JP7397876B2 - Insulating sheet, stator and stator manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、絶縁シート、この絶縁シートを備えるステータおよびこのステータの製造方法に関する。 The present disclosure relates to an insulating sheet, a stator including the insulating sheet, and a method for manufacturing the stator.
従来、電動機のステータは、複数枚の鋼板が積層されて形成されたステータコアと、絶縁紙または絶縁フィルムを配置したステータコアに電線が巻き付けられて形成されたコイルとを備えている。このようなステータでは、液状のワニスをコイルに含浸した後、ワニスを加熱して硬化させることにより、コイルの固着や、ステータコアとコイルとの間の電気絶縁性を確保することが一般的に行われている。 Conventionally, a stator of an electric motor includes a stator core formed by laminating a plurality of steel plates, and a coil formed by winding an electric wire around the stator core on which insulating paper or insulating film is arranged. In such stators, it is common practice to impregnate the coils with liquid varnish and then heat and harden the varnish to secure the coils and ensure electrical insulation between the stator core and the coils. It is being said.
しかし、液状のワニスを用いると、ワニスの予備加熱、コイルへのワニスの含浸、ワニスの加熱硬化などの多段階かつ長時間の製造工程が必要になるとともに、製造設備が大掛かりになるという問題がある。 However, using liquid varnish requires a multi-step and long manufacturing process such as preheating the varnish, impregnating the coil with the varnish, and heating and curing the varnish, as well as requiring large-scale manufacturing equipment. be.
そこで、このような問題を解決する技術として、特許文献1のようにシート状のワニスをステータコアとコイルとの間に設ける技術が開発されている。シート状のワニスをステータコアとコイルとの間に配置して加熱することにより、シート状のワニスが溶融して、ワニスに電線を固着できるため、ステータコアとコイルとの間を電気絶縁する際の作業性の向上、ステータの製造時間の短縮といった効果を実現できる。また、特許文献1には、絶縁紙または絶縁フィルムに熱伝導率が高い熱硬化性樹脂を積層することにより、コイルから発生した熱をステータコアに伝えやすくする技術が開示されている。
Therefore, as a technique for solving such problems, a technique has been developed in which a sheet-like varnish is provided between the stator core and the coils, as disclosed in
しかし、特許文献1に開示された技術では、絶縁紙および絶縁フィルムが熱伝導の妨げになるため、コイルからステータコアへの放熱性に改善の余地が残されている。
However, in the technique disclosed in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、従来よりもコイルからステータコアへの放熱性を高めることができる絶縁シートを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain an insulating sheet that can improve heat dissipation from a coil to a stator core than before.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる絶縁シートは、ステータコアとステータコアに電線が多層に巻き付けられて形成されたコイルとを備えるステータのステータコアとコイルとの間に設けられる絶縁シートであって、ステータコアの表面に積層されて、熱硬化性樹脂と平均粒径が40μm以下の粒子状の熱伝導性フィラーとを含有する熱伝導層と、熱伝導層のうちステータコアと反対を向く面に積層されて、熱硬化性樹脂と板状フィラーとを含有する耐電圧層と、耐電圧層のうちステータコアと反対を向く面に積層されて、電線が固着可能であって、熱硬化性樹脂のみを含有する、あるいは平均粒径が1μm以下かつ電線間の隙間の幅より小さい熱伝導性フィラーと粒径が40μm以上かつ電線間の隙間の幅より大きい熱伝導性フィラーとのうち少なくとも一方と熱硬化性樹脂とを含有する固着層と、を備える。絶縁シートの加熱処理時における熱伝導層の熱硬化性樹脂および固着層の熱硬化性樹脂の流動性は、絶縁シートの加熱処理時における耐電圧層の熱硬化性樹脂の流動性よりも高い。絶縁シートの加熱処理時における熱伝導層の熱硬化性樹脂および固着層の熱硬化性樹脂は、液状の樹脂、あるいは溶融粘度が1Pa・s以下の樹脂である。絶縁シートの加熱処理時における耐電圧層の熱硬化性樹脂は、固形状の樹脂である。 In order to solve the above problems and achieve the objects, an insulating sheet according to the present disclosure is provided between a stator core and a coil of a stator including a stator core and a coil formed by winding electric wires in multiple layers around the stator core. an insulating sheet laminated on the surface of the stator core and containing a thermosetting resin and a particulate thermally conductive filler with an average particle size of 40 μm or less; a voltage-withstanding layer containing a thermosetting resin and a plate-shaped filler, which is laminated on a surface facing oppositely to the stator core; A thermally conductive filler that contains only a thermosetting resin or has an average particle size of 1 μm or less and smaller than the width of the gap between the wires, and a thermally conductive filler that has a particle size of 40 μm or more and larger than the width of the gap between the wires. and a fixing layer containing at least one of them and a thermosetting resin. The fluidity of the thermosetting resin of the heat conductive layer and the thermosetting resin of the fixing layer during the heat treatment of the insulating sheet is higher than the fluidity of the thermosetting resin of the voltage-withstanding layer during the heat treatment of the insulating sheet. The thermosetting resin of the heat conductive layer and the thermosetting resin of the fixed layer during the heat treatment of the insulating sheet are liquid resins or resins with a melt viscosity of 1 Pa·s or less. The thermosetting resin of the voltage-withstanding layer during the heat treatment of the insulating sheet is a solid resin.
本開示によれば、従来よりもコイルからステータコアへの放熱性を高めることができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, there is an effect that heat dissipation from the coil to the stator core can be improved more than before.
以下に、実施の形態にかかる絶縁シート、ステータおよびステータの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, an insulating sheet, a stator, and a method for manufacturing the stator according to an embodiment will be described in detail based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる電動機5を中心軸Cに沿って切った断面図である。電動機5は、ステータ6と、ロータ7と、シャフト8と、フレーム9と、2つのブラケット10とを備える。ステータ6は、中心軸Cを有する円筒形状に形成されている。以下、電動機5の各構成要素について方向を説明するときには、中心軸Cと平行な方向を軸方向、中心軸Cと直交する方向を半径方向、中心軸Cを中心とする回転方向を周方向とする。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
ロータ7は、ステータ6の内側に配置されている。ステータ6とロータ7との間には、隙間が周方向の全周に亘って設けられている。ロータ7の中心には、シャフト8が連結されている。シャフト8とステータ6の中心軸Cとは、同軸に設けられている。ロータ7は、中心軸Cを回転軸として回転可能である。フレーム9は、電動機5の外郭を構成するとともに、ステータ6およびロータ7を収容する。フレーム9は、軸方向に沿った両端部が開口する円筒形状に形成されている。一方のブラケット10は、フレーム9の軸方向に沿った一端部の開口を塞ぐように配置されている。他方のブラケット10は、フレーム9の軸方向に沿った他端部の開口を塞ぐように配置されている。シャフト8の軸方向に沿った一端部は、一方のブラケット10に形成された孔10aを通じて、フレーム9の外部に突出している。
The
ステータ6は、複数枚の電磁鋼板が積層されて形成されたステータコア11と、ステータコア11に電線16が巻き付けられて形成されたコイル15とを備える。図2は、実施の形態1にかかる電動機5を中心軸Cと直交する方向で切った断面図であって、ステータ6を示す部分拡大断面図である。ステータコア11は、磁性体で形成された円筒形状のコアバック12と、コアバック12の内周面から半径方向内側に向かって突出する複数のティース13とを有する。隣り合うティース13の間には、スロット14が形成されている。スロット14内には、絶縁シート1が設けられている。絶縁シート1は、コアバック12のうちスロット14に臨む面とティース13のうちスロット14に臨む面とを覆っている。複数のティース13のそれぞれには、絶縁シート1を介して電線16が巻き付けられてコイル15が形成されている。図示は省略するが、電磁鋼板のバリ、積層ずれなどにより、ステータコア11の表面には、凹凸が形成される。また、電線16が円形状であること、電線16のずれなどにより、隣接する電線16間には、隙間Gが形成される。なお、ステータ6は、図示の例に限定されることなく、公知のステータの中から適宜選択して用いればよい。
The
図3は、実施の形態1にかかる絶縁シート1、ステータコア11およびコイル15を模式的に示す断面図である。絶縁シート1は、ステータコア11とコイル15との間に設けられる絶縁部材である。絶縁シート1は、熱伝導層2と、耐電圧層3と、固着層4とを備える。絶縁シート1は、3層構造である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the
熱伝導層2は、ステータコア11の表面に積層されて、平均粒径が40μm以下の粒子状の熱伝導性フィラー22を含有する。熱伝導層2は、平均粒径が40μm以下の粒子状の熱伝導性フィラー22を含有するため、ステータコア11の凹凸を埋めて、コイル15からステータコア11への熱伝導性を高めるとともにステータコア11との固着性を高める効果を発揮する。熱伝導層2は、熱硬化性樹脂21と、熱伝導性フィラー22とを含有する熱硬化性樹脂組成物である。
Thermal
熱伝導層2の熱硬化性樹脂21には、例えば、加熱すると三次元の網目状を形成する熱硬化性樹脂が使用される。熱硬化性樹脂21としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性樹脂ポリウレタン、ポリイミド樹脂、ゴムが挙げられる。絶縁シート1の製造を容易にする観点から、熱硬化性樹脂21には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が使用されることが好ましい。エポキシ樹脂としては、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、脂環脂肪族エポキシ樹脂、グリシジル-アミノフェノール系エポキシ樹脂、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、イソシアヌル酸骨格を含有するエポキシ樹脂、半導体封止用のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂などのトリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などの高耐熱型樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
As the thermosetting resin 21 of the heat
熱伝導層2の熱硬化性樹脂21は、後記する絶縁シート1の加熱処理の際にステータコア11の凹凸に浸透させやすくする観点から、流動性が高い液状の樹脂、溶融粘度が低い樹脂、あるいは、低粘度の反応性希釈剤を混合させた樹脂であることが好ましい。「溶融粘度が低い」とは、例えば、溶融粘度が1Pa・s以下であることを意味する。溶融粘度が低い樹脂としては、例えば、エポキシ当量300以下のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量200以下のビスフェノールF型エポキシ樹脂、3官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。これらの溶融粘度が低い樹脂は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
The
熱硬化性樹脂21には、耐熱性の高い高粘度の樹脂に、低粘度の反応性希釈剤を混合させた混合物が使用されてもよい。反応性希釈剤としては、例えば、ジアリルフタレート系、スチレン誘導体、(メタ)アクリレート誘導体が挙げられる。ジアリルフタレート系としては、例えば、ベンゼン環にアリルが付加した位置が異なるオルトジアリルフタレート、メタジアリルフタレート、パラジアリルフタレートが挙げられる。スチレン誘導体としては、例えば、スチレン、1-メチル-2-ビニルベンゼン、1-エチル-2-ビニルベンゼン、1-プロピル-2-ビニルベンゼン、1-メチル-3-ビニルベンゼン、1-エチル-3-ビニルベンゼン、1-プロピル-3-ビニルベンゼン、1-エチル-4-ビニルベンゼン、1-プロピル-4-ビニルベンゼン、1,2-メチル-4-ビニルベンゼン、1,3-メチル-4-ビニルベンゼン、1,4-メチル-4-ビニルベンゼン、1,2-エチル-4-ビニルベンゼン、1,3-エチル-4-ビニルベンゼン、1,4-エチル-4-ビニルベンゼン、1,2-メチル-5-ビニルベンゼン、1,3-メチル-5-ビニルベンゼン、1,4-メチル-5-ビニルベンゼン、1,2-エチル-5-ビニルベンゼン、1,3-エチル-5-ビニルベンゼン、1,4-エチル-5-ビニルベンゼン、1,2-メチル-6-ビニルベンゼン、1,3-メチル-6-ビニルベンゼン、1,4-メチル-6-ビニルベンゼン、1,2-エチル-6-ビニルベンゼン、1,3-エチル-6-ビニルベンゼン、1,4-エチル-6-ビニルベンゼン、オルト-t-ブチルスチレン、m-t-ブチルスチレン、p-t-ブチルスチレンが挙げられる。(メタ)アクリレート誘導体としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、3-メトキシブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイロキシエチル)フォスフェート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの反応性希釈剤である重合性不飽和モノマーは、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。これらの重合性不飽和モノマーの中でもジアリルフタレートを使用することが好ましく、特にメタジアリルフタレートを使用することがより好ましい。ジアリルフタレート系の重合性不飽和モノマーは、単独でも比較的高い耐熱性を示すため、他の反応性希釈剤を含有した場合に比べて耐熱性が高い熱硬化性樹脂組成物を得ることができる。また、重合性不飽和モノマーは、室温で50mPa・s以下の粘度を有することが好ましい。「室温」とは、25℃のことを意味する。室温における粘度が50mPa・sを超える重合性不飽和モノマーを使用すると、含浸可能な粘度になる熱硬化性樹脂21の温度が高くなり、結果として熱硬化性樹脂21が硬化し始めるまでの時間が短くなって可使時間が短くなるため、作業性が低下するおそれがある。
The
重合性不飽和モノマーの重合開始剤としては、100℃以上の10時間半減期温度を有するものが好ましい。重合性不飽和モノマーの重合開始剤としては、例えば、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5(ジベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ジ-t-アミルパーオキサイド、2,2-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブタン、n―ブチル-4,4-ジ(t-ブチルパーオキシ)パレレート、エチル3,3-ジ(t-ブチルパーオキシ)ブチレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、t-アミルハイドロパーオキサイドが挙げられる。重合性不飽和モノマーの重合開始剤の10時間半減期温度の上限は、特に限定されるものではないが、通常、170℃以下である。
As the polymerization initiator for the polymerizable unsaturated monomer, one having a 10-hour half-life temperature of 100° C. or higher is preferable. Examples of polymerization initiators for polymerizable unsaturated monomers include dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5(dibenzoylperoxy)hexane, di-t-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl- 2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, di-t-amylperoxide, 2,2-di(t-butylperoxy)butane, n-butyl-4,4-di(t- butylperoxy) parerate,
熱硬化性樹脂組成物には、熱硬化性樹脂21を硬化させるために、硬化剤が添加される。硬化剤は、熱硬化性樹脂21と化学反応して熱硬化性樹脂21を硬化させることができればその種類は特に限定されることなく、公知の硬化剤の中から適宜選択して用いればよい。熱硬化性樹脂21にエポキシ樹脂を使用した場合には、エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、エチレンジアミン、ポリアミドアミンなどのアミン系硬化剤、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、4-メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ドデセニル無水コハク酸、無水ピロリメット酸などの酸無水物系硬化剤、ノボラック型フェノール樹脂、クレゾールノボラック型フェノール樹脂などのフェノール系硬化剤が挙げられる。硬化剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂21の種類および硬化剤の種類によって適宜調整すればよく、100質量部の熱硬化性樹脂21に対して0.1質量部以上200質量部以下にすることが一般的である。
A curing agent is added to the thermosetting resin composition in order to harden the
また、熱硬化性樹脂組成物には、熱硬化性樹脂21の硬化を促進させるために、硬化促進剤が添加される。硬化促進剤は、熱硬化性樹脂21の硬化を促進させることができればその種類は特に限定されることなく、公知の硬化促進剤の中から適宜選択して用いればよい。熱硬化性樹脂21にエポキシ樹脂を使用した場合には、硬化促進剤としては、例えば、ベンジルジメチルアミンなどの第三級アミン、2-エチル―4―メチルイミダゾールなどのイミダゾール、オクチル酸亜鉛などの有機金属が挙げられる。
Further, a curing accelerator is added to the thermosetting resin composition in order to accelerate curing of the
熱伝導層2の熱伝導性フィラー22には、熱伝導性および電気絶縁性を向上させたり、熱伝導性と電気絶縁性とのバランスを図ったりする観点から、無機粒子が使用されることが好ましい。無機粒子としては、例えば、溶融シリカ(SiO2)、結晶シリカ(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、酸化マグネシウム(MgO)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)が挙げられる。これらの無機粒子は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。また、これらの無機粒子の二次凝集粒子が熱伝導性フィラー22として使用されてもよい。無機粒子および二次凝集粒子の配合量は、本開示の効果を阻害しない範囲であれば特に制限されることなく、適宜調整すればよい。熱伝導性フィラー22の平均粒径は、40μm以下であり、0.5μm以上30μm以下であることが好ましい。熱伝導性フィラー22の平均粒径が0.5μm以上30μm以下であると、熱伝導層2の電気絶縁性を確保しながら、熱伝導層2の熱伝導性を向上させることができる。Inorganic particles may be used in the thermally
熱硬化性樹脂21と熱伝導性フィラー22との界面の接着力を向上させる観点から、熱伝導層2には、カップリング剤が含有されてもよい。カップリング剤としては、例えば、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ―アミノ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が挙げられる。これらのカップリング剤は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。カップリング剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂21およびカップリング剤の種類によって適宜調整すればよく、100質量部の熱硬化性樹脂21に対して0.01質量%以上1質量%以下にすることが一般的である。
From the viewpoint of improving the adhesive force at the interface between the
図3に示される耐電圧層3は、熱伝導層2のうちステータコア11と反対を向く面に積層されて、板状フィラー32を含有する。耐電圧層3は、板状フィラー32を含有するため、絶縁シート1の電気絶縁性を向上させる効果を発揮する。耐電圧層3は、熱硬化性樹脂31と、板状フィラー32とを含有する熱硬化性樹脂組成物である。
The
耐電圧層3の熱硬化性樹脂31は、後記する絶縁シート1の加熱処理の際に流動性が低い固形状の樹脂、溶融粘度が高い樹脂、あるいは、溶融粘度が高い樹脂と液状の樹脂との混合物であることが好ましい。「溶融粘度が高い」とは、例えば、溶融粘度が10Pa・s以上であることを意味する。耐電圧層3の熱硬化性樹脂31としては、例えば、エポキシ当量450以上のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量800以上のビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジル-アミノフェノール系エポキシ樹脂、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、イソシアヌル酸骨格を含有するエポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂が挙げられる。
The
溶融粘度が高い樹脂と液状の樹脂とを混合させる例としては、エポキシ当量180の液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂に分子量50000のフェノキシ樹脂を配合する場合が挙げられる。これにより、液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂の流動性を下げられる。溶融粘度が高い樹脂としては、例えば、分子量30000以上のフェノキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ-4-メチルペンテン-1、アイオノマー、ポリスチレン、AS樹脂(アクリロニトリル・スチレン共重合体合成樹脂)、ABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体合成樹脂)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール、EVA樹脂(エチレン酢酸ビニル共重合体合成樹脂)、ポリカーボネート、各種ナイロン、各種芳香族または脂肪族ポリエステル、熱可塑性ポリウレタン、セルロース系プラスチック、熱可塑性エラストマー、ポリアリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニルエーテル、ポリベンズイミダゾール、アラミド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールが挙げられる。これらの溶融粘度が高い樹脂は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。 An example of mixing a resin with a high melt viscosity and a liquid resin is when a phenoxy resin with a molecular weight of 50,000 is blended with a liquid bisphenol A type epoxy resin with an epoxy equivalent of 180. This reduces the fluidity of the liquid bisphenol A epoxy resin. Examples of resins with high melt viscosity include phenoxy resins with a molecular weight of 30,000 or more, polyethylene, polypropylene, poly-4-methylpentene-1, ionomers, polystyrene, AS resins (acrylonitrile-styrene copolymer synthetic resins), ABS resins ( Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin), polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, methacrylic resin, polyvinyl alcohol, EVA resin (ethylene-vinyl acetate copolymer synthetic resin), polycarbonate, various nylons, various aromatic or aliphatic Polyester, thermoplastic polyurethane, cellulose plastic, thermoplastic elastomer, polyarylate resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyphenyl ether, polybenzimidazole , aramid, and polyparaphenylenebenzobisoxazole. These resins with high melt viscosity may be used alone, or two or more types may be used in combination.
耐電圧層3の板状フィラー32としては、例えば、マイカ、アルミナ、窒化ホウ素、炭酸マグネシウム、タルク、層状シリケートが挙げられる。これらの板状フィラー32は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。板状フィラー32の配合量は、本開示の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されることなく、適宜調整すればよい。板状フィラー32の平均粒径は、10μm以上であることが好ましい。板状フィラー32の平均粒径が10μm以上であると、板状フィラー32が水平方向に配向されやすくなり、絶縁シート1の厚み方向の電気絶縁性を確保できる。すなわち、板状フィラー32の長軸方向が絶縁シート1の厚み方向に対して直交するように板状フィラー32が配向されやすくなるため、絶縁シート1の厚み方向の電気絶縁性を確保できる。一方、板状フィラー32の平均粒径が10μm未満であると、板状フィラー32が種々の方向に配向されやすくなり、絶縁シート1の厚み方向の電気絶縁性が低下するおそれがある。
Examples of the plate-
また、耐電圧層3には、平均粒径が300nm以下のナノ粒子が含有されてもよい。ナノ粒子には、電気絶縁性無機粒子が使用されることが好ましい。電気絶縁性無機粒子としては、例えば、シリカ、窒化ホウ素、アルミナ、マグネシア、窒化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタンが挙げられる。ナノ粒子の平均粒径が300nmよりも大きいと、板状フィラー32の水平方向への配向が妨げられて、絶縁シート1の厚み方向の電気絶縁性が低下するおそれがある。
Further, the
熱硬化性樹脂31と板状フィラー32との界面の接着力を向上させる観点から、耐電圧層3には、カップリング剤が含有されてもよい。カップリング剤としては、例えば、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-γ―アミノ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が挙げられる。これらのカップリング剤は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。カップリング剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂31およびカップリング剤の種類によって適宜調整すればよく、100質量部の熱硬化性樹脂31に対して0.01質量%以上1質量%以下にすることが一般的である。
From the viewpoint of improving the adhesive force at the interface between the
図3に示される固着層4は、耐電圧層3のうちステータコア11と反対を向く面に積層されて、電線16が固着される層である。固着層4は、隣接する電線16間の隙間Gを埋めて、コイル15からステータコア11への熱伝導性を高めるとともにコイル15との固着性を高める効果を発揮する。固着層4は、本実施の形態では、熱伝導性フィラーを含有しない。固着層4は、本実施の形態では、熱硬化性樹脂41のみを含有する。
The
固着層4の熱硬化性樹脂41は、後記する絶縁シート1の加熱処理の際に隣接する電線16間の隙間Gに浸透させやすくする観点から、流動性が高い液状の樹脂、溶融粘度が低い樹脂、あるいは、低粘度の反応性希釈剤を混合させた樹脂であることが好ましい。溶融粘度が低い樹脂としては、例えば、エポキシ当量300以下のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量200以下のビスフェノールF型エポキシ樹脂、3官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。これらの溶融粘度が低い樹脂は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。熱硬化性樹脂41には、耐熱性の高い高粘度の樹脂に、低粘度の反応性希釈剤を混合させた混合物が使用されてもよい。反応性希釈剤、重合性不飽和モノマーの重合開始剤には、前記した熱伝導層2と同様の反応性希釈剤、重合性不飽和モノマーの重合開始剤が使用される。絶縁シート1の加熱処理時における熱伝導層2の熱硬化性樹脂21および固着層4の熱硬化性樹脂41の流動性は、絶縁シート1の加熱処理時における耐電圧層3の熱硬化性樹脂31の流動性よりも高い。
The
次に、図3を参照して、本実施の形態にかかるステータ6の製造方法について説明する。ステータ6の製造方法は、形成工程と、積層工程と、配置工程と、固着工程とを含んでいる。
Next, with reference to FIG. 3, a method for manufacturing the
形成工程は、耐電圧層3、熱伝導層2および固着層4を形成する工程である。形成工程は、熱伝導層形成工程と、耐電圧層形成工程と、固着層形成工程とを含んでいる。
The formation process is a process of forming the
熱伝導層形成工程では、熱伝導層2の形成に必要な量の熱硬化性樹脂21と、熱硬化性樹脂21を硬化させるために必要な量の硬化剤とを混合する。続いて、この混合物に溶剤を加えて混合した後、粒子状の熱伝導性フィラー22を更に加えて予備混合する。この予備混合物をロール、ニーダ、高速攪拌装置などを用いて混練することにより、熱伝導層用の熱硬化性樹脂組成物が得られる。溶剤は、特に限定されることはなく、公知の溶剤の中から適宜選択して用いればよい。溶剤としては、例えば、トルエン、メチルエチルケトンが挙げられる。溶剤の配合量は、予備混合が可能な量であれば特に限定されることはなく、熱硬化性樹脂組成物において30質量%以上85質量%以下であることが一般的である。なお、熱硬化性樹脂組成物の粘度が低い場合には、溶剤を加えなくてもよい。また、カップリング剤を配合する場合には、混練工程前までにカップリング剤を予備混合物に加えればよい。
In the thermally conductive layer forming step, an amount of
次に、熱伝導層用の熱硬化性樹脂組成物を離型処理が施された基材フィルムに塗布する。熱伝導層用の熱硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、ドクターブレード法が挙げられる。続いて、この塗布物を乾燥させ、塗布物中の溶剤を揮発させることにより、シート状の熱伝導層2が得られる。なお、塗布物を乾燥させる際には、必要に応じて60℃以上150℃以下に塗布物を加熱して、塗布物中の溶剤の揮発を促進させてもよい。また、シート状の熱伝導層2に含まれるボイドを除去するために、塗布物の乾燥後に熱伝導層2にプレス処理を施してもよい。
Next, a thermosetting resin composition for a heat conductive layer is applied to the base film that has been subjected to a mold release treatment. Examples of the method for applying the thermosetting resin composition for the heat conductive layer include a doctor blade method. Subsequently, the sheet-like heat
耐電圧層形成工程では、耐電圧層3の形成に必要な量の熱硬化性樹脂31と、熱硬化性樹脂31を硬化させるために必要な量の硬化剤とを混合する。続いて、この混合物に溶剤を加えて混合した後、板状フィラー32を更に加えて予備混合する。この予備混合物をロール、ニーダ、高速攪拌装置などを用いて混練することにより、耐電圧層用の熱硬化性樹脂組成物が得られる。溶剤の種類および配合量は、前記した熱伝導層2と同様である。また、前記した熱伝導層2と同様に、熱硬化性樹脂組成物の粘度が低い場合には、溶剤を加えなくてもよいし、カップリング剤を配合する場合には、混練工程前までにカップリング剤を予備混合物に加えればよい。
In the voltage-withstanding layer forming step, an amount of
次に、耐電圧層用の熱硬化性樹脂組成物を離型処理が施された基材フィルムに塗布する。耐電圧層用の熱硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、ドクターブレード法が挙げられる。続いて、この塗布物を乾燥させ、塗布物中の溶剤を揮発させることにより、シート状の耐電圧層3が得られる。なお、塗布物を乾燥させる際には、必要に応じて60℃以上150℃以下に塗布物を加熱して、塗布物中の溶剤の揮発を促進させてもよい。また、板状フィラー32を水平方向に配向させるために、塗布物の乾燥後に耐電圧層3にプレス処理を施してもよい。
Next, a thermosetting resin composition for a voltage-resistant layer is applied to the base film that has been subjected to a mold release treatment. Examples of the method for applying the thermosetting resin composition for the voltage-withstanding layer include a doctor blade method. Subsequently, this coated product is dried and the solvent in the coated product is evaporated to obtain a sheet-like voltage-
固着層形成工程では、固着層4の形成に必要な量の熱硬化性樹脂41と、熱硬化性樹脂41を硬化させるために必要な量の硬化剤とを混合する。続いて、この混合物に溶剤を加えて予備混合する。この予備混合物をロール、ニーダ、高速攪拌装置などを用いて混練することにより、固着層用の熱硬化性樹脂組成物が得られる。溶剤の種類および配合量は、前記した熱伝導層2と同様である。また、前記した熱伝導層2と同様に、熱硬化性樹脂組成物の粘度が低い場合には、溶剤を加えなくてもよいし、カップリング剤を配合する場合には、混練工程前までにカップリング剤を予備混合物に加えればよい。
In the fixed layer forming step, an amount of
次に、固着層用の熱硬化性樹脂組成物を離型処理が施された基材フィルムに塗布する。固着層用の熱硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、ドクターブレード法が挙げられる。続いて、この塗布物を乾燥させ、塗布物中の溶剤を揮発させることにより、シート状の固着層4が得られる。なお、塗布物を乾燥させる際には、必要に応じて60℃以上150℃以下に塗布物を加熱して、塗布物中の溶剤の揮発を促進させてもよい。また、シート状の固着層4に含まれるボイドを除去するために、塗布物の乾燥後に固着層4にプレス処理を施してもよい。
Next, a thermosetting resin composition for the fixing layer is applied to the base film that has been subjected to a mold release treatment. An example of a method for applying the thermosetting resin composition for the fixed layer is a doctor blade method. Subsequently, this coated material is dried and the solvent in the coated material is evaporated, thereby obtaining a sheet-like
固着層形成工程では、絶縁シート1を補強するために、固着層4に補強用基材を加えてもよい。補強用基材としては、例えば、ガラスクロス、不織布などの繊維基材、ポリエステルフィルム、ナイロンが挙げられる。補強用基材としてガラスクロスを用いる場合には、ガラスクロスの糸の太さを変更したり、ガラスクロスの縦糸の本数を増減したりすることで、絶縁シート1の強度を変更可能である。不織布としては、例えば、ガラス繊維不織布、ポリエステル繊維不織布が挙げられる。補強用基材の厚さは、製造する絶縁シート1の厚さに応じて適宜設定すればよく、例えば、0.01mmから0.2mmであることが好ましい。
In the fixed layer forming step, a reinforcing base material may be added to the fixed
積層工程は、形成工程により形成された熱伝導層2と耐電圧層3と固着層4とを互いに重ね合わせて積層する工程である。積層工程では、基材フィルムから剥がした熱伝導層2と耐電圧層3と固着層4とを積層する。積層工程では、熱伝導層2、耐電圧層3、固着層4の順番に積層する。積層工程では、真空ラミネート装置、プレス装置などを用いて熱伝導層2と耐電圧層3と固着層4とを加温および加圧することにより、熱伝導層2と耐電圧層3と固着層4とが一体化した絶縁シート1を形成してもよい。また、耐電圧層3の上下に熱伝導層2と固着層4とを直接塗布することにより絶縁シート1を形成してもよい。積層工程により、3層の絶縁シート1が得られる。
The lamination process is a process in which the thermally
配置工程は、図2に示されるステータコア11に設けられたスロット14に絶縁シート1およびコイル15を配置する工程である。配置工程では、コアバック12のうちスロット14に臨む面とティース13のうちスロット14に臨む面とに、絶縁シート1を配置する。続いて、複数のティース13のそれぞれに、絶縁シート1を介して電線16が巻き付けられることにより、コイル15が形成される。これにより、絶縁シート1は、ステータコア11とコイル15との間に配置される。
The arrangement step is a step of arranging the insulating
固着工程は、配置工程の後に、図3に示される絶縁シート1を加熱してステータコア11およびコイル15に絶縁シート1を固着させる工程である。絶縁シート1を加熱して硬化させることにより、絶縁シート1がステータコア11とコイル15とに固着する。これにより、絶縁シート1を備えたステータ6が得られる。なお、絶縁シート1の加熱温度は、例えば、150℃である。
The fixing process is a process of heating the insulating
次に、本実施の形態にかかる絶縁シート1及びステータ6の効果について説明する。
Next, the effects of the insulating
本実施の形態では、図3に示すように、絶縁シート1は、ステータコア11の表面に積層されて熱硬化性樹脂21と平均粒径が40μm以下の粒子状の熱伝導性フィラー22とを含有する熱伝導層2を備える。これにより、コイル15からステータコア11への熱伝導性を高めるとともに、絶縁シート1とステータコア11との固着性を高めることができる。特に、本実施の形態では、絶縁シート1の加熱処理時における熱伝導層2の熱硬化性樹脂21の流動性は、絶縁シート1の加熱処理時における耐電圧層3の熱硬化性樹脂31の流動性よりも高いことにより、熱伝導層2がステータコア11の表面に形成される凹凸に浸透しやすくなる。そのため、ステータコア11の表面に形成される凹凸を熱伝導層2で埋めることができ、コイル15からステータコア11への熱伝導性および絶縁シート1とステータコア11との固着性をより一層高めることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the insulating
また、本実施の形態では、絶縁シート1は、熱伝導層2のうちステータコア11と反対を向く面に積層されて熱硬化性樹脂31と板状フィラー32とを含有する耐電圧層3を備える。これにより、絶縁シート1の電気絶縁性を向上させることができる。特に、本実施の形態では、ステータコア11に電線16を巻き付けた際に絶縁シート1に電線16が食い込むことを板状フィラー32で防いで、絶縁シート1の厚みが減少することを抑制でき、絶縁シート1の電気絶縁性を確保することができる。
Furthermore, in this embodiment, the insulating
さらに、本実施の形態では、絶縁シート1は、耐電圧層3のうちステータコア11と反対を向く面に積層されて電線16が固着可能であって、熱硬化性樹脂41のみを含有する固着層4を備える。これにより、コイル15からステータコア11への熱伝導性を高めるとともに、絶縁シート1とコイル15との固着性を高めることができる。特に、本実施の形態では、絶縁シート1の加熱処理時における固着層4の熱硬化性樹脂41の流動性は、絶縁シート1の加熱処理時における耐電圧層3の熱硬化性樹脂31の流動性よりも高いことにより、固着層4がコイル15のうち隣接する電線16間の隙間Gに浸透しやすくなる。そのため、隣接する電線16間の隙間Gを固着層4で埋めることができ、コイル15からステータコア11への熱伝導性および絶縁シート1とコイル15との固着性をより一層高めることができる。
Furthermore, in this embodiment, the insulating
したがって、本実施の形態では、ステータコア11とコイル15との間の電気絶縁性を高めることができるとともに、コイル15からステータコア11への熱伝導性を高めてコイル15から発生した熱をステータコア11に効率よく伝えて放熱することができる。また、絶縁シート1とステータコア11との固着性および絶縁シート1とコイル15との固着性を高めることができる。
Therefore, in this embodiment, the electrical insulation between
本実施の形態では、絶縁シート1をステータコア11とコイル15との間に配置して加熱することにより、絶縁シート1が溶融して、絶縁シート1に電線16を固着できる。そのため、ステータコア11とコイル15との間を電気絶縁する際の作業性の向上、ステータ6の製造時間の短縮といった効果を実現できるとともに、大掛かりな製造設備が不要になる。したがって、液状のワニスを用いた場合に比べて、ステータ6の生産性を上げることができる。
In this embodiment, by disposing the insulating
なお、本実施の形態では、電動機5のステータ6に本開示の絶縁シート1を用いたが、発電機、圧縮機などのステータに本開示の絶縁シート1を用いてもよい。また、固着層4は、少なくとも熱硬化性樹脂41を含有すればよい。
In this embodiment, the insulating
実施の形態2.
図4は、実施の形態2にかかる絶縁シート1A、ステータコア11およびコイル15を模式的に示す断面図である。実施の形態2では、固着層4Aが熱伝導性フィラー42を含有する点が、前記した実施の形態1と相違する。実施の形態2では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an insulating
固着層4Aは、熱硬化性樹脂41と、粒子状の熱伝導性フィラー42とを含有する。固着層4Aの熱伝導性フィラー42は、隣接する電線16間の隙間Gへの熱硬化性樹脂41の浸透性を考慮すると熱伝導層2の熱伝導性フィラー22とは異なる粒度分布を持つことが好ましいが、熱伝導層2の熱伝導性フィラー22と同じ粒度分布を持っていてもよい。固着層4Aの熱伝導性フィラー42には、熱伝導性および電気絶縁性を向上させたり、熱伝導性と電気絶縁性とのバランスを図ったりする観点から、無機粒子が使用されることが好ましい。無機粒子としては、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素が挙げられる。これらの無機粒子は、それぞれ単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよい。また、これらの無機粒子の二次凝集粒子が固着層4Aに含有されてもよい。無機粒子および二次凝集粒子の配合量は、本開示の効果を阻害しない範囲であれば特に制限されることなく、適宜調整すればよい。
The fixed
固着層4Aの熱伝導性フィラー42の平均粒径は、1μm以下である。熱伝導性フィラー42の平均粒径は、隙間Gの幅Wよりも小さい。本実施の形態によれば、熱伝導性フィラー42の平均粒径が1μm以下であるため、配置工程の際に熱伝導性フィラー42が熱硬化性樹脂41とともに隣接する電線16間の隙間Gに浸透しやすくなる。熱伝導性フィラー42が隣接する電線16間の隙間Gに浸透することにより、絶縁シート1Aとコイル15とを確実に固着できる。なお、熱伝導性フィラー42を含有する固着層4Aを得るためには、固着層形成工程で、熱硬化性樹脂41と硬化剤との混合物に溶剤を加えた後に、粒子状の熱伝導性フィラー42を更に加えて予備混合する。この予備混合物をロール、ニーダ、高速攪拌装置などを用いて混練することにより、熱伝導性フィラー42を含有する固着層用の熱硬化性樹脂組成物が得られる。そして、この固着層用の熱硬化性樹脂組成物を離型処理が施された基材フィルムに塗布して、塗布物を乾燥させて塗布物中の溶剤を揮発させることにより、シート状の固着層4Aが得られる。
The average particle size of the thermally
次に、図5を参照して、実施の形態2の変形例1にかかる絶縁シート1Bについて説明する。図5は、実施の形態2の変形例1にかかる絶縁シート1B、ステータコア11およびコイル15を模式的に示す断面図である。変形例1にかかる絶縁シート1Bは、固着層4Bの熱伝導性フィラー43の粒度分布が前記した実施の形態2の絶縁シート1Aと相違する。変形例1では、前記した実施の形態2の絶縁シート1Aと重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 5, an insulating
固着層4Bの熱伝導性フィラー43の粒径は、40μm以上である。熱伝導性フィラー43の粒径は、隣接する電線16間の隙間Gの幅Wよりも大きい。本実施の形態によれば、熱伝導性フィラー43の粒径が40μm以上であるため、配置工程の際に熱伝導性フィラー43が隣接する電線16間の隙間Gに浸透しにくくなり固着層4Bのうちステータコア11とコイル15との間に位置する部分に残存して、熱硬化性樹脂41のみが隣接する電線16間の隙間Gに浸透する。熱伝導性フィラー43が固着層4Bのうちステータコア11とコイル15との間に位置する部分に残存することにより、ステータコア11からコイル15への放熱性を高めることができる。
The particle size of the thermally
次に、図6を参照して、実施の形態2の変形例2にかかる絶縁シート1Cについて説明する。図6は、実施の形態2の変形例2にかかる絶縁シート1C、ステータコア11およびコイル15を模式的に示す断面図である。変形例2にかかる絶縁シート1Cは、固着層4Cの熱伝導性フィラー42の粒度分布が前記した実施の形態2の絶縁シート1Aと相違する。変形例2では、前記した実施の形態2の絶縁シート1Aと重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 6, an insulating
固着層4Cには、平均粒径が1μm以下の熱伝導性フィラー42と、粒径が40μm以上の熱伝導性フィラー43とが含有されている。本実施の形態によれば、熱伝導性フィラー42の平均粒径が1μm以下であるため、熱伝導性フィラー42が熱硬化性樹脂41とともに隣接する電線16間の隙間Gに浸透しやすくなる。熱伝導性フィラー42が隣接する電線16間の隙間Gに浸透することにより、絶縁シート1Cとコイル15とを確実に固着できる。また、本実施の形態によれば、熱伝導性フィラー43の粒径が40μm以上であるため、熱伝導性フィラー43が隣接する電線16間の隙間Gに浸透しにくくなり固着層4Cのうちステータコア11とコイル15との間に位置する部分に残存して、熱硬化性樹脂41および熱伝導性フィラー42が隣接する電線16間の隙間Gに浸透する。熱伝導性フィラー43が固着層4Cのうちステータコア11とコイル15との間に位置する部分に残存することにより、ステータコア11からコイル15への放熱性を高めることができる。すなわち、本実施の形態では、平均粒径が1μm以下の熱伝導性フィラー42と粒径が40μm以上の熱伝導性フィラー43とを固着層4Cに混在させることにより、絶縁シート1Cとコイル15との固着性を高めることができるとともに、ステータコア11からコイル15への放熱性を高めることができる。
The fixed
次に、実施例および比較例により、本開示の効果について更に説明する。 Next, the effects of the present disclosure will be further explained using Examples and Comparative Examples.
(実施例1)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が8μmのアルミナ粒子(デンカ社製「DAM-07」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して60体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物に、溶剤としてメチルエチルケトン150質量部を添加して攪拌することにより、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET(Polyethylene Terephthalate)基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を80℃で8分間の条件で加熱することで乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下80℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが100μmのシート状の熱伝導層を得た。(Example 1)
100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin ("jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and alumina particles ("DAM-07" manufactured by Denka Corporation) with an average particle size of 8 μm as a thermally conductive filler were thermoset. The curing resin, thermally conductive filler, and curing catalyst were mixed in an amount of 60% by volume based on the total volume. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. To this mixture, 150 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent and mixed uniformly by stirring. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET (Polyethylene Terephthalate) substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 80°C for 8 minutes. The solvent in the coating was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 80° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like heat conductive layer having a thickness of 100 μm.
次に、熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1007」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン230質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、板状フィラーとして平均粒径が400μmの板状マイカ粒子(岡部マイカ社製)を熱硬化性樹脂と板状フィラーと硬化触媒との合計体積に対して50体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を100℃で5分間の条件で加熱することで乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下120℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが150μmのシート状の耐電圧層を得た。この耐電圧層を電子顕微鏡により確認したところ、耐電圧層中の板状マイカ粒子が水平方向に配向している状態が確認された。 Next, 230 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin (JER1007 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and the mixture was stirred to uniformly distribute the thermosetting resin in the solvent. It was dissolved in To the resulting mixture, plate-shaped mica particles (manufactured by Okabe Mica Co., Ltd.) with an average particle size of 400 μm were added as a plate-shaped filler at 50% by volume based on the total volume of the thermosetting resin, plate-shaped filler, and curing catalyst. It was blended so that Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 100° C. for 5 minutes. The solvent in the mixture was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 120° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like voltage-resistant layer having a thickness of 150 μm. When this voltage-resistant layer was confirmed using an electron microscope, it was confirmed that the plate-shaped mica particles in the voltage-resistant layer were oriented in the horizontal direction.
次に、熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1007」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン50質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を100℃で5分間の条件で加熱することで乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下120℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが200μmのシート状の固着層を得た。固着層は、フィラーを含有せず、熱硬化性樹脂のみを含有する。 Next, 50 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin (JER1007 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and the mixture was stirred to uniformly distribute the thermosetting resin in the solvent. It was dissolved in In the resulting mixture, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) as a curing catalyst for the thermosetting resin was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 100° C. for 5 minutes. The solvent in the mixture was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 120° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like fixed layer having a thickness of 200 μm. The fixed layer does not contain filler and contains only thermosetting resin.
次に、PET基材から剥がした熱伝導層と耐電圧層と固着層とを積層して、真空ラミネート装置を用いて、100℃で2分間の条件で加熱することにより、熱伝導層と耐電圧層と固着層とが一体化した絶縁シートを得た。これにより得られた絶縁シートを160℃で2時間の条件で加熱して硬化させることにより、実施例1にかかる絶縁シートを得た。 Next, the thermally conductive layer, the voltage-resistant layer, and the fixing layer that have been peeled off from the PET base material are laminated, and heated at 100°C for 2 minutes using a vacuum laminating device. An insulating sheet in which a voltage layer and a fixed layer were integrated was obtained. The insulating sheet according to Example 1 was obtained by heating and curing the obtained insulating sheet at 160° C. for 2 hours.
(実施例2)
熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステル樹脂(日本ユピカ社製「ネオポール8026」)100質量部に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が8μmのアルミナ粒子(デンカ社製「DAM-07」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと反応開始剤との合計体積に対して60体積%になるように配合した。また、不飽和ポリエステル樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の反応開始剤としてジクミルパーオキサイド(日本油脂社製「パークミルD」)を3質量部配合した。この混合物を攪拌することにより、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、実施例1と同様の耐電圧層と固着層とを真空ラミネート装置を用いて貼り合わせたシート状の部材に、厚さが100μmになるようにドクターブレード法にて塗布した。そして、真空ラミネート装置を用いて、100℃で2分間の条件で熱伝導層と耐電圧層と固着層とを加熱することにより、熱伝導層と耐電圧層と固着層とが一体化した絶縁シートを得た。これにより得られた絶縁シートを160℃で2時間の条件で加熱して硬化させることにより、実施例2にかかる絶縁シートを得た。(Example 2)
100 parts by mass of an unsaturated polyester resin (Neopol 8026, manufactured by U-Pica Japan) as a thermosetting resin, and alumina particles with an average particle size of 8 μm (DAM-07, manufactured by Denka Corporation) as a thermally conductive filler were thermoset. The total volume of the thermally conductive resin, thermally conductive filler, and reaction initiator was 60% by volume. Furthermore, 3 parts by mass of dicumyl peroxide ("Percyl D" manufactured by NOF Corporation) was blended with 100 parts by mass of the unsaturated polyester resin as a reaction initiator for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly by stirring. The thermosetting resin composition thus obtained was applied to a sheet-like member in which a voltage-resistant layer and an adhesive layer similar to those in Example 1 were laminated together using a vacuum laminating device so that the thickness was 100 μm. It was applied using the doctor blade method. Then, by heating the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer at 100°C for 2 minutes using a vacuum laminating device, an insulating layer in which the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer are integrated is formed. Got a sheet. The insulating sheet according to Example 2 was obtained by heating and curing the obtained insulating sheet at 160° C. for 2 hours.
(実施例3)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が15μmの窒化ホウ素凝集粒子(水島合金鉄社製「HP40-J2」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して50体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物に、溶剤としてメチルエチルケトン200質量部を添加して攪拌することにより、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、実施例1と同様の乾燥処理および加圧処理を施して、厚さが100μmのシート状の熱伝導層を得た。(Example 3)
100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin ("jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and boron nitride aggregate particles with an average particle size of 15 μm ("HP40-J2" manufactured by Mizushima Alloy Co., Ltd.) as a thermally conductive filler. ) was blended in an amount of 50% by volume based on the total volume of the thermosetting resin, thermally conductive filler, and curing catalyst. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. To this mixture, 200 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent and mixed uniformly by stirring. The thermosetting resin composition thus obtained was subjected to the same drying treatment and pressure treatment as in Example 1 to obtain a sheet-like heat conductive layer having a thickness of 100 μm.
