CN110317340A

CN110317340A - 电性绝缘材料、电性绝缘涂料及电性绝缘电线和由二苯乙烯二系聚酯酰亚胺

Info

Publication number: CN110317340A
Application number: CN201910238542.5A
Authority: CN
Inventors: 甲贺敏美; 藤仓裕一; 渡部贵智; 施荣舜
Original assignee: TOTOKU TORYO CO Ltd
Current assignee: TOTOKU TORYO CO Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-10-11
Also published as: JP2019175679A; TW201942204A; US20190326032A1

Abstract

本发明涉及电性绝缘材料、电性绝缘涂料及电性绝缘电线和由二苯乙烯二系聚酯酰亚胺。该导热性佳之电气绝缘材料含有具有4,4’‑二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成之聚酯酰亚胺树脂、特别含有4,4’‑二苯乙烯二羧酸酰胺之酰胺键之重复。对于利用太阳能电池之太阳能汽车中所使用之电动机之绝缘线圈等有用,特别是除导热性较佳外,耐热性等亦较佳。即使不使用填充剂亦能够改善导热性。

Description

电性绝缘材料、电性绝缘涂料及电性绝缘电线和由二苯乙烯二系聚酯酰亚胺

技术领域

本发明系有关于一种赋予导热性的电性绝缘材料、使用该电性绝缘材料的电性绝缘涂料及电性绝缘电线,详细地系有关于一种由具有含有具有4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成之聚酯酰亚胺树脂,特别是具备4,4’-二苯乙烯二羧酸酰胺之酰胺键之重复单元和四羧酐之酰亚胺键之重复单元而成之聚酯酰亚胺树脂构成的赋予导热性的电性绝缘材料、使用该电性绝缘材料的电性绝缘涂料及电性绝缘电线。

背景技术

将太阳能电池作为电源并通过电动马达行驶之汽车即太阳能汽车(solar car),将来自太阳之光能通过太阳能电池转换成电能,并将其接到电动马达上作为动力,使轮胎旋转而行驶。为了最大限度地利用太阳能电池之电力,该电动汽车的太阳能汽车之电动马达(电动机),要求轻量且高效率之电动机。

电动机系将电能转换为机械能之电力机器,由转子(rotor)、与转子相互作用而产生旋转力矩的定子(stator)、将转子之旋转传到外部的旋转轴、支撑旋转轴的轴承、将因损耗而产生之热冷却的冷却装置等构成。

电动机有各种各样的种类,有通过在定子上卷绕绝缘线圈并向该线圈提供变化的电流以产生变动的磁场之电动机,要求该线圈由于其使用而将热高效地传导到电子机器之导热性好。

为了提高电气机器之该导热性,从前使用金属氧化物或导热性填充剂,例如,氧化锌、氧化铍、氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化硅、铝粉、炭黑、粉状硅石、膨润土、金刚石等填充剂(日本专利特开2004-91743号公报、日本专利特开2008-255275号公报)。

该填充剂在绝缘涂料等形态,例如由苯乙烯嵌段共聚物、粘着性赋予树脂和溶剂构成之绝缘涂料等之形态中使用,提供含有氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiO2)等填充剂而成之各种绝缘涂料(日本专利特开2008-174697号公报、日本专利特开2008-303263号公报、日本专利特开2008-026699号公报)。

然而,另一方面,因该填充剂之使用使涂料浑浊等,故有不使用该填充剂利用构成绝缘涂料的树脂不能改善该导热性吗的要求。

聚酯酰亚胺树脂用于电性绝缘涂料及电性绝缘电线。聚酯酰亚胺树脂的问题在于施加除了具备耐热性等之外,还要赋予其导热性。

关于聚酯酰亚胺树脂,有各种的聚酯酰亚胺树脂,作为其原材料的芳香族二羧酸,还有使用二苯乙烯二羧酸或其氯化物或酰胺类的聚酯酰亚胺树脂。

根据特开2008-101124号公报,披露了例举3,3′,4,4′-二苯基砜四羧酸二酸酐作为与异氰酸酯成分或胺基成分反应后形成聚酰亚胺类树脂的芳香族多元羧酸诱导体之例,其中聚酰亚胺类树脂具备电性绝缘性能,并用于聚酰亚胺类树脂亮光漆,却未披露聚酯酰亚胺。

根据特开2010-224319号公报,记载了一种含有粘合剂、聚合性化合物以及含光聚合引发剂的光敏性组成物,该粘合剂内含酸改性聚酯酰亚胺树脂,该酸改性聚酯酰亚胺树脂是在经过含酰亚胺基团的二羧酸与二缩水甘油醚型环氧树脂反应后取得聚酯酰亚胺树脂的制程以及在该聚酯酰亚胺树脂当中的羟基的至少一部份中添加酸酐的制程后获得,并且披露该含酰亚胺基团的二羧酸是一种经由三羧酸酐及二羧酸与二异氰酸酯二胺其中任一种反应后获得的化合物。然而,仅举例说明作为该二羧酸的马来酸等,却没有记载二苯乙烯二羧酸。

根据特开2008-209872号公报,记载了液晶材料在液晶状态下垂直配向后,由该配向固定化后的垂直配向液晶膜与直线偏光板构成的椭圆偏光板,选择液晶高分子化合物作为该液晶材料,构成该液晶高分子化合物的主链型液晶聚合物则是列举出聚酯酰亚胺,该主链型液晶聚酯至少包含芳香族二醇单位(构造单位(A))、芳香族二羧酸单位(构造单位(B))及芳香族羟基羧酸单位(构造单位(C))当中的至少2种作为必须单位的主链型液晶聚酯,作为用于导入该构造单位(B)的化合物之一,例如4,4'-二苯乙烯二羧酸或其取代基,又,作为用于导入构造单位(C)的化合物,例如4'-羟基-4-二苯乙烯羧酸或其取代基。

根据特开2006-199855号公报,记载了高分子膜层积光学各向异性层的光学补偿膜,还记载该光学各向异性层含有聚合物薄膜,作为该聚合物薄膜当中的聚合物之一记载的是聚酯酰亚胺(例如特开昭64-38472号公报)。

根据特表平09-50 6911号公报,记载了聚酯酰亚胺是用于线性及/或非线性光学,记载的该聚酯酰亚胺是包含了重复酯官能团、重复酰亚胺官能团及发色团的聚酯酰亚胺。

根据特开2017-110184号公报,记载了用于马达、交流发电机类的绕组用涂膜制造方法,该涂膜的特征在于即使膜的厚度相当薄,仍拥有优异的电性绝缘性、导体密合性、耐热特性,不仅适用于马达、交流发电机、变压器等的零件,更因具有薄膜及高度的绝缘性的特征,而能透过该特征而使用于搪瓷绕组的涂膜,还记载了该绕组用涂膜是藉由硅烷或二甲基氯化铵施加表面处理后的海泡石奈米粒子添加至聚酯酰亚胺等的耐热性树脂溶液,藉由高速分散后获得。

根据特开2014-225433号公报,记载了绝缘电线具备导体及层积在该导体外围侧的绝缘层,进一步记载了在该导体与该绝缘层之间设有底层涂料层,该底层涂料层是由聚酯酰亚胺构成,该底层涂料层是一种提高绝缘层与导体之密合性的涂料层,可有效提高绝缘电线的可挠性或耐磨性、耐抆伤性、耐加工性等的特性,所谓该聚酯酰亚胺,系一种分子内存在酯键及酰亚胺键的树脂,例如,可借由使三羧酸酐与二胺之反应产物的酰亚氨基二羧酸与多元醇反应后获得,却没有记载使用二苯乙烯二羧酸类的聚酯酰亚胺树脂,作为芳香族二羧酸。

