JP2013155346A - 大型モールドコイル含浸用樹脂組成物、およびこれを用いた大型モールドコイル - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命であって、モールド時の樹脂のたれを抑制できるとともに、大型コイルをモールドしたとき、熱サイクルによるクラックや剥離の発生を抑制できるモールド性に優れた大型モールドコイル含浸用樹脂組成物を提供する。
【解決方法】大型モールドコイル含浸用樹脂組成物は、樹脂成分と硬化剤成分とを含有する。樹脂成分は、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂を含み、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００質量％中、前記（Ａ）成分の含有量が６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分の含有量が１５〜３０質量％、前記（Ｃ）成分の含有量が５〜２５質量％である。硬化剤成分は、（Ｄ）ジフェニルアミン硬化剤、および（Ｅ）イミダゾール硬化促進剤を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、大型モールドコイル含浸用樹脂組成物、およびこれを用いた大型モールドコイルに関する。

高圧大型回転機用の含浸用樹脂組成物としては、一般的にエポキシ樹脂組成物が使用されており、集成マイカテープを巻き回した絶縁コイルに真空含浸されている。その後、加熱硬化、成形加工されて、回転機のステータ用鉄心に装着されている。

上述のようなエポキシ樹脂組成物を上記絶縁コイルに含浸させるには、例えば本体含浸
方式によってコイルをステータに装着した後、コイルをステータごとエポキシ樹脂組成物
が入れられた含浸タンク中に浸漬して含浸させる。絶縁コイルへの含浸後においては、含浸タンク中にエポキシ樹脂組成物が残存するようになる。このエポキシ樹脂組成物は、次回の含浸時に不足分のエポキシ樹脂組成物を加えて再使用することになるので、使用しきるまで長時間を要する。このような含浸用樹脂組成物の使用の観点を考慮すると、含浸用樹脂組成物には、できるだけ経時変化が少なく、非加熱の状態で増粘しにくいことが要求される。

一方、絶縁コイル中の含浸用樹脂組成物は、硬化のための加熱を行ったときに絶縁コイル中でできるだけ早くゲル化して硬化しなければならない。含浸用樹脂組成物の粘度は加熱によって低下するので、加熱を行ったときに早急に硬化しないと含浸用樹脂組成物がたれ落ちてしまう。

上述のように早急なゲル化は必至であるが、その際に発生する内部応力が最低限になっていなければならない。なぜならば、含浸が行われる絶縁コイルは非常に大型なため、内部応力が大きいと硬化させて室温に戻した際にクラックが発生してしまうからである。

含浸用樹脂組成物の硬化剤としては一般的に酸無水物が用いられるが、靱性が低く、耐クラック性に対してはアミンよりも劣るという問題がある。また、エポキシ樹脂組成物は空気中の水分を吸収しやすい点も増粘に影響している。従って、これらの欠点を除き、長寿命で耐熱性を損なわない安価な含浸用樹脂組成物が求められている。

このような観点から、エポキシ樹脂組成物に代わる新規な含浸用樹脂組成物の開発が盛んになされている。例えば、特許文献１には、ポリエステル樹脂２０〜５０質量部、エポキシ樹脂１〜２５質量部、ポリイミド樹脂１〜１５質量部を含む含浸用樹脂組成物が開示されている。また、特許文献２には、ポリエステル樹脂とエポキシ樹脂とを含有する混合樹脂に対して、エポキシアクリレートを添加してなる含浸用樹脂組成物が開示されている。

しかしながら、上述のような含浸用樹脂組成物は、ポリエステル樹脂を含んでいるために、特に熱伝導性に劣る。一方、上記含浸用樹脂組成物を含浸させた後の大型のコイルにおいては、使用時にコイルに対して大電流が流されるようになる。このような大電流の印加が繰り返し行われるようになると、電流の印加および停止という繰り返しの作業によって、含浸用樹脂組成物の硬化物に対して熱サイクルに伴う熱応力が作用するようになる。この結果、硬化物においてクラックが発生し、剥離してしまうなどの問題が生じ、上記大型のコイルに対するモールド性が劣化してしまうという問題が生じていた。

