JP3201262B2 - 熱硬化性樹脂組成物,電機絶縁線輪,回転電機及びその製造方法 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物,電機絶縁線輪,回転電機及びその製造方法Info
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Description
る一液型エポキシ樹脂系の熱硬化性樹脂組成物を利用し
た高剪断強度高電圧高耐熱性の電機絶縁線輪,固定子
と、それを用いた回転電機、及び一体含浸回転電機の製
造方法に関する。
機等の高圧回転電機の小型軽量化,低コスト化の要求は
益々強くなってきている。高圧回転電機の固定子,回転
子の製造方法は、規定の巻線の形状に成型した導体にプ
リプレグマイカテープを巻回し、硬化した電機絶縁線輪
を鉄心スロットに収納する単独プリプレグ方式、規定の
巻線の形状に成型した導体に絶縁テープ基材を巻回した
電機絶縁線輪単体に熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化し
た後、鉄心スロットに収納する単独注入方式、規定の巻
線の形状に成型した導体に絶縁テープ基材を巻回した電
機絶縁線輪単体を鉄心スロットに組込み、鉄心スロット
の外周溝に楔を挿入し、電機絶縁線輪を鉄心外端部で接
続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態で
熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化する一体含浸方式とに
大別される。一体含浸方式の固定子は、電機絶縁線輪と
鉄心スロットとの隙間に含浸した熱硬化性樹脂組成物の
硬化物が充填されて鉄心と電機絶縁線輪が一体化される
為、電機絶縁線輪と鉄心間の熱伝導率が高く、冷却性能
に優れると共に、工程を簡素化できる利点があり、小型
軽量化,低コスト化の観点から有利であることから、小
型から中型の高圧回転電機の絶縁処理法として主流にな
りつつある。
される電機絶縁線輪の含浸用熱硬化性樹脂組成物に必要
な条件は、「(1)電機絶縁線輪の含浸が容易にできる
ように低粘度である(含浸時、10ポアズ以下)、
(2)加熱硬化過程でボイド(空隙)が生じないように
揮発分を発生しない、(3)ポットライフ、即ち、可使
時間が25日以上長い、(4)加熱硬化時間が短い、
(5)電気,機械的特性が良好である、(6)絶縁テー
プ基材との相性が良好である、(7)高耐熱性である、
即ち短期及び長期熱劣化特性が155℃以上を示すこと
である、」ことである。回転機の電機絶縁線輪の含浸用
熱硬化性樹脂組成物として粘度が低く含浸作業性,取扱
い性が良く、又、硬化後の各種特性が優れている点か
ら、主に酸無水物とエポキシ樹脂とからなる熱硬化性樹
脂組成物が用いられてきた。これらの熱硬化性樹脂組成
物は、電機絶縁線輪を完全に浸漬するために通常1トン
近く配合されるが、1回の含浸で消費される量は高々数
%で、残りは回収され、消費された量を新たに追加して
繰り返して使用される。酸無水物硬化エポキシ樹脂系熱
硬化性樹脂組成物は可使時間が長い反面、硬化性が悪い
ため硬化触媒を必要とするが、一般的に硬化触媒を熱硬
化性樹脂組成物に直接添加すると、含浸,貯蔵,保管中
に熱硬化性樹脂組成物の粘度が上昇し、数日で使用出来
なくなるという問題が生じる。従って、一般に硬化触媒
を絶縁テープ基材に付着させておく、いわゆる、特開昭
62−1124452 号公報等に記載されているような塗込み方
式が採用されている。
縁線輪を製作した場合、鉄心スロットと電機絶縁線輪の
隙間に含浸した熱硬化性樹脂組成物、鉄心スロットの外
周溝にある楔周辺に含浸した熱硬化性樹脂組成物、絶縁
テープ基材層から離れた硬化触媒の少ない部位の熱硬化
性樹脂組成物や電機絶縁線輪表面層の熱硬化性樹脂組成
物は、硬化触媒の量が少なくなる傾向にある為、硬化不
十分となり、良好な特性が得られない場合があった。絶
縁テープ基材中の硬化触媒量のバラツキが大きく、絶縁
層の特性のバラツキを小さくすることが出来なかった。
硬化する、いわゆる潜在性硬化触媒に関する研究も盛ん
に行われ、特開昭48−79300 号公報に記載されているよ
うな金属イミダゾラート、特開昭50−110500号公報に記
載されているような第4級オニウム塩、特開昭50−1112
98号公報に記載されているようなイミダゾ−ルと第一遷
移金属の配位化合物との付加物、特開昭50−117898号公
報に記載されているようなアルソニウム塩、特開昭51−
8400号公報に記載されているようなクロム(II)キレー
ト、特開昭52−130899号公報に記載されているような金
属アセチルアセトネート、特開昭53−125500号公報に記
載されているような、特開昭56−4625号公報に記載され
ているようなオルガノシロキサン化合物とアルミニウム
アセチルアセトネート、特開昭60−108418号公報に記載
されているような金属アセチルアセトネート、酸無水物
とポリエチレングリコ−ルのモノアルキルエーテル等を
反応させて得られる反応性生物、特開昭61−4722号公報
等に記載されているような金属アセチルアセトネートと
酸無水物と脂肪族アルコールの反応性生物、特開昭62−
270616号公報に記載されているような潜在性ヒドラジン
系硬化触媒、特開昭64−40516 号公報等に記載されてい
るようなエポキシ樹脂化合物にジアルキルアミンを反応
させて得られた付加化合物を粉末化した潜在性硬化触
媒、特開平3− 281625号公報等に記載されているよう
な三フッ化硼素の錯化合物とマイクロカプセル型潜在性
硬化剤の併用等が提案された。しかし、いずれも貯蔵安
定性と硬化性の両立が不十分で必ずしも実用性の面で満
足できるものではなかった。
みてなされたものであり、その目的は貯蔵安定性と硬化
性が両立した繰り返して利用できる一液型酸無水物硬化
エポキシ樹脂系の熱硬化性樹脂組成物、それを利用した
高剪断強度高電圧高耐熱性の電機絶縁線輪,固定子及び
回転電機を提供することにある。
流動性に富んだ無溶剤型樹脂組成物に着目した。即ち、
(1)脂肪族ジオールのジグリシジルエーテルから成る
第1エポキシ樹脂;及びビスフェノール型エポキシ樹
脂,ビスフェノール−Fエポキシ樹脂,ノボラックエポ
キシ樹脂,グリシジルエステルエポキシ樹脂,ヒダント
インエポキシ樹脂,脂環式エポキシ樹脂及びこれらの混
合物の群から選択される第2エポキシ樹脂を、第1エポ
キシ樹脂:第2エポキシ樹脂の重量比を1.0 :0.0
〜4.0にして含むエポキシ樹脂100重量部;(2)
有機カルボン酸無水物25〜200重量部;(3)クロ
ム(III)アセチルアセテート、チタニルアセチルアセ
テート、アルミニウム(III)アセチルアセテート、マ
ンガン(III)アセチルアセテート、コバルト(II)アセ
チルアセテート、コバルト(III)アセチルアセテー
ト、ニッケル(II)アセチルアセテート、バナジウム(I
II)アセチルアセテート、ジルコニウム(IV)アセチル
アセテート、ナトリウム(I)アセチルアセテート、カ
リウム(I)アセチルアセテート及びこれらの混合物の
群から選択される金属アセチルアセトネートをエポキシ
樹脂100重量部当たり0.002〜1.00重量部含有し、
初期粘度が25℃で350cpsより低い流動性に富んだ
無溶剤型樹脂組成物を、一体含浸方式の固定子電機絶縁
線輪の含浸樹脂として検討した。その結果、どのような
組合せを用いようとも、硬化性が低く、加熱硬化過程で
レジンが流出し、電気特性が悪かったり、硬化不十分
で、ポットライフと硬化性の両立を図ることが出来なか
った。硬化性を高めるため、特開昭60−108418号公報や
特開昭61−4722号公報等に記載されているような金属ア
セチルアセトネート,酸無水物とポリエチレングリコー
ルのモノアルキルエーテル等を反応させて得られる反応
性生物や金属アセチルアセトネートと酸無水物と脂肪族
アルコールの反応性生物を用いても不十分であった。
として特殊な高反応性,高耐熱性のエポキシ樹脂を用い
れば、ポットライフと硬化性の両立を図ることが出来る
ことがわかり、本発明に至った。
含浸ワニスのポットライフが長く、且つ絶縁コイル中の
含浸ワニスの流出が少なく均質な樹脂層を形成できる信
頼性の高い電機機器の電気絶縁線輪を提供することにあ
る。
縁線輪の含浸ワニスとして、(a)p−(2,3−エポ
キシプロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1
で表される基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化
4,化5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセン
ジオールのジグリシジルエーテル,アントラセントリオ
ールのトリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エ
ポキシ樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキ
シ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、
(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される金属
アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当
たり0.1〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物から
なり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、25℃における粘度が5ポアズ以上で6
0℃における粘度が5ポアズ以下であることを特徴とす
る熱硬化性樹脂組成物を用いることによって達成され
る。
