特許 7087833 絶縁バスバーの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】絶縁バスバーの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01B 13/00 20060101AFI20220614BHJP

   B05D 5/12 20060101ALI20220614BHJP

   H01B 13/16 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

H01B13/00 515

B05D5/12 D

H01B13/16 A

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018159571

(22)【出願日】2018-08-28

(65)【公開番号】P2020035575

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-02-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 賢一

(72)【発明者】

【氏名】社内 大介

(72)【発明者】

【氏名】菊池 純一

【審査官】中嶋 久雄

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２０３９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１２２９３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ １３／００

Ｂ０５Ｄ ５／１２

Ｈ０１Ｂ １３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）導体を、１６０℃を超え、２６０℃以下である第１温度に加熱した状態で、前記導体の外周に静電粉体塗装法を用いた粉体塗料を塗布することにより、前記粉体塗料の硬化物を含む被膜を形成する工程と、
（ｂ）前記被膜が形成された導体に第２温度で熱処理を施すことにより、前記粉体塗料の硬化物よりなる絶縁層を形成する工程と、
を有し、
前記（ａ）工程の後、前記（ｂ）工程の前において、前記被膜の硬化度が１０％以上３９％以下である、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項2】

請求項１記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記（ａ）工程の後の前記被膜は、前記導体近傍に位置する前記硬化物よりなる第１膜と、未硬化の前記粉体塗料よりなる第２膜とからなる、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項3】

請求項１記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記第１温度および前記第２温度は、前記粉体塗料の熱硬化開始温度以上の温度である、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項4】

請求項３記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記第１温度は、前記第２温度より高い、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項5】

請求項１記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記導体は、板状の金属導体である、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項6】

請求項５記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記導体は、Ｃｕを含有する金属導体である、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項7】

請求項６記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記粉体塗料は、熱硬化性樹脂を含有する、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項8】

請求項７記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記粉体塗料は、エポキシ樹脂を含有する、絶縁バスバーの製造方法。

【請求項9】

請求項８記載の絶縁バスバーの製造方法において、
前記絶縁層の絶縁耐圧は、２ｋＶ以上である、絶縁バスバーの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁バスバーの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばインバーターやコンバーター等の電力変換装置内にて電流を伝送するための配線部材としてバスバーが用いられている。バスバーは、板状の導体に絶縁処理を施して絶縁バスバーとすることが多い。この絶縁処理としては、絶縁テープを巻き付ける方法、熱収縮チューブを被せる方法、樹脂モールドする方法、絶縁紙または樹脂フィルムで覆う方法などがあるが、近年、塗装技術を用いて絶縁層を形成する方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、通電装置を構成しているバスバーの表面に、電着塗装によって付着された絶縁性塗料を形成する技術が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、流動浸漬装置を用いて、バスバー本体に粉体塗料を塗装する技術が開示されている。この装置は、バスバー本体を加圧状態下に、通電加熱して、所定表面温度を有するバスバー本体とする第１の加熱装置と、加熱されたバスバー本体を、粉体塗料の中に浸漬させて、表面に対して、粉体塗料を塗装する流動浸漬装置と、粉体塗料を硬化させる第２の加熱装置と、硬化した粉体塗料からなる塗膜を部分的に除去する機械加工装置と、を有する。

【0005】

また、特許文献３には、ばね部材を加熱する加熱工程と、ばね部材の表面温度Ｔ（℃）がＴ_ｆ－２０≦Ｔ＜Ｔ_ｆ＋２０（Ｔ_ｆ：熱硬化性粉体塗料の硬化完了点温度（℃））に達した状態で、熱硬化性粉体塗料をばね部材の表面に付着させる塗装工程と、付着した熱硬化性粉体塗料を硬化させる硬化工程と、を有するばね部材の粉体塗装方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－２４４４９号公報

【文献】特開２０１６－１７２２４５号公報

【文献】特開２０１２－５３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、本発明者らが、静電粉体塗装により、帯電させた粉体を被塗物に吹きかけ、被塗物に塗膜（塗布膜）を形成することにより絶縁バスバーを形成したところ、絶縁層内にボイド（空隙）が生じる場合があることが判明した。特に、塗膜の表面側から熱を加えて硬化させる際に、内部にボイドが残りやすく、このようなボイドが生じると絶縁層の絶縁強度が低下してしまう。

【0008】

そこで、本発明は、導体と絶縁層の界面近傍および絶縁層の内部のボイドを低減し、絶縁層の絶縁強度を向上させることができる絶縁バスバーの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の絶縁バスバーの製造方法は、（ａ）導体を第１温度に加熱した状態で、前記導体の外周に粉体塗料を塗布することにより、前記粉体塗料の硬化物を含む被膜を形成する工程と、（ｂ）前記被膜が形成された導体に第２温度で熱処理を施すことにより、前記粉体塗料の硬化物よりなる絶縁層を形成する工程と、を有する。そして、前記（ａ）工程の後、前記（ｂ）工程の前において、前記被膜の硬化度が１０％以上７０％未満である。

【0010】

前記（ａ）工程の後の前記被膜は、前記導体近傍に位置する前記硬化物よりなる第１膜と、未硬化の前記粉体塗料よりなる第２膜とからなる。

【0011】

前記第１温度および前記第２温度は、前記粉体塗料の熱硬化開始温度以上の温度である。

【0012】

前記導体は、板状の金属導体である。

【0013】

前記導体は、Ｃｕを含有する金属導体である。

【0014】

前記粉体塗料は、熱硬化性樹脂を含有する。

【0015】

前記粉体塗料は、エポキシ樹脂を含有する。

【0016】

前記絶縁層の絶縁耐圧は、２ｋＶ以上である。

【発明の効果】

【0017】

本発明の絶縁バスバーの製造方法によれば、導体と絶縁層との界面および絶縁層内のボイドを抑制し、絶縁層の絶縁強度を向上させた絶縁バスバーを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施の形態の絶縁バスバーの構成を示す図である。

【図2】実施の形態の絶縁バスバーの製造工程を示す図である。

【図3】比較例の絶縁バスバーの絶縁層の形成状態を模式的に示す図である。

【図4】実施の形態の絶縁バスバーの絶縁層の形成状態を模式的に示す図である。

【図5】水中破壊試験の様子を示す図である。

【図6】評価サンプルＳ１～Ｓ４の静電粉体塗装後、熱硬化前の被膜について顕微鏡観察写真である。

【図7】熱硬化後の評価サンプルＳ１～Ｓ４の導体上の絶縁層の断面の顕微鏡観察写真である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

【0020】

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

【0021】

（絶縁バスバーの構成）
図１は、本実施の形態の絶縁バスバーの構成を示す図である。図１（ａ）は、本実施の形態の絶縁バスバーの構成を示す上面図であり、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、本実施の形態の絶縁バスバーの構成を示す断面図である。例えば、図１（ｂ）および図１（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）のＡ－Ａ断面部、Ｂ－Ｂ断面部と対応する。

【0022】

図１（ａ）～図１（ｃ）に示すように、絶縁バスバー１０は、板状の導体（バスバー本体）１と、導体１上に設けられた絶縁層２と、を有する。また、絶縁バスバー１０は、板状の導体（バスバー本体）１が露出した接続部１ａを有する。この接続部１ａには、例えば、螺子穴１ｂが設けられている。この接続部１ａ（螺子穴１ｂ）において、被接続体の端子と接続され、被接続体と絶縁バスバー１０が電気的に接続される。

【0023】

なお、図１に示す絶縁バスバー１０は、略コの字（角を有するＵ字状）であるが、絶縁バスバー１０の形状は、種々の変形が可能である。例えば、複数の接続部１ａを設けてもよく、また、被接続体の形状に合わせた屈曲部を有していても良い。絶縁バスバー１０は、例えばインバーターやコンバーター等の電力変換装置内にて、各部位（被接続体）に連結され、電流を伝送する配線部材（絶縁被覆導体）として用いられる。

【0024】

導体１は、金属などの導電性材料よりなる。導体としては、アルミニウムや銅などを用いることができる。特に、銅（Ｃｕ）を含有する金属導体（例えば、銅自体、銅とアルミニウムのクラッド材など）を用いることで、低抵抗で、電気伝導性が良好な絶縁バスバーとすることができる。

