有机‑无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种有机‑无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，包括以下步骤：将经硅烷或二甲基氯化铵表面处理的海泡石纳米微粒添加到耐热树脂溶液中；并以3600rpm或更高转速搅拌包含海泡石纳米微粒的耐热树脂溶液30分钟或更长时间。耐热树脂溶液包括至少一种选自聚酰胺‑酰亚胺、聚酯、聚酯‑酰亚胺和聚酰胺酸的耐热树脂。

【技术实现步骤摘要】
有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月15日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0179500号韩国专利申请的优先权，该申请的全部内容引入本文以供参考。
本专利技术涉及一种制备用在电动机/交流发电机等的绕组线的涂膜的技术，更特别地，涉及一种具有纳米效应的有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法。
技术介绍
漆包绕组线由铜(Cu)导体和聚合物涂层组成。在漆包绕组线工业中，一直在研究高耐受性/高绝缘的涂膜材料，其即使在高电流下也能够保证高绝缘性，同时为了加工处理、柔性和耐磨性能够增加与铜之间的涂覆粘合性。此外，当电动机/交流发电机的输出增加时，漆包绕组线需要有高的耐热性，使得漆包绕组线能够承受高温而不损坏。根据电动机/交流发电机的增加输出和减少重量的最近发展趋势，已经着手于研究能够具有增加的和改进的功能的漆包绕组线的技术。聚酯或聚酯亚胺具有较低的耐热性但是具有较高的涂层粘合性和柔性，主要用作第一涂层来粘合铜导线，而聚酰胺-酰亚胺具有较高的绝缘性和较高的耐热性，当做第二涂层来涂覆。取决于在特定应用领域中使用的部件的要求，为了增加耐磨性或耐化学性或为了提供低摩擦特性，可以额外地增加第三涂层。击穿电压是非常重要的特征，其随着厚度的增加而改善。然而，由于当涂层呈现为多层结构时涂膜的厚度增加，围绕有限个线圈的槽缠绕的导线的数量减少。该数量以空间系数(％)表达，当空间系数增加时，有可能获得更高的电流密度，因此允许电动机/交流发电机的小型化和更强功率。对更小尺寸和更强功率的电动机/交流发电机的需求持续性的增加。而且，当涂膜的厚度增加时，制造过程的复杂性也增加，这也增加成本。特别地，环保车辆的驱动电动机具有浪涌电阻(surgeresistance)是重要的。为了改善浪涌电阻，将硅颗粒添加到漆包有机材料中，因此改善绝缘性和浪涌电阻。然而，把无机材料添加到有机材料中减少了无机材料的分散性，且漆包涂膜与铜导体之间的紧密接触性质以及柔性变劣，使得当加工绕组线时涂膜可能发生破损。为了解决这些问题，可包括用于改善涂层粘合性的第一涂层、包括无机材料的第二涂层、和第三涂层。此外，可增加涂层的厚度以增加击穿电压，。例如，韩国登记专利第10-1104390号公开了一种涂膜，其中具有球状、盘状等的二氧化硅被添加和分散到聚酰胺-酰亚胺(PAI)中，涂覆在铜上，其中当二氧化硅以12.5wt％含量添加时，与二氧化硅含量是0wt％时相比击穿电压仅仅增加了大约20％。并且，涂膜的厚度最大是53μm，这非常厚。不可能在减少涂膜的厚度的同时增加击穿电压。当二氧化硅的含量进一步增加时，击穿电压反而降低。原因是尽管球状和盘状的陶瓷具有纳米尺寸，表面积的增加受到限制，以致于难以确保与有机材料的结合力。当为了增加绝缘作用而增加涂膜的厚度或增加二氧化硅的添加量时，难以控制有机材料的粘性，并且生产成本可能显著地增加。尽管二氧化硅的添加量增加，但是陶瓷之间的凝聚现象加强，并且有机材料的结合力减少，这可能导致击穿电压的下降。因此，在生产用于电动机和交流发电机的漆包绕组线时，一直在研究开发一种在具有薄涂膜的同时能确保改善击穿电压性能的涂层材料。该
技术介绍
部分公开的上述信息仅仅是为了加强对本专利技术的
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的理解，因此可能包含不构成本国所属领域的普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请致力于提供一种有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，该方法通过在用于电动机和交流发电机的有机涂层组合物中高速分散经表面处理的多孔海泡石，具有在制造漆包绕组线时能形成具有薄厚度和高击穿电压的涂膜的优点。一方面，本公开提供一种有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，包括：将经硅烷或二甲基氯化铵表面处理的海泡石纳米微粒添加到耐热树脂溶液中，并以3600rpm或更高转速搅拌包含海泡石纳米微粒的耐热树脂溶液30分钟或者更长时间，其中该耐热树脂溶液包含至少一种选自聚酰胺-酰亚胺、聚酯、聚酯-酰亚胺和聚酰胺酸的耐热树脂。另一方面，本专利技术提供一种方法，其基于溶液中包括的固体成分的重量添加0.1-5wt％含量的海泡石纳米微粒。另一方面，本专利技术提供一种方法，其添加具有230-380m2/g比表面积的海泡石纳米微粒。另一方面，本专利技术提供一种方法，其添加尺寸为50-500nm的海泡石纳米微粒。另一方面，本专利技术提供一种方法，其在耐热树脂溶液中添加海泡石纳米微粒，该耐热树脂溶液基于耐热树脂溶液的总重量包括15-45wt％含量的耐热树脂。另一方面，本专利技术提供一种方法，其在耐热树脂溶液中添加海泡石纳米微粒，该耐热树脂溶液包括至少一种选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(NMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、溶纤剂、乙二醇和酮的有机溶剂。附图说明图1是示出包含纳米多孔绝缘体的有机/无机混合涂膜的组成的示意图。图2A是示出根据相关技术制备有机-无机混合涂膜的方法的工艺图。图2B是根据本专利技术的实施方式制备有机-无机混合涂膜的流程。图3是通过实施例1和比较例1制备的混合树脂、和漆包绕组线(比较例1：PAI(相关技术)，实施例1：PAI+海泡石0.5wt％)的外观图。图4是示出通过比较例2制备的漆包绕组线的图。具体实施方式本公开的示例性实施方式提供一种有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，包括：将经硅烷或二甲基氯化铵表面处理的海泡石纳米微粒添加到耐热树脂溶液中，以3600rpm或更高转速搅拌包含海泡石纳米微粒的耐热树脂溶液30分钟或者更长时间，其中耐热树脂溶液包括至少一种选自聚酰胺-酰亚胺、聚酯、聚酯-酰亚胺和聚酰胺酸的耐热树脂。在下文中，更详细地描述根据示例性实施方式的有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，该组合物具有纳米效应。应该理解，这些示例性实施方式为了举例说明的目的而公开，但本专利技术不限于此。此外，对于本领域的技术人员来说显而易见的，对特定示例性实施方式的各种修改可以在本专利技术的范围内进行。此外，在本说明书中，除非有明确的相反描述，否则“包括”、“包含”或“含有”应理解为意味着包括任一组成元素(或成分)并且没有特定的限制，不能理解为排除其它组成元素(或成分)的加入。为了实现用于电动机的漆包绕组线的高击穿电压和涂覆粘合性，可以形成第一涂层，并且可以形成包含例如球形硅的无机微粒的第二涂层。然而，由于硅微粒可能没有很好地分散而是聚集在有机材料中的现象，微粒的尺寸可能增加并且微粒可能暴露在涂膜的表面。因此，可以额外的进行第三层涂覆，相应地，涂膜的厚度增加。为了解决厚度增加的问题，硅球形微粒可以用硅烷进行表面处理。然而，表面处理的作用不显著，以致于与有机材料的兼容性变劣，由此其在有机材料中的分散性不好，与铜导体的涂覆粘合性下降，并且击穿电压下降。因此，现有技术难以在增加击穿电压的同时保持薄的厚度，本专利技术人发现制备有机-无机混合多孔绝缘涂层材料的方法，其能在显著地提高击穿电压的同时兼具有薄的涂层厚度，通过对具有多孔结构的纳米尺寸的海泡石进行表面处理，从而提供在有机材料中的优异分散性和在涂覆后的干燥时增加对有机材料的结合力。特别地，根据本专利技术的示例性实施方式，涂层组合物可通过以下方式制备：不通过添加现有的球形硅颗粒，而是将具有多孔结构且表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机‑无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：将经硅烷或二甲基氯化铵表面处理的海泡石纳米微粒添加到耐热树脂溶液中；和以3600rpm或更高转速搅拌包含海泡石纳米微粒的耐热树脂溶液30分钟或更长时间，其中所述耐热树脂溶液包括至少一种选自聚酰胺‑酰亚胺、聚酯、聚酯‑酰亚胺和聚酰胺酸的耐热树脂。

【技术特征摘要】
2015.12.15 KR 10-2015-01795001.一种有机-无机混合多孔绝缘涂层组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：将经硅烷或二甲基氯化铵表面处理的海泡石纳米微粒添加到耐热树脂溶液中；和以3600rpm或更高转速搅拌包含海泡石纳米微粒的耐热树脂溶液30分钟或更长时间，其中所述耐热树脂溶液包括至少一种选自聚酰胺-酰亚胺、聚酯、聚酯-酰亚胺和聚酰胺酸的耐热树脂。2.如权利要求1所述的方法，其中基于溶液中包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：权炅椿，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR