CN101228303B - 聚酰胺酰亚胺纤维及由其构成的无纺布及其制造方法以及电子部件用隔离件 - Google Patents

聚酰胺酰亚胺纤维及由其构成的无纺布及其制造方法以及电子部件用隔离件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不需要在纺丝后利用热处理使其脱水闭环的工序的、耐热性或机械强度出色的具有纳米级纤维直径的纤维及其无纺布，并且公开一种特征在于平均纤维直径为0.001μm～1μm的聚酰胺酰亚胺纤维以及无纺布及其制法。另外，还提供一种电导性高、隔离件厚度薄、使再流焊或短路时的安全性提高的电子部件用隔离件，并且公开一种特征在于由使用静电纺丝法所得到的无纺布构成的电子部件用隔离件。

Description

聚酰胺酰亚胺纤维及由其构成的无纺布及其制造方法以及电子部件用隔离件
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺酰亚胺纤维及由其构成的无纺布及其制造方法以及由无纺布构成的电子部件用隔离件。更具体而言，涉及一种作为过滤器、电解电池用隔膜、蓄电池用隔离件、燃料电池成分透析膜、医疗用人工器官的内衬材料、细胞培养·生物反应用的固定化用载体所利用的优选的纳米级聚酰胺酰亚胺纤维及由该纤维构成的无纺布及其制造方法以及适用于电解电池·蓄电池·燃料电池·电容器中的隔离件。
背景技术
过去，例如在宇宙·航空领域、电领域中。作为其原材料，芳族聚酰胺纤维或聚酰亚胺纤维由于其出色的耐热性能，而主要被使用。具体而言，可以举出具有代表性的由氯化对苯二甲酸和对苯二胺合成的对位型芳族聚酰胺纤维或由氯化间苯二甲酸或间苯二胺合成的间位型芳族聚酰胺纤维。但是，它们是用利用酸性溶剂等溶解聚合物，在纺出后进行抽出固化的所谓湿纺法制造的产物，需要回收溶剂或对应公害等的特殊设备，另外，操作极为繁杂。
另外，对于聚酰亚胺纤维，例如提出了在宇宙·航空领域或电子材料领域中有用的聚酰亚胺纤维(例如特公平7-42611号公报)、作为耐热性袋滤器的聚酰亚胺无纺布(例如特开平9-52308号公报)。但是，必需在对作为中间聚合物的聚酰胺酸进行纺丝、拉伸之后，利用高温加热处理进行脱水闭环，所以不仅制造成本变高，而且在加热处理后发生空隙(void)，纤维的强度降低。由于该问题点，聚酰亚胺纤维难以得到高强度且具有耐热性的可以实用的纳米级纤维。
电池或电容器通常在阳极电极及阴极电极的电极间层叠隔离件。隔离件是用于不使两极接触而发生短路的重要的构成材料之一。隔离件为了赋予离子导电性，而需要为多孔性。根据各种电池或电容器的规格不同，隔离件使用天然纤维、合成纤维、玻璃纤维、合成树脂等原材料，以无纺布、纸、薄膜、膜等形状使用。
以电池或电容器等电子部件用而使用的无纺布隔离件利用如下方法制作，即将开丝的纤维集合体用卡片机均匀地分散并进行热粘接或用粘接材料接合的干式制造法，或者成为原料的纤维在水中均匀地分散，用造纸机进行抄制的湿式制造法(例如功能性无纺布的最新技术(CMC出版)第14章，特开昭60-52号公报，特开昭61-232560号公报，特开昭62-283553号公报，特开平1-258358号公报)。但是，用这些方法制作的无纺布由纤维直径数μm～数10μm的纤维构成，针对近年来需要的高能量密度、高电动势的电池而言，并不充分。另外，由于纤维直径大，所以成为孔径大的无纺布，发生电极间的短路的可能性变高。进而，如果为了防止短路而加厚隔离件厚度，则变得难以卷绕，变得难以小型轻型化。
以作为天然纤维的纤维素纤维为主要成分的隔离件通过对纤维素纤维进行造纸，利用加热干燥除去水分，制作无纺布状的片材。不过，在除去水分时，在水的表面张力的影响下，纤维间的空隙减少，所以难以提高电导率。为了消除这些问题，在形成隔离件之后，进行溶解·除去在内部含有的物质，但工序繁杂，生产率降低(例如特开2000-331663号公报)。
多孔薄膜的隔离件以聚乙烯或聚丙烯为原料，利用拉伸法或在添加无机物等后用洗涤剂洗涤·溶解等方法制作。但是，工序繁杂，而且，由于聚乙烯在120℃附近、聚丙烯在170℃附近存在熔点，所以再流焊(ハンダリフロ一)或短路时的安全性不充分。
发明内容
本发明的课题在于提供一种不需要在纺丝后利用热处理使其脱水闭环的工序的、耐热性或机械强度出色的具有纳米级纤维直径的纤维及其无纺布。另外，还提供一种电导性高、隔离件厚度薄、进而使再流焊或短路时的安全性提高的电子部件用隔离件。
本发明人等为了解决所述课题，进行了潜心研究，结果以至完成本发明。即，本发明为
(1)一种聚酰胺酰亚胺纤维，其特征在于，平均纤维直径为0.001μm～1μm。
(2)根据(1)所述的聚酰胺酰亚胺纤维，其特征在于，由对数粘度大于0.2dl/g的聚酰胺酰亚胺构成。
(3)根据(1)或(2)所述的聚酰胺酰亚胺纤维，其特征在于，聚酰胺酰亚胺的骨架至少包含式(I)。
(4)一种无纺布，其是由(1)～(3)中任意一项所述的聚酰胺酰亚胺纤维构成的无纺布。
(5)一种制造方法，其特征在于，通过如下所述得到(4)所述的无纺布，即：制造含有聚酰胺酰亚胺和有机溶剂的溶液，接着利用静电纺丝法对得到的溶液进行纺丝，在收集基板上收集聚酰胺酰亚胺纤维。
(6)一种电子部件用隔离件，其特征在于，由使用静电纺丝法得到的无纺布构成。
(7)根据(6)所述的电子部件用隔离件，其特征在于，由平均纤维直径为0.001μm～1μm的纤维所形成的无纺布构成。
(8)根据(6)或(7)所述的电子部件用隔离件，其中，透气度为1sec/100ccAir～2000sec/100ccAir。
(9)根据(6)～(8)中任意一项所述的电子部件用隔离件，其中，构成无纺布的纤维以聚酰胺酰亚胺为主要成分。
(10)根据(9)所述的电子部件用隔离件，其是由对数粘度大于0.2dl/g的聚酰胺酰亚胺构成的电子部件用隔离件。
(11)根据(9)或(10)所述的电子部件用隔离件，其特征在于，聚酰胺酰亚胺的骨架至少包含式(I)。
(12)根据(6)～(11)所述的隔离件，其中，电子部件为电池或电容器。
[化1]
Figure S2006800269327D00041
式(I)
(Ar1表示三羧酸除去3个羧基得到的3价残基，Ar2表示二胺化合物除去2个氨基得到的2价残基)
通过使用聚酰胺酰亚胺，可以得到不需要在纺丝后利用热处理使其脱水闭环的工序的、耐热性或机械强度出色的具有纳米级纤维直径的纤维及其无纺布。另外，还提供一种电导性高、隔离件厚度薄、进而使再流焊或短路时的安全性提高的电子部件用隔离件。
附图说明
图1是表示静电纺丝装置的示意性截面图。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明的聚酰胺酰亚胺纤维优选平均纤维直径为0.001μm～1μm。
这是因为，如果平均纤维直径为0.001μm～1μm，则低压过滤器或薄膜代替等产业上的可利用性显著扩大。如果平均纤维直径不到0.001μm，则不仅制造变得困难，而且成为与薄膜大致相同的性质，另一方面，如果超过1μm，则只能得到与以往的无纺布相同的效果。平均纤维直径更优选为0.01μm～0.9μm进而优选为0.05μm～0.5μm。
本发明人等发现，在聚酰亚胺纤维的制造中，在纺丝、拉伸后的高温加热处理时发生的空隙对纳米级的纤维的强度影响极大。接着，反复进行了抑制空隙发生的研究，结果发现，聚酰胺酰亚胺在聚合中进行闭环，所以通过使用聚酰胺酰亚胺，可以消除这种问题，不会给强度带来不良影响，可以得到纳米级的纤维。进而，由于聚酰胺酰亚胺的玻璃化转变温度高，所以具有耐热性。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺利用使用氯化偏苯三酸和二胺的氯化酸法或使用偏苯三酸酐和二异氰酸酯的二异氰酸酯法等通常的方法合成，但从制造成本的点出发，优选二异氰酸酯法。
从聚合性或生成的聚合物的溶解性的角度出发，优选在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的骨架至少含有由式(I)表示的结构。
[化2]
Figure S2006800269327D00051
式(I)
成为在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的合成原料的酸成分为偏苯三酸酐或氯化偏苯三酸，但也可以将其一部分置换成其他多元酸或它们的酸酐。例如，可以举出苯均四酸、联苯四羧酸、联苯基砜四羧酸、二苯甲酮四甲酸、联苯基醚四羧酸、乙二醇双偏苯三酸酯、丙二醇双偏苯三酸酯等四羧酸以及它们的酸酐，草酸、己二酸、丙二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸、二羧基聚丁二烯、二羧基聚(丙烯腈-丁二烯)、二羧基聚(苯乙烯-丁二烯)等脂肪族二羧酸，1，4-环己烷二羧酸、1，3-环己烷二羧酸、4，4’-二环己基甲烷二羧酸、二聚酸等脂环族二羧酸，对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基砜二羧酸、二苯基醚二羧酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸。
