CN103503084B - 电绝缘性树脂片 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种耐热性和绝缘性优异、且在施加外力而使其变形成规定形状后即使解除外力也能够维持规定形状的电绝缘性树脂片。本发明的电绝缘性树脂片的孔隙率为10～60%，在23℃下伸长5%并维持了10分钟时的应力松弛率为20%以上，且介质击穿电压为25kV/mm以上。

Description

电绝缘性树脂片
技术领域
本发明涉及电绝缘性树脂片、尤其是用作马达线圈的电绝缘体的电绝缘性树脂片。
背景技术
在马达、发电机和变压器等设备中，作为对地绝缘体(槽、间隔物、楔等)、层间绝缘体(线圈层间等)、和导体绝缘体等绝缘体，最常使用的是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。尤其是在高压交流马达、工业用直流马达、和发电机等设备中，由于高电压化、大容量化、及小型轻量化的倾向，耐热性的需求高涨，作为绝缘体，使用由H级的聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、和聚醚醚酮(PEEK)等超级工程塑料形成的薄膜。
作为用于马达的线圈线之间、或马达的线圈线与铁芯之间的绝缘的绝缘体，已知有马达用电绝缘性树脂片。该电绝缘性树脂片有时会为了与安装对象的形状相对应而在施加了弯折等变形的状态下使用。
例如，专利文献1中，为了降低折回的绝缘薄膜的端部的挠曲，提出了在绝缘薄膜的端部设置从折回线起沿垂直方向切断了的切断部的技术。
但是，在绝缘薄膜上设有切断部时，担心在切断部的绝缘性降低。
另外，对于现有的绝缘薄膜，即使施加外力使其变形成与安装对象的形状相对应的形状，其后解除外力时，也无法维持该形状。因此，以与安装对象的形状相对应的方式安装绝缘薄膜时，需要首先使绝缘薄膜以与对象的形状相对应的方式变形，然后，一边利用夹具等保持变形状态一边将绝缘薄膜安装到对象上。
但是，前述安装方法的情况下，根据对象的形状的不同，夹具等会碍事，在对象上安装绝缘薄膜变得困难。另外，安装操作需要大量的时间和精力，因此，也存在操作效率降低的问题。进而，还存在安装精度(安装位置等的精度)降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-9447号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种耐热性和绝缘性优异且在施加外力而使其变形成规定形状后即使解除外力也能够维持规定形状的电绝缘性树脂片。
用于解决问题的方案
本发明涉及一种电绝缘性树脂片，其孔隙率为10～60%，在23℃下伸长5%并维持了10分钟时的应力松弛率为20%以上，且介质击穿电压为25kV/mm以上。
为了得到具有H级耐热性的电绝缘性树脂片，需要作为原料的树脂(聚合物)的玻璃化转变温度(Tg)高，主链骨架为刚性。另外，为了维持电绝缘性树脂片的绝缘性，需要一定水平的厚度。因此，可以认为，耐热性和绝缘性高的现有的电绝缘性树脂片难以弯折，或者即使弯折也容易恢复原本的形状。
本发明人等发现，通过将片的孔隙率调整至10～60%，进而将在23℃下伸长5%并维持了10分钟时的应力松弛率设为20%以上，可得到即使解除外力也能够维持规定形状而不会降低耐热性和绝缘性的电绝缘性树脂片。
片的孔隙率不足10%时，片的刚性提高，因此，会难以将片弯折，或者即使弯折，解除外力时也会恢复原本的形状。因此，在对象上安装绝缘薄膜变得困难，或安装精度降低。另外，难以降低相对介电常数。另一方面，片的孔隙率超过60%时，担心片的绝缘性会明显降低。
另外，应力松弛率不足20%时，弯折时的应力未充分松弛，解除外力时会容易恢复原本的形状。因此，在对象上安装绝缘薄膜变得困难，或者安装精度降低。
另外，前述电绝缘性树脂片需要介质击穿电压为25kV/mm以上。电绝缘性树脂片的介质击穿电压为25kV/mm以上时，用作马达等设备的绝缘构件时，能够有效地防止由浪涌电压导致的介质击穿。
另外，前述电绝缘性树脂片优选为平均气泡直径为10μm以下的多孔结构体。平均气泡直径超过10μm时，片的强度降低，弯折时会产生裂纹，担心绝缘性受损。另外，会变得难以降低相对介电常数，或者存在机械强度降低的倾向。
另外，前述电绝缘性树脂片优选在频率1GHz下的相对介电常数为2.5以下。相对介电常数为2.5以下时，用作马达等设备的绝缘构件时，能够充分提高作为介质击穿的初始现象的局部放电起始电压，因此，能够有效地防止由浪涌电压导致的介质击穿。相对介电常数超过2.5时，无法充分提高局部放电起始电压。
另外，前述电绝缘性树脂片优选包含玻璃化转变温度为150℃以上的热塑性树脂。热塑性树脂具有塑性(plasticity)，因此有利于多孔结构体的形成。另外，热塑性树脂的玻璃化转变温度为150℃以上时，可以得到具有H级耐热性的电绝缘性树脂片。
另外，作为电绝缘性树脂片的原料的热塑性树脂优选拉伸断裂应力为50MPa以上，且拉伸模量为1000MPa以上。由此，能够在弯折加工时防止折线部分的裂纹。
前述热塑性树脂优选为聚醚酰亚胺、聚醚砜、或它们的混合物。这些树脂的高温时的尺寸稳定性优异，长时间的耐久性也优异。
本发明的电绝缘性树脂片适宜用作马达线圈的电绝缘体。
另外，本发明涉及一种电绝缘性层叠片，其在前述电绝缘性树脂片的至少一个面层叠有片材。
发明的效果
本发明的电绝缘性树脂片不仅耐热性和绝缘性优异，而且，在施加外力而使其变形成规定形状后，即使解除外力也能够维持规定形状。因此，可以使电绝缘性树脂片以与对象的形状相对应的方式变形(弯折等)，而且能够维持该变形状态，因此，能够容易且精度良好地将电绝缘性树脂片不用夹具等保持地安装到对象上。
附图说明
图1是弯折成角度30°的金属板(仿照马达安装电绝缘性树脂片的部分的形状)的立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
对作为本发明的电绝缘性树脂片的原料的树脂没有特别限定，优选使用热塑性树脂。热塑性树脂从耐热性的观点出发优选玻璃化转变温度为150℃以上的树脂，更优选玻璃化转变温度为180℃以上的树脂。作为这种热塑性树脂，例如可列举出聚酰胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、液晶聚合物、和聚醚酰亚胺等。它们可以单独使用或者混合两种以上使用。在它们当中，优选使用高温时的尺寸稳定性优异且长时间的耐久性也优异的聚醚酰亚胺、聚醚砜、或它们的混合物。
前述聚醚酰亚胺可以通过二氨基化合物与像2,2’,3,3’-四羧基二苯醚二酐那样的芳香族双醚酐的环化脱水反应得到，也可以使用市售品，例如，ULTEM树脂(SABIC公司制造)、SPERIO树脂(三菱树脂株式会社制造)等。
作为二氨基化合物，例如可列举出间苯二胺、对苯二胺、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-氨基苯氧基苯基)六氟丙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-2,2-二甲基联苯、2,2-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯等。它们可以单独使用或者混合两种以上使用。
前述聚醚砜可以通过二氯二苯基砜与二羟基二苯基砜的钾盐的缩聚反应得到，也可以使用市售品，例如Ultrazone E系列(BASF公司制造)、RADELA系列(Solvay公司制造)等。
本发明中使用的热塑性树脂优选拉伸断裂应力为50MPa以上，且拉伸模量为1000MPa以上。拉伸断裂应力更优选为80MPa以上、特别优选为100MPa以上(通常为200MPa以下)。拉伸模量更优选为2000MPa以上、特别优选为3000MPa以上(通常为5000MPa以下)。
电绝缘性树脂片除了树脂之外还可以包含各种添加剂。对添加剂的种类没有特别限定，例如可列举出增粘树脂、阻燃剂、抗氧化剂、无机填料、气泡成核剂、结晶成核剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂、润滑剂、颜料、交联剂、交联助剂、和硅烷偶联剂等通常的塑料用添加剂。这些添加剂相对于100重量份树脂，例如可以使用0.1～5重量份。
本发明的电绝缘性树脂片可以通过使包含树脂和任意的添加剂的树脂组合物多孔化而得到。对多孔化的方法没有特别限定，例如可列举出机械打孔的方法、利用热或光使树脂分解的方法、化学发泡法、物理发泡法等。为了得到低相对介电常数的电绝缘性树脂片，需要高孔隙率且均匀地形成微细气泡，为此，优选(1)利用非反应性气体使其发泡的方法、或(2)提取在树脂中相分离了的相分离剂的方法中的任意方法。这些方法具有如下的优点：不会残留由化学发泡法的情况下使用的发泡剂导致的反应残渣，而且气泡为独立气泡结构，因此，不易发生由吸湿等导致的电特性的变化。
以下，对前述(1)利用非反应性气体使其发泡的方法进行说明。
本发明的电绝缘性树脂片例如可以通过如下的方式制造：使非反应性气体在加压下浸渗到包含热塑性树脂的热塑性树脂组合物中(气体浸渗工序)；在气体浸渗后降低压力，使热塑性树脂组合物发泡(发泡工序)。
作为气体浸渗工序中使用的非反应性气体，例如可列举出二氧化碳、氮气、空气等。这些气体可以单独使用，也可以混合使用。在它们当中，优选使用向热塑性树脂的浸渗量多且浸渗速度也快的二氧化碳。
浸渗非反应性气体时的温度和压力需要根据非反应性气体的种类、热塑性树脂或热塑性树脂组合物的种类、和作为目标的电绝缘性树脂片的平均气泡直径和孔隙率来适当调整。例如，使用二氧化碳作为非反应性气体并使用聚醚酰亚胺作为热塑性树脂时，为了制造平均气泡直径为10μm以下且孔隙率为10～60%的电绝缘性树脂片，温度和压力通常为20～230℃、7.3～100MPa，优选为25～200℃、10～50MPa。
另外，从加快非反应性气体向热塑性树脂的浸渗速度的观点出发，前述非反应性气体优选为超临界状态。例如，在二氧化碳的情况下，其临界温度为31℃，临界压力为7.4MPa，使其为温度31℃以上且压力7.4MPa以上的超临界状态时，二氧化碳对热塑性树脂的溶解度明显增大，能够高浓度混入。另外，在超临界状态下浸渗气体时，热塑性树脂中的气体浓度高，因此，使压力急剧下降时，气泡核大量产生，该气泡核生长而形成的气泡的密度增大，可以得到非常微细的气泡。
发泡工序是在前述气体浸渗工序后减少压力使热塑性树脂组合物发泡的工序。通过减少压力，气泡核在热塑性树脂组合物中大量产生。对减少压力的水平(减压速度)没有特别限制，为5～400MPa/秒左右。
也可以设置将通过发泡工序形成了气泡核的多孔结构体在150℃以上的温度下进行加热的加热工序。通过加热产生了气泡核的多孔结构体，气泡核生长，形成气泡。加热温度优选为180℃以上、更优选为200℃以上。加热温度不足150℃时，有时难以得到孔隙率高的多孔结构体。此外，加热工序后，也可以将多孔结构体急冷来防止气泡的生长或固定气泡形状。
前述气体浸渗工序和发泡工序可以通过间歇方式或连续方式中的任意方式进行。
