CN106537521B - 漆包线、缠绕体和漆包线的制备方法 - Google Patents

漆包线、缠绕体和漆包线的制备方法 Download PDF

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Abstract

漆包线，所述漆包线具有金属线，特别是具有铜线，其中金属线涂布有电绝缘的漆，其中漆包含至少一种漆质聚合物。由于用氟或含氟气体处理外表面造成的取代或自由基取代使得氟原子结合至漆的外表面。

Description

漆包线、缠绕体和漆包线的制备方法
本发明涉及漆包线，所述漆包线具有金属线，特别是具有铜线，其中金属线涂布有电绝缘的漆(电绝缘漆)，其中漆或电绝缘漆包含至少一种漆质聚合物。本发明还涉及缠绕体，特别是线圈等，其中缠绕体具有至少一圈，优选多圈漆包线。本发明还涉及漆包线的制备方法。在本发明的范围内，用电绝缘的漆涂布的金属线或由该涂布的金属线组成的缠绕体涂布有副绝缘涂料，特别是合成树脂形式的副绝缘涂料。
上述类型的漆包线和由漆包线组成的缠绕体在实践中以不同实施方案变体形式已知。电绝缘的漆涂料具有至少一种漆质聚合物或至少一种改性的漆质聚合物。还已知的是，在涂布有电绝缘的漆的这些金属线或漆包线上施加副绝缘涂料，特别是合成树脂形式的副绝缘涂料。已知的漆包线或缠绕体通常具有的缺点在于，漆涂料的表面的耐化学性尚不令人满意。对于这种漆包线的涂料或漆涂料来说，人们首先致力于实现涂料良好的可加工性。为此，材料表面能的降低是有利的。另一方面，所述降低的表面能造成之后施加的副绝缘涂料的相对较差的粘着性。为了解决所述问题，人们已经在漆涂料(主绝缘体)和副绝缘涂料之间加入增粘剂。所述方法原则上导致良好的结果。尽管如此，使用增粘剂意味着额外的材料支出。
本发明所基于的技术问题是，提供上述类型的漆包线，其中可以实现漆涂料的外表面的最佳耐化学性并且还可以实现施加在漆涂料(主绝缘体)上的副绝缘涂料的出色的粘着性。本发明还基于的技术问题是，提供由所述漆包线组成的缠绕体，以及所述漆包线的制备方法。
为了解决这些技术问题，本发明首先教导了漆包线，所述漆包线具有金属线，特别是具有铜线，其中金属线或铜线涂布有电绝缘的漆(电绝缘漆)，其中漆或电绝缘漆包含至少一种漆质聚合物，其中漆质聚合物优选为选自“聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚氨酯”的至少一种聚合物，其中由于用氟或含氟气体处理外表面造成的取代或自由基取代使得氟原子结合至漆的外表面或漆的外漆层的外表面。
在本发明的范围内，氟化仅在漆的外表面或漆的外漆层的外表面的一个或多个最上原子层中进行。
此外在本发明的范围内，通过用单质氟或含氟气体(Fluorgas)处理外表面使得外表面上的氢原子被氟原子自由基取代。本发明首先基于的知识是，根据本发明的漆包线的漆涂料的氟化外表面具有出色的耐化学性。
根据本发明的漆包线的一个特别优选的实施方案的特征在于，在金属线上以多个层的形式施加电绝缘的漆(电绝缘漆)并且氟原子结合至外漆层的外表面。因此在所述实施方案中，氟原子存在于漆包线的漆涂料的外漆层的一个或多个最上原子层中。
在上下文中具有特别重要意义的一个非常推荐的实施方案的特征在于，漆的外表面或漆的外层具有至少一种聚酰胺酰亚胺作为漆质聚合物。推荐的是，漆的外表面或漆的外层具有至少15至25重量％的聚酰胺酰亚胺。在本发明的范围内特别优选的是，漆的外表面或漆的外层具有至少一种用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性的漆质聚合物。其根据推荐为至少一种用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性的聚酰胺酰亚胺。因此推荐的是，漆的外表面或漆的外层具有聚硅氧烷改性的聚酰胺酰亚胺。基于漆质聚合物，优选存在2至70重量％的聚硅氧烷。
根据本发明的优选的实施方案，施加在金属线上的电绝缘的漆(电绝缘漆)的厚度为5μm至200μm。优选地，漆的外层的厚度，优选具有聚酰胺酰亚胺或具有聚硅氧烷改性的聚酰胺酰亚胺的外层的厚度为2μm至10μm，优选3μm至8μm。
在本发明的范围内，在漆的外表面或根据本发明氟化的外表面上施加副绝缘涂料，特别是合成树脂形式的副绝缘涂料。有利地，漆的外表面或氟化外表面用作为副绝缘涂料的液体合成树脂浸渍。在一个实施方案中，在氟化外表面上以粉末形式或作为粉末涂料施加副绝缘涂料。
根据本发明的非常推荐的实施方案，副绝缘涂料具有至少一种选自“聚酯酰亚胺树脂、聚酯树脂、硅树脂、含硅塑料、硅橡胶、环氧树脂、聚酯三聚氰胺改性的树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂”的组分。
本发明的主题还有缠绕体，特别是线圈等，其中缠绕体优选设置有一个缠绕芯部，其中缠绕体具有至少一圈、优选多圈根据本发明的漆包线，其中缠绕的漆包线具有外表面，所述外表面包含至少一种漆质聚合物，并且其中由于用氟或含氟气体处理外表面造成的取代或自由基取代使得氟原子结合至漆的外表面。有利地，氟原子存在于缠绕的漆包线的外表面上，或者氟原子存在于缠绕的漆包线的从外部可及的外表面上并且优选仅存在于缠绕的漆包线的从外部可及的外表面上。在本发明的范围内，漆包线的外表面的氟化在漆包线的已经缠绕或卷绕的状态下在缠绕体上进行。氟化在此也可以以有利的方式仅在外表面的小开口、孔等中进行。优选地，在外表面或从外部可及的外表面的氟化之后在电绝缘的漆(主绝缘体)上施加上述副绝缘涂料。
本发明的主题还有制备根据本发明的漆包线的方法，其中在金属线上，特别是在铜线上施加至少一层电绝缘的漆(电绝缘漆)，其中优选地，然后将漆包线缠绕成缠绕体，其中用单质氟或含氟气体处理用漆涂布并且优选缠绕的线或漆包线的外表面，使得漆或至少一种漆质聚合物的外表面上的氢原子被氟原子取代。根据本发明的方法的优选的实施方案，氟化使用单质氟或含氟气体在15℃至30℃的温度下，优选在室温下进行。根据本发明的方法的推荐的实施方案变体形式，氟化使用单质氟或含氟气体在低压或真空下进行。在本发明的范围内，使用含氟气体的氟化还表示含氟气体与至少一种另外的气体(例如氮气)混合并且加入所述气体混合物用于氟化。
根据推荐的实施方案，在根据本发明的方法中如下加工：将待氟化的设置有漆包线的缠绕体置入真空室。然后对真空室抽真空，之后用含氟气体进行处理。在此其可以有利地为含氟气体和至少一种另外的气体(例如氮气)的气体混合物。在氟处理之后有利地从室中泵出工艺气体。过量的氟可以在此例如借助于氯化钙转化成氟化钙。然后从室中取出氟化的缠绕体。有利地，所述方法的特征在于短的周期时间。
在根据本发明的方法的范围内，在漆或漆包线的氟化外表面上施加副绝缘涂料，特别是合成树脂形式的副绝缘涂料。在此本发明的一个特别优选的实施方案的特征在于，不仅氟化而且之后的副绝缘涂料的施加均在已经缠绕成缠绕体的线或漆包线上进行。用于副绝缘涂料的优选组分已经在上文描述。
在本发明的范围内，根据本发明的漆包线(特别是待缠绕成缠绕体的漆包线)的氟化外表面用液体副绝缘涂料浸渍。有利地，在漆包线的氟化外表面上优选以上述组分之一的形式施加液体合成树脂，由此外表面被副绝缘涂料浸渍。在此这造成副绝缘涂料在漆包线的氟化外表面上的特别出色的粘着性。
本发明所基于的知识是，根据本发明的漆包线、根据本发明的缠绕体和根据本发明的漆包线的制备方法相比于现有技术已知的措施具有特别的优点。首先，漆包线的电绝缘的漆(主绝缘体)的氟化外表面具有出人意料的高耐化学性。此外通过外表面的氟化使漆包线的漆涂料的表面能显著升高。由于氟化首先实现了外表面在施加副绝缘涂料方面的显著改进的可润湿性。此外，外表面的表面能的升高造成的明显优点在于，施加在氟化外表面上的副绝缘涂料特别理想地粘着在外表面上。对于已经缠绕成缠绕体然后氟化以及之后配备副绝缘涂料的漆包线来说情况也是如此。本发明所基于的知识是，特别在漆包线的缠绕状态下可以经由根据本发明的氟化非常完全地处理漆包线的从外部可及的外表面，使得之后施加的副绝缘涂料在缠绕的漆包线的外表面的所有位置处都可以出人意料地稳固粘着。相比于未氟化的外表面，所述粘着性明显更高。还要强调的是，根据本发明的漆包线可以以相对简单和廉价的方式制得。不需要复杂和昂贵的附加措施。

