(57)【要約】  電気絶縁材料が本明細書で記載される。電気絶縁材料は、絶縁性コア層と、絶縁性コア層の第１主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層と、を含む。いくつかの態様では、例示的な電気絶縁材料は、絶縁性コア層の第２主面上にコーティングされた第２の硬化エポキシ層を更に含んでいてもよい。
2020510283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性コア層と、前記絶縁性コア層の第１主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層と、を含み、前記絶縁性コア層は、積層接着剤によって絶縁フィルムの第１表面に取り付けられた不織布材料の第１層を含む積層体である、可撓性電気絶縁材料。
【請求項２】
前記少なくとも１つの硬化エポキシ層の第１層は、不織布材料の前記第１層の露出表面上にコーティングされている、請求項１に記載の絶縁材料。
【請求項３】
前記少なくとも１つの硬化エポキシ層の第１層は、前記フィルムの露出表面上にコーティングされている、請求項１又は２に記載の絶縁材料。
【請求項４】
前記絶縁性コア層は、ポリマーフィルムの第２表面に取り付けられた不織布材料の第２層を更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項５】
前記少なくとも１つの硬化エポキシ層は、前記コア層の両主面上にコーティングされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項６】
絶縁フィルム層と、前記絶縁フィルム層の主面上に配置された第１の硬化エポキシ層と、前記第１の硬化エポキシ層の露出表面上に配置された第１の不織布材料層と、を含む、可撓性電気絶縁材料。
【請求項７】
前記絶縁フィルムの前記第２主面上に配置された第２の硬化エポキシ層を更に含む、請求項６に記載の絶縁材料。
【請求項８】
前記第２の硬化エポキシ層の露出表面上に配置された第２の不織布材料層を更に含む、請求項７に記載の絶縁材料。
【請求項９】
前記硬化エポキシ層は、脂環式エポキシ樹脂と、硬化剤と、アルミニウム三水和物と、を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項１０】
前記硬化エポキシ層は、１５〜５０重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１０〜５０重量％の無水物硬化剤と、１０〜７０重量％のアルミニウム三水和物と、を含む、請求項９に記載の絶縁材料。
【請求項１１】
前記硬化エポキシ層は、２０〜４６重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１４〜４０重量％の無水物硬化剤と、１４〜６０重量％のアルミニウム三水和物と、から実質的に形成される、請求項９に記載の絶縁材料。前記硬化エポキシ層は、０〜２重量％の促進剤を更に含み得る。
【請求項１２】
前記不織布材料は、ポリフェニレンスルフィド不織布材料及びナイロン不織布材料のうちの１つを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項１３】
前記絶縁フィルムは、ポリイミドフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムのうちの１つを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項１４】
少なくとも約３５０Ｖの比較トラッキング指数を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項１５】
前記絶縁材料は、モータコイルのスロットに適合するように構成された三次元形状に形成されている、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の絶縁材料。
【請求項１６】
前記三次元形状は、Ｕ字形断面、楕円形断面、矩形断面、及びダブテール断面のうちの１つを有するチャネルである、請求項１３に記載の絶縁材料。
【請求項１７】
