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CN112992406B - 绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机 - Google Patents

绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够填充绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材，谋求旋转电机的绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高。绝缘片材(1)以绝缘纸和热塑性绝缘膜中的任一者或两者为基材(2)，在基材(2)的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层(3)。热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂。绝缘片材(1)的绝缘树脂层(3)可通过常温下的加压被高效地压缩到规定厚度，并且通过固化处理时的加热而浸透至定子铁芯(12)与定子线圈(11)的间隙，因此能将两者绝缘并固定。

Description

绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机
技术领域
本发明涉及绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机。
背景技术
在包括电动机、发电机、压缩机等在内的旋转电机中，随着小型化和高输出功率化，要求绝缘性、耐热性和散热性优良的绝缘材料。在绝缘对象的构件之间、例如定子铁芯与线圈的间隙处配置绝缘材料的情况下，如果部分残留空气层，则会成为绝缘性、散热性和抗振性降低的原因。以往，将线圈收纳在定子铁芯的槽内时，在槽内壁与线圈的间隙处插入绝缘纸，线圈用液态的绝缘清漆进行浸渍处理。
但是，随着定子绕组的空间因数增加，槽内壁、线圈和绝缘纸各自的间隙变窄，产生绝缘清漆不能充分浸透而部分固定的问题。此外，如果为了提高浸透性而使用低粘度清漆，则滴加于线圈端部的清漆大部分都漏出至铁芯部的端面，线圈内部的附着量不足。其结果是，如果线圈的固定性能降低，则对旋转电机的长期的绝缘可靠性造成不良影响。特别是在汽车用旋转电机的情况下，线圈的固定性能的降低会成为评估汽车舒适性的标准之一的噪音、振动、声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness：以下称为NVH特性)变差的重要原因。
另外，随着高输出功率化，有定子绕组的发热温度升高的倾向，从旋转电机的耐久性的角度考虑必须要提高散热性能，但在绝缘清漆未充分附着在线圈之间而包含空气层的情况下，无法将线圈的热量高效地散发至铁芯。
专利文献1提出了一种在不对线圈进行绝缘清漆浸渍处理的情况下，将线圈与定子铁芯绝缘地固定的方法。该现有技术中，使用两个表面上层叠有半固化状态的热固性树脂的绝缘膜基材，在绝缘膜基材和线圈之间、以及绝缘膜基材和槽内壁之间填充使半固化状态的热固性树脂固化而得的绝缘固定树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5157296号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1中，半固化状态的热固性树脂由环氧树脂等构成，绝缘膜树脂由聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺等树脂构成，但关于这些材料的详细组成及物性没有任何记载。此外，未对热固性树脂的柔软性和流动性的特性进行评价，不知道是否具有在加热时流动而浸透至构件间的细微部分的特性。
此外，上述专利文献1中，为了填补旋转电机的线圈与铁芯的间隙，使热固性树脂的厚度大于绝缘膜基材的厚度，但未规定绝缘片材的总厚度。绝缘片材的总厚度大于线圈与铁芯的间隙的尺寸的情况下，有时难以进行将线圈插入槽中的操作。
本发明公开了用于解决上述课题的技术，其目的是提供一种能够填充绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材及其制造方法。此外，本发明的目的在于通过使用上述绝缘片材来谋求绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高，实现旋转电机的小型化和高输出功率化。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所公开的绝缘片材是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材，其中，热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂，相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份，热固性树脂(A)的量在30质量份～70质量份的范围内。
此外，本发明所公开的旋转电机是采用了本发明所公开的绝缘片材、在定子铁芯的槽内收纳有定子线圈的旋转电机，其中，构成绝缘树脂层的热固性树脂组合物呈固化状态的绝缘片材配置在槽内壁与定子线圈之间，将定子铁芯与定子线圈绝缘并固定。
此外，本发明所公开的绝缘片材的制造方法是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材的制造方法，其中包括：将在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于该膜厚的0.5倍的无机填充剂、稀释用有机溶剂搅拌混合，制成热固性树脂组合物的浆料的第一工序；以及将浆料涂布在基材或脱模纸或脱模膜上并干燥的第二工序；在第一工序中，热固性树脂组合物中相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份，热固性树脂(A)的量在30质量份～70质量份的范围内。
发明的效果
若采用本发明所公开的绝缘片材，则绝缘树脂层可通过常温下的加压被压缩到规定厚度，通过固化时的加热而流动，浸透至构件间的细微部分，因此能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙，将两者绝缘并固定。
若采用本发明所公开的旋转电机，则通过固化时的加热而流动的绝缘树脂层浸透至槽内壁与定子线圈的间隙的细微部分，实实在在地将定子铁芯与定子线圈绝缘并固定，因此可谋求绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高，实现小型化和高输出功率化。
若采用本发明所公开的绝缘片材的制造方法，则可制造能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙、将两者绝缘并固定的绝缘片材。
附图说明
图1是表示实施方式1的绝缘片材的结构例的剖视图。
图2是表示实施方式1的复合绝缘片材的结构例的剖视图。
图3是说明实施方式3的绝缘树脂层的储能剪切模量随温度变化的行为的图。
图4是说明实施方式3的绝缘树脂层的损耗模量随温度变化的行为的图。
图5是说明实施方式3的绝缘树脂层的复数粘度随温度变化的行为的图。
图6是说明实施方式5的旋转电机的定子的立体图。
图7是说明实施方式5的旋转电机的定子的剖视图。
图8是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。
图9是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。
图10是说明实施方式5的旋转电机中的绝缘片材的使用例的图。
具体实施方式
实施方式1.
