CN109415554B - 热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈、以及旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的热固化性树脂组合物，其特征在于，包含：包含固化剂的环氧树脂(1)、和具有金红石矿型的晶体结构且平均粒径为500nm以下的无机粒子(2)。进而，本发明的定子线圈，其特征在于，具有：线圈导体(6)；和将绝缘带卷绕于该线圈导体(6)、使该绝缘带含浸该热固化性树脂组合物并加热加压成型而成的绝缘层(7)。进而，本发明的旋转电机，其特征在于，具备：在狭槽(10)内容纳有该定子线圈(5)的定子铁芯(4)。根据本发明，能够得到：能够实现部分放电的抑制导致的设备寿命的提高且能够实现绝缘击穿电场性的提高导致的设备的小型高输出功率化的热固化性树脂组合物、及使用其的定子线圈、以及旋转电机。

Description

热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈、以及旋转电机

技术领域

本发明涉及热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈、以及旋转电机。

背景技术

旋转电机的定子具有在定子铁芯的内周侧所形成的多个狭槽内收容的定子线圈。定子线圈由线圈导体及将其被覆的定子线圈绝缘物所构成。就定子线圈而言，将玻璃布等纤维增强材料贴合于云母片而成的绝缘带卷绕于线圈导体数次、在减压下使低粘度的液态热固化性树脂组合物(绝缘清漆)含浸后，以成为规定的截面形状的方式一边压制成型一边加热，由此来制造。另外，通过将定子线圈在狭槽内收容于上下两段，在这些定子线圈间插入间隔物，且在狭槽的开口端部插入用于将定子线圈固定的楔形物(ウェッジ)，由此抑制在旋转电机的运转时由定子线圈所产生的电磁振动。

通常，作为定子线圈，如上所述，使用绝缘带等，为了将它们固定，进行利用热固化性树脂组合物的含浸加热处理。已知：在含浸加热处理中，使热固化性树脂组合物充满绝缘带等的间隙是重要的，由此，能够提高绝缘带等的机械特性、电绝缘特性。

另外，在旋转电机的运转时，定子线圈的绝缘物置于总是暴露于高电应力的环境中。进而，已知：通常旋转电机在数年以上的长期中得到使用，由于长期的热应力和机械应力，就绝缘物的树脂而言，产生空隙，在空隙内在高电压环境下发生部分放电，由于反复的放电而使绝缘物的树脂分解，因此对设备的寿命产生影响。今后，从要求进一步的设备寿命的可靠性的背景考虑，以通过抑制部分放电来提高设备寿命为目的，将可含浸于绝缘带等的间隙的纳米粒子进行混合而成的热固化性树脂组合物的开发得到发展。

因此，以通过纳米粒子的添加来改善部分放电性为目的，提出环氧系绝缘树脂组合物，其中，以相对于环氧树脂100份为1～50份的比例填充一次粒径为500nm以下、表面被二氧化硅涂覆的氧化钛等氧化物系纳米粒子(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-057017

发明内容

发明要解决的课题

除了上述的部分放电性的改善以外，近年来对于旋转电机还要求小型高输出功率化。为了将其实现，无法避免对于旋转电机的绝缘材料增加施加电压，因此，绝缘材料的高耐电压化、特别是绝缘击穿电场性的提高变得必要。

在以往的绝缘树脂组合物中，通过纳米粒子的添加来抑制部分放电，能够提高设备的制品寿命，但由于采用将氧化钛等氧化物系纳米粒子用二氧化硅涂覆的构成，形成绝缘击穿电场性没有提高的结构，不能实现旋转电机的小型高输出功率化。

本发明是为了解决上述这样的课题而完成的，目的在于得到能够实现由部分放电的抑制所产生的设备寿命的提高、且能够实现由绝缘击穿电场性的提高所产生的设备的小型高输出功率化的热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈以及旋转电机。

用于解决课题的手段

本发明的热固化性树脂组合物，其特征在于，包含：包含固化剂的环氧树脂、和具有金红石矿型的晶体结构且平均粒径为500nm以下的无机粒子。

发明的效果

根据本发明，能够得到耐部分放电性和绝缘击穿电场性优异的热固化性树脂组合物、使用有其的定子线圈以及旋转电机。

附图说明

图1为根据本发明的实施方式1的热固化性树脂组合物的示意剖视图。

图2为旋转电机的定子的部分放大立体图。

图3的(a)及(b)为作为旋转电机的一例的发电机的截面剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

