特許 6782238 絶縁導体、固定子コイル、モータアセンブリ、絶縁導体を製造する方法、中間生成物、絶縁導体を製造するための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6782238

(24)【登録日】2020年10月21日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】絶縁導体、固定子コイル、モータアセンブリ、絶縁導体を製造する方法、中間生成物、絶縁導体を製造するための装置

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/02 20060101AFI20201102BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20201102BHJP

   H01B 13/10 20060101ALI20201102BHJP

   H01F 5/06 20060101ALI20201102BHJP

   C08G 65/38 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   H01B7/02 A

   H01B7/02 C

   H01B13/00 517

   H01B13/10

   H01F5/06 H

   H01F5/06 Q

   H01F5/06 W

   C08G65/38

【請求項の数】30

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-534832(P2017-534832)

(86)(22)【出願日】2016年1月19日

(65)【公表番号】特表2018-512093(P2018-512093A)

(43)【公表日】2018年5月10日

(86)【国際出願番号】GB2016050106

(87)【国際公開番号】WO2016120592

(87)【国際公開日】20160804

【審査請求日】2018年11月8日

(31)【優先権主張番号】1501601.7

(32)【優先日】2015年1月30日

(33)【優先権主張国】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】501097318

【氏名又は名称】ビクトレックス マニュファクチャリング リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＶＩＣＴＲＥＸ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＬＩＭＩＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100152489

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 美樹

(72)【発明者】

【氏名】ボネット、ジェームズ

(72)【発明者】

【氏名】エルレイ、アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】グリーン、スチュアート

(72)【発明者】

【氏名】リマー、コリン

【審査官】 中嶋 久雄

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５３９１３２４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０２−２７０２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０３０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５４５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０４０４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２６５４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０７９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１２６３７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５２５８４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ ７／０２

Ｃ０８Ｇ ６５／３８

Ｈ０１Ｂ １３／００

Ｈ０１Ｂ １３／１０

Ｈ０１Ｆ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマー材料を含む絶縁層が設けられた長尺導体を含む絶縁導体であって、前記ポリマー材料が、前記絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも２５％の結晶化度を有し、前記絶縁層の前記全範囲にわたる前記ポリマー材料の前記結晶化度が、１０％未満変化し、前記ポリマー材料が、一般式

【化1】

の繰り返し単位を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表し、
前記絶縁層が、２μｍ〜３００μｍの範囲の厚さを有する、導体。

【請求項2】

前記結晶化度が、少なくとも３０％である、請求項１に記載の導体。

【請求項3】

前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第１の位置で評価され、前記結晶化度が前記第１の位置で少なくとも３０％であり、前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第２の位置で評価され、前記第２の位置における前記結晶化度が少なくとも３０％であり、前記ポリマー材料の前記結晶化度が、前記絶縁層上の第３の位置で評価され、前記第３の位置における前記結晶化度が少なくとも３０％であり、
前記第１の位置が、少なくとも１０ｍの距離だけ前記第３の位置から離間し、前記第２の位置が、少なくとも９ｍの距離だけ前記第３の位置から離間する、請求項１または２に記載の導体。

【請求項4】

前記絶縁層が、前記長尺導体の実質的に全体に沿って延在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の導体。

【請求項5】

前記絶縁層には、前記結晶化度が１５％未満である領域がない、請求項１〜４のいずれか１項に記載の導体。

【請求項6】

前記絶縁層の少なくとも９０重量％、好ましくは、少なくとも９９重量％が、熱可塑性ポリマー材料を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の導体。

【請求項7】

前記絶縁層の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９９重量％が、前記ポリマー材料、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の導体。

【請求項8】

前記ポリマー材料が、前記繰り返し単位を含み、式中、ｔ１＝１、ｖ１＝０、及びｗ１＝０である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の導体。

【請求項9】

前記ポリマー材料が、ポリエーテルエーテルケトンである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の導体。

【請求項10】

前記絶縁層が、前記長尺導体に直接接触する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の導体。

【請求項11】

前記絶縁層が、別の材料に覆われない、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導体。

【請求項12】

前記絶縁導体が、ｘ重量％の前記長尺導体及びｙ重量％の前記ポリマー材料を含み、ｘとｙの合計が、前記絶縁導体の総重量の少なくとも９０重量％、好ましくは、少なくとも９９重量％である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導体。

【請求項13】

前記長尺導体が、銅導体である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の導体。

【請求項14】

前記絶縁導体が、１０００ｎｍを超える、例えば厚さが３００ｎｍを超える厚さの酸化層を含まない、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の導体。

【請求項15】

前記長尺導体が、非円形の断面、好ましくは実質的に長方形の断面を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の導体。

【請求項16】

前記絶縁層中の膨れの表面積が、前記絶縁層の全表面積の５％未満、好ましくは１％未満に相当する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の導体。

【請求項17】

前記絶縁導体が、４〜３０ｋＶの範囲の絶縁破壊電圧を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の導体。

【請求項18】

請求項１〜１７のいずれか１項に記載の絶縁導体を組み込んだ固定子コイル。

【請求項19】

請求項１〜１８のいずれか１項に記載の絶縁導体を組み込んだモータアセン
ブリ。

【請求項20】

ポリマー材料を含む絶縁層が設けられた長尺導体を含む絶縁導体を製造する方法であって、
（ｉ）長尺導体を選択することと、
（ｉｉ）ポリマー材料を含むテープで前記長尺導体を被覆することであって、前記ポリマー材料が、一般式

【化2】

の繰り返し単位を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表す、被覆することと、
（ｉｉｉ）前記テープを加熱して前記ポリマー材料を溶融することと、
（ｉｖ）加熱されたテープを冷却して前記ポリマー材料を凝固させることと、を含み、前記ポリマー材料が、冷却後に少なくとも２５％の結晶化度を有するように前記テープの冷却を制御し、
前記ポリマー材料が、前記絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも２５％の結晶化度を有し、前記絶縁層の前記全範囲にわたる前記ポリマー材料の前記結晶化度が、１０％未満変化する、方法。

【請求項21】

ステップ（ｉｉ）で言及された前記テープが、機械方向配向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｅｄ）（ＭＤＯ）テープである、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記方法が、第１及び第２の加熱ステップを含み、前記第１の加熱ステップ（以下、ステップ（ｉｉｉ）^＊と呼ぶ）が、ステップ（ｉｉｉ）の前に、前記ポリマー材料の溶融温度（Ｔｍ）よりも低い温度に前記テープを加熱することを含む、請求項２０または２１に記載の方法。

【請求項23】

前記方法が、ステップ（ｉｉｉ）^＊の後でありステップ（ｉｉｉ）の前であるステップ（ｉｉｉ）^＊＊を含み、ステップ（ｉｉｉ）^＊＊が、テープを前記長尺導体に向かって付勢するために前記テープで被覆された前記長尺導体に圧力を加えることを含む、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項24】

ステップ（ｉｉｉ）が、前記ポリマー材料のＴｍよりも高い温度に前記テー
プを加熱することを含む、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項25】

前記方法が、ステップ（ｉｉｉ）の後に、テープで被覆された前記長尺導体に圧力を加えることを含むステップを含む、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項26】

前記テープの加熱の間に、前記ポリマー材料といずれの他の材料との間にも共有結合が形成されない、請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項27】

ステップ（ｉｉｉ）の後、テープで被覆された前記長尺導体が、前記ポリマー材料が凝固する第１の冷却ステップで冷却され、
前記第１の冷却ステップの後、テープで被覆された前記長尺導体が、テープで被覆された前記長尺導体に冷却流体を導くことを含む第２の冷却ステップで冷却され、
前記第２の冷却ステップの後に、冷却流体除去ステップがある、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項28】

第２の冷却ステップの後、前記ポリマー材料が、前記ポリマー材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度にある、及び／または前記ポリマー材料のアニールが行われる、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項29】

ＭＤＯテープで被覆された長尺導体を含む中間生成物であって、前記ＭＤＯテープがポリマー材料を含み、前記ポリマー材料が、一般式

【化3】

の繰り返し単位を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表し、
前記ポリマー材料が、前記ポリマー材料を含む絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも２５％の結晶化度を有し、前記絶縁層の前記全範囲にわたる前記ポリマー材料の前記結晶化度が、１０％未満変化する、中間生成物。

【請求項30】

ポリマー材料を含む絶縁層が設けられた長尺導体を含む絶縁導体を製造するための装置であって、
（ｉ）長尺導体を第１の位置と第２の位置との間で搬送するための搬送装置と、
（ｉｉ）ポリマー材料を含むテープを前記長尺導体の周りに巻き付けるための巻き付けユニットと、
（ｉｉｉ）前記第１の位置と前記第２の位置との間を通過する間に、前記長
尺導体を第１の温度に加熱するための第１の誘導コイルと、
（ｉｖ）前記長尺導体を前記第１の温度より高い第２の温度に加熱するための第２の誘導コイルであって、前記第１の誘導コイルの下流にある、第２の誘導コイルと、任意に、
（ｖ）前記第２の誘導コイルの下流にある冷却装置とを備え、
前記ポリマー材料が、一般式

【化4】

の繰り返し単位を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表し、
前記ポリマー材料が、前記絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも２５％の結晶化度を有し、前記絶縁層の前記全範囲にわたる前記ポリマー材料の前記結晶化度が、１０％未満変化する、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は絶縁導体、固定子コイル、モータアセンブリ、絶縁導体を製造する方法、中間生成物、絶縁導体を製造するための装置に関し、具体的には、限定するものではないが、絶縁電線、例えば、厳しい環境で使用するための磁石線に関する。

【背景技術】

【0002】

電気モータ、オルタネータ、及び発電機のような電気装置は、ステータ及びロータを含む。ステータは、ステータコイルを形成するためにコアを通って巻かれた電気的に絶縁された線を有する金属コアを含む。交流電流がコアを通過すると、ステータに関連するロータを回転させる磁場が形成される。

【0003】

電気的に絶縁された線の特性及び性能は、装置が、例えば高温及び／または高湿度の環境及び／または装置が腐食性または有害な化学物質と接触する可能性がある環境のような、挑戦的な環境で動作される場合に、特に、前述の電気装置の性能に重要である。例えば、電気装置は、高温、有毒ガス（例えば、酸性ガス）及び他の化学物質に供される装置、例えば、電気式水中ポンプに組み込まれる場合がある。

【0004】

絶縁された磁石線を提供するための数多くの提案がなされている。典型的には、現在の磁石線は、円形または長方形の断面金属、例えば銅の、導体の周りに、１つまたは複数のポリマー絶縁体の層を使用する。ポリマー絶縁体は、ポリマー絶縁体が丈夫であり、導体上に連続絶縁層を提供することを目的として、薄膜の１つ以上の層（しばしば２つの異なる薄膜組成物が使用される）によって画定されてもよい。

【0005】

広く使用されている高性能ポリマー絶縁体は、２層の積層フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）及びポリイミドベースのテープを含む。ポリイミドは熱硬化性材料であり、金属と結合しないので、ＦＥＰ層が必要である。ＦＥＰはヒートシール可能であり、ポリイミド／ＦＥＰ積層テープで銅導体を被覆するための典型的な生産ラインの概略図である図１に示すテープ被覆／巻線プロセスにおいて導体と直接接触して配置される。図１を参照すると、テープ巻き付けユニット２は、ＦＥＰを銅に付着させる約３２０℃まで銅線を急速に加熱する単一の誘導コイル／加熱器を通り通過する巻回された導体４を供給する銅線の周りにポリイミド／ＦＥＰテープ（図示せず）を巻くように配置される。次に、導体４は、導体を２５０〜３００℃に加熱してＦＥＰ層を架橋させ、導体への結合を改善する放射オーブン８を通過する。オーブン８内で加熱した後、確実に固定されたポリイミド／ＦＥＰ絶縁体層を含む導体１０をスプール（または同様のもの）の周りに巻き付けることができる。

【0006】

不都合なことに、ポリイミド／ＦＥＰ被覆線は、いくつかの状況では不満足な特性を有する可能性がある。例えば、ポリイミドのいくつかの化学的及び／または機械的特性は、特に過酷な環境に耐えるには不十分である可能性がある。例えば、ポリイミドは、いくつかの状況において、酸性ガスの影響を受け、及び／または加水分解を受けやすい可能性がある。さらに、図１の構成を使用して達成可能なライン速度は、オーブン８内のＦＥＰを架橋する必要性によって制限される可能性がある。さらに、比較的長いオーブン８を設ける必要性は、装置の設置面積が比較的大きいことを意味する。さらに、オーブン８中で比較的長い時間にわたって銅を高温に曝すと、銅導体の脆化を引き起こす可能性がある。

【0007】

銅導体を絶縁するために他のポリマーを使用することが提案されている。例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）のようなポリアリールエーテルケトンの使用が提案されている。出願人は、銅導体にＰＥＥＫテープを適用するために、図１に記載の装置を使用しようと試みた。しかしながら、絶縁導体の絶縁破壊電圧に悪影響を及ぼす導体上のＰＥＥＫの著しい膨れ（薄膜内の空気のポケットを表す）が導体上に存在すること、及びさらに、銅の酸化を最小限に抑えながら許容可能な結晶化度を有するＰＥＥＫ層を製造することは不可能であることが判明した。ＰＥＥＫ層を横切って結晶化度が実質的に一定でない場合、ＰＥＥＫ層が応力を受けて、ＰＥＥＫ絶縁導体がスプールの周りに被覆された場合にＰＥＥＫ層の割れを招くことがあることを出願人は認識している。さらに、銅導体の酸化レベルが高すぎると、ＰＥＥＫ層の接着性が製造者にとって許容できないほど低くなり、絶縁銅導体がＡＳＴＭ Ｄ１６７６業界標準試験に合格しなくなることが判明した。上記の問題は、銅導体が非円形、例えば、長方形の断面を有する場合に特に深刻である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、上述の問題に対処することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様によれば、ポリマー材料を含む絶縁層を備えた長尺導体を含む絶縁導体が提供され、前記ポリマー材料が、少なくとも２５％の結晶化度を有し、前記ポリマー材料は、

【化1】

一般式の繰り返し単位を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表す。

【0010】

特に明記しない限り、前記長尺導体上の前記絶縁層の前記ポリマー材料の結晶性の評価は、以下の実施例４に記載されているように行うことができる。

【0011】

前記結晶化度は、好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％である。

【0012】

前記ポリマー材料の結晶化度は、前記絶縁層上の第１の位置で前述のように評価することができる。したがって、結晶化度は、前記第１の位置で少なくとも２５％（好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％）が適切である。前記ポリマー材料の結晶化度は、前記絶縁層上の第２の位置で前述のように評価することができる。前記第２の位置における結晶化度は、適切には少なくとも２５％（好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％）である。前記第１の位置は、少なくとも１ｍの距離だけ前記第２の位置から離間していてもよい。

【0013】

前記ポリマー材料の結晶化度は、前記絶縁層上の第３の位置で前述のように評価することができる。前記第３の位置における結晶化度は、適切には少なくとも２５％（好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％）である。前記第１の位置は、少なくとも１０ｍの距離だけ前記第３の位置から離間していてもよい。前記第２の位置は、少なくとも９ｍの距離だけ前記第３の位置から離間していてもよい。前記ポリマー材料の結晶化度は、前記絶縁層上の第４の位置で前述のように評価することができる。前記第４の位置における結晶化度は、適切には少なくとも２５％（好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％）である。

【0014】

前記第４の位置は、少なくとも２０ｍの距離だけ第１の位置から離間していてもよい。場合によっては、前記距離は少なくとも５０ｍ、例えば５０ｍ〜２００ｍの範囲であってもよい。

【0015】

前記第１の位置は、絶縁導体の第１の端部にあってもよい。前記第４の位置は、絶縁導体の第２の対向側の端部にあってもよい。前記第２の位置は、絶縁導体の前記端部の中間であってもよい。前記第３の位置は、前記第２の位置と第４の位置の中間であってもよい。

【0016】

適切には、前記絶縁層は、長尺導体の全体に沿って延びる。前記絶縁層は、適切には、前記絶縁導体の前記第１の端部から前記第２の端部まで延びている。前記絶縁層は、好ましくは、前記第１の端部と第２の端部との間に連続した途切れない層を画定する。疑義を避けるために、絶縁導体の第１及び第２の端部（すなわち、対応する端面）に、長尺導体が露出していること、すなわち絶縁層が長尺導体の端部を覆っていないことが分かる。したがって、好ましくは、前記第１及び第２の端部（例えば、対応する端面）を除いて、前記絶縁層は前記長尺導体を完全に包囲する。

【0017】

前記ポリマー材料の結晶化度は、前記絶縁層の実質的に全範囲にわたって少なくとも２５％（好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％）が適切である。前記ポリマー材料の結晶性は、好ましくは、前記絶縁層の範囲にわたって実質的に一定である。適切には、前記絶縁層の範囲にわたる前記ポリマー材料の結晶化度は、１０％未満だけ変化する。例えば、絶縁層のポリマー材料の最小結晶化度と最大結晶化度との間の差は、１０％未満である。

【0018】

前記絶縁層は、好ましくは、結晶性が１５％未満である領域（しばしばアモルファスパッチと呼ばれる）がない。

【0019】

本明細書におけるいずれかに記載された前記ポリマー材料の結晶化度は、４０％未満であってもよい。

【0020】

前記絶縁層は、好ましくは均質で、適切にはその全範囲にわたって均一である。

【0021】

適切には、前記絶縁層の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％が熱可塑性ポリマー材料を含む。適切には、前記絶縁層の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％が前記ポリマー材料を含む。ある場合には、前記絶縁層は、前記ポリマー材料と充填材、例えば窒化ホウ素とを含むことができる。しかしながら、好ましくは、前記絶縁層は充填材を含まない。好ましくは、前記絶縁層は、前記ポリマー材料、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から本質的になる。前記絶縁層は、好ましくは、前記ポリマー材料である１種類の熱可塑性ポリマーのみを含む。

【0022】

前記ポリマー材料は、ｔ１＝１、ｖ１＝０及びｗ１＝０、ｔ１＝０、ｖ１＝０、ｗ１＝０、ｔ１＝０、ｗ１＝１、ｖ１＝２、またはｔ１＝０、ｖ１＝１及びｗ１＝０である繰り返し単位Ｉから選択される繰り返し単位を有することができる。前記ポリマー材料は、より好ましくは、ｔ１＝１、ｖ１＝０及びｗ１−０、またはｔ１＝０、ｖ１＝０及びｗ１＝０である繰り返し単位を有する。前記ポリマー材料は、より好ましくは、ｔ１＝１、ｖ１＝０及びｗ１＝０である繰り返し単位を有する。

【0023】

前記ポリマー材料は、適切には、少なくとも５０モル％、（例えば５０〜１００モル％）、好ましくは少なくとも６０モル％（例えば６０〜１００モル％）、より好ましくは少なくとも８０モル％（例えば８０〜１００モル％）、特に少なくとも９９重量％の、式Ｉの繰り返し単位を含み、特にそのような単位は、ｔ１＝１、ｖ１＝０及びｗ１＝０である。

【0024】

前記ポリマー材料は、適切には少なくとも５０重量％（例えば５０〜１００重量％）、好ましくは少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％の式Ｉの繰り返し単位を含む。

【0025】

前記ポリマー材料は、好ましくは、基本的に式Ｉの繰り返し単位からなり、特にそのような繰り返し単位は、ｔ１＝１、ｖ１＝０、及びｗ１＝０である。

【0026】

好ましい実施形態では、前記ポリマー材料は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン及びポリエーテルケトンケトンから選択される。より好ましい実施形態では、前記ポリマー材料は、ポリエーテルケトン及びポリエーテルエーテルケトンから選択される。特に好ましい実施形態では、前記ポリマー材料はポリエーテルエーテルケトンである。

【0027】

前記ポリマー材料は、好ましくは、実施例５に記載のようにして測定した溶融粘度（ＭＶ）が４００℃で少なくとも０．０６ｋＮｓｍ^−２、好ましくは少なくとも０．０８ｋＮｓｍ^−２、より好ましくは少なくとも０．０８５ｋＮｓｍ^−２、特に少なくとも０．０９ｋＮｓｍ^−２である。前記ポリマー材料は、１．００ｋＮｓｍ^−２未満、適切には０．８ｋＮｓｍ^−２未満のＭＶを有し得る。

【0028】

前記絶縁層は、好ましくは前記長尺導体と直接接触する。したがって、好ましくは、絶縁導体は、長尺導体と前記絶縁層との間に中間層、例えば接着層（例えば、前記絶縁層とは異なる組成の層）を含まない。前記絶縁導体は、好ましくは、本明細書に記載の試験ＡＳＴＭ Ｄ１６７６に合格する。

【0029】

前記絶縁層は、好ましくは３００μｍ未満、例えば２５０μｍ未満の厚さを有する。厚さは、少なくとも２μｍまたは少なくとも２０μｍであってもよい。絶縁層の厚さは、好ましくは、絶縁層の範囲にわたって実質的に一定である。したがって、最も薄い点における絶縁層の厚さを絶縁層の最も厚い点での厚さで割った比が少なくとも０．８、好ましくは少なくとも０．９、より好ましくは少なくとも０．９５であることが好ましい。

【0030】

前記絶縁層は、別の材料、例えば別の層で覆われていないことが好ましい。好ましくは、前記絶縁層は、前記絶縁導体の最外層を画定する。前記絶縁層は、好ましくは、前記絶縁導体の露出層（例えば、大気に露出される）である。

【0031】

前記絶縁導体は、ｘ重量％の前記長尺導体及びｙ重量％の前記ポリマー材料のを含むことができ、ｘとｙの合計が前記絶縁導体の総重量の少なくとも９０重量％である。好ましくは、ｘとｙの合計は、前記絶縁導体の総重量の少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％、特に１００重量％である。

【0032】

前記長尺導体は、好ましくは銅導体である。好ましくは、低レベルの不純物を除いて、前記長尺導体に含まれる唯一の金属は銅である。

【0033】

有利には、絶縁導体を製造するために使用される以下に記載されるプロセスは、長尺導体の外面、例えば記載される銅導体の最小限の酸化を引き起こす。前記絶縁導体は、好ましくは、１０００ｎｍよりも大きく、例えば５００ｎｍよりも大きいかもしくは３００ｎｍより厚い酸化層（例えば、酸化銅層）を含まない。絶縁導体は、１０００ｎｍ以下、例えば５００ｎｍ以下、特に３００ｎｍ以下の酸化物層を含むことができる。酸化物層は、以下に記載するようにＸＰＳによって評価することができる。

【0034】

前記長尺導体は、２０ｍｍ以下の最大寸法を有する断面を有することができる。断面の最小寸法は、少なくとも０．５ｍｍであってもよい。

【0035】

前記長尺導体は、非円形の断面を有してもよい。非円形の断面及び本明細書に記載の特性を有する絶縁導体を製造することは困難である。それにもかかわらず、記載されたプロセスは、非円形の断面を有する絶縁導体を製造するのに特に有利である。前記長尺導体は、第１の外向きの面と第２の外向きの面とを含む断面を有し、前記第１及び第２の面は実質的に平坦であり、好ましくは、前記第１及び第２の面は対向方向を向いているが、互いに実質的に平行に延びる。前記長尺導体は、好ましくは実質的に長方形である。前記絶縁導体は、好ましくは、断面が実質的に長方形である。

【0036】

前記長尺導体は、１．５ｍｍ〜４ｍｍ（好ましくは１．６〜３．５ｍｍ）の範囲の厚さと３〜２０ｍｍの範囲の幅を有することができる。

【0037】

前記絶縁層は、好ましくは、膨れ（例えば、絶縁層のポケット内に閉じ込められた空気によって画定される）を実質的に欠いている。前記絶縁層中の膨れの表面積は、絶縁層の全表面積の５％未満、好ましくは１％未満を表すのが適切である。

【0038】

前記絶縁導体は、実質的に導体のほぼ全範囲に沿った位置に、らせん状のマーク（しばしば「目印マーク」と呼ばれる）を含むことができる。そのようなマークは、絶縁層が押出プロセスで製造されていないことを適切に示す。押出プロセスは、このようなマークを生成しない。

【0039】

前記絶縁導体は、好ましくは少なくとも１０ｍ、例えば少なくとも５０ｍ、特に少なくとも１００ｍの長さを有する。前記絶縁導体は、好ましくは、実施例３に記載のように測定した場合、４〜３０ｋＶの範囲の絶縁破壊電圧を有する。前記絶縁導体は好ましくはスプールの周りに被覆されている。前記絶縁導体は、好ましくは磁石線である。

【0040】

本発明は、前記絶縁導体を組み込んだ固定子コイルにも及ぶ。

【0041】

本発明は、前記絶縁導体を含む電気水中ポンプ（ＥＳＰ）にも及ぶ。モータリード延長（ＭＬＥ）ケーブルは、記載された絶縁導体を含むことができる。本発明は、記述された前記絶縁導体を組み込んだモータアセンブリに及ぶ。前記モータアセンブリは、適切には、前記絶縁導体を組み込んだ前記ステータコイルを含む。

【0042】

本発明の第２の態様によって、絶縁導体を製造する方法が提供され、方法が、
（ｉ）長尺導体を選択することと、
（ｉｉ）ポリマー材料を含むテープ（例えばＭＤＯテープ）で導体を被覆することと、ポリマー材料が、一般式

【化2】

の繰り返し単位を含み、
ここで、式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表し、
（ｉｉｉ）テープを加熱してポリマー材料を溶融することと、
（ｉｖ）加熱されたテープを冷却してポリマー材料を凝固させることと、を含み、ポリマー材料が、適切には、冷却後に少なくとも２５％の結晶化度を有するようにテープの冷却を制御する。

【0043】

第２の態様の絶縁導体は、第１の態様の絶縁導体の任意の特徴を有することができる。

【0044】

前記長尺導体は、第１の態様の長尺導体の任意の特徴を有することができる。しかし、ステップ（ｉ）において選択された長尺導体は、方法中に長尺導体の幾分限定された酸化のために、第１の態様の絶縁導体における長尺導体と比較して、酸化されにくい。ステップ（ｉ）において選択された前記長尺導体は、好ましくは本質的に銅からなる。

【0045】

好ましくは、ステップ（ｉｉ）において言及される前記テープは、機械方向配向（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｅｄ）（ＭＤＯ）テープである。前記テープは、好ましくは一軸配向されている。前記テープは、少なくとも２００ＭＰａ、好ましくは少なくとも３００ＰＭａの引張強さを有することができる。前記引張強さは４５０ＭＰａ未満であってもよい。前記テープは、少なくとも１７０ＭＰａ、好ましくは少なくとも２２０ＭＰａの破断応力を有することができる。前記破断応力は、３５０ＭＰａ未満であり得る。前記テープは、少なくとも５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも７０ＭＰａの降伏応力を有することができる。前記降伏応力は、１２０ＭＰａ未満であり得る。引張強度、破断応力及び降伏応力は、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に記載されているように評価することができる。

【0046】

前記テープは、２５０μｍ未満の厚さを有することができる。それは少なくとも１μｍの厚さを有することができる。前記テープは好ましくは２〜１００μｍ、より好ましくは４〜７５μｍ、特に８〜５０μｍの範囲の厚さを有する。前記テープは、３〜５０ｍｍの範囲、例えば１２〜２５ｍｍの範囲の幅を有することができる。

【0047】

前記テープは、方法において引き出されるキャリア上に提供されてもよい。キャリアは５０ｍを超えるテープを保持することがある。

【0048】

ステップ（ｉｉ）において、テープは、好ましくは、複数のキャリアから引き出され、複数の別個の長さのテープが、導体を被覆するために使用される。ステップ（ｉｉ）において、前記テープは、好ましくは、前記長尺導体と直接接触する。ステップ（ｉｉ）において、適切には、テープの少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ（好ましくは８つ未満）の重複するテープの層が長尺導体上に配置されるように、導体をテープで被覆する。好ましくは、ステップ（ｉｉ）の終わりに、前記長尺導体は、２〜３００μｍの範囲の厚さを有するテープの層を担持する。

【0049】

前記テープの前記ポリマー材料は、第１の態様に従って記載されたものであってもよい。

【0050】

前記テープは、前記ポリマー材料の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％を含むことができる。前記テープは、好ましくは、前記ポリマー材料、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から本質的になる。

【0051】

前記導体を複数の別個の長さのテープで被覆する場合、好ましくは、前記導体を被覆するために使用されるテープのそれぞれの長さが前記ポリマー材料を含み、及び／または、好ましくは使用される全てのテープが同一であり、好ましくはＰＥＥＫをよりなる。

【0052】

この方法は、第１及び第２の加熱ステップを含むことができる。好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）の前に、第１の加熱ステップ（以下、ステップ（ｉｉｉ）^＊と呼ぶ）は、前記ポリマー材料の溶融温度（Ｔｍ）よりも低い温度にテープを加熱することを含む。
テープは、前記ポリマー材料のＴｍ未満の１０℃以下（例えば、５℃以下）の温度に加熱することができる。前記ポリマー材料がＰＥＥＫを含む場合、テープは３４３℃未満であるが３３３℃より高い温度に加熱される。ステップ（ｉｉｉ）^＊において、テープは粘着性になり、前記長尺導体にある程度付着するように適切に加熱される。

【0053】

好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）^＊において、テープが収縮する。例えば、テープの長さは、このような収縮によって少なくとも５％減少することができる。ステップ（ｉｉｉ）^＊は、好ましくは、第１の誘導加熱器を使用して、テープで被覆された前記導体の誘導加熱を含むことが好ましい。

【0054】

好ましい実施形態では、前記長尺導体は、第１の外向き面と第２の外向き面とを適切に含む非円形断面を有し、前記第１及び第２の面は実質的に平坦であり、対向方向を向いており、互いに実質的に平行に延びる。例えば、前記好ましい実施形態では、前記長尺導体は、好ましくは長方形の断面を有する。好ましい実施形態では、前記方法は、ステップ（ｉｉｉ）^＊＊の後であってステップ（ｉｉｉ）の前に適切に行われるステップ（ｉｉｉ）^＊＊を含み、ステップ（ｉｉｉ）^＊＊は、テープで被覆された導体に圧力を加えテープは長尺導体に向かって移動することを含む。有利には、ステップ（ｉｉｉ）^＊＊は、テープに付随する膨らみの数を減らすことができる。

【0055】

圧力は、前述のように、前記長尺導体の第１及び第２の外向きの面に接触するように配置された対向するローラによって印加されてもよい。ローラは好ましくは弾性を有する。それらは、ポリマー材料、例えばシリコーンを含むことができる。

【0056】

ステップ（ｉｉｉ）（適切には参照された第２の加熱ステップを含む）は、好ましくは、テープを、前記ポリマー材料のＴｍよりも高い温度、好ましくはポリマー材料が溶融する温度に加熱することを含む。ステップ（ｉｉｉ）は、前記ポリマー材料のＴｍよりも少なくとも１０℃、好ましくは少なくとも２０℃高い温度にテープを加熱することを含むことができる。これは、前記Ｔｍよりも５０℃未満の温度に加熱することができる。好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）において、テープが溶融され、それにより、前記テープの複数の層から形成された実質的に均質な絶縁層が画定される。ステップ（ｉｉｉ）は、適切には第２の誘導加熱器を使用してテープで被覆された前記長尺導体の誘導加熱を含むことが好ましい。

【0057】

前記長尺導体が、上述のような非円形の断面を有する場合、方法は、テープで被覆された導体に圧力を印加することを含む、ステップ（ｉｉｉ）の後のステップを含むことができる。これは、テープに関連する膨れの数を減らすことができる。

【0058】

圧力は、前述のように、前記長尺導体の第１及び第２の外向きの面に接触するように配置された対向するローラによって印加されてもよい。ローラは好ましくは弾性を有する。それらは、ポリマー材料、例えばシリコーンを含むことができる。

【0059】

好ましくは、共有結合は、テープの加熱中にポリマー材料といずれの他の材料との間にも形成されない。好ましくは、共有結合は、本方法においてポリマー材料内に（例えば、架橋によって）またはポリマー材料と共に形成されない。

【0060】

好ましくは、ステップ（ｉｉｉ）の後、テープで被覆された導体は冷却される。それは、能動的にまたは受動的に（例えば、周囲条件に供給することによって）冷却することができる。ステップ（ｉｉｉ）の後、好ましくは、テープで被覆された導体は、ポリマー材料が凝固する第１の冷却ステップで冷却される。第１の冷却ステップは、好ましくは、テープで被覆された導体に周囲条件に供することを含む。第１の冷却ステップにおいて、テープで被覆された導体中のポリマー材料は、好ましくは、前記ポリマー材料のＴｍより少なくとも３℃低い温度まで冷却される。好ましくは、第１の冷却ステップの終了時に、ポリマー材料は、その結晶化温度（Ｔｃ）よりも高い温度、例えば少なくとも１０℃またはそのＴｃよりも少なくとも３０℃高い温度にある。

【0061】

好ましくは、第１の冷却ステップの後、テープで被覆された導体は、第２の冷却ステップにおいて冷却され、例えば急冷される。第２の冷却ステップは、好ましくは、テープで被覆された前記導体の能動冷却を含む。