前記絶縁材料の端部は、一方又は両方の端部で折り返されて、前記三次元形状を補強するカフを形成する、請求項１３又は１４に記載の絶縁材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気装置に使用するための電気絶縁材料に関する。特に、絶縁材料は、少なくとも１つのエポキシ層を含む可撓性材料である。一態様では、例示的な絶縁材料は、熱的性能、機械的性能、耐薬品性、及び／又は誘電特性を改善した電気装置又はモータのスロットライナーに使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
回転電動機又は電動モータは、自動車用途、航空宇宙用途、工業用途などの多種多様な用途に使用される。回転電動機又はモータは、ステータと、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するためにステータに対して回転するロータと、を含む。回転電動機はまた、ロータとステータとの間の相対回転により機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機を含むことができる。
【０００３】
電動モータ、発電機、及び変圧器などの電気機器又は電気機械は、多くの場合、ある電圧の導体を別の電圧の導体から分離するために、及び／又は電気部品を機械的に保護するために、何らかの形態の誘電絶縁体を必要とする。
【０００４】
例えば、発電機は、ロータとステータとの間の相対回転の結果として、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。ステータは、典型的には、歯の間にスロットを備える複数の離間した歯を有するステータコアを含む。ワイヤコイルは、スロット内のステータコアの歯の周囲に巻回される。絶縁スロットライナーの形態の誘電絶縁体は、ステータスロット内に設けることができ、ステータコアからワイヤコイルを電気的に絶縁することができる。同様に、ロータはまた、ロータのロータスロット内でスロットライナーを使用して、ロータコイルをロータコアから電気的に絶縁することができる。
【０００５】
従来のスロットライナーとしては、マイカ系絶縁材料などの充填材料、ポリイミドフィルムなどの単層フィルム、又は不織布材を有するフィルムの積層体、例えば、ポリイミドフィルムの両面に配置されたポリフェニレンスルフィド不織布材を有する積層材料を挙げることができる。スロットライナーは、いくつかの厳密な機械的特性、化学的特性、熱的特性、及び誘電特性を満たす必要がある。従来のスロットライナー材料は、必要な要件の全てを満たすことが困難である。
【０００６】
例えば、高温環境で使用される回転式電動機は、適切な耐熱性のスロットライナーを必要とする。マイカフレークを樹脂結合剤中で組み合わせるマイカ系絶縁材料が使用されてきた。これらのマイカ系材料は、脆性であり、製造中のステータ又はロータのいずれかのスロットへの挿入中に破断し得る。加えて、マイカ系材料の耐熱性は、樹脂結合剤の耐熱性と同様にあまり良好ではない。これらのマイカ系材料の脆さに対処するために、補強樹脂層をマイカ系材料に加えることができる。しかしながら、マイカ系と補強層との間の熱膨張係数が不一致であるため、補強層とマイカ系材料との分離を引き起こし、電気装置の熱的性能を低下させる場合がある。
【０００７】
電気装置及びモータに使用するための、より耐久性のあるスロットライナー材料が必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
電気絶縁材料が本明細書に記載される。電気絶縁材料は、絶縁性コア層と、絶縁性コア層の第１主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層と、を含む。いくつかの態様では、例示的な電気絶縁材料は、絶縁性コア層の第２主面上にコーティングされた第２の硬化エポキシ層を更に含んでいてもよい。
【０００９】
いくつかの実施形態では、コア層は絶縁フィルムを含む。他の実施形態では、コア層は、絶縁フィルム層と、絶縁フィルム層の第１表面上に配置された少なくとも１つの不織布層と、を含む。
【００１０】
本明細書で使用するとき、
「直接結合された」とは、接着剤層を使用せずに層を接合することを指す。
【００１１】
本発明の上記の概要は、本発明の例示的実施形態の各々又はあらゆる実施態様を記載しようと意図するものではない。以下の図面及び発明を実施するための形態は、これらの実施形態をより具体的に例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明は添付図面を参照して更に説明される。
