WO2023176958A1

WO2023176958A1 - 樹脂組成物、接着性樹脂組成物、接着性樹脂層、接着シート及び回転電機

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Publication number: WO2023176958A1
Application number: PCT/JP2023/010579
Authority: WO
Inventors: 鳴雷; 昇平荻野; 嶺及川; 理丹羽; 颯太加藤
Original assignee: 株式会社寺岡製作所
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2023-03-17
Publication date: 2023-09-21
Also published as: TW202348675A

Abstract

エポキシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤と、フィラーとを含み、前記フィラーの形状が、鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状であり、前記フィラーの含有量が、溶剤を除いた樹脂組成物全体を１００質量％としたときに、１２質量％以上８０質量％以下であることを特徴とする樹脂組成物、及び前記樹脂組成物を用いて形成される接着性樹脂層を備える接着シートを提供する。

Description

樹脂組成物、接着性樹脂組成物、接着性樹脂層、接着シート及び回転電機

　本発明は、樹脂組成物、接着性樹脂組成物、該接着性樹脂組成物から形成される接着性樹脂層、及び該接着性樹脂層を備える接着シートに関する。また、本発明は接着性樹脂組成物又は接着シートを固定に用いた回転電機に関する。

　エポキシ樹脂は、電気特性、機械特性、耐熱性、耐水性等に優れることから、電気・電子部品や自動車部品等の形成材料として幅広く用いられている。また、エポキシ樹脂を含む接着剤は優れた接着性を有し、上記特性にも優れることから、各種部品の固定等に用いられている。

　例えば、電気自動車やハイブリッド自動車のモータや発電機等の回転電機においてはエナメル線が巻かれたコイルが接着剤によりステータのコアに固定されており、近年では従来の液状接着剤を用いる方法に代えて、発泡性の樹脂を含む接着剤や接着シートを使用する方法が検討されている（特許文献１、２）。また、ステータの中心に配置されるロータのコアの外周域にステータに対向して配置された貫通孔に磁石を配置する際にも発泡性の樹脂を含む接着剤や接着シートで、ロータコアに磁石を固定することも提案されている（特許文献３、４）。この発泡性の接着剤や接着シートにより、コイルとステータコアの間の隙間（クリアランス）やロータコアと磁石の間に挿入され、加熱・発泡して接着剤層を硬化させることにより該隙間を充填させることによりコイルとステータコア、ロータコアと磁石とを固定することができる。

　発泡性接着シートには、接着剤層の高い発泡性のほか、コイルとステータコアとの間の狭い隙間に速やかに挿入できるように該接着剤層表面の摩擦係数やタックが低いことや、コシが強いことが求められる。該接着剤層の表面の摩擦係数やタックが高い場合には挿入の際の抵抗が大きく、速やかな挿入ができないという問題がある。また、接着剤層が脆弱である場合には該接着剤層が割れたり削れたりする不具合が発生する問題があり、発泡性接着シートのコシが弱い場合には狭い隙間に挿入する際に折れ曲がってしまい挿入しにくいという問題がある。

　また、加熱発泡後の接着剤層には、加熱時における高い剪断接着強度が求められ、剪断接着強度が十分でない場合には、回転電機の振動によりステータコアからコイルが剥がれる可能性があり、これに起因して回転電機の故障を引き起こすことが懸念される。

　さらには、回転電機の温度上昇による性能低下を抑制するために、加熱発泡後の接着剤層には、放熱性に優れることも必要になる。

　特許文献５には、使用前の状態でタックフリーであり、高い作業性を示す熱膨張性接着シートが開示されている。この膨張性接着シートは、両面に設けられた熱膨張性接着剤層の各表面上に接着剤浸透性層（不織布等）が積層されて表面がタックフリーとなっている。このことから、被着体の構造が複雑である場合でも接着シートを所定の位置に配置することができ、配置後に加熱することにより接着剤浸透性層を通して膨張した接着剤が最外面上に出現し、接着性が発現する。

　しかし、特許文献５に開示される膨張性接着シートは各種の不織布のような嵩高い接着剤層浸透層を両面に設けるため、製造に手間がかかるばかりか接着シート全体が厚くならざるを得ない。そのことから被着体の間の隙間が狭い場合には、接着シートを挿入する際に折れ曲がったり速やかに挿入できなかったりする可能性が高い。

　特許文献６においては、樹脂及び発泡剤を含有し、加熱によって発泡膨張することにより、被着体に接着させることのできる接着シートが開示されている。この接着シートは接着性に優れていても、すべり性と強度とに優るとされている。また、特許文献６においては、エポキシ樹脂は弾性変形が生じ難く脆いことが言及され、前記接着層に靭性を発揮させるためには液状又は半固形状の樹脂やゴム成分含有樹脂を併用することが好ましいと記載されている。

　しかし、液状又は半固形状の樹脂やゴム成分含有樹脂を併用すると脆さが改善して靭性を高めることのできるものの、摩擦係数やタックが高まることから現実には接着シートのステータコアへの挿入の際の抵抗が高く、速やかな挿入ができないことが予想される。また、特許文献６に記載されているブタジエン系ゴム、アクリル系ゴム、スチレン・ブタジエン系エラストマー等のゴム成分含有樹脂は、高温での劣化が生じやすいことからこれらを併用すると耐熱性が低下して加熱時における高い剪断接着強度が得られない可能性がある。さらには、これらを併用した場合には接着層のコシが損なわれることから接着層の単独や薄手の基材を積層した場合には、狭い隙間に挿入する際に折れ曲がってしまう可能性が高い。

　特許文献７には、硬化時の熱により膨張性の粒子が膨張することにより接着剤の体積が増大し、被着体の間隙を充填する、という特徴を有する硬化性樹脂組成物が開示されている。しかし、この硬化性樹脂組成物には、（Ｂ）エポキシ樹脂とともに（Ａ）成膜性樹脂を必須成分とし、当該（Ａ）成分の好ましい例は熱可塑性樹脂とされており、エラストマーを選択した場合には、上記同様に耐熱性が低下することから高い剪断接着強度が得られない可能性が高い。また、特許文献７の硬化性樹脂組成物を仮にシート状に成膜した場合には、摩擦係数やタックが高い上にコシが低いため、狭い隙間に挿入する使用方法には適さない。

　特許文献５～７のいずれにおいても、接着剤層、接着層又は接着剤の接着性や膨張機能といった内容が記載されているものの、放熱性の問題については言及されていない。

特開２０１１－２４４５９６号公報特開２０１９－０２２２７６号公報特開２０１５－０３５８８８号公報特開２０２１－１００３５３号公報特表２０２１－５２５２９６号公報特開２０１５－１５１４０１号公報特許第６９０９９６７号公報

　本発明が解決しようとする課題は、接着性樹脂層を形成した場合に摩擦係数やタックが低く、コシが高く、放熱性及び加熱時における剪断接着強度の高い樹脂組成物及び接着性樹脂組成物、該接着性樹脂組成物から形成される接着性樹脂層、並びに該接着性樹脂層を備える接着シートを提供することにある。

　本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の本発明に到達し、上記課題の全てを解決して本発明を完成させるに至った。

　すなわち、本発明の一態様は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤と、フィラーとを含み、前記フィラーの形状が、鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状であり、前記フィラーの含有量が、溶剤を除いた樹脂組成物全体を１００質量％としたときに、１２質量％以上８０質量％以下であることを特徴とする樹脂組成物に関する。

　また、本発明の別の態様によれば、上記樹脂組成物を含む接着性樹脂組成物、該組成物から形成される接着性樹脂層、該接着性樹脂層を備える接着シートが提供される。

　さらに本発明の別の態様によれば、上記接着性樹脂組成物又は接着シートを、回転電機のステータコアとコイル間の固定、コイル間の固定、及び回転電機のロータコアと磁石間の固定の群から選択された少なくとも１つの固定に用いたことを特徴とする回転電機が提供される。

　本発明によれば、接着性樹脂層を形成した場合に摩擦係数やタックが低く、コシが高く、放熱性及び加熱時における剪断接着強度の高い樹脂組成物及び接着性樹脂組成物、該接着性樹脂組成物から形成される接着性樹脂層、並びに該接着性樹脂層を備える接着シートを提供することができる。

　本発明の樹脂組成物は、上記フィラーが形成後の接着性樹脂層の表面の一部に露出するためか、摩擦係数やタックが低く抑えることができる。また、上記フィラーによる補強効果が得られるため、エラストマーや液状エポキシ樹脂を使用しない／若しくは少量使用の場合であっても、形成後の接着性樹脂層のコシが高く、脆さを解消することができる。さらには、タルクやマイカといった多くのフィラーは耐熱性に優れる上にエポキシ樹脂に比較して熱伝導率が高いため、接着剤性樹脂層に放熱性を付与することができる。加えて、本発明の樹脂組成物は、必ずしも液状又は半固形状の樹脂やゴム成分含有樹脂（熱可塑性樹脂及び／又はエラストマー）を併用する必要がないため耐熱性を低下させることがなく、フィラーによる補強効果を有するため、加熱時における剪断接着強度の高い接着性樹脂層を形成することができる。

加熱時剪断接着強度の試験方法を説明する図である。熱伝導率（放熱性の評価）のための治具構成を説明する図である。本発明が適用される回転電機（モータ）のステータとロータの概略平面図である。ステータコア（分割コア）にコイルを挿入する態様を説明する概略図である。ロータコアに永久磁石を挿入する態様を説明する概略図である。

　＜樹脂組成物＞
　本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤と、フィラーとを含み、前記フィラーの形状が、鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状であり、前記フィラーの含有量が、溶剤を除いた樹脂組成物全体を１００質量％としたときに、１２質量％以上８０質量％以下であることを特徴とする。

　エポキシ樹脂
　本発明の樹脂組成物に使用するエポキシ樹脂としては特に限定されないが、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、フェノールノボラックグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルアミン、フェノールノボラックグリシジルエステル、臭素化ビスフェノールＡグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、一種単独で用いても二種以上のエポキシ樹脂を併用してもよい。中でも、少なくともビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及びフェノールノボラックグリシジルエーテルの１種以上の多官能エポキシ樹脂を含むことが好ましい。

　エポキシ樹脂の量は、樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除いた樹脂組成物全体）に対して、好ましくは１０質量％以上８７質量％以下、より好ましくは２０質量％以上８０質量％以下、特に好ましくは３０質量％以上７０質量％以下である。

　また、エポキシ樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は、ＧＰＣによる標準ポリスチレン換算で、一般に１００以上６０，０００以下であり、好ましくは１００以上３０，０００以下、より好ましくは３００以上２０，０００以下、特に好ましくは５００以上１０，０００以下である。

　エポキシ樹脂のエポキシ当量は、一般に５０ｇ／ｅｑｇ／ｅｑ以上３０，０００ｇ／ｅｑ以下であり、好ましくは１００ｇ／ｅｑ以上１０，０００ｇ／ｅｑ以下、より好ましくは、１５０ｇ／ｅｑ以上５，０００ｇ／ｅｑ以下である。

　また、エポキシ樹脂は、タックを抑える点から、常温（23℃）で液状でないものが好ましく、常温（23℃）で半固形のもの又は固形のものがより好ましく、常温（23℃）で固形のものがさらに好ましい。

　本発明の樹脂組成物は、エポキシ樹脂以外の樹脂成分（エラストマーや熱可塑性樹脂等）を含んでいてもよいが、耐熱性や接着性の点から、エポキシ樹脂以外の樹脂成分、特にエラストマー及び熱可塑性樹脂をできるだけ含んでいないことが好ましく、エポキシ樹脂以外の樹脂成分を含んでいなくてもよく、特に熱可塑性樹脂は含んでいないことが好ましい。本発明の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂以外の樹脂成分の含有量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して５０質量部以下が好ましく、４５質量部以下がより好ましく、４１質量部以下がさらに好ましく、０質量部であってもよい。

　エポキシ樹脂以外の樹脂成分のエラストマーとしては、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性エラストマーが挙げられる。エポキシ樹脂以外の樹脂成分の熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フェノキシ樹脂が挙げられ、これらの熱可塑性エラストマーも含まれる。

　硬化剤
　本発明の樹脂組成物には、樹脂を硬化させるために硬化剤を含む。硬化剤は、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミン等の脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ－フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン等の芳香族ポリアミン、脂環式アミン、ケチミン、ポリアミドアミン、アミンアダクト等のアミン類、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等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物類、レゾール型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等のフェノール樹脂類、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、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－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－イソプロピルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、及びこれらイミダゾール類のカルボン酸塩等のイミダゾール化合物、及びジシアンジアミド又はその誘導体、有機酸ヒドラジド、三フッ化ホウ素－アミン錯体等の潜在性のエポキシ樹脂硬化剤が挙げられる。これらは、一種単独で用いても二種以上の硬化剤を併用してもよい。特に、ジシアンジアミド、フェノールノボラック樹脂、酸無水物、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド、及びイミダゾール化合物の群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましく、中でもジシアンジアミドを含むことが保存安定性の観点から好ましい。

　硬化剤の含有量は、硬化剤の硬化剤当量数（計算値）と、樹脂のエポキシ当量数（計算値）とがほぼ等しくなるような量とすることが好ましい。例えば、硬化剤がフェノール樹脂の場合においては、水酸基当量が硬化剤当量であるが、樹脂組成物中の樹脂のエポキシ当量から算出されるエポキシ当量数に対するフェノール樹脂の水酸基当量から計算される水酸基当量数の比が、１．０前後になるように決定される。前記エポキシ当量数に対する硬化剤当量数の比率は０．２以上３．０以下に設定でき、好ましくは０．５以上２．０以下、より好ましくは０．８以上１．２以下である。なお、ジシアンジアミドの場合は、前記エポキシ当量数に対する、ジシアンジアミドのアミノ基とイミノ基の活性水素当量（２１ｇ／ｅｑ）から計算される活性水素当量数の比として計算した。

　発泡剤
　本発明の樹脂組成物には、形成後の接着性樹脂層を発泡させる発泡剤を含む。発泡剤としては、例えば、
　炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素アンモニウム、アジド類等の無機系発泡剤；
　トリクロロモノフルオロメタン等のフッ化アルカン、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジド等のヒドラジン系化合物、ｐ－トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド系化合物、５－モルホリル－１，２，３，４－チアトリアゾール等のトリアゾール系化合物、Ｎ，Ｎ－ジニトロソテレフタルアミド等のＮ－ニトロソ化合物、等の有機系発泡剤；
　炭化水素系化合物等から成る熱膨張剤をマイクロカプセル化させた熱膨張性マイクロカプセル、
が挙げられる。これらは所定の温度以上で発泡を開始する感温性発泡剤である。このような感温性発泡剤は、１種を単独で、あるいは２種以上の感温性発泡剤を併用してもよい。中でも、エポキシ樹脂の硬化を阻害せず、エポキシ樹脂の物性に与える悪影響を少なくする点から、熱膨張性マイクロカプセルが好ましい。このような熱膨張性マイクロカプセルとしては、液状の低沸点炭化水素を熱可塑性樹脂の殻（シェル）で包み込んだマイクロカプセルを好適に用いることができる。

　発泡剤の含有量は特に限定されないが、エポキシ樹脂と任意成分であるエラストマー成分との合計１００質量部に対して０．５質量部以上３０質量部以下、好ましくは２質量部以上２０質量部以下、より好ましくは４質量部以上１５質量部以下が最も好ましい。

