用于电工钢的绝缘涂料组合物的制作方法

专利名称：用于电工钢的绝缘涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于涂覆电工钢板以制备电气设备中所用的钢板芯的通用芯板 漆，该通用芯板漆可通过改善绝缘性能来限制磁滞和涡流损耗。
背景技术：
用于涂覆各电工钢板的电工钢板漆是已知的。可通过不同的技术方法例如焊接、 夹合、联锁、铝压铸或铆接来将涂覆的电工钢板组装在一起以形成电气装置中所用的固体 芯，例如变压器、发电机和电动机。涂料提供芯中金属板之间的电气绝缘并且应能满足高表 面绝缘电阻、抗机械应力和粘结强度的要求。JP-A 0733696,JP-A 2000345360 和 EP-A 923088 涉及用于涂覆电工钢板的瓷漆， 其中该瓷漆包含颗粒，例如二氧化硅或氧化铝胶体颗粒。使用该组合物可制成具有各种特 性的涂料，所述特性包括例如良好的抗划伤性、抗粘连性、耐化学和耐腐蚀性以及表面绝缘 能力。涉及用于无取向电工钢的无机/有机涂料的专利是EP-A 926249，该专利公开了磷 酸铝、无机粒状硅酸盐和丙烯酸类树脂。DE-A 3720217描述了一种基于醇酸酚改性型聚酯 树脂的绝缘涂料，所述绝缘涂料具有硼酸钠和干馏二氧化硅以提供绝缘、冲孔和焊接性能。 JP-A 10130859公开了一种包含为无取向硅钢板的制备提供低温和短时烘焙的胶体二氧化 硅的处理液。W0 2006/049935中描述了将反应性颗粒用于自粘漆中以提供涂覆的金属板，这些 金属板可通过热压而粘结在一起，并具有很高的再软化温度。由于其具有不同的涂覆性能， 钢板不能使用该自粘漆进行涂覆并且通过例如焊接、夹合、联锁或铆接将其连在一起以形 成固体芯。存在可用于涂覆电工钢板的涂料体系，这些涂料适用于例如焊接或冲孔应用以形 成固体芯。鉴于此，芯板漆的选择常常会打折扣，因为在某些情况下，单一涂料不能满足所 有需求。此类涂料的已知排名分类，例如C3类、C5类和C6类(注册为名为AISI-ASTM A 976-03的标准)显示出在此类性能方面对于本领域中涂料的不同需求。涂料可以仅仅是有 机混合物(C3绝缘类型)或复合树脂与铬酸盐、磷酸盐和氧化物的有机/无机混合物(C5 和C6绝缘类型)。基于有机树脂例如苯酚、醇酸、丙烯酸和环氧树脂的C3涂料可提高冲孔性并耐受 正常操作温度，但不能承受去应力退火。C5涂料一方面可以是具有极好的冲孔性和良好焊 接响应的半有机涂料，另一方面可以是具有有机树脂和无机填料的基本无机涂料，具有优 异的焊接和耐热性能，同时具有良好的冲孔性。但是C5涂料通常基于铬酸盐、磷酸盐或钛 酸盐化合物，因此不具环保性，特别是其残留物含有致癌水平的Cr (VI)，或者它们的吸湿或 退火耐受性和耐腐蚀性趋于不足，焊接性能也可能不够。C6涂料为具有大约50重量％的高 含量填料的有机涂料。已知的体系不能结合不同的技术需求例如焊接、夹合、联锁、冲孔、铆接、耐压性和 耐热性来提供高性能标准。发明概述
本发明提供了一种用于涂覆电工钢板的涂料组合物，该组合物包含A) 5至45重量％的至少一种基料树脂，B) 0. 1至40，优选1至30重量％的纳米级颗粒，该颗粒具有1至300nm范围内的
平均半径，C)能与所述基料树脂交联的量的至少一种交联剂，优选0. 1至30重量％的至少一 种交联剂，D) 0. 1至60重量％的至少一种添加剂和/或颜料和/或填料，和E)5至70重量％的水和/或至少一种溶剂，所述重量百分比是按组合物的总重量计的。本发明的组合物使得提供组合不同技术需求的高性能标准成为可能，所述不同技 术需求包括例如涂覆本发明的组合物的电工钢板以及由这些涂覆的电工钢板制备的芯在 焊接、夹合、联锁、冲孔、铆接、高压、耐热等方面的高性能。对良好的耐腐蚀性(同样对于 1 u m以下的极薄涂层而言)以及优异的涂层再涂性的需求均得到了满足。