TWI680998B - 導熱性佳之電氣絕緣材料、使用其之電氣絕緣塗料及電氣絕緣電線 - Google Patents

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Abstract

本發明係導熱性佳之電氣絕緣材料、使用其之電氣絕緣塗料及電氣絕緣電線，該導熱性佳之電氣絕緣材料含有具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂、特別含有具備由通式(I)表示之二苯乙烯二羧酸之醯胺鍵而成之聚醯胺醯亞胺樹脂。對於利用太陽能電池之太陽能汽車中所使用之電動機之絕緣線圈等有用，特別是除導熱性較佳外，耐熱性等亦較佳。即使不使用填充劑亦能夠改善導熱性。

Description

導熱性佳之電氣絕緣材料、使用其之電氣絕緣塗料及電氣絕緣 電線
本發明係有關於一種導熱性佳之電氣絕緣材料、使用其之電氣絕緣塗料及基於該電氣絕緣塗料之電氣絕緣電線，詳細地係有關於一種由具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂，特別是具備二苯乙烯二羧酸之醯胺鍵而成之聚醯胺醯亞胺樹脂構成的導熱性佳之電氣絕緣材料、使用其之電氣絕緣塗料及電氣絕緣電線者。
將太陽能電池作為電源並通過電動馬達行駛之汽車即太陽能汽車(solar car)，將來自太陽之光能通過太陽能電池轉換成電能，並將其接到電動馬達上作為動力，使輪胎旋轉而行駛。為了最大限度地利用太陽能電池之電力，該電動汽車的太陽能汽車之電動馬達(電動機)，要求輕量且高效率之電動機。
電動機係將電能轉換為機械能之電力機器，由轉子(rotor)、與轉子相互作用而產生旋轉力矩的定子(stator)、將轉子之旋轉傳到外部的旋轉軸、支撐旋轉軸的軸承、將因損 耗而產生之熱冷卻的冷卻裝置等構成。
電動機有各種各樣的種類，有通過在定子上捲繞絕緣線圈並向該線圈提供變化的電流以產生變動的磁場之電動機，要求該線圈由於其使用而將熱高效地傳導到電子機器之導熱性好。
為了提高電氣機器之該導熱性，從前使用金屬氧化物或導熱性填充劑，例如，氧化鋅、氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氧化矽、鋁粉、炭黑、粉狀矽石、膨潤土、金剛石等填充劑(特公昭52-33272號公報、特開平10-110179號公報、特開2004-91743號公報、特開2008-255275號公報)。該填充劑在絕緣塗料等形態，例如由苯乙烯嵌段共聚物、黏著性賦予樹脂和溶劑構成之絕緣塗料等之形態中使用，提供含有氮化硼(BN)、碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2O3)、氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(TiO2)等填充劑而成之各種絕緣塗料(特開平11-246885號公報、特開2002-201483號公報、特開2008-174697號公報、特開2008-303263號公報、特開2008-026699號公報)。
然而，另一方面，因該填充劑之使用使塗料渾濁等，故有不使用該填充劑利用構成絕緣塗料的樹脂不能改善該導熱性嗎的要求。
關於聚醯胺醯亞胺樹脂，有各種聚醯胺醯亞胺樹脂，也有使用屬於芳香族二羧酸的二苯乙烯二羧酸的氯化物和醯胺作為原料的聚醯胺醯亞胺樹脂。
日本專利特開2014-077086號公報記載使用二苯乙烯二羧 酸的氯化物的聚醯胺醯亞胺樹脂，記載上述樹脂較佳使用作為構成諸如傳真機的圖像形成裝置的中間轉印帶的基底層。但並未記載關於電氣絕緣材料、緣塗及電線。
國際公開1994019410(美國專利5543474)記載了包含式1、式2和式3的芳香族聚醯胺醯亞胺共聚物所形成的聚醯胺醯亞胺樹脂。式1中的Ar是三價芳香族基團，而不是二苯乙烯二羧酸中的二價芳香族基團。此外，式3中的R1是脂肪族基團，而不是芳香族基團。然而，式2中的Ar1是包含六碳環的二價芳香族基團，並記載以二苯基乙烷-p，p'-二羧酸-二苯乙烯二羧酸作為芳香族二羧酸的例子。但是，在此專利文獻中，並未記載關於含有聚醯胺醯亞胺樹脂(芳香族聚醯胺醯亞胺共聚物)和聚酯樹脂作為主要組分的樹脂組成物具有優異的耐熱性，機械強度和熔融成型性、也未記載關於電氣絕緣材料、塗料及電線。
日本專利特開2003-313180號公報記載藉由使用酸酐獲得的聚醯胺醯亞胺等聚合物、含有此聚合物的清漆、由此清漆得到的取向膜，以及具有此取向膜的液晶顯示元件。另外，即使此酸酐中的式中的A1為二價有機基團，但並未例示作為二價有機基團之具有-C6H5-CH=CH-C6H5-的二苯乙烯結構的有機基團。
日本專利特開2007-277336號公報記載聚醯胺醯亞胺樹脂組成物包含：(a)具有酸酐基團的三價羧酸衍生物，(b)由通式(Ia)或(Ib)表示的二羧酸，和(c)使通式(II)或通式(III)的芳香族聚異氰酸酯反應而獲得的聚醯胺醯亞胺 樹脂。但是，上述(b)中的通式(Ia)或(Ib)所示的二羧酸即使具有-CH=CH-的苯乙烯基團結構，但其兩端為-CH2的亞甲基，並不是二苯乙烯二羧酸中的芳香族基團。
日本專利特開2008-133298號公報記載二苯乙烯結構、二苯乙烯二基和雙二苯乙烯二基。然而，並未記載關於具有4,4'-二苯乙烯二羧酸酯基的重複單元的聚醯胺醯亞胺樹脂。此外，並未記載關於4,4'-二苯乙烯二羧酸醯胺的醯胺鍵的重複單元。另外，此專利文獻雖然記載例如以螢光強度、電荷傳輸性等，作為發光材料及/或電子傳輸材料的特性為優異的高分子化合物，但並未記載電氣絕緣材料、塗料及電線。而且，並未記載高分子化合物的優異導熱性。
電氣機器之由電氣絕緣電線構成之絕緣線圈，除上述之導熱性優良之外，對於上述之太陽能汽車中的馬達和電抗器(電感)，由於大電流引起的高電壓化等，另外從基於加熱之自焊作業在高溫下進行等觀點看，要求高溫時亦具有較佳之耐熱性(熱軟化溫度)，還要求繞組之使用上不引起繞組劣化，作為其基本特性之可撓性較佳，再者，為了防止電氣機器之使用壽命降低等，要求耐熱衝擊性等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特公昭52-33272號公報
[專利文獻2]日本專利特開平10-110179號公報
[專利文獻3]日本專利特開2004-91743號公報
[專利文獻4]日本專利特開2008-255275號公報
[專利文獻5]日本專利特開平11-246885號公報
[專利文獻6]日本專利特開2002-201483號公報
[專利文獻7]日本專利特開2008-174697號公報
[專利文獻8]日本專利特開2008-303263號公報
[專利文獻9]日本專利特開2008-026699號公報
[專利文獻10]日本專利特開2014-077986號公報
[專利文獻11]國際公開1994019410(美國專利5543474)
[專利文獻12]日本專利特開2003-313180號公報
[專利文獻13]日本專利特開2007-277336號公報
[專利文獻14]日本專利特開2008-133298號公報
本發明之目的係提供一種能夠克服上述已有技術具有之缺點，還能滿足上述要求之技術。
特別地，本發明之目的係，對耐熱性優異等作為電氣絕緣材料較佳之聚醯胺醯亞胺樹脂賦予更佳之導熱性。
關於本發明之其他目的和新特徵，根據本申請說明書及附圖之記載亦會知悉。
本發明人等，對於對構成即使不使用填充劑亦能夠改善導熱性之電氣絕緣材料之樹脂，特別是耐熱性等較佳且作為電氣絕緣材料優異之聚醯胺醯亞胺樹脂賦予更佳之導熱性，銳意研究之後，發現具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯之重複 單元的樹脂，其導熱性較佳，發現特別是具有4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵之重複單元和四羧酐之醯亞胺鍵之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂，其導熱性較佳，能夠達成上述目的。
即，本發明涉及如下技術。
1.一種導熱性佳之電氣絕緣材料，其特徵為：含有具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂。
2.如上述1所述之導熱性佳之電氣絕緣材料，其特徵為：聚醯胺醯亞胺樹脂係由下面之通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂：
Figure 106123455-A0305-02-0008-1
其中，通式(I)中之m、n及o分別表示重複單元之數量，m係0或1~95之整數，n係1~50之整數，o係1~80之整數；另外，通式(I)中，多個X1分別獨立地表示從由下述結構式(II)、下述結構式(III)、下述結構式(IV)、下述結構式(V)、下述結構式(VI)及下述結構式(VII)組成之組中選擇出的至少一個結構式；
Figure 106123455-A0305-02-0008-2
Figure 106123455-A0305-02-0009-3
Figure 106123455-A0305-02-0009-4
Figure 106123455-A0305-02-0009-5
Figure 106123455-A0305-02-0009-6
Figure 106123455-A0305-02-0009-7
再者，通式(I)中，X2表示從由下述結構式(VIII)、下述結構式(IX)、下述結構式(X)、下述結構式(XI)、下述結構式(XII)、下述結構式(XIII)、下述結構式(XIV)、下述結構式(XV)及下述結構式(XVI)組成之組中選擇出的至少一個結構式；
Figure 106123455-A0305-02-0009-8
Figure 106123455-A0305-02-0010-9
Figure 106123455-A0305-02-0010-10
Figure 106123455-A0305-02-0010-11
Figure 106123455-A0305-02-0010-12
Figure 106123455-A0305-02-0010-13
Figure 106123455-A0305-02-0010-14
Figure 106123455-A0305-02-0010-15
Figure 106123455-A0305-02-0011-16
再者另外，上述結構式(IV)、(XII)及(XVI)中之R表示烴基，上述結構式(VII)中之R表示甲基。
3.如上述1或2所述之導熱性佳之電氣絕緣材料，其特徵為：聚醯胺醯亞胺樹脂係粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂。