　発泡剤の大きさ（非発泡状態）は、樹脂組成物の用途により適宜選択すればよく、具体的には、質量平均粒径で３μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５μｍ以上４０μｍ以下にするとよい。発泡剤は、その粒度分布を調整してから使用してもよい。粒度分布の調整は、使用する発泡剤に含まれる比較的大きな粒径のものを、遠心力型風力分級機、乾式分級機、篩過機等で分級して除去すればよい。

　フィラー
　本発明の樹脂組成物は、フィラーを含む。フィラーの形状としては、鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状（樹枝状を含む）が好ましく、このような形状のフィラーを単独で又は２種以上を併用してもよい。フィラーの種類としては、無機フィラーが好ましく、例えば、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、カオリン、セリサイト、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、ウォラストナイト、セピオライト、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、ＰＭＦ（Processed Mineral Fiber）、石膏繊維、チタン酸カリウム、フォスフェートファイバー、ＭＯＳ（Magnesium Oxysulfate）、ゾノトライト、ドーソナイト、針状炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、酸化亜鉛、銅、ニッケル、及び酸化マグネシウムが挙げられ、これらのフィラーの群から選択された少なくとも１種の鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状（樹枝状を含む）の無機フィラーが好ましい。これらは、一種単独で用いても二種以上のフィラーを併用してもよい。

　なお、ＭＯＳ（Magnesium Oxysulfate）は、塩基性硫酸マグネシウム（MgSO₄・5Mg(OH)₂・3H₂O）からなる無機繊維であり、商品名「モスハイジ」として、宇部マテリアルズ株式会社から市販されている。

　フィラーの含有量は、溶剤を除いた樹脂組成物全体を１００質量％としたときに、１２質量％以上８０質量％以下、好ましくは１３質量％以上５５質量％以下、最も好ましくは１４質量％以上４０質量％以下である。

　フィラーのアスペクト比は、好ましくは１．５以上８０以下、より好ましくは２以上６０以下、最も好ましくは３以上４０以下である。

　フィラーのアスペクト比は、走査型電子顕微鏡（日本電子社製ＪＳＭ－ＩＴ５００）の観察によって、フィラーの長軸長と短軸長を各５０個計測し、長軸長の平均値を短軸長の平均値で除した数値とした。

　硬化促進剤
　本発明の樹脂組成物には、硬化促進剤を更に含むことが硬化性の観点から望ましい。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、ホスフィン類、ホスホニウム塩類等が挙げられる。中でも、硬化剤としてイミダゾール系以外のフェノール系、酸無水物、ジシアンジアミドなどの硬化剤を選択する場合に、前記硬化剤のイミダゾール化合物の一部は硬化促進剤としても機能する。硬化促進剤は一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。特に硬化剤としてジシアンジアミドを用い、硬化促進剤としてイミダゾール化合物を組み合わせることが好ましい。

　硬化促進剤の含有量は特に限定されないが、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上１．０質量部以下であり、より好ましくは０．２質量部以上０．８質量部以下であり、最も好ましくは０．３質量部以上０．６質量部以下である。

　本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤、エポキシ変性アルコキシシラン等のシランカップリング剤、ヒュームドシリカ等の粘度調整剤、識別のための顔料や染料等の添加剤を含んでもよい。

　本発明の樹脂組成物は、上述の添加成分（必要に応じてさらに溶剤）を混合、混練して調整することができる。混合、混練は、通常の混合・混練機、ボールミル、プラネタリーミキサー、ペイントコンデショナー、３本ロールミル等を使用して行うことができ、これらを組み合わせて行うこともできる。

　本発明の樹脂組成物は、粘度を調整するために、溶剤を添加してもよい。溶剤の具体例としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；ヘキサン、オクタン、イソパラフィン等の脂肪族系溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤；ジイソプロピルエーテル、１,４－ジオキサン等のエーテル系溶剤が挙げられる。

　基材上に接着性樹脂層を形成する場合は、例えば、ロールコーターやリバースコーターを用いて基材上に樹脂組成物を塗布し、必要に応じて加熱し、乾燥する方法で基材上に接着性樹脂層を設けた接着シートを形成することができる。接着性樹脂層は基材の少なくとも一方の面上に１層又は２層以上塗工して形成することができる。

　本発明の樹脂組成物の用途（接着性樹脂組成物・接着性樹脂層の用途）
　本発明の樹脂組成物は、接着性樹脂組成物として、接着用途のほか、物品に存する狭い隙間を充填するシーリング材、物品の表面を保護するコーティング材、部品や回路に注入・硬化することにより電気的絶縁性等を付与するポッティング材として用いることができる。

　本発明の樹脂組成物の好適な使用態様は、加熱発泡後に接着性が発現する接着性樹脂層を形成するのに用いられる、接着性樹脂組成物である。また、本発明の接着性樹脂層は、封止、モータのステータコアとコイル間の固定、及びモータのロータコアと磁石間の固定等に用いることができる。