ープ基材を巻回した電機絶縁線輪単体に熱硬化性樹脂組
成物を含浸,硬化した後、鉄心スロットに収納する単独
注入方式、規定の巻線の形状に成型した導体に絶縁テー
プ基材を巻回した電機絶縁線輪単体を鉄心スロットに組
込み、鉄心スロットの外周溝に楔を挿入し、電機絶縁線
輪を鉄心外端部で接続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロ
ットが一体の状態で熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化す
る一体含浸方式電気絶縁線輪において熱硬化性樹脂組成
物として、(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)
フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表される基を含
む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化5のナフタ
レン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオールのジグリ
シジルエーテル,アントラセントリオールのトリグリシ
ジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹脂、
(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基
を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物硬化
剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート系硬化
触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜5重量
部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数式:
〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル中の
エポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル数}×
{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表される、
使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、25℃
における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘度が5
ポアズ以下であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物
を用いることによって、熱硬化性樹脂組成物の流出が少
なく、高耐熱性の電機絶縁線輪を得ることが出来る。
は、熱硬化性樹脂組成物に関する発明であって、(a)
p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基を3個
以上含み、且つ化1で表される基を含む多官能エポキシ
樹脂、又は(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)
フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸
無水物硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネ
ート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.
1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、
下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の
1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)の
モル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で
表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であ
り、25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃におけ
る粘度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組成物である
ことを特徴とする。
物に関する発明であって、(a)化3,化4,化5のナ
フタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオールのジ
グリシジルエーテル、アントラセントリオールのトリグ
リシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹脂、
(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される金属
アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当
たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物から
なり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、25℃における粘度が5ポアズ以上で6
0℃における粘度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組
成物であることを特徴とする。
する発明であって、規定の巻線の形状に成型した導体に
絶縁テープ基材を巻回し、熱硬化性樹脂組成物を含浸,
硬化した電機絶縁線輪において熱硬化性樹脂組成物とし
て、(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル基を3個以上含み、且つ化1で表される基を含む多官
能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化5のナフタレン骨
格エポキシ樹脂,アントラセンジオールのジグリシジル
エーテル,アントラセントリオールのトリグリシジルエ
ーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹脂、(b)p−
(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基を2個含む
二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物硬化剤、及び
(d)化2で示される金属アセトネート系硬化触媒をエ
ポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜5重量部含有す
る熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数式:〔{使用す
る(b)のモル数}×{(b)の1モル中のエポキシ基
の数}〕÷〔{使用する(a)のモル数}×{(a)の
1モル中のエポキシ基の数}〕で表される、使用するエ
ポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、25℃における粘
度が5ポアズ以上で60℃における粘度が5ポアズ以下
である熱硬化性樹脂組成物を用いることを特徴とする。
気絶縁線輪に関する発明であって、規定の巻線の形状に
成型した導体に絶縁テープ基材を巻回した電機絶縁線輪
単体を鉄心スロットに組込み、鉄心スロットの外周溝に
楔を挿入し、電機絶縁線輪を鉄心外端部で接続した後、
電機絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態で熱硬化性樹
脂組成物を含浸,硬化する回転機固定子の電気絶縁線輪
において熱硬化性樹脂組成物として、(a)p−(2,
3−エポキシプロポキシ)フェニル基を3個以上含み、
且つ化1で表される基を含む多官能エポキシ樹脂、又は
化3,化4,化5のナフタレン骨格エポキシ樹脂、アン
トラセンジオールのジグリシジルエーテル,アントラセ
ントリオールのトリグリシジルエーテル等のアントラセ
ン骨格エポキシ樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプ
ロポキシ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹
脂、(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される
金属アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量
部当たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物
からなり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、25℃における粘度が5ポアズ以上で6
0℃における粘度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組
成物を用いることを特徴とする。
気絶縁線輪に関する発明であって、規定の巻線の形状に
成型した導体に絶縁テープ基材を巻回した電機絶縁線輪
単体を鉄心スロットに組込み、鉄心スロットの外周溝に
楔を挿入し、電機絶縁線輪を鉄心外端部で接続した後、
電機絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態で熱硬化性樹
脂組成物を含浸,硬化する回転機固定子の電気絶縁線輪
において絶縁テープ基材として熱伝導率が0.3〜0.8
W/mKの高熱伝導率の絶縁テープ基材を用い、熱硬化
性樹脂組成物として、(a)p−(2,3−エポキシプ
ロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表さ
れる基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化
5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオー
ルのジグリシジルエーテル,アントラセントリオールの
トリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ
樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水
物硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート
系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1〜5
重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数
式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル
中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル
数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表さ
れる、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、
25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘
度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組成物を用いるこ
とを特徴とする。
気絶縁線輪に関する発明であって、規定の巻線の形状に
成型した導体に絶縁テープ基材を巻回した電機絶縁線輪
単体、半導電性のスロットライナを鉄心スロットに組込
み、鉄心スロットの外周溝に楔を挿入し、電機絶縁線輪
を鉄心外端部で接続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロッ
トが一体の状態で熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化する
回転機固定子の電気絶縁線輪において半導電性のスロッ
トライナとして熱伝導率が0.3〜1.0W/mKの高熱
伝導率の半導電性のスロットライナを用い、熱硬化性樹
脂組成物として、(a)p−(2,3−エポキシプロポ
キシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表される
基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化5の
ナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオールの
ジグリシジルエーテル,アントラセントリオールのトリ
グリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹
脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物
硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート系
硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜5
重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数
式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル
中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル
数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表さ
れる、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、
25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘
度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組成物を用いるこ
とを特徴とする。
明であって、規定の巻線の形状に成型した導体に絶縁テ
ープ基材を巻回した電機絶縁線輪単体を鉄心スロットに
組込み、鉄心スロットの外周溝に楔を挿入し、電機絶縁
線輪を鉄心外端部で接続した後、電機絶縁線輪と鉄心ス
ロットが一体の状態で熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化
する固定子と回転子とからなる回転機において、熱硬化
性樹脂組成物として、(a)p−(2,3−エポキシプ
ロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表さ
れる基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化
5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオー
ルのジグリシジルエーテル,アントラセントリオールの
トリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ
樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水
物硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート
系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜
5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数
式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル
中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル
数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表さ
れる、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、
25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘
度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組成物を用いるこ
とを特徴とする。
シプロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で
表される基を含む多官能エポキシ樹脂とは、p−(2,
3−エポキシプロポキシ)フェニル基を3個以上含み、
且つ化1で表される基を含む化合物であれば、特に制限
は無い。そのような化合物としては、例えば、トリス
[p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]メタ
ン、1,1,2−トリス[p−(2,3−エポキシプロ
ポキシ)フェニル]エタン、1,1,2−トリス[p−
(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン、
1,1,3−トリス[p−(2,3−エポキシプロポキ
シ)フェニル]プロパン、1,1,3−トリス[p−
(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]ブタン、
1,1,2,2−テトラキス[p−(2,3−エポキシ
プロポキシ)フェニル]エタン、1,1,3,3−テト
ラキス[p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル]プロパン、等の多官能性エポキシ樹脂等がある。こ
のうち、耐熱性と粘度の観点からのトリス[p−(2,
3−エポキシプロポキシ)フェニル]メタン、1,1,
3−トリス[p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル]ブタン、1,1,2,2−テトラキス[p−
(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]エタン、
1,1,3,3−テトラキス[p−(2,3−エポキシ
プロポキシ)フェニル]プロパン、1,1,3−トリス
[p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]プロ
パンが好ましい。
フタレン骨格エポキシ樹脂、アントラセンジオールのジ
グリシジルエーテル,アントラセントリオールのトリグ
リシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹脂と
しては具体的に、化3のナフタレン骨格エポキシ樹脂と
しては1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,2−ジヒ
ドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレ
ン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,5−ジヒド
ロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、
