热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈、以及旋转电机制造技术

本发明专利技术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，本发明专利技术的定子线圈，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，本发明专利技术的旋转电机，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)。根据本发明专利技术，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。

Thermally curable resin compositions, stator coils using them, and rotary motors

The thermal curable resin composition of the invention is characterized in that it comprises an epoxy resin (1) containing a curing agent and an inorganic particle (2) with a rutile crystal structure and an average particle size of less than 500 nm. Furthermore, the stator coil of the present invention is characterized by: coil conductor (6); and winding the insulating tape around the coil conductor (6), making the insulating tape contain an insulating layer (7) formed by soaking the thermosetting resin composition and heating and pressurizing. Furthermore, the rotating motor of the present invention is characterized in that the stator core (4) of the stator coil (5) is contained in the slot (10). According to the present invention, it is possible to obtain a heat-curable resin composition, a stator coil and a rotating motor which can improve the service life of the equipment caused by partial discharge suppression and a small high output power of the equipment caused by the improvement of the insulation breakdown electric field property.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热固化性树脂组合物及使用其的定子线圈、以及旋转电机
本专利技术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。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术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。本专利技术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专利技术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。专利技术的效果根据本专利技术，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为根据本专利技术的实施方式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为表示本专利技术的实施方式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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种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)。2.根据权利要求1所述的热固化性树脂组合物，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所述的热固化性树脂组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：马渕贵裕，大泽梓，正木元基，鸨崎晋也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP