[发明专利]低电容率涂膜用聚酯酰亚胺树脂类漆

说明书

技术领域

本发明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，本发明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。

背景技术

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1（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

发明内容

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1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发明，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

本发明的发明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，本发明的发明人发现，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，并且完成了本发明。

具体而言，本发明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（OH/COOH）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（OH/COOH）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1.0。

另外，本发明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（OH/COOH）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（THIEC）的比值THIEC/EG=0.5至4.0。