【図１】本発明の一実施形態による、第１の例示的なスロットライナーの層構造を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による、第２の例示的なスロットライナーの層構造を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による、第３の例示的なスロットライナーの層構造を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、第４の例示的なスロットライナーの層構造を示す概略図である。
【００１３】
本発明は様々な変更及び代替形態が可能であるが、本発明の詳細を、例として図面で示すとともに詳細に説明する。しかしながら、その意図は、記載された特定の実施形態に本発明を限定することにはないことを理解するべきである。むしろ逆に、添付の「特許請求の範囲」において記載される発明の範囲を逸脱することなく、あらゆる変更、均等物、及び代替物が含まれることを意図している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の「発明を実施するための形態」では、本明細書の一部分を形成する添付図面が参照され、本発明が実行され得る特定の実施形態が実例として示される。例示された実施形態は、本発明にかかる全ての実施形態を網羅することを意図するものではない。他の実施形態を利用することもでき、また、構造的又は論理的な変更が、本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって画定されるものである。
【００１５】
本明細書に記載される例示的な絶縁材料では、エポキシコーティング又は層を含むことにより、絶縁スロットライナー材料の熱性能、機械的性能、耐薬品性、及び／又は誘電特性のうちの少なくとも１つを改善することができる。例示的なスロットライナー材料は、第１主面及び第２主面を有するコア層と、これらの主面のうちの少なくとも１つの上に配置された硬化エポキシ層と、を含む。
【００１６】
コア層の表面上又はフィルム及び／若しくは不織布構成要素の間のエポキシ系コーティング層は、個々のフィルム及び／又は不織布構成要素によってもたらされない特性を向上させるのに役立ち得る。例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムは、ＰＩフィルムほど耐薬品性ではなく、特定の化学物質に曝露されたときに高温で劣化し得る。エポキシ系コーティング層がＰＥＮフィルム層の表面（単数又は複数）上に配置された場合、エポキシコーティングはこの化学物質の浸透に対する障壁として作用して、ＰＥＮフィルムの劣化を防止又は遅延させることができる。
【００１７】
別の例では、材料の外部層（単数又は複数）としてエポキシコーティング層を使用することにより、電気絶縁材料の比較トラッキング指数（ＣＴＩ）評価を改善することができる。ＣＴＩ評価は、電気絶縁材料の外部の露出層に幾分依存しているため、エポキシ系オーバーコートは、外側表面上に低性能フィルム及び／又は不織布層（単数又は複数）を有する絶縁材料のＣＴＩ評価を改善することができる。
【００１８】
本明細書に記載される発明は、電動モータの構成要素に絶縁を提供するスロットライナーとして使用するための、ポリマーフィルム（ポリエチレンテレフタレート、ポリアラミドなど）上に硬化エポキシコーティングを含む複合絶縁フィルムである。例示的な電気絶縁材料は、例示的なコーティング層（単数又は複数）を有さない同様の材料と比較して、好適な機械的特性、熱特性、耐摩耗特性、及び耐薬品特性を示す費用効率の高い複合材料である。
【００１９】
図１〜図４は、本開示のスロットライナー用の例示的な可撓性電気絶縁材料の異なる実施形態を示す。図１は、コア層１１０を有する第１の例示的なスロットライナー１００を示す。コア層は、絶縁層１０２を含み、絶縁層の両面に、第１主面１１１と、第１主面の反対面に第２主面１１２と、を有する。エポキシ層１２０は、各主面上に配置され、すなわち、第１のエポキシ層１２２は、第１主面上に配置され、第２のエポキシ層１２４は、第２主面上に配置される。例示的な態様では、エポキシ層の厚さは、約０．５ｍｉｌ〜約５ｍｉｌ、好ましくは約１ｍｉｌ〜２．５ｍｉｌであり得る。例示的なエポキシ層は、エポキシ樹脂、硬化剤／架橋剤、触媒／促進剤、及びアルミニウム三水和物（ＡＴＨ）を含み得る。
【００２０】
例示的な可撓性電気絶縁材料は、モータコイルのスロットに適合するように構成された、シート状、ロール状、又は予め形成された三次元形状で提供され得る。三次元形状は、Ｕ字形断面、楕円形断面、矩形断面、及びダブテール断面のうちの１つを有するチャネルであり得る。いくつかの実施形態では、絶縁材料の端部は、一方又は両方の端部で折り返されて、三次元形状を補強するようにカフを形成する。
【００２１】
一態様では、この組成物中のエポキシ樹脂は、ビス−フェノール−Ａエポキシ、又は変性ビス−フェノール−Ａ、例えば、エポキシフェノールノボラック（novalacs）若しくはエポキシクレゾールノボラック、グリシジルアミン系エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、又はこれらの混合物などに基づくことができる。例示的な硬化剤は、トリメチルヘキサメチレンジアミン及びポリエーテルアミンなどの脂肪族、芳香族、及び脂環式アミン、又はヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデシル無水コハク酸、及びメチルテトラヒドロ無水フタル酸などの無水物を含むことができる。いくつかの態様では、硬化促進剤としては、ベンジルジメチルアミン、複素環式アミン、第３級アミン、及び三塩化ホウ素アミン錯体を挙げることができる。所望により、エポキシ層はまた、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ａｍｅｒｉｃａｓ（ｔｈｅ  Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）からのＡｒａｌｄｉｔｅ（登録商標）ＤＹ  ０４０などのポリプロピレングリコール系可撓性付与剤又は同様のポリグリコール及びポリオールを含んでいてもよい。
【００２２】
好ましい態様では、エポキシ層は、脂環式エポキシ樹脂及び無水物硬化剤を含む。
【００２３】
一態様では、エポキシ層は、エポキシ樹脂及び他の熱硬化性樹脂を含む熱的に安定な及び耐薬品性のポリマーから構成されていてもよい。別の態様では、エポキシ層は、所望により、難燃剤、炭酸カルシウム、マイカ、強化剤、及び可撓性付与剤などの充填剤を含有することができる。
【００２４】
前述の実施形態のいずれかの硬化エポキシ層は、脂環式エポキシ樹脂、硬化剤、及びアルミニウム三水和物を含んでいてもよい。例示的な態様では、硬化エポキシ層は、１５〜５０重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１０〜５０重量％の無水物硬化剤と、１０〜７０重量％のアルミニウム三水和物と、を含む。好ましくは、硬化エポキシ層は、２０〜４６重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１４〜４０重量％の無水物硬化剤と、１４〜６０重量％のアルミニウム三水和物と、から本質的になり得る。硬化エポキシ層は、０〜２重量％の促進剤を更に含んでいてもよい。
【００２５】
コア層は、絶縁フィルム、絶縁不織布材、又は複数の層の絶縁フィルム及び／若しくは不織布材を含む積層体であってもよい。コア層は、コア層の厚さｔによって特徴付けることができる。例示的な態様では、コア層の厚さは、約３ｍｉｌ〜約１０ｍｉｌ、好ましくは約５ｍｉｌ〜８ｍｉｌであり得る。本発明で使用可能な例示的な絶縁フィルムとしては、Ｄｕｐｏｎｔ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能なＫａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミド（ＰＩ）フィルムなどのポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリアミド−イミドフィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、及び多層ＰＥＮ／ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルムを挙げることができる。例示的な不織布材としては、ナイロン不織布材、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）不織布材、ナイロン不織布材、パラアラミド及び／又はメタアラミド不織布材、アクリル不織布材、メラミン不織布材、ガラス不織布材、ポリオレフィン不織布材、ポリイミド不織布材、並びにポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）不織布材を挙げることができる。
【００２６】
例示的なスロットライナーは、約５ｍｉｌ〜約１２ｍｉｌ、好ましくは約６．０ｍｉｌ〜１０ｍｉｌの総厚を有し得る。
【００２７】
図２は、積層コア層２１０を有するスロットライナー用の第２の例示的な可撓性電気絶縁材料２００の層構造を示す概略図である。例示的な実施形態では、コア層２１０は、中央フィルム層２０２と、中央フィルム層に接着剤層２０７、２０９で積層された２つの不織布層２０４、２０６と、を含む。エポキシ層２２０は、コア層の各主面上に配置され、すなわち、第１のエポキシ層２２２は、第１主面上に配置され、第２のエポキシ層２２４は、コア層２１０の第２主面上に配置される。
【００２８】
接着剤層２０７、２０９は、任意の好適な接着剤であってもよい。例えば、接着剤は、水系又は溶媒系であってもよい。接着剤は、任意の好適な組成物を有してもよい。接着剤は、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤、又は他の硬化性接着剤若しくは樹脂を含んでもよい。好適な組成物の例としては、アクリル、スチレン、及びポリエステルが挙げられる。所望により、及び好ましくは、難燃剤を接着剤に添加してもよい。難燃剤は、任意の好適な材料であってもよい。好適な難燃性材料の例としては、金属水酸化物及び金属水和物、例えば、それぞれ、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）及びアルミニウム三水和物が挙げられる。難燃剤は、最大約７０重量％、好ましくは最大６０重量％の接着剤を含んでいてもよい。難燃剤を添加しすぎると、接着剤の接着特性が低下する。任意の表面処理を、フィルム層及び／又は不織布層のいずれかの表面上で実施して、これらの層への接着剤の結合強度を向上させることができる。接着剤を、フィルム層にナイフコーティング、ロールコーティング、又はスプレー塗布して、続いて接着剤コーティングされた表面上に不織布材を積層することができる。あるいは、接着剤を、不織布材層の表面上にスプレーコーティングすることができ、次いでフィルム層の両面に積層することができる。
【００２９】
本実施形態のコア層は、中央フィルム層及び２つの外側不織布層を有するものとして説明されているが、当業者であれば、各層で使用される材料は、フィルム層又は不織布層のいずれであってもよく、積層コア層は、所与の用途によって必要に応じて２つ以上の別個の層を含み得ることを認識するであろう。
【００３０】
スロットライナー用の例示的な可撓性電気絶縁材料３００の代替的な実施形態では、図３に示すように、コア層の様々な層又は副層を共に接合するために接着剤は塗布されない。代わりに、不織布層（単数又は複数）３０４、３０６及びフィルム層（単数又は複数）３０２は、熱及び圧力のみでカレンダー加工することによって結合されて、コア層３１０を形成する。前述のように、２つのエポキシ層３２２、３２４をコア層の外側表面に適用することができる。
【００３１】
図４は、コア層４１０がエポキシ層４２０によって２つの外層に結合されている、スロットライナー用の第４の例示的な可撓性電気絶縁材料４００の層構造を示す。例えば、不織布外層４０４、４０６は、エポキシ層４２２、４２４によってフィルムコア層４０２に結合することができる。
【００３２】
一実施形態では、可撓性電気絶縁材料は、絶縁性コア層と、絶縁性コア層の第１主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層と、を含んでいてもよく、絶縁性コア層は、積層接着剤によって絶縁フィルムの第１表面に取り付けられた不織布材の第１層を含む積層体である。
【００３３】
いくつかの態様では、少なくとも１つの硬化エポキシ層の第１層は、不織布材の第１層の露出表面上にコーティングされ、他の態様では、少なくとも１つの硬化エポキシ層の第１層は、フィルムの露出表面上にコーティングされる。