次に、熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1007」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン230質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、板状フィラーとして平均粒径が45μmの鱗片状窒化ホウ素粒子(モメンティブ社製「PT110」)を熱硬化性樹脂と板状フィラーと硬化触媒との合計体積に対して50体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を100℃で5分間の条件で加熱することにより乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下120℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが150μmのシート状の耐電圧層を得た。この耐電圧層を電子顕微鏡により確認したところ、耐電圧層中の鱗片状窒化ホウ素粒子が水平方向に配向している状態が確認された。 Next, 230 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin (JER1007 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and the mixture was stirred to uniformly distribute the thermosetting resin in the solvent. It was dissolved in To the resulting mixture, scale-like boron nitride particles (PT110, manufactured by Momentive) with an average particle size of 45 μm were added as a plate-shaped filler to the total volume of the thermosetting resin, plate-shaped filler, and curing catalyst. The content was 50% by volume. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 100° C. for 5 minutes. The solvent in the mixture was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 120° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like voltage-resistant layer having a thickness of 150 μm. When this voltage-resistant layer was confirmed using an electron microscope, it was confirmed that the scale-like boron nitride particles in the voltage-resistant layer were oriented in the horizontal direction.
次に、熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン50質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が1μmのアルミナ粒子(昭和電工社製「A-43-M」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して20体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、実施例3の熱伝導層と耐電圧層とを真空ラミネート装置を用いて貼り合わせたシート状の部材に、厚さが100μmになるようにドクターブレード法にて塗布した。そして、真空ラミネート装置を用いて、100℃で2分間の条件で熱伝導層と耐電圧層と固着層とを加熱することにより、熱伝導層と耐電圧層と固着層とが一体化した絶縁シートを得た。これにより得られた絶縁シートを160℃で2時間の条件で加熱して硬化させることにより、実施例3にかかる絶縁シートを得た。 Next, 50 parts by mass of methyl ethyl ketone was added as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin (JER828US manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin, and the mixture was stirred to uniformly distribute the thermosetting resin in the solvent. It was dissolved in Alumina particles ("A-43-M" manufactured by Showa Denko) with an average particle size of 1 μm as a thermally conductive filler were added to the resulting mixture as a thermally conductive filler. The content was 20% by volume. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied to a sheet-like member in which the thermally conductive layer and the voltage-resistant layer of Example 3 were laminated together using a vacuum laminating device, and was doctored to a thickness of 100 μm. It was applied using the blade method. Then, by heating the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer at 100°C for 2 minutes using a vacuum laminating device, an insulating layer in which the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer are integrated is formed. Got a sheet. The insulating sheet according to Example 3 was obtained by heating and curing the obtained insulating sheet at 160° C. for 2 hours.
(実施例4)
熱伝導層として実施例3と同様の熱伝導層を使用した。耐電圧層として実施例3と同様の耐電圧層を使用した。固着層は、以下のものを使用した。(Example 4)
The same thermal conductive layer as in Example 3 was used as the thermal conductive layer. The same voltage-resistant layer as in Example 3 was used as the voltage-resistant layer. The following adhesive layer was used.
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1001」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン50質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が85μmのアルミナ粒子(昭和電工社製「A-12C」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して15体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を100℃で5分間の条件で加熱することにより乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下120℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが200μmのシート状の固着層を得た。そして、実施例1と同様の積層処理および加熱処理を施して、実施例4にかかる絶縁シートを得た。 By adding 50 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin ("jER1001" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin and stirring, the thermosetting resin was uniformly dissolved in the solvent. Ta. Into the resulting mixture, alumina particles ("A-12C" manufactured by Showa Denko) with an average particle size of 85 μm are added as a thermally conductive filler to the total volume of the thermosetting resin, thermally conductive filler, and curing catalyst. It was blended so that the amount was 15% by volume. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 100° C. for 5 minutes. The solvent in the mixture was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 120° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like fixed layer having a thickness of 200 μm. Then, the same lamination treatment and heat treatment as in Example 1 were performed to obtain an insulating sheet according to Example 4.
(実施例5)
熱伝導層として実施例3と同様の熱伝導層を使用した。耐電圧層として実施例3と同様の耐電圧層を使用した。固着層は、以下のものを使用した。(Example 5)
The same thermal conductive layer as in Example 3 was used as the thermal conductive layer. The same voltage-resistant layer as in Example 3 was used as the voltage-resistant layer. The following adhesive layer was used.
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン100質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、熱伝導性フィラーとして平均粒径が85μmのアルミナ粒子(昭和電工社製「A-12C」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して10体積%になるように、かつ、平均粒径が1μmのアルミナ粒子(昭和電工社製「A-43-M」)を熱硬化性樹脂と熱伝導性フィラーと硬化触媒との合計体積に対して20体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、実施例3の熱伝導層と耐電圧層とを真空ラミネート装置を用いて貼り合わせたシート状の部材に、厚さが100μmになるようにドクターブレード法にて塗布した。そして、真空ラミネート装置を用いて、100℃で2分間の条件で熱伝導層と耐電圧層と固着層とを加熱することにより、熱伝導層と耐電圧層と固着層とが一体化した絶縁シートを得た。これにより得られた絶縁シートを160℃で2時間の条件で加熱して硬化させることにより、実施例5にかかる絶縁シートを得た。 By adding 100 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin ("jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin and stirring, the thermosetting resin was uniformly dissolved in the solvent. Ta. Into the resulting mixture, alumina particles ("A-12C" manufactured by Showa Denko) with an average particle size of 85 μm are added as a thermally conductive filler to the total volume of the thermosetting resin, thermally conductive filler, and curing catalyst. Alumina particles (“A-43-M” manufactured by Showa Denko) with an average particle size of 1 μm were added to the total volume of the thermosetting resin, thermally conductive filler, and curing catalyst so that the amount was 10% by volume. It was blended so that it was 20% by volume. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied to a sheet-like member in which the thermally conductive layer and the voltage-resistant layer of Example 3 were laminated together using a vacuum laminating device, and was doctored to a thickness of 100 μm. It was applied using the blade method. Then, by heating the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer at 100°C for 2 minutes using a vacuum laminating device, an insulating layer in which the thermally conductive layer, voltage-resistant layer, and adhesive layer are integrated is formed. Got a sheet. The insulating sheet according to Example 5 was obtained by heating and curing the obtained insulating sheet at 160° C. for 2 hours.
(実施例6)
熱伝導層として実施例3と同様の熱伝導層を使用した。固着層として実施例5と同様の固着層を使用した。耐電圧層は、以下のものを使用した。(Example 6)
The same thermal conductive layer as in Example 3 was used as the thermal conductive layer. The same fixed layer as in Example 5 was used as the fixed layer. The following voltage-resistant layers were used.
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン180質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、板状フィラーとして平均粒径が45μmの鱗片状窒化ホウ素粒子(モメンティブ社製「PT110」)を熱硬化性樹脂と板状フィラーと硬化触媒との合計体積に対して50体積%になるように、かつ、平均粒径が0.3μmのナノシリカ粒子を熱硬化性樹脂と板状フィラーと硬化触媒との合計体積に対して5体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を80℃で5分間の条件で塗布物を加熱することにより乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下100℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが150μmのシート状の耐電圧層を得た。この耐電圧層を電子顕微鏡により確認したところ、耐電圧層中の鱗片状窒化ホウ素粒子が水平方向に配向している状態が確認された。そして、実施例1と同様の積層処理および加熱処理を施して、実施例6にかかる絶縁シートを得た。 By adding 180 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin ("jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin and stirring, the thermosetting resin was uniformly dissolved in the solvent. Ta. To the resulting mixture, scale-like boron nitride particles (PT110, manufactured by Momentive) with an average particle size of 45 μm were added as a plate-shaped filler to the total volume of the thermosetting resin, plate-shaped filler, and curing catalyst. Nanosilica particles having an average particle size of 0.3 μm were blended in an amount of 50% by volume and 5% by volume based on the total volume of the thermosetting resin, plate filler, and curing catalyst. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating it at 80° C. for 5 minutes. The solvent in the coating was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 100° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like voltage-resistant layer having a thickness of 150 μm. When this voltage-resistant layer was confirmed using an electron microscope, it was confirmed that the scale-like boron nitride particles in the voltage-resistant layer were oriented in the horizontal direction. Then, the same lamination treatment and heat treatment as in Example 1 were performed to obtain an insulating sheet according to Example 6.
(実施例7)
熱伝導層として実施例3と同様の熱伝導層を使用した。固着層として実施例5と同様の固着層を使用した。耐電圧層は、以下のものを使用した。(Example 7)
The same thermal conductive layer as in Example 3 was used as the thermal conductive layer. The same fixed layer as in Example 5 was used as the fixed layer. The following voltage-resistant layers were used.
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828US」)100質量部に、溶剤としてメチルエチルケトン150質量部を添加して攪拌することにより、熱硬化性樹脂を溶剤に均一に溶解させた。これにより得られた混合物に、ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(三菱ケミカル社製「1256B40」)を20質量部配合した。また、板状フィラーとして平均粒径が45μmの鱗片状窒化ホウ素粒子(モメンティブ社製「PT110」)を熱硬化性樹脂と板状フィラーと硬化触媒との合計体積に対して50体積%になるように配合した。また、ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部に、熱硬化性樹脂の硬化触媒としてイミダゾール触媒(四国化成社製「2E4MZ」)を5質量部配合した。この混合物を、均一に混合した。これにより得られた熱硬化性樹脂組成物を、厚さ50μmのPET基材上にドクターブレード法にて塗布し、塗布物を80℃で5分間の条件で加熱することで乾燥させて、塗布物中の溶剤を除去した。その後、真空ラミネート装置を用いて、減圧下100℃で2分間、1MPaの圧力の条件で塗布乾燥物に加圧処理を施すことにより、厚さが150μmのシート状の耐電圧層を得た。この耐電圧層を電子顕微鏡により確認したところ、耐電圧層中の鱗片状窒化ホウ素粒子が水平方向に配向している状態が確認された。そして、実施例1と同様の積層処理および加熱処理を施して、実施例7にかかる絶縁シートを得た。 By adding 150 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent to 100 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin ("jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a thermosetting resin and stirring, the thermosetting resin was uniformly dissolved in the solvent. Ta. 20 parts by mass of bisphenol A type phenoxy resin ("1256B40" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was added to the resulting mixture. In addition, as a plate-shaped filler, scaly boron nitride particles (PT110 manufactured by Momentive) with an average particle diameter of 45 μm were used in an amount of 50% by volume based on the total volume of the thermosetting resin, plate-shaped filler, and curing catalyst. It was blended into. Furthermore, 5 parts by mass of an imidazole catalyst ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) was blended with 100 parts by mass of bisphenol A epoxy resin as a curing catalyst for the thermosetting resin. This mixture was mixed uniformly. The thermosetting resin composition thus obtained was applied onto a PET substrate with a thickness of 50 μm using a doctor blade method, and the applied material was dried by heating at 80° C. for 5 minutes. The solvent in the mixture was removed. Thereafter, the coated and dried product was subjected to pressure treatment under reduced pressure at 100° C. for 2 minutes at a pressure of 1 MPa using a vacuum laminating apparatus, thereby obtaining a sheet-like voltage-resistant layer having a thickness of 150 μm. When this voltage-resistant layer was confirmed using an electron microscope, it was confirmed that the scale-like boron nitride particles in the voltage-resistant layer were oriented in the horizontal direction. Then, the same lamination treatment and heat treatment as in Example 1 were performed to obtain an insulating sheet according to Example 7.