根据特开2017-095627号公报,记载了提供一种可形成与导体的密合性及耐热劣化性优异的聚酯酰亚胺树脂的聚酯酰亚胺涂料,及使用该涂料形成的绝缘电线及线圈,还记载了含有以二胺成分(a1)、酸成分(a2)及乙醇成分(a3)作为构成成分的聚酯酰亚胺树脂(A)、作为附着力促进剂的多元醇(B)、以及有机溶媒(C)的聚酯酰亚胺涂料,也例举出可使用酸酐作为该酸成分(a2),并例举偏苯三酸酐等的芳香族四羧酸二酐等作为酸酐,尤其是以偏苯三酸酐为佳。

根据特开2014-205828号公报,记载了兼具优异之耐热性、柔软性及低吸湿性的聚酯酰亚胺树脂膜,以及使用该聚酯酰亚胺树脂膜的树脂及树脂组成物,还记载了作为用于制造该聚酯酰亚胺树脂的酸成分,除了三羧酸酐以外,还可以使用四羧酸酐、二羧酸等作为酸成分,却没有记载使用二苯乙烯二羧酸类的聚酯酰亚胺树脂,作为芳香族二羧酸。

根据特开2014-049230号公报,记载了绝缘电线及使用该绝缘电线的线圈,该绝缘电线的构成为具备导体以及在该导体外围密合形成的基础树脂,作为该基础树脂的聚酯酰亚胺,可例举透过芳香族四羧酸二酐构成的酸成分与芳香族二胺构成的二胺成分所获得的聚酰亚胺。此外,作为用于基础树脂的聚酯酰亚胺,可例举透过二胺成分与三羧酸酐等的酸成分与乙醇成分所获得的聚酯酰亚胺,却没有记载使用二苯乙烯二羧酸类的聚酯酰亚胺树脂,作为芳香族二羧酸(作为该酸成分)。

根据特表2008-542506号公报,记载了共聚聚酯,还记载了包含a)约1～40mol％的反式-3,3-二苯乙烯二羧酸、反式-4,4-二苯乙烯二羧酸及其组合,b)约99～60mol％的顺式-1,4-环己烷二羧酸,反式-1,4-环己烷二羧酸及其组合,c)约50～100mol％的顺式-1,4-环己烷二甲醇、反式-1,4-环己烷二甲醇及其组合的单元、之残基单元的共聚聚酯组成物。还记载了该获得的共聚聚酯,其特征在于借由二苯乙烯部的存在,可提升热特性,同时,还具有透明性。

根据美国专利5811507号,虽记载了包含重复酯官能团、重复酰亚胺官能团及发色团的聚酯酰亚胺,但本件并未记载光学相关用途上之二苯乙烯二碳酸酯或二苯乙烯。

根据美国专利4861857号,虽记载了聚酯酰亚胺,但本件并未记载对成型、细丝、纤维及薄膜相关用途有效的二苯乙烯二碳酸酯或二苯乙烯。

根据美国专利9871225号,虽记载了二苯乙烯,但本件是与有机电致发光组件有关之发明。

根据美国专利9871220号,虽记载了以二苯乙烯为基础的颜色材料,但本件是与透明电极、以及电子装置有关之发明。

根据美国专利9871201号,虽记载了二苯乙烯,但本件是与电极有关之发明。

根据美国专利9868876号,虽记载了二苯乙烯,但本件是与硅类的涂料有关之发明。

根据美国专利9868803号,虽记载了二苯乙烯,但本件是与显示器有关之发明。

根据美国专利9859502号,虽记载了二苯乙烯,但本件是与显示器有关之发明。

根据美国专利9860960号,虽记载了作为低分子材料的二苯乙烯,本件却是与电极有关之发明。

如上述,电气设备的电性绝缘电线构成的绝缘线圈必须具备良好的导热性,另一方面,上述的太阳能电动车当中的马达或电抗器(电感)等,因高电流的高电压化,又,从加热的热自熔作业都是在高温下进行等的观点来看,高温时仍必须具备优异的耐热性(加热软化温度),并且必须具备优异的耐磨性,耐热冲击性等,除此之外,为防止电气设备的使用寿命下降等,更必须具备耐热冲击性等。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2004-91743号公报