4.如上述3所述之導熱性佳之電氣絕緣材料，其特徵為：係在粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂中添加陶瓷粉末而成者。
5.一種電氣絕緣塗料，其特徵為：含有上述1至4之任一項所述之電氣絕緣材料而成。
6一種電氣絕緣電線，其特徵為：將如上述5所述之電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾而成。
根據本發明，具有如下優點。
根據本發明，如上述1所記載那樣，含有具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂，由此特別會得到導熱性佳之電氣絕緣材料，而且能夠達成上述目的。
根據本發明，如2所記載那樣，含有作為上述1記載之具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂的、特別地由下面之通式(I)：
Figure 106123455-A0305-02-0012-17
(其中，通式(I)中之m、n及o分別表示重複單元之數量，m係0或1~95之整數，n係1~50之整數，o係1~80之整數。另外，通式(I)中之X1及X2分別表示從由上述結構式(II)-(XVI)組成之組中選擇出的一個結構式。再者，該結構式(IV)、(XII)及(XVI)中之R表示烴基，上述結構式(VII)中之R表示甲基。)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂而成，由此會得到能夠使導熱性更佳，而且能夠達成上述目的之較佳之電氣絕緣材料。
根據本發明，如上述3所記載那樣，該聚醯胺醯亞胺樹脂為粉末狀，由此會使導熱性更為良好，起到較佳之作用效果。
根據本發明，如上述4所記載那樣，在該粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂中添加陶瓷粉末，由此會使導熱性更為良好，起到較佳之作用效果。
根據本發明，如上述4所記載那樣，在使用陶瓷粉末的情況下，對該粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂，添加氮化硼、碳化矽、氮化鋁或氧化鋁，由此會使導熱性更為良好，起到較佳之作用效果。
根據本發明，如上述5所記載那樣，若為含有上述 1~4之任一項之電氣絕緣材料而成之電氣絕緣塗料，則會得到不僅導熱性較佳，而且其他之耐熱性等亦較佳之塗料。
根據本發明，如上述6所記載那樣，係將該電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾而成之電氣絕緣電線，由此會得到不僅導熱性較佳，而且耐熱性等亦較佳之電氣絕緣電線。
本發明之由上述通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂，特別地具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元，具有4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵之重複單元和四二酐之醯亞胺鍵之重複單元，特別地，4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元帶來導熱性佳之作用效果。
該通式(I)中之m、n及o分別表示重複單元之數量(整數)，m為0或1~95之整數，n為1~50之整數，o為1~80之整數。
作為優選例，m為0或1~75，n為5~50，o為20~80，更優選者係m為0，n為20~50，o為50~80，更加優選者係m為5~75，n為20~80。
若該重複單元脫離該範圍，則導熱性變差，或將樹脂溶解於溶劑時的相溶性變差。
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(II)表示者，係二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)失去二異氰酸酯基後之殘基。
通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該MDI之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0014-18
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(III)表示者，係二苯醚-4，4’-二異氰酸酯失去二異氰酸酯基後之殘基，通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該二異氰酸酯成分之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0014-19
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(IV)表示者，係4，4’-二異氰酸酯-3，3’-二甲基聯苯(TODI)失去二異氰酸酯基後之殘基。
