JPWO2015114907A1 - 絶縁テープ及びその製造方法、固定子コイル及びその製造方法、並びに回転電機 - Google Patents

絶縁テープ及びその製造方法、固定子コイル及びその製造方法、並びに回転電機 Download PDF

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Abstract

本発明の絶縁テープは、マイカを含むマイカ層と、該マイカ層上に積層され、フィラー及び繊維補強材を含む補強層と、該補強層上に積層されたセルロース誘導体層とを有し、該セルロース誘導体層が、グルコース単位の水酸基の1個以上を、−CH2CH2OH、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)等の官能基で置換したセルロース誘導体を含み、該マイカの目付量が100g/m2以上200g/m2以下の範囲であり、該フィラーの最大粒径が100μm以下であり且つその目付量が10g/m2以上50g/m2以下の範囲であることを特徴とする。本発明によれば、絶縁テープに予め担持させたフィラーが固定子コイルを製造する際に外部に流出することなく、熱伝導率の高い固定子コイル絶縁層を形成することができ、且つ絶縁テープ間の接着強度を向上させることができる絶縁テープを提供することができる。

Description

本発明は、回転電機の固定子に用いられる絶縁テープ及びその製造方法、固定子コイル及びその製造方法、並びに回転電機に関するものである。
回転電機の固定子は、固定子鉄心の内周側に形成された複数のスロット内に収納された固定子コイルを有する。固定子コイルは、コイル導体及びそれを被覆する固定子コイル絶縁物から構成される。固定子コイルは、マイカシートにガラスクロスなどの繊維補強材を貼り合わせた絶縁テープをコイル導体に数回巻きつけ、低粘度の液状熱硬化性樹脂組成物(絶縁ワニス)を減圧下で含浸させた後、所定の断面形状となるようにプレス成形しながら加熱することにより製造される。また、固定子コイルは、スロット内で上下2段に収納されており、これらの固定子コイル間にスペーサーを挿入すると共に、スロットの開口端部に固定子コイルを固定するためのウェッジを挿入することにより、回転電機の運転時に固定子コイルから発生する電磁振動を抑制している。
通常、このような回転電機の固定子において、コイル導体は、回転電機の運転時の負荷電流によって発熱するので、その熱を、固定子コイル絶縁物及び固定子鉄心を経由して、周辺気体へ放熱している。この伝熱経路において、固定子コイル絶縁物の熱伝導率はコイル導体及び固定子鉄心に比べて非常に小さいため、固定子コイル絶縁物の熱伝導率を増加させることは冷却性能の向上に大きな効果がある。そのため、回転電機の高出力化及び小型化のためには、固定子コイル絶縁物の熱伝導率を高めることが重要である。特に、水直接冷却方式の回転電機に比べて、効率及び運転・保守の面で優れると期待される水素間接冷却方式の回転電機では、固定子コイル絶縁物の熱伝導率を高めることが強く要求されている。
そこで、特定の配向率を有する鱗片状の六方晶窒化ホウ素フィラーを含むフィラー層とマイカ層と有する回転電機固定子用絶縁テープが提案されている(特許文献1を参照)。
特開2012−175799号公報
一般に、絶縁テープにフィラーを担持させるためには、接着剤が用いられている。一方で、固定子コイルの製造において、絶縁テープは、コイル導体に巻き付けられた後、絶縁ワニスを含浸させて加熱硬化することによってコイル導体と一体化されるため、フィラーを担持させるための接着剤と、含浸に用いられる絶縁ワニスとは、相溶性が良好であり、且つ加熱硬化時に接着剤と絶縁ワニスとが一体化することが求められる。
しかしながら、従来の絶縁テープを用いて固定子コイルを製造する場合、プレス成形しながら加熱する際にフィラーが絶縁テープの隙間からコイル導体の長手方向の端に向かって絶縁ワニスと共に外部に流出してしまうため、得られる固定子コイル絶縁物は所望の熱伝導性を発現できないという問題があった。また、従来の絶縁テープを用いて固定子コイルを製造した場合、絶縁テープ間の接着強度が不十分となるという問題があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、絶縁テープに予め担持させたフィラーが固定子コイルを製造する際に外部に流出することなく、熱伝導率の高い固定子コイル絶縁層を形成することができ、且つ絶縁テープ間の接着強度を向上させることができる絶縁テープ及びその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、熱伝導率が高く且つ強度信頼性の高い固定子コイル及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、マイカを含むマイカ層と、該マイカ層上に積層され、フィラー及び繊維補強材を含む補強層と、該補強層上に積層されたセルロース誘導体層とを有し、該セルロース誘導体層が、グルコース単位の水酸基の1個以上を、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体を含み、該マイカの目付量が100g/m2以上200g/m2以下の範囲であり、該フィラーの最大粒径が100μm以下であり且つその目付量が10g/m2以上50g/m2以下の範囲であることを特徴とする絶縁テープである。
また、本発明は、マイカを含む分散液を抄造してマイカ層を形成する工程と、該マイカ層に繊維補強材を貼り合わせた後、最大粒径が100μm以下であるフィラーを含むスラリーを該繊維補強材に塗布して補強層を形成する工程と、グルコース単位の水酸基の1個以上が、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体を含むスラリーを該補強層に塗布してセルロース誘導体層を形成する工程とを含み、該マイカの目付量を100g/m2以上200g/m2以下の範囲とし、該フィラーの目付量を10g/m2以上50g/m2以下の範囲とすることを特徴とする絶縁テープの製造方法である。
