JP2022172592A - モータ用絶縁シート - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ用絶縁シートに関し、より詳しくは、自動車の油冷式駆動モータの絶縁シートとして用いられるモータ用絶縁シートに関する。
従来、自動車の油冷式駆動モータは、ロータ(回転子)と、該ロータを回転させるための力を発生させるステータ(固定子)とを備えている。
前記ステータは、複数のコイルを備えており、該複数のコイルに磁界を発生させることによりローレンツ力を得て、該ローレンツ力によって前記ロータを回転させている。
前記ステータは、複数のコイルを備えており、該複数のコイルに磁界を発生させることによりローレンツ力を得て、該ローレンツ力によって前記ロータを回転させている。
上記のような油冷式駆動モータにおいて、前記コイルは、例えば、互いに接続された複数のセグメント導体によって構成されており、通常、ステータコアやロータコアと呼ばれる磁性鋼板が積層された部材に装着されて用いられる。
上記のような油冷式駆動モータでは、ステータコアやロータコアなどのコアが複数のスロット溝を有しており、前記複数のスロット溝のそれぞれに、前記コイルが収容されている。
また、上記のような油冷式駆動モータでは、前記コイルと前記スロット溝の内壁面との間の絶縁性を確保するためのモータ用絶縁シートが、前記コイルとともに前記スロット溝内のそれぞれに収容されている。より詳しくは、前記モータ用絶縁シートは、前記コイルに周回された状態で前記スロット溝内に収容されている。
そして、前記モータ用絶縁シートで周回された前記コイルは、前記スロット溝内に含浸させた絶縁樹脂(例えば、エポキシワニス)によって、前記スロット溝内に固定されている。
また、上記のような油冷式駆動モータでは、前記コイルと前記スロット溝の内壁面との間の絶縁性を確保するためのモータ用絶縁シートが、前記コイルとともに前記スロット溝内のそれぞれに収容されている。より詳しくは、前記モータ用絶縁シートは、前記コイルに周回された状態で前記スロット溝内に収容されている。
そして、前記モータ用絶縁シートで周回された前記コイルは、前記スロット溝内に含浸させた絶縁樹脂(例えば、エポキシワニス)によって、前記スロット溝内に固定されている。
前記モータ用絶縁シートは、例えば、下記特許文献1に記載されているように、ポリエステルフィルムで構成されたポリエステル樹脂層と、前記ポリエステル樹脂層の上方側及び下方側のそれぞれに配される2層の紙状シート層と、前記ポリエステル樹脂層と前記紙状シートとの間にそれぞれ配される2層の接着剤層と、を備える5層構造とされている。
すなわち、前記モータ用絶縁シートは、前記紙状シート層が表層に配された5層構造とされている。
そして、下記特許文献1に記載されているように、前記接着剤層には、エポキシ樹脂などのような熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤が含まれており、前記接着剤を熱硬化させる(例えば、130℃で24時間熱硬化させる)ことにより、前記ポリエステル樹脂層と前記接着剤層との接着強度、及び、前記紙状シートと前記接着剤層との接着強度を高めた上で、製品とされている。
また、前記紙状シート層は、下記特許文献1に記載されているように、紙状シートで構成されており、前記紙状シートとしては、例えば、全芳香族ポリアミド繊維を主たる材料とした、いわゆる、“アラミド紙”が用いられている。
すなわち、前記モータ用絶縁シートは、前記紙状シート層が表層に配された5層構造とされている。
そして、下記特許文献1に記載されているように、前記接着剤層には、エポキシ樹脂などのような熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤が含まれており、前記接着剤を熱硬化させる(例えば、130℃で24時間熱硬化させる)ことにより、前記ポリエステル樹脂層と前記接着剤層との接着強度、及び、前記紙状シートと前記接着剤層との接着強度を高めた上で、製品とされている。
また、前記紙状シート層は、下記特許文献1に記載されているように、紙状シートで構成されており、前記紙状シートとしては、例えば、全芳香族ポリアミド繊維を主たる材料とした、いわゆる、“アラミド紙”が用いられている。
近年、前記モータ用絶縁シートの厚み精度の要求がますます高まっているものの、アラミド紙のような紙状シートは、厚みのバラツキが±20μm程度と比較的大きいことから、上記のような厚み精度の要求に必ずしも十分に応えられるものとはなっていない。
そのため、前記モータ用絶縁シートの表層部分に、紙状シート層に代えて、厚みのバラツキが±5μmと比較的小さい樹脂フィルムで構成された樹脂フィルム層を配することが検討されている。
そのため、前記モータ用絶縁シートの表層部分に、紙状シート層に代えて、厚みのバラツキが±5μmと比較的小さい樹脂フィルムで構成された樹脂フィルム層を配することが検討されている。
ところで、前記モータ用絶縁シートの表層部分に樹脂フィルム層を配すると、前記接着剤層に含まれる前記接着剤を熱硬化させて製品とした状態において、表層部分に配された前記樹脂フィルム層にシワが寄ってしまうことがある。
前記モータ用絶縁シートの表層部分に配された前記樹脂フィルム層にシワが寄ってしまうと、外観の見栄えが悪くなる点で好ましくない。
また、表層部分に配された前記樹脂フィルム層への前記接着剤層の接着強度にも影響が及ぼされるようになる点からも、好ましくない。
しかしながら、前記モータ用絶縁シートの表層部分に配された前記樹脂フィルム層にシワが寄ることを抑制することについて、未だ十分な検討がなされているとは言い難い。
前記モータ用絶縁シートの表層部分に配された前記樹脂フィルム層にシワが寄ってしまうと、外観の見栄えが悪くなる点で好ましくない。
また、表層部分に配された前記樹脂フィルム層への前記接着剤層の接着強度にも影響が及ぼされるようになる点からも、好ましくない。
しかしながら、前記モータ用絶縁シートの表層部分に配された前記樹脂フィルム層にシワが寄ることを抑制することについて、未だ十分な検討がなされているとは言い難い。
そこで、本発明は、表層部分に配された樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるモータ用絶縁シート、及び、該モータ用絶縁シートの製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らが鋭意検討したところ、第1樹脂フィルム層と、該第1樹脂フィルム層の少なくとも一方面に、接着剤層を介して積層された第2樹脂フィルム層と、を備えるモータ用絶縁シートにおいて、前記接着剤層を、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物とを含むものとした上で、さらに、前記接着剤層のゲル分率を70%以下とすることにより、表層部分に配された前記第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できることを見出した。
そして、本発明を想到するに至った。
そして、本発明を想到するに至った。
即ち、本発明に係るモータ用絶縁シートは、
第1樹脂フィルム層と、
該第1フィルムの少なくとも一方面に、接着剤層を介して積層された第2樹脂フィルム層と、を備えるモータ用絶縁シートであって、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、ゲル分率が70%以下である。
第1樹脂フィルム層と、
該第1フィルムの少なくとも一方面に、接着剤層を介して積層された第2樹脂フィルム層と、を備えるモータ用絶縁シートであって、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、ゲル分率が70%以下である。
斯かる構成によれば、前記モータ用絶縁シートは、表層部分に配された前記第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるものとなる。
前記モータ用絶縁シートにおいては、
前記接着剤層は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含有している、ことが好ましい。
前記接着剤層は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含有している、ことが好ましい。
斯かる構成によれば、前記モータ用絶縁シートは、表層部分に配された前記第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるものとなることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、前記接着剤層から前記第2樹脂フィルム層が浮き上がることを比較的抑制できるものとなる。
前記モータ用絶縁シートにおいては、
前記接着剤層は、前記ゲル分率が50%以上である、ことが好ましい。
前記接着剤層は、前記ゲル分率が50%以上である、ことが好ましい。
斯かる構成によれば、前記モータ用絶縁シートは、表層部分に配された前記第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるものとなることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、前記接着剤層から前記第2樹脂フィルム層が浮き上がることを比較的抑制できるものとなる。
本発明に係るモータ用絶縁シートの製造方法は、
第1樹脂フィルム層の少なくとも一方面に、接着剤層を介して第2樹脂フィルム層を積層する積層工程と、
前記接着剤層を硬化させる硬化工程と、を備え、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、
前記硬化工程では、前記接着剤層のゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
第1樹脂フィルム層の少なくとも一方面に、接着剤層を介して第2樹脂フィルム層を積層する積層工程と、
前記接着剤層を硬化させる硬化工程と、を備え、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、
前記硬化工程では、前記接着剤層のゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
斯かる構成によれば、表層部分に配された前記第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるモータ用絶縁シートを得ることができる。
本発明によれば、表層部分に配された樹脂フィルム層にシワが寄ることを比較的抑制できるモータ用絶縁シート、及び、該モータ用絶縁シートの製造方法を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
(モータ用絶縁シート)
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、第1樹脂フィルム層10Aと、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、接着剤層10Bを介して積層された第2樹脂フィルム層10Cと、を備える。
