EP4267653A1 - Poudre pour revêtement électriquement isolant - Google Patents

Poudre pour revêtement électriquement isolant

Info

Publication number
EP4267653A1
EP4267653A1 EP21852041.9A EP21852041A EP4267653A1 EP 4267653 A1 EP4267653 A1 EP 4267653A1 EP 21852041 A EP21852041 A EP 21852041A EP 4267653 A1 EP4267653 A1 EP 4267653A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyamide
powder
epoxy resin
coating
weight
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.)
Pending
Application number
EP21852041.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Santiago CARRERAS
Jean-Yves Loze
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.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
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 Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP4267653A1 publication Critical patent/EP4267653A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • 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
    • C09D177/00—Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D177/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • 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
    • C09D177/00—Coating compositions based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • B05D1/06—Applying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/44—Amides
    • C08G59/444—Sulfonamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/10—Alpha-amino-carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/36—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino acids, polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • 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
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/031—Powdery paints characterised by particle size or shape
    • 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/032—Powdery paints characterised by a special effect of the produced film, e.g. wrinkle, pearlescence, matt finish
    • 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
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H01B3/305—Polyamides or polyesteramides
    • 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
    • H01B3/40—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 epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/22—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping using fluidised-bed technique
    • B05D1/24—Applying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/20—Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25—Metallic substrate based on light metals based on Al
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/40—Metallic substrate based on other transition elements
    • B05D2202/45—Metallic substrate based on other transition elements based on Cu
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
    • B05D3/0426—Cooling with air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • C08L2203/206—Applications use in electrical or conductive gadgets use in coating or encapsulating of electronic parts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars

Definitions

  • the present invention relates to powders used for the formation of an electrically insulating coating as well as components for transporting electricity covered with such a coating.
  • Epoxy resin powders are widely used for the formation of electrically insulating coatings.
  • these powders have a low flexibility, which makes it difficult to machine a part with complex geometry after coating without degrading the coating.
  • the coatings obtained from these epoxy resin powders usually have a significant thickness, which leads to thermal insulation of the coated object and thus limits the evacuation of heat. This can create overheating issues.
  • Document EP 0368543 describes a process for coating the surface of a substrate, in particular a busbar, in which the substrate is masked by means of a masking composition which gels on contact with the heated substrate and then a resin powder is deposited on the unmasked portions of the substrate surface.
  • the resin of the powder can be a thermoplastic resin, for example a polyamide resin, a polyester resin, a plasticized polyvinyl chloride resin or a polyolefin resin, or a thermosetting resin, for example an epoxy resin, a polyurethane resin, a polyester resin, an epoxy-polyester hybrid resin or an acrylic resin.
  • Document WO 2020/242272 relates to a bus bar surrounded by a part of insulating and heat-dissipating plastic material more than 500 ⁇ m thick and comprising a resin and a filler with high thermal conductivity.
  • a layer of primer or an adhesive layer comprising an epoxy resin may be present between the plastic part and the bus bar.
  • the invention relates firstly to the use of a powder comprising at least one polyamide and at least one epoxy resin for the manufacture of an electrically insulating coating of a surface.
  • the powder comprises from 50 to 99.5% by weight of the at least one polyamide and from 0.5 to 50% by weight of the at least one epoxy resin, preferably from 80 to 99 % by weight of the at least one polyamide and from 1 to 20% by weight of the at least one epoxy resin, even more preferably from 95 to 99% by weight of the at least one polyamide and from 1 to 5% by weight of the at least one epoxy resin, relative to the total weight of the at least one polyamide and of the at least one epoxy resin.
  • the epoxy resin is an epoxy sulfonamide resin.
  • the polyamide is a homopolyamide, a copolyamide and/or a copolymer with polyamide blocks and with polyether blocks.
  • the polyamide is chosen from the group consisting of polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6, polyamide 10, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polyamide 6.14, polyamide 6.18, polyamide 10.10, polyamide 10.12, polyamide 10.14, PA 10.X/Y, in which X is 10 or 12 and Y is 11, 12 or 14, and combinations thereof; preferably the polyamide is polyamide 11.
  • the powder comprises polyamide particles having a volume median diameter Dv50 of 10 to 200 ⁇ m, preferably of 20 to 100 ⁇ m, more preferably of 30 to 60 ⁇ m.
  • the powder comprises epoxy resin particles having a volume median diameter Dv50 of 1 to 20 ⁇ m, preferably of 2 to 10 ⁇ m, more preferably of 3 to 5 ⁇ m.
  • the powder further comprises one or more additives selected from the group consisting of pigments or dyes, anti-crater agents or leveling agents, reducers, antioxidants, reinforcing fillers, stabilizers UV, fluidizing agents and corrosion inhibitors, preferably in an amount of 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, based on the weight total powder.
  • additives selected from the group consisting of pigments or dyes, anti-crater agents or leveling agents, reducers, antioxidants, reinforcing fillers, stabilizers UV, fluidizing agents and corrosion inhibitors, preferably in an amount of 0 to 30% by weight, more preferably 0 to 10% by weight, more preferably 0 to 5% by weight, based on the weight total powder.
  • the electrically insulating coating is a film having a thickness of 50 to 500 ⁇ m, preferably 80 to 200 ⁇ m.
  • the surface is a metal surface, preferably a surface of an electrical transmission component, more preferably the surface of a bus bar.
  • the invention also relates to an electricity transmission component covered at least in part with a coating capable of being obtained by melting a powder comprising at least one polyamide and at least one epoxy resin.
  • the power transmission component is a busbar.
  • the powder is as described above.
  • the coating of the electricity transport component is a film having a thickness of 50 to 500 ⁇ m, preferably 80 to 200 ⁇ m.
  • the invention also relates to a method for coating the surface of an electricity transmission component comprising the following steps:
  • the step of bringing the surface into contact with the powder comprises the steps of:
  • the present invention makes it possible to meet the need expressed above. It more particularly provides a powder that can be used for the manufacture of a surface coating allowing electrical insulation of said improved surface while being able to maintain a relatively low thermal insulation, and thus reduce the risks of overheating of the coated object.
  • the coating obtained with the powder according to the invention can have the following advantages: have very good impact resistance; be ductile at low temperature (for example at 0° C.); have good flexibility allowing easy machining (by deformation, cutting, etc.) of the coated part; have good adhesion to metal surfaces.
  • a thin coating has the advantage of limiting thermal insulation and therefore the risk of overheating of the part covered by the coating, in particular when it comes to a component for transporting electricity such as a bus bar.
  • the invention relates to the use of a powder for the manufacture of an electrically insulating coating of a surface.
  • electrically insulating coating it is meant that the coating has a dielectric strength greater than or equal to 30 kV/mm.
  • the dielectric strength of the coating can be measured according to standard IEC 60243-1.
  • the powder according to the invention comprises at least one polyamide and at least one epoxy resin.
  • the polyamide can be a homopolyamide and/or a copolyamide. It may consist solely of polyamide or may comprise one or more blocks of another type, for example chosen from polyether blocks, polyester blocks, polysiloxane blocks, such as polydimethylsiloxane (or PDMS) blocks, polyolefin blocks, polycarbonate blocks, and mixtures thereof.
  • the polyamide is aliphatic and linear.
  • the polyamide is a semi-crystalline polyamide.
  • semi-crystalline polyamide is meant a polyamide which has:
  • Te crystallization temperature
  • Tf melting temperature
  • AHf enthalpy of fusion
  • the polyamide according to the invention is an aliphatic and linear semi-crystalline polyamide.
  • polyamide a polymer comprising at least one polymerization product of one or more monomers chosen from:
  • PA polyamide
  • the term “monomer” in the present description of the polyamides should be taken in the sense of “repeating unit”. Indeed, the case where a repeating unit of the polyamide (PA) consists of the association of a diacid with a diamine is particular. It is considered that it is the combination of a diamine and a diacid, that is to say the diamine.diacid pair (in equimolar quantity), which corresponds to the monomer. This is explained by the fact that individually, the diacid or the diamine is only a structural unit, which is not sufficient on its own to polymerize.
  • the polyamide When the polyamide is a homopolyamide, it includes the polymerization product of a single monomer. When the polyamide is a copolyamide, it comprises the polymerization product of at least two different monomers. As examples of copolyamides formed from the different types of monomers described above, mention may be made of the copolyamides resulting from the condensation of at least two alpha, omega-aminocarboxylic acids or of two lactams or of a lactam and of an alpha, omega-aminocarboxylic acid.
  • alpha, omega-amino acids mention may be made of those having from 4 to 18 carbon atoms, such as aminocaproic, 7-aminoheptanoic, 11-aminoundecanoic, N-heptyl-11-aminoundecanoic and 12-aminoundecanoic acids. aminododecanoic.
  • lactams of those having from 3 to 18 carbon atoms on the main ring and which may be substituted. Examples include P,p-dimethylpropriolactam, ⁇ , ⁇ -dimethylpropriolactam, amylolactam, caprolactam also called lactam 6, capryllactam also called lactam 8, oenantholactam and lauryllactam also called lactam 12.
  • dicarboxylic acid By way of examples of dicarboxylic acid, mention may be made of acids having from 4 to 36 carbon atoms. Mention may be made, for example, of adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, subenque acid, isophthalic acid, butanedioic acid, 1,4 cyclohexyldicarboxylic acid, terephthalic acid, sodium or lithium salt of sulphoisophthalic acid, fatty acids fatty acids (these dimer fatty acids have a dimer content of at least 98% by weight and are preferably hydrogenated), dodecanedioic acid HOOC-(CH2) -COOH, and tetradecanedioic acid, preferably adipic, sebacic acid, azelaic acid, suberic acid, butanedioic acid, dimerized fatty acids (these dimerized fatty acids have a dimer content of at least 98% by weight and are preferably hydrogenated)
  • fatty acid dimers or dimerized fatty acids is meant more particularly the product of the dimerization reaction of fatty acids (generally containing 18 carbon atoms, often a mixture of oleic and/or linoleic acid). It is preferably a mixture comprising from 0 to 15% by weight of C18 monoacids, from 60 to 99% by weight of C36 diacids, and from 0.2 to 35% by weight of triacids or polyacids in C54 or higher.
  • a diamine By way of example of a diamine, mention may be made of aliphatic diamines having from 2 to 36 atoms, preferably from 4 to 18 atoms.
  • hexamethylenediamine piperazine (abbreviated as "Pip"), aminoethylenepiperazine, tetramethylenediamine, octamethylenediamine, decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 1,5 diaminohexane, 2 ,2,4-trimethyl-1,6-diamino-hexane, diamine polyols, isophorone diamine (IPD), methyl pentamethylenediamine (MPMD), bis(aminocyclohexyl) methane (BACM), bis(3-methyl -4 aminocyclohexyl) methane (BMACM), methoxylyenediamine, and bis-p-aminocyclohexylmethane, preferably hexamethylenedi
  • diamines. diacids Like “diamines. diacids”, mention may be made more particularly of those resulting from the condensation of 1,6-hexamethylenediamine with a dicarboxylic acid having from 6 to 36 carbon atoms and those resulting from the condensation of 1,10-decamethylenediamine with a diacid having 6 to 36 carbon atoms.
  • diamine. diacid mention may be made in particular of the monomers: 6.6, 6.10, 6.11, 6.12, 6.14, 6.18. Mention may be made of the monomers resulting from the condensation of decanediamine with a C6 to C36 diacid, in particular the monomers: 10.10, 10.12, 10.14, 10.18.
  • XY represents the number of carbon atoms resulting from the diamine residues
  • Y represents the number of carbon atoms resulting from the diacid residues, in the conventional manner.
  • the polyamide preferably comprises at least one of the following monomers: 4.6, 5.6, 5.9, 5.10, 5.12, 5.13, 5.14, 5.16, 5.18, 5.36, 6, 6.6, 6.9, 6.10, 6.12, 6.13, 6.14, 6.16, 6.18 , 6.36 , 9, 10.6, 10.9, 10.10, 10.12, 10.13, 10.14, 10.16, 10.18, 10.36 , 11, 12, 12.6, 12.9, 12.10, 12.12, 12.13, 12.14, 12.16, 12.18, 12.36, mixtures.
  • the polyamide of the powder according to the invention can be a copolymer with polyamide blocks (rigid or hard blocks, with more thermoplastic behavior) and with soft blocks (or flexible, or soft, with more elastomeric behavior).
  • “Flexible block” means a block having a glass transition temperature (Tg) less than or equal to 0°C. The glass transition temperature can be determined by differential scanning calorimetry, according to ISO 11357-2 Plastics - Differential scanning calorimetry (DSC) Part 2.
  • the polyamide blocks of the block copolymer can be polyamides (homopolyamides and/or copolyamides) as described above.
  • the flexible blocks of the copolymer according to the invention can in particular be chosen from polyether (PE) blocks, polyester blocks, polysiloxane blocks, such as polydimethylsiloxane (or PDMS) blocks, polyolefin blocks, polycarbonate blocks, and mixtures thereof.
  • PE polyether
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • Possible flexible blocks are described for example in the French patent application FR 2941700 A1, from page 32 line 3 to page 33 line 8, from page 34 line 16 to page 37 line 13 and on page 38 line 6 at 23.
  • the flexible blocks are chosen from polyether blocks, polyester blocks, and a combination thereof.
  • the flexible blocks are polyether blocks.
  • the copolymer according to the invention is then a copolymer with polyamide blocks and with polyether blocks (or PEBA).
  • PEBAs result from the polycondensation of polyamide blocks with reactive ends with polyether blocks with reactive ends, such as, among others, the polycondensation:
  • polyamide blocks with dicarboxylic chain ends with polyoxyalkylene blocks with diamine chain ends obtained for example by cyanoethylation and hydrogenation of polyoxyalkylene a,oo-dihydroxylated aliphatic blocks called polyetherdiols;
  • the polyamide blocks with dicarboxylic chain ends come, for example, from the condensation of polyamide precursors in the presence of a chain-limiting dicarboxylic acid.
  • the polyamide blocks with diamine chain ends come, for example, from the condensation of polyamide precursors in the presence of a chain-limiting diamine.
  • the polyether blocks consist of alkylene oxide units.
  • the polyether blocks may in particular be PEG (polyethylene glycol) blocks, i.e. consisting of ethylene oxide units, and/or PPG (propylene glycol) blocks, i.e. consisting of propylene oxide units, and/ or PO3G (polytrimethylene glycol) blocks, ie consisting of polytrimethylene glycol ether units, and/or PTMG (polytetramethylene glycol) blocks, ie consisting of tetramethylene glycol units also called polytetrahydrofuran.
  • the copolymers can comprise in their chain several types of polyethers, the copolyethers possibly being block or random.
  • the polyether blocks can also consist of ethoxylated primary amines.
  • ethoxylated primary amines By way of example of ethoxylated primary amines, mention may be made of the products of formula: [Chem 1] in which m and n are integers between 1 and 20 and x an integer between 8 and 18. These products are for example commercially available under the brand NORAMOX® from the company CECA and under the brand GENAMIN® from the company CLARIFYING.
  • the flexible polyether blocks can comprise polyoxyalkylene blocks with NH2 chain ends, such blocks being obtainable by cyanoacetylation of aliphatic polyoxyalkylene a,oo-dihydroxyl blocks called polyetherdiols.
  • polyetherdiols More particularly, the commercial products Jeffamine or Elastamine can be used (for example Jeffamine® D400, D2000, ED 2003, XTJ 542, commercial products from the company Huntsman, also described in the documents JP 2004346274, JP 2004352794 and EP 1482011).
  • the polyetherdiol blocks are either used as such and copolycondensed with rigid blocks with carboxylic ends, or aminated to be transformed into polyether diamines and condensed with rigid blocks with carboxylic ends.
  • the general two-step method for preparing PEBA copolymers having ester bonds between the PA blocks and the PE blocks is known and is described, for example, in document FR 2846332.
  • the general method for preparing PEBA copolymers having amide bonds between the PA blocks and the PE blocks is known and described, for example in document EP 1482011.
  • the polyether blocks can also be mixed with polyamide precursors and a diacid chain limiter to prepare polymers with polyamide blocks and polyether blocks having randomly distributed patterns (one-step process).
  • PEBA in the present description of the invention relates both to PEBAX® marketed by Arkema, to Vestamid® marketed by Evonik®, to Grilamid® marketed by EMS, and to Pelestat® type PEBA marketed by Sanyo or any other PEBA from other providers.
  • the present invention covers copolymers comprising a single polyamide block and a single flexible block, but also copolymers comprising three, four (or even more) different blocks chosen from those described in the present description, provided that these blocks comprise at least one block polyamides and a flexible block.
  • the copolymer can be a segmented block copolymer comprising three different types of blocks (or "triblock"), which results from the condensation of several of the blocks described above.
  • Said triblock can for example be a copolymer comprising a polyamide block, a polyester block and a polyether block or a copolymer comprising a polyamide block and two different polyether blocks, for example a PEG block and a PTMG block.
  • the polyamide used in the invention is a polyamide (or comprises polyamide blocks) PA 6, PA 10, PA 11, PA 12, PA 5.4, PA 5.9, PA 5.10, PA 5.12, PA 5.13, PA 5.14, PA 5.16, PA 5.18, PA 5.36, PA 6.4, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.12, PA 6.13, PA 6.14, PA 6.16, PA 6.18, PA 6.36, PA 10.4, PA 10.9, PA 10.10, PA 10.12, PA 10.13, PA 10.14, PA 10.16, PA 10.18, PA 10.36, , PA 12.4, PA 12.9, PA 12.10, PA 12.12, PA 12.13, PA 12.14, PA 12.16, PA 12.18, PA 12.36, , PA 6.6/6, PA 6.6/6.10/11/12, PA 10.10/11, PA 10.10/12, PA 10.10/14, PA 10.12/11, PA 10.12/12, PA 10.12/14, or mixtures or copolymers thereof.
  • PA X represents the number of carbon atoms derived from amino acid residues or lactam residues.
  • PA X/Y, PA X/Y/Z, etc. refer to copolyamides in which X, Y, Z, etc. represent homopolyamide units as described above.
  • the polyamide according to the invention is chosen from PA 11, PA 12, PA 6, PA 6.X1, PA 10, PA 10.X2, PA 10.X3/Y or combinations of these.
  • X1 is chosen from 10, 12, 14 or 18.
  • X2 is chosen from 10, 12 or 14.
  • X3 is chosen from 10 or 12.
  • Y is chosen from 11, 12 or 14.
  • the polyamide of the powder is one (or more) homopolyamide(s).
  • the polyamide is polyamide 11.
  • the polyamide can advantageously have an inherent viscosity ranging from 0.5 to 1.5 (g/100 g) -1 , preferably from 0.8 to 1.0 (g/100 g) -1 .
  • Inherent viscosity is measured using an Ubbelhode tube. The measurement is carried out at 20° C. on a 75 mg sample at a concentration of 0.5% (m/m) in m-cresol.
  • the inherent viscosity is expressed in (g/100 g) -1 and is calculated according to the following formula:
  • This measurement corresponds to the ISO 307 standard except that the measurement temperature is 20°C instead of 25°C.
  • the median diameter by volume Dv50 of the polyamide particles of the powder is from 10 to 200 ⁇ m, more preferably from 20 to 100 ⁇ m, even more preferably from 30 to 60 ⁇ m.
  • the Dv50 of the polyamide particles can be 10-20 ⁇ m, or 20-30 ⁇ m, or 30-40 ⁇ m, or 40-50 ⁇ m, or 50-60 ⁇ m, or 60-80 pm, or from 80 to 100 pm, or from 100 to 120 pm, or from 120 to 150 pm, or from 150 to 200 pm.
  • Dv50 is the particle size at the 50th percentile (by volume) of the cumulative particle size distribution. It can be determined according to ISO 9276 - parts 1 to 6.
  • the epoxy resin preferably denotes a compound or a mixture of compounds containing, on average, at least one 1,2-epoxy group per molecule, making it possible to adhere to the metal surface of the electricity transport components.
  • the 1,2-epoxy group can be a unit (-CH2CHOCH2) present in glycidyl ethers, glycidyl esters or glycidylamine.
  • the epoxy resin is advantageously an epoxy sulfonamide resin.
  • Sulfonamide epoxy resins can be obtained by reacting sulphonamide compounds and epoxy compounds.
  • the sulfonamide compounds can be chosen, for example, from halogenated or non-halogenated benzene monosulfonamide derivatives, such as benzene sulfonamide, nitrobenzene sulfonamide, ortho-, meta- or para-toluene sulfonamide, amino-alkyl benzene sulfonamides, naphthalene or xylene sulfonamide.
  • Any other epoxy resin can also be used in the present invention. Mention may be made of diglycidyl ethers of bisphenol A, diglycidyl esters of bisphenol F, glycidyl ethers of novolak resin, cresol epoxy novolak resins, epoxy phenolic novolak resins, alkylphenolic epoxy novolac resins, diglycidyl ethers of bisphenol A hydrogenated, hydrogenated bisphenol AD diglycidyl ethers, polyol diglycidyl ethers such as propylene glycol or pentaerythrytol, epoxy resins obtained by the reaction of an aliphatic or aromatic carboxylic acid with epichlorohydrin, epoxy resins obtained by the reaction of an aliphatic or aromatic amine with epichlorohydrin, heterocyclic epoxy resins, epoxy resins containing a spiro nucleus.
  • the above epoxy resins can be used alone or in combination.
  • the median diameter by volume Dv50 of the epoxy resin particles of the powder is from 1 to 20 ⁇ m, more preferentially from 2 to 10 ⁇ m, even more preferentially from 3 to 5 ⁇ m.
  • the Dv50 of the epoxy resin particles is 1 to 2 ⁇ m, or 2 to 3 ⁇ m, or 3 to 4 ⁇ m, or 4 to 5 ⁇ m, or 5 to 6 ⁇ m, or 6 to 8 p.m., or from 8 to 10 pm, or 10 to 12 pm, or 12 to 15 pm, or 15 to 20 pm.
  • the Dv50 of the particles can be measured as described above.
  • the powder comprises from 50 to 99.5% by weight of polyamide and from 0.5 to 50% by weight of epoxy resin, preferably from 80 to 99% by weight of polyamide and from 1 to 20% by weight of epoxy resin, even more preferably from 95 to 99% by weight of polyamide and from 1 to 5% by weight of epoxy resin, relative to the total weight of the polyamide and of the epoxy resin.
  • Such amounts make it possible to improve the mechanical properties, in particular the flexibility, of the coating formed from the powder.
  • the powder may comprise from 50 to 60%, or from 60 to 70%, or from 70 to 80%, or from 80 to 85%, or from 85 to 90%, or from 90 to 91%, or from 91 to 92%, or 92 to 93%, or 93 to 94%, or 94 to 95%, or 95 to 96%, or 96 to 97%, or 97 to 98%, or 98 to 99%, or from 99 to 99.5%, by weight, of polyamide, based on the total weight of the polyamide and the epoxy resin.
  • the powder comprises from 55 to 99% by weight of polyamide and from 0.5 to 44% by weight of epoxy resin, more preferably from 75 to 98% by weight of polyamide and from 2 to 20% by weight of epoxy resin, more preferably from 90 to 97% by weight of polyamide and from 2.5 to 6% by weight of epoxy resin, relative to the total weight of the powder.
  • the powder according to the invention may also comprise one or more additives chosen from the group consisting of pigments and dyes, anti-crater agents and spreading agents, reducing agents, antioxidants, reinforcing fillers, UV stabilizers, fluidizing agents, corrosion inhibitors, and mixtures thereof.
  • additives are preferably present in a mass quantity, relative to the total mass of the powder, of 0 to 30%, more preferably of 0 to 20%, more preferentially of 0 to 10%, even more preferentially of 0 to 5%, for example from 0 to 2%, or from 2 to 5%, or from 5 to 10%, or from 10 to 15%, or from 15 to 20%, or from 20 to 25%, or from 25 to 30 %.
  • the reinforcing filler can be of any type suitable for the preparation of powders based on polyamide and epoxy resin.
  • the filler be selected from the group consisting of talc, calcium carbonates, manganese carbonates, potassium silicates, aluminum silicates, dolomite, magnesium carbonates, quartz, boron nitride, kaolin, wollastonite, titanium dioxide, glass beads, mica, carbon black, mixtures of quartz, mica and chlorite, feldspar and fillers dispersed nanometrics such as carbon nanotubes and silica.
  • the filler is calcium carbonate.
  • the pigment can be of any type known to those skilled in the art.
  • the pigment is selected from the group consisting of titanium dioxide, carbon black, cobalt oxide, nickel titanate, molybdenum disulphide, aluminum flakes, iron oxide, zinc oxide, organic pigments, such as phthalocyanine and anthraquinone derivatives, and zinc phosphate.
  • the dye can be of any type known to those skilled in the art.
  • the dye according to the invention is selected from the group consisting of azo dyes, anthraquinone dyes, dyes derived from indigo, triarylmethane dyes, chlorine dyes and polymethine dyes.
  • the anti-crater and/or spreading agent can be of any type known to those skilled in the art.
  • the anticrater and/or spreading agent is selected from the group consisting of polyacrylate derivatives.
  • the UV stabilizer may be of any type known to those skilled in the art.
  • the UV stabilizer is selected from the group consisting of resorcinol derivatives, benzotriazoles, phenyltriazines and salicylates.
  • the antioxidants can be of any type known to those skilled in the art.
  • the antioxidants are selected from the group consisting of copper iodide combined with potassium iodide, phenol derivatives and hindered amines.
  • the fluidizing agent may be of any type known to those skilled in the art.
  • the fluidizing agent is selected from the group consisting of aluminas and silicas.
  • the corrosion inhibitors can be of any type known to those skilled in the art.
  • the corrosion inhibitors are selected from the group consisting of phosphosilicates and borosilicates.
  • the powder according to the invention consists essentially, or consists, of the polyamide and the epoxy resin, and optionally one or more additives as described above.
  • the powder according to the invention can be prepared by dry mixing its various constituents, in particular polyamide and epoxy resin and optionally additives, in powder form.
  • the mixing can be carried out in one step (the constituents being all added to the mixture simultaneously) or in several stages (a premix of certain constituents being first carried out before the addition of other constituents).
  • the powder described above is used for the electrically insulating coating of a surface.
  • the surface can be coated in whole or in part.
  • the coating is a film obtained by melting the powder described above.
  • the film has a thickness of 50 to 500 ⁇ m, more preferentially of 80 to 200 ⁇ m, even more preferentially of 100 to 150 ⁇ m.
  • the film has a thickness of 50 to 80 ⁇ m, or 80 to 100 ⁇ m, or 100 to 150 ⁇ m, or 150 to 200 ⁇ m, or 200 to 250 ⁇ m, or 250 to 300 ⁇ m. pm, or from 300 to 350 pm, or from 350 to 400 pm, or from 400 to 450 pm, or from 450 to 500 pm.
  • the coating may have a dielectric strength, measured according to standard IEC 60243-1, greater than or equal to 40 kV/mm, preferably greater than or equal to 50 kV/mm, even more preferably greater than or equal to 60 kV/mm.
  • the surface is preferably a metal surface.
  • metal surface is meant a surface which comprises, essentially consists of, or consists of, one or more metals.
  • the metal surface can be of any type.
  • the metallic surface is the surface of a part selected from the group consisting of copper or copper alloy parts and aluminum or aluminum alloy parts, and parts comprising such metals.
  • the surface preferably metallic (for example copper, copper alloy, aluminum or aluminum alloy), may have undergone one or more of the surface treatments well known to those skilled in the art and preferably selected from the group consisting of coarse degreasing, alkaline degreasing, brushing, shot blasting or sandblasting, fine degreasing, hot rinsing, phosphatizing degreasing, iron/zinc/tri phosphating -cations, chromating, cold rinsing and chromic rinsing.
  • the powder can be used for coating treated or untreated metal surfaces.
  • the coated surface may be the surface of an electricity transport component, such as a bus bar (or "busbar” in English) or an electric cable or wire, preferably the surface is that of a bus bar.
  • the power transmission component can be totally covered by the coating but is preferably partially covered by the electrically insulating coating.
  • the electricity transmission component in particular the bus bar, advantageously comprises copper, a copper alloy, aluminum and/or an aluminum alloy, and, even more advantageously, is made of copper, made of a copper alloy, aluminum and/or aluminum alloy.
  • the invention also relates to a method for manufacturing an electrically insulating coating of a surface, comprising the coating of the surface using a powder as described above.
  • the coating and the surface can be as described above.
  • the step of coating the surface comprises bringing the surface into contact with the powder and melting the powder.
  • the invention also relates to an electricity transmission component covered at least in part with a coating capable of being obtained by melting the powder as described above or with a coating obtained by melting powder as described above. What has been described above in relation to the coating powder, with the coating and with the electrical transport component can be applied in the same way to this aspect of the invention.
  • the electricity transmission component is a bus bar.
  • the electricity transport component carrying the electrically insulating coating can be used in a battery, for example an electric vehicle battery.
  • the invention also relates to a method for coating a surface of an electricity transmission component comprising the following steps:
  • the coating process may include a step of applying a mask to the surface, in particular when the electricity transport component must only be partially covered by the coating.
  • the application of a mask makes it possible to selectively coat only certain parts of the part to be coated.
  • the powder is then brought into contact with unmasked parts of the surface to be coated.
  • the powder can be applied to or brought into contact with a surface using numerous coating techniques well known to those skilled in the art.
  • the coating according to the invention is produced by a method selected from the group consisting of dipping in a fluidized bed, electrostatic spraying and hot dusting.
  • the coating is produced by electrostatic spraying.
  • electrostatic spraying process is advantageous because this process can be carried out at a lower temperature than the fluidized bed dipping process, which makes it possible to reduce the risks of degradation of the part to be coated and/or the mask.
  • the step of bringing the surface into contact with the powder can then include the steps of:
  • Electrostatic spray coating consists of depositing electrostatically charged powder particles on a surface, in particular at room temperature. Powder can be electrostatically charged as it passes through the nozzle of spraying equipment. The powder composition thus charged can then be projected onto the object comprising the surface to be coated which is connected to a zero potential. The coated object can then be placed in an oven at a temperature allowing the composition to melt.
  • the equipment allowing the projection (or spraying) of the powder can be of any type.
  • the nozzle is brought to a high potential of between ten and a hundred kilovolts, of negative or positive polarity.
  • the equipment allowing the projection of the powder is an electrostatic gun which charges the powder by Corona effect and/or by triboelectrification.
  • the flow rate of powder in the projection equipment is 10 to 200 g/min, and more preferably, 50 to 120 g/min.
  • the electrostatic application temperature of the powder is 15 to 25°C.
  • the residence time of the surface in the oven is 3 to 15 minutes.
  • the surface heating temperature can be from 180 to 300°C, preferably from 200 to 250°C.
  • the heating temperature of the powder-coated surface may preferably be at least 30°C higher than the melting temperature of the polyamide and than that of the epoxy resin, more preferably still 30 to 60°C higher than the temperature melting temperature of the polyamide and at the melting temperature of the epoxy resin.
  • the surface can then be cooled, for example, to room temperature.
  • the coating can be carried out by dipping in a fluidized bed.
  • the step of bringing the surface into contact with the powder can include the steps of:
  • the surface to be coated is preheated to a temperature allowing the melting of the powder according to the invention.
  • the surface is then immersed in a fluidized bed comprising a powder according to the invention.
  • the powder melts on contact with the surface and forms a coating on it.
  • the coated surface is then preferably cooled, for example in ambient air. When present, the mask can then be removed.
  • the fluidized air for fluidizing the composition is cold, clean and oil-free.
  • the surface heating temperature is 180 to 450°C, preferably 250 to 350°C.
  • the heating of the surface is carried out at a temperature higher by at least 30° C. than the melting temperature of the polyamide and the melting temperature of the epoxy resin, more preferably at a temperature higher by 30 to 120 °C at the melting temperature of polyamide and at the melting temperature of epoxy resin.
  • the soaking time of the surface in the fluidized bed is from 1 to 10 seconds, more preferably from 3 to 7 seconds.
  • the soaking of the surface in the fluidized bed can take place once or several times (each soaking preferably having a duration of 1 to 10 s, more preferably of 3 to 7 s).
  • the coating is carried out by hot powdering.
  • the step of bringing the surface into contact with the powder then comprises the steps of:
  • the surface heating temperature may be as described above in connection with fluidized bed dip coating. It is in particular preferably higher by at least 30° C. than the melting temperature of the polyamide and the melting temperature of the epoxy resin, more preferably higher by 30 to 120° C. than the melting temperature of the polyamide and the melting temperature of epoxy resin.
  • the surface can then be cooled, for example, to room temperature.
  • a mask When a mask has been used, it can be removed.
  • the sprayed powder can be electrostatically charged or not.
  • the following powders have been used to form coatings. They were prepared by dry mixing of the components in the quantities (indicated in mass percentage) specified in the table below:
  • the epoxy sulfonamide resin used in powders 1, 2 and 3 is marketed under the name SR9 Resin (p-Toluenesulphonamide-Epoxy condensation polymer) by Nylon Colours.
  • the surface to be coated was cleaned and shot-blasted, powder n°1 was then applied to the surface by electrostatic spraying, the bus bar was subjected to post-fusion at 220°C in an oven then to air cooling.
  • the coating has an average thickness of 130 ⁇ m.
  • the surface to be coated underwent cleaning and shot-blasting, then was preheated to 300°C, powder n°2 was then applied to the surface by dipping in a fluidized bed and the bus bar was subjected to air cooling.
  • the coating has an average thickness of 340 ⁇ m.
  • the surface to be coated underwent cleaning and shot-blasting, then a bonding primer was applied to the surface, powder n°3 was then applied to the surface by electrostatic spraying, then the bar omnibus was subjected to post-melting at 220°C in an oven followed by air cooling.
  • the coating has an average thickness of 125 ⁇ m.
  • n°3 was applied to the surface by electrostatic spraying in the same way as for coating n°3 except for the procedure, apart from the step of applying the bonding primer , was repeated a second time.
  • the coating has an average thickness of 250 ⁇ m.
  • the dielectric strength of coatings No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4 was measured according to standard IEC 60243-1.
  • the dielectric strength of the following coatings has been estimated from the available technical information of the corresponding powders:
  • Coating no. 6 coating with a thickness of 300 ⁇ m, obtained with an epoxy resin powder marketed under the trade name Scotchcast® 262 Red by 3M.
  • powder no. 1 makes it possible to obtain a coating with better electrical insulation properties than the other powders tested comprising only polyamide 11.
  • the coating obtained with powder no. 1 is also more electrically insulating than coatings prepared from a powder comprising only an epoxy resin.
  • powder n°1 makes it possible to obtain good electrical insulation properties with relatively thin coatings.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy pour la fabrication d'un revêtement électriquement isolant d'une surface. L'invention concerne également un composant de transport de l'électricité recouvert au moins en partie d'un revêtement susceptible d'être obtenu par la fusion d'une telle poudre.

Description

Description
Titre : Poudre pour revêtement électriquement isolant
Domaine de l’invention
La présente invention concerne des poudres utilisées pour la formation d’un revêtement électriquement isolant ainsi que des composants de transport de l’électricité recouverts d’un tel revêtement.
Arrière-plan technique
Les marchés de l’électricité et de son stockage connaissent une croissance très importante année après année, en raison d’un accroissement de la population, de l’industrialisation de pays en voie de développement, et plus récemment en raison de l’essor des véhicules électriques.
Un certain nombre de composants, tels que par exemple les barres omnibus, doivent être isolés électriquement. Les poudres de résine époxy sont utilisées à large échelle pour la formation de revêtements électriquement isolants. Cependant, l’utilisation de telles poudres présentent des inconvénients. En effet, ces poudres ont une faible flexibilité, ce qui rend difficile l’usinage d’une pièce à géométrie complexe après revêtement sans dégrader le revêtement. D’autre part, les revêtements obtenus à partir de ces poudres de résine époxy ont habituellement une épaisseur importante, ce qui entraine une isolation thermique de l’objet revêtu et limite ainsi l’évacuation de la chaleur. Cela peut créer des problèmes de surchauffe.
Le documents EP 0368543 décrit un procédé de revêtement de la surface d’un substrat, en particulier une barre omnibus, dans lequel le substrat est masqué au moyen d’une composition de masquage se gélifiant au contact du substrat chauffé puis une poudre de résine est déposée sur les parties non masquées de la surface du substrat. La résine de la poudre peut être une résine thermoplastique, par exemple une résine polyamide, une résine polyester, une résine de chlorure de polyvinyle plastifié ou une résine de polyoléfine, ou une résine thermodurcissable, par exemple une résine époxy, une résine de polyuréthane, une résine polyester, une résine hybride époxy- polyester ou une résine acrylique.
Les documents WO 2011/092444 et WO 2020/084252 concernent respectivement des poudres de revêtement comprenant un polyamide et un polypropylène glycol et des poudres de revêtement comprenant un copolyamide ayant une temperature de fusion inferieure ou égalé a 160 C. Aucun de ces documents ne mentionne de propriétés d’isolation électrique.
Le document WO 2020/242272 concerne une barre omnibus entourée d’une pièce en matière plastique isolante et dissipatrice de chaleur de plus de 500 pm d’épaisseur et comprenant une résine et une charge à haute conductivité thermique. Une couche d’apprêt ou une couche adhésive comprenant une résine époxy peut être présente entre la pièce de plastique et la barre omnibus.
Il existe un réel besoin de fournir une poudre permettant la formation d’un revêtement sur une surface présentant de bonnes propriétés d’isolation électrique et de bonnes propriétés mécaniques et pouvant avoir une faible isolation thermique.
Résumé de l’invention
L’invention concerne en premier lieu l’utilisation d’une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy pour la fabrication d’un revêtement électriquement isolant d’une surface.
Dans des modes de réalisation, la poudre comprend de 50 à 99,5 % en poids de l’au moins un polyamide et de 0,5 à 50 % en poids de l’au moins une résine époxy, de préférence de 80 à 99 % en poids de l’au moins un polyamide et de 1 à 20 % en poids de l’au moins une résine époxy, encore plus préférentiellement de 95 à 99 % en poids de l’au moins un polyamide et de 1 à 5 % en poids de l’au moins une résine époxy, par rapport au poids total de l’au moins un polyamide et de l’au moins une résine époxy.
Dans des modes de réalisation, la résine époxy est une résine époxy sulfonamide.
Dans des modes de réalisation, le polyamide est un homopolyamide, un copolyamide et/ou un copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
Dans des modes de réalisation, le polyamide est choisi dans le groupe constitué du polyamide 11 , du polyamide 12, du polyamide 6, du polyamide 10, du polyamide 6.10, du polyamide 6.12, du polyamide 6.14, du polyamide 6.18, du polyamide 10.10, du polyamide 10.12, du polyamide 10.14, des PA 10.X/Y, dans laquelle X vaut 10 ou 12 et Y vaut 11 , 12 ou 14, et des combinaisons de ceux-ci ; de préférence le polyamide est le polyamide 11 .
Dans des modes de réalisation, la poudre comprend des particules de polyamide ayant un diamètre médian en volume Dv50 de 10 à 200 pm, de préférence de 20 à 100 pm, plus préférentiellement de 30 à 60 pm. Dans des modes de realisation, la poudre comprend des particules de résine époxy ayant un diamètre médian en volume Dv50 de 1 à 20 pm, de préférence de 2 à 10 pm, plus préférentiellement de 3 à 5 pm.
Dans des modes de réalisation, la poudre comprend en outre un ou plusieurs additifs choisis dans le groupe constitué des pigments ou colorants, des agents anti-cratères ou des agents d’étalement, des réducteurs, des antioxydants, des charges de renforcement, des stabilisants UV, des agents de fluidisation et des inhibiteurs de corrosion, de préférence dans une quantité de 0 à 30% en poids, de préférence encore de 0 à 10 % en poids, plus préférentiellement de 0 à 5 % en poids, par rapport au poids total de la poudre.
Dans des modes de réalisation, le revêtement électriquement isolant est un film ayant une épaisseur de 50 à 500 pm, de préférence de 80 à 200 pm.
Dans des modes de réalisation, la surface est une surface métallique, de préférence une surface d’un composant de transport de l’électricité, plus préférentiellement la surface d’une barre omnibus.
L’invention concerne également un composant de transport de l’électricité recouvert au moins en partie d’un revêtement susceptible d’être obtenu par la fusion d’une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy.
Dans des modes de réalisation, le composant de transport de l’électricité est une barre omnibus.
Dans des modes de réalisation, la poudre est telle que décrite ci- dessus.
Dans des modes de réalisation, le revêtement du composant de transport de l’électricité est un film ayant une épaisseur de 50 à 500 pm, de préférence de 80 à 200 pm.
L’invention concerne également un procédé de revêtement de la surface d’un composant de transport de l’électricité comprenant les étapes suivantes :
- optionnellement l’application d’un masque sur la surface ;
- la mise en contact de la surface avec une poudre telle que décrite ci-dessus ;
- la fusion de la poudre.
Dans des modes de réalisation, l’étape de mise en contact de la surface avec la poudre comprend les étapes de :
- charge électrique de la poudre ;
- pulvérisation de la poudre chargée électriquement sur la surface ; - chauffage de la surface recouverte de poudre a une temperature supérieure à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy, de préférence supérieure d’au moins 30°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy.
La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement une poudre utilisable pour la fabrication d’un revêtement de surface permettant une isolation électrique de ladite surface améliorée tout en pouvant maintenir une isolation thermique relativement faible, et ainsi réduire les risques de surchauffe de l’objet revêtu. En outre, le revêtement obtenu avec la poudre selon l’invention peut avoir les avantages suivants : présenter une très bonne résistance à l’impact ; être ductile à basse température (par exemple à 0°C) ; présenter une bonne flexibilité permettant un usinage (par déformation, coupe ...) facile de la pièce revêtue ; avoir une bonne adhésion sur les surfaces métalliques.
Cela est accompli grâce à l’utilisation d’une combinaison d’au moins un polyamide et d’au moins une résine époxy. Cette combinaison permet l’obtention d’un revêtement avec une très bonne isolation électrique même à faible épaisseur. Une faible épaisseur de revêtement a l’avantage de limiter l’isolation thermique et donc les risques de surchauffe de la pièce recouverte par le revêtement, en particulier lorsqu’il s’agit d’un composant de transport de l’électricité tel qu’une barre omnibus.
Description détaillée
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
Sauf indication contraire, tous les pourcentages et proportions sont des pourcentages et proportions massiques.
Selon un premier aspect, l’invention concerne l’utilisation d’une poudre pour la fabrication d’un revêtement électriquement isolant d’une surface.
Par « revêtement électriquement isolant », on entend que le revêtement présente une résistance diélectrique supérieure ou égale à 30 kV/mm. La résistance diélectrique du revêtement peut être mesurée selon la norme IEC 60243-1 .
Poudre de revêtement
La poudre selon l’invention comprend au moins un polyamide et au moins une résine époxy. Le polyamide peut etre un homopolyamide et/ou un copolyamide. Il peut être constitué uniquement de polyamide ou peut comprendre un ou plusieurs blocs d’un autre type, par exemple choisis parmi les blocs polyéthers, les blocs polyesters, les blocs polysiloxanes, tels que les blocs polydiméthylsiloxanes (ou PDMS), les blocs polyoléfines, les blocs polycarbonates, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation, le polyamide est aliphatique et linéaire.
Selon un mode de réalisation préférentiel, le polyamide est un polyamide semi-cristallin. Par « polyamide semi-cristallin », on entend un polyamide qui présente :
- une température de cristallisation (Te) déterminée selon la norme ISO 11357-3 :2013, lors de l’étape de refroidissement à une vitesse de 20K/min en DSC (calorimétrie différentielle à balayage ou « differential scanning calorimetry ») ;
- une température de fusion (Tf) déterminée selon la norme ISO 11357- 3:2013 lors de l’étape de chauffe à une vitesse de 20 K/min en DSC ; et
- et une enthalpie de fusion (AHf) déterminée selon la norme ISO 11357-3 : 2013 lors de l’étape de chauffe à une vitesse de 20 K/min en DSC, qui est supérieure à 5 J/g, de préférence supérieure à 10 J/g, par exemple supérieure à 20 J/g et est généralement inférieure à 200 J/g, de préférence inférieure à 150 J/g.
De préférence, le polyamide selon l’invention est un polyamide semi- cristallin aliphatique et linéaire.
Par polyamide, on entend un polymère comprenant au moins un produit de polymérisation d’un ou plusieurs monomères choisis parmi :
- les monomères de type aminoacides ou acides aminocarboxyliques, et de préférence les acides alpha, oméga- aminocarboxyliques ;
- les monomères de type lactames ayant de 3 à 18 atomes de carbone sur le cycle principal et pouvant être substitués ;
- les monomères de type « diamine.diacide » issus de la réaction entre une diamine aliphatique ayant de 2 à 36 atomes de carbone, de préférence de 4 à 18 atomes de carbone et un diacide carboxylique ayant de 4 à 36 atomes de carbone, de préférence de 4 à 18 atomes de carbone ; et
- leurs mélanges, avec des monomères à nombre de carbone différent dans le cas de mélanges entre un monomère de type aminoacide et un monomère de type lactame. Le terme « monomère » dans la présente description des polyamides doit être pris au sens d’« unité répétitive ». En effet, le cas où une unité répétitive du polyamide (PA) est constituée de l'association d'un diacide avec une diamine est particulier. On considère que c'est l'association d'une diamine et d'un diacide, c’est-à-dire le couple diamine.diacide (en quantité équimolaire), qui correspond au monomère. Cela s’explique par le fait qu’individuellement, le diacide ou la diamine n’est qu’une unité structurale, qui ne suffit pas à elle seule à polymériser.
Lorsque le polyamide est un homopolyamide, il comprend le produit de polymérisation d’un seul monomère. Lorsque le polyamide est un copolyamide, il comprend le produit de polymérisation d’au moins deux monomères différents. A titre d’exemples de copolyamides formés à partir des différents types de monomères décrits ci-dessus, on peut citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins deux acides alpha, oméga-aminocarboxyliques ou de deux lactames ou d'un lactame et d'un acide alpha, oméga-aminocarboxylique. On peut encore citer les copolyamides résultant de la condensation d'au moins un acide alpha, oméga- aminocarboxylique (ou un lactame), au moins une diamine et au moins un acide dicarboxylique. On peut encore citer les copolyamides résultant de la condensation d'une diamine aliphatique avec un diacide carboxylique aliphatique et d’au moins un autre monomère choisi parmi les diamines aliphatiques différentes de la précédente et les diacides aliphatiques différents du précédent.
Monomères de type aminoacides :
A titre d’exemples d’alpha, oméga-aminoacides, on peut citer ceux ayant de 4 à 18 atomes de carbone, tels que les acides aminocaproïque, 7- aminoheptanoïque, 11 -aminoundécanoïque, N-heptyl-11 - aminoundécanoïque et 12-aminododécanoïque.
Monomères de type lactames :
A titre d'exemples de lactames, on peut citer ceux ayant de 3 à 18 atomes de carbone sur le cycle principal et pouvant être substitués. On peut citer par exemple le P,p-diméthylpropriolactame, le a,a- diméthylpropriolactame, l'amylolactame, le caprolactame aussi appelé lactame 6, le capryllactame aussi appelé lactame 8, l’oenantholactame et le lauryllactame aussi appelé lactame 12.
Monomères de type « diamine.diacide » :
A titre d'exemples d'acide dicarboxylique, on peut citer les acides ayant de 4 à 36 atomes de carbone. On peut citer par exemple, l'acide adipique, l acide sebacique, I acide azelaique, I acide subenque, l acide isophtahque, l'acide butanedioïque, l'acide 1 ,4 cyclohexyldicarboxylique, l'acide téréphtalique, le sel de sodium ou de lithium de l'acide sulphoisophtalique, les acides gras dimérisés (ces acides gras dimérisés ont une teneur en dimère d'au moins 98 % en poids et sont de préférence hydrogénés), l'acide dodécanédioïque HOOC-(CH2) -COOH, et l’acide tétradécanedioïque, de préférence, l'acide adipique, l'acide sébacique, l’acide azélaïque, l’acide subérique, l'acide butanedioïque, les acides gras dimérisés (ces acides gras dimérisés ont une teneur en dimère d'au moins 98 % en poids et sont de préférence hydrogénés), l'acide dodécanédioïque HOOC-(CH2) -COOH, et l’acide tétradécanedioïque.
On entend plus particulièrement par dimères d’acides gras ou acides gras dimérisés, le produit de la réaction de dimérisation d’acides gras (contenant généralement 18 atomes de carbone, souvent un mélange d’acide oléique et/ou linoléique). Il s’agit de préférence d’un mélange comprenant de 0 à 15 % en poids de monoacides en C18, de 60 à 99 % en poids de diacides en C36, et de 0,2 à 35 % en poids de triacides ou polyacides en C54 ou plus.
A titre d’exemple de diamine, on peut citer les diamines aliphatiques ayant de 2 à 36 atomes, de préférence de 4 à 18 atomes,. A titre d'exemples on peut citer l'hexaméthylènediamine, la pipérazine (abrégée « Pip »), l’aminoéthylènepiperazine, la tetraméthylène diamine, l'octaméthylène diamine, la décaméthylène diamine, la dodécaméthylène diamine, le 1 ,5 diaminohexane, le 2,2,4-triméthyl-1 ,6-diamino-hexane, les polyols diamine, l'isophorone diamine (IPD), le méthyl pentaméthylènediamine (MPMD), la bis(aminocyclohéxyl) méthane (BACM), la bis(3-méthyl-4 aminocyclohéxyl) méthane (BMACM), la méthaxylyènediamine, et le bis-p- aminocyclohexylméthane, de préférence, l'hexaméthylènediamine, la tetraméthylène diamine, l'octaméthylène diamine, la décaméthylène diamine, la dodécaméthylène diamine, le 1 ,5 diaminohexane, le 2,2,4-triméthyl-1 ,6- diamino-hexane, les polyols diamine.
Comme « diamines. diacides », on peut citer plus particulièrement ceux résultant de la condensation de la 1 ,6-hexaméthylènediamine avec un diacide carboxylique ayant de 6 à 36 atomes de carbone et ceux résultant de la condensation de la 1 ,10-décaméthylènediamine avec un diacide ayant de 6 à 36 atomes de carbone.
A titre d’exemples de monomères de type « diamine. diacide », on peut citer notamment les monomères : 6.6, 6.10, 6.11 , 6.12, 6.14, 6.18. On peut citer les monomères résultant de la condensation de la décanediamine avec un diacide en C6 a C36, notamment les monomères : 10.10, 10.12, 10.14, 10.18. Dans la notation numérale X.Y, X représente le nombre d’atomes de carbone issu des résidus de diamine, et Y représente le nombre d’atomes de carbone issu des résidus de diacide, de façon conventionnelle.
Le polyamide comprend de préférence au moins un des monomères suivants : 4.6, , 5.6, 5.9, 5.10, 5.12, 5.13, 5.14, 5.16, 5.18, 5.36, 6, 6.6, 6.9, 6.10, 6.12, 6.13, 6.14, 6.16, 6.18, 6.36, , 9, 10.6, 10.9, 10.10, 10.12, 10.13, 10.14, 10.16, 10.18, 10.36, , 11 , 12, 12.6, 12.9, 12.10, 12.12, 12.13, 12.14, 12.16, 12.18, 12.36, , et leurs mélanges.
Le polyamide de la poudre selon l’invention peut être un copolymère à blocs polyamides (blocs rigides ou durs, au comportement plutôt thermoplastique) et à blocs souples (ou flexibles, ou mous, au comportement plutôt élastomère). Par « bloc souple », on entend un bloc possédant une température de transition vitreuse (Tg) inférieure ou égale à 0°C. La température de transition vitreuse peut être déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, selon la norme ISO 11357-2 Plastics - Differential scanning calorimetry (DSC) Part 2.
Les blocs polyamides du copolymère à blocs peuvent être des polyamides (homopolyamides et/ou copolyamides) tels que décrits ci-dessus.
Les blocs souples du copolymère selon l’invention peuvent notamment être choisis parmi les blocs polyéthers (PE), les blocs polyesters, les blocs polysiloxanes, tels que les blocs polydiméthylsiloxanes (ou PDMS), les blocs polyoléfines, les blocs polycarbonates, et leurs mélanges. Des blocs souples envisageables sont décrits par exemple dans la demande de brevet français FR 2941700 A1 , de la page 32 ligne 3 à la page 33 ligne 8, de la page 34 ligne 16 à la page 37 ligne 13 et à la page 38 lignes 6 à 23.
De préférence, les blocs souples sont choisis parmi les blocs polyéthers, les blocs polyesters, et une combinaison de ceux-ci.
De manière particulièrement avantageuse, les blocs souples sont des blocs polyéthers. Le copolymère selon l’invention est alors un copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers (ou PEBA).
Les PEBA résultent de la polycondensation de blocs polyamides à extrémités réactives avec des blocs polyéthers à extrémités réactives, telle que, entre autres la polycondensation :
1 ) de blocs polyamides à bouts de chaîne diamines avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes dicarboxyliques ;
2) de blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes diamines, obtenues par exemple par cyanoethylation et hydrogenation de blocs polyoxyalkylene a,oo- dihydroxylées aliphatiques appelés polyétherdiols ;
3) de blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques avec des polyétherdiols, les produits obtenus étant, dans ce cas particulier, des polyétheresteramides.
Les blocs polyamides à bouts de chaînes dicarboxyliques proviennent, par exemple, de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'un diacide carboxylique limiteur de chaîne. Les blocs polyamides à bouts de chaînes diamines proviennent par exemple de la condensation de précurseurs de polyamides en présence d'une diamine limiteur de chaîne.
Les blocs polyéthers sont constitués de motifs d’oxyde d'alkylène.
Les blocs polyéthers peuvent notamment être des blocs PEG (polyéthylène glycol) c'est à dire constitués de motifs oxyde d'éthylène, et/ou des blocs PPG (propylène glycol) c'est à dire constitués de motifs oxyde de propylène, et/ou des blocs PO3G (polytriméthylène glycol) c’est-à-dire constitués de motifs polytriméthylène ether de glycol, et/ou des blocs PTMG (polytétraméthylène glycol) c'est à dire constitués de motifs tetraméthylène de glycol appelés aussi polytétrahydrofurane. Les copolymères peuvent comprendre dans leur chaîne plusieurs types de polyéthers, les copolyéthers pouvant être à blocs ou statistiques.
On peut également utiliser des blocs obtenus par oxyéthylation de bisphénols, tels que par exemple le bisphénol A. Ces derniers produits sont décrits notamment dans le document EP 613919.
Les blocs polyéthers peuvent aussi être constitués d'amines primaires éthoxylées. A titre d'exemple d'amines primaires éthoxylées on peut citer les produits de formule : [Chem 1] dans laquelle m et n sont des entiers compris entre 1 et 20 et x un entier compris entre 8 et 18. Ces produits sont par exemple disponibles dans le commerce sous la marque NORAMOX® de la société CECA et sous la marque GENAMIN® de la société CLARIANT.
Les blocs souples polyéthers peuvent comprendre des blocs polyoxyalkylènes à bouts de chaînes NH2, de tels blocs pouvant être obtenus par cyanoacetylation de blocs polyoxyalkylene a,oo-dihydroxyles aliphatiques appelés polyétherdiols. Plus particulièrement, les produits commerciaux Jeffamine ou Elastamine peuvent être utilisés (par exemple Jeffamine® D400, D2000, ED 2003, XTJ 542, produits commerciaux de la société Huntsman, également décrits dans les documents JP 2004346274, JP 2004352794 et EP 1482011 ).
Les blocs polyétherdiols sont soit utilisés tels quels et copolycondensés avec des blocs rigides à extrémités carboxyliques, soit aminés pour être transformés en polyéthers diamines et condensés avec des blocs rigides à extrémités carboxyliques.
La méthode générale de préparation en deux étapes des copolymères PEBA ayant des liaisons esters entre les blocs PA et les blocs PE est connue et est décrite, par exemple, dans le document FR 2846332. La méthode générale de préparation des copolymères PEBA ayant des liaisons amides entre les blocs PA et les blocs PE est connue et décrite, par exemple dans le document EP 1482011. Les blocs polyéthers peuvent être aussi mélangés avec des précurseurs de polyamide et un limiteur de chaîne diacide pour préparer les polymères à blocs polyamides et blocs polyéthers ayant des motifs répartis de façon statistique (procédé en une étape).
Bien entendu, la désignation PEBA dans la présente description de l’invention se rapporte aussi bien aux PEBAX® commercialisés par Arkema, aux Vestamid® commercialisés par Evonik®, aux Grilamid® commercialisés par EMS, qu’aux Pelestat® type PEBA commercialisés par Sanyo ou à tout autre PEBA d’autres fournisseurs.
La présente invention couvre les copolymères comprenant un seul bloc polyamide et un seul bloc souple, mais également les copolymères comprenant trois, quatre (voire plus) blocs différents choisis parmi ceux décrits dans la présente description, dès lors que ces blocs comportent au moins un bloc polyamides et un bloc souple.
Par exemple, le copolymère peut être un copolymère segmenté à blocs comprenant trois types de blocs différents (ou « tribloc »), qui résulte de la condensation de plusieurs des blocs décrits ci-dessus. Ledit tribloc peut par exemple être un copolymère comprenant un bloc polyamide, un bloc polyester et un bloc polyéther ou un copolymère comprenant un bloc polyamide et deux blocs polyéthers différents, par exemple un bloc de PEG et un bloc de PTMG.
Avantageusement, le polyamide utilisé dans l’invention est un polyamide (ou comprend des blocs de polyamide) PA 6, PA 10, PA 11 , PA 12, PA 5.4, PA 5.9, PA 5.10, PA 5.12, PA 5.13, PA 5.14, PA 5.16, PA 5.18, PA 5.36, PA 6.4, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.12, PA 6.13, PA 6.14, PA 6.16, PA 6.18, PA 6.36, PA 10.4, PA 10.9, PA 10.10, PA 10.12, PA 10.13, PA 10.14, PA 10.16, PA 10.18, PA 10.36, , PA 12.4, PA 12.9, PA 12.10, PA 12.12, PA 12.13, PA 12.14, PA 12.16, PA 12.18, PA 12.36, , PA 6.6/6, PA 6.6/6.10/11/12, PA 10.10/11 , PA 10.10/12, PA 10.10/14, PA 10.12/11 , PA 10.12/12, PA 10.12/14, ou des mélanges ou copolymères de ceux-ci. Dans la notation PA X, X représente le nombre d’atomes de carbone issus des résidus d’aminoacide ou des résidus de lactame. Les notations PA X/Y, PA X/Y/Z, etc. se rapportent à des copolyamides dans lesquels X, Y, Z, etc. représentent des unités homopolyamides telles que décrites ci-dessus.
De manière préférée, le polyamide selon l’invention est choisi parmi le PA 11 , le PA 12, le PA 6, les PA 6.X1 , le PA 10, les PA 10.X2, les PA 10.X3/Y ou des combinaisons de ceux-ci. De préférence, dans la liste ci-dessus, X1 est choisi parmi 10, 12, 14 ou 18. De préférence, dans la liste ci-dessus, X2 est choisi parmi 10, 12 ou 14. De préférence, dans la liste ci-dessus, X3 est choisi parmi 10 ou 12. De préférence, dans la liste ci-dessus, Y est choisi parmi 11 , 12 ou 14.
De manière avantageuse, le polyamide de la poudre est un (ou plusieurs) homopolyamide(s).
De manière particulièrement préférée, le polyamide est le polyamide 11.
Le polyamide peut avantageusement avoir une viscosité inhérente valant de 0,5 à 1 ,5 (g/100 g)-1, de préférence de 0,8 à 1 ,0 (g/100 g)-1. La viscosité inhérente est mesurée à l’aide d’un tube Ubbelhode. La mesure est réalisée à 20°C sur un échantillon de 75 mg à la concentration de 0,5 % (m/m) dans du m-crésol. La viscosité inhérente est exprimée en (g/100 g)-1 et est calculée selon la formule suivante :
Viscosité inhérente = ln(ts/to) x 1/C, avec C = m/p x 100, dans laquelle ts est le temps d’écoulement de la solution, to est le temps d’écoulement du solvant, m est la masse de l’échantillon dont la viscosité est déterminée et p est la masse du solvant. Cette mesure correspond à la norme ISO 307 si ce n’est que la température de mesure est de 20°C au lieu de 25°C.
De préférence, le diamètre médian en volume Dv50 des particules de polyamide de la poudre vaut de 10 à 200 pm, plus préférentiellement de 20 à 100 pm, encore plus préférentiellement de 30 à 60 pm. Par exemple, le Dv50 des particules de polyamide peut être de 10 à 20 pm, ou de 20 à 30 pm, ou de 30 à 40 pm, ou de 40 à 50 pm, ou de 50 à 60 pm, ou de 60 à 80 pm, ou de 80 à 100 pm, ou de 100 à 120 pm, ou de 120 à 150 pm, ou de 150 à 200 pm. Le Dv50 correspond à la taille de particule au 50eme percentile (en volume) de la distribution cumulative des tailles de particule. Il peut être déterminé selon la norme ISO 9276 - parties 1 à 6.
La résine époxy désigne de préférence un composé ou un mélange des composés contenant, en moyenne, au moins un groupe 1 ,2-époxy par molécule, permettant d’adhérer sur la surface métallique des composants de transport de l’électricité.
Typiquement, le groupe 1 ,2-époxy peut être une unité (-CH2CHOCH2) présente dans les éthers de glycidyle, les esters de glycidyle ou la glycidylamine.
La résine époxy est de manière avantageuse une résine époxy sulfonamide.
Les résines époxy sulfonamides peuvent être obtenues par réaction de composés sulfonamides et de composés époxy. Les composés sulfonamides peuvent être par exemple choisis parmi les dérivés monosulfonamides du benzène halogéné ou non, tels que le benzène sulfonamide, le nitrobenzène sulfonamide, l'ortho-, méta- ou para-toluène sulfonamide, les amino-alkyl benzène sulfonamides, le naphtalène ou le xylène sulfonamide.
On peut également utiliser dans la présente invention toute autre résine époxy. On peut citer, les éthers diglycidyliques de bisphénol A, les esters diglycidyliques de bisphénol F, les éthers glycidyliques de résine novolaque, les résines époxy novolaques crésoliques, les résines époxy novolaques phénoliques, les résines époxy novolaques alkylphénoliques, , les éthers diglycidyliques de bisphénol A hydrogénés, les éthers diglycidyliques de bisphénol AD hydrogénés, les éthers diglycidyliques de polyol tels que le propylène glycol ou le pentaérythrytol, les résines époxy obtenues par la réaction d’un acide carboxylique aliphatique ou aromatique avec de l’épichlorohydrine, les résines époxy obtenues par la réaction d’une amine aliphatique ou aromatique avec de l’épichlorohydrine, les résines époxy hétérocyclique, les résines époxy contenant un noyau spiro.
Les résines époxy ci-dessus peuvent être utilisées seules ou en combinaison.
Avantageusement, le diamètre médian en volume Dv50 des particules de résine époxy de la poudre vaut de 1 à 20 pm, plus préférentiellement de 2 à 10 pm, encore plus préférentiellement de 3 à 5 pm. Dans des modes de réalisation, le Dv50 des particules de résine époxy est de 1 à 2 pm, ou de 2 à 3 pm, ou de 3 à 4 pm, ou de 4 à 5 pm, ou de 5 à 6 pm, ou de 6 à 8 pm, ou de 8 a 10 pm, ou de 10 a 12 pm, ou de 12 a 15 pm, ou de 15 a 20 pm. Le Dv50 des particules peut être mesuré de la manière décrite ci-dessus.
De préférence, la poudre comprend de 50 à 99,5 % en poids de polyamide et de 0,5 à 50 % en poids de résine époxy, de préférence de 80 à 99 % en poids de polyamide et de 1 à 20 % en poids de résine époxy, encore plus préférentiellement de 95 à 99 % en poids de polyamide et de 1 à 5 % en poids de résine époxy, par rapport au poids total du polyamide et de la résine époxy. De telles quantités permettent d’améliorer les propriétés mécaniques, notamment la flexibilité, du revêtement formé à partir de la poudre. En particulier, la poudre peut comprendre de 50 à 60 %, ou de 60 à 70 %, ou de 70 à 80 %, ou de 80 à 85 %, ou de 85 à 90 %, ou de 90 à 91 %, ou de 91 à 92 %, ou de 92 à 93 %, ou de 93 à 94 %, ou de 94 à 95 %, ou de 95 à 96 %, ou de 96 à 97 %, ou de 97 à 98 %, ou de 98 à 99 %, ou de 99 à 99,5 %, en poids, de polyamide, par rapport au poids total du polyamide et de la résine époxy.
De manière avantageuse, la poudre comprend de 55 à 99 % en poids de polyamide et de 0,5 à 44 % en poids de résine époxy, de préférence encore de 75 à 98 % en poids de polyamide et de 2 à 20 % en poids de résine époxy, de préférence encore de 90 à 97 % en poids de polyamide et de 2,5 à 6 % en poids de résine époxy, par rapport au poids total de la poudre.
La poudre selon l’invention peut également comprendre un ou plusieurs additifs choisis dans le groupe constitué des pigments et colorants, des agents anti-cratères et des agents d’étalement, des réducteurs, des antioxydants, des charges de renforcement, des stabilisants UV, des agents de fluidisation, des inhibiteurs de corrosion, et des mélanges de ceux-ci. Ces additifs sont de préférence présents en une quantité massique, par rapport à la masse totale de la poudre, de 0 à 30 %, de préférence encore de 0 à 20 %, plus préférentiellement de 0 à 10 %, encore plus préférentiellement de 0 à 5 %, par exemple de 0 à 2 %, ou de 2 à 5 %, ou de 5 à 10 %, ou de 10 à 15 %, ou de 15 à 20 %, ou de 20 à 25 %, ou de 25 à 30 %.
La charge de renforcement peut être de tout type adapté à la préparation de poudres à base de polyamide et de résine époxy. Toutefois, on préfère que la charge soit sélectionnée dans le groupe constitué du talc, des carbonates de calcium, des carbonates de manganèse, des silicates de potassium, des silicates d'aluminium, de la dolomie, des carbonates de magnésium, du quartz, du nitrure de bore, du kaolin, de la wollastonite, du dioxyde de titane, des billes de verre, du mica, du noir de carbone, des mélanges de quartz, mica et chlorite, du feldspath et des charges nanometnques dispersées telles que les nanotubes de carbone et la silice. De manière particulièrement préférée, la charge est le carbonate de calcium.
Le pigment peut être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, le pigment est sélectionné dans le groupe constitué du dioxyde de titane, du noir de carbone, de l’oxyde de cobalt, du titanate de nickel, du bisulfure de molybdène, des paillettes d’aluminium, de l’oxyde de fer, de l’oxyde de zinc, des pigments organiques, tels que les dérivés de phtalocyanine et d’anthraquinone, et du phosphate de zinc.
Le colorant peut être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, le colorant selon l’invention est sélectionné dans le groupe constitué des colorants azoïques, des colorants anthraquinoniques, des colorants dérivés de l’indigo, des colorants de triarylméthane, des colorants de chlorine et des colorants polyméthine.
L’agent anti-cratère et/ou d’étalement peut être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, l’agent anti-cratère et/ou d’étalement est sélectionné dans le groupe constitué des dérivés de polyacrylates.
Le stabilisant UV peut-être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, le stabilisant UV est sélectionné dans le groupe constitué des dérivés de résorcine, des benzotriazoles, des phenyltriazines et des salicylates.
Les antioxydants peuvent être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, les antioxydants sont sélectionnés dans le groupe constitué de l’iodure de cuivre combiné avec l’iodure de potassium, des dérivés de phénol et des amines encombrées.
L’agent de fluidisation peut-être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, l’agent de fluidisation est sélectionné dans le groupe constitué des alumines et des silices.
Les inhibiteurs de corrosion peuvent être de tout type connu de l’homme du métier. Préférablement, les inhibiteurs de corrosion sont sélectionnés dans le groupe constitué des phosphosilicates et des borosilicates.
Dans des modes de réalisation, la poudre selon l’invention consiste essentiellement, ou consiste, en le polyamide et la résine époxy, et éventuellement un ou plusieurs additifs tels que décrits ci-dessus.
La poudre selon l’invention peut être préparée par le mélange à sec de ses différents constituants, en particulier du polyamide et de la résine époxy et optionnellement des additifs, sous forme de poudre. Le mélange peut être effectué en une étape (les constituants étant tous ajoutés dans le mélange simultanément) ou en plusieurs étapes (un premelange de certains constituants étant d’abord réalisé avant l’ajout d’autres constituants).
Utilisation pour le revêtement d’une surface
Selon l’invention, la poudre décrite ci-dessus est utilisée pour le revêtement électriquement isolant d’une surface. La surface peut être revêtue en tout ou partie.
Avantageusement, le revêtement est un film obtenu par la fusion de la poudre décrite ci-dessus. De préférence, le film a une épaisseur de 50 à 500 pm, plus préférentiellement de 80 à 200 pm, encore plus préférentiellement de 100 à 150 pm. Dans des modes de réalisation, le film a une épaisseur de 50 à 80 pm, ou de 80 à 100 pm, ou de 100 à 150 pm, ou de 150 à 200 pm, ou de 200 à 250 pm, ou de 250 à 300 pm, ou de 300 à 350 pm, ou de 350 à 400 pm, ou de 400 à 450 pm, ou de 450 à 500 pm.
Le revêtement peut avoir une résistance diélectrique, mesuré selon la norme IEC 60243-1 , supérieure ou égale à 40 kV/mm, de préférence supérieure ou égale à 50 kV/mm, encore plus préférentiellement supérieure ou égale à 60 kV/mm.
La surface est de préférence une surface métallique. Par « surface métallique », on entend une surface qui comprend, consiste essentiellement ou consiste en, un ou plusieurs métaux.
La surface métallique peut être de tout type. De préférence, la surface métallique est la surface d’une pièce sélectionnée dans le groupe constitué des pièces de cuivre ou en alliage de cuivre et des pièces en aluminium ou en alliage d'aluminium, et des pièces comprenant de tels métaux.
La surface, de préférence métallique (par exemple en cuivre, alliage de cuivre, aluminium ou alliage d’aluminium), a pu subir un ou plusieurs des traitements de surface bien connu de l’homme du métier et de préférence sélectionnés dans le groupe constitué d’un dégraissage grossier, d’un dégraissage alcalin, d’un brossage, d’un grenaillage ou sablage, d’un dégraissage fin, d’un rinçage à chaud, d’un dégraissage phosphatant, de phosphatations fer/zinc/tri-cations, d’une chromatation, d’un rinçage à froid et d’un rinçage chromique. Ainsi, la poudre peut être utilisée pour le revêtement de surfaces métalliques traitées ou non traitées.
En particulier, la surface revêtue peut être la surface d’un composant de transport de l’électricité, tel qu’une barre omnibus (ou « busbar » en anglais) ou un câble ou fil électrique, de préférence la surface est celle d’une barre omnibus. Le composant de transport de l’électricité peut être totalement recouvert par le revetement mais est de preference recouvert partiellement par le revêtement électriquement isolant.
Le composant de transport de l’électricité, en particulier la barre omnibus, comprend avantageusement du cuivre, un alliage de cuivre, de l’aluminium et/ou un alliage d’aluminium, et, de manière encore plus avantageuse, est en cuivre, en un alliage de cuivre, en aluminium et/ou en alliage d’aluminium.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un revêtement électriquement isolant d’une surface, comprenant le revêtement de la surface à l’aide d’une poudre telle que décrite ci-dessus. Le revêtement et la surface peuvent être tels que décrits ci-dessus. De préférence, l’étape de revêtement de la surface comprend la mise en contact de la surface avec la poudre et la fusion de la poudre.
L’invention a également pour objet un composant de transport de l’électricité recouvert au moins en partie d’un revêtement susceptible d’être obtenu par la fusion de la poudre telle que décrite ci-dessus ou d’un revêtement obtenu par la fusion de la poudre telle que décrite ci-dessus. Ce qui a été décrit ci-dessus en relation avec la poudre de revêtement, avec le revêtement et avec le composant de transport de l’électricité peut s’appliquer de la même manière à cet aspect de l’invention.
De manière particulièrement préférée, le composant de transport de l’électricité est une barre omnibus.
Le composant de transport de l’électricité portant le revêtement électriquement isolant peut être utilisé dans une batterie, par exemple une batterie de véhicule électrique.
L’invention concerne également un procédé de revêtement d’une surface de composant de transport de l’électricité comprenant les étapes suivantes :
- la mise en contact de la surface avec la poudre telle que décrite ci- dessus ;
- la fusion de la poudre.
Avant la mise en contact de la surface avec la poudre, le procédé de revêtement peut comprendre une étape d’application d’un masque sur la surface, en particulier lorsque le composant de transport de l’électricité ne doit être que partiellement recouvert par le revêtement. L’application d’un masque permet de revêtir sélectivement certaines parties uniquement de la pièce à revêtir. La poudre est alors mise en contact avec des parties non masquées de la surface à revêtir. La poudre peut etre appliquée sur ou mise en contact avec une surface selon de nombreuses techniques de revêtement bien connues de l’homme du métier. De préférence, le revêtement selon l’invention est réalisé par une méthode sélectionnée dans le groupe constitué du trempage en lit fluidisé, de la projection électrostatique et du poudrage à chaud.
De manière encore plus préférée, le revêtement est réalisé par projection électrostatique. L’utilisation d’un procédé de projection électrostatique est avantageuse car ce procédé peut être effectué à une température moins élevée que le procédé de trempage en lit fluidisé, ce qui permet de réduire les risques de dégradation de la pièce à revêtir et/ou du masque. L’étape de mise en contact de la surface avec la poudre peut alors comprendre les étapes de :
- charge électrique de la poudre ;
- pulvérisation de la poudre chargée électriquement sur la surface ;
- chauffage de la surface recouverte de poudre à une température supérieure à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy.
Le revêtement par projection électrostatique consiste à déposer des particules de poudre chargées électrostatiquement sur une surface, notamment à température ambiante. La poudre peut être chargée électrostatiquement lors de son passage à travers la buse d’un matériel de projection. La composition de poudre ainsi chargée peut alors être projetée sur l’objet comprenant la surface à revêtir qui est reliée à un potentiel zéro. L’objet revêtu peut ensuite être placé dans un four à une température permettant la fusion de la composition.
Le matériel permettant la projection (ou la pulvérisation) de la poudre peut être de tout type. De préférence, la buse est portée à un potentiel élevé compris entre une dizaine et une centaine de kilovolts, de polarité négative ou positive. Préférablement, le matériel permettant la projection de la poudre est un pistolet électrostatique qui charge la poudre par effet Corona et/ou par triboélectrification.
De préférence, le débit de poudre dans le matériel de projection vaut de 10 à 200 g/min, et plus préférablement, de 50 à 120 g/min.
De préférence, la température d’application électrostatique de la poudre est de 15 à 25°C.
De préférence, le temps de séjour de la surface dans le four est de 3 à 15 minutes. Avantageusement, la temperature de chauffage de la surface peut valoir de 180 à 300°C, de préférence de 200 à 250°C.
La température de chauffage de la surface recouverte de poudre peut être de préférence supérieure d’au moins 30°C à la température de fusion du polyamide et à celle de la résine époxy, de préférence encore supérieure de 30 à 60°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy.
La surface peut ensuite être refroidie par exemple à température ambiante.
Si un masque a été utilisé, il peut être retiré.
De manière alternative, le revêtement peut être réalisé par trempage en lit fluidisé. Ainsi, l’étape de mise en contact de la surface avec la poudre peut comprendre les étapes de :
- chauffage de la surface à une température supérieure à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy ;
- trempage de la surface dans un lit fluidisé comprenant la poudre.
La surface à revêtir est préchauffée à une température permettant la fusion de la poudre selon l’invention. La surface est ensuite immergée dans un lit fluidisé comprenant une poudre selon l’invention. La poudre fond au contact de la surface et forme un revêtement sur celle-ci. La surface revêtue est ensuite de préférence refroidie, par exemple à l’air ambiant. Lorsqu’il est présent, le masque peut alors être retiré.
De préférence, l’air fluidisé pour la fluidisation de la composition est froid, propre et exempt d’huile.
De préférence, la température de chauffage de la surface vaut de 180 à 450°C, de préférence de 250 à 350°C.
De préférence encore, le chauffage de la surface est effectué à une température supérieure d’au moins 30°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy, plus préférentiellement à une température supérieure de 30 à 120°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy.
De préférence, la durée de trempage de la surface dans le lit fluidisé vaut de 1 à 10 secondes, plus préférentiellement de 3 à 7 secondes. Le trempage de la surface dans le lit fluidisé peut avoir lieu une ou plusieurs fois (chaque trempage ayant de préférence une durée de 1 à 10 s, plus préférentiellement de 3 à 7 s). Dans d autres modes de realisation, le revetement est realise par poudrage à chaud. L’étape de mise en contact de la surface avec la poudre comprend alors les étapes de :
- chauffage de la surface à une température supérieure à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy;
- pulvérisation de la poudre sur la surface.
La température de chauffage de la surface peut être telle que décrite ci- dessus en relation avec le revêtement par trempage en lit fluidisé. Elle est notamment de préférence supérieure d’au moins 30°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy, plus préférentiellement supérieure de 30 à 120°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy.
La surface peut ensuite être refroidie par exemple à température ambiante. Lorsqu’un masque a été utilisé, il peut être retiré. La poudre pulvérisée peut être chargée électrostatiquement ou non.
Les caractéristiques décrites ci-dessus en relation avec l’utilisation de la poudre pour le revêtement d’une surface (notamment concernant la description du composant de transport de l’électricité et l’épaisseur du film de revêtement) peuvent s’appliquer de la même façon aux procédés de revêtement.
Exemple
L’exemple suivant illustre l'invention sans la limiter.
Les poudres suivantes ont été utilisées pour former des revêtements. Elles ont été préparées par mélange à sec des composants dans les quantités (indiquées en pourcentage massique) précisées dans le tableau ci-dessous : La resine epoxy sulfonamide utilisée dans les poudres 1 , 2 et 3 est commercialisée sous le nom SR9 Resin (p-Toluenesulphonamide-Epoxy condensation polymère) par Nylon Colours.
Ces poudres ont été caractérisées par mesure du Dv50 selon la norme ISO 9276 - parties 1 à 6.
Avec ces poudres, différents revêtements ont été fabriqués sur des barres omnibus en cuivre ou en aluminium dont la surface a été traitée ou non, de la manière décrite ci-dessous :
- Revêtement n°1 : la surface à revêtir a subi un nettoyage et un grenaillage, la poudre n°1 a ensuite été appliquée sur la surface par projection électrostatique, la barre omnibus a été soumise à une postfusion à 220°C dans un four puis à un refroidissement à l’air. Le revêtement a une épaisseur moyenne de 130 pm.
- Revêtement n°2 : la surface à revêtir a subi un nettoyage et un grenaillage, puis a été préchauffée à 300°C, la poudre n°2 a ensuite été appliquée sur la surface par trempage en lit fluidifié et la barre omnibus a été soumise à un refroidissement à l’air. Le revêtement a une épaisseur moyenne de 340 pm.
- Revêtement n°3 : la surface à revêtir a subi un nettoyage et un grenaillage, puis un primaire d’accrochage a été appliqué sur la surface, la poudre n°3 a ensuite été appliquée sur la surface par projection électrostatique, puis la barre omnibus a été soumise à une post-fusion à 220°C dans un four puis à un refroidissement à l’air. Le revêtement a une épaisseur moyenne de 125 pm.
- Revêtement n°4 : la poudre n°3 a été appliquée sur la surface par projection électrostatique de la même manière que pour le revêtement n°3 excepté que la procédure, mis à part l’étape d’application du primaire d’accrochage, a été répétée une seconde fois. Le revêtement a une épaisseur moyenne de 250 pm.
La rigidité diélectrique des revêtements n°1 , n°2, n°3 et n°4 a été mesurée selon la norme IEC 60243-1 . De plus, la rigidité diélectrique des revetements suivants a ete estimee à partir des informations techniques disponibles des poudres correspondantes :
- Revêtement n°5 : revêtement d’une épaisseur de 250 pm, obtenu avec une poudre de résine époxy commercialisée sous le nom commercial Interpon 100 AG114QF par AkzoNobel.
- Revêtement n°6 : revêtement d’une épaisseur de 300 pm, obtenu avec une poudre de résine époxy commercialisée sous le nom commercial Scotchcast® 262 Red par 3M.
- Revêtement n°7 : revêtement d’une épaisseur de 250 pm, obtenu avec une poudre de résine époxy commercialisée sous le nom commercial Resicoat EL 201 par AkzoNobel.
Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous.
On constate que pour une épaisseur de revêtement donnée, la poudre n°1 permet l’obtention d’un revêtement avec de meilleures propriétés d’isolation électrique que les autres poudres testées comprenant seulement du polyamide 11. Le revêtement obtenu avec la poudre n°1 est également plus isolant électriquement que les revêtements préparés à partir d’une poudre comprenant seulement une résine époxy.
De plus, la poudre n°1 permet l’obtention de bonnes propriétés d’isolation électrique avec des revêtements relativement fins.

Claims

22 Revendications
1. Utilisation d’une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy pour la fabrication d’un revêtement électriquement isolant d’une surface.
2. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle la poudre comprend de 50 à 99,5 % en poids de l’au moins un polyamide et de 0,5 à 50 % en poids de l’au moins une résine époxy, de préférence de 80 à 99 % en poids de l’au moins un polyamide et de 1 à 20 % en poids de l’au moins une résine époxy, encore plus préférentiellement de 95 à 99 % en poids de l’au moins un polyamide et de 1 à 5 % en poids de l’au moins une résine époxy, par rapport au poids total de l’au moins un polyamide et de l’au moins une résine époxy.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la résine époxy est une résine époxy sulfonamide.
4. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle le polyamide est un homopolyamide, un copolyamide et/ou un copolymère à blocs polyamides et à blocs polyéthers.
5. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le polyamide est choisi dans le groupe constitué du polyamide 11 , du polyamide 12, du polyamide 6, du polyamide 10, du polyamide 6.10, du polyamide 6.12, du polyamide 6.14, du polyamide 6.18, du polyamide 10.10, du polyamide 10.12, du polyamide 10.14, des PA 10.X/Y, dans laquelle X vaut 10 ou 12 et Y vaut 11 , 12 ou 14, et des combinaisons de ceux-ci ; de préférence le polyamide est le polyamide 11 .
6. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle la poudre comprend des particules de polyamide ayant un diamètre médian en volume Dv50 de 10 à 200 pm, de préférence de 20 à 100 pm, plus préférentiellement de 30 à 60 pm.
7. Utilisation selon I une des revendications 1 a 6, dans laquelle la poudre comprend des particules de résine époxy ayant un diamètre médian en volume Dv50 de 1 à 20 pm, de préférence de 2 à 10 pm, plus préférentiellement de 3 à 5 pm.
8. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle la poudre comprend en outre un ou plusieurs additifs choisis dans le groupe constitué des pigments ou colorants, des agents anticratères ou des agents d’étalement, des réducteurs, des antioxydants, des charges de renforcement, des stabilisants UV, des agents de fluidisation et des inhibiteurs de corrosion, de préférence dans une quantité de 0 à 30% en poids, de préférence encore de 0 à 10 % en poids, plus préférentiellement de 0 à 5 % en poids, par rapport au poids total de la poudre.
9. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle le revêtement électriquement isolant est un film ayant une épaisseur de 50 à 500 pm, de préférence de 80 à 200 pm.
10. Utilisation selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle la surface est une surface métallique, de préférence une surface d’un composant de transport de l’électricité, plus préférentiellement la surface d’une barre omnibus.
11. Composant de transport de l’électricité recouvert au moins en partie d’un revêtement susceptible d’être obtenu par la fusion d’une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy.
12. Composant de transport de l’électricité selon la revendication 11 , qui est une barre omnibus.
13. Composant de transport de l’électricité selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la poudre est telle que décrite à l’une des revendications 2 à 8.
14. Composant de transport de l’électricité selon l’une des revendications 11 à 13, dans lequel le revêtement est un film ayant une épaisseur de 50 a 500 pm, de preference de 80 a 200 pm. Procédé de revêtement de la surface d’un composant de transport de l’électricité comprenant les étapes suivantes :
- optionnellement l’application d’un masque sur la surface ;
- la mise en contact de la surface avec une poudre telle que décrite dans l’une des revendications 1 à 8 ;
- la fusion de la poudre. Procédé selon la revendication 15 dans lequel l’étape de mise en contact de la surface avec la poudre comprend les étapes de :
- charge électrique de la poudre ;
- pulvérisation de la poudre chargée électriquement sur la surface ;
- chauffage de la surface recouverte de poudre à une température supérieure à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy, de préférence supérieure d’au moins 30°C à la température de fusion du polyamide et à la température de fusion de la résine époxy. Procédé de fabrication d’un revêtement électriquement isolant d’une surface, comprenant le revêtement de la surface à l’aide d’une poudre comprenant au moins un polyamide et au moins une résine époxy.
EP21852041.9A 2020-12-23 2021-12-21 Poudre pour revêtement électriquement isolant Pending EP4267653A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2014033A FR3118052B1 (fr) 2020-12-23 2020-12-23 Poudre pour revêtement électriquement isolant
PCT/FR2021/052411 WO2022136789A1 (fr) 2020-12-23 2021-12-21 Poudre pour revêtement électriquement isolant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4267653A1 true EP4267653A1 (fr) 2023-11-01

Family

ID=74871589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21852041.9A Pending EP4267653A1 (fr) 2020-12-23 2021-12-21 Poudre pour revêtement électriquement isolant

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240052198A1 (fr)
EP (1) EP4267653A1 (fr)
JP (1) JP2024502290A (fr)
KR (1) KR20230124688A (fr)
CN (1) CN116724069A (fr)
FR (1) FR3118052B1 (fr)
WO (1) WO2022136789A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20260084077A1 (en) 2023-09-19 2026-03-26 Lg Chem, Ltd. Refinery apparatus
FR3165889A1 (fr) 2024-08-30 2026-03-06 Arkema France Composition de polyamide pour le revêtement de composant de transport d’électricité

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118535A (en) * 1975-11-03 1978-10-03 General Electric Company Novel polyetheramide-imide epoxy resin blends
JPS61252276A (ja) * 1985-05-01 1986-11-10 Tomoegawa Paper Co Ltd 電気絶縁用粉体塗料
US4885187A (en) 1988-11-07 1989-12-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for coating electrical bus bars and the like
FR2650834B1 (fr) * 1989-08-11 1991-10-18 Atochem Compositions thermoplastiques en poudre a base de polyamide et/ou de polyetheresteramide, leur procede de preparation et leur utilisation pour le revetement de substrats metalliques
JP2580444B2 (ja) * 1992-07-10 1997-02-12 ソマール株式会社 可とう性エポキシ樹脂組成物
US5652326A (en) 1993-03-03 1997-07-29 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Polyetheresteramide and antistatic resin composition
FR2846332B1 (fr) 2002-10-23 2004-12-03 Atofina Copolymeres transparents a blocs polyamides et blocs polyethers
JP4193588B2 (ja) 2003-05-26 2008-12-10 宇部興産株式会社 ポリアミド系エラストマー
US7056975B2 (en) 2003-05-27 2006-06-06 Ube Industries, Ltd. Thermoplastic resin composition having improved resistance to hydrolysis
JP4161802B2 (ja) 2003-05-27 2008-10-08 宇部興産株式会社 ポリアミド組成物
FR2941700B1 (fr) 2009-02-02 2012-03-16 Arkema France Procede de synthese d'un alliage de copolymere a blocs presentant des proprietes antistatiques ameliorees.
FR2955864B1 (fr) 2010-02-01 2012-03-23 Arkema France Poudre a base de polyamide et procede de revetement d'objet par fusion de ladite poudre
US20130251931A1 (en) * 2010-04-14 2013-09-26 Dow Global Technologies Llc Non-sintering isocyanate modified epoxy resin for fusion bonded epoxy applications
KR20150073173A (ko) * 2012-10-17 2015-06-30 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 코어 쉘 고무 개질된 고체 에폭시 수지
EP3031862B1 (fr) * 2014-12-11 2018-08-29 Ems-Patent Ag Structure a plusieurs couches ayant au moins une couche metallique et au moins une couche polyamide
JP6392952B1 (ja) * 2017-08-10 2018-09-19 日本ペイント・インダストリアルコ−ティングス株式会社 粉体塗料組成物
FR3087775B1 (fr) * 2018-10-24 2022-12-02 Arkema France Poudres de copolyamide a basse temperature de fusion
WO2020242272A1 (fr) 2019-05-30 2020-12-03 주식회사 아모그린텍 Barre omnibus à dissipation de chaleur, électriquement isolante

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024502290A (ja) 2024-01-18
KR20230124688A (ko) 2023-08-25
WO2022136789A1 (fr) 2022-06-30
FR3118052A1 (fr) 2022-06-24
FR3118052B1 (fr) 2023-11-24
CN116724069A (zh) 2023-09-08
US20240052198A1 (en) 2024-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2061837A1 (fr) Poudre autoadherente haute performance a base de polyamide sans promoteur d'adhesion
EP0412888B1 (fr) Compositions thermoplastiques en poudre à base de polyamide et/ou de polyéther-esteramide, leur procédé de préparation et leur utilisation pour le revêtement de substrats métalliques
EP0367653B1 (fr) Procédé pour revêtir des substrats métalliques à l'aide d'un primaire en poudre et d'un revêtement superficiel appliqué par trempage, compositions de primaire en poudre utillisées et matériaux composites obtenus
WO2022136789A1 (fr) Poudre pour revêtement électriquement isolant
WO2005017038A2 (fr) Composition electrostatique a base de matrice polyamide
EP0800557B1 (fr) Composition en poudre a base de polyamide pour le revetement de substrats metalliques
EP0706544B1 (fr) Utilisation d'une composition en poudre a base de polyamide pour le revetement de substrats metalliques
US12384936B2 (en) Low-melting copolyamide powders
JP2019535852A (ja) 金属表面を被覆するための自己接着性組成物
EP3197938B1 (fr) Utilisation d'un copolymere a blocs pour la protection de pieces a base de metaux
EP0293292B1 (fr) Poudres pour revêtement à base de polyamide et substrat portant un tel revêtement
EP1564263A1 (fr) Poudre à base de polymère thermoplastique et son utilisation pour obtenir un revêtement rugueux
WO2026047163A1 (fr) Composition de polyamide pour le revêtement de composant de transport d'electricite
EP0290342B1 (fr) Utilisation de compositions thermoplastiques en poudre à base de polyamide ou de polyétheresteramide pour le revêtement de substrats métalliques, compositions thermoplastiques à base de polyamides et leur procécé de préparation
FR3119397A1 (fr) Compositions de polyamides presentant une forte adhesion sur metal et leur utilisation
JPH10330651A (ja) 粉体塗装用樹脂粉体
WO2023062324A1 (fr) Composition adhésive thermofusible
WO2022079387A1 (fr) Composition magnétique comprenant une résine de copolymères à blocs polyamides et à blocs polyéthers

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230705

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ARKEMA FRANCE