【0025】

絶縁層２は、樹脂（塗料）よりなる。例えば、エポキシ、エポキシポリエステル、ポリエステル、フッ素樹脂などの熱硬化性樹脂よりなる。後述するように、この絶縁層２は、静電粉体塗装法を用いて導体１の表面（外周）に形成される。例えば、上記熱硬化性樹脂材を細かく砕いた粉体塗料を導体の表面に付着させ、この粉体塗料を熱硬化させることにより、絶縁層２を形成する。

【0026】

（絶縁バスバーの製造方法）
次いで、絶縁バスバーの製造方法を説明するとともに、絶縁バスバーの構成をより明確にする。

【0027】

図２は、本実施の形態の絶縁バスバーの製造工程を示す図である。まず、図２（ａ）に示す板状の導体１を準備する。この導体１は、銅製であり、コの字状に加工されている。また、導体１の端部には、螺子穴１ｂを有する接続部（１ａ）が設けられている。そして、この導体１は、エッジ部をラウンド加工及び面取り加工したものである（図１（ｃ）参照）。このような加工により、エッジ部への電界集中を低減することができる。また、後述する静電粉体塗装において、粉体塗料の付き回りを向上させることができる。なお、銅の表面の酸化を防止するため、銅以外の金属によりその表面をメッキした導体を用いてもよい。メッキ材料としては、Ｓｎ、Ｎｉなどが挙げられる。

【0028】

次いで、図２（ｂ）に示すように、導体１の端部にマスキング処理を施す。即ち、導体１の螺子穴１ｂの近傍（接続部（１ａ））をマスキング材料３で覆う。マスキング材料３としては、ポリイミド、シリコン、綿布、ポリエステル等のテープ材を用いることができる。マスキング材料３としては、後述する予備加熱、熱硬化時の熱負荷に耐え得るものを選択する。例えば、マスキング材料３の耐熱温度としては、２６０℃以上のものを用いることが好ましい。

【0029】

次いで、導体１を予備加熱装置１００の内部に搬入し、常温（２５℃）から第１温度まで昇温する。第１温度は、粉体塗料の熱硬化開始温度以上の温度であり、かつ、後述する静電粉体塗装後、熱硬化前の被膜の硬化度が１０％以上となる温度である。後述する実施例においては、例えば、１６０℃を超え、かつ、２６０℃以下である。

【0030】

次いで、予備加熱装置１００から導体１を取り出し、図２（ｃ）に示すように、静電粉体塗装を行う。この静電粉体塗装は、常温（２５℃）で行う。即ち、スプレーガン２０などの静電粉体塗装装置を用いて、導体１の表面に粉体塗料（以下、単に“粉体”とも言う）を付着させる。より具体的には、スプレーガン２０に高電位を印加し、充填された粉体ＰＰを帯電させ、粉体ＰＰをアース（接地）された導体１に向けて噴出することで、導体１の表面に粉体ＰＰを付着させる。このように、導体１をアースすることでプラスの電気を帯びた導体１に、マイナスの電気を帯びた粉体ＰＰを静電気力により付着させる。このような静電粉体塗装によれば、導体１に直接粉体ＰＰを付着させることができ、例えば、溶媒に溶かした塗料を吹き付ける方法より、厚い膜を形成することができ、また、膜の特性を向上させることができる。

【0031】

粉体ＰＰとしては、エポキシ、エポキシポリエステル、ポリエステル、フッ素樹脂などの熱硬化性樹脂を微細化したものを用いることができる。特に、絶縁層に耐熱性が要求される場合はエポキシ系粉体を用いることが望ましい。

【0032】

ここで、本実施の形態においては、導体１が予備加熱されているため、図２（ｄ）に示すように、導体１には、導体１の近傍に位置する粉体ＰＰの熱硬化物よりなる第１膜２ａ１と、未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２とからなる被膜２ａが形成される。未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２は、粉体ＰＰの積層物や粉体ＰＰの溶融物よりなる。そして、この被膜２ａの硬化度は１０％以上とすることが望ましい。

【0033】

このような被膜２ａを予め形成することにより、この後、未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２を熱硬化させても内部に、ボイドや空洞が少ない良好な絶縁層２を形成することができる。また、絶縁破壊耐圧の大きい良好な絶縁層２を形成することができる。