本发明的组合物 可以使漆的性能完全满足AISI-ASTM A 976-03标准的C3、C5和C6绝缘类的要求。本发明 提供了 C3、C5和C6绝缘类的优异边角覆盖和优异的冲孔性。特别是，本发明提供了 C6绝 缘涂料在6至12 ym的干膜厚度下的极好耐压性、低堆叠收缩率和高绝缘性能。此外，根据 C5绝缘涂料的要求，本发明提供了应力退火之后涂料在至多0. 8至2 y m的干膜厚度下优异 的焊接性和表面绝缘电阻，并且使涂层具有很高的耐磨性。发明详述本发明的组合物可用作挥发性有机化合物(V0C)含量范围低的水基涂料组合物。涂料领域已知的一种或多种基料树脂可用作组分A)，其用量按本发明的组合物的 总重量计在5至45重量％的范围内，优选在10至40重量％的范围内，特别优选在15至35 重量％的范围内。树脂的实例为聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚乙 烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、C = C反应性树脂、聚乙内酰胺、聚苯并咪唑、醇酸树脂、环氧树脂、 聚(甲基)丙烯酸酯、聚钛酸酯树脂。优选使用聚氨酯和聚(甲基)丙烯酸酯。术语“(甲基)丙烯酰基”代表“丙烯酰基”和“甲基丙烯酰基”的含义。例如，可将具有28至33范围内酸值(mg KOH/g固体树脂)和140至170范围内 羟值(mg KOH/g固体树脂)的聚氨酯树脂(例如脂族聚氨酯树脂)用作组分A)。聚氨酯树 脂的平均摩尔质量Mn可为例如2000至25000。组分A)树脂的制备见于专题文献。组分A)的树脂也可以是至少一种可自交联的树脂例如环氧酚醛树脂，以及已知 的环氧混合树脂，例如尿烷改性的环氧树脂、丙烯酰基改性的环氧树脂和环氧酯。可将组分A)的树脂作为水性分散体引入到本发明的涂料组合物中。因此，可加 入水，例如，其用量使得组分A)的树脂的水性分散体具有8至40重量％、优选10至35重 量％的固体含量。例如，聚氨酯分散体的制备见于文献，例如Ullmarm' s Encyclopedia of Industrial Chemistry, A 21 % 665 M, VCH Verlagsgesellschaft ffeinheim, 1992, \)JsR 专利申请，例如 DE-A1495745、DE-A 1495847。
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使用按本发明的组合物的总重量计0. 1至40重量％，优选1至30重量％，特别优 选3至25重量％的纳米级颗粒作为组分B)。纳米级颗粒可为反应性颗粒和/或非反应性颗粒。术语“反应性”是指能与本发 明的组合物的组分A)基料树脂和/或其他组分的官能团进行反应。反应性纳米级颗粒可基于元素-氧网络，其中元素选自硅、铝、锌、锡、硼、锗、镓、 铅、过渡金属、镧系元素和锕系元素，尤其是包含钛、铈和/或锆的系列。表面反应性官能 团R1和非反应性或部分反应性官能团R2以及R3通过氧网络键合，其中反应性颗粒表面上 存在的R1的量为至多98重量％，优选至多40重量％，特别优选至多30重量％，R2，而和 R3的量为0至97重量％，优选0至40，特别优选0至10重量％，R1代表包含R4的金属 酸酯基，例如 0Ti(0R4)3、OZr (0R4)3> 0Si(0R4)3、0Si(R4)3 ；0Hf(0R4)3 ；NCO ；尿烷、环氧化物、 碳酸酐；C = C双键体系，例如甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯；0H;氧键合的醇，例如双(1-轻甲 基-丙烷)-1_羟甲酯、2，2_双-(羟甲基)-1_丙醇-3-羟丙酯、2-羟基丙烷-1-醇-3-酯、 酯、醚，例如2-羟基羟乙酯、C2H40H、二乙基乙氧基乙酸酯、C2H40C2H40H、三乙基乙氧基乙酸 酯、C2H40C2H40C2H40H;螯合物助洗剂，例如氨基三羟乙酯、氨基二羟乙酯、乙酰丙酮、乙酰乙 酸乙酯、乳酸酯；C00H ；NH2 ；NHR4 ；和/或酯、反应性基料，例如OH-、SH-、C00H-、NC0-、封端 NCO-、NH2-、环氧化物、碳酸酐、C = C-、金属酸酯、含硅烷的聚氨酯、聚酯、聚(THEIC)酯、聚 (THEIC)酯酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚硅氧烷、多硫化物、聚乙烯醇缩甲醛、聚合物， 例如，聚丙烯酸酯。R2代表芳族化合物(例如苯基、甲苯基、壬基苯基)、脂族化合物(例如 C1至C30的支链、直链、饱和、不饱和烷基酯、脂肪酸衍生物)的基团；直链或支链酯和/或 醚，R3代表树脂基，例如聚氨酯_、聚酯_、聚酯酰亚胺_、THEIC-聚酯酰亚胺_、聚钛酸酯树 脂以及它们的衍生物；具有有机衍生物的聚硅氧烷树脂；多硫化物_、聚酰胺_、聚酰胺酰亚 胺_、聚乙烯醇缩甲醛树脂和/或聚合物，例如聚丙烯酸酯、聚乙内酰胺、聚苯并咪唑，R4代 表丙烯酸酯、苯酚、三聚氰胺、聚氨酯、聚酯、聚酯酰亚胺、多硫化物、环氧树脂、聚酰胺、聚乙 烯醇缩甲醛树脂；芳族化合物，例如苯基、甲苯基、壬基苯基；例如具有C1至C30的支链、直 链、饱和、不饱和烷基酯的脂族；酯；例如甲基乙醇酯、甲基二乙醇酯、乙基乙醇酯、丁基二 乙醇酯、二乙基乙氧基乙酸酯、三乙基乙氧基乙酸酯；醇盐，例如1-羟甲基-丙烷-1，1- 二 羟甲基酯、2，2_双-(羟甲基)-1，3_丙二醇酯、2-羟基丙烷-1，3-二醇酯、乙基乙氧基乙酸 酯、新戊基乙醇酯、己二醇酯、丁二醇酯；脂肪，例如脱水蓖麻油和/或螯合物助洗剂，例如 氨基三乙醇盐、氨基二乙醇盐、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、乳酸盐。可通过合适的元素-有机或元素-卤化合物的常规水解和缩合反应以及火焰裂解 来制备此类颗粒。类似地，有机树脂可与相应的元素氧化物化合物反应以形成相应的反应 性颗粒。可在颗粒形成期间或颗粒形成之后进行表面处理。此类制备方法见述于文献中 (参见例如 RK. Iler 的 “The Chemistryof Silica”，John Wiley and Sons, New York，第 312 页，1979)。合适的反应性纳米级颗粒的实例为得自Degussa AG的Aerosi 1产品，例如 Aerosil R 100-8000, Eka Chemie ( Bindzi 1 CC 纳米 Silicasole)。还可将非反应性纳米级颗粒用作组分B)，其中所述颗粒基于元素-氧网络，其中 该元素选自硅、铝、锌、锡、硼、锗、镓、铅、过渡金属、镧系元素和锕系元素，尤其是钛、铈和/ 或锆的系列，其中不含能使颗粒具有反应性的任何官能团。可使用的颗粒为例如此类颗粒(例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛)的胶体溶液或分散体，优选胶体二氧化硅，它们可商购自 例如Nyacol Corp.，Grace Davison ( Ludox 胶体二氧化硅水溶液)，NissanChemical。组分B)的纳米级颗粒具有1至300歷，优选2至lOOnm，特别优选5至60nm范围 内的平均半径。可将纳米颗粒作为含水分散体引入到本发明的涂料组合物中。因此，可加入水，例 如，其用量使得纳米级颗粒的含水分散体具有20至40重量％，优选35至40重量％的固体含量。根据组分A)，交联剂可以能与组分A)交联的量用作组分C)，例如其量按本发明的 组合物的总重量计为0. 1至30重量％，优选0. 5至20重量％，特别优选1至15重量％。实 例为水溶性或水混溶性氨基树脂，例如三聚氰胺甲醛树脂，例如完全或部分甲基化的封端 聚异氰酸酯、环氧树脂、聚羰二酰亚胺、多官能氮丙啶、羧酸和/或酸酐、路易斯酸、有机金 属催化剂。三聚氰胺甲醛树脂可用作组分C)，优选具有中高度烷基化程度、低羟甲基含量和 中高亚氨基官能度的甲基化三聚氰胺甲醛。三聚氰胺树脂的粒径可以是例如优选不大于 10 u m,特别地不大于2 ii m的。三聚氰胺甲醛树脂见述于例如Rdimpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag 1998，第 29 页，“Amino Resins” “氨基树脂)和 Stoye/ Freitag"Lackharze"Carl Hanser Verlag Munchen Wien，1996，第 113—122 页。商业产品 的实例为Luwipal (BASF AG)和Cymel (Cytec)。封端异氰酸酯也可用于本发明组分物中作为组分C)。通常用于聚氨酯化学中的 二异氰酸酯可用作异氰酸酯，例如多元醇、胺类和/或CH酸化合物与二异氰酸酯的加合物。 这些包括例如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、2，4-(2，6)_甲代亚苯基二异氰 酸酯、二环己基二异氰酸酯、4，4_ 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。还可使用MDI的衍生物， 例如异构体、同系物或预聚物，如Desmodur PF 。优选使用4，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯。可通过本领域技术人员已知的常规方法实现异氰酸酯与例如苯酚或甲酚(诸 如与丁酮肟、苯酚、4-羟基苯甲酸甲酯、乙酸酯、丙二酸酯、二甲基吡唑和/或乙酸内酰 胺)的封端。而优选使用乙内酰胺，上述多种化合物的组合也是可能的。聚氨酯和/或 丙烯酸盐分散体与封端异氰酸酯的反应机理见述于H.Kittel Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, vol. 3, S. Hirzel Verlag Stuttgart, Leipzig 2001,第二版，第 230-234 页中。市售水性体系的封端异氰酸酯产品的实例为RhodocoatWT (Rhodia Coatis)和 Tr ixene (Baxenden, Chemicals Limited)。优选作为组分C)的环氧树脂是源于滤醇衍生物的脂族多官能环氧树脂。可使用 多官能醇(例如甘油、山梨醇和苯酚)的三缩水甘油基醚。此外，可使用包含异氰酸酯结构 的环氧树脂，例如异氰脲酸三缩水甘油基酯。交联的机理见述于H.Kittel，Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, vol. 3, S. Hirzel Verlag Stuttgart, Leipzig 2001,第二版， 第 235-236 页。聚羰二酰亚胺也是作为组分C)的有效交联剂。其机理见述于G.Doleschall 禾口 K. Lempert 的 On the Mechanism of CarboxylCondensation by Carbodiimides，Tetrahedron Letters No. 18,第 1195-1199 页，1963pergamon press ltd.中，还见 述 于 ff. Posthumus, A. J. Derksen> J. A. M van den Goorberg、L. C. J. Hesselmans 的 Crosslinkingby polycarbodiimides, Progress in Organic Coatings 58 (2007)第 231-236 页。多官能氮丙啶(例如多官能氮丙啶丙酸酯)也可用作组分C)。氮丙啶丙酸酯的概 述可见于 R. R. Roesler,K. Danielmeier, Progress inOrganic Coatings 50 (2004),第 1-27 页中° 其交联机理见述于 H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, vol. 3, S. Hirzel VerlagStuttgart, Leipzig 2001，第二版，第 242-243 页。市售产品的实例为得 自Avecia Resin的CX-100和得自拜耳的Xama 。羧酸和/或酸酐也可用作组分C)。这些可为脂族、芳族支化或未支化的羧酸和/ 或酯和/或酸酐，例如甲酸、乙酸、戊酸、己酸、异丁酸、特戊酸、异戊酸、偏苯三酸、均苯酸、 萘酸、酯和酸酐。有机金属催化剂(例如基于钛螯合物或锆螯合物的钛酸盐或锆酸盐)也可用作组 分C)。有机金属催化剂通过聚合物官能团交换进行交联。市售商品为得自杜邦的钛酸盐 Tyzor 和锆酸盐 Tyzor 。加入添加剂来作为组分D)，例如本领域技术人员已知的均化剂、助流剂、催化剂 (例如路易斯酸)、非离子和离子表面活性剂、助滑添加剂以及颜料和/或填料，用量为0.1 至60重量％，就添加剂而言，按本发明的组合物的总重量计优选在0.1至10重量％的范 围内，这使得优化涂料体系的涂料质量(例如表面应用、提高烘干速度或赋予颜色)成为可 能。水和/或有机溶剂可用作本发明的组合物中的组分E)，其用量按本发明的组合物 的总重量计在5至70重量％的范围内，优选在20至60重量％的范围内。优选仅使用水。加入例如其用量使得本发明的成品涂料组合物具有20至50重量％，优选30至70 重量％固体含量的水。可加入按本发明的组合物的总重量计1至10重量％范围内，优选2至5重量％范 围内的有机溶剂。合适的有机溶剂的实例为芳族烃、N-甲基吡咯烷酮、甲酚、苯酚、醇、苯乙烯、乙酸 酯、乙烯基甲苯、丙烯酸甲酯，例如1-甲氧基乙酸丙酯_2、正丁醇、正丙醇、丁二醇乙酸酯。一种或多种单体有机金属化合物(例如邻钛或锆酸酯乙基硅烷、硅酸乙酯、钛酸 盐)可被包含在本发明的涂料组合物中。优选此类单体有机金属化合物不被用于本发明的 涂料组合物中。可通过将各组分简单地混合在一起来制备本发明的组合物。例如，可通过将基料 树脂和水混合来制备组分A)的至少基料树脂的分散体。然后例如在搅拌下、任选地在输入 热量和分散剂下加入另外的组分以制备稳定的分散体。也可制备基料树脂与组合物的其他 组分的混合物，然后加入纳米级颗粒的水基分散体。可按照已知方法来涂覆本发明的组合物，例如通过喷涂、辊涂或浸渍涂布来涂覆 到电工钢板的至少一侧(例如一侧或全侧)上作为至少一层(例如一层或多层)，每层的干 燥层厚度为0. 5至10 ii m，优选0. 8至8 ii m，特别优选0. 8至6 y m。电工钢板侧面的表面可为预涂覆或未涂覆的、预处理的或未预处理的。例如，可通
7过洗涤对板进行预处理以除去污垢、油脂和其他沉积物。使用优选的预洗涤和未涂覆的电 工钢板，其涂覆有本发明的组合物，优选涂覆一层。随后，对钢板上的本发明的涂料的交联(固化)通过在确定的固化条件下的热固 化处理，优选在180至270°C的提供PMT(峰值金属温度)的温度下进行。所需的热量可例 如通过感应加热、红外(IR)辐射、近红外(NIR)辐射和/或热空气在烘箱中供给。
因此，本发明还提供了一种涂覆电工钢板的方法，该方法包括以下步骤a)将本发明的涂料组合物施加到电工钢板的至少一侧上作为至少一层，以及b)将所施加的涂料进行固化。固化之后，可从涂覆的钢板中冲出部件，然后可通过不同的技术方法例如焊接、夹 合、联锁、压铸铝件或铆接，如果需要的话可通过提供热量和压力，来将其堆叠并组装以形 成板芯。因此，本发明还提供了一种通过堆叠和组装电工钢板来制备电工钢板芯的方法， 所述钢板用本发明的涂覆方法经过涂覆。本发明的组合物使得能够确保电器装置例如电动机、变压器、发电器的长使用寿 命。以下实施例进一步定义了本发明。应当理解，这些实施例仅以例证的形式给出。因 此，本发明不受下文所提出的示例性实施例的限制，而是由所附权利要求限定。
实施例实施例1至6基于C5电气绝缘漆的本发明的涂料的制备将脂族聚氨酯分散体(固体含量为34至40重量％的水基体系)与纳米级二氧化 硅的分散体(固体含量为35至40重量％的碱性水基体系)混合。将交联剂(固体含量35 至100重量％ )、颜料、填料和添加剂加入到该混合物中，其中使用0. 5至1. 5重量份的包 被的二氧化硅凝胶作为焊接添加剂、0至3重量份的氨基羧基化合物作为缓蚀剂添加剂和0 至2重量份的消泡剂添加剂。将混合物搅拌均勻，以提供本发明的六种不同涂料组合物作 为具有不同交联剂的C5漆。涂料成分见表1。用量以重量份为单位。魁 在不同等级的无取向钢上涂覆表1中所列的各涂料组合物以形成具有 lym(+/-0. 5)干膜厚度的绝缘层。使用0.5 μ m或更小的钢板粗糙度Ra。使用辊涂机将漆 施加到钢板上。将施加的膜在200°C至260°C的PMT (峰值金属温度)下固化并在室温下冷却。固化之后，通过焊接来堆叠和组装涂覆的钢板以形成板芯。与现有技术相比的技术性能描述于表2中。彪 在第3行中，溶剂稳定性是通过在Ikg压力下采用双擦直至30次双擦完成为止的 刷涂溶剂测试来测试的。丙酮溶剂测试也指示干燥膜的固化特性。在第9行中，采用杜邦 设计的磨损试验机，通过测定涂覆的钢板在5kg压力下于30次双擦之内生成的粉尘量来测 定耐磨性。在第11行中，焊接质量是根据钢和铁测试板SEP 1210的无气泡和无烟尘接缝 确定的。实施例7至10基于C6电气绝缘漆的本发明的涂料的制备制备方法与实施例1至6中所述的相同。将混合物搅拌并研磨均勻。
具有不同交联剂的C6漆的成分见表3。用量以重量份为单位。
采用与实施例1至6中所述的相同方法和条件，将表3中所示的涂料组合物施加 到电工钢板上并在其上固化，从而形成具有6μπι(+/-0.7)干膜厚度的绝缘层。固化之后， 通过焊接来堆叠和组装涂覆的钢板以形成板芯。与现有技术相比的技术性能描述于表4中。 实施例11至14基于C3电气绝缘漆的本发明的涂料的制备制备方法与实施例1至6中所述的相同。具有不同交联剂的C3漆的成份描述于表5中。用量以重量份为单位。魁 采用与实施例1至6中所述的相同方法和条件将表5中所示的涂料组合物施加到电工钢板上并在其上固化，从而形成具有4 μ m(+/-0. 4)干膜厚度的绝缘层。固化之后，通 过焊接来堆叠和组装涂覆的钢板以形成板芯。与现有技术相比的技术性能描述于表6中。 实施例15某干C3 ^Hmkmmm^mmu^将48重量份的丙烯酸酯类树脂分散体(固体含量为41重量％的水和有机溶剂混 合物)和7重量份醇酸树脂分散体(固体含量为68重量％的水和有机溶剂混合物)与作 为交联剂(固体含量为99重量％ )的12重量份的三聚氰胺树脂混合在一起。将1至6重 量份的添加剂(消泡剂、润湿剂、缓蚀剂)和作为有机溶剂的26重量份的丁基丙二醇和/或水加入其中。使用二甲基乙醇胺来调节混合物的PH值。将混合物搅拌并研磨均勻。采用与实施例11至14中所述的相同方法和条件将所得涂料组合物施加到电工钢 板上并在其上固化。固化之后，通过焊接来堆叠并组装涂覆的钢板以形成板芯，参见表6。实施例16将21重量份的钛酸酯树脂(固体含量为75重量％的水和有机溶剂混合物)和16 重量份丙烯酸酯类树脂(固体含量为75重量％的水和有机溶剂混合物)与作为无机填料 (固体含量为100重量％ )的10重量份的硅酸铝和作为交联剂的4重量份的金属催化剂 (固体含量100重量％ )混合。将4重量份的添加剂(消泡剂、润湿剂、缓蚀剂)和作为有 机溶剂的45重量份的丁基二甘醇和/或水加入其中。使用二甲基乙醇胺调节pH值。将混 合物搅拌并研磨均勻。采用与实施例1至6中所述的相同方法和条件将所得的涂料组合物施加到电工钢 板上并在其上固化。固化之后，通过焊接来堆叠并组装涂覆的钢板以形成板芯，参见表2。实施例17基干C5电气绝缘漆的现有技术材料的制备将20重量份的醇酸树脂(固体含量为68重量％的水和有机溶剂混合物)与作为 无机填料的55重量份的硫酸钡和作为交联剂的5重量份的三聚氰胺树脂(固体含量为99 重量％ )混合。将6重量份的添加剂(消泡剂、催化剂、润湿剂、缓蚀剂)和2重量份的颜 料以及作为有机溶剂的7重量份的丁基丙二醇和/或水加入其中。使用二甲基乙醇胺调节 PH值。将混合物搅拌并研磨均勻。采用与实施例7至10中所述的相同方法和条件将所得涂料组合物施加到电工钢 板上并在其上固化。固化之后，通过焊接来堆叠并组装涂覆的钢板以形成板芯，参见表4。测试结果显示，与现有技术相比，涂覆有本发明的组合物的板和板芯具有更好的 结果，具体地讲，具有更好的耐划伤性、表面绝缘电阻、耐磨性和更好的焊接能力。
权利要求
用于涂覆电工钢板的涂料组合物，所述组合物包含A)5至45重量％的至少一种基料树脂，B)0.1至40重量％的纳米级颗粒，所述颗粒具有1至300nm范围内的平均半径，C)能与所述基料树脂交联的量的至少一种交联剂，D)0.1至60重量％的至少一种添加剂和/或颜料和/或填料，和E)5至70重量％的水和/或至少一种溶剂，所述重量百分比是按所述组合物的总重量计的。
2.权利要求1的涂料组合物，所述涂料组合物包含1至30重量％的纳米级颗粒。
3.权利要求1和2的涂料组合物，所述涂料组合物包含0.1至30重量％的至少一种交 联剂。
4.权利要求1至3的涂料组合物，其中将聚氨酯和/或聚(甲基)丙烯酸酯用作组分 A)的基料树脂。
5.权利要求1至4的涂料组合物，其中所述纳米级颗粒具有5至60nm范围内的平均半径。
6.权利要求1至5的涂料组合物，其中所述纳米级颗粒选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛。
7.权利要求1至6的涂料组合物，其中使用的溶剂按所述组合物的总重量计在1至10 重量％的范围内。
8.涂覆电工钢板的方法，所述方法包括以下步骤a)将权利要求1的涂料组合物施加到所述电工钢板的至少一侧上作为至少一层，以及b)将所施加的涂层进行固化。
9.权利要求8的方法，其中将所述施加的涂层在提供180至270°C范围内PMT(峰值金 属温度)的温度下进行固化。
10.通过堆叠并组装电工钢板来制备电工钢板芯的方法，所述钢板采用权利要求8的 方法进行涂覆。
11.权利要求10的方法，其中通过焊接来堆叠和组装。
12.电工钢板，所述电工钢板涂覆有权利要求1的涂料组合物并且对所述涂层进行固化。
13.由电工钢板制备的电工钢板芯，所述电工钢板涂覆有权利要求1的涂料组合物并 且对所述涂层进行固化。
全文摘要
本发明提供了一种用于涂覆电工钢板的涂料组合物，所述组合物包含A)5至45重量％的至少一种基料树脂，B)0.1至40，优选1至30重量％的纳米级颗粒，所述颗粒具有1至300nm范围内的平均半径，C)能与基料树脂交联的量的至少一种交联剂，优选0.1至30重量％的至少一种交联剂，D)0.1至60重量％的至少一种添加剂和/或颜料和/或填料，和E)5至70重量％的水和/或至少一种溶剂，所述重量百分比是按所述组合物的总重量计的。本发明的组合物使得提供组合不同技术需求的高性能特征的标准成为可能，所述高性能特征为例如经本发明的组合物涂覆的电工钢板以及由这些涂覆的电工钢板制备的芯在焊接、夹合、联锁、冲孔、铆接、耐高压、耐热等方面的高性能。
文档编号C08K5/29GK101848964SQ200880018892
公开日2010年9月29日 申请日期2008年5月19日 优先权日2007年6月12日
发明者B·弗罗普尔, F·贝姆, N·A·范齐尔, R·沃尔纳 申请人:纳幕尔杜邦公司