專利名稱：電絕緣片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等靜止電機(jī)、電線電纜等的、耐熱性、電絕緣性、 樹脂·絕緣油的含浸性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的電絕緣片。
背景技術(shù)：
用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等靜止電機(jī)、電線電纜等的電絕緣片，根據(jù)各用途，要求耐熱性、電絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、樹脂 絕緣油的含浸性、耐化學(xué)藥品性。因此，作為該電絕緣片的材料，目前，使用聚酯或聚酰亞胺的薄膜、或纖維素系或芳酰胺系的紙·無(wú)紡布。特別是在耐熱用途中，使用聚酰亞胺薄膜或芳酰胺系的紙 無(wú)紡布，聚酰亞胺薄膜的電絕緣性、耐熱性、拉伸強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異，但存在沒有樹脂·絕緣油的含浸性、撕裂強(qiáng)度不足的問題。另一方面，芳酰胺系的紙·無(wú)紡布雖然耐熱性、撕裂強(qiáng)度優(yōu)異，但存在濕度下的尺寸穩(wěn)定性、單獨(dú)的電絕緣性不足的問題。為了克服這些問題，專利文獻(xiàn)1中提出了一種含有芳酰胺無(wú)紡布片和聚酯樹脂的層疊體。該層疊體表現(xiàn)出優(yōu)異的斷裂伸長(zhǎng)率和撕裂載荷，但由于具有致密的聚酯樹脂層，因此存在樹脂·絕緣油的含浸性不足的問題。另外，專利文獻(xiàn)2中提出了一種耐熱性薄膜，其是在由聚酯樹脂纖維無(wú)紡布形成的基材中含浸具有酰亞胺基的耐熱性樹脂溶液、擔(dān)載并燒結(jié)而成的。該薄膜具有可實(shí)際應(yīng)用于撓性印刷電路板(FPC)等的水平的拉伸強(qiáng)度和耐熱性，但介質(zhì)擊穿電壓只有^0V，存在電絕緣性完全不足的問題。另一方面，專利文獻(xiàn)3中提出了一種耐熱性無(wú)紡布，其是在以芳香族聚酰胺纖維為主體的纖維墊上，通過濕式凝固使酰亞胺系樹脂附著而成的。該無(wú)紡布中，酰亞胺系樹脂以僅被覆纖維墊的纖維表面的方式存在，沒有填滿纖維間空隙，因此，存在機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性不足、不能獲得高的電絕緣性的問題。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特表2006-501091號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平1-229625號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開昭61-146861號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于以上的現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀而進(jìn)行的，其目的在于提供一種電絕緣片， 其中，用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等靜止電機(jī)、電線電纜等中的電絕緣片所要求的耐熱性、電絕緣性、樹脂·絕緣油的含浸性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異。用于解決問題的方案本發(fā)明人為了達(dá)成該目的，對(duì)電絕緣片的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過以由特定種類的纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體、用具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿該支撐體的纖維間空隙，可以得到上述特性優(yōu)異的電絕緣片，從而完成了本發(fā)明。即，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種電絕緣片，其特征在于，以由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體，支撐體的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿。根據(jù)本發(fā)明的電絕緣片的優(yōu)選的方式，耐熱性樹脂為具有200°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酰胺酰亞胺樹脂，連續(xù)氣孔的平均孔徑為0. 1 10 μ m。另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種上述電絕緣片的制造方法，其特征在于，制備耐熱性樹脂的溶液，在由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布中含浸所述耐熱性樹脂溶液，使所述織布或無(wú)紡布的纖維間空隙被耐熱性樹脂的溶液填滿，使凝固液接觸所述織布或無(wú)紡布中的耐熱性樹脂的溶液而用凝固液置換耐熱性樹脂的溶液中的溶劑，并在耐熱性樹脂內(nèi)形成連續(xù)氣孔。根據(jù)本發(fā)明的電絕緣片的制造方法的優(yōu)選方式，形成連續(xù)氣孔后，在100 400°C 下對(duì)所述織布或無(wú)紡布進(jìn)行熱壓處理。發(fā)明的效果本發(fā)明的電絕緣片以由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體，該支撐體的纖維間空隙被具有很多連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿，因此，不僅耐熱性、電絕緣性、樹脂·絕緣油的含浸性優(yōu)異，機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)異。


圖1是本發(fā)明的電絕緣片的一例的表面的掃描型電子顯微鏡照片。圖2是將圖1的照片的局部放大的圖。圖3是將圖1的照片的耐熱性樹脂部分切斷，將其剖面放大的圖。圖4是比較例4的片的激光顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式首先，對(duì)本發(fā)明的電絕緣片進(jìn)行說明。本發(fā)明的電絕緣片的特征在于，以由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體，該支撐體的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿。從確保機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，本發(fā)明的電絕緣片中使用的支撐體為織布或無(wú)紡布。支撐體為織布的情況下，構(gòu)成織布的紗可以使用單絲紗、復(fù)絲紗、短纖紗中的任一種。從電絕緣片的機(jī)械特性方面考慮，紗的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為2. OcN/dtex以上。作為織造構(gòu)成(weaving constitution)，對(duì)織造組織(weaving configuration)、紗支數(shù)、紗密度沒有特別指定。支撐體為無(wú)紡布的情況下，作為無(wú)紡布的制法，可以使用濕式抄紙方式、水刺方式、化學(xué)粘合方式(chemical bond method)、熱粘合方式(thermal bond method)、紡粘方式、針刺方式、縫編方式等各種制法，從耐熱性、機(jī)械特性、耐溶劑性方面考慮，優(yōu)選利用自熔纖維的熱粘合方式、紡粘方式。
織布或無(wú)紡布的單位面積重量(Basis weight)優(yōu)選為5 500g/m2，厚度優(yōu)選為 0. 01 7. 5mm。單位面積重量、厚度不足上述下限時(shí)，有機(jī)械強(qiáng)度差的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有電絕緣片的撓性不足的擔(dān)心。另外，織布或無(wú)紡布的空隙率優(yōu)選為40 95%?？障堵什蛔闵鲜鱿孪迺r(shí)，有纖維間空隙不被耐熱性樹脂充分填滿、耐熱性差的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有電絕緣片的纖維含量不足、機(jī)械強(qiáng)度差的擔(dān)心。作為支撐體的材料，使用聚酯纖維、聚苯硫醚纖維、或它們的混合物。這是因?yàn)?，這些纖維為低成本的同時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、電絕緣性、耐溶劑性優(yōu)異。