CN102471628B - 溶剂组合物和线材涂布剂 - Google Patents

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Abstract

包含乙醇、芳族烃或烃混合物、高沸点溶剂的溶剂组合物，包含所述溶剂组合物的基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆配制剂，制备方法和用途。

Description

溶剂组合物和线材涂布剂
本申请要求享有DE102009026343.8的优先权。
所述优先权文件通过参考完全并入本公开。
本申请中所引用的所有文件通过参考完全并入本公开。
技术领域
本发明涉及特别的溶剂组合物，包含作为粘合剂的聚乙烯醇缩甲醛和所述溶剂组合物的线材涂布剂，以及制备方法和用途。
背景技术
目前通常使用的线材涂布剂通常为典型粘合剂，例如聚乙烯醇缩甲醛、聚酯、聚酯酰亚胺和聚氨酯树脂在甲酚类溶剂中，任选与商购可得的烃稀释剂(Kohlenwasserstoffverschnitten)组合的溶液。
长久以来已知基于聚乙烯醇缩甲醛的线材涂布剂。所述粘合剂由会与醛转化为聚乙烯醇缩甲醛的聚乙烯醇组成。所述聚合物还具有由聚醋酸乙烯酯水解成聚乙烯醇而产生的剩余酯基，以及未与醛反应的自由OH-基。经由这些OH-基借助于其他树脂进行交联以在铜线材上形成热固性膜。
GB578882中描述了由聚乙烯醇缩甲醛树脂与三聚氰胺树脂组合组成的线材漆。
GB810359和GB862165中描述了聚乙烯醇缩甲醛树脂与酚醛树脂的组合。
聚乙烯醇缩甲醛树脂与封端的异氰酸酯的交联是GB938119的主题。
GB975455和GB1112186中描述了所有列出的交联剂的组合。
所有聚乙烯醇缩甲醛线材漆的共同之处是线材漆在20至30％范围内变化的低固体含量。溶剂组合物通常为大多1∶1比例的甲酚和溶剂油。甲酚类溶剂通常为各种甲酚异构体和二甲酚异构体的工业混合物，其也可包含苯酚。作为稀释剂可使用二甲苯、溶剂油、甲苯、乙苯、异丙基苯、重质苯、各种Solvesso和Shellsol-型以及Deasol。该线材漆在20-22％的固体情况下通常具有3000-6000mPas范围内的粘度。固体含量的升高会导致粘度的大幅升高并因此使得漆不再可涂布。此外，甲酚是有毒的，因此从生态和加工技术角度来看是不利的。
基于聚乙烯醇缩甲醛树脂的已知的线材涂布剂的缺点还在于：其具有低的固体含量和高粘度，且包含大量甲酚作为溶剂。尽管已知不含甲酚的线材漆，例如描述在DE4133161和US7,521,498中。然而并非用于基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆。作为可替代的溶剂，文献中经常描述乙二醇二甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一异丙醚、乙二醇一丁醚、二乙二醇一甲醚、二乙二醇一乙醚、二乙二醇一丁醚。还可考虑乙二醇醚酯，例如乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯和醋酸甲氧基丙基酯。其他实例为环碳酸酯，例如聚碳酸亚丙酯、环酯、γ-丁内酯以及二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮。此外还可使用芳族溶剂，苯甲醇，任选与所提及的溶剂组合。
由DE2740215A1已知基于聚乙烯醇缩甲醛树脂的线材漆，其必须包含特定的乙二醇醚作为溶剂组分。
目前现有技术中尚未知用于基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆配制剂的最佳溶剂。
发明内容
任务：
本发明的任务是研发基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆，其不具有上述缺点且可以无甲酚地配制，而不会由此不利影响应用技术性能。
本发明的其他任务是提供具有特别好的性能，特别是尽可能小毒性的新型溶剂组合物，和能够良好溶解的漆，特别是基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆。