特許第３１４１０５７号 特開２００５−２６３８５５号公報

本発明は、長寿命であって、モールド時の樹脂のたれを抑制できるとともに、大型コイルをモールドしたとき、大型コイルへの電流の流入に起因する加熱や電流の停止に起因する冷却からなる熱サイクルによるクラックや剥離の発生を抑制できるモールド性に優れた大型モールドコイル含浸用樹脂組成物、およびこれを用いた大型モールドコイルを提供することを目的としている。

本発明の大型モールドコイル含浸用樹脂組成物は、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂を含み、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００質量％中、前記（Ａ）成分の含有量が６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分の含有量が１５〜３０質量％、前記（Ｃ）成分の含有量が５〜２５質量％である樹脂成分と、（Ｄ）ジフェニルアミン硬化剤、および（Ｅ）イミダゾール硬化促進剤を含む硬化剤成分とを含有することを特徴とする

また、本発明の大型モールドコイルは、上記大型モールドコイル含浸用樹脂組成物によって含浸されたことを特徴とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を実施した。その結果、エポキシ樹脂がポリエステル樹脂等に比較して熱伝導率が高いことに注目し、このエポキシ樹脂に種々の工夫を加えることで上記課題の解決を試み、以下のような事実を見出すに至った。すなわち、樹脂成分を、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および３官能のエポキシ樹脂の混合物とすることによって、硬化剤としてのジフェニルアミン硬化剤によって上記混合物を比較的短時間で硬化させることができ、モールド時の樹脂たれを抑制することができる。

なお、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および３官能のエポキシ樹脂の混合物中、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の含有割合は６５〜７５質量％であることが重要であり、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルの含有割合は１５〜３０質量％であることが重要であり、３官能のエポキシ樹脂の含有割合は５〜２５質量％であることが重要である。

ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルの含有割合が３０質量％を超えると、耐クラック性には有利に働くが、ゲル化が遅くなる。また、３官能のエポキシ樹脂の含有割合が２５質量％以上であると、ゲル化が早くなり、強度も増すが、ガラス転移点（Ｔｇ）が高くなり、耐クラック性も低下する。

また、イミダゾール化合物を硬化触媒として用いることで、反応に潜在性を持たせることができる。つまり貯蔵時に硬化するようなことがなく、含浸用樹脂組成物の貯蔵時における長寿命化を図ることができる。

さらに、エポキシ樹脂は比較的熱伝導率が高く、また可撓性に優れているので、大型コイルに電流が流入することにより熱サイクルを受けても、熱を比較的容易に外部に発散させることができる。この結果、熱応力が発生しにくくなり、クラックの発生や剥離を抑制することができ、モールド性に優れた大型モールドコイル含浸用樹脂組成物を提供することができる。

また、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルを含んでいることによって、熱サイクルを受けた際にも、熱に応じて比較的容易に変形することができるので、熱応力が緩和される。従って、この点からも熱応力が発生しにくくなり、クラックの発生や剥離を抑制することができ、モールド性に優れた大型モールドコイル含浸用樹脂組成物を提供することができる。

なお、本発明における「大型コイル」および「大型モールドコイル」とは、コイル芯の外周周りに導線を巻回した状態のコイル構造体、さらには含浸用樹脂組成物を含浸させて得られたコイル構造体の直径が５０ｃｍ以上の大きさのものを意味する。

本発明によれば、長寿命であって、モールド時の樹脂のたれを抑制できるとともに、大型コイルをモールドしたとき、大型コイルへの電流の流入に起因する加熱や電流の停止に起因する冷却からなる熱サイクルによるクラックや剥離の発生を抑制できるモールド性に優れた大型モールドコイル含浸用樹脂組成物、およびこれを用いた大型モールドコイルを提供することができる。

