专利名称：电磁线圈用绝缘膜以及具备其的马达和变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及马达(电动机)或变压器等的、在发生异常电压时要求安全性的电气部件中使用的电磁线圈用绝缘膜、以及使用该电磁线圈用绝缘膜的马达和变压器。本申请根据2009年12月10日在日本提出的特愿2009-280038号主张优先权，并将其内容引用到本文中。
背景技术：
以往在马达中，为了使多个线圈(电磁线圈)互相电绝缘，将绝缘膜成型为槽或楔的形状，插入线圈间。另外在变压器中，出于与马达同样的目的，利用绝缘膜作为线圈用绕线内的层间绝缘材料或隔膜。因而，这些绝缘膜从电绝缘性、成型加工性优异的方面考虑，广泛使用聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯构成的膜，即聚酯膜(专利文献I)。近年来，为了提高马达或变压器的实用耐久性，对于马达或变压器的电绝缘材料要求耐热性和水蒸气阻挡性。例如，作为在冰箱或空调等中使用的马达的电绝缘材料，在要求尽可能耐受该马达使用时的发热的耐热性的同时，由于环境上的问题，随着全面停用特定氯氟烃，人们陆续提出了各种替代氯氟烃的冷却介质，但这些冷却介质以及与其对应的润滑油容易吸附水分，因此要求具有水蒸气阻挡性。另外，作为在混合动力汽车或电动汽车中使用的马达的电绝缘材料，在要求尽可能耐受该马达使用时的发热的耐热性的同时，由于在使用环境下会有水分侵入，因此还要求水蒸气阻挡性。现有技术文献 专利文献
专利文献I :日本特开2006-35504号公报(段落
栏)。
发明内容
发明要解决的课题
但是，本发明人对聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的厚度50 μ m的膜测定其水蒸气透过率，结果在温度40°C、相对湿度90%的条件下为lg/m2 *24h以上，这表明在使用环境下水分大量侵入。这样，在作为马达或变压器的电磁线圈用绝缘使用时，水蒸气阻挡性差，因此有马达或变压器的实用耐久性降低的顾虑。因此，本发明鉴于这些情况，第I目的在于提供不仅电绝缘性、成型加工性和耐热性优异，水蒸气阻挡性也优异，可用作马达或变压器的电磁线圈的绝缘用的电磁线圈用绝缘膜，进而，第2目的在于通过使用这样的电磁线圈用绝缘膜，提供可提高实用耐久性的马达和变压器。解决课题的手段
为实现所述目的，本发明人着眼于采用特定结构的液晶聚酯作为电磁线圈的绝缘膜的原料，从而完成了本发明。S卩，本发明的第一方案是由液晶聚酯构成的电磁线圈用绝缘膜，其特征在于上述液晶聚酯具有以下式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，相对于全体结构单元的合计含量，含有2，6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上
(1)-O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-以及
(3)-O-Ar3-O-
(式中，Ar1表不2，6-萘二基、1，4-亚苯基或4，4’ -亚联苯基(biphenylene)；Ar2和Ar3各自独立地表示2，6-萘二基、1，4-亚苯基、1，3-亚苯基或4，4’-亚联苯基(biphenylylene) ；Ar\Ar2或Ar3所表示的基团上的氢原子可各自独立地被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或碳原子数6-20的芳基置换)。 另外，本发明的第二方案是在上述第一方案的构成之上的电磁线圈用绝缘膜，其中，上述液晶聚酯具有280°c以上的流动开始温度。另外，本发明的第三方案是在上述第一方案或上述第二方案的构成之上的电磁线圈用绝缘膜，其中，在温度40°c和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. lg/m2 *24h以下的水蒸气透过率。另外，本发明的第四方案是由液晶聚酯构成的电磁线圈用绝缘膜，其中，在温度40°C和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. 005g/m2 · 24h以下的水蒸气透过率。另外，本发明的第五方案是由液晶聚酯构成的电磁线圈用绝缘膜，其中，在使膜厚度为50 μ m、且在温度40°C和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. 005g/m2 · 24h以下的水蒸气透过率。另外，本发明的第六方案是马达，该马达使用上述第一方案至上述第五方案中的任一种方案的电磁线圈用绝缘膜。并且，本发明的第七方案是变压器，该变压器使用上述第一方案至上述第五方案中的任一种方案的电磁线圈用绝缘膜。发明的效果