また、本発明は、コイル導体と、該コイル導体に上記した絶縁テープを巻き付け、該絶縁テープに液状熱硬化性樹脂組成物を含浸して加熱加圧成形させた絶縁層とを有することを特徴とする固定子コイルである。
また、本発明は、コイル導体に上記した絶縁テープを巻き付ける工程と、該絶縁テープに液状熱硬化性樹脂組成物を含浸して加熱加圧成形する工程とを含むことを特徴とする固定子コイルの製造方法である。
本発明によれば、絶縁テープに予め担持させたフィラーが固定子コイルを製造する際に外部に流出することなく、熱伝導率の高い固定子コイル絶縁層を形成することができ、且つ絶縁テープ間の接着強度を向上させることができる絶縁テープ及びその製造方法を提供することができる。
本発明の実施の形態1による絶縁テープの模式断面図である。 本発明の実施の形態1による絶縁テープに液状熱硬化性樹脂組成物を含浸して加熱加圧成形する際の状態を説明するための図である。 セルロース誘導体層が形成されていない絶縁テープに液状熱硬化性樹脂組成物を含浸して加熱加圧成形する際の状態を説明するための図である。 回転電機の固定子の部分拡大斜視図である。 回転電機の一例としての発電機の断面斜視図である。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による絶縁テープの模式断面図である。
図1において、絶縁テープ1は、マイカ2を含むマイカ層3と、マイカ層3上に積層され、フィラー4及び繊維補強材5を含む補強層6と、補強層6上に積層されたセルロース誘導体層7とを有するものである。
マイカ層3は、マイカ2を含む。マイカ2としては、層状ケイ酸塩鉱物の一種として知られる硬質マイカ(マスコバイト)、軟質マイカ(フロゴパイト)等を用いることができる。マイカ2の形状としては、ブロックマイカ、剥がしマイカ、集成マイカ等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、厚さが均一であり、且つ低コストであるという点で、集成マイカを用いることが好ましい。
マイカ層3は、マイカ2の他に、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等の樹脂を含むことができる。これら樹脂は、マイカ2同士を接着し、マイカ層3の強度を向上させることができる。また、これらの樹脂は、固定子コイルを製造する際には、絶縁ワニスと化学的に結合して一体化することが好ましい。従って、絶縁ワニスとの反応性に応じて、その種類を適宜選定することが望ましい。
固定子コイルの電気絶縁性の観点から、マイカ2の目付量は、1m2の絶縁テープ1当たり、100g以上200g以下であり、140g以上180g以下であることが好ましい。マイカ2の目付量が100g/m2未満であると、所望の電気絶縁性が得られず、課電劣化時の絶縁破壊時間が短くなる。一方、マイカ2の目付量が200g/m2を超えると、電気絶縁性は良好であるものの、絶縁テープ1が厚くなって巻き付け難くなる。また、絶縁層の厚みを一定とした場合には、絶縁テープ1の高熱伝導化に有効なフィラーの充填率が相対的に低下し、熱伝導率の高い絶縁層を形成することができない場合がある。
マイカ層3の厚みは、絶縁テープ1の大きさ等に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは40μm以上180μm以下であり、より好ましくは60μm以上140μm以下である。
フィラー4としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、グラファイト、カーボンチューブ、窒化ホウ素、ホウ化チタン、炭化珪素、窒化珪素、シリカ、窒化アルミニウム等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、粒径の異なるフィラーを組み合わせて、充填密度を高めてもよい。これらの中でも、特に少ない目付量で絶縁層の高熱伝導化が可能であり、且つ電気絶縁性を維持できるという点で、窒化ホウ素が好ましい。窒化ホウ素の一次粒子は、黒鉛と同様の層状構造を有しており、その粒子形状は鱗片状であって、長径方向の熱伝導率が高く、短径方向の熱伝導率が低いという異方的な熱伝導性を有する。そのため、窒化ホウ素の一次粒子をフィラー4として用いた場合、絶縁テープ1の製造条件によっては、窒化ホウ素の異方的な熱伝導性のために、絶縁層の熱伝導性にばらつきがでる場合がある。そこで、窒化ホウ素の一次粒子の異方的な熱伝導性に起因した絶縁層の熱伝導性のばらつきを防止する観点から、窒化ホウ素の一次粒子を凝集させた二次凝集粒子をフィラー4として用いることが好ましい。特に、異方的な熱伝導性をより抑制する観点から、二次凝集粒子の<100>面に対する<002>面のX線回折ピークの強度比(I<002>/I<100>)が15以下であることが好ましい。このような窒化ホウ素の二次凝集粒子を用いれば、絶縁テープ1の製造条件に依らず、安定した熱伝導性を発揮することができる。
窒化ホウ素の二次凝集粒子の製造方法は、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、窒化ホウ素の一次粒子を無機バインダによって凝集させることによって製造することができる。無機バインダとしては、例えば、ホウ酸、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のホウ酸塩(ホウ酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム)、ケイ酸ソーダ、リン酸アルミ等が挙げられる。
フィラー4の最大粒径は、100μm以下であり、80μm以下であることが好ましい。フィラー4の最大粒径が100μmを超えると、絶縁テープ1の厚みが厚くならないように、絶縁性を担うマイカ2の目付量を相対的に少なくする必要があるため、電気絶縁特性が低下する。ここで、本発明において、フィラー4の最大粒径とは、テープ断面をSEM等(倍率300倍)を用いて撮影した画像(撮影領域200μm×200μm以上)に含まれる全てのフィラー4の断面サイズを計測し、これをフィラー4の個数が1000個に達するまで行い、計測された1000個のフィラー4の最大値を意味する。ただし、最大値を100μmとしているが、誤差の範囲であれば、実施の形態に記載する効果を奏する限り、この範囲に含まれる。