実施形態における大型モールドコイルの概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明のその他の特徴および利点について、発明を実施するための形態に基づいて詳細に説明する。

図１は、実施形態における大型モールドコイルの概略構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の大型モールドコイル１０は、コイル芯１１の外周周りに電気的良導体、例えば、銅、銀、金、アルミニウム等の金属からなる導線１２が巻回されるとともに、以下に説明する含浸用樹脂組成物１３によって導線１２がモールドされている。なお、モールドは、真空含浸等の公知の方法を用いて行うことができる。

コイル芯１１の略中央部には、開口部１１Ａが形成されている。開口部１１Ａは、主としてコイル芯１１を所定の巻回装置に取り付けて巻回させることにより、導線１２を図１に示すようにコイル芯１１の外周周りに巻回させるものである。さらに、コイル芯１１の軽量化を図ることができるとともに、用途によっては開口部１１Ａを介して所定の機器に取り付けるようにすることもできる。

このようにコイル芯１１は所定の装置に取り付けられて機械的に扱われることから、例えば、ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等のポリエステル、ポリメチルメタクリル酸樹脂（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂等、軽量かつ高強度の樹脂から構成することが好ましい。

また、コイル芯１１は、導線１２を巻回する本体部１１１と、両端において本体部１１より外方に突出した庇部１１２とを有している。庇部１１２は、巻回した導線１２がコイル芯１１の外方へ巻き崩れてしまうのを防止するために設けられているものである。なお、図１から明らかなように、本実施形態では、含浸用樹脂組成物１３によるモールドがコイル芯１１の庇部１１２の突出部分の高さと同程度となるようにしている。これは、コイル芯１１の庇部１１２およびモールドされた含浸用樹脂組成物１３のいずれか一方が突出して機械的応力を受けた際に破損するのを防止するためである。

含浸用樹脂組成物１３は、樹脂成分と硬化剤成分とを含有する。樹脂成分は、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂を含み、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００質量％中、（Ａ）成分の含有量が６５〜７５質量％、（Ｂ）成分の含有量が１５〜３０質量％、（Ｃ）成分の含有量が５〜２５質量％である。硬化剤成分は、（Ｄ）ジフェニルアミン硬化剤、および（Ｅ）イミダゾール硬化促進剤を含む。

含浸用樹脂組成物１３によれば、（Ａ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）成分のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）成分の３官能のエポキシ樹脂を上記割合で含有することによって、（Ｄ）成分の硬化剤としてのジフェニアルアミンと、（Ｅ）成分の触媒としてのイミダゾール化合物とによって比較的短時間で硬化させることができ、モールド時の樹脂たれを抑制することができる。

（Ａ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、特に限定されず、市販のものであればいずれも使用できる。このようなものとしては、例えば、三井化学株式会社製の商品名「エピコートＲ−１４０Ｐ」、ダウケミカル社製の商品名「ＤＥＲ３８３Ｊ」等が挙げられる。

（Ｂ）成分のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルは、下記化学式（１）に示されるような骨格にエーテル結合を有する２官能エポキシ樹脂であり、１〜９個のエーテル結合を有するものが好ましく、特に３個のエーテル結合を有するものが好ましい。このようなものとしては、市販品を用いることができ、例えば、３個のエーテル結合を有するポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルとして、ダウケミカル社製の商品名「ＤＥＲ７３６」が挙げられる。

（但し、式中、ｎは１≦ｎ≦９の整数である。）

（Ｃ）成分の３官能のエポキシ樹脂としては、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、トリス（グリシジルオキシ）メタン等が挙げられる。このようなものとしては、市販品を用いることができ、例えば、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルとして、阪本薬品工業社製の商品名「ＳＲ−ＴＭＰ」（化学式（２））などが好ましく使用できる。