另外，还可以将偏苯三酸化合物的一部分置换成二醇。作为二醇，可以举出由乙二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、新戊二醇、己二醇等亚烷基二醇，聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等聚亚烷基二醇，或所述二羧酸的1种或2种以上与所述二醇的1种或2种以上合成的末端羟基的聚酯等。
作为成为本发明的甲酰胺聚酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的合成原料的二胺(二异氰酸酯)成分，可以举出乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺等脂肪族二胺及它们的二异氰酸酯，1，4-环己二胺、1，3-环己二胺、异佛尔酮二胺、4，4’-二环己基甲烷二胺等脂环族二胺及它们的二异氰酸酯，间苯二胺、对苯二胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基砜、联苯胺、联邻甲苯胺、2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺、苯二甲基二胺等芳香族二胺及它们的二异氰酸酯等，其中，从反应性、成本的角度出发，优选4，4’-二氨基二苯基甲烷、联邻甲苯胺及它们的二异氰酸酯。
作为在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的用于聚酰胺酰亚胺的聚合的溶剂，可以举出N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N-甲基己内酰胺等有机极性酰胺系溶剂，四氢呋喃、二噁烷等水溶性醚化合物，丙酮、甲基乙基甲酮等水溶性酮系化合物，乙腈、丙腈等水溶性腈化合物等。这些溶剂还可以作为2种以上的混合溶剂使用，没有特别限制。
为了得到在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺，所述有机溶剂中二胺(二异氰酸酯)成分使用量相对于酸成分使用量的摩尔比，优选为0.90～1.20，更优选为0.95～1.05。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的对数粘度优选大于0.2dl/g。对数粘度依赖于二胺(二异氰酸酯)成分使用量相对于酸成分使用量的摩尔比或聚合时间、温度，但可以通过适当设定这些条件使对数粘度大于0.2dl/g。例如，在二胺(二异氰酸酯)成分使用量相对酸成分使用量的摩尔比为0.90～1.20的情况下，通过使聚合时间在10分～30小时、温度在70℃～160℃，可以使对数粘度大于0.2dl/g。其中，在对数粘度为0.2dl/g以下时，在纳米级纤维中的机械强度变得不充分，另外，在静电纺丝法中，难以形成连续纤维。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的聚合可以通过在所述极性溶剂中、在惰性气体气氛下，边加热至60℃～200℃边搅拌而容易地进行。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的制造中，根据需要，也可以将三乙胺、二亚乙基三胺、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)等胺类，氟化钠、氟化钾、氟化铯、甲醇钠等碱金属盐等作为催化剂使用。
聚酰胺酰亚胺溶液的固体成分浓度优选为0.1重量％～30重量％，特别优选为1重量％～25重量％。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的制造中，为了改善利用纺丝得到的无纺布的各种特性，也可以配合无机或有机填料等添加剂。在为与聚酰胺酰亚胺的亲和性低的添加剂的情况下，其大小优选小于得到的聚酰胺酰亚胺纤维的直径。如果大，则在静电纺丝中添加剂析出，成为断线的原因。作为配合添加剂的方法，例如可以举出预先在聚酰胺酰亚胺聚合的反应体系中添加必要量的添加剂的方法，和在聚酰胺酰亚胺聚合的反应结束后添加必要量的添加剂的方法。在为不妨碍聚合的添加剂的情况下，前者的一方可以得到添加剂均匀地分散而成的无纺布，所以优选。在为聚酰胺酰亚胺的聚合反应结束后添加必要量的添加剂的方法的情况下，使用利用超声波的搅拌、利用均化器等的机械强制搅拌。
本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布由平均纤维直径为0.001μm～1μm的纤维形成。如果平均纤维直径小于0.001μm，则自己支持性缺乏，所以不优选。另外，平均纤维直径大于1μm时，表面积变小，故不优选。更优选平均纤维直径为0.005μm～0.5μm，特别优选平均纤维直径为0.01μm～0.2μm。
制造本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布的方法只要是可以得到0.001μm～1μm的纤维直径的纤维等的方法即可，没有特别限定，优选为静电纺丝法。以下对利用静电纺丝法制造的方法进行详细说明。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的制造中使用的静电纺丝法为溶液纺丝的一种，通常为被给予正的高电压的聚合物溶液在被喷射在接地或带负电的电极表面的过程中被纤维化的方法。静电纺丝装置的一例如图1所示。在图中，在静电纺丝装置1上配置喷出成为纤维的原料的聚合物的纺丝喷嘴2和与纺丝喷嘴2对置的对置电极5。该对置电极5接地。被施加高电压而带电的聚合物溶液从纺丝喷嘴2向对极电极5跃出，此时被纤维化。可以向在电极间形成的静电场中，喷出聚酰胺酰亚胺溶解于有机溶剂而成的聚酰胺酰亚胺溶液，对溶液向对置电极抽丝，通过在收集基板上累积所形成的纤维状物质，由此得到无纺布。在此所述的无纺布不仅指已经馏去溶液的溶剂而成为无纺布的状态，而且还包括含有溶液的溶剂的状态。
在为含有溶剂的无纺布的情况下，在静电纺丝之后，除去溶剂。作为除去溶剂的方法，例如可以举出使其在不良溶剂中浸渍从而抽提溶剂的方法或利用热处理使残存溶剂蒸发的方法等。
溶液槽3的材质只要是相对所使用的有机溶剂为耐性的材质即可，没有特别限定。另外，溶液槽3中的溶液可以利用机械地挤出的方式或利用泵等吸出的方式等，向电场内喷出。
纺丝喷嘴2优选内径为0.1mm～3mm左右。如果喷嘴内径在该范围内，则可以得到平均纤维直径为0.001μm～1μm的聚酰胺酰亚胺纤维。喷嘴材质可以为金属或非金属。喷嘴如果是金属制，则可以将喷嘴用作一方电极，喷嘴2为非金属制的情况下，通过在喷嘴的内部设置电极，可以使电场作用于挤出的溶解液。如果考虑到生产效率，还可以使用多根喷嘴。另外，喷嘴形状通常使用圆形截面，但也可以对应聚合物种类或使用用途，而使用异型截面的喷嘴形状。
作为对置电极5，可以使用图1所示的辊状的电极或平板状、带状的金属制电极等根据用途的各种形状电极。
另外，目前的说明是对置电极5兼作收集纤维的基板的情况，但也可以通过在纺丝喷嘴2与对置电极5之间设置成为收集的基板的物品，在此收集聚酰胺酰亚胺纤维。这种情况下，例如也可以通过在纺丝喷嘴2和对置电极5之间设置带状的基板，来进行连续的生产。
另外，通常形成一对电极，但也可以进而导入不同的电极。也可以用一对电极进行纺丝，利用后导入的电位不同的电极来控制电场状态，进而控制纺丝状态。
对高电压电源4没有特别限定，除了可以使用直流高电压发生装置以外，还可以使用范得格拉夫(Van de Graff)起电器。另外，对施加电压没有特别限定，通常为3kV～100kV，优选为5kV～50kV，更优选为5kV～30kV。其中，施加电压的极性可以为正和负的任意一种。
电极间的距离依赖于施加电压、喷嘴尺寸、纺丝溶液喷出量、纺丝溶液固体成分浓度等，但在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的制造中，电极间距离最好为5cm～20cm。另外，如果电极间距离在该范围内，则可以得到平均纤维直径为0.001μm～1μm的聚酰胺酰亚胺纤维。
接着，对利用静电纺丝法的本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的制造方法进行详细说明。首先，制造将聚酰胺酰亚胺溶解于有机溶剂而成的溶液。本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的制造方法中在溶液中的聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度优选为0.1重量％～30重量％。如果聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度在该范围内，则可以得到平均纤维直径为0.001μm～1μm的聚酰胺酰亚胺纤维。如果聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度小于0.1重量％，则由于浓度过低，难以形成聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布。另外，如果大于30重量％，则得到的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的纤维直径变大，不优选。聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度更优选为1重量％～20重量％。
形成在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺溶液的有机溶剂只要能够将聚酰胺酰亚胺溶解成所述浓度内即可，没有特别限定。在进行纺丝时，可以直接使用制造聚酰胺酰亚胺的聚合溶液，另外，也可以使用聚酰胺酰亚胺的不良溶剂从而使聚酰胺酰亚胺析出，在进行洗涤之后，使精制而成的产物再溶解于聚酰胺酰亚胺的良溶剂，作为溶液使用。在对得到的聚酰胺酰亚胺纤维没有影响的情况下，优选直接使用聚合溶剂。
形成在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺溶液的有机溶剂，例如可以举出丙酮、氯仿、乙醇、异丙醇、甲醇、甲苯、四氢呋喃、苯、苄醇、1，4-二噁烷、丙醇、四氯化碳、环己烷、环己酮、二氯甲烷、苯酚、吡啶、三氯乙烷、醋酸等挥发性高的溶剂，或者N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、乙腈、N-甲基吗啉-N-氧化物、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、碳酸二乙酯、二乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，3-二氧杂戊环、碳酸乙基甲基酯、甲酸甲酯、3-甲基噁唑烷-2-酮、丙酸甲酯、2-甲基四氢呋喃、环丁砜等挥发性相对较低的溶剂。另外，也可以混合两种以上所述溶剂使用。
关于进行纺丝的气氛，纺丝通常在空气中进行，但通过在二氧化碳等放电起始电压高于空气的气体中进行静电纺丝，可以在低电压下进行纺丝，还可以防止电晕放电等异常放电。另外，由于水是聚酰胺酰亚胺的不良溶剂，所以在空气中的水分的影响下，有时在纺丝喷嘴附近析出聚酰胺酰亚胺。在这样的情况下，为了降低空气中的水分，优选在已通过干燥单元的空气中进行纺丝。
接着，对得到本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布的阶段进行说明。在本发明中，在聚酰胺酰亚胺溶液向对置电极5抽丝期间，溶剂根据条件蒸发，形成纤维状物质。该纤维状物质被收集到兼作对置电极5的收集基板上，或者被收集到设置于纺丝喷嘴2与对置电极5之间的收集基板上。如果在通常的室温下，则在直至该纤维状物质被收集到收集基板上之间，溶剂完全地蒸发，但在溶剂蒸发不充分的情况下，也可以在减压条件下抽丝。最迟在该收集基板上收集该纤维状物质的时刻，形成本发明的聚酰胺酰亚胺纤维。抽丝的温度依赖于溶剂的蒸发举动或纺丝液的粘度，通常为0℃～50℃。接着，通过在收集基板上累积聚酰胺酰亚胺纤维，制造本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布。
本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布的单位面积重量由使用用途决定，没有特别限定，例如在滤气器用途中，优选为0.05g/m2～50g/m2。在此所述的单位面积重量是根据JIS-L1085测定的值。如果在0.05g/m2以下，则过滤器收集效率变低，不优选，如果在50g/m2以上，则过滤器通气电阻变得过高，故不优选。
本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布的厚度根据使用用途决定，没有特别限定，优选为1μm～100μm。在此所述的厚度是用千分尺测定的值。
必要时，本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布为了适于各种用途而实施后处理。例如，可以实施用于致密化或调整厚度精密度的压延处理、亲水处理、疏水处理、表面活性剂附着处理、纯水洗涤处理等。
本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布可以单独使用，也可以根据操作性或用途而与其他构件组合使用。例如，作为收集基板，可以使用能够成为支撑基板的纺织品(无纺布、织物、编织品)，或由具有薄膜、鼓轮(drum)、网、平板、带形状的金属或碳等构成的导电性材料，由有机高分子等构成的非导电性材料。通过在其上形成无纺布，可以作成组合支撑基材和该无纺布的构件。
本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布可以用于袋式除尘器、空气净化器用过滤器、精密仪器用过滤器、汽车、列车等的客舱过滤器、发动机过滤器以及大楼空调用过滤器等各种滤气器用途。尤其可以有效地用于需要耐热性、机械强度、热尺寸稳定性的空气净化用途，或滤油器等液体过滤器领域，或轻少短薄的电子电路的绝缘性基板或在充放电时电池内部变成高温的电解电池用隔膜、蓄电池用隔离件、燃料电池成分透析膜等电子学(electronics)用途等。本发明的聚酰胺酰亚胺无纺布在暴露于高温环境中的用途中尤其有效。进而，还可以用于医疗用人工器官的内衬材料、细胞培养·生物反应用固定化用载体等各种用途。
本发明的电子部件用隔离件优选由使用静电纺丝法得到的无纺布构成。这是因为，利用静电纺丝法，可以得到出色的透气性与机械强度的平衡出色、电导性高、隔离件厚度薄、进而耐热性高的再流焊或短路时的安全应对已被提高的无纺布。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的制造中使用的静电纺丝法是溶液纺丝的一种，通常为被给予正的高电压的聚合物溶液在被喷射在接地或带负电的电极表面的过程中被纤维化的方法。静电纺丝装置的一例如图1所示。在图中，在静电纺丝装置1上配置喷出成为纤维的原料的聚合物的纺丝喷嘴2和与纺丝喷嘴2对置的对置电极5。该对置电极5接地。被施加高电压而带电的聚合物溶液从纺丝喷嘴2向对极电极5跃出，此时被纤维化。可以向在电极间形成的静电场中喷出聚合物溶解于有机溶剂而成的聚酰胺酰亚胺溶液，对溶液向对置电极抽丝，在收集基板上累积所形成的纤维状物质，由此得到无纺布。在此所述的无纺布不仅指已经馏去溶液的溶剂而成为无纺布的状态，而且还包括含有溶液的溶剂的状态。
在为含有溶剂的无纺布的情况下，在静电纺丝之后，除去溶剂。作为除去溶剂的方法，例如可以举出在不良溶剂中浸渍从而抽提溶剂的方法或利用热处理使残存溶剂蒸发的方法等。
溶液槽3的材质只要是相对所使用的有机溶剂为耐性的材质即可，没有特别限定。另外，溶液槽3中的溶液可以利用机械地挤出的方式或利用泵等吸出的方式等，向电场内喷出。
纺丝喷嘴2优选内径为0.1mm～3mm左右。如果喷嘴内径在该范围内，则可以得到在本发明的电子部件用隔离件中使用的平均纤维直径为0.001μm～1μm的无纺布。喷嘴材质可以为金属或非金属。喷嘴如果是金属制，则可以将喷嘴用作一方电极，喷嘴2为非金属制的情况下，通过在喷嘴的内部设置电极，可以使电场作用于挤出的溶解液。如果考虑到生产效率，还可以使用多根喷嘴。另外，喷嘴形状通常使用圆形截面，但也可以对应聚合物种类或使用用途，而使用异型截面的喷嘴形状。
作为对置电极5，可以使用图1所示的辊状的电极或平板状、带状的金属制电极等根据用途的各种形状电极。
另外，目前的说明是对置电极5兼作收集纤维的基板的情况，但也可以通过在纺丝喷嘴2与对置电极5之间设置成为收集的基板的物品，在此收集纤维。这种情况下，例如也可以通过在纺丝喷嘴2和对置电极5之间设置带状的基板，来进行连续的生产。
另外，通常形成一对电极，但也可以进而导入不同的电极。也可以用一对电极进行纺丝，利用后导入的电位不同的电极来控制电场状态，进而控制纺丝状态。
对高电压电源4没有特别限定，除了可以使用直流高电压发生装置以外，还可以使用范得格拉夫起电器。另外，对施加电压没有特别限定，通常为3kV～100kV，优选为5kV～50kV，更优选为5kV～30kV。其中，施加电压的极性可以为正和负的任意一种。
电极间的距离依赖于施加电压、喷嘴尺寸、纺丝溶液喷出量、纺丝溶液固体成分浓度等，但在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的制造中，电极间距离最好为5cm～20cm。另外，如果电极间距离在该范围内，则可以得到在本发明的电子部件用隔离件中使用的平均纤维直径为0.001μm～1μm的无纺布。
关于进行纺丝的气氛，纺丝通常在空气中进行，但通过在二氧化碳等放电起始电压高于空气的气体中进行静电纺丝，可以在低电压下进行纺丝，还可以防止电晕放电等异常放电。另外，在水是聚合物的不良溶剂的情况下，在空气中的水分的影响下，有时在纺丝喷嘴附近析出聚合物。在这样的情况下，为了降低空气中的水分，优选在已通过干燥单元的空气中进行纺丝。
接着，对得到在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的阶段进行说明。在本发明中，在聚合物溶液向对置电极5抽丝期间，对应条件溶剂被蒸发，形成纤维状物质。该纤维状物质被收集到兼作对置电极5的收集基板上，或者被收集到设置于纺丝喷嘴2与对置电极5之间的收集基板上。如果在通常的室温下，则在直至该纤维状物质被收集到收集基板上之间，溶剂完全地蒸发，但在溶剂蒸发不充分的情况下，也可以在减压条件下抽丝。最迟在该收集基板上收集该纤维状物质的时刻，形成在本发明的电子部件用隔离件中使用的纤维。抽丝的温度依赖于溶剂的蒸发举动或纺丝溶液的粘度，通常为0℃～50℃。接着，通过在收集基板上累积纤维，制造在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布。
必要时，在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布为了适于各种用途而实施后处理。例如，可以实施用于致密化或调整厚度精密度的压延处理、亲水处理、疏水处理、表面活性剂附着处理、纯水洗涤处理、炭化处理、活化处理等。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布可以单独使用，也可以根据操作性或用途而与其他构件组合使用。例如，作为收集基板，可以使用能够成为支撑基板的纺织品(无纺布、织物、编织品)，或由具有薄膜、鼓轮、网、平板、带形状的金属或碳等构成的导电性材料，由有机高分子等构成的非导电性材料。通过在其上形成无纺布，可以作成组合支撑基材和该无纺布的构件。
在电池或电容器的隔离件中使用的情况下，优选直接对使用的电极(铝、碳、钽、铂、镍等)进行静电纺丝。
本发明的电子部件用隔离件优选由平均纤维直径为0.001μm～1μm的纤维所形成的无纺布构成。这是因为，如果在该范围内，则在将该无纺布用于电子部件用隔离件的情况下，可以得到特别出色的透气性。如果平均纤维直径不到0.001μm，则不仅制造困难，而且得到的无纺布具有与通常用薄膜大致相同的性质，另一方面，如果超过1μm，则得到的无纺布没有显示出与以往的无纺布相同的效果。平均纤维直径更优选为0.01μm～0.9μm，进而更优选为0.05μm～0.5μm。
成为在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的主要成分的高分子只要能够进行静电纺丝即可，没有特别限定，但为了提高再流焊或短路时安全性，优选具有耐热性的高分子。
作为耐热性高分子，可以举出聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、全芳香族聚酰胺、全芳香族聚酯、芳香族聚醚酰胺、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑等。溶剂可溶性高的聚酰胺酰亚胺特别优选进行静电纺丝。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺利用使用氯化偏苯三酸和二胺的氯化酸法或使用偏苯三酸酐和二异氰酸酯的二异氰酸酯法等通常的方法合成，但从制造成本的点出发，优选二异氰酸酯法。
从聚合性或生成的聚合物的溶解性的角度出发，优选在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的骨架至少含有由式(I)表示的结构。
[化3]
Figure S2006800269327D00141
式(I)
成为在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的合成原料的酸成分为偏苯三酸酐或氯化偏苯三酸，但也可以将其一部分置换成其他多元酸或它们的酸酐。例如，可以举出苯均四酸、联苯四羧酸、联苯基砜四羧酸、二苯甲酮四甲酸、联苯基醚四羧酸、乙二醇双偏苯三酸酯、丙二醇双偏苯三酸酯等四羧酸以及它们的酸酐，草酸、己二酸、丙二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二羧酸、二羧基聚丁二烯、二羧基聚(丙烯腈-丁二烯)、二羧基聚(苯乙烯-丁二烯)等脂肪族二羧酸，1，4-环己烷二羧酸、1，3-环己烷二羧酸、4，4’-二环己基甲烷二羧酸、二聚酸等脂环族二羧酸，对苯二甲酸、间苯二甲酸、二苯基砜二羧酸、二苯基醚二羧酸、萘二羧酸等芳香族二羧酸。
另外，还可以将偏苯三酸化合物的一部分置换成二醇。作为二醇，可以举出由乙二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、新戊二醇、己二醇等亚烷基二醇，聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等聚亚烷基二醇，或所述二羧酸的1种或2种以上与所述二醇的1种或2种以上合成的末端羟基的聚酯等。
作为成为本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的合成原料的二胺(二异氰酸酯)成分，可以举出乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺等脂肪族二胺及它们的二异氰酸酯，1，4-环己二胺、1，3-环己二胺、异佛尔酮二胺、4，4’-二环己基甲烷二胺等脂环族二胺及它们的二异氰酸酯，间苯二胺、对苯二胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基砜、联苯胺、联邻甲苯胺、2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺、苯二甲基二胺等芳香族二胺及它们的二异氰酸酯等，其中，从反应性、成本的角度出发，优选4，4’-二氨基二苯基甲烷、联邻甲苯胺及它们的二异氰酸酯。
作为在本发明的电子部件用隔离件中使用的用于聚酰胺酰亚胺纤维的聚合的溶剂，可以举出N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N-甲基己内酰胺等有机极性酰胺系溶剂，四氢呋喃、二噁烷等水溶性醚化合物，丙酮、甲基乙基甲酮等水溶性酮系化合物，乙腈、丙腈等水溶性腈化合物等。这些溶剂还可以作为2种以上的混合溶剂使用，没有特别限制。
在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维及无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺的对数粘度优选大于0.2dl/g。对数粘度依赖于二胺(二异氰酸酯)成分使用量相对于酸成分使用量的摩尔比或聚合时间、温度，但可以通过适当设定这些条件使对数粘度大于0.2dl/g。例如，在二胺(二异氰酸酯)成分使用量相对于酸成分使用量的摩尔比为0.90～1.20的情况下，通过使聚合时间在10分钟～30小时、温度在70℃～160℃，可以使对数粘度大于0.2dl/g。其中，在对数粘度为0.2dl/g以下时，在纳米级纤维中的机械强度变得不充分，另外，在静电纺丝法中，难以形成连续纤维。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的聚合可以通过在所述极性溶剂中、在惰性气体气氛下，边加热至60℃～200℃边搅拌而容易地进行。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的制造中，根据需要，也可以将三乙胺、二亚乙基三胺、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)等胺类，氟化钠、氟化钾、氟化铯、甲醇钠等碱金属盐等作为催化剂使用。
聚酰胺酰亚胺溶液的固体成分浓度优选为0.1重量％～30重量％，特别优选为1重量％～25重量％。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺的制造中，为了改善利用纺丝得到的无纺布的各种特性，也可以配合无机或有机填料等添加剂。在为与聚酰胺酰亚胺的亲和性低的添加剂的情况下，其大小优选小于得到的聚酰胺酰亚胺纤维的直径。如果大，则在静电纺丝中添加剂析出，成为断线的原因。作为配合添加剂的方法，例如可以举出预先在聚酰胺酰亚胺聚合的反应体系中添加必要量的添加剂的方法，和在聚酰胺酰亚胺聚合反应结束后添加必要量的添加剂的方法。在为不妨碍聚合的添加剂的情况下，前者的一方可以得到添加剂均匀地分散而成的无纺布，所以优选。聚酰胺酰亚胺的聚合反应结束后添加必要量的添加剂的方法的情况下，使用利用超声波的搅拌、利用均化器等的机械强制搅拌。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺无纺布由平均纤维直径为0.001μm～1μm的纤维形成。如果平均纤维直径小于0.001μm，则自己支持性缺乏，所以不优选。另外，平均纤维直径大于1μm时，表面积变小，故不优选。更优选平均纤维直径为0.005μm～0.5μm，特别优选平均纤维直径为0.01μm～0.2μm。
接着，对利用静电纺丝法的、在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺无纺布的制造方法进行详细说明。首先，制造将聚酰胺酰亚胺溶解于有机溶剂而成的溶液。在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺无纺布的制造方法中，在溶液中的聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度优选为0.1重量％～30重量％。如果聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度小于0.1重量％，则由于浓度过低，难以形成聚酰胺酰亚胺无纺布。另外，如果大于30重量％，则得到的聚酰胺酰亚胺无纺布的纤维直径变大，不优选。聚酰胺酰亚胺的固体成分浓度更优选为1重量％～20重量％。
形成在本发明的电子部件用隔离件中使用的聚酰胺酰亚胺无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺溶液的有机溶剂只要能够将聚酰胺酰亚胺溶解成所述浓度内即可，没有特别限定。在进行纺丝时，可以直接使用制造聚酰胺酰亚胺的聚合溶液，另外，也可以使用聚酰胺酰亚胺的不良溶剂从而使聚酰胺酰亚胺析出，在进行洗涤之后，使精制而成的产物再溶解于聚酰胺酰亚胺的良溶剂中，作为溶液使用。在对得到的聚酰胺酰亚胺纤维没有影响的情况下，优选直接使用聚合溶剂。
形成在本发明的聚酰胺酰亚胺纤维无纺布中使用的聚酰胺酰亚胺溶液的溶剂，例如可以举出丙酮、氯仿、乙醇、异丙醇、甲醇、甲苯、四氢呋喃、苯、苄醇、1，4-二噁烷、丙醇、四氯化碳、环己烷、环己酮、二氯甲烷、苯酚、吡啶、三氯乙烷、醋酸等挥发性高的溶剂，或者N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、乙腈、N-甲基吗啉-N-氧化物、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、碳酸二乙酯、二乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，3-二氧杂戊环、碳酸乙基甲基酯、甲酸甲酯、3-甲基噁唑烷-2-酮、丙酸甲酯、2-甲基四氢呋喃、环丁砜等挥发性相对较低的溶剂。另外，也可以混合两种以上所述溶剂使用。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的单位面积重量由使用用途决定，没有特别限定，优选为1g/m2～50g/m2。在此所述的单位面积重量是根据JIS-L1085测定的值。
在本发明的电子部件用隔离件中使用的无纺布的厚度根据使用用途决定，没有特别限定，优选为1μm～100μm。在此所述的厚度是用千分尺测定的值。
本发明的电子部件用隔离件的透气度优选为1sec/100ccAir～2000sec/100ccAir。如果透气度在1sec/100ccAir以下，则膜强度变弱，如果超过2000sec/100ccAir，则电导性可能会变差。在此所述的透气度是根据JIS-P8117测定的值。隔离件的透气度依赖于无纺布的单位面积重量或厚度，如果无纺布的单位面积重量在1g/m2～50g/m2、厚度为1μm～100μm，则可以使透气度成为1sec/100ccAir～2000sec/100ccAir。
实施例
以下利用实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于这些实施例。另外，利用如下所述的方法实施以下各实施例中的评价项目。
[对数粘度]
将聚酰胺酰亚胺0.5g溶解于100ml的N-甲基-2吡咯烷酮而成的溶液保持在30℃，使用乌伯娄德(Ubbelodhe)粘度管测定。
[平均纤维直径]
对得到的无纺布的表面进行扫描电子显微镜拍照(倍率5000倍)，从该照片测定纤维直径，算出样品数为5～10的数平均值。
[玻璃化转变温度]
使用レオロジ一公司制DVE-V4レオスペクトラ一，向宽度4mm、长度15mm的聚酰胺酰亚胺薄膜赋予频率为110Hz的振动，测定动态粘弹性的损失弹性模量，将其拐点作为玻璃化转变温度。对测定而言，在升温速度为4℃/min、测定温度范围从室温到400℃的范围内进行。
<聚酰胺酰亚胺的聚合>
[聚合例1]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N，N-二甲基乙酰胺-起，加入偏苯三酸酐(TMA)1摩尔、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)0.995摩尔、氟化钾0.01摩尔，以使固体成分浓度成为25％，升温至90℃，搅拌约3小时，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为0.86dl/g，玻璃化转变温度为290℃。
[聚合例2]
将实施例1的氟化钾代替成1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)，除此以外，同样地进行聚酰胺酰亚胺的合成。对数粘度为0.80dl/g，玻璃化转变温度为290℃。
[聚合例3]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起，加入偏苯三酸酐(TMA)1摩尔、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)1摩尔、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)0.02摩尔，以使固体成分浓度成为1 5％，在氮气流下，升温至90℃，搅拌约3小时之后，升温至120℃，搅拌1小时，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为1.38dl/g，玻璃化转变温度为290℃。
[聚合例4]
在实施例1中TMA为1.03摩尔，除此以外，在与实施例1相同的条件下，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为0.45dl/g，玻璃化转变温度为285℃。
[聚合例5]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮一起，加入偏苯三酸酐(TMA)1摩尔、联邻甲苯胺二异氰酸酯(TODI)0.8摩尔、2，4-亚苄基二异氰酸酯(TDI)0.2摩尔、氟化钾0.01摩尔，以使固体成分浓度成为20％，在100℃下搅拌5小时之后，用N-甲基-2-吡咯烷酮稀释，直至固体成分浓度成为10％，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为1.35dl/g，玻璃化转变温度为310℃。