根据间歇方式，例如可以如下地制造电绝缘性树脂片(多孔结构体)。即，通过使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机将包含热塑性树脂的热塑性树脂组合物挤出，形成包含热塑性树脂作为基材树脂的片。或者，预先使用设有辊、凸轮、捏合机、班伯里型等叶片的混炼机将包含热塑性树脂的热塑性树脂组合物均匀混炼，使用热板压制等压制成形为规定厚度，从而形成包含热塑性树脂作为基材树脂的片。将由此得到的未发泡片放入高压容器中，注入二氧化碳、氮气、或空气等非反应性气体，在前述未发泡片中浸渗非反应性气体。在充分地浸渗了非反应性气体的时候释放压力(通常至大气压)，在基材树脂中产生气泡核。然后，通过加热该气泡核使气泡生长后，利用冷水等急剧冷却，防止气泡的生长或进行形状的固定，从而得到电绝缘性树脂片。
另一方面，根据连续方式，例如，一边使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机混炼包含热塑性树脂的热塑性树脂组合物一边注入非反应性气体，使非反应性气体充分地浸渗到树脂中后，通过挤出来释放压力(通常至大气压)，产生气泡核。然后，利用加热使气泡生长后，利用冷水等急剧冷却，防止气泡的生长或进行形状的固定，从而得到电绝缘性树脂片。
以下，对前述(2)提取树脂中相分离了的相分离剂的方法进行说明。
本发明的电绝缘性树脂片例如可以如下制造：将包含热塑性树脂和与该热塑性树脂的固化体相分离的相分离剂的热塑性树脂组合物涂布到基板上，将其固化，制造具有微相分离结构的热塑性树脂片，从前述热塑性树脂片去除相分离剂，从而制造。
构成微相分离结构的非连续相的相分离剂是在与热塑性树脂混合时具有相容性且与该树脂的固化体相分离的化合物。其中，与热塑性树脂相分离的化合物也可以使用通过加入适当的介质(例如有机溶剂)而制成均匀状态(均匀溶液)的物质。
作为这种相分离剂，例如可列举出聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇；前述聚亚烷基二醇的单末端或两末端甲基封端物、或者单末端或两末端(甲基)丙烯酸酯封端物；氨基甲酸酯预聚物；苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、低聚酯(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯系化合物等。它们可以单独使用一种，也可以混合两种以上使用。
使用相分离剂时能够形成微小的微相分离结构，因此，能够将电绝缘性树脂片的平均气泡直径设为10μm以下。
对相分离剂的分子量没有特别限制，从后续的去除操作容易的方面出发，重均分子量优选为100～10000、更优选为100～2000。重均分子量不足100时，难以与热塑性树脂的固化体相分离。另一方面，重均分子量超过10000时，微相分离结构过度增大，或变得难以从热塑性树脂片中去除。
相分离剂的添加量需要根据热塑性树脂的种类适当调整，为了将电绝缘性树脂片的孔隙率设为10～60%，通常，相对于100重量份热塑性树脂优选为10～200重量份、更优选为10～100重量份。另外，为了将电绝缘性树脂片的介质击穿电压设为25kV/mm以上，相分离剂的添加量通常相对于100重量份热塑性树脂优选为10～80重量份、更优选为10～75重量份。
以下，对使用了相分离剂的电绝缘性树脂片的制造方法进行详细说明。
首先，将包含热塑性树脂和相分离剂的热塑性树脂组合物涂布到基材上。
为了制备均匀的热塑性树脂组合物，也可以使用甲苯、以及二甲苯等芳香族烃；甲醇、乙醇、以及异丙醇等醇类；甲乙酮、以及丙酮等酮类；N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、以及二甲基甲酰胺等酰胺类等有机溶剂。有机溶剂的用量相对于100重量份热塑性树脂通常为100～500重量份、优选为200～500重量份。
基材只要具有平滑的表面就没有特别限制，例如可列举出PET、PE、和PP等塑料薄膜；玻璃板；不锈钢、铜、和铝等金属箔。为了连续制造电绝缘性树脂片，也可以使用带状的基材。
对将热塑性树脂组合物涂布到基材上的方法没有特别限制，作为连续涂布的方法，例如可列举出线棒、吻式涂布、和凹版等，作为间歇涂布的方法，例如可列举出涂抹器、线棒、和刮刀涂布机等。
接着，使涂布在基板上的热塑性树脂组合物固化，制作相分离剂微相分离了的热塑性树脂片。微相分离结构通常会形成以树脂成分为海、以相分离剂为岛的海岛结构。
热塑性树脂组合物不含溶剂时，对涂布膜实施热固化处理等固化处理，将涂布膜中的热塑性树脂固化，使相分离剂不容化。
热塑性树脂组合物包含溶剂时，可以在使涂布膜中的溶剂蒸发(干燥)而形成微相分离结构之后使热塑性树脂成分固化，也可以在将热塑性树脂成分固化之后使溶剂蒸发(干燥)而形成微相分离结构。对蒸发(干燥)溶剂时的温度没有特别限制，根据使用的溶剂的种类适当调整即可，通常为10～250℃、优选为60～200℃。
接着，从热塑性树脂片中去除微相分离了的相分离剂，制作电绝缘性树脂片。此外，也可以在去除相分离剂之前将热塑性树脂片从基材剥离。
对从热塑性树脂片去除相分离剂的方法没有特别限制，优选利用溶剂提取的方法。溶剂需要使用对相分离剂为良溶剂且不溶解热塑性树脂的固化体的溶剂，例如可列举出甲苯、乙醇、乙酸乙酯、和庚烷等有机溶剂、液化二氧化碳、亚临界二氧化碳、超临界二氧化碳等。液化二氧化碳、亚临界二氧化碳和超临界二氧化碳由于容易在树脂片内浸透，因此能够效率良好地去除相分离剂。
使用液化二氧化碳、亚临界二氧化碳或超临界二氧化碳作为溶剂时，通常使用压力容器。作为压力容器，例如可以使用批量式的压力容器、具有耐压性的片放出/卷取装置的压力容器等。压力容器通常设有由泵、配管、和阀等构成的二氧化碳供给单元。
利用液化二氧化碳、亚临界二氧化碳或超临界二氧化碳提取相分离剂时的温度和压力为二氧化碳的临界点以上即可，通常为32～230℃、7.3～100MPa，优选为40～200℃、10～50MPa。
提取可以对放入了热塑性树脂片的压力容器内连续地供给/排出液化二氧化碳、亚临界二氧化碳或超临界二氧化碳来进行，也可以将压力容器设为封闭体系(投入的树脂片、液化二氧化碳、亚临界二氧化碳或超临界二氧化碳不会移动到容器外的状态)来进行。使用超临界二氧化碳和亚临界二氧化碳时，热塑性树脂片的溶胀得到促进，并且，不容化的相分离剂的扩散系数提高，从而可从热塑性树脂片高效地去除相分离剂。使用液化二氧化碳时，前述扩散系数虽然会降低，但对热塑性树脂片内的浸透性提高，因此可从树脂片高效地去除相分离剂。
提取时间需要根据提取时的温度、压力、相分离剂的配混量、和树脂片的厚度适当调整，通常为1～10小时、优选为2～10小时。
另一方面，使用有机溶剂作为溶剂进行提取时，可以在大气压下去除相分离剂，因此，与使用液化二氧化碳或超临界二氧化碳时相比，能够抑制电绝缘性树脂片的变形。另外，也可以缩短提取时间。进而，通过在有机溶剂中依次通过热塑性树脂片，可以连续地进行相分离剂的提取处理。
作为使用有机溶剂的提取方法，例如可列举出在有机溶剂中浸渍热塑性树脂片的方法、对热塑性树脂片喷有机溶剂的方法等。从相分离剂的去除效率的观点出发，优选浸渍法。另外，通过经过数次交换有机溶剂或边搅拌边提取，能够高效地去除相分离剂。
去除了相分离剂后，也可以对得到的多孔结构体进行干燥处理等。
使用能够通过加热蒸发或分解的物质作为相分离剂时，也可以组合在上述提取之前通过加热将相分离剂蒸发或分解而去除的方法。通过加热将相分离剂蒸发或分解时的加热温度可以根据相分离剂的沸点、分解温度适当选择，通常为100℃以上、例如100～500℃，优选为250～450℃左右。为了提高前述相分离剂的去除效率，蒸发、分解操作优选在减压(例如1mmHg以下)下进行。通过组合进行蒸发或分解以及提取操作，可以将依靠一种操作无法去除的添加剂的残渣利用另一种操作完全除去，可以得到相对介电常数极低的多孔结构体。