　厚さ
　本発明の樹脂組成物（接着性樹脂組成物）から形成された接着性樹脂層の厚み（μｍ）は、特に限定されるものではないが、好ましくは１５～５００μｍ、より好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下、特に好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下である。接着性樹脂層の厚みが５００μｍを超える場合には、狭い隙間に挿入する際に挿入し難くなる場合がある。また、１５μｍ未満の場合には、要求される剪断接着強度等の特性が得られない場合がある。

　接着シート
　本発明の樹脂組成物（接着性樹脂組成物）から形成された接着性樹脂層は、予めシート状に加工して接着シートとすることが好ましく、接着シート単層で用いても構わないし、２層以上積層して互いに異なる表面の接着シートに形成してもよい。中でも、接着性樹脂層を支持する基材を備えていることが好ましい。

　接着シート全体の厚みは、好ましくは３０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは４０μｍ以上４００μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以上３００μｍ以下である。

　基材
　基材の種類としては特に限定されないが、樹脂フィルム、不織布、及び／又は織布、金属箔、フェルト、紙等が挙げられる。中でも、基材としては、樹脂フィルム、不織布、及び／又は織布を用いるのが絶縁性、樹脂密着性、厚さ選択制、引張強度、コスト等の観点から最も好ましい。

　樹脂フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、芳香族ポリエステル等のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート；ポリアリレート；ポリウレタン；ポリアミド、ポリエーテルアミド等のポリアミド系樹脂；ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂；ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等のポリスルホン系樹脂；ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等のポリエーテルケトン系樹脂；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；変性ポリフェニレンオキシド；が挙げられる。２種以上の樹脂フィルムを併用しても良い。中でも、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンが好ましい。また、フィルム基材には、接着剤層との密着性を向上させる目的で、サンドブラスト法や溶剤処理法などによる表面の凹凸化処理、コロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などの表面処理を施すことができる。

　不織布、織布の具体例としては、スフ、綿、アラミド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ガラス、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。中でも、アラミド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ガラスが好ましい。

　基材は、一層でも二層以上を積層したものでもよい。積層したものは、同種の材料であっても別種の材料を組み合わせてもよい。

　基材の総厚みは、好ましくは４μｍ以上４００μｍ以下、より好ましくは９μｍ以上２００μｍ以下、特に好ましくは１２μｍ以上１００μｍ以下である。

　接着シートの用途
　本発明の接着シートの用途は、電気絶縁、封止、モータや発電機などの回転電機のステータコアとコイル間の絶縁や固定、コイル間の相間絶縁や固定、及び回転電機のロータコアと磁石間の固定等に好適に用いることができる。以下、本発明の接着シート又は接着性樹脂組成物の使用例について、モータの場合を例に説明する。

　図３は、ステータ２０とロータ３０とで概略構成されるモータ１０の平面図である。ステータ２０は、周方向に配置された２４個の分割コア２２により全体として円筒状に形成されたステータコア２１と、ステータコア２１に形成されたスロット２３に巻回される巻線としての導線により構成されたコイルとを有する。またロータ３０は、中心に回転軸４０を嵌挿したロータコア３１と、ロータコア３１の周縁部に均等に配置された貫通孔３２を有する。貫通孔には磁力線が径方向に向くように且つ１個置きに磁極の向きが反転するよう嵌挿された８個の永久磁石３３が挿入固定されている。５０は外部リングである。

　ステータコア２１（分割コア２２）に形成したスロット２３にコイル２５を固定する態様を図４に示す。図４（Ａ）は、コイル２５をスロット２３に挿入する際に、本発明に係る接着シート２４を用いた固定方法を説明する概略図であり、図４（Ｂ）はスロット２３にコイル２５を挿入した後、加熱して接着シートの接着性樹脂層２４ａを発泡させ、スロットの壁面とコイルとの隙間を埋めて固定した状態を示している。この時、コイル２５を構成している導線２５ａは、接着剤２５ｂにより接着されている。接着シート２４は、基材２４ｂの両面に接着性樹脂層２４ａを形成したもので、本発明の接着性樹脂層は摩擦係数及びタックが低いことから加熱・発泡前の接着シートを狭い隙間に挿入する際の抵抗が少なく、コイルの挿入を容易にしている。

　また、図５は、ロータコア３１の貫通孔３２に永久磁石３３を挿入して、本発明に係る接着シート３４で固定する態様を示している。永久磁石３３に接着シート３４を貼り付ける。同図では永久磁石３３の長手方向の長さと同じ長さの接着シートを１枚貼り付けているが、長手方向に複数の接着シートを貼り付けてもよく、幅方向に複数に分割して貼り付けてもよい。

　このように接着シート３４を貼り付けた永久磁石３３を貫通孔３２に挿入した後、加熱して内部の発泡剤を発泡させることで、永久磁石３３を貫通孔３２内に固定する。

　以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の記載において「部」は「質量部」を意味する。

　＜樹脂組成物・接着性樹脂組成物の調製＞
　実施例及び比較例で使用したエポキシ樹脂Ｅ１～Ｅ５、エラストマーＲ１、Ｒ２、硬化剤Ｈ１～Ｈ３、硬化促進剤Ａ１、Ａ２、発泡剤Ｘ１～Ｘ３、フィラーＦ１～Ｆ１０、粘度調整剤Ｔを以下の表１～表７に示す。

