TWI441856B - 奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線 - Google Patents

奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線 Download PDF

Info

Publication number
TWI441856B
TWI441856B TW097113671A TW97113671A TWI441856B TW I441856 B TWI441856 B TW I441856B TW 097113671 A TW097113671 A TW 097113671A TW 97113671 A TW97113671 A TW 97113671A TW I441856 B TWI441856 B TW I441856B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
enamel
weight
line
nano
group
Prior art date
Application number
TW097113671A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200906933A (en
Inventor
Ezio Cancilleri
Giovanna Biondi
Giovanni Loggi
Original Assignee
Altana Elec Insulation Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38355017&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=TWI441856(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Altana Elec Insulation Gmbh filed Critical Altana Elec Insulation Gmbh
Publication of TW200906933A publication Critical patent/TW200906933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI441856B publication Critical patent/TWI441856B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D179/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/66Additives characterised by particle size
    • C09D7/67Particle size smaller than 100 nm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • H01B13/065Insulating conductors with lacquers or enamels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線
本發明係關於一種製備基於已知種類之組合物(較佳為聚酯、聚酯醯亞胺、聚醯胺醯亞胺及/或聚胺基甲酸酯)且通常處於絕緣磁線區段中的奈米改良之線瓷漆之方法,該方法包含添加奈米材料。磁線由此瓷漆製成,該等磁線展示改良之熱性質及機械性質。
用於電及電子器件中之瓷漆線歸因於由起源於產生磁場之電流之焦耳效應所產生的熱而經受高溫。為防止劣化及變形,瓷漆線必須耐熱。此外,歸因於機器尺寸之不斷縮小,汽車電子零件中之某些馬達或線圈運作時不得不暴露於之嚴酷條件(諸如在高溫狀態下或在大量過電流流動中),日益需要具有改良之耐熱性之線。
此項技術之現狀為使用展示優越熱性質之塗佈聚醯亞胺之線:在GB 898651、US3,207,728、EP 0 274 602及EP 0 274 121中已知並描述聚醯亞胺。
亦已知(JP 2001351440、JP 2002304915)亦提供具有優越熱性質之線的無機改質聚醯亞胺。然而聚醯亞胺絕緣線具有許多缺點:其不如其他種類物質(例如外塗佈PVF或耐綸之線)耐磨;其在含有濕氣之密封系統中強烈傾向於水解;除非捲繞應力(例如藉由熱處理)被消除否則其將溶解開裂;其非常難以汽提,從而需要高度腐蝕性汽提劑;其在固體含量範圍方面之可用性非常有限(相對於其他瓷漆 類型非常低)。
其他具有極佳耐熱性之塗層係基於無機塗層(JP 2006143543、JP 2003123551、US 20060128548)。此等材料具有以下缺點:需要特殊塗覆且減少經受無機部分之連續研磨作用之塗佈器件的壽命。此外,可能在使線經受諸如壓縮、伸長及摩擦之機械應力之線圈操作期間損壞線塗層。此外,陶瓷瓷漆強烈傾向於在熱循環期間開裂,從而脫離導體。
本發明之目的在於提供一種製備具有改良之熱性質之線瓷漆組合物的方法,以提供塗佈有展現相對於標準瓷漆之改良之機械性質且特別是熱性質的改質習知瓷漆(如聚酯、聚酯醯亞胺、聚胺基甲酸酯及聚醯胺醯亞胺)之瓷漆線。本發明之線瓷漆不應需要標準條件外之其他特定塗覆條件,且不應要求相對於普通塗漆作業對塗瓷漆機進行增多的維護操作。
本發明之目的由製備具有改良之熱性質之線瓷漆組合物的方法來達成,該方法之特徵在於在塗覆線瓷漆之前將奈米材料添加於線瓷漆組合物之聚合物基底、所得線瓷漆及藉由使用線瓷漆中之奈米材料來改良線瓷漆之熱性質。
將在下文中詳細說明本發明。
聚酯線瓷漆含有芳族及/或脂族多價羧酸及其酐、芳族及/或脂族多價醇及/或溶解於甲苯酚溶劑中之三-(2-羥乙 基)異三聚氰酸酯(THEIC)之縮合產物。此外,聚酯線瓷漆通常含有溶劑油及一或多個交聯觸媒;詳見US 3,342,780、US 3,249,578,EP 0144 281 and WO 92/02776。該溶劑油及該等交聯觸媒是為專業人士已知之商業產品。通常聚酯線瓷漆用於雙塗層系統中作為聚醯胺醯亞胺外塗層下之底塗層。
聚酯醯亞胺線瓷漆通常含有溶解於甲苯酚與溶劑油之混合物中之聚酯醯亞胺樹脂。此外,聚酯醯亞胺線瓷漆含有固化觸媒及添加劑。聚酯醯亞胺樹脂為芳族及/或脂族多價羧酸及其酐、作為偏苯三甲酸酐(TMA)與芳族或脂族二胺(較佳為二胺基聯苯甲烷)之反應產物之二羧酸、芳族及/或脂族多價醇及/或三-(2-羥乙基)異三聚氰酸酯(THEIC)的縮合產物。可在如DE 14 45 263、DE 14 95 100、WO 91/07469、WO 90/01911之專利中找到相關細節,該等專利展現此項技術之現狀。
聚胺基甲酸酯線瓷漆通常含有聚酯多醇樹脂及封端聚異氰酸酯。該等兩者通常溶解於甲苯酚與溶劑油之混合物中;固化觸媒通常為第三胺、錫、鋅、鐵及其他金屬之有機鹽。聚酯通常為芳族及/或脂族多價羧酸及其酐、芳族及/或脂族多價醇之縮合產物。在一些聚胺基甲酸酯線瓷漆中使用聚酯醯亞胺而非聚酯。封端聚異氰酸酯為芳族二或聚異氰酸酯與甲苯酚或酚之反應產物。可在如DE 144749、DE-957157、DE 28 40 352、DE 25 45 912及WO 90/01911之專利中找到相關細節。
聚酯、聚酯醯亞胺及聚胺基甲酸酯極易溶解於甲苯酚中,其中該等甲苯酚為酚(自1%至90%)、甲酚(自1%至99%)、二甲苯酚(自1%至99%)、三甲酚(自0%至30%)、乙酚(自0%至20%)、苯甲醚及其他低分子量烷化酚(2<C<5)之混合物。甲苯酚通常以與如溶劑油、二甲苯、Solvesso 100、Solvesso 150及其他之高沸點芳族烴之摻合物形式用作線瓷漆溶劑。亦可偶爾使用如高沸點醇或高沸點乙二醇醚及其他之其他溶劑。
聚醯胺醯亞胺線瓷漆含有溶解於極性非質子性有機溶劑之混合物中之聚醯胺醯亞胺樹脂。該樹脂係藉由使三甲酸酐與二異氰酸酯直接反應所製得。較佳使用偏苯三甲酸酐(TMA)作為可用之三甲酸酐。較佳使用芳族二異氰酸酯(諸如4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯及甲苯二異氰酸酯)作為可用異氰酸酯。使用具有二甲苯、溶劑油及其他烴之N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N-乙基-2-吡咯啶酮(NEP)、N,N'-二甲基乙醯胺、N,N'-二甲基甲醯胺作為溶劑。在如US 3,554,984、DE 24 41 020、DE 25 56 523、DE 12 66 427及DE 19 56 512之專利中描述此項技術之現狀。
本發明作者發現了相對於未經改質之瓷漆,藉由在塗覆線瓷漆之前將奈米材料添加於線瓷漆組合物之聚合物基底所製備之經奈米改質之線瓷漆帶來的改良性質。詳言之,此等瓷漆相對於習知瓷漆展現突出之機械性質且特別是熱性質,且因所涉及無機材料之奈米層級尺寸,除標準條件外無需特殊塗覆條件。此外,每一種瓷漆基本上可藉由本 發明之方法進行奈米改質而不劣化其標準性質(其可獲得改良或保持不變)。
奈米材料通常為平均半徑在自1奈米(nm)至數百nm範圍內之無機材料。此等材料可自商業來源(Degussa AG、Nanophase Technologies Coprporation及其他)獲得。摻合進各種塑膠材料或薄膜中之奈米材料引起機械性質(如耐擦傷性及薄膜硬度)顯著改良(2001年Baltimore之"Nanocomposite 2001";2006年Greensboro之"Second annual Wood Coatings and Substrates Conference"之會議記錄)。
可用於根據本發明之方法中之奈米粒子為平均半徑在自1 nm至300 nm之範圍,較佳在自2 nm至100 nm之範圍,尤佳自5 nm至65 nm之範圍內的粒子。較佳奈米粒子之實例為鋁、錫、硼、鍺、鎵、鉛、過渡金屬及鑭系元素及錒系元素,特定地包含鋁、矽、鈦、鋅、釔、釩、鋯及/或鎳(較佳在分散相下為奈米級之鋁、矽、鈦及/或鋯)之族的奈米氧化物、奈米金屬氧化物、金屬氧化物或水合氧化物,該等氧化物可單獨或組合使用。在奈米金屬氧化物中,最佳為奈米氧化鋁。奈米氧化鋁之實例為:BYK-Chemie GmbH的BYK-LP X 20693及NanoBYK 3610、Nycol Nano Technologies Inc.的Nycol A120OSD、Sasol Germany GmbH 的Dispal X-25 SR及SRL、Disperal P2、P3、OS1及OS2。在奈米氧化鋁中,較佳為預分散於極性溶劑中之氧化鋁之陶瓷粒子,諸如BYK-Chemie GmbH的BYK-LP X 20693及 NanoBYK 3610。
在本發明之較佳實施例中,奈米粒子可與偶合劑一起使用。
可使用任一普遍已知之官能性烷氧基矽烷或芳氧基矽烷作為偶合劑。在官能性矽烷中,較佳為(異氰酸烷基)-三烷氧基矽烷、(胺基烷基)-三烷氧基矽烷、(三烷氧基矽烷基)-烷基酐、寡聚二胺基-矽烷-系統。官能性矽烷之烷基自由基及烷氧基具有1至6個碳原子且更佳具有1至4個碳原子。前述烷基及烷氧基可進一步具有取代基於其上。鈦酸鹽及/或鋯酸鹽亦可用作偶合劑。可使用任一通用原鈦或鋯酸酯,諸如,四異丙基、四丁基、乙醯丙酮、丙酮乙酸酯、二乙醇胺、三乙醇胺、甲苯基鈦酸鹽或鋯酸鹽。
本發明之較佳方法之特徵在於線瓷漆包含a)自10重量%至80重量%,較佳20重量%至70重量%,特別為25重量%至60重量%的聚合物基底,b)自0.01重量%至50重量%,較佳0.2重量%至20重量%,特別為1.0重量%至10重量%的奈米材料,c)自19重量%至90重量%,較佳29重量%至80重量%,特別為39重量%至74重量%的溶劑、固化觸媒、偶合劑及添加劑,其中百分比係基於整個瓷漆線且在任一狀況下合計達100%。
可以若干方式來進行製備經奈米改質之線瓷漆之方法。
可在不同溫度下將奈米粒子分散於適合溶劑中。接著將 所獲取之分散液添加於線瓷漆中。
亦可能將奈米材料分散於溶劑中並在此分散液中執行樹脂合成。
為增強聚合物溶液基質中之奈米粒子之分散,可將諸如官能性矽烷、鈦酸鹽或鋯酸鹽之偶合劑直接添加於奈米粒子分散液中且在將該等偶合劑裝入聚合物樹脂溶液之前將其混合在分散液中或可在添加奈米粒子分散液之前將其直接添加於聚合物溶液中。或者可在奈米粒子分散液裝填之前將偶合劑混合於聚合物溶液中,以獲得無機部分與有機部分之更佳鍵聯。在添加奈米金屬氧化物溶液之前,可在室溫下或在相對較低之溫度下攪拌聚合物溶液與偶合劑之混合物達數小時。
本發明亦關於藉由使用如上所述製得的所揭示組合物製造瓷漆線。
根據本發明之組合物之塗佈及固化無需除習知塗覆外之任何特定程序。類型及直徑與可用於未經改質之相關瓷漆之類型及直徑相同的所用線可經塗佈而具有自0.005 mm至6 mm之直徑。適合線包括習知金屬線,較佳為銅、鋁或其合金。關於線形狀無任何限制,詳言之可使用圓形及矩形線。
可將本發明之組合物可以單塗層、雙塗層或多層塗層形式來塗覆。可將經奈米改質之瓷漆與未經改質之瓷漆一起塗覆作為雙塗層或多層塗層。較佳為對於每一塗層皆使用經奈米改質之瓷漆。
可以習知層厚度來塗覆組合物,乾燥層厚度係依據細線及粗線之標準化值。
將本發明之組合物塗覆於線上並在水平或垂直烘箱中將其固化。
可自一次至若干次連續地對線進行塗佈及固化。作為固化溫度之適合範圍可根據用於相關未經改質之瓷漆之習知參數及待塗佈之線之性質而自300℃變化至800℃。諸如處理遍數、塗瓷漆速度、烘箱溫度之塗瓷漆條件視待塗佈之線的性質而定。
根據IEC 60851來測試所製成之瓷漆線。
結果發現,如上所述而製備之線瓷漆調配物當在線上經塗佈並固化時展示相對於習知未經改質之相關瓷漆之較高耐熱性。詳言之,增加之耐高溫性經量測作為提高之穿透(cut-through)值。熱衝擊亦經增強從而允許經奈米改質之瓷漆線在預定時間中承受較高溫度而無受傷線之破裂。此外,藉由根據本發明之經奈米改質之瓷漆所獲取的塗層展示增強之耐磨性且有時其具有相對於習知塗層之增強之可撓性。
本發明亦包含在線瓷漆中使用奈米材料以改良線瓷漆之熱性質,特別是關於藉由上述方法所製備之線瓷漆。
將在下文中基於下列實例更詳細地說明本發明,然而本發明不限於此等實施例。
實例 根據先前技術之線塗層之製備 實例1(用於比較之聚醯胺醯亞胺)
容積為2公升之四頸燒瓶配備有攪拌器、冷卻管及氯化鈣管,且將192.1 g偏苯三甲酸酐(TMA)、250.3 g亞甲基二苯4,4'-二異氰酸酯(MDI)及668 g N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)裝入燒瓶。使生成的混合物在80℃下反應達2小時,接著將其加熱直至140℃並在該溫度下將其持續攪拌直至無任何二氧化碳形成。其後,將反應混合物冷卻至50℃,且將257 g xllene添加於反應混合物。根據上述程序,獲取具有以重量計33.0%之樹脂濃度及20℃下900 cPs之黏度的聚醯胺醯亞胺樹脂溶液。
實例2(用於比較之聚酯)
將54 g乙二醇與179 g三-(2-羥乙基)異三聚氰酸酯(THEIC)、177 g二甲基對苯二酸酯(DMT)及0.33 g原鈦酸四丁基酯(四丁基鈦酸酯)一起裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。將混合物加熱直至210℃並將其持續攪拌直至55 g甲醇餾出。接著將所得聚酯冷卻並將其與13 g四丁基鈦酸酯及足夠量之80份甲苯酚與20份溶劑油之混合物調配以形成具有以重量計37.0%之固體含量之溶液。
實例3(用於比較之聚酯醯亞胺)
將300 g甲苯酚與62.0 g乙二醇、261.1 g THEIC、194.2 g DMT及0.35 g四丁基鈦酸酯一起裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。將混合物加熱至200℃並將其持續攪拌直至60 g甲醇餾出。在冷卻至 140℃之後,添加192.1 g TMA及99.0 g DADM。接著將溶液在2小時之週期內加熱直至205℃並將其持續攪拌直至33 g水餾出。接著將所得聚合混合物冷卻並將其與23 g四丁基鈦酸酯及110 g可購得之酚系樹脂在攪拌下調配。藉由足夠量之70份甲苯酚與30份溶劑油之混合物進一步將溶液稀釋以形成具有以重量計37.0%之固體含量之線瓷漆。
實例4(用於比較之聚胺基甲酸酯) 聚酯多元醇之製備
將194.1 g DMT、170.0 g乙二醇及92.1 g甘油及0.06 g醋酸鉛裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。將混合物加熱至220℃並將其持續攪拌達數小時直至64 g甲醇餾出。接著將足夠甲苯酚添加於熱樹脂以形成具有以重量計44.8%之固體含量之聚酯多元醇溶液。
封端聚異氰酸酯之製備:將150 g苯酚、150 g二甲苯酚、174 g可購得之二異氰酸甲苯酯(TDI)及44.7 g三羥甲基丙烷(TMP)裝入配備有攪拌器、冷卻管及氯化鈣管之容積為2公升之四頸燒瓶。將混合物在攪拌下加熱至120℃並將其保持於此溫度下直至反應混合物無異氰酸酯。接著將120 g溶劑油在冷卻下添加於混合物。根據上述程序,獲取具有46.5%之樹脂濃度之異氰酸酯基樹脂溶液。
聚胺基甲酸酯線瓷漆之製備:將30份已製備之聚酯多元醇樹脂及70份已製備之聚異氰 酸酯基樹脂裝入配備有攪拌器之容積為2公升之雙頸燒瓶。將足夠量之40份苯酚、20份二甲苯酚、20份二甲苯及20份溶劑油之溶劑摻合物添加於此混合物。所獲取之聚胺基甲酸酯線瓷漆具有以重量計之33.0%之固體含量。
根據本發明之線塗層之製備 實例1a(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
將33.0 g BYK-LP X 20693及77.0 g N-甲基吡咯啶酮(NMP)裝入配備有攪拌器、冷卻管及氯化鈣管之容積為2公升之四頸燒瓶。接著將混合物在40℃下攪拌達2小時,接著將1000 g具有以質量計33%之濃度之實例1的聚醯胺醯亞胺樹脂之溶液添加於該容器。將混合物於室溫下攪拌達數小時;接著將溶液過濾以移除固體雜質,從而獲取具有以質量計32.2%之固體含量的經奈米改質之聚醯胺醯亞胺。在該種狀況下,氧化鋁(Al2 O3 )之含量為以質量計5%。
實例1b(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,使用獲取具有以質量計之32.3%之固體含量的經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之NANOBYK 3610(來自BYK Chemie)來製備實例1b。在該種狀況下,氧化鋁(Al2 O3 )之含量為以質量計5%。
實例1c(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,使用獲取具有以質量計之32.4%之固體含量的經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之Disperal P2(來自Sasol)來製備實例1c,在該種狀況下,氧化鋁(Al2 O3 )之含 量為以質量計5%。
實例1d(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,使用獲取具有以質量計之32.4%之固體含量的經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之Nycol AL20SD(來自Nycol)來製備實例1d。在該種狀況下,氧化鋁(Al2 O3 )之含量為以質量計5%。
塗瓷漆及測試:將具有0.71 mm之裸線厚度之銅線用作絕緣線之導體。以32 m/min之塗漆速度在520℃之溫度下於空氣再循環塗瓷漆機MAG HEL 4/5中對瓷漆塗佈並烘焙14次;將模具用作塗覆系統。所得層厚度為0.070 mm。
可自表1瞭解,經奈米改質之產物具有較比較實例更高 之穿透。亦達成較高耐磨性。來自實例1a之瓷漆完全通過(全部三個試樣)240℃下之熱衝擊測試。
實例1e(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,藉由以所獲取之經奈米改質之聚醯胺醯亞胺具有以質量計32.8%之固體含量及以質量計2%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量的量使用BYK-LP X 20693來製備實例1e。
實例1f(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,藉由以所獲取之經奈米改質之聚醯胺醯亞胺具有以質量計32.1%之固體含量及以質量計7.5%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量的量使用BYK-LP X 20693來製備實例1f。
實例1g(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,藉由以所獲取之經奈米改質之聚醯胺醯亞胺具有以質量計31.8%之固體含量及以質量計10%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量的量使用BYK-LP X 20693來製備實例1g。
可自表2瞭解,奈米粒子之最佳量在所測試之系統中為7.5%。實例1f之產物具有極高穿透、改良之耐磨性及熱衝擊。
實例1h(經奈米改質之聚醯胺醯亞胺之製備)
如實例1a中所述,藉由使用BYK-LP X 20693及(3-胺基丙基)-三乙氧基矽烷來製備實例1h。將矽烷在NMP中於40℃下與奈米氧化鋁一起預混合達4小時。經奈米改質之聚醯胺醯亞胺具有以質量計33.0%之固體含量、以質量計7.5%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量及以質量計0.5%之矽烷之含量。
表3展示偶合劑之使用進一步改良性質,特別是穿透及tan δ。
實例2a(經奈米改質之聚酯之製備)
將37.0 g BYK-LP X 20693、1.85 g(3-胺基丙基)-三乙氧基矽烷及172.6 g甲苯酚裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。接著將混合物在40℃下攪拌達4小時,接著添加1000 g實例2之聚酯樹脂之溶液。接著將混合物在40℃下攪拌達2小時,從而獲取具有以質量計36.7%之固體含量的經奈米改質之聚酯。在該種狀況下,矽烷之含量為以質量計0.5%且奈米氧化鋁之含量為以質量計5%。
實例3a(經奈米改質之聚酯醯亞胺之製備)
將37.0 g BYK-LP X 20693、1.85 g(3-胺基丙基)-三乙氧基矽烷及172.6 g甲苯酚裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。接著將混合物在40℃下攪拌達4小時,接著將1000 g實例3之聚酯醯亞胺樹脂之溶液添加於該燒瓶中。接著將混合物在40℃下攪拌達2小時,從而獲取具有以質量計36.8%之固體含量的經奈米改質之聚酯醯亞胺。在該種狀況下,矽烷之含量為以質量計0.5%且奈米氧化鋁之含量為以質量計5%。
表4展示經奈米改質之產物具有較比較實例更高之穿透。亦達成較高耐磨性。
實例2b(經奈米改質之聚酯之製備)
如實例2a中所述,藉由使用0.5質量%之N-二甲氧基(甲基)矽烷基甲基-O-甲基-胺基甲酸脂來製備實例2b。塗漆結果等同於實例2a。
表5中所測試之瓷漆線由具有0.71 mm的裸線厚度之銅線製成。首先以作為底塗層(11層)之聚酯或聚酯醯亞胺塗佈瓷漆外加3層聚醯胺醯亞胺頂塗層。
表5展示經雙塗層奈米材料改質之系統在兩種狀況下均優於未經改質之產品。在所有狀況下所有性質均得到增強。
實例4a(經奈米改質之聚胺基甲酸酯之製備)
將33.0 g BYK-LP X 20693、1.65 g(3-胺基丙基)-三乙氧 基矽烷及154 g甲苯酚裝入配備有溫度計、攪拌器及蒸餾單元之容積為2公升之三頸燒瓶。接著將混合物在40℃下攪拌達4小時,接著將1000 g實例4之聚胺基甲酸酯樹脂之溶液添加於該燒瓶中。接著將混合物在40℃下攪拌達2小時,從而獲取具有以質量計33.3%之固體含量的經奈米改質之聚胺基甲酸酯。在該種狀況下,矽烷之含量為以質量計0.5%且奈米氧化鋁之含量為以質量計5%。
實例4b(經奈米改質之聚胺基甲酸酯之製備)
如實例4a中所述,藉由以所獲取之經奈米改質之聚胺基甲酸酯具有以質量計33.3%之固體含量、以質量計2%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量及以質量計0.2%之矽烷之含量的量使用BYK-LP X 20693及(3-胺基丙基)-三乙氧基矽烷來製備實例4b。
實例4c(經奈米改質之聚胺基甲酸酯之製備)
如實例4a中所述,藉由以所獲取之經奈米改質之聚胺基甲酸酯具有以質量計33.3%之固體含量、以質量計1%之氧化鋁(Al2 O3 )之含量及以質量計0.1%之矽烷之含量的量使用BYK-LP X 20693及(3-胺基丙基)-三乙氧基矽烷來製備實例4c。
表6展示存在為2%之奈米粒子最佳含量,從而引起穿透之顯著增加而不影響塗佈聚胺基甲酸酯之銅線(直徑為0.71 mm)之可焊性。亦顯著改良熱衝擊。

Claims (14)

  1. 一種在線瓷漆中之奈米材料之用途,其係改良該線瓷漆之熱性質,其特徵在於該線瓷漆之聚合物基底係選自由聚醯胺醯亞胺、聚酯、聚酯醯亞胺、聚胺基甲酸酯及其混合物組成之群;且其特徵在於該奈米材料係選自由鋁、錫、硼、鍺、鎵、鉛、過渡金屬、鑭系元素、錒系元素之奈米氧化物、奈米金屬氧化物、金屬氧化物或水合氧化物及其混合物組成之群;或該奈米材料係選自由鋁、矽、鈦、鋅、釔、釩、鋯、鎳之奈米氧化物、奈米金屬氧化物、金屬氧化物或水合氧化物及其混合物組成之群。
  2. 如請求項1之用途,其特徵在於該奈米材料來自奈米氧化鋁之群。
  3. 如請求項1之用途,其特徵在於該等奈米粒子之平均半徑係在自1nm至300nm之範圍中。
  4. 如請求項1之用途,其特徵在於該等奈米粒子之平均半徑係在自2nm至100nm之範圍中。
  5. 如請求項1之用途,其特徵在於該等奈米粒子之平均半徑係在自5nm至65nm之範圍中。
  6. 如請求項1之用途,其特徵在於藉由一或多種偶合劑處理該奈米材料。
  7. 如請求項6之用途,其特徵在於該等偶合劑係選自由烷氧基或芳氧基矽烷、(異氰酸烷基)-三烷氧基矽烷、(胺基烷基)-三烷氧基矽烷、(三烷氧基矽烷基)-烷基酐、寡聚二胺基-矽烷、鈦酸鹽、鋯酸鹽及其混合物組成之群。
  8. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含a)自10重量%至80重量%的聚合物基底,b)自0.01重量%至50重量%的奈米材料,c)自19重量%至90重量%的溶劑、固化觸媒、偶合劑及添加劑,其中該等百分比係基於該整個瓷漆線且在任一狀況下合計達100%。
  9. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自20重量%至70重量%的聚合物基底。
  10. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自25重量%至60重量%的聚合物基底。
  11. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自0.2重量%至20重量%的奈米材料。
  12. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自1.0重量%至10重量%的奈米材料。
  13. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自29重量%至80重量%的溶劑、固化觸媒、偶合劑及添加劑。
  14. 如請求項1之用途,其特徵在於該線瓷漆包含自39重量%至74重量%的溶劑、固化觸媒、偶合劑及添加劑。
TW097113671A 2007-04-16 2008-04-15 奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線 TWI441856B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07106231A EP1983022A1 (en) 2007-04-16 2007-04-16 Nano-modified wire enamels and enamelled wires thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200906933A TW200906933A (en) 2009-02-16
TWI441856B true TWI441856B (zh) 2014-06-21

Family

ID=38355017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097113671A TWI441856B (zh) 2007-04-16 2008-04-15 奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線

Country Status (12)

Country Link
US (2) US20100081744A1 (zh)
EP (2) EP1983022A1 (zh)
JP (1) JP5649955B2 (zh)
KR (1) KR101501492B1 (zh)
CN (2) CN104789025A (zh)
BR (1) BRPI0809666A2 (zh)
ES (1) ES2430864T3 (zh)
MX (1) MX2009010526A (zh)
MY (1) MY151202A (zh)
RU (1) RU2473579C2 (zh)
TW (1) TWI441856B (zh)
WO (1) WO2008125559A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5419211B2 (ja) 2009-07-29 2014-02-19 日立金属株式会社 エナメル被覆絶縁電線およびその製造方法
US8784993B2 (en) * 2010-12-15 2014-07-22 General Electric Company High temperature high frequency magnet wire and method of making
US20120080970A1 (en) * 2010-02-22 2012-04-05 General Electric Company High voltage and high temperature winding insulation for esp motor
CN102947894A (zh) 2010-06-22 2013-02-27 Abb研究有限公司 具有环绕电气绝缘的电导体
JP5609732B2 (ja) * 2011-03-22 2014-10-22 日立金属株式会社 絶縁塗料及びそれを用いた絶縁電線
CN102627883B (zh) * 2012-03-30 2014-03-12 广东恒宝昌电工科技股份有限公司 一种耐电晕漆包线漆的生产方法
CN103756542B (zh) * 2013-12-04 2016-02-17 铜陵三佳变压器有限责任公司 一种变压器用直焊无焊渣的聚氨酯漆包线漆及其制备方法
CN103773187A (zh) * 2014-01-20 2014-05-07 南通钰成光电科技有限公司 一种电器用漆包线涂料及其制备方法
FR3018403B1 (fr) 2014-03-04 2017-10-13 Moteurs Leroy-Somer Fil conducteur isole electriquement
CN104293172A (zh) * 2014-09-17 2015-01-21 明光市锐创电气有限公司 一种变压器绝缘漆
CN104821189B (zh) * 2015-05-10 2016-08-17 苏州鼎天电子有限公司 一种合金漆包线及其制造方法
CN105838071A (zh) * 2016-04-22 2016-08-10 广东精达里亚特种漆包线有限公司 一种含有无机氧化物的纳米聚酯亚胺薄膜及其制备方法
CN106519649B (zh) * 2016-11-09 2019-03-22 郑州电力高等专科学校 一种耐老化绝缘漆包线
CN106675401A (zh) * 2017-01-07 2017-05-17 丹阳市沃德立电工材料有限公司 一种耐电晕漆包线漆及其制备方法
US11572480B2 (en) 2017-03-03 2023-02-07 The Boeing Company Surface reactivation treatment
US10923887B2 (en) * 2017-03-15 2021-02-16 Tenneco Inc. Wire for an ignition coil assembly, ignition coil assembly, and methods of manufacturing the wire and ignition coil assembly
CN109181527A (zh) * 2018-08-20 2019-01-11 安徽晟然绝缘材料有限公司 一种高附着性漆包线绝缘底漆及其制备方法
CN109486375B (zh) * 2018-11-29 2021-02-02 先登高科电气有限公司 一种改善表面粒子和堆积毛线的改性漆包线漆的生产工艺
US20230317312A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 Jung Shing Wire Co., Ltd. Thermally conductive flat self-fusing enameled wire

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3207728A (en) * 1961-03-31 1965-09-21 Du Pont Polymides from thiophene tetracar-boxylic acid and diamines
US3249578A (en) * 1965-02-10 1966-05-03 Schenectady Chemical Coating compositions of a dibasic polycarboxylic acid/tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate polyester and a phenolformaldehyde resin
US3342780A (en) * 1961-06-16 1967-09-19 Schenectady Chemical Reaction product of a dibasic polycarboxylic acid and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate
US3554984A (en) * 1968-10-16 1971-01-12 George Co P D Polyamide-imide resins
US4537804A (en) * 1982-05-05 1985-08-27 General Electric Company Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith
DE4037972A1 (de) * 1989-12-20 1991-06-27 Asea Brown Boveri Bauteil hoher elektrischer feldbelastbarkeit und langzeitstabilitaet fuer verwendung als isolierkoerper
JP3419243B2 (ja) * 1997-04-14 2003-06-23 日立電線株式会社 シリカ微分散ポリイミドエナメル線
TW516043B (en) * 1998-12-19 2003-01-01 Tai I Electric Wire & Amp Cabl High temperature resistant colored enamel wires
DE19909954A1 (de) * 1999-03-06 2000-09-28 Herberts Gmbh & Co Kg Beschichtungszusammensetzung für metallische Leiter und Beschichtungsverfahren unter deren Verwendung
JP3496636B2 (ja) * 2000-02-16 2004-02-16 日立電線株式会社 耐部分放電性エナメル線用塗料及び耐部分放電性エナメル線
JP2002025344A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd 絶縁塗料及びエナメル線
DE10041943A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-14 Schenectady Int Inc Polyamidimidharzlösung und ihre Verwendung zur Herstellung von Drahtlacken
JP2004055185A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Toshiba Aitekku Kk エナメル線
US7015260B2 (en) * 2003-06-04 2006-03-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company High temperature polymeric materials containing corona resistant composite filler, and methods relating thereto
DE10327861B4 (de) * 2003-06-18 2006-05-11 Miele & Cie. Kg Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät
JP2005112908A (ja) * 2003-10-03 2005-04-28 Totoku Electric Co Ltd 無機フィラー分散絶縁塗料および絶縁電線
US7090894B2 (en) * 2004-02-10 2006-08-15 General Electric Company Bondcoat for the application of TBC's and wear coatings to oxide ceramic matrix
JP2005239765A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Totoku Electric Co Ltd 無機フィラー分散絶縁塗料および絶縁電線
JP2006134813A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁被覆材料及び絶縁被覆導体

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0809666A2 (pt) 2014-10-14
EP1983022A1 (en) 2008-10-22
EP2134777A1 (en) 2009-12-23
ES2430864T3 (es) 2013-11-22
WO2008125559A1 (en) 2008-10-23
MY151202A (en) 2014-04-30
CN104789025A (zh) 2015-07-22
RU2473579C2 (ru) 2013-01-27
EP2134777B1 (en) 2013-08-14
RU2009142025A (ru) 2011-05-27
CN101668800A (zh) 2010-03-10
MX2009010526A (es) 2009-10-26
TW200906933A (en) 2009-02-16
JP2010524198A (ja) 2010-07-15
JP5649955B2 (ja) 2015-01-07
KR20100016518A (ko) 2010-02-12
US20110152426A1 (en) 2011-06-23
US20100081744A1 (en) 2010-04-01
KR101501492B1 (ko) 2015-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI441856B (zh) 奈米改良之線瓷漆及其瓷漆線
US9006350B2 (en) Selfbonding enamels based on new polyester amide imides and polyester amides
EP2222805B1 (en) Process of coating electrical steel
US6261687B1 (en) Oxygen plasma resistant polymer for electrical devices
BRPI0615965A2 (pt) composição de revestimento de fios, processo de revestimento de fios condutores de eletricidade e fio condutor de eletricidade
JP2008257925A (ja) 絶縁電線
TWI795595B (zh) 電沉積塗料及絕緣被膜
WO2013096238A1 (en) Coating process with self-crosslinkable composition for electrical steel sheet
JP5104706B2 (ja) ポリエステルイミド樹脂ワニス及びこれを用いた絶縁電線
KR101778342B1 (ko) 금속 전도체를 위한 코팅 조성물
JP6567796B1 (ja) 耐部分放電用塗料、耐部分放電用絶縁被膜、電線、及び回転電機
TWI821382B (zh) 耐局部放電用塗料、耐局部放電用絕緣被膜、電線、及旋轉電機
JP2023542189A (ja) ポリアミドイミドを含有するワイヤエナメル組成物
JP2004244503A (ja) エナメル線用ポリエステル系絶縁塗料、その製造方法およびエナメル線
WO2020136827A1 (ja) 電気絶縁樹脂組成物、及び電気絶縁体