本發(fā)明的電絕緣片的最大的特征在于，上述支撐體的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿。本發(fā)明的這一特征具體示于圖1 圖3。圖1是本發(fā)明的電絕緣片的表面的掃描型電子顯微鏡照片。圖1中散布的大致橢圓形的小的黑色部分是支撐體的纖維，其以外的多孔的部分是耐熱性樹脂。另外，圖中的看起來(lái)極小的很多圓形的部分是耐熱性樹脂的氣孔。圖2是圖1的照片的局部放大圖。圖2中，支撐體的纖維(大致橢圓形的黑色部分)在大致中央位置，其周圍有多孔的耐熱性樹脂。圖3是將圖1的照片的耐熱性樹脂部分切斷、將其剖面放大的圖。由圖3能清楚知道耐熱性樹脂的連續(xù)氣孔的狀態(tài)。由圖1及圖2可知，本發(fā)明的電絕緣片中，耐熱性樹脂不是只被覆支撐體的纖維表面，而是填滿支撐體的纖維間空隙。進(jìn)而，由圖3可知，耐熱性樹脂中形成有很多微小的連續(xù)氣孔。連續(xù)氣孔是指各孔相互連結(jié)而相連的氣孔，不是所有的孔都必須連結(jié)，也包含部分孔相互連結(jié)的情況。這些連續(xù)氣孔具有將片的耐熱性、電絕緣性、樹脂 絕緣油的含浸性提高至以往達(dá)不到的水平的作用。耐熱性樹脂中的連續(xù)氣孔的平均孔徑優(yōu)選為0. 05 20 μ m，更優(yōu)選為0. 1 IOum0連續(xù)氣孔的平均孔徑不足上述下限時(shí)，有樹脂·絕緣油的含浸性不足的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有電絕緣性不足的擔(dān)心。另外，連續(xù)氣孔的最大孔徑?jīng)]有特別限定，從電絕緣性方面考慮，優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為20 μ m以下。另外，連續(xù)氣孔的密度沒有特別限定，優(yōu)選為5，000 2，000, 000個(gè)/mm2，更優(yōu)選為10，000 1，000, 000個(gè)/mm2。連續(xù)氣孔的孔徑及密度的控制可以如后面所述通過調(diào)節(jié)制造條件而容易地進(jìn)行。電絕緣片中的耐熱性樹脂的含有率優(yōu)選為20 80重量％。耐熱性樹脂的含有率不足上述下限時(shí)，有耐熱性差的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有電絕緣片的纖維含量不足、機(jī)械強(qiáng)度差的擔(dān)心。作為本發(fā)明的電絕緣片中使用的耐熱性樹脂，只要是具有200°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的合成樹脂就可以使用任意的物質(zhì)，例如可以舉出聚砜、聚醚砜等聚砜系聚合物； 芳香族聚酰胺、脂環(huán)族聚酰胺等酰胺系聚合物；聚酰胺酰亞胺樹脂、聚醚酰亞胺樹脂等酰亞胺系聚合物等。其中，由于電特性及電絕緣性優(yōu)異，因此特別優(yōu)選聚酰胺酰亞胺樹脂。聚酰胺酰亞胺樹脂可以使用以往公知的方法制造，例如，可以在N，N-二甲基乙酰胺、N，N- 二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶劑或二甲基亞砜等亞砜系溶劑中， 將原料單體邊加熱至60 200°C，邊進(jìn)行攪拌，從而容易地聚合。聚酰胺酰亞胺樹脂的分子量?jī)?yōu)選以對(duì)數(shù)粘度計(jì)為0. 4dl/g以上，更優(yōu)選為0. 5dl/g以上，特別優(yōu)選為0. 7dl/g以上。 對(duì)數(shù)粘度不足上述下限時(shí)，有聚酰胺酰亞胺樹脂變脆、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度降低的擔(dān)心。對(duì)數(shù)粘度的上限沒有特別限定，從將樹脂做成溶液時(shí)的流動(dòng)性方面考慮，優(yōu)選為2. 0dl/g以下。以下，對(duì)本發(fā)明的電絕緣片的制造方法進(jìn)行說明。
首先，最初，制備耐熱性樹脂的溶液。作為溶液的溶劑，優(yōu)選可以溶解5重量％以上耐熱性樹脂、且可以與后述的凝固液容易地混合的溶劑，例如，耐熱性樹脂為聚酰胺酰亞胺的情況下，作為溶劑，可以使用N，N- 二甲基乙酰胺、N, N- 二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶劑或二甲基亞砜等亞砜系溶劑等。予以說明，這些溶劑與上述聚酰胺酰亞胺樹脂的聚合中可以使用的溶劑是共通的，因此，可以使聚酰胺酰亞胺樹脂在這些溶劑中聚合之后，將得到的溶液(聚合的聚酰胺酰亞胺樹脂溶解在聚合溶劑中的溶液)直接作為耐熱性樹脂的溶液使用。溶液中的耐熱性樹脂的濃度優(yōu)選為5 40重量％。耐熱性樹脂的濃度不足上述下限時(shí)，有耐熱性樹脂對(duì)支撐體的含浸量不足、耐熱性差的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有溶液的流動(dòng)性低、對(duì)支撐體的含浸變困難的擔(dān)心。另外，為了調(diào)節(jié)使溶劑在凝固液中溶出時(shí)的凝固速度，可以在耐熱性樹脂的溶液中添加甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醇類，或丙酮、甲乙酮等酮類。這些醇類、酮類的添加量?jī)?yōu)選以在溶液中的濃度計(jì)為0 40重量％。然后，使由此制備的耐熱性樹脂的溶液含浸在作為支撐體的織布或無(wú)紡布中，并將該織布或無(wú)紡布的纖維間空隙用耐熱性樹脂的溶液填滿。含浸的方法沒有特別限定，例如可以采用棒涂法、輥涂法、浸漬涂布法等周知的涂布法。含浸后，根據(jù)需要，通過軋液輥 (mangle roll)間等，除去過剩的樹脂溶液。其后，使凝固液接觸織布或無(wú)紡布中的耐熱性樹脂的溶液。作為凝固液，優(yōu)選使用水或以水為主成分的溶液(例如水和耐熱性樹脂的溶劑的混合液)。凝固液的接觸方法沒有特別限定，可以采用將含浸有耐熱性樹脂的溶液的織布或無(wú)紡布浸漬在凝固液中的方法、對(duì)含浸有耐熱性樹脂的溶液的織布或無(wú)紡布噴霧凝固液的方法等。凝固液接觸被填在織布或無(wú)紡布的纖維間空隙中的耐熱性樹脂的溶液時(shí)，耐熱性樹脂的溶液中的溶劑與凝固液置換，溶劑流出到凝固液中，因此，耐熱性樹脂從溶液中相分離而凝固成多孔狀，在耐熱性樹脂內(nèi)形成連續(xù)氣孔。此時(shí)，通過調(diào)節(jié)凝固液的溫度、凝固液添加劑的成分(例如上述耐熱性樹脂的溶劑)、凝固液添加劑的濃度，可以控制所形成的連續(xù)氣孔的孔徑及密度。其后， 根據(jù)需要，水洗，干燥，將水分除去。如上操作制造的電絕緣片可以直接使用，但為了進(jìn)一步提高單位厚度的電絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度，優(yōu)選在100 400°C下進(jìn)行熱壓處理。熱壓處理的方法沒有特別限定，例如可以采用以下方法使用平板壓制的方法、使用壓延輥的方法等周知的壓制方法。根據(jù)需要， 還可以在熱壓處理之前用預(yù)熱裝置預(yù)先使片升溫。熱壓處理的溫度為100 400°C，優(yōu)選為120 300°C，更優(yōu)選為150 300°C。熱壓處理的溫度不足上述下限時(shí)，有耐熱性樹脂仍舊硬、看不到熱壓處理的效果的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，不僅有片的表面皴裂、絨毛增加的擔(dān)心，而且有片表面的連續(xù)氣孔堵塞、樹脂·絕緣油的含浸性受損的擔(dān)心。另外，熱壓處理的線壓力(linear pressure)優(yōu)選為10 500kg/cm。線壓力不足上述下限時(shí)，有壓制效果不充分的擔(dān)心，超過上述上限時(shí)，有片表面的連續(xù)氣孔堵塞、樹脂·絕緣油的含浸性受損的擔(dān)心。如上操作制造的本發(fā)明的電絕緣片顯示出10N/15mm以上的斷裂載荷、0.5N 以上的撕裂載荷、IkV以上的介質(zhì)擊穿電壓、100 50，000秒/IOOml的透氣性(air permeability)、6%以上的斷裂伸長(zhǎng)率，具有足以用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等靜止電機(jī)、電線電纜等的優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、樹脂·絕緣油的含浸性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。 予以說明，實(shí)施例中的“份”是指“重量份”。另外，實(shí)施例中的測(cè)定值利用以下的方法進(jìn)行測(cè)定。1.對(duì)數(shù)粘度使用將聚酰胺酰亞胺樹脂0. 5g溶解于IOOmlNMP (N-甲基_2_吡咯烷酮)中所得的溶液，在25°C下用烏氏粘度管進(jìn)行測(cè)定。2.玻璃化轉(zhuǎn)變溫度將聚酰胺酰亞胺樹脂的溶液涂布在厚度100 μ m的聚酯薄膜上，使其膜厚為約 3(^!11，在1001下干燥10分鐘后，從聚酯薄膜剝離，固定于金屬框，再在250°C下干燥1小時(shí)。使用得到的薄膜，用IT Keisoku Seigyo KK制造的動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置，在升溫速度 5°C /分鐘、頻率IlOHz的條件下測(cè)定損耗模量，將其拐點(diǎn)作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。3.單位面積重量(每單位面積的質(zhì)量)用剃刀刀片從所得的片采取3張20cmX20cm的試驗(yàn)片，按照J(rèn)IS L1096中記載的方法，測(cè)定每單位面積的質(zhì)量，算出3張?jiān)囼?yàn)片的平均值。4.厚度基于JIS C2111中記載的方法，使用Mitutoyo Corporation制造的測(cè)厚儀測(cè)定厚度。5.氣孔徑及氣孔密度根據(jù)氣孔孔徑及氣孔密度，以1，000 10，000倍拍攝所得的片的剖面的掃描型電子顯微鏡(SEM)照片，測(cè)定照片中顯示的所有的最跟前觀察到的氣孔的孔徑，求出平均孔徑及最大孔徑。氣孔不是大致圓形的情況下，將長(zhǎng)徑和短徑相加除以2所得的值作為氣孔的孔徑。另外，測(cè)定照片的拍攝面積中所含的氣孔的個(gè)數(shù)，用氣孔的個(gè)數(shù)除以拍攝面積 (mm2)，由此計(jì)算氣孔密度。6.斷裂載荷及斷裂伸長(zhǎng)率用剃刀刀片從所得的片切取寬15mm、長(zhǎng)150mm的試驗(yàn)片，使用Orientec Co.，LTD. 制造的^Tensilon萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，在23°C、50% RH氣氛下，將試驗(yàn)速度設(shè)為200mm/min，基于JISC2111 (不將試驗(yàn)片折彎而直接測(cè)定的情況)，求出斷裂載荷及斷裂伸長(zhǎng)率。7.撕裂載荷用剃刀刀片從所得的片切取寬50mm、長(zhǎng)150mm的試驗(yàn)片，在試驗(yàn)片的中央切入長(zhǎng) 75mm的切痕，使用Orientec Co.，LTD.制造的Tensilon萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，在23°C、50% RH 氣氛下，將試驗(yàn)速度設(shè)為200mm/min，基于JIS L1096的Al法，求出撕裂載荷。8.介質(zhì)擊穿電壓按照ASTM D149所述的方法，使用耐壓試驗(yàn)器(菊水電子工業(yè)制)測(cè)定介質(zhì)擊穿電壓。具體而言，讀取在空氣中在試驗(yàn)片的厚度方向以0. IkV/秒的速度施加60Hz的電壓時(shí)的擊穿電壓。由讀取的擊穿電壓求出單位厚度的介質(zhì)擊穿電壓。9.透氣性從所得的片切取50mm見方的試驗(yàn)片，使用Gurley式透氣性測(cè)定儀(TesterSangyo Co.，LTD.制)，利用 JIS P8117 的格利法(Gurley method)求出透氣性。(耐熱性樹脂的合成)作為耐熱性樹脂，如下操作來(lái)合成兩種聚酰胺酰亞胺樹脂A及B。(聚酰胺酰亞胺樹脂A的合成)在安裝有溫度計(jì)、冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)入管的4 口燒瓶中，作為原料單體，以固體成分濃度為20%的方式加入偏苯三酸酐(TMA)O. 98摩爾、二苯基甲烷4，4，-二異氰酸酯(MDI)I 摩爾、二氮雜雙環(huán)十一烯(DBU)O. 01摩爾，并且加入作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)，邊攪拌邊升溫至120°C，反應(yīng)約3小時(shí)，得到聚酰胺酰亞胺樹脂A。聚酰胺酰亞胺樹脂 A以溶解在NMP中的溶液的狀態(tài)得到。所得的聚酰胺酰亞胺樹脂A的對(duì)數(shù)粘度為0. 90dl/ g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為280°C。(聚酰胺酰亞胺樹脂B的合成)采用與聚酰胺酰亞胺樹脂A的合成中使用的裝置相同的裝置，作為原料單體， 以固體成分濃度為20%的方式加入TMA 0.99摩爾、MDI 0. 8摩爾、2，4-甲苯二異氰酸酯 (TDI)O. 2摩爾、二氮雜雙環(huán)十一烯(DBU)O. 01摩爾，并且加入作為溶劑的NMP，邊攪拌邊在 120°C下反應(yīng)約2小時(shí)，得到聚酰胺酰亞胺樹脂B。聚酰胺酰亞胺樹脂B以溶解在NMP中的溶液的狀態(tài)得到。所得聚酰胺酰亞胺樹脂B的對(duì)數(shù)粘度為0. 75dl/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 300 "C。實(shí)施例1在如上操作制備的聚酰胺酰亞胺樹脂A的溶液100份中配混乙二醇20份，將該溶液含浸在作為支撐體的聚酯織布(日本特殊織物(株)社制、篩網(wǎng)過濾器用織物、單位面積重量30g/m2、厚度0. 095mm、紗直徑55 μ m)中，將織布的纖維間空隙用聚酰胺酰亞胺樹脂A 的溶液填滿后，通過軋液輥間，除去過剩的樹脂溶液。然后，浸漬于保持在20°C的70/30的重量比的水/N-甲基-2-吡咯烷酮的凝固浴中，使聚酰胺酰亞胺樹脂A凝固之后，在離子交換水中浸漬1小時(shí)來(lái)水洗。水洗后，擦去離子交換水，在保持在100°C的熱風(fēng)干燥機(jī)中保管 10分鐘，除去水分，得到電絕緣片。用掃描型電子顯微鏡確認(rèn)所得電絕緣片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，如圖1 3所示，織布的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的聚酰胺酰亞胺樹脂A填滿。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例2作為支撐體，使用聚酯織布(Tohkai Thermo Co.，LTD.制、粘合襯布底布、單位面積重量32g/m2、厚度0. 160mm)，除此以外，與實(shí)施例1同樣操作，得到電絕緣片。用掃描型電子顯微鏡確認(rèn)所得電絕緣片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，與實(shí)施例1同樣，織布的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的聚酰胺酰亞胺樹脂A填滿。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例3代替聚酰胺酰亞胺樹脂A的溶液，使用聚酰胺酰亞胺樹脂B的溶液，除此以外，與實(shí)施例2同樣操作，得到電絕緣片。用掃描型電子顯微鏡確認(rèn)所得電絕緣片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果， 與實(shí)施例1同樣，織布的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的聚酰胺酰亞胺樹脂B填滿。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例4作為支撐體，使用聚酯無(wú)紡布(東洋紡公司制、聚酯紡粘、單位面積重量30g/m2、厚度0. 125mm)，除此以外，與實(shí)施例3同樣操作，得到電絕緣片。用掃描型電子顯微鏡確認(rèn)所得電絕緣片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，與實(shí)施例1同樣，無(wú)紡布的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的聚酰胺酰亞胺樹脂B填滿。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例5作為支撐體，使用聚苯硫醚無(wú)紡布(東洋紡公司制、聚苯硫醚紡粘、單位面積重量 34g/m2、厚度0. 140mm)，除此以外，與實(shí)施例4同樣操作，得到電絕緣片。用掃描型電子顯微鏡確認(rèn)所得電絕緣片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，與實(shí)施例1同樣，無(wú)紡布的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的聚酰胺酰亞胺樹脂B填滿。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例6將實(shí)施例3中得到的電絕緣片用直徑20cm、升溫至200°C的壓延輥，以線壓力 lOOkg/cm、輸送速度5m/分鐘進(jìn)行處理，得到進(jìn)行了熱壓處理的電絕緣片。將所得電絕緣片的特性示于表1。實(shí)施例7將實(shí)施例4中得到的電絕緣片用直徑20cm、升溫至240°C的壓延輥，以線壓力 lOOkg/cm、輸送速度5m/分鐘進(jìn)行處理，得到進(jìn)行了熱壓處理的電絕緣片。將所得電絕緣片的特性示于表1。比較例1在聚酰胺酰亞胺樹脂A的溶液100份中配混乙二醇20份，使用涂抹器將該溶液涂布在聚酯薄膜(東洋紡公司制、E-5100)上，使其膜厚為約60 μ m。然后，浸漬于保持在20°C 的70/30的重量比的水/N-甲基-2-吡咯烷酮的凝固浴中，使聚酰胺酰亞胺樹脂A凝固后， 在離子交換水中浸漬1小時(shí)來(lái)水洗。水洗后，擦去離子交換水，在保持在100°C的熱風(fēng)干燥機(jī)中保管30分鐘，除去水分。其后，將聚酯薄膜剝離，得到僅由聚酰胺酰亞胺樹脂A形成的電絕緣片。將所得電絕緣片的特性示于表1。比較例2代替聚酰胺酰亞胺樹脂A的溶液，使用聚酰胺酰亞胺樹脂B的溶液，除此以外，與比較例1同樣操作，得到僅由聚酰胺酰亞胺樹脂B形成的電絕緣片。將所得電絕緣片的特性示于表1。比較例3將聚酯無(wú)紡布(東洋紡公司制、紡粘、單位面積重量45g/m2、厚度0. 175)用直徑 20cm、升溫至200°C的壓延輥，以線壓力lOOkg/cm、輸送速度5m/分鐘進(jìn)行處理，得到進(jìn)行了熱壓處理的片。將所得片的特性示于表1。比較例4使聚酰胺酰亞胺樹脂B的溶液含浸在聚酯無(wú)紡布(東洋紡公司制、聚酯紡粘、單位面積重量30g/m2、厚度0. 125mm)中后，通過軋液輥間，除去過剩的樹脂溶液。然后，固定于金屬框，用保持在100°C的熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行10分鐘預(yù)干燥，再用保持在200°C的熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行5分鐘干燥，燒結(jié)耐熱性樹脂，得到片。用Keyence Corporation制造的激光顯微鏡以 200倍確認(rèn)所得片的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，如圖4所示，無(wú)紡布的纖維間空隙中存在很多被視為耐熱性樹脂溶液干固而產(chǎn)生的孔徑50 100 μ m的孔。另外，這些孔被認(rèn)為是獨(dú)立貫通氣孔，不是連續(xù)氣孔。將所得片的特性示于表1。
權(quán)利要求
1.一種電絕緣片，其特征在于，以由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體，支撐體的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電絕緣片，其特征在于，耐熱性樹脂為具有200°C以上的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚酰胺酰亞胺樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電絕緣片，其特征在于，連續(xù)氣孔的平均孔徑為0.1 10 μ m。
4.一種權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電絕緣片的制造方法，其特征在于，制備耐熱性樹脂的溶液，在由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布中含浸所述耐熱性樹脂溶液，使所述織布或無(wú)紡布的纖維間空隙被耐熱性樹脂的溶液填滿，使凝固液接觸所述織布或無(wú)紡布中的耐熱性樹脂的溶液而用凝固液置換耐熱性樹脂的溶液中的溶劑，并在耐熱性樹脂內(nèi)形成連續(xù)氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電絕緣片的制造方法，其特征在于，形成連續(xù)氣孔后，將所述織布或無(wú)紡布在100 400°c下進(jìn)行熱壓處理。
全文摘要
本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)電機(jī)、變壓器等靜止電機(jī)、電線電纜等所要求的耐熱性、電絕緣性、樹脂·絕緣油的含浸性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異的電絕緣片。其特征在于，其為以由聚酯纖維及/或聚苯硫醚纖維形成的織布或無(wú)紡布作為支撐體的電絕緣片，支撐體的纖維間空隙被具有連續(xù)氣孔的耐熱性樹脂填滿。
文檔編號(hào)H01B17/56GK102473491SQ20108003591
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者中島敦士, 成澤春彥 申請(qǐng)人:東洋紡織株式會(huì)社