[聚合例6]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起，加入偏苯三酸酐(TMA)0.8摩尔、二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)0.125摩尔、联苯四酸二酐(BPDA)0.075摩尔、联邻甲苯胺二异氰酸酯(TODI)1.0摩尔、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)0.02摩尔，以使固体成分浓度成为13％，在氮气流下，升温至90℃，搅拌约5小时，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为1.50dl/g，玻璃化转变温度为340℃。
[聚合例7]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起，加入偏苯三酸酐(TMA)0.8摩尔、二聚酸0.2摩尔、联邻甲苯胺二异氰酸酯(TODI)1.0摩尔、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)0.02摩尔，以使固体成分浓度成为1 5％，在氮气流下，升温至90℃，搅拌约3小时之后，在120℃下搅拌约1小时，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为1.40dl/g，玻璃化转变温度为250℃。
[聚合例8]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)一起，加入乙二醇双(偏苯三酸酯)二酐(TMEG)0.8摩尔、间苯二甲酸0.2摩尔、联邻甲苯胺二异氰酸酯(TODI)1.0摩尔、1，8-二氮双环[5，4，0]-7-十一碳烯(DBU)0.02摩尔，以使固体成分浓度成为20％，在氮气流下，升温至90℃，搅拌约3小时之后，在120℃下搅拌约1小时，最后用N-甲基-2-吡咯烷酮稀释，直至固体成分浓度成为15％，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为0.99dl/g，玻璃化转变温度为235℃。
[聚合例9]
在具备温度计、冷凝管、氮气导入管的4口烧瓶中，与N-甲基-2-吡咯烷酮一起，加入偏苯三酸酐1摩尔、萘二异氰酸酯0.99摩尔、氟化钾0.02摩尔，以使固体成分浓度成为20％，在120℃下搅拌5小时，然后用N-甲基-2-吡咯烷酮稀释，直至固体成分浓度成为15％，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为1.12dl/g，玻璃化转变温度为350℃。
[聚合例10]
在实施例1中TMA为1.1摩尔，除此以外，在与实施例1相同的条件下，合成聚酰胺酰亚胺。得到的聚酰胺酰亚胺的对数粘度为0.20dl/g，玻璃化转变温度为285℃。
<聚酰胺酰亚胺纤维、无纺布的制作>
在大容量的水中加入在聚合例中所示的聚酰胺酰亚胺溶液，使聚酰胺酰亚胺析出，采集各聚酰胺酰亚胺。加热干燥之后，在表1～表3中所示的规定溶剂中再溶解聚酰胺酰亚胺，得到规定浓度的聚酰胺酰亚胺溶液。使用图1所示的装置，向对置电极5喷出该溶液，在兼作对抗电极5的收集基板上收集聚酰胺酰亚胺纤维，通过使其积累，制作聚酰胺酰亚胺无纺布。在纺丝喷嘴2中使用18G(内径：0.8mm)的针，从纺丝喷嘴2到对置电极5的距离为10cm。纺丝溶液喷出量与施加电压的各条件以及得到的纤维的平均纤维直径如表1～表3所示。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3  实施例4 实施例5   实施例6
聚合例     1     1     1     1     1     2
溶剂种类     DMAc     DMAc     DMAc     DMAc     DMAc     DMAc
固体成分浓度(wt％)     20     20     15     10     3     20
喷出量(mg/min)     145     14     14     145     145     145
施加电压(kV)     18     13     13     13     10     18
平均纤维直径(μm)     0.90     0.37     0.18     0.26     0.10     0.85
[表2]
实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12
聚合例     3     3     3     4     5     6
溶剂种类     DMAc     DMAc     DMAc     DMAc     DMAc     NMP
固体成分浓度(wt％)     12     8     7     10     10     8
喷出量(mg/min)     14     14     14     14     145     14
施加电压(kV)     13     14     14     12     20     15
平均纤维直径(μm)     0.30     0.10     0.08     0.16     0.80     0.40
[表3]
实施例13 实施例14 实施例15 比较例1 比较例2 比较例3
  聚合例     7     8     9   10   10   10
  溶剂种类     NMP     NMP     DMAc   DMAc   DMAc   DMAc
  固体成分浓度(wt％)     15     15     15   20   20   15
  喷出量(mg/min)     14     14     14   145   14   14
  施加电压(kV)     15     12     20   18   13   13
平均纤维直径(μm) 0.75 0.26 0.50   没有得到纤维   没有得到纤维   没有得到纤维
<透气度的测定>
[实施例16]
在聚合例1中得到的聚酰胺酰亚胺溶液中加入N，N-二甲基乙酰胺，使固体成分浓度成为20％。使用图1所示的装置，向兼作收集基板的对置电极5喷出该聚酰胺酰亚胺溶液5分钟，得到聚酰胺酰亚胺无纺布。在纺丝喷嘴2中使用18G(内径：0.8mm)的针，电压为18kV，从纺丝喷嘴2到对置电极5的距离为10cm。在空气中、常压条件下、室温下进行纺丝，溶剂在纤维被收集的时刻蒸发。可以得到平均纤维直径为0.90μm、厚度为26μm的无纺布。透气度为20sec/100ccAir。
[实施例17]
用N，N-二甲基乙酰胺稀释实施例16的聚酰胺酰亚胺溶液，使固体成分浓度成为10％，电压为13kV，收集时间为10分钟，除此以外，与实施例16同样地进行静电纺丝。在空气中、常压条件下、室温下进行纺丝，溶剂在纤维被收集的时刻蒸发。可以得到平均纤维直径为0.26μm、厚度为21μm的无纺布。透气度为160sec/100ccAir。
[实施例18]
用N，N-二甲基乙酰胺稀释实施例16的聚酰胺酰亚胺溶液，使固体成分浓度成为3％，电压为10kV，收集时间为40分钟，除此以外，与实施例16同样地进行静电纺丝。在空气中、常压条件下、室温下进行纺丝，溶剂在纤维被收集的时刻蒸发。可以得到平均纤维直径为0.10μm、厚度为20μm的无纺布。透气度为120sec/100ccAir。
[实施例19]
用N，N-二甲基乙酰胺稀释聚合例4中得到的聚酰胺酰亚胺溶液，使固体成分浓度成为10％，电压为12kV，收集时间为10分钟，除此以外，与实施例16同样地进行静电纺丝。在空气中、常压条件下、室温下进行纺丝，溶剂在纤维被收集的时刻蒸发。可以得到平均纤维直径为0.16μm、厚度为18μm的无纺布。透气度为90sec/100ccAir。
[实施例20]
使用图1所示的装置，向兼作收集基板的对置电极5喷出5分钟在聚合例5中得到的聚酰胺酰亚胺溶液，得到聚酰胺酰亚胺无纺布。在纺丝喷嘴2中使用18G(内径：0.8mm)的针，电压为20kV，从纺丝喷嘴2到对置电极5的距离为15cm。在空气中、常压条件下、室温下进行纺丝，溶剂在纤维被收集的时刻蒸发。可以得到平均纤维直径为0.80μm、厚度为29μm的无纺布。透气度为25sec/100ccAir。
从实施例可知，本发明的电子部件用隔离件的玻璃化转变温度高，再流焊或短路时的安全性出色。另外，即使厚度薄，透气度也大，短路防止性出色，作为电子部件用隔离件极为有用。
产业上的可利用性
本发明的聚酰胺酰亚胺纤维可以低廉地得到强度·耐热性的平衡出色的纳米级纤维，所以，从该聚酰胺酰亚胺纤维制作的聚酰胺无纺布可以用于低压过滤器或膜代替等宽用途领域。另外，本发明的电子部件用隔离件的电导性高，隔离件的厚度薄，进而再流焊或短路时的安全性提高，对产业界非常有帮助。

Claims (10)

1.一种聚酰胺酰亚胺纤维，其特征在于，
制造包含骨架中至少含有式(I)的聚酰胺酰亚胺和有机溶剂的溶液，接着将所得溶液利用静电纺丝法进行纺丝而得到，且平均纤维直径为0.001μm～1μm，
[化1]
Figure FSB00000629129700011
式(I)
式中，Ar1表示三羧酸中除去3个羧基的3价残基，Ar2表示二胺化合物中除去2个氨基的2价残基。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺酰亚胺纤维，其特征在于，
由对数粘度大于0.2dl/g的聚酰胺酰亚胺构成。
3.一种无纺布，其中，
所述无纺布由权利要求1或2所述的聚酰胺酰亚胺纤维构成。
4.一种制造方法，其特征在于，
通过如下所述得到权利要求3所述的无纺布，即，制造含有聚酰胺酰亚胺和有机溶剂的溶液，接着利用静电纺丝法对得到的溶液进行纺丝，在收集基板上收集聚酰胺酰亚胺纤维。
5.一种电子部件用隔离件，其特征在于，
由包含以平均纤维直径为0.001μm～1μm的聚酰胺酰亚胺纤维为主要成分的纤维的无纺布构成，
所述聚酰胺酰亚胺纤维是通过制造包含骨架中至少含有式(I)的聚酰胺酰亚胺和有机溶剂的溶液，接着将所得溶液利用静电纺丝法进行纺丝来得到的，
[化1]
Figure FSB00000629129700021
式(I)
式中，Ar1表示三羧酸中除去3个羧基的3价残基，Ar2表示二胺化合物中除去2个氨基的2价残基。
6.根据权利要求5所述的电子部件用隔离件，其中，
透气度为1sec/100ccAir～2000sec/100ccAir。
7.根据权利要求5或6所述的电子部件用隔离件，其中，
所述电子部件用隔离件由对数粘度大于0.2dl/g的聚酰胺酰亚胺构成。
8.根据权利要求5所述的隔离件，其中，
电子部件为电池或电容器。
9.根据权利要求6所述的隔离件，其中，
电子部件为电池或电容器。
10.根据权利要求7所述的隔离件，其中，
电子部件为电池或电容器。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002011A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Toyobo Co Ltd ポリイミド不織布およびその製造方法
JP2008000682A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Toyobo Co Ltd フィルタおよびその製造方法
WO2008108392A1 (ja) * 2007-03-07 2008-09-12 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 極細繊維およびその製造方法
WO2008153117A1 (ja) * 2007-06-15 2008-12-18 Mitsubishi Paper Mills Limited 多孔質シート、電気化学素子用セパレータおよび多孔質シートの製造方法
KR100890594B1 (ko) 2007-07-31 2009-03-25 주식회사 에이엠오 공기투과도가 높은 전기화학소자용 분리막 및 그의제조방법
JP2009249770A (ja) * 2008-04-07 2009-10-29 Toyobo Co Ltd 極細繊維およびその製造方法
JP2010044935A (ja) * 2008-08-12 2010-02-25 Nitto Denko Corp 複合多孔質フィルムおよびそれを用いた電池用セパレータ、並びに非水系電解液二次電池
CN101434701B (zh) * 2008-12-08 2012-02-08 四川大学 由端基交换获得的聚酰胺酰亚胺及其制备方法
US9475009B2 (en) 2009-12-15 2016-10-25 E I Du Pont De Nemours And Company Filtration method using polyimide nanoweb with amidized surface and apparatus therefor
WO2012018675A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-09 Celgard, Llc High melt temperature microporous lithium-ion rechargeable battery separators and methods of preparation and use
WO2012018676A1 (en) 2010-08-02 2012-02-09 Celgard, Llc Ultra high melt temperature microporous high temperature battery separators and related methods
EP2433694A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-28 Evonik Fibres GmbH Verfahren zur Herstellung eines Filterbauteils, Elektrospinnverfahren zur Herstellung eines Nanofaservlieses, sowie Verfahren zur Erhöhung der Kohäsion eines Nanofaservlieses
US8518525B2 (en) * 2010-12-09 2013-08-27 E I Du Pont De Nemours And Company Polyimide nanoweb with amidized surface and method for preparing
CN102174771B (zh) * 2011-01-28 2013-02-13 钟洲 添加型间位芳纶纸的制作方法
JP5934878B2 (ja) 2011-07-25 2016-06-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電解コンデンサおよびその製造方法
KR101295372B1 (ko) * 2011-10-06 2013-08-12 한국화학연구원 나노 및 세미나노 장섬유, 및 이의 제조방법
JP2014028921A (ja) * 2012-06-27 2014-02-13 Nitto Denko Corp ポリアミドイミド樹脂組成物、該樹脂組成物を用いたポリアミドイミド樹脂フィルム、および、該樹脂フィルムを含むシームレスベルト
KR101335521B1 (ko) * 2012-08-20 2013-12-02 한국화학연구원 구리가 코팅된 전도성 장섬유의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 전도성 장섬유
EP2935665A2 (en) * 2012-12-18 2015-10-28 SABIC Global Technologies B.V. High temperature melt integrity battery separators via spinning
KR101468380B1 (ko) * 2012-12-24 2014-12-02 한국화학연구원 은도금 전도성 장섬유의 제조방법 및 이를 통해 제조된 은도금 전도성 장섬유
CN104342850B (zh) * 2013-08-08 2017-03-15 北京纳迅科技股份有限公司 含纳米晶体纤维素的聚酰亚胺膜及其制备方法
CN105051942A (zh) * 2013-10-31 2015-11-11 株式会社Lg化学 具有反蛋白石结构的二次电池用多孔隔膜及其制造方法