Claims (13)

1.漆包线，所述漆包线具有金属线，其中金属线涂布有电绝缘的漆，其中所述漆包含至少一种漆质聚合物，其中所述漆质聚合物为选自“聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酯酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚氨酯”的聚合物，其中，漆的外表面或漆的外层具有用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性的漆质聚合物，其中由于用氟或含氟气体处理外表面造成的取代使得氟原子结合至漆的外表面或漆的外漆层的外表面；并且其中在漆的外表面或氟化外表面上施加副绝缘涂料。
2.根据权利要求1所述的漆包线，其中电绝缘的漆以多个层的形式施加在金属线上，并且其中氟原子结合至外漆层的外表面。
3.根据权利要求1或2所述的漆包线，其中漆的外表面或漆的外层具有聚酰胺酰亚胺作为漆质聚合物。
4.根据权利要求1或2所述的漆包线，其中漆的外表面或漆的外层具有用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性的聚酰胺酰亚胺。
5.根据权利要求1或2所述的漆包线，其中施加在金属线上的电绝缘的漆的厚度为5μm至200μm，并且其中漆的外层的厚度为2μm至10μm。
6.根据权利要求1或2所述的漆包线，其中副绝缘涂料具有至少一种选自“聚酯酰亚胺树脂、聚酯树脂、硅树脂、含硅塑料、硅橡胶、环氧树脂、聚酯三聚氰胺改性的树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂”的组分。
7.缠绕体，其中缠绕体设置有缠绕芯部，其中缠绕体具有至少一圈漆包线，所述漆包线是根据权利要求1至6任一项所述的漆包线，其中缠绕的漆包线具有外表面，所述外表面包含至少一种漆质聚合物，并且其中由于用氟或含氟气体处理外表面造成的取代使得氟原子结合至漆的所述外表面；并且其中在缠绕的漆包线的漆的外表面或氟化外表面上施加副绝缘涂料。
8.根据权利要求7所述的缠绕体，其中漆的外表面或漆的外层具有聚酰胺酰亚胺作为漆质聚合物，并且其中所述漆质聚合物或聚酰胺酰亚胺用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性。
9.制备漆包线的方法，其中在金属线上施加至少一层电绝缘的漆，其中漆的外表面或漆的外层具有用至少一种硅氧烷或聚硅氧烷改性的漆质聚合物，然后将漆包线缠绕成缠绕体，其中用单质氟或含氟气体处理用漆涂布的线或漆包线的外表面，使得漆或漆的漆质聚合物的外表面上的氢原子被氟原子取代；并且其中用漆涂布的线的氟化外表面设置有副绝缘涂料。
10.根据权利要求9所述的方法，其中漆的外表面的氟化在15℃至30℃的温度下进行。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中漆包线的氟化在低压或真空下进行。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其中在氟化外表面上施加液体合成树脂作为副绝缘涂料。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其中在氟化外表面上以粉末形式或作为粉末涂料施加副绝缘涂料。
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