以下，基于附图对实施方式1的绝缘片材进行说明。图1和图2分别所示为实施方式1的绝缘片材及复合绝缘片材的结构例。另外，图中对于相同或相应的部分标以相同符号。
绝缘片材1以绝缘纸或热塑性绝缘膜中的任一者为基材2，在基材2的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层3。另外，以下说明中，在不刻意区分绝缘纸和绝缘膜的情况下，将其记作基材2。图1(a)所示的例中，在基材2的一面形成有绝缘树脂层3，图1(b)所示的例中，在基材2的两面形成有绝缘树脂层3。
此外，复合绝缘片材10以绝缘纸或热塑性绝缘膜为基材2、2a，多块基材2、2a隔着粘接剂4层叠，在一端部或两端部的基材2上形成有绝缘树脂层3。图2(a)所示的例中，在一端部的基材2上形成有绝缘树脂层3，图2(b)所示的例中，在两端部的基材2上形成有绝缘树脂层3。另外，粘接剂4也可以是绝缘树脂层3。绝缘树脂层3有柔软性，与基材2的粘接强度大，因此可通过加热压接将基材彼此粘接。此外，基材2a可以与基材2相同，也可以不同。
复合绝缘片材10所包含的多块基材2、2a可以是绝缘纸和绝缘膜中的任一者，也可以包含绝缘纸和绝缘膜两者。此外，复合绝缘片材10所包含的基材2、2a的块数无特别限定。但是，如果块数增多，则复合绝缘片材10的总厚度增大，因此优选3块左右。
作为绝缘纸的具体例，可例举芳族聚酰胺纸、牛皮纸和皱纹纸等。此外，作为绝缘膜，优选工程塑料或超级工程塑料。作为工程塑料的具体例，可例举聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等。作为超级工程塑料的具体例，可例举聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂和液晶聚合物等。
基材还可以是绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者层叠而成的复合基材。即，作为复合基材，可例举包含绝缘纸和绝缘膜的复合绝缘纸、包含多种绝缘膜的复合绝缘膜等。复合基材可以用丙烯酸类或环氧类通用粘接剂或包含填充剂的高导热性粘接剂粘接。要求高耐热性和绝缘性的旋转电机用的绝缘片材的情况下，优选包含高耐热性的芳族聚酰胺纸、聚醚砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺等的复合基材。
实施方式2.
实施方式2中，对构成绝缘片材的绝缘树脂层的热固性树脂组合物进行说明。热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂，根据需要包含固化促进剂、热塑性树脂、成膜性赋予剂、粘着赋予剂和粘接赋予剂等。另外，以下说明中，在指代热固性树脂(A)和热固性树脂(B)两者而不作特别区分的情况下，或者指代它们的混合树脂的情况下，简记作“热固性树脂”。此外，常温表示约25℃。
热固性树脂可使用作为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂而公知的热固性树脂。特别优选包含作为绝缘清漆广泛使用的环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基酯树脂等不饱和聚酯树脂中的至少一种。
作为热固性树脂的具体例，可例举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、溴化双酚A型环氧树脂、溴化双酚F型环氧树脂、溴化双酚AD型环氧树脂、脂环族环氧树脂、溴化脂环族环氧树脂、线型酚醛型环氧树脂、甲酚线型酚醛型环氧树脂、溴化线型酚醛型环氧树脂、溴化甲酚线型酚醛型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、异氰酸三缩水甘油酯、乙内酰脲型环氧树脂、杂环环氧树脂、含联苯骨架的芳烷基型环氧树脂、双环戊二烯型环氧树脂、酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂、环氧(甲基)丙烯酸酯树脂(乙烯基酯类树脂)、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯树脂、聚醚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚酯(甲基)丙烯酸酯树脂等。这些树脂可单独使用也可2种以上混合使用。
热固性树脂(A)在常温下为固体，熔点或玻璃化温度的软化温度在150℃以下，更优选在125℃以下。软化温度高于150℃的情况下，在加热时不易进行与热固性树脂(B)的聚合反应，需要将固化处理工序中的加热温度提高到高于200℃，招致绝缘对象的构件或绝缘膜的劣化，因此不优选。
此外，热固性树脂(A)必须溶解于液态的热固性树脂(B)或稀释用有机溶剂(以下称为稀释剂)中的至少一方。不溶解的情况下，在制造浆料时无法获得树脂成分均等地溶解的状态，无法形成均质的绝缘树脂层。
另外，热固性树脂(A)为环氧树脂的情况下，从提高与绝缘对象的构件的粘接力的角度考虑，更优选环氧当量在200以上、软化点在50℃至160℃范围内(以下，示出这样的数值或比例的下限和上限的情况下，记作“50℃～160℃”)的环氧树脂。此外，热固性树脂(A)为乙烯基酯树脂等不饱和聚酯树脂的情况下，也优选软化点为50℃～160℃的不饱和聚酯树脂。这些树脂在常温下与其它原材料预混合时的操作性优良，并且在加热下容易熔融，因此与其它原材料的均一混合性提高。
热固性树脂(A)为环氧树脂的情况下，为了提高与绝缘对象的构件的粘接力，热固性树脂(B)合适的是在常温下为液态的环氧树脂，为了提高热固性树脂(A)的溶解力，更优选使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂。此外，热固性树脂(A)为不饱和聚酯树脂的情况下，为了提高热固性树脂(A)的溶解力，热固性树脂(B)合适的是不饱和聚酯树脂的低聚物或单体的低粘度低分子量体。
如此，通过使用常温下的状态不同的热固性树脂(A)和热固性树脂(B)并调整质量比的配比等，可以控制绝缘树脂层在常温下的表面粘着性(粘性)、机械强度(韧性)、粘着性和加热时的流动性等。相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份，热固性树脂(A)为20质量份～80质量份，更优选为30质量份～70质量份。
以质量比计，热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的质量比(A/B)优选在20/80～80/20的范围内。质量比(A/B)低于20/80的情况下，因为液态树脂多，所以干燥后无法得到稳定的绝缘树脂层，无法从脱模基材剥离。质量比(A/B)高于80/20的情况下，因为固态树脂多，所以绝缘树脂层的韧性(材料的粘合强度)降低。因此，在干燥时或从脱模基材剥离时容易发生开裂和缺损，操作性变差。
为了制造韧性高且稳定的绝缘树脂层，质量比(A/B)优选在30/70～70/30的范围内。此外，为了确保能够使在绝缘对象的构件上的粘贴变得容易的粘着性，质量比(A/B)优选在30/70～50/50的范围内。另一方面，不需要绝缘树脂层表面的粘着性的情况下(例如粘着性使操作性变差的情况下)，为了降低表面粘着性，质量比(A/B)优选在50/50～70/30的范围内。
此外，热固性树脂组合物中可以含有使热固性树脂固化的固化剂。固化剂无特别限定，可以与热固性树脂的种类相匹配地适当选择公知的固化剂。固化剂可采用胺类、酚类、酸酐类、咪唑类、聚硫醇固化剂、聚酰胺树脂等。
作为固化剂的具体例，可例举甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐和降冰片烯二酸酐等脂环族酸酐、十二碳烯琥珀酸酐等脂肪族酸酐、邻苯二甲酸酐和偏苯三酸酐等芳香族酸酐、双氰胺、4,4’-二氨基二苯砜等芳香族二胺、己二酸二酰肼等有机二酰肼、三氟化硼、三氯化硼和三溴化硼等卤化硼胺络合物、三(二甲氨基甲基)苯酚、二甲基苄胺、1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳烯及其衍生物、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑和2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑等咪唑类、双酚A、双酚F、双酚S、线型酚醛树脂、甲酚线型酚醛树脂、对羟基苯乙烯树脂等多元酚化合物、有机过氧化物。
作为卤化硼胺络合物的代表性的具体例，可例举三氟化硼单乙胺络合物、三氟化硼二乙胺络合物、三氟化硼异丙胺络合物、三氟化硼氯苯胺络合物、三氟化硼－三烯丙胺络合物、三氟化硼苄胺络合物、三氟化硼苯胺络合物、三氯化硼单乙胺络合物、三氯化硼苯酚络合物、三氯化硼哌啶络合物、三氯化硼甲硫醚络合物、三氯化硼N,N-二甲基辛胺络合物、三氯化硼N,N-二甲基十二烷胺络合物、三氯化硼N,N-二乙基二辛胺络合物等。这些固化剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。
此外，固化剂的掺入量与所使用的热固性树脂和固化剂的种类等相匹配地适当调整即可，通常相对于热固性树脂100质量份优选为0.1质量份以上200质量份以下。
另外，使用环氧树脂作为热固性树脂的情况下，从绝缘树脂层的保存稳定性、固化性和固化树脂物性等的角度考虑，固化剂合适的是在60℃以下为反应惰性的潜固化剂。作为潜固化剂的具体例，可例举三氟化硼－胺络合物等卤化硼胺络合物、双氰胺、有机酸酰肼、4,4’-二氨基二苯砜等芳香族二胺等。这些潜固化剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。作为潜固化剂的掺入量，相对于作为热固性树脂的环氧树脂的当量比为0.3～2.0，从固化物特性的稳定性的角度考虑，更优选为0.5～1.5。
此外，热固性树脂使用不饱和聚酯树脂的情况下，使用有机过氧化物作为引发聚合反应的反应引发剂。作为有机过氧化物，只要10小时半衰期温度在40℃以上就没有特别限定，可使用本领域公知的有机过氧化物。作为有机过氧化物的具体例，可例举酮过氧化物类、过氧缩酮类、氢过氧化物类、二烷基过氧化物系、二酰基过氧化物类、过氧化酯类、过氧化二碳酸酯类的过氧化物等。这些有机过氧化物可单独使用也可2种以上混合使用。
通过选择活性温度高的有机过氧化物，可提高绝缘树脂层的可使用时间(即绝缘片材的可使用时间)。从确保适合于对线圈的浸渍处理的绝缘树脂层的可使用时间的角度考虑，有机过氧化物的10小时半衰期温度优选在80℃以上。此外，为了高效地进行绝缘树脂层的固化，有机过氧化物的10小时半衰期温度优选在使绝缘树脂层固化时的固化炉的设定温度以下。
作为具有这样的10小时半衰期温度的有机过氧化物的具体例，可例举1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷、1,1-二(叔己基过氧基)环己烷、1,1-二(叔己基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二(叔丁基过氧基)-2-甲基环己烷、2,2-二(4,4-二(叔丁基过氧基)环己基)丙烷、4,4-二(叔丁基过氧基)戊酸正丁酯、2,2-二(叔丁基过氧基)丁烷、叔己基过氧基异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧基马来酸、叔丁基过氧基-3,5,5-三甲基己酸、叔丁基过氧基月桂酸、叔丁基过氧基异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧基苯甲酸酯、叔丁基过氧基乙酸酯、叔己基过氧基苯甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、叔丁基过氧基2-乙基己基单碳酸酯、二(2-叔丁基过氧基异丙基)苯、二枯基过氧化物、二叔己基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、二叔己基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己-3-炔、对烷氢过氧化物、叔丁基过氧基烯丙基单碳酸酯、甲乙酮过氧化物、1,1,3,3-四甲基丁基氢过氧化物、叔丁基氢过氧化物、枯茗氢过氧化物、二异丙苯氢过氧化物等。这些可单独使用也可2种以上混合使用。
有机过氧化物的掺入量无特别限定，相对于作为热固性树脂的聚酯树脂的总和100质量份通常为0.1质量份～10质量份，更优选为0.5质量份～5质量份。如果有机过氧化物的掺入量少于0.1质量份，则交联密度减小，固化可能会不充分。另一方面，如果有机过氧化物的掺入量多于10质量份，则有绝缘树脂层的可使用时间显著缩短的倾向。
此外，热固性树脂组合物中，根据必要可以含有固化促进剂。固化促进剂无特别限定，可以与热固性树脂的种类相匹配地适当选择公知的固化促进剂。作为固化促进剂的具体例，可例举叔胺类、咪唑类、胺加合物类等。从绝缘树脂层的保存稳定性、固化性和固化树脂物性等的角度考虑，更优选在60℃以下为反应惰性的固化促进剂。