【0034】

次いで、図２（ｅ）に示すように、導体１を加熱装置２００の内部に搬入し、導体１を第２温度まで加熱し、一定時間保持する。第２温度は、粉体塗料の熱硬化開始温度以上の温度である。この加熱により、未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２が熱硬化し、絶縁層２が形成される（図２（ｆ）参照）。この際の加熱温度（第２温度）は、後述する実施例においては、１８０℃である。

【0035】

この後、導体１の加熱を停止して温度を徐々に下げ、絶縁層２を冷却する。次いで、螺子穴１ｂの近傍（接続部（１ａ））を保護していたマスキング材料３を除去する。これにより、導体１を絶縁層２で覆った絶縁バスバーを形成することができる（図２（ｆ））。絶縁層２の膜厚は、例えば、１００μｍ～２００μｍ程度である。

【0036】

このように、本実施の形態によれば、導体１を予め予備加熱し、導体１の近傍に位置する粉体ＰＰの熱硬化物よりなる第１膜２ａ１と、未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２とからなる被膜２ａを形成した後、第２膜２ａ２を熱硬化させることにより、ボイドや空洞が少ない良好な絶縁層２を形成することができる。また、絶縁破壊耐圧の大きい良好な絶縁層２を形成することができる。

【0037】

これに対し、導体１に予備加熱を行わず、導体１の近傍に付着した粉体ＰＰの積層物よりなる膜を直接加熱装置内で熱硬化した比較例の場合には、絶縁層２中にボイドや空洞が生じ、絶縁破壊耐圧が低下してしまう。図３は、比較例の絶縁バスバーの絶縁層の形成状態を模式的に示す図であり、図４は、本実施の形態の絶縁バスバーの絶縁層の形成状態を模式的に示す図である。

【0038】

比較例の場合は、図３（ａ）に示すように、静電粉体塗装により導体１に粉体ＰＰの積層物を付着させた後、加熱装置の内部に搬入し、加熱する（図３（ｂ））。この場合、粉体ＰＰの積層物の表面側（導体１と逆側）から熱が加わり、図３（ｃ）に示すように、粉体ＰＰの積層物の表面側が熱硬化する。ここで、粉体ＰＰの積層物に取り込まれていた空気（ａｉｒ）は、加熱により粉体ＰＰの積層物の表面側から放出されるものの、粉体ＰＰの積層物の表面側の熱硬化が進むと、空気の放出量が少なくなり、硬化物に覆われた積層物中に取り込まれてしまい、ボイドＢとなる（図３（ｄ）、図３（ｅ））。その結果、粉体ＰＰが熱硬化した絶縁層２中にボイドが形成されてしまう（図３（ｆ））。

【0039】

これに対し、本実施の形態によれば、図４（ａ）に示すように、導体１に予め予備加熱処理が施されているため、静電粉体塗装された粉体ＰＰが直ちに溶融（ＭＬ１）し、熱硬化（ＨＬ１）する（図４（ｂ）～図４（ｄ））。この際、粉体ＰＰの積層物に取り込まれていた空気（ａｉｒ）は、粉体ＰＰの熱硬化物で閉じ込められることなく速やかに放出される。そして、この熱硬化物ＨＬ１の上にさらに、粉体ＰＰが付着し（図４（ｅ））、付着した粉体ＰＰが溶融（ＭＬ２）し（図４（ｆ））、熱硬化し、熱硬化物ＨＬとなる（図４（ｇ））。

【0040】

その後、熱硬化物ＨＬ上に、付着した粉体ＰＰは未硬化の状態（ＮＨＬ）に留まる。即ち、粉体ＰＰの溶融状態または粉体ＰＰの積層物の状態になるに留まるようになり（図４（ｈ））、静電粉体塗装の終了時点では、図４（ｉ）に示すように、粉体ＰＰの熱硬化部（ＨＬ）と、その上の未硬化部（ＮＨＬ）との積層状態となる。別の言い方をすれば、導体１上の粉体ＰＰの熱硬化物よりなる第１膜２ａ１と、未硬化の粉体ＰＰよりなる第２膜２ａ２とからなる被膜２ａが形成される。

【0041】

このように、本実施の形態によれば、予備加熱により、導体１に付着した粉体ＰＰが順次溶融、熱硬化するため、ボイドＢの取り込みを低減することができる。また、被膜２ａの表面は、未硬化の粉体ＰＰの積層物よりなるため、内部の空気（ａｉｒ）の放出を阻害することがない。また、導体１側から粉体ＰＰの熱硬化が進行するため、その後の、被膜２ａの熱硬化処理においても、導体１と絶縁層２との界面におけるこれらの密着性が良くなり、絶縁層２の特性を向上させることができる。このように、ボイドや空洞のない、絶縁破壊耐圧の大きい良好な絶縁層を形成することができる。

【0042】

なお、ボイドの部分においては、電子機器の使用時において、絶縁バスバーのボイドの部分では、樹脂などの有機物で満たされた部分の電界より高くなり、かつボイドの部分の絶縁破壊強度は有機物の破壊強度の１／１０以下となる。このように、ボイドにより、絶縁層の特性が著しく低下してしまう。しかしながら、本実施の形態によれば、ボイドの取り込みを低減することができ、絶縁破壊耐圧を向上させることができる。

【0043】

また、導体１を加熱する方法としては、加熱装置での加熱に限らず、導体１に大電流を通電しジュール熱で加熱する方法や、高周波電源とコイルにより誘導電流により加熱する方法、遠赤外線等により加熱する方法などを用いてもよい。

【0044】

以下に、本実施の形態の実施例を説明する。以下の実施例は一例であって、本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

【0045】

（実施例１）
コの字状の導体を準備し、以下のようにして導体の周囲に絶縁層を形成した（図２参照）。

【0046】

導体材料としては、銅（タフピッチ銅）製のもので、幅２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、エッジ部がＲ０．８ｍｍにラウンド加工されたものを用いた。このような平角導体を、４５０ｍｍの長さとなるように切断し、一辺が１５０ｍｍになるようにコの字の形状に曲げた。導体の両端に位置する接続部にマスキング処理を施した。マスキング材としては耐熱温度２６０℃以上のものを用いた。

【0047】

次いで、導体を熱風槽に入れ、予備加熱を行った。

【0048】

予備加熱（第１加熱）を行った後、静電粉体塗装を行った。予備加熱された導体を熱風槽から取り出し、常温（２５℃）の塗装ブースに搬送し、固定し、アース接続した。粉体塗装材料としては、熱硬化性のエポキシ系粉体を用いた。このエポキシ系粉体の熱硬化開始温度は、８０℃程度であり、熱硬化完了温度は、１９０℃程度である。

【0049】

スプレーガンを用い、導体の第１面について、一方の端部から他方の端部まで、コの字状の導体に沿ってエポキシ系粉体を噴出し、導体に被膜を形成した（導体をエポキシ系粉体でコートした）。次いで、導体の第２面について、一方の端部から他方の端部まで、コの字状の導体に沿ってエポキシ系粉体を噴出し、導体に被膜を形成した。

【0050】

この後、再び、第１面について、同様のエポキシ系粉体でのコートを行い、さらに、第２面について、同様のエポキシ系粉体でのコートを行った。スプレーガンの動作条件は、電圧１００ｋＶ、吐出量６０ｇ／ｍｉｎとした。また、導体へのエポキシ系粉体のコート量は、後述する熱硬化後の膜厚が、１００～２００μｍ程度となる量であった。また、コート開始時から終了時までの時間は１分～２分程度であり、コート終了時の導体の温度は、４０℃～５０℃程度の低下に留まった。

【0051】

このようにして、評価サンプルＳ０～Ｓ７を得た。なお、評価サンプルＳ０は、予備加熱を行っていないものである。このような評価サンプルＳ０～Ｓ７を複数部形成し、その一部については、後述する試験１を行った。また、残りの評価サンプルＳ０～Ｓ７については、以下の処理を行った。

【0052】

次いで、被膜が形成された導体（評価サンプルＳ０～Ｓ７）に熱処理（本加熱、第２加熱）を施し、被膜中のエポキシ系粉体を熱硬化させた。ここでは、１８０℃、１５分の熱処理を施し、導体の周囲に絶縁層を形成した。これにより、絶縁バスバーを形成した。

