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1、(10)申请公布号 CN 102732146 A (43)申请公布日 2012.10.17 CN 102732146 A *CN102732146A* (21)申请号 201210088468.1 (22)申请日 2012.03.29 10-2011-0029649 2011.03.31 KR C09D 179/08(2006.01) C09D 7/12(2006.01) C09D 5/25(2006.01) H01B 7/02(2006.01) (71)申请人 LS 电线有限公司 地址 韩国京畿道 (72)发明人 崔炯三 李濬熙 朴基洪 朴宣珠 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限。
2、 公司 11127 代理人 吕俊刚 宋教花 (54) 发明名称 绝缘清漆组合物以及使用该绝缘清漆组合物 的绝缘线 (57) 摘要 本发明提供了一种绝缘清漆组合物以及使用 该绝缘清漆组合物的绝缘线。该绝缘清漆组合物 包括 ： 聚酰胺酰亚胺树脂， 以及相对于 100 重量份 的聚酰胺酰亚胺树脂为 1 到 40 重量份的溶胶状 态的经表面处理的二氧化硅。使用该绝缘清漆组 合物形成的绝缘层可以具有极好地电晕放电抵抗 性， 从而阻止了绝缘击穿。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要。
3、求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种绝缘清漆组合物， 该绝缘清漆组合物包括 ： 聚酰胺酰亚胺树脂 ； 以及 溶胶状态的经表面处理的二氧化硅。 2. 根据权利要求 1 所述的绝缘清漆组合物， 其中， 相对于 100 重量份的聚酰胺酰亚胺树脂， 所述溶胶状态的经表面处理的二氧化 硅的含量是 1 到 40 重量份。 3. 根据权利要求 2 所述的绝缘清漆组合物， 其中， 所述经表面处理的二氧化硅是通过用从由以下组成的组中选择的至少一种对二 氧化硅进行表面处理而获得的 ： 胺、 环氧树脂、 硫醇、 羧酸、 磺酸、 磷酸、 磷化氢以及氰酸。 4. 根据权利要求 3 所述。
4、的绝缘清漆组合物， 其中， 所述溶胶状态的经表面处理的二氧化硅包括从由以下组成的组中选择的至少一 种 ： 3- 氨丙基三甲氧基硅烷、 N-2- 氨乙基 -3- 氨丙基三甲氧基硅烷、 3- 缩水甘油氧基丙基 三甲氧基硅烷、 3-巯基丙基三甲氧基硅烷、 3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、 N-(-氨乙基) - 氨丙基三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及 - 脲丙基三 甲氧基硅烷。 5. 根据权利要求 2 所述的绝缘清漆组合物， 其中， 所述经表面处理的二氧化硅具有 5 到 500nm 的平均粒子直径。 6. 一种绝缘线， 该绝缘线包括 ： 导体 ； 以及 通过用绝缘清漆组。
5、合物涂覆所述导体而形成的绝缘层， 所述绝缘清漆组合物包括 ： 聚酰胺酰亚胺树脂 ； 以及 相对于 100 重量份的聚酰胺酰亚胺树脂为 1 到 40 重量份的溶胶状态的经表面处理的 二氧化硅。 7. 根据权利要求 6 所述的绝缘线， 其中， 所述经表面处理的二氧化硅是通过用从由以下组成的组中选择的至少一种对二 氧化硅进行表面处理而获得的 ： 胺、 环氧树脂、 硫醇、 羧酸、 磺酸、 磷酸、 磷化氢以及氰酸。 8. 根据权利要求 7 所述的绝缘线， 其中， 所述溶胶状态的经表面处理的二氧化硅包括从由以下组成的组中选择的至少一 种 ： 3- 氨丙基三甲氧基硅烷、 N-2- 氨乙基 -3- 氨丙基三甲。
6、氧基硅烷、 3- 缩水甘油氧基丙基 三甲氧基硅烷、 3-巯基丙基三甲氧基硅烷、 3-异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、 N-(-氨乙基) - 氨丙基三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及 - 脲丙基三 甲氧基硅烷。 9. 根据权利要求 8 所述的绝缘线， 其中， 所述经表面处理的二氧化硅具有 5 到 500nm 的平均粒子直径。 权 利 要 求 书 CN 102732146 A 2 1/5 页 3 绝缘清漆组合物以及使用该绝缘清漆组合物的绝缘线 技术领域 0001 示例性实施方式涉及防电晕放电的绝缘清漆组合物以及具有使用该绝缘清漆组 合物形成的绝缘层的绝缘线。 背景技术 0。
