CN1078569A

CN1078569A - 绝缘电线

Info

Publication number: CN1078569A
Application number: CN 92114612
Authority: CN
Inventors: 松浦裕纪; 上冈勇夫; 岩田幸一
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Technologies Corp
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1992-11-21
Publication date: 1993-11-17
Anticipated expiration: 2007-11-21
Also published as: CN1073264C; ES2092000T3; EP0543409A3; DE69212281T2; TW253969B; EP0543409B1; US5356708A; MY108173A; SG46245A1; DE69212281D1; EP0543409A2

Abstract

本发明的绝缘电线包括导体和用聚酰胺-酰亚胺底漆制成的绝缘涂层。聚酰胺-酰亚胺由酸与含 10—80摩尔％通式为的芳族二异氰酸酯的二异氰酸酯制成。或者由二异氰酸酯与亚胺二羧酸制成。而亚胺二羧酸则是酸与二胺的反应产物。所述二胺是含有通式

Description

本发明涉及一种绝缘电线。更具体地，本发明涉及一种有优越绕制及嵌制性能的并优先用于在电机铁心上绕制线圈的电线。

这些年来，在减少电气或电子装置的尺寸及重量方面的趋势有了上升，已提出需要尺寸更小及重量更轻的更高性能的电机。为了满足这种需要，必须在电机的铁心上用一种绝缘电线绕制更多的匝数。为此，该种绝缘电线被迫挤压在一个铁心槽中。因而，该绝缘电线的绝缘外壳在绕制时会趋于损坏，如果该绝缘外壳被损坏了，则会引起层间故障或接地故障，以致于电机的电性能会遭到破坏。

迄今，在上述应用中的电机内，通常使用一种具有好机械强度的绝缘壳的绝缘电线，该绝缘电线是在一根导体或在已在导体上形成的绝缘外层上涂以具有好机械强度的聚酰胺酰亚胺涂漆并烘烤而形成的。作为聚酰胺-酰亚胺，通常使用二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯及苯三酸酐的反应产物（参见日本专利申请，其申请号为：19274/1969及27611/1970）。

现今，需要更进一步减少尺寸和降低重量的并具有更佳性能的电机。为了满足这个需要，绝缘电线的匝数更进一步地增加，以致使得甚至是聚酰胺-酰亚胺基的绝缘涂层有时也会损坏。

为了减小该绝缘涂层的损坏，研究了用一种有机的或无机的润滑剂添加在该涂漆中，以使得该绝缘涂漆得到润滑性，或者直接地在绝缘电线上施以润滑剂、例如蜡。但是这些方法并不能完全地防止绝缘涂层的损坏。

进一步地增强绝缘电线的机构强度可能会减少绝缘涂层的损坏。但是，简单地增强机械强度将使该涂层更坚硬并且挠性减少，以致于当该绝缘电线受弯曲时，该涂层易于破裂或剥落，或是使该绝缘电线的绕制及嵌制性能变坏。

本发明的一个目的在于提供一种电线的绝缘涂层，它与传统的绝缘涂层相比很少损坏。

本发明的另一目的在于提供一种绝缘电线，它具有改善的挠性及可处理性能。

根据本发明的第一方面，所提供的一种绝缘电线包括一根导体及一种绝缘涂层，该绝缘涂层是由聚酰胺-酰亚胺基的涂层作成的，该聚酰胺-酰亚胺包括一种酸的成分及一种二异氰酸酯的成份，后一成分中包含10%至80%克分子的具有下列化学式的一种芳香二异氰酸酯复合物：

其中R¹及R²是相同的或不同的，并且每个为一个氢原子，一个烷基，一个烷氧基或一个卤原子，及m和n是相同的或不同的，并且每个为1至4的一个数。

根据本发明的第二方面，所提供的一种绝缘电线包括一根导体及一种由聚酰胺-酰亚胺基涂层作成的绝缘涂层，该聚酰胺-酰亚胺包括一种二异氰酸酯成分及一种亚氨二羧酸，后者是一种酸成分及一种二胺成分的反应产物，其中所述二胺成分包括下列化学式的一种芳香二胺复合物：

其中R³及R⁴是相同的或不同的，并且每个为一个氢原子，一个烷基，一个烷氧基或一个卤原子，而q及r是相同的或不同的，并且每个为1至4的一个数，和/或所述的二异氰酸酯成分包括下列化学式的一种芳香二异氰酸酯复合物：

其中R¹和R²是相同的或不同的，并且每个为一个氢原子，一个烷基，一个烷氧基或一个卤原子，而m及n是相同的或不同的，并且每个为1至4的一个数，其数量为：在所有芳香二胺成分及所有二异氰酸酯成分的总量基础上，所述的芳香二胺复合物（Ⅱ）及所述二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的总量为从10%至80%克分子。

根据本发明，至少一种包含在该涂漆中的聚酰胺-酰亚胺的二异氰酸酯成分是化学式（Ⅰ）的一种芳香二异氰酸酯。

作为化学式（Ⅰ）中的烷基，最好为具有1至4个碳原子的烷基，如甲基，乙基，丙基，丁基或类似物。

作为烷氧基，最好是具有1至2个碳原子的烷氧基，如甲氧基及乙氧基。

芳香二异氰酸酯（Ⅰ）的专门例子为：联苯-4，4′-二异氰酸酯，联苯-3，3′-二异氰酸酯，联苯-3，4′-二异氰酸酯，3，3′-二氯联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′-二氯联苯-4，4′-二异氰酸酯，3，3′-二溴联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′-二溴联苯-4，4′-二异氰酸酯，3，3′-二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，3′-二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯，3，3′-二乙基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′-二乙基-4，4′-二异氰酸酯，3，3′-二甲氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′-二甲氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，3′-二甲氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，3，3′-二乙氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，2′-二乙氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，2，3′-二乙氧基联苯-4，4′-二异氰酸酯，及类似物，它们可独立地使用或作为其中的混合物。