樹脂成分は、基本的に、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂のみからなることが好ましいが、これら（Ａ）〜（Ｃ）成分以外の他のエポキシ樹脂等を含有することができる。他のエポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ビフェニル型またはスチルベン型二官能エポキシ化合物等を使用することができる。これらのエポキシ樹脂は、（Ａ）〜（Ｃ）成分とともに１種を単独で併用してもよく、２種以上を混合して併用してもよい。他のエポキシ樹脂等を併用する場合、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対し、３０質量部以下であり、好ましくは１０質量部以下であり、より好ましくは５質量部以下である。

（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤としては、例えば、ジエチルジアミノジフェニルエタンが挙げられる。このようなものとしては、市販品を用いることができ、例えば、日本化薬社製の商品名「カヤハードＡＡ」などが好ましく使用できる。

（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤は、樹脂成分の１００質量部、すなわち、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂、ならびに必要に応じて添加されるその他のエポキシ樹脂等の合計量１００質量部に対し、１０〜４０質量部が好ましく、１５〜３５質量部がより好ましく、２０〜３０質量部がさらに好ましい。（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤の含有量を１０質量部以上とすることで、含浸用樹脂組成物１３を短時間で有効に硬化させることができる。また、（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤の含有量を４０質量部以下とすることで、含浸用樹脂組成物１３の硬化物における特性低下を抑制できる。

なお、本発明では、硬化剤として（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤のみを用いることが好ましいが、（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤以外の硬化剤を併用することもできる。（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤以外の硬化剤としては、他のアミン系硬化剤を使用でき、例えば、脂肪族アミン、脂環式アミン、その他の芳香族アミンが挙げられる。このようなものとしては市販品を使用することができ、例えば、脂肪族アミンとして、ジェファーミンＤ−２３０、Ｔ−４０３（ハンツマン社製、商品名）、脂環式アミンとして、アンカミン２０４９（エアープロダクツ社製、商品名）、芳香族アミンとして、カヤボンドＣ−２００Ｓ、Ｃ−３００Ｓ（日本化薬社製、商品名）を使用することができる。これらは、（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤とともに、１種を単独で併用してもよく、２種以上を混合して併用してもよい。（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤とともにそれ以外の硬化剤を併用する場合、（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤１００質量部に対し、１０質量部以下であり、好ましくは５質量部以下であり、より好ましくは３質量部以下である。

（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤としては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４、５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられる。これらのイミダゾール化合物は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用してもよい。これらのイミダゾール化合物の中でも、反応性の観点から、２−エチル−４−メチルイミダゾールが好ましい。

（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤は、樹脂成分の１００質量部、すなわち、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂、ならびに必要に応じて添加されるその他のエポキシ樹脂等の合計量１００質量部に対し、０．１〜１０質量部が好ましく、０．５〜５質量部がより好ましく、１〜３質量部がさらに好ましい。（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤の含有量を１質量部以上とすることで、含浸用樹脂組成物１３を短時間で有効に硬化させることができる。また、（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤の含有量を１０質量部以下とすることで、含浸用樹脂組成物１３の硬化物における特性低下を抑制できる。

なお、本発明では、硬化促進剤として、（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤のみを用いることが好ましいが、（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤以外の硬化促進剤を併用することもできる。（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤以外の硬化促進剤としては、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、α‐メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、２‐（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類、１，８‐ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン‐７（ＤＢＵ）、１，５‐ジアザビシクロ［４，３，０］ノネン‐５などのジアザビシクロアルケンおよびその誘導体、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィンなどホスフィン類等が挙げられる。これらは、１種を単独で併用してもよく、２種以上を混合して併用してもよい。（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤とともにそれ以外の硬化促進剤を併用する場合、（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤１００質量部に対し、３０質量部以下であり、好ましくは１０質量部以下であり、より好ましくは５質量部以下である。

硬化剤成分は、樹脂成分の１００質量部に対し、１０〜４０質量部が好ましく、特に２０〜３０質量部が好ましい。ここで、樹脂成分とは、（Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂、ならびに必要に応じて添加されるその他のエポキシ樹脂等である。また、硬化剤成分とは、（Ｄ）成分のジフェニルアミン硬化剤および必要に応じて添加されるその他の硬化剤、ならびに（Ｅ）成分のイミダゾール硬化促進剤および必要に応じて添加されるその他の硬化促進剤である。硬化剤成分の含有量を１０質量部以上とすることで、含浸用樹脂組成物１３を短時間で有効に硬化させることができる。また、硬化剤成分の含有量を４０質量部以下とすることで、含浸用樹脂組成物１３の硬化物における特性低下を抑制できる。

本発明の含浸用樹脂組成物１３では、イミダゾール化合物を硬化触媒として用いることで、反応に潜在性を持たせることができる。つまり貯蔵時に硬化するようなことがなく、含浸用樹脂組成物１３の貯蔵時における長寿命化を図ることができる。

さらに、樹脂成分にエポキシ系化合物を含むことから、比較的熱伝導率が高く、また可撓性に優れており、図１に示すようにモールド後に大型コイルに電流が流入した際の熱サイクルを受けても、熱を比較的容易に外部に発散させることができる。この結果、含浸用樹脂組成物１３において熱応力が発生しにくくなり、クラックの発生や剥離を防止することができる。

また、可撓性エポキシ樹脂を含んでいることによって、熱サイクルを受けた際にも、熱に応じて比較的容易に変形することができるので、熱応力が緩和されるようになる。従って、この点からも、含浸用樹脂組成物１３において熱応力が発生しにくくなり、クラックの発生や剥離を抑制することができ、良好なモールド特性を得ることができる。

含浸用樹脂組成物１３には、上述した樹脂成分および硬化剤成分に加えて、必要に応じて、かつ本発明の趣旨に反しない限度において、その他の成分、例えば、無機充填材、消泡剤、着色剤、離型剤、形状維持剤等を含有させることができる。無機充填材としては、シリカ、アルミナ、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、タルク、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、チタンホワイト、クレー、ベンガラ、チタン酸カリウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ等が挙げられる。

含浸用樹脂組成物１３は公知の調製方法を適用して調製することができる。すなわち、樹脂成分として、（Ａ）成分のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）成分のポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）成分の３官能のエポキシ樹脂、また硬化剤成分として、（Ｄ）ジフェニルアミン硬化剤、および（Ｅ）イミダゾール硬化促進剤、さらに必要に応じて配合されるその他の成分を混合槽等によって十分に均一混合することにより調製することができる。

大型モールドコイル１０は、コイル芯１１の外周周りに電気的良導体、例えば、銅、銀、金、アルミニウム等の金属からなる導線１２が巻回されたものに、公知の方法により、含浸用樹脂組成物１３を含浸させ、硬化させることにより製造することができる。例えば、本体含浸方式により、導線１２が巻回されたコイル芯１１を含浸用樹脂組成物１３が入れられた含浸タンク中に浸漬し、含浸用樹脂組成物１３を含浸させる。その後、含浸用樹脂組成物１３が含浸されたコイル芯１１に対して硬化のための加熱を行って、大型モールドコイル１０とする。

（実施例１）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学株式会社製、商品名「Ｒ−１４０Ｐ」）１００質量部、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（３個のエーテル結合を有するもの、ダウケミカル株式会社製、商品名「ＤＥＲ７３６」）２５質量部、３官能のエポキシ樹脂としてのトリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル（阪本薬品工業株式会社製、商品名「ＳＲ−ＴＭＰ」）２５質量部からなる樹脂成分１５０質量部に対し、消泡剤（ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「ＢＹＫ−０６０Ｎ」）０．１質量部、硬化剤としてのジフェニルアミン硬化剤（芳香族アミン、日本化薬株式会社製、商品名「カヤハードＡＡ」）３９質量部、およびイミダゾール硬化促進剤としての２‐エチル‐４‐メチルイミダゾール（四国化成株式会社製、商品名「２Ｅ４ＭＺ」）３質量部を溶融混練して、含浸用樹脂組成物を調製した。なお、混練は、温度６０℃、６０ｒｐｍで１０分間実施した。

