(57)【要約】  【課題】  耐熱性、機械特性、電気的性能に優れ、機械を用いる自動化されたコイル製造に耐え得る回転電機のコイル絶縁を提供し、高出力で長時間運転が可能で、かつ損失の少ない回転電機を実現すること。  【解決手段】  ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、かつ、下記（Ａ）〜（Ｃ）を具備する高分子テープにて絶縁保護されてなるコイルを有する回転電機。  （Ａ）長手方向の引張弾性率が５ＧＰａ以上である。  （Ｂ）長手方向の破断伸度が１０％以上である。  （Ｃ）長手方向の線膨張係数が０〜２０ｐｐｍ／℃である。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、かつ、下記（Ａ）〜（Ｃ）を具備する高分子テープにて絶縁保護されてなるコイルを有する回転電機。
（Ａ）長手方向の引張弾性率が５ＧＰａ以上である。
（Ｂ）長手方向の破断伸度が１０％以上である。
（Ｃ）長手方向の線膨張係数が０〜２０ｐｐｍ／℃である。
【請求項２】
上記高分子テープが、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類と、芳香族テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミド系樹脂を含む請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記コイルが、芯材に電線を巻回してその上から前記巻回した電線を覆うように上記高分子テープを巻回してなるものである、請求項１または２記載の回転電機。
【請求項４】
上記コイルがスロットに収容されていて、スロットの内壁とコイルとの間に上記高分子フィルムが挿入されてなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に関する。
本発明は、電動機、発電機などの回転電機に関し、さらに詳しくは、高出力で長時間運転することを要求される回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルを介して、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換して仕事をさせたり、逆に、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得る回転電機においては、コイルを構成する電線間の絶縁や複数のコイルどうしの絶縁を確実にすることが必要である。そのように絶縁を図る部材（以下、「絶縁保護材」ともいう）としては、従来から、綿テープ、ポリエステルテープ、等が用いられてきた。近年では単機容量の増大、小型軽量化、高出力化などに伴い、コイルの発熱量が増していることから、耐熱性をもつ、アラミド紙、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルムおよびマイカ紙にフィルム類を貼りあわせた集成マイカテープ、フッ素樹脂テープ、ポリイミドとフッ素樹脂の積層シートなどが用いられてきている。
【０００３】
コイル、およびコイル絶縁テープの製造は従来の手巻きから自動化された機械巻きに推移している。回転電機の絶縁保護材は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの耐熱絶縁樹脂によりコイルとともに固められて使用されることが多い。そのため、絶縁保護材には、前記耐熱絶縁樹脂との接着性が要求される。近年、電気機器の高性能、高機能化が進み、回転電機が高温、高湿度の環境下で使用されることが多くなっている。回転電機のコイルへの電流量は増大しているため、コイルを構成する電線は発熱によって高温に達することが多くなっている。
【０００４】
特許文献１には、マイカ紙とポリイミドフィルムとをシリコーン系接着ワニスで貼り合わせたポリイミド集成マイカテープを絶縁保護材とすることが記載されている。特許文献１には、前記絶縁保護材をコイルに巻回して、エポキシ系樹脂とイミド系樹脂化合物および酸無水物系硬化剤からなる熱硬化性樹脂組成物を含浸させて硬化させることが提案されている。
【０００５】
特許文献２には、ポリイミドフィルムの片面または両面にフッ素樹脂層を積層してなる積層体において、該ポリイミドフィルムが、１５０℃、１００％ＲＨ環境に１２時間曝露した後の引き裂き伝播抵抗強度の保持率が、初期強度の８０％以上である特性を有するポリイミドフィルムである、ポリイミドとフッ素樹脂の積層体をコイル絶縁に用いた回転電機が提案されている。
【０００６】
特許文献３には、内部に空洞を持たせることにより実効的に誘電率を下げたポリエチレンテレフタレートフィルムをコイルの絶縁保護材として用いる回転電機が提案されている。
【特許文献１】特開平６−２３７５５９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１１０８１号公報
【特許文献３】特開平９−２８６８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のうち、マイカ紙やそれをフィルムで裏打ちした集成マイカテープ等は、マイカ紙とフィルムの貼り合わせに接着剤を要す。かかる接着剤が絶縁保護材の電気特性を著しく低下させることが多い。特にここに例示されたような無機物と有機物の貼り合わせには、高分子にソフトセグメントを導入した接着剤樹脂が使用されることが多いが、多くの場合、このような接着材構成では耐熱性が低下し、特に高温域での誘電特性が悪化するため、誘電損失が大きくなる。また、マイカ紙自体が高温域で軟化するため、コイルの振動が生じ、内部機械損失が増加するとともにコイル自体の耐久性にも悪影響が出る。
【０００８】
ポリエステルフィルムは、安価で、良好な電気特性を有するが、耐熱性に劣るため、長時間、高出力で運転を続けることを意図する回転電機には不適である。
フィルムに空洞を設けて実効的な誘電率を下げる試みは、インバーターモーターなど高周波で駆動される回転電機における誘電損と漏洩電流を低減させる目的で用いられる。しかし、空洞に水などが入ると、誘電特性、電気絶縁特性が著しく低下してしまうため、特定の用途にしか使用することができない。
【０００９】
ポリイミドフィルムは、耐熱性と電気絶縁性を兼ね備えた素材であり、従来より高温長時間使用される回転電機の絶縁テープとして用いられてきた素材である。しかし、従来公知のポリイミドフィルム、例えば、ピロメリット酸無水物とジアミノジフェニルエーテルの縮合により得られる一般的なポリイミドフィルムは、湿熱への耐性が低いため、長期間の信頼性にやや難があったり、自動巻回に対応し難かったりといった欠点があるばかりでなく、誘電特性がやや悪く、誘電損を下げることが難しい。
【００１０】
フッ素樹脂は耐熱性、誘電特性に優れるが、機械強度が低い。そのため、用時には何らかの裏打ち素材が必要になる。しかし、フッ素樹脂は接着性に乏しいため裏打ち素材と良好な接着性を保つことが困難であることは周知である。フッ素樹脂と良好に接着し得る接着剤は電気特性を悪化させ、フッ素樹脂自体が良好な誘電特性を有していても絶縁保護材全体としては誘電特性は良好ではなくなってしまう。
【００１１】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、耐熱性、機械特性、電気的性能に優れ、機械を用いる自動化されたコイル製造に耐え得る回転電機のコイル絶縁を提供し、高出力で長時間運転が可能で、かつ損失の少ない回転電機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、回転電機に用いる絶縁保護材が特定の引張弾性率、破断伸度、線膨張係数を有することによってはじめて上記課題を達成することを見出して、以下の特徴を有する本発明を完成した。
（１）ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、かつ、下記（Ａ）〜（Ｃ）を具備する高分子テープにて絶縁保護されてなるコイルを有する回転電機。
（Ａ）長手方向の引張弾性率が５ＧＰａ以上である。
（Ｂ）長手方向の破断伸度が１０％以上である。
（Ｃ）長手方向の線膨張係数が０〜２０ｐｐｍ／℃である。
（２）上記高分子テープが、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類と、芳香族テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミド系樹脂を含む上記（１）記載の回転電機。
（３）上記コイルが、芯材に電線を巻回してその上から前記巻回した電線を覆うように上記高分子テープを巻回してなるものである、上記（１）または（２）記載の回転電機。
（４）上記コイルがスロットに収容されていて、スロットの内壁とコイルとの間に上記高分子フィルムが挿入されてなる、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の回転電機。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回転電機に用いる高分子テープは、複雑な形状のコイルへ自動的に巻回することができる。また上記高分子テープは、強い力でコイルを締めることができるため、コイルに無駄な空間を作ることなく、コイルの振動を抑え、固定を確実に行うことができるため内部機械損失が小さく、コイル自体の耐久性も高くなる。
本発明の好ましい態様で用いる、特定の分子構造を有するポリイミドフィルムは、フィルムの線膨張係数が小さいため、高温下で強い力でコイルを固定でき、上記の効果がより効果的に発揮される。そのようなポリイミドフィルムは、誘電率が小さく、誘電正接が小さく、耐熱性に優れ、吸湿率が小さく、湿熱への耐性が強い。よって、長期にわたって良好な絶縁性を保ち、信頼性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の回転電機は、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、かつ、下記（Ａ）〜（Ｃ）の要件を全て具備する高分子テープにて絶縁保護されてなるコイルを有する。
（Ａ）長手方向の引張弾性率が５ＧＰａ以上である。
（Ｂ）長手方向の破断伸度が１０％以上である。
（Ｃ）長手方向の線膨張係数が０〜２０ｐｐｍ／℃である。
【００１５】
本発明の回転電機は、電気エネルギーをコイルを用いて機械エネルギーに変換するよう構成されてなるもの、または、機械エネルギーをコイルを用いて電気エネルギーに変換するよう構成されてなるものであれば特に形式を問わない。本発明の回転電機が有するコイルの形状、構成材料は特に限定はなく、従来技術を適宜参照してよい。コイルを高分子テープで絶縁保護する態様は特に限定はなく、コイルを構成する巻回する電線の隣接する電線どうしの導通を防ぐことや、複数のコイルが接近することによる導通を防ぐことが挙げられる。そのような絶縁保護の具体的な態様としては、コイルを構成すべき電線に高分子テープを巻きつけて絶縁電線を形成した後に、前記絶縁電線を巻回してコイルを形成したり、芯材に電線を巻回してその上から前記巻回した電線を覆うように高分子テープを巻回してコイルを形成したりする態様が挙げられる。ここで、芯材や電線はコイル製造に従来用いられているものを適宜用いることができる。
