015072487A1 (en) Electromagnetic absorption sheet
JP5185582B2 (en) Thermally conductive sheet
US20210379655A1 (en) Graphene material-metal nanocomposites and processes of making and using same
WO2001016965A1 (en) Insulating material, electric winding, and method of manufacture thereof
JP7271176B2 (en) RESIN MATERIAL, RESIN MATERIAL MANUFACTURING METHOD AND LAMINATED PRODUCT
WO2017082318A1 (en) Electromagnetic wave absorbing laminate, case and method for using electromagnetic wave absorbing laminate
JPWO2018235918A1 (en) Resin material, method for producing resin material, and laminate
CN110602934A (en) Electromagnetic shielding heat dissipation film and preparation method and application thereof
Ali et al. Thermal and mechanical properties of epoxy resin functionalized copper and graphene hybrids using in-situ polymerization method
CN114600567A (en) Heat radiating fin and preparation method thereof
WO2018003950A1 (en) Coil for rotary electric machine, method for producing coil for rotary electric machine, mica tape, method for producing mica tape, cured product of mica tape, and insulating article
JP4625615B2 (en) Tape member, manufacturing method thereof, electromagnetic coil using tape member, and electromagnetic device
KR20170097340A (en) A planar heating film using carbon nanotube
JP7036984B2 (en) Resin material and laminate
JP5159812B2 (en) Rotating electric machine
WO2022054478A1 (en) Thermally conductive sheet and production method for thermally conductive sheet
WO2017122817A1 (en) Thermal conducting sheet, method for manufacturing thermal conducting sheet, heat dissipation member, and semiconductor device
CN113416389A (en) Ultrahigh isotropic heat conduction material of epoxy two-dimensional sheet metal nano filler and preparation method thereof
JPS62151332A (en) Composite metallic plate having excellent conductivity and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003741216

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11028227

Country of ref document: US

Ref document number: 20038157705

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003741216

Country of ref document: EP