固化促进剂的掺入量相对于热固性树脂的总和100质量份通常为0.01质量份～10质量份，更优选为0.02质量份～5.0质量份。固化促进剂如果少于0.01质量份，则固化反应的促进效果差，如果多于10质量份，则有可使用时间缩短的倾向。
此外，为了提高膜厚均一性和表面平滑性等成膜性，热固性树脂组合物中根据需要可以含有成膜性赋予剂。成膜性赋予剂可采用重均分子量为10,000～100,000的热塑性树脂。热塑性树脂相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份为1质量份～40质量份。热塑性树脂无特别限定，可以与热固性树脂的种类相匹配地适当选择公知的热塑性树脂。作为热塑性树脂的具体例，可例举例如苯氧基树脂、饱和聚酯树脂等。这些成膜性赋予剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。
热塑性树脂的重均分子量小于10,000的情况下，无法达成成膜性的改善，大于100,000的情况下，在液态的热固性树脂(B)中的溶解分散性差，无法制备浆料。从固化促进性和固化树脂物性等的角度考虑，成膜性赋予剂的掺入量相对于热固性树脂的总和100质量份通常为1质量份～40质量份，更优选为5质量份～30质量份。成膜性赋予剂如果少于1质量份，则成膜性的改善效果差，如果多于40质量份，则在液态的热固性树脂(B)中的溶解分散性差，无法制备浆料。
此外，为了提高绝缘树脂层的表面粘着性，热固性树脂组合物中根据需要可以含有粘着赋予剂。粘着赋予剂只要重均分子量为10,000～200,000无特别限定，可以与热固性树脂的种类相匹配地适当选择公知的粘着赋予剂。作为粘着赋予剂的具体例，可例举萜类树脂、松香类树脂、天然橡胶、苯乙烯类弹性体、聚乙烯醇缩乙醛类树脂、聚乙烯醇缩甲醛类树脂、聚乙烯醇缩丁醛类树脂等。这些粘着赋予剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。
粘着赋予剂的重均分子量小于10,000的情况下，无法达成粘着性的改善，大于200,000的情况下，在液态的热固性树脂(B)中的溶解分散性差，无法制备浆料。从固化促进性和固化树脂物性的角度考虑，粘着赋予剂的掺入量相对于热固性树脂的总和100质量份通常为1质量份～20质量份，更优选为2质量份～10质量份。粘着赋予剂如果少于1质量份，则表面粘着性的改善效果差，如果多于20质量份，则在液态的热固性树脂(B)中的溶解分散性差，无法制备浆料。
此外，从提高热固性树脂与无机填充剂的界面或绝缘树脂层与绝缘对象的构件的界面的粘接力的角度考虑，热固性树脂组合物中可以含有粘接赋予剂。粘接赋予剂无特别限定，可以与热固性树脂或无机填充剂的种类相匹配地适当选择公知的粘接赋予剂。
作为粘接赋予剂的具体例，可例举γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。这些粘接赋予剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。粘接赋予剂的掺入量与热固性树脂或粘接赋予剂的种类等相匹配地适当设定即可，通常相对于热固性树脂100质量份优选为0.01质量份～5质量份。
此外，从导热系数和机械强度的提高、绝缘树脂层的厚膜化等的角度考虑，热固性树脂组合物中可以含有填充剂。填充剂无特别限定，可以与目的相匹配地适当选择公知的填充剂。填充剂可以经过硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂等的表面处理，也可以未经表面处理。
作为无机填充剂的具体例，可例举结晶二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化铝、滑石、粘土、碳酸钙、硅酸钙、二氧化钛、氮化硅、氢氧化铝、氮化铝、氮化硼、玻璃、硫酸钡、氧化镁、氧化铍、云母、氧化镁等。填充剂的形状合适的是碎片状或球状，但也可以是次球状、鳞片状、纤维状、磨碎纤维、须等。这些填充剂可单独使用也可2种以上混合使用。
此外，为了提高固化后的绝缘树脂层的耐裂性和耐冲击性，也可以添加热塑性树脂、橡胶成分、各种低聚物等树脂类填充剂。作为热塑性树脂的具体例，可例举缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂、聚酰胺树脂、芳香族聚酯树脂、苯氧基树脂、MBS树脂(甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物)、丙烯酸树脂等，可以用硅油、有机硅树脂、有机硅橡胶、氟橡胶等改性。此外，也可以添加各种塑料粉末、各种工程塑料粉末等。
填充剂的掺入量是能够将树脂组合物均匀地混合的量即可，通常相对于热固性树脂100质量份在85质量份以下，更优选在50质量份以下。如果填充剂的量多于85质量份，则有无法与树脂均匀地混合，得不到特性的重现性的倾向。此外，无机填充剂相对于组合物整体的体积比优选在50％以下。
绝缘片材插入绝缘对象的构件之间(例如线圈与铁芯之间)的间隙，作为相间绝缘使用。因此，优选热固性树脂组合物的填充剂的最大粒径比间隙尺寸减去绝缘片材的基材厚度而得的尺寸小，平均粒径小于间隙尺寸的0.5倍。例如，间隙尺寸减去基材厚度而得的实测尺寸包括公差在内为10μm～100μm的情况下，选择最大粒径在10μm以下且平均粒径在5μm以下的填充剂。
另外，热固性树脂组合物中也可以掺入抑制填充剂等固体粉末在树脂中的沉降的防沉降剂或分散剂、防止产生空孔的消泡剂、防止绝缘树脂层之间粘连的聚合物珠粒等防粘连剂或滑动性提高剂、涂料固定剂、抗氧化剂、阻燃剂、着色剂、增稠剂、降稠剂、表面活性剂等。
实施方式3.
实施方式3中，对绝缘树脂层和绝缘片材的特性进行说明。绝缘树脂层优选表面平滑性和柔软性高。为了使得与绝缘对象的构件的粘贴性良好、固化后的绝缘树脂层与绝缘对象的构件之间不产生空气层，绝缘树脂层的膜厚的面内分布在平均值的±30％以内。
此外，绝缘树脂层在25℃下具有即使180度弯折也不发生开裂的柔软性。如果通过过度的加热进行干燥，则除了稀释剂的挥发外，也进行树脂的固化反应，柔软性可能会消失。此时，因为没有顺延着构件的表面形状的柔软性，所以配置在构件之间的间隙处时可能会发生开裂。或者，在加热固化后也可能不会粘接并固定在构件上。
此外，绝缘树脂层的膜厚如果过大，则内部应力高，在180度弯折时可能会发生开裂。绝缘树脂层的膜厚合适的是1μm～500μm，为了完全填补绝缘对象的构件之间的间隙，更优选为5μm～300μm。膜厚小于1μm的情况下，难以形成无针孔的绝缘树脂层，膜厚大于500μm的情况下，在180度弯折试验中发生开裂的可能性大。