解决方案：
通过特定的溶剂组合物，以及通过包含特定的溶剂组合物的基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆配制剂解决所述任务，其中所述溶剂组合物包含乙醇。
术语定义：
在本发明中，如果没有另外说明，所有量数据被理解为重量数据。
在本发明中，术语“室温”意指23℃的温度。如果没有另外说明，温度数据以摄氏度(℃)计。
如果没有另外说明，所提及的反应或方法步骤在常压/大气压，即1013mbar下进行。
在本发明中，表述(甲基)丙烯酸不仅包括甲基丙烯酸，还包括丙烯酸或两者的混合物。
在本发明中，在此处以及在下文中，固体被理解为，固化之后构成所得终产物的固态物质的线材漆配制剂的组分之和。
在本发明中，作为具有高沸点的溶剂或高沸点的溶剂是指沸点至少为160℃(在1013mbar压力下)的那些。
详细描述：
本发明涉及
-包括乙醇、芳族烃或烃混合物、高沸点溶剂的溶剂组合物，
-所述溶剂组合物的用途，
-包含所述溶剂组合物的基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆配制剂，
-用于制备所述线材漆配制剂的方法，和
-所述线材漆配制剂的用途。
根据本发明的溶剂组合物由如下组分组成：
-5-40，优选10-30，特别优选12-25重量份的乙醇，
-10-55，优选15-45，特别优选18-40重量份的芳族烃或烃混合物，
-0-50，优选5-40，特别优选8-35重量份的高沸点溶剂。
在本发明的一个变形中，所述溶剂组合物由所提及的三种组分(乙醇、芳族烃或烃混合物和高沸点溶剂)和额外的0-3重量份的其他溶剂，例如甲酚类溶剂组成，所述甲酚类溶剂可以是各种甲酚异构体和二甲酚异构体的工业混合物，也可包含苯酚。
在本发明的另一个变形中，所述溶剂组合物由所提及的三种组分(乙醇、芳族烃或烃混合物和高沸点溶剂)和额外的0-5重量份的其他溶剂，例如甲酚类溶剂组成，所述甲酚类溶剂可以是各种甲酚异构体和二甲酚异构体的工业混合物，也可包含苯酚。
甲苯和工业上含芳族物质的烃馏分特别适合作为芳族烃，包括二甲苯、溶剂油、甲苯、乙苯、异丙基苯、重质苯、各种Solvesso和Shellsol型以及Deasol。
根据本发明最优选甲苯。
高沸点醇，包括双丙酮醇、苯甲醇，被证明可作为具有高沸点的溶剂。同样可使用高沸点酯，包括邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯。乙二醇酯，包括乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯，也被证明可作为高沸点物质，且可用于根据本发明的溶剂组合物中。
在一个优选的变形中，使用高沸点酯，包括邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯，作为具有高沸点的溶剂。
同样可使用所提及的高沸点酯的混合物。
根据本发明最优选邻苯二甲酸二甲酯。
根据本发明特别优选乙醇、甲苯和邻苯二甲酸二甲酯的溶剂组合物。
在本发明的一个变形中，使用的乙醇可为生物乙醇，从而进一步改善CO2-平衡和根据本发明的溶剂组合物的生态优势。
根据本发明的溶剂组合物从生态和加工技术以及安全技术角度上比含甲酚的溶剂好得多，因为其与甲酚相反，为非毒性(就有害物质分类而言)。
根据本发明的溶剂组合物适合溶解各种粘合剂和交联剂。
令人惊讶地，根据本发明的溶剂组合物特别好地适用于漆，特别是线材漆，特别是基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆组合物。
因此，根据本发明的溶剂组合物优选用于漆，特别优选用于线材漆，并尤其优选用于基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆组合物。
根据本发明的线材漆配制剂是本身已知的且与现有技术的配制剂的区别仅在于：其包含根据本发明的溶剂组合物。
在本发明中，作为粘合剂可使用该技术领域中所有常规的粘合剂。
根据本发明优选配制基于聚乙烯醇缩甲醛树脂的线材漆配制剂。
市场上常规的聚乙烯醇缩甲醛树脂的区别在于分子量、OH-数和酯基含量；在此，市场上可得到的所有聚乙烯醇缩甲醛树脂及其混合物均可用于本发明。
