專利名稱：改性聚酰胺酰亞胺樹脂、電絕緣材料、絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法和絕緣電線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂、電絕緣材料、絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法和絕緣電線。本發(fā)明還涉及一種具有使用絕緣電線的線圈的定子或轉子，進而涉及使用定子或轉子的逆變器驅動電機、其他的高電壓驅動電機、逆變器控制電氣設備。
背景技術：
近年來，為了實現節(jié)能、可變速控制，經常使用逆變器控制電氣設備。特別是在混合動力汽車和工業(yè)用電機中高效率化推進，在控制體系中作為可變速裝置被逆變器驅動，從而正在迅速地進行小型化、輕量化、高耐熱化、高電壓驅動化。·近年來，作為逆變器的功率器件，IGBT (絕緣柵雙極晶體管，InsulatedGateBipolar Transistor)等可高速開關的元件被開發(fā),與此相伴,浪涌電壓上升,在電機、電氣設備等中提前發(fā)生絕緣破壞的事例逐漸增多。作為其原因之一，被指出是對電機用線圈施加高電壓時，在絕緣電線的絕緣皮膜中容易發(fā)生部分放電。另一方面，出于耐熱性、耐化學試劑性和耐水解性優(yōu)良等理由，聚酰胺酰亞胺樹脂作為重要的絕緣材料而用于各種用途。特別是汽車用電機(包括混合動力汽車用電機)大多在變送器油存在下設置，作為對用于電機的繞組線的要求特性，需要不被傳動油侵害，并且抑制由油中的水分所導致的水解，還需要經受高溫下的使用。從這樣的觀點出發(fā)，聚酰胺酰亞胺樹脂作為絕緣涂料變得不可或缺。對于使用聚酰胺酰亞胺樹脂而制作的絕緣電線，研究了多種抑制絕緣皮膜中的部分放電的方法。具體地，有降低聚酰胺酰亞胺樹脂的介電常數，由此進一步提高部分放電起始電壓的方法。例如，在下述專利文獻I和2中，公開了使用特定的芳香族二異氰酸酯或芳香族二胺，在聚酰胺酰亞胺樹脂中引入特定的分子結構，使聚酰胺酰亞胺樹脂低介電常數化的方法。下述專利文獻3中公開了具有由聚酰胺酰亞胺樹脂和作為低介電常數樹脂的氟樹脂或聚砜樹脂的混合樹脂所形成的絕緣層的絕緣電線?，F有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2009 - 161683號公報專利文獻2 日本特開2009 - 292904號公報專利文獻3 :日本特開2010 - 67521號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題可是，即使謀求由絕緣樹脂的低介電常數化所帶來的電場弛豫，并嘗試抑制部分放電，也難以完全消除部分放電，對于延長絕緣電線、電機的壽命而言還不充分。因此，為了防止由頻繁發(fā)生的部分放電導致的破壞性的絕緣皮膜的劣化、謀求絕緣皮膜的長壽命化，本發(fā)明人等從提高絕緣皮膜的絕緣破壞電壓很重要的觀點出發(fā)進行研究，獲得了如下見解通過絕緣樹脂的低介電常數化來抑制部分放電未必會引起絕緣破壞電壓的提聞。本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，其能夠提高絕緣層的絕緣破壞電壓特性且能夠抑制絕緣層的絕緣破壞，并提供耐熱性和耐絕緣破壞性優(yōu)良的電絕緣材料、電氣電子部件、和絕緣電線以及使用其的定子或轉子、使用這些定子或轉子的逆變器驅動電機。
解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明人等進行了深入研究，結果發(fā)現，具有由含有通過特定的聚丁二烯系樹脂進行了改性的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的樹脂組合物所形成的絕緣皮膜的絕緣漆包線，在絕緣破壞電壓特性、特別是在浸潰于甘油/飽和食鹽水中的嚴酷環(huán)境下的絕緣破壞試驗中顯示高的絕緣破壞電壓,并基于該發(fā)現完成了本發(fā)明。本發(fā)明提供一種選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物。B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。本發(fā)明的改性聚酰胺酰亞胺樹脂中，上述第I組和上述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，優(yōu)選為O. 01 15質量％。本發(fā)明還提供一種含有上述本發(fā)明的改性聚酰胺酰亞胺樹脂中的I種以上的電絕緣材料。根據本發(fā)明的電絕緣材料，能形成絕緣破壞電壓特性優(yōu)良的電絕緣層，由此能抑制施加高電壓時的絕緣層的絕緣破壞，從而能夠謀求電氣設備、電機等的長壽命化。該效果特別是在施加高電壓的逆變器控制中更加有效。另外，根據本發(fā)明的電絕緣材料，因為即使為薄的絕緣層也能獲得充分的絕緣破壞電壓特性，因此也可以有助于電氣設備、電機等的小型化、輕量化。本發(fā)明提供一種絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，其是提高設置在導體上的絕緣層的耐絕緣破壞性的方法，其特征在于，通過在導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成絕緣層。第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物。B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯酰基和甲基丙烯?；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。根據本發(fā)明的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，能提高絕緣層的絕緣破壞電壓特性，由此能抑制施加高電壓時的絕緣層的絕緣破壞，能謀求電氣設備、電機等的長壽命化。該效果特別是在施加高電壓的逆變器控制中更加有效。另外，根據本發(fā)明的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，因為即使為薄的絕緣層也能得到充分的絕緣破壞電壓特性，因此也可 以有助于電氣設備、電機等的小型化、輕量化。本發(fā)明的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法中，上述第I組和上述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，優(yōu)選為O. 01 15質量％。本發(fā)明還提供一種電氣電子部件，其具備導體、和通過在該導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成的絕緣皮膜。第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物。B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。本發(fā)明的電氣電子部件中，上述第I組和上述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，優(yōu)選為0.01 10質量％。本發(fā)明還提供一種絕緣電線，其具備導體、和通過在該導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成的絕緣皮膜。第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物。B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。本發(fā)明的絕緣電線通過具有上述絕緣皮膜，從而可形成耐熱性和耐絕緣破壞性優(yōu)良的產品。根據本發(fā)明的絕緣電線，能抑制施加高電壓時的絕緣層的絕緣破壞，能謀求電氣設備、電機等的長壽命化。該效果特別是在施加高電壓的逆變器控制中更加有效。另外，本發(fā)明的絕緣電線即使減薄絕緣皮膜也能顯示優(yōu)良的絕緣破壞電壓特性，可有助于線圈、電機等的小型化、輕量化。本發(fā)明的絕緣電線中，上述第I組和 上述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，優(yōu)選為0.01 10質量％。本發(fā)明還提供一種具有使用上述本發(fā)明的絕緣電線而制成的線圈的定子或轉子。本發(fā)明的定子或轉子通過具有使用本發(fā)明的絕緣電線而制成的線圈，從而即使在施加高電壓時也難以產生絕緣破壞，能夠長壽命化。另外，本發(fā)明的定子和轉子可以小型化、輕量化。本發(fā)明還提供一種具備上述本發(fā)明的定子或轉子的逆變器驅動電機。本發(fā)明的逆變器驅動電機通過具有本發(fā)明的定子或轉子，從而即使在施加高電壓時也難以產生絕緣破壞，能夠長壽命化。另外，本發(fā)明的逆變器驅動電機可以小型化、輕量化。發(fā)明效果根據本發(fā)明，能提供一種能夠提高絕緣層的絕緣破壞電壓特性且能夠抑制絕緣層的絕緣破壞的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法、耐熱性和耐絕緣破壞性優(yōu)良的電絕緣材料、電氣電子部件、和絕緣電線以及使用其的定子或轉子、使用這些定子或轉子的逆變器驅動電機。


圖I是表示本發(fā)明的絕緣電線的一個實施方式的示意截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明的電絕緣材料含有至少一種本發(fā)明的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。作為本發(fā)明的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，可列舉(I)在分子結構中具有規(guī)定的聚丁二烯系樹脂成分的聚酰胺酰亞胺樹脂、(II)將聚酰胺酰亞胺樹脂與規(guī)定的聚丁二烯系樹脂混合而成的樹脂。本發(fā)明的電絕緣材料可以含有上述(I)和(II)的改性聚酰胺酰亞胺樹脂中的一種以上以及另外的聚丁二烯系樹脂和/或聚酰胺酰亞胺樹脂。另外，本說明書中聚丁二烯和聚異戊二烯也作為聚丁二烯系樹脂成分來說明。上述(I)的改性聚酰胺酰亞胺樹脂可以在規(guī)定的聚丁二烯系樹脂(以下有時稱為(C)成分。)的存在下，使三羧酸酐或其衍生物(以下有時稱為(a)成分或酸成分。)與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物(以下有時稱為(b)成分。)反應而得到。另外，上述(II)的改性聚酰胺酰亞胺樹脂可以通過混合聚酰胺酰亞胺樹脂和規(guī)定的聚丁二烯系樹脂來得到。它們的混合優(yōu)選在將它們溶解的溶劑中進行，混合時可以適當加熱(優(yōu)選為室溫 100°C )。這里，未改性的聚酰胺酰亞胺樹脂是使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的。
本發(fā)明中，從獲得更高的絕緣破壞電壓的觀點考慮，優(yōu)選上述(I)的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。作為本發(fā)明中使用的三羧酸酐，只要是具有與異氰酸酯基或氨基反應的酸酐基的三元羧酸，包括其衍生物，就可以沒有特別限制地使用。例如，有下述通式(I)或(I I)所示的具有酸酐基的三元羧酸酐?？紤]耐熱性的話，優(yōu)選具有芳香族基團，考慮耐熱性、成本方面等的話，特別優(yōu)選偏苯三酸酐。它們可以根據目的單獨或混合使用?；瘜W式I
權利要求
1.一種絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，其為提高設置在導體上的絕緣層的耐絕緣破壞性的方法，其特征在于，通過在所述導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成所述絕緣層， 第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而獲得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物， B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物， C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂、及它們的加氫物。
2.如權利要求I所述的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法，以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，所述第I組和所述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量為O. Ol 15質量％。
3.一種電氣電子部件，其具有導體、和通過在該導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成的絕緣皮膜， 第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物， B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物， C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。
4.如權利要求3所述的電氣電子部件，以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，所述第I組和所述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量為O. 01 15質量％。
5.一種絕緣電線，其具有導體、和通過在該導體上涂布含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成的絕緣皮膜， 第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物， B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物， C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物。
6.如權利要求5所述的絕緣電線，以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，所述第I組和所述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量為O. Ol 15質量％。
7.一種定子，其具有使用權利要求5或6所述的絕緣電線而形成的線圈。
8.一種轉子，其具有使用權利要求5或6所述的絕緣電線而形成的線圈。
9.一種逆變器驅動電機，其具有權利要求7所述的定子。
10.一種逆變器驅動電機，其具有權利要求8所述的轉子。
11.一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂，其為選自下述第I組和第2組的至少一種， 第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， 第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物， B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物， C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂、及它們的加氫物。
12.如權利要求11所述的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，所述第I組和所述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量為O. 01 15質量％。
13.—種電絕緣材料，其含有選自下述第I組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹月旨， 第I組在選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂，第2組將選自下述A組、B組和C組的至少一種聚丁二烯系樹脂與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂， A組聚丁二烯、聚異戊二烯、及它們的加氫物， B組具有選自由羥基、異氰酸酯基、氨基、環(huán)氧乙烷基、酸酐基、烷氧基、丙烯?；图谆；M成的組中的一種以上的官能團的聚丁二烯系樹脂及它們的加氫物， C組含有碳原子數為12以上的不飽和脂肪酸作為共聚成分的聚丁二烯系樹脂、及它們的加氫物。
14.如權利要求13所述的電絕緣材料，以所得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂的總量為基準，所述第I組和所述第2組中的聚丁二烯系樹脂的使用量為O. 01 15質量％。
全文摘要
本發(fā)明的絕緣層的耐絕緣破壞性提高方法是提高設置在導體上的絕緣層的耐絕緣破壞性的方法，其特征在于，通過在導體上涂布含有選自下述第1組和第2組的至少一種改性聚酰胺酰亞胺樹脂的電絕緣材料并烘烤而形成所述絕緣層。第1組在至少一種聚丁二烯系樹脂或其加氫物的存在下，使三羧酸酐或其衍生物與二異氰酸酯化合物或二氨基化合物反應而獲得的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。第2組將至少一種聚丁二烯系樹脂或其加氫物與聚酰胺酰亞胺樹脂混合而得到的改性聚酰胺酰亞胺樹脂。
文檔編號C08L79/08GK102918084SQ201180026708
公開日2013年2月6日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者鐘慧峰, 大川原敏一, 佐藤任廷, 鈴木賢二 申請人:日立化成工業(yè)株式會社