(比較例1)
厚みが50μmのアラミド紙と、厚みが88μmのPETと、厚みが50μmのアラミド紙とを積層した絶縁紙(日東シンコー社製「NTN-272(S)」)に、液状ワニスを含浸することにより、比較例1にかかる絶縁シートを得た。(Comparative example 1)
By impregnating liquid varnish into insulating paper ("NTN-272(S)" manufactured by Nitto Shinko Co., Ltd.), which is a lamination of 50 μm thick aramid paper, 88 μm thick PET, and 50 μm thick aramid paper. An insulating sheet according to Comparative Example 1 was obtained.
(比較例2)
厚みが188μmのPETフィルムに、実施例1の熱伝導層と固着層とを塗布することにより、比較例2にかかる絶縁シートを得た。なお、熱伝導層の厚さは、100μm、固着層の厚さは、200μmにした。(Comparative example 2)
An insulating sheet according to Comparative Example 2 was obtained by applying the thermally conductive layer and adhesive layer of Example 1 to a PET film having a thickness of 188 μm. The thickness of the thermally conductive layer was 100 μm, and the thickness of the fixed layer was 200 μm.
(比較例3)
実施例1の熱伝導層の厚さを150μmにして、3枚の熱伝導層を重ね合わせることにより、比較例3にかかる厚みが450μmの絶縁シートを得た。(Comparative example 3)
By setting the thickness of the heat conductive layer of Example 1 to 150 μm and stacking three heat conductive layers, an insulating sheet having a thickness of 450 μm according to Comparative Example 3 was obtained.
(試験方法)
実施例1から7および比較例1から3の絶縁シートについて、以下に示した試験方法により熱伝導率、絶縁破壊電界(BDE)を測定した。また、実施例1,4,7および比較例1から3で得られた絶縁シートをステータコアの表面に取り付け、絶縁シートを介して電線をステータコアに巻いた状態におけるステータの熱抵抗値と絶縁破壊電界とを測定した。(Test method)
Thermal conductivity and dielectric breakdown electric field (BDE) of the insulating sheets of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were measured using the test methods shown below. In addition, the insulating sheets obtained in Examples 1, 4, and 7 and Comparative Examples 1 to 3 were attached to the surface of the stator core, and the thermal resistance value and dielectric breakdown electric field of the stator in a state where the electric wire was wound around the stator core via the insulating sheet. was measured.
[絶縁シートの熱伝導率]
絶縁シートの厚み方向の熱伝導率を定常法にて測定した。この熱伝導率の測定結果は、比較例1の絶縁シートで得られた熱伝導率を基準とし、各実施例または各比較例の絶縁シートで得られた熱伝導率の相対値([各実施例または各比較例の絶縁シートで得られた熱伝導率]/[比較例1の絶縁シートで得られた熱伝導率]の値)として表1に示した。[Thermal conductivity of insulation sheet]
The thermal conductivity in the thickness direction of the insulating sheet was measured using a steady method. The thermal conductivity measurement results are based on the thermal conductivity obtained with the insulating sheet of Comparative Example 1, and the relative value of the thermal conductivity obtained with the insulating sheet of each Example or each Comparative Example ([Each Example Thermal conductivity obtained in the insulating sheet of Example or each Comparative Example]/[Thermal conductivity obtained in the insulating sheet of Comparative Example 1] is shown in Table 1.
[絶縁シートの絶縁破壊電界]
絶縁シートの絶縁破壊電界は、油中で、絶縁シートに1kV/秒の一定昇圧にて電圧を印加することにより測定された絶縁破壊電圧(BDV)を絶縁シートの厚さで割ることにより算出した。この絶縁破壊電界の結果は、比較例1の絶縁シートで得られた絶縁破壊電界を基準とし、各実施例または各比較例の絶縁シートで得られた絶縁破壊電界の相対値([各実施例または各比較例の絶縁シートで得られた絶縁破壊電界]/[比較例1の絶縁シートで得られた絶縁破壊電界]の値)として表1に示した。[Dielectric breakdown electric field of insulation sheet]
The dielectric breakdown electric field of the insulating sheet was calculated by dividing the dielectric breakdown voltage (BDV) measured by applying a voltage to the insulating sheet at a constant step-up of 1 kV/sec in oil by the thickness of the insulating sheet. . The results of this dielectric breakdown electric field are based on the dielectric breakdown electric field obtained with the insulation sheet of Comparative Example 1, and the relative value of the dielectric breakdown electric field obtained with the insulation sheet of each Example or each Comparative Example ([Each Example Or the value of [Dielectric breakdown electric field obtained with the insulation sheet of each comparative example]/[Dielectric breakdown electric field obtained with the insulation sheet of Comparative example 1]) is shown in Table 1.
[ステータの熱抵抗値]
ステータの熱抵抗値は、絶縁シートの厚さを絶縁シートの熱伝導率で割ることにより算出した。このステータの熱抵抗値の結果は、比較例1の絶縁シートを備えるステータで得られた熱抵抗値を基準とし、実施例1,4,7または各比較例の絶縁シートを備えるステータで得られた熱抵抗値の相対値([実施例1,4,7または各比較例の絶縁シートを備えるステータで得られた熱抵抗値]/[比較例1の絶縁シートを備えるステータで得られた熱抵抗値]の値)として表1に示した。[Stator thermal resistance value]
The thermal resistance value of the stator was calculated by dividing the thickness of the insulating sheet by the thermal conductivity of the insulating sheet. The results of the thermal resistance value of the stator are based on the thermal resistance value obtained with the stator equipped with the insulating sheet of Comparative Example 1, and the thermal resistance value obtained with the stator equipped with the insulating sheet of Examples 1, 4, 7 or each comparative example. Relative value of thermal resistance value ([thermal resistance value obtained with the stator equipped with the insulating sheet of Examples 1, 4, 7 or each comparative example]/[thermal resistance value obtained with the stator equipped with the insulating sheet of Comparative Example 1] The resistance value] is shown in Table 1.
[ステータの絶縁破壊電界]
ステータの絶縁破壊電界は、油中で、ステータに1kV/秒の一定昇圧にて電圧を印加することにより測定された絶縁破壊電圧を絶縁シートの厚さで割ることにより算出した。この絶縁破壊電界の結果は、比較例1の絶縁シートを備えるステータで得られた絶縁破壊電界を基準とし、実施例1,4,7または各比較例の絶縁シートを備えるステータで得られた絶縁破壊電界の相対値([実施例1,4,7または各比較例の絶縁シートを備えるステータで得られた絶縁破壊電界]/[比較例1の絶縁シートを備えるステータで得られた絶縁破壊電界]の値)として表1に示した。[Stator breakdown electric field]
The dielectric breakdown field of the stator was calculated by dividing the dielectric breakdown voltage measured by applying a voltage to the stator at a constant pressure increase of 1 kV/sec in oil by the thickness of the insulating sheet. The results of the dielectric breakdown electric field are based on the dielectric breakdown electric field obtained with the stator equipped with the insulation sheet of Comparative Example 1, and the insulation breakdown electric field obtained with the stator equipped with the insulation sheet of Examples 1, 4, 7 or each comparative example. Relative value of breakdown electric field ([Dielectric breakdown electric field obtained in the stator equipped with the insulation sheet of Examples 1, 4, 7 or each comparative example]/[Dielectric breakdown electric field obtained in the stator equipped with the insulation sheet of Comparative example 1] ] values) are shown in Table 1.