1,8−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキ
シナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,
7−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレ
ンのジグリシジルエーテル、1,2,3−トリヒドロキ
シナフタレン、1,2,4−トリヒドロキシナフタレ
ン、1,2,5−トリヒドロキシナフタレン、1,2,
6−トリヒドロキシナフタレン、1,2,7−トリヒド
ロキシナフタレン、1,2,8−トリヒドロキシナフタ
レン、1,3,5−トリヒドロキシナフタレン、1,
3,6−トリヒドロキシナフタレン、1,3,7−トリ
ヒドロキシナフタレン、1,3,8−トリヒドロキシナ
フタレン、1,4,5−トリヒドロキシナフタレン、
1,4,6−トリヒドロキシナフタレン、1,4,7−
トリヒドロキシナフタレン、1,6,7−トリヒドロキ
シナフタレン、2,3,6−トリヒドロキシナフタレン
等のトリヒドロキシナフタレンのトリジグリシジルエー
テル、1,3,6,7−テトラヒドロキシナフタレン、
1,2,6,7−テトラヒドロキシナフタレン等のテト
ラヒドロキシナフタレンのテトラジグリシジルエーテル
等がある。化4のナフタレン骨格エポキシ樹脂として
は、前記ジヒドロキシナフタレン,トリヒドロキシナフ
タレン,テトラヒドロキシナフタレン単独、若しくはそ
の混合物とホルムアルデヒドとのノボラックタイプ樹脂
のポリグリシジルエーテル等がある。又、前記ジヒドロ
キシナフタレン,トリヒドロキシナフタレン,テトラヒ
ドロキシナフタレン単独、若しくはその混合物とアセト
アルデヒド等とのノボラックタイプ樹脂のエポキシ樹脂
等のポリグリシジルエーテル等も有用である。化5のナ
フタレン骨格エポキシ樹脂としては、前記ジヒドロキシ
ナフタレン,トリヒドロキシナフタレン,テトラヒドロ
キシナフタレンとフェノ−ル,アミノフェノ−ル、クレ
ゾ−ル等との混合物とホルムアルデヒドとのノボラック
タイプ樹脂のポリグリシジルエーテル等がある。更に、
前記ジヒドロキシナフタレン,トリヒドロキシナフタレ
ン,テトラヒドロキシナフタレンとフェノール,アミノ
フェノール,クレゾ−ル等との混合物とアセトアルデヒ
ド等とのノボラックタイプ樹脂のポリグリシジルエーテ
ル等も有用である。又、化3,化4や化5等の混合物も
有効である。このうち、耐熱性と粘度の観点から化4と
化5のエポキシ樹脂やそれらと1,6−ジヒドロキシナ
フタレンのジグリシジルエーテルの混合物が好ましい。
又、必要に応じて、アミン類やフェノ−ル類の添加、あ
るいは変性を行っても良い。
としてエポキシ基を2個含む化合物であれば、特に制限
は無い。そのような化合物としては、例えば、ビスフェ
ノ−ルAのジグリシジルエーテル,ビスフェノ−ルFの
ジグリシジルエーテル,ビスフェノ−ルADのジグリシ
ジルエーテル,水添化ビスフェノ−ルAのジグリシジル
エーテル、2,2−(4−ヒドロキシフェニル)ノナデ
カンのジグリシジルエーテル、4,4′−ビス(2,3
−エポキシプロピル)ジフェニルエーテル、3,4−エ
ポキシシクロヘキシルメチル−(3,4−エポキシ)シ
クロヘキサンカルボキシレ−ト、4−(1,2−エポキ
シプロピル)−1,2−エポキシシクロヘキサン、2−
(3,4−エポキシ)シクロヘキシル−5,5−スピロ
(3,4−エポキシ)−シクロヘキサン−m−ジオキサ
ン、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチ
ル−4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボキ
シレ−ト等がある。このうち、ビスフェノ−ルAのジグ
リシジルエーテル,ビスフェノ−ルFのジグリシジルエ
ーテル,ビスフェノ−ルADのジグリシジルエーテル等
のp−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基を2
個含む二官能エポキシ樹脂が耐熱性と粘度の観点から有
用である。
セトネート系硬化触媒としては、例えば、マンガン(II
I)アセチルアセテート,マンガン(III)ベンゾイルア
セトネート,コバルト(II)アセチルアセトネート,コ
バルト(III)アセチルアセトネート,コバルト(II)
ベンゾイルアセトネート,亜鉛(II)アセチルアセトネ
ート,クロム(III)アセチルアセテート,チタニルアセ
チルアセテート,アルミニウム(III)アセチルアセテ
ート,ニッケル(II)アセチルアセテート,バナジウム
(III)アセチルアセテート,ジルコニウム(IV)アセチ
ルアセテート,ナトリウム(I)アセチルアセテート、
カリウム(I)アセチルアセテート及びこれらの混合物
の群から選択される硬化触媒がある。金属アセトネート
系硬化触媒の配合割合は特に制限は無いが、エポキシ樹
脂100重量部当たり0.1 〜5重量部含有するのが好
ましい。量が大過ぎるとポットライフが短くある傾向に
あり、少な過ぎると硬化性が劣り、レジンが流出する傾
向にある。
な酸無水物で有れば特に制限は無い。そのような化合物
としては、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸,ヘキサヒ
ドロ無水フタル酸,メチルテトラヒドロ無水フタル酸,
テトラヒドロ無水フタル酸,ナジック酸無水物,メチル
ナジック酸無水物,ドデシル無水コハク酸,無水コハク
酸,オクタデシル無水コハク酸,無水マレイン酸,ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸無水物などが有り、単独若
しくはその混合物が挙げられる。このうち、耐熱性の観
点からナジック酸無水物,メチルナジック酸無水物を含
有することが好ましい。酸無水物とエポキシ樹脂の配合
割合は、当量比で0.8〜1.2となるようにすることが
耐熱性の観点から好ましい。
性エポキシ樹脂の配合割合は、特に制限は無いが、多官
能エポキシ樹脂1重量部に対して二官能性エポキシ樹脂
を0.1 〜19重量部配合することが好ましい。多官能
エポキシ樹脂が多くなると、硬化前粘度が高くなると共
に硬化後固く脆くなる傾向に有り、逆に二官能性エポキ
シ樹脂が多くなると粘度が低下するが、耐熱性が低下す
る傾向にある。粘度と耐熱性の両立の観点から多官能エ
ポキシ樹脂1重量部に対し二官能性エポキシ樹脂を1〜
9重量部配合することが特に有用である。
ロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表さ
れる基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化
5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオー
ルのジグリシジルエーテル,アントラセントリオールの
トリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ
樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂の配合割合は、
下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の
1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)の
モル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で
表され、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4である
ことが耐熱性と粘度,ポットライフの観点から好まし
い。
熱性の電機絶縁線輪を得るためには熱硬化性樹脂組成物
の25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃における
粘度が5ポアズ以下であることが好ましい。
イカシート,ポリイミドシート,ポリアミドシート,ポ
リパラバン酸シート,ポリイミドエーテルシート,ポリ
エーテルエーテルケトンシート,ポリスルフィッドシー
ト等がある。マイカとしては、例えば、未焼成軟質集成
マイカ,未焼成硬質集成マイカ,焼成硬質集成マイカ,
焼成軟質集成マイカ,合成マイカまたはアラミッド混抄
マイカがある。更に、マイカ中にシリカ,アルミナ,窒
化硼素等の無機フィラーを分散させた特公昭56−38006
号公報に記載されているような高熱伝導マイカがある。
マイカ自身は絶縁特性が良好であるが、強度が小さい
為、導体に巻回することが困難であるので、バインダを
用いて補強材と貼り合わせ、強度を出している。このマ
イカの補強材としてはガラス繊維,アラミッド,アラミ
ッド混抄紙,ポリアミドイミド,ポリエステル,ポリイ
ミドエーテル,ポリエーテルエーテルケトン,ポリエー
テルスルフォン,ポリパラバン酸,ポリスルフィッドあ
るいは、ポリイミド等のフィルムやそれらにシリカ,ア
ルミナを充填し高熱伝導率化したフィルムがある。この
うち、マイカの補強材としては耐熱性の観点からガラス
繊維,ポリイミドフィルムが好ましい。特に、シリカ,
アルミナを充填し高熱伝導率化したガラス繊維,ポリイ
ミドフィルムが好ましい。バインダとしてはマイカと補
強剤を接着するものであれば特に制限は無い。そのよう
なバインダとしては、エポキシ樹脂,シリコーン樹脂,
アルキッド樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシエステル
樹脂等がある。このうち、本発明の熱硬化性樹脂と反応
するようなバインダが特に好ましい。
を軟化してから使用しても良い。
が3〜40重量%、特に5〜20重量%が好ましい。バ
インダ含量が多くなると熱硬化性樹脂組成物の含浸量が