通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該TODI之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0014-20
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(V) 表示者，係萘二異氰酸酯(NDI)失去二異氰酸酯基後之殘基。
通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該NDI之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0015-21
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(VI)表示者，係二甲苯二異氰酸酯(XDI)失去二異氰酸酯基後之殘基。
通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該XDI之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0015-22
作為該通式(I)中之X1而由下面之結構式(VII)表示者，係甲苯二異氰酸酯(TDI)失去二異氰酸酯基後之殘基。
通過4，4’-二苯乙烯二羧酸與該TDI之反應，能夠形成4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，另外，能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0016-23
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(VIII)表示者，係均苯四酸二酐(PMDA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0016-24
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(IX)表示者，係二苯酮四羧酸二酐(BTDA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0016-25
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(X)表示者，係4，4’-聯苯醚二酐(ODPA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0016-26
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XI) 表示者，係3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0017-27
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XII)表示者，係2，2-雙(4-苯氧基苯基)丙烷四羧酸二酐(BPADA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0017-28
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XIII)表示者，係3，3’，4，4’-二苯碸四羧酸二酐(DSDA)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0017-29
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XIV)表示者，係雙(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷(BAPS)失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0018-30
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XV)表示者，係上述ODPA之二醚的形態之二酐失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0018-31
作為該通式(I)中之X2而由下面之結構式(XVI)表示者，係該二酐失去二碳酸酯基後之殘基。
能夠在該通式(I)中形成醯亞胺鍵。
Figure 106123455-A0305-02-0018-32
上述結構式(IV)、(XII)及(XVI)中之R，如上述那樣，表示烴基，但在此，示例了甲基。作為該烴基之例，除甲基外，還能夠例舉乙基等烷基、乙烯基、苯基、萘基等芳基。
對於在該通式(I)中，作為X1使用由結構式(II)表示的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，另外，作為二酐，使 用在該通式(I)中作為X2由結構式(XI)表示之3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA)及在該通式(I)中作為X2由結構式(VIII)表示之均苯四酸二酐(PMDA)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，將該例由下面之結構式(XVII)表示。
