低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆制造技术

本发明专利技术提供了一种能够形成低电容率绝缘层的漆，该漆包含聚酯酰亚胺作为主要成分；以及通过使用该漆而实现低电容率的绝缘线。所述漆包含聚酯酰亚胺作为主要成分，该聚酯酰亚胺是通过使羧酸成分与醇成分和二胺化合物互相反应而得到的，其中所述羧酸包含二元羧酸、或其酸酐或烷基酯。在聚酯酰亚胺树脂中，这样调节单体组成，使得醇成分的羟基与羧酸成分的羧基的摩尔比（OH/COOH）为小于或等于1.9，或者通过提高起始单体的分子量来降低每单位聚酯酰亚胺分子链中的酰亚胺（其表现出高极化性）含量。作为起始单体，优选使用包含分子量大于或等于167的二元羧酸的羧酸成分，和/或分子量大于或等于250的二胺化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚酯酰亚胺树脂类漆以及使用该聚酯酰亚胺树脂类漆的绝缘电线，更具体而言，本专利技术涉及用于形成聚酯酰亚胺类绝缘涂膜的漆以及包括该绝缘涂膜的绝缘电线，其中所述聚酯酰亚胺类绝缘涂膜具有高的局部放电(电晕放电)起始电压。
技术介绍
在使用高的外加电压的电气装置(例如在高电压下使用的发动机)中，包含在电气装置中的绝缘电线使用高电压，并且在绝缘电线的绝缘涂膜的表面处易于发生局部放电(电晕放电)。电晕放电的发生会造成局部温度升高、以及臭氧或离子的产生。这会造成绝缘涂膜损坏和早期的介质击穿，从而不利地导致绝缘电线和电气装置的寿命短。绝缘电线的绝缘涂膜要求具有优异的绝缘性能、与导体间的优异的粘附性、高耐热性、高机械强度等。除此之外，由于上述原因，使用高外加电压的电气装置中所用的绝缘电线还要求具有更高的电晕起始电压。提高电晕起始电压的方法是提供具有低电容率的绝缘层。例如，已知当绝缘层由聚酰亚胺树脂或氟树脂(其均具有低电容率)等材料形成时，则电晕起始电压可变高。同时，专利文献I (日本专利公开No. 2009-277369)公开了一种绝缘电线，其中将由聚酯酰亚胺和聚醚砜形成的混合树脂用于绝缘层。 引用列表专利文献专利文献1:日本专利公开No. 2009-277369
技术实现思路
技术问题使用绝缘层用低电容率材料的方法对于提高电晕起始电压是有效的，但是绝缘层也需要满足关于绝缘性质、与导体的粘附性、耐热性和机械强度的要求。另外，材料成本也是选择材料时的重要因素。聚酰亚胺树脂具有低电容率、优异的耐热性、优异的机械强度等，但是聚酰亚胺树脂是高成本的材料，这使得绝缘电线变得昂贵。氟树脂具有低电容率，但是其柔软且耐热性和机械强度较差。因此，当用作绝缘层时，其使用目的受到限制。在专利文献I所描述的绝缘材料中，电容率和机械性能之间实现了平衡。然而，聚醚砜等工程热塑性塑料未经热固化，因此耐热性较差。因此，根据其使用目的的不同，其性能可能不足够好。鉴于这种情况完成了本专利技术，并且其目的是提供一种漆以及通过使用这种漆而实现低电容率的绝缘电线，其中所述漆主要含有聚酯酰亚胺并且能够形成低电容率绝缘层。解决问题的手段本专利技术的专利技术人对聚酯酰亚胺树脂进行了多种分析，发现可通过调节原料单体的组成来实现低电容率。通过进行进一步的分析，本专利技术的专利技术人发现，通过降低聚酯酰亚胺链中所含的高极性酰亚胺基团的比例可有效地减小聚酯酰亚胺树脂膜的电容率，并且完成了本专利技术。具体而言，本专利技术中低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆主要含有通过使羧酸、醇和二胺化合物互相反应而得到的聚酯酰亚胺树脂，其中所述羧酸包括二元羧酸、酸酐或其烷基酯(下文中统称为“羧酸或其衍生物”)，其中，这样调节单体组成，使得二胺化合物和二元羧酸的总分子量(在二胺和二元羧酸均由多个组分构成的情况中，其总分子量为使用均具有最大分子量的二胺和二元羧酸而计算得到的总分子量)为368以上，或者醇的羟基与羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(0H/C00H)为1. 9以下。羧酸或其衍生物可包括分子量为167以上的二元羧酸、酸酐或其烷基酯。二胺化合物可包括分子量为250以上的二胺化合物。羧酸或其衍生物可包括分子量为167以上的二元羧酸、酸酐或其烷基酯，二胺化合物可包括分子量为250以上的二胺化合物。在以上情况下，二元羧酸优选为萘二羧酸或环己烷二羧酸。二胺化合物优选为不含氟原子的二胺化合物。另外，醇的羟基与羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(0H/C00H)优选为1. 2至2. 7。酰亚胺酸部分的含量与酯部分的含量的比值(酰亚胺/酯)优选为0. 2至1. O。另外，本专利技术中低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆的另一实施方案主要含有通过使羧酸、醇和二胺化合物互相反应而得到的聚酯酰亚胺树脂，其中所述羧酸包括二元羧酸、或者其酸酐或烷基酯(下文中统称为“羧酸或其衍生物”)，其中这样调节单体组成，使得醇的羟基与羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(0H/C00H)为1. 9以下。在这种情况下，酰亚胺酸部分的含量与酯部分的含量的比值(酰亚胺/酯)优选为0.32以上。醇优选为含`有乙二醇(EG)和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(THIEC)的混合醇，其中乙二醇(EG)和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯(1'111￡0的比值1'11比(/^6=0.5至4.0。本专利技术中的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆可进一步包含酚树脂或其类似物。本专利技术中的绝缘电线包括绝缘涂膜，该绝缘涂膜是通过将上述本专利技术的漆涂布到导体上并对漆进行烘烤而得到的。本专利技术的优点通过增加原料单体中二元羧酸和/或二胺化合物的分子量，使得每条聚酯酰亚胺链中的酰亚胺基团的含量变低。通过降低高极性酰亚胺基团的含量，或者通过将单体的混合比调节到特定的范围内，从而可降低聚酯酰亚胺树脂涂膜的电容率。附图说明图1示出了测量电容率的方法；图2是示出二胺化合物的分子量与电容率之间的关系的图；图3是示出电容率与实施例中所用的二元羧酸的分子量之间的关系的图；图4是示出电容率与实施例中所用的二胺和二元羧酸的总分子量之间的关系的图；图5是示出羟基过剩率与电容率之间的关系的图；图6是示出酰亚胺/酯比值与电容率之间的关系的图。具体实施例方式下面对本专利技术的实施方案进行说明，但是此处所公开的实施方案在任何方面都是说明性的和非限制性的。本专利技术的范围是通过权利要求的权项来限定，并且旨在包括在与权利要求的权项等同的范围和意义内的任何变形。[聚酯酰亚胺树脂类漆及其制备方法]首先说明用于本专利技术聚酯酰亚胺树脂类漆的聚酯酰亚胺树脂的合成。<聚酯酰亚胺树脂>聚酯酰亚胺树脂是指分子中含有酯键和酰亚胺键的树脂，其是通过酯形成反应形成的，在所述酯形成反应中，涉及了由多元羧酸或其酸酐与胺形成的酰亚胺、由醇和羧酸形成的聚酯、以及该酰亚胺的游离酸基团或酸酐基团。这种聚酯酰亚胺树脂是在可发生酰亚胺化反应、酯化反应和酯交换反应的条件下合成的。用于本专利技术的聚酯酰亚胺树脂主要包含使羧酸、醇和二胺化合物互相反应而得到的聚酯酰亚胺，其中所述羧酸包括二元羧酸、或者其酸酐或烷基酯(下文中统称为“羧酸或其衍生物”)。调节原料单体(羧酸或其衍生物、醇和二胺化合物)的种类和混合比，以实现电容率低于由常见的酯酰亚胺类漆得到的涂膜的电容率(当在铜线上形成厚度为Imm的涂膜时，电容率为约3. 8)。具体而言，可通过调节醇的羟基与羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(0H/C00H)，或者通过使用下述二胺化合物和/或二元羧酸来实现这种电容率，其中所述二胺化合物和/或二元羧酸使得二胺化合物和二元羧酸的总分子量大于通常使用的聚酯酰亚胺树脂漆中所用的二胺化合物和二元羧酸的总分子量(274至367)。在含有多种组分作为各种二胺化合物和二元羧酸时，上述总分子量是指基于各个具有最大分子量的二胺化合物和`二元羧酸所计算的总分子量。因此，作为用于本专利技术低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆的聚酯酰亚胺树脂，列举以下具体的实施方案(a) —种聚酯酰亚胺树脂，其中单体组成被调节为使得醇的羟基与羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(0H/C00H)为1. 9以下；(b)—种聚酯酰亚胺树脂，其中使用了包含分子量为167以上的二元羧酸、其酸酐或其烷基酯的羧酸作为所述羧酸或其衍生物；(C) 一种聚酯酰亚胺树脂，其中使用了包含分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.24 JP 2010-186880;2010.09.01 JP 2010-195481.一种低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，主要包含通过使羧酸、醇和二胺化合物互相反应而得到的聚酯酰亚胺树脂，其中所述羧酸包括二元羧酸、其酸酐或其烷基酯(下文中统称为“羧酸或其衍生物”)，其中 这样调节单体组成，使得所述二胺化合物和所述二元羧酸的总分子量为大于或等于368、或者所述醇的羟基与所述羧酸或其衍生物的羧基的摩尔比(OH/COOH)为小于或等于1. 9。2.根据权利要求1所述的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，其中所述羧酸或其衍生物包括分子量大于或等于167的二元羧酸、或其酸酐或烧基酯。3.根据权利要求1所述的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，其中所述二胺化合物包括分子量为大于或等于250的二胺化合物。4.根据权利要求1所述的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，其中所述羧酸或其衍生物包括分子量为大于或等于167的二元羧酸、或其酸酐或烧基酯，并且所述二胺化合物包括分子量为大于或等于250的二胺化合物。5.根据权利要求2或4所述的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，其中所述二元羧酸为萘二羧酸或环己烷二羧酸。6.根据权利要求3或4所述的低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆，其中所述二胺化合物为不含氟原子的二胺化合物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤秀明，古屋雄大，吉田健吾，畑中悠史，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住友电工运泰克株式会社，
类型：
国别省市：