少なくなり、耐熱性が低下する傾向にある。又、バイン
ダ含量が少ないと、接着性が低下し、絶縁基材が剥が
れ、導体に巻き返しづらくなる傾向にある。
マイカや補強材に界面活性剤を処理するかバインダ中に
加えると、特性が良好となる。そのような界面活性剤と
してγ−クロロプロピルトリメトキシシラン,ビニルト
リクロルシラン,ビニルトリエトキシシラン,ビニルト
リメトキシラン,ビニル・トリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン,γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン,γ−アミノプロピルトリエトキシシラン,N−
β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン,γ−ユレイドプロピルトリエトキシシラン等
のシラン系界面活性剤,イソプロピルイソステアロイル
チタネート,イソプロピルトリオクタノイルチタネー
ト,イソプロピルメタクリロイルイソステアロイルチタ
ネート,イソプロピルトリドデシルチタネート,イソプ
ロピルイソステアロイルジアクリルチタネート,イソプ
ロピルトリス(ジオクチルホスフェート)チタネート,
イソプロピルトリクミルフェニルチタネート,イソプロ
ピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネー
ト,イソプロピルトリス(n−アミノエチル−アミノエ
チル)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチ
ルホスファイト)チタネート,テトラオクチルビス(ジ
ドデシルホスファイト)チタネート,テトラ(2,2−
ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシ
ル)ホスファイトチタネート,ジイソステアロイルエチ
レンチタネート,ビス(ジオクチルパイロホスフェー
ト)エチレンチタネート等のチタネート系界面活性剤,
エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレー
ト,アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等
のアルミニウム系界面活性剤、あるいは、ジルコニウム
系界面活性剤等がある。このうち、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン,γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン,γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン,N−β−(アミノエチル)−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン,イソプロピルイソ
ステアロイルチタネート,イソプロピルトリオクタノイ
ルチタネート,エチルアセトアセテートアルミニウムジ
イソプロピレート,アルミニウムトリス(エチルアセト
アセテート)が好ましい。前記界面活性剤を2種類以上
を混ぜても良い。
ヘキセンビニルモノオキシド,オクチレンオキシド,ブ
チルグリシジルエーテル,スチレンオキシド,フェニル
グリシジルエーテル,グリシジルメタクリレート,アリ
ルグリシジルエーテル等のモノエポキシ樹脂等を添加し
ても良い。しかし、一般に希釈剤は粘度を下げる効果は
あるものの、耐熱性も低下するので、少量に抑えるべき
である。
ラス粉,アルミナ粉等の外、水和アルミナ,水和マグネ
シウム,炭酸カルシウム,ケイ酸ジルコニウム,ケイ酸
カルシウム,タルク,クレー,マイカ,ガラス繊維粉等
を添加することもできる。
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定され
ない。
剤,硬化触媒の略号は下記のとおりである。
ポキシ樹脂,硬化剤及び硬化触媒を混合し、良く撹拌加
熱溶解した。この時、粘度が上昇し、60℃における粘
度が5Pを越えてしまった。そこで、硬化剤の一部に硬
化触媒の表に記載の量を配合し、100〜120℃に加
熱,撹拌溶解させ、室温に放冷した。加熱溶解時に硬化
剤の一部が揮散し、刺激臭がした。ついで、残りの硬化
剤,エポキシ樹脂を加え、良く撹拌した。いずれの実施
例も60℃における粘度が5P以下であった。又、エポ
キシ樹脂の一部に硬化触媒の表に記載の量を配合し、1
00〜120℃に加熱,撹拌溶解させ、室温に放冷し
た。ついで、残りのエポキシ樹脂,硬化剤を加え、良く
撹拌した。いずれの実施例も60℃における粘度が5P
以下であった。硬化触媒の配合方法としては、硬化剤も
しくはエポキシ樹脂に加熱溶解した後、表の残りを加え
る方法が好ましい。環境衛生上、又、計算上の配合量を
混ぜるには、硬化触媒をエポキシ樹脂に加熱溶解するこ
とが最も好ましい。
熱硬化性樹脂組成物の25℃及び60℃における粘度,
ポットライフ,耐熱温度指数を表中に記した。尚、粘度
はB型粘度計で、ポットライフは熱硬化性樹脂組成物が
初期の粘度の2倍になる迄の日数とした。耐熱温度指数
は、IEC−Pub.216 に準じて求めた。即ち、2×50
×50mmの大きさの硬化物を、各々270℃,250
℃,230℃に保った空気循環式恒温槽中に静置し、所
定時間ごとにサンプルを取り出し、重量を測定して加熱
減少率を測定した。前記加熱減少量が10重量%に達す
る時間を求め、これを寿命とした。次に、この寿命と絶
対温度の逆数をプロットすると、いずれの場合も直線関
係が認められた。この直線を外捜し、寿命が2万時間に
達する温度を求め、耐熱温度指数とした。電気機器含浸
用の熱硬化性樹脂組成物の耐熱性は、通常、この耐熱温
度指数で判断している。
ナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオールの
ジグリシジルエーテル,アントラセントリオールのトリ
グリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ樹
脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物
硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート系
硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜5
重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数
式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル
中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル
数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表さ
れる、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4である熱
硬化性樹脂組成物が25℃における粘度が5ポアズ以上
で60℃における粘度が5ポアズ以下であり、耐熱温度
指数が200℃以上になることが分かる。
ロポキシ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂
と、(a)化3,化4,化5のナフタレン骨格エポキシ
樹脂,アントラセンジオールのジグリシジルエーテル,
アントラセントリオールのトリグリシジルエーテル等の
アントラセン骨格エポキシ樹脂の比(b)/(a)、即
ち、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4が耐熱温度指数が200℃以上、25℃における
粘度が5ポアズ以上で60℃における粘度が5ポアズ以
下であり、且つ、その比が2〜3が耐熱温度指数が高
く、好ましいことが分かる。(b)/(a)比が0.7 で
あると、耐熱温度指数が低いうえ、粘度が低過ぎ、コイ
ル含浸,硬化時にレジンが流出する傾向にある。一方、
(b)/(a)比が5.0であると、逆に粘度が高す
ぎ、レジンが含浸しづらい傾向にある。1〜4の範囲外
だと好ましくないといえる。
(III)アセチルアセテート,マンガン(III)ベンゾイル
アセトネート、コバルト(II)アセチルアセトネート,
コバルト(III)アセチルアセトネート,コバルト(II)
ベンゾイルアセトネート,チタニルアセチルアセテー
ト,バナジウム(III)アセチルアセテート,ジルコニウ
ム(IV)アセチルアセテートが好ましいことが分かる。
ロポキシ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂
と、(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル基を3個以上含み、且つ化1で表される基を含む多官
能エポキシ樹脂の比(b)/(a)、即ち、下記数式:
〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル中の
エポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル数}×
{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表される、
使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4が耐熱温度指数
が200℃以上、25℃における粘度が5ポアズ以上で
60℃における粘度が5ポアズ以下であり、且つ、その
比が2〜3が耐熱温度指数が高く、好ましいことが分か
る。(b)/(a)比が0.6 であると、耐熱温度指数が
低いうえ、粘度が低過ぎ、コイル含浸、硬化時にレジン
が流出する傾向にある。一方、(b)/(a)比が5.
