JP3980507B2

JP3980507B2 - 回転電機、電気絶縁線輪及びそれに用いるエポキシ樹脂組成物

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Publication number: JP3980507B2
Application number: JP2003090464A
Authority: JP
Inventors: 賢二池田; 正一丸山; 節相馬; 芳広原口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004297976A; KR20040086530A; KR100587581B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエポキシ樹脂組成物を用いた回転電機及び電気絶縁線輪に係る。特に、長ポットライフ化、低粘度化及び低吸湿性を備えたエポキシ樹脂組成物を用いた一体化含浸型回転電機及び電気絶縁線輪に関する。また、本発明は新規なエポキシ樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用回転電機及び一般産業用誘導電動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。
【０００３】
高圧回転電機の固定子の製造方法は、３つに大別される。
【０００４】
（１）規定形状に成形した導体にプリプレグマイカテープを巻回し、硬化した電気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。
【０００５】
（２）規定形状に成形した導体に電気絶縁基材を巻回して得た電気絶縁線輪単体にエポキシ樹脂組成物を含浸後、硬化して鉄心スロットに収納する単独注入方式。
【０００６】
（３）規定形状に成形した導体に電気絶縁基材を巻回した電気絶縁線輪単体を鉄心スロットに組込み、鉄心スロットの内周溝にサシギ及びウェッジを挿入し、電気絶縁線輪を鉄心外端部で接続する。その後、電気絶縁線輪と鉄心スロットが一体となった状態でエポキシ樹脂組成物を含浸後、硬化する一体化含浸方式がある。
【０００７】
特に、一体化含浸方式の固定子の場合は電気絶縁線輪と鉄心スロットとの隙間にエポキシ樹脂組成物を含浸後、硬化して鉄心と電気絶縁線輪を一体化するため、電気絶縁線輪と鉄心間の熱伝導率が高くなるので冷却性能が優れると共に、作業工程や構成材料を簡素化できる利点がある。このことから、一体化含浸方式は小型軽量化や低コスト化の観点からも有利であるため、小型及び中型の高圧回転電機の絶縁処理方式として主流になりつつある。
【０００８】
上記一体化含浸方式で回転電機に使用されるエポキシ樹脂組成物には、回転電機固定子の電気絶縁線輪と鉄心間等の細部への含浸性を向上させるため、また、取扱い性を容易にするために更なる低粘度化が要求される。次に、含浸設備におけるエポキシ樹脂組成物の保存時の変質防止や安定性向上を図るために低吸湿率も課題である。さらに、エポキシ樹脂組成物の廃棄量を大幅に削減して地球環境に配慮するため、ポットライフの更なる長時間化が最重要課題に上げられ、こうした数多くの性能面でのグレードアップが望まれている。
【０００９】
ところで、上記のような各種性能を向上させようとする従来技術には、以下のような公知例がある。例えば、特公平６−２７１８３号公報（特許文献１）や特開２０００−２３４０４９号公報（特許文献２）がある。この公知例には、エポキシ樹脂の硬化剤として酸無水物を、硬化促進剤として三塩化ホウ素錯体、さらに、マイクロカプセル型潜在性硬化剤あるいは有機酸金属を併用して、一液化したエポキシ樹脂組成物の記載があり、保存安定性やポットライフ、硬化後の硬化物特性を向上させようとする方法である。
【００１０】
一方、特許３２６１７４９号公報（特許文献３）にはエポキシ樹脂にハロゲン化ホウ素アミン錯体と固体分散型アミンアダクト系潜在性硬化剤を必須成分とする一液化したエポキシ樹脂組成物の構成があり、ポットライフや含浸性、硬化後の接着強度を向上させようとする方法である。
【００１１】
しかしながら、従来技術である特公平６−２７１８３号公報（特許文献１）は、硬化促進剤として三塩化ホウ素錯体に併用されるマイクロカプセル型潜在性硬化剤が、組成物の混合攪拌時にせん断力を受けたり、長期保存によってシェル（カプセル部）の破壊や溶解が起こる。これらが原因で樹脂の硬化反応を促進し、三塩化ホウ素錯体の熱潜在性効果を低減してしまう。このため、エポキシ樹脂組成物の４０℃のポットライフが５〜７日程度と短く、回転機用途の含浸樹脂として満足できるものではない。
【００１２】
また、特開２０００−２３４０４９号公報（特許文献２）は、硬化促進剤として三塩化ホウ素錯体と有機酸金属塩を併用しているため、上記技術のように三塩化ホウ素錯体の熱潜在性効果を低減させる悪影響は小さいと思われるが、酸無水物を使用しているため，４０℃における貯蔵安定性（ポットライフ）が約２ヶ月（６５日）となる。
【００１３】
エポキシ樹脂組成物の使用量や使用サイクルにもよるが，この技術では、エポキシ樹脂の廃棄量を大幅に削減するまでには至っていない。さらに、前述の従来技術はエポキシ樹脂組成物中に酸無水物硬化剤を有するので、長期的な保存になる程、水分や湿度の影響を受けやすくなる上、保管時や使用時に容器や含浸装置を密閉する制限が生じ、作業性の面でも課題が残っている。
【００１４】
一方、特許３２６１７４９号公報（特許文献３）では、エポキシ樹脂組成物に熱潜在性硬化剤であるハロゲン化ホウ素アミン錯体と固体分散型アミンアダクトを併用している。しかし、上記固体分散型アミンアダクトの熱潜在性効果が小さいため、エポキシ樹脂組成物のゲル化時間が１２０℃で約６〜８分程度を示し、ポットライフも非常に短くなると考えられ、一体化含浸用途として満足できるものではない。
【００１５】
特表２０００−５０７２９２号公報（特許文献４）には、エポキシ樹脂に多官能エポキシ樹脂希釈剤、三塩化ホウ素アミンコンプレックス及びシリカ又はシリケート（充填剤）を含む組成物が開示されている。
【００１６】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、一体化含浸型回転電機に用いられるため、充填材などを添加しないほうが良い。シリカ、アルミナなどの無機充填材は樹脂成分との比重差により、組成物の使用中あるいは保管中に沈殿してしまい，含浸樹脂中に均一に添加することができない。
【００１７】
また、絶縁線輪の卷回絶縁層や線輪同士の接続部やスロット、サシギ、ウエッジなどとの間の微細な隙間に固体充填材が入り込むことは難しい。敢えて充填材を添加した樹脂組成物を用いると、含浸不十分のため、絶縁性、機械特性の点で欠陥のある回転電機となる惧がある。
【００１８】
【特許文献１】
特公平６−２７１８３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開２０００−２３４０４９号公報（要約）
【特許文献３】
特許第３２６１７４９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】
特表２０００−５０７２９２号公報（要約）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、エポキシ樹脂組成物の長ポットライフ化、低粘度化及び低吸湿化を図り、さらに絶縁性能を向上したエポキシ樹脂組成物及びそれを使用した回転電機ならびに電気絶縁線輪を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂に熱潜在性硬化剤および反応性希釈剤を適用することにより、低粘度化、低吸湿化及びポットライフが向上でき、回転電機に前記エポキシ樹脂組成物を用いることで、省資源化が図られ、廃棄樹脂量を大幅に削減することができる。
【００２１】
すなわち、本発明はエポキシ樹脂１００重量部に対して、三塩化ホウ素アミン錯体を２〜５重量部、及び反応性希釈剤を３〜２０重量部混合し、常温で液体であって実質的に無機充填材及び酸硬化剤を含まないエポキシ樹脂組成物を提供するものである。
【００２２】
また、本発明は、導体素線に電気絶縁基材を巻回した電気絶縁線輪を鉄心スロットに組込み、該鉄心スロットの内周溝にサシギ及びウェッジを挿入し、電気絶縁線輪の単体相互を鉄心外端部で接続して、電気絶縁線輪と鉄心スロットが一体の状態で上記エポキシ樹脂組成物を含浸・硬化した固定子と、回転子を有する回転電機を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明のエポキシ樹脂組成物を用いた回転電機について、以下に詳細に説明する。