　実施例及び比較例で使用した樹脂組成物の配合の詳細を以下の表８、９に示す。溶剤はメチルエチルケトンを所定の濃度となるように各々添加した。

　実施例及び比較例で使用した基材Ｂ１～Ｂ９を以下の表１０に示す。

　＜接着性樹脂層の作製＞
　シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム（王子エフテックス社製、商品名「２５ＲＬＷ０７（１／２）」の重剥離面に、各樹脂組成物液（配合１～２４）をロールコーターで塗布し、恒温器（エスペック社製型式ＰＨＨ－２０１）に入れ、設定温度７０℃、風量設定３にて３分間加熱した。その後、さらに同恒温器内で１００℃にて３分間加熱することにより、接着性樹脂層１～２５を得た。各配合での各接着性樹脂層の乾燥後厚さ（乾燥後の樹脂組成物層の厚さ）を表１１に示す。

　＜接着シートの作製＞
　各接着性樹脂層１～７、９～２４を２枚用意し、接着性樹脂層の離型フィルムの側とは反対側の面を、各基材（Ｂ１～Ｂ９）の両面に（基材無しの場合は接着性樹脂層同士を）ラミネーター（ラミーコーポレーション社製Ｌｅｏｎ１３ＤＸ、設定温度１１０℃、設定速度３）で貼り合わせて各接着シート１～７、９～２６を作製した。接着性樹脂層８は、片面に離型フィルムが積層されたままの一層で接着シート８とした。各接着シートの材料構成を表１２に示す。

　スティフネス評価用試験片の作製
　シリコーン系離型剤で表面処理された剥離フィルム（王子エフテックス社製、商品名「２５ＲＬＷ０７（１／２）」）の重剥離面に、各樹脂組成物液（配合１、２０～２３）をロールコーターで塗布し、恒温器（エスペック社製型式ＰＨＨ－２０１）に入れ、設定温度７０℃、風量設定３にて３分間加熱した。その後、さらに同恒温器内で１００℃にて３分間加熱することにより、接着性樹脂層Ｃ１ｔ～Ｃ６ｔを得た（乾燥後接着性樹脂層厚さ４５μｍ）。接着性樹脂層Ｃ１ｔ～Ｃ６ｔを各２枚用意し、接着性樹脂層の離型フィルムの側とは反対側の面同士を、ラミネーターで貼り合わせて接着性樹脂層Ｃ１ｕ～Ｃ６ｕ（接着性樹脂層厚さ９０μｍ）を得た。接着性樹脂層Ｃ１ｕ～Ｃ６ｕを各２枚用意し、それぞれ片側の離型フィルムを剥離し、接着性樹脂層の離型フィルムの側とは反対側の面同士を、ラミネーターで貼り合わせて接着性樹脂層Ｃ１～Ｃ６を得た。

　各配合での各接着性樹脂層の貼り合わせ後厚さを表１３に示す。

　＜摩擦係数の評価＞
　ＪＩＳ　Ｋ７１２５：１９９９「プラスチック－フィルム及びシート－摩擦係数試験方法」に準拠して、上記の通り用意した実施例及び比較例の接着シートの離型フィルムが積層されていた側の接着性樹脂層の表面と、アルミ板Ａ１０５０Ｐとの間の静摩擦係数を東洋精機社製ストログラフを使用して、下記条件にて測定した。
（条件）
・ロードセル容量：５ｋｇ
・引張速度　　　：１００ｍｍ／分
・滑り片　　　　：２００ｇ
・静置時間　　　：１０秒
・接着シートとアルミ板との接触面積：６３ｍｍ角、
・雰囲気：温度２３℃、５０％Ｒｈ
　測定された摩擦係数から、以下の基準で評価した。
「◎」：摩擦係数が２未満。
「〇」：摩擦係数が２以上５未満。
「×」：摩擦係数が５以上。

　＜タック＞
　温度２３℃、湿度５０％Ｒｈの雰囲気下で、シート表面に和光純薬工業社製の２０～３０メッシュの海砂０．１ｇをふりかけた後、０．１ＭＰａの圧力で海砂をシートに押し付けてから、海砂をふりかけた側が下向きとなるように、シートを１８０°反転させた。その後、シート表面を目視により観察して、以下の基準で評価した。
「○」：海砂が付着しなかった。
「×」：海砂が付着した。

　＜割れ性の評価（脆さの評価）＞
　温度２３℃、湿度５０％Ｒｈの雰囲気下で、離型フィルムに設けた接着性樹脂層を、離型フィルムが積層されたまま市販のフロート板ガラスの上に離型フィルムと該ガラス板が接するように直接配置し、カッターナイフ（オルファ社製Ｌｔｄ－０３）を用いて１００ｍｍ／秒の速度及び４０°の角度で切断した際の、接着性樹脂層の割れの有無を観察した。
「◎」：割れなかった。
「○」：切り口から粉状のカスとして割れが発生した。
「×」：割れて樹脂片が脱落した。

　＜スティフネス（コシの評価）＞
　接着シートの形態では基材の影響が大きいため、接着性樹脂層のコシを評価した。接着性樹脂層を曲げる際の抵抗力を測定した。具体的には、ＪＩＳＰ８１２５「紙及び板紙－こわさ試験方法－（テーバーこわさ試験方法）」に準じて試験を行い、次式によって曲げモーメントを算出した。