0であると、逆に粘度が高すぎ、レジンが含浸しづらい
傾向にある。1〜4の範囲外だと好ましくないといえ
る。
る金属アセトネート系硬化触媒の配合割合はエポキシ樹
脂100重量部当たり0.1 〜5重量部含有するのが好
ましいことが分かる。量が大過ぎるとポットライフが短
くなる傾向にあり、少な過ぎると硬化性が劣り、レジン
が流出する傾向にある。
ロ無水フタル酸,メチルテトラヒドロ無水フタル酸,テ
トラヒドロ無水フタル酸,メチルナジック酸無水物が好
ましいこと、酸無水物とエポキシ樹脂の配合割合は、当
量比で0.8〜1.2となるようにすることが耐熱性の観
点から好ましいことが分かる。
ルケトンで濃度調節してバインダ溶液を用意した。次
に、上記バインダ溶液を用い、芳香族ポリアミドフィブ
リット入り焼成軟質集成マイカとガラスクロスとを貼り
合わせ、且つ溶剤揮散を行った。得られたガラス裏打ち
マイカテープ(絶縁テープ基材)中のバインダ含量が不
揮発分で、約5,20及び30重量%(絶縁テープ基材
全重量を基準とする)の3種を作成した。この絶縁テー
プ基材を切断して、幅25mmのテープを得た。
にメチルエチルケトンで濃度調節してバインダ溶液を用
意した。次に、上記バインダ溶液を用い、芳香族ポリア
ミドフィブリット入り焼成軟質集成マイカとガラスクロ
スとを貼り合わせ、且つ溶剤揮散を行った。得られたガ
ラス裏打ちマイカテープ(絶縁テープ基材)中のバイン
ダ含量が不揮発分で、約5,20及び30重量%(絶縁
テープ基材全重量を基準とする)の3種を作成した。こ
の絶縁テープ基材を切断して、熱伝導率が0.3〜0.8
W/mKの幅25mmのテープを得た。
にメチルエチルケトンで濃度調節してバインダ溶液を用
意した。次に、上記バインダ溶液を用い、芳香族ポリア
ミドフィブリット及びアルミナ入り焼成軟質集成マイカ
とガラスクロスとを貼り合わせ、且つ溶剤揮散を行っ
た。得られたガラス裏打ちマイカテープ(絶縁テープ基
材)中のバインダ含量が不揮発分で、約5,20及び3
0重量%(絶縁テープ基材全重量を基準とする)の3種
を作成した。この絶縁テープ基材を切断して、熱伝導率
が0.3〜0.8W/mKの幅25mmのテープを得た。
メチルエチルケトンで濃度調節してバインダ溶液を用意
した。次に、上記バインダ溶液を用い、芳香族ポリアミ
ドフィブリット入り焼成軟質集成マイカとガラスクロス
とを貼り合わせ、且つ溶剤揮散を行った。得られたガラ
ス裏打ちマイカテープ(絶縁テープ基材)中のバインダ含
量が不揮発分で、約5,20及び30重量%(絶縁テー
プ基材全重量を基準とする)の3種を作成した。この絶
縁テープ基材を切断して、熱伝導率が0.3〜0.8W/
mKの幅25mmのテープを得た。
メチルエチルケトンで濃度調節してバインダ溶液を用意
した。次に、上記バインダ溶液を用い、芳香族ポリアミ
ドフィブリット及びアルミナ入り焼成軟質集成マイカと
ポリイミドフィルムとを貼り合わせ、且つ溶剤揮散を行
った。得られたポリイミドフィルム裏打ちマイカテープ
(絶縁テープ基材)中のバインダ含量が不揮発分で、約
5,20及び30重量%(絶縁テープ基材全重量を基準
とする)の3種を作成した。この絶縁テープ基材を切断
して、熱伝導率が0.3〜0.8W/mKの幅25mmのテ
ープを得た。
前記(1)の熱硬化性樹脂組成物を真空加圧含浸し、1
00℃/10時間+150℃/3時間+230℃/10
時間加熱して、硬化した。このようにして得た電気絶縁
線輪の絶縁層には、剥離が認められなかった。次に、耐
水,耐熱性試験を下記の方法で行った。測定に供した電
気絶縁線輪の1部を切断した斜視図を図1に示す。導体
1上に絶縁層2が巻装され熱硬化性樹脂組成物が含浸硬
化されて一体化されている。
5%の条件における加熱及び吸湿試験を1サイクルとし
て10サイクルまで行い、各サイクル毎に誘電正接tan
δ 及び絶縁抵抗を測定した。いずれの実施例において
も、10サイクル後のtanδ は10%以下であった。
又、絶縁抵抗は1012以上であった。一方、比較例は、
いずれも、10サイクル後のtanδ は20%以上であっ
た。又、絶縁抵抗は1010以下であった。
絶縁層のみ幅10mm,長さ60mmの試験片を切りだし、
支点間距離40mmで2点支持、中央部荷重による曲げ強
度を25℃で測定した。同様に、前記試験片を40℃の
水中に24時間浸漬した後の曲げ強度を測定し、曲げ強
度保持率を求めた。実施例はいずれも80%以上であっ
た。一方、比較例はいずれも60%以下であった。
度特性を、温度(℃,横軸)とtanδ(%,縦軸)との関
係のグラフとして図2に示す。図2において、Aは絶縁
の初期の特性曲線、Bは上記実施例1の250℃で10
00時間加熱後の特性曲線である。
命を、温度(℃,横軸)と耐熱寿命(h,縦軸)との関
係をグラフとして示す。
