JP2006262687A - 油浸モーター用絶縁紙 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 冷却油中に浸漬させた状態で機能する油浸モーターに用いられる絶縁紙であって、ポリエステル系フィルムの表裏両面に耐熱シートが積層され、該ポリエステル系フィルムと該耐熱シートとがアクリル系接着剤で接着されてなることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
そして、該モータージェネレータは、自動車の加速や減速といった操作によって発熱し、100℃以上の高温となるため、所定の性能を維持するためには充分に冷却することが必要となる。
また、上述のように冷却のために冷却油中に浸漬されるこの種のモータージェネレータ(本発明において、油浸モーターともいう)においては、耐油性に優れていることも必要となる。
斯かる構成の絶縁紙によれば、耐熱紙を両面に積層することによって耐熱性を高め、さらに耐熱性に優れたウレタン系接着剤を用いることにより、高温となった冷却油が絶縁紙の内部に浸透してきた場合にも、その温度に耐えることができると考えられる。
さらに、表裏両面に耐熱紙を積層して構成される絶縁紙においては、その積層構造の内側で使用される接着剤への熱による悪影響が大きく緩和されており、高温となった冷却油が内部へ浸透した場合にも、比較的耐熱性の低い接着剤でも使用に絶え得ることを見出した。
しかしながら、本発明者らの知見によれば、上述のように表裏両面に耐熱シートを積層してなる絶縁紙においては、アクリル系接着剤によって十分な耐熱性能を発揮するものとなり、しかも、該アクリル系接着剤を使用することによって冷却油中に存在する微量の水分に対する耐加水分解性能を改善することができ、長期間にわたって劣化を防止し得るという優れた効果を発揮する。
中でも、低オリゴマータイプのPET又はPENを用いるのが好ましく、斯かる低オリゴマータイプのものを使用することにより、さらに耐加水分解性を向上させることができ、劣化を防止し得るという効果がある。
斯かる耐熱シートとしては、例えば、ポリイミド(PI)、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、又は四フッ化エチレンコポリマー(ETFE)等からなる紙状或いはフィルム状のものを挙げることができる。
該ポリアミドとしては、芳香族ポリアミド(例えば、デュポン社製、ノーメックス(Nomex、))を好適に使用することができる。
CH2=C(R1)−COOR2 (1)
〔式中、R1は水素原子または低級アルキル基、R2は炭素原子数1〜12のアルキル基である〕で表される単量体の単独重合体、あるい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。
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。
また、このテルペンフェノールに代えてアルキルフェノールを用いた場合にも、油浸モータにおいて120〜180℃という高温の水含有油に浸漬された状態において、ポリアミド製の耐熱紙への密着性がより一層優れたものとなる。また、このアルキルフェノールの添加量も、アクリル酸ブチル(PAB)100重量部に対して、1〜30重量部とすることが好ましい。
そのことにより、例えば、常温においてアクリル系接着剤をポリエステル系フィルムと耐熱シートとのいずれか一方に塗布して、ポリエステル系フィルムと耐熱シートとを積層し、ポリエステル系フィルムと耐熱シートとの間にアクリル系接着剤を介在させた状態とするまではアクリル酸ブチルがポリイソシアネートで架橋されることを抑制させ、その後、加圧加熱するなどしてアクリル系接着剤をポリアクリル酸ブチルがポリイソシアネートにより架橋された状態としてポリエステル系フィルムと耐熱シートとを強固に接着させることができる。
また、例えば150℃の耐熱性が求められる場合には、ポリエステル系フィルムとしてPENフィルムを用い、その表裏両面にアクリル系接着剤を介してポリアミドフィルムを積層したものや、同じくポリエステル系フィルムとしてPENフィルムを用い、その表裏両面にアクリル系接着剤を介してポリイミド(PI)フィルムを積層したものを挙げることができる。
しかも、ポリイソシアネートの量をこのように一般に用いられる量に比べて過剰な量にとすることでアクリル系接着剤の接着性、密着性をテルペンフェノールやアルキルフェノールが添加された場合と同様に向上させることができる。
一方、この場合、テルペンフェノールやアルキルフェノールは、アクリル系接着剤に添加しないか、添加するとしてもアクリル酸ブチル(PAB)100重量部に対して、5重量部以下にすることが好ましく、2重量部以下にすることがさらに好ましい。
また、本発明の油浸モーター用絶縁紙は、表裏において樹脂の種類や厚みが異なるような非対象の構成とすることも可能である。