以下では、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10が、図1に示したように、1層の第1樹脂フィルム層10Aの両表面に、2層の接着剤層10B1、10B2を介して2層の第2樹脂フィルム層10C1、10C2が積層されて構成されている例を挙げて説明する。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、第1樹脂フィルム層10Aと、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、接着剤層10Bを介して積層された第2樹脂フィルム層10Cと、を備える。
以下では、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10が、図1に示したように、1層の第1樹脂フィルム層10Aの両表面に、2層の接着剤層10B1、10B2を介して2層の第2樹脂フィルム層10C1、10C2が積層されて構成されている例を挙げて説明する。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、自動車の油冷式駆動モータの絶縁シートとして用いられる。すなわち、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、冷却油(例えば、ATF)によって冷却される駆動モータの絶縁シートとして用いられる。
前記自動車としては、例えば、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)が挙げられる。
また、前記駆動モータとしては、HVモータ、モータジェネレータ、オルタネータ、4WDモータ、オイルポンプモータ、EPSモータ、コンプレッサモータ、インホイールモータなどが挙げられる。
前記自動車としては、例えば、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)が挙げられる。
また、前記駆動モータとしては、HVモータ、モータジェネレータ、オルタネータ、4WDモータ、オイルポンプモータ、EPSモータ、コンプレッサモータ、インホイールモータなどが挙げられる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、第1樹脂フィルム層10Aは、例えば、ポリエステル系フィルムで構成されている。
前記ポリエステル系フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムなどが挙げられる。
第1樹脂フィルム層10Aが耐加水分解性に優れるものとなる観点から、前記ポリエチレン系フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルムを用いることが好ましい。
前記ポリエステル系フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムなどが挙げられる。
第1樹脂フィルム層10Aが耐加水分解性に優れるものとなる観点から、前記ポリエチレン系フィルムとして、ポリエチレンナフタレートフィルムを用いることが好ましい。
第1樹脂フィルム層10Aの厚さは、50μm以上250μm以下であることが好ましい。
第1樹脂フィルム層10Aは、延伸成形された樹脂フィルム、及び、延伸成形されていない樹脂フィルム(無延伸の樹脂フィルム)のいずれを用いて構成してもよいが、延伸成形された樹脂フィルムを用いて構成していることが好ましく、二軸延伸成形された樹脂フィルムを用いて構成していることがより好ましい。
また、第1樹脂フィルム層10Aがポリエチレンテレフタレートフィルムで構成されている場合、該ポリエチレンテレフタレートフィルムは、オリゴマー含有量が1質量%以下の低オリゴマー品で構成されていることが好ましい。前記ポリエチレンテレフタレートフィルムを低オリゴマー品で構成することにより、第1樹脂フィルム層10Aは耐加水分解性に優れたものとなる。
オリゴマー含有量は、例えば、一辺が5cm程度の略正方形状のフィルムサンプルをメタノールで洗浄した後、該フィルムサンプルを160℃の熱風オーブン中で1時間乾燥して初期質量(M1(g))を求めた後、ソックスレー抽出器などを用いて沸騰キシレン(約400mL)にて、前記フィルムサンプルに48時間抽出処理を行い、抽出処理後のフィルムサンプルの質量(M2(g))を測定して、初期質量(M1)に対する質量減少(M1-M2)の割合((M1-M2)/M1)を計算することにより求めることができる。
ここで、抽出処理後のフィルムサンプルの質量(M2(g))は、抽出処理に利用したキシレンをフィルムサンプルから十分に除去した後に測定を行わないと、質量減少を正確に求めることができないため、キシレン抽出後にフィルムサンプルを水洗し、かつ、表面に付着しているキシレンを軽く拭き取った後、さらに160℃の熱風オーブン中で8時間乾燥し、デシケータ内で放冷した後に測定することが好ましい。
オリゴマー含有量は、例えば、一辺が5cm程度の略正方形状のフィルムサンプルをメタノールで洗浄した後、該フィルムサンプルを160℃の熱風オーブン中で1時間乾燥して初期質量(M1(g))を求めた後、ソックスレー抽出器などを用いて沸騰キシレン(約400mL)にて、前記フィルムサンプルに48時間抽出処理を行い、抽出処理後のフィルムサンプルの質量(M2(g))を測定して、初期質量(M1)に対する質量減少(M1-M2)の割合((M1-M2)/M1)を計算することにより求めることができる。
ここで、抽出処理後のフィルムサンプルの質量(M2(g))は、抽出処理に利用したキシレンをフィルムサンプルから十分に除去した後に測定を行わないと、質量減少を正確に求めることができないため、キシレン抽出後にフィルムサンプルを水洗し、かつ、表面に付着しているキシレンを軽く拭き取った後、さらに160℃の熱風オーブン中で8時間乾燥し、デシケータ内で放冷した後に測定することが好ましい。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、例えば、ポリエステル系フィルムで構成されている。
前記ポリエステル系フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムなどが挙げられる。
耐加水分解性に優れるという観点から、第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、ポリエチレンナフタレート(PEN)で構成されていることが特に好ましい。
また、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、前記ポリエステル系フィルムよりも耐熱性に優れた樹脂フィルムで構成されていてもよい。
このような樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド(PI)フィルム、ポリアミドフィルム、ポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム(PPEK)フィルム、または、エチレン・四フッ化エチレンコポリマー(ETFE)からなるフィルムが挙げられる。
前記ポリエステル系フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムなどが挙げられる。
耐加水分解性に優れるという観点から、第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、ポリエチレンナフタレート(PEN)で構成されていることが特に好ましい。
また、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、前記ポリエステル系フィルムよりも耐熱性に優れた樹脂フィルムで構成されていてもよい。
このような樹脂フィルムとしては、例えば、ポリイミド(PI)フィルム、ポリアミドフィルム、ポリフェニレンサルファイド(PPS)フィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム(PPEK)フィルム、または、エチレン・四フッ化エチレンコポリマー(ETFE)からなるフィルムが挙げられる。
第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さは、12μm以上50μm以下であることが好ましい。
第2樹脂フィルム層10C1及び第2樹脂フィルム層10C2は、同一の厚さを有していてもよいし、互いに異なる厚さを有していてもよいが、同一の厚さを有していることが好ましい。
第2樹脂フィルム層10C1及び第2樹脂フィルム層10C2は、同一の厚さを有していてもよいし、互いに異なる厚さを有していてもよいが、同一の厚さを有していることが好ましい。
第2樹脂フィルム層10C1、10C2は、延伸成形された樹脂フィルム、及び、延伸成形されていない樹脂フィルム(無延伸の樹脂フィルム)のいずれを用いて構成されてもよいが、延伸成形された樹脂フィルムを用いて構成されていることが好ましく、二軸延伸成形された樹脂フィルムを用いて構成されていることがより好ましい。
第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さは、第1樹脂フィルム層10Aの厚さよりも薄いことが好ましい。
また、第1樹脂フィルム層10Aの厚さに対する第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さの比率(第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さ/第1樹脂フィルム層10Aの厚さ)Tは、0.05以上であることが好ましく、0.08以上であることがより好ましい。
また、第1樹脂フィルム層10Aの厚さに対する第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さの比率Tは、0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましい。
第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さは、第1樹脂フィルム層10Aの厚さよりも薄いことが好ましい。
また、第1樹脂フィルム層10Aの厚さに対する第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さの比率(第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さ/第1樹脂フィルム層10Aの厚さ)Tは、0.05以上であることが好ましく、0.08以上であることがより好ましい。
また、第1樹脂フィルム層10Aの厚さに対する第2樹脂フィルム層10C1、10C2の厚さの比率Tは、0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましい。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでいる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、ゲル分率が70%以下である。
接着剤層10B1、10B2が上記のように構成されていることにより、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、ゲル分率が70%以下である。
接着剤層10B1、10B2が上記のように構成されていることにより、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、ゲル分率が50%以上であることが好ましい。
ゲル分率が50%以上であることにより、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、接着剤層10B1、10B2から第2樹脂フィルム層10C1、10C2が浮き上がることを比較的抑制できる。
ゲル分率が50%以上であることにより、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、接着剤層10B1、10B2から第2樹脂フィルム層10C1、10C2が浮き上がることを比較的抑制できる。
トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の市販品としては、東ソー社製の商品名「コロネートL」が挙げられる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、常温硬化されることにより、第1樹脂フィルム層10Aとの接着強度を高めるとともに、第2樹脂フィルム層10C1、10C2との接着強度を高めている。
詳しくは、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、水存在下において常温硬化されることにより(すなわち、常温湿気硬化されることにより)、第1樹脂フィルム層10Aとの接着強度を高めるとともに、第2樹脂フィルム層10C1、10C2との接着強度を高めている。
前記常温硬化は、大気のように水分を含む気体中で行われる。
本明細書において、常温とは、5℃以上35℃以下の範囲内の温度を意味する。
前記常温硬化は、72時間以上実施することが好ましい。
なお、前記常温硬化を144時間実施すれば、ゲル分率を60%以上70%以下の範囲に調整することができる。
前記常温硬化は、絶対湿度0.002kg/kg以上0.025kg/kg以下の環境下で実施されることが好ましい。
また、前記常温硬化は、水蒸気量2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下の環境下で実施されることが好ましい。
詳しくは、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、水存在下において常温硬化されることにより(すなわち、常温湿気硬化されることにより)、第1樹脂フィルム層10Aとの接着強度を高めるとともに、第2樹脂フィルム層10C1、10C2との接着強度を高めている。
前記常温硬化は、大気のように水分を含む気体中で行われる。
本明細書において、常温とは、5℃以上35℃以下の範囲内の温度を意味する。
前記常温硬化は、72時間以上実施することが好ましい。
なお、前記常温硬化を144時間実施すれば、ゲル分率を60%以上70%以下の範囲に調整することができる。
前記常温硬化は、絶対湿度0.002kg/kg以上0.025kg/kg以下の環境下で実施されることが好ましい。
また、前記常温硬化は、水蒸気量2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下の環境下で実施されることが好ましい。
接着剤層10B1、10B2についてのゲル分率は、以下のようにして求めることができる。
(1)モータ用絶縁シートの接着剤層から約0.1gの試料をサンプリングする。
(2)サンプリングした試料を、0.2μmの径を有するPTFE多孔質膜(商品名「NTF1122」、日東電工社製)に包み、凧糸で縛る。
(3)PTFE多孔質膜で包んだ試料を50mLの酢酸エチルに浸漬させた状態とし、室温(23±2℃)にて1週間静置する。なお、50mLの酢酸エチルには、PTFE多孔質膜で包んだ試料の1つ(試料の質量として約0.1g)を浸漬させる。
(4)1週間静置した後、50mLの酢酸エチルからPTFE多孔質膜で包んだ試料を取出し、これを130℃で2時間乾燥させて酢酸エチルを除去する。
(5)この操作前後でのサンプル質量を測定し、下記式を用いてゲル分率を算出する。
なお、下記式において、WT2は、乾燥後のPTFE多孔質膜の質量であり、WS2は、乾燥後の凧糸の質量であり、WGは、乾燥後のゲル分の質量であり、WT1は、初期のPTFE多孔質膜の質量であり、WS1は、初期の凧糸の質量であり、WAは、初期の試料の質量である。
・ゲル分率(%)
={(WT2+WS2+WG)-(WT1+WS1)}/{(WT1+WS1+WA)-(WT1+WS1)}×100
(1)モータ用絶縁シートの接着剤層から約0.1gの試料をサンプリングする。
(2)サンプリングした試料を、0.2μmの径を有するPTFE多孔質膜(商品名「NTF1122」、日東電工社製)に包み、凧糸で縛る。
(3)PTFE多孔質膜で包んだ試料を50mLの酢酸エチルに浸漬させた状態とし、室温(23±2℃)にて1週間静置する。なお、50mLの酢酸エチルには、PTFE多孔質膜で包んだ試料の1つ(試料の質量として約0.1g)を浸漬させる。
(4)1週間静置した後、50mLの酢酸エチルからPTFE多孔質膜で包んだ試料を取出し、これを130℃で2時間乾燥させて酢酸エチルを除去する。
(5)この操作前後でのサンプル質量を測定し、下記式を用いてゲル分率を算出する。
なお、下記式において、WT2は、乾燥後のPTFE多孔質膜の質量であり、WS2は、乾燥後の凧糸の質量であり、WGは、乾燥後のゲル分の質量であり、WT1は、初期のPTFE多孔質膜の質量であり、WS1は、初期の凧糸の質量であり、WAは、初期の試料の質量である。
・ゲル分率(%)
={(WT2+WS2+WG)-(WT1+WS1)}/{(WT1+WS1+WA)-(WT1+WS1)}×100
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、接着剤層10B(図1に示す例では、接着剤層10B1、10B2)を、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物とを含むものとした上で、さらに、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下とすることにより、表層部分に配された第2樹脂フィルム層10C(図1に示す例では、第2樹脂フィルム層10C1、10C2)にシワが寄ることを比較的抑制できる理由について、本発明者らは以下のように推察している。
トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートは、分子構造中に、3個のイソシアネート基(-NCO)を有している。
そして、常温、かつ、水が存在する条件下においては、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート中のイソシアネート基は、水と反応することにより、ウレタン基(-NHCOOH)が生成されるとともに、該ウレタン基の一部からCO2が脱離することにより、アミド基(-NH2)が生成されていると考えられる。
すなわち、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、接着剤層10B中では、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートとしては、イソシアネート基がウレタン基になっているもの(以下、ウレタン基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートという)と、イソシアネート基がアミド基になっているもの(以下、アミド基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートという)とが共存していると考えられる。
このような状況において、ウレタン基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートのウレタン基と、アミド基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートのアミド基とがウレア結合(-NHC(O)NH-)を介した重合を繰り返すことにより、接着剤層10B中において、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体が形成されていると考えられる。
ここで、ウレア結合において、窒素原子(N)や酸素原子(O)は、水素結合を形成するときの受容体として機能する。すなわち、ウレア結合は、水素受容体として機能する。
一方で、アクリル系ポリマーは、分子構造中に、カルボキシル基(-COOH)を有しており、該カルボキシル基は、水素結合を形成するときの供与体として機能する。すなわち、カルボキシル基は、水素供与体として機能する。
そして、接着剤層10B中においては、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体におけるウレタン結合(水素受容体)と、前記アクリル系ポリマーにおけるカルボキシル基(水素供与体)とによって、水素結合が形成されていると考えられる。
すなわち、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10の接着剤層10Bでは、前記アクリル系ポリマーが、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体に水素結合によって拘束されて硬化反応が進行すると考えられる。
そのため、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10の接着剤層10Bでは、熱硬化による硬化反応が進行する接着剤層と比べて、水素結合による擬似架橋が数多く形成される一方で、分子どうしの化学結合(共有結合)の形成が抑制されて、ゲル分率が70%以下と比較的低い値となっていると考えられる。
その結果、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、硬化反応が進行した後においても、接着剤層10Bが、過度に収縮されることが抑制されていると考えられる。
そして、接着剤層10Bが過度に収縮されることが抑制されることにより、表層部分に配された第2樹脂フィルム層10C(図1に示す例では、第2樹脂フィルム層10C1、10C2)にシワが寄ることを比較的抑制できていると、本発明者らは推察している。
そして、常温、かつ、水が存在する条件下においては、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート中のイソシアネート基は、水と反応することにより、ウレタン基(-NHCOOH)が生成されるとともに、該ウレタン基の一部からCO2が脱離することにより、アミド基(-NH2)が生成されていると考えられる。
すなわち、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10において、接着剤層10B中では、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートとしては、イソシアネート基がウレタン基になっているもの(以下、ウレタン基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートという)と、イソシアネート基がアミド基になっているもの(以下、アミド基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートという)とが共存していると考えられる。