【００２４】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、三塩化ホウ素アミン錯体及び反応性希釈剤を有する組成物である。特に、エポキシ樹脂の硬化剤として、実質的に熱潜在性を有する三塩化ホウ素アミン錯体のみを適用することが特徴で、他の硬化剤や硬化触媒を用いることは本質的に必要ではない。
【００２５】
また、本発明に使用される三塩化ホウ素アミン錯体はエポキシ樹脂に対して熱潜在性が非常に優れている。このため、本発明のエポキシ樹脂組成物の室温領域（２５℃〜４０℃）におけるポットライフの長時間化が容易に達成できる。
【００２６】
さらに、本発明で用いるエポキシ樹脂組成物は、前述のように酸無水物硬化剤を使用していないため、保存時や使用時に水分や湿気に対して変質などを起こしにくい。したがって、本発明のエポキシ樹脂組成物は一般のエポキシ樹脂のような管理方法や取扱い方でも、変質等を起こすことが非常に少なく、取扱い性や作業性に優れる利点がある。
【００２７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、一体化含浸型回転電機に用いられるため、充填材などを添加しないほうが良い。特にシリカ、アルミナなどの無機充填材は樹脂成分との比重差により、使用中あるいは保管中に沈殿してしまい，含浸樹脂中に均一に添加することができない。また、絶縁線輪の卷回絶縁層や線輪同士の接続部やスロット、サシギ、ウエッジなどの微細な隙間に固体充填材が入り込むことが難しくなる。有機ポリマー粒子なども一体化含浸の際に樹脂の含浸性を阻害する惧があるので，粒子状の充填材を添加することは推奨できない。
【００２８】
本発明のエポキシ樹脂組成物の各素材について説明する。本発明で使用されるエポキシ樹脂は、室温領域（２５℃〜４０℃）で液状が好ましいが、室温領域で固体又は結晶性でも２種類以上を混合して液状になるエポキシ樹脂であれば、使用できる。例えば、ビスフェノールＡ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Ａ／Ｆ型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂等が挙げられ、前記エポキシ樹脂は単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
【００２９】
次に、潜在性硬化剤である三塩化ホウ素アミン錯体としては、エポキシ樹脂や反応性希釈剤を硬化あるいは硬化促進させる性質がある化合物であれば制限はない。例えば、三塩化ホウ素Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン錯体、三塩化ホウ素Ｎ，Ｎジエチルジオクチルアミン錯体、三塩化ホウ素Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン錯体等が挙げられ、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。
【００３０】
前記三塩化ホウ素アミン錯体の中で、エポキシ樹脂組成物のポットライフを長時間化する観点から、特に三塩化ホウ素Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン錯体を使用することが好ましい。前記三塩化ホウ素アミン錯体の配合量としては、ポットライフの長時間化及び硬化物特性（ガラス転移温度等）を両立させる観点から、エポキシ樹脂１００重量部に対して２〜５重量部を配合することが好ましい。
【００３１】
この配合量が２重量部に満たないと硬化反応性が鈍くなるため、ポットライフには有利であるが硬化物特性を低下させる原因になる。また、５重量部より多くなると、硬化物特性を向上させるためには有利であるがポットライフが短くなる可能性がある。
【００３２】
更に、三塩化ホウ素アミン錯体が所望の混合温度で結晶性を示す場合は，予め加熱溶融することでエポキシ樹脂と容易に混合できると共に，混合後に分離や沈降が生じにくくなる。
【００３３】
次に、反応性希釈剤としては、常温（２５℃）で液体であり，かつ三塩化ホウ素アミン錯体によって硬化あるいは硬化反応が促進される化合物であれば良い。例えば、スチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテル等が挙げられ、単独又は２種類以上を混合して使用することができる。この反応性希釈剤の配合量は、エポキシ樹脂組成物の低粘度化と硬化物特性を両立させる観点から、エポキシ樹脂１００重量部に対して３〜２０重量部とするのが好ましい。
【００３４】
この配合量が３重量部に満たないと低粘度化が得られにくいため、電気絶縁線輪や回転電機固定子等への含浸性を低下させる原因となり、２０重量部より多くなると硬化物特性を低下させる原因になる。
【００３５】
以上述べたエポキシ樹脂組成物は長ポットライフ化、低粘度化及び低吸湿化が図られ、一体化含浸型回転電機に適用することにより絶縁性能に優れた回転電機を作製できる。
【００３６】
以下、本発明のエポキシ樹脂組成物及び回転電機について、実施例、参考例及び比較例を用いて具体的に説明する。
【００３７】
まず、本発明で用いられるエポキシ樹脂組成物及び比較例のエポキシ樹脂組成物の各特性を実施例で説明する。以下に示す測定方法及び条件で上記組成物の評価をした。
【００３８】
（１）初期粘度
初期粘度は１００ｍｌのガラス製アンプル瓶（高さ１００ｍｍｘ直径３０ｍｍ）にエポキシ樹脂組成物を約７０ｍｌ入れ、２５℃及び４０℃に保持したオイルバスで３０分間放置し、Ｂ型回転粘度計（東京計器社製）を用いて測定した。
【００３９】
（２）ポットライフ
ポットライフはエポキシ樹脂組成物を気泡粘度計（ＪＩＳＫ７２３３規定の泡粘度計、ガラス製）に規定量入れて、上部をシリコンゴム栓で密閉して４０℃の恒温槽に放置し、下記測定方法による粘度が０．５Ｐａ・ｓに到達する日数で判定した。
【００４０】
ポットライフ判定用粘度はエポキシ樹脂組成物を入れた前記気泡粘度計を４０℃に保持して上下反転させ、所定の位置まで気泡が上昇する時間ｔ（ｓ）を測定し、下記式［１］からエポキシ樹脂組成物の粘度η（Ｐａ・ｓ）を算出した。
なお、ＪＩＳＺ８８０９規定の既知粘度標準液を用いて、予め、気泡上昇時間（ｓ）と粘度（Ｐａ・ｓ）の関係から係数（０．０６５）を求めた。
η＝０．０６５×ｔ・・・・・・・・・・・・式［１］
（３）ガラス転移温度
ガラス転移温度はエポキシ樹脂組成物を１７５℃／４ｈで硬化した硬化物を長さ１０ｍｍ×直径８φｍｍに加工して、ＴＭ−４０００（真空理工社製）で昇温速度２℃／ｍｉｎで測定した。
【００４１】
（４）吸湿性
吸湿性は１００ｍｌのガラス製サンプル瓶（高さ１００ｍｍ×直径３０φｍｍ）にエポキシ樹脂組成物を約８０ｃｃ注入して、蓋をせずに温度２５℃、湿度５０％の室内で３０日間放置した時、エポキシ樹脂組成物に析出物などの変質が生じるか、その有無を確認した。
【００４２】
［実施例１〜３、比較例１〜２］
本発明の実施例１〜３と比較例１〜２のエポキシ樹脂組成物は、表１に示す三塩化ホウ素Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアミン錯体（ナガセケムテックス社製、商品名ＤＹ−９５７７）を予め８０℃で加熱して溶解したものと、反応性希釈剤であるスチレンオキシド（和光純薬社製）を所定量計量して、２００ｍｌのガラス製サンプル瓶で混合し、所定量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（旭チバ社製、商品名ＡＥＲ−２５０）と混合して作製した。作製したエポキシ樹脂組成物の各特性を評価した。
【００４３】
その結果、実施例１〜３は初期粘度が２５℃で０．５Ｐａ・ｓ以下、４０℃で０．２６Ｐａ・ｓ以下と低く、ポットライフが２００日を経過しても０．５Ｐａ・ｓを超えることがなく、また、ゲル化時間が３５〜９０分であり、硬化物のガラス転移温度（以下、Ｔｇと記載する）も１２０℃以上であった。
【００４４】
一方、比較例１はＤＹ−９５７７の配合量が１重量部と少なかったため初期粘度やポットライフに特に支障なかったが、Ｔｇが１０４℃と本実施例より低い温度であった。
【００４５】
比較例２はＤＹ−９５７７の配合量が６重量部と多かったためポットライフが１３０日と短くなった。
【００４６】
以上述べたとおり、本実施例１〜３は室温領域の初期粘度が低くできると共にポットライフも約３０％長時間化できる効果があった。
【００４７】
【表１】

【００４８】
［実施例４〜６、比較例３〜４］
実施例４〜６と比較例３〜４のエポキシ樹脂組成物は、表２に示すビスフェノールＡ／Ｆ型エポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製、商品名ＰＹ−３０２−２）、レゾルシン型エポキシ樹脂（ナガセケムテックス社製、商品名ＥＸ−２０１）、硬化剤としてＤＹ−９５７７、反応性希釈剤をスチレンオキシドと脂肪族ジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製、商品名ＤＹ−０２２）の２種類を用いた。実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を作製し、各特性を評価した。
【００４９】
その結果、実施例４〜６は初期粘度が２５℃で０．５Ｐａ・ｓ以下、４０℃で０．２５Ｐａ・ｓ以下と低く、ポットライフも２００日を経過しても０．５Ｐａ・ｓを超えることがなく，またゲル化時間が５５〜８５分であり、硬化物のＴｇが１１０℃以上と良好であった。
【００５０】
一方、比較例３は反応性希釈剤の配合量が２重量部と少なかったためＴｇ等に支障はなかったが、初期粘度が２５℃で０．６１Ｐａ・ｓ、４０℃で０．３３Ｐａ・ｓと高くなった。また、比較例４は反応性希釈剤の配合量が２１重量部と多かったため、Ｔｇが９８℃と低かった。
【００５１】
本実施例４〜６は室温領域の初期粘度を約２０％低くできると共にポットライフも約３０％長時間化（対比較例３）できる効果があった。
【００５２】
【表２】

【００５３】
［実施例７、比較例５〜７］
本発明の実施例７と比較例５〜７のエポキシ樹脂組成物は、表３に示すビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（旭チバ社製、商品名ＡＥＲ−２６０）、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（旭電化社製、商品名ＥＰ−４９０１）、硬化剤としてＤＹ−９５７７、アミンアダクト化合物（味の素社製、商品名アミキュアＭＹ−２４）、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成社製、商品名ＨＮ−５５００）、反応性希釈剤をスチレンオキシドと芳香族ジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製、商品名ＤＹ−０２３）の２種類を用いた。実施例１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を作製し、各特性を評価した。
【００５４】
その結果、実施例７は初期粘度が２５℃で０．４７Ｐａ・ｓ、４０℃で０．１９Ｐａ・ｓと低く、ポットライフも２００日を経過しても０．５Ｐａ・ｓを超える事がなく、またゲル化時間は５０分であり、耐湿性についても析出物等の変質が無く良好であった。
【００５５】
一方、比較例５〜６は硬化剤としてＤＹ−９５７７とＭＹ−２４の併用あるいは、ＭＹ−２４のみとした場合であるため、初期粘度がそれぞれ２５℃で０．５１Ｐａ・ｓ〜０．５４Ｐａ・ｓ、４０℃で０．３０〜０．３２Ｐａ・ｓと若干高くなり、ポットライフも３０日以内で０．５Ｐａ・ｓを超えてしまった。
【００５６】
比較例７は初期粘度が２５℃で０．４０Ｐａ・ｓ、４０℃で０．１０Ｐａ・ｓと低くかったが、ポットライフが８日で０．５Ｐａ・ｓを超えてしまい、さらに、酸無水物を併用しているため、耐湿性試験においてサンプル瓶沿面等に析出物ができてしまった。
【００５７】
本実施例７は室温領域の初期粘度を１５％低くできると共に、ポットライフも約６倍以上に長時間化でき（対比較例５〜７）、更に保管時に密閉せずに放置しても水分や湿気による変質がなく、更に取扱い性を向上できたため，エポキシ樹脂組成物の廃棄量を５０％削減できる効果があった。
【００５８】
さらに、保管時に密閉せずに放置しても水分や湿気による変質がないため、取扱い性を向上できる効果があった。
【００５９】
【表３】

【００６０】
［実施例８、比較例８、９］
本発明による新規なエポキシ樹脂組成物を用いた電気絶縁線輪の製法及び得られた線輪の特性を説明する。電気絶縁線輪は規定形状に成形した導体に電気絶縁基材を巻回した線輪単体に、本発明のエポキシ樹脂組成物を含浸・硬化して製作される。上記絶縁線輪の場合も、一体化含浸型回転電機の場合と同様、含浸エポキシ樹脂組成物は、含浸性がよく、ポットライフが長く，耐湿性があり、硬化性が良いことが要求される。本発明のエポキシ樹脂組成物は一体化含浸型回転電機に最適であるが，一般の電機絶縁線輪に適用しても大きな効果がある。
