包含三聚氰胺基多元醇的漆包线漆组合物的利记博彩app
【专利摘要】漆包线漆组合物，包含（A）：0.1wt%至20wt%的至少一种三聚氰胺基多元醇，其由（A1）三聚氰胺、（A2）醛和（A3）烷醇胺缩合获得，（B）：20wt%至60wt%的至少一种聚酯树脂或者聚酯酰亚胺树脂，（C）：20wt%至90wt%的溶剂或者溶剂混合物，（D）：0wt%至5wt%的催化剂，和（E）：0wt%至1wt%的一种或多种常规添加剂和助剂，组分（A）至（E）的总和为100wt%。
【专利说明】包含三聚氰胺基多元醇的漆包线漆组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及包含聚酯树脂或聚酯酰亚胺树脂和三聚氰胺基多元醇的新的漆包线漆组合物及其用途。本发明还涉及涂覆有所述新的漆包线漆的铜线。
【背景技术】
[0002]变压器、电动机、发电机和电气测量装置的生产通常会对绝缘漆包铜线和铝线提出相当苛刻的要求。在加工过程中，漆包线被逐渐拉伸、挤压并缠绕。而且在正在进行的操作中，漆包线会承受振动、压缩和温度负载。因此应用于线材的漆包线漆必须一次并同时满足多种需求。其应当具有高的化学和热稳定性、对于线材良好的粘着性、以及特别好的机械强度。当用于变频器控制的电动机时，其对于所发生的局部放电必须是不敏感的，从而防止短路。为了满足越来越苛刻的材料需求，因此需要对所应用的漆包线漆的材料性能进行不断的改进。
[0003]当前市场上的漆包线漆本质上为常规粘合剂在有机溶剂或者溶剂混合物中的溶液。广泛应用的粘合剂为这样的粘合剂，例如为聚酯树脂、三-2-羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)改性的聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂、THEIC改性的聚酯酰亚胺树脂和聚氨酯树脂。
[0004]聚酯树脂溶液和THEIC改性的聚酯树脂溶液作为漆包线漆的应用在例如US
3,342, 780,US 3, 249, 578,EP 0 144 281 Al 和 WO 93/12188 Al 中公开。除了聚酯树脂或THEIC改性的聚酯树脂和有机溶剂，漆包线漆通常还包含交联剂、交联催化剂以及其它的添加剂和助剂。
`[0005]作为漆包线漆的聚酯酰亚胺树脂和THEIC改性的聚酯酰亚胺树脂溶液在例如DEI 445 263、DE I 495 100和WO 91/07469 Al中公开。除了聚酯酰亚胺树脂或THEIC改性的聚酯酰亚胺树脂和有机溶剂，这些漆包线漆通常会包含与聚酯基漆包线漆相同的交联剂、交联催化剂和其它的添加剂和助剂。
[0006]在这样的漆包线漆中所使用的交联剂包括例如在US 3，249，578中公开的酚醛树月旨。酚醛树脂的缺点为它们的黑色调以及它们在漆包线漆配方中相对于聚酯树脂或聚酯酰亚胺树脂来说相对差的热性能。
[0007]三聚氰胺、三聚氰胺-甲醛树脂以及用于制备树脂和泡沫、更特别是聚氨酯泡沫的具有增强的温度稳定性的各种三聚氰胺基多元醇已为人所知多年，并且例如在US4，745，133和US 2006/0069174 Al中公开。还已知的是作为三聚氰胺和醛以及烷醇胺反应的缩合产物的三聚氰胺基多元醇。它们被用于制备具有改善的阻燃性能的聚氨酯，其在例如US 4,939，182中公开。
【发明内容】
