电绝缘用立体形状物及电绝缘性片材的制作方法
【专利摘要】本发明的课题在于，提供立体加工时的成形性优异的、电绝缘性的降低受到抑制的电绝缘用立体形状物。提供一种电绝缘用立体形状物，其特征在于，其是将具有电绝缘性的片材至少弯曲加工而成的，所述片材具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
【专利说明】电绝缘用立体形状物及电绝缘性片材
【技术领域】
[0001]本发明涉及将具有电绝缘性的片材立体加工而成的电绝缘用立体形状物。另外，涉及被立体加工而制成立体形状物的电绝缘性片材。
【背景技术】
[0002]—直以来,作为这种电绝缘用立体形状物，已知有各种立体形状物，具体而言，例如，已知有卷绕线圈来使用的马达用卷绕筒等。
[0003]作为上述电绝缘用立体形状物,具体而言,例如，已知有如下的立体形状物(专利文献I):通过弯曲加工对在包含具有电绝缘性的树脂的片状的树脂层的两面侧配置有用于保护树脂层的保护层、且树脂层与保护层夹着利用三维交联等固化的粘接剂层叠而成的片材进行立体加工，再将立体加工后的多个片材在各自的端部贴合，从而成形为卷绕筒形状。
[0004]但是，对于如专利文献I将多个片材贴合而成的电绝缘用立体形状物，例如，由于源自卷绕的线圈的夹紧载荷、马达的振动、或来自线圈的产热等，马达用卷绕筒的贴合部分的一部分会剥离，电绝缘性会随时间降低。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2008-263704号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]对此，为了防止贴合部分的剥离，可以考虑将树脂层与保护层夹着利用三维交联等固化的粘接剂层叠而成的片材不贴合而通过深冲加工等弯曲加工来加工成立体形状的电绝缘用立体形状物。
[0010]上述电绝缘用立体形状物不具有将多个片材贴合而成的部分，尽管经时的电绝缘性的降低受到抑制，但是，伴随深冲加工等弯曲加工，粘接剂变形是困难的，因此，例如，存在由于弯曲加工的力而树脂层与保护层之间发生层间剥离的问题。另外，其包含固化了的粘接剂，因此，由于弯曲加工后的固化了的粘接剂的弹性恢复，例如，存在片材的弯曲加工后没有保持规定形状，即，加工时的模具形状的转印精度不足的问题。因此，上述电绝缘用立体形状物尽管抑制了经时的电绝缘性的降低，但存在立体加工时的成形性不一定优异的问题。
[0011]本发明是鉴于上述问题等而做出的，其课题在于，提供立体加工时的成形性优异且电绝缘性的降低受到抑制的电绝缘用立体形状物。另外，其课题在于，提供能够制造具有优异的立体加工时的成形性且电绝缘性的降低受到抑制的电绝缘用立体形状物的电绝缘性片材。
[0012]用于解决问题的方案[0013]本发明的电绝缘用立体形状物的特征在于，其是将具有电绝缘性的片材至少弯曲加工而成的，前述片材具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
[0014]在本发明的电绝缘用立体形状物中，所述树脂层优选包含选自聚酰胺树脂、聚砜树脂、和聚苯硫醚树脂组成的组中的至少一种树脂作为前述热塑性树脂。通过前述树脂层包含选自聚酰胺树脂、聚砜树脂、和聚苯硫醚树脂组成的组中的至少任一种，具有将前述片材弯曲加工时的前述保护层与前述树脂层之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。
[0015]在本发明的电绝缘用立体形状物中，前述聚酰胺树脂优选为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂。通过前述聚酰胺树脂为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂，具有将前述片材弯曲加工时的前述保护层与前述树脂层之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。
[0016]在本发明的电绝缘用立体形状物中，前述聚砜树脂优选为分子中还具有多个醚键的聚醚砜树脂。另外，前述聚砜树脂优选为分子中还具有多个芳香族烃的聚苯砜树脂。
[0017]在本发明的电绝缘用立体形状物中，前述树脂层优选还包含热塑性弹性体树脂。另外，前述热塑性弹性体树脂优选为马来酸酐改性聚烯烃系热塑性弹性体。
[0018]在本发明的电绝缘用立体形状物中，前述片材的拉伸模量(MPa)与厚度(mm)的乘积优选为 IOOMPa.mm ?750MPa.mm。
[0019]对于本发明的电绝缘用立体形状物，优选的是，前述保护层包含全芳香族聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。通过上述构成，具有将前述片材弯曲加工时的前述保护层与前述树脂层之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。
[0020]在本发明的电绝缘用立体形状物中，前述保护层优选为通过湿式抄纸法制作的纸。另外，前述保护层优选为包含全芳香族聚酰胺纤维的全芳香族聚酰胺纸或包含聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯纸。
[0021 ] 另外，前述保护层优选为无纺布。
[0022]对于本发明的电绝缘用立体形状物，优选的是，前述保护层的至少树脂层侧实施有电晕处理。通过上述构成，具有将前述片材弯曲加工时的前述保护层与前述树脂层之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。
[0023]本发明的电绝缘用立体形状物优选用于马达线圈的电绝缘用途。
[0024]本发明的电绝缘性片材用于至少通过弯曲加工而加工成立体形状物，其具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
[0025]发明的效果
[0026]本发明的电绝缘用立体形状物发挥立体加工时的成形性优异且电绝缘性的降低受到抑制的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是示意性地示出平板状的片材沿厚度方向切断后的截面的截面图。
[0028]图2是示意性地示出从斜上方观察到的将片材弯曲加工得到的电绝缘用立体形状物的模样的图。[0029]图3是示意性地示出从斜上方观察到的将片材贴合而形成的电绝缘用立体形状物的的模样的图。
[0030]图4是示意性地示出用于测定介质击穿电压的电绝缘用立体形状物的截面的图。
[0031]图5是示意性地示出从斜上方观察到的将片材弯曲加工而成的电绝缘用立体形状物的模样的图。
[0032]图6是示意性地示出构成电绝缘用立体形状物及该电绝缘用立体形状物的构件的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，对本发明的电绝缘用立体形状物及电绝缘性片材的实施方式进行说明。
[0034]本实施方式的电绝缘用立体形状物是将具有电绝缘性的片材至少弯曲加工而成的，前述片材具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
[0035]另外，本实施方式的电绝缘性片材用于至少通过弯曲加工而加工成立体形状物，其具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
[0036]首先，关于前述电绝缘性片材(以下也简称为片材)，可列举出具备一层前述树脂层和以与前述树脂层接触的方式配置于该树脂层的两面侧的保护层的电绝缘性片材作为具体例子，参照附图进行详细说明。
[0037]图1是示意性地示出将在前述树脂层2的两面侧配置有保护层3的片材I沿厚度方向切断后的截面的截面图。
[0038]如图1所示，前述片材I是由两层保护层3夹着片状的树脂层2贴合而形成的，两层保护层3以与树脂层2的两面接触的方式配置。即，树脂层2与保护层3以相互接触的方式被层叠。
[0039]前述片材I的拉伸模量(MPa)与厚度(mm)的乘积优选为750MPa.mm以下、更优选为600MPa.mm以下。通过该乘积为750MPa -mm以下，具有如下的优点:将前述片材I弯曲加工时，前述树脂层受到加工时的力而变形，前述保护层3与前述树脂层2之间的层间剥离受到抑制。另外，从前述片材I能够保持加工后的规定形状的方面出发，拉伸模量(MPa)与厚度(臟)的乘积优选为IOOMPa.mm以上。
[0040]前述拉伸模量根据JIS K7161在23°C下进行拉伸试验而求出。具体而言，通过利用实施例中记载的方法来测定，从而求出。
[0041]前述树脂层2形成为片状，包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂。此外，前述树脂层2可以包含除了分子中具有氮或硫的热塑性树脂以外的其它热塑性树脂等。
[0042]作为前述分子中具有氮(N)的热塑性树脂，例如可列举出聚酰胺树脂；分子中具有多个芳香族烃、酰亚胺键和醚键的聚醚酰亚胺(PEI)树脂；分子中具有多个酰亚胺键和多个酰胺键的热塑性聚酰胺酰亚胺树脂；丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物(ABS树脂)等含芳香族乙烯基系树脂等。其中，从将前述片材I立体加工时的前述树脂层2的成形性良好的方面出发，优选聚酰胺树脂。
[0043]作为前述分子中具有硫(S)的热塑性树脂，例如可列举出聚砜树脂；分子中具有多个芳香族烃和多个硫醚键(-S-)的聚苯硫醚(PPS)树脂等。
[0044]进而，作为分子中具有氮或硫的热塑性树脂，可列举出分子中具有含氮(N)极性官能团或含硫(S)极性官能团且在常温(20°C )下显示出橡胶状弹性(rubber-likeelasticity)的热塑性弹性体树脂。
[0045]作为前述含氮(N)极性官能团，可列举出-NRR'-NHR、-NH2、>C=N-、-CN、-NC0、-0CN、-SCN、-NO、-NO2、-CONH2、-C0NHR、-C0NH-、>C=NH 等。其中，优选异氰酸酯基(-NC0)、或-NRR’、-NHR、-NH2等氣基。
[0046]作为前述含硫⑶极性官能团，可列举出-SH、-SO3H,-SO2H,-S0H、>C=S、-CH=S, -CSOR等。
[0047]其中，上述官能团中的R、R’表不氣原子、烷基、芳基等。
[0048]作为前述热塑性弹性体树脂，具体而言，例如可列举出聚氨酯系、腈系、或聚酰胺系的各热塑性弹性体树脂等。
[0049]作为前述热塑性树脂，从将前述片材I弯曲加工时的前述保护层3与前述树脂层2之间的层间剥离进一步受到抑制的方面出发，优选作为前述分子中具有氮的热塑性树脂的前述聚酰胺树脂、或者作为前述分子中具有硫的热塑性树脂的前述聚砜树脂或前述聚苯硫醚树脂。即，作为前述热塑性树脂，优选选自由前述聚酰胺树脂、前述聚砜树脂、和前述聚苯硫醚树脂组成的组中的至少一种。
[0050]具体而言，从将前述片材I弯曲加工时的前述保护层3与前述树脂层2之间的层间剥离进一步受到抑制的方面出发，前述树脂层2优选包含前述聚酰胺树脂。另外，更优选还包含前述聚砜树脂。
[0051]通过前述热塑性树脂包含 具有较高极性的聚酰胺树脂，前述树脂层2得以进一步与前述保护层3密合，因而具有前述树脂层2与前述保护层3之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。另外，通过前述热塑性树脂还包含前述聚砜树脂，具有前述树脂层2的流动性变得更稳定、且前述片材I被加工成立体形状物时的形状的转印性变得更优异的优点。另外，具有前述树脂层2的耐热性变得更优异的优点，具体而言，具有如下的优点:例如，作为电绝缘用立体形状物的马达用卷绕筒维持电绝缘性且对由线圈产生的热的耐性变得更优
巳
[0052]前述聚酰胺树脂通过至少多胺化合物和多元羧酸化合物进行脱水缩合从而聚合--? 。
[0053]作为前述聚酰胺树脂，可列举出分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂、分子中仅具有脂肪族烃作为烃的脂肪族聚酰胺树脂。其中，从前述树脂层2的耐热性变得更优异的观点出发，优选分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂。通过前述聚酰胺树脂为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂，具体而言，具有如下的优点:例如，作为电绝缘用立体形状物的马达用卷绕筒维持电绝缘性且对由线圈产生的热的耐性变得更优异。
[0054]另外，作为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂，可列举出分子中仅具有芳香族烃作为烃的全芳香族聚酰胺树脂、分子中具有脂肪族烃和芳香族烃两者作为烃的半芳香族聚酰胺树脂等。
[0055]作为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂，从树脂层2的耐热性优异、与前述保护层3之间的层间剥离更不易发生的观点出发，优选前述半芳香族聚酰胺树脂。
[0056]作为前述聚酰胺树脂的聚合中使用的前述多胺化合物，具体而言，例如可列举出二胺化合物。
[0057]作为该二胺化合物，可列举出含直链状或支链状烃基的脂肪族二胺、含环状饱和烃基的脂环族二胺、含芳香族烃基的芳香族二胺等。
[0058]作为前述脂肪族二胺、前述脂环族二胺、或前述芳香族二胺，例如可列举出下述式
(I)所示的物质。其中，下述式(I)中的R1表示碳数4~12的脂肪族烃基或含环状饱和烃的碳数4~12的脂环族烃基、或者表示含芳香族环的烃基。
[0059]H2N-R1-NH2- (I)
[0060]作为前述脂肪族二胺，从树脂层2的电绝缘性变得更优异的方面出发，优选式(I)中R1的碳数为9的壬二胺，更优选将1，9-壬二胺和2-甲基-1，8-辛二胺混合而成的物质。
[0061]作为前述芳香族二胺，可列举出苯二胺、苯二甲胺等。
[0062]作为前述聚酰胺树脂的聚合中使用的前述多元羧酸化合物，具体而言，例如可列举出二元羧酸化合物。
[0063]作为该二元羧酸化合物，可列举出含直链状或支链状烃基的脂肪族二元羧酸、含环状饱和烃基的脂环族二元羧酸、含芳香族烃基的芳香族二元羧酸等。
[0064]作为前述脂肪族二元羧酸、前述脂环族二元羧酸、或前述芳香族二元羧酸，例如可列举出下述式(2)所示的物质。其中，下述式(2)中的R2表示碳数4~25的脂肪族烃基或含环状饱和烃的碳数4~12的脂环族烃基、或者表示含芳香族环的烃基。
[0065]H00C-R2-C00H…(2)
[0066]作为前述脂肪族二元羧酸，可列举出己二酸、癸二酸等。
[0067]作为前述芳香族二元羧酸，可列举出对苯二甲酸、甲基对苯二甲酸、萘二甲酸等，作为该芳香族二元羧酸，从前述聚酰胺树脂的耐热性变得更优异的方面出发，优选对苯二甲酸。
[0068]前述聚酰胺树脂可以将上述二胺化合物中的一种与二元羧酸化合物中的一种聚合而成，也可以组合各化合物的多种并聚合而成。另外，如果需要，也可以将除了二胺化合物和二元羧酸化合物以外的物质聚合而成。
[0069]作为前述聚酰胺树脂，如上所述，优选前述半芳香族聚酰胺树脂，作为该半芳香族聚酰胺树脂，更优选将作为二胺化合物的脂肪族二胺和作为二元羧酸化合物的芳香族二元羧酸聚合而成的物质，特别优选将作为脂肪族二胺的壬二胺和作为芳香族二元羧酸的对苯二甲酸聚合而成的物质(PA9T)。
[0070]在前述树脂层2中，前述聚酰胺树脂的含有比率优选为I重量％以上、更优选为10重量％以上。另外，优选为90重量％以下、更优选为70重量％以下。
[0071]通过前述聚酰胺树脂的含有比率为I重量％以上，具有将前述片材I弯曲加工时的前述保护层3与前述树脂层2之间的层间剥离进一步受到抑制的优点。另外，通过前述聚酰胺树脂的含有比率为90重量％以下，具有如下的优点:在深冲加工等弯曲加工中，前述树脂层2的流动性变得更稳定，前述片材I被加工成立体形状物时的形状的转印性变得更优异。
[0072]前述聚砜树脂的分子中具有多个磺酰基。即，其具有包含多个磺酰基(-SO2-)的分子结构。
[0073]作为该聚砜树脂，可列举出分子中还具有多个醚键(-0-)的聚醚砜树脂、或分子中还具有多个芳香族烃的聚苯砜树脂等。另外，作为该聚砜树脂，可列举出分子中还具有多个醚键和多个芳香族烃的聚醚聚苯砜树脂。
[0074]作为前述聚砜树脂，从将前述片材I立体加工时的前述树脂层2的成形性良好的方面出发，优选聚醚砜树脂或聚苯砜树脂、更优选前述聚醚聚苯砜树脂。
[0075]作为前述聚醚聚苯砜树脂，优选具有下述式(3)的分子结构的物质。
[0076][化学式I]
【权利要求】
1.一种电绝缘用立体形状物，其特征在于， 其是将具有电绝缘性的片材至少弯曲加工而成的电绝缘用立体形状物， 所述片材具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层、和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
2.根据权利要求1所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述树脂层包含选自由聚酰胺树脂、聚砜树脂、和聚苯硫醚树脂组成的组中的至少一种树脂作为所述热塑性树脂。
3.根据权利要求2所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述聚酰胺树脂为分子中具有芳香族烃的芳香族聚酰胺树脂。
4.根据权利要求2或3所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述聚砜树脂为分子中还具有多个醚键的聚醚砜树脂。
5.根据权利要求2?4中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述聚砜树脂为分子中还具有多个芳香族烃的聚苯砜树脂。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述树脂层还包含热塑性弹性体树脂。
7.根据权利要求6所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述热塑性弹性体树脂为马来酸酐改性聚烯烃系热塑性弹性体。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述片材的拉伸模量(MPa)与厚度(mm)的乘积为 IOOMPa.mm ?750MPa.mm。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述保护层包含全芳香族聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
10.根据权利要求1?9中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述保护层为通过湿式抄纸法制作的纸。
11.根据权利要求1?10中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述保护层为包含全芳香族聚酰胺纤维的全芳香族聚酰胺纸或包含聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯纸。
12.根据权利要求1?9中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述保护层为无纺布。
13.根据权利要求1?12中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，所述保护层的至少树脂层侧实施有电晕处理。
14.根据权利要求1?13中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，其以如下的方式构成:以与所述树脂层的两面接触的方式配置有保护层，而且所述树脂层与所述保护层之间的层间粘接力大于所述树脂层和所述保护层的各内聚破坏力。
15.根据权利要求1?14中任一项所述的电绝缘用立体形状物，其中，其用于马达线圈的电绝缘用途。
16.一种电绝缘性片材，其特征在于，其用于至少通过弯曲加工而加工成立体形状物， 其具备包含分子中具有氮或硫的热塑性树脂的片状的树脂层和分别配置于该树脂层的两面侧的片状的保护层。
【文档编号】B32B7/02GK103477401SQ201280018279
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年4月11日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】木原靖之, 反保信郎, 牧田博之, 玉井彰, 请井博一, 笠置智之, 吉良佳子 申请人:日东新兴有限公司, 日东电工株式会社