（実施例２）
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（ダウケミカル株式会社製、商品名「ＤＥＲ７３６」）４０質量部、３官能のエポキシ樹脂（阪本薬品工業株式会社製、商品名「ＳＲ−ＴＭＰ」）１０質量部とした以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（実施例３）
イミダゾール硬化促進剤として、２‐エチル‐４‐メチルイミダゾールの代わりに１，２−ジメチルイミダゾール（四国化成株式会社製、商品名「１，２ＤＭＺ」）３質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（実施例４）
イミダゾール硬化促進剤として、２‐エチル‐４‐メチルイミダゾールの代わりに１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（四国化成株式会社製、商品名「１Ｂ２ＭＺ」）３質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例１）
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（ダウケミカル株式会社製、商品名「ＤＥＲ７３６」）を用いず、３官能のエポキシ樹脂（阪本薬品工業株式会社製、商品名「ＳＲ−ＴＭＰ」）５０質量部とした以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例２）
硬化促進剤として、イミダゾール硬化促進剤の代わりに、トリエタノールアミン（三井化学ファイン株式会社製、商品名「ＡＣ３９９」）３質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例３）
硬化促進剤として、イミダゾール硬化促進剤の代わりに、トリエタノールアミン（三井化学ファイン株式会社製、商品名「ＴＥＡ−９９」）３質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例４）
硬化剤として、ジフェニルアミンの代わりに、フェニルアミン（芳香族アミン、ピイ・ティ・アイ・ジャパン株式会社製、商品名「エタキュア１００」）３９質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例５）
硬化剤として、ジフェニルアミンの代わりに、フェニルアミン（芳香族アミン、三菱化学株式会社製、商品名「ｊＥＲキュアＷ」）３９質量部を用いた以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例６）
３官能のエポキシ樹脂を用いず、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル（ダウケミカル株式会社製、商品名「ＤＥＲ７３６」）５０質量部とした以外は、実施例１と同様にして含浸用樹脂組成物を調製した。

（比較例７）
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学株式会社製、商品名「Ｒ−１４０Ｐ」）４０質量部、可撓性エポキシ樹脂（株式会社アデカ製、商品名「ＥＰ−４０００」）６０質量部からなる樹脂成分１００質量部に対し、消泡剤（ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「ＢＹＫ−０６０Ｎ」）０．１質量部、硬化剤として酸無水物（日立化成株式会社製、商品名「ＭＴＨＰＡ」）６８質量部、カチオン系硬化促進剤（宇津商事株式会社製、商品名「Ｍ２−１００Ｒ」）０．３質量部を溶融混練して、含浸用樹脂組成物を調製した。

次いで、上述のように得た含浸用樹脂組成物について、硬化性およびライフの評価を行った。また、含浸用樹脂組成物の硬化物について、ガラス転移点（Ｔｇ）、弾性率、引っ張り強さ、寸法収縮率、接着力を測定した。また、冷熱サイクル試験、クラック発生試験、剥離試験を行うことにより、信頼性の評価を行った。なお、各測定、評価は以下のように実施した。結果を表１（実施例）、表２（比較例）に示す。

