JP2018512093A - 絶縁導体 - Google Patents
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Abstract
Description
式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表す。
(i)長尺導体を選択することと、
(ii)ポリマー材料を含むテープ(例えばMDOテープ)で導体を被覆することと、ポリマー材料が、一般式
ここで、式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表し、
(iii)テープを加熱してポリマー材料を溶融することと、
(iv)加熱されたテープを冷却してポリマー材料を凝固させることと、を含み、ポリマー材料が、適切には、冷却後に少なくとも25%の結晶化度を有するようにテープの冷却を制御する。
テープは、前記ポリマー材料のTm未満の10℃以下(例えば、5℃以下)の温度に加熱することができる。前記ポリマー材料がPEEKを含む場合、テープは343℃未満であるが333℃より高い温度に加熱される。ステップ(iii)*において、テープは粘着性になり、前記長尺導体にある程度付着するように適切に加熱される。
式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表す。
(i)長尺導体を第1の位置と第2の位置との間で搬送するための搬送装置と、
(ii)ポリマー材料を含むテープを長尺導体の周りに巻き付けるための巻き付けユニットと、
(iii)前記第1の位置と第2の位置との間を通過する間に長尺導体を第1の温度に加熱するための第1の誘導コイルと、
(iv)長尺導体を第1の温度より高い第2の温度に加熱するための第2の誘導コイルと、第2の誘導コイルが、第1の誘導コイルの下流にあり、任意に、
(v)前記第2の誘導コイルの下流にある冷却装置と、を備える。
伸びは、薄膜絶縁磁石線の延性の一般的な尺度を提供し、導体に対する薄膜絶縁の可撓性及び接着性の有用な指標は、以下の試験から導き出すことができる。
本明細書で言及される銅上の酸化物層の厚さは、X線光電子分光法(XPS)を用いて評価することができる。酸化物層の厚さは、一般に5−300nmの範囲内にあることが見出される。
試験は、EN60851−5規格を参照してSefelec RMG15AC HiPot誘電体強度試験機を用いて周囲温度(23℃)及び相対湿度で行った。
適用後、絶縁導体からPEEK層のサンプルを得るために、DSCによる測定のために、0.5cm2×0.5cm2と約100μmの厚さのテープの領域を、鋭利なナイフを用いて導体を屈曲させながらナイフを用いて銅導体から層を持ち上げることによって絶縁テープ層から切り取った。
ステップ1:サンプルを20℃/分で30℃から400℃に加熱することによって予備熱サイクルを実行し、記録する。
ステップ2:5分間保持する。
ステップ3:20℃/分で30℃まで冷却し、5分間保持する。
ステップ4:Tg、Tn、Tm、ΔHn及びΔHmを記録しながら、20℃/分で30℃から400℃まで再加熱する。
特に断りのない限り、これは、円形横断面タングステンカーバイドダイ0.5mm(毛細管直径×3.175mm(毛細管長))を使用して、1000s−1の剪断速度で、400℃で動作する毛管レオメトリーを用いて測定した。MV測定は、ポリマーが完全に溶融して5分後に行われ、ポリマーがレオメーターのバレルに装填されてから5分後に取られた。
Claims (32)
- ポリマー材料を含む絶縁層が設けられた長尺導体を含む絶縁導体であって、前記ポリマー材料が、少なくとも25%の結晶化度を有し、前記ポリマー材料が、一般式
式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表し、
前記絶縁層が、2μm〜300μmの範囲の厚さを有する、導体。 - 前記結晶化度が、少なくとも30%である、請求項1に記載の導体。
- 前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第1の位置で評価され、前記結晶化度が前記第1の位置で少なくとも30%であり、前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第2の位置で評価され、前記第2の位置における前記結晶化度が少なくとも30%であり、前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第3の位置で評価され、前記第3の位置における前記結晶化度が少なくとも30%であり、
前記第1の位置が、少なくとも10mの距離だけ前記第3の位置から離間し、前記第2の位置が、少なくとも9mの距離だけ前記第3の位置から離間する、請求項1または2に記載の導体。 - 前記絶縁層が、前記長尺導体の実質的に全体に沿って延在する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導体。
- 前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも25%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層の前記範囲にわたる前記ポリマー材料の前記結晶化度が、10%未満変化する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層には、前記結晶化度が15%未満である領域がない、請求項1〜6のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層の少なくとも90重量%、好ましくは、少なくとも99重量%が、熱可塑性ポリマー材料を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層の少なくとも90重量%、好ましくは少なくとも99重量%が、前記ポリマー材料、特にポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の導体。