在芳香二异氰酸酯复合物中，最好是3，3′-二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯，因为它易于从市场得到及价格合适。

与芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）相组合地，至少使用另一种二异氰酸酯复合物，它可使用任何的传统中采用二异氰酸酯复合物。一个优选的另一种二异氰酸酯复合是下列化学式表示的复合物：

其中R¹，R²，m及n的定义如前所述，而Z为：-CH₂-或-O-。

另一种二异氰酸酯复合物的优选例子为：二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯，二苯甲烷-3，3′-二异氰酸酯，二苯甲烷-3，4′-二异氰酸酯，二苯醚-4，4′-二异氰酸酯，二苯酮-4，4′-二异氰酸酯，二苯砜-4，4′-二异氰酸酯，甲代亚苯基-2，4-二异氰酸酯，甲代亚苯基-2，6-二异氰酸酯，m-亚二甲苯基-二异氰酸酯，P-亚二甲苯基-二异氰酸酯，及相似物。它们可独立地使用或作为其中的混合物。

在该另一种二异氰酸酯复合物中，最好是用二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯，因为容易从市场中得到及价格合适。

作为聚酰胺-酰亚胺的酸成分，可使用任何传统使用的酸。一种优选的酸复合物是下列化学式的一种酸酐：

其中R′是氢原子，烷基，烷氧基或卤原子，而X是1至3的一个数。

这种酸的优选例子为：苯三酸，苯三酐，苯三氯化物或苯三酸的衍生物，例如它的三元酸及类似物。在它们中间，苯三酐最好，因为它容易从市场得到及价格合适。

此外，该酸成分可能包含另外的酸成分，例如四羧酐或一种二元酸。该另外的酸成分的例子为：1，2，4，5苯四酸双酐，联苯四羧双酐，二苯酮四羧双酐，二苯砜四羧双酐，对苯二酸，间苯二酸，硫代四羧酸，双柠檬酸，2，5-噻吩二羧酸，4，5-菲二羧酸，二苯酮-4，4′-二羧酸，邻苯二甲酰胺二羧酸，联苯二羧酸，2，6-萘二羧酸，二苯砜-4，4′-二羧酸，己二酸，及相似物。

为什么基于全部克分子的二异氰酸复合物的芳香二异氰酸复合（Ⅰ）的量为从10%至80%克分子，其理由在于：当该量小于10%克分子时，绝缘外层的机械强度不会得到改善;当该量超过80%克分子时，该绝缘外层会变脆。

当上述芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的量为从30%至70%克分子时，绝缘外层的抗磨损性能改善了，以致在用绕线机将绝缘电线绕成线圈时其裂痕减少了。尤其是，当上述芳香二异氰酸复合物（Ⅰ）的量为从40%至60%克分子时，其抗磨损性能进一步得到改善，并且裂痕也进一步减少。

当基于全部量的二异氰酸复合物的芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的量为从60%至80%克分子量时，至少酸成分及二异氰酸酯复合物的一种包含5%至40%克分子、最好10%至30%克分子量的酸或二异氰酸酯复合物具有弯曲的分子结构。

这里使用词句“一种具有弯曲的分子结构的复合物”，是为了表示一种芳香双官能复合物，其中二个羧基或异氰酸酯基没有出现在芳香环或脂族二羧酸或二异氰酸酯的P位置上。具有弯曲的分子结构的酸的专门例子为：间苯二酸，邻苯二甲酸，二苯酮二羧酸，3，4′-或3，3′-二苯甲烷二羧酸，3，4′-或3，3′-二苯醚二羧酸，3，4′-或3，3′-二苯砜二羧酸，己二酸，脂肪酸，十二碳烯双酸，及相似物。具有弯曲的分子结构的二异氰酸复合物的专门例子为：二苯甲烷-3，4′-或3，3′-二异氰酸酯，二苯醚-3，4′-或3，3′-二异氰酸酯，2，3-或2，4-甲苯二异氰酸酯，1，6-己二异氰酸酯，亚二甲苯基二异氰酸酯及相似物。此外还可使用ε-己内酰胺或ω-月桂酮内酰胺（ω-laurolactum）。

以它们中间，从反应性能来看，在P位置上不具有羧基的芳香二羧酸为最好。

当使用了上述酸或具有弯曲的分子结构的二异氰酸酯复合物时，该聚酰胺-酰亚胺就具有一种弯曲的部分或聚合链中的部分，由于这种复合物就使得涂层的挠性增大了。

当该具有弯曲的分子结构的复合物的量小于5%克分子时，绝缘涂层的挠性没能足够的增大。当该量大于40%克分子时，则使用芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的效用被抑制，以致绝缘涂层易于被损坏。

当材料中包含了1%至15%克分子的至少具有3羧基的多羧酸或至少具有3异氰酸酯基的多异氰酸酯复合物时，聚酰胺-酰亚胺的交联度增加了，以使得绝缘涂层的硬度及垫软化性能得到改善。当多羧酸或多异氰酸复合物的量小于1%克分子时，上述的效用不能足够地获得。当这个量大于15%克分子时，聚酰胺-酰亚胺的挠性下降了。

该多羧酸的优选例子为：1、2、4、5苯四酸，三苯酸，丁烷四甲酸，联苯四羧酸，二苯酮四羧酸，二苯砜四羧酸及类似物。该多异氰酸酯复合物的优选例子为：三苯甲烷三异氰酸酯，二苯醚二异氰酸酯，一种二异氰酸酯复合物三聚物的多异氰酸酯（例如由Sumitomo Bayer Urethane生产的DesmoduleL及Desmodule AP），聚亚甲基聚苯异氰酯，及类似物。从容易合成的观点看，最好是芳香多羧酸。

为了制备根据本发明所使用的聚酰胺-酰亚胺，将按化学计算量的二异氰酸酯成分及酸成份置于一合适的有机溶液中，用和制备传统的聚酰胺-酰亚胺相同的方式进行聚合。例如包含一定比量的芳香二异氰酸复合物，与实际上等克分子量的酸成分反应，也就是0.90至1.10克分子，最好是0.95至1.05克分子的酸成分与一克分子的二异氰酸酯成分起反应，反应是在有机溶液中到0至180℃的温度下进行1至24小时，由此就获得了包含溶解及分散在有机溶液中的聚酰胺-酰亚胺的聚酰胺-酰亚胺漆。

另一种方式是，根据本发明所使用的聚酰胺-酰亚胺漆这样地制备：将由芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）及酸成分聚合生成的聚酰胺-酰亚胺漆与由芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）以外的二异氰酸复合物及酸成分聚合生成的聚酰胺-酰亚胺漆相混合，以使得基于全部量的二异氰酸复合物的芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的量为从10%至80%克分子。

本发明的第二方面是其中聚酰胺-酰亚胺是由两步反应制备的，即包括将二胺成分与酸成分进行反应以获得亚胺二羧酸，然后将亚胺二羧酸与二异氰酸酯复合物起反应，可能有下列的芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）与芳香二胺复合物（Ⅱ）的组合：

（1）该二胺成分包括芳香二胺复合物（Ⅱ），而该二异氰酸酯成分不包括芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）。

（2）该二异氰酸酯成分包括芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ），而该二胺成分不包括芳香二胺复合物（Ⅱ）。

（3）该二胺成分包括芳香二胺复合物（Ⅱ），及该二异氰酸酯成分包括芳香二异氰酸酯复合物（Ⅱ）。

该芳香二胺复合物（Ⅱ）的专门例子为：联苯胺，3-甲基-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二甲基-4，4′-二氨基联苯，2，3′-二甲基-4，4′-二氨基联苯，2，2′-二甲基-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二甲基-3，4′-二氨基联苯，3，3′-二甲基-3，3′-二氨基联苯，3，3′-二乙基-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二甲氧-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二乙氧-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二氯-4，4′-二氨基联苯，3，3′-二溴-4，4′-二氨基联苯，及相似物。它们可单独地使用或者作为其中的混合物。

在该芳香二胺复合物中，最好为3，3′-二甲基-4，4′-二氨基联苯，因为它易于从市场得到并且价格合适。

作为除芳香二胺复合物（Ⅱ）外的二胺复合物，可使用任何传统的二胺。另外二胺复合物的例子为：4，4′-二氨基二苯酯，3，4′-二氨基二苯酯，3，3′-二氨基二苯酯，4，4′-二氨基二苯甲烷，4，4′-二氨基二苯砜，4，4′-二氨基二苯硫，4，4′-二氨基二苯并酮，4，4′-二氨基二苯丙烷，4，4′-二氨基二苯六氟丙烷，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]联苯，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]二苯酯，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]二苯砜，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]二苯丙烷，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]二苯甲烷，4，4′-[二（4-氨基苯氧基）]二苯六氟丙烷，及相似物。它们可能独立地使用或是作为其中的混合物。

在该二胺复合物中，4，4′-二氨基二苯酯及4，4′-二氨基二苯甲烷为最佳，因为它对绝缘涂层的强度有利。

作为二异氰酸酯成分，上述包括芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）在内的二异氰酸酯复合物均能被使用。

为什么基于全部重量的全部二异氰酸酯成分及全部二胺成分，其中全部芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）为从10%至80%的重量，其理由如下：

如果全部量的芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）小于10%克分子，则绝缘涂层的机械强度不能改善。如果这个全部量超过80%克分子，则绝缘涂层变得脆弱。

当全部量的芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）为从30%至70%克分子时，绝缘涂层的抗磨损性能得以改善，以使得用绕线机将绝缘电线绕成线圈时，减少了其破裂。尤其是，当上述全部量的芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）为从40%至60%克分子时，其抗磨损性能进一步改善，并且破裂也进一步地被抑制了。

当基于全部量的全部二胺复合物及全部二异氰酸酯复合物，全部量的芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）为从60%至80%克分子时，至少酸成分，二胺复合物及二异氰酸酯成分中的一种包含5%至40%克分子的、最好是10%至30%克分子的具有弯曲分子结构的一种酸或二异氰酸酯复合物。

作为具有弯曲分子结构的酸或二异氰酸酯复合物，上述例举的复合物可被使用。

具有弯曲分子结构的二胺复合物的例子为：在P位置上不具有氨基的芳香二胺，例如为3，4′-或3，3′-二氨基二苯甲烷，3，4′-或3，3′-二氨基二苯醚，3，4′-或3，3′-二氨基二苯砜，间苯二胺等，以及诸如1，6-己二胺的脂族二胺等。

当材料中包含具有至少3个羧基的多羧酸、或具有至少3个氨基的聚胺、或具有至少3个异氰酸酯基的多异氰酸酯复合物的量为10%至15%克分子时，该聚酰胺-酰亚胺的交联度增强了，以致于该绝缘涂层的硬度及热软化特性得到改善。当该多羧酸、聚胺或多异氰酸酯复合物的量小于1%克分子时，则不足以获得上述效果。当这个量大于15%克分子时，该聚酰-酰亚胺的挠性下降。

作为多羧酸及多异氰酸酯复合物，可以使用上述所例举的内容。

聚胺的优选例子为：二苯甲烷三胺，二苯酯三胺，二乙基三胺，三亚乙基四胺及其相似物。

为了制备根据本发明的第二方面所使用的聚酰胺-酰亚胺漆，将实质上按化学计算量的二胺成分及酸成分置于适合的有机溶液中进行反应以获得亚胺二羧酸，并将该亚胺二羧酸与实质上按化学计算量的二异氰酸酯复合物以和制备传统的聚酰胺-酰亚胺相同的方法进行反应。

作为例子，二胺成分与大约两倍克分子量的酸成分在有机溶液中，在0至150℃的温度下反应1至24小时，由此得到亚胺多羧酸。然后，再与基本上等克分子量的二异氰酸酯成分、即0.9至1.10克分子量的二异氰酸酯成分进行反应，最好是0.95至1.05克分子的二异氰酸酯成分与亚胺多羧酸在有机溶液中在0至150℃的温度下反应1至24小时，以获得在有机溶液中溶解于分散的聚酰胺-酰亚胺。

另一方式是，根据本发明所使用的聚酰胺-酰亚胺可以这样制备：即将利用芳香二胺复合物（Ⅱ）和/或芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）以上述限定的量制备的聚酰胺-酰亚胺与利用芳香二胺复合物（Ⅱ）和/或芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）以上述限定量范围以外的量制备的聚酰胺-酰亚胺相混合。在这种情况下，这样地控制混合物的组成，即使得基于全部量的二胺成分及二异氰酸酯成分的全部量的芳香二胺复合物（Ⅱ）及芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）为从10%至80%克分子。

如果需要，根据本发明所使用的聚酰胺-酰亚胺基漆可以包括任何传统中使用的添加剂，例如：颜料、染料、有机或无机填充料、润滑剂及类似物。

该聚胺基漆被涂在导体上，然后进行烤焙以制得本发明的绝缘电线。该涂及烤的条件是与生产具有传统聚酰胺-酰亚胺涂层的绝缘电线的传统方法中的条件相同。

根据本发明的聚酰胺-酰亚胺的绝缘涂层的厚度没有限制，可以是与传统的绝缘电线相同的厚度，并可根据导体的直径或绝缘电线真实的应用作出选择。

该绝缘涂层可以直接地形成在裸导体上、或是已经形成在导体上的另一绝缘涂层上。

另一绝缘涂层用作为第一涂层。该第一涂层最好由对本发明的聚酰胺-酰亚胺绝缘涂层及对导体均具有良好粘着性能的材料作成。

作为第一涂层材料，可使用任何传统使用的绝缘材料。例如：聚氨基甲酸乙酯，聚酯，聚酯酰亚胺，聚酯酰胺-酰亚胺，不同于上述本发明聚酰胺-酰亚胺的聚酰胺-酰亚胺，聚酰亚胺，及其类似物。在它们中间，从对导体及对本发明的聚酰胺-酰亚胺的粘着性能、涂层的抗热及机械强度来看，最好是包括二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯及苯三酐，聚酯酰亚胺及聚酯的聚酰胺-酰亚胺。

第一涂层的厚度并不严格，从涂层的机械强度观点出发，根据本发明的聚酰胺-酰亚胺绝缘涂层的厚度与第一涂层厚度的比例最好为从1∶10至10∶1。

当将聚酰胺-酰亚胺基漆直接地涂在导体上并烤制时，可将一种表层漆涂在本发明的聚酰胺-酰亚胺基涂层上。作为表层漆的材料，可使用任何传统使用的材料，例如：聚氨基甲酸乙酯，聚酯，聚酯酰亚胺，聚酰胺酯酰亚胺，聚酯酰胺-酰亚胺，不同于上述本发明聚酰胺-酰亚胺的聚酰胺-酰亚胺，聚酰亚胺，及其类似物。

此外，在表层漆外还可以施加一个表面润滑层，以使绝缘电线的表面得到润滑。

作为表面润滑层，虽然可以使用诸如液态石蜡、固态石蜡等的石蜡涂膜，但最好是用由润滑剂、如蜡、聚乙烯、氟树脂、硅树脂与一种粘接树脂相结合。

当本发明的绝缘电线具有的静态摩擦系数为0.10或更小时，抗磨损性能就大大地被改善了，并且在绕制后绝缘层破裂的产生也显著地被抑制了。

当导体与涂层之间的粘接强度至少为30g/mm时，抗磨损性能就大大地被改善了，并且在绕制后绝缘层破裂的产生也显著地被抑制了。

当本发明的绝缘电线具有的静态摩擦系数为0.10或更小，以及导体与涂层之间的粘接强度至少为30g/mm时，抗磨损性能就更大为改善，并且在绕制后绝缘层破裂的产生更加有效地被抑制了。