　曲げモーメント（ｇｆ・Ｃ）＝（目盛の読み）×３８．０（ｍｍ）／（測定した試験片の幅：ｍｍ）。

　＜加熱時剪断接着強度＞
　ＪＩＳ　Ｚ　１５４１「超強力両面粘着テープ」に記載の引張剪断接着力試験方法に準じて、図１に示したような発泡後の接着シートの剪断接着強度を測定した。被着体としてはＳＰＣＣ板（日新製鋼社製、商品名ＳＰＣＣ－ＳＢ　ＮＣＢ、１．０ｍｍ厚、１２×１００ｍｍ）を用いた。試料貼り付け面積は１０×１０ｍｍ、発泡硬化条件は１８０℃、１０分、引張速度は５０ｍｍ／分とした。まず、図１（Ａ）に示すように、発泡前の接着シート１をＳＰＣＣ板２に載せ、さらに２つの隙間ゲージ（０．３４ｍｍ）３を介して別のＳＰＣＣ板２を載せた。ただし、実施例１４についてのみ０．２０ｍｍの隙間ゲージとした。次いで、図１（Ｂ）に示すように、接着シート１を発泡硬化させ、この発泡後の接着シート１に対して引張剪断接着力試験（１６０℃）を行った。剪断接着強度は、測定値（Ｎ）を発泡前の試料面積（１００ｍｍ^２）で除した値（ＭＰａ）で表記する。

　得られた接着強度から以下の基準で評価した。
◎：「加熱時剪断接着強度」が２．０ＭＰａを超える場合
〇：「加熱時剪断接着強度」が１．０ＭＰａを超えて２．０ＭＰａ以下の場合
△：「加熱時剪断接着強度」が０．５ＭＰａを超えて１．０ＭＰａ以下の場合
×：「加熱時剪断接着強度」が０．５ＭＰａ以下の場合
　＜熱伝導率（放熱性の評価）＞
　レスカ社製の熱伝導率測定装置ＴＣＭ１００１を用いて、ＪＩＳ　Ｈ７９０３（一方向熱流定常法）に準拠して、図２に示すようなに各試験片の厚み方向における熱伝導率を測定した。標準ロッドとして、加熱ブロック（７０℃）を有する上部ロッド５及び冷却ブロック（０℃）を有する下部ロッド６を使用した。２０ｍｍ×１８ｍｍの接着シート（基材１Ｂの両面に接着性樹脂層１Ａを形成）を、０．３４ｍｍの隙間ゲージ（不図示）を挟んだ銅製のブロック４の隙間に設置し、１８０℃、１０分加熱して、発泡硬化済み熱伝導率測定試験片を作製した。試験片から隙間ゲージを除去した後、上部ロッド５と下部ロッド６とで試験片を挟み、試験片の厚み方向に熱を流して測定を行った。

　スティフネス以外の各試験の評価結果を表１４に示し、スティフネスの評価結果を表１５に示す。

比較例１：ゴム変性液状エポキシ樹脂混合、フィラーなし
比較例２：エラストマー混合　ウレタン樹脂多量添加
比較例３：エラストマー混合　フェノキシ樹脂多量添加
比較例４：フィラーなし
比較例５：球状フィラー使用
比較例６：フィラーなし
比較例７：球状フィラー使用
比較例８：鱗片状フィラー少量添加

　（実施例の効果）
　表１４に示すとおり、実施例１～１８の接着シートは、摩擦係数及びタックが低いことから加熱・発泡前の接着シートを狭い隙間に挿入する際の抵抗が少なく、割れ性（脆さの評価）の評価が良好であることから切断や折り曲げ加工時に割れ難いものと言える。また、加熱発泡後の接着性樹脂層の加熱時剪断接着強度が高いことから被着体への接着信頼性が高く、熱伝導率（放熱性の評価）が大きいことから加熱発泡後の接着性樹脂層は放熱性に優れるものと言える。

　表１５に示すとおり、実施例１９～２１の接着性樹脂層は、スティフネス（コシの評価）が高い事から、基材無しの場合でも狭い隙間に挿入する際に接着性樹脂層が曲がり難いものと言える。また、この接着性樹脂層を基材表面に設けた場合（実施例１～１８の様な）は、基材のコシが加わりより一層曲がり難い接着シートとなる事が示唆される。

　（比較例の効果）
　ゴム変性液状エポキシ樹脂を含み、フィラーを含まない比較例１については、摩擦係数及びタックが高いことから加熱発泡前の接着シートを狭い隙間に挿入する際の抵抗が大きく挿入し難いものと言える。フィラーなしの比較例４、６や、フィラーが少量の比較例８についても、摩擦係数が高いことから、同様の不具合が生じることが予想される。フィラーなしの比較例４については、加熱発泡前の接着性樹脂層の補強効果がないためか、割れ性の評価結果が悪く脆いものと言える。フィラーなし、球状フィラー添加、フィラー少量添加の比較例９～１１の接着性樹脂層については、スティフネスの値が低いことからコシが弱く、加熱発泡前の接着性樹脂層の取り扱い性に劣るものと考えられる。また、この接着性樹脂層を基材表面に設けた場合（比較例４、６、７、８の様な場合）は、基材単体のコシを補強する効果が乏しいため、挿入性が悪い接着シートとなる事が示唆される。具体的には、工程中に接着シートを搬送する際にライン上で詰まってしまったり、接着シートをスロットの形状に成形しても形状を保てず崩れてしまったり、ステータのスロットに成形された接着シートを挿入する際にスロット内で座屈して詰まってしまったりするおそれがある。

　エラストマーを比較的多量に併用した比較例２、エラストマーにフェノキシ樹脂を多量に使用した比較例３については、加熱発泡後における接着性樹脂層の加熱時剪断接着強度が低いことから、接着信頼性に劣るものと言える。フィラーなしの比較例６については、熱伝導率が低いことから、放熱性に劣ることが分かる。

　本発明の樹脂組成物は、接着用途のほか、物品に存する狭い隙間を充填するシーリング材、物品の表面を保護するコーティング材として用いることができる。また、フィラーの選択によっては、部品や回路に注入・硬化することにより電気的絶縁性、断熱性、導電性、電磁波シールド性、低誘電性を付与するポッティング材として用いることができる。好適な使用態様として、加熱発泡後に接着性が発現する接着性樹脂層を形成するのに用いることができる。本発明の接着性樹脂及び該接着性樹脂から形成された接着性樹脂層は、異種材料の接合、封止、防振、防音、モータのステータコアとコイル間の固定、コイル間の固定、及びモータのロータコアと磁石間の固定等に用いることができる。また、フィラーの選択によっては、放熱、断熱、導電、電磁波シールド、低誘電率化等にも用いることができる。本発明の接着シートは、異種材料の接合、封止、防振、防音、モータのステータコアとコイル間の固定、コイル間の固定、及びモータのロータコアと磁石間の固定等に好適に用いることができる。また、フィラーと基材の選択によっては、放熱、断熱、電気絶縁、導電、電磁波シールド、低誘電率化等にも用いることができる。

１　接着シート
　１Ａ　接着性樹脂層
　１Ｂ　基材
２　ＳＰＣＣ板
３　隙間ゲージ
４　銅製ブロック
５　上部ロッド
６　下部ロッド
１０　モータ
２０　ステータ
２１　ロータコア
２２　分割コア
２３　スロット
２４　接着シート
２５　コイル
３０　ロータ
３１　ロータコア
３２　貫通孔
３３　永久磁石
３４　接着シート

Claims

　エポキシ樹脂と、硬化剤と、発泡剤と、フィラーとを含み、
　前記フィラーの形状が、鱗片状、板状、針状、繊維状又は枝状であり、
　前記フィラーの含有量が、溶剤を除いた樹脂組成物全体を１００質量％としたときに、１２質量％以上８０質量％以下であることを特徴とする樹脂組成物。
　前記フィラーが、タルク、マイカ、シリカ、アルミナ、カオリン、セリサイト、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、ウォラストナイト、セピオライト、ハイドロタルサイト、モンモリロナイト、ＰＭＦ（Processed Mineral Fiber）、石膏繊維、チタン酸カリウム、フォスフェートファイバー、ＭＯＳ（Magnesium Oxysulfate）、ゾノトライト、ドーソナイト、針状炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、酸化亜鉛、銅、ニッケル、及び酸化マグネシウムからなる群から選択された少なくとも１種の無機フィラーである、請求項１に記載の樹脂組成物。
　前記発泡剤が、熱膨張性マイクロカプセルである、請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
　前記発泡剤を、前記エポキシ樹脂と任意成分であるエラストマー成分との合計１００質量部に対して０．５質量部以上３０質量部以下含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
　前記エポキシ樹脂が、多官能エポキシ樹脂を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
　前記硬化剤が、ジシアンジアミド、フェノールノボラック樹脂、酸無水物、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド、及びイミダゾール化合物からなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１～５のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
　前記硬化剤を、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量数に対する硬化剤当量数の比率が０．２以上３．０以下となる量で含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
　硬化促進剤を更に含み、前記硬化促進剤が、イミダゾール化合物、ホスフィン類、ホスホニウム塩類からなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１～７のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
　前記硬化促進剤の含有量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して０．１質量部以上１．０質量部以下である、請求項８に記載の樹脂組成物。
　請求項１～９のいずれか１項に記載の樹脂組成物を含む接着性樹脂組成物。
　請求項１０に記載の接着性樹脂組成物から形成される、接着性樹脂層。
　請求項１１に記載の接着性樹脂層を備える、接着シート。
　前記接着シートが前記接着性樹脂層を支持する基材を備え、前記基材が樹脂フィルム、不織布、織布及び紙からなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１２記載の接着シート。
　前記接着シートが、回転電機のステータコアとコイル間の固定、コイル間の固定、及び回転電機のロータコアと磁石間の固定からなる群から選択された少なくとも１種の用途に用いられることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の接着シート。
　請求項１０に記載の接着性樹脂組成物又は請求項１２の接着シートを、回転電機のステータコアとコイル間の固定、コイル間の固定、及び回転電機のロータコアと磁石間の固定からなる群から選択された少なくとも１つの固定に用いたことを特徴とする、回転電機。