- 前記ポリマー材料が、前記繰り返し単位を含み、式中、t1=1、v1=0、及びw1=0である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の導体。
- 前記ポリマー材料が、ポリエーテルエーテルケトンである、請求項1〜10のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層が、前記長尺導体に直接接触する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層が、別の材料に覆われない、請求項1〜12のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁導体が、x重量%の前記長尺導体及びy重量%の前記ポリマー材料を含み、xとyの合計が、前記絶縁導体の総重量の少なくとも90重量%、好ましくは、少なくとも99重量%である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の導体。
- 前記長尺導体が、銅導体である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁導体が、1000nmを超える、例えば厚さが300nmを超える厚さの酸化層を含まない、請求項1〜15のいずれか1項に記載の導体。
- 前記長尺導体が、非円形の断面、好ましくは実質的に長方形の断面を有する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁層中の膨れの表面積が、前記絶縁層の全表面積の5%未満、好ましくは1%未満に相当する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の導体。
- 前記絶縁導体が、4〜30kVの範囲の絶縁破壊電圧を有する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の導体。
- 請求項1〜19のいずれか1項に記載の絶縁導体を組み込んだ固定子コイル。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載の絶縁導体を組み込んだモータアセンブリ。
- 絶縁導体を製造する方法であって、
(i)長尺導体を選択することと、
(ii)ポリマー材料を含むテープで前記導体を被覆することであって、前記ポリマー材料が、一般式
式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表す、被覆することと、
(iii)前記テープを加熱して前記ポリマー材料を溶融することと、
(iv)加熱されたテープを冷却して前記ポリマー材料を凝固させることと、を含み、前記ポリマー材料が、冷却後に少なくとも25%の結晶化度を有するように前記テープの冷却を制御する、(好ましくは、請求項1〜20のいずれか1項に記載の)方法。 - ステップ(ii)で言及された前記テープが、機械方向配向(Machine Direction Orientated)(MDO)テープである、請求項22に記載の方法。
- 前記方法が、第1及び第2の加熱ステップを含み、前記第1の加熱ステップ(以下、ステップ(iii)*と呼ぶ)が、ステップ(iii)の前に、前記ポリマー材料の溶融温度(Tm)よりも低い温度に前記テープを加熱することを含む、請求項22または23に記載の方法。
- 前記方法が、ステップ(iii)*の後でありステップ(iii)の前であるステップ(iii)**を含み、ステップ(iii)**が、テープを前記長尺導体に向かって付勢するために前記テープで被覆された前記導体に圧力を加えることを含む、請求項22〜24のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(iii)が、前記ポリマー材料のTmよりも高い温度に前記テープを加熱することを含む、請求項22〜25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法が、ステップ(iii)の後に、テープで被覆された前記導体に圧力を加えることを含むステップを含む、請求項22〜26のいずれか1項に記載の方法。
- 前記テープの加熱の間に、前記ポリマー材料といずれの他の材料との間にも共有結合が形成されない、請求項22〜27のいずれか1項に記載の方法。
- ステップ(iii)の後、テープで被覆された前記導体が、前記ポリマー材料が凝固する第1の冷却ステップで冷却され、
前記第1の冷却ステップの後、テープで被覆された前記導体が、テープで被覆された前記導体に、冷却流体を導くことを含む第2の冷却ステップで冷却され、
前記第2の冷却ステップの後に、冷却流体除去ステップがある、請求項22〜28のいずれか1項に記載の方法。 - 第2の冷却ステップの後、前記ポリマー材料が、前記ポリマー材料のガラス転移温度(Tg)よりも高い温度にある、及び/または前記ポリマー材料のアニールが行われる、請求項22〜29のいずれか1項に記載の方法。
- MDOテープで被覆された長尺導体を含む中間生成物であって、前記MDOテープがポリマー材料を含み、前記ポリマー材料が、一般式
式中、t1及びw1が独立して、0または1を表し、v1が、0、1、または2を表す、中間生成物。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載の長尺導体を製造するため、請求項22〜30のいずれか1項に記載の方法を実施するため、及び/または請求項31に記載の中間生成物を製造するための装置であって、
(i)長尺導体を第1の位置と第2の位置との間で搬送するための搬送装置と、
(ii)ポリマー材料を含むテープを前記長尺導体の周りに巻き付けるための巻き付けユニットと、
(iii)前記第1の位置と前記第2の位置との間を通過する間に、前記長尺導体を第1の温度に加熱するための第1の誘導コイルと、
(iv)前記長尺導体を前記第1の温度より高い第2の温度に加熱するための第2の誘導コイルであって、前記第1の誘導コイルの下流にある、第2の誘導コイルと、任意に、
(v)前記第2の誘導コイルの下流にある冷却装置と、を備える、装置。
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