【００３４】
別の実施形態では、可撓性電気絶縁材料は、絶縁性コア層と、絶縁性コア層の第１主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層と、を含んでいてもよく、絶縁性コア層は、積層接着剤によって絶縁フィルムの第１表面に取り付けられた不織布材の第１層を含む積層体であり、不織布材の第２層は、ポリマーフィルムの第２表面に取り付けられている。
【００３５】
代替の態様では、２つの前述の実施形態のいずれかは、コア層の両主面上にコーティングされた少なくとも１つの硬化エポキシ層を有していてもよい。
【００３６】
更に別の実施形態では、可撓性電気絶縁材料は、絶縁フィルム層と、絶縁フィルム層の主面上に配置された第１の硬化エポキシ層と、第１の硬化エポキシ層の露出表面上に配置された第１の不織布材料層と、を含む。所望により、第２の硬化エポキシ層は、絶縁フィルムの第２主面上に配置される。あるいは、上記の絶縁材料は、第２の硬化エポキシ層の露出表面上に配置された第２の不織布材料層を更に含んでいてもよい。
【００３７】
前述の実施形態のいずれかの硬化エポキシ層は、脂環式エポキシ樹脂、硬化剤、及びアルミニウム三水和物を含んでいてもよい。例示的な態様では、硬化エポキシ層は、１５〜５０重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１０〜５０重量％の無水物硬化剤と、１０〜７０重量％のアルミニウム三水和物と、を含む。好ましくは、硬化エポキシ層は、２０〜４６重量％の脂環式エポキシ樹脂と、１４〜４０重量％の無水物硬化剤と、１４〜６０重量％のアルミニウム三水和物と、から本質的になり得る。硬化エポキシ層は、０〜２重量％の促進剤を更に含んでいてもよい。
【００３８】
前述の実施形態のいずれかの絶縁フィルムは、ポリイミドフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムのうちの１つを含むことができ、不織布材は、ポリフェニレンスルフィド不織布材及びナイロン不織布材のうちの１つを含むことができる。
【００３９】
前述の実施形態のいずれかの絶縁材料は、少なくとも約３５０Ｖの比較トラッキング指数を有する。別の態様では、前述の実施形態のいずれかの絶縁材料は、少なくとも約５７５Ｖの比較トラッキング指数を有する。
【００４０】
前述の実施形態のいずれかの絶縁材料は、モータコイルのスロットに適合するように構成された三次元形状に形成することができ、三次元形状は、Ｕ字形断面、楕円形断面、矩形断面、及びダブテール断面のうちの１つを有するチャネルである。いくつかの態様では、三次元形状の絶縁材料は、一方又は両方の端部で折り返されて、三次元形状を補強するようにカフを形成する。
【実施例】
【００４１】
これらの実施例は説明目的のためのものに過ぎず、添付の「特許請求の範囲」の範囲を限定することを意図するものではない。本明細書の実施例及び他の箇所における全ての部、百分率、比等は、別段の指定がない限り、重量によるものである。
【００４２】
【表１】
2020510283.tif 000003
【００４３】
【表２】
2020510283.tif 000004
【００４４】
試験方法
引張特性
ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ）から入手可能なＭＴＳ  Ｉｎｓｉｇｈｔ  ５引張試験機のジョーに１５ｍｍ×２００ｍｍの試料を配置した。ジョーのギャップは１８０ｍｍであり、引張り速度は２００ｍｍ／分であった。引張強度及び破断伸度を測定した。
【００４５】
比較トラッキング指数（ＣＴＩ）試験
比較トラッキング指数（ＣＴＩ）は、Ｙａｍａｙｏｓｈｉｋｅｎｋｉ（Ｊａｐａｎ）から入手可能なＹＳＴ−１１２耐トラッキング性試験機を使用して、ＩＥＣ−６０１１２法にしたがって測定した。試験片の厚さは、コーティングされたフィルムの個々のピースを積み重ねることにより３ｍｍであった。この方法で議論した溶液Ａは、約０．１質量％の分析試薬グレードの無水塩化アンモニウム（ＮＨ４Ｃｌ）（９９．８％純度）を、脱イオン水中に溶解することによって得られ、これは、１ｍＳ／ｍ以下の導電率を有し、室温で（３．９５±０．０５）オーム・ｍの抵抗率であった。積層フィルムの上面に、２つの白金電極を４．０±１．０ｍｍの間隔距離で配置した。５０液滴法を利用した。
【００４６】
耐薬品性
１５ｍｍ×２００ｍｍの試験試料を、１５０℃で２５０時間、オートマチックトランスミッションフルード（Automatic transmission fluid、ＡＴＦ）中に浸した。引張強度及び破断伸度を、ＡＴＦ中での経時劣化前後で、同様の試料で測定した。
【００４７】
コーティング配合物
エポキシＡ１
１００部の脂環式エポキシ（２２．１重量％）、８０部のドデシル無水コハク酸（１７．７重量％）、２部の三元アミン促進剤（０．４重量％）、及び２７０部のＡＴＨ１（５９．７重量％）を合わせ、スピードミキサー内で、２５００ｒｐｍで２分間均質になるまで混合した。コーティングを促進するために、必要に応じて５〜６％のヘプタンを添加して、エポキシ配合物の粘度を低下させた。
【００４８】
エポキシＡ２
エポキシＡ２は、同一プロセスによって生成されたが、２１．６重量％の脂環式エポキシ、１９．５重量％のＤＤＳＡ、０．４重量％の三元アミン促進剤、及び５８．５重量％のＡＴＨ１の組成を有した。コーティングを促進するために、必要に応じて５〜６％のヘプタンを添加して、エポキシ配合物の粘度を低下させた。
【００４９】
エポキシＢ
１００部のＣ−７−２エポキシ樹脂及び３７部の硬化剤を合わせ、スピードミキサー内で、２５００ｒｐｍで２分間均質になるまで混合した。コーティングを促進するために、必要に応じて５〜６％のヘプタンを添加して、エポキシ配合物の粘度を低下させた。
【００５０】
エポキシＣ１
１００部（４０重量％）のエポキシ２８０及び１５０部（６０重量％）のＡＴＨ１を合わせ、スピードミキサー内で、２０００ｒｐｍで２分間均質になるまで混合した。
【００５１】
コーティングを促進するために、必要に応じて１０％のヘプタンを添加して、エポキシ配合物の粘度を低下させた。
【００５２】
エポキシＤ
３９．７重量％のエポキシ２８０、０．８重量％のクロム触媒、及び５９．５重量％のＡＴＨを合わせ、スピードミキサー内で、２５００ｒｐｍで１分間均質になるまで混合した。コーティングを促進するために、必要に応じて５〜６％のメチルエチルケトンを添加して、エポキシ配合物の粘度を低下させた。
【００５３】
コア層材料の調製
ポリフェニレンスルフィド／ポリイミド／ポリフェニレンスルフィド積層体（ＰＰＳ−ＰＩ−ＰＰＳ）
１ｍｉｌのＤｕｐｏｎｔ  １００ＨＮポリイミドフィルムを、Ｒｏｂｏｎｄ  Ｌ−３３０水系アクリル積層接着剤で、ＰＩフィルムの第１の面にＣＲ−９−１０１触媒を用いてグラビアコーティングした。第１の２．２ｍｉｌのＰＰＳ系不織布を、約２０５℃の温度、１７．５Ｎ／ｍｍの圧力、及び１３．７ｍ／分のラインスピードで、ゴムロールとスチールロールとの間でＰＩフィルム上に積層した。積層プロセスの２回目のパスを反対面で実施して、ＰＩベースフィルムの両面にＰＰＳを積層した。
【００５４】
ポリフェニレンスルフィド／ポリエチレンナフタレート／ポリフェニレンスルフィド積層体（ＰＰＳ−ＰＥＮ−ＰＰＳ）
１ｍｉｌのＰＥＮフィルムを、Ｒｏｂｏｎｄ  Ｌ−３３０水系アクリル積層接着剤で、ＰＥＮフィルムの第１の面にＣＲ−９−１０１触媒を用いてマイヤーバーコーティングした。第１の２．２ｍｉｌのＰＰＳ系不織布を、約１２０℃の温度、５．２５Ｎ／ｍｍの圧力、及び１．５ｍ／分のラインスピードで、ゴムロールとスチールロールとの間でＰＥＮフィルム上に積層した。積層プロセスの２回目のパスを反対面で実施して、ＰＥＮベースフィルムの両面にＰＰＳを積層した。
【００５５】
ナイロン／ＰＥＮ／ナイロン
１ｍｉｌのＱ５１  ＰＥＮを、積層接着剤として、Ｒｏｂｏｎｄ  Ｌ−３３０水系アクリル積層接着剤で、ＤＯＷ  ＣＲ−９−１０１触媒を用いてマイヤーバーコーティングした。ナイロン不織布（Nylon nonwoven、ＮＮＷ）を、約１２０℃の温度、５．２５Ｎ／ｍｍの圧力、及び１．５ｍ／分のラインスピードで、ＰＥＮフィルム上に積層した。実験室規模の積層プロセスの２回目のパスを反対面で実施して、ＰＥＮベースフィルムの両面にＮＮＷを積層した。
【００５６】
試験試料の調製
エポキシコーティングを、ナイフコータを使用して、コア層材料の第１の面にコーティングした。実施例１の場合、エポキシ層を１５０℃で１５分間又は２０分間硬化させた。各面のコーティング厚さは、１．０〜１．５ｍｉｌであった。使用される試験方法によって規定されるように、試料を適切なサイズに切断した。同一のエポキシコーティングプロセスをコア層の第２の面で実施して、両面エポキシコーティングされた電気絶縁材料を得た。
