[发明专利]电动机用绝缘片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及例如电动机或发电机等的电动机用绝缘片，特别涉及机械特性、耐热性、电绝缘性、耐化学药品性优异的电动机用绝缘片及其制造方法。

背景技术

近年来，随着混合动力汽车或电动汽车等的普及，对小型且高输出的电动机进行了开发。在这样的用于混合动力汽车或电动汽车的电动机中，利用绝缘片在线圈与卷绕该线圈的铁心之间进行绝缘。作为用于电动机的绝缘片，例如使用被称为芳纶纸的耐热性合成绝缘纸。具体而言，例如已知有美国杜邦(Du Pont)公司的耐热性、机械特性、电绝缘特性优异的、厚度2～20密耳(mil：千分之一英寸)的芳族聚酰胺纸(商品名称：诺梅克斯(Nomex：注册商标)#410、诺梅克斯#411)等。使用该芳纶纸作为I.E.C.标准85(1984)的耐热分级中要求H级(180℃)的高耐热性的变压器、电动机、及发电机的绝缘材料。

另一个面，较便宜的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类薄膜(以下称为PET类薄膜)的耐热性比芳纶纸要差，在I.E.C.标准85(1984)的耐热分级中是E级(120℃)。因此，这些PET类薄膜无法适用于混合动力汽车或电动汽车的电动机。

另外，作为无需满足H级左右的耐热性的F级(155℃)用绝缘材料，以往提出有如下所示的(A)～(C)的材料。

(A)有效利用芳纶纸的耐热性和抗氧化性的特征以及PET类薄膜的电绝缘性，将这两者用粘接剂进行贴合而形成的多层结构的绝缘材料。

(B)将芳纶纸和PET类薄膜在高温、高压下进行热粘接并层叠成一体而形成的绝缘材料。该绝缘材料是使间位芳纶纸与双向拉伸PET薄膜相重合、在温度220～250℃、线压50kg/cm以上的条件下进行加压、加热、从而通过热粘接来层叠成一体的芳纶层叠体。

(C)将PET熔接或以熔点以上的温度浸渍于包括芳纶纤维和芳纶浆粕的芳纶纸层(A层)的表面上，使所获得的层与PET薄膜相重合，然后，在220～250℃的辊子温度下，以50kg/cm以上的压力使PET之间进行熔接，再以100℃/分钟以上的降温速度进行急冷，从而获得层叠体。

然而，将上述(A)的芳纶纸和PET类薄膜利用粘接剂进行贴合而形成的绝缘材料的粘接剂较硬。因此，存在以下缺点：即，有损芳纶纸和PET类薄膜的优异的柔性，从而弯曲加工等的加工性较差。另外，在将上述(A)运用于含有润滑油等油的设备时，粘接剂成分有可能会溶出至油中，从而限制了用途。此外，由于粘接剂的层具有几μ至几十μm左右的厚度，因此，片材的厚度会增加，从而会妨碍电动机的小型化。

与此不同的是，上述(B)、(C)的材料未使用粘接剂，而是利用热熔接将芳纶纸与PET类薄膜进行接合。由此，(B)和(C)的材料消除了使用粘接剂的缺点。然而，由于上述(B)的材料的热熔接的温度接近PET的熔点(约260℃)，因此，PET薄膜的尺寸变化较大。其结果是，(B)的材料容易发生翘曲、收缩、褶皱，从而会产生PET有一部分晶化等的问题。因而，实际情况是(B)的材料难以获得质量稳定的产品。上述(C)的材料也与(B)的材料相同，热熔接温度较高。因此，在(C)的材料中，浸渍于芳纶纸的PET的一部分会发生晶化，从而会有损优异的柔性。

另外，作为I.E.C.标准的耐热分级中满足H级(180℃)的材料，提出有用特殊的粘接剂将芳纶纸与聚酰亚胺薄膜进行层叠而获得的材料。然而，聚酰亚胺薄膜非常昂贵，且作为结果而获得的芳纶纸和聚酰亚胺薄膜的层叠体也是昂贵的材料。因此，无法将该芳纶纸和聚酰亚胺薄膜的层叠体推广运用于普及用的混合动力汽车和电动汽车。

其结果是，难以在不导致价格的上升的前提下，兼顾例如耐热性和散热性等热特性与耐久性。另外，厚度增加或柔性降低、以及热特性降低会妨碍电动机中的线圈匝数增加，从而存在会妨碍电动机性能的进一步提高的问题。

发明内容

因此，本发明提供一种电动机用绝缘片及其制造方法，该电动机用绝缘片以低廉的价格兼顾热特性和耐久性，从而有助于电动机进一步小型化和提高性能。

本发明的电动机用绝缘片是在电动机的铁心与线圈之间进行绝缘的电动机用绝缘片，其特征在于，包括：芳纶纸，该芳纶纸以芳纶纤维和短纤维为主体，形成为纸状；以及芳族聚合物薄膜，该芳族聚合物薄膜由从包括聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、及对位芳族聚酰胺的组中选出的一种或两种以上所形成，呈片状，将其直接与所述芳纶纸进行加压层叠。