图1为表示本发明的实施方式1涉及的热固化性树脂组合物的构成的示意剖视图。对于本实施方式涉及的热固化性树脂组合物的基本构成，使用图1来进行说明。本实施方式涉及的热固化性树脂组合物的特征在于，包含：包含固化剂的环氧树脂1；和平均粒径为500nm以下的、为金红石矿型晶体结构的无机粒子2。

以下，对包含固化剂的环氧树脂1的具体例进行说明。环氧树脂1在骨架中含有环氧基，作为具体例，可列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、联苯酚型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A型酚醛清漆型环氧树脂、双酚F型酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸酯型环氧树脂、水杨醛酚醛清漆型环氧树脂、其他二官能酚类的二缩水甘油醚化物、二官能醇类的二缩水甘油醚化物、及它们卤化物、氢化物等，可将这些中的几种并用。另外，从成本、粘度、耐热性的平衡考虑，优选表氯醇与双酚A化合物的反应生成物。作为其制品例，可列举出エピコート(注册商标)828、エピコート(注册商标)825(商品名，以上为日本环氧树脂(株)制造)、エポトート(注册商标)YD128(商品名：东都化成(株)制造)、エピクロン(注册商标)50(商品名：大日本インキ化学工业(株)制造)、スミエポキシ(注册商标)ELA-128(商品名：住友化学工业(株)制造)等。

另外，为了应对设备的运转时的发热而适时地对环氧树脂赋予耐热性，能够将含有3个以上环氧基的环氧树脂单独使用或者与上述的环氧树脂复合来使用。作为含有3个以上环氧基的环氧树脂，可列举出间苯二酚二缩水甘油醚(1,3-双-(2,3-环氧丙氧基)苯)、双酚A的二缩水甘油醚(2,2-双(对-(2,3-环氧丙氧基)苯基)丙烷)、三缩水甘油基对-氨基苯酚(4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-双(2,3-环氧丙基)苯胺)、溴代双酚A的二缩水甘油醚(2,2-双(4-(2,3-环氧丙氧基)3-溴-苯基)丙烷)、双酚F的二缩水甘油醚(2,2-双(对-(2,3-环氧丙氧基)苯基)甲烷)、间-和/或对-氨基苯酚的三缩水甘油醚(3-(2,3-环氧丙氧基)N,N-双(2,3-环氧丙基)苯胺)、及四缩水甘油基亚甲基二苯胺(N,N,N’,N’-四(2,3-环氧丙基)4,4’-二氨基二苯基甲烷)、甲酚酚醛清漆环氧、苯酚酚醛清漆环氧。虽然这些树脂可根据添加量来提高耐热性，但一般粘度高、招致树脂组合物的粘度上升，因此要求添加量与耐热性的平衡。从该观点考虑，苯酚酚醛清漆环氧或甲酚酚醛清漆环氧是特别良好的。

接着，以下列举出固化剂的具体例。就固化剂而言，只要可与环氧树脂反应而使环氧树脂固化，则并无特别限定，例如可列举出以下的酸酐、胺系化合物、咪唑系化合物。

例如，如果为酸酐，可列举出六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐等。它们能够单独使用或者将2种以上组合使用。就酸酐而言，优选在常温(25℃)下为液体。如果酸酐在常温(25℃)下为液体，则能够降低热固化性树脂组合物的粘度，因此能够提高热固化性树脂组合物的含浸性。对酸酐的配合量并无特别限定，可根据使用的酸酐的种类等适当地调整。就酸酐的配合量而言，相对于双酚型环氧树脂100质量份，优选为10质量份～150质量份，更优选为30质量份～120质量份，进一步优选为50质量份～100质量份。如果为这样的配合量，则能够适当地进行热固化性树脂组合物的固化。另外，酸酐的酸酐基相对于双酚型环氧树脂的环氧基的当量比并无特别限定，优选为0.7～1.3，更优选为0.8～1.2，进一步优选为0.9～1.1。如果该当量比不足0.7，热固化性树脂组合物的粘度倾向于升高。其结果，为了确保热固化性树脂组合物的含浸性，需要提高温度，而且有时热固化性树脂组合物的适用期变短。另一方面，如果该当量比超过1.3，则固化物的耐热性等倾向于降低。