【0062】

前記第２の冷却ステップは、テープで被覆された導体に冷却流体、例えば液体（特に水を含むかまたは本質的に水からなる）を送ることを含むことができる。冷却流体は、テープで被覆された導体との接触の直前に、少なくとも１０℃、好ましくは９０℃未満（例えば、１５〜３５℃の範囲内）の温度であり得る。冷却流体は、テープで被覆された導体に噴霧することができ、流体がテープで被覆された導体の外面の実質的に全体に接触するようにすることが適切である。冷却流体は、長尺導体（例えば、銅）の酸化を制限するように適切に配置される。そのような冷却はまた、ポリマー材料の結晶性を低下させる（例えば、非晶質にする）ことができる。後続のステップは、好ましくは結晶化度を高めるように配置される。

【0063】

前記第２の冷却ステップの後、好ましくは冷却流体除去ステップがある。このステップでは、テープで被覆された導体との接触から冷却流体が適切に除去される。冷却流体除去ステップは、好ましくは、テープで被覆された導体から冷却流体を吹き飛ばすために、好ましくは前記冷却流体の実質的に全てがテープで被覆された前記導体との接触から除去されるように、テープで被覆された導体をガスに供することを含むことができる。冷却液除去ステップは、エアナイフの使用を含んでもよい。

【0064】

この方法は、テープで巻かれた導体の冷却後（例えば、前記冷却流体を用いた能動的な冷却）に（例えば、前記冷却流体除去ステップ後に）、長尺導体の中及び／またはテープに巻かれた導体に関連する残熱が、そのポリマー材料がアニール及び／または結晶化できるようなものであるように制御されることが好ましい。したがって、前記冷却後、ポリマー材料は、前記ポリマー材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度にあり、及び／または前記ポリマー材料のアニールが起こる。

【0065】

前記アニールの後、前記ポリマー材料は、適切には少なくとも２５％、好ましくは少なくとも２８％、より好ましくは少なくとも３０％の結晶化度を有する。

【0066】

この方法は、好ましくは、スプールの周りに作られた絶縁導体を巻くことを含む。導体は、好適には、第１の態様に従って記載されたものである。

【0067】

この方法のステップ（ｉｉ）後にテープで被覆された導体は新規であると考えられる。したがって、本発明の第３の態様によれば、ＭＤＯテープで被覆された長尺導体を含む中間生成物が提供され、前記ＭＤＯテープはポリマー材料を含み、前記ポリマー材料は、一般式の繰り返し単位

【化3】

を含み、
式中、ｔ１及びｗ１が独立して、０または１を表し、ｖ１が、０、１、または２を表す。

【0068】

前記長尺導体は、本明細書中のいずれかの記述に記載されているものとすることができる。前記ＭＤＯテープは、本明細書中のいずれかの記述に記載されているものとすることができる。前記ポリマー材料は、本明細書のいずれかの記述に記載されているものとすることができる。

【0069】

前記中間生成物は、第２の態様に記載の第１の加熱ステップの後にＭＤＯテープで被覆された長尺導体を含むことができる。したがって、ＭＤＯテープを長尺導体に接着させることができる。前記ＭＤＯテープは収縮している場合がある。

【0070】

本発明の第４の態様によれば、第１の態様による長尺導体を製造すること、第２の態様による絶縁導体を製造することのため、及び／または第３の態様による中間生成物を製造することのための装置が提供され、装置が、
（ｉ）長尺導体を第１の位置と第２の位置との間で搬送するための搬送装置と、
（ｉｉ）ポリマー材料を含むテープを長尺導体の周りに巻き付けるための巻き付けユニットと、
（ｉｉｉ）前記第１の位置と第２の位置との間を通過する間に長尺導体を第１の温度に加熱するための第１の誘導コイルと、
（ｉｖ）長尺導体を第１の温度より高い第２の温度に加熱するための第２の誘導コイルと、第２の誘導コイルが、第１の誘導コイルの下流にあり、任意に、
（ｖ）前記第２の誘導コイルの下流にある冷却装置と、を備える。

【0071】

前記第１の誘導コイルは、第２の態様の方法の第１の加熱ステップ（すなわち、ステップ（ｉｉｉ）^＊）を実装するように構成することができる。前記第２の誘導コイルは、第２の態様の方法の第２の加熱ステップを実装するように構成することができる。

【0072】

前記冷却装置は、好ましくは、第２の態様の方法の第２の冷却ステップを実装するように構成されている。前記冷却装置は、装置内で製造されたテープで被覆された導体に冷却流体を噴霧するように配置された一連の噴霧装置を含むことができる。前記冷却装置は、第２の態様の冷却流体除去ステップを実装するように構成することができる。前記冷却装置は、一連のエアナイフを含むことができる。

【0073】

前記装置は、本明細書に記載の前記ポリマー材料を含むＭＤＯテープと組み合わせて提供することができる。

【0074】

本明細書に記載された任意の発明の任意の態様の任意の特徴は、必要に変更を加えて本明細書に記載された他の任意の発明と組み合わせることができる。本発明の特定の実施形態を、添付の図面を参照して例として以下に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0075】

【図1】銅導体をポリイミド／ＦＥＰ積層テープで被覆するための既知の生産ラインの概略図である。

【図2】銅導体をポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）テープで被覆するための生産ラインの概略図である。

【図3】凝固前の導体上のテープの層を示す被覆された導体の断面の概略図である。

【図4】ＰＥＥＫテープで被覆された銅導体を含む高温アセンブリを冷却するための冷却装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0076】

下記の材料は、以降、以下のように称され、機械方向配向（Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｅｄ）（ＭＤＯ）ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーテープは、Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｐｌｃ．のＢ．Ｐ．Ｇｒｉｆｆｉｎ及びＩ．Ｄ．Ｌｕｓｃｏｍｂｅによりに開示されているＲｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅデータベース番号２１６００１の実施例３に概説された手順に従って一軸配向されたＰＥＥＫテープを指す。典型的には、ＭＤＯテープは、ＡＳＴＭ Ｄ８８２に従って測定された以下の特性を有し、引張強さ−３３８ＭＰａ、破壊応力−２５６ＭＰａ、降伏応力−８４ＭＰａである。

【0077】

図２を参照すると、長方形断面の銅導体２０は、巻き付けユニット２２から引き出された機械方向配向（ＭＤＯ）ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーテープ（図示せず）で被覆されている。テープで被覆された導体のアセンブリ２３ａは、ＰＥＥＫポリマーの温度を３４０℃（すなわち、ＰＥＥＫの溶融温度（Ｔｍ）のすぐ下）に上昇させるのに十分なエネルギーを生成する第１誘導コイル２４を通過する。温度は、ＰＥＥＫ層に焦点を当てた適切に配置されたパイロメータを使用して監視することができる。加熱の結果、ＭＤＯテープは銅導体の周りで収縮し（すなわち、ＭＤＯテープを製造するために延伸プロセスに供される前の状態に向かってテープ固着する）、さらにテープは、粘着性になり、銅導体２０に固着する。

【0078】

第１の誘導コイル２４を出た後、導体及び収縮テープを含むアセンブリ２３ｂは、アセンブリ２３ｂと接触するように、そして、トラップされた空気、膨張した膨れを除去し及びまたは表面仕上げを改善するためにその対向する側に圧力を印加するために配置された第１の対のシリコーンローラ２６の間を通過する。ローラ２６の下流で、アセンブリ２３ｃは、ＰＥＥＫ層の溶融温度（Ｔｍ）を上回る約３８０℃に銅導体を急速に加熱する第２の誘導コイル２８を通過する。その結果、ＰＥＥＫ層が溶融して下地の銅導体に固着し、導体のまわりに連続した滑らかなＰＥＥＫ層を生成する。

【0079】

第２の誘導コイル２８を出た後、アセンブリ２３ｄは、ローラ２６のように、アセンブリ２３ｄと接触するように、そして、トラップされた空気、膨張した膨れを除去し及びまたは表面仕上げを改善するためにその対向する側に圧力を印加する第２の対のシリコーンローラ３０の間を通過する。

【0080】

ローラ３０の下流で、アセンブリ２３ｅの銅導体を急速に冷却して銅の酸化を制限する一方、ＰＥＥＫ層を徐々に冷却してＰＥＥＫ層の結晶度を最適化するように配置された冷却装置３２をアセンブリ２３ｅが通過する。

【0081】

冷却装置３２を出た後、高結晶性の薄いＰＥＥＫ層で絶縁された比較的非酸化性の銅を含むアセンブリ２３ｆは、電気装置で使用する前にスプールの周りに巻き付けることができる。

【0082】

本発明の好ましい実施形態の特徴は、以下でより詳細に説明される。

【0083】

銅導体は、ＥＴＰ裸銅線を含んでもよく、長尺、長方形の断面線の形態であってもよい。断面は、３〜２０ｍｍの幅及び１．６〜３．５ｍｍの厚さを有することができる。好ましい断面は約８×２ｍｍである。

【0084】

長方形断面線を使用する代わりに、他の形状の導体を本明細書で説明するように処理することができる。例えば、円形（例えば、０．５〜１０ｍｍの直径を有する）または楕円形の断面線、ストランド線またはセグメント化された線を使用することができる。しかし、好ましくは、線は長方形の断面を有する。

【0085】

銅を使用する代わりに、アルミニウムの導体を上記のように処理してもよい。特に、本明細書に記載のプロセスは、本明細書に銅について記載したような酸化を受けやすい任意の金属に適用することができる。

【0086】

上記のように、ＰＥＥＫポリマーテープはＭＤＯテープである。これは、一般にＲｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅデータベース番号２１６００に記載されているように製造することができ、３〜５０ｍｍの範囲の幅及び１〜２５０μｍの範囲の厚さを有することができる。本明細書に記載した実施例は、幅１２ｍｍ及び厚さ１８μｍのテープを用いて製造した。

【0087】

巻き付けユニットは、適切な専用ユニットである。銅導体上に８ｍ／分以上でテープを巻き付けるために、約１５００ｒｐｍ以上で動作可能である。テープは、業界標準重複配置を用いて巻き付けられてもよい。例えば、図３に示す一実施形態では、銅導体４０を二重に被覆することができ、一方のラップ４１は３つの層４２ａ、４２ｂ及び４２ｃを含み、他方のラップ４３は層４４ａ、４４ｂ及び４４ｃを含む。したがって、この実施形態では、銅導体は、６層の厚さのＰＥＥＫテープで覆われている。

【0088】

第１の誘導コイル２４は、コイル２４を出る際に、被覆された導体の表面が約３４０℃の温度を有するように、銅導体を加熱するように配置される（ＰＥＥＫは導電性ではないため、ＰＥＥＫは加熱しない）。

【0089】

上述したように、第１の誘導コイルを使用する１つの目的は、ＰＥＥＫテープの温度をその融解温度直下まで上昇させることである。その結果、テープはＭＤＯテープを製造するために引き伸ばされる前に元の状態に向かって戻るよう収縮する。このプロセスでは、収縮は、テープの適切なオーバーラップ配置の初期選択によって補償される。また、銅の外面の酸化を最小限に抑えるために、銅導体が第１の誘導コイル内の高温に供される時間を最小化することも重要である。

【0090】

記載されているシリコーンローラ２６、３０は、それらが処理中に供される比較的高い温度で適切な特性を保持するようにする必要がある。第１のシリコーンローラ対２６は、それらの間を通過するアセンブリ２３ｂの幅よりも大きい幅を有し、その結果、ローラは、それらの間を通過するときにアセンブリ２３ｃの上面及び底面と完全に重なる。ローラ２６は、アセンブリ２３ｂが通過するとき自由に回転可能であるが、それ自体は駆動されない。

【0091】

第２の誘導コイル２８はまた、銅導体を加熱するように配置されるが、第１の誘導コイルと比較してより高い温度に加熱されるように構成される。

【0092】

このプロセスにおいて、アセンブリ２３ｃは、第２の誘導コイルの範囲内にあってもよく、及び／または第２の誘導コイルによって適切な最短時間にわたって加熱されてもよい。上述したように、第２誘導コイルの使用目的は、銅導体を３８０℃に急速に加熱してＰＥＥＫ層を溶融させて銅に付着させることである。ＰＥＥＫ層が過度に高い温度及び／または高温に長時間供されると、ＰＥＥＫ層が不利に膨らむ場合がある。シリコーンローラ３０の第２の対は、一般に、第１のローラ対２６について説明した通りである。

【0093】

冷却装置３２は図４により詳細に示されている。参照番号５０で表される第１の領域では、アセンブリ２３ｅは周囲温度に供され、アセンブリが位置５２に達するまでに、ＰＥＥＫ層はその溶融温度よりも低い（すなわち、約３４３℃未満）温度を有し、すなわち、ＰＥＥＫ層が凝固している。これにより、アセンブリ２３ｅが下流側の水冷にさらされたときに膨らみ現象が防止される。しかし、温度はＰＥＥＫの結晶化温度（Ｔｃ）すなわち２７８℃より高い。番号５４で示された領域内の位置５２の下流で、一連の水噴霧器がアセンブリ２３ｅの周りに沿って配置される。噴霧器は、アセンブリ２３ｅにおいて一定の２０℃に維持された温度で水を噴霧して急速に冷却し、銅導体から熱を効果的に除去することによって銅導体の酸化を制限するように配置される。

【0094】

領域５４の下流には、アセンブリ２３ｅの周りに沿って位置する一連のエアナイフを含む領域５６がある。エアナイフは、残留水の存在が最終生成物２３ｆ上のＰＥＥＫの無定形パッチの不利な生成を招くことがあることが判明したので、アセンブリの表面から水を完全に除去するように配置されている。

【0095】

領域５６内の水を除去した後、導体２３ｆは冷却装置３２を出る。しかしながら、冷却装置３２は、出口位置５８において、銅導体内の残熱が、ＰＥＥＫ層が冷却装置３２を出た後にアニールするのに十分に高くなるように配置されている。したがって、適切には、位置５８において、導体２３ｆは、冷却装置３２の下流で、導体２３ｆに追加の加熱を供することなく、ＰＥＥＫ層が１６０℃を超える温度に達するのに十分な熱を含む。

【0096】

冷却装置３２の下流で、導体２３ｆは周囲空気中で適切に冷却され、直ちに巻かれる。例えば、導体２３ｆは、位置５８から２〜１０ｍの距離内に位置するスプールに連続的に巻かれることができる。

【0097】

例えば、８ｍ／分を超えるような引き取り速度及び／またはスプール上の巻き付け速度は、比較的高くてもよい。

【0098】

好都合なことに、図２及び図４を参照して説明した装置を使用して、非常に高品質のＰＥＥＫ絶縁銅線を高速で製造することができる。

【0099】

製造される線の特性は、以下のように確認することができる。

【0100】

実施例１−被覆された絶縁コーティングの接着性の評価
伸びは、薄膜絶縁磁石線の延性の一般的な尺度を提供し、導体に対する薄膜絶縁の可撓性及び接着性の有用な指標は、以下の試験から導き出すことができる。

【0101】

厚さ３６μｍ、結晶化度３０．４％のＰＥＥＫ絶縁層を有する、上記の方法により製造された磁石線を、１００ｍｍ長さの線を使用した以外はＡＳＴＭ Ｄ１６７６（薄膜絶縁マグネット線の標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｉｌｍ−Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｍａｇｎｅｔ ｗｉｒｅ））の節１２２〜１２９に従って伸びについて試験した。線をＩｎｓｔｒｏｎ ３３６９ Ｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒを用いて２３℃、５０％の室内湿度で破るまで一定速度（３００ｍｍ／分）で引き延した。次いで、試料を、破断点及び試料の長さに沿って視覚的に検査した。

【0102】

サンプルは、被覆されたＰＥＥＫ絶縁薄膜が、断線の前に線がネックダウンし始めた時点で絶縁体の限定された層間剥離によって示されるように、導体に対する優れた接着性を有することを示した。

【0103】

実施例２−銅層の評価
本明細書で言及される銅上の酸化物層の厚さは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて評価することができる。酸化物層の厚さは、一般に５−３００ｎｍの範囲内にあることが見出される。

【0104】

実施例３−耐圧の評価
試験は、ＥＮ６０８５１−５規格を参照してＳｅｆｅｌｅｃ ＲＭＧ１５ＡＣ ＨｉＰｏｔ誘電体強度試験機を用いて周囲温度（２３℃）及び相対湿度で行った。

【0105】

特定の例では、１８μｍのＰＥＥＫ薄膜で絶縁された直径３．２６４ｍｍの銅導体を、６６％の重なりで総ＰＥＥＫ厚さ１０８μｍを画定し、３２％の最終線における結晶化度を有するものとして評価した。

【0106】

裸の銅導体を露出させるために、鋭利なナイフを用いて、絶縁導体試料の一端から２５ｍｍのＰＥＥＫ絶縁を完全に除去することによって、合計８×２００ｍｍの長さの試料を最初に調製した。電極は、導電性の感圧テープで裏打ちされた薄い金属箔を各試料の中央に適用することによって調製した。これらの電極は、典型的には幅６ｍｍ、長さ約６０ｍｍであった。各電極は、試料に対して直角に適用した。電極は、試料の周りをスムーズにしっかりと１ターン完全に被覆された。

【0107】

電極と露出した銅の端との間に正弦波交流電圧を印加した。この電圧を０．５ｋＶ／秒の速度で印加し、薄膜絶縁体が穿孔された最小電圧をその後記録した。この破壊電圧は、１０．７〜１２．７ｋＶの範囲にあることが判明した。

【0108】

実施例４−被覆された導体におけるＰＥＥＫ層の結晶化度の評価
適用後、絶縁導体からＰＥＥＫ層のサンプルを得るために、ＤＳＣによる測定のために、０．５ｃｍ^２×０．５ｃｍ^２と約１００μｍの厚さのテープの領域を、鋭利なナイフを用いて導体を屈曲させながらナイフを用いて銅導体から層を持ち上げることによって絶縁テープ層から切り取った。

【0109】

切断した２枚のテープ（約１０ｍｇ）をＤＳＣパンに一緒に入れ、以下のようにＤＳＣでスキャンした。
ステップ１:サンプルを２０℃／分で３０℃から４００℃に加熱することによって予備熱サイクルを実行し、記録する。
ステップ２:５分間保持する。
ステップ３:２０℃／分で３０℃まで冷却し、５分間保持する。
ステップ４:Ｔｇ、Ｔｎ、Ｔｍ、ΔＨｎ及びΔＨｍを記録しながら、２０℃／分で３０℃から４００℃まで再加熱する。

【0110】

Ｔｃは冷却サイクル（ステップ３）で測定され、結晶化発熱が最小に達する温度である。

【0111】

ステップ４のスキャンから得られたＤＳＣトレースから、Ｔｇの開始は、転移前のベースラインに沿って描かれた線と、転移中に得られた最大の勾配に沿って描かれた線との交点として得られた。Ｔｎは、低温結晶化発熱の主ピークが最大に達する温度であった。Ｔｍは融解吸熱の主ピークが最大に達した温度であった。

【0112】

溶融の融解熱（ΔＨｍ）は、融解吸熱が比較的直線的なベースラインから逸脱する２つの点を接続することによって得られた。時間の関数として吸熱下の積分面積は、融解遷移のエンタルピー（ｍＪ）をもたらし、質量正規化融解熱は、エンタルピーを試料の質量（Ｊ／ｇ）で割ることによって計算される。結晶化のレベル（Ｘ（％））は、試料の融解熱を、ポリエーテルエーテルケトンの場合１３０Ｊ／ｇである全結晶性ポリマーの融解熱で割ることによって決定される。

【0113】

実施例５−ポリマーの溶融粘度（ＭＶ）の測定
特に断りのない限り、これは、円形横断面タングステンカーバイドダイ０．５ｍｍ（毛細管直径×３．１７５ｍｍ（毛細管長））を使用して、１０００ｓ^−１の剪断速度で、４００℃で動作する毛管レオメトリーを用いて測定した。ＭＶ測定は、ポリマーが完全に溶融して５分後に行われ、ポリマーがレオメーターのバレルに装填されてから５分後に取られた。

【0114】

本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されるものではない。本発明は、本明細書（いずれの添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面も含む）に開示された特徴のうちの任意の新規な１つ、もしくは任意の新規な組み合わせ、または同様に開示された任意の方法またはプロセスのうちの任意の新規な１つ、または任意の新規な組み合わせに拡大する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】