並且，在該樹脂例之結構式(XVII)中，分開地在上段表示重複單元m，在中段表示重複單元n，另外，在下段表示重複單元o。
Figure 106123455-A0305-02-0019-33
對於在該通式(I)中，作為X1使用由結構式(II)表示的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，另外，作為二酐，使用在該通式(I)中作為X2由結構式(VIII)表示之均苯四酸二酐(PMDA)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，將該例由下面之結構式(XVIII)表示。
並且，在該樹脂例之結構式(XVIII)中，分開地在上段 表示重複單元m，在中段表示重複單元n，另外，在下段表示重複單元o。
Figure 106123455-A0305-02-0020-34
對於在該通式(I)中，作為X1使用由結構式(III)表示的二苯醚-4，4’-二異氰酸酯，另外，作為二酐，使用在該通式(I)中作為X2由結構式(VIII)表示之均苯四酸二酐(PMDA)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，將該例由下面之結構式(XVIV)表示。
Figure 106123455-A0305-02-0020-35
對於在該通式(I)中，作為X1使用由結構式(IV)表示的4，4’-二異氰酸酯-3，3’-二甲基聯苯(TODI)，另外，作為二酐，使用在該通式(I)中作為X2由結構式(VIII)表 示之均苯四酸二酐(PMDA)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，將該例由下面之結構式(XX)表示。
Figure 106123455-A0305-02-0021-36
以下，同樣地，對於在該通式(I)中，共同使用作為X2由結構式(VIII)表示之均苯四酸二酐(PMDA)，在該通式(I)中，作為X1使用由結構式(V)表示之萘二異氰酸酯(NDI)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，將該例由下面之結構式(XXI)表示。
Figure 106123455-A0305-02-0021-37
另外，將代替上述NDI，使用XDI(二甲苯二異氰酸酯)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，由下面之結構式(XXII)表示。
Figure 106123455-A0305-02-0022-38
再者，將代替上述XDI，使用TDI(甲苯二異氰酸酯)而生成之聚醯胺醯亞胺樹脂之例，由下面之結構式(XXIII)表示。
Figure 106123455-A0305-02-0022-39
通過將本發明之由上述通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂作為主成分溶解于溶劑成分中，能夠得到聚醯胺醯亞胺樹脂絕緣塗料。
作為該溶劑成分，沒有特別限制，例如可例舉N甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、二甲苯、溶劑石油腦等有機溶劑。從該樹脂之溶解性等看，優選使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)為佳。
能夠在電氣絕緣塗料中，添加各種添加劑。
對於該添加劑，可例舉交聯劑、潤滑劑等。作為該交聯劑之例，可例舉矽烷偶聯劑等。另外，作為該潤滑劑，能夠示例脂肪酸酯、低分子聚乙烯、蠟等。
作為該添加劑，亦可以另外根據需要，添加著色劑、苯酚 類抗氧化劑等抗氧化劑(耐候劑)、阻燃劑、或反應催化劑等。
在使用該聚醯胺醯亞胺樹脂構成電氣絕緣塗料之情況下，該聚醯胺醯亞胺樹脂為全體之50%以下，從與溶劑成分之間的溶解性、導熱性或電線物理性質等看為佳。
在將本發明之由上述通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂作為主成分使用而得到聚醯胺醯亞胺樹脂絕緣塗料之情況下，該聚醯胺醯亞胺樹脂為適宜之粒子之粉末狀，從與溶劑成分之間的溶解性、導熱性或電線物理性質等看為佳。
在本發明中，在使用粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂構成電氣絕緣塗料之情況下，通過在該粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂中添加陶瓷粉末，能夠使導熱性更加良好。
該陶瓷被定義為“係非金屬無機材料，在該製造工序中接受高溫處理者”。
在該陶瓷之中，亦包含精密陶瓷，該精密陶瓷在JIS1600(精密陶瓷關聯術語)中被定義為“係為充分地體現目的之機能，而精密地控制化學組成、微細組織、形狀及製造工序製造出者，主要由非金屬之無機物質構成之陶瓷”。
該陶瓷從其組成方面看，如下分類。
元素類 例：金剛石(C)
氧化物類 例：鋁氧土(Al2O3)、氧化鋯
氫氧化物類 例：羥基磷灰石
碳化物係 例：碳化矽(SiC)
氮化物類 例：氮化矽
鹵化物類 例：螢石
其他，炭酸鹽類，磷酸鹽類