JP6362067B2 (ja) * 2014-01-31 2018-07-25 キヤノン株式会社 ポリマーナノファイバシート及びその製造方法
GB201413794D0 (en) * 2014-08-04 2014-09-17 Johnson Matthey Fuel Cells Ltd And Universit� De Montpellier Ii And Ct Nat De La Rech Scient Membrane
KR102053932B1 (ko) * 2016-09-13 2019-12-09 주식회사 엘지화학 폴리이미드계 블록 공중합체 및 이를 포함하는 폴리이미드계 필름
EP3534431A4 (en) * 2016-10-28 2020-03-11 Toray Industries, Inc. SEPARATOR FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE CELL, AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE CELL
JP2019026771A (ja) * 2017-08-01 2019-02-21 日立化成株式会社 不織布製造用ポリアミドイミド樹脂組成物
CN111491708B (zh) * 2017-12-15 2022-05-27 东洋纺株式会社 过滤材料用无纺布及其制造方法
JP7444561B2 (ja) * 2019-08-08 2024-03-06 株式会社東芝 アルミニウム電解コンデンサ、電気機器、及びアルミニウム電解コンデンサの製造方法
CN112531288B (zh) * 2020-12-07 2022-11-08 安徽南都华拓新能源科技有限公司 阻燃型纳米纤维锂电池隔膜及其制备方法
JP7026423B1 (ja) * 2021-01-12 2022-02-28 ユニチカ株式会社 ポリアミドイミド
CN115522278B (zh) * 2022-09-15 2024-02-02 青岛大学 用于耐高温过滤材料的超疏水聚酰胺酰亚胺纳米纤维及其制备方法、应用

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1603108A (zh) * 1968-06-04 1971-03-22
US4060451A (en) * 1972-03-31 1977-11-29 Teijin Limited Polyamide-imide and mica pulp particles and paper-like sheets made therefrom
US4187143A (en) * 1975-10-01 1980-02-05 Basf Aktiengesellschaft Manufacture of fibrids from poly(amide-imide) resins
JPS6052A (ja) 1983-06-15 1985-01-05 Fuji Elelctrochem Co Ltd 非水電解液電池
JPS61232560A (ja) 1985-04-08 1986-10-16 Fuji Elelctrochem Co Ltd リチウム電池
US4741979A (en) 1986-05-19 1988-05-03 Eastman Kodak Company Battery separator assembly
JPS63145465A (ja) 1986-12-04 1988-06-17 株式会社クラレ ポリビニルアルコ−ル系微細繊維シ−ト状物及びその製造方法
JPH01258358A (ja) 1988-04-06 1989-10-16 Japan Vilene Co Ltd リチウム電池用セパレータ
JPH02269738A (ja) 1989-04-11 1990-11-05 Teijin Ltd コポリアミドアミック酸及びコポリアミドイミド繊維の製造法
JP2950575B2 (ja) 1990-04-17 1999-09-20 日本ケミコン株式会社 電解コンデンサ
US5124428A (en) * 1991-05-31 1992-06-23 Amoco Corporation Amide-imide resin for production of heat-resistant fiber
JPH05222612A (ja) 1992-02-06 1993-08-31 Toyobo Co Ltd 共重合ポリアミドイミド繊維およびその製造方法
KR0128814B1 (ko) * 1993-07-05 1998-04-07 강박광 이소포론디아민 구조를 함유하는 신규 폴리아미드이미드수지
JPH0742611A (ja) 1993-07-27 1995-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd シリンダライナ冷却通路
JPH08218223A (ja) * 1995-02-14 1996-08-27 Toyobo Co Ltd ポリアミドイミド繊維
JP3769780B2 (ja) 1995-08-14 2006-04-26 東洋紡績株式会社 積層体
US6265333B1 (en) * 1998-06-02 2001-07-24 Board Of Regents, University Of Nebraska-Lincoln Delamination resistant composites prepared by small diameter fiber reinforcement at ply interfaces
JP2000331663A (ja) 1999-05-18 2000-11-30 Nippon Kodoshi Corp セパレータ及び該セパレータを使用した電解コンデンサ，電気二重層コンデンサ，非水系電池
US7279251B1 (en) * 2000-05-19 2007-10-09 Korea Institute Of Science And Technology Lithium secondary battery comprising a super fine fibrous polymer separator film and its fabrication method
KR100917101B1 (ko) * 2000-08-04 2009-09-15 도요 보세키 가부시키가이샤 플렉시블 금속적층체 및 그 제조방법
KR20020063020A (ko) 2001-01-26 2002-08-01 한국과학기술연구원 미세 섬유상 고분자웹의 제조 방법
US20040166311A1 (en) * 2003-02-25 2004-08-26 Clemson University Electrostatic spinning of aromatic polyamic acid
JP2004308031A (ja) 2003-04-03 2004-11-04 Teijin Ltd ポリアミド酸不織布、それから得られるポリイミド不織布およびそれらの製造方法
JP4425576B2 (ja) * 2003-06-23 2010-03-03 日本バイリーン株式会社 リチウム二次電池用セパレータ及びリチウム二次電池
KR20050006540A (ko) * 2003-07-09 2005-01-17 한국과학기술연구원 초극세 섬유상 다공성 고분자 분리막을 포함하는리튬이차전지 및 그 제조방법
US20080241538A1 (en) 2004-06-17 2008-10-02 Korea Research Institute Of Chemical Technology Filament Bundle Type Nano Fiber and Manufacturing Method Thereof
JP2006229092A (ja) 2005-02-21 2006-08-31 Gun Ei Chem Ind Co Ltd 微細ポリアミドイミド繊維および／または微細ポリイミド繊維を用いた電解コンデンサー用セパレーター
JP5086247B2 (ja) 2005-05-18 2012-11-28 コリア リサーチ インスティチュート オブ ケミカル テクノロジー フィラメント束状の長繊維及びその製造方法

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