[发明专利]热固性树脂组合物、片型绝缘清漆及其制造方法、电气设备以及旋转电机

说明书

本发明提供一种片型绝缘清漆用的热固性树脂组合物，该片型绝缘清漆能实实在在地填补绝缘对象的构件之间的间隙，直到细微部分，将两者绝缘并固定。热固性树脂组合物用于配置在绝缘对象的构件之间的间隙处的片型绝缘清漆，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、最大粒径比间隙的尺寸小且平均粒径小于间隙尺寸的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质量份包含30质量份～70质量份的热固性树脂(A)，无机填充剂相对于组合物整体的体积比在50％以下。使用该树脂组合物的片型绝缘清漆的膜厚设定为间隙尺寸的1.1倍～2.0倍，在25℃、25MPa的压力下压缩10％以上。

技术领域

本发明涉及热固性树脂组合物、片型绝缘清漆及其制造方法、电气设备以及旋转电机。

背景技术

在包括具备半导体模块、功率模块、电源器件等的电子设备在内的电气设备领域以及包括电动机、发电机、压缩机等在内的旋转电机领域中，随着小型化和高输出功率化，对于绝缘和散热的要求越来越高。因此，对于配置在构成这些设备的构件之间的间隙处的绝缘材料，要求高绝缘性和散热性。

在电气设备中，在半导体芯片、二极管或变压器线圈等发热构件与基板的间隙处或者基板与框体的间隙处配置绝缘材料。在这样的构件之间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。特别是在导热系数为0的真空下使用的航天用装置中，散热的问题严峻。

此外，为了在旋转电机中实现小型化和高输出功率化，必须提高线圈的绝缘性能。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，线圈、槽内壁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。其结果是，线圈的固定性能降低，对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，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。

专利文献1提出了一种在不将线圈浸渍在绝缘清漆中的情况下，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(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)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，虽然绝缘膜基材的厚度设定为25μm～150μm，但关于配置绝缘膜基材的间隙的尺寸与绝缘膜基材的厚度之间的关系完全没有提及。

因此认为，即使是本领域技术人员，也不容易用专利文献1所公开的绝缘膜基材实实在在地填补构件之间的间隙，直到细微部分。固化的热固性树脂和绝缘膜基材的整体厚度比间隙的尺寸小的情况下，无法充分地填补间隙，部分残留空气层，绝缘性和散热性降低。此外，整体厚度比间隙的尺寸大的情况下，组装性和操作性可能会变差，可靠性可能会降低。为旋转电机的情况下，如果绝缘膜基材的厚度比线圈与定子铁芯的间隙的尺寸大，则难以进行线圈插入槽中的操作。