WO2018096602A1 - 回転電機用コイル、回転電機用コイルの製造方法、マイカテープ、マイカテープの硬化物及び絶縁層付き物品 - Google Patents

回転電機用コイル、回転電機用コイルの製造方法、マイカテープ、マイカテープの硬化物及び絶縁層付き物品 Download PDF

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WO2018096602A1
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WO
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mica tape
epoxy
mica
insulating layer
compound
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PCT/JP2016/084676
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みゆき 室町
竹澤　由高
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日立化成株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H01B17/60—Composite insulating bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/30—Windings characterised by the insulating material

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine coil, a manufacturing method of a rotating electrical machine coil, mica tape, a cured product of mica tape, and an article with an insulating layer.
  • a coil (hereinafter also simply referred to as a coil) used in a rotating electrical machine such as a generator or an electric motor generally has a coil conductor and an insulating layer disposed on the outer periphery of the coil conductor to insulate the coil conductor from the external environment. is doing.
  • a material for forming the insulating layer an insulating material containing mica called a mica tape is known.
  • the main purpose of the insulating layer formed using mica tape is to electrically insulate the coil from the outside, but the generator adopts an indirect cooling method in which hydrogen gas or air is cooled outside the coil. In these fields, it is desired to increase the thermal conductivity of the insulating layer.
  • a technique for increasing the thermal conductivity of an insulating layer formed using a mica tape a technique for adding an inorganic filler to the mica tape is known.
  • Patent Document 1 describes a mica tape that can form an insulating layer having excellent thermal conductivity by containing alumina having high thermal conductivity as an inorganic filler.
  • a resin component having a high thermal conductivity in a cured state As a method for improving the thermal conductivity of the insulating layer in addition to including an inorganic filler in the mica tape, it is conceivable to use a resin component having a high thermal conductivity in a cured state as a resin component contained in the mica tape.
  • an epoxy compound having a mesogenic structure in the molecule tends to have a higher thermal conductivity in a cured state than other epoxy compounds, and therefore it can be considered to be used as a resin component of mica tape.
  • an epoxy compound having a mesogenic structure generally has high crystallinity and a high melt viscosity, there are cases where the coating property at the coating temperature (for example, 90 ° C.) of the resin component when producing mica tape is not sufficient. .
  • an object of the present invention is to provide a coil for a rotating electrical machine having an insulating layer excellent in thermal conductivity and heat resistance and a method for manufacturing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a mica tape capable of forming an insulating layer excellent in thermal conductivity and heat resistance, a cured product of the mica tape, and an article with an insulating layer using the same.
  • the resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure,
  • the coil for a rotating electrical machine, wherein the ratio of the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure is 15 mass% to 45 mass% of the entire epoxy resin.
  • ⁇ 3> a step of disposing a mica tape containing mica and a resin component on the outer periphery of the coil conductor, and a step of forming an insulating layer from the mica tape disposed on the outer periphery of the coil conductor.
  • the resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure, A method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine, wherein a ratio of the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure is 15% by mass to 45% by mass of the whole epoxy resin.
  • a mica layer containing mica and a backing layer containing a backing material, and including a resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure,
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 5 and R 6 each independently represent An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is shown.
  • n and m each independently represents an integer of 0 to 4.
  • Each X independently represents —O— or —NH—.
  • the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure includes at least one selected from the group consisting of epoxy compounds represented by the following general formulas (III-A) to (III to F):
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 5 and R 6 each independently represent An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is shown.
  • n and m each independently represents an integer of 0 to 4.
  • Each X independently represents —O— or —NH—.
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • a coil for a rotating electrical machine having a coil conductor and an insulating layer disposed on an outer periphery of the coil conductor, wherein the insulating layer is a cured product of the mica tape according to ⁇ 10>.
  • a coil for a rotating electrical machine having an insulating layer excellent in thermal conductivity and heat resistance and a method for manufacturing the same are provided.
  • goods with an insulating layer using the same are provided.
  • the term “process” includes a process that is independent of other processes and includes the process if the purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from the other processes. It is.
  • numerical values indicated by using “to” include numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range. Good. Further, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • the content rate or content of each component in the composition is such that when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of kinds present in the composition unless otherwise specified. It means the total content or content of substances.
  • the particle diameter of each component in the composition is a mixture of the plurality of types of particles present in the composition unless there is a specific indication when there are a plurality of types of particles corresponding to each component in the composition. Means the value of.
  • the term “layer” refers to the case where the layer is formed only in a part of the region in addition to the case where the layer is formed over the entire region. Is also included.
  • the term “lamination” indicates that layers are stacked, and two or more layers may be combined, or two or more layers may be detachable.
  • the “epoxy compound” means a compound having an epoxy group in the molecule.
  • Epoxy resin is a concept that captures a plurality of epoxy compounds as an aggregate.
  • the “resin component” is a concept including an epoxy resin and a component used as a curing agent as necessary.
  • the coil for a rotating electrical machine of the present embodiment includes a coil conductor and an insulating layer disposed on an outer periphery of the coil conductor, and the insulating layer includes mica and a cured product of a resin component, A coil conductor and an insulating layer disposed on an outer periphery of the coil conductor, the insulating layer including mica and a cured resin component;
  • the resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure, The ratio of the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure is 15% by mass to 45% by mass of the entire epoxy resin.
  • the insulating layer includes a cured resin component including an epoxy compound having a mesogenic structure.
  • This insulating layer is superior in thermal conductivity to a conventional insulating layer formed using a resin component containing an epoxy compound having no mesogenic structure.
  • a smectic structure is formed in the cured resin component contained in the insulating layer. Details of the smectic structure will be described later.
  • the insulating layer of the coil for a rotating electrical machine of the present embodiment is formed using, for example, the mica tape of the present embodiment described later.
  • the material, shape, size, and the like of the coil conductor used for the coil of this embodiment are not particularly limited, and can be selected according to the use of the coil.
  • the method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine includes a step of placing a mica tape containing mica and a resin component on the outer periphery of a coil conductor, and forming an insulating layer from the mica tape arranged on the outer periphery of the coil conductor.
  • a step of The resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure, The ratio of the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure is 15% by mass to 45% by mass of the entire epoxy resin.
  • the mica tape used in the method for manufacturing a coil for a rotating electrical machine of the present embodiment for example, the mica tape of the present embodiment described later can be used.
  • the method for disposing the mica tape on the outer periphery of the coil conductor is not particularly limited, and a commonly performed method can be adopted.
  • a mica tape is spirally wound around the outer periphery of a coil conductor so that a part of the mica tape overlaps.
  • the thickness of the insulating layer obtained can be adjusted by the number of times the mica tape is wound.
  • the method for forming the insulating layer from the mica tape disposed on the outer periphery of the coil conductor is not particularly limited.
  • the mica tape placed on the outer periphery of the coil conductor is heated while being pressed (heat press), and the resin component contained in the mica tape is allowed to flow out of the mica tape so as to fill the space between the overlapping mica tapes. And a method of curing this to form an insulating layer.
  • the mica tape of the present embodiment has a mica layer containing mica and a backing layer containing a backing material, and contains a resin component,
  • the resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure,
  • the ratio of the epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure is 15% by mass to 45% by mass of the entire epoxy resin.
  • the resin component containing an epoxy compound having a mesogenic structure tends to have a higher thermal conductivity in a cured state than a resin component containing an epoxy compound not having a mesogenic structure. For this reason, the insulating layer excellent in thermal conductivity can be formed by using the mica tape of this embodiment.
  • the mica tape of the present embodiment cures the resin component contained in the mica tape in a state where the mica tape is disposed on an insulator such as a coil conductor (an object on which an insulating layer is formed on the outer periphery). It is used as a band-like object (also referred to as a prepreg mica tape, RR (Resin Rich) tape, etc.) used for forming an insulating layer on the outer periphery of the insulator.
  • an insulator such as a coil conductor (an object on which an insulating layer is formed on the outer periphery).
  • RR Resin Rich
  • the resin component is present (impregnated) in the mica tape so as to fill at least part of voids inside the mica layer and the backing layer (portions where the mica and the backing material do not exist).
  • the resin component may further exist outside the mica layer and the backing layer.
  • the resin component includes an epoxy resin including an epoxy compound having two mesogenic structures having the same structure (hereinafter also referred to as a dimer compound), and the proportion of the dimer compound is 15% by mass to 45% by mass of the entire epoxy resin. %.
  • the proportion of the dimer compound when the proportion of the dimer compound is 15% by mass or more of the whole epoxy resin, the proportion of the dimer compound is less than 15% by mass of the whole epoxy resin, It was found that the coating property of the resin component during the production of mica tape was excellent. The reason is not clear, but it is presumed that if the proportion of the dimer compound is 15% by mass or more of the epoxy resin, the resin is more easily softened at the coating temperature. Further, when the proportion of the dimer compound is 45% by mass or less of the entire epoxy resin, the glass transition in a cured state as compared with the case where the proportion of the dimer compound exceeds 45% by mass of the entire epoxy resin. It was found that the temperature was high and the heat resistance was excellent. The reason is not clear, but it is presumed that the thermal motion of the molecule is further suppressed by the rigid mesogenic structure.
  • the proportion of the dimer compound is preferably 15% by mass or more, more preferably 23% by mass or more of the entire epoxy resin.
  • the proportion of the dimer compound is preferably 45% or less, more preferably 41% or less by mass of the entire epoxy resin.
  • the ratio of the dimer compound to the entire epoxy resin is obtained by reverse phase chromatography. That is, the ratio (% by mass) of the area of the peak derived from the dimer compound in the total area of the peaks derived from all the epoxy compounds in the chart obtained by reverse phase chromatography. Specifically, the absorbance at a wavelength of 280 nm of the epoxy resin to be measured is detected, and is calculated by the following formula from the total area of all detected peaks and the area of the peak corresponding to the dimer compound. The ratio of the epoxy compound other than the dimer compound in the entire epoxy resin is also calculated in the same manner.
  • Ratio of area of peak derived from dimer compound (Area of peak derived from dimer compound / Total area of peaks derived from all epoxy compounds) ⁇ 100
  • the resin component may include only an epoxy compound having a mesogenic structure, or may further include an epoxy compound that does not correspond to an epoxy compound having a mesogenic structure.
  • the proportion of the epoxy compound having a mesogenic structure in the entire epoxy compound (epoxy resin) is preferably 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more. More preferably, it is 90% by mass or more.
  • the epoxy compound having a mesogenic structure may be one type or two or more types.
  • the mesogenic structure of the epoxy compound include, for example, a biphenyl structure, a phenylbenzoate structure, an azobenzene structure, a stilbene structure, a terphenyl structure, an anthracene structure, a derivative thereof, and two or more of these mesogenic structures via a bonding group. Examples include bonded structures.
  • the epoxy compound having a mesogenic structure preferably exhibits a higher-order structure in a cured state.
  • the higher order structure means a structure including a higher order structure in which constituent elements are arranged to form a micro ordered structure, and corresponds to, for example, a crystal phase and a liquid crystal phase.
  • the presence or absence of such a higher order structure can be determined by a polarizing microscope. That is, in the observation in the crossed Nicols state, it can be distinguished by seeing interference fringes due to depolarization.
  • This higher order structure usually exists in an island shape in the cured product to form a domain structure, and one of the islands corresponds to one higher order structure.
  • the constituent elements of this higher order structure are formed by covalent bonds.
  • Examples of the higher order structure formed in the cured state include a nematic structure and a smectic structure.
  • Each of the nematic structure and the smectic structure is a kind of liquid crystal structure.
  • the nematic structure is a liquid crystal structure in which the molecular long axis is oriented in a uniform direction and has only an alignment order.
  • the smectic structure is a liquid crystal structure having a one-dimensional positional order in addition to the orientation order and having a layer structure. The order is higher in the smectic structure than in the nematic structure.
  • the epoxy compound having a mesogenic structure is more preferably a smectic structure in a cured state.
  • Whether or not a smectic structure is formed in a cured state can be determined by X-ray diffraction measurement of the cured product.
  • X-ray diffraction measurement can be performed, for example, using an X-ray diffraction apparatus manufactured by Rigaku Corporation.
  • the dimer compound is not particularly limited as long as it has two mesogenic structures having the same structure.