・硬化性：含浸用樹脂組成物に対し、６０℃で８時間の加熱、および８２．３℃で６時間の加熱を行って、表面状態により評価を行った。表中、「◎」は表面にタックがなく、固体状態であったもの、「×」は表面にタックが発生し、または液状であったものを示す。
・ライフ：含浸用樹脂組成物を２５℃の状態に放置し、粘度が１Ｐａ・ｓに到達するまでの時間を評価した。粘度は、東機産業社製のＥ型粘度計（３°コーン）を用い、２５℃、０．５ｒｐｍの条件で測定した。表中、「◎」は粘度が１Ｐａ・ｓに到達するまでの時間が３時間以上であったもの、「×」は粘度が１Ｐａ・ｓに到達するまでの時間が３時間未満であったものを示す。
・ガラス転移点（Ｔｇ）：硬化後の含浸用樹脂組成物をＴＭＡ法にて実施した。温度は、室温から２００℃まで、５℃／分の速度で昇温させた。なお、含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・弾性率：含浸用樹脂組成物を用いて１０ｍｍ×４ｍｍ×１００ｍｍのテストピースを作製し、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠して測定した。なお、テストピースの作製における含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・引っ張り強さ：含浸用樹脂組成物を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠してダンベル状のテストピースを作製して測定した。なお、テストピースの作製における含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・寸法収縮率：含浸用樹脂組成物の液体状態から硬化後にかけての体積の変化率を測定した。含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とし、最終的な体積は室温になった状態で測定した。
・接着力：２枚の銅板（２５ｍｍ×１００ｍｍ×１．５ｍｍ）を含浸用樹脂組成物によって貼り合わせ、ＪＩＳ−Ｃ−２１０５に準拠して測定した。なお、テストピースの作製における硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・冷熱サイクル試験：直径３ｍｍのステンレスボールを貼り付けた外径３ｃｍ、内径１．５ｃｍのワッシャーを、含浸用樹脂組成物中に埋め込んで、高さ１ｃｍ、直径６ｃｍの円柱状の試験片を作製した後、この試験片を−５５〜１５５℃の冷熱サイクルにかけ、クラック発生までのサイクル数を求めた。なお、試験片の作製における含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・クラック発生試験：５ｍｍ×５ｍｍの平角銅線を、直径６００ｍｍのＦＲＰ芯に３００回巻回してなるコイル構造体に、含浸用樹脂組成物を塗布して硬化させ、その表面を観察することにより、クラックの数をカウントした。なお、含浸用樹脂組成物の硬化条件は、６０℃で８時間、８２．３℃で６時間とした。
・剥離試験：クラック発生試験と同様にしてコイル構造体を作製し、含浸用樹脂組成物を塗布して硬化させ、その表面を観察することにより、剥離の有無をカウントした。

表１から明らかなように、実施例の含浸用樹脂組成物については、低温での硬化性に優れており、ライフも長くできることがわかる。また、冷熱サイクル試験から明らかなように、クラック発生までに１３回以上の冷熱サイクルを必要とし、冷熱サイクル特性に優れるとともに、クラック発生試験および剥離試験から明らかなように、製造時のクラックや剥離の発生も抑制できることがわかる。

一方、比較例の含浸用樹脂組成物については、硬化性とライフとを両立できるものは冷熱サイクル特性が十分でなく、冷熱サイクル特性に優れるものは硬化性とライフとを両立できないことが認められた。特に、硬化剤を酸無水物とした比較例７の含浸用樹脂組成物については、クラックの発生等が顕著となることが認められた。

以上、本発明について上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。

１０…大型モールドコイル、１１…コイル芯、１２…導線、１３…含浸用樹脂組成物

Claims (3)

1. （Ａ）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、（Ｂ）ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および（Ｃ）３官能のエポキシ樹脂を含み、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００質量％中、前記（Ａ）成分の含有量が６５〜７５質量％、前記（Ｂ）成分の含有量が１５〜３０質量％、前記（Ｃ）成分の含有量が５〜２５質量％である樹脂成分と、（Ｄ）ジフェニルアミン硬化剤、および（Ｅ）イミダゾール硬化促進剤を含む硬化剤成分とを含有することを特徴とする大型モールドコイル含浸用樹脂組成物。
2. 前記樹脂成分１００質量部に対して、前記硬化剤成分が１０〜４０質量部の割合であることを特徴とする請求項１記載の大型モールドコイル含浸用樹脂組成物。
3. 請求項１または２記載の大型モールドコイル含浸用樹脂組成物によって含浸されたことを特徴とする大型モールドコイル。

Images