7、002 电晕放电是由集中在绝缘线或绝缘电缆的绝缘体中产生的小裂缝处的电场引起 的放电。电晕放电可能使得绝缘性能变坏， 这可能导致绝缘恶化， 并最终导致绝缘击穿。尤 其是， 对于在电机等中使用的线圈 ( 或变压器 ) 的情况， 更具体地， 对于具有通过用绝缘清 漆涂覆导体之后通过固化而形成的涂层的漆包线的情况， 在线 ( 涂层 ) 之间或内部可能发 生电晕放电， 并且随着涂层由于带电粒子的碰撞而分解， 可能产生热量， 从而导致绝缘击 穿。 0003 最近， 在具有用于节能的变频电机的系统中， 由于变频器的浪涌引起的过充电， 存 在着电晕放电增加的趋势， 从而导致绝缘击穿。 0004 为了抑制电晕。
8、放电， 已经建议提供一种具有通过在树脂溶液中分散无机绝缘粒子 ( 例如氧化铝、 氧化镁、 二氧化硅或氧化钛 ) 而形成的绝缘体的漆包线。无机绝缘粒子可以 阻止电晕放电的发生， 并且可以改进热传导性， 降低热膨胀并增加漆包线的长度。 0005 为了在抗热树脂中分散无机绝缘粒子， 本领域中已知的是一种用于向树脂溶液中 直接添加无机绝缘粒子粉末的方法。 然而， 这种方法具有较低的溶液稳定性， 这是因为无机 绝缘颗粒在树脂溶液中沉积而不是溶解。在绝缘线的制造过程中， 当用这种具有较低的溶 液稳定性的树脂溶液涂覆导体时， 降低了可使用性。 0006 为了克服这一缺陷， 已经建议将具有分散的无机绝缘粒子的。
9、溶胶与树脂溶液进行 混合。 这具有的优点在于容易将具有分散的无机绝缘粒子的溶胶与树脂溶液进行混合以及 具有极好的分散性， 从而导致绝缘线具有极好的外观和柔韧性， 但是树脂溶液应当具有良 好的与具有分散的无机绝缘粒子的溶胶的溶剂的可混合性。 0007 然而， 在绝缘清漆中使用的大部分溶剂不能很好地形成在溶剂中均匀分散无机绝 缘粒子的溶胶， 并且能够在其中分散无机绝缘粒子的一些溶剂具有与树脂溶液的较低的可 混合性， 从而导致绝缘清漆的凝固。而且， 无机绝缘粒子在绝缘清漆中的分散可能在有限 的条件下暂时得到改进， 但是， 在长期存储、 稳定性、 再现性等方面中， 绝缘清漆可能出现问 题。 发明内容 。
10、0008 本发明是为解决上述问题而设计， 并且因而本发明的一个目的是提供一种在无机 绝缘粒子和绝缘树脂溶液之间具有极好的可混合性的绝缘清漆组合物以及使用绝缘清漆 组合物的绝缘线。 0009 根据本发明的一个方面， 提供了一种绝缘清漆组合物， 该绝缘清漆组合物包括聚 酰胺酰亚胺树脂以及溶胶状态的经表面处理的二氧化硅。优选地， 相对于 100 重量份的聚 说 明 书 CN 102732146 A 3 2/5 页 4 酰胺酰亚胺树脂， 溶胶状态的经表面处理的二氧化硅的含量可以是 1 到 40 重量份。 0010 根据本发明的另一方面， 提供了一种绝缘线， 该绝缘线具有通过用绝缘清漆组合 物涂覆导体而。
11、形成的绝缘层， 所述绝缘清漆组合物包括聚酰胺酰亚胺树脂以及相对于 100 重量份的聚酰胺酰亚胺树脂为 1 到 40 重量份的溶胶状态的经表面处理的二氧化硅。 0011 经表面处理的二氧化硅可以具有 5 到 500nm 的平均粒子直径。 0012 经表面处理的二氧化硅可以通过用从由以下组成的组中选择的至少一种来对二 氧化硅进行表面处理而获得 ： 胺、 环氧树脂、 硫醇、 羧酸、 磺酸、 磷酸、 磷化氢以及氰酸。 例如， 溶胶状态的经表面处理的二氧化硅可以包括从由以下组成的组中选择的至少一种 ： 3- 氨 丙基三甲氧基硅烷、 N-2- 氨乙基 -3- 氨丙基三甲氧基硅烷、 3- 缩水甘油氧基丙基三。
12、甲氧基 硅烷、 3- 巯基丙基三甲氧基硅烷、 3- 异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙 基三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及 - 脲丙基三甲氧基 硅烷。 0013 有益效果 0014 根据本发明的使用具有均匀分散的二氧化硅无机绝缘粒子的绝缘清漆组合物而 形成的绝缘层具有极好的电晕放电抵抗性， 从而阻止了绝缘击穿。 附图说明 0015 图 1 是由示例 3 中所获得的绝缘清漆组合物形成的绝缘层的扫描电子显微镜 (SEM) 图像。 0016 图 2 是由比较例 7 中获得的绝缘清漆组合物形成的绝缘层的 SEM 图像。 具体实施方式 0017 下。
13、文中， 将详细描述本发明。 0018 由于二氧化硅在其表面上具有羟基 -OH， 因此二氧化硅具有较低的与聚酰胺酰亚 胺树脂的亲和性。相应地， 一般的二氧化硅或二氧化硅溶胶具有较低的与聚酰胺酰亚胺树 脂的可混合性。 0019 当对二氧化硅进行表面处理， 以使二氧化硅具有允许化学键合的官能团时， 二氧 化硅可以形成与聚酰胺酰亚胺树脂的共价或非共价键， 以改善与聚酰胺酰亚胺树脂的可混 合性。发明人基于以下事实完成本发明 ： 当溶胶状态的经表面处理的二氧化硅与聚酰胺酰 亚胺树脂溶液混合时， 经表面处理的二氧化硅和树脂溶液之间的可混合性得以改善。 0020 本发明提供了一种包括聚酰胺酰亚胺树脂及溶胶状态。
14、的经表面处理的二氧化硅 的绝缘清漆组合物。 0021 经表面处理的二氧化硅可以通过用从以下各种物质组成的组中选择的至少一 种物质来对二氧化硅进行表面处理而获得 ： 胺、 环氧树脂、 硫醇、 羧酸、 磺酸、 磷酸、 磷化氢 以及氰酸。经表面处理的二氧化硅是以溶胶状态来使用的， 以在水、 醇 (alcohol)、 酮类 (ketone)、 酯类 (ester)、 烃类 (hydrocarbon) 等的溶剂中产生胶质。 0022 使得溶胶或胶质能够形成的经表面处理的二氧化硅具有5到500nm的平均粒子直 径。当平均粒子直径小于 5nm 时， 允许化学键合的官能团不能很好地形成在二氧化硅表面 上， 这。
15、是因为二氧化硅粒子具有较高的表面能和内聚强度。当平均粒子直径超过 500nm 时， 说 明 书 CN 102732146 A 4 3/5 页 5 绝缘层可能由于二氧化硅粒子与由电晕放电产生的带电粒子之间的碰撞而恶化。 0023 具体地， 溶胶状态的经表面处理的二氧化硅可以是单独的或组合形式的 3- 氨丙 基三甲氧基硅烷、 N-2- 氨乙基 -3- 氨丙基三甲氧基硅烷、 3- 缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅 烷、 3- 巯基丙基三甲氧基硅烷、 3- 异氰酸基丙基三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙基 三甲氧基硅烷、 N-(- 氨乙基 )- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及 - 脲丙基三甲氧基硅 烷。
16、。 0024 优选地， 相对于 100 重量份的聚酰胺酰亚胺树脂， 溶胶状态的经表面处理的二氧 化硅的含量是 1 到 40 重量份。当溶胶状态的经表面处理的二氧化硅的含量小于 1 重量份 时， 就不能充分地获得防电晕放电效果， 并且当含量超过 40 重量份时， 二氧化硅可能凝聚。 0025 上述绝缘清漆组合物可以被涂覆到导体上， 以在导体上形成绝缘层。当使用具有 绝缘层的导体来制造绝缘线时， 绝缘线具有极好的外观和柔韧性。 0026 示例 0027 下文中， 为了更好地理解， 将详细描述本发明的各种优选示例。然而， 可以以各种 方式修改本发明的示例， 并且不应当将它们解释成限制本发明的范围。提。
17、供本发明的示例 是为了使本领域普通技术人员能够更好地理解本发明。 0028 0029 通过将50ml的氨水溶液(30wt)、 2500ml的乙醇和90ml的蒸馏水进行混合来制 备溶剂。向溶剂中添加 150ml 的四烷氧基硅烷， 之后搅拌 12 小时。为了进行表面处理， 向 其中添加 50ml 的 3- 氨丙基三甲氧基硅烷。之后， 再执行 12 个小时的搅拌。通过离心分离 法来分离出固体， 并且然后将固体分散在醇基溶剂中， 以产生经表面处理的二氧化硅溶胶。 0030 根据示例 1 到 4 以及比较例 1 到 4 的防电晕放电的清漆组合物是通过按下面表 1 中的混合比将经表面处理的二氧化硅与聚酰胺。