本发明的优选实施例：

对于本发明将利用以下的例子加以说明。

例1

在设有一个温度计、一个冷凝器、一个装有氯化钙的管子、一个搅拌器及一个加氮管的烧瓶中，加入108.6克的苯三酐（以下称作“TMA”）、29.9克的3，3′-二甲基联苯-4，4′-二异氰酸酯（以下称作“TODI”）及113.1克的二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯（以下称作“MDI”）并同时以150ml/min的流速从加氮管引入氮气。基于全部量的二异氰酸酯成分TODI的量为20%克分子。

然后，将637克的N-甲基-α-吡咯烷酮加入到该烧瓶的混合物中并在80℃上加热3小时，同时加以搅拌。在三小时后加热升到140℃，该混合物140℃上被加热一小时。接着停止加热，并将混合物冷却就获得浓度为25%的聚酰胺-酰亚胺漆。

将该聚酰胺-酰亚胺漆涂于直径为1.0mm的铜导体的四周表面上并用传统方法烤制，以制得具有厚度为35μm绝缘涂层的绝缘电线。

例2

用和例1中相同的方式，所不同的是使用59.7克的TODI及84.8克的MDI，以使得在全部量的二异氰酸酯成分中TODI的量为40%克分子，制得一种绝缘电线。

例3

用和例1中相同的方式，所不同的是使用74.7克的TODI及70.7克的MDI，以使得在全部量的二异氰酸酯成分中TODI的量为40%克分子，并制得一种绝缘电线。

例4

用和例1中相同的方式，所不同的是使用89.6克的TODI及56.6克的MDI，以使得在全部量的二异氰酸酯成分中TODI的量为60%克分子，并制得一种绝缘电线。

例5

用和例1中相同的方式，所不同的是使用112.0的TODI和35.3克的MDI，以使得在全部量的二异氰酸酯成分中TODI的量为75%克分子，并制得一种绝缘电线。

对比例1

用和例1中相同的方式，所不同的是不使用TODI，使用141.4克的MDI，并制得一种绝缘电线。

对比例2

用和例1中相同的方式，所不同的是不使用MDI，使用149.3克的TODI，并制得一种绝缘电线。

例6

在一根直径为1.0mm的铜导体周围表面，用传统的方法涂制及烤制上一种市场上可得到的聚酰胺-酰亚胺漆，该漆包含二苯-4，4′-二异氰酸酯及TMA（HI-400（商用名），日立化学有限公司制造）用以形成厚度为17μm的第一涂层。

在该第一涂层外面，用例3中制取的聚酰胺-酰亚胺漆进行涂制及烤制，以制得具有厚度为18μm绝缘涂层的绝缘电线。

所制得的绝缘电线经受了下列的试验：

外观

该绝缘电线的外观用肉眼进行观察及审评。

弹性模数

从该绝缘电线中用腐蚀的方法除去导体，将剩下的绝缘层用拉力试验机测试，在拉伸速率为1mm/min下其测试距离为3cm。由S-S曲线计算出弹性模数（kg/mm²）。

挠性试验

将该绝缘电线绕在多根直径为从1mm递增1mm的杆子的每根上，观察涂层的破裂和/或剥落。将观察到的既无破裂又无剥落的最小直径（mm）记录下来。

快速伸长断裂试验

将长度为100cm的绝缘电线以20cm/sec的速率牵拉，并将其拉断。然后对断裂部分观察并对导体表面与剥离的绝缘层之间的浮动距离（mm）进行测量。

在不锈钢线加载下的破坏试验

将该绝缘电线与一不锈钢线垂直交叉放置，在变化的负载力下牵拉不锈钢线，将绝缘层破裂的最小负载力记录下来。

单方向磨损试验

根据JISC-3003标准测量抗磨损性能。

往复磨损试验

将绝缘电线与一波纹针（bead needle）垂直交叉放置，并将波纹针往复运动。将绝缘电线与波纹针之间形成短路的最少波纹针往复次数记录下来。

在绕制后的漏电流

用一个直正用于绕线的绕线机将该绝缘电线绕制成一个线圈，然后将缠绕的电线与一反电极浸在3%的盐水中，在线圈与反电极之间加上3V电压并将线圈作为负电极，对漏电流进行测量，由此对导体上出现的裂纹的程度进行评价。

上述的测量结果表示在表1上。

从表1中的结果可以了解到，在具有不包含TODI绝缘涂层的对比例1的绝缘电线中，由在不锈钢线加载下的破坏试验得到其绝缘涂层具有低的弹性模数，并易于破裂。另一方面，具有包含100%TODI绝缘涂层的对比例2的绝缘电线，由挠性试验的结果看出具有很差的挠性，并且该绝缘涂层很容易从导体上剥离下来，这是从快速伸长断裂试验的结果中看到的。

相反地，例1-6的绝缘电线很难破裂并具有极佳的挠性，而且绝缘涂层很难从导体上剥离下来。由上述结果，可以理解到：在二异氰酸酯成分中的TODI的比例上升时，其弹性模数则上升，并且绝缘涂层更难破裂，而当在二异氰酸酯成分中的TODI比例下降时，绝缘涂层的挠性及对导体的粘性则上升。从在这些特性中作平衡的观点出发，在全部的二异氰酸酯成分中TODI的比例最好为30%至60%克分子，如从例2，3及4中所见到的。