[专利文献2]日本专利特开2008-255275号公报

[专利文献3]日本专利特开2008-174697号公报

[专利文献4]日本专利特开2008-303263号公报

[专利文献5]日本专利特开2008-026699号公报

[专利文献6]日本专利特开2008-101124号公报

[专利文献7]日本专利特开2010-224319号公报

[专利文献8]日本专利特开2008-209872号公报

[专利文献9]日本专利特开2006-199855号公报

[专利文献10]日本专利特表平09-50 6911公报

[专利文献11]日本专利特开2017-110184号公报

[专利文献12]日本专利特开2014-225433号公报

[专利文献13]日本专利特开2017-095627号公报

[专利文献14]日本专利特开2014-205828号公报

[专利文献15]日本专利特开2014-049230号公报

[专利文献16]日本专利特表2008-542506号公报

[专利文献17]日本专利特开2014-049230号公报

[专利文献18]日本专利特表2008-542506号公报

[专利文献19]美国专利号5,811,507

[专利文献20]美国专利号4,861,857

[专利文献21]美国专利号9,871,225

[专利文献22]美国专利号9,871,220

[专利文献23]美国专利号9,871,201

[专利文献24]美国专利号9,868,876

[专利文献25]美国专利号9,868,803

[专利文献26]美国专利号9,859,502

[专利文献27]美国专利号9,860,960。

发明内容

发明所要解决的问题

本发明之目的系提供一种能够克服上述已有技术具有之缺点,还能满足上述要求之技术。

特别地,本发明之目的系,对耐热性优异等作为电气绝缘材料较佳之聚酯酰亚胺树脂赋予更佳之导热性。

关于本发明之其他目的和新特征,根据本申请说明书及附图之记载亦会知悉。

用于解决问题的手段

本发明人等,对于对构成即使不使用填充剂亦能够改善导热性之电气绝缘材料之树脂,特别是耐热性等较佳且作为电气绝缘材料优异之聚酯酰亚胺树脂赋予更佳之导热性,锐意研究之后,发现具有4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成之聚酯酰亚胺树脂,其导热性较佳,发现特别是具有4,4’-二苯乙烯二羧酸酰胺之酰胺键之单元而成之聚酯酰亚胺树脂,其导热性较佳,能够达成上述目的。

即,本发明涉及如下技术。

1.一种赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于，含有具有4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成之聚酯酰亚胺树脂。

2.在技术方案1记载之赋予导热性的电性绝缘材料中,其特征在于,该聚酯酰亚胺树脂具有下列通式(I)所示之4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的酯键的重复单元,同时,具有下列通式(II)所示之芳香族四羧酸的酰亚胺键的重复单元。

【化1】

(但,通式(I)中的R₁系乙醇残基)

【化2】

(但,通式(II)中的R₂系芳香族四羧酸残基)

3.在技术方案1或2记载之赋予导热性的电性绝缘材料中,其特征在于,该电性绝缘材料是于聚酯酰亚胺树脂中添加陶瓷粉末而形成。

4.在技术方案3记载之赋予导热性的电性绝缘材料中,其特征在于,该陶瓷粉末是从氮化硼、碳化硅、氮化铝和氧化铝形成之群中选出的一种或二种以上。

5.一种电性绝缘涂料,其特征在于,含有如权利要求1～4中任一项记载之电性绝缘材料而形成。

6.一种电性绝缘电线,其特征在于,将如权利要求5记载之电性绝缘涂料在导体上涂覆、烘干而形成。

发明的效果

采用本发明的优点如下。

根据本发明,如上述1的记载,透过含有具有4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成的聚酯酰亚胺树脂,尤其是可形成导热性优异的电性绝缘材料,又可达成上述目的。