このような状況において、ウレタン基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートのウレタン基と、アミド基含有トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートのアミド基とがウレア結合(-NHC(O)NH-)を介した重合を繰り返すことにより、接着剤層10B中において、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体が形成されていると考えられる。
ここで、ウレア結合において、窒素原子(N)や酸素原子(O)は、水素結合を形成するときの受容体として機能する。すなわち、ウレア結合は、水素受容体として機能する。
一方で、アクリル系ポリマーは、分子構造中に、カルボキシル基(-COOH)を有しており、該カルボキシル基は、水素結合を形成するときの供与体として機能する。すなわち、カルボキシル基は、水素供与体として機能する。
そして、接着剤層10B中においては、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体におけるウレタン結合(水素受容体)と、前記アクリル系ポリマーにおけるカルボキシル基(水素供与体)とによって、水素結合が形成されていると考えられる。
すなわち、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10の接着剤層10Bでは、前記アクリル系ポリマーが、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネートの重合体に水素結合によって拘束されて硬化反応が進行すると考えられる。
そのため、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10の接着剤層10Bでは、熱硬化による硬化反応が進行する接着剤層と比べて、水素結合による擬似架橋が数多く形成される一方で、分子どうしの化学結合(共有結合)の形成が抑制されて、ゲル分率が70%以下と比較的低い値となっていると考えられる。
その結果、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、硬化反応が進行した後においても、接着剤層10Bが、過度に収縮されることが抑制されていると考えられる。
そして、接着剤層10Bが過度に収縮されることが抑制されることにより、表層部分に配された第2樹脂フィルム層10C(図1に示す例では、第2樹脂フィルム層10C1、10C2)にシワが寄ることを比較的抑制できていると、本発明者らは推察している。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含んでいることが好ましい。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を10質量部以上35質量部以下含んでいることがより好ましい。
前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の含有量が上記範囲内であることにより、接着剤層10B1、10B2に高い凝集力が発生し、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、接着剤層10B1、10B2から第2樹脂フィルム層10C1、10C2が浮き上がることを比較的抑制できる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を10質量部以上35質量部以下含んでいることがより好ましい。
前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の含有量が上記範囲内であることにより、接着剤層10B1、10B2に高い凝集力が発生し、第2樹脂フィルム層10C1、10C2にシワが寄ることを比較的抑制できることに加えて、加熱環境下に曝された後(例えば、150℃の温度環境下に4時間曝された後)において、接着剤層10B1、10B2から第2樹脂フィルム層10C1、10C2が浮き上がることを比較的抑制できる。
接着剤層10B1は、第1樹脂フィルム層10A及び第2樹脂フィルム層10C1の少なくとも一方に、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物とを含む接着剤組成物を塗布し、該接着剤組成物が塗布された面が内側となるように、第1樹脂フィルム層10Aと第2樹脂フィルム層10C1とを貼り合せることにより形成することができる。
接着剤層10B2も、上記と同様に、第1樹脂フィルム層10Aと第2樹脂フィルム層10C2とを貼り合せることにより形成することができる。
接着剤層10B2も、上記と同様に、第1樹脂フィルム層10Aと第2樹脂フィルム層10C2とを貼り合せることにより形成することができる。
接着剤層10B1、10B2の一層を形成するための前記接着剤組成物の塗布量としては、5~50g/m2が好ましい。塗布量を上記数値範囲とすることにより、第2樹脂フィルム層10C1、10C2と第1樹脂フィルム層10Aとの間で十分な接着強度を得つつ、接着剤層10B1、10B2の厚さを比較的薄くできる。これにより、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、狭小な箇所に比較的介装し易いものとなる。
接着剤層10B1、10B2の厚さは、4μm以上50μm以下であることが好ましい。
接着剤層10B1及び接着剤層10B2は同一の厚さを有していてもよいし、互いに異なる厚さを有していてもよいが、同一の厚さを有していることが好ましい。
接着剤層10B1及び接着剤層10B2は同一の厚さを有していてもよいし、互いに異なる厚さを有していてもよいが、同一の厚さを有していることが好ましい。
前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、下記一般式(1)で表される単量体の単独重合体、または、前記単量体を構成単位として有する共重合体を用いることができる。
前記アクリルポリマーの具体例としては、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など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など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などの共重合体を、1種または2種以上組み合わせたものが挙げられる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートにおいては、接着剤層10B1、10B2は、上記したアクリル系ポリマーの中でも、ポリアクリル酸ブチル(PAB)を含んでいることが好ましい。
接着剤層10B1、10B2は、各種公知の添加剤を含有していてもよい。
前記添加剤としては、分散剤、老化防止剤、酸化防止剤、加工助剤、安定剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料なども挙げられる。
前記添加剤としては、分散剤、老化防止剤、酸化防止剤、加工助剤、安定剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料なども挙げられる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10においては、接着剤層10B1、10B2は、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含んでいなくてもよい。
一般に、熱硬化させることにより樹脂フィルム層との接着強度が高められる接着剤層では、熱硬化後のゲル分率が90%以上となっており、接着剤層中において硬化反応が十分に進行している。
そのため、前記接着剤層中に粘着付与剤(タッキファイヤ)を含ませていないと、前記接着剤層の貯蔵弾性率が高くなり過ぎてしまう。
このように、前記接着剤層の貯蔵弾性率が高くなり過ぎると、それに伴って、前記接着剤層は、比較的硬いものとなることから、タック性が低下したものとなることが多い。
上記のような点から、熱硬化させて用いられる接着剤層では、タック性の低下を抑制する観点から、通常、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含ませている。
そのため、前記接着剤層中に粘着付与剤(タッキファイヤ)を含ませていないと、前記接着剤層の貯蔵弾性率が高くなり過ぎてしまう。
このように、前記接着剤層の貯蔵弾性率が高くなり過ぎると、それに伴って、前記接着剤層は、比較的硬いものとなることから、タック性が低下したものとなることが多い。
上記のような点から、熱硬化させて用いられる接着剤層では、タック性の低下を抑制する観点から、通常、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含ませている。
これに対し、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、上で説明したように、接着剤層10B1、10B2は、常温硬化(詳しくは、常温湿気硬化)されて、第2樹脂フィルム層10C1、10C2などとの接着強度が高められており、そのゲル分率は70%以下と比較的低くなっている。
そのため、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含んでいなくとも、熱硬化させて用いられる接着剤層に比べて、比較的低い貯蔵弾性率を示すようになる。
そして、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、比較的低い貯蔵弾性率を示すようになる分だけ、タック性の低下が抑制されている。
上記のような理由から、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含有していなくとも、第2樹脂フィルム層10C1、10C2などとの接着強度を高めることができる程度の十分なタック性を示すことができると考えられる。
そのため、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含んでいなくとも、熱硬化させて用いられる接着剤層に比べて、比較的低い貯蔵弾性率を示すようになる。
そして、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、比較的低い貯蔵弾性率を示すようになる分だけ、タック性の低下が抑制されている。
上記のような理由から、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10では、接着剤層10B1、10B2は、粘着付与剤(タッキファイヤ)を含有していなくとも、第2樹脂フィルム層10C1、10C2などとの接着強度を高めることができる程度の十分なタック性を示すことができると考えられる。
(モータ用絶縁シートの製造方法)