フィラー4の目付量は、絶縁テープ1の厚みとマイカ2の目付量に基づく絶縁性特性との兼ね合いから、1m2の絶縁テープ1当たり、10g以上50g以下であり、10g以上30g以下であることが好ましい。フィラー4の目付量が10g未満であると、所望の熱伝導率が得られない。一方、フィラー4の目付量が50gを超えると、絶縁テープ1の厚みが厚くならないように、絶縁性を担うマイカ2の目付量を相対的に少なくする必要があるため、電気絶縁特性が低下する。
繊維補強材5としては、ガラスクロス、アルミナクロス、シリカクロス等が挙げられるが、絶縁テープ1の強度を上記クロスと同程度以上に担保できるものであればこれに限らない。繊維補強材5に目開きがあれば、その中にフィラー4を充填することで、フィラー4の添加による絶縁テープ1の厚みの増加を抑制することが可能であり、絶縁層の高熱伝導化に寄与することができる。また、繊維補強材5の厚みは、電気絶縁特性の観点から、100μm以下であることが好ましい。また、繊維補強材5の目付量は、1m2の絶縁テープ1当たり、10g以上50g以下であることが好ましく、10g以上30g以下であることがより好ましい。
セルロース誘導体層7は、フィラー4の外部への流出防止と絶縁テープ1間の接着強度との観点から、グルコース単位の水酸基の1個以上が、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体、即ち、下記化学式で表されるグルコース単位のR1〜R3の1個以上が、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基であるセルロース誘導体から形成されている。このような官能基で置換されたセルロース誘導体の具体例としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カチオン化セルロースなどが挙げられる。これらの中でも、電気絶縁特性と、絶縁テープ製造時のセルロース誘導体層7の形成工程における作業性という点で、グルコース単位の水酸基の1個以上を、−CH2CH2OH及び−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)からなる群から選択される官能基で置換したグルコース誘導体が好ましく、グルコース単位の水酸基の1個以上2個以下を、−CH2CH2OH及び−(CH2CH2O)pH(式中、pは2以上50以下の任意の繰り返し数である)からなる群から選択される官能基で置換した(即ち、これらの官能基による置換度が1以上2以下である)グルコース誘導体を含むことが最も好ましい。また、下記化学式中のnは、フィラー流出防止効果を安定して発揮させる観点から、セルロース誘導体の分子量が10000以上となるような値であることが好ましく、100000以上3000000以下となるような値であることがより好ましい。なお、セルロース誘導体層7には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記したセルロース誘導体以外の水溶性高分子が含まれてもよい。
Figure 2015114907
セルロース誘導体層7は、図2に示すように、補強層6に含まれるフィラー4を覆うように形成されているため、補強層6に含まれるフィラー4の流出経路が少なく(図中の矢印はフィラー4の流出経路を表す)、固定子コイルを製造する際(特に加熱加圧成形する際)に、絶縁ワニスは押し出されて系外へ移動するが、フィラー4はセルロース誘導体層7にブロックされて動けないためであり、これによりフィラー4が系内に留まり、所望の熱伝導性を有する絶縁層が得られる。従って、セルロース誘導体層7を形成するセルロース誘導体は、絶縁ワニスに溶解し難いか、又は絶縁ワニスに溶解されないことが重要である。このフィラー流出防止効果はセルロース誘導体層7が不連続な層であっても発現し、またフィラー4とセルロース誘導体層7とが、完全に分離した状態であっても、混ざり合った状態であっても、その効果を発揮することができる。例えば、マイカ層3上に補強層6とセルロース誘導体層7とが混在した状態であってもよい。一般に、絶縁ワニスは、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂等が用いられるが、これらの樹脂に対する耐溶解性が高いものが、上記したセルロース誘導体である。また、上記したセルロース誘導体は、プレス成形時のフィラー流出を抑制することができるだけでなく、加熱加圧成形後の固定子コイルにおいて絶縁ワニスとフィラー4表面との間で剥離を発生させ難くし絶縁テープ1間の接着強度を向上させることができる。
これに対して、セルロース誘導体層7が形成されていない場合、図3に示すように、補強層6に含まれるフィラー4の流出経路が多く(図中の矢印はフィラー4の流出経路を表す)、固定子コイルを製造する際(特に、加熱加圧成形する際)に、絶縁ワニスと共にフィラー4が流出してしまい、所望の熱伝導性を有する絶縁層を形成することができない。
セルロース誘導体層7の目付量は、1m2の絶縁テープ1当たり、0.001g以上5g以下であることが好ましく、0.005g以上1g以下であることがより好ましい。セルロース誘導体層7の目付量が0.001g未満であると、フィラー流出防止効果を発揮できない場合がある。一方、セルロース誘導体層7の目付量が5gを超えると、フィラー流出防止効果は高まるが、絶縁ワニスとの相溶性が低下し、絶縁ワニスが含浸し難くなり、その結果、絶縁層内にボイドを発生させる懸念がある。
次に、絶縁テープ1の製造方法について説明する。
まず、マイカ2を含む分散液を抄造してマイカ層3を形成する。
マイカ2を含む分散液の調製方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、マイカ2を水中に分散させることによって分散液を調製することができる。分散液におけるマイカ2の含有量は、特に限定されず、マイカ2の種類等に応じて適宜調整すればよい。