【0053】

（試験）
（試験１；静電粉体塗装後、熱硬化前）
上記静電粉体塗装後、熱硬化前の評価サンプルＳ０～Ｓ７について、導体上の被膜の断面を顕微鏡により観察した。

【0054】

また、被膜の状態を数値化するために、導体から剥ぎ取った被膜に対し、ＤＳＣにより発熱量を求め下記数式により硬化度を求めた。

【0055】

示差走査熱量測定（Differential scanning calorimetry：DSC）は、一定の熱を与えながら、基準物質と評価サンプル（ここでは、被膜）の温度を測定して、評価サンプル（ここでは、被膜）の熱物性を温度差（発熱量差）等として測定するものである。

【0056】

ここでは、基準物質として、エポキシ系粉体を用いることで、評価サンプル（ここでは、被膜）との発熱量の割合から熱硬化反応の程度、即ち、熱硬化度（単に、硬化度（硬化率）ともいう）を求めた。

【0057】

熱硬化度の算出式を以下に示す。

【0058】

【数1】

【0059】

（試験２；熱硬化後）
絶縁バスバー（評価サンプルＳ０～Ｓ７）について、絶縁層の表面の外観を観察した。また、導体から絶縁層を剥離し、絶縁層の状態（剥離面のボイドや空洞）を観察した。また、熱硬化後の評価サンプルＳ０～Ｓ７について、導体上の絶縁層の断面を顕微鏡により観察した。

【0060】

また、絶縁バスバー（評価サンプルＳ０～Ｓ７）について、水中破壊試験を行った。図５は、水中破壊試験の様子を示す図である。図５に示すように、絶縁バスバー１０を水Ｗの中に浸漬し、水Ｗと絶縁バスバー１０の接続部１ａ（導体１）との間に交流高電圧（Ｖ）を印加する。高電圧により絶縁層２が破壊し、水Ｗと導体１がショートする電圧（絶縁破壊電圧、絶縁耐圧）を測定した。

【0061】

（結果）
（結果１；試験１（静電粉体塗装後、熱硬化前））
（顕微鏡観察）
評価サンプルＳ１～Ｓ４の静電粉体塗装後、熱硬化前の被膜について顕微鏡観察を行ったところ、図６に示すとおりであった。なお、図中右側の図は、左側の写真を模写した図である。

【0062】

（硬化度）
評価サンプルＳ０～Ｓ７の静電粉体塗装後、熱硬化前の被膜について硬化度（％）を測定したところ、表１に示すとおりであった。

【0063】

【表1】

【0064】

（結果２；試験２（熱硬化後））
熱硬化後の評価サンプルＳ１～Ｓ４の導体上の絶縁層の断面を顕微鏡により観察したところ、図７に示すとおりであった。なお、図中右側の図は、左側の写真を模写した図である。

【0065】

評価サンプルＳ０～Ｓ７の熱硬化後の絶縁層について絶縁破壊電圧、絶縁層の外観、絶縁層の状態（剥離面のボイドや空洞）を調べたところ、表１に示すとおりであった。

【0066】

（結果のまとめ）
予備加熱を行わなかったもの、予備加熱温度が１４０℃、１６０℃の評価サンプルＳ０～Ｓ２については、絶縁破壊電圧が０ｋＶのものがあり、絶縁破壊電圧が最高の物でも６ｋＶ程度であった（表１）。また、外観についても、表面のざらつき（肌荒れ）や、凸部、導体露出部が確認された。また、剥離した絶縁層において、剥離面に、多数のボイドや巨大な空洞Ｅが確認された（表１、図７の（Ｓ１）、（Ｓ２）参照）。よって、評価サンプルＳ０～Ｓ２については、いずれの指標も不合格（×）であり、総合評価も不合格（×）であった。

【0067】

一方、予備加熱温度が１６０℃を超える評価サンプルＳ３～Ｓ７については、絶縁破壊電圧が１０ｋＶを超えるものが多数あり、少なくとも７ｋＶの絶縁破壊電圧を確保することができた。

【0068】

また、外観についても、表面のざらつき（肌荒れ）や、凸部、導体露出部などは、確認されず（異常なし）、良好であった。また、剥離した絶縁層において、剥離面に、微小なボイドは確認されるものの、その数が少なく、また、巨大な空洞は確認されなかった（図７）。よって、評価サンプルＳ３～Ｓ７については、いずれの指標も合格（○）であり、総合評価も合格（○）であった。

