层压电气绝缘零件制造技术

本发明专利技术涉及用于电气装置的层压电气绝缘零件，所述零件包含热塑性薄膜，所述热塑性薄膜位于两个非织造片材之间、邻近所述两个非织造片材并连结到所述两个非织造片材上。每个非织造片材均由包含至少第一聚合物和第二聚合物的多组分聚合物纤维组成，其中第一聚合物的熔点比第二聚合物的熔点和热塑性薄膜的熔点低至少１５摄氏度，并且所述薄膜通过非织造片材中的第一聚合物连结到非织造片材上。电气绝缘零件具有至少３千伏的击穿电压、以及动摩擦系数为０．２５或更小的表面。本发明专利技术还涉及包括层压电气绝缘零件的电气装置组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层压电气绝缘零件
技术介绍
专利
本专利技术涉及一种用于电气装置的层压电气绝缘零件，该电气装置具有诸 如芯等组件，所述组件具有多个用于接纳载流导线线圈的狭槽。此类层压电 气绝缘零件包括例如槽衬里、罩、楔或线棒，这些零件包含介电聚合物薄膜 以及至少 一个非织造片材，所述至少 一个非织造片材仅通过将非织造片热粘 结到薄膜上而连结到介电聚合物薄膜的每一侧。相关领域Miki等人提交的日本专利公布Hei 11 -170467公开了 一种可用作 高耐热的电绝缘材料的聚酯复合材料，其特征在于该聚酯复合材料是通过在 聚酯薄膜的一个表面或两个表面上热粘结聚酯非织造织物制备而成，该织物 是由聚酯主纤維和熔点比主纤维的熔点低5至5(TC的热熔粘合剂纤维制成。 非织造织物中主纤维与粘合剂纤维的比率应在70:30至40:60的范围内，优 选地在65:35至45:55的范围内。因此，非织造材料的表面上约有一半的纤 维是可用于将非织造片材连结到薄膜的粘合剂纤维。该专利申请公布进一步 陈述，当粘合剂纤维的比例增加到60重量％以上时，聚酯复合材料的耐热性 将降低。因此，通过向非织造片材中加入附加的粘合剂纤维来提高非织造片 材与薄膜的粘附性是一 个不太现实的选择。层压结构的完整性是电气层压绝缘零件的重要特性。重要的是，这些层 压零件具有足够大的硬度或刚度、具有低表面摩擦系数，并且例如在安装期 间当将槽衬里插入到电气装置组件的槽中或者当导体或导线与槽衬里接触 时，层压零件不会轻易剥离。因此，希望薄膜的两面完全并且均匀地粘结到 邻近非织造片材(即覆盖整个薄膜表面)。此外，由于对于这些部件来说刚 度或刚性是非常重要的，所以一般使用高度结晶的薄膜，例如双轴取向的聚 对笨二曱酸乙二醇酯。这种刚度还会使将薄膜粘附到非织造片材上变得更加 困难。由于存在这类问题和要求，大多数层压电气绝缘零件使用基于溶剂的热 固性粘合剂将非织造片材粘附到聚合物膜上。但是，其他基于溶剂的粘合剂 的商业用途通常需要连续的溶剂型工艺，以及与处理挥发性有机物质相关的 所有技术和安全性复杂因素(通风、溶剂回流等)。如果粘合剂无溶剂，则 类似的因素通常与单体安全方面有关，因为单体也可具有较低的蒸汽压，具 有挥发性，和/或对健康造成危害。除此之外，业内的某些人员还认识到此类 粘合剂层压体的储存寿命比较短。被安装到电气装置之前仅能贮存几个月的 时间。此外，某些人员还认识到，在例如安装期间对部件进行不适当的挠 曲，或者在制备层压体时没有恰当实现粘合剂粘结，通过粘合剂粘附的层压体制成的部件在使用中会逐渐地严重剥离。其他人还认识到加入粘合剂则 会向层压体零件增加另一种材料，由于不同材料具有不同热膨胀系数，零件 反复在高温和低温的环境下操作时，更易于产生分层问题。因此，需要这样一种包括与薄膜连结的非织造片材的层压电气绝缘零 件，其中非织造片材在非织造片材和薄膜之间的整个接触面上提供均匀的粘 附性，并且该片材还提供其他所期望的属性，同时无需使用粘合剂、溶剂或 其他污染环境的物质。专利技术概述本专利技术涉及一种用于电气装置的层压电气绝缘零件，所述零件包含热塑 性薄膜，所述热塑性薄膜设置在两个非织造片材之间、邻近所述两个非织造 片材并且连结到两个非织造片材上。每个非织造片材均由包含至少第一聚合 物和第二聚合物的多组分聚合物纤维组成，第 一聚合物的熔点比第二聚合物 的熔点和热塑性薄膜的熔点均低至少15摄氏度，并且所述薄膜通过非织造片 材中的第 一聚合物连结到非织造片材上。层压电气绝缘零件的击穿电压为至 少3千伏，并且具有动摩擦系数为0. 25或更小的表面。本专利技术还涉及一种包 括层压电气绝缘零件的电气装置组件。附图说明图l和图2表示电气装置中的绝缘槽。 图3表示被称为定子的电气装置。 图4表示定子，其显示绝缘零件和导体以及定子。专利技术详述本专利技术涉及一种用于电气装置的层压电气绝缘零件，该电气装置具有带 有多个用于容纳载流导线线圈的槽的组件，例如电动马达或发电机。层压电 气绝缘零件包括热塑性薄膜，所述热塑性薄膜设置在两个非织造片材之间、 邻近所述两个非织造片材并且连结所述两个非织造片材上。层压电气绝缘零件使用由多组分纤维制成的非织造片材。所谓多组分纤 维是指该纤维由一种以上的聚合物构成。在一个优选的实施方案中，纤维为 双组分，这表示其是用两种热塑性聚合物以皮芯型排列或并列排列方式熔纺 而成。短语一种以上的聚合物，，是指不仅包括具有不同化学结构的聚合 物，而且还包括结构相似但熔点不同的聚合物。例如， 一种优选的实施方案 是由皮/芯型纤维制成的非织造片材，其中外皮为聚酯共聚物或三元共聚物， 芯为聚酯均聚物。可使用聚合物的任意组合，只要多组分纤维中有一种聚合物的熔点比纤维中其他聚合物之一的熔点以及薄膜的熔点低至少15摄氏度。此外，在一个实施方案中，只要纤维的表面上存在低熔点的聚合物，便可以 任何方式在多组分纤维中排列聚合物。在一个优选的实施方案中，低熔点聚 合物形成皮/芯型纤维的外皮，高熔点聚合物形成芯。可以使用任何非织造方法形成具有多组分纤维的非织造片材，包括仅使 用短纤维形式的多组分纤维形成片材。可使用本领域中已知的多种方法制备 这种短纤维非织造材料，包括纤维的粗梳或扯松工艺、气流成网或湿法成网。短纤维优选地具有介于约0. 5和6. 0丹尼尔/长丝之间的单丝纤度、介于 约0. 6cm和10cm之间的纤维长度。在一些实施方案中，非织造片材中的纤维通常是直接纺成片材的连续长 丝，没有专门切割长丝。在某些优选实施方案中，非织造片材由本领域中已 知的用于纺纱和合并连续长丝热塑性纤维网的加工方法(例如纺粘法和熔喷 法)制成。可使用本领域中已知方法制备适用于制造层压零件的多组分纺粘 纤维网，例如授予Bansal等人的美国专利6,548,431中所述。在一个优选的 实施方案中，如授予Rudisill等人的美国专利5，885，909中所述，通过从具 有大量孔洞的纺丝箱体中将纤维熔体纺丝到移动的水平带上，从而将多组分 纤维加入到非织造片材中。在一些实施方案中，适用于制备非织造织物的连 续长丝纤维网优选地具有介于约0. 5和20旦尼尔/长丝之间的单丝纤度的连 续长丝，在某些实施方案中优选地为约l和5旦尼尔/长丝。6用于层压体的非织造片材的优选形式为轻度热粘结片材。此类轻度热粘结片材可例如通过以下方式制备在远低于低可熔聚合物熔点的温度下，在 压花机辊与砧辊之间的辊隙中，使用低辊隙压力(100-300N/cm)热粘结纺成片 材。此类技术在授予Bansal等人的美国专利申请2005/0130545中有所描 述。所得的片材结构具有足够的机械完整性进行后续加工，同时仍保持有足 够的体积和可成形性进行层压，最终产品具有足够的粘结强度。只要纤维中介于最低熔点纤维聚合物与高熔点聚合物之间的差值至少为 15°C，并且最低熔点聚合物的熔点低于薄膜的熔点至少15°C，则非织造片材 的多组分纤维可包含不同的聚酯和共聚酯、聚苯硫醚和聚酯等的组合。这样 使得最终非织造材料有助于形成具有良好拉伸特性的最终层压体结构。在一 些实施方案中，聚合物熔点之间的差值为约15。C至IO(TC;在某些其他实施 方案中，聚合物熔点之间的差值为约15匸至5(TC。在一些实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电气装置的层压电气绝缘零件，所述层压电气绝缘零件包括：　热塑性薄膜，所述热塑性薄膜位于两个非织造片材之间、邻近所述两个非织造片材并且连结到所述两个非织造片材上，每个所述非织造片材由多组分聚合物纤维组成，所述多组分聚合物纤维包括：　 　至少第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物的熔点比所述第二聚合物的熔点以及所述热塑性薄膜的熔点低至少１５摄氏度；所述热塑性薄膜通过所述非织造片材中的第一聚合物连结到所述非织造片材上，并且　其中，所述电绝缘零件具有至少３千伏的击穿 电压、以及动摩擦系数为０．２５或更小的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-18 11/804,5311.用于电气装置的层压电气绝缘零件，所述层压电气绝缘零件包括热塑性薄膜，所述热塑性薄膜位于两个非织造片材之间、邻近所述两个非织造片材并且连结到所述两个非织造片材上，每个所述非织造片材由多组分聚合物纤维组成，所述多组分聚合物纤维包括至少第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物的熔点比所述第二聚合物的熔点以及所述热塑性薄膜的熔点低至少15摄氏度；所述热塑性薄膜通过所述非织造片材中的第一聚合物连结到所述非织造片材上，并且其中，所述电绝缘零件具有至少3千伏的击穿电压、以及动摩擦系数为0.25或更小的表面。2. 权利要求1的层压电气绝缘零件，所述层压电气绝缘零件具有至少30的归一化硬度指数。3. 权利要求1的层压电气绝缘零件，其中，所述热塑性薄膜以相同的程度连结到所述两个非织造片材中的每一个上。4. 权利要求1的层压电气绝缘零件，所述零件为槽衬里形式。5. 权利要求1的层压电气绝缘零件，所述零件为闭合件、楔或线棒形...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ霍尔伯格，MR列维特，BP利特尔，X马，BK特拉斯克，RC维克斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]