【００６１】
以下、本発明に示すエポキシ樹脂組成物を用いて電気絶縁線輪を作製した例について具体的に説明する。図１（ａ）は本発明のエポキシ樹脂組成物を用いて製作した電気絶縁線輪１の外観図で、図1（ｂ）は図1（ａ）の円で示した部分の内部断面拡大図である。電気絶縁線輪単体は絶縁被覆した導体２を２列６層に並べて図１（ａ）の形状に加工し、その外周側にポリエステルフィルム裏打ち集成マイカテープ３（厚０．１３ｍｍ×幅１５ｍｍ）を半掛けで二層巻回した。
【００６２】
さらにその外周側にガラスクロステープ４（厚０．１８ｍｍ×幅１５ｍｍ）を半掛けで一層巻回して作製した。この電気絶縁線輪単体を４０℃／２００日放置した実施例１のエポキシ樹脂組成物に４０℃に保持した注入炉に浸漬し、真空注入（１０Ｐａ／２ｈ）、加圧注入（０．５ＭＰａ／４ｈ）をした後に、１７５℃／４ｈの条件で硬化し、常温まで自然冷却して実施例８の電気絶縁線輪１を作製した。
【００６３】
一方、比較例８は４０℃／２００日放置した比較例１のエポキシ樹脂組成物を使用した以外は、本実施例８と同様にして電気絶縁線輪を作製した。比較例９も４０℃／２００日放置した比較例２のエポキシ樹脂組成物を使用した以外は、本実施例８と同様にして電気絶縁線輪を作製した。
【００６４】
実施例８、比較例８及び９の電気絶縁線輪を通常の１．５倍で過負荷となるように電圧を印加し、電気絶縁線輪部のエポキシ樹脂組成物等の絶縁物を加熱劣化した後、前記電気絶縁線輪の耐電圧試験を実施した。その結果、本実施例８の電気絶縁線輪は、耐電圧試験において短絡が生じなかった。一方、比較例８の電気絶縁線輪は含浸性が良かったが、エポキシ樹脂組成物のＴｇが低かったため、劣化が著しくなり短絡が生じた。
【００６５】
また、比較例９の電気絶縁線輪はエポキシ樹脂組成物の含浸性が悪かったため、絶縁耐圧が確保できずに短絡が生じた。
【００６６】
実施例８の電気絶縁線輪はポットライフや低粘度化を向上した実施例１のエポキシ樹脂組成物を使用したため、耐電圧試験において短絡が生じず、絶縁性能を向上できる効果があった。
［実施例９、比較例１０及び１１］
本発明によるエポキシ樹脂組成物を用いて電気絶縁線輪を作製した例について説明する。実施例９は４０℃／２００日放置した実施例６のエポキシ樹脂組成物を使用した。それ以外は、実施例８と同様にして電気絶縁線輪を作製した。比較例１０は４０℃／２００日放置した比較例３のエポキシ樹脂組成物を使用した。それ以外は、実施例８と同様にして電気絶縁線輪を作製した。
【００６７】
比較例１１も４０℃／２００日放置した比較例４のエポキシ樹脂組成物を使用した。それ以外は、実施例８と同様にして電気絶縁線輪を作製した。実施例９、比較例１０及び１１の電気絶縁線輪について、実施例８と同様の条件で耐電圧試験を実施した。その結果、実施例９の電気絶縁線輪は、耐電圧試験において短絡が生じなかった。
【００６８】
一方、比較例１０の電気絶縁線輪はエポキシ樹脂組成物が高粘度のために含浸不良が生じて、耐電圧試験で短絡が発生した。また、比較例１１の電気絶縁線輪は含浸性が良かったが、エポキシ樹脂組成物のＴｇが低かったため、劣化が酷くなり短絡が生じた。
【００６９】
実施例９の電気絶縁線輪は、ポットライフや低粘度化を向上した実施例６のエポキシ樹脂組成物を使用したため、耐電圧試験において短絡が生じず、絶縁性能を向上できる効果があった。
［実施例１０］
本発明によるエポキシ樹脂組成物を用いて回転電機を作製した例について説明する。図２（ａ）は本発明の回転電機固定子の断面正面図であり、図２（ｂ）は固定子スロットの断面拡大図である。図３は本発明の回転電機の断面斜視図である。実施例８と同様の電気絶縁線輪単体を鉄心５の鉄心スロット６に挿入した後、図２（ｂ）の固定子スロットの断面図に示すサシギ７及びウエッジ８を、電気絶縁線輪単体を固定するために各々挿入して固定子単体を作製した。
【００７０】
この固定子単体に、実施例１のエポキシ樹脂組成物を実施例８の電気絶縁線輪を作製した時と同様の注入条件及び硬化条件で、固定子９を作製した。図３に示すように前記固定子９と回転子１０等を組立て結線して本実施例１０の回転電機１１を作製した。
【００７１】
本実施例１０の回転電機は、低粘度を有する含浸性を向上した実施例１のエポキシ樹脂組成物を適用しているため、回転電機固定子の細部に短時間で確実に含浸ができるので、作製時間を短縮できると共に、絶縁性能を向上できる効果があった。