根据本发明，电磁线圈用绝缘膜的原料为特定的液晶聚酯，因此可以提供电绝缘性、成型加工性、耐热性和水蒸气阻挡性优异的马达用或变压器用的电磁线圈用绝缘膜。因此，通过用该电磁线圈用绝缘膜组装马达或变压器，可以提高这些电气部件的实用耐久性。附图
简述
图I是显示组装了本发明的实施方案I的电磁线圈用绝缘膜的马达的半截面图。图2是显示组装了本发明的实施方案2的电磁线圈用绝缘膜的变压器的斜视图，是其组装状态图。图3是显示组装了本发明的实施方案2的电磁线圈用绝缘膜的变压器的斜视图，是其分解状态图。
具体实施方案以下对本发明的实施方案进行说明。[发明的实施方案I]
图I显示本发明的实施方案I(将本发明的电磁线圈用绝缘膜应用于马达的实施方案)。<马达的构成>
马达I如图I所示，具有圆筒状的壳体2，在壳体2内，沿着其内周面安装定子(stator) 3。该定子3由圆筒状铁芯8和沿着该铁芯8的内侧并排设置的多个线圈9构成。这些线圈9中，各线圈9以分别被电磁线圈用绝缘膜10覆盖的形式互相电绝缘。另外，在壳体2的中心部，圆筒状的圆柱状输出轴5受2个轴承6支撑，以轴心CTl为中心、沿箭头M方向自由旋转。在输出轴5的周面上安装的圆筒状的转子(rotor)7,可伴随着输出轴5的旋转，在定子3的内部空间旋转。
这里，电磁线圈用绝缘膜10由液晶聚酯构成，该液晶聚酯具有特定结构。尚需说明，电磁线圈用绝缘膜10的厚度可根据马达I的输出或线圈9的配置状况等适当选择。但是，上述电磁线圈用绝缘膜10的厚度过薄，则电磁线圈用绝缘膜10的原本的功能一绝缘性有受损的顾虑。另一方面，电磁线圈用绝缘膜10的厚度过厚，则成型加工性消失。因此，优选上述电磁线圈用绝缘膜10的厚度在可确保绝缘性和成型加工性两者的范围内(例如1-1000 μm)。以下，依次说明作为该电磁线圈用绝缘膜10的原料的特定结构的液晶聚酯和使用该液晶聚酯的电磁线圈用绝缘膜10的制造方法。<液晶聚酯>
构成电磁线圈用绝缘膜10的液晶聚酯在熔融时显示光学各向异性，具有下式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元,相对于全体结构单元的合计含量(将构成液晶聚酯的各结构单元的质量除以该各结构单元的式量，由此求出各结构单元的物质量当量(摩尔)，将它们进行合计所得的值)，含有2，6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上。该液晶聚酯的流动开始温度(流動開始温度)为280°C以上，且以比流动开始温度高的温度测定时，熔体张力(melt tension)的最大值优选为O. 0098N以上。(I) -O-Ar1-CO-
(2)-CO-Ar2-CO-以及
(3)-O-Ar3-O-
(式中，Ar1表示2，6-萘二基、I, 4-亚苯基或4，4’ -亚联苯基；Ar2和Ar3各自独立地表示2，6-萘二基、I, 4-亚苯基、I, 3-亚苯基或4，4’ -亚联苯基；Ar\Ar2或Ar3所表示的基团上的氢原子可各自独立地被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或碳原子数6-20的芳基置换)。这里，液晶聚酯是指在450°C以下的温度下熔融时显示光学各向异性的聚酯。这类液晶聚酯可通过在其制造阶段选择含有2，6-萘二基的单体和除此以外的具有芳环的单体作为原料单体，使它们聚合而获得。具体来说，上述液晶聚酯可通过在上述液晶聚酯中，调节原料单体的加入量并将其聚合，使含有2，6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上而获得。如上所述，构成电磁线圈用绝缘膜10的液晶聚酯中，相对于上述式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元的合计含量,使含有2，6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上，因此可以提高电磁线圈用绝缘膜10的水蒸气阻挡性。本发明中使用的液晶聚酯中，相对于全体结构单元的合计含量，优选含有2，6-萘二基的结构单元的含量为50%摩尔以上。从液晶聚酯的性能(例如水蒸气阻挡性等)方面考虑，含有2，6-萘二基的结构单元的含量越多越优选。其上限值没有特别限定，但也考虑到例如液晶聚酯的生产性方面，则优选50-95%摩尔，进一步优选65-90%摩尔，特别优选70-85%摩尔。通过使各构成单元的含量在上述数值范围内，含有更多2，6-萘二基的液晶聚酯可以使电磁线圈用绝缘膜10的水蒸气阻挡性进一步提高。
另外，相对于全体结构单元的合计含量，优选式(I)所示的来自芳族羟基羧酸的结构单元的合计含量为30-80%摩尔、式(2)所示的来自芳族二羧酸的结构单元的合计含量为10-35%摩尔、式(3)所示的来自芳族二醇的结构单元的合计含量为10-35%摩尔。尚需说明，本发明中使用的液晶聚酯可以各自独立地具有2种以上的式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元。另外，本发明中使用的液晶聚酯可以具有式(I)、(2)和(3)所示的结构单元以外的结构单元，其含量相对于全体结构单元的合计含量通常为1-10%摩尔，优选1-5%摩尔。另外，本发明中使用的液晶聚酯优选为全芳族液晶聚酯。这里，全芳族液晶聚酯是指只使用芳族化合物作为原料单体而成的液晶聚酯。全芳族液晶聚酯的耐热性也优异，因此可以作为电磁线圈用绝缘膜10的材料适合地使用。这里,相对于全体结构单元的合计含量,上述来自芳族轻基羧酸的结构单元(I)、上述来自芳族二羧酸的结构单元(2)以及上述来自芳族二醇的结构单元(3)的含量在上述范围，则液晶聚酯可表现高度的液晶性，并且熔融加工性优异，因此优选。尚需说明，上述来自芳族羟基羧酸的结构单元(I)相对于全体结构单元的合计含量为40-70%摩尔则更优选，为45-60%摩尔则尤其优选。另一方面，上述来自芳族二羧酸的结构单元(2)和上述来自芳族二醇的结构单元(3)相对于全体结构单元的合计含量分别为15-30%摩尔则更优选，为17. 5-27. 5%摩尔则尤其优选。形成式(I)所示的结构单元的单体可举出2-羟基-6-萘甲酸、对羟基苯甲酸或4-(4_羟基苯基)苯甲酸，还可进一步举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换得到的单体。这里，本发明的形成含有2，6-萘二基的结构单元的单体可举出2-羟基-6-萘甲酸，并且，2-羟基-6-萘甲酸的萘环的氢原子可被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换。还可进一步制成后述的酯形成性衍生物使用。形成式(2)所示的结构单元的单体可举出2，6-萘二甲酸、对苯二甲酸、间甲苯二甲酸或联苯_4，4’ - 二羧酸，还可进一步举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换得到的单体。这里，本发明的形成含有2，6-萘二基的结构单元的单体是2，6-萘二甲酸，并且，2，6-萘二甲酸的萘环的氢原子可被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换。还可进一步制成后述的酯形成性衍生物使用。形成式(3)所示的结构单元的单体可举出2，6_萘二醇、氢醌、间苯二酚或4，4’ - 二羟基联苯，还可进一步举出它们的苯环或萘环的氢原子被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换的单体。这里，本发明的形成具有2，6-萘二基的结构单元的单体是2，6-萘二醇，并且，2，6-萘二醇的萘环的氢原子可被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或芳基置换。还可进一步制成后述的酯形成性衍生物使用。如上所述，式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元或式(3)所示的结构单元均可在芳环(苯环或萘环)上具有上述取代基(卤素原子、碳原子数1-10的烷基、芳基)。例示这些取代基，则卤素原子例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。另外，碳原子数I-IO的烧基是以甲基、乙基、丙基、丁基、己基、羊基、癸基等为代表的烧基，它们可以是直链也可以分支，还可以是脂环基。另外，芳基例如可举出以苯基、萘基等为代表的碳原子数6-20的芳基。为了在制造聚酯的过程中容易聚合，形成上式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元或式(3)所示的结构单元的单体优选使用酯形成性衍生物。该酯形成性衍生物表示具有促进成酯反应的基团的单体，作为具体例示可举出将单体分子内的羧基转换为卤代甲酰基或酰氧基羰基的酯形成性衍生物、或将单体分子内的羟基制成酰氧基的酯形成性衍生物等的高反应性衍生物。作为本发明中使用的液晶聚酯的优选的单体的组合，从提高耐热性和熔体张力的方面考虑，优选日本特开2005-272810号公报所记载的液晶聚酯。具体来说，来自2-羟基-6-萘甲酸的结构单元(I)的含量为40-74. 8%摩尔，来自氢醌的结构单元(II)的含量为12. 5-30%摩尔，来自2，6-萘二甲酸的结构单元(III)的含量为12. 5-30%摩尔，以及来自对苯二甲酸的结构单元(IV)的含量为O. 2-15%摩尔，且结构单元(III)和(IV)的摩尔比满足(III)/{(III) + (IV)}彡 O. 5 的关系。可以举出，更优选相对于全体结构单元的合计含量，上述结构单元(I)的含量为40-64. 5%摩尔，上述结构单元(II)的含量为17. 5-30%摩尔，上述结构单元(III)的含量为17. 5-30%摩尔，以及上述结构单元(IV)的含量为O. 5-12%摩尔，且上述结构单元(III)和(IV)的摩尔比满足(III)/{(III) + (IV)}彡 O. 6。可以举出，进一步优选相对于全体结构单元的合计含量，上述结构单元(I)的含量为50-58%摩尔，上述结构单元(II)的含量为20-25%摩尔，上述结构单元(III)的含量为20-25%摩尔，以及上述结构单元(IV)的含量为2-10%摩尔，且上述结构单元(III)和(IV)的摩尔比满足(III)/{(III) + (IV)}彡 0.6。另外，液晶聚酯的制造方法可采用公知的方法，特别优选使用用低级羧酸将单体分子内的羟基转换为酰氧基的衍生物作为上述酯形成性衍生物来制造。酰基化通常可通过使具有羟基的单体与乙酸酐反应来实现。这样酰基化得到的酯形成性衍生物可以通过脱乙酸缩聚进行聚合，可以容易地制造聚酯。上述液晶聚酯的制造方法可采用公知的方法(例如日本特开2002-146003号公报所记载的方法等)。即，可举出以下的方法选择与上述式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元对应的单体，将单体的加入量调节为，使与含有2，6-萘二基的结构单元对应的单体相对于全体单体的合计含量为40%摩尔以上。接着，根据需要将单体转换为酯形成性衍生物，然后熔融缩聚，获得较低分子量的芳族液晶聚酯(以下简称为“预聚物”)。接着，将该预聚物制成粉末，通过加热进行固相聚合，获得液晶聚酯。采用这类固相聚合，则聚合可以更容易地进行，可实现高分子量化。将熔融缩聚得到的预聚物制成粉末，这例如可以将预聚物冷却固化，然后粉碎。粉末的粒径优选平均O. 05mm以上3mm以下，从促进芳族液晶聚酯的高聚合度化考虑，特别优选O. 05mm以上I. 5mm以下。并且,如果为O. Imm以上Imm以下，则粉末的颗粒间不会发生烧结，可促进液晶聚酯的高聚合度化，因此进一步优选。
固相聚合中的加热通常是一边升温一边进行，例如由室温升温至比预聚物的流动开始温度低20°C以上的温度。此时的升温时间没有特别限定，从缩短反应时间的方面考虑，优选在I小时以内进行。对于液晶聚酯的制造，固相聚合中的加热优选由比预聚物的流动开始温度低20°C以上的温度升温至280°C以上的温度。升温优选以O. 3°C/分钟以下的升温速度进行。该升温速度优选O. 1-0. 15°C /分钟。该升温速度为O. 3°C /分钟以下，则难以发生粉末的颗粒间的烧结，因此容易制造高聚合度的液晶聚酯，从该方面优选。这里，为了提高液晶聚酯的聚合度，固相聚合中的加热根据所得液晶性树脂的芳族二醇或芳族二羧酸成分的单体种类而不同，在280°C以上的温度、优选280°C _400°C的范围内反应30分钟以上为优选。尤其是从液晶性树脂的热稳定性方面考虑，优选在反应温度280-350 V下反应30分钟-30小时，进一步优选在反应温度285 °C -340 V下反应30分钟-20小时。本发明的液晶聚酯的流动开始温度是指对于由上述制造方法得到的液晶聚酯(粉末或颗粒)，对使用挤出机通过熔融混炼得到的颗粒进行测定的值。从耐热性的提高、特别是可耐受作为高密度封装技术的回流焊处理的耐热性方面考虑，该颗粒的流动开始温度为280°C以上是必须的；特别是如果为290°C以上380°C以下，则耐热性高，并且可抑制成型时聚合物的分解劣化，因此优选；进一步优选295°C以上350°C以下。这里，流动开始温度是使用安装有内径1mm、长度IOmm的模头的毛细管型流变仪，在9. 8MPa (100kgf/cm2)的载荷下、以升温速度4°C /分钟将液晶聚酯由喷嘴挤出时，显示熔融粘度为4800Pa · s (48000泊)的温度(例如参照小出直之编“液晶聚合物-合成 成型·应用第 95-105 页，'> 一二 A — (CMC)，1987 年 6 月 5 日发行)。这样得到的具有上述规定结构单元组成的液晶聚酯的水蒸气阻挡性优异，优选在制成厚度50 μ m的膜、且在温度40°C和相对湿度90%下测定时，具有O. 005g/m2 · 24h以下的水蒸气透过率。接着，对于使用挤出机对由上述制造方法得到的液晶聚酯(粉末或颗粒)进行熔融混炼的具体方法进行说明。例如，使用单轴或多轴挤出机，优选双轴挤出机、班伯里混炼机、辊式混炼机等，在从比按照上述液晶聚酯的制造方法得到的树脂单一成分(粉末或颗粒)的流动开始温度低10°C的温度，至比流动开始温度高100°c的温度的范围内进行熔融混炼，得到颗粒。从防止液晶聚酯的热劣化方面考虑，进行上述熔融混炼的温度优选从比流动开始温度低10°c的温度至比流动开始温度高70°c的温度的范围，进一步优选从比流动开始温度低10°C的温度至比流动开始温度高50°c的温度的范围。另外，通过在本发明中使用的液晶聚酯中含有填充剂等，可以制成液晶聚酯树脂组合物。这里，填充剂例如可举出磨碎玻璃纤维、切碎玻璃纤维等玻璃纤维、玻璃珠、中空玻璃球、玻璃粉末、云母、滑石、粘土、二氧化硅、氧化铝、钛酸钾、硅灰石、碳酸钙(重质、轻质、胶质等)、碳酸镁、碱式碳酸镁、硫酸钠、硫酸钙、硫酸钡、亚硫酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、硅酸钙、硅砂、硅石、石英、氧化钛、氧化锌、氧化铁石墨、钥、石棉、氧化硅氧化铝 纤维、氧化铝纤维、石膏纤维、碳纤维、炭黑、白炭黑、硅藻土、膨润土、絹云母、火山灰('> 7^ )、石墨等无机填充剂；钛酸钾晶须、氧化铝晶须、硼酸铝晶须、碳化硅晶须、氮化硅晶须等金属或非金属系晶须类；它们的2种以上的混合物等。其中优选玻璃纤维、玻璃粉末、云母、滑石、碳纤维等。
填充剂还可以用表面处理剂进行表面处理。该表面处理剂可举出硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂、硼烷系偶联剂等反应性偶联剂；高级脂肪酸、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸金属盐、碳氟化合物系表面活性剂等润滑剂等。这些填充剂的使用量,相对于100质量份芳族液晶聚酯,通常为O. 1-400质量份的范围，优选10-400质量份,更优选10-250质量份的范围。另外，除上述填充剂之外，液晶聚酯树脂组合物还可以含有液晶聚酯以外的热塑性树脂或添加剂等。这里，热塑性树脂例如可举出聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚砜树脂、聚苯硫醚树月旨、聚苯醚树脂、聚醚酮树脂、聚醚酰亚胺树脂等。另外，添加剂例如可举出氟树脂、金属皂类等的脱模改良剂，成核剂、抗氧化剂、稳定剂、增塑剂、增滑剂、抗着色剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、润滑剂和阻燃剂等。液晶聚酯树脂组合物例如可通过将上述得到的液晶聚酯与上述填充剂、根据需要使用的热塑性树脂或添加剂等混合来制造。此时的混合可使用研钵、亨舍尔混合机、球磨机、螺条拌合器等，也可使用单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里混炼机、辊、布拉本德混合机(寸’O —、、捏合机等熔融混炼机，优选在上述熔融混炼条件下实施。本发明中使用的液晶聚酯中，将按照上述方法得到的液晶聚酯(粉末或颗粒)熔融混炼，得到颗粒，优选在比该颗粒的流动开始温度高的温度下测定的熔体张力的最大值显示为O. 0098N以上(优选O. 015N以上，进一步优选O. 020N以上)。进一步，通过使用在比流动开始温度高25°C的温度下测定的熔体张力的最大值为O. 0098N以上的液晶聚酯，可以稳定地膜化。该熔体张力是指按照上述制造方法得到液晶聚酯(粉末或颗粒)，将其熔融混炼得到颗粒，在熔融粘度测定试验机(流动特性试验机)上填充该颗粒，料筒直径1mm，活塞的挤出速度5_/分钟，一边通过变速卷取机自动提高速度一边将试样拉成丝状，在其断裂时的张力(单位N)。<电磁线圈用绝缘膜的制造方法>
本发明的电磁线圈用绝缘膜10例如可通过下述方法制造。本发明中使用的电磁线圈用绝缘膜10中，可以使用如下获得的膜或片材将所述液晶聚酯，例如，通过由T模头将熔融树脂挤出并卷取的T模头法，或者由设置了环状模头的挤出机将熔融树脂挤出成圆筒状、冷却并卷取的吹胀成膜法得到的膜或片材；或者通过热压法或溶剂流延法得到的膜或片材；或者通过注射成型法或挤出法得到片材，再将其进一步进行单轴拉伸或双轴拉伸得到的膜或片材。在注射成型、挤出成型等情况下，也可不经预先的混炼工序，将成分的粉末或颗粒在成型时干混、熔融成型，得到膜或片材。在T模头法中，优选使用通过T模头挤出的熔融树脂沿卷取机方向(长度方向)边拉伸边卷取得到的单轴拉伸膜或双轴拉伸膜。单轴拉伸膜成膜时的挤出机的设定条件可根据液晶聚酯的结构单元组成适当设定，料筒设定温度优选200-360°C的范围，进一步优选230-350°C的范围。在上述范围外，则有发生液晶聚酯的热解，或者成膜变得困难的情况，因此不优选。
T模头的狭缝间隔优选O. 2-2mm,进一步优选O. 2-1. 2mm。单轴拉伸膜的牵伸比优选I. 1-40的范围，进一步优选10-40，特别优选15-35。该牵伸比是指将T模头狭缝的截面积除以与长度方向垂直的面的膜的截面积所得的值。牵伸比低于1.1，则膜强度不足，牵伸比超过45，则可能膜表面平滑性不足。该牵伸比可通过控制挤出机的设定条件、卷取速度等来设定。双轴拉伸膜可通过以下方法获得同时拉伸的方法，在与单轴拉伸膜的成膜同样的挤出机设定条件下进行液晶聚酯的熔融挤出，将从T模头挤出的熔融体片材沿长度方向和与长度方向垂直的方向(宽度方向)同时拉伸；或者逐次拉伸的方法，首先将由T模头挤出的熔融体片材沿长度方向拉伸，然后在同一工序内、在100-300°c的高温下，将该拉伸片材用扩幅机沿宽度方向拉伸；等。上述挤出机的设定条件是料筒设定温度优选200-360°C 的范围，进一步优选230-350°C的范围，T模头的狭缝间隔优选O. 2-1. 2mm的范围。获得双轴拉伸膜时，优选其拉伸比在长度方向为I. 2-40倍，在宽度方向为I. 2-20倍的范围。拉伸比在上述范围外，则膜强度不足，或者可能难以获得均匀厚度的膜。也优选使用将由圆筒形的模头挤出的熔融体片材通过吹胀法成膜得到的吹胀膜等。即，将液晶聚酯供给具备环状狭缝模头的熔融混炼挤出机，在料筒设定温度200-360°C、优选230-350°C下进行熔融混炼，以筒状膜的形式由挤出机的环状狭缝向上方或下方挤出熔融树脂。环状狭缝间隔通常为O. 1-5_，优选O. 2-2_，进一步优选O. 6-1. 5mmο环状狭缝的直径通常为20-1000mm，优选25_600mm。对熔融挤出的熔融树脂膜沿长度方向(MD)施加牵引，同时由该筒状膜的内侧吹入空气或惰性气体例如氮气等，由此可以使膜沿着与长度方向垂直的宽度方向(TD)膨胀拉伸。吹胀成型(成膜)中，优选的吹胀比(宽度方向的拉伸比吹胀气泡的直径/环状狭缝的直径)为I. 5-10,更优选2-5,优选的喷丝头拉伸比(draw down ratio, MD拉伸倍率泡拉伸速度/树脂喷出速度)为I. 5-50，进一步优选5-30。另外，泡的形状优选选择所谓的B型(酒杯型)。吹胀成膜时的设定条件在上述范围外，则可能难以获得厚度均匀、没有皱褶的高强度的电磁线圈用绝缘膜10，因此不优选。膨胀的膜通常将其圆周空冷或水冷，然后使其通过压料辊而取出。吹胀成膜时，可以根据电磁线圈用绝缘膜10来选择使筒状的熔融体膜以均匀的厚度膨胀为表面平滑的状态的条件。本发明中使用的电磁线圈用绝缘膜10的厚度没有特别限定，优选3-1000μπι，更优选10-200 μ m，进一步优选12-150 μ m。通过使厚度在上述范围内，可以使电磁线圈用绝缘膜的耐热性、电绝缘性优异，质量轻因而可实现薄壁化，机械强度良好，具有柔软性，并且成本低。这样得到的电磁线圈用绝缘膜10通过由具有上述规定的结构单元组成的液晶聚酯构成，水蒸气阻挡性优异。所得电磁线圈用绝缘膜在温度40°C和相对湿度90%下测定时，水蒸气透过率通常为O. lg/m2 · 24h以下,优选O. 05g/m2 · 24h以下,更优选O. 01g/m2 · 24h以下，进一步优选O. 005g/m2 · 24h以下。本发明中，可以预先对电磁线圈用绝缘膜10的表面实施表面处理。这类表面处理方法例如可举出电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理、溅射处理、溶剂处理、紫外线处理、研磨处理、红外线处理、臭氧处理等。电磁线圈用绝缘膜10可以是无色，也可以含有颜料或染料等的着色成分。使其含有着色成分的方法例如有在膜制膜时预先混炼进着色成分的方法；或者在基材上印刷着色成分的方法等。另外，也可以将着色膜与无色膜贴合使用。至此，完成了本发明的电磁线圈用绝缘膜10的制造操作。尚需说明，在不损害作为电磁线圈用绝缘膜10所要求的特性的范围内，可以根据需要对该电磁线圈用绝缘膜10实施表面处理。表面处理的方法例如可举出电晕放电处理、火焰处理、溅射处理、溶剂处理、UV处理、等离子体处理等。另外，从耐热性提高的角度考虑，本发明的电磁线圈用绝缘膜10优选由流动开始温度280°C以上的液晶聚酯构成。由这类液晶聚酯构成的电磁线圈用绝缘膜10不会由于马达I的动作等所伴随的发热(最高到达温度100°C左右)而发生软化或断裂。 并且，本发明的电磁线圈用绝缘膜10由特定结构的液晶聚酯构成，因此水蒸气阻挡性优异。如上所述，本发明的电磁线圈用绝缘膜10不仅电绝缘性、成型加工性和耐热性优异，水蒸气阻挡性也优异，因此，若使用该电磁线圈用绝缘膜10组装马达1，可以提高马达I的实用耐久性。[发明的实施方案2]
图2和图3显示本发明的实施方案2(将本发明电磁线圈用绝缘膜应用于变压器的实施方案)。<变压器的构成>
如图2和图3所示，变压器11具有长方体箱状的罩箱12，罩箱12的上面开口。2个(一次和二次)线圈13以其层间和上下两侧分别用电磁线圈用绝缘膜15绝缘并层叠的形式容纳在罩箱12内。另外,一对磁芯16以上下两侧夹持罩箱12的形式装配在罩箱12上，其在线圈13的周围形成磁路。各电磁线圈用绝缘膜15分别与上述实施方案I的马达用电磁线圈用绝缘膜10同样，由特定结构的液晶聚酯构成，该特定结构的液晶聚酯优选流动开始温度为280°C以上。尚需说明，电磁线圈用绝缘膜15的厚度可根据变压器11的输出或线圈13的配置状况等适当选择。但是，上述电磁线圈用绝缘膜15的厚度过薄，则电磁线圈用绝缘膜15的原本的功能一绝缘性可能受损，相反，过厚则成型加工性消失。因此，优选电磁线圈用绝缘膜15的厚度在可确保绝缘性和成型加工性两者的范围内(1-1000 μ m)。另外，作为该电磁线圈用绝缘膜15的原料的特定结构的液晶聚酯、以及使用该特定结构的液晶聚酯的电磁线圈用绝缘膜15的制造方法，与上述实施方案I同样。因此，这些电磁线圈用绝缘膜15可发挥与上述实施方案I的马达用电磁线圈用绝缘膜10相同的作用效果。即，本发明的电磁线圈用绝缘膜15不仅电绝缘性、成型加工性和耐热性优异，水蒸气阻挡性也优异，同时具有优异的成型加工性，因此弯曲时的自由度高。因此，若使用该电磁线圈用绝缘膜15组装变压器11，则可以提高变压器11的实用耐久性。
实施例以下对本发明的实施例进行说明。尚需说明，本发明并不限于实施例。
<合成例1>
在具备搅拌装置、扭矩仪、氮气导入管、温度计和回流冷凝器的反应器中添加1034. 99g (5. 5摩尔)2~羟基-6-萘甲酸、272. 52g (2. 475摩尔，过量添加O. 225摩尔)氢醌、3783. 33g(l. 75 摩尔)2，6-萘二甲酸、83. 07g(0. 5 摩尔)对苯二甲酸、1226. 87g(12 摩尔)乙酸酐和O. 17g作为催化剂的I-甲基咪唑，在室温下搅拌15分钟，然后边搅拌便升温。在内部温度达到145°C时，保持该温度(145°C )搅拌I小时。接着，将馏出的副产物乙酸、未反应的乙酸酐馏去，同时用3小时30分钟由145°C升温至310°C。在该温度(310°C)下保温3小时，得到液晶聚酯。将这样得到的液晶聚酯冷却至室温，用粉碎机粉碎，得到粒径约O. I-Imm的粉末状液晶聚酯(预聚物)。将其作为合成例I。在该合成例I的液晶聚酯中，实质的共聚摩尔分数以上述式(I)所示的结构单元上述式(2)所示的结构单元上述式(3)所示的结构单元表示,为55%摩尔22. 5%摩尔22.5%摩尔。另外，该合成例I的液晶聚酯中，相对于这些结构单元的合计含量，含有2，6-萘二基的结构单元的共聚摩尔分数为72. 5%摩尔。<合成例2>
将与合成例I同样得到的粉末用I小时由25°c升温至250°C，然后用5小时由该温度(2500C )升温至293°C，接着，在该温度(293°C)下保温5小时，进行固相聚合。然后将固相聚合后的粉末冷却，得到粉末状的液晶聚酯。将其作为合成例2。在该合成例2的液晶聚酯中，实质的共聚摩尔分数以上述式(I)所示的结构单元上述式(2)所示的结构单元上述式(3)所示的结构单元表示,为55%摩尔22. 5%摩尔22.5%摩尔。另外，该合成例2的液晶聚酯中，相对于这些结构单元的合计含量，含有2，6-萘二基的结构单元的共聚摩尔分数为72. 5%摩尔。<合成例3>
将与合成例I同样得到的粉末用I小时由25°c升温至250°C，然后用10小时由该温度(250°C )升温至310°C，接着，在该温度(310°C)下保温5小时，进行固相聚合。然后将固相聚合后的粉末冷却，得到粉末状的液晶聚酯。将其作为合成例3。 在该合成例3的液晶聚酯中，实质的共聚摩尔分数以上述式(I)所示的结构单元上述式(2)所示的结构单元上述式(3)所示的结构单元表示,为55%摩尔22. 5%摩尔22.5%摩尔。另外，该合成例3的液晶聚酯中，相对于这些结构单元的合计含量，含有2，6-萘二基的结构单元的共聚摩尔分数为72. 5%摩尔。<合成例4>
在与合成例I同样的反应器中，使用991g(6.6摩尔)对羟基苯甲酸、409g(2. 2摩尔)4，4’_ 二羟基联苯、91g(0. 55摩尔)间苯二甲酸、274g(1.65摩尔)对苯二甲酸、1235g(12. I摩尔)乙酸酐，搅拌。接着，添加O. 17g 1_甲基咪唑，将反应器内用氮气充分置换，然后在氮气气流下用15分钟升温至150°C，保持温度回流I小时。然后添加1.7g I-甲基咪唑，然后在将馏出的副产物乙酸、未反应的乙酸酐馏去的同时用2小时50分钟升温至320°C，将确认了扭矩升高的时刻视为反应终止，取出内容物。将这样得到的液晶聚酯冷却至室温，用粉碎机粉碎，得到粒径约O. I-Imm的液晶聚酯的粉末(预聚物)。将这样得到的粉末用I小时由25°C升温至250°C，然后用5小时由该温度(250°C )升温至285°C，接着在该温度(285°C)下保温3小时，进行固相聚合。然后将固相聚合后的粉末冷却，得到粉末状的液晶聚酯。将其作为合成例4。在该合成例4的液晶聚酯中，实质的共聚摩尔分数以上述式(I)所示的结构单元上述式(2)所示的结构单元上述式(3)所示的结构单元表示,为60%摩尔20%摩尔20%摩尔。<流动开始温度的测定>
对于合成例1-4分别测定粉末状的液晶聚酯的流动开始温度。即，使用流动试验仪 ((株)岛津制作所制造的“CFT-500型”)，将约2g试样填充于安装了内径1mm、长度IOmm的模头的毛细管型流变仪中。在9. 8MPa(100kgf/cm2)的载荷下、以升温速度4°C /分钟将液晶聚酯由喷嘴挤出时，显示熔融粘度为4800Pa ·8(48000泊)的温度作为流动开始温度。将这些结果汇总于表I中表示。另外，对于合成例1-4，分别将粉末状的液晶聚酯制粒，制成颗粒状，测定该颗粒状液晶聚酯的流动开始温度。即，使用各500g合成例1-4的液晶聚酯粉末，通过双轴挤出机((株)池贝制造的“PCM-30” )，以各液晶聚酯粉末的流动开始温度至流动开始温度+10°C高的的温度制粒，得到颗粒。对于这样得到的相应于合成例1-4的颗粒，测定其流动开始温度。将这些结果汇总于表I中表示。〈熔体张力的测定〉
为了稳定地在工业上制作电磁线圈用绝缘膜，需要一定程度的熔体张力，因此，对于合成例1-4分别测定颗粒状的液晶聚酯的熔体张力。此时，对各颗粒以比颗粒的流动开始温度高的温度实施熔体张力测定，求出熔体张力的最大值。另外,也对试样无法拉成丝状、无法实施熔体张力测定的温度进行研究。即，使用熔融粘度测定试验机((株)东洋精机制作所制造的々Y 口^ 7 IB型)，加入约IOg试样，料筒直径1_，活塞的挤出速度为5_/分钟，一边通过变速卷取机自动提高速度一边将试样拉成丝状，以试样断裂时的张力作为熔体张力(单位N)。将这些结果汇总于表I中表不。[表 I]
权利要求
1.电磁线圈用绝缘膜，该电磁线圈用绝缘膜由液晶聚酯构成，其中，上述液晶聚酯具有以下式(I)所示的结构单元、式(2)所示的结构单元和式(3)所示的结构单元，相对于全体结构单元的合计含量，含有2，6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上(1)-O-Ar1-CO-(2)-CO-Ar2-CO-以及(3)-O-Ar3-O-式中，Ar1表示2，6-萘二基、1,4-亚苯基或4，4’-亚联苯基；Ar2和Ar3各自独立地表示2，6-萘二基、I, 4-亚苯基、I, 3-亚苯基或4，4’ -亚联苯基；Ar\Ar2或Ar3所表示的基团上的氢原子可各自独立地被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或碳原子数6-20的芳基置换。
2.权利要求I的电磁线圈用绝缘膜，其中，上述液晶聚酯具有280°C以上的流动开始温度。
3.权利要求I或2的电磁线圈用绝缘膜，其中，在温度40°C和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. lg/m2 · 24h以下的水蒸气透过率。
4.电磁线圈用绝缘膜，该电磁线圈用绝缘膜由液晶聚酯构成，其中，在温度40°C和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. 005g/m2 · 24h以下的水蒸气透过率。
5.电磁线圈用绝缘膜，该电磁线圈用绝缘膜由液晶聚酯构成，其中，在使膜厚度为.50 μ m、且在温度40°C和相对湿度90%测定时，上述液晶聚酯具有O. 005g/m2 *24h以下的水蒸气透过率。
6.马达，该马达使用权利要求1-5中的任一项的电磁线圈用绝缘膜。
7.变压器，该变压器使用权利要求1-5中的任一项的电磁线圈用绝缘膜。
全文摘要
本发明涉及含有液晶聚酯的电磁线圈用绝缘膜，其特征在于该液晶聚酯具有以下式(1)、式(2)和式(3)所示的结构单元，相对于全体结构单元的合计含量，含有2,6-萘二基的结构单元的含量为40%摩尔以上。(1)-O-Ar1-CO-(2)-CO-Ar2-CO-以及(3)-O-Ar3-O-(式中，Ar1表示2,6-萘二基、1,4-亚苯基或4,4'-亚联苯基；Ar2和Ar3各自独立地表示2,6-萘二基、1,4-亚苯基、1,3-亚苯基或4,4'-亚联苯基；Ar1、Ar2或Ar3所表示的基团上的氢原子可各自独立地被卤素原子、碳原子数1-10的烷基或碳原子数6-20的芳基置换)。
文档编号H02K3/30GK102639598SQ20108005568
公开日2012年8月15日 申请日期2010年12月6日 优先权日2009年12月10日
发明者冈本敏, 细田朋也 申请人:住友化学株式会社