斯かる絶縁材としては、例えば、油浸モーターを構成するモーターステータにおいては、コア材と巻線とを絶縁すべくその間に挿入される絶縁材、又は相の異なる巻線同士を絶縁すべくその間に挿入される絶縁材が挙げられる。また、油浸モーターを構成するロータにおいては、モーターステータと同様にコア材と巻線間の絶縁材が挙げられる。さらに、これ以外にも、異なる相の結束部分である中性点の絶縁材として用いることができる。
(実施例1)
ポリエステル系フィルムである低オリゴマーPETフィルム「ルミラーX−10S」(東レ社製、厚さ188μm」の表裏両面に、アクリル系接着剤であるポリアクリル酸ブチルとテルペンフェノールの混合物のイソシアネート架橋体を介して耐熱シート(デュポン帝人社製、テオネックスQ−51、厚さ16μm)を積層することにより、実施例1の油浸モータ用絶縁紙を作成した。
前記アクリル系接着剤の代わりに、ウレタン系接着剤であるポリオールのイソシアネート架橋体を用いること以外は実施例1と同様にし、比較例1の油浸モータ用絶縁紙を作成した。
ポリエステル系フィルムとして「テオネックスQ−51」(デュポン帝人社製、厚さ16μm)の表裏両面に、実施例1と同じアクリル系接着剤を介して耐熱シート「ノーメックス464」(デュポン帝人社製、厚さ50μm」を積層することにより、実施例2の油浸モータ用絶縁紙を作成した。
前記アクリル系接着剤の代わりに、比較例1と同じウレタン系接着剤を用いること以外は実施例2と同様にし、比較例2の油浸モータ用絶縁紙を作成した。
ポリエステル系フィルムである低オリゴマーPETフィルム「ルミラーX−10S」(東レ社製、厚さ188μm」の表裏両面に、アクリル系接着剤を介して耐熱シート(デュポン帝人社製、テオネックスQ−51、厚さ16μm)を積層することにより油浸モータ用絶縁紙を作成した。
このとき用いたアクリル系接着剤の配合は表3に示すとおりである。
油浸モータ用絶縁紙の端部と加工機との接触による加工機への接着剤の付着(加工機の汚損)についての評価を実施した。
この汚損性評価においては、図9に示すように、ステンレス板を断面“コ”の字に折り曲げて、長さ10cm、幅10mmの大きさに作製した樋状体と、実施例3乃至18の油浸モータ用絶縁紙を10mm幅×300m巻リールにスリット加工したものとを用いて、この油浸モータ用絶縁紙のリールから引き出された油浸モータ用絶縁紙を樋状体の底面上を摺動させて巻き取りリールに巻き取るべく巻き取りリールを回転させた。このときの巻き取りリールの回転速度は、油浸モータ用絶縁紙の移動速度が5m/minとなるように調整した。また、このリール巻取りを複数回繰り返して実施し、1回のリール巻取りが終了する(1時間)ごとに樋状体の側壁部の目視観察を実施して、付着物の蓄積の有無を確認した。
この付着物の蓄積が視認されるまでの時間を汚損性として評価した。結果を表4に示す。
実施例3乃至18の油浸モータ用絶縁紙を二つ折りにして、折り目の状況を目視にて観測した。結果を表4に示す。
折り目がきれいに形成されているものを「○」として判定し、折り目部に浮きが見られる場合を「×」として判定した。なお、この浮きが見られる部分では、わずかながらも層間での剥離が観測された。
この実施例3乃至9の絶縁紙を実施例1、2と同様に90〜150℃の温度で、伸び、引張強さ、絶縁破壊電圧の保持率について評価を行ったところすべての絶縁紙が実施例1と同等の結果となった。
2 ポリエステル系フィルム
3 アクリル系接着剤
4 耐熱シート
Claims (5)
- 冷却油中に浸漬させた状態で機能する油浸モーターに用いられる絶縁紙であって、ポリエステル系フィルムの表裏両面に耐熱シートが積層され、該ポリエステル系フィルムと該耐熱シートとがアクリル系接着剤で接着されてなることを特徴とする油浸モーター用絶縁紙。
- 前記アクリル系接着剤にはポリアクリル酸ブチルとポリイソシアネートとが含有されている請求項1に記載の油浸モーター用絶縁紙。
- 前記耐熱シートが紙状であり、前記アクリル系接着剤にはテルペンフェノールがさらに含有されており、しかも、該テルペンフェノールが、前記ポリアクリル酸ブチル100重量部に対し1〜30重量部の量で前記アクリル系接着剤に含有されている請求項2に記載の油浸モーター用絶縁紙。
- 前記耐熱シートが紙状であり、前記アクリル系接着剤にはアルキルフェノールがさらに含有されており、しかも、該アルキルフェノールが、前記ポリアクリル酸ブチル100重量部に対し1〜30重量部の量で前記アクリル系接着剤に含有されている請求項2に記載の油浸モーター用絶縁紙。
- 前記耐熱シートがフィルム状であり、前記ポリイソシアネートが前記ポリアクリル酸ブチル100重量部に対し3重量部を超え25重量部以下の量で前記アクリル系接着剤に含有されている請求項2に記載の油浸モーター用絶縁紙。
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