［実施例１１］
本発明に示すエポキシ樹脂組成物を用いて回転電機を作製した例について説明する。本実施例１１は実施例１０と同様の電気絶縁線輪単体と実施例６のエポキシ樹脂組成物を用いて実施例１０と同様にして回転電機を作製した。
【００７２】
本実施例１１の回転電機は、低粘度を有する含浸性を向上した実施例６のエポキシ樹脂組成物を適用しているため、回転電機固定子の細部に短時間で確実に含浸できるので、作製時間を短縮できると共に、絶縁性能を向上できる効果があった。
［実施例１２］
本発明に示すエポキシ樹脂組成物を用いて回転電機を作製した例について説明する。本実施例１２は参考例１と同様の電気絶縁線輪単体と実施例７のエポキシ樹脂組成物を用いて実施例１１と同様に回転電機を作製した。
【００７３】
本実施例１２の回転電機は、低粘度を有する含浸性を向上した実施例７のエポキシ樹脂組成物を適用しているため、回転電機固定子の細部に短時間で確実に含浸できるので、作製時間を短縮できると共に、絶縁性能を向上できる効果があった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、ポットライフを著しく長時間化できると共に、低粘度化及び低吸湿性が向上できるエポキシ樹脂組成物を用いた回転電機及び電気絶縁線輪を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気絶縁線輪の外観とその断面拡大図である。
【図２】本発明の回転電機固定子の断面正面図と固定子スロットの断面拡大図である。
【図３】本発明の回転電機の断面斜視図である。
【符号の説明】
１…電気絶縁線輪、２…導体、３…ポリエステルフィルム裏打ち集成マイカテープ、４…ガラステープ、５…固定子鉄心、６…固定子スロット、７…サシギ、８…ウェッジ、９…固定子、１０…回転子、１１…回転電機。

Claims

導体素線に電気絶縁基材を巻回した電気絶縁線輪を鉄心スロットに組込み、該鉄心スロットの内周溝にサシギ及びウェッジを挿入し、電気絶縁線輪を鉄心外端部で接続して、電気絶縁線輪単体と鉄心スロットを一体化した状態で、エポキシ樹脂１００重量部に対して、三塩化ホウ素アミン錯体を２〜５重量部、並びにスチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテルから選ばれた１種以上の反応性希釈剤を３〜２０重量部混合した、常温で液状の、無機充填材及び酸硬化剤を実質的に含まないエポキシ樹脂組成物を含浸・硬化した固定子と、回転子を有する回転電機。
導体素線に電気絶縁基材を巻回した電気絶縁線輪を鉄心スロットに組込み、該鉄心スロットの内周溝にサシギ及びウェッジを挿入し、電気絶縁線輪を鉄心外端部で接続して、電気絶縁線輪単体と鉄心スロットを一体化した状態で、実質的に、エポキシ樹脂１００重量部と、三塩化ホウ素アミン錯体２〜５重量部と、スチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテルから選ばれた１種以上の反応性希釈剤３〜２０重量部とからなる、常温で液状のエポキシ樹脂組成物を含浸・硬化した固定子と、回転子を有する回転電機。
規定形状に成形した導体に電気絶縁基材を巻回した線輪単体に、エポキシ樹脂１００重量部に対して、三塩化ホウ素アミン錯体を２〜５重量部、並びにスチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテルから選ばれた１種以上の反応性希釈剤を３〜２０重量部混合した、常温で液状の、無機充填材及び酸硬化剤を実質的に含まないエポキシ樹脂組成物を含浸・硬化して製作された電気絶縁線輪。
エポキシ樹脂１００重量部に対して、三塩化ホウ素アミン錯体２〜５重量部、並びにスチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテルから選ばれた１種以上の反応性希釈剤３〜２０重量部を含み，常温で液状の、無機充填材及び酸硬化剤を実質的に含まない、一体化含浸型回転電機用エポキシ樹脂組成物。
実質的にエポキシ樹脂１００重量部と、三塩化ホウ素アミン錯体２〜５重量部、並びにスチレンオキシド、脂肪族ジグリシジルエーテル及び芳香族ジグリシジルエーテルから選ばれた１種以上の反応性希釈剤３〜２０重量部とからなる、常温で液状の一体化含浸型回転電機用エポキシ樹脂組成物。