主要之精密陶瓷可例舉鈦酸鋇、鐵氧體、鋯鈦酸鉛、碳化矽、氮化矽、滑石(MgOSiO2)、氧化鋅、氧化鋯等。
在本發明中，在使用陶瓷粉末之情況下，通過將氮化硼、碳化矽、氮化鋁或氧化鋁作為陶瓷粉末加入粉末狀的聚醯胺醯亞胺樹脂，能夠使導熱性更加良好。
在本發明中，上述PMDA等之二酐及4，4’-二苯乙烯二碳酸酯之配合組成中之比率，影響合成由該通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂時之該樹脂之溶解性、作為電氣絕緣材料之導熱性、塗膜之性能及電線特性。
該4，4’-二苯乙烯二碳酸酯之配合組成中比率優選為0.2~0.35。
另外，該二酐之配合組成中比率優選為0.15~0.3。
在本發明中，對於將由上述通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂作為主成分溶解而得到聚醯胺醯亞胺樹脂絕緣塗料之情況下的適宜之固體成分，在考慮該樹脂之溶解性、作為電氣絕緣材料之導熱性及電線特性時，優選為20%~30%(重量)。
在本發明中，能夠將上述之電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾來構成電氣絕緣電線。
對於該電氣絕緣電線(磁導線)，在銅線等導體(導線)上，塗敷電氣絕緣塗料，並用烘乾爐烘乾即可。
〔實施例〕
以下，例舉實施例供本發明之更詳細之理解。當 然，本發明不僅限於以下之實施例。
〔實施例1〕
如表1所示，以摩爾比，使用
4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA) 0.2
3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA) 0.1
均苯四酸二酐(PMDA) 0.1
偏苯三酸酐(TMA) 0.6
及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 1.0，將各材料以配合濃度25%溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，以80℃保持1小時，然後，以120℃加熱2小時及以170℃加熱2小時，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料。樹脂成分濃度為23.4%。聚醯胺醯亞胺樹脂塗料之黏度為42.9dPa．s(at 30℃)。該塗料之狀態，無沉澱之析出等，為良好。k值為0.36W/(m．K)。
〔實施例2〕
如表1所示，以摩爾比，使用
4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA) 0.2
3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA) 0.1
偏苯三酸酐(TMA) 0.7
及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 1.0，將各材料以配合濃度25%溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，與實施例1同樣地，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料。黏度為23.2dPa．s(at 30℃)。該塗料之狀態，無沉澱之析出等，為良好。
〔實施例3〕
如表1所示，以摩爾比，使用
4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA) 0.3
3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA) 0.2
偏苯三酸酐(TMA) 0.5
及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 1.0，將各材料以配合濃度25%溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，與實施例1同樣地，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料。黏度為18.3dPa．s(at 30℃)。該塗料之狀態，無沉澱之析出等，為良好。
〔實施例4〕
如表1所示，以摩爾比，使用
4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA) 0.35
3，3’，4，4’-聯苯四羧酸二酐(BPDA) 0.15
偏苯三酸酐(TMA) 0.5
及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 1.0，將各材料以配合濃度25%溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，與實施例1同樣地，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料。黏度為18.3dPa．s(at 30℃)。該塗料之狀態，無沉澱之析出等，為良好。
〔實施例5〕
如表1所示，以摩爾比，使用
4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA) 0.3