【００１６】
コイルを高分子テープで絶縁保護する別の態様として、上記コイルがスロットに収容されていて、スロットの内壁とコイルとの間に上記高分子フィルムが挿入されてなる態様を挙げることができる。スロットとはコイルの収容具であって、従来公知の材質、構造のものを適宜使用することができる。このようにスロットに収容されたコイルを回転電機の回転子または固定子として使用できる。
【００１７】
以下、本発明で用いる高分子テープについて詳述する。本発明では、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系を含む高分子テープを用いる。高分子テープの厚さは特に限定はなく、通常５〜１５０μｍ、好ましくは７．５〜７５μｍである。
【００１８】
（Ａ）引張弾性率
機械巻きの際の破断を防ぐ点から、本発明の高分子テープの引張弾性率は５ＧＰａ以上であり、好ましくは６．５ＧＰａ以上であり、より好ましくは８．０ＧＰａ以上であり、さらにより好ましくは９．５ＧＰａ以上である。引張弾性率が５ＧＰａ未満であると、機械巻きの際に当該高分子テープが破断したり、コイルの固定が不十分になり内部機械損失が増加する。引張弾性率が高すぎるとフィルムの剛直性が増し、コイルへの巻回が困難となるため、本発明の高分子テープの引張弾性率は好ましくは１８ＧＰａ以下であり、より好ましくは１４ＧＰａ以下である。
【００１９】
高分子テープの引張弾性率の測定方法は実施例の欄に記載する。高分子テープを引張る方向によって当該テープの引張弾性率が異なる値を呈する場合には、本発明では、テープの長手方向を当該高分子テープの引張弾性率であると定義する。
【００２０】
ポリイミド系樹脂またはポリアミド系を含む高分子テープの引張弾性率は、当該テープの延伸条件や構成成分によって制御することができる。たとえば、高分子テープの引張弾性率を高くするためには、延伸倍率を高めたり、ビフェニルテトラカルボン酸成分やベンゾオキサゾール骨格を有するジアミン成分などといった剛直成分をより多く用いて高分子テープを構成したり、例えばエーテル結合を有する成分などといった柔軟成分を減じたりする手段が挙げられる。
【００２１】
（Ｂ）破断伸度
機械巻きの際の破断を防ぐ点から、本発明の高分子テープの破断伸度は１０％以上であり、好ましくは１８％以上であり、より好ましくは２５％以上であり、さらにより好ましくは３５％以上である。破断伸度が１０％未満であると、機械巻きの際に当該高分子テープが破断したり、コイルの屈曲部などへの被覆が不十分になり易くなる。コイル整形性の観点からは、本発明の高分子テープの破断伸度は好ましくは８０％以下であり、より好ましくは６０％以下である。高分子テープの破断伸度とは、当該テープを長手方向に破断に至るまで伸ばしたときの試験前の長さからの伸び率である。
【００２２】
高分子テープの破断伸度の具体的な測定方法は実施例の欄に記載する。高分子テープを伸ばす方向によって当該テープの破断伸度が異なる値を呈する場合には、本発明では、テープの長手方向に伸ばすことにより測定される値を当該高分子テープの破断伸度であると定義する。
【００２３】
ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂を含む高分子テープの破断伸度は、当該テープの延伸条件や構成成分によって制御することができる。例えば、高分子テープの破断伸度を大きくするためには、延伸倍率を高めたり、ビフェニルテトラカルボン酸成分やベンゾオキサゾール骨格を有するジアミン成分などといった剛直成分をより多く用いて高分子テープを構成したり、例えばエーテル結合を有する成分などといった柔軟成分を減じたりする手段が挙げられる。
【００２４】
（Ｃ）線膨張係数
本発明の回転電機のコイルが高温に達したときであっても、コイルの絶縁保護を確実にする点から、本発明の高分子テープの線膨張係数は０〜２０ｐｐｍ／℃であり、好ましくは０〜１６ｐｐｍ／℃であり、より好ましくは０〜１２ｐｐｍ／℃であり、さらにより好ましくは０〜８ｐｐｍ／℃であり、とりわけ好ましくは０〜５ｐｐｍ／℃である。線膨張係数が上記範囲内であれば、コイルを構成する金属導体（銅、アルミニウム等）に近い熱膨張を呈するので、金属導体への高分子テープの密着性が損なわれ難くなり、コイルの絶縁保護を図ることができる。高分子テープが回転電機のコイルを締め付けるようにして絶縁保護する態様では、前記テープの線膨張係数が上記範囲内であれば、高温時に前記テープがコイルを締め付ける力が強まり、コイルの振動が抑えられ内部機械損失を抑制することができる。高分子テープの線膨張係数が大きすぎると、高温時にコイルを締め付ける力が弱まる。高分子テープの線膨張係数が小さすぎる（負の値になる）と、高温時にテープに加わる力が強くなりすぎて、部分的な破断などを招く虞がある。
【００２５】
高分子テープの線膨張係数の具体的な測定方法は実施例の欄に記載する。高分子テープの線膨張係数が異方性を呈する場合には、本発明では、テープ長手方向について測定される値を当該高分子テープの線膨張係数であると定義する。
【００２６】
ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂を含む高分子テープの線膨張係数は、当該テープの延伸条件や構成成分によって制御することができる。高分子テープの線膨張係数を上記の範囲内にするためには、たとえば、延伸倍率を高めたり、ビフェニルテトラカルボン酸成分やベンゾオキサゾール骨格を有するジアミン成分などといった剛直成分をより多く用いて高分子テープを構成したり、例えばエーテル結合を有する成分などといった柔軟成分を減じたりする手段が挙げられる。
【００２７】
本発明で用いる高分子テープは、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂を含み、好ましくはポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなり、ポリイミド系樹脂からなるものであってもよいし、ポリアミド系樹脂からなるものであってもよい。ポリイミド系樹脂とは、ポリマーの主鎖にイミド結合を有する高分子であり、ポリアミド系樹脂とはポリマーの主鎖にアミド結合を有する高分子である。本発明で用いる高分子テープには、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂以外に、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド等の耐熱高分子が含まれていてもよい。これらの樹脂が含まれる態様としては、ポリマーブレンドであってもよいし、積層フィルムの形態であってもよい。好ましくは、上記高分子テープがポリイミドフィルムを含む。「高分子テープがポリイミドフィルムを含む」とは、ポリイミドフィルムをそのまま高分子テープとして用いたり、ポリイミドフィルム層と他の層とを積層して高分子テープとして用いたりすることである。ここで、ポリイミドフィルム層と積層し得る層としては、粘着剤層、接着剤層、布帛層、防湿コート層、注型樹脂層等が例示される。一般にポリイミドフィルムは、溶媒中でジアミン類とテトラカルボン酸無水物とを反応して得られるポリアミド酸溶液を得て、前記ポリアミド酸溶液を支持体に塗布・乾燥してグリーンフィルムを得て、前記グリーンフィルムを支持体上で、あるいは支持体から剥がして熱処理することにより脱水閉環反応を行わせることによって得られる。
【００２８】
本発明の特に好ましい態様として、ベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類と、芳香族テトラカルボン酸無水物類とを反応させて得られるポリイミド系樹脂を含む高分子テープで絶縁保護されてなるコイルを有する回転電機を挙げることができる。とりわけ、上記ポリイミド系樹脂からなるフィルムをそのまま高分子テープとすることが好ましい。以下、この態様を詳述する。
【００２９】
＜芳香族ジアミン類＞
上記テープの製造に用いるベンゾオキサゾール構造を有する芳香族ジアミン類の分子構造は特に限定されるものではなく、具体的には以下のものが挙げられる。
【００３０】
【化１】
2005304207.tif 000002
【００３１】
【化２】
2005304207.tif 000003
【００３２】
【化３】
2005304207.tif 000004
【００３３】
【化４】
2005304207.tif 000005
【００３４】
【化５】
2005304207.tif 000006
【００３５】
【化６】
2005304207.tif 000007
【００３６】
【化７】
2005304207.tif 000008
【００３７】
【化８】
2005304207.tif 000009
【００３８】
【化９】
2005304207.tif 000010
【００３９】
【化１０】
2005304207.tif 000011
【００４０】
【化１１】
2005304207.tif 000012
【００４１】
【化１２】
2005304207.tif 000013
【００４２】
【化１３】
2005304207.tif 000014
【００４３】
これらの中でも、合成のし易さの観点から、アミノ（アミノフェニル）ベンゾオキサゾールの各異性体が好ましい。ここで、「各異性体」とは、アミノ（アミノフェニル）ベンゾオキサゾールが有する２つアミノ基が配位位置に応じて定められる各異性体である（例；上記「化１」〜「化４」に記載の各化合物）。これらのジアミンは、単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００４４】
ここで、全ジアミンの３０モル％以下であれば下記に例示されるベンゾオキサゾール構造を有しないジアミン類を一種または二種以上を併用しても構わない。そのようなジアミン類としては、例えば、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ｍ−フェニレンジアミン、ｏ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホキシド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，１−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、１，４−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノシ）フェニル］ブタン、２，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ブタン、２−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−２−［４−（４−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル］プロパン、２−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−２−［４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，４−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