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法は、図2に示したように、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、接着剤層10Bを介して第2樹脂フィルム層10Cを積層する積層工程S1と、
接着剤層10Bを硬化させる硬化工程S2と、を備える。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法では、接着剤層10Bは、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでいる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法では、接着剤層10Bのゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法は、図2に示したように、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、接着剤層10Bを介して第2樹脂フィルム層10Cを積層する積層工程S1と、
接着剤層10Bを硬化させる硬化工程S2と、を備える。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法では、接着剤層10Bは、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでいる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シートの製造方法では、接着剤層10Bのゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
<積層工程S1>
積層工程S1は、例えば、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含む接着剤組成物を塗布して少なくとも1層の接着剤層10Bを形成した後、少なくとも1層の接着剤層10Bに第2樹脂フィルム層10Cの一方面を貼り合せることにより実施することができる。
あるいは、積層工程S1は、例えば、少なくとも1層の第2樹脂フィルム層10Cの一方面に、前記接着剤組成物を塗布して接着剤層10Bを形成した後、接着剤層10Bに第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面を貼り合せることにより実施することができる。
積層工程S1は、例えば、第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面に、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含む接着剤組成物を塗布して少なくとも1層の接着剤層10Bを形成した後、少なくとも1層の接着剤層10Bに第2樹脂フィルム層10Cの一方面を貼り合せることにより実施することができる。
あるいは、積層工程S1は、例えば、少なくとも1層の第2樹脂フィルム層10Cの一方面に、前記接着剤組成物を塗布して接着剤層10Bを形成した後、接着剤層10Bに第1樹脂フィルム層10Aの少なくとも一方面を貼り合せることにより実施することができる。
<硬化工程S2>
硬化工程S2では、接着剤層10Bのゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
詳しくは、水存在下において常温硬化(すなわち、常温湿気硬化)を行うことにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下とする。
なお、上記したように、本明細書において、常温とは、5℃以上35℃以下の範囲内の温度を意味する。
上記したように、前記常温硬化は、72時間以上実施することが好ましい。
前記常温硬化を72時間以上実施することにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下に調整し易くなる。
なお、前記常温硬化を144時間実施すれば、ゲル分率を60%以上70%以下の範囲に調整することができる。
また、上記したように、前記常温硬化は、絶対湿度0.002kg/kg以上0.025kg/kg以下の環境下で実施することが好ましい。
さらに、上記したように、前記常温硬化は、水蒸気量2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下の環境下で実施することが好ましい。
前記常温硬化を上記のような環境下で実施することにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下に調整し易くなる。
硬化工程S2では、接着剤層10Bのゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う。
詳しくは、水存在下において常温硬化(すなわち、常温湿気硬化)を行うことにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下とする。
なお、上記したように、本明細書において、常温とは、5℃以上35℃以下の範囲内の温度を意味する。
上記したように、前記常温硬化は、72時間以上実施することが好ましい。
前記常温硬化を72時間以上実施することにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下に調整し易くなる。
なお、前記常温硬化を144時間実施すれば、ゲル分率を60%以上70%以下の範囲に調整することができる。
また、上記したように、前記常温硬化は、絶対湿度0.002kg/kg以上0.025kg/kg以下の環境下で実施することが好ましい。
さらに、上記したように、前記常温硬化は、水蒸気量2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下の環境下で実施することが好ましい。
前記常温硬化を上記のような環境下で実施することにより、接着剤層10Bのゲル分率を70%以下に調整し易くなる。
また、硬化工程S2は、モータ用絶縁シートをロール状に巻き取った状態で行ってもよい。
モータ用絶縁シートをロール状に巻き取った状態で硬化工程S2を行う場合には、合紙を介在させて巻き取った状態として、硬化工程S2を実施してもよい。
合紙を介在させることにより、巻き取ったモータ用絶縁シート間に空隙ができるようになるので、モータ用絶縁シートの内部にまで、水(例えば、大気中の水)を供給させることができる。これにより、モータ用絶縁シートの全体にわたって、常温硬化を十分に進行させることができる。
また、モータ用絶縁シートの表面に、平均粒径(D50)が0.1μm以上3μm以下の無機粒子を付着させた上で、モータ用絶縁シートをロール状に巻き取った状態として、硬化工程S2を実施してもよい。
平均粒径(D50)が0.1μm以上3μm以下の無機粒子を付着させることによっても、巻き取った状態のモータ用絶縁シート間に空隙ができるようになるので、モータ用絶縁シートの全体にわたって、常温硬化を十分に進行させることができる。
モータ用絶縁シートをロール状に巻き取った状態で硬化工程S2を行う場合には、合紙を介在させて巻き取った状態として、硬化工程S2を実施してもよい。
合紙を介在させることにより、巻き取ったモータ用絶縁シート間に空隙ができるようになるので、モータ用絶縁シートの内部にまで、水(例えば、大気中の水)を供給させることができる。これにより、モータ用絶縁シートの全体にわたって、常温硬化を十分に進行させることができる。
また、モータ用絶縁シートの表面に、平均粒径(D50)が0.1μm以上3μm以下の無機粒子を付着させた上で、モータ用絶縁シートをロール状に巻き取った状態として、硬化工程S2を実施してもよい。
平均粒径(D50)が0.1μm以上3μm以下の無機粒子を付着させることによっても、巻き取った状態のモータ用絶縁シート間に空隙ができるようになるので、モータ用絶縁シートの全体にわたって、常温硬化を十分に進行させることができる。
本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、上記したように、自動車の油冷式駆動モータに使用される。以下、図3~5を参照しながら、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10の使用の具体例について説明する。
なお、以下では、油冷式駆動モータが、ハイブリッド自動車や電気自動車の油冷式駆動モータとして使用される場合を例に挙げて説明する。
なお、以下では、油冷式駆動モータが、ハイブリッド自動車や電気自動車の油冷式駆動モータとして使用される場合を例に挙げて説明する。
油冷式駆動モータは、永久磁石を備えたロータと、コイルを備えたステータとを備え、かつ、セグメント導体(Segment Conductor)によって形成されたコイルを備えている。
そして、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、前記ステータにおけるコイルとコアとの絶縁のために使用される。
そして、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、前記ステータにおけるコイルとコアとの絶縁のために使用される。
図3は、油冷式駆動モータのステータ1の斜視図であり、図にも示されているように、ステータ1は、ステータコア20とコイル30とを有している。
図4は、このステータ1をロータ(図示せず)の回転軸方向(矢印AD)から見た平面図であり、図5は、図4に示したステータコア20のA部に複数のコイル30を収容させた様子を示した断面図である。
図4は、このステータ1をロータ(図示せず)の回転軸方向(矢印AD)から見た平面図であり、図5は、図4に示したステータコア20のA部に複数のコイル30を収容させた様子を示した断面図である。
これらの図にも示されているように、ステータ1では、円筒状のステータコア20の内周面側に複数条のスロット溝21が形成されている。
ステータ1は、ステータコア20と、ステータコア20に形成された複数条のスロット溝21に収容されている複数のコイル30とを有している。
複数条のスロット溝21は、各スロット溝21がステータコア20の回転軸方向(図3のAD)に沿って延在し、かつ、ステータコア20の周方向(図3のRD)において、互いに一定の間隔を保った状態で ステータコア20に配されている。
スロット溝21は、ステータコア20の回転軸方向ADにおける全長にわたって形成されており、ステータコア20の一方の端面20a(図3における上側、以下「上端面20a」ともいう)及び他方の端面20b(以下「下端面20b」ともいう)には、スロット溝21の断面形状と同形状の開口部21bが形成されている。
ステータ1は、ステータコア20と、ステータコア20に形成された複数条のスロット溝21に収容されている複数のコイル30とを有している。
複数条のスロット溝21は、各スロット溝21がステータコア20の回転軸方向(図3のAD)に沿って延在し、かつ、ステータコア20の周方向(図3のRD)において、互いに一定の間隔を保った状態で ステータコア20に配されている。
スロット溝21は、ステータコア20の回転軸方向ADにおける全長にわたって形成されており、ステータコア20の一方の端面20a(図3における上側、以下「上端面20a」ともいう)及び他方の端面20b(以下「下端面20b」ともいう)には、スロット溝21の断面形状と同形状の開口部21bが形成されている。