此外，绝缘树脂层的膜厚是绝缘对象的构件之间的间隙尺寸减去基材厚度而得的尺寸的1.1倍以上，通常设定为1.1倍～2.0倍，更优选设定为1.3倍～1.7倍。具体而言，间隙尺寸减去基材厚度而得的尺寸为100μm的情况下，绝缘树脂层的膜厚优选为110μm～200μm，更优选为130μm～170μm。膜厚小于110μm的情况下，经加热的绝缘树脂层无法充分填充间隙的细微部分，大于200μm的情况下，在旋转电机的定子成形时在槽之间产生间隙，无法成形为圆环状等，组装性可能会变差。
绝缘片材在25℃、25MPa的压力下，膜厚(总厚度)被压缩10％以上，如果考虑到构件之间的间隙的尺寸公差，则更优选被压缩20％以上。绝缘树脂层的不挥发成分在97质量份(％)以上，因此如果完全固化，则有3％～10％的体积收缩。此外，绝缘片材的基材根据种类，在25MPa的压力下几乎不被压缩，因此绝缘树脂层的膜厚必须要比间隙尺寸减去基材厚度而得的尺寸大10％以上。在25℃、25MPa的压力下绝缘片材的膜厚只能压缩不到10％的情况下，即使在配置绝缘片材时填补了间隙，有时也会因固化收缩而产生微小的间隙。
此外，绝缘片材预先粘贴于构件来使用的情况下，优选在25℃下有表面粘着性(粘性)的绝缘片材。另一方面，如果预先粘贴于构件则操作性变差的情况下，可通过上述配比和干燥条件等来使其在保持着柔软性和膜厚压缩性的状态下丧失表面粘着性。作为没有表面粘着性的指标，定为在40℃下以2MPa的压力按压在绝缘对象的构件上也不粘着。在该条件下粘着的情况下，在操作环境温度(25～35℃)的作用下，表面粘着性增强，操作性可能会变差。
绝缘片材的绝缘树脂层在具有在25℃下能被压缩的柔软性的同时，必须在加热时流动而浸透至构件间的细微部分(例如线圈和铁芯的凹凸形状等)。要得到这样的特性，重要的是绝缘树脂层的干燥状态。关于柔软性，可通过即使180度弯折也不发生开裂来简单地判断。作为更加定量地判定这些柔软性和流动性的特性的方法，有基于粘弹性测定的弹性模量评价。
图3所示为绝缘树脂层的储能剪切模量(G’)随温度变化的行为，作为单独采集绝缘树脂层来进行粘弹性测定的具体例。25℃下的储能剪切模量(图3中以A表示)为1.0×103Pa～5.0×104Pa，随着温度上升而降低，其最低值(图3中以B表示)在80℃～150℃下为10Pa～2.0×103Pa。不满足上述值的绝缘树脂层得不到所需的加压时的压缩率，得不到向构件间的细微部分的浸透性。
此外，储能剪切模量的最低值位于低于80℃的范围内的情况下，在常温放置下就会进行反应，柔软性容易降低。另一方面，最低值位于150℃以上的范围内的情况下，完全固化所需的加热温度高，可能会使基材劣化。从维持绝缘树脂层的形状以及在加热温度下表现出流动性的角度考虑，更优选的是25℃下的储能剪切模量为3.0×103Pa～3.0×104Pa，且80℃～150℃范围内的储能剪切模量的最低值为1.0×102Pa～5.0×102Pa，为25℃下的值的十分之一以下。另外，180℃以上的储能剪切模量由于固化带来的影响而在1.0×105Pa以上饱和(图3中以C表示)。
此外，图4所示为绝缘树脂层的损耗模量(G”)随温度变化的行为。25℃下的损耗模量(图4中以A表示)为1.0×103Pa～5.0×104Pa，随着温度上升而降低，其最低值(图4中以B表示)在80℃～150℃下为10Pa～2.0×103Pa。此外，损耗角正切值(tanδ)的极大值在80℃～150℃下为1.0～3.5。损耗模量和损耗角正切值不满足上述值的绝缘树脂层得不到所需的加压时的压缩率，得不到向构件间的细微部分的浸透性。
此外，损耗模量的最低值或损耗角正切值的极大值位于低于80℃的范围内的情况下，在常温放置下就会进行反应，柔软性容易降低。另一方面，这些值位于150℃以上的范围内的情况下，完全固化所需的加热温度高，可能会使基材劣化。从绝缘树脂层的维持以及在加热温度下表现出流动性的角度考虑，更优选的是25℃下的损耗模量为3.0×103Pa～3.0×104Pa，且80℃～150℃范围内的损耗模量的最低值为1.0×102Pa～1.0×103Pa，为25℃下的值的五分之一以下。180℃以上的损耗模量由于固化带来的影响而在5.0×103Pa以上饱和(图4中以C表示)，损耗角正切值在0.2以下饱和。
此外，绝缘树脂层的柔软性和流动性的特性也可以通过复数粘度来评价。图5所示为绝缘树脂层在动态粘弹性测定中得到的复数粘度随温度变化的行为。25℃下的复数粘度(图5中以A表示)为6.0×102Pa·s～1.0×104Pa·s，随着温度上升而降低，其最低值(图5中以B表示)在80℃～150℃下为5.0×102Pa·s以下。
不满足这些值的绝缘树脂层得不到所需的加压时的压缩率，得不到向构件间的细微部分的浸透性。另外，从维持绝缘树脂层的形状以及在加热温度下表现出流动性的角度考虑，更优选的是25℃下的复数粘度为1.0×103Pa·s～5.0×103Pa·s，且80℃～150℃范围内的复数粘度的最低值为1Pa·s～5.0×102Pa·s，为25℃下的值的十分之一以下。180℃以上的复数粘度由于固化带来的影响而在1.0×104Pa·s以上饱和(图5中以C表示)。
绝缘片材在配置于绝缘对象的构件(例如线圈、铁芯等)的间隙后，通过固化处理工序加热固化。固化处理工序中的加热温度根据固化剂和固化促进剂的种类而不同，设定为不会使绝缘对象的构件劣化的加热温度和时间。具体而言，加热温度优选为100℃～200℃，更优选为130℃～190℃。加热时间优选为1分钟～6小时，更优选为3分钟～2小时。
加热温度低于100℃或加热时间少于1分钟的情况下，固化不充分，无法与构件粘接并固定。在100℃～170℃的较低温度下，即使超过6小时也很少会使构件劣化，而在170℃以上超过6小时的情况下，或者在200℃以上的高温加热下，有时会使构件劣化。另外，因为绝缘片材几乎不含溶剂，所以也可以通过感应加热或通电加热等来固化，以谋求固化处理工序的简便化。
此外，为了将绝缘对象的构件一体化、提高抗振性，绝缘片材在固化后与构件的粘接力优选在10N/m以上，为了抑制抗振性的特性偏差，更优选在20N/m以上。粘接力低于10N/m时，得不到足够的抗振性，机器的长期可靠性降低。
若采用具有上述特性的绝缘片材，则绝缘树脂层可通过常温下的加压被高效地压缩到规定厚度，并且通过固化时的加热而流动，浸透至构件间的细微部分，因此能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙，将两者绝缘并固定。
实施方式4.