4，4’-聯苯醚二酐(ODPA) 0.2
偏苯三酸酐(TMA) 0.5
及二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 1.0，將各材料以配合濃度25%溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，與實施例1同樣地，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料。黏度為8.1dPa．s(at 30℃)。該塗料之狀態，無沉澱之析出等，為良好。
使用上述得到之聚醯胺醯亞胺樹脂塗料形成了電氣絕緣電線。
絕緣電線之構造及規格
如表2及表3所示，根據下面之規格，製作了絕緣電線。
(I)烘乾爐(使用橫型電熱爐)
(a)拉深方法：拉拔模，次數：8次
(b)烘乾溫度(℃)
退火爐：550℃。爐溫：入口450℃~出口500℃
(c)線速：20m/min
(d)導體直徑：0.45mm
(e)皮膜厚：0.023mm
(II)烘乾爐(使用豎型熱風循環爐)
(a)拉深方法：拉拔模
(b)烘乾溫度(℃)
下370℃~中450℃~上500℃
(c)線速：18m/min，20m/min，及22m/min
(d)導體直徑：1.00mm
(e)完成後外徑：1.067~1.069mm
(f)皮膜厚：0.034mm
在表2及表3中，將個別使用了由實施例1得到之聚醯胺醯亞胺樹脂塗料之電氣絕緣電線，作為本發明品表示。
關於上述得到之聚醯胺醯亞胺樹脂塗料，以下述之測定方法為基準進行了導熱性之評價。
導熱率的測定：
導熱性之評價通過測定導熱率(thermal conductivity)得到。所謂該導熱率，為在熱傳導中，對介質中有溫度梯度之情況下沿其梯度運動的熱通量之大小進行規定的物理量，亦稱作導熱度。
對於該導熱率，當設熱通量為J，溫度為T，溫度梯度為grad T時，設為傅裡葉定律：J=-λgrad T之比例係數，對導熱率λ進行定義。SI單位為瓦特每米每開爾文W/(m．K)。對於導熱率之記號，除λ外，還使用k。
測定k值(W/(m．K))。以ASTM D5470-06為基準進行測定。
在表1中，示出有關上述得到之聚醯胺醯亞胺樹脂塗料之k值(W/(m．K))。對於該k值，在通常之聚醯胺醯亞胺樹脂時，為0.23W/(m．K)左右，當表示為0.3W/(m．K)以上時，為導熱性佳之評價。並且，在表1中，亦同時記入塗膜之物理性質結果。
電線特性之評價：
通過下面之電線特性之評價方法進行了電線特性之測定。
(a)破壞電壓：
以JIS C 3216-4為基準，測定了絕緣破壞電壓(kV)。
(b)熱衝擊(1)：
通過NEMA法，測定了以220℃加熱處理0.5Hr後之裂縫數。另外，測定了小孔數。
(c)熱衝擊(2)：
測定了以240℃加熱處理1Hr後之裂縫數。
(d)可撓性：
以1d(自徑)測定。另外，測定了20%拉伸捲繞時之1d徑、2d徑及3d徑之小孔之裂縫數。
(e)耐軟化試驗：
用負載500g測定。計算平均值(℃)。
(f)玻璃轉移溫度(Tg)：
以加熱器法及金屬浴法為基準，測定了Tg(tanδ)(℃)。
將其結果示於表2及表3中。
〔比較例〕
比較例1
不使用本發明那樣的4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺(StDA)，使用沒有4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵之通用的聚醯胺醯亞胺樹脂(通用AI)，與實施例1同樣地，生成聚醯胺醯亞胺樹脂塗料，同樣地，測定了k值時，k值為0.23W/(m．K)，另外，使用橫型電熱爐形成絕緣電線，通過與上述實施例同樣的電線特性之評價方法進行了電線特性之測定，將結果示於表2中。
Figure 106123455-A0305-02-0030-40
Figure 106123455-A0305-02-0031-41
Figure 106123455-A0305-02-0032-42
結果
如表1所示，在本發明中，導熱率k值為0.32~0.36W/(m．K)，表示為0.3以上，因用通常之聚醯胺醯亞胺樹脂，為0.23W/(m．K)左右，故為導熱性佳之評價。
另外，如表1所示，塗膜之物理性質結果亦良好。
在電線之評價中，本發明產品在基於NEMA法之熱衝擊(1)之自徑方面，與通用之比較產品比較有弱點，另外，由於導入4，4’-二苯乙烯二羧酸醯胺之醯胺鍵，耐軟化溫度和玻璃轉移溫度(Tg)下降，但上述導熱性較佳，能夠充分地彌補。
【產業上之利用可能性】
本發明除電氣絕緣塗料或電氣絕緣電線外，還能夠適用於需要電氣絕緣之黏接劑等各種電氣絕緣材料。
若具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元，則在上述實施例中由通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂以外之其他聚醯胺醯亞胺樹脂，亦能夠廣泛地適用本發明。
能夠使4，4’-二苯乙烯二羧酸和二異氰酸酯成分和酸成分和其他胺成分等必要成分發生反應而得到本發明之聚醯胺醯亞胺樹脂。
此時，作為二異氰酸酯成分，上述X1之結構式中表示的以外之其他二異氰酸酯成分亦能夠適用。例如，能夠使用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化二甲苯二異氰酸酯(XDI)等其他脂肪族二異氰酸酯類，或二苯碸二異氰酸酯(SDI)等芳香族二異氰酸酯類等。另外，作為這樣之其他異氰酸酯成分，三苯甲烷三異氰酸酯等多官能異氰酸酯或聚合異氰酸酯、TDI等多聚體等亦可以，另外，包含TDI和MDI之異構體者亦可以。
另外，作為酸成分，X2之結構式中表示的以外之其他酸成分亦能夠適用。
作為酸成分，X2之結構式中表示的以外之其他四羧酸類、 丁烷四羧酸二酐、5-(2，5-二氧代四氫-3-呋喃)-3-甲基-3-環己烯-1，2-羧酸酐等脂環式四羧酸二酐類等亦可，另外，例如，苯均三酸和三(2-羧基乙基)異氰脲酸酯(CIC酸)等三羧酸類等亦可。
再者，雖然作為上述結構式(IV)、(XII)及(XVI)中之R，表示烴基，但是，廣泛地，羰基、硝基、羧基、氨基、磺基、醚鍵、酯鍵、羥基、醛基等官能基團亦可以，R能夠廣泛適用包含官能基團等之取代基。
若具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元，則同樣，本發明亦能廣泛適用作為具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元之聚酯醯亞胺樹脂等之樹脂。
能夠使4，4’-二苯乙烯二羧酸、二胺成分和四羧酸二酐那樣之酸成分發生反應而得到聚酯醯亞胺樹脂。

Claims (9)

  1. 一種導熱性佳之電氣絕緣材料，其特徵為：含有具有4，4’-二苯乙烯二碳酸酯基之重複單元而成之聚醯胺醯亞胺樹脂，其中，聚醯胺醯亞胺樹脂係由下面之通式(I)表示之聚醯胺醯亞胺樹脂：
    Figure 106123455-A0305-02-0035-43
     其中，通式(I)中之m、n及o分別表示重複單元之數量，m表示0或1~95之範圍，n表示1~50之範圍，o表示1~80之範圍；另外，通式(I)中，多個X1分別獨立地表示從由下述結構式(II)、下述結構式(III)、下述結構式(IV)、下述結構式(V)、下述結構式(VI)及下述結構式(VII)組成之組中選擇出的至少一個結構式；
    Figure 106123455-A0305-02-0035-44
    Figure 106123455-A0305-02-0035-45
    Figure 106123455-A0305-02-0036-46
    Figure 106123455-A0305-02-0036-47
    Figure 106123455-A0305-02-0036-48
    Figure 106123455-A0305-02-0036-49
     再者，通式(I)中，X2表示從由下述結構式(VIII)、下述結構式(IX)、下述結構式(X)、下述結構式(XI)、下述結構式(XII)、下述結構式(XIII)、下述結構式(XIV)、下述結構式(XV)及下述結構式(XVI)組成之組中選擇出的至少一個結構式；
    Figure 106123455-A0305-02-0036-50
    Figure 106123455-A0305-02-0037-51
    Figure 106123455-A0305-02-0037-52
    Figure 106123455-A0305-02-0037-53
    Figure 106123455-A0305-02-0037-54
    Figure 106123455-A0305-02-0037-55
    Figure 106123455-A0305-02-0037-56
    Figure 106123455-A0305-02-0038-57
    Figure 106123455-A0305-02-0038-58
     再者另外，上述結構式(IV)、(XII)及(XVI)中之R表示烴基，上述結構式(VII)中之R表示甲基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導熱性佳之電氣絕緣材料，其中，聚醯胺醯亞胺樹脂係粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之導熱性佳之電氣絕緣材料，其中，電氣絕緣材料係在粉末狀之聚醯胺醯亞胺樹脂中添加陶瓷粉末而成者。
  4. 一種電氣絕緣塗料，其特徵為：含有如申請專利範圍第1項所述之電氣絕緣材料而成。
  5. 一種電氣絕緣塗料，其特徵為：含有如申請專利範圍第2項所述之電氣絕緣材料而成。
  6. 一種電氣絕緣塗料，其特徵為：含有如申請專利範圍第3項所述之電氣絕緣材料而成。
  7. 一種電氣絕緣電線，其特徵為：將如申請專利範圍第4項所述之電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾而成。
  8. 一種電氣絕緣電線，其特徵為：將如申請專利範圍第5項 所述之電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾而成。
  9. 一種電氣絕緣電線，其特徵為：將如申請專利範圍第6項所述之電氣絕緣塗料塗敷在導體上並烘乾而成。
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