[0008]本发明的一个目的在于提供聚酯和聚酯酰亚胺漆包线漆，其相对于传统使用的聚酯和聚酯酰亚胺漆包线漆具有改善的性能特征。这些新的漆包线漆是存储稳定并易于加工的，且具有浅色调。此外，它们对于铜线具有高粘着性。[0009]涂覆有聚酯和聚酯酰亚胺漆包线漆的铜线相对于那些涂有传统的漆包线漆的铜线来说将会表现出改善的热、电和机械性能。
[0010]该目的通过包含如下组分的漆包线漆组合物实现，
[0011](A) :0. lwt%至20wt%的至少一种三聚氰胺基多元醇，其可由（Al)三聚氰胺、(A2)醛和（A3)烷醇胺的缩合而获得，
[0012](B):作为粘合剂的25wt%至60wt%的至少一种聚酯树脂或者聚酯酰亚胺树脂，
[0013](C) ：20wt%至90wt%的溶剂或者溶剂混合物，
[0014](D) ：0wt% 至 5wt% 的催化剂，和
[0015](E) ：0wt%至2wt%的一种或多种常规添加剂和助剂，
[0016]组分（A)至（E)的总和为100wt%。
[0017]令人惊奇地，使用三聚氰胺基多元醇来替代在传统的聚酯和聚酯酰亚胺漆包线漆中用作交联剂的酚醛树脂会导致漆包线漆存储稳定并且易于加工，而且对于铜线还具有非常好的粘着性。还令人惊奇的是，涂有本发明的漆包线漆的铜线相对于涂有传统漆包线漆的那些铜线来说表现出改善的热、电和机械性能。
[0018]本发明的漆包线漆的组分（A)至（E)将在下文中更加详细地说明。
[0019]用于制备本发明漆包线漆的三聚氰胺基多元醇（A)是已知的并且在US2006/0069174中描述。所述三聚氰胺基多元醇以已知的方式通过三聚氰胺与醛和烷醇胺在20°C至150°C、优选在40°C至120°C、更优选在50°C至90°C下的缩合反应来制备。根据所使用的特定的醛和特定的烷醇胺，冷却会产生粘稠的溶液或者玻璃状的固化固体，其可以被磨碎或者溶解在溶剂中。三聚氰胺基多元醇还可以在溶剂中制备。
[0020]通常用于制备三聚氰胺基多元醇的醛的例子为：脂肪族醛，例如乙醛、丙醛、丁醛、异戊醛和正戊醛，脂环族醛，例如环戊基甲醛和环己基甲醛，芳族醛，例如苯甲醛和4-叔丁基苯甲醒，以及甲醛。优选使用的醛为乙醛、丙醛、丁醛、异戊醛、正戊醛和甲醛。特别优选使用的醛为甲醛。此外，还可以使用所述醛类的混合物。
[0021]甲醛在这里可以以任意可用的形式使用，例如多聚甲醛、三氧杂环己烷的形式或者福尔马林溶液的形式（37wt%的水溶液)。
[0022]通常用于制备三聚氰胺基多元醇的烷醇胺的例子为：单烷醇胺，例如甲基乙醇胺、乙基乙醇胺、甲基异丙醇胺、乙基异丙醇胺、苯基乙醇胺、乙醇胺和异丙醇胺，二烷醇胺，例如二乙醇胺、二异丙基胺、乙醇异丙醇胺、乙醇-2-羟基丁胺和异丙醇-2-羟基己胺。优选使用的烷醇胺为二烷醇胺，例如二乙醇胺、二异丙醇胺、乙醇异丙醇胺、乙醇-2-羟基丁胺和异丙醇-2-羟基己胺。特别优选使用的二烷醇胺为二乙醇胺。此外，还能够使用这些烷醇胺的混合物。
[0023]通常用于制备组分（A)的三聚氰胺：醛：烷醇胺的摩尔比为1:2. 0-4.0:2. 0-4. O。该摩尔比优选为1:2. 5-3. 5:2. 5-3. 5。更优选地，该摩尔比为1:3:3。
[0024]用于本发明漆包线漆组合物的三聚氰胺基多元醇的用量通常为O. lwt%至20wt%，优选为O. lwt%至10wt%,更优选为O. lwt%至5wt%,基于组分（A)至（E)的总和计。
[0025]用于制备本发明漆包线漆组合物的粘合剂（B)为聚酯树脂或者聚酯酰亚胺树脂。