另外，作为胺系固化剂的例子，例如可列举出乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、六亚甲基二胺、二亚丙基二胺、聚醚二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、亚氨基双丙胺、双(六甲基)三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、氨基乙基乙醇胺、三(甲基氨基)己烷、二甲基氨基丙胺、二乙基氨基丙胺、甲基亚氨基双丙胺、薄荷烯二胺、异佛尔酮二胺、双(4-氨基-3-甲基二环己基)甲烷、二氨基二环己基甲烷、双(氨基甲基)环己烷、N-氨基乙基哌嗪、3,9-双(3-氨基丙基)2,4,8,10-四氧杂螺(5，5)十一烷、间苯二甲胺、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、二氨基二乙基二苯基甲烷、双氰胺、有机酸二酰肼等，但并不限定于上述例示。

另外，作为咪唑系固化剂的例子，可列举出2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑，但并不限定于上述例示。

在将环氧树脂1和固化剂混合时粘度高、含浸性降低的情况下，为了降低粘度，能够添加反应性稀释剂、适当地调整粘度。特别是预计需要含浸性的用途、例如线圈长超过1m的用途、含浸时加热所引起的树脂粘度的减小困难的工艺的情况下，优选使用以下这样的反应性稀释剂。作为反应性稀释剂，能够使用苯乙烯单体或者对其苯基赋予有烃的官能团的单体、或者甲基丙烯酸类单体、丙烯酸类单体。作为(甲基)丙烯酸类单体，只要可在不损害环氧树脂的特性的情况下使其低粘度化，则并无特别限定，能够使用直链状(甲基)丙烯酸酯、分支状(甲基)丙烯酸酯、环状(甲基)丙烯酸酯等。其中，从耐热性和低粘度化的观点考虑，优选为直链状(甲基)丙烯酸酯。作为直链状(甲基)丙烯酸酯的例子，可列举出丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、二甘醇单2-乙基己基醚丙烯酸酯、二甘醇单苯基醚丙烯酸酯、四甘醇单苯基醚丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、2-(2,4,6-三溴苯氧基)乙基丙烯酸酯等。它们能够单独使用或者将2种以上组合使用。对反应性稀释剂的配合量并无特别限定，可适当地调整。在不损害环氧树脂的耐热性的范围配合的情况下，相对于双酚型环氧树脂100质量份，优选为50质量份～310质量份，更优选为70质量份～250质量份，进一步优选为100质量份～200质量份。如果为这样的配合量，则能够使环氧树脂组合物低粘度化。

接着，对具有金红石矿型的晶体结构、其平均粒径为500nm以下的无机粒子2进行说明。本实施方式涉及的无机粒子为具有绝缘性的无机粒子，就其晶体结构而言，从绝缘击穿电场性的观点考虑，需要为金红石矿型。作为金红石矿型的无机粒子2，可列举出MF2(M＝Mg，Mn，Fe，Co，Ni，Pd，Zn)、CaCl2、CaBr2、MO2(M＝Ti，Ge，Sn，Pb，V，Nb，Ta，Cr，Mo，W，Mn，Ir)。其中，从成本、获得性、处理性的观点考虑，由MO2表示的粒子优异。

这些具有金红石矿型结晶的无机粒子2为阴离子的堆积歪斜的六方最密结构，阳离子占据八面体间隙的一半。根据这些晶体结构，推定：将阳离子规则地配置于与包含固化剂的环氧树脂1的界面，将在绝缘击穿时流入到树脂的电子载流子在树脂-粒子界面处捕集，由此绝缘击穿电场性提高。

就本实施方式涉及的无机粒子2的平均粒径而言,其特征在于，用中位直径(50％直径、D50)表示，D50为500nm以下。例如，作为测定方法，有时使用激光衍射散射法粒度分布装置(例如商品名マイクロトラック机型：MT3300)。就粒子间距离而言,在粒径变大时加大，因此具有在部分放电时电子的捕集概率降低的倾向。因此，为了耐部分放电性的提高，需要为500nm以下。通过使用其，可提供耐部分放电性优异的树脂。如果粒径变小，在添加于树脂时，容易招致粘度的上升。另外，如果考虑向电线、带的间隙的含浸性，更希望为300nm以下。从以上的粘度和含浸性的观点考虑，无机粒子的粒径更希望为10nm-300nm的范围。

就这些无机粒子而言,能够以MX2(M：阳离子)、(X：阴离子)来表示，但就对绝缘击穿电场性的提高特别有效的绝缘性无机粒子而言,化学组成用MO2来表示。而且，就其离子半径(香农的离子半径)而言，在将M(金属原子)设为4价且配位数6、将O(氧原子)设为2价且配位数3的情况下，希望M的离子半径与O的离子半径之比(离子半径比)在0.40～0.51的范围内(M的离子半径/O的离子半径为0.40～0.51)。作为该范围中所包含的金属原子，可列举出Ti、Sn、Mo、Nb、Ta、Cr、W、Ir。通过其，特别是就在树脂-无机粒子的界面成为绝缘击穿电场性的载流子的电子的捕集而言，有效地发挥功能。这被推定为：通过阳离子与阴离子的配置和特定的离子半径比，对电子捕集的概率产生影响。其中，作为包含在这些离子半径比中、作为绝缘材料所使用的金属原子，可列举出Ti、Sn、Cr。

就无机粒子2的配合量而言，相对于包含固化剂的环氧树脂1的全部量100，更优选设为1～50vol％的范围。如果配合量不到1体积％，则有时不能赋予耐部分放电性。另一方面，如果超过50vol％，则环氧树脂1的粘度上升，有时无机粒子2在环氧树脂1中的均一分散变得困难。另外，发生含浸性降低、树脂没有被填充至带、电线的间隙的不利情况。

就这些无机粒子2而言，在环氧树脂1中分散地存在，在其界面绝缘击穿的载流子电子被捕集，因此由于界面面积的增加，电子的捕集概率升高。另外，为了耐部分放电性和绝缘击穿电场性的提高，由于无机粒子2的存在概率是重要的参数，因此希望无机粒子2作为一次粒子来单分散、增加界面面积。因此，环氧树脂1中的无机粒子2的分散是重要的，为了将其实现，希望使用无机粒子2的表面的偶联剂、表面处理剂等对无机粒子的表面赋予有机改性基团3。作为这样的表面处理剂的例子，可以列举出γ-缩水甘油氧基-丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基-三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等偶联剂、月桂酸铝、硬脂酸铝、硬脂酸铁、氢氧化铝、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、有机硅等。

一般地，作为表面处理剂，有如在专利文献1中所使用的二氧化硅、氧化铝等称为无机化合物系的表面处理剂、和称为有机化合物系的表面处理剂，在本实施方式涉及的热固化性树脂组合物的构成中，希望有机化合物系的表面处理剂。这被推定为：在环氧树脂1与无机粒子2的界面处，在捕集绝缘击穿的载流子电子的过程中，环氧树脂1与无机粒子2之间的电子的授受时与无机粒子2和环氧树脂1的HOMO-LUMO能级或传导带-价电带的带隙差有关系。特别地，在施以无机化合物系的表面处理剂的无机粒子的表面，存在带隙差变小的倾向。因此，如果对无机粒子施以无机化合物系的表面处理剂，则在绝缘击穿、部分放电时电子的捕集概率降低，因此容易出现不优选的倾向。

另外，界面成为机械上的弱点，由于经时的机械应力，在界面发生开裂，有时材料强度降低。这是环氧树脂1通过固化反应而进行树脂的交联化，形成三维的化学键合，机械强度高，而相对于此，界面具有如下特征：在粒子表面不存在与环氧树脂1反应的官能团的情况下，由于不具有化学键合，因此与树脂相比，界面在机械上弱。因此，在由旋转电机的起动停止所产生的热应力经时地进行施加的情况下，存在界面优先地破坏的倾向。因此，从维持材料强度的观点考虑，特别地，更优选在无机粒子2的表面的有机改性基团3中具有由-O-(Y)-(A)-苯基(Y)表示的结构。在此，是(Y)为Si、Ti、(A)为无、或者C1～C6的烷基、或者其一部分的氢被NH取代的结构。特别地，通过该结构，由于具有与环氧树脂的亲和性高的苯基，因此在树脂的三维的化学键合的结构中，该有机改性基团在分子水平上进行缠结，在其界面处能够维持材料强度。

