CN101512678B - 用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法 - Google Patents

用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101512678B
CN101512678B CN2007800322268A CN200780032226A CN101512678B CN 101512678 B CN101512678 B CN 101512678B CN 2007800322268 A CN2007800322268 A CN 2007800322268A CN 200780032226 A CN200780032226 A CN 200780032226A CN 101512678 B CN101512678 B CN 101512678B
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
composition
particulate
series
zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800322268A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101512678A (zh
Inventor
S·阿巴雅克
C·贝克尔-威灵格
M·法伊特
O·C·阿克塔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Institut fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige GmbH
Original Assignee
Leibniz Institut fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Institut fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige GmbH filed Critical Leibniz Institut fuer Neue Materialien Gemeinnuetzige GmbH
Publication of CN101512678A publication Critical patent/CN101512678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101512678B publication Critical patent/CN101512678B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/68—Particle size between 100-1000 nm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/002—Inhomogeneous material in general
    • H01B3/006—Other inhomogeneous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
    • H01K3/00—Apparatus or processes adapted to the manufacture, installing, removal, or maintenance of incandescent lamps or parts thereof
    • H01K3/30—Repairing or regenerating used or defective lamps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及用于涂布导电体的组合物和制备该组合物的方法。为了提供用于导电体的涂料组合物，并相对于现有技术方案显著提高该涂料组合物的抗局部放电性，同时产生的绝缘层保持高可延展性，本发明范围之内建议由如下组成的组合物：-1～50重量％的微粒，其晶格中具有选择性调节的电子缺陷结构，所述缺陷结构使价电子能更容易地极化，和-有机基质和/或有机-无机基质。该具有选择性调节的电子缺陷结构的微粒由包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列，尤其是包含硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍、和/或钽的系列的元素的氧化物、硫化物、硒化物和/或碲化物，借助于掺杂适当的更低-或更高-价元素的方式制成，基本晶格被提供以空穴，其通过缺陷化学(缺陷结构)的方式使该微粒更容易电极化。

Description

用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法
本发明涉及用于涂布导电体的组合物及制备该组合物的方法。
例如由铜或铝制成的金属导线广泛用作电动机、三相交流电动机、变压器等等中的绕组。导线表面提供有电绝缘涂层，以使导线的各个线匝彼此绝缘和防止短路(其将使得不能够将该导线用作线圈)。低到中等功率的变速电动机例如通常采用脉冲控制的交流转换器来实现。这些条件下，引起的作用于绝缘体上的电负荷甚至显著高于电源操作下的电负荷。切换操作期间，可能遇到高达三倍端电压的峰电压。这些导致绝缘体中高达350℃的瞬时温度，其可以损坏有机基聚合物结构。如果热负荷通过持续局部放电的方式导致绝缘材料在任意一点完全腐蚀，在这点上立即发生的击穿导致匝间绝缘的完全失效。
为了保持不受到例如由脉冲交流电压导致的高压负荷或脉冲形电压负荷的损坏，导线绕组的绝缘层由此必须满足在电和热耐受性方面的严格要求。另外，绝缘层必须显示高耐擦伤性、高粘合强度、高抗刮擦性和高耐磨性。它们也必须足够柔韧，即下游加工期间导线的弯曲和关联的拉伸期间绝缘涂层必须不会撕裂。
WO 96/42089A1中已描述了对于脉冲控制的交流转换器驱动的电动机的特定应用来说，在聚合物磁漆粘结剂(enamel binder)中使用(亚)微米范围的无机氧化物颗粒可以提高抗局部放电性且由此改进系统可靠性。其中所述系统组合物的基本缺陷在于如下事实，颗粒氧化物相未粘结于基质。未粘结的颗粒降低了绝缘层的强度且在下游卷绕过程导致的拉伸期间促使其中裂纹的形成。裂纹的过早形成导致断层，体现为抗局部放电性能显著降低。出于该原因，描述了多层涂层，其中每个填充氧化物的层具有叠加在其上的未填充的层，以使裂纹从绝缘层顶端引发的趋势最小化。不同材料的若干层的需要性增加了生产成本且由此是不利的。
相反地，EP 1 166 283 B1公开了用于金属导电体的复合涂料组合物，其用于单层或多层应用且不存在延展性降低导致的抗局部放电性能降低的前述缺陷。该描述着重于含有1～60重量％氧化物颗粒、0～90重量％一种或多种传统粘结剂、和0～95重量％一种或多种传统添加剂、溶剂、颜料和/或填料的涂料组合物。该氧化物颗粒是基于元素氧的网络体，其具有包括铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列的，特别是包括硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍和/或钽的系列的元素，且结合于粘结剂基质。由于这种结合，相对于未填充的聚合物基质，至少仅轻微地降低了制得的绝缘层的延展性。由此，甚至在单层应用中也获得了具有良好表面质量的充分柔软的涂层。该颗粒具有1～300nm的平均直径。它们改进了抗局部放电性且由此改进绝缘磁漆涂层的电学使用寿命，即使遭受拉伸时。但是，颗粒改性在抗局部放电性上不会产生不成比例的增加，使得相反地，为了实际上实现期望的高水平电绝缘性能，必须使用范围为30重量％的较高颗粒含量。
由此，本发明的目的是提供用于导电体的涂料组合物，相对于现有技术方案，该涂料组合物的抗局部放电性显著增强，同时产生的绝缘层保持高可延展性。另一目的是同时改进产生的磁漆层的热性能和机械性能。
通过用于导电体的涂料组合物实现了该目的，所述涂料由如下组成：
-1～50重量％的微粒，其晶格中具有选择性调节的电子缺陷结构，所述缺陷结构使价电子能更容易地极化，和
-有机基质和/或有机-无机基质，
该具有选择性调节的电子缺陷结构的微粒由包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列的，尤其是包含硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍和/或钽的系列的元素的氧化物、硫化物、硒化物和/或碲化物，借助于掺杂适当的更低-或更高-价元素的方式制成，基本晶格被提供以空穴，其通过缺陷化学(缺陷结构)的方式使该微粒更容易电极化。
相比于迄今为止公知的组合物，采用本发明涂料组合物获得的绝缘层确保了不成比例增加的抗局部放电性，由此在高电压、特别是脉冲形电压，同时结合提高的温度的影响下连续负荷变为可能。相对于含有无缺陷化学的颗粒的复合组合物，它们显示明显增加的电负荷容量和显著更长的使用寿命。这样制得的涂层还显示更低的表面能。
除了增加的抗局部放电性之外，采用本发明涂料组合物获得的绝缘层进一步显示优异粘附性、高耐磨性、高水平硬度和柔韧性以及良好表面质量。
另外，已发现本发明的组合物可以在高温(例如300℃)下使用且在这些温度下保持所述的功能模式。
总之，提供了聚合物基质和使过电压最小化的金属氧化物颗粒的组合物用作用于导电体如金属导线的绝缘体，其具有明显不成比例增加的电学使用寿命(明显改进的抗局部放电性)，并结合有同时增加的热稳定性和改进的机械性能(耐磨性、强度和柔韧性)。
本发明优选实施方式提供了有机基质和/或有机-无机基质以包含一种或多种可聚合的和/或混杂的(hybrid)粘结剂。
本发明的进一步改进在于，该组合物含有一种或多种选自添加剂、聚合抑制剂、溶剂、颜料和/或填料的物质。
另外对于掺杂元素的用量规定为高达0.5-15摩尔％、优选为1-10摩尔％、甚至更优选为2-8摩尔％。
本发明范围之内，该具有电子缺陷结构的微粒的平均粒径为1～1000nm。
同样在本发明范围之内，该微粒含有适应于聚合物基粘结剂和/或混杂粘结剂的反应性表面基团。
本发明中，有利的是，反应性表面基团选自金属酸酯、氰酸酯基团、氨基甲酸酯基团、环氧化物基团、环氧基、羧酸酐、C＝C双键体系、羟基、通过氧的方式连接的醇、酯、醚、螯合剂、羧酸基团、氨基、铵和/或反应性树脂组分，聚合物基粘结剂含有丙烯酸酯基团、酚基团、蜜胺基团、聚酯-聚酯酰亚胺基团、多硫化物基团、环氧化物或聚酰胺基团、聚乙烯醇缩甲醛树脂、芳族化合物、脂族化合物、酯、醚、醇盐、脂肪或螯合剂。
本发明范围之内，该组合物是透明的。
由于能够依据本发明开发出透明的组合物，所以能够将其还用于光学领域，例如显示技术中。
本发明另外提供该组合物含有含氟化合物。
本发明一种实施方式在于，该组合物含有有机改性的无机缩合物。
依据另一实施方式，该组合物含有氟化硅烷、其预缩合物或缩合物。
本发明范围还包括制备用于导电体的涂料的方法，其中使
-1～50重量％的微粒，其晶格中具有选择性调节的电子缺陷结构，所述缺陷结构使价电子能更容易地极化，和
-有机基质和/或有机-无机基质，
分散，该具有选择性调节的电子缺陷结构的微粒由包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列的，尤其是包含硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍和/或钽的系列的元素的氧化物、硫化物、硒化物和/或碲化物，借助于掺杂适当的更低-或更高-价的元素的方式制成，基本晶格被提供以空穴，其通过缺陷化学(缺陷结构)的方式使该微粒更容易电极化。
关于这一点，本发明范围之内，该有机基质和/或有机-无机基质包括一种或多种可聚合的和/或混杂的粘结剂。
依据本发明，加入一种或多种选自添加剂、聚合抑制剂、溶剂、颜料和/或填料的物质。
本发明提供掺杂元素的用量高达0.5-15摩尔％、优选为1-10摩尔％、甚至更优选为2-8摩尔％。
另外有利的是，该具有电子缺陷结构的微粒的平均粒径为1～1000nm。
另外也可以有利的是，借助于离子束和/或电子束处理来调节微粒的电子缺陷结构。
同样在本发明范围之内，该微粒含有适应于聚合物基粘结剂和/或混杂粘结剂的反应性表面基团。
关于这一点，本发明提供了该反应性表面基团选自金属酸酯、氰酸酯基团、氨基甲酸酯基团、环氧化物基团、环氧基、羧酸酐、C＝C双键体系、羟基、通过氧的方式连接的醇、酯、醚、螯合剂、羧酸基团、氨基、铵和/或反应性树脂组分，聚合物基粘结剂含有丙烯酸酯基团、酚基团、蜜胺基团、聚酯-聚酯酰亚胺基团、多硫化物基团、环氧化物或聚酰胺基团、聚乙烯醇缩甲醛树脂、芳族化合物、脂族化合物、酯、醚、醇盐、脂肪或螯合剂。
涂层的机械性能(例如弹性模量)可以通过选择可聚合的或不可聚合的表面基团来影响。
基于其中使用掺杂钇的二氧化锆的组合物，本发明通过微粒晶格中电子缺陷结构增加极化能力的潜在机理设想如下，虽然这仅是推测：当用钇掺杂锆时，四价锆中晶格位置以统计学方式被三价钇占据。由此在晶格中产生在未掺杂的二氧化锆中不存在的氧空穴，将其称作所谓的缺陷结构。选择性产生的缺陷结构最终导致价电子极化能力的巨大增加。增加的极化能力有利于电荷在体系之内的移动，这点表现为微粒晶体结构内增强的电荷扩散极化。和聚合物粘结剂一起，微粒中增强的扩散极化通过微粒自身导致电活性中心的形成，通过具有低介电常数的高绝缘粘结剂基质使其彼此分开。
由于微粒具有非常小的直径且良好地分散于整个粘结剂基质中，因此绝缘层含有许多具备增强的极化能力的活性中心；它们有效地使绝缘层中出现的另外的高定域的电压峰离域。由此，在(热学上较不稳定的)绝缘粘结剂相中出现更少临界过电压。这些将导致绝缘体的定域损坏和过早失效。认为这种机理是依据本发明的组合物的明显增强的抗局部放电性和电学使用寿命的不成比例高的增加的原因。
如下实施例显示了微粒中选择性缺陷化学对绝缘材料电性能的影响。
为此，采用未填充的聚氨酯磁漆、掺杂Y2O3的聚氨酯和未掺杂的ZrO2涂布铜片。样品的层厚为约20μm。通过在频率50Hz、电压Vpp＝100V和温度T＝20℃下测量样品容量，在交变场中确定介电性能。另外，测量首次出现低于一定阈电压的局部放电时的平均场强。结果示于下表中。
表：相对于未填充的聚氨酯基质，含有存在和不存在缺陷化学的ZrO2微粒的聚氨酯基绝缘层的介电常数和局部放电。
  聚氨酯磁漆(PU)   相对于整个组合物掺杂的ZrO2的浓度   相对于整个组合物未掺杂的ZrO2的浓度   介电常数   初始局部放电的平均场强
  PU1   0体积％   0体积％   4.4   118kv/mm
  PU2   5体积％   0体积％   5.6   130kv/mm
  PU3   10体积％   0体积％   6.6   140kv/mm
  PU4   0体积％   5体积％   3.1   65kv/mm
  PU5   0体积％   10体积％   3.5   75kv/mm
由于掺杂微粒中存在导致电荷扩散极化增加的缺陷结构，所以获得高介电常数，这点与对于未掺杂微粒获得的结果相反。这点的最终影响是，使绝缘体中由于外部交变电场的施加而出现的局部放电再次平坦。由此，局部放电不会到达临界规模且阻止了局部放电通道(树枝状)的形成。这点反过来最终导致在本发明组合物的电学使用寿命方面观察到的不成比例高的改进。
如下实施例所示，通过提高的温度进一步加强了含有具备缺陷结构的ZrO2微粒的组合物的抗局部放电性上的这种提高。
将采用未填充的聚氨酯和含有掺杂Y2O3的与未掺杂的ZrO2的聚氨酯涂布的金属片加热到170℃。随后使样品暴露于交变电场并测量电流(漏电流)，其本身以相反的比例关系而为特定涂层的绝缘性能品质的测量。含有掺杂的ZrO2的复合材料样品相对于含有未掺杂的ZrO2颗粒的样品显示更低的漏电流(IPU＝33μA、IPU-ZrO2-未掺杂＝60μA、IPU-ZrO2 -掺杂＝8.3μA)。这点表明，高温进一步提高了具有缺陷结构的复合材料中载流子的扩散极化，其结果是可以进一步使电场导致的局部放电平坦。这导致已测得的更低的漏电流。由此，这些结果也显实了具有缺陷结构的微粒导致绝缘层电学使用寿命的增加。
实施例1：(对比绝缘磁漆)
使用可商购获得的聚氨酯树脂作为对比绝缘磁漆。PU树脂含有组分聚酯多元醇和封端的异氰酸酯交联剂。固含量为约25重量％。
实施例2：由未掺杂的ZrO 2 粒子制备ZrO 2 微粒溶胶
通过高温高压下受控生长工艺(热液过程)制备未掺杂的ZrO2粒子。为此，采用适当添加剂以控制方式沉淀3200g正丙醇锆，并在T＝270℃和80巴下在高压釜中处理5小时。随后将这样制得的粉饼冻干。随后在乙醇中采用三氧杂癸酸对该粉末进行表面改性。将大约1kg未掺杂的ZrO2分散到该混合物中。随后将整个悬浮液在采用ZrO2研磨球连续研磨下均化约5小时。获得表面改性的、未掺杂的ZrO2微粒。
实施例3：由掺杂的ZrO 2 微粒制备ZrO 2 微粒溶胶
以类似于实施例2的方式通过热液过程制备掺杂的ZrO2微粒。为此，将230g硝酸钇(Y-硝酸盐)作为掺杂剂分散于3200g正丙醇锆中。采用适当添加剂以控制方式使其沉淀，并随后在T＝270℃和80巴下在高压釜中处理5小时。随后将这样制得的粉饼冻干。
采用三氧杂癸酸在乙醇中对获得的粉末进行表面改性。这通过将125g三氧杂癸酸加到1375g乙醇中来进行。将大约1kg掺杂的ZrO2颗粒分散到其中。随后将整个悬浮液在采用ZrO2研磨球连续研磨下均化约5小时。获得表面改性的、掺杂的ZrO2微粒。
实施例4：采用未掺杂的ZrO 2 微粒制备PU-ZrO 2 复合溶胶
为了制备具有未掺杂的ZrO2的PU-ZrO2复合溶胶作为绝缘磁漆，采用搅拌将300g实施例2中获得的未掺杂的ZrO2溶胶分散到大约1.7kg实施例1中获得的PU基质磁漆中。使该溶胶暴露于超声作用以获得更好分散。采用搅拌将整个PU复合溶胶再均化12小时。这样，获得含有均匀分散的、未掺杂的ZrO2的均质PU复合溶胶，其适于涂布用途。
实施例5：采用掺杂的ZrO 2 微粒制备PU-ZrO 2 复合溶胶
为了制备具有掺杂的ZrO2的PU-ZrO2复合溶胶作为绝缘磁漆，采用如实施例4中相似的工序：将300g实施例3中获得的掺杂的ZrO2溶胶分散到大约1.7kg实施例1中获得的PU基质磁漆中。使该溶胶暴露于超声作用以获得更好分散。采用搅拌将整个PU复合溶胶再均化12小时。这样，获得含有均匀分散的、掺杂的ZrO2微粒的均质PU复合溶胶，其适于涂布用途。

Claims (25)

1.用于导电体的涂料组合物，由如下组成：
-1～50重量％的微粒，其晶格中具有选择性调节的电子缺陷结构，所述缺陷结构使价电子能更容易地极化，和
-有机基质和/或有机-无机基质，
所述具有选择性调节的电子缺陷结构的微粒由包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列的元素的氧化物、硫化物、硒化物和/或碲化物，借助于掺杂适当的更低-或更高-价元素的方式制成，基本晶格被提供以空穴，其通过缺陷化学的方式使该微粒更容易电极化。
2.权利要求1的组合物，其特征在于，所述包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列指的是包含硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍和/或钽的系列。
3.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述的有机基质和/或有机-无机基质包括一种或多种可聚合的和/或混杂的粘结剂。
4.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述组合物含有一种或多种选自添加剂、聚合抑制剂、溶剂、颜料和/或填料的物质。
5.权利要求1或2的组合物，其特征在于，掺杂元素的用量高达0.5-15摩尔％。
6.权利要求5的组合物，其特征在于，掺杂元素的用量为高达1-10摩尔％。
7.权利要求5的组合物，其特征在于，掺杂元素的用量为高达2-8摩尔％。
8.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述具有电子缺陷结构的微粒的平均粒径为1～1000nm。
9.权利要求3的组合物，其特征在于，所述微粒含有适于聚合物基粘结剂和/或混杂粘结剂的反应性表面基团。
10.权利要求9的组合物，其特征在于，所述反应性表面基团选自金属酸酯、氰酸酯基团、氨基甲酸酯基团、环氧化物基团、环氧基、羧酸酐、C＝C双键体系、羟基、通过氧的方式连接的醇、酯、醚、螯合剂、羧酸基团、氨基、铵和/或反应性树脂组分，聚合物基粘结剂含有丙烯酸酯基团、酚基团、蜜胺基团、聚酯-聚酯酰亚胺基团、多硫化物基团、环氧化物或聚酰胺基团、聚乙烯醇缩甲醛树脂、芳族化合物、脂族化合物、酯、醚、醇盐、脂肪或螯合剂。
11.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述组合物是透明的。
12.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述组合物含有含氟化合物。
13.权利要求1或2的组合物，其特征在于，所述化合物含有有机改性的无机缩合物。
14.权利要求13的组合物，其特征在于，所述组合物含有氟化硅烷、其预缩合物或缩合物。
15.制备用于导电体的涂料的方法，其特征在于，使
-1～50重量％的微粒，其晶格中具有选择性调节的电子缺陷结构，所述缺陷结构使价电子能更容易地极化，和
-有机基质和/或有机-无机基质，
分散，该具有选择性调节的电子缺陷结构的微粒由包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列的元素的氧化物、硫化物、硒化物和/或碲化物，借助于掺杂适当的更低-或更高-价元素的方式制成，基本晶格被提供以空穴，其通过缺陷化学的方式使该微粒更容易电极化。
16.权利要求15的方法，其特征在于，所述包含硅、锌、铝、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属和镧系和锕系的系列指的是包含硅、钛、锌、钇、铈、钒、铪、锆、镍和/或钽的系列。
17.权利要求15或16的方法，其特征在于，所述有机基质和/或有机-无机基质包括一种或多种可聚合的粘结剂和/或混杂粘结剂。
18.权利要求15或16的方法，其特征在于，加入一种或多种选自添加剂、溶剂、颜料和/或填料的物质。
19.权利要求15或16的方法，其特征在于，掺杂元素的用量高达0.5-15摩尔％。
20.权利要求19的方法，其特征在于，掺杂元素的用量为高达1-10摩尔％。
21.权利要求19的方法，其特征在于，掺杂元素的用量为高达2-8摩尔％。
22.权利要求15或16的方法，其特征在于，所述具有电子缺陷结构的微粒的平均粒径为1～1000nm。
23.权利要求15或16的方法，其特征在于，借助于离子束和/或电子束处理来调节微粒的电子缺陷结构。
24.权利要求15或16的方法，其特征在于，所述微粒含有适于聚合物基粘结剂和/或混杂粘结剂的反应性表面基团。
25.权利要求15或16的方法，其特征在于，所述反应性表面基团选自金属酸酯、氰酸酯基团、氨基甲酸酯基团、环氧化物基团、环氧基、羧酸酐、C＝C双键体系、羟基、通过氧的方式连接的醇、酯、醚、螯合剂、羧酸基团、氨基、铵和/或反应性树脂组分，聚合物基粘结剂含有丙烯酸酯基团、酚基团、蜜胺基团、聚酯-聚酯酰亚胺基团、多硫化物基团、环氧化物或聚酰胺基团、聚乙烯醇缩甲醛树脂、芳族化合物、脂族化合物、酯、醚、醇盐、脂肪或螯合剂。
CN2007800322268A 2006-09-04 2007-09-04 用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法 Expired - Fee Related CN101512678B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006041738A DE102006041738A1 (de) 2006-09-04 2006-09-04 Zusammensetzung zur Beschichtung elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung
DE102006041738.0 2006-09-04
PCT/DE2007/001569 WO2008028471A1 (de) 2006-09-04 2007-09-04 Zusammensetzung zur beschichtung elektrischer leiter und verfahren zur herstellung einer solchen zusammensetzung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101512678A CN101512678A (zh) 2009-08-19
CN101512678B true CN101512678B (zh) 2011-06-15

Family

ID=38743486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800322268A Expired - Fee Related CN101512678B (zh) 2006-09-04 2007-09-04 用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9580611B2 (zh)
EP (1) EP2059932B1 (zh)
JP (1) JP5813918B2 (zh)
KR (1) KR101543806B1 (zh)
CN (1) CN101512678B (zh)
DE (1) DE102006041738A1 (zh)
WO (1) WO2008028471A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006041738A1 (de) * 2006-09-04 2008-03-06 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Zusammensetzung zur Beschichtung elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung
EP2999092A1 (en) * 2014-09-18 2016-03-23 ABB Technology AG Insulation of a wound conductor and method for insulating such a conductor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521549A (en) * 1969-10-17 1985-06-04 Raychem Corporation High voltage insulating materials
CN1343363A (zh) * 1999-03-06 2002-04-03 纳幕尔杜邦公司 用于金属导体的涂料组合物和涉及它的使用的涂敷方法
US20050182174A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-18 Degussa Ag Dispersion and coating preparation containing nanoscale zinc oxide
CN1771304A (zh) * 2003-04-10 2006-05-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 可固化液体组合物、固化膜和抗静电层压制品

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57165252A (en) * 1981-04-06 1982-10-12 Fuji Photo Film Co Ltd Antistatic plastic film
US4464701A (en) * 1983-08-29 1984-08-07 International Business Machines Corporation Process for making high dielectric constant nitride based materials and devices using the same
DE4118184A1 (de) * 1991-06-03 1992-12-10 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Beschichtungszusammensetzungen auf der basis von fluorhaltigen anorganischen polykondensaten, deren herstellung und deren verwendung
JPH0850807A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 高誘電率絶縁ゴム材料
WO1996042089A1 (en) 1995-06-08 1996-12-27 Weijun Yin Pulsed voltage surge resistant magnet wire
GB9623286D0 (en) * 1996-11-08 1997-01-08 Bicc Plc Electrodes and methods of making them
US5861578A (en) * 1997-01-27 1999-01-19 Rea Magnet Wire Company, Inc. Electrical conductors coated with corona resistant, multilayer insulation system
TW511103B (en) * 1998-01-16 2002-11-21 Littelfuse Inc Polymer composite materials for electrostatic discharge protection
FR2779268B1 (fr) * 1998-05-27 2000-06-23 Alsthom Cge Alcatel Bobinage electrique, transformateur et moteur electrique comportant un tel bobinage
JP3533950B2 (ja) * 1998-08-07 2004-06-07 トヨタ自動車株式会社 非線形光学シリカ薄膜の製造方法及び非線形光学シリカ素子
JP2000248114A (ja) * 1999-03-01 2000-09-12 Reiko Udagawa ペルフルオロアルキレン基含有シランカップリング剤
US6497964B1 (en) * 1999-07-22 2002-12-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Coating compositions and method for the surface protection of plastic substrate
US6336026B1 (en) * 1999-08-17 2002-01-01 Xerox Corporation Stabilized fluorosilicone transfer members
JP2001176329A (ja) * 1999-12-14 2001-06-29 Asahi Glass Co Ltd 低誘電率材料
JP3496636B2 (ja) * 2000-02-16 2004-02-16 日立電線株式会社 耐部分放電性エナメル線用塗料及び耐部分放電性エナメル線
US6524750B1 (en) * 2000-06-17 2003-02-25 Eveready Battery Company, Inc. Doped titanium oxide additives
FR2815038B1 (fr) * 2000-10-09 2003-01-17 Cit Alcatel Composition de vernis , procede de fabrication de la composition , fil de bobinage revetu et bobine resultante
JP2002341525A (ja) * 2001-05-14 2002-11-27 Fuji Photo Film Co Ltd ポジ型フォトレジスト転写材料およびそれを用いた基板表面の加工方法
US6829459B2 (en) * 2001-06-21 2004-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic apparatus using photosensitive member employing charge injection method and developer unit cleaning system
JP2003082231A (ja) * 2001-09-17 2003-03-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリイミド樹脂組成物、ポリイミドフィルムおよびポリイミド管状物
DE10323729A1 (de) * 2003-05-26 2004-12-16 Institut Für Neue Materialien Gem. Gmbh Zusammensetzung mit Nichtnewtonschem Verhalten
US8932632B2 (en) * 2003-10-21 2015-01-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Adhesives and sealants nanotechnology
DE102004008772A1 (de) * 2004-02-23 2005-09-08 Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH Abriebbeständige und alkalibeständige Beschichtungen oder Formkörper mit Niedrigenergieoberfläche
JP4803342B2 (ja) * 2004-10-19 2011-10-26 信越化学工業株式会社 耐擦傷性表面被膜形成用シリコーンコーティング組成物及びそれを用いた被覆物品
US20070116976A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 Qi Tan Nanoparticle enhanced thermoplastic dielectrics, methods of manufacture thereof, and articles comprising the same
JP5227511B2 (ja) * 2006-03-06 2013-07-03 富士フイルム株式会社 光電変換素子及び固体撮像素子
US20100119697A1 (en) * 2006-05-10 2010-05-13 3M Innovative Properties Company Compositions and coatings containing fluorescent, inorganic nanoparticles
DE102006041738A1 (de) * 2006-09-04 2008-03-06 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Zusammensetzung zur Beschichtung elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung
US20090039414A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Macronix International Co., Ltd. Charge trapping memory cell with high speed erase