[0026]所使 用的聚酯树脂为已知的并且在例如US 3，342，780和EP O 144 281 B中有描述。聚酯树脂以已知的方式通过多元羧酸与多元醇在存在合适的酯化催化剂时的酯化来制备。所述酯化可以在链终止剂存在的情况下发生。
[0027]适用于制备聚酯树脂的多元羧酸为脂肪族或芳香族多元羧酸、它们的酸酐、羧酸卤化物和烷基酯、及其混合物。合适的二羧酸的例子为草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、苯均三酸、萘二羧酸、它们的酸酐（当它们存在时)，它们的擬基卤化物，以及它们的低级烷基酷，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戍基、己基和辛基酯。合适的为单烷基酯、二烷基酯及其混合物。合适的三元羧酸的例子为柠檬酸和偏苯三酸，它们的酸酐、羰基氯化物和烷基酯。合适的四元羧酸的例子为苯均四酸和萘四羧酸，它们的酸酐，羰基氯化物和烷基酯。优选的多元羧酸为芳族二元羧酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸，它们的酸酐（当它们存在时)，它们的羰基卤化物，以及它们的低级烷基酷，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戍基、己基和羊基酷。特别优选的为二烷基对苯二甲酸酯，例如二甲基对苯二甲酸酯、二乙基对苯二甲酸酯和二丙基对苯二甲酸酯。
[0028]适用于制备聚酯树脂的多元醇为脂肪族和芳香族多元醇，及其混合物。合适的二元醇的例子为乙二醇，I, 2-和1，3-丙二醇，I, 2_、I, 3-和1，4- 丁二醇，I, 5-戊二醇，新戊二醇，二乙二醇和三乙二醇。合适的三元醇的例子为丙三醇、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷和THEIC。优选的多元醇为乙二醇、丙三醇、THEIC、及其混合物。
[0029]适用于制备聚酯树脂的酯化催化剂的例子为：金属盐，例如乙酸铅、乙酸锌，有机钛酸盐，例如四甲基钛酸盐、四乙基钛酸盐、四丙基钛酸盐、四丁基钛酸盐、四戊基钛酸盐、四己基钛酸盐，或者有机酸，例如对甲苯磺酸。优选有机钛酸盐，例如四甲基钛酸盐、四乙基钛酸盐、四丙基钛酸盐、四丁基钛酸盐、四戊基钛酸盐和四己基钛酸盐。四丁基钛酸盐为特别优选的。
[0030]用于制备本发明漆包线漆的聚酯酰亚胺树脂也是已知的并且在例如DE I 445263 A和DE I 495 100 A中描述。聚酯酰亚胺树脂以已知的方式通过多元羧酸和多元醇在存在包含酰亚胺基团的化合物、酯化催化剂和可选的羟基羧酸的情况下的酯化来制备。作为包含酰亚胺基团的化合物的替代，还能够使用在酯化过程中能够形成包含酰亚胺基团的化合物的化合物。
[0031]适用于制备聚酯酰亚胺树脂的多元羧酸、多元醇和酯化催化剂原则上与适用于制备如上所述的聚酯树脂的相同。优选的多元羧酸为芳香族二元羧酸，它们的酸酐（当它们存在时)，它们的羰基卤化物，以及它们的低级烷基酯。特别优选的为二烷基对苯二甲酸酯，例如二甲基对苯二甲酸酯、二乙基对苯二甲酸酯和二丙基对苯二甲酸酯。优选的多元醇为乙二醇、丙三醇和THEIC及其混合物。特别优选的为乙二醇和THEIC及其混合物。
[0032]包含酰亚胺基团的化合物可以在酯化反应之前制备，例如通过具有至少一个其它官能团的环羧酸酐与具有至少一个其它官能团的伯胺的反应制备。
[0033]合适的具有至少一个其它官能团的环羧酸酐的例子为均苯四酸二酐、偏苯三酸酐和萘四羧酸二酐。优选偏苯三酸酐。
[0034]合适的具有至少一个其它官能团的伯胺的例子为：二伯二胺，例如乙二胺、四亚甲
基二胺、己撑二胺、壬二胺、对二氨基联苯、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯基酮、砜、亚砜、醚和硫醚、苯二胺、甲苯二胺、二甲苯二胺，氨基醇，例如单乙醇胺和单丙醇胺，以及氨基羧酸，例如氨基乙酸、氨基丙酸、氨基己酸和氨基苯甲酸。优选二伯二胺，例如乙二胺、四亚甲基二胺、己撑二胺、壬二胺、对二氨基联苯和二氨基二苯甲烷。二氨基二苯甲烷为特别优选的。[0035]包含酰亚胺基团的化合物可以通过例如2mol的苯偏三酸酐与Imol所述的具有至少一个其它官能团的伯二胺反应获得。
[0036]在制备聚酯酰亚胺树脂时，替代在酯化反应前制备的包含酰亚胺基团的化合物，还能够将所述的具有至少一个其它官能团的环羧酸酐和具有至少一个其它官能团的伯胺直接应用于酯化反应中。在一种实施方式中，具有至少一个其它官能团的环羧酸酐和具有至少一个其它官能团的伯胺被直接应用于酯化反应中。
[0037]在本发明的漆包线漆组合物中所使用的聚酯树脂和聚酯酰亚胺树脂的常规用量为25wt%至60wt%,优选为30wt%至55wt%,更优选为35wt%至45wt%,基于组分（A)至（E)的总和计。
[0038]在本发明的漆包线漆中所使用的溶剂（C)为常规漆包线漆溶剂及其混合物。作为稀释剂而添加至这些的典型地为芳族烃以及芳族烃的混合物。合适的漆包线漆溶剂的例子为：芳族醇，例如苯酚、甲酚和二甲苯酚，乙二醇醚，例如丁基乙二醇、甲基二乙二醇、乙基二乙二醇、丁基二乙二醇和苯基乙二醇，酯类，例如苯甲酸甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯，酰胺，例如二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺，环酮类，例如环己酮和异佛乐酮，环状碳酸酯，例如碳酸丙烯酯，内酯，例如Y-丁内酯，以及内酰胺，例如N-甲基吡咯烷酮。合适的稀释剂的例子为芳族烃(例如二甲苯、甲苯、乙苯和异丙基苯)以及芳族烃的混合物(例如溶剂油和重质苯)。优选使用芳族醇(例如苯酚、甲酚和二甲苯酚）与芳族烃(例如二甲苯、甲苯、乙苯和异丙基苯)或者芳族烃的混合物(例如溶剂油和重质苯)以及可选的内酰胺(例如N-甲基吡咯烷酮)的混合物。特别优选的为甲酚以及任选的溶剂油和N-甲基吡咯烷酮的混合物。
[0039]在本发明的漆包线漆组合物中所使用溶剂的常规用量为20wt%至90wt%，优选为30wt%至75wt%,更优选为55wt%至65wt%,基于组分（A)至（E)的总和计。
[0040]适用于制备本发明的 漆包线漆的催化剂（D)的例子为：例如为乙酸铅、乙酸锌的金属盐，例如为四甲基钛酸盐、四乙基钛酸盐、四丙基钛酸盐、四丁基钛酸盐、四戊基钛酸盐、四己基钛酸盐的有机钛酸盐，或者例如为对甲苯磺酸的有机酸。优选有机钛酸盐，例如四甲基钛酸盐、四乙基钛酸盐、四丙基钛酸盐、四丁基钛酸盐、四戊基钛酸盐和四己基钛酸盐。四丁基钛酸盐为特别优选的。
[0041]在本发明的漆包线漆组合物中所使用催化剂的常规用量为0被％至5wt%，优选为
O.2wt%至4wt%,更优选为O. 5wt%至3wt%,基于组分（A)至（E)的总和计。
[0042]本发明的漆包线漆可以包含一种或多种常规添加剂和助剂（E)。可被用于漆包线漆的添加剂和助剂的例子包括基于聚丙烯酸酯和聚硅氧烷的常规流控剂。
[0043]在本发明的漆包线漆组合物中，添加剂和助剂的常规用量为0wt%至2wt%，优选为0wt%至I. 0wt%,更优选为0wt%至O. 5wt%,基于组分（A)至（E)的总和计。
[0044]漆包线漆通过常规方法来制备。
[0045]本发明的漆包线漆组合物可被用于涂覆铜线和铝线。更特别地，它们可被用于涂覆铜线。
[0046]本发明的漆包线漆通过常规的线漆包机而被施加至铜线并固化。在每种情况中所需要的漆膜厚度通过至少I至高至15个的单独施加来构建，每个单独的涂覆施加均在下一个涂覆施加之前被固化为不含气泡的状态。常规的线漆包机根据将要被涂覆的线材的厚度以5至180m/min的输出速度来运行。典型的烘箱温度介于300°C至700°C。漆包线根据IEC60851来测试。
[0047]令人惊奇的是，本发明的漆包线漆组合物显示出良好的存储稳定性和对铜线的高粘着性。还令人惊奇的是，涂覆有本发明的漆包线漆的铜线相对于涂覆有传统的漆包线漆的铜线来说表现出改进的热、电和机械性能。
[0048]本发明将通过下文的实施例进行更加详细的说明。
实施例
[0049]对比实施例I
[0050]甲酚-甲醛树脂的制备
[0051]甲酚-甲醛树脂根据US 4 206 098实施例2第IV部分来制备。
[0052]为了制备甲酚-甲醛树脂，在3升的烧瓶中加入如下物质：
[0053]1376. Og的间/对甲酚混合物
[0054]605. Og的福尔马林（40wt%的甲醛水溶液）
[0055]23. 4g的三乙醇胺。
[0056]反应混合物在连续搅拌下回流加热I. 5小时，然后冷却至55°C。在分液漏斗中，将有机相从水相中移出并将其引入至烧瓶中。有机相与21. Ig的水杨酸混合并在26mmHg的压力下在40°C至80°C加热，直至粘度达到36`泊。随后添加1695g的甲酚，得到包含30wt%的低挥发性组分的溶液。该溶液在下文被称为POL-CRE。
[0057]发明实施例I
[0058]三聚氰胺基多元醇的制备
[0059]三聚氰胺基多元醇根据US 4 939 182实施例I来制备。
[0060]将126. Og (1.0mol)的三聚氰胺和243. 2g (3. Omol)的福尔马林（37wt%的甲醛水溶液)添加至合适的反应容器中。将反应混合物在连续搅拌下加热至70°C并在70°C下维持I小时，期间会形成澄清的反应混合物，其表示完全的转化。反应溶液在该时刻的PH值为pH8。在连续的搅拌下将315. Og (3. Omol)的二乙醇胺与反应混合物混合，随后加热至75°C并维持在该温度I小时。随后，在减压和约75°C下，去除水直至缩合产物的水含量为约2wt%。所获得的缩合产物在23°C下具有约300至500mPa. s的粘度以及约15wt%的羟基份数(约相当于900至IlOOmg KOH/g的轻值)。
[0061]使用N-甲基吡咯烷酮来稀释所获得的缩合产物直至固体含量为30wt%，然后将其冷却至室温。该溶液在下文被称为P0L-MEL。
[0062]对比实施例2
[0063]传统聚酯漆包线漆的制备
[0064]将64. 74g的乙二醇、40.0Og的甲酚、271. 80g的对苯二甲酸二甲酯、67. 43g的丙三醇和0. 30g的四丁基钛酸酯添加至合适的反应容器。为了制备具有约180至280mg KOH/g羟值的聚酯树脂，将反应混合物加热至220°C。在150°C至180°C的温度下，使用41. 57g的甲酚和262. 50g的二甲苯酚稀释所获得的聚酯树脂，并将其冷却至室温。在室温下，添加236. 66g的溶剂油、10.0Og的四丁基钛酸酯和5. OOg的P0L-CRE。
[0065]聚酯漆包线漆的粘度(在23°C下，根据DIN 53211使用4mm DIN粘度杯测量）：105s ;聚酯漆包线漆的固体含量（lg，lh，180°C) ：35. 00wt%。
[0066]发明实施例2
[0067]含有作为交联剂的三聚氰胺基多元醇的发明的聚酯漆包线漆的制备
[0068]聚酯漆包线漆根据在对比实施例2中所描述的步骤来制备，不同之处在于添加
5.OOg 的 POL-MEL 来替代 POL-CRE。
[0069]聚酯漆包线漆的粘度(在23°C下，根据DIN 53211使用4mm DIN粘度杯测量）：IlOs ;聚酯漆包线漆的固体含量（lg，lh，180°C) :34. 60wt%o
[0070]在对比实施例2和发明实施例2中所制备的聚酯漆包线漆被用于在如下的涂覆条件下在标准的线漆包机上涂覆直径为1.0mm/AWG 18的铜线：
[0071]烘箱：MAG VE6
[0072]温度：450°C
[0073]施加体系： 喷嘴
[0074]程数：8 [0075]输出速度：21m/min
[0076]直径增加： 65至75 ii m
[0077]漆包线根据IEC 60851进行测试。结果在表1中概括。
[0078]表1 :聚酯漆包线漆在1.0mm铜线上的涂覆结果
[0079]
【权利要求】
1.一种漆包线漆组合物，包含 (A):0. 1?丨％至2(^丨％的至少一种三聚氰胺基多元醇，其由（Al)三聚氰胺、（A2)醛和(A3)烷醇胺缩合获得， (B)：25wt%至60wt%的至少一种聚酯树脂或者聚酯酰亚胺树脂， (C)：20wt%至90wt%的溶剂或者溶剂混合物， (D)：0wt%至5wt%的催化剂，和 (E)：0wt%至2wt%的一种或多种常规添加剂和助剂， 组分（A)至（E)的总和为100wt%。
2.根据权利要求1所述的漆包线漆组合物，其特征在于所述烷醇胺为二烷醇胺。
3.根据权利要求2所述的漆包线漆组合物，其特征在于所述二烷醇胺为二乙醇胺。
4.根据权利要求1至3任一项所述的漆包线漆组合物，其特征在于所述醛为甲醛。
5.根据权利要求1至4任一项所述的漆包线漆组合物，其特征在于组分（B)包含聚酯树脂。
6.根据权利要求1至4任一项所述的漆包线漆组合物，其特征在于组分（B)包含THEIC改性的聚酯树脂。
7.根据权利要求1至4任一项所述的漆包线漆组合物，其特征在于组分（B)包含THEIC改性的聚酯酰亚胺树脂。
8.根据权利要求1至7任一项所述的漆包线漆组合物的用途，所述漆包线漆组合物用于涂覆电气和电子元件和装置。
9.根据权利要求8所述的用途，所述漆包线漆组合物用于涂覆铜线。
10.通过（Al)三聚氰胺、（A2)醛和（A3)烷醇胺缩合获得的三聚氰胺基多元醇的用途，其用于制备基于聚酯树脂或者聚酯酰亚胺树脂的漆包线漆。
11.根据权利要求10所述的用途，其特征在于所述的烷醇胺为二烷醇胺。
12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于所述的二烷醇胺为二乙醇胺。
【文档编号】H01B1/00GK103502293SQ201280006454
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年1月4日 优先权日:2011年1月25日
【发明者】维纳亚克·阿南特·巴努, 赫曼特·罗希德斯·坦博利, 霍斯特·祖尔茨巴赫 申请人:艾伦塔斯有限公司