表1是表示对于与实施方式1有关的实施例、比较例的耐部分放电性和绝缘击穿电场性的特性的表。

对于表1的实施例1，以100：90的重量比将双酚A型环氧与六氢邻苯二甲酸酐配合后，进一步按照表1配合无机粒子，通过自转/公转式搅拌机来进行混合。其中，表1的配合比表示相对于树脂和固化剂的体积含量(体积％)。对得到的混合物进行真空脱气处理后，通过在120℃下加热4小时，制作热固化树脂组合物。对于该固化物，按照JIS C 2110-1求出绝缘击穿电场。即，求出将不含无机粒子的由环氧树脂和固化剂构成的固化物的绝缘击穿电场设为1时的强度比。此时，将能够充分实现旋转机的小型化的强度比1.8以上记为◎，将可实现的强度比1.4以上且不到1.8记为○，将实现困难的强度比1以上且不到1.4记为×。另外，就部分放电性的评价而言，对加工成平板的固化物的表面进行研磨后，使用棒电极施加规定的电压24小时，通过部分放电而使固化物表面侵蚀。用激光显微镜测定此时的固化物的表面粗糙度，求出最大侵蚀深度。即，求出将不含无机粒子的由环氧树脂和固化剂构成的固化物的最大侵蚀深度设为10时的深度比。此时，将能够充分提高对于部分放电的旋转机绝缘的可靠性的深度比为5以下记为◎，将可靠性提高但略微提高的深度比为5～8记为○，将不能期待可靠性提高的深度比为8～10记为×。另外，作为含浸性的评价，将厚120μm的云母带半重叠，在导体上卷绕10次，准备长60cm的模拟线圈，将树脂和固化剂、无机粒子的混合物加热到60℃后，在减压到1torr的状态下真空含浸处理5小时。用实体显微镜观察该模拟线圈的中央部的截面，确认树脂组合物是否含浸于带间隙。将无空隙地含浸的情况判定为○，将具有未含浸部的情况判定为×。热固化树脂组合物的耐部分放电性与表的“部分放电产生的侵蚀深度”相关，绝缘击穿电场性与表的“绝缘击穿电场比”相关。

对于表1的实施例2～12、比较例1～6，也设为基于表1的配合，进行与实施例1同样的评价。即，将分别使用表1的无机粒子以外的条件设为相同。其结果，在实施例1中，相对于比较例1，最大侵蚀深度小，发现耐部分放电性的提高。另外，能够确认绝缘击穿电场的提高。另外，在实施例2～12中，确认上述特性的提高。另一方面，在比较例1～6中，没有进行粒径、离子半径比、配合比等的最优化，在耐部分放电性、绝缘击穿电场性、含浸性中的任意的特性发现问题。由此可知，就本实施方式的热固化树脂组合物而言，由于耐部分放电性和绝缘击穿电场性优异，因此能够实现设备寿命的提高且设备的小型高输出功率化。

实施方式2.

根据本发明的实施方式2的定子线圈具有：线圈导体、和对卷绕于该线圈导体的外周部的绝缘带含浸本发明的热固化性树脂组合物并加热加压固化而与线圈导体一体化的绝缘层。就本实施方式的定子线圈而言，特征在于使用的热固化性树脂组合物，其他的构成能够采用以往公知的构成(例如图2中所示的构成)。如图2中所示那样，在旋转电机的定子中，在定子铁芯4的内周侧所形成的多个狭槽10内将具有线圈导体6和绝缘层7的定子线圈5容纳于上下两段，在这些定子线圈5间插入间隔物9，且插入用于将定子线圈5固定于狭槽10的开口端部的楔形物8。

就具有这样的结构的定子线圈5而言，如以下来制造。首先，在将被绝缘被覆的多个裸线导体进行集束而构成的线圈导体6的外周部，将绝缘带卷绕多次以使得一部分(例如，绝缘带的宽度的一半的部分)相互重叠。在此，作为构成线圈导体6的裸线，只要为导电性，则并无特别限定，能够使用由铜、铝、银等制成的裸线。

接着，使卷绕于线圈导体6的绝缘带含浸热固化性树脂组合物。作为热固化性树脂，使用与实施方式1中所例示的热固化性树脂相同的热固化性树脂。作为含浸方法的例子，可列举出真空含浸、真空加压含浸、常压含浸等。对含浸时的条件并无特别限定，可根据使用的热固化性树脂组合物等的种类来适当地调整。另外，在使用不是扁平状的金属裸线而是具有绝缘被膜的电线的情况下，也可不具备绝缘带。使绝缘带含浸热固化性树脂组合物后，通过从绝缘带的外侧对线圈导体6进行合模，对绝缘带施加压力。接着，通过将绝缘带加热加压，使含浸于绝缘带的热固化性树脂组合物固化，形成绝缘层。由此得到定子线圈5。

就如上述所制造的本实施方式的定子线圈5而言，由于树脂的耐部分放电性和绝缘击穿电场性优异，因此能够实现设备寿命的提高且设备的小型高输出功率化。应予说明，本发明并不原样地限定于上述实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围对构成要素进行变形而具体化。另外，通过上述实施方式中所公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种发明。例如，可从实施方式中所示的全部构成要素中将几个构成要素削除。进而，可将不同实施方式中的构成要素适当地组合。

实施方式3.

