JP2016165806A

JP2016165806A - モータ用絶縁シート

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Publication number: JP2016165806A
Application number: JP2015045756A
Authority: JP
Inventors: 優佳明石; Yuuka Akashi; 加世子高柳; Kayoko Takayanagi
Original assignee: Nitto Shinko Corp
Current assignee: Nitto Shinko Corp
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2035-03-09
Also published as: JP6482329B2

Abstract

【課題】耐トラッキング性に優れるモータ用絶縁シートを提供することにある。
【解決手段】一面側の表面層と、他面側の表面層と、これらの表面層の間に設けられる中間層とを含む積層構造を備えるモータ用絶縁シートであって、切削油剤と共に用いられる機械のモータに用いられ、前記表面層の二層が、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンナフタレート樹脂層であり、前記中間層が、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンテレフタレート樹脂層であり、前記表面層のうち少なくとも一層が、樹脂を含有する接着剤により形成された接着樹脂層を介して前記中間層に積層されていることを特徴とするモータ用絶縁シートを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ用絶縁シートに関する。

従来、モータやジェネレーターなどの回転電機などにおいてコアに巻き掛けられた状態で装着される巻線コイルとコアとの間、あるいは、相の異なる電流が流される巻線コイルどうしの間には、絶縁シートが介装されて絶縁信頼性を向上させることが行われている。

ところで、絶縁シートは、通常、金属製の部材などの硬質な部材と接する状態で用いられるとともに狭小な箇所に介装された状態で用いられており、鋭角に折り曲げられた状態で用いられることが多いことから、特にこの折り曲げ部においてクラックが生じる虞を有している。このようなクラックが生じてしまうと、本来期待される絶縁性が発揮されなくなることから、絶縁シートは、クラックが生じ難いことが求められている。

例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）の両面に、繊維が用いられて形成された紙状シートを積層して作製されたモータ用絶縁シートが提案されている（例えば、特許文献１）。

斯かる絶縁シートは、ＰＥＴフィルムによって高い絶縁性を有する。また、モータ内の絶縁シートは、モータ等の発熱によって加熱される環境にあり、また、ＰＥＴフィルム自体は、熱によって加水分解されることにより熱劣化し、モータの振動等によりクラックが生じてしまう虞があるが、斯かる絶縁シートは、ＰＥＴフィルムの両面に前記紙状シートが積層されているため、該紙状シートにＰＥＴフィルムが保護されて熱劣化し難くなり、その結果クラックが生じ難いものとなる。

特開平１０−３１５３９８号公報

しかしながら、斯かる絶縁シートでは、モータの絶縁シートとして用いられている際に、通常の熱劣化以外にもトラッキング現象などによって劣化を生じる場合があるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、耐トラッキング性に優れるモータ用絶縁シートを提供することを課題とする。

本発明者が鋭意検討したところ、モータ用絶縁シートが切削油剤と共に用いられる機械のモータに用いられた際にトラッキング破壊が生じやすいことを見出した。さらに、鋭意検討したところ、モータ等の発熱によりモータ用絶縁シートが加熱され、更に、前記切削油剤やその成分が前記機械のモータ内に入り込むと、熱劣化及び切削油剤やその成分による影響によってモータ用絶縁シートにトラッキング破壊が生じやすいことを見出した。そして、さらに鋭意検討したところ、所定の構成を有するモータ用絶縁シートは、加熱され且つ切削油剤やその成分に接触しても耐トラッキング性に優れることを見出した。

すなわち、本発明は、一面側の表面層と、他面側の表面層と、これらの表面層の間に設けられる中間層とを含む積層構造を備えるモータ用絶縁シートであって、切削油剤と共に用いられる機械のモータに用いられ、前記表面層の二層が、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンナフタレート樹脂層であり、前記中間層が、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンテレフタレート樹脂層であり、前記表面層のうち少なくとも一層が、樹脂を含有する接着剤により形成された接着樹脂層を介して前記中間層に積層されていることを特徴とするモータ用絶縁シートにある。

斯かるモータ用絶縁シートは、ポリエチレンテレフタレート樹脂層を有することにより、耐トラッキング性に優れたものとなる。
また、斯かるモータ用絶縁シートは、中間層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層が表面層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の間に設けられていることにより、ポリエチレンテレフタレート樹脂層をポリエチレンナフタレート樹脂層で熱及び切削油剤やその成分から保護することができる。よって、斯かるモータ用絶縁シートは、加熱され且つ切削油剤やその成分に接触しても耐トラッキング性に優れたものとなる。
さらに、斯かるモータ用絶縁シートは、前記表面層たるポリエチレンナフタレート樹脂層のうち少なくとも一層が、接着樹脂層を介して前記中間層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層に積層されていることにより、ポリエチレンテレフタレート樹脂層の電圧がかかる面側部分がトラッキング破壊するのを接着樹脂層で抑制することができる。よって、斯かるモータ用絶縁シートは、加熱され且つ切削油剤に接触しても耐トラッキング性に優れたものとなる。

以上のように、本発明によれば、耐トラッキング性に優れるモータ用絶縁シートを提供し得る。

一実施形態に係る絶縁シートの概略断面図を示す。実施例及び比較例の絶縁シートの８５℃の加熱時間毎のＣＴＩを示す。実施例及び比較例の絶縁シートの８５℃の加熱時間毎のＣＴＩを示す。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示すように、本実施形態のモータ用絶縁シート１（以下、「絶縁シート１」ともいう。）は、５層の積層構造を有する。
また、本実施形態の絶縁シート１は、切削油剤と共に用いられる機械のモータに用いられる。

前記切削油剤としては、例えば、ＪＩＳＫ２２４１：２０００「切削油剤」にＮ１種、Ｎ２種、Ｎ３種、及び、Ｎ４種の種別で規定されている不水溶性切削油剤や、同規格にＡ１種、Ａ２種、Ａ３種の種別で規定されている水溶性切削油剤が挙げられる。

本実施形態の絶縁シート１は、一面側の表面層２と、他面側の表面層２と、これらの表面層２、２の間に設けられる中間層３とを備えている。前記表面層２、２の二層は、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンナフタレート樹脂層２、２である。前記中間層３は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンテレフタレート樹脂層３である。前記表面層２、２の２層が、樹脂を含有する接着剤により形成された接着樹脂層４、４を介して前記中間層３にそれぞれ積層されている。

前記表面層たるポリエチレンナフタレート樹脂層２の各層の厚みは、好ましくは７０〜２９０μｍである。

前記中間層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層３の厚みは、好ましくは２５〜２５０μｍである。

前記接着樹脂層４は、中間層３となるポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、及び、表面層２となるポリエチレンナフタレート樹脂フィルムの少なくとも一方に、樹脂を含有する塗料を塗布し、塗料を塗布された面が内側となるようにポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム及びポリエチレンナフタレート樹脂フィルムと貼りあわせることにより形成された樹脂層である。
前記接着剤の樹脂としては、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。

前記ポリウレタン樹脂としては、脂肪族ポリウレタン樹脂及び芳香族ポリウレタン樹脂が挙げられる。前記脂肪族ポリウレタン樹脂としては、脂肪族ジイソシアネートと脂肪族ジオールとから製造されるもの等が挙げられる。前記芳香族ポリウレタン樹脂としては、芳香族ジイソシアネートと脂肪族ジオール若しくは芳香族ジオールとから製造されるもの、脂肪族ジイソシアネートと芳香族ジオールとから製造されるもの等が挙げられる。

前記アクリル樹脂としては、例えば下記一般式（１）で表される単量体の単独重合体、又は該単量体に基づく構成単位を有する共重合体を使用することができる。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^１）−ＣＯＯＲ^２（１）
〔式中、Ｒ^１は水素原子または低級アルキル基、Ｒ^２は炭素原子数１〜１２のアルキル基である〕
具体的には、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル等のポリメタクリル酸エステル、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、アクリル酸エステル−塩化ビニル共重合体、アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸エステル−塩化ビニル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル−ブタジエン共重合体、メタクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体等の共重合体を、１種または２種以上組合せたものを使用することができる。

前記接着樹脂層の一層を形成するための前記塗料の塗布量としては、５〜１５ｇ／ｍ^２が好ましい。塗布量がこの範囲となることにより、表面層２と中間層３との間で十分な接着強度が得られるという利点と、接着樹脂層４を薄くすることができ、その結果、絶縁シートを狭小な箇所に介装しやすいものとすることができるという利点とがある。
前記接着樹脂層４の各層の厚みは、好ましくは５〜１５μｍ、より好ましくは５〜７μｍである。