【００５７】
表１は、試験片の組成、並びにコア層の外面上にコーティングされた２つの硬化エポキシ層を有する試料及び比較実施例の引張試験及びＣＴＩ試験の結果を示す。表２にＡＴＦ耐薬品性試験結果を示す。
【００５８】
【表３】
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【００５９】
【表４】
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【００６０】
別の実験では、エポキシＣ混合物を、コンマコーターを使用して、Ｔｉａｎｊｉｎ  Ｔｉａｎｙｕａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｊａｐａｎ，製品番号は６０５２）からの２ｍｉｌのポリイミドフィルムの片面にコーティングし、オーブン内で、１２０℃で２〜３時間硬化した。調製した試料のコーティング面上でＣＴＩを試験した。エポキシコーティングの厚さの範囲を適用し、試験して、外側コーティングの厚さの関数として３５０ＶでのＣＴＩ性能の改善を示した。ＣＴＩ結果は、表３に見ることができる。上記実施例１の値もまた含まれる。
【００６１】
【表５】
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【００６２】
内部硬化エポキシ層を有する絶縁材料（実施例７）
１ｍｉｌのＤｕｐｏｎｔ  １００ＨＮポリイミドフィルムコア層を、実験室規模のナイフコータを用いて、エポキシＤでコーティングした。ナイロン不織布層を埋め込み、湿潤エポキシコーティングの表面に巻いた。次いで、エポキシコーティング層を１５０℃で１５分間硬化した。同一のエポキシコーティング及び埋め込みプロセスをコア層の第２の面で実施して、内部硬化エポキシ層によってポリイミドコア層に接着した不織布ナイロン表面層を有する電気絶縁材料を得た。この材料は、３５０Ｖ及び５７５Ｖの両方でＣＴＩ試験を合格した。対照的に、対応するコーティングされていないナイロン／ＰＩ／ナイロンは、１５０ＶではＣＴＩを合格したが、３５０Ｖでは不合格であった（９滴）。
【００６３】
エポキシ配合物中の充填剤の効果（実施例８〜実施例１４）
前述のように、異なるＡＴＨ充填剤使用量のエポキシ配合物を用いて、一連の実施例を調製した。前述のように、これらの配合物をＰＰＳ−ＰＥＮ−ＰＰＳ積層体の両面にコーティングし、硬化させた。各コーティングされた積層体についての、接着剤配合情報及び比較の指数（ＣＴＩ）、絶縁破壊電圧（Dielectric Breakdown Voltage、ＤＢＶ）、引張強度、並びに破断伸度を表４に示す。表４の比較実施例Ｃ４は、コーティングされていない１ｍｉｌのＰＥＮフィルムである。
【００６４】
【表６】
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【００６５】
表５は、実施例１２及びＣ３の更なる経時劣化結果を示す。試料を別々に、１０００時間、１８０℃の空気中で経時劣化させ、１５０℃の自動車トランスミッションフルード（Automotive Transmission Fluid、ＡＴＦ）中で経時劣化させた。
【００６６】
【表７】
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【００６７】
表４は、エポキシコーティングされた積層体（実施例１２）は空気中又はＡＴＦ中のいずれかでの高温で１０００時間の経時劣化後でさえも、その元の材料特性（例えば、破断伸度）の６０％超が保持されることを示す。絶縁破壊強度及び引張強度などのいくつかの材料特性は、空気中又はＡＴＦ中のいずれかでの高温で１０００時間の経時劣化後でさえも、その元の材料特性（例えば、破断伸度）の少なくとも８０％が保持された。
【００６８】
本明細書を踏まえれば、本発明が対象とする当業者には、等価なプロセスを含む本明細書で記載された例示的な電気絶縁材料の様々な変形例、並びに本発明が適用可能であり得る多数の構造が容易に明らかとなるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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