表1から明らかなように、熱伝導性フィラーを含有した熱伝導層を備える実施例1から7の絶縁シートは、熱伝導性フィラーを含有した熱伝導層を備えない比較例1の絶縁シートと比較して、熱伝導率の評価項目で高い数値を示した。具体的には、実施例1,2の絶縁シートの熱伝導率は、比較例1の絶縁シートと比較して、4倍に向上している。また、板状フィラーとして熱伝導率が高い窒化ホウ素粒子を含有した耐電圧層を備える実施例3から7の絶縁シートの熱伝導率は、窒化ホウ素粒子を含有した耐電圧層を備えない比較例1と比較して、15倍から16倍に飛躍的に向上している。このことから、熱伝導性フィラーおよび熱伝導率が高い窒化ホウ素粒子が、絶縁シートの放熱性の向上に有効であることが分かる。 As is clear from Table 1, the insulating sheets of Examples 1 to 7 that are provided with a thermally conductive layer containing a thermally conductive filler are different from the insulating sheet of Comparative Example 1 that is not provided with a thermally conductive layer that contains a thermally conductive filler. In comparison, it showed a high value in the evaluation item of thermal conductivity. Specifically, the thermal conductivity of the insulating sheets of Examples 1 and 2 is four times higher than that of the insulating sheet of Comparative Example 1. In addition, the thermal conductivity of the insulating sheets of Examples 3 to 7, which are provided with a voltage-resistant layer containing boron nitride particles with high thermal conductivity as a plate-shaped filler, is the same as that of the comparative example without a voltage-resistant layer containing boron nitride particles. Compared to 1, this is a dramatic improvement of 15 to 16 times. This shows that the thermally conductive filler and boron nitride particles with high thermal conductivity are effective in improving the heat dissipation properties of the insulating sheet.
表1から明らかなように、板状フィラーを含有した耐電圧層を備える実施例1から7の絶縁シートは、板状フィラーを含有した耐電圧層を備えない比較例2,3の絶縁シートと比較して、絶縁破壊電界の評価項目で高い数値を示した。このことから、板状フィラーが、絶縁シートの電気絶縁性の向上に有効であることが分かる。なお、実施例1から7の絶縁シートは、絶縁破壊電界の評価項目で、比較例1の絶縁シートと同等以上の数値を示した。 As is clear from Table 1, the insulating sheets of Examples 1 to 7, which are provided with a voltage withstanding layer containing a plate-like filler, are different from the insulating sheets of Comparative Examples 2 and 3, which are not provided with a voltage-withstanding layer that contains a plate-like filler. In comparison, it showed a high value in the evaluation item of dielectric breakdown electric field. This shows that the plate-like filler is effective in improving the electrical insulation properties of the insulating sheet. In addition, the insulating sheets of Examples 1 to 7 showed values equal to or higher than those of the insulating sheet of Comparative Example 1 in the evaluation item of dielectric breakdown electric field.
表1から明らかなように、実施例1,4,7の絶縁シートを備えるステータは、いずれも、比較例1の絶縁シートを備えるステータと比較して、熱抵抗値を大幅に下げることができた。このような結果は、実施例1,4,7の絶縁シートが熱伝導性フィラーを含有した熱伝導層を備えることで、絶縁シートの熱伝導率を大幅に向上させることができたためであると推察される。 As is clear from Table 1, the stators provided with the insulating sheets of Examples 1, 4, and 7 were all able to significantly lower the thermal resistance value compared to the stator provided with the insulated sheets of Comparative Example 1. Ta. These results are believed to be due to the fact that the insulation sheets of Examples 1, 4, and 7 were provided with a thermally conductive layer containing a thermally conductive filler, which significantly improved the thermal conductivity of the insulation sheets. It is inferred.
表1から明らかなように、実施例1,4,7の絶縁シートを用いたステータは、いずれも、比較例1の絶縁シートを用いたステータと比較して、絶縁破壊電界の数値を2倍近く向上させることができた。一方で、比較例2,3の絶縁シートを用いたステータは、実施例1,4,7の絶縁シートを用いたステータと比較して、絶縁破壊電界の数値が低かった。このような結果は、板状フィラーを含有した耐電圧層が絶縁シートにないと、電線を巻き付けた際に絶縁シートに電線が食い込んで絶縁シートの厚みが減少して、絶縁シートの電気絶縁性を確保できないが、板状フィラーを含有した耐電圧層が絶縁シートにあると、絶縁シートに電線が食い込んで絶縁シートの厚みが減少することを抑制して、絶縁シートの電気絶縁性を確保できるものと推察される。 As is clear from Table 1, the stators using the insulating sheets of Examples 1, 4, and 7 have twice the dielectric breakdown electric field value compared to the stator using the insulating sheet of Comparative Example 1. I was able to improve it in the near future. On the other hand, the stators using the insulating sheets of Comparative Examples 2 and 3 had lower dielectric breakdown electric field values than the stators using the insulating sheets of Examples 1, 4, and 7. This result is because if the insulating sheet does not have a withstand voltage layer containing a plate-like filler, the wire will dig into the insulating sheet when the wire is wrapped around it, reducing the thickness of the insulating sheet, and the electrical insulation properties of the insulating sheet will decrease. However, if the insulating sheet has a voltage-resistant layer containing a plate-like filler, it can prevent the electric wires from digging into the insulating sheet and reduce the thickness of the insulating sheet, thereby ensuring the electrical insulation properties of the insulating sheet. It is presumed that this is the case.
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the embodiments above are merely examples, and can be combined with other known techniques, or can be combined with other embodiments, within the scope of the gist. It is also possible to omit or change part of the configuration.
1,1A,1B,1C 絶縁シート、2 熱伝導層、3 耐電圧層、4,4A,4B,4C 固着層、5 電動機、6 ステータ、7 ロータ、8 シャフト、9 フレーム、10 ブラケット、10a 孔、11 ステータコア、12 コアバック、13 ティース、14 スロット、15 コイル、16 電線、21,31,41 熱硬化性樹脂、22,42,43 熱伝導性フィラー、32 板状フィラー。 1, 1A, 1B, 1C insulating sheet, 2 thermally conductive layer, 3 withstand voltage layer, 4, 4A, 4B, 4C fixed layer, 5 electric motor, 6 stator, 7 rotor, 8 shaft, 9 frame, 10 bracket, 10a hole , 11 stator core, 12 core back, 13 teeth, 14 slots, 15 coils, 16 electric wires, 21, 31, 41 thermosetting resin, 22, 42, 43 thermally conductive filler, 32 plate filler.
Claims (5)
前記ステータコアの表面に積層されて、熱硬化性樹脂と平均粒径が40μm以下の粒子状の熱伝導性フィラーとを含有する熱伝導層と、
前記熱伝導層のうち前記ステータコアと反対を向く面に積層されて、熱硬化性樹脂と板状フィラーとを含有する耐電圧層と、
前記耐電圧層のうち前記ステータコアと反対を向く面に積層されて、前記電線が固着可能であって、熱硬化性樹脂のみを含有する、あるいは平均粒径が1μm以下かつ前記電線間の隙間の幅より小さい熱伝導性フィラーと粒径が40μm以上かつ前記電線間の隙間の幅より大きい熱伝導性フィラーとのうち少なくとも一方と熱硬化性樹脂とを含有する固着層と、
を備え、
前記絶縁シートの加熱処理時における前記熱伝導層の熱硬化性樹脂および前記固着層の熱硬化性樹脂の流動性は、前記絶縁シートの加熱処理時における前記耐電圧層の熱硬化性樹脂の流動性よりも高く、
前記絶縁シートの加熱処理時における前記熱伝導層の熱硬化性樹脂および前記固着層の熱硬化性樹脂は、液状の樹脂、あるいは溶融粘度が1Pa・s以下の樹脂であり、
前記絶縁シートの加熱処理時における前記耐電圧層の熱硬化性樹脂は、固形状の樹脂であることを特徴とする絶縁シート。 An insulating sheet provided between the stator core and the coil of a stator comprising a stator core and a coil formed by winding electric wires in multiple layers around the stator core,
A thermally conductive layer laminated on the surface of the stator core and containing a thermosetting resin and a particulate thermally conductive filler having an average particle size of 40 μm or less;
A withstand voltage layer laminated on a surface of the thermally conductive layer facing away from the stator core and containing a thermosetting resin and a plate-shaped filler;
The withstand voltage layer is laminated on the side facing away from the stator core, to which the electric wires can be fixed, and contains only a thermosetting resin, or has an average particle size of 1 μm or less and has a gap between the electric wires. A fixing layer containing at least one of a thermally conductive filler smaller than the width and a thermally conductive filler having a particle size of 40 μm or more and larger than the width of the gap between the electric wires and a thermosetting resin;
Equipped with
The fluidity of the thermosetting resin of the thermally conductive layer and the thermosetting resin of the fixed layer during the heat treatment of the insulating sheet is the fluidity of the thermosetting resin of the voltage-withstanding layer during the heat treatment of the insulating sheet. higher than sex,
The thermosetting resin of the thermally conductive layer and the thermosetting resin of the fixed layer during the heat treatment of the insulating sheet are liquid resins or resins with a melt viscosity of 1 Pa·s or less,
An insulating sheet, wherein the thermosetting resin of the voltage-withstanding layer during heat treatment of the insulating sheet is a solid resin .
前記ステータコアに電線が多層に巻き付けられて形成されたコイルと、
前記ステータコアと前記コイルとの間に配置される請求項1から3のいずれか1項に記載の絶縁シートと、
を備えることを特徴とするステータ。 A stator core formed of a magnetic material,
a coil formed by winding electric wire in multiple layers around the stator core;
The insulating sheet according to any one of claims 1 to 3 , which is disposed between the stator core and the coil;
A stator characterized by comprising:
前記ステータコアに設けられたスロットに前記絶縁シートおよび前記コイルを配置する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記絶縁シートを加熱して前記ステータコアおよび前記コイルに前記絶縁シートを固着させる固着工程と、
を含むことを特徴とするステータの製造方法。 A method for manufacturing a stator according to claim 4 , comprising:
arranging the insulating sheet and the coil in slots provided in the stator core;
After the arranging step, a fixing step of heating the insulating sheet to fix the insulating sheet to the stator core and the coil;
A method for manufacturing a stator, comprising:
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JP2009187817A (en) | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Toshiba Corp | Insulation sheet, stator coil and rotary electrical machine |
Family Cites Families (2)
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