【0069】

良好な特性が得られた評価サンプルＳ３～Ｓ７について、静電粉体塗装後、熱硬化前の硬化度（％）は、１０％以上であった。これに対し、不合格の評価サンプルＳ０～Ｓ２について、静電粉体塗装後、熱硬化前の硬化度（％）は、１０％未満であった。

【0070】

また、図６に示す評価サンプルＳ１～Ｓ４の被膜の断面写真から、静電粉体塗装後、熱硬化前の状態において被膜２ａは、導体近傍に位置する硬化物よりなる第１膜２ａ１と、未硬化の粉体よりなる第２膜２ａ２の積層膜（複合膜、複合被膜）となっていることが分かる。

【0071】

そして、予備加熱温度が１４０℃から２００℃に上昇するにしたがって、硬化物よりなる第１膜の膜厚が大きくなる傾向にあることが伺える。また、この傾向は、表１に示す硬化度（％）からも明らかである。このように、上記硬化度（％）の測定結果から、１０％以上の硬化度となるように予備加熱することが好ましいことが分かる。

【0072】

以上の結果から、次のことが考察される。

【0073】

評価サンプルＳ１、Ｓ２については、静電塗装時に粉体が付着・溶融するが、硬化している粉体（樹脂）の割合が極めて小さく、また、導体１と絶縁層２との界面におけるこれらの密着性が悪く、熱硬化時に外表面の硬化した樹脂に向かって内部の溶融樹脂が流動し、大きな空洞Ｅが生じると考えられる（図７の（Ｓ１）、（Ｓ２）参照）。

【0074】

これに対し、前述したように、被膜の硬化度を１０％以上とした場合、絶縁層中に大きなボイドは観測されず、もしくは、観測されても微小なボイドに留まる。また、絶縁破壊電圧も高い水準で安定する。これは、予備加熱により導体に付着した粉体が導体側から順次硬化し、ボイドの発生を抑制するとともに、その硬化度が１０％程度と大きくなると、硬化層と導体との化学的な結合の強化により密着性が高まり、また、かつ未硬化の部分が少ないために熱硬化の工程においても溶融樹脂が流動することがなく大きな空洞の発生を抑制できたものと考えられる。

【0075】

（実施例２）
コの字状の導体を準備し、実施例１と同様にして導体の周囲に絶縁層を形成した（図２参照）。本実施例では、予備加熱温度を２８０℃とした。

【0076】

本実施例の静電粉体塗装後、熱硬化前の評価サンプルについて、導体から剥ぎ取った被膜の硬化度を求めたところ７０％であった。

【0077】

また、熱硬化後の評価サンプルについて絶縁破壊電圧を調べたところ、絶縁破壊電圧の最低値が２ｋＶのものが見られた。なお、絶縁破壊電圧が最高値は１０ｋＶ以上であった。

【0078】

このように、予備加熱温度を２８０℃以上となると、粉体ＰＰが直ちに硬化し、その表面が粉体の表面形状を反映し凹凸が大きくなり、さらに、その凹凸状に粉体ＰＰが積層され、さらにその表面の凹凸が大きくなるため、絶縁破壊電圧の低下が見られたと考えられる。

【0079】

このため、予備加熱温度としては、２８０℃未満が好ましく、また、被膜の硬化度としては７０％未満が好ましい。

【0080】

本発明は上記実施の形態または実施例に限定されるものでなく、その趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0081】

１ 導体
１ａ 接続部
１ｂ 螺子穴
２ 絶縁層
２ａ 被膜
２ａ１ 第１膜
２ａ２ 第２膜
３ マスキング材料
１０ 絶縁バスバー
２０ スプレーガン
１００ 予備加熱装置
２００ 加熱装置
ａｉｒ 空気
Ｂ ボイド
Ｅ 大きな空洞
ＨＬ 熱硬化物（熱硬化部）
ＨＬ１ 熱硬化物（熱硬化部）
ＭＬ１ 溶融部
ＭＬ２ 溶融部
ＮＨＬ 未硬化部
ＰＰ 粉体
Ｖ 交流高電圧
Ｗ 水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】