实施方式4中，对绝缘片材的制造方法进行说明。绝缘片材的制造工序包括：制造热固性树脂组合物的浆料的第一工序；以及将第一工序中制造的浆料涂布在基材等上并干燥的第二工序。第一工序中，在热固性树脂组合物中加入稀释剂以达到规定的混合物粘度，用搅拌机搅拌混合，直到填充剂不沉降而是均匀地分散为止，制成浆料。
即，浆料的配方中至少包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于绝缘树脂层膜厚的0.5倍的无机填充剂、稀释剂，相对于热固性树脂(A)和热固性树脂(B)的总和100质量份包含30质量份～70质量份的热固性树脂(A)。
溶解热固性树脂的稀释剂在涂膜后挥发或蒸发，几乎完全消除。稀释剂无特别限定，可以与所使用的热固性树脂和无机填充剂等的种类相匹配地适当选择公知的稀释剂。作为稀释剂的具体例，可例举甲苯、甲乙酮等。这些溶剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。溶剂的掺入量只要达到能够混炼的混合物粘度就没有特别限定，通常相对于热固性树脂和无机填充剂的总和100质量份为20质量份～200质量份。
第二工序中，将该浆料用片材涂布机以规定的膜厚涂布在绝缘片材的基材或脱模纸或脱模膜上，在干燥炉中在80℃～160℃的温度条件下使稀释剂挥发，形成绝缘树脂层。在第二工序中将浆料涂布在脱模纸或脱模膜上并干燥的情况下，进行第三工序，其中将在第二工序中干燥后的热固性树脂组合物加温压接并粘贴在基材的一面或两面。第三工序中可使用层压加工装置等本技术领域公知的装置。
作为又一制造方法，也可以将作为基材的绝缘膜或绝缘纸浸渍于第一工序中制造的浆料，一边提起一边在干燥炉中在80℃～160℃的温度条件下使稀释剂挥发，形成绝缘树脂层。此时，绝缘树脂层的膜厚可通过浆料的粘度来调整。
干燥后的不挥发成分相对于绝缘树脂层的总质量100重量份为97质量份以上，更优选为99质量份以上。如果少于97质量份，则因残留的稀释剂而导致难以从脱模纸等脱模。绝缘树脂层可以是只有稀释剂挥发掉的未固化状态(A阶段状态)，也可以在稀释剂挥发后进一步进行用于推进固化反应的加热而成为半固化状态(B阶段状态)。制得的绝缘片材是在绝缘树脂层彼此接触的状态下粘接(粘连)的，因此绝缘树脂层的表面被脱模膜或脱模纸覆盖，在使用时脱模。
实施方式5.
实施方式5中，利用图6～图10对绝缘片材在旋转电机中的使用例进行说明。图6和图7是说明实施方式5的旋转电机的定子的立体图和剖视图，图8～图10是说明绝缘片材在实施方式5的旋转电机中的使用例的图，图9是图8中A-A所示部分的剖视图，图10是图8中B所示部分的放大图。
电动机、发电机、压缩机等旋转电机具备包括定子线圈11和圆环状的定子铁芯12的定子20。在定子铁芯12的齿部13之间在周向上设有规定数量的槽14，槽14内收纳有定子线圈11。构成绝缘树脂层3的热固性树脂组合物呈固化状态的绝缘片材1配置在槽14的内壁与定子线圈11之间，将定子铁芯12与定子线圈11绝缘并固定。
将绝缘片材1预先粘贴于定子线圈11或定子铁芯12的情况下，选择在25℃下有表面粘着性的绝缘树脂层3。此外，如果预先粘贴绝缘片材1则插入定子线圈11时的操作性变差的情况下，选择在25℃下没有表面粘着性的绝缘片材1。
图8所示例中，使用在基材2的两面形成有绝缘树脂层3的绝缘片材1，但也可以在基材2的一面形成有绝缘树脂层3。绝缘树脂层3只有一面的情况下，或者绝缘树脂层3没有表面粘着性的情况下，也可以用双面胶粘带等将绝缘片材1粘贴于定子铁芯12。
旋转电机的制造工序中，通过插入或粘贴将绝缘片材1配置于定子铁芯12与定子线圈11的间隙，通过将定子铁芯12成形为圆环状来将绝缘片材1压缩固定。绝缘树脂层3的膜厚设定为将定子铁芯12(槽14的内壁)与定子线圈11的间隙尺寸减去基材2的厚度而得的尺寸的1.1倍～2.0倍，该膜厚因将定子铁芯12成形为圆环状时的压力而减少。因此，如图9所示，槽14内部的绝缘片材1的厚度小于槽14外部的绝缘片材1的厚度。
绝缘树脂层3可通过固化处理时的加热浸透至定子铁芯12与定子线圈11的间隙以及定子线圈11的间隙的细微部分，因此能排除空气层，实实在在地填补间隙。此外，如图10所示，因为在绝缘片材1的弯折处绝缘树脂层3的厚度增加，所以即使定子铁芯12与定子线圈11的角部11a的间隙尺寸存在偏差，也能够容易地填补间隙。另外，图10所示为固化处理前的绝缘片材1，在固化处理后，定子铁芯12与定子线圈11的角部11a的间隙被热固性树脂组合物填补。固化后的绝缘树脂层3与定子铁芯12和定子线圈11的粘接力在20N/m以上。
由于这些原因，使用绝缘片材1的旋转电机中，定子线圈11的绝缘性能高，不易发生绝缘劣化。此外，可将来自定子线圈11的绕组的发热高效地散热至定子铁芯12。另外，因为能确实地进行定子线圈11的固定，所以机械强度得以维持，可谋求NVH特性的改善。此外，绝缘片材1因为几乎不含溶剂，所以不仅是通用的加热炉，还可以通过感应加热和通电加热来固化。另外，因为固化处理工序中的能量损失少，所以固化时间短，可谋求旋转电机的制造工序的简便化。因此，使用绝缘片材1的旋转电机可谋求绝缘可靠性、散热性和抗振性的提高，实现小型化和高输出功率化。
实施例
以下通过实施例和比较例对本发明的详情进行说明，但本发明不限定于此。实施例和比较例中，将下述材料按照表1和表2中记载的配方混合，调制成热固性树脂组合物。在这些热固性树脂组合物中添加稀释剂，配制成浆料，涂布于基材，将稀释剂挥发干燥，制成绝缘树脂层。
<固态的热固性树脂(A)>
(1-1)双酚A型环氧树脂(环氧当量950，软化点95℃)
(1-1)双酚A型环氧树脂(环氧当量2000，软化点128℃)
(1-3)双酚A型乙烯基酯树脂(聚合平均分子量2500，软化点95℃)
<液态的热固性树脂(B)>
(2-1)双酚A型环氧树脂(环氧当量190)
(2-2)双酚F型环氧树脂(环氧当量170)
(2-3)新戊二醇二丙烯酸酯(25℃下的粘度6mPa·s)
<固化剂>
(3-1)双氰胺(反应引发温度160℃)
(3-2)苯二甲胺(常温下有反应活性)
(3-3)过氧化叔丁基枯基(10小时半衰期温度119.5℃)
(3-4)过氧化二异丁基(10小时半衰期温度32.7℃)
<固化促进剂>
(4-1)1-氰基乙基-2-苯基咪唑(反应引发温度125℃)
(4-2)1,8-二氮杂双环(5,4,0)十一碳-7-烯(反应引发温度100℃)
<热塑性树脂>
(5-1)苯氧基树脂(聚合平均分子量15万)
(5-2)聚酯树脂(聚合平均分子量7万)
<无机填充剂>
(6-1)熔融二氧化硅(最大粒径10μm，平均粒径3μm)
(6-2)结晶二氧化硅(最大粒径150μm，平均粒径100μm)
(6-3)氧化铝(最大粒径18μm，平均粒径5μm)
(6-4)碳酸钙(最大粒径12μm，平均粒径5μm)
<基材>
(7-1)芳族聚酰胺纸(厚度0.18mm)
(7-2)聚对苯二甲酸乙二醇酯(厚度0.1mm)
(7-3)复合绝缘纸：芳族聚酰胺纸/聚酰亚胺/芳族聚酰胺纸(厚度0.15mm)
(7-4)复合绝缘膜：聚苯硫醚/聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚苯硫醚(厚度0.17mm。有层间粘接剂)
[表1]
Figure GDA0003634388280000231
[表2]
Figure GDA0003634388280000241
实施例1～4的绝缘片材是按照上述实施方式1和2中记载的原材料及其配方制备的。另一方面，比较例1～4的绝缘片材的原材料配方或在基材上的涂布条件等不恰当，不符合本发明的绝缘片材的要求。针对实施例1～4和比较例1～4的绝缘片材和绝缘树脂层(固化处理前)，对表面平滑性、柔软性、压缩率、粘着性、裂纹、凝胶化时间、储能剪切模量、损耗模量、损耗角正切值和复数粘度进行评价。此外，针对固化处理后的绝缘树脂层，对粘接强度和绝缘耐压进行评价。
表面平滑性根据绝缘树脂层的膜厚的面内分布是否在平均值的±30％以内来判断(〇：±30％以内，×：超过±30％)。此外，为了确认绝缘片材的可使用时间，在刚制备后以及在40℃下保存30天后，进行柔软性和压缩率的测定。柔软性是在25℃下180度弯折，通过有无发生开裂或缺损来判定(〇：无发生，×：有发生)。压缩率是将绝缘片材配置在轧制钢板上，根据在25℃下施加25MPa的压力时的膜厚的减少来算出。
粘着性是将绝缘片材配置在轧制钢板上，在刚制备后以及在40℃下保存30天后，评价在40℃下以2MPa的压力按压时是否粘着。另外，关于粘着性，根据绝缘片材的用途，既有优选有粘着性的情况，也有优选没有粘着性的情况，因此不能说哪个更好。这里，因为不希望在刚制备后和经过30天后粘着性有变化，所以对这一点进行评价。
此外，为了考察对漆包线的皮膜的影响，确认有无发生裂纹(日文：クレージング)现象。将以聚酯酰亚胺/聚酰胺酰亚胺作为皮膜的漆包线(φ1.0mm)拉伸5％后，制成弯折成U字形状的试验片，在常温下在皮膜表面粘贴绝缘片材，5分钟后将其剥离。绝缘树脂层没有表面粘着性而无法粘贴的情况下，用夹子进行固定以使其接触。剥离后，实施光学显微镜观察和针孔试验，评价裂纹现象的有无。
针孔试验是以JISC3003为基准，将规定长度(约5m)的试验片浸渍在盐水中，以液体为正极，以试验片为负极，以12V施加1分钟的直流电压，考察此时产生的针孔数。另外，针对粘贴后在150℃×1hr的条件下固化的试验片，也用光学显微镜观察皮膜表面有无产生龟裂或针孔。其结果是，未产生龟裂或针孔、绝缘击穿电压没有降低的情况判定为无裂纹，确认到龟裂或针孔的产生、绝缘击穿电压有所降低的情况判定为有裂纹(〇：无裂纹，×：有裂纹)。
凝胶化时间是采集绝缘树脂层，通过热板法测定150℃下的凝胶化时间。软化点以JISC2161“电绝缘用粉体涂料试验方法”为基准测定。储能剪切模量、损耗模量、损耗角正切值和复数粘度是使用膜厚100μm～300μm的绝缘树脂层，用平行板夹具通过从常温以5℃/分钟的升温速度升温时的动态粘弹性评价来测定。
粘接强度是制造粘接试验片，用拉伸试验机进行评价。粘接试验片如下所述制成：将绝缘片材压接于施加了丙酮脱脂的处理表面的电磁钢板，在150℃下固化1小时。拉伸试验在25℃下以剥离角度180度、拉伸速度10mm/min的条件进行，按以下判定标准进行评价(〇：粘接强度10N/m以上，×：粘接强度低于10N/m)。
绝缘耐压是将绝缘树脂层粘贴于钢板的一侧，在150℃下固化1小时，对于所得试验片，用绝缘击穿试验机在油中以0.5kV/秒的恒定升压施加电压，藉此测定绝缘击穿电压，按以下的判定标准进行评价(〇：绝缘击穿电压8kV以上，×：绝缘击穿电压低于8kV)。
实施例1～4和比较例1～4的绝缘片材和绝缘树脂层的评价结果分别示于表3和表4。
[表3]
Figure GDA0003634388280000271
[表4]
Figure GDA0003634388280000281
实施例1～4的绝缘片材的柔软性和粘弹性特性均优良，均具有10％以上的压缩率，因此在配置于旋转电机的定子铁芯与线圈的间隙处时，膜厚因将定子铁芯成形为圆环状时的压力而减少，并且能够在加热时流动而浸透至间隙的细微部分。此外，在40℃下保存30天后，柔软性和压缩率没有变化，因而在常温下反应进行得慢，可使用时间长。此外，均获得了高粘接强度和绝缘耐压。
与之相对，比较例1～4的原材料配方或在基材上的涂布条件等不恰当，因此未能获得所要的绝缘片材的特性。比较例1在实施例1的配方中包含在常温下有反应活性的固化剂，比较例3在实施例3的配方中包含10小时半衰期温度为32.7℃的固化剂。因此，比较例1和比较例3的绝缘片材在常温静置状态下进行反应，绝缘树脂层的物性随着时间的推移而变化，因而可使用时间存在问题。经过30天后，丧失了柔软性和粘着性，压缩率锐减。因为在低温下固化，所以加热固化时的流动性低，得不到浸透至微小间隙的浸透性，与构件的粘接力差。此外，因弯折而发生绝缘树脂层的开裂和剥离，施工性变差。
此外，比较例2在实施例2的配方中使用最大粒径150μm、平均粒径100μm的无机填充剂。比较例2虽然是在膜厚100μm的基材的两面形成有膜厚50μm的绝缘树脂层的总厚度200μm的绝缘片材，但因为无机填充剂的平均粒径比绝缘树脂层的膜厚大，所以表面的凹凸大，表面平滑性低。因此，比较例2的绝缘片材无法插入定子铁芯与线圈的间隙(220μm)。此外，与定子铁芯和线圈的密合性差，未能获得所要的粘接强度。
比较例4中虽然使用了与实施例2相同的热固性树脂组合物和基材，但在将热固性树脂组合物涂布于基材后过度地实施了干燥，绝缘树脂层接近完全固化状态，没有柔软性。因此，绝缘片材的压缩率非常低，因弯折而发生绝缘树脂层的开裂和剥离，施工性变差。综上，实施例1～4中，所有的评价项目均为良好，而比较例1～4中，在某个评价项目上可见较差的情况。