、４，４’−ビス［（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ベンゼン、１，１−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、１，３−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、２，２−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］メタン、１，１−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、１，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］エタン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホキシド、４，４’−ビス［３−（４−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［３−（３−アミノフェノキシ）ベンゾイル］ジフェニルエーテル、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ベンゾフェノン、４，４’−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ジフェニルスルホン、ビス［４−｛４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ｝フェニル］スルホン、１，４−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェノキシ−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−トリフルオロメチルフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−フルオロフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−メチルフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、１，３−ビス［４−（４−アミノ−６−シアノフェノキシ）−α，α−ジメチルベンジル］ベンゼン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−５’−フェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジビフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４，５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノ−５−ビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−５’−ビフェノキシ���ンゾフェノン、１，３−ビス（３−アミノ−４−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノ−４−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノ−５−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−５−フェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−４−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノ−４−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノ−５−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−５−ビフェノキシベンゾイル）ベンゼン、２，６−ビス［４−（４−アミノ−α，α−ジメチルベンジル）フェノキシ］ベンゾニトリルおよび上記芳香族ジアミンの芳香環上の水素原子の一部もしくは全てがハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基またはアルコキシル基、シアノ基、またはアルキル基またはアルコキシル基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換された炭素数１〜３のハロゲン化アルキル基またはアルコキシル基で置換された芳香族ジアミン等が挙げられる。
【００４５】
＜芳香族テトラカルボン酸無水物類＞
上記ポリイミドの製造に用いられるテトラカルボン酸無水物は芳香族テトラカルボン酸無水物類である。芳香族テトラカルボン酸無水物類としては、具体的には、以下のものが挙げられる。
【００４６】
【化１４】
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【００４７】
【化１５】
2005304207.tif 000016
【００４８】
【化１６】
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【００４９】
【化１７】
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【００５０】
【化１８】
2005304207.tif 000019
【００５１】
【化１９】
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【００５２】
これらのテトラカルボン酸無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００５３】
本発明においては、全テトラカルボン酸無水物の３０モル％以下であれば下記に例示される非芳香族のテトラカルボン酸無水物類を一種または二種以上を併用しても構わない。そのようなテトラカルボン酸無水物としては、例えば、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ペンタン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサ−１−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−エチルシクロヘキサ−１−エン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−メチル−３−エチルシクロヘキサン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−メチル−３−エチルシクロヘキサ−１−エン−３−（１，２），５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−エチルシクロヘキサン−１−（１，２），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１−プロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１，３−ジプロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３−（２，３）−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、１−プロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３，４−テトラカルボン酸二無水物、１，３−ジプロピルシクロヘキサン−１−（２，３），３−（２，３）−テトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．２］オクタン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００５４】
ジアミン類と、テトラカルボン酸無水物類とを重合してポリアミド酸を得るときに用いる溶媒は、原料となるモノマーおよび生成するポリアミド酸のいずれをも溶解するものであれば特に限定されないが、極性有機溶媒が好ましく、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−アセチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリックアミド、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、スルホラン、ハロゲン化フェノール類等があげられる。これらの溶媒は、単独あるいは混合して使用することができる。溶媒の使用量は、原料となるモノマーを溶解するのに十分な量であればよく、具体的な使用量としては、モノマーを溶解した溶液に占めるモノマーの重量が、通常５〜５０重量％、好ましくは１０〜２５重量％となるような量が挙げられる。
【００５５】
ポリアミド酸を得るための重合反応（以下、単に「重合反応」ともいう）の条件は従来公知の条件を適用すればよく、具体例として、有機溶媒中、０〜８０℃の温度範囲で、１０分〜３０時間連続して撹拌および／または混合することが挙げられる。必要により重合反応を分割したり、温度を上下させてもかまわない。この場合に、両モノマーの添加順序には特に制限はないが、芳香族ジアミン類の溶液中に芳香族テトラカルボン酸無水物類を添加するのが好ましい。重合反応によって得られるポリアミド酸溶液に占めるポリアミド酸の重量は、好ましくは５〜４０重量％、より好ましくは１０〜２５重量％であり、前記溶液の粘度はブルックフィールド粘度計による測定（２５℃）で、送液の安定性の点から、好ましくは１０〜２０００Ｐａ・ｓであり、より好ましくは１００〜１０００Ｐａ・ｓである。
【００５６】
重合反応中に真空脱泡することは、良質なポリアミド酸の有機溶媒溶液を製造するのに有効である。また、重合反応の前に芳香族ジアミン類に少量の末端封止剤を添加して重合を制御することを行ってもよい。末端封止剤としては、無水マレイン酸等といった炭素−炭素二重結合を有する化合物が挙げられる。無水マレイン酸を使用する場合の使用量は、芳香族ジアミン類１モル当たり好ましくは０．００１〜１．０モルである。
【００５７】
重合反応により得られるポリアミド酸溶液から、ポリイミドフィルムを形成するためには、ポリアミド酸溶液を支持体上に塗布して乾燥することによりグリーンフィルムを得て、次いで、グリーンフィルムを熱処理に供することでイミド化反応させる方法が挙げられる。
【００５８】
ポリアミド酸溶液を塗布する支持体は、ポリアミド酸溶液をフィルム状に成形するに足る程度の平滑性、剛性を有していればよく、表面が金属、プラスチック、ガラス、磁器などであるドラムまたはベルト状回転体などが挙げられる。中でも、支持体の表面は好ましくは金属であり、より好ましくは錆びなくて耐腐食に優れるステンレスである。支持体の表面にはＣｒ、Ｎｉ、Ｓｎなどの金属メッキを施してもよい。支持体表面は必要に応じて鏡面にしたり、あるいは梨地状に加工することができる。支持体へのポリアミド酸溶液の塗布は、スリット付き口金からの流延、押出機による押出し、スキージコーティング、リバースコーティング、ダイコーティング、アプリケータコーティング、ワイヤーバーコーティング等を含むが、これらに限られず、従来公知の溶液の塗布手段を適宜用いることができる。