分散液の抄造方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、市販の抄紙機を用いて分散液を抄造することにより、マイカ層3となるマイカシートを得ることができる。
このとき、マイカシートは別の支持材である各種フィルムに貼り合わせてもよい。マイカシートを支持材に貼り合わせる場合、ロールコーター法、スプレー法等の公知の方法を用いてマイカシートに樹脂組成物を塗布した後、支持材と接着させればよい。
マイカシートと支持材との接着に用いられる樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂、硬化剤及び溶剤を一般に含む。
熱硬化性樹脂としては、当該技術分野において公知のものを用いることができる。熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂は、耐熱性、接着性等の特性に優れているので好ましい。エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環脂肪族エポキシ樹脂、グリシジル−アミノフェノール系エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。硬化剤の具体例としては、コバルト、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、マンガン、スズ等の金属の有機金属錯体又は有機金属塩が挙げられる。有機金属錯体の具体例としては、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート等の有機コバルト錯体、銅(II)アセチルアセトナート等の有機銅錯体、亜鉛(II)アセチルアセトナート等の有機亜鉛錯体、鉄(III)アセチルアセトナート等の有機鉄錯体、ニッケル(II)アセチルアセトナート等の有機ニッケル錯体、マンガン(II)アセチルアセトナート等の有機マンガン錯体等が挙げられる。有機金属塩としては、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸スズ、ステアリン酸亜鉛などが挙げられる。これらの中でも、硬化性、溶剤溶解性の観点から、コバルト(II)アセチルアセトナート、コバルト(III)アセチルアセトナート、亜鉛(II)アセチルアセトナート、ナフテン酸亜鉛、鉄(III)アセチルアセトナートが好ましく、コバルト(II)アセチルアセトナート、ナフテン酸亜鉛がより好ましい。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂や硬化剤の種類等に応じて適宜設定する必要があるが、100質量部の熱硬化性樹脂に対して、一般的に0.1質量部以上200質量部以下である。
溶剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。溶剤の具体例としては、トルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶剤の配合量は、樹脂組成物の所望とする粘度に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。
次に、マイカシートに繊維補強材5を貼り合わせた後、フィラー4を含むスラリーを繊維補強材5に塗布して補強層6を形成する。
マイカシートに繊維補強材5を貼り合わせる方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、マイカシートと繊維補強材5とを樹脂組成物を用いて貼り合わせればよい。具体的には、ロールコーター法、スプレー法等の公知の方法を用いて樹脂組成物を繊維補強材5に塗布し、樹脂組成物中の溶剤を揮発させた後、その上にマイカシートを重ねる。その後、この積層物を60℃以上70℃以下の加熱下で熱ロール等により加圧して圧着させればよい。
フィラー4を含むスラリーとしては、特に限定されず、例えば、樹脂組成物にフィラー4を配合したものを用いることができる。このスラリーに用いられる樹脂組成物としては、マイカシートと支持材との接着に用いられる樹脂組成物と同じものを用いることができる。フィラー4の配合量は、使用する熱硬化性樹脂や硬化剤の種類等に応じて適宜設定する必要があるが、100質量部の熱硬化性樹脂に対して、一般的に20質量部以上200質量部以下である。
フィラー4を含むスラリーの塗布方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の例としては、スプレー法、ロールコーター法、グラビア転写法等が挙げられる。
次に、セルロース誘導体を含むスラリーを補強層6に塗布してセルロース誘導体層7を形成する。
セルロース誘導体を含むスラリーとしては、特に限定されず、例えば、上記したセルロース誘導体を溶剤で溶解させたものを用いることができる。
溶剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。溶剤の具体例としては、水、エタノール、エチレングリコール等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶剤の配合量は、スラリーの塗布性に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。
セルロース誘導体を含むスラリーの塗布方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の例としては、スプレー法、ロールコーター法等が挙げられる。
セルロース誘導体を含むスラリーの塗布後、所定の温度に加熱して溶剤を揮発させることにより、セルロース誘導体層7を形成することができる。
上記のようにして得られた絶縁テープ1は、補強層6に含まれるフィラー4がセルロース誘導体層7で被覆されているため、補強層6に予め担持させたフィラー4が、固定子コイルの製造の際(特に、加熱加圧成形する際)に外部に流出し難くなり、熱伝導率が高い絶縁層を形成することができる上に、絶縁テープ1間の接着強度を向上させることができる。
実施の形態2.
本発明の実施の形態2による固定子コイルは、コイル導体と、このコイル導体の外周部に巻き付けられた実施の形態1の絶縁テープ1に液状熱硬化性樹脂組成物を含浸して加熱加圧硬化させてコイル導体と一体化された絶縁層とを有する。本実施の形態の固定子コイルは、使用する絶縁テープに特徴があり、その他の構成は従来公知の構成(例えば、図4に示す構成)を採用することができる。図4に示すように、回転電機の固定子において、コイル導体8と絶縁層9とを有する固定子コイル10は、固定子鉄心11の内周側に形成された複数のスロット12内で上下2段に収納され、これらの固定子コイル10間にスペーサー13が挿入されると共に、スロット12の開口端部に固定子コイル10を固定するためのウェッジ14が挿入される。
このような構造を有する固定子コイル10は、以下のようにして製造される。
まず、絶縁被覆された複数の素線導体を束ねて構成されたコイル導体8の外周部に、絶縁テープ1を一部(例えば、絶縁テープ1の幅の半分の部分)が互いに重なるように複数回巻き付ける。ここで、コイル導体8を構成する素線としては、導電性であれば特に限定されず、銅、アルミニウム、銀等からなる素線を用いることができる。
次に、コイル導体8に巻き付けた絶縁テープ1に液状熱硬化性樹脂組成物を含浸させる。ここで、含浸に用いられる液状熱硬化性樹脂組成物としては、特に限定されないが、一般に、熱硬化性樹脂及び硬化剤を含む。
熱硬化性樹脂としては、実施の形態1において例示したものと同じものを用いることができるが、上記したセルロース誘導体を溶解し難いものか、又は上記したセルロース誘導体を溶解しないものを用いることが好ましい。
硬化剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。硬化剤の例としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ハイミック酸等の脂環式酸無水物;ドデセニル無水コハク酸等の脂肪族酸無水物;無水フタル酸、無水トリメリット酸等の芳香族酸無水物;ジシアンジアミド、アジピン酸ジヒドラジド等の有機ジヒドラジド;トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール;ジメチルベンジルアミン;1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン及びその誘導体;2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール類等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化剤の配合量は、使用する熱硬化性樹脂や硬化剤の種類等に応じて適宜設定する必要があるが、100質量部の熱硬化性樹脂に対して、一般的に0.1質量部以上200質量部以下である。
液状熱硬化性樹脂組成物の含浸方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。含浸方法の例としては、真空含浸、真空加圧含浸、常圧含浸等が挙げられる。含浸の際の条件は、特に限定されることはなく、使用する液状熱硬化性樹脂組成物等の種類に応じて適宜調整すればよい。
液状熱硬化性樹脂組成物を絶縁テープ1に含浸させた後、コイル導体8を絶縁テープ1の外側から型締めすることにより、絶縁テープ1に圧力を加える。
次に、絶縁テープ1を加熱等することにより、絶縁テープ1に含浸されている液状熱硬化性樹脂組成物を硬化させる。これにより、固定子コイル10が得られる。
上記のようにして製造される本実施の形態の固定子コイル10は、予め担持させたフィラー4が固定子コイル10の製造の際(特に、加熱加圧成形する際)に外部に流出し難いので、絶縁層の熱伝導率を向上させることができる上に、絶縁テープ1間の接着強度が高いので、強度信頼性を向上させることができる。
実施の形態3.
回転電機の一例としての発電機の構造の断面斜視図を図5に示す。図5に示すように、発電機は、主に、固定子15及び回転子17で構成されている。固定子15は、固定子鉄心11と、固定子鉄心11のスロット内に収納された固定子コイル10とから構成される。また、回転子17は、回転子鉄心と、回転子鉄心に挿入された回転子コイル16とから構成される。この発電機では、実施の形態2で説明した固定子コイル11が用いられている。
本実施の形態の発電機では、絶縁テープ1に予め担持させたフィラー4が固定子コイル10の製造の際(特に、加熱加圧成形する際)に外部に流出し難いので、絶縁層の熱伝導率を向上させることができる上に、絶縁テープ1間の接着強度が高いので、強度信頼性を向上させることができる。そのため、本実施の形態によれば、従来の発電機よりも、運転時の固定子コイル絶縁物の温度を低減することが可能であり、固定子コイル絶縁物を長寿命化することができる。また、本実施の形態によれば、絶縁テープ1間の剥離を抑えることができるので、信頼性の高い発電機を提供することができる。本実施の形態は、特に高い熱伝導率が要求される水素間接冷却方式の回転電機に有用である。
以下、実施例及び比較例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
<実施例1>
集成マイカ粉を水中分散させ、集成マイカ粉の分散液を調製した後、この分散液を抄紙機にて抄造してマイカシートを得た。
次に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:JER(登録商標)828、三菱化学株式会社製)100質量部とナフテン酸亜鉛10質量部とをメチルエチルケトン400質量部に溶解した樹脂組成物を、ロールコーター法によりマイカシートに塗布し、その上に繊維補強材としてのガラスクロスを貼り合わせた。
次に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:JER(登録商標)828、三菱化学株式会社製)150質量部と、ナフテン酸亜鉛15質量部と、最大粒径5μmの窒化ホウ素粉末と、メチルエチルケトン1000質量部とを混合し、窒化ホウ素粉末のスラリーを調製した。このスラリーを、ロールコーター法により上記マイカシートとガラスクロスとの貼り合わせ体におけるガラスクロス面に塗布し、乾燥させ、窒化ホウ素粉末を含有する補強層を形成した(窒化ホウ素粉末の目付量20g/m2)。
続いて、ヒドロキシエチルセロルースA(分子量:約300000、−CH2CH2OHによる置換度:1)を水に溶解させたスラリーを、スプレー法により補強層の表面に塗布し、80℃で乾燥させ、セルロース誘導体層を形成し、3層構造の絶縁テープを得た。なお、得られた絶縁テープ1m2当たり、マイカシートは100g含有されており(目付量100g/m2)、窒化ホウ素粉末は20g含有されており(目付量20g/m2)、ガラスクロスは20g含有されており(目付量20g/m2)、ヒドロキシエチルセロルースAは1g含有されていた(目付量1g/m2)。この絶縁テープを幅30mmに切断した。
次に、この絶縁テープを、マイカ層面をコイル導体側にして、半重ね巻きで、50×20×7000mmのコイル導体に20回巻き付けた。コイル導体には複数の平角絶縁素線を束ねてレーベル転位させたものを用いた。次に、この絶縁テープを巻き付けたコイル導体に、真空加圧含浸方式によりビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:JER(登録商標)828、三菱化学株式会社製)100質量部と、メチルテトラヒドロ無水フタル酸硬化剤(商品名:HN−2200、日立化成工業株式会社製)90質量部とからなる液状熱硬化性樹脂組成物を含浸させた。この液状熱硬化性樹脂組成物を含浸させた絶縁テープの厚さが4mmになるように治具を用いてプレス成形し、乾燥炉で加熱して、液状熱硬化性樹脂組成物を硬化させることにより固定子コイルを得た。
<実施例2〜11>
実施例2〜11については表1〜3に示す材料を用いて実施例1と同様に固定子コイルを作製し、評価を行った。なお、表中のカルボキシメチルセロルースの分子量は約150000であり、−CH2COOHによる置換度は2であり、メチルセルロースの分子量は、約250000であり、−CH3による置換度は1である。
<実施例12>
ヒドロキシエチルセロルースA(分子量:約300000、−CH2CH2OHによる置換度:1)の代わりに、ヒドロキシエチルセロルースB(分子量:約230000、−(CH2CH2O)2Hによる置換度:1)を用いたこと以外は実施例1と同様の手法にて固定子コイルを作製し、評価を行った。
<実施例13>
ヒドロキシエチルセロルースA(分子量:約300000、−CH2CH2OHによる置換度:1)の代わりに、ヒドロキシエチルセロルースC(分子量:約300000、−(CH2CH2O)6Hによる置換度:1)を用いたこと以外は実施例1と同様の手法にて固定子コイルを作製し、評価を行った。
<比較例1>
マイカシートの目付量を90g/m2としたこと以外は実施例1と同様の手法にて固定子コイルを作製し、評価を行った。
<比較例2〜7>
比較例2〜7については表1〜3に示す材料を用いて実施例1と同様に固定子コイルを作製し、評価を行った。
上記の実施例及び比較例で得られた固定子コイルについて、熱伝導率及び絶縁破壊電界の測定を下記のようにして行った。
熱伝導率の測定は、JIS−A1412に規定されている定常法を用いて測定した。また、絶縁破壊電界の測定は、交流50Hzにて、短時間昇圧法(昇圧速度2kV/秒)で行った。結果を表1〜3に示す。なお、表1〜3に示す絶縁物の物性は、実施例1で得られた固定子コイルの熱伝導率及び絶縁破壊値を10とした時の相対値である。
Figure 2015114907
Figure 2015114907
Figure 2015114907
実施例1、2、3及び4では、マイカ目付けと窒化ホウ素目付けの比率が適当であるため、熱伝導率及び絶縁破壊値ともに10以上となった。一方、比較例1では、絶縁性を担保するマイカ目付量が不足し、絶縁破壊値が低下した。比較例2では、マイカ目付量が多いため絶縁破壊値は高くなるものの、熱伝導性を担う窒化ホウ素の目付量が相対的に少ないため、熱伝導率は低かった。
実施例5、6、7、8及び9、比較例3、4及び5は、窒化ホウ素の最大粒径及び目付量を検討した結果である。実施例5から9のいずれも、窒化ホウ素の最大粒径と目付量が適当であるため、熱伝導率及び絶縁破壊値ともに10以上となった。一方、比較例3では、最大粒径110μmの窒化ホウ素を用いたため、絶縁テープが厚くなり、絶縁層に占めるマイカ層の厚さの割合が低下したため、絶縁破壊値が低下した。また、比較例4では、最大粒径50μmの窒化ホウ素の目付量を多くしたため、絶縁テープが厚くなり、絶縁層に占めるマイカ層の厚さの割合が低下したため、熱伝導率は12と高いが、絶縁破壊値は10未満であった。
また、比較例5では、窒化ホウ素の目付量が少ないため熱伝導率が10未満であった。
実施例10及び11、比較例6及び7は、セルロース誘導体の種類及び目付量を検討した結果である。実施例10及び11では、セルロース誘導体によって窒化ホウ素が保持されるため、熱伝導率は10以上となった。一方、比較例6では、窒化ホウ素が、系外へ流出し、熱伝導率は低くなった。また、比較例7では、セルロース誘導体が含まれるものの熱伝導率は低下した。これは、液状熱硬化性樹脂組成物の含浸がセルロース誘導体によって阻害され、試料内にボイドが生成したためと考えられる。
実施例12及び13では、−(CH2CH2O)pHの繰り返し数pの異なるヒドロキシエチルセルロースを検討した結果である。実施例12及び13は、熱伝導率は実施例1〜4と同等であり、また絶縁破壊電界の相対値は特に優れた特性を示した。
なお、本国際出願は、2014年1月29日に出願した日本国特許出願第2014−14166号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本国際出願に援用する。
1 絶縁テープ、2 マイカ、3 マイカ層、4 フィラー、5 繊維補強材、6 補強層、7 セルロース誘導体層、8 コイル導体、9 絶縁層、10 固定子コイル、11 固定子鉄心、12 スロット、13 スペーサー、14 ウェッジ、15 固定子、16 回転子コイル、17 回転子。