除了纯粘合剂之外，本发明中还使用交联剂。
在本发明中使用如下物质作为交联剂：封端的聚异氰酸酯、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂等，特别是选自由封端的聚异氰酸酯、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂及其混合物组成的组。
作为交联剂特别优选使用甲酚封端的聚异氰酸酯、酚醛树脂和三聚氰胺树脂的组合。
根据本发明特别优选的聚异氰酸酯是三羟甲基丙烷支化的，且包含二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯。
根据本发明也可使用基于烷基化甲阶酚醛树脂的酚醛树脂，其用于OH-聚酯的固化的用途是现有技术中已知的。
此外根据本发明可使用三聚氰胺树脂。其用于OH-聚酯的交联也是现有技术中已知的。
除了粘合剂、交联剂和溶剂之外，根据本发明的线材漆还包含选自染料、流平(助)剂、催化剂及其混合物的其他组分。
具有特别好的性能的线材漆配制剂具有如下组成：
-5-40，优选10-30，特别优选12-25重量％的乙醇，
-10-55，优选15-45，特别优选18-40重量％的芳族烃或烃混合物，
-0-50，优选5-40，特别优选8-35重量％的高沸点溶剂，
-10-40，优选15-35，特别优选20-30重量％的粘合剂和交联剂，
其中所述数据分别基于100重量％的线材漆配制剂的总重量，并且加和为100重量％。
在本发明的一个变形中，所述线材漆配制剂由所提及的四种组分(乙醇、芳族烃或烃混合物、高沸点溶剂和粘合剂+交联剂)和额外的0-3重量份的其他溶剂，例如甲酚类溶剂组成，所述甲酚类溶剂可以是各种甲酚异构体和二甲酚异构体的工业混合物，也可包含苯酚。此处所述数据也分别基于100重量％的线材漆配制剂的总重量，并且加和为100重量％。
在本发明的另一个变形中，所述线材漆配制剂由所提及的四种组分(乙醇、芳族烃或烃混合物、高沸点溶剂和粘合剂+交联剂)和额外的0-5重量份的其他溶剂，例如甲酚类溶剂组成，所述甲酚类溶剂可以是各种甲酚异构体和二甲酚异构体的工业混合物，也可包含苯酚。此处所述数据也分别基于100重量％的线材漆配制剂的总重量，并且加和为100重量％。
令人惊讶地，根据本发明的溶剂组合物被证实可作为用于上述线材漆组合物的最佳溶剂，其中特别优选的乙醇、甲苯和邻苯二甲酸二甲酯的溶剂组合物特别适合。
根据本发明的用于制备线材漆配制剂的方法的特征在于：
a)提供溶剂组合物，
b)在升高的温度下将聚乙烯醇缩甲醛树脂溶于所述溶剂组合物中，
c)冷却并加入剩余组分，和
d)均化且任选地过滤所述线材漆。
然后还可将线材漆配制剂进一步稀释至期望的应用粘度，为此优选使用根据本发明的溶剂组合物。
步骤d)中的均化优选通过搅拌完成，然而其他均化方法，例如借助超声波，也是有可能的。
在本发明的一个变形中，步骤d)中的过滤通过5-10目的过滤器进行。
根据本发明的聚乙烯醇缩甲醛线材漆可借助常规的线材涂漆机械涂布和硬化。在此，通过至少1至10道次的单独涂布而形成每个需要的漆膜强度，其中每道次的单独漆涂布在新的漆涂布之前以无气泡的方式硬化。根据待涂布线材的厚度而定，常规的涂漆机械以5至180m/min的放线速度运转。通常的炉温度为300和550℃之间。
本发明的各个实施方式，例如各个从属权利要求的实施方式，在此可以任意的形式和方式相互结合。
现在通过参考如下非限制性实施例解释本发明。
实施例1-PUR-交联剂：
使29.5gm，p-甲酚和27.8g二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯在至110℃下的配置有搅拌器、回流冷却器、氮气导入管的三颈烧瓶中反应。30分钟之后加入5.5g三羟甲基丙烷和0.01g二月桂酸二丁基锡并在130℃下保持2小时。用18.0gm，p-甲酚和20gSolvesso100稀释内容物。交联剂在6280mPas的粘度下具有40.3％的固体含量。
实施例2-聚乙烯醇缩甲醛线材漆1：
向配置有搅拌器、回流冷却器、氮气导入管的三颈烧瓶中置入29.0g甲苯、20.0g乙醇和19.5g邻苯二甲酸二甲酯并加热至75℃。在75℃下加入13.5g聚乙烯醇缩甲醛树脂2小时之后冷却至60℃。使内容物与来自实施例1的3.9gPUR-交联剂、8.6g商购可得的甲阶酚醛树脂(在丁醇中80％)PR612)和0.5g商购可得的三聚氰胺树脂(RMF7960)混合。用5.0g甲苯将粘度调节至2800mPas。固体测定为21.0％。
实施例3-聚乙烯醇缩甲醛线材漆2：
向配置有搅拌器、回流冷却器、氮气导入管的三颈烧瓶中置入34.9g甲苯、23.0g乙醇和10.3g邻苯二甲酸二甲酯并加热至75℃。在75℃下加入13.5g聚乙烯醇缩甲醛树脂2小时之后冷却至60℃。使内容物与来自实施例1的3.9gPUR-交联剂、8.6g商购可得的甲阶酚醛树脂(在丁醇中80％)(PR612)和0.5g商购可得的三聚氰胺树脂(RMF7960)混合。用5.0g甲苯将粘度调节至2450mPas。固体测定为20.7％。
实施例4-聚乙烯醇缩甲醛线材漆3：
向配置有搅拌器、回流冷却器、氮气导入管的三颈烧瓶中置入20.5g甲苯、13.7g乙醇和34.3g邻苯二甲酸二甲酯并加热至75℃。在75℃下加入13.5g聚乙烯醇缩甲醛树脂2小时之后冷却至60℃。使内容物与来自实施例1的3.9gPUR-交联剂、8.6g商购可得的甲阶酚醛树脂(在丁醇中80％)(PR612)和0.5g商购可得的三聚氰胺树脂(RMF7960)混合。用5.0g甲苯将粘度调节至3480mPas。固体测定为21.2％。
实施例5-对比实施例，甲酚型聚乙烯醇缩甲醛线材漆：
向配置有搅拌器、回流冷却器、氮气导入管的三颈烧瓶中置入30gm，p-甲酚并加热至75℃。在75℃下加入13.5g聚乙烯醇缩甲醛树脂2小时之后冷却至60℃。使内容物与来自实施例1的3.9gPUR-交联剂、8.6g商购可得的甲阶酚醛树脂(80％)(PR612)和0.5g商购可得的三聚氰胺树脂(RMF7960)混合。用44.0gSolvesso100将粘度调节至6500mPas。固体测定为20.8％。
实施例6-涂漆结果：
在工业常规的立式涂漆机械上以如下涂漆条件涂布聚乙烯醇缩甲醛线材漆1：
线材直径：4.124mm
直径增加：0.097mm
道次数：10
测试按照IEC851进行。
断裂伸长：37％
击穿电压：14300V
外纤维伸长：39％+3xd
热冲击(30％+1xd)：200℃/30分，满意。
针孔：无
聚乙烯醇缩甲醛漆2和3以及甲酚类漆提供相同的涂漆结果。

Claims (7)

1.基于聚乙烯醇缩甲醛的线材漆配制剂，其具有如下组成：
-5-40重量％的乙醇，
-10-55重量％的芳族烃或烃混合物，
-5-40重量％的高沸点溶剂，
-10-40重量％的基于聚乙烯醇缩甲醛树脂的粘合剂和交联剂，
其中所述数据分别基于100重量％的线材漆配制剂的总重量，并且加和为100重量％，且其中所述高沸点溶剂为沸点至少为160℃的高沸点酯或乙二醇酯。
2.根据权利要求1所述的线材漆配制剂，其中所述芳族烃为甲苯。
3.根据权利要求1所述的线材漆配制剂，其中所述高沸点溶剂为选自邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和/或戊二酸二甲酯的高沸点酯。
4.根据权利要求3所述的线材漆配制剂，其中所述高沸点溶剂为邻苯二甲酸二甲酯。
5.根据权利要求1至4任一项所述的线材漆配制剂用于制备绕组线的用途。
6.用于制备根据权利要求1至4任一项所述的线材漆配制剂的方法，其特征在于，
a)提供溶剂组合物，所述溶剂组合物由如下组成：
-5-40重量份的乙醇，
-10-55重量份的芳族烃或烃混合物，
-5-40重量份的高沸点溶剂，
其中所述高沸点溶剂为沸点至少为160℃的高沸点酯或乙二醇酯，
b)在升高的温度下将所述聚乙烯醇缩甲醛树脂溶于所述溶剂组合物中，
c)冷却并加入剩余组分，和
d)均化且任选地过滤所述线材漆。
7.溶剂组合物用于溶解线材漆、浸渍漆的用途,所述溶剂组合物由如下组成：
-5-40重量份的乙醇，
-10-55重量份的芳族烃或烃混合物，
-5-40重量份的高沸点溶剂，
其中所述高沸点溶剂为沸点至少为160℃的高沸点酯或乙二醇酯。
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