本发明的电绝缘性树脂片的孔隙率为10～60%，在23℃下伸长5%并维持了10分钟时的应力松弛率为20%以上，且介质击穿电压为25kV/mm以上。孔隙率优选为20～55%、更优选为30～50%。另外，应力松弛率优选为30%以上(通常为70%以下、优选为50%以下)。其中，应力松弛率可以通过适当调整所使用的树脂、孔隙率、和平均气泡直径等来调整为目标范围。另外，介质击穿电压优选为30kV/mm以上(通常为100kV/mm以下、优选为60kV/mm以下)。
另外，本发明的电绝缘性树脂片的平均气泡直径优选为10μm以下、更优选为5μm以下。
另外，本发明的电绝缘性树脂片优选频率1GHz下的相对介电常数为2.5以下，更优选为2.0以下(通常为1.0以上)。需要说明的是，相对介电常数取决于作为原料的树脂本征的相对介电常数，但可以通过提高孔隙率来低介电化。
本发明的电绝缘性树脂片的厚度优选为60～500μm、更优选为100～300μm。厚度为60～500μm的范围时，马达用电绝缘性树脂片能够维持优异的绝缘性。厚度不足60μm时，容易发生介质击穿，超过500μm时，线圈线的圈数降低，存在马达输出功率降低的倾向。
本发明的电绝缘性层叠片在前述电绝缘性树脂片的至少一个面层叠有片材。对电绝缘性层叠片的形状没有特别限制，可以是片状、带状，或者也可以冲压加工成适当的需要的形状，或者也可以实施三维的弯折加工。
通过设置片材，能够对电绝缘性树脂片赋予强度或滑动性。
作为片材，例如可列举出无纺布、纸、或薄膜等，为了进一步提高电绝缘性层叠片的耐热性，优选使用无纺布、纸、或具有耐热性的薄膜。
对片材的厚度没有特别限定，通常为5～100μm、优选为5～50μm。片材的厚度不足5μm时，会难以对电绝缘性树脂片赋予强度，超过100μm时，电绝缘性层叠片的厚度增加而线圈线的圈数降低，存在马达输出功率降低或难以降低电绝缘性层叠片的相对介电常数的倾向。
为了在电绝缘性树脂片上层叠片材，可以使用粘接剂或粘合剂。对所使用的粘接剂或粘合剂没有特别限定，可以使用公知的粘接剂或粘合剂，例如可列举出环氧粘接剂、氨基甲酸酯粘接剂、和丙烯酸类粘接剂等。
可以对片材的层叠面实施电晕处理。通过实施电晕处理，能够抑制片材与电绝缘性树脂片的层间剥离。
实施例
以下列举实施例来说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限定。
〔测定和评价方法〕
(热塑性树脂的玻璃化转变温度)
将实施例和比较例中使用的热塑性树脂成形成片状，得到热塑性树脂片。然后，切断热塑性树脂片，得到5mm×80mm的样品。使用粘弹性试验机(Rheometrics公司制造，ARES)一边在频率1Hz下施加拉伸应变，一边以拉伸模式在温度区域：70～230℃、升温速度：5℃/分钟的条件下测定样品的粘弹性，将tanδ的峰值温度作为玻璃化转变温度。
(热塑性树脂的拉伸断裂应力和拉伸模量)
将实施例和比较例中使用的热塑性树脂成形成片状，得到热塑性树脂片。然后，切断热塑性树脂片，得到25mm(MD方向)×150mm的样品。然后，根据JIS K7161，在23℃、拉伸速度200mm/分钟、及夹具间距离50mm的拉伸条件下进行拉伸试验，得到应力-应变曲线。需要说明的是，将应力10MPa与20MPa之间的斜率(应力的差除以应变的差而得到的值)作为拉伸模量(MPa)。
(孔隙率)
利用比重计(Alfa Mirage公司制造的“MD-300S”)测定发泡前的热塑性树脂组合物、和制作的电绝缘性树脂片的比重，通过下述式计算。
孔隙率(%)=[1-(电绝缘性树脂片的比重/热塑性树脂组合物的比重)]×100
(应力松弛率)
将制作的电绝缘性树脂片切断，得到15mm(TD方向)×150mm的样品。然后，根据JIS K7161，在下述条件下进行拉伸试验。具体而言，在23℃、拉伸速度200mm/分钟、及标线100mm的拉伸条件下使样品以应变为5%的方式伸长，测定此时的载荷(初始应力)。另外，测定维持了10分钟前述状态时的载荷(松弛后应力)。将得到的初始应力和松弛后应力的值代入下述式，算出应力松弛率。
应力松弛率(%)={(初始应力-松弛后应力)/初始应力}×100
(介质击穿电压)
根据JIS K7161，在升压速度1kV/秒的条件下测定制作的电绝缘性树脂片的介质击穿电压。
(平均气泡直径)
将制作的电绝缘性树脂片用液氮冷却，使用刀具相对于片材面垂直地切断，制作样品。对样品的切断面实施Au蒸镀处理，用扫描电子显微镜(SEM)(日立制作所株式会社制造的“S-3400N”)观察该切断面。用图像处理软件(三谷商事株式会社制造的“WinROOF”)将对图像进行二值化处理，分离为气泡部和树脂部，测定气泡的最大垂直弦长。对气泡直径最大的50个气泡取平均值，作为平均气泡直径。
(相对介电常数)
利用空腔谐振器微扰法测定频率1GHz下的复数介电常数，将其实数部作为相对介电常数。利用测定设备：圆柱形空腔谐振器(Agilent TechnologiesInc.制造的“Network Analyzer N5230C”、关东电子应用开发株式会社制造的“空洞共振器1GHz”)、使用长条状的样品(样品尺寸2mm×70mm长度)来测定。
(开度角)
将制作的电绝缘性树脂片切断，得到25mm(MD方向)×100mm的样品。将样品的TD方向中央部在厚度方向上以4MPa加压5秒，然后，将样品沿着与TD方向正交的方向180°弯折。放置3小时后，使用数字显微镜(KEYENCE公司制造，VHX-100)以倍率100倍、从样品的侧方(与厚度方向和TD方向正交的方向)测定样品的开度角(°)。需要说明的是，弯折时产生裂纹的情况评价为“×”。
(安装性)
将制作的电绝缘性树脂片切断，得到25mm(MD方向)×100mm的样品。将样品的TD方向中央部在厚度方向上以4MPa加压5秒，然后，将样品沿着与TD方向正交的方向180°弯折。将样品放置3小时后，将样品从上方插入到图1所示的弯折成角度30°的金属板(仿照马达安装电绝缘性树脂片的部分的形状)。以下述基准评价插入时的插入容易度。
○：能够容易地插入。
×：插入时需要用手保持形状。
实施例1
在1000ml的四口烧瓶中加入667.7g N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，加热到70度，在其中加入250g聚醚酰亚胺(PEI)树脂(SABIC Innovative Plastics公司制造，UItem1000，玻璃化转变温度：223℃，拉伸断裂应力：117MPa，拉伸模量：3138MPa)，搅拌5小时，制备PEI树脂溶液。
在制备的PEI树脂溶液中以相对于100重量份PEI树脂添加30重量份的方式添加重均分子量400的聚丙二醇，搅拌，制备透明的均匀溶液。将该均匀溶液以逗点直接涂布方式涂布到PET薄膜上，然后在130℃下加热8分钟，蒸发去除NMP，得到相分离结构体。将得到的相分离结构体放入到30L的耐圧容器中，在45℃的气氛中注入二氧化碳。加压至25MPa后，以保持压力的状态以约1.8kg/h的流量注入二氧化碳，排气，提取残留溶剂和聚丙二醇。提取操作进行至二氧化碳的总用量达到1.8kg。然后，将气氛温度设为85℃，一边升温一边注入7.2kg的二氧化碳，排气，进行提取操作，制作由多孔结构体形成的电绝缘性树脂片。
实施例2
除了在制备的PEI树脂溶液中以相对于100重量份PEI树脂添加60重量份的方式添加重均分子量400的聚丙二醇之外，通过与实施例1同样的方法制作电绝缘性树脂片。
实施例3
在1000ml的四口烧瓶中加入667.7g N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，加热到70度，在其中加入250g聚醚砜(PES)树脂(BASF公司制造，E2010，玻璃化转变温度：225℃，拉伸断裂应力：68MPa，拉伸模量：2282MPa)，搅拌5小时，制备PES树脂溶液。
在制备的PES树脂溶液中以相对于100重量份PES树脂添加35重量份的方式添加重均分子量400的聚丙二醇，搅拌，制备透明的均匀溶液。然后，通过与实施例1同样的方法制作电绝缘性树脂片。
比较例1
在双螺杆混炼机(TECHNOVEL CORPORATION制造)中加入聚醚酰亚胺(PEI)树脂(SABIC Innovative Plastics公司制造，UItem1000，玻璃化转变温度：223℃，拉伸断裂应力：117MPa，拉伸模量：3138MPa)，在350℃下使其熔融，进行挤出成形，制作电绝缘性树脂片。
比较例2
在双螺杆混炼机(TECHNOVEL CORPORATION制造)中加入聚醚砜(PES)树脂(BASF公司制造，E2010，玻璃化转变温度：225℃，拉伸断裂应力：68MPa，拉伸模量：2282MPa)，在310℃下使其熔融，进行挤出成形，制作电绝缘性树脂片。
比较例3
除了在制备的PEI树脂溶液中以相对于100重量份PEI树脂添加75重量份的方式添加重均分子量400的聚丙二醇之外，通过与实施例1同样的方法制作电绝缘性树脂片。
比较例4
除了在制备的PEI树脂溶液中以相对于100重量份PEI树脂添加100重量份的方式添加重均分子量400的聚丙二醇之外，通过与实施例1同样的方法制作电绝缘性树脂片。
【表1】
实施例1～3的电绝缘性树脂片即使解除外力也能够充分地维持被弯折成的形状。因此，能够容易地安装到弯折的金属板上。另外，实施例1～3的电绝缘性树脂片的介质击穿电压高，具有令人充分满意的绝缘性。另一方面，比较例1和2的电绝缘性树脂片为无孔结构，解除外力时，无法充分地维持被弯折成的形状。因此，在弯折的金属板上安装时，需要用手保持弯折的形状。比较例3的电绝缘性树脂片的孔隙率高，因此，介质击穿电压低，绝缘性差。比较例4的电绝缘性树脂片的孔隙率非常高，因此在弯折时产生了裂纹。
产业上的可利用性
本发明的电绝缘性树脂片可用作绝缘体。尤其可适宜地用作设置于马达、发电机、和变压器等设备的对地绝缘体(槽、间隔物、楔等)、层间绝缘体(线圈层间等)、和导体绝缘体等绝缘体。

Claims (6)

1.一种电绝缘性树脂片，其是孔隙率为10～60％，在23℃下伸长5％并维持了10分钟时的应力松弛率为20％以上，且介质击穿电压为25kV/mm以上，并且平均气泡直径为10μm以下的多孔结构体，
所述多孔结构体包含玻璃化转变温度为150℃以上的热塑性树脂，
所述多孔结构体通过利用非反应性气体使其发泡的方法、或提取在树脂中相分离了的相分离剂的方法而得到。
2.根据权利要求1所述的电绝缘性树脂片，其在频率1GHz下的相对介电常数为2.5以下。
3.根据权利要求1所述的电绝缘性树脂片，其中，所述热塑性树脂的拉伸断裂应力为50MPa以上，且拉伸模量为1000MPa以上。
4.根据权利要求1所述的电绝缘性树脂片，其中，所述热塑性树脂为聚醚酰亚胺、聚醚砜、或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的电绝缘性树脂片，其用作马达线圈的电绝缘体。
6.一种电绝缘性层叠片，其在权利要求1～5中任一项所述的电绝缘性树脂片的至少一个面层叠有片材。
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