ステータコア20では、上記のように複数条のスロット溝21が並行していることから、隣り合うスロット溝21の間が板状突起22となっている。
この板状突起22(以下「ティース22」ともいう)は、ステータコア20の径方向(図3のDD方向)内側に向けて突出した状態で複数形成されている。
なお、図4及び図5に示したように、ティース22は、突出方向先端部にステータコア20の周方向RDに広がる広幅部22aを有しており、断面形状がT字状となっている。
そのため、ステータコア20の内周面側では、このスロット溝21の幅が狭くなっており、線状の開口部21aが僅かに形成されているのみとなっている。
この板状突起22(以下「ティース22」ともいう)は、ステータコア20の径方向(図3のDD方向)内側に向けて突出した状態で複数形成されている。
なお、図4及び図5に示したように、ティース22は、突出方向先端部にステータコア20の周方向RDに広がる広幅部22aを有しており、断面形状がT字状となっている。
そのため、ステータコア20の内周面側では、このスロット溝21の幅が狭くなっており、線状の開口部21aが僅かに形成されているのみとなっている。
コイル30は、互いに接続された複数のセグメント導体31によって構成されている。
なお、コイル形成前のセグメント導体31は、図3に示したように、U字状に折り曲げ加工された平角エネメル線であり、2本の脚部31bとこの2本の脚部31bどうしを繋ぐ頭部31aとを備えたものである。
なお、コイル形成前のセグメント導体31は、図3に示したように、U字状に折り曲げ加工された平角エネメル線であり、2本の脚部31bとこの2本の脚部31bどうしを繋ぐ頭部31aとを備えたものである。
セグメント導体31は、頭部31aとは逆側の脚部31bの先端部31bxに、絶縁被膜が剥離された銅線露出部を有している。
コイル30は、ステータコア20の上端面20aにおけるスロット溝21の開口部21bからセグメント導体31の脚部31bを挿入し、かつ、その先端部31bxをステータコア20の下端面20bから露出させた後で、一つのセグメント導体31の脚部31bと別のセグメント導体31の脚部31bとを銅線露出部において電気的に接続して接続部31xを形成し、さらに、この接続部31xに絶縁処理を施して作製されたものである。
なお、一つのセグメント導体31の2本の脚部31bは、それぞれ、別のスロット溝21内に挿入される。
コイル30は、ステータコア20の上端面20aにおけるスロット溝21の開口部21bからセグメント導体31の脚部31bを挿入し、かつ、その先端部31bxをステータコア20の下端面20bから露出させた後で、一つのセグメント導体31の脚部31bと別のセグメント導体31の脚部31bとを銅線露出部において電気的に接続して接続部31xを形成し、さらに、この接続部31xに絶縁処理を施して作製されたものである。
なお、一つのセグメント導体31の2本の脚部31bは、それぞれ、別のスロット溝21内に挿入される。
コイル30は、上記のようにして作製されるので、ステータ1は、ステータコア20の上端面20a側にセグメント導体31の頭部31aによって構成された上側コイルエンド部を有するとともに、下端面20b側に脚部31bどうしを接続して形成した接続部31xによって構成された下側コイルエンド部を有する。
図5に示したように、ステータコア20のスロット溝21には、コイル30を形成しているセグメント導体31の脚部31bがそれぞれ4本ずつ収容されており(4個のセグメント導体31の一方の脚部31bがそれぞれ収容されており)、各スロット溝21には、内周面側から外周面側に向けて一列に並んだ状態で、計4本の脚部31bが収容されている。
図5に示したように、本実施形態に係るモータ用絶縁シート10は、4本の脚部31bとスロット溝21の内壁面との間に介装されている。
モータ用絶縁シート10は、セグメント導体31の脚部31bの長手方向に沿って縦添えされて、4本の脚部31bの周りを一周以上周回する形でスロット溝21内に配されるとともに、回転軸方向ADにおける両端部をステータコア20の上端面20a及び下端面20bから回転軸方向ADの外方に突出させてスロット溝21内に配されている。
モータ用絶縁シート10は、上記のごとく、4本の脚部31bの周りを一周以上周回する形でスロット溝21内に配されているため、この周回方向における両端部が重ね合されてスロット溝21内に配されている。
すなわち、ステータ1では、モータ用絶縁シート10どうしが重なり合った重複部10dがスロット溝21内に形成されている(図5参照)。
そして、図5に示したように、ステータ1では、重複部10dは径方向DDの外側に位置している。
なお、ステータコア20の上端面20a及び下端面20bから回転軸方向ADに突出させた部分は、スロット溝21の上端側及び下端側の少なくとも一方に引っ掛けられるように(係止されるように)、スロット溝21の外方に向かって折り曲げられていてもよい。
モータ用絶縁シート10は、セグメント導体31の脚部31bの長手方向に沿って縦添えされて、4本の脚部31bの周りを一周以上周回する形でスロット溝21内に配されるとともに、回転軸方向ADにおける両端部をステータコア20の上端面20a及び下端面20bから回転軸方向ADの外方に突出させてスロット溝21内に配されている。
モータ用絶縁シート10は、上記のごとく、4本の脚部31bの周りを一周以上周回する形でスロット溝21内に配されているため、この周回方向における両端部が重ね合されてスロット溝21内に配されている。
すなわち、ステータ1では、モータ用絶縁シート10どうしが重なり合った重複部10dがスロット溝21内に形成されている(図5参照)。
そして、図5に示したように、ステータ1では、重複部10dは径方向DDの外側に位置している。
なお、ステータコア20の上端面20a及び下端面20bから回転軸方向ADに突出させた部分は、スロット溝21の上端側及び下端側の少なくとも一方に引っ掛けられるように(係止されるように)、スロット溝21の外方に向かって折り曲げられていてもよい。
モータ用絶縁シート10で周回されたコイル30は、絶縁樹脂(例えば、エポキシワニス)をスロット溝21内に含浸させることにより、前記絶縁樹脂により、スロット溝21内に固定される。
本発明に係るモータ用絶縁シート及び該モータ用絶縁シートの製造方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係るモータ用絶縁シート及び該モータ用絶縁シートの製造方法は、上記した作用効果によって限定されるものでもない。本発明に係るモータ用絶縁シート及び該モータ用絶縁シートの製造方法は、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。以下の実施例は、本発明をさらに詳しく説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1)
実施例1に係るモータ用絶縁シートとして、以下の順に層が積層されたシート(5層構成のシート)を作製した。
ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層。厚さ:16μm)
アクリル系ポリマー層(接着剤層。厚さ:15μm)
ポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層。厚さ:188μm)
アクリル系ポリマー層(接着剤層。厚さ:15μm)
ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層。厚さ:16μm)
なお、実施例1に係るモータ用絶縁シートの厚さは、250μmであった。
実施例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、アクリル系ポリマーとしてのポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(東ソー社製の商品名「コロネートL」)を1質量部加えて得た第1接着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第1接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
また、実施例1においては、エージング条件として常温エージングを採用した。
具体的には、温度を35℃とし、水蒸気量を2.31mg/m3とした上で、エージング時間として72時間を採用した。
すなわち、実施例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例1に係るモータ用絶縁シートとして、以下の順に層が積層されたシート(5層構成のシート)を作製した。
ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層。厚さ:16μm)
アクリル系ポリマー層(接着剤層。厚さ:15μm)
ポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層。厚さ:188μm)
アクリル系ポリマー層(接着剤層。厚さ:15μm)
ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層。厚さ:16μm)
なお、実施例1に係るモータ用絶縁シートの厚さは、250μmであった。
実施例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、アクリル系ポリマーとしてのポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(東ソー社製の商品名「コロネートL」)を1質量部加えて得た第1接着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第1接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
また、実施例1においては、エージング条件として常温エージングを採用した。
具体的には、温度を35℃とし、水蒸気量を2.31mg/m3とした上で、エージング時間として72時間を採用した。
すなわち、実施例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(実施例2)
実施例2に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例2においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例2に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを2質量部加えて得た第2接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第2接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例2についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例2に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例2に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例2においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例2に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを2質量部加えて得た第2接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第2接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例2についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例2に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(実施例3)