对例3及对比例1中的绝缘电线进行了介电漏电电压的测量，这是根据JISC-3003中所述的方法“漆包铜线及漆包铝线的测试方法”进行的。

其结果如下：

例号介电漏电电压

例3 13.0-15.5V（14.7）

对比例1 13.2-15.9V（14.9）

在括号中的数是平均值数据。

由这些结果可以了解到：本发明的绝缘电线具有和对比例1中传统的绝缘电线相同的耐电压性能。

例7

将在对比例1中制得的并仅含MDI作为二异氰酸酯成分的聚酰胺-酰亚胺漆与在对比例2中制得的并仅含TODI作为二异氰酸酯成分的聚酰胺-酰亚胺相混合，以使得TODI对MDI的克分子比例为20∶80，并很好地搅拌。然后使用这个混合漆以与例1中相同的方式制得一种绝缘电线。

例8

用和例7中相同的方式，所不同的是两种漆的混合是使得TODI对MDI的克分子比例为：50∶50，并制得一种绝缘电线。

例9

用和例7中相同的方式，所不同的是两种漆的混合是使得TODI对MDI的克分子比例为：75∶25，并制得一种绝缘电线。

将例7，8及9中制得的绝缘电线作性能测试，测试方式与前面例子中相同。

其结果表示在表2中。

从表2中可以了解到：例7，8及9的绝缘电线基本上具有和例1，3及5中的绝缘电线相同的性能（见表1）。因此，包含TODI的涂漆与不包含TODI的涂漆的混合物具有和用共聚合制备的涂漆同样的功能。

例10

用和例1中相同的方式，所不同的是使用135.8克TODI及42.9克的MDI，以使得在总量的二异氰酸酯成分中TODI的量为75%克分子，而作为酸成份是使用127.7克的TMA及3.7克的间苯二酸（以下称为“IPA”），使得在全部量的酸成分中IPA的量为30%克分子，并制得一种绝缘电线。

例11

用和例10中相同的方式，所不同的是使用105.3克的TMA及22.8的IPA，使得在全部量的酸成分中IPA的量为20%克分子，并制得一种绝缘电线。

例12

用和例10中相同的方式，所不同的是使用72.4克的TMA及51.2克的IPA，使得在全部量的酸成分中IPA的量为45%克分子，并制得一种绝缘导线。

将例10，11及12中的绝缘电线用和前面例子中相同的方式进行了性能的测量。

其结果表示在表3中。

从表3的结果可以了解到：包含IPA的绝缘涂层基本上具有和不包含IPA的绝缘涂层相同的性能。当在全部量的酸成分中IPA的量从3%至45%增大时，绝缘涂层的挠性得到改善，并保持另外的特性不变。

当IPA的量为30%克分子时，这些特性没有显著的变化，而当IPA的量为45%克分子时，绝缘涂层变得稍微容易破裂。从平衡各特性的观点出发，最好是例11中的绝缘涂层。

例13

用和例1中相同的方式，所不同的是使用74.7克的TODI及70.7克的MDI，使得在全部量的二异氰酸酯成分中TODI的量为50%克分子，作为酸成份使用103.2克的TMA及4.0克的苯三酸（以下称为“ETM”的混合物，使得在全部量的酸成分中ETM的量为3.4%克分子，并制得一种绝缘电线。

例14

用和例13中相同的方式，所不同的是使用97.8克的TMA及7.9克的ETM，使得在全部量的酸成分中ETM的量为6.9%克分子，并制得一种绝缘电线。

例15

用和例13中相同的方式，所不同的是使用86.9克的TMA及15.8克的ETM，使得在全部量的酸成分中ETM的量为12.9%克分子，并制得一种绝缘电线。

将例13，14及15中的绝缘电线用和前面例子中相同的方式进行了性能的测量。

此外，根据JIS C-3003进行软化点的测量。

其结果表示在表4中。

从表4的结果可以了解到：将ETM作为酸成分加入，就增大了绝缘涂层的软化点，虽然其挠度稍微变坏。此外，在全部量的酸成分中ETM量的最佳范围为从1%至10%。

对比例3

在直径为1.0mm的一根铜导体的周围表面上，用传统的方法涂制及烤制上一种市场上可以得到的聚酯酰亚胺基漆（由Nisshoku Skenectady有限公司制造的ISOMID40-SH（商用名）），以形成厚度为26μm的第一涂层。

在第一涂层的外面，用与在对比例1中所用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆涂制及烤制，以制得具有厚度为9μm绝缘涂层的绝缘电线。

例16

在第一涂层的外面，用与例3中所用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆涂制及烤制，以制得一种具有厚度为9μm绝缘涂层的绝缘电线。

例17

在直径为1.0mm的一根铜导体的周围表面上用传统的方法涂制及烤制上与在例3中所使用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆，以形成厚度为26μm的第一涂层。

在第一涂层的外面，用与在对比例1中所用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆涂制及烤制，及制得具有厚度为9μm外涂层的绝缘电线。

对比例4

在直径为1.0mm的一根铜导体的周围表面上用传统的方法涂制及烤制上与在对比例1中所使用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆，以形成厚度为26μm的第一涂层。

在第一涂层外面，用传统方法涂制及烤制上一种聚酰胺-酰亚胺基漆（由Nisshoku Skenectary有限公司制造的ISOMID40-SH（商用名）），以形成厚度为9μm的外表涂层。

例18

在直径为1.0mm的一根铜导线的周围表面上用传统的方法涂制及烤制上与在例3中所使用的相同的聚酰胺-酰亚胺漆，以形成厚度为26μm的第一涂层。

在第一涂层外面，用传统方法涂制及烤制上一种市场上可以得到的聚酰胺-酰亚胺基漆（由Nisshoku Skenectary有限公司制造的ISOMID40-SH（商用名）），以形成厚度为10μm的外表涂层。

将例16，17及18和对比例3及4中制得的绝缘电线用与前面例中相同的方式进行了测量。

其结果表示在表5中。

从表5的结果可以了解到：与对比例1中的聚酰胺-酰亚胺相比，例3中的聚酰胺-酰亚胺的使用改善了对在不锈钢线加载下的破坏试验及单向磨损试验的抵抗性能，并且未损坏另外的特性。

例19

用和例6中相同的方式，所不同的是在例6中制得的绝缘电线的表面上，用一种烤烘类型的水溶润滑漆（东芝化学有限公司制造的TEC-9601（商用名））以传统方法进行涂制与烤制，以形成一润滑层，并制得一种绝缘电线。

例20

用和例6中相同的方式，所不同的是使用一种对导体具有良好粘着性能的市场上可得到的聚酰胺-酰亚胺漆（日立化学有限公司制造的HI-406A（商用名））作为聚酰胺-酰亚胺漆，并制得一种绝缘电线。

例21

用和例19中相同的方式，所不同的是在例19中制得的绝缘电线的表面上，用传统的方法涂制及烤制上一种烤烘类型的水溶润滑漆（东芝化学有限公司制造的TEC-9601（商用名）），以形成一润滑层，并制得一种绝缘电线。

对和上述相同的性能以及绝缘涂层对导体的粘着力，及相对不锈钢线的静态摩擦系数进行了测量。

对于粘着力及相对于不锈钢线的静态摩擦系数的测量如下：

粘着力

沿着绝缘涂层的长度上，刻出长度各为2cm的两根刻线，其距离为0.5mm，两根刻线间的绝缘涂层的一个边缘用钳剥去。然后，使用一种热一机械分析仪（TMA）（由精工电子有限公司制造的THERMA L-MECHANICAL ANALYSIS）将其进行绝缘涂层及导体之间的180°剥离试验，用以测量粘着力（g/mm）。

相对于不锈钢线的静态摩擦系数

将绝缘电线与不锈钢线垂直地交叉放置，在不锈钢线的一端上施加1kg的负载力。然后，测量静态摩擦系数。

其结果表示在表6中。

例22

在设有一个温度计、一个冷凝器、一个装有氯化钙的管子、一个搅拌器及一个加氮管的烧瓶中，加入0.5克分子的TMA及0.25克分子的3，3′-二甲基-4，4′-二氨基联苯（以下称为“DBRB”），并同时以150ml/min的流速从加氮管引入氮气。

然后，将762克的N-甲基-α吡咯烷酮加入到该烧瓶的混合物中并在80℃上加热2小时，同时加以搅拌，以形成亚胺二羧酸。

在生成的反应混合物中加入0.25克分子的MDI并在80℃下加热2小时，在140℃下加热2小时及在180℃下加热2小时，并同时加以搅拌。接着停止加热并将该混合物冷却，以获得具有浓度为25%的一种聚酰胺-酰亚胺漆。

用和例1中相同的方式，但使用上述制得的聚酰胺-酰亚胺漆，制得一种绝缘电线。

在全部量的二胺成分及二异氰酸酯成分中DBRB的最为50%克分子。

例23

用和例22中相同的方式，所不同的是使用0.125克分子的DBRB，0.125克分子的二氨基二苯醚（以下称为“DDE”），0.125克分子的MDI及0.125克分子的TODI，并制得一种绝缘电线。

对比例5

用和例22中相同的方式，所不同的是不使用DBRB而使用0.25克分子的二氨基二苯甲烷（以下称为“DDM”），并制得一种绝缘电线。

对比例6

用和例22中相同的方式，所不同的是不使用MDI而使用0.25克分子的TODI，并制得一种绝缘电线。

将在例22及23和对比例5及6中制得的绝缘电线以和前面例子中相同的方式进行性能测量。

其结果表示在表7中。

Claims

1、一种绝缘电线包括一根导体及一种绝缘涂层，该绝缘涂层是由聚酰胺-酰亚胺基的涂料作成的，该聚酰胺-酰亚胺包括一种酸的成分成及一种二异氰酸酯的成分，后一成分中包含10%至80%克分子的具有下列化学式的一种芳香二异氰酸酯复合物：

2、根据权利要求1的绝缘电线，其中基于全部量的二异氰酸酯成分，所述的芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的量为30%至70%克分子。

3、根据权利要求1的绝缘电线，其中基于全部量的二异氰酸酯成分，所述的芳香二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的量为40%至60%克分子。

4、根据权利要求1的绝缘电线，其中所述二异氰酸复合物还包括一种下列化学式的芳香二异氰酸酯复合物：

其中R¹，R²，m及n的定义如前所述，而Z为：-CH₂-或-O-。

5、根据权利要求1的绝缘电线，其中所述酸成分包括下列化学式的一种酸酐：

6、根据权利要求1的绝缘电线，其中基于全部量的二异氰酸酯成分，芳香二异氰酸复合物（Ⅰ）的量为从60%至80%克分子，并且至少酸成分及二异氰酸复合物的一种包含5%至40%克分子量的具有弯曲分子结构的一种复合物。