本発明は、マイカを含むマイカ層と、該マイカ層上に積層され、フィラー及び繊維補強材を含む補強層と、該補強層上に積層されたセルロース誘導体層とを有し、該セルロース誘導体層が、グルコース単位の水酸基の1個以上を、−CHCHOH、−CHCHOCHCHOH、−CHCH(OH)CH、−CH、−CHCH、−NO、−(CHCHO)H(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CHCOOH、−CHCHCOOH、−CHCOOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CHCHO)CHCH(OH)CH(CH(n−C1225)X(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、XはCl、Br、F又はIである)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体を含み、該マイカの目付量が100g/m以上200g/m以下の範囲であり、該フィラーの最大粒径が100μm以下であり且つその目付量が10g/m以上50g/m以下の範囲であり、該セルロース誘導体層の目付量が0.001g/m 以上5g/m 以下の範囲であることを特徴とする絶縁テープである。
また、本発明は、マイカを含む分散液を抄造してマイカ層を形成する工程と、該マイカ層に繊維補強材を貼り合わせた後、最大粒径が100μm以下であるフィラーを含むスラリーを該繊維補強材に塗布して補強層を形成する工程と、グルコース単位の水酸基の1個以上が、−CHCHOH、−CHCHOCHCHOH、−CHCH(OH)CH、−CH、−CHCH、−NO、−(CHCHO)H(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CHCOOH、−CHCHCOOH、−CHCOOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CHCHO)CHCH(OH)CH(CH(n−C1225)X(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、XはCl、Br、F又はIである)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体を含むスラリーを該補強層に塗布してセルロース誘導体層を形成する工程とを含み、該マイカの目付量を100g/m以上200g/m以下の範囲とし、該フィラーの目付量を10g/m以上50g/m以下の範囲とし、該セルロース誘導体層の目付量を0.001g/m 以上5g/m 以下の範囲とすることを特徴とする絶縁テープの製造方法である。

Claims (8)

  1. マイカを含むマイカ層と、
    該マイカ層上に積層され、フィラー及び繊維補強材を含む補強層と、
    該補強層上に積層されたセルロース誘導体層とを有し、
    該セルロース誘導体層が、グルコース単位の水酸基の1個以上を、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基で置換したグルコース誘導体を含み、
    該マイカの目付量が100g/m2以上200g/m2以下の範囲であり、
    該フィラーの最大粒径が100μm以下であり且つその目付量が10g/m2以上50g/m2以下の範囲であることを特徴とする絶縁テープ。
  2. 前記フィラーが、窒化ホウ素であることを特徴とする請求項1に記載の絶縁テープ。
  3. 前記セルロース誘導体層の目付量が、0.001g/m2以上5g/m2以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の絶縁テープ。
  4. 前記セルロース誘導体が、グルコース単位の水酸基の1個以上2個以下を、−CH2CH2OH及び−(CH2CH2O)pH(式中、pは2以上50以下の任意の繰り返し数である)からなる群から選択される官能基で置換したグルコース誘導体を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の絶縁テープ。
  5. マイカを含む分散液を抄造してマイカ層を形成する工程と、
    該マイカ層に繊維補強材を貼り合わせた後、最大粒径が100μm以下であるフィラーを含むスラリーを該繊維補強材に塗布して補強層を形成する工程と、
    グルコース単位の水酸基の1個以上が、−CH2CH2OH、−CH2CH2OCH2CH2OH、−CH2CH(OH)CH3、−CH3、−CH2CH3、−NO2、−(CH2CH2O)pH(式中、pは0超50以下の任意の繰り返し数である)、−CH2COOH、−CH2CH2COOH、−CH2COOM(式中、MはLi、Na又はKである)及び−(CH2CH2O)qCH2CH(OH)CH2+(CH32(n−C1225)X-(式中、qは0以上50以下の任意の繰り返し数であり、X-はCl-、Br-、F-又はI-である)からなる群から選択される官能基で置換されたセルロース誘導体を含むスラリーを該補強層に塗布してセルロース誘導体層を形成する工程と
    を含み、
    該マイカの目付量を100g/m2以上200g/m2以下の範囲とし、
    該フィラーの目付量を10g/m2以上50g/m2以下の範囲とすることを特徴とする絶縁テープの製造方法。
  6. コイル導体と、
    該コイル導体に請求項1〜4の何れか一項に記載の絶縁テープを巻き付け、該絶縁テープに液状熱硬化性樹脂を含浸して加熱加圧成形させた絶縁層と
    を有することを特徴とする固定子コイル。
  7. コイル導体に請求項1〜4の何れか一項に記載の絶縁テープを巻き付ける工程と、
    該絶縁テープに液状熱硬化性樹脂を含浸して加熱加圧成形する工程と
    を含むことを特徴とする固定子コイルの製造方法。
  8. 固定子鉄心のスロット内に、請求項6に記載の固定子コイルが収納されていることを特徴とする回転電機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104141A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 三菱電機株式会社 絶縁テープ及びその製造方法、並びに固定子コイル及びその製造方法、並びに発電機
WO2017175397A1 (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 日立化成株式会社 マイカテープ、マイカテープの硬化物及び絶縁物
WO2018003044A1 (ja) * 2016-06-29 2018-01-04 日立化成株式会社 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物