根据本发明,如上述2的记载,作为具备上述1记载之4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单位而形成的聚酯酰亚胺树脂,尤其具备以下通式(I)所示之4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的酯键的重复单元,同时,并且可形成达成上述目的之优异的电性绝缘材料。

【化3】

(但,通式(I)当中的R1系乙醇残基)

以下一般公式(II)所示之芳香族四羧酸的酰亚胺键的重复单元

【化4】

(但,通式(II)当中的R₂系芳香族四羧酸残基)

透过含有具有上述通式而形成的聚酯酰亚胺树脂,可实现更加优异的导热性,并且可形成达成上述目的之优异的电性绝缘材料。

根据本发明,如上述3的记载,借由于聚酯酰亚胺树脂添加陶瓷粉末,可进一步提高导热性,发挥优异的功用效果。

根据本发明,如上述4的记载,陶瓷粉末是从氮化硼、碳化硅、氮化铝和氧化铝形成的组合中选出一种或二种以上,借此,可进一步提高导热性并发挥优异的功用效果。

根据本发明,如上述5的记载,如采用含有上述1-4中所述之任一种电性绝缘材料的电性绝缘涂料,可形成不仅具有优异的导热性,在其它的耐热性等方面亦优异的涂料。

根据本发明,如上述6的记载,透过在导体上涂覆该电性绝缘涂层材料、烘干来形成电性绝缘电线,可形成不仅具有优异的导热性,更在耐热性等方面均优异的电性绝缘电线。

具体实施方式

本发明的上述聚酯酰亚胺树脂可经由4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体(A)、可与该4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体反应后形成酯键的乙醇成分(B)、4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体除外的酸成分(C)、与该酸成分(C)反应后形成酰亚胺键的二胺成分(D)反应后获得。

作为4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体(A)当中的诱导体,可例举如以该二羧酸两端的OH基置换为置换基、例如置换为氯化物或酰胺类而形成的诱导体。

作为乙醇成分(B)例如乙二醇、丙二醇、二甘醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,6-环己烷二甲醇等的二元醇；甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等三元以上的醇类；具有异氰脲酸酯环的醇类等。作为具有异氰脲酸酯环的醇例如三(羟甲基)异氰脲酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)、三(3-羟丙基)异氰脲酸酯等。

例如使用乙二醇(OH-CH₂-CH₂-OH)作为乙醇成分(B)时,与4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体(A)之间形成如以下化学结构式(III)所示的酯键。

【化5】

(通式(I)当中的R1成为源自乙二醇(OH-CH₂-CH₂-OH)之乙醇残基的CH2-CH2

例如使用芳香族四羧酸作为酸成分(C)。

作为该芳香族四羧酸,例如,以宜为从下列化学结构式(IV)至化学结构式(XII)形成之群选出的芳香族四羧酸。该芳香族四羧酸的较佳范例,如均苯四甲酸酐(PMDA)、二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐(DSDA)、双(3-氨基-4-甲苯基)六氟丙烷(BAPS)。

该芳香族四羧酸宜使用酐；该芳香族四羧酸亦可具有置换基；该芳香族四羧酸也可以使用2种以上。

化学结构式(IV)、

【化6】

化学结构式(V)、

【化7】

化学结构式(VI)、

【化8】

化学结构式(VII)、

【化9】

化学结构式(VIII)、

【化10】

化学结构式(IX)

【化11】

化学结构式(X)

【化12】

化学结构式(XI)

【化13】

及化学结构式(XII)

【化14】

又,上述化学结构式(VIII)及(XII)当中的R系表示烃基)

作为与上述这一类酸成分(C)反应后产生酰亚胺键的二胺成分(D),虽然并未特别的限定,但宜使用芳香族二胺。作为芳香族二胺例如可使用4,4’-二氨基二苯甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、对苯二胺、间苯二胺、1,4-二氨基萘、六亚甲基二胺、二氨基二苯砜等。

使4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体(A)及乙醇成分(B),于该二胺成分(D)与酸成分(C)反应获得的酰亚胺酸中反应,可获得聚酯酰亚胺。

该获得的聚酯酰亚胺,例如,具有下列通式(A)所示之4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的酯键的重复单元,同时,具有芳香族四羧酸的酰亚胺键的重复单元。

【化15】

上述通式(A)当中的该4,4’-二苯乙烯二羧酸或其诱导体(A)与乙醇成分(B)反应产生的4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的酯键的重复单元m以10～90mol％为佳。此外,芳香族四羧酸的酰亚胺键的重复单元n以90-10mol％为佳。一旦偏离这些范围,将无法均衡的符合导热性、耐热性(热软化温度)、耐热冲击性等的要求。

该聚酯酰亚胺亦可在上述芳香族四羧酸中使二异氰酸酯成分(E)反应后,于含酰亚胺基的芳香族四羧酸中导入酰胺基。

作为该二异氰酸酯成分(E)例如包含二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、二苯醚-4,4'-二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸酯基-3,3'-二甲基联苯(TODI)、二异氰酸萘(NDI)、间苯二甲基二异氰酸酯(XDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)。

如上述,上述化学结构式(VIII)及(XII)当中的R系表示烃基。

作为该碳氢化合物除了甲基以外,可例举如乙基等的烷基；乙烯基；苯基；萘基等的萘芳基。

通过将本发明之由上述通式(A)表示之聚酯酰亚胺树脂作为主成分溶解于溶剂成分中,能够得到聚酯酰亚胺树脂绝缘涂料。

作为该溶剂成分,没有特别限制,例如可例举N甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲苯、溶剂石油脑等有机溶剂。从该树脂之溶解性等看,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为佳。

能够在电气绝缘涂料中,添加各种添加剂。

对于该添加剂,可例举交联剂、润滑剂等。作为该交联剂之例,Ti催化剂等。另外,作为该润滑剂,能够示例脂肪酸酯、低分子聚乙烯、蜡等。

作为该添加剂,亦可以另外根据需要,添加着色剂、苯酚类抗氧化剂等抗氧化剂(耐候剂)、阻燃剂、或反应催化剂等。

在使用该聚酯酰亚胺树脂构成电气绝缘涂料之情况下,该聚酯酰亚胺树脂为全体之50％以下,从与溶剂成分之间的溶解性、导热性或电线物理性质等看为佳。

在使用由本发明的通式(A)表示的聚酯酰亚胺树脂作为主要组分获得聚酯酰亚胺树脂绝缘涂料的情况下,优选聚酯酰亚胺树脂为适当颗粒的粉末形式作为溶剂组分,并且从溶解性,导热性和电线物理性质的角度考虑。

在本发明中,在使用粉末状之聚酯酰亚胺树脂构成电气绝缘涂料之情况下,通过在该粉末状之聚酯酰亚胺树脂中添加陶瓷粉末,能够使导热性更加良好。

该陶瓷被定义为“系非金属无机材料,在该制造工序中接受高温处理者”。

在该陶瓷之中,亦包含精密陶瓷,该精密陶瓷在JIS1600(精密陶瓷关联术语)中被定义为“系为充分地体现目的之机能,而精密地控制化学组成、微细组织、形状及制造工序制造出者,主要由非金属之无机物质构成之陶瓷”。

该陶瓷从其组成方面看,如下分类。

元素类例:金刚石(C)

氧化物类例:铝氧土(Al₂O₃)、氧化锆

氢氧化物类例:羟基磷灰石

碳化物系例:碳化矽(SiC)

氮化物类例:氮化硅

卤化物类例:萤石

其他,炭酸盐类,磷酸盐类

主要之精密陶瓷可例举钛酸钡、铁氧体、锆钛酸铅、碳化硅、氮化硅、滑石(MgOSiO₂)、氧化锌、氧化锆等。

在本发明中,在使用陶瓷粉末之情况下,通过在该陶瓷粉末中添加氮化硼、碳化硅、氮化铝或氧化铝,能够使导热性更加良好。

在本发明当中,上述PMDA等的芳香族羧酸及4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的调配组合中的比率会影响到该通式(A)所示之聚酯酰亚胺树脂合成时该树脂的溶解性、作为电性绝缘材料的导热性、涂膜的性能及电线特性。

该4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的调配组合中的比率以0.2～0.35为佳。

此外,该芳香族羧酸的调配组合中的比率以0.15～0.3为佳。

在本发明当中,上述通式(A)所示之以聚酯酰亚胺树脂为主要成分加以溶解后以获得聚酯酰亚胺树脂绝缘涂料的情况下,其适当的固体含量,顾及该树脂的溶解性、作为电性绝缘材料的导热性及电线特性,以20-30％(重量)为佳。

在本发明中,能够将上述之电气绝缘涂料涂敷在导体上并烘干来构成电性绝缘电线。

对于该电性绝缘电线(磁导线),在铜线等导体(导线)上,涂敷电气绝缘涂料,并用烘干炉烘干即可。

[实施例]

以下,例举实施例供本发明之更详细之理解。当然,本发明不仅限于以下之实施例。

[实施例1]

以痣数、使用

4,4’-二苯乙烯二羧酸酰胺(StDA)0.28

乙二醇2.52

三(2-羟乙基)异氰脲酸酯2.80

偏苯三酸酐2.80

4,4'-二氨基二苯基甲烷1.39

和

对苯二甲酸二甲酯2.52,

将各种材料以25％的混合浓度溶解在溶剂中并加热,以制备聚酯酰亚胺树脂涂料。树脂含量浓度为44％。

使用上述得到之聚酯酰亚胺树脂涂料形成了电性绝缘电线。

绝缘电线之构造及规格

(I)烘干炉(使用竖型热风循环炉)

(II)拉深方法:拉拔模,次数:6次(1.05、1.07、1.09、1.11、1.13,1.14)

(III)烘干温度(℃)

炉温:下370℃-中450℃-上500℃、

退火炉:550-580℃。

(IV)线速:20m/min

(V)导体直径:1.000Mm

(VI)完成后外径:1.089mm、1.090mm、1.092Mm

(VII)皮膜厚:0.45Mm

评估所获得的绝缘电线的特性。

评估导线特性:

通过以下电线特性的评估方法测量电线特性。

(a)破坏电压:

以JIS C 3216-4为基准,测定了绝缘破坏电压(kV)。

(b)耐软化试验:

用负载500g测定。计算平均值(℃)。

(c)NEMA法热冲击:

通过NEMA法,测定了以220℃加热处理0.5Hr后之裂缝数。另外,测定了小孔数。

(d)单向磨损试验:

使用刮刀试验机(汽车用电线磨损试验机)进行单向磨损试验,通过JIS C 3003-1984的耐磨性试验方法评价耐磨性。

(e)抗热冲击性(突然杰克＝快速延伸):

根据美国NEMA标准MW-1000中规定的热冲击试验方法,评估20％SJ(突然千斤顶＝快速延伸)时的抗热冲击性。

(f)玻璃转移温度(Tg):

以加热器法及金属浴法为基准,测定了Tg(tanδ)(℃)。

将其结果示于表1中。

导热率的测定:

抗导热性之评价通过测定导热率(thermal conductivity)得到。所谓该导热率,为在热传导中,对介质中有温度梯度之情况下沿其梯度运动的热通量之大小进行规定的物理量,亦称作导热度。