【００５９】
支持体上に塗布したポリアミド酸を乾燥してグリーンフィルムを得る条件は特に限定はなく、温度としては７０〜１５０℃が例示され、好ましくは８０〜１２０℃であり、乾燥時間としては、５〜１８０分間が例示され、好ましくは１０〜１２０分間、より好ましくは３０〜９０分間である。そのような条件を達する乾燥装置も従来公知のものを適用でき、熱風、熱窒素、遠赤外線、高周波誘導加熱などを挙げることができる。次いで、得られたグリーンフィルムから目的のポリイミドベンゾオキサゾールフィルムを得るために、イミド化反応を行わせる。一般には上記乾燥よりも高温での処理によりイミド化反応が進行して、ポリイミドベンゾオキサゾールフィルムを得ることができる。
【００６０】
上記イミド化反応に際しては、ポリアミド酸溶液に閉環触媒および脱水剤を含有させておいて、上記閉環触媒および脱水剤の作用によって当該イミド化反応を促進しても構わない。この方法では、ポリアミド酸溶液を支持体に塗布した後、イミド化反応を一部進行させて自己支持性を有するフィルムを形成した後に、加熱によってイミド化を完全に行わせることができる。
【００６１】
閉環触媒をポリアミド酸溶液に加えるタイミングは特に限定はなく、ポリアミド酸を得るための重合反応を行う前に予め加えておいてもよい。閉環触媒の具体例としては、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどといった脂肪族第３級アミンや、イソキノリン、ピリジン、ベータピコリンなどといった複素環式第３級アミンなどが挙げられ、中でも、複素環式第３級アミンから選ばれる少なくとも一種のアミンが好ましい。ポリアミド酸１モルに対する閉環触媒の使用量は特に限定はないが、好ましくは０．５〜８モルである。
【００６２】
脱水剤をポリアミド酸溶液に加えるタイミングも特に限定はなく、ポリアミド酸を得るための重合反応を行う前に予め加えておいてもよい。脱水剤の具体例としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸などといった脂肪族カルボン酸無水物や、無水安息香酸などといった芳香族カルボン酸無水物などが挙げられ、中でも、無水酢酸、無水安息香酸あるいはそれらの混合物が好ましい。また、ポリアミド酸１モルに対する脱水剤の使用量は特に限定はないが、好ましくは０．１〜４モルである。脱水剤を用いる場合には、アセチルアセトンなどといったゲル化遅延剤を併用してもよい。
【００６３】
支持体に形成されたポリイミドフィルムの前駆体（グリーンシート、フィルム）を完全にイミド化する前に支持体から剥離してもよいし、イミド化後に剥離してもよい。
【００６４】
ポリイミドベンゾオキサゾールフィルムの厚さを制御するために、ポリアミド酸溶液を支持体に塗布する際の塗布量や、ポリアミド酸溶液の濃度を適宜調節し得る。
【００６５】
本発明で用いる高分子テープが含み得るポリアミド系樹脂には特に限定はなく、高分子テープが上記（Ａ）〜（Ｃ）を具備し得るものであればよい。そのようなポリアミド系樹脂としては、全芳香族ポリアミドおよび／または全脂環族ポリアミド等が例示され、それらは常法により製造し得る。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例における物性の評価方法は以下の通りである。
【００６７】
１．ポリアミド酸の還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）
ポリマー濃度が０．２ｇ／ｄｌとなるようにＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解した溶液をウベローデ型の粘度管により３０℃で測定した。
【００６８】
２．フィルムの厚さ
マイクロメーター（ファインリューフ社製、ミリトロン１２４５Ｄ）を用いて測定した。
【００６９】
３．フィルムの引張弾性率、引張破断強度および破断伸度
測定対象のフィルムを、長手方向（ＭＤ方向）および幅方向（ＴＤ方向）にそれぞれ１００ｍｍ×１０ｍｍの短冊状に切り出したものを試験片とした。引張試験機（島津製作所製、オートグラフ（Ｒ）  機種名ＡＧ−５０００Ａ）を用い、引張速度５０ｍｍ／分、チャック間距離４０ｍｍの条件で、ＭＤ方向、ＴＤ方向それぞれについて、引張弾性率、引張強度及び破断伸度を測定した。
【００７０】
４．フィルムの線膨張係数（ＣＴＥ）
測定対象のフィルムについて、下記条件にてＭＤ方向およびＴＤ方向の伸縮率を測定し、３０℃〜４５℃、４５℃〜６０℃、…と１５℃の間隔での伸縮率／温度を測定し、この測定を３００℃まで行い、全測定値の平均値をＣＴＥとして算出した。ＭＤ方向、ＴＤ方向の意味は上記「３．」の測定と同様である。
装置名        ；  ＭＡＣサイエンス社製ＴＭＡ４０００Ｓ
試料長さ      ；  ２０ｍｍ
試料幅        ；  ２ｍｍ
昇温開始温度  ；  ２５℃
昇温終了温度  ；  ４００℃
昇温速度      ；  ５℃／ｍｉｎ
雰囲気        ；  アルゴン
【００７１】
５．フィルムの融点、ガラス転移温度
測定対象のフィルムについて、下記条件で示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行い、融点（融解ピーク温度Ｔｐｍ）とガラス転移点（Ｔｍｇ）をＪＩＳ  Ｋ  ７１２１に準拠して求めた。
装置名        ；  ＭＡＣサイエンス社製ＤＳＣ３１００Ｓ