DE102017120941A1 (de) * 2017-09-11 2019-03-14 Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg Thermisches Durchflussmessgerät
DE102019127688A1 (de) * 2019-10-15 2021-04-15 Türk & Hillinger GmbH Vorrichtung mit einem Innenleiter, der innerhalb des Rohrinnenraums eines rohrförmigen Metallmantels angeordnet und von diesem mit einem elektrisch isolierenden Material elektrisch isoliert ist und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung
US11848590B1 (en) 2020-01-15 2023-12-19 Kencoil, Inc. Electric coil with novel insulating tape and manufacturing method therefor
CN111478527B (zh) * 2020-05-06 2021-06-04 东莞市畅科电机有限公司 一种空心杯电机的制作方法
US11791684B2 (en) 2020-07-02 2023-10-17 Ge Aviation Systems Llc Method and system for electrically insulating portions of an electric machine
CN112164578B (zh) * 2020-10-09 2022-01-28 常德国力变压器有限公司 一种油浸式变压器上绕组散热油道的自动加工设备
DE102021109899A1 (de) 2021-04-20 2022-10-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor sowie Verfahren zum Herstellen eines Rotors
CN114566336B (zh) * 2022-02-25 2023-09-12 北玻电力复合材料有限公司 一种复合支柱绝缘子芯棒成型用预制体的成型设备及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2650184A (en) * 1947-01-25 1953-08-25 Owens Corning Fiberglass Corp Coated cloth and other resin and fiber compositions
GB1020511A (en) * 1962-08-04 1966-02-16 Ernest Stanley Buckley Vehicle luggage carrier
US3867245A (en) * 1972-06-12 1975-02-18 Gen Electric Electrical insulation
JPH0945133A (ja) * 1995-08-01 1997-02-14 Japan Mica Ind Co Ltd マイカ基材シート状体及び絶縁コイル
JP3497719B2 (ja) * 1998-01-12 2004-02-16 株式会社日立製作所 電機絶縁コイルおよびこれを用いた回転電機
US6288341B1 (en) 1998-02-27 2001-09-11 Hitachi, Ltd. Insulating material windings using same and a manufacturing method thereof
JP2000058314A (ja) * 1998-08-03 2000-02-25 Hitachi Ltd 高熱伝導コイル、絶縁シート及びその製造方法
JP2000116047A (ja) * 1998-09-29 2000-04-21 Hitachi Ltd 高熱伝導絶縁コイル及びこのコイルを用いた回転電機装置
JP3576119B2 (ja) 2001-04-27 2004-10-13 株式会社東芝 回転電機のコイル及びこのコイルの絶縁に用いられるマイカーテープ
US6991845B2 (en) * 2002-12-13 2006-01-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Mica sheet and tape
JP4599063B2 (ja) 2004-01-15 2010-12-15 株式会社東芝 コイル巻回用絶縁テープ
JP4996086B2 (ja) * 2005-09-29 2012-08-08 株式会社東芝 マイカテープおよびこのマイカテープを用いた回転電機コイル
JP2008027819A (ja) 2006-07-24 2008-02-07 Toshiba Corp プリプレグ材、電気絶縁用プリプレグテープ及びこれを用いた回転電機
JP5151588B2 (ja) * 2008-03-19 2013-02-27 ダイキン工業株式会社 高誘電性フィルム形成用のコーティング組成物および高誘電性フィルム
WO2010064603A1 (ja) * 2008-12-01 2010-06-10 ダイキン工業株式会社 積層型高誘電性フィルム
JP2012175799A (ja) 2011-02-21 2012-09-10 Toshiba Corp 回転電機固定子、回転電機固定子の製造方法、及び回転電機固定子用絶縁テープ
JP2012244861A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Mitsubishi Electric Corp 絶縁コイル
CN103930957B (zh) * 2011-11-14 2016-10-26 三菱电机株式会社 电磁线圈及其制造方法以及绝缘带

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