  • the two mesogenic structures possessed by the dimer compound may be the same or different in the arrangement state in the molecule of the dimer compound.
  • the dimer compound may be a compound obtained by reacting two or more epoxy compounds (epoxy monomers) having one mesogen structure that is the same as the mesogen structure contained in the dimer compound. In this case, even if the dimer compound is obtained by reacting an epoxy monomer with a compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer, it is obtained by self-polymerization of the epoxy monomer. May be.
  • the dimer compound is a compound obtained by a reaction between an epoxy monomer and a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of the epoxy monomer
  • the dimer compound is represented by the following general formula (A) or ( Examples thereof include an epoxy compound having a structure represented by B).
  • * represents a bonding position with an adjacent atom.
  • Adjacent atoms include oxygen and nitrogen atoms.
  • R 1 to R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • n, m and l each independently represents an integer of 0 to 4.
  • n, m and l are each independently preferably an integer of 0 to 2, more preferably an integer of 0 to 1, and even more preferably 0.
  • the structure represented by the general formula (A) or (B) is preferable.
  • a dimer compound having such a structure tends to have a linear molecular structure. For this reason, it is considered that the stacking property of molecules is high and higher-order structures are more easily formed.
  • R 1 ⁇ R 3, n, m and l are * in formula (A) and (B), R 1 ⁇ R 3, n, The definition and preferred examples of m and l are the same.
  • the dimer compound is an epoxy compound having a structure represented by the general formula (A) or (B)
  • the dimer compound may be an epoxy represented by the following general formula (C) or (D).
  • R 1 ⁇ R 3 , n, m and l have the general formula (A) and (B) in the R 1 ⁇ R 3, n, m and l Definitions and preferred examples are the same.
  • Ms independently represents a divalent group having a mesogenic structure.
  • Each X independently represents —O— or —NH—.
  • the dimer compound may be an epoxy compound having a structure represented by the following general formula (I).
  • the resin component containing the epoxy compound having the structure represented by the general formula (I) has a higher glass transition temperature of the obtained cured product and excellent heat resistance than the resin component containing the epoxy compound having another mesogenic structure. There is a tendency. Furthermore, the resin component containing the epoxy compound having the structure represented by the general formula (I) exhibits excellent molecular orientation as compared with other resin components containing the epoxy compound having the mesogenic structure, and such a compound. Tends to have a relatively low melting point and excellent impregnation properties.
  • R 1 ⁇ R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 1 to R 4 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom.
  • 2 to 4 of R 1 to R 4 are hydrogen atoms, more preferably 3 or 4 are hydrogen atoms, and more preferably that all 4 are hydrogen atoms.
  • any of R 1 to R 4 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • at least one of R 1 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the epoxy compound having a structure represented by the general formula (I) is an epoxy compound having at least one selected from the group consisting of structural units represented by the following general formulas (II-A) to (II-D) It may be.
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • R 5 and R 6 each independently represent carbon.
  • n and m each independently represents an integer of 0 to 4.
  • Each X independently represents —O— or —NH—.
  • R 1 ⁇ R 4 in the general formula (II-A) ⁇ (II -D) is the same as the specific examples of R 1 ⁇ R 4 in formula (I), it is the same and the preferred ranges thereof .
  • R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, More preferably, it is a group.
  • n and m each independently represent an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 2, and preferably an integer of 0 to 1. Is more preferred and 0 is even more preferred. That is, the benzene ring to which R 5 or R 6 is attached in the general formulas (II-A) to (II-D) preferably has 2 to 4 hydrogen atoms, and preferably 3 or 4 hydrogen atoms. More preferably, it has an atom, and further preferably has 4 hydrogen atoms.
  • the epoxy compound having the structure represented by the general formula (I) is an epoxy compound (dimer compound) containing two structural units represented by the general formula (I)
  • the following general formula Examples thereof include at least one selected from the group consisting of epoxy compounds represented by (III-A) to (III to F).
  • Formula (III-A) ⁇ R 1 in (III ⁇ F) ⁇ R 6 , n, the definition of m and X have the general formula (II-A) R 1 in the ⁇ (II-D) ⁇ R 6, n , M and X are the same, and the preferred range is also the same.
  • Formula (III-a) ⁇ R 1 in (III ⁇ f) ⁇ R 6 , n, the definition of m and X have the general formula (III-A) R 1 in the ⁇ (III-F) ⁇ R 6, n , M and X are the same, and the preferred range is also the same.
  • the number average molecular weight of the dimer compound is not particularly limited.
  • the number average molecular weight in gel permeation chromatography (GPC) measurement is preferably 800 to 2000, and more preferably 1000 to 1800.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the number average molecular weight of the dimer compound is 800 or more, the impregnation property of the resin component tends to be further improved, and when the number average molecular weight of the dimer compound is 2000 or less, the crosslinking point density for curing. Is sufficiently secured, and the thermal conductivity tends to be maintained well.
  • the number average molecular weight of the entire epoxy compound including the dimer compound in gel permeation chromatography (GPC) measurement is preferably 300 to 1500, and more preferably 450 to 1000.
  • the number average molecular weight of an epoxy compound shall be measured on the following measuring conditions.
  • epoxy monomer When the epoxy resin further contains an epoxy monomer in addition to the dimer compound, the epoxy monomer may be a raw material used in a dimer compound synthesis method described later. That is, it may be an unreacted epoxy monomer remaining as a dimer compound when the epoxy monomer is reacted to synthesize the dimer compound.
  • Examples of the epoxy monomer include an epoxy compound represented by the following general formula (M).
  • the resin component containing the epoxy compound represented by the general formula (M) forms a smectic liquid crystal structure in the cured product.
  • an epoxy monomer contains the epoxy compound represented by general formula (M)
  • only 1 type may be sufficient as the epoxy compound represented by general formula (M), or 2 or more types may be sufficient as it.
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • R 1 to R 4 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom.
  • 2 to 4 of R 1 to R 4 are hydrogen atoms, more preferably 3 or 4 are hydrogen atoms, and more preferably that all 4 are hydrogen atoms.
  • any of R 1 to R 4 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • at least one of R 1 and R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • a method for synthesizing a dimer compound by reacting an epoxy monomer with a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of the epoxy monomer is not particularly limited. Specifically, for example, by dissolving an epoxy monomer, a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of the epoxy monomer, and a reaction catalyst used as necessary in a solvent, stirring while heating, Dimer compounds can be synthesized. Alternatively, for example, an epoxy monomer and a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of the epoxy monomer are mixed without using a reaction catalyst and a solvent as required, and stirred while heating, thereby dimerizing. Body compounds can be synthesized.
  • Examples of the epoxy monomer include an epoxy compound having a mesogenic structure represented by the general formula (M) described above.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the epoxy monomer and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer and can be heated to a temperature necessary for the reaction of both compounds.
  • Specific examples include cyclohexanone, cyclopentanone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, N-methylpyrrolidone and the like.
  • the amount of the solvent is not particularly limited as long as it is an amount capable of dissolving the epoxy monomer, the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer, and the reaction catalyst used as necessary at the reaction temperature.
  • solubility differs depending on the type of raw material before the reaction, the type of solvent, etc., for example, if the charged solid content concentration is 20% by mass to 60% by mass, the viscosity of the solution after the reaction is in a preferred range. There is a tendency.
  • the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer is not particularly limited. From the viewpoint of forming a smectic structure in the cured product, a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of an epoxy monomer is a dihydroxybenzene compound having a structure in which two hydroxyl groups are bonded to one benzene ring, and two amino groups.
  • a diaminobenzene compound having a structure in which a group is bonded to one benzene ring, a dihydroxybiphenyl compound having a structure in which one hydroxyl group is bonded to each of two benzene rings forming a biphenyl structure, and two benzene rings forming a biphenyl structure It is preferably at least one selected from the group consisting of diaminobiphenyl compounds each having a structure in which one amino group is bonded (hereinafter also referred to as a specific aromatic compound).
  • a dimer having at least one selected from the group consisting of structures represented by the general formulas (IA) to (ID) by reacting an epoxy group of an epoxy monomer with a hydroxyl group or an amino group of a specific aromatic compound Body compounds can be synthesized.
  • Examples of the dihydroxybenzene compound include 1,2-dihydroxybenzene (catechol), 1,3-dihydroxybenzene (resorcinol), 1,4-dihydroxybenzene (hydroquinone), and derivatives thereof.
  • Examples of the diaminobenzene compound include 1,2-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 1,4-diaminobenzene, and derivatives thereof.
  • Examples of the dihydroxybiphenyl compound include 3,3′-dihydroxybiphenyl, 3,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxybiphenyl, and derivatives thereof.
  • Examples of the diaminobiphenyl compound include 3,3′-diaminobiphenyl, 3,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobiphenyl, and derivatives thereof.
  • Examples of the derivative of the specific aromatic compound include a compound in which a substituent such as an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is bonded to the benzene ring of the specific aromatic compound.
  • a specific aromatic compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the specific aromatic compounds include 1,4-dihydroxybenzene, 1,4-diaminobenzene, 4,4′-dihydroxybiphenyl and 4,4. '-Diaminobiphenyl is preferred.
  • the dimer compound obtained by reacting this with an epoxy monomer tends to have a linear structure. For this reason, it is considered that the stacking property of the molecule is high and it is easy to form a smectic structure in the cured product.
  • reaction catalyst is not particularly limited, and an appropriate one can be selected from the viewpoint of reaction rate, reaction temperature, storage stability, and the like. Specific examples include imidazole compounds, organophosphorus compounds, tertiary amines, and quaternary ammonium salts.
  • a reaction catalyst may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • an organic phosphorus compound is preferable as the reaction catalyst.
  • the organic phosphorus compound include an organic phosphine compound, a compound having an intramolecular polarization formed by adding a compound having a ⁇ bond such as maleic anhydride, a quinone compound, diazophenylmethane, and a phenol resin to an organic phosphine compound, organic And a complex of a phosphine compound and an organic boron compound.
  • organic phosphine compound examples include triphenylphosphine, diphenyl (p-tolyl) phosphine, tris (alkylphenyl) phosphine, tris (alkoxyphenyl) phosphine, tris (alkylalkoxyphenyl) phosphine, tris (dialkylphenyl) phosphine, Tris (trialkylphenyl) phosphine, tris (tetraalkylphenyl) phosphine, tris (dialkoxyphenyl) phosphine, tris (trialkoxyphenyl) phosphine, tris (tetraalkoxyphenyl) phosphine, trialkylphosphine, dialkylarylphosphine, alkyldiaryl A phosphine etc. are mentioned.
  • quinone compound examples include 1,4-benzoquinone, 2,5-toluquinone, 1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylbenzoquinone, 2,6-dimethylbenzoquinone, 2,3-dimethoxy-5-methyl- Examples include 1,4-benzoquinone, 2,3-dimethoxy-1,4-benzoquinone, and phenyl-1,4-benzoquinone.
  • organic boron compound examples include tetraphenyl borate, tetra-p-tolyl borate, and tetra-n-butyl borate.
  • the amount of the reaction catalyst is not particularly limited. From the viewpoint of reaction rate and storage stability, 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the epoxy monomer and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer. Preferably, the amount is 0.2 to 1 part by mass.
  • an epoxy compound (multimeric compound) having three or more mesogenic structures derived from an epoxy monomer may be generated.
  • the synthesis of the dimer compound can be performed using a reaction vessel such as a flask for a small scale and a synthesis kettle for a large scale.
  • a specific synthesis method is as follows, for example. First, an epoxy monomer is put into a reaction vessel, a solvent is put in if necessary, and heated to a reaction temperature with an oil bath or a heat medium to dissolve the epoxy monomer. A compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer is added thereto, and then a reaction catalyst is introduced as necessary to start the reaction. Subsequently, a dimer compound is obtained by distilling a solvent off under reduced pressure as needed.
  • the reaction temperature is not particularly limited as long as the reaction between the epoxy group of the epoxy monomer and the functional group capable of reacting with the epoxy group proceeds, and is preferably in the range of 100 ° C. to 180 ° C., for example, More preferably, it is in the range of ⁇ 150 ° C.
  • the reaction temperature is set to 100 ° C. or higher, the time until the reaction is completed tends to be shortened.
  • the reaction temperature to 180 ° C. or lower, the possibility of gelation tends to be reduced.
  • the compounding ratio of the epoxy monomer used for the synthesis of the dimer compound and the compound having a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy monomer is not particularly limited.
  • the blending ratio in which the ratio (A: B) of the number of equivalents of epoxy groups (A) to the number of equivalents of functional groups capable of reacting with epoxy groups (A: B) is in the range of 100: 100 to 100: 1.
  • A: B is in the range of 100: 50 to 100: 1 is preferable.
  • the structure of the dimer compound is, for example, the molecular weight of a multimer estimated to be obtained from the reaction of an epoxy monomer used for synthesis with a compound having a functional group capable of reacting with an epoxy group of the epoxy monomer, UV and It can be determined by collating the molecular weight of the target compound determined by liquid chromatography performed using a liquid chromatograph equipped with a mass spectrum detector.
  • the kind of mica contained in the mica layer is not particularly limited. Examples include unfired hard mica, fired hard mica, unfired soft mica, fired soft mica, synthetic mica, and flake mica. Among these, unfired hard mica is preferable from the viewpoints of price and availability.
  • the particle size of mica is not particularly limited.
  • the proportion of mica pieces having a particle diameter of 2.8 mm or more is preferably less than 45% by mass of the whole mica pieces, It is more preferably 30% by mass or less, and further preferably 20% by mass or less, based on the entire mica piece.
  • the proportion of mica pieces having a particle diameter of 0.5 mm or more when sieved using a JIS standard sieve is 40% by mass or more of the entire mica pieces. Is preferable, and it is more preferable that it is 60 mass% or more.
  • JIS standard sieve conforms to JIS-Z-8801-1: 2006 and conforms to ISO3310-1: 2000.
  • ISO 3310-1: 2000 it is preferable to apply a sieve having a square shape as in JIS-Z-8801-1: 2006.
  • the ratio of mica pieces having a particle diameter of 2.8 mm or more when sieving using a JIS standard sieve in mica contained in the mica tape, and the ratio of mica pieces having a particle diameter of 0.5 mm or more are, for example, It can be confirmed as follows.
  • methyl ethyl ketone is added to the remaining solid after removing the supernatant, and the mixture is shaken for 10 minutes and then centrifuged at 8000 rpm for 5 minutes. The supernatant is removed, 100 g of methyl ethyl ketone is added to 1 g of the remaining solid, and the mixture is dispersed for 30 minutes with a mix rotor and shaken for another 10 minutes. Then, while shaking the container, JIS standard sieves (JIS-Z-8801-1: 2006, ISO3310-1: 2000, Tokyo Screen Co., Ltd., test sieve) ). The sieving is performed using an electromagnetic sieve vibrator at a frequency of 3000 times / minute, an amplitude of 1 mm, and 10 minutes.
  • JIS standard sieves JIS-Z-8801-1: 2006, ISO3310-1: 2000, Tokyo Screen Co., Ltd., test sieve
  • a mica piece that has not passed through a sieve having an opening of 2.8 mm (or 0.5 mm) is defined as a “mica piece having a particle diameter of 2.8 mm (or 0.5 mm) or more”.
  • the ratio (mass%) of “mica pieces with a particle diameter of 2.8 mm (or 0.5 mm) or more” in the total amount of mica pieces before being divided is “particle diameter when sieving using a JIS standard sieve. Is the ratio of mica pieces with 2.8 mm (or 0.5 mm) or more.
  • Mica may be used alone or in combination of two or more.
  • two or more mica are used in combination, for example, when two or more mica having the same component and different particle sizes are used, when two or more mica having the same particle size and different components are used, and the average particle size and component The case where 2 or more types of mica having different types is used is mentioned.
  • the amount of mica in the mica layer is not particularly limited. For example, a range of 80 g / m 2 to 230 g / m 2 is preferable, and a range of 100 g / m 2 to 200 g / m 2 is more preferable. If the amount of mica in the mica layer is 80 g / m 2 or more, sufficient insulating properties tend to be secured. If the amount of mica in the mica layer is 230 g / m 2 or less, the thickness of the mica tape can be reduced, and sufficient thermal conductivity tends to be ensured.
  • the type of the backing material contained in the backing layer of the mica tape is not particularly limited.
  • a glass cloth is mentioned.
  • the resin component penetrated between the fibers constituting the glass cloth is well integrated with the adjacent mica layer, and the thermal conductivity of the insulating layer tends to be further improved.
  • the average thickness of the backing material is not particularly limited.
  • the thickness is preferably 30 ⁇ m to 60 ⁇ m, and more preferably 45 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the average thickness of the backing material is 30 ⁇ m or more, it is suppressed that the backing layer becomes too thin following the thickness of the backing material when the mica tape is pressed, and a decrease in thermal conductivity is suppressed. There is a tendency. If the thickness of the backing material is 60 ⁇ m or less, the thickness of the mica tape can be suppressed, and the occurrence of breakage, cracks, and the like of the mica tape during the process of winding the mica tape around the insulator tends to be suppressed.
  • the average thickness of the backing material is obtained by measuring the thickness of the backing material at a total of 10 points using a micrometer (for example, “MDC-SB” manufactured by Mitutoyo Corporation). Average value.
  • the backing material may be surface-treated if necessary.
  • Examples of the surface treatment method for the backing material include treatment with a silane coupling agent.
  • the mica tape may contain other components other than the epoxy resin, mica and the backing material as necessary.
  • examples of other components include a curing catalyst, an inorganic filler, a curing agent, a coupling agent, an antioxidant, an anti-aging agent, a stabilizer, a flame retardant, and a thickener.
  • the content is not particularly limited.
  • curing catalyst contained in the mica tape include compounds exemplified as the reaction catalyst that can be used for the synthesis of the dimer compound of the epoxy compound described above.
  • the inorganic filler examples include silica, boron nitride and alumina.
  • Alumina is preferable from the viewpoint of thermal conductivity.
  • Boron nitride is preferable from the viewpoint of achieving both thermal conductivity and winding ability of the mica tape.
  • the type of boron nitride is not particularly limited, and examples include hexagonal boron nitride (h-BN), cubic boron nitride (c-BN), and wurtzite boron nitride. Among these, hexagonal boron nitride (h-BN) is preferable.
  • the boron nitride may be primary particles of boron nitride formed in a scale shape or secondary particles formed by agglomeration of primary particles.
  • the average particle size of the inorganic filler is not particularly limited. For example, it is preferably 1 ⁇ m to 40 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 20 ⁇ m, and even more preferably 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the inorganic filler can be measured by using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (for example, “Microtrack MT3000II” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Specifically, an inorganic filler is introduced into pure water and then dispersed with an ultrasonic disperser. By measuring the particle size distribution of the dispersion, the particle size distribution of the inorganic filler is measured. Based on this particle size distribution, the particle size (D50) corresponding to 50% volume accumulation from the small diameter side is determined as the average particle size.
  • a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus for example, “Microtrack MT3000II” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • the inorganic filler may be used alone or in combination of two or more.
  • two or more inorganic fillers are used in combination, for example, when two or more inorganic fillers having the same component and different average particle sizes are used, two or more inorganic fillers having the same average particle size and different components are used, and A case where two or more inorganic fillers having different average particle diameters and types are used.
  • the curing agent examples include amine curing agents, phenol curing agents, acid anhydride curing agents, polymercaptan curing agents, polyaminoamide curing agents, isocyanate curing agents, and blocked isocyanate curing agents.
  • the average thickness of the mica tape is not particularly limited.
  • the average thickness of the mica tape may be 400 ⁇ m or less, preferably 350 ⁇ m or less, and more preferably 300 ⁇ m or less.
  • the average thickness of the mica tape is preferably 300 ⁇ m or less, and more preferably 290 ⁇ m or less. From the viewpoint of insulation, the average thickness of the mica tape is preferably 120 ⁇ m or more, more preferably 150 ⁇ m or more, and further preferably 160 ⁇ m or more.
  • the average thickness of the mica layer is not particularly limited. From the viewpoint of ease of winding the mica tape, the average thickness of the mica layer is preferably 180 ⁇ m or less, and more preferably 170 ⁇ m or less. From the viewpoint of insulation, the average thickness of the mica layer is preferably 80 ⁇ m or more, and more preferably 90 ⁇ m or more.
  • the average thickness of the backing layer is not particularly limited. From the viewpoint of ease of winding the mica tape, the average thickness of the backing layer is preferably 60 ⁇ m or less, and more preferably 50 ⁇ m or less. From the viewpoint of the strength of the mica tape, the average thickness of the backing layer is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 20 ⁇ m or more.
  • the average thickness of the mica tape is determined by measuring the thickness of the mica tape at a total of 10 locations using a micrometer (for example, “MDC-SB” manufactured by Mitutoyo Corporation). Average value.
  • the thickness of the mica layer and the backing layer in the mica tape is determined by measuring the thickness of the mica layer and the backing layer in the cross section of the mica tape with a micrometer of a stereomicroscope (for example, Olympus Corporation “BX51”). Observe 3 points and use the arithmetic average.
  • a stereomicroscope for example, Olympus Corporation “BX51”.
  • the content of the resin component in the mica tape is not particularly limited, and can be selected according to the use of the mica tape.
  • the content of the resin component in the mica tape may be 15% by mass to 40% by mass of the entire mica tape, and more preferably 25% by mass to 33% by mass.
  • the content rate of the resin component in the mica tape is calculated by the following method, for example.
  • the mica tape cut to a size of 30 mm in width and 50 mm in length is heated in an electric furnace at 600 ° C. for 2 hours, and the mass reduction rate (%) before and after heating is obtained by the following formula.
  • the above process is performed three times, and an arithmetic average value of the obtained values is obtained.
  • Content of resin component ⁇ (mass before heating ⁇ mass after heating) / mass before heating ⁇ ⁇ 100
  • the content of the inorganic filler in the mica tape is not particularly limited.
  • the mica tape may have a protective layer (protective film) provided on the outermost surface of the mica tape, if necessary.
  • ⁇ Mica tape manufacturing method> The manufacturing method in particular of the mica tape of this embodiment is not restrict
  • the mica paper is a sheet-like object formed by gathering mica.
  • the composition may contain a solvent.
  • the solvent By including the solvent, the viscosity of the composition is lowered, and the impregnation property tends to be improved.
  • the type of the solvent is not particularly limited, and can be selected from commonly used organic solvents. Specific examples include cyclohexanone, methyl ethyl ketone, toluene, methanol, and the like.
  • a solvent may use only 1 type or may use 2 or more types together.
  • the composition applied to the backing material oozes out to the other surface side (mica paper side) of the backing material and penetrates all or part of the mica paper.
  • the mica paper can easily become independent and is not easily collapsed.
  • the cured product of the mica tape of this embodiment is obtained by curing the resin component contained in the mica tape described above.
  • the curing method is not particularly limited, and can be selected from ordinary methods.
  • the article with an insulating layer according to the present embodiment includes an insulator and an insulating layer that is a cured product of the mica tape according to the present embodiment that is disposed on at least a part of the surface of the insulator.
  • the method for forming the insulating layer using the mica tape of the present embodiment is not particularly limited, and conventionally known production methods can be applied. For example, after winding mica tape around an insulator, heat it while applying pressure to the mica tape (heat press), and let the resin component contained in the mica tape flow out of the mica tape in advance and overlap between the overlapping mica tapes. There is a method of forming an insulating layer by filling and curing the insulating layer.
  • the insulator to be applied to the article with an insulating layer of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a coil conductor of a coil for a rotating electrical machine described above, rod-shaped copper, and plate-shaped copper.
  • an insulating layer having excellent thermal conductivity can be formed. Therefore, when the article with an insulating layer of the present embodiment is a coil, when cooling the coil, a hydrogen cooling method or an air cooling method is adopted even for a coil of a scale that conventionally employs a direct water cooling method. It becomes possible to simplify the structure of the coil.
  • hydroquinone was added as a specific aromatic compound.
  • the amount of hydroquinone added was such that the ratio (A: B) of the number of equivalents (A) of epoxy groups of the epoxy compound to the number of equivalents (B) of hydroxyl groups of hydroquinone was 100: 13.
  • 0.5 g of triphenylphosphine was added as a reaction catalyst, and heating was continued at an oil bath temperature of 120 ° C. After heating for 5 hours, propylene glycol monomethyl ether was distilled off from the reaction solution under reduced pressure, and the residue was cooled to room temperature (25 ° C.), whereby a part of the epoxy compound formed a dimer compound (prepolymerization). ) Epoxy resin was obtained.
  • a glass cloth (Soyo Co., Ltd., “WEA 03G 103”, thickness 0.030 mm) as a backing material is laminated on the mica paper placed on the table, and the resin composition heated to 90 ° C. on the upper surface of the glass cloth.
  • the application was carried out so that the resin composition penetrates the entire mica paper under the glass cloth, and the impregnation property of the resin composition into the glass cloth and mica paper was good.
  • the laminate was dried at 100 ° C. for 20 minutes to produce a laminate comprising a mica layer containing a resin component and a glass cloth layer (backing layer). The laminate was cut so that the width was 30 mm to produce a mica tape.
  • the mica tape (one layer) produced by the above-described method is cured by heat pressing at 170 ° C. for 1 hour, and a sample having a width of 2 mm and a length of 40 mm is obtained from the obtained cured product. Produced. Using a tensile test jig with a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (TA Instruments, "RGA-G2"), with a frequency of 10 Hz, a heating rate of 5 ° C / min, a span distance of 20 mm, and a strain of 1.0 ⁇ m. Under the conditions, the dynamic viscoelasticity of the sample was measured in the temperature range of 30 ° C to 300 ° C. The temperature at the peak top portion was defined as Tg [° C.] in tan ⁇ obtained from the ratio of the storage elastic modulus and loss elastic modulus obtained in this way. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 Example 1 except that the amount of hydroquinone added was changed so that the ratio (A: B) of the number of equivalents of epoxy groups (A) of the epoxy compound to the number of equivalents (B) of hydroxyl groups of hydroquinone was 100: 25. Thus, an epoxy resin was synthesized. The ratio of the dimer compound in the obtained epoxy resin was 32 mass%.
  • a resin composition was prepared by mixing 97.1% by mass of the synthesized epoxy resin and 2.9% by mass of boron trifluoride monoethylamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing catalyst.
  • a mica tape was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity and glass transition temperature were measured. Moreover, it was confirmed whether the smectic structure was formed in the hardened
  • Example 3 Similar to Example 1 except that the amount of hydroquinone added was changed so that the ratio (A: B) of the number of equivalents of epoxy groups (A) of the epoxy compound to the number of equivalents of hydroxyl groups (B) of hydroquinone was 100: 30. Thus, an epoxy resin was synthesized. The ratio of the dimer compound in the obtained epoxy resin was 41 mass%.
  • a resin composition was prepared by mixing 97.1% by mass of the synthesized epoxy resin and 2.9% by mass of boron trifluoride monoethylamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing catalyst.
  • a mica tape was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity and glass transition temperature were measured. Moreover, it was confirmed whether the smectic structure was formed in the hardened
  • Example 4 4,4-dihydroxybiphenyl is used in place of hydroquinone, and the ratio (A: B) of the number of equivalents (A) of epoxy groups of epoxy compounds to the number of equivalents (B) of hydroxyl groups of 4,4-dihydroxybiphenyl is 100:
  • An epoxy resin was synthesized in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of hydroquinone was changed to 30.
  • the ratio of the dimer compound in the obtained epoxy resin was 40 mass%.
  • a resin composition was prepared by mixing 97.1% by mass of the synthesized epoxy resin and 2.9% by mass of boron trifluoride monoethylamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing catalyst.
  • a mica tape was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity and glass transition temperature were measured. Moreover, it was confirmed whether the smectic structure was formed in the hardened
  • Example 1 except that the amount of hydroquinone added was changed so that the ratio (A: B) of the number of equivalents of epoxy groups (A) of the epoxy compound to the number of equivalents (B) of hydroxyl groups of hydroquinone was 100: 7. Thus, an epoxy resin was synthesized. The ratio of the dimer compound in the obtained epoxy resin was 14 mass%. In addition, since the obtained epoxy resin had too high viscosity and was not suitable for preparation of a resin composition, preparation of a mica tape and measurement of thermal conductivity and glass transition temperature were not performed.
  • a resin composition was prepared by mixing 97.1% by mass of the synthesized epoxy resin and 2.9% by mass of boron trifluoride monoethylamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a curing catalyst.
  • a mica tape was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity and glass transition temperature were measured. Moreover, it was confirmed whether the smectic structure was formed in the hardened
  • a mica tape was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity and glass transition temperature were measured. Moreover, it was confirmed whether the smectic structure was formed in the hardened
  • the mica tapes of Examples 1 to 4 produced using an epoxy resin in which the proportion of the dimer compound is in the range of 15% to 45% by weight of the entire epoxy resin are cured.
  • the later thermal conductivity was high and the glass transition temperature was also high.
  • the epoxy resin of Comparative Example 1 in which the proportion of the dimer compound was 14% by mass of the entire epoxy resin was too high in viscosity and could not be used for the production of mica tape.
  • the mica tape of Comparative Example 2 produced using the epoxy resin of Comparative Example 2 in which the proportion of the dimer compound is 50% by mass of the entire epoxy resin had a high thermal conductivity after curing but a low glass transition temperature. It was.
  • the mica tape of Comparative Example 3 produced using an epoxy resin not containing an epoxy compound having a mesogenic structure had a high glass transition temperature after curing but a low thermal conductivity. From the above, it was found that the mica tape of this embodiment can form an insulating layer having excellent thermal conductivity and heat resistance.

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Abstract

コイル導体と前記コイル導体の外周に配置された絶縁層とを有し、前記絶縁層はマイカと樹脂成分の硬化物とを含み、前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である回転電機用コイル。

Description

回転電機用コイル、回転電機用コイルの製造方法、マイカテープ、マイカテープの硬化物及び絶縁層付き物品
　本発明は、回転電機用コイル、回転電機用コイルの製造方法、マイカテープ、マイカテープの硬化物及び絶縁層付き物品に関する。
　発電機、電動機等の回転電機に用いられるコイル（以下、単にコイルとも称する）は、一般にコイル導体と、コイル導体を外部環境から絶縁するためにコイル導体の外周に配置される絶縁層とを有している。絶縁層を形成する材料としては、マイカテープと呼ばれるマイカを含む絶縁材が知られている。
　マイカテープを用いて形成される絶縁層はコイルと外部とを電気的に絶縁することを主な目的としているが、コイルの外側に水素ガス又は空気を通して冷却する間接冷却の方式を採用する発電機等の分野では、絶縁層の高熱伝導化が望まれている。マイカテープを用いて形成される絶縁層の熱伝導率を高める手法としては、マイカテープに無機フィラーを含有させる手法が知られている。
　例えば、特許文献１には、無機フィラーとして熱伝導率の高いアルミナを含有させることで熱伝導性に優れる絶縁層を形成可能にしたマイカテープが記載されている。
特開２００５－１９９５６２号公報
　無機フィラーを含有するマイカテープは、絶縁層を形成する過程において無機フィラーの一部がマイカテープの外に流出して無機フィラーの無駄が生じるおそれがある。従って、マイカテープに無機フィラーを含有させる手法に加えて絶縁層の熱伝導性を向上させる技術の開発が待たれている。
　マイカテープに無機フィラーを含有させる以外に絶縁層の熱伝導性を向上させる方法としては、マイカテープに含まれる樹脂成分として、硬化した状態での熱伝導率が高いものを用いることが考えられる。例えば、分子中にメソゲン構造を有するエポキシ化合物は、他のエポキシ化合物に比べて硬化した状態での熱伝導率が高い傾向にあるため、これをマイカテープの樹脂成分として用いることが考えられる。
　しかしながら、メソゲン構造を有するエポキシ化合物は一般に結晶性が高く溶融粘度が大きいため、マイカテープを製造する際の樹脂成分の塗工温度（例えば、９０℃）での塗工性が充分でない場合がある。一方、マイカテープを適用したコイルを高温環境で使用する場合には、硬化した状態で充分な耐熱性を有していることが求められる。
　このように、メソゲン構造を有するエポキシ樹脂をマイカテープの樹脂成分として適用するにはその特性に改善の余地がある。
　本発明は上記事情に鑑み、熱伝導性と耐熱性に優れる絶縁層を有する回転電機用コイル及びその製造方法を提供することを課題とする。本発明はまた、熱伝導性と耐熱性に優れる絶縁層を形成可能なマイカテープ、マイカテープの硬化物及びそれを用いた絶縁層付き物品を提供することを課題とする。
　前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞コイル導体と前記コイル導体の外周に配置された絶縁層とを有し、前記絶縁層はマイカと樹脂成分の硬化物とを含み、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である回転電機用コイル。
＜２＞前記樹脂成分の硬化物中にスメクチック構造が形成されている、＜１＞に記載の回転電機用コイル。
＜３＞コイル導体の外周にマイカと樹脂成分とを含むマイカテープを配置する工程と、前記コイル導体の外周に配置された前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有し、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である回転電機用コイルの製造方法。
＜４＞マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、かつ樹脂成分を含み、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％であるマイカテープ。
＜５＞前記メソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される構造を２つ有するエポキシ化合物を含む、＜４＞に記載のマイカテープ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
［一般式（Ｉ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。］
＜６＞前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも１つを有するエポキシ化合物を含む、＜４＞又は＜５＞に記載のマイカテープ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
［一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基を示す。ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。］
＜７＞前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）で表されるエポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも１つを含む、＜４＞～＜６＞のいずれか１項に記載のマイカテープ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
［一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基を示す。ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。］
＜８＞前記エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物をさらに含む、＜４＞～＜７＞のいずれか１項に記載のマイカテープ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
［一般式（Ｍ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。］
＜９＞前記樹脂成分は、硬化した状態でスメクチック構造を示す、＜４＞～＜８＞のいずれか１項に記載のマイカテープ。
＜１０＞前記樹脂成分を硬化して得られる、＜４＞～＜９＞のいずれか１項に記載のマイカテープの硬化物。
＜１１＞被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される＜１０＞に記載のマイカテープの硬化物である絶縁層と、を有する絶縁層付き物品。
＜１２＞コイル導体と、前記コイル導体の外周に配置された絶縁層と、を有し、前記絶縁層は＜１０＞に記載のマイカテープの硬化物である回転電機用コイル。
＜１３＞コイル導体の外周に＜４＞～＜９＞のいずれか１項に記載のマイカテープを配置する工程と、前記コイル導体の外周に配置された前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有する回転電機用コイルの製造方法。
　本発明によれば、熱伝導性と耐熱性に優れる絶縁層を有する回転電機用コイル及びその製造方法が提供される。また本発明によれば、熱伝導性と耐熱性に優れる絶縁層を形成可能なマイカテープ、マイカテープの硬化物及びそれを用いた絶縁層付き物品が提供される。
　以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
　本明細書において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
　本明細書において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
　本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本明細書において組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
　本明細書において組成物中の各成分の粒子径は、組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
　本明細書において「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。
　本明細書において「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
　本明細書において「エポキシ化合物」とは、分子中にエポキシ基を有する化合物を意味する。「エポキシ樹脂」とは、複数のエポキシ化合物を集合体として捉える概念である。「樹脂成分」とは、エポキシ樹脂と、必要に応じて硬化剤として用いられる成分とを含む概念である。
＜回転電機用コイル＞
　本実施形態の回転電機用コイルは、コイル導体と前記コイル導体の外周に配置された絶縁層とを有し、前記絶縁層はマイカと樹脂成分の硬化物とを含み、
　コイル導体と前記コイル導体の外周に配置された絶縁層とを有し、前記絶縁層はマイカと樹脂成分の硬化物とを含み、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である。
　本実施形態の回転電機用コイルでは、絶縁層がメソゲン構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分の硬化物を含む。この絶縁層は、メソゲン構造を有しないエポキシ化合物を含む樹脂成分を用いて形成される従来の絶縁層よりも熱伝導性に優れている。また、樹脂成分が上述の特定の条件を満たすため、耐熱性にも優れている。
　絶縁層の熱伝導性の観点からは、絶縁層に含まれる樹脂成分の硬化物中にスメクチック構造が形成されていることが好ましい。スメクチック構造の詳細については、後述する。
　本実施形態の回転電機用コイルの絶縁層は、例えば、後述する本実施形態のマイカテープを用いて形成される。本実施形態のコイルに用いられるコイル導体の材質、形状、大きさ等は特に制限されず、コイルの用途等に応じて選択できる。
＜回転電機用コイルの製造方法＞
　本実施形態の回転電機用コイルの製造方法は、コイル導体の外周にマイカと樹脂成分とを含むマイカテープを配置する工程と、前記コイル導体の外周に配置された前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有し、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である。
　本実施形態の回転電機用コイルの製造方法に用いるマイカテープとしては、例えば、後述する本実施形態のマイカテープを用いることができる。
　コイル導体の外周にマイカテープを配置する方法は特に制限されず、通常行われる方法を採用することができる。例えば、マイカテープをコイル導体の外周に、マイカテープの一部が重なり合うように螺旋状に巻きつける方法が挙げられる。この場合、マイカテープを巻きつける回数によって、得られる絶縁層の厚みを調節することができる。
　コイル導体の外周に配置されたマイカテープから絶縁層を形成する方法は、特に制限されない。例えば、コイル導体の外周に配置されたマイカテープを加圧しながら加熱（ヒートプレス）して、マイカテープに含まれている樹脂成分をマイカテープの外に流出させて重なり合うマイカテープ間を埋めるようにし、これを硬化させて絶縁層を形成する方法が挙げられる。
＜マイカテープ＞
　本実施形態のマイカテープは、マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、かつ樹脂成分を含み、
　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である。
　メソゲン構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分は、メソゲン構造を有しないエポキシ化合物を含む樹脂成分に比べ、硬化した状態での熱伝導率が高い傾向にある。このため、本実施形態のマイカテープを用いることで、熱伝導性に優れる絶縁層を形成することができる。
　本実施形態のマイカテープは、例えば、コイル導体等の被絶縁体（外周に絶縁層を形成される対象となる物体）に配置された状態でマイカテープに含まれている樹脂成分を硬化させて被絶縁体の外周に絶縁層を形成するために用いる帯状の物体（プリプレグマイカテープ、ＲＲ（Ｒｅｓｉｎ　Ｒｉｃｈ）テープ等とも称される）として使用される。
　樹脂成分は、マイカ層及び裏打ち層の内部の空隙（マイカ及び裏打ち材が存在しない部分）の少なくとも一部を埋めるようにしてマイカテープ中に存在している（含浸している）。樹脂成分はさらに、マイカ層及び裏打ち層の外部に存在していてもよい。
（樹脂成分）
　樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物（以下、二量体化合物とも称する）を含むエポキシ樹脂を含み、二量体化合物の割合が、エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である。
　本発明者らの検討により、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の１５質量％以上である場合には、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の１５質量％未満である場合に比べ、マイカテープの製造の際の樹脂成分の塗工性に優れていることがわかった。その理由は明らかではないが、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂の１５質量％以上であると、塗工温度にて樹脂がより軟化しやすいためと推測される。
　また、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の４５質量％以下である場合には、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の４５質量％を超える場合に比べ、硬化した状態でのガラス転移温度が高く、耐熱性に優れていることがわかった。その理由は明らかではないが、剛直なメソゲン構造によって分子の熱運動がより抑制されるためと推測される。
　樹脂成分の塗工性向上の観点からは、二量体化合物の割合は、エポキシ樹脂全体の１５質量％以上であることが好ましく、２３質量％以上であることがより好ましい。
　樹脂成分の硬化した状態での耐熱性向上の観点からは、二量体化合物の割合は、エポキシ樹脂全体の質量４５％以下であることが好ましく、４１質量％以下であることがより好ましい。
　本実施形態において、二量体化合物のエポキシ樹脂全体における割合は、逆相クロマトグラフィーにより得られる。すなわち、逆相クロマトグラフにより得られるチャートにおける、全てのエポキシ化合物に由来するピークの合計面積に占める二量体化合物に由来するピークの面積の割合（質量％）である。具体的には、測定対象のエポキシ樹脂の２８０ｎｍの波長における吸光度を検出し、検出された全てのピークの合計面積と、二量体化合物に相当するピークの面積とから、下記式により算出する。二量体化合物以外のエポキシ化合物のエポキシ樹脂全体における割合も、同様にして算出される。
　二量体化合物に由来するピークの面積の割合（質量％）＝（二量体化合物に由来するピークの面積／全てのエポキシ化合物に由来するピークの合計面積）×１００
　逆相クロマトグラフィーは、グラジエント法を用いて、溶離液の混合比（体積基準）をアセトニトリル／テトラヒドロフラン／水＝２０／５／７５からアセトニトリル／テトラヒドロフラン＝８０／２０（開始から２０分）を経てアセトニトリル／テトラヒドロフラン＝５０／５０（開始から３５分）へと連続的に変化させて測定を行う。流速は１．０ｍｌ／ｍｉｎとする。分析用ＲＰＬＣカラムとしては、例えば、関東化学株式会社の「Ｍｉｇｈｔｙｓｉｌ　ＲＰ－１８」を用いることができる。
　樹脂成分は、メソゲン構造を有するエポキシ化合物のみを含んでいても、メソゲン構造を有するエポキシ化合物に該当しないエポキシ化合物をさらに含んでいてもよい。
　絶縁層の熱伝導性を高める観点からは、エポキシ化合物全体（エポキシ樹脂）に占めるメソゲン構造を有するエポキシ化合物の割合は５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。
　メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、１種のみでも２種以上であってもよい。エポキシ化合物が有するメソゲン構造としては、例えば、ビフェニル構造、フェニルベンゾエート構造、アゾベンゼン構造、スチルベン構造、ターフェニル構造、アントラセン構造、これらの誘導体、及びこれらのメソゲン構造の２つ以上が結合基を介して結合した構造が挙げられる。
　絶縁層の熱伝導率を高める観点からは、メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、硬化した状態で高次構造を示すものであることが好ましい。ここで、高次構造とは、その構成要素が配列してミクロな秩序構造を形成した高次構造体を含む構造を意味し、例えば結晶相及び液晶相が相当する。このような高次構造体の存在の有無は、偏光顕微鏡によって判断することができる。すなわち、クロスニコル状態での観察において、偏光解消による干渉縞が見られることで判別可能である。この高次構造体は、通常は硬化物中に島状に存在してドメイン構造を形成しており、その島の一つが一つの高次構造体に対応する。この高次構造体の構成要素自体は、一般には共有結合により形成されている。
　硬化した状態で形成される高次構造としては、ネマチック構造とスメクチック構造とが挙げられる。ネマチック構造とスメクチック構造はそれぞれ液晶構造の一種である。ネマチック構造は分子長軸が一様な方向を向いており、配向秩序のみをもつ液晶構造である。これに対し、スメクチック構造は配向秩序に加えて一次元の位置の秩序を持ち、層構造を有する液晶構造である。秩序性はネマチック構造よりもスメクチック構造の方が高い。
　絶縁層の熱伝導性を高める観点からは、メソゲン構造を有するエポキシ化合物は、硬化した状態でスメクチック構造を示すものであることがより好ましい。
　硬化した状態でスメクチック構造が形成されているか否かは、硬化物のＸ線回折測定により判断できる。ＣｕＫα１線を用い、管電圧４０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、２θ＝０．５～３０°の範囲で測定すると、スメクチック構造を有している硬化物であれば、２θ＝２～１０°の範囲に回折ピークが現れる。Ｘ線回折測定は、例えば、株式会社リガク製のＸ線回折装置を用いて行うことができる。
（二量体化合物）
　二量体化合物は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するものであれば特に制限されない。二量体化合物が有する２つのメソゲン構造は、二量体化合物の分子中における配置の状態が同じであっても異なっていてもよい。
　二量体化合物は、二量体化合物に含まれるメソゲン構造と同じメソゲン構造を１つ有するエポキシ化合物（エポキシモノマー）の２つ以上を反応させて得られる化合物であってもよい。この場合、二量体化合物は、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と反応させて得られるものであっても、エポキシモノマーの自己重合により得られるものであってもよい。
　二量体化合物が、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物との反応により得られる化合物である場合、二量体化合物としては、下記一般式（Ａ）又は（Ｂ）で表される構造を有するエポキシ化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、＊は隣接する原子との結合位置を表す。隣接する原子としては酸素原子及び窒素原子が挙げられる。Ｒ１～Ｒ３はそれぞれ独立に炭素数１～８のアルキル基を表す。ｎ、ｍ及びｌはそれぞれ独立に０～４の整数を表す。ｎ、ｍ及びｌはそれぞれ独立に、０～２の整数であることが好ましく、０～１の整数であることがより好ましく、０であることがさらに好ましい。
　一般式（Ａ）又は（Ｂ）で表される構造の中でも、下記一般式（ａ）又は（ｂ）で表される構造が好ましい。このような構造を有する二量体化合物は、分子構造が直線的になりやすい。このため、分子のスタッキング性が高く、高次構造をより形成し易いと考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　一般式（ａ）及び（ｂ）における＊、Ｒ１～Ｒ３、ｎ、ｍ及びｌの定義及び好ましい例は、一般式（Ａ）及び（Ｂ）における＊、Ｒ１～Ｒ３、ｎ、ｍ及びｌの定義及び好ましい例と同様である。
　二量体化合物が、一般式（Ａ）又は（Ｂ）で表される構造を有するエポキシ化合物である場合、二量体化合物としては、下記一般式（Ｃ）又は（Ｄ）で表されるエポキシ化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
　一般式（Ｃ）及び（Ｄ）におけるＲ１～Ｒ３、ｎ、ｍ及びｌの定義及び好ましい例は、一般式（Ａ）及び（Ｂ）におけるＲ１～Ｒ３、ｎ、ｍ及びｌの定義及び好ましい例と同様である。Ｍｓはそれぞれ独立に、メソゲン構造を有する２価の基を表す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。
　二量体化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される構造を有するエポキシ化合物であってもよい。
　一般式（Ｉ）で表される構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分は、他のメソゲン構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分に比べ、得られる硬化物のガラス転移温度が高く、耐熱性に優れる傾向にある。
　さらに、一般式（Ｉ）で表される構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分は、他のメソゲン構造を有するエポキシ化合物を含む樹脂成分に比べ、優れた分子配向性を示し、かつそのような化合物としては比較的融点が低く含浸性に優れる傾向にある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
［一般式（Ｉ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～２のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。また、Ｒ１～Ｒ４のうちの２個～４個が水素原子であることが好ましく、３個又は４個が水素原子であることがより好ましく、４個すべてが水素原子であることがさらに好ましい。Ｒ１～Ｒ４のいずれかが炭素数１～３のアルキル基である場合、Ｒ１及びＲ４の少なくとも一方が炭素数１～３のアルキル基であることが好ましい。
　一般式（Ｉ）で表される構造を有するエポキシ化合物は、下記一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも１つを有するエポキシ化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
　一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基を示す。ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。
　一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）におけるＲ１～Ｒ４の具体例は、一般式（Ｉ）におけるＲ１～Ｒ４の具体例と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
　一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に炭素数１～８のアルキル基を表し、炭素数１～３のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
　一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）中、ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示し、０～２の整数であることが好ましく、０～１の整数であることがより好ましく、０であることがさらに好ましい。つまり、一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）においてＲ５又はＲ６を付されたベンゼン環は、２個～４個の水素原子を有することが好ましく、３個又は４個の水素原子を有することがより好ましく、４個の水素原子を有することがさらに好ましい。
　硬化した状態で高次構造を形成する観点からは、一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）で表される構造の中でも下記一般式（ＩＩ－ａ）～（ＩＩ－ｄ）で表される構造を有するエポキシ化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
　一般式（ＩＩ－ａ）～（ＩＩ－ｄ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義及び好ましい例は、一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義及び好ましい例と同様である。
　一般式（Ｉ）で表される構造を有するエポキシ化合物が、一般式（Ｉ）で表される構造単位を２つ含むエポキシ化合物（二量体化合物）である場合の構造としては、下記一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）で表されるエポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
　一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義は、一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
　高次構造形成の観点からは、一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）で表されるエポキシ化合物の中でも下記一般式（ＩＩＩ－ａ）～（ＩＩＩ～ｆ）で表されるエポキシ化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
　一般式（ＩＩＩ－ａ）～（ＩＩＩ～ｆ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義は、一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ－Ｆ）におけるＲ１～Ｒ６、ｎ、ｍ及びＸの定義と同様であり、その好ましい範囲も同様である。
　二量体化合物の数平均分子量は、特に制限されない。例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定における数平均分子量が８００～２０００であることが好ましく、１０００～１８００であることがより好ましい。二量体化合物の数平均分子量が８００以上であると、樹脂成分の含浸性がより向上する傾向にあり、二量体化合物の数平均分子量が２０００以下であると、硬化のための架橋点密度が充分確保され、熱伝導性が良好に維持される傾向にある。
　なお、二量体化合物を含むエポキシ化合物全体のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定における数平均分子量は３００～１５００であることが好ましく、４５０～１０００であることがより好ましい。
　本明細書において、エポキシ化合物の数平均分子量は、以下の測定条件で測定するものとする。
　ポンプ：Ｌ－６０００（株式会社日立製作所）
　カラム：ＴＳＫｇｅｌ（登録商標）　Ｇ４０００ＨＨＲ＋Ｇ３０００ＨＨＲ＋Ｇ２０００ＨＸＬ（東ソー株式会社）
　カラム温度：４０℃
　溶出溶媒：テトラヒドロフラン（クロマトグラフィー用安定剤不含、和光純薬工業株式会社）
　試料濃度：５ｇ／Ｌ（テトラヒドロフラン可溶分）
　注入量：１００μＬ
　流速：１．０ｍＬ／分
　検出器：示差屈折率計ＲＩ－８０２０（東ソー株式会社）
　分子量較正標準物質：標準ポリスチレン
　データ処理装置：ＧＰＣ－８０２０（東ソー株式会社）
（エポキシモノマー）
　エポキシ樹脂が二量体化合物に加えてエポキシモノマーをさらに含む場合、エポキシモノマーとしては、後述する二量体化合物の合成方法に用いる原料であってもよい。すなわち、エポキシモノマーを反応させて二量体化合物を合成した際に、二量体化合物とならずに残存する未反応のエポキシモノマーであってもよい。
　エポキシモノマーとしては、例えば、下記一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物が挙げられる。一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物を含む樹脂成分は、硬化物中にスメクチック液晶構造を形成する。エポキシモノマーが一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物を含む場合、一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物は１種のみでも２種以上であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
　一般式（Ｍ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～２のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。また、Ｒ１～Ｒ４のうちの２個～４個が水素原子であることが好ましく、３個又は４個が水素原子であることがより好ましく、４個すべてが水素原子であることがさらに好ましい。Ｒ１～Ｒ４のいずれかが炭素数１～３のアルキル基である場合、Ｒ１及びＲ４の少なくとも一方が炭素数１～３のアルキル基であることが好ましい。
　一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物としては、特開２０１１－７４３６６号公報に記載されている化合物が挙げられる。具体的には、４－｛４－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル｝シクロヘキシル＝４－（２，３－エポキシプロポキシ）ベンゾエート及び４－｛４－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル｝シクロヘキシル＝４－（２，３－エポキシプロポキシ）－３－メチルベンゾエートからなる群より選択される少なくとも１種の化合物が挙げられる。
（二量体化合物の合成方法）
　エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを反応させて二量体化合物を合成する方法は、特に制限されない。具体的には、例えば、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて用いる反応触媒とを溶媒中に溶解し、加熱しながら撹拌することで、二量体化合物を合成することができる。
　あるいは、例えば、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物を、必要に応じて用いる反応触媒と溶媒を用いずに混合し、加熱しながら撹拌することで、二量体化合物を合成することができる。
　エポキシモノマーとしては、例えば、上述した一般式（Ｍ）で表されるメソゲン構造を有するエポキシ化合物が挙げられる。
　溶媒は、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物とを溶解でき、かつ両化合物が反応するのに必要な温度にまで加温できる溶媒であれば、特に制限されない。具体的には、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、Ｎ－メチルピロリドン等が挙げられる。
　溶媒の量は、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物と、必要に応じて用いる反応触媒とを反応温度において溶解できる量であれば特に制限されない。反応前の原料の種類、溶媒の種類等によって溶解性が異なるものの、例えば、仕込み固形分濃度が２０質量％～６０質量％となる量であれば、反応後の溶液の粘度が好ましい範囲となる傾向にある。
　エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物は、特に制限されない。硬化物中にスメクチック構造を形成する観点からは、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物は、２つの水酸基が１つのベンゼン環に結合した構造を有するジヒドロキシベンゼン化合物、２つのアミノ基が１つのベンゼン環に結合した構造を有するジアミノベンゼン化合物、ビフェニル構造を形成する２つのベンゼン環にそれぞれ１つの水酸基が結合した構造を有するジヒドロキシビフェニル化合物及びビフェニル構造を形成する２つのベンゼン環にそれぞれ１つのアミノ基が結合した構造を有するジアミノビフェニル化合物からなる群より選択される少なくとも１種（以下、特定芳香族化合物とも称する）であることが好ましい。
　エポキシモノマーのエポキシ基と特定芳香族化合物の水酸基又はアミノ基とを反応させることで、一般式（ＩＡ）～（ＩＤ）で表される構造からなる群より選択される少なくとも１つを有する二量体化合物を合成することができる。
　ジヒドロキシベンゼン化合物としては、１，２－ジヒドロキシベンゼン（カテコール）、１，３－ジヒドロキシベンゼン（レゾルシノール）、１，４－ジヒドロキシベンゼン（ヒドロキノン）、これらの誘導体等が挙げられる。
　ジアミノベンゼン化合物としては、１，２－ジアミノベンゼン、１，３－ジアミノベンゼン、１，４－ジアミノベンゼン、これらの誘導体等が挙げられる。
　ジヒドロキシビフェニル化合物としては、３，３’－ジヒドロキシビフェニル、３，４’－ジヒドロキシビフェニル、４，４’－ジヒドロキシビフェニル、これらの誘導体等が挙げられる。
　ジアミノビフェニル化合物としては、３，３’－ジアミノビフェニル、３，４’－ジアミノビフェニル、４，４’－ジアミノビフェニル、これらの誘導体等が挙げられる。
　特定芳香族化合物の誘導体としては、特定芳香族化合物のベンゼン環に炭素数１～８のアルキル基等の置換基が結合した化合物が挙げられる。特定芳香族化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　樹脂成分の硬化物中におけるスメクチック構造の形成し易さの観点からは、特定芳香族化合物としては１，４－ジヒドロキシベンゼン、１，４－ジアミノベンゼン、４，４’－ジヒドロキシビフェニル及び４，４’－ジアミノビフェニルが好ましい。これらの化合物は、ベンゼン環上の２つの水酸基又はアミノ基がパラ位の位置関係となっているため、これをエポキシモノマーと反応させて得られる二量体化合物は直線構造となり易い。このため、分子のスタッキング性が高く、硬化物中にスメクチック構造を形成し易いと考えられる。
　反応触媒の種類は特に限定されず、反応速度、反応温度、貯蔵安定性等の観点から適切なものを選択できる。具体的には、イミダゾール化合物、有機リン化合物、第３級アミン、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。反応触媒は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　硬化物の耐熱性の観点からは、反応触媒としては有機リン化合物が好ましい。
　有機リン化合物の好ましい例としては、有機ホスフィン化合物、有機ホスフィン化合物に無水マレイン酸、キノン化合物、ジアゾフェニルメタン、フェノール樹脂等のπ結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物、有機ホスフィン化合物と有機ボロン化合物との錯体などが挙げられる。
　有機ホスフィン化合物として具体的には、トリフェニルホスフィン、ジフェニル（ｐ－トリル）ホスフィン、トリス（アルキルフェニル）ホスフィン、トリス（アルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（アルキルアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルキルフェニル）ホスフィン、トリス（ジアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（トリアルコキシフェニル）ホスフィン、トリス（テトラアルコキシフェニル）ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等が挙げられる。
　キノン化合物として具体的には、１，４－ベンゾキノン、２，５－トルキノン、１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルベンゾキノン、２，６－ジメチルベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－５－メチル－１，４－ベンゾキノン、２，３－ジメトキシ－１，４－ベンゾキノン、フェニル－１，４－ベンゾキノン等が挙げられる。
　有機ボロン化合物として具体的には、テトラフェニルボレート、テトラ－ｐ－トリルボレート、テトラ－ｎ－ブチルボレート等が挙げられる。
　反応触媒の量は特に制限されない。反応速度及び貯蔵安定性の観点からは、エポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物との合計質量１００質量部に対し、０．１質量部～１．５質量部であることが好ましく、０．２質量部～１質量部であることがより好ましい。
　エポキシモノマーを用いて二量体化合物を合成する場合、エポキシモノマーのすべてが反応して二量体化合物の状態になっていても、エポキシモノマーの一部が反応せずにモノマーの状態で残存していてもよい。また、エポキシモノマーに由来するメソゲン構造を３つ以上有するエポキシ化合物（多量体化合物）が生成してもよい。
　二量体化合物の合成は、少量スケールであればフラスコ、大量スケールであれば合成釜等の反応容器を使用して行うことができる。具体的な合成方法は、例えば以下の通りである。
　まず、エポキシモノマーを反応容器に投入し、必要に応じて溶媒を入れ、オイルバス又は熱媒により反応温度まで加温し、エポキシモノマーを溶解する。そこにエポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物を投入し、次いで必要に応じて反応触媒を投入し、反応を開始させる。次いで、必要に応じて減圧下で溶媒を留去することで、二量体化合物が得られる。
　反応温度は、エポキシモノマーのエポキシ基と、エポキシ基と反応しうる官能基との反応が進行する温度であれば特に制限されず、例えば１００℃～１８０℃の範囲であることが好ましく、１００℃～１５０℃の範囲であることがより好ましい。反応温度を１００℃以上とすることで、反応が完結するまでの時間をより短くできる傾向にある。一方、反応温度を１８０℃以下とすることで、ゲル化する可能性を低減できる傾向にある。
　二量体化合物の合成に用いるエポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物の配合比は、特に制限されない。例えば、エポキシ基の当量数（Ａ）と、エポキシ基と反応しうる官能基の当量数（Ｂ）との比（Ａ：Ｂ）が１００：１００～１００：１の範囲となる配合比としてもよい。硬化物の破壊靭性及び耐熱性の観点からは、Ａ：Ｂが１００：５０～１００：１の範囲となる配合比が好ましい。
　二量体化合物の構造は、例えば、合成に使用したエポキシモノマーと、エポキシモノマーのエポキシ基と反応しうる官能基を有する化合物との反応より得られると推定される多量体の分子量と、ＵＶ及びマススペクトル検出器を備える液体クロマトグラフを用いて実施される液体クロマトグラフィーにより求めた目的化合物の分子量とを照合させることで決定することができる。
　液体クロマトグラフィーは、例えば、株式会社日立製作所製の「ＬａＣｈｒｏｍ　ＩＩ　Ｃ１８」を分析用カラムとして使用し、グラジエント法を用いて、溶離液の混合比（体積基準）をアセトニトリル／テトラヒドロフラン／１０ｍｍｏｌ／ｌ酢酸アンモニウム水溶液＝２０／５／７５からアセトニトリル／テトラヒドロフラン＝８０／２０（開始から２０分）を経てアセトニトリル／テトラヒドロフラン＝５０／５０（開始から３５分）と連続的に変化させて測定を行う。また、流速を１．０ｍｌ／ｍｉｎとして行う。ＵＶスペクトル検出器では２８０ｎｍの波長における吸光度を検出し、マススペクトル検出器ではイオン化電圧を２７００Ｖとして検出する。
（マイカ）
　マイカ層に含まれるマイカの種類は、特に制限されない。例えば、未焼成硬質マイカ、焼成硬質マイカ、未焼成軟質マイカ、焼成軟質マイカ、合成マイカ及びフレークマイカが挙げられる。これらの中でも、価格及び入手しやすさの観点からは、未焼成硬質マイカが好ましい。
　マイカの粒子径は、特に制限されない。例えば、絶縁性の観点からは、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときに、粒子径が２．８ｍｍ以上であるマイカ片の割合が、マイカ片全体の４５質量％未満であることが好ましく、マイカ片全体の３０質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以下であることがさらに好ましい。
　充分な絶縁破壊電界強度を確保する観点からは、ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときの粒子径が０．５ｍｍ以上であるマイカ片の割合が、マイカ片全体の４０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。
　前記ＪＩＳ標準篩はＪＩＳ－Ｚ－８８０１－１：２００６に準拠し、ＩＳＯ３３１０－１：２０００に対応する。尚、ＩＳＯ３３１０－１：２０００を用いる場合には、ＪＩＳ－Ｚ－８８０１－１：２００６と同様に篩い目の形状が正方形であるものを適用することが好ましい。
　マイカテープに含まれるマイカにおけるＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときの粒子径が２．８ｍｍ以上であるマイカ片の割合、及び粒子径が０．５ｍｍ以上であるマイカ片の割合は、例えば、以下のようにして確認することができる。
　マイカテープの裏打ち層とマイカ層の界面に剃刀を差し込み、裏打ち層からマイカ層を剥離する。剥離したマイカ層１ｇをメチルエチルケトン１００ｇに分散させ、１０分間振とう後、８０００回転／分（ｒｐｍ）で５分間遠心分離する。上澄み液を除去して残った固形分に対して、メチルエチルケトン１００ｇを加え、１０分間振とう後、８０００回転／分（ｒｐｍ）で５分間遠心分離する。さらにもう一度、上澄み液を除去して残った固形分に対して、メチルエチルケトン１００ｇを加え、１０分間振とうした後、８０００回転／分（ｒｐｍ）で５分間遠心分離する。上澄み液を除去して残った固形分１ｇにメチルエチルケトン１００ｇを加え、ミックスローターにて３０分間分散させ、さらに１０分間振とうする。その後、容器を振とうさせながら、目開き２．８ｍｍから目開き０．５ｍｍの順にＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ－Ｚ－８８０１－１：２００６、ＩＳＯ３３１０－１：２０００、東京スクリーン株式会社、試験用ふるい）で篩い分けする。
　上記篩い分けは、電磁式篩振動機を用い、振動数３０００回／分、振幅１ｍｍ、１０分間行う。
　篩い分けの結果、目開き２．８ｍｍ（又は０．５ｍｍ）の篩いの目を通過しなかったマイカ片を「粒子径が２．８ｍｍ（又は０．５ｍｍ）以上であるマイカ片」とし、篩い分けする前のマイカ片の全量中の「粒子径が２．８ｍｍ（又は０．５ｍｍ）以上であるマイカ片」の割合（質量％）を「ＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたときの粒子径が２．８ｍｍ（又は０．５ｍｍ）以上であるマイカ片の割合」とする。
　マイカは１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。マイカを２種以上併用する場合としては、例えば、同じ成分で粒子径が異なるマイカを２種以上用いる場合、粒子径が同じで成分の異なるマイカを２種以上用いる場合、並びに平均粒子径及び成分の異なるマイカを２種以上用いる場合が挙げられる。
　マイカ層中のマイカの量は、特に制限されない。例えば、８０ｇ／ｍ２～２３０ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、１００ｇ／ｍ２～２００ｇ／ｍ２の範囲がより好ましい。マイカ層中のマイカの量が８０ｇ／ｍ２以上であれば、充分な絶縁性が確保される傾向にある。マイカ層中のマイカの量が２３０ｇ／ｍ２以下であれば、マイカテープの厚さを薄くでき、充分な熱伝導性が確保される傾向にある。
（裏打ち材）
　マイカテープの裏打ち層に含まれる裏打ち材の種類は、特に制限されない。例えば、ガラスクロスが挙げられる。裏打ち材としてガラスクロスを用いることで、ガラスクロスを構成する繊維の間に浸透した樹脂成分によって隣接するマイカ層と良好に一体化し、絶縁層の熱伝導性がより向上する傾向にある。
　裏打ち材の平均厚さは特に限定されない。例えば、３０μｍ～６０μｍであることが好ましく、４５μｍ～５０μｍであることがより好ましい。裏打ち材の平均厚さが３０μｍ以上であれば、マイカテープを加圧した際に裏打ち層が裏打ち材の厚さに追従して薄くなりすぎるのが抑制され、熱伝導率の低下が抑制される傾向にある。裏打ち材の厚さが６０μｍ以下であれば、マイカテープが厚くなるのを抑制でき、マイカテープを被絶縁体に巻き付ける工程中のマイカテープの切れ、ひび等の発生が抑制される傾向にある。
　本実施形態において裏打ち材の平均厚さは、マイクロメーター（例えば、株式会社ミツトヨの「ＭＤＣ－ＳＢ」）を用いて裏打ち材の厚さを計１０箇所で測定し、得られた測定値の算術平均値とする。
　裏打ち材は、必要に応じて表面処理されたものでもよい。裏打ち材の表面処理の方法としては、例えば、シランカップリング剤による処理が挙げられる。
（その他の成分）
　マイカテープは、必要に応じてエポキシ樹脂、マイカ及び裏打ち材以外のその他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、硬化触媒、無機フィラー、硬化剤、カップリング剤、酸化防止剤、老化防止剤、安定剤、難燃剤、増粘剤等が挙げられる。マイカテープがこれらの成分を含む場合、その含有量は特に制限されない。
　マイカテープに含まれる硬化触媒の具体例としては、上述したエポキシ化合物の二量体化合物の合成に使用しうる反応触媒として例示した化合物が挙げられる。
　無機フィラーの具体例としては、シリカ、窒化ホウ素及びアルミナが挙げられる。熱伝導性の観点からは、アルミナが好ましい。熱伝導性とマイカテープの巻きつけ性を両立させる観点からは、窒化ホウ素が好ましい。
　窒化ホウ素の種類は特に限定されず、六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）、立方晶窒化ホウ素（ｃ－ＢＮ）、ウルツ鉱型窒化ホウ素等が挙げられる。これらの中でも、六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）が好ましい。窒化ホウ素は、鱗片状に形成されている窒化ホウ素の一次粒子であっても、一次粒子が凝集して形成された二次粒子であってもよい。
　無機フィラーの平均粒子径は、特に限定されない。例えば、１μｍ～４０μｍであることが好ましく、５μｍ～２０μｍであることがより好ましく、５μｍ～１０μｍであることがさらに好ましい。
　無機フィラーの平均粒子径は、例えば、レーザー回折散乱方式粒度分布測定装置（例えば、日機装株式会社の「マイクロトラック　ＭＴ３０００ＩＩ」）を用いることで測定可能である。具体的には、純水中に無機フィラーを投入した後に、超音波分散機で分散する。この分散液の粒子径分布を測定することで、無機フィラーの粒子径分布が測定される。この粒子径分布に基づいて、小径側からの体積累積５０％に対応する粒子径（Ｄ５０）を平均粒子径として求める。
　無機フィラーは１種を単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。無機フィラーを２種以上併用する場合としては、例えば、同じ成分で平均粒子径が異なる無機フィラーを２種以上用いる場合、平均粒子径が同じで成分の異なる無機フィラーを２種以上用いる場合、並びに平均粒子径及び種類の異なる無機フィラーを２種以上用いる場合が挙げられる。
　硬化剤の具体例としては、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。
＜マイカテープの全体構成＞
　マイカテープの平均厚さは、特に制限されない。例えば、マイカテープの平均厚さは４００μｍ以下であってよく、３５０μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることがより好ましい。
　マイカテープの巻きつけやすさの観点からは、マイカテープの平均厚さは３００μｍ以下であることが好ましく、２９０μｍ以下であることがより好ましい。絶縁性の観点からは、マイカテープの平均厚さは１２０μｍ以上であることが好ましく、１５０μｍ以上であることがより好ましく、１６０μｍ以上であることがさらに好ましい。
　マイカ層の平均厚さは、特に制限されない。マイカテープの巻き付けやすさの観点からは、マイカ層の平均厚さは１８０μｍ以下であることが好ましく、１７０μｍ以下であることがより好ましい。絶縁性の観点からは、マイカ層の平均厚さは８０μｍ以上であることが好ましく、９０μｍ以上であることがより好ましい。
　裏打ち層の平均厚さは、特に制限されない。マイカテープの巻き付けやすさの観点からは、裏打ち層の平均厚さは６０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。マイカテープの強度の観点からは、裏打ち層の平均厚さは１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。
　本実施形態においてマイカテープの平均厚さは、マイクロメーター（例えば、株式会社ミツトヨの「ＭＤＣ－ＳＢ」）を用いてマイカテープの厚さを計１０箇所で測定し、得られた測定値の算術平均値とする。
　本実施形態においてマイカテープ中のマイカ層及び裏打ち層の厚さは、マイカテープの断面におけるマイカ層及び裏打ち層の厚さを実体顕微鏡（例えば、オリンパス株式会社、「ＢＸ５１」）のミクロメーターにて３箇所観察し、その算術平均値とする。
　マイカテープにおける樹脂成分の含有率は特に制限されず、マイカテープの用途等に応じて選択できる。例えば、マイカテープ中の樹脂成分の含有率は、マイカテープ全体の１５質量％～４０質量％であってよく、２５質量％～３３質量％であることがより好ましい。
　本実施形態において、マイカテープ中の樹脂成分の含有率は、例えば、下記方法によって算出される。
　幅３０ｍｍ及び長さ５０ｍｍの大きさに切断したマイカテープを電気炉にて６００℃及び２時間の条件で加熱し、加熱前後の質量減少率（％）を下記式により求める。以上の工程を３回行い、得られた値の算術平均値として求める。
　樹脂成分の含有率＝｛（加熱前の質量－加熱後の質量）／加熱前の質量｝×１００
　マイカテープが無機フィラーを含む場合、マイカテープ中の無機フィラーの含有率は、特に制限されない。
　マイカテープは、必要に応じ、マイカテープの最表面に設けられる保護層（保護フィルム）等を有していてもよい。
＜マイカテープの製造方法＞
　本実施形態のマイカテープの製造方法は特に制限されず、公知の製造方法を適用することができる。
　マイカテープの製造方法の一例としては、裏打ち材をマイカペーパの上に配置して積層体を準備する工程と、樹脂成分及び必要に応じて含まれるその他の成分を含む組成物を、前記積層体の前記裏打ち材側に付与する工程と、を含む方法が挙げられる。マイカペーパは、マイカが集合して形成されたシート状の物体である。
　上記方法に用いられるマイカ、裏打ち材、組成物に含まれる樹脂成分及びその他の成分、並びに製造されるマイカテープの詳細及び好ましい態様は、上述したとおりである。
　必要に応じ、組成物は溶剤を含んでもよい。溶剤を含むことで組成物の粘度が低下し、含浸性が向上する傾向にある。溶剤の種類は特に制限されず、通常用いられる有機溶剤から選択できる。具体的には、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、トルエン、メタノール、等が挙げられる。溶剤は１種のみを用いても、２種以上を併用してもよい。
　組成物の付与は、裏打ち材に付与した組成物が裏打ち材の他方の面側（マイカペーパ側）ににじみ出てマイカペーパの全体又は一部に浸透するように行うことが好ましい。この場合、フィブリット混抄のマイカペーパでなくても、マイカペーパが自立可能となりやすく、崩れにくい。フィブリットを含まないマイカペーパを用いることで、電気絶縁性と熱伝導率が向上する傾向にある。
＜マイカテープの硬化物＞
　本実施形態のマイカテープの硬化物は、上述したマイカテープに含まれる樹脂成分を硬化して得られる。硬化の方法は特に制限されず、通常の方法から選択できる。
＜絶縁層付き物品＞
　本実施形態の絶縁層付き物品は、被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される本実施形態のマイカテープの硬化物である絶縁層と、を有する。本実施形態のマイカテープを用いて絶縁層を形成する方法は特に制限されず、従来から公知の製造方法を適用することができる。例えば、被絶縁体にマイカテープを巻き付けた後にマイカテープを加圧しながら加熱（ヒートプレス）して、あらかじめマイカテープに含まれている樹脂成分をマイカテープの外に流出させて重なり合うマイカテープ間を埋めるようにし、これを硬化させて絶縁層を形成する方法が挙げられる。
　本実施形態の絶縁層付き物品に適用されうる被絶縁体は、特に限定されるものではなく、上述した回転電機用コイルのコイル導体、棒状の銅、板状の銅等が挙げられる。
　本実施形態のマイカテープを用いることで、熱伝導性に優れる絶縁層を形成することができる。従って、本実施形態の絶縁層付き物品がコイルである場合、当該コイルを冷却する際、従来では水直接冷却方式を採用されていた規模のコイルに対しても、水素冷却方式又は空冷方式を採用することができるようになり、コイルの構造を簡素化することが可能となる。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（１）エポキシ樹脂の合成
　５００ｍＬの三口フラスコに、下記構造で示されるエポキシ化合物（４－｛４－（２，３－エポキシプロポキシ）フェニル｝シクロヘキシル＝４－（２，３－エポキシプロポキシ）ベンゾエート）を５０ｇ（０．１１８ｍｏｌ）量り取り、そこにプロピレングリコールモノメチルエーテルを８０ｇ添加した。三口フラスコに冷却管及び窒素導入管を設置し、溶媒に漬かるように撹拌羽を取り付けた。この三口フラスコを１２０℃のオイルバスに浸漬し、撹拌を開始した。エポキシ化合物が溶解し、透明な溶液になったことを確認した後、特定芳香族化合物としてヒドロキノンを添加した。
　ヒドロキノンの添加量は、エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）とヒドロキノンの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：１３となる量とした。さらに反応触媒としてトリフェニルホスフィンを０．５ｇ添加し、１２０℃のオイルバス温度で加熱を継続した。５時間加熱を継続した後に、反応溶液からプロピレングリコールモノメチルエーテルを減圧留去し、残渣を室温（２５℃）まで冷却することにより、エポキシ化合物の一部が二量体化合物を形成（プレポリマー化）した状態のエポキシ樹脂を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　得られたエポキシ樹脂について、合成に用いたエポキシ化合物の二量体化合物のエポキシ樹脂全体における割合を上述した条件で逆相クロマトグラフィーにより測定したところ、２３質量％であった。
（２）樹脂組成物の調製
　得られたエポキシ樹脂８７．４質量％と、硬化触媒としての三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．６質量％と、溶媒としてのシクロヘキサノン（和光純薬工業株式会社）１０．０質量％と、を混合して樹脂組成物を調製した。
（３）マイカテープの作製
　未焼成硬質マイカを水中に分散してマイカ粒子とし、抄紙機にて抄造して、マイカ量が１８０ｇ／ｍ２のマイカペーパ（未焼成硬質集成マイカ）を作製した。
　マイカペーパの作製に用いた未焼成硬質マイカを公称目開きが２．８ｍｍのＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたところ、篩い目を通過しないマイカの割合はマイカ全体の０質量％であった。
　マイカペーパの作製に用いた未焼成硬質マイカを公称目開き０．５ｍｍのＪＩＳ標準篩を用いて篩い分けしたところ、篩い目を通過しないマイカの割合はマイカ全体の６３質量％であった。
　台上に配置したマイカペーパの上に裏打ち材としてガラスクロス（株式会社双洋、「ＷＥＡ　０３Ｇ　１０３」、厚さ０．０３０ｍｍ）を重ね、このガラスクロスの上面に、９０℃に加熱した樹脂組成物をロールコーターを用いて塗布した。塗布は、樹脂組成物がガラスクロスの下のマイカペーパの全体にも浸透するように実施したところ、樹脂組成物のガラスクロス及びマイカペーパへの含浸性は良好であった。その後１００℃で２０分かけて乾燥し、樹脂成分を含有するマイカ層とガラスクロス層（裏打ち層）とからなる積層体を作製した。この積層体を幅が３０ｍｍとなるように切断して、マイカテープを作製した。
（４）熱伝導率の測定
　上述の方法によって作製したマイカテープを１６枚重ねて、１７０℃で１時間のヒートプレスを行って樹脂成分を硬化させ、熱伝導率測定用の積層硬化物を作製した。この積層硬化物について、熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社、「ＨＣ－１１０」）を用いて、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を測定した。結果を表１に示す。
（５）ガラス転移温度の測定
　上述の方法によって作製したマイカテープ（１層）を１７０℃で１時間のヒートプレスを行って硬化させ、得られた硬化物から幅２ｍｍ×長さ４０ｍｍの試料を作製した。動的粘弾性測定装置（ＴＡインスツルメント社、「ＲＧＡ－Ｇ２」）にて引張り試験用治具を用い、周波数１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分、スパン間距離２０ｍｍ、歪み１．０μｍの条件で、３０℃～３００℃の温度範囲で試料の動的粘弾性を測定した。これにより得られた貯蔵弾性率と損失弾性率の比より求められるｔａｎδにおいて、ピークトップ部分の温度をＴｇ［℃］とした。結果を表１に示す。
（６）スメクチック構造形成の有無
　上述の方法によって合成したエポキシ樹脂を用いて硬化物を作製し、硬化物のＸ線回折測定を行った。測定条件は、ＣｕＫα線を用い、管電圧４０ｋＶ、管電流２０ｍＡ、測定角度を２θ＝０．５～３０°とした。評価装置には、株式会社リガク製のＸ線回折装置を用いた。結果を表１に示す。
　有…２θ＝２°～１０°の範囲に回折ピークが現れ、スメクチック構造が形成されている。
　無…２θ＝２°～１０°の範囲に回折ピークが現れず、スメクチック構造が形成されていない。
＜実施例２＞
　エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）とヒドロキノンの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：２５となるようにヒドロキノンの添加量を変更した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を合成した。得られたエポキシ樹脂における二量体化合物の割合は、３２質量％であった。
　合成したエポキシ樹脂９７．１質量％と、硬化触媒としての三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．９質量％とを混合して樹脂組成物を調製した。
　調製した樹脂組成物を用いて実施例１と同様にしてマイカテープを作製し、熱伝導率とガラス転移温度を測定した。また、エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されている否かを確認した。結果を表１に示す。
＜実施例３＞
　エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）とヒドロキノンの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：３０となるようにヒドロキノンの添加量を変更した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を合成した。得られたエポキシ樹脂における二量体化合物の割合は、４１質量％であった。
　合成したエポキシ樹脂９７．１質量％と、硬化触媒としての三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．９質量％とを混合して樹脂組成物を調製した。
　調製した樹脂組成物を用いて実施例１と同様にしてマイカテープを作製し、熱伝導率とガラス転移温度を測定した。また、エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されている否かを確認した。結果を表１に示す。
＜実施例４＞
　ヒドロキノンの代わりに４，４－ジヒドロキシビフェニルを使用し、エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）と４，４－ジヒドロキシビフェニルの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：３０となるようにヒドロキノンの添加量を変更した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を合成した。得られたエポキシ樹脂における二量体化合物の割合は、４０質量％であった。
　合成したエポキシ樹脂９７．１質量％と、硬化触媒としての三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．９質量％とを混合して樹脂組成物を調製した。
　調製した樹脂組成物を用いて実施例１と同様にしてマイカテープを作製し、熱伝導率とガラス転移温度を測定した。また、エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されている否かを確認した。結果を表１に示す。
＜比較例１＞
　エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）とヒドロキノンの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：７となるようにヒドロキノンの添加量を変更した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を合成した。得られたエポキシ樹脂における二量体化合物の割合は、１４質量％であった。
　なお、得られたエポキシ樹脂は粘度が高すぎて樹脂組成物の調製に適さなかったため、マイカテープの作製と熱伝導性及びガラス転移温度の測定は行わなかった。
＜比較例２＞
　エポキシ化合物のエポキシ基の当量数（Ａ）とヒドロキノンの水酸基の当量数（Ｂ）の比（Ａ：Ｂ）が１００：４０となるようにヒドロキノンの添加量を変更した以外は実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を合成した。得られたエポキシ樹脂における二量体化合物の割合は、５０質量％であった。
　合成したエポキシ樹脂９７．１質量％と、硬化触媒としての三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．９質量％とを混合して樹脂組成物を調製した。
　調製した樹脂組成物を用いて実施例１と同様にしてマイカテープを作製し、熱伝導率とガラス転移温度を測定した。また、エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されている否かを確認した。結果を表１に示す。
＜比較例３＞
　フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ダウ・ケミカル日本株式会社、「Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３８」９５．４質量％と、硬化触媒として三フッ化ホウ素モノエチルアミン（和光純薬工業株式会社）２．０質量％と、溶剤としてメチルエチルケトン（ＭＥＫ）（和光純薬工業株式会社）２．６質量％とを混合して、樹脂組成物を調製した。
　調製した樹脂組成物を用いて実施例１と同様にしてマイカテープを作製し、熱伝導率とガラス転移温度を測定した。また、エポキシ樹脂の硬化物中にスメクチック構造が形成されている否かを確認した。結果を表１に示す。表中の「－」は該当する値が存在しないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表１の結果に示すように、二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％の範囲内であるエポキシ樹脂を用いて作製した実施例１～４のマイカテープは、硬化後の熱伝導率が高く、ガラス転移温度も高かった。
　二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の１４質量％である比較例１のエポキシ樹脂は、粘度が高すぎてマイカテープの作製に用いることができなかった。
　二量体化合物の割合がエポキシ樹脂全体の５０質量％である比較例２のエポキシ樹脂を用いて作製した比較例２のマイカテープは、硬化後の熱伝導率が高かったがガラス転移温度が低かった。
　メソゲン構造を有するエポキシ化合物を含まないエポキシ樹脂を用いて作製した比較例３のマイカテープは、硬化後のガラス転移温度が高かったが熱伝導率が低かった。
　以上より、本実施形態のマイカテープは、熱伝導性と耐熱性に優れる絶縁層を形成可能であることがわかった。

Claims (13)

  1. 　コイル導体と前記コイル導体の外周に配置された絶縁層とを有し、前記絶縁層はマイカと樹脂成分の硬化物とを含み、
    　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
    　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である回転電機用コイル。
  2. 　前記樹脂成分の硬化物中にスメクチック構造が形成されている、請求項１に記載の回転電機用コイル。
  3. 　コイル導体の外周にマイカと樹脂成分とを含むマイカテープを配置する工程と、前記コイル導体の外周に配置された前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有し、
    　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
    　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％である回転電機用コイルの製造方法。
  4. 　マイカを含むマイカ層と、裏打ち材を含む裏打ち層と、を有し、かつ樹脂成分を含み、
    　前記樹脂成分は、同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物を含むエポキシ樹脂を含み、
    　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物の割合が、前記エポキシ樹脂全体の１５質量％～４５質量％であるマイカテープ。
  5. 　前記メソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される構造を２つ有するエポキシ化合物を含む、請求項４に記載のマイカテープ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    ［一般式（Ｉ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。］
  6. 　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）で表される構造単位からなる群より選択される少なくとも１つを有するエポキシ化合物を含む、請求項４又は請求項５に記載のマイカテープ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    ［一般式（ＩＩ－Ａ）～（ＩＩ－Ｄ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基を示す。ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。］
  7. 　前記同じ構造のメソゲン構造を２つ有するエポキシ化合物が、下記一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）で表されるエポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも１つを含む、請求項４～請求項６のいずれか１項に記載のマイカテープ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    ［一般式（ＩＩＩ－Ａ）～（ＩＩＩ～Ｆ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に、炭素数１～８のアルキル基を示す。ｎ及びｍはそれぞれ独立に、０～４の整数を示す。Ｘはそれぞれ独立に、－Ｏ－又は－ＮＨ－を表す。］
  8. 　前記エポキシ樹脂が、下記一般式（Ｍ）で表されるエポキシ化合物をさらに含む、請求項４～請求項７のいずれか１項に記載のマイカテープ。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    ［一般式（Ｍ）中、Ｒ１～Ｒ４はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１～３のアルキル基を示す。］
  9. 　前記樹脂成分は、硬化した状態でスメクチック構造を示す、請求項４～請求項８のいずれか１項に記載のマイカテープ。
  10. 　前記樹脂成分を硬化して得られる、請求項４～請求項９のいずれか１項に記載のマイカテープの硬化物。
  11. 　被絶縁体と、前記被絶縁体の表面の少なくとも一部に配置される請求項１０に記載のマイカテープの硬化物である絶縁層と、を有する絶縁層付き物品。
  12. 　コイル導体と、前記コイル導体の外周に配置された絶縁層と、を有し、前記絶縁層は請求項１０に記載のマイカテープの硬化物である回転電機用コイル。
  13. 　コイル導体の外周に請求項４～請求項９のいずれか１項に記載のマイカテープを配置する工程と、前記コイル導体の外周に配置された前記マイカテープから絶縁層を形成する工程と、を有する回転電機用コイルの製造方法。
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