実施例3に係るモータ当絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例3においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例3に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを3質量部加えて得た第3接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第3接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例3についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例3に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例3に係るモータ当絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例3においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例3に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを3質量部加えて得た第3接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第3接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例3についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例3に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(実施例4)
実施例4に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例4においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例4に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを10質量部加えて得た第4接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第4接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例4についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例4に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例4に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例4においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例4に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを10質量部加えて得た第4接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第4接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例4についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例4に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(実施例5)
実施例5に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例5においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例5に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを20質量部加えて得た第5接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第5接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例5についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例5に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例5に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例5においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例5に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを20質量部加えて得た第5接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第5接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例5についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例5に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(実施例6)
実施例6に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例6においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例6に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを35質量部加えて得た第6接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第6接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例6についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例6に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
実施例6に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、実施例6においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
実施例6に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを35質量部加えて得た第6接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第6接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
実施例6についても、実施例1と同様のエージング条件を採用した。
すなわち、実施例6に係るモータ用絶縁シートにおいても、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、常温硬化されたものであった。
(比較例1)
比較例1に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、比較例1においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
比較例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを10質量部加えて得た第7接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第7接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
また、比較例1においては、エージング条件として加熱エージングを採用した。
具体的には、温度を130℃とした上で、水蒸気量を調整せずに、エージング時間として24時間を採用した。
すなわち、比較例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、熱硬化されたものであった。
比較例1に係るモータ用絶縁シートとして、実施例1と同様にして5層構成の積層シートを作製した。
なお、比較例1においても、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート樹脂層の厚さは16μmであり、接着剤層たるアクリル系ポリマー層の厚さは15μmであり、第1樹脂フィルム層たるポリエチレンテレフタレート樹脂層の厚さは188μmであり、モータ用絶縁シートの厚さは250μmであった。
比較例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、アクリル系ポリマー層(接着剤層)は、ポリアクリル酸ブチル(PAB)の100質量部に、コロネートLを10質量部加えて得た第7接着剤組成物をポリエチレンテレフタレート樹脂層(第1樹脂フィルム層)の両面に、厚さ15μmとなるように塗布することにより形成した。
なお、前記第7接着剤組成物の塗布量は、50g/m2であった。
また、比較例1においては、エージング条件として加熱エージングを採用した。
具体的には、温度を130℃とした上で、水蒸気量を調整せずに、エージング時間として24時間を採用した。
すなわち、比較例1に係るモータ用絶縁シートにおいては、接着剤層たるアクリル系ポリマー層は、熱硬化されたものであった。
<ゲル分率>
各例に係るモータ用絶縁シートについて、接着剤層たるアクリル系ポリマー層のゲル分率を測定した。
ゲル分率は、上記の実施形態の項で説明した方法にしたがって測定した。
ゲル分率を測定した結果を、以下の表1に示した。
各例に係るモータ用絶縁シートについて、接着剤層たるアクリル系ポリマー層のゲル分率を測定した。
ゲル分率は、上記の実施形態の項で説明した方法にしたがって測定した。
ゲル分率を測定した結果を、以下の表1に示した。
<エージング後の外観評価>
各例に係るモータ用絶縁シートについて、エージング後に、外観を評価した。