JP4738498B2 (ja) * 2009-02-06 2011-08-03 住友ゴム工業株式会社 半導電性ゴム組成物とそれを用いた半導電性ゴムローラ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4521549A (en) * 1969-10-17 1985-06-04 Raychem Corporation High voltage insulating materials
CN1343363A (zh) * 1999-03-06 2002-04-03 纳幕尔杜邦公司 用于金属导体的涂料组合物和涉及它的使用的涂敷方法
CN1771304A (zh) * 2003-04-10 2006-05-10 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 可固化液体组合物、固化膜和抗静电层压制品
US20050182174A1 (en) * 2004-01-24 2005-08-18 Degussa Ag Dispersion and coating preparation containing nanoscale zinc oxide

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010502772A (ja) 2010-01-28
EP2059932A1 (de) 2009-05-20
CN101512678A (zh) 2009-08-19
KR20090055618A (ko) 2009-06-02
EP2059932B1 (de) 2016-11-16
DE102006041738A1 (de) 2008-03-06
US20100063194A1 (en) 2010-03-11
US9580611B2 (en) 2017-02-28
KR101543806B1 (ko) 2015-08-11
JP5813918B2 (ja) 2015-11-17
WO2008028471A1 (de) 2008-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4584014B2 (ja) 耐部分放電性絶縁塗料、絶縁電線、及びそれらの製造方法
JP5649955B2 (ja) ワイヤエナメルの熱特性を改善するための方法
US4493873A (en) Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
CN101681701B (zh) 电绝缘用双轴取向薄膜
CN114846041A (zh) 导热聚氨酯粘合剂组合物
JP4171725B2 (ja) 誘電体形成用組成物、キャパシタ層並びに印刷回路基板
US20120247806A1 (en) Corona discharge-resistant insulating varnish composition comprising surface-treated silica and insulated wire having insulated layer formed using the same
CN112640011B (zh) 导体与绝缘被膜的层叠体、线圈、旋转电机、绝缘涂料和绝缘膜
WO2011152364A1 (ja) 変性ポリアミドイミド樹脂、電気絶縁材料、絶縁層の耐絶縁破壊性向上方法及び絶縁電線
CN101512678B (zh) 用于导电体的涂料组合物及制备该组合物的方法
CN106916527B (zh) 有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法
EP3979262A1 (en) Electrically-insulating resin composition and electrical insulator
Wang et al. Electrical property improvement of dicyandiamide-cured electrically conductive adhesives through in-situ replacement by difunctional acids and the impact on storage
TWI821382B (zh) 耐局部放電用塗料、耐局部放電用絕緣被膜、電線、及旋轉電機
EP4310869A1 (en) Layered body of conductor and insulation film, coil, and rotary electric machine
WO2020240822A1 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体
JP2004244503A (ja) エナメル線用ポリエステル系絶縁塗料、その製造方法およびエナメル線
JPWO2020136827A1 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体
JP2001167641A (ja) 自己融着性絶縁電線

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110615

Termination date: 20200904

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee