[发明专利]单组分环氧树脂组合物及使用该组合物的电动机或发电机

说明书

本申请是申请日为2007年9月11日、申请号为200780033328.1、发明名称为“单组分环氧树脂组合物及使用该组合物的电动机或发电机”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种新型的单组分树脂组合物，进一步详细而言，涉及一种在线圈等的含浸固着工艺中具有优异的操作性，而且能够长期保存，而且即使在长期间高温环境下也能够得到剪切粘接强度减损小而耐热性和可靠性优异的硬化物的单组分环氧树脂组合物。

背景技术

装配在汽车和火车为代表的车辆和产业机械中的电动机和发电机的漆包覆的绝缘线圈会受到使用环境中的湿气、水分、尘埃等物质的影响。例如，当这些环境物质在绝缘线圈间粘附、积聚时，通过化学、物理作用会使包覆层的绝缘性降低。包覆层的绝缘性降低会引起邻接的线圈间发生短路，导致电动机的停转或发电机的电动势降低。

另外，由于高速旋转运动的电动机或发电机的转子引起的振动，或者装载电动机或发电机的汽车等机器的振动或冲击，绝缘线圈与邻接的线圈及/或铁芯之间会发生摩擦。此摩擦有导致线圈断线的危险性，此断线对于电动机和发电机会是致命的问题。

为了防止这样的绝缘性降低和保护绝缘线圈不受损害、切断，使液态的环氧树脂含浸硬化在绝缘线圈之间，进行绝缘线圈与绝缘线圈的固着及其与铁芯的粘接。

近年，人们对这种含浸固着用环氧树脂组合物的特性的要求，特别是对其在汽车用途中的特性的要求变得严格。受到汽车的驱动机构的混合动力化趋势的影响，汽车用电动机，特别是驱动电动机及发电机向小型化、高输出化发展，相应地具有绝缘线圈的卷绕密度变高，转速增大的倾向。因此，电动机，特别是驱动电动机及发电机的发热量增加，历来使用的含浸固着用环氧树脂的耐热性变得不足。另外，为了使得混合动力汽车的驱动电动机及发电机与历来的燃烧型发动机具有同等可靠性，对硬化物的耐热性的经时变化的要求和对含浸固着工艺的稳定性的要求变得极高。此外，对提高生成效率的高要求始终存在。

作为历来的环氧树脂的一例，可列举出日本专利文献1公开的环氧树脂组合物。即，由双酚F型环氧树脂及环状脂肪族型的群组中选出的液态环氧化合物、双马来酰亚胺、液态酸酐及潜伏性胺系硬化促进剂组成的环氧树脂组合物。该组合物是单组分的环氧树脂组合物而具有优异的保存稳定性，但是硬化物在高温长时间后的剪切粘接强度这一点不能充分满足现在的要求。即使在固化初期具有一定水平，在高温环境下在短时间内就劣化，断线等的危险性变高。

为了提高上述耐热性而进行了各种改良，作为一个例子，有人提出了添加无机物微粉末等填充剂的方案。

作为一个具体例，日本专利文献2公开了一种由环氧树脂、酸酐硬化剂、咪唑化合物促进剂及具有一定粒度分布的二氧化硅微粉末组成的用于对电器用的线圈等进行绝缘处理的环氧树脂组合物。该组合物中，为提高机械特性而添加了微粉末，应当改善新产生的操作性的降低，具体而言，应当改善粘度的经时变化，严密控制添加的二氧化硅微粉末的粒度。

但是，这种添加填充剂的改良，其结果是增加了制造上的管理项目，增加了工艺的管理负担。另外，咪唑化合物促进剂的添加导致反应活性提高，为了确保保存稳定性，实际上不能将其使用于单组分，而多用于双组分型。因此含浸固着程序变得复杂，违背了提高生产效率的趋势。而且，伴随线圈的小型化，绝缘线圈的卷绕密度变高，因此，会发生含有微粉末的树脂不能充分含浸在线圈之间的情况，可能难以实现线圈固着这一基本功能。这样，为提高耐热性而添加的填充剂成为工艺不稳定化的要因，上述组合物难以适用于汽车等特别重视安全性的用途。

作为另一个例子，日本专利文献3中提出了限定配合初期的组合物中所含的水分量的方案。即，由分子中含有2个以上的环氧基的环氧树脂、液态的聚羧酸酐及硬化催化剂组成的、配合初期的水分量为800ppm以下的单组分的环氧树脂组合物。该组合物也和上述发明同样地增加了管理项目，产生制造方面的新问题。特别是，管理对象是容易受到湿度影响的水分量，有必要调整配合前各成分的保管环境，考虑配合时的湿度、微调配合比。

日本专利文献1：特开昭63-251417号公报

日本专利文献1：特开平7-126575号公报

日本专利文献1：特开2002-145996号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的一般课题是可以形成能够容易地适用于汽车等品质要求特别高的用途，例如驱动电动机及发电机的、具有高耐热性及可靠性的硬化物，提供保存稳定性优异，并且工艺管理容易的含浸固着用环氧树脂组合物。