另外，对于将实施方式1的热固化性树脂组合物应用于涡轮发电机等旋转电机的线圈绝缘的实施方式来进行说明。在该发电机的定子线圈5中，使用有实施方式2中所说明的线圈。图3(a)及(b)为作为旋转电机的一例的发电机的示意剖视图。图3(a)为作为旋转电机的一例的发电机的与旋转轴进行正交(直行)的图3(b)的1a-1a线处的剖视图。图3(b)为表示作为旋转电机的一例的发电机的沿着旋转轴的截面的剖视图。图3(a)、(b)中，旋转电机的定子具备：容纳未图示的转子的圆筒状的定子铁芯4；在该定子铁芯4的外周部在周向上留有规定间隔地设置的将该定子铁芯4在轴向上紧固的多个(本例中为8根)铁芯紧固构件12；在定子铁芯4的外周部在轴向上留有规定间隔地设置的将该定子铁芯从铁芯紧固构件12上向中心部方向紧固那样进行保持的在轴向上扁平的多个(本例中为4处)保持环13；留有间隔地将定子铁芯4的周围包围的圆筒状的框架14；在该框架14的内面在轴向上留有规定间隔且在轴心方向上突出设置的环状的多个(该例中为5处)中框构件15；将相邻的中框构件15相互固定并在其轴向中央部固定于保持环13的发条构成的多个(在本例中为4根)弹性支承构件16等。

就图3中所示的定子而言，例如构成涡轮发电机的电枢，在定子铁芯4的内周部在周向上设置规定数量的在轴向上所形成的狭槽，如图2中所示那样，在该狭槽内配设有定子线圈5。在涡轮发电机等旋转电机的情况下，要求进一步的高输出功率化、小型化。为了实现高输出功率化及小型化，必须提高线圈绝缘物的绝缘性能。通过将本发明涉及的树脂组合物应用于旋转电机的定子线圈，能够期待能够实现进一步的高输出功率化和小型化的效果。另外，就这些线圈而言，通常将树脂与绝缘带等组合来使用，但通过采用实施方式1中所记载的热固化性树脂组合物的构成，能够得到耐部分放电性和绝缘击穿电场性优异的旋转电机。

附图标记的说明

1：环氧树脂(包含固化剂)、2：无机粒子、3：无机粒子的表面的有机改性基团、4：定子铁芯、5：定子线圈、6：线圈导体、7：绝缘层、8：楔形物、9：间隔物、10：狭槽、12：铁芯紧固材料、13：保持环、14：框架、15：中框构件、16：弹性支承构件。

Claims (5)

1.一种定子线圈，其特征在于，其具有热固化性树脂组合物的固化物，所述热固化性树脂组合物包含：包含固化剂的环氧树脂、和具有金红石矿型的晶体结构且平均粒径为500nm以下的无机粒子，

在无机粒子的表面形成有有机改性基团，该有机改性基团具有由-O-(Y)-苯基表示的结构，其中，(Y)为Si或Ti。

2.根据权利要求1所述的定子线圈，其特征在于，在将M设为金属原子、将O设为氧原子的情况下，所述无机粒子的化学组成为MO2，且M的离子半径与O的离子半径之比为0.40～0.51的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的定子线圈，其特征在于，相对于将环氧树脂与固化剂合计的全部量100，所述无机粒子的配合量为1vol％～50vol％。

4.一种定子线圈，其特征在于，具有：

线圈导体；和

将绝缘带卷绕于该线圈导体、使该绝缘带含浸热固化性树脂组合物并加热加压成型而成的绝缘层，所述热固化性树脂组合物包含：包含固化剂的环氧树脂、和具有金红石矿型的晶体结构且平均粒径为500nm以下的无机粒子，

在无机粒子的表面形成有有机改性基团，该有机改性基团具有由-O-(Y)-苯基表示的结构，其中，(Y)为Si或Ti。

5.一种旋转电机，其特征在于，其具备：在狭槽内容纳有权利要求4所述的定子线圈的定子铁芯。

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