尚、本実施形態の絶縁シートは、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。

即ち、本実施形態の絶縁シート１は、表面層たるポリエチレンナフタレート樹脂層２の２層が、接着層たる樹脂層４を介して前記中間層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層３にそれぞれ積層されている。
しかし、本発明の絶縁シートは、前記表面層のうちの一層のみが、接着樹脂層を介して前記中間層に積層されてもよい。この場合には、本発明の絶縁シートは、前記表面層の他層が、接着樹脂層以外の層一層を介して前記中間層に積層されてもよく、また、前記表面層の他層が、複数の層を介して前記中間層に積層されてもよい。

なお、本発明のモータ用絶縁シートは、上記実施形態の構成に限定されるものではない。また、本発明のモータ用絶縁シートは、上記作用効果に限定されるものでもない。さらに、本発明のモータ用絶縁シートは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。

（実施例１）
以下の順に層が積層された絶縁シート（絶縁シートの厚み：１８７μｍ）を用いた。
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：１５μｍ）
ポリエチレンテレフタレート樹脂層（１２５μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：１５μｍ）
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）

（実施例２）
以下の順に層が積層された絶縁シート（厚み：２３０μｍ）を用いた。
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：５μｍ）
ポリエチレンテレフタレート樹脂層（厚み：１８８μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：５μｍ）
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）

（実施例３）
以下の順に層が積層された絶縁シート（絶縁シートの厚み：１８７μｍ）を用いた。
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）
アクリル樹脂層（厚み：１５μｍ）
ポリエチレンテレフタレート樹脂層（１２５μｍ）
アクリル樹脂層（厚み：１５μｍ）
ポリエチレンナフタレート樹脂層（厚み：１６μｍ）

（比較例１）
以下の順に層が積層された絶縁シート（絶縁シートの厚み：１４６μｍ）を用いた。
ポリフェニレンサルファイド樹脂層（厚み：１６μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：７μｍ）
ポリエチレンテレフタレート樹脂層（厚み：１００μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：７μｍ）
ポリフェニレンサルファイド樹脂層（厚み：１６μｍ）

（比較例２）
以下の順に層が積層された絶縁シート（絶縁シートの厚み：１７１μｍ）を用いた。
ポリフェニレンサルファイド樹脂層（厚み：１６μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：７μｍ）
ポリエチレンテレフタレート樹脂層（厚み：１２５μｍ）
ポリウレタン樹脂層（厚み：７μｍ）
ポリフェニレンサルファイド樹脂層（厚み：１６μｍ）

（評価試験）
実施例及び比較例の絶縁シートを８５℃の切削油剤に浸漬し、浸漬時間毎に比較トラッキング指数（ＣＴＩ）を測定した。ＣＴＩは、ＪＩＳＣ２１３４：２００７に記載の方法をもとに、Ａ液を切削油剤に代えて測定した。前記切削油剤としては、工業用切削油剤、又は、一般用切削油剤を用いた。
この結果を表１（工業用切削油剤、又は、一般用切削油剤）及び表２（工業用切削油剤）に示す。また、表１の工業用切削油剤の結果を図にしたものを図２に示す。さらに、表２の結果を図にしたものを図３に示す。

また、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）フィルム、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）フィルム、及び、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）フィルムのＣＴＩ（加熱なし）を測定した。
この結果を表３に示す。

以上のように、本発明の範囲内の絶縁シートは、表面層がポリフェニレンサルファイド樹脂層である比較例１、２に比べて、加熱後のＣＴＩ値が高い値を示した。
従って、本発明によれば、加熱後に切削油剤に接触しても絶縁性に優れる絶縁シートを提供し得る。

１：絶縁シート、２：表面層（ポリエチレンナフタレート樹脂層）、３：中間層（ポリエチレンテレフタレート樹脂層）、４：接着樹脂層

Claims

一面側の表面層と、他面側の表面層と、これらの表面層の間に設けられる中間層とを含む積層構造を備えるモータ用絶縁シートであって、
切削油剤と共に用いられる機械のモータに用いられ、
前記表面層の二層が、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンナフタレート樹脂層であり、
前記中間層が、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムで構成されたポリエチレンテレフタレート樹脂層であり、
前記表面層のうち少なくとも一層が、樹脂を含有する接着剤により形成された接着樹脂層を介して前記中間層に積層されていることを特徴とするモータ用絶縁シート。
前記接着剤が、ポリウレタン樹脂を含有する請求項１に記載のモータ用絶縁シート。
前記接着剤が、アクリル樹脂を含有する請求項１又は２に記載のモータ用絶縁シート。