对于该导热率,当设热通量为J,温度为T,温度梯度为grad T时,设为傅里叶定律:J＝-λgrad T之比例系数,对导热率λ进行定义。SI单位为瓦特每米每开尔文W/(m·K)。对于导热率之记号,除λ外,还使用k。

测定k值(W/(m·K))。以ASTM D5470-06为基准进行测定。

上述得到的聚酯酰亚胺树脂涂料的k值(W/(m·K))为0.28W/(m·K)。具有本发明的4,4'-二苯二甲酸酯基团的重复单元的聚酯酰亚胺树脂的k值在0.25-0.3W/(m·K)的范围内。,通常的聚酯酰亚胺树脂不超过0.25W/(m·K),因此评价其具有优异的导热性。

【比较例】

比较例1

除了不使用4,4'-二苯乙烯二羧酸酰胺(StDA)之外,以与实施例1相同的方式,与以下配方成分的摩尔数相同,

乙二醇

三(2-羟乙基)异氰脲酸酯

偏苯三酸酐

4,4'-二氨基二苯甲烷

和

对苯二甲酸二甲酯,

以相同的方式生产聚酯酰亚胺树脂涂料。

使用所得聚酯酰亚胺树脂涂料,如表1所示形成电性绝缘电线,并以与实施例1相同的方式评价电线特性。

以与实施例1中相同的方式测量聚酯酰亚胺树脂涂料的k值,k值为0.20W/(m·K)。

【表1】

【产业上之利用可能性】

本发明除电气绝缘涂料或电气绝缘电线外,还能够适用于需要电气绝缘之粘接剂等各种电气绝缘材料。

Claims

1.一种赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于含有具有4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的重复单元而形成之聚酯酰亚胺树脂。

2.如权利要求1记载之赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于,该聚酯酰亚胺树脂具有下列通式(I)所示之4,4’-二苯乙烯二碳酸酯基的酯键的重复单元,同时,具有下列通式(II)所示之芳香族四羧酸的酰亚胺键的重复单元，

【化1】

但,通式(I)中的R₁系乙醇残基，

【化2】

但,通式(II)中的R₂系芳香族四羧酸残基。

3.如权利要求1记载之赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于,该电性绝缘材料是于聚酯酰亚胺树脂中添加陶瓷粉末而形成。

4.如权利要求2记载之赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于,该电性绝缘材料是于聚酯酰亚胺树脂中添加陶瓷粉末而形成。

5.如权利要求3记载之赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于,该陶瓷粉末是从氮化硼、碳化硅、氮化铝和氧化铝形成之群中选出的一种或二种以上。

6.如权利要求4记载之赋予导热性的电性绝缘材料,其特征在于,该陶瓷粉末是从氮化硼、碳化硅、氮化铝和氧化铝形成之群中选出的一种或二种以上。

7.一种电性绝缘涂料,其特征在于,含有如权利要求1记载之电性绝缘材料而形成。

8.一种电性绝缘涂料,其特征在于,含有如权利要求2记载之电性绝缘材料而形成。

9.一种电性绝缘涂料,其特征在于,含有如权利要求3记载之电性绝缘材料而形成。

10.一种电性绝缘涂料,其特征在于,含有如权利要求4记载之电性绝缘材料而形成。

11.一种电性绝缘电线,其特征在于,将如权利要求7记载之电性绝缘涂料在导体上涂覆、烘干而形成。

12.一种电性绝缘电线,其特征在于,将如权利要求8记载之电性绝缘涂料在导体上涂覆、烘干而形成。

13.一种电性绝缘电线,其特征在于,将如权利要求9记载之电性绝缘涂料在导体上涂覆、烘干而形成。

14.一种电性绝缘电线,其特征在于,将如权利要求10记载之电性绝缘涂料在导体上涂覆、烘干而形成。