具体的には、各例に係るモータ用絶縁シートについて、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート層にシワが寄っているか否かを目視にて観察した。
そして、ポリエチレンナフタレート層にシワが寄っていることが認められない場合には、優と評価し、シワが寄っている場合には、可と評価した。
エージング後の外観評価を行った結果を、以下の表1に示した。
各例に係るモータ用絶縁シートについて、エージング後に、外観を評価した。
具体的には、各例に係るモータ用絶縁シートについて、第2樹脂フィルム層たるポリエチレンナフタレート層にシワが寄っているか否かを目視にて観察した。
そして、ポリエチレンナフタレート層にシワが寄っていることが認められない場合には、優と評価し、シワが寄っている場合には、可と評価した。
エージング後の外観評価を行った結果を、以下の表1に示した。
<ピール強度>
各例に係るモータ絶縁シートから、幅25mmの短冊状試料を切り出した。
そして、引張試験機を用いて、室温(23℃)かつ相対湿度50%RHの環境下、300mm/minの試験速度で、ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)をアクリル系ポリマー層(接着剤層)から引っ張ることにより、180度ピール試験を実施して、ピール強度(N/25mm)を求めた。
ピール強度を測定した結果を、以下の表1に示した。
各例に係るモータ絶縁シートから、幅25mmの短冊状試料を切り出した。
そして、引張試験機を用いて、室温(23℃)かつ相対湿度50%RHの環境下、300mm/minの試験速度で、ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)をアクリル系ポリマー層(接着剤層)から引っ張ることにより、180度ピール試験を実施して、ピール強度(N/25mm)を求めた。
ピール強度を測定した結果を、以下の表1に示した。
<加熱試験後の外観評価>
各実施例に係るモータ用絶縁シートについて、加熱試験を行った後の外観を評価した。
具体的には、各実施例に係るモータ用絶縁シートを、オーブンに入れて、温度150℃で4時間加熱した後に、アクリル系ポリマー層(接着剤層)からポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮き上がりが認められるか否かを評価した。
そして、アクリル系ポリマー層(接着剤層)から、ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮きが認められないものについて、優と評価し、浮きが認められたものについて、可と評価した。
加熱試験後の外観評価を行った結果を、以下の表1に示した。
なお、下記表1に示したように、比較例1に係るモータ用絶縁シートでは、エージング後に、ポリエチレンナフタレート層にシワが寄っていることが確認されていたので(エージング後の外観評価が可であったので)、加熱試験後の外観評価については省略した。
各実施例に係るモータ用絶縁シートについて、加熱試験を行った後の外観を評価した。
具体的には、各実施例に係るモータ用絶縁シートを、オーブンに入れて、温度150℃で4時間加熱した後に、アクリル系ポリマー層(接着剤層)からポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮き上がりが認められるか否かを評価した。
そして、アクリル系ポリマー層(接着剤層)から、ポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮きが認められないものについて、優と評価し、浮きが認められたものについて、可と評価した。
加熱試験後の外観評価を行った結果を、以下の表1に示した。
なお、下記表1に示したように、比較例1に係るモータ用絶縁シートでは、エージング後に、ポリエチレンナフタレート層にシワが寄っていることが確認されていたので(エージング後の外観評価が可であったので)、加熱試験後の外観評価については省略した。
表1より、各実施例係るモータ用絶縁シートでは、アクリル系ポリマー層(接着剤層)のゲル分率は、いずれも70%以下となっており、エージング後の外観評価の結果が、いずれも優となっていることが分かる。
これに対し、比較例1に係るモータ用絶縁シートでは、アクリル系ポリマー層(接着剤層)のゲル分率は、91%となっており、エージング後の外観評価の結果が、可となっていることが分かる。
この結果から、接着剤層を、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物とを含むものとした上で、前記接着剤層のゲル分率を70%以下とすることにより、表層部分に配された第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを抑制できていることが把握される。
これに対し、比較例1に係るモータ用絶縁シートでは、アクリル系ポリマー層(接着剤層)のゲル分率は、91%となっており、エージング後の外観評価の結果が、可となっていることが分かる。
この結果から、接着剤層を、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物とを含むものとした上で、前記接着剤層のゲル分率を70%以下とすることにより、表層部分に配された第2樹脂フィルム層にシワが寄ることを抑制できていることが把握される。
また、各実施例に係るモータ用絶縁シートの中でも、実施例4~6に係るモータ用絶縁シートは、加熱試験後の外観評価の結果が、優となっていることが分かる。
この結果から、アクリル系ポリマーの100質量部に対して、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含有させることにより、加熱環境下に曝された後において、接着剤層から第2樹脂フィルム層が浮き上がることを抑制できることが分かる。
また、実施例4~6に係るモータ用絶縁シートでは、接着剤層のゲル分率が50%以上70%以下の範囲に入っていることから、接着剤層のゲル分率を50%以上70%以下とすることにより、接着剤層から第2樹脂フィルム層が浮き上がることを抑制できることも分かる。
なお、加熱試験後の実施例4に係るモータ用絶縁シートの外観を示す写真を図6に示す。図6に示しているように、実施例4に係るモータ用絶縁シートでは、アクリル系ポリマー層(接着剤層)からポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮き上がりが認められていない。
この結果から、アクリル系ポリマーの100質量部に対して、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含有させることにより、加熱環境下に曝された後において、接着剤層から第2樹脂フィルム層が浮き上がることを抑制できることが分かる。
また、実施例4~6に係るモータ用絶縁シートでは、接着剤層のゲル分率が50%以上70%以下の範囲に入っていることから、接着剤層のゲル分率を50%以上70%以下とすることにより、接着剤層から第2樹脂フィルム層が浮き上がることを抑制できることも分かる。
なお、加熱試験後の実施例4に係るモータ用絶縁シートの外観を示す写真を図6に示す。図6に示しているように、実施例4に係るモータ用絶縁シートでは、アクリル系ポリマー層(接着剤層)からポリエチレンナフタレート樹脂層(第2樹脂フィルム層)の浮き上がりが認められていない。
<硬化温度と水蒸気量の影響>
硬化温度と水蒸気量の影響を調べるために、実施例4に係るモータ用絶縁シートを、以下の温度及び水蒸気量で硬化させて、経時的なゲル分率の推移を調べた。
(1)温度5℃、水蒸気量5.17mg/m3
(2)温度23℃、水蒸気量10.3mg/m3
その結果、上記(1)及び(2)のいずれにおいても、エージングを72時間以上行うことにより、接着剤層のゲル分率が50%以上70%以下となることが分かった。
上記の実施例の結果、及び、この結果から、温度を5℃以上35℃以下とし、水蒸気量を2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下とすることにより、接着剤層のゲル分率を適切に調整できることが分かる。
硬化温度と水蒸気量の影響を調べるために、実施例4に係るモータ用絶縁シートを、以下の温度及び水蒸気量で硬化させて、経時的なゲル分率の推移を調べた。
(1)温度5℃、水蒸気量5.17mg/m3
(2)温度23℃、水蒸気量10.3mg/m3
その結果、上記(1)及び(2)のいずれにおいても、エージングを72時間以上行うことにより、接着剤層のゲル分率が50%以上70%以下となることが分かった。
上記の実施例の結果、及び、この結果から、温度を5℃以上35℃以下とし、水蒸気量を2.31mg/m3以上10.3mg/m3以下とすることにより、接着剤層のゲル分率を適切に調整できることが分かる。
1 ステータ、10 モータ用絶縁シート、20 ステータコア、21 スロット溝、22 板状突起(ティース)、30 コイル、31 セグメント導体、
10A 第1樹脂フィルム層、10B 接着剤層、10B1 接着剤層、10B2 接着剤層、10C 第2樹脂フィルム層、10C1 第2樹脂フィルム層、10C2 第2樹脂フィルム層、10d 重複部、20a 端面(上端面)、20b 端面(下端面)、21a 線状の開口部、21b 開口部、22a 広幅部、31a 頭部、31b 脚部、31bx 先端部、31x 接続部、
AD 回転軸方向、DD 径方向、RD 周方向。
10A 第1樹脂フィルム層、10B 接着剤層、10B1 接着剤層、10B2 接着剤層、10C 第2樹脂フィルム層、10C1 第2樹脂フィルム層、10C2 第2樹脂フィルム層、10d 重複部、20a 端面(上端面)、20b 端面(下端面)、21a 線状の開口部、21b 開口部、22a 広幅部、31a 頭部、31b 脚部、31bx 先端部、31x 接続部、
AD 回転軸方向、DD 径方向、RD 周方向。
Claims (4)
- 第1樹脂フィルム層と、
該第1樹脂フィルム層の少なくとも一方面に、接着剤層を介して積層された第2樹脂フィルム層と、を備えるモータ用絶縁シートであって、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、ゲル分率が70%以下である
モータ用絶縁シート。 - 前記接着剤層は、前記アクリル系ポリマーの100質量部に対して、前記トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物を5質量部以上40質量部以下含有している
請求項1に記載のモータ用絶縁シート。 - 前記接着剤層は、前記ゲル分率が50%以上である
請求項1または2に記載のモータ用絶縁シート。 - 第1樹脂フィルム層の少なくとも一方面に、接着剤層を介して第2樹脂フィルム層を積層する積層工程と、
前記接着剤層を硬化させる硬化工程と、を備え、
前記接着剤層は、アクリル系ポリマーと、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物と、を含んでおり、
前記硬化工程では、前記接着剤層のゲル分率が70%以下となるように、常温硬化を行う
モータ用絶縁シートの製造方法。
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