7、根据权利要求6的绝缘电线，其中酸成分包括5%至40%克分子量的具有弯曲分子结构的一种酸复合物。

8、根据权利要求7的绝缘电线，其中所述具有弯曲分子结构的所述酸成分是一种芳香O-或P-二羧酸。

9、根据权利要求1的绝缘电线，其中所述酸成分包括1%至15%克分子的多羧酸和/或所述二异氰酸酯成分包括1%至15%克分子的多异氰酸酯。

10、根据权利要求9的绝缘电线，其中所述酸成分包括1%至15%克分子的一种芳香三羧酸。

11、根据权利要求1的绝缘电线，其中所述聚酰胺-酰亚胺是由所述芳香二异氰酸酯（Ⅰ）、至少另一种二异氰酸酯及酸成分聚合制备的。

12、根据权利要求1的绝缘电线，其中还包括在导体与该聚酰胺-酰亚胺基涂层之间的第一涂层。

13、根据权利要求12的绝缘电线，其中所述第一涂层是由涂制一种包括二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯及苯三酐的聚酰胺-酰亚胺的漆及烤制该漆作成的。

14、根据权利要求12的绝缘电线，其中所述第一涂层是由在导体上涂制一种聚酯酰亚胺或聚酯漆以及烤制该涂漆层而作成的。

15、根据权利要求1的绝缘电线，它具有的静态摩擦系数为0.10或更小。

16、根据权利要求1的绝缘电线，其中导体与所述涂层之间的粘接强度至少是30g/mm。

17、一种绝缘电线，包括一根导体及一种由聚酰胺-酰亚胺基涂料作成的绝缘涂层，该聚酰胺-酰亚胺包括一种二异氰酸酯成分及一种亚胺二羧酸，该酸是一种酸成分及一种二胺成分的反应产物，其中所述二胺成分包括下列化学式的一种芳香二胺复合物：

其中R³及R⁴是相同的或不同的，并且每个为一个氢原子，一个烷基，一个烷氧基或一个卤原子，及q与r是相同的或不同的，并且每个为1至4的一个数，和/或所述的二异氰酸酯成分包括下列化学式的一种芳香二异氰酸酯复合物：

其中R¹和R²是相同的或不同的，并且每个为一个氢原子，一个烷基，一个烷氧基或一个卤原子，及m及n是相同的或不同的，并且每个为1至4的一个数，其数量为：在所有二胺成分及所有二异氰酸酯成分的总量基础上，所述的芳香二胺复合物（Ⅱ）及所述的二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的总量为从10%至80%克分子。

18、根据权利要求17的绝缘电线，其中在所有二胺成分及所有二异氰酸酯成分的总量基础上，所述的芳香二胺复合物（Ⅱ）及所述的二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的总量为从30%至70%克分子。

19、根据权利要求17的绝缘电线，其中在所有二胺成分及所有二异氰酸酯成分的总量基础上，所述的芳香二胺复合物（Ⅱ）及所述的二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的总量为从40%至60%克分子。

20、根据权利要求17的绝缘电线，其中所述二胺成分还包括一个化学式如下的芳香二胺复合物：

其中R³，R⁴，q和r与前面的定义相同，而Z为-CH₂-或-O-。

21、根据权利要求17的绝缘电线，其中所述二异氰酸酯成分还包括一个化学式如下的芳香二异氰酸酯复合物：

其中R¹，R²，m及n与前面的定义相同，而E为-CH₂-或-O-。

22、根据权利要求17的绝缘电线，其中所述的酸成分包括一种化学式如下的酸酐：

23、根据权利要求17的绝缘电线，其中基于全部量的二胺成份及二异氰酸酯成分，该二胺复合物（Ⅱ）及二异氰酸酯复合物（Ⅰ）的全部量为从60%至80%克分子，并且至少酸成分，二胺成分及二异氰酸酯成分中的一种包含50%至40%克分子的具有弯曲分子结构的复合物。

24、根据权利要求23的绝缘电线，其中的酸成分包括5%至40%克分子的具有弯曲分子结构的一种酸复合物。

25、根据权利要求23的绝缘电线，其中所述具有弯曲分子结构的酸成分为一种芳香O-或P-多羧酸。

26、根据权利要求17的绝缘电线，其中所述酸成分包括1%至15%克分子的多羧酸，所述二胺成分包括1%至15%克分子的聚胺，并且所述二异氰酸酯成分包括1%至15%克分子的聚异氰酸酯。

27、根据权利要求26的绝缘电线，其中所述酸成分包括1%至15%克分子的一种芳香三羧酸。

28、根据权利要求17的绝缘电线，其中所述聚酰胺-酰亚胺是由二氰酸酯成分，芳香二胺复合物（Ⅱ），另外的二胺及酸成分聚合制备的。

29、根据权利要求17的绝缘电线，还包括在导体与聚酰胺-酰亚胺基涂层之间的第一涂层。

30、根据权利要求29的绝缘电线，其中所述第一涂层是涂制一种包含二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯及苯三酐的聚酰胺-酰亚胺的漆及烤制该涂层漆作成的。

31、根据权利要求30的绝缘电线，其中所述第一涂层是在导体上涂制一种聚酯酰亚胺或聚酯漆以及烤制该涂漆层作成的。

32、根据权利要求17的绝缘电线，它的静态摩擦系数为0.10或更小。

33、根据权利要求17的绝缘电线，其中导体及所述涂层之间的粘结强度至少为30g/mm。