18、酰亚胺树脂(包含25的非挥发成分)进行 混合而制备的。 0031 0032 通过将50ml的氨水溶液(30wt)、 2500ml的乙醇和90ml的蒸馏水进行混合来制 备溶剂， 并向溶剂中添加 150ml 的四烷氧基硅烷， 之后搅拌 12 小时。由离心分离法来分离 出固体， 并且然后将固体分散在醇基溶剂中， 以产生经表面处理的二氧化硅溶胶。 0033 根据比较例 5 到 8 的绝缘清漆组合物是通过按下面表 1 中的混合比将二氧化硅溶 胶与聚酰胺酰亚胺树脂 ( 包含 25的非挥发成分 ) 进行混合而制备的。 0034 表 1 中所指示的组分的单位是重量份。 0035 表 1 0036 说 明 书 。
19、CN 102732146 A 5 4/5 页 6 0037 属性的确定和评估 0038 通过使用根据示例 1 到 4 以及比较例 1 到 8 而制备的绝缘清漆组合物， 进行了测 试来确定分散性以及电晕放电抵抗性， 并且在表 2 中示出了测试结果。测试条件如下 ： 0039 ( 对分散性的评估 ) 0040 为了评估绝缘清漆组合物中包括的二氧化硅的分散性， 在用示例和比较例中的绝 缘清漆组合物中的每一种以 30 微米的厚度涂覆 0.9mm 的铜导体之后， 剥去所产生的绝缘 层， 并且然后使用 SEM 来观测其横截面以检查是否出现了二氧化硅凝聚。而且， 预定涂覆区 域 (200m2的横截面积 ) 。
20、内存在的二氧化硅粒子之中的最大的二氧化硅粒子的粒子直径 (nm) 由标尺和 SEM 图像底部发现的比例尺进行测量， 并且之后被记录。没有凝聚表示极好 的分散性， 并且二氧化硅粒子越小， 分散性就越高。 0041 在图 1 中示出了使用示例 3 的绝缘清漆组合物的绝缘层的 SEM 图像。而且， 在图 2 中示出了使用比较例 7 的绝缘清漆组合物的绝缘层的 SEM 图像。 0042 ( 对电晕放电抵抗性的评估 ) 0043 为了评估绝缘清漆组合物的电晕放电抵抗性， 在用示例和比较例中的绝缘清漆组 合物中的每一种涂覆 0.9mm 的铜导体之后， 在室温下施加 2000Vp( 零点至峰值电压 ： ze。
21、ro to peak voltage) 和 10kHz 的正弦波电流。测量并记录脉冲耐受时间。没有裂缝表示极好 的电晕放电抵抗性， 并且脉冲耐受时间越长， 电晕放电抵抗性就越高。 0044 表 2 0045 0046 说 明 书 CN 102732146 A 6 5/5 页 7 0047 如表 2 中看到的， 示例 1 到 4 具有极好的分散性和电晕放电抵抗性， 这是因为它们 使用经表面处理的二氧化硅溶胶， 例如 3- 氨丙基三甲氧基硅烷。 0048 相比而言， 比较例 1 显示了较差的电晕放电抵抗性， 这是因为它并没有使用无机 绝缘粒子。 0049 比较例 2 显示了较差的电晕放电抵抗性， 。
22、这是因为它虽然使用了经表面处理的二 氧化硅溶胶但是并不符合本发明所需要的经表面处理的二氧化硅溶胶的最小含量 ( 小于 1 重量份 )。 0050 比较例 3 和 4 显示了较差的分散性和电晕放电抵抗性， 这是因为它们虽然使用了 经表面处理的二氧化硅溶胶但是并不符合本发明所需要的经表面处理的二氧化硅溶胶的 最大含量。 0051 比较例 5 到 8 显示了较差的分散性和电晕放电抵抗性， 这是因为它们使用了没有 经表面处理的二氧化硅。 0052 而且， 参考图 1 和图 2 的 SEM 图像， 根据本发明的示例 3 的绝缘清漆组合物不具有 凝聚的二氧化硅， 但是比较例 7 的绝缘清漆组合物显示了相当大的程度的二氧化硅凝聚。 0053 虽然上文已经描述了本发明， 但是应当理解的是， 详细描述和具体示例虽然指示 了本发明的优选实施方式， 但是它们只是通过示例的方式给出的， 这是因为根据该详细描 述， 本发明精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言都将变得明显。 0054 本申请要求于 2011 年 3 月 31 日提交的韩国专利申请 No.10-2011-0029649 的优 先权， 该韩国专利申请的全部内容通过引用方式并入本文以用于各种目的。 说 明 书 CN 102732146 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102732146 A 8 。