本公开记载了各种各样的示例性实施方式和实施例，但一个或多个实施方式中记载的各种特征、形态和功能不只是适用于特定的实施方式，可以单独地或以各种各样的组合应用于实施方式。因此，未例举的无数的变形例也被认为落在本发明说明书所公开的技术的范围内。例如，包括使至少一个构成要件发生变形的情况、追加至少一个构成要件的情况、或者省略至少一个构成要件的情况，还包括将至少一个构成要件提取出来与其它实施方式的构成要件组合的情况。
产业上利用的可能性
本发明可用作绝缘片材及其制造方法、以及旋转电机。
符号说明
1绝缘片材、2、2a基材、3绝缘树脂层、4粘接剂、10复合绝缘片材、11定子线圈、11a角部、12定子铁芯、13齿部、14槽、20定子

Claims (20)

1.一种绝缘片材，其是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在所述基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材，其特征在于，
所述热固性树脂组合物包含在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂，相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份包含30质量份～70质量份的所述热固性树脂(A)。
2.如权利要求1所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘纸是芳族聚酰胺纸、牛皮纸和皱纹纸中的任一种。
3.如权利要求1所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘膜是工程塑料或超级工程塑料。
4.如权利要求2所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘膜是工程塑料或超级工程塑料。
5.如权利要求3所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘膜是聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的任一种。
6.如权利要求4所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘膜是聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺中的任一种。
7.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述基材中层叠有所述绝缘纸和所述绝缘膜中的任一者或两者。
8.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，多块所述基材隔着所述绝缘树脂层或粘接剂层叠，在一端部或两端部的所述基材上形成有所述绝缘树脂层。
9.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)包含环氧树脂、酚醛树脂和不饱和聚酯树脂中的至少一种。
10.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述热固性树脂(A)是软化点在50℃～160℃范围内的环氧树脂。
11.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述潜固化剂是三氟化硼－胺络合物、双氰胺、有机酸酰肼中的任一种。
12.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述热固性树脂组合物包含重均分子量在10,000～100,000范围内的热塑性树脂，所述热塑性树脂相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份在1质量份～40质量份的范围内。
13.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层中，相对于所述热固性树脂组合物的总质量100重量份，不挥发成分在97质量份以上。
14.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层在25℃下的储能剪切模量在1.0×103Pa～5.0×104Pa的范围内，储能剪切模量的最低值在80℃～150℃范围内的温度下在10Pa～2.0×103Pa的范围内。
15.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层在25℃下的复数粘度为6.0×102Pa·s～1.0×104Pa·s，复数粘度的最低值在80℃～150℃范围内的温度下在5.0×102Pa·s以下。
16.如权利要求1～6中任一项所述的绝缘片材，其特征在于，所述绝缘树脂层的膜厚设定在绝缘对象的构件之间的间隙尺寸减去所述基材厚度而得的尺寸的1.1倍～2.0倍的范围内。
17.一种旋转电机，其是采用了权利要求1～14中任一项所述的绝缘片材、在定子铁芯的槽内收纳有定子线圈的旋转电机，其特征在于，
构成所述绝缘树脂层的所述热固性树脂组合物呈固化状态的所述绝缘片材配置在所述槽的内壁与定子线圈之间，将所述定子铁芯与所述定子线圈绝缘并固定。
18.如权利要求17所述的旋转电机，其特征在于，所述绝缘树脂层与所述定子铁芯和所述定子线圈的粘接力在20N/m以上。
19.一种绝缘片材的制造方法，其是以绝缘纸和绝缘膜中的任一者或两者为基材、在所述基材的一面或两面形成有由未固化或半固化状态的热固性树脂组合物构成的绝缘树脂层的绝缘片材的制造方法，其特征在于，包括：
将在25℃下为固体的热固性树脂(A)、在25℃下为液态的热固性树脂(B)、在60℃以下为反应惰性的潜固化剂、最大粒径比所述绝缘树脂层的膜厚小且平均粒径小于所述膜厚的0.5倍的无机填充剂、稀释用有机溶剂搅拌混合，制成所述热固性树脂组合物的浆料的第一工序；以及
将所述浆料涂布在所述基材或脱模纸或脱模膜上并干燥的第二工序；
在所述第一工序中，所述热固性树脂组合物中相对于所述热固性树脂(A)和所述热固性树脂(B)的总和100质量份，所述热固性树脂(A)的量在30质量份～70质量份的范围内。
20.如权利要求19所述的绝缘片材的制造方法，其特征在于，在所述第二工序中将所述浆料涂布在所述脱模纸或所述脱模膜上的情况下，进行第三工序，其中将在所述第二工序中干燥后的所述热固性树脂组合物压接并粘贴在所述基材的一面或两面。
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