準拠したモータレット試験による耐熱寿命においても、
高耐熱性を示し、200℃以上でも使用可能であること
が分かった。
o275に準拠したモータレット試験による耐熱寿命におい
ても、高耐熱性を示し、200℃以上でも使用可能であ
ることが分かった。
プを用いるほど、熱放散性がよく、回転電機を小型軽量
化でき、低コスト化できる。特に、熱伝導率が0.3〜
0.8W/mKが有効である。
て製造した電機絶縁線輪は、誘電正接の電圧特性も悪
く、コロナ放電が大きく、モータレット試験による耐熱
寿命は、190℃以下であった。
のスロットに組込み、鉄心スロットの外周溝に楔を挿入
し、回転電機の固定子を製造した。
組成物の硬化物が電機絶縁線輪の絶縁層に十分含浸して
おり、剥離は認められなかった。一方、比較例はいずれ
も電機絶縁線輪と鉄心スロットとの間に殆ど熱硬化性樹
脂組成物の硬化物が充填されておらず、誘電正接の電圧
特性も悪く、コロナ放電も大きかった。
ープ基材を巻回し、図4に示すような白コイル3を作製
した。図5に示すように、この白コイル3をスロットラ
イナ4と共に鉄心コア5のスロットに組込み、鉄心スロ
ットの外周溝に楔6を挿入した。次に、電機絶縁線輪を
鉄心外端部で接続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロット
が一体の状態で表1〜表8の熱硬化性樹脂組成物を真空
含浸し、175℃/4時間加熱硬化して、回転電機の固
定子を製作した。
組成物の硬化物が電機絶縁線輪の絶縁層に十分含浸して
おり、剥離は認められなかった。又、電機絶縁線輪と鉄
心スロットとの間に熱硬化性樹脂組成物の硬化物が完全
に充填されていた。一方、比較例はいずれも電機絶縁線
輪と鉄心スロットとの間に殆ど熱硬化性樹脂組成物の硬
化物が充填されておらず、誘電正接の電圧特性も悪く、
コロナ放電も大きかった。
絶縁テープ基材を巻回し、図4に示すような白コイル3
を作製した。図5に示すように、この白コイル3を熱伝
導率が0.3〜1.0W/mK、表面抵抗が0.2 〜10
0kΩの高熱伝導性半導電性のスロットライナ4と共に
鉄心コア5のスロットに組込み、鉄心スロットの外周溝
に楔6を挿入した。次に、電機絶縁線輪を鉄心外端部で
接続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態
で表1〜表8の熱硬化性樹脂組成物を真空含浸し、17
5℃/4時間加熱硬化して、回転電機の固定子を製作し
た。
組成物の硬化物が電機絶縁線輪の絶縁層に十分含浸して
おり、剥離は認められなかった。又、電機絶縁線輪と鉄
心スロットとの間に熱硬化性樹脂組成物の硬化物が完全
に充填されていた。一方、比較例はいずれも電機絶縁線
輪と鉄心スロットとの間に殆ど熱硬化性樹脂組成物の硬
化物が充填されておらず、誘電正接の電圧特性も悪く、
コロナ放電も大きかった。
導率絶縁テープ基材を用いた回転電機の固定子は、前記
0.2W/mK 以下の高熱伝導率絶縁テープ基材を用い
た回転電機の固定子より、熱放散性が大きく、同じ大き
さならば大出力,大電流を流すことができ、同じ出力な
らば小型軽量化,低コスト化できることが分かった。 実施例59 回転電気の固定子の製造 規定の巻線の形状に成型した導体に前記(2)〜(6)の
絶縁テープ基材を巻回し、図4に示すような白コイル3
を作製した。図5に示すように、この白コイル3を熱伝
導率が0.3〜1.0W/mK、表面抵抗が0.2 〜10
0kΩの高熱伝導性半導電性のスロットライナ4と共に
鉄心コア5のスロットに組込み、鉄心スロットの外周溝
に楔6を挿入した。次に、電機絶縁線輪を鉄心外端部で
接続した後、電機絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態
で表1〜表8の熱硬化性樹脂組成物を真空含浸し、17
5℃/4時間加熱硬化して、回転電機の固定子を製作し
た。
組成物の硬化物が電機絶縁線輪の絶縁層に十分含浸して
おり、剥離は認められなかった。又、電機絶縁線輪と鉄
心スロットとの間に熱硬化性樹脂組成物の硬化物が完全
に充填されていた。一方、比較例はいずれも電機絶縁線
輪と鉄心スロットとの間に殆ど熱硬化性樹脂組成物の硬
化物が充填されておらず、誘電正接の電圧特性も悪く、
コロナ放電も大きかった。
1.0W/mK、表面抵抗が0.2 〜100kΩの高熱
伝導性半導電性スロットライナを用いた回転電機の固定
子は、前記0.2W/mK 以下の高熱伝導率絶縁テープ
基材を用いた回転電機の固定子より、熱放散性が大き
く、同じ大きさならば大出力,大電流を流すことがで
き、同じ出力ならば小型軽量化,低コスト化できること
が分かった。スロットライナとして熱伝導率が0.3〜
1.0W/mK、表面抵抗が0.2 〜100kΩの高熱
伝導性半導電性スロットライナを用い、熱伝導率が0.
3〜0.8W/mKの高熱伝導率絶縁テープ基材を用い
た回転電機の固定子は、最も、熱放散性が大きく、同じ
大きさならば大出力,大電流を流すことができ、同じ出
力ならば小型軽量化,低コスト化できることが分かっ
た。
電機の回転子コイル8と組み合わせて、図7に示すよう
な電動機を作成した。スロットライナとして熱伝導率が
0.3〜1.0W/mK、表面抵抗が0.2 〜100kΩ
の高熱伝導性半導電性スロットライナを用い、熱伝導率
が0.3〜0.8W/mKの高熱伝導率絶縁テープ基材を
用いた回転電機の固定子は、ほかの回転電機に比べ、コ
イルから発生する熱の放散性が20%以上向上して、マ
シンサイズが25%以上小さくなり、重量が23%以上
軽くなった。このため、使用する材料が少なくてすみ、
大幅なコスト低減が可能なうえ、設置面積を小さくでき
た。
明によれば、次の効果がある。(a)p−(2,3−エ
ポキシプロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化
1で表される基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,
化4,化5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセ
ンジオールのジグリシジルエーテル,アントラセントリ
オールのトリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格
エポキシ樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキ
シ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、
(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される金属
アセトネ−ト系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当
たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物から
なり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、25℃における粘度が5ポアズ以上で6
0℃における粘度が5ポアズ以下であることを特徴とす
る熱硬化性樹脂組成物を単独注入方式或いは一体含浸方
式に使用される電機絶縁線輪の含浸に用いることによっ
て、熱硬化性樹脂組成物の流出が少なく、高耐熱性の電
機絶縁線輪を得ることが出来る。又、絶縁テープ基材と
して熱伝導率が0.3 〜0.8W/mK の高熱伝導率の
絶縁テープ基材を用い、スロットライナとして熱伝導率
が0.3〜1.0W/mKの高熱伝導率の半導電性のスロ
ットライナを用いる一体含浸方式を採用することによっ
て、熱放散性が大きく、同じ大きさならば大出力,大電
流を流すことができ、同じ出力ならば小型軽量化,低コ
スト化できる回転機を製造することが出来る。
接の温度特性を表す説明図である。
命を表す説明図である。
ある。
である。
る。
イナ、5…鉄心コア、6…楔、7…回転電機の固定子、
8…回転電機の電機子コイル、A…初期の実施例1の電
気絶縁線輪の特性曲線、B…250℃に1000時間加
熱後の実施例1の電気絶縁線輪の特性曲線。
Claims (6)
- 【請求項1】(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)
フェニル基を3個以上含み、 【化1】 且つ化1で表される基を含む多官能エポキシ樹脂、
(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基
を2個含む二官能性エポキシ樹脂、 【化2】 (c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される金属
アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当
たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物から
なり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、25℃における粘度が5ポアズ以上で6
0℃における粘度が5ポアズ以下であることを特徴とす
る熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項2】(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)
フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表される基を含
む多官能エポキシ樹脂、(b)p−(2,3−エポキシ
プロポキシ)フェニル基を2個含む二官能性エポキシ樹
脂、(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化2で示される
金属アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量
部当たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物
からなり、下記数式:〔{使用する(b)のモル数}×
{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用す
る(a)のモル数}×{(a)の1モル中のエポキシ基
の数}〕で表される、使用するエポキシ樹脂の数の比が
1〜4であり、且つ、前記硬化触媒(d)を予め前記多
官能エポキシ樹脂(a)の一部に加熱溶解させた後、残
りの成分を溶解させる方法によって得られる、25℃に
おける粘度が5ポアズ以上で60℃における粘度が5ポ
アズ以下であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】(a)化3,化4,化5のナフタレン骨格
エポキシ樹脂,アントラセンジオー 【化3】 【化4】 【化5】 ルのジグリシジルエーテル,アントラセントリオールの
トリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ
樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニ
ル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物
硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート系硬
化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜5重
量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数式:
〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル中の
エポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル数}×
{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表される、
使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、25℃
における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘度が5
ポアズ以下であることを特徴とする熱硬化性樹脂組成
物。 - 【請求項4】(a)化3,化4,化5のナフタレン骨格
エポキシ樹脂,アントラセンジオールのジグリシジルエ
ーテル,アントラセントリオールのトリグリシジルエー
テル等のアントラセン骨格エポキシ樹脂、(b)p−
(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基を2個含む二
官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水物硬化剤、及び(d)
化2で示される金属アセトネート系硬化触媒をエポキシ
樹脂100重量部当たり0.1 〜5重量部含有する熱硬
化性樹脂組成物からなり、下記数式:〔{使用する
(b)のモル数}×{(b)の1モル中のエポキシ基の
数}〕÷〔{使用する(a)のモル数}×{(a)の1
モル中のエポキシ基の数}〕で表される、使用するエポ
キシ樹脂の数の比が1〜4であり、且つ、前記硬化触媒
(d)を予め前記エポキシ樹脂(a)の一部に加熱溶解
させた後、残りの成分を溶解させる方法によって得られ
る、25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃におけ
る粘度が5ポアズ以下であることを特徴とする熱硬化性
樹脂組成物。 - 【請求項5】規定の巻線の形状に成型した導体に絶縁テ
ープ基材を巻回し、熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化し
た電機絶縁線輪において、熱硬化性樹脂組成物として、
(a)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル基を
3個以上含み、且つ化1で表される基を含む多官能エポ
キシ樹脂、又は化3,化4,化5のナフタレン骨格エポ
キシ樹脂,アントラセンジオールのジグリシジルエーテ
ル,アントラセントリオールのトリグリシジルエーテル
等のアントラセン骨格エポキシ樹脂、(b)p−(2,
3−エポキシプロポキシ)フェニル基を2個含む二官能
性エポキシ樹脂、(c)酸無水物硬化剤、及び(d)化
2で示される金属アセトネート系硬化触媒をエポキシ樹
脂100重量部当たり0.1 〜5重量部含有する熱硬化
性樹脂組成物からなり、下記数式:〔{使用する(b)
のモル数}×{(b)の1モル中のエポキシ基の数}〕
÷〔{使用する(a)のモル数}×{(a)の1モル中
のエポキシ基の数}〕で表される、使用するエポキシ樹
脂の数の比が1〜4であり、25℃における粘度が5ポ
アズ以上で60℃における粘度が5ポアズ以下であるこ
とを特徴とする熱硬化性樹脂組成物を用いることを特徴
とする電気絶縁線輪。 - 【請求項6】規定の巻線の形状に成型した導体に絶縁テ
ープ基材を巻回した電機絶縁線輪単体を鉄心スロットに
組込み、鉄心スロットの外周溝に楔を挿入し、電機絶縁
線輪を鉄心外端部で接続した後、電機絶縁線輪と鉄心ス
ロットが一体の状態で熱硬化性樹脂組成物を含浸,硬化
する固定子と回転子とからなる回転機において、熱硬化
性樹脂組成物として、(a)p−(2,3−エポキシプ
ロポキシ)フェニル基を3個以上含み、且つ化1で表さ
れる基を含む多官能エポキシ樹脂、又は化3,化4,化
5のナフタレン骨格エポキシ樹脂,アントラセンジオー
ルのジグリシジルエーテル,アントラセントリオールの
トリグリシジルエーテル等のアントラセン骨格エポキシ
樹脂、(b)p−(2,3−エポキシプロポキシ)フェ
ニル基を2個含む二官能性エポキシ樹脂、(c)酸無水
物硬化剤、及び(d)化2で示される金属アセトネート
系硬化触媒をエポキシ樹脂100重量部当たり0.1 〜
5重量部含有する熱硬化性樹脂組成物からなり、下記数
式:〔{使用する(b)のモル数}×{(b)の1モル
中のエポキシ基の数}〕÷〔{使用する(a)のモル
数}×{(a)の1モル中のエポキシ基の数}〕で表さ
れる、使用するエポキシ樹脂の数の比が1〜4であり、
25℃における粘度が5ポアズ以上で60℃における粘
度が5ポアズ以下である熱硬化性樹脂組成物を用いるこ
とを特徴とする回転機。
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