パン          ；  アルミパン（非気密型）
試料重量      ；  ４ｍｇ
昇温開始温度  ；  ３０℃
昇温終了温度  ；  ６００℃  
昇温速度      ；  ２０℃／ｍｉｎ
雰囲気        ；  アルゴン
【００７２】
６．フィルムの熱分解温度
測定対象のフィルムを充分に乾燥したものを試料として、下記条件で熱天秤測定（ＴＧＡ）を行い、試料の重量が５％減る温度を熱分解温度とみなした。
装置名        ；  ＭＡＣサイエンス社製ＴＧ−ＤＴＡ２０００Ｓ
パン          ；  アルミパン（非気密型）
試料重量      ；  １０ｍｇ
昇温開始温度  ；  ３０℃
昇温速度      ；  ２０℃／ｍｉｎ
雰囲気        ；  アルゴン
【００７３】
７．比誘電率
測定対象のフィルムを直径１８ｍｍの円形の金属電極で挟んで、キャパシタを構成した。横河ヒューレット・パッカード社製インピーダンスメータ  ＹＨＰ４１９２Ａ  ＬＦインピーダンスアナライザーを用いて、前記キャパシタの１００ｋＨｚの静電容量Ｃを求め、次式から算出した。
εｃ＝Ｃｄε0÷Ｓ
式中の各記号の意味は以下のとおりである。
εc：比誘電率 
Ｃ：静電容量
ｄ：フィルム厚み
Ｓ：測定面積
ε0：真空の誘電率
【００７４】
８．誘電正接
安藤電気株式会社製ＳＥ−３０型電極（電極直径３７ｍｍ）にフィルムをセットし、安藤電気株式会社製ＴＲ−１０型誘電体損測定器（インピーダンスブリッジ）を用いて誘電正接を測定した。
【００７５】
（フィルム１）
（ポリアミド酸溶液の調製）
窒素導入管、温度計、攪拌棒を備えた反応容器内を窒素置換した後、５００重量部の５−アミノ−２−（ｐ−アミノフェニル）ベンゾオキサゾールを入れた。次いで、５０００重量部のＮ−メチル−２−ピロリドンを加えて完全に溶解させてから、４８５重量部のピロメリット酸二無水物を加えて、２５℃にて１５時間攪拌すると、褐色の粘調なポリアミド酸溶液が得られた。この還元粘度（ηｓｐ／Ｃ）は２．０であった。
【００７６】
（ポリアミド酸のグリーンフィルムの製造）
このポリアミド酸溶液をステンレスベルトにコーティングし（ウェット膜厚：９０μｍ）、８０℃にて６０分間乾燥した。乾燥後に自己支持性となったポリアミド酸フィルムをステンレスベルトから剥離して、淡黄色のグリーンフィルムを得た。
【００７７】
（ポリイミドフィルムの製造）
得られたグリーンフィルムを、連続式の乾燥炉に通し、２５０℃に５分間保持した後、１５０℃／分の昇温速度で４１０℃にまで昇温して、４１０℃にて４分間保持した。その後、約５分間で室温にまで冷却して、褐色を呈するポリイミドフィルムを得た（厚さ１２．５μｍ）。
【００７８】
（フィルム２）
ポリアミド酸溶液をステンレスベルトにコーティングするときのウェット膜厚を４００μｍにしたことの他はフィルム１と同様にしてポリイミドフィルムを得た（厚さ：５０μｍ）。
【００７９】
（フィルム３）
４８５重量部のピロメリット酸二無水物の代わりに６５３重量部の３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を用いて、実施例１と同様にしてポリアミド酸溶液を得た（ηｓｐ／Ｃ：２．０）。このポリアミド酸溶液を用いて、フィルム１と同様の製法により、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムを得た。
【００８０】
（フィルム４）
ポリアミド酸溶液をステンレスベルトにコーティングするときのウェット膜厚を４００μｍにしたことの他はフィルム３と同様にしてポリイミドフィルムを得た（厚さ：５０μｍ）。
【００８１】
（フィルム５、６）
東レ・デュポン社製ポリイミドフィルムであるカプトンＨの、厚さ１２．５μｍのフィルムをフィルム５とし、厚さ５０μｍのフィルムをフィルム６とした。
【００８２】
（フィルム７、８）
東レ社製ポリエチレンテレフタレートフィルムであるルミラーの、厚さ１２．５μｍのフィルムをフィルム７とし、厚さ５０μｍのフィルムをフィルム８とした。
【００８３】
（実施例１）
ユニークモビリティ社製ＤＣブラシレスモーターＤＲ−０８６を解体し、コイル部分を全て外した。直径１．０ｍｍの銅線を固定子、回転子各々の所定のスロットに合わせて巻線して、その上から、上述のフィルム１（幅１０ｍｍ）を巻回して評価用のコイルとした。このコイルをＤＲ−８６０のスロットに収容した。その際、コイルとスロットの内壁との間に、フィルム２を挿入した。その後、評価用コイルを用いてＤＲ−０８６を元通りに結線し組み立て直して回転電機を得た。
【００８４】
（実施例２）
フィルム１の代わりにフィルム３を用い、フィルム２の代わりにフィルム４を用いたことの他は実施例１と同様にして回転電機を得た。
【００８５】
（比較例１）
フィルム１の代わりにフィルム５を用い、フィルム２の代わりにフィルム６を用いたことの他は実施例１と同様にして回転電機を得た。
【００８６】
（比較例２）
フィルム１の代わりにフィルム７を用い、フィルム２の代わりにフィルム８を用いたことの他は実施例１と同様にして回転電機を得た。
【００８７】
（評価）
以上のようにコイル部分を入れ換えたＤＣブラシレスモーターＤＲ−０８６（実施例１、２および比較例１、２）を、コントローラ−ＣＲ１０−１００を用いて制御し、モーターの運転試験を行った。１００Ｖ印加時、無負荷での最大回転数、５０００ｒｐｍ運転時の連続トルク、変換効率を測定した（表１）。
次に、モータ全体を１２０℃の恒温槽に入れ、負荷をかけた状態で５０００ｒｐｍにて５００時間の連続運転を実施した。そのときの運転状態とコイルの絶縁状態を観察した（表１）。
【００８８】
【表１】
2005304207.tif 000021