專利名稱：產(chǎn)生聚合鍍層的方法和帶絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以電解聚合方法得到有機(jī)聚合物的聚合鍍層及其鍍層產(chǎn)生方法。本發(fā)明還涉及通過使用所述產(chǎn)生聚合鍍層方法在金屬材料上形成絕緣鍍層的方法以及覆蓋有這種絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體。本發(fā)明還涉及在金屬線圈或類似物表面產(chǎn)生電絕緣聚合物鍍層的方法。
近些年電子器具迅速向小型化、高性能化發(fā)展。這就形成了作為這類器具元器件的線圈的小型化及性能增強(qiáng)的需求。由于鍍有絕緣鍍層的大量導(dǎo)線被塞滿在有限空間內(nèi)，因此要求金屬導(dǎo)線有較薄的絕緣鍍層。當(dāng)大量的導(dǎo)線塞滿在有限空間內(nèi)，鍍有絕緣鍍層的導(dǎo)線其絕緣鍍層最有可能受到損傷，例如可能由自動(dòng)繞線機(jī)的針等等所引起，因此存在局部的接地短缺和接地不夠的問題。
在帶絕緣鍍層的導(dǎo)線的領(lǐng)域內(nèi)，尤其是具有矩形截面的導(dǎo)線，一直有人提出帶有相當(dāng)厚的例如8-20微米的絕緣層的導(dǎo)線。通常，通過將絕緣清漆施加于已被拉成線樣形狀金屬導(dǎo)體并烘干上述組合物來生產(chǎn)帶絕緣鍍層的導(dǎo)線。在具有矩形截面的絕緣鍍層導(dǎo)線的領(lǐng)域，一直沒有開發(fā)出其厚度僅幾個(gè)微米或更少的絕緣鍍層導(dǎo)線。其原因在于，雖然有可能通過對(duì)施加油漆和后續(xù)的烘干進(jìn)行優(yōu)化來形成矩形金屬導(dǎo)體的兩個(gè)主要平面的薄的絕緣鍍層，但是，在金屬導(dǎo)體的端面上形成穩(wěn)定的薄絕緣鍍層仍然存在困難。另外，有可能通過在具有圓形的金屬導(dǎo)體上形成絕緣鍍層以及輥壓該組合物來生產(chǎn)具有矩形截面的帶絕緣鍍層的導(dǎo)線。然而，由于用這種方法生產(chǎn)的帶絕緣鍍層導(dǎo)線在其絕緣鍍層中有些剩余壓力，存在這樣的問題，絕緣鍍層容易生裂紋，尤其在采用較大輥壓速率或所產(chǎn)生的絕緣鍍層較薄時(shí)。結(jié)果，耐壓和/或熱沖擊阻抗可能受到很大的損害。
在金屬導(dǎo)體上形成薄的絕緣鍍層的一種可能的方法就是通過電解聚合在金屬導(dǎo)體上形成電絕緣聚合物的薄的聚合物鍍層，其中，金屬導(dǎo)體用作電極。在例如，Electrochimica Acta,22,451-457頁(1977)和Journal of AppliedElectrochemistry,9,483-493頁(1979)的文件中公開過用電解聚合方法在金屬導(dǎo)電體上形成電絕緣聚合物鍍層的方法。
如上所述，因?yàn)榇罅繉?dǎo)線常被擠塞在有限空間內(nèi)以使線圈體積最小化并提高性能，帶有薄的絕緣鍍層的絕緣鍍層導(dǎo)線是很需要的。電解聚合是一種形成薄的絕緣鍍層的可行的方法。此外，甚至當(dāng)絕緣鍍層導(dǎo)線由于大量導(dǎo)線擠塞進(jìn)有限空間的結(jié)果而使其絕緣鍍層受到持續(xù)損害，也可以通過電解聚合很容易修復(fù)這種在絕緣鍍層金屬導(dǎo)體受損部分的任何絕緣缺陷。
但是，傳統(tǒng)電解聚合方法只準(zhǔn)備以鐵作為金屬導(dǎo)體。此外，由于電解聚合產(chǎn)生了電絕緣的聚合鍍層，導(dǎo)電性隨著電極聚合物鍍層生長(zhǎng)而受阻礙，使得難以形成有足夠厚度的聚合鍍層。
按照本發(fā)明，提供一種用于產(chǎn)生聚合物鍍層的方法，包含以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物和烷基胺；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。
或者，按照本發(fā)明用于產(chǎn)生聚合鍍層的這種方法，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物、具有不飽和C-C鍵的可聚合單體和烷基胺；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物和具有不飽和C-C鍵可聚合單體進(jìn)行電解聚合。
或者，按照本發(fā)明用于產(chǎn)生聚合鍍層的這種方法，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位中至少一個(gè)被取代基取代的苯酚衍生物，其中，所述取代基中的至少一個(gè)有一個(gè)不飽和C-C鍵；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。
或者，按照本發(fā)明用于產(chǎn)生聚合鍍層的這種方法，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位中至少一個(gè)被取代基取代的苯酚衍生物和可聚合單體，其中，所述取代基中的至少一個(gè)有一個(gè)不飽和C-C鍵；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物和可聚合單體進(jìn)行電解聚合。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，金屬導(dǎo)體是其成分包含銅的金屬導(dǎo)體。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括，在所述電解聚合步驟后將其上形成有聚合鍍層的金屬導(dǎo)體浸泡在水或任何非堿性水溶液中或醇溶液中的步驟。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括，在所述電聚合步驟后對(duì)由電解聚合產(chǎn)生的聚合鍍層進(jìn)行加熱的步驟。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬導(dǎo)體鍍有電絕緣鍍層，該絕緣鍍層包括缺陷部分。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位中的至少一個(gè)被取代基取代的苯酚衍生物，其中，所述取代基物組中的至少一個(gè)有不飽和C-C鍵，并且還包含烷基胺。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，苯酚衍生物的C4位未被取代基取代而C2、C3、C5和C6位中的至少一個(gè)被取代基取代，其中，被取代基團(tuán)中的至少一個(gè)具有不飽和C-C鍵，該苯酚衍生物是2-烯丙基苯酚、2-(1-丙烯基)苯酚或2烯丙基-6甲基苯酚。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種有絕緣鍍層覆蓋的金屬導(dǎo)體，它包括金屬導(dǎo)體，以及按照上述方法中任一種方法在金屬導(dǎo)體的部分或全部表面上形成的聚合物鍍層。
這樣，在本文中所述的本發(fā)明可能有以下優(yōu)點(diǎn)1)提供了牢固形成在金屬導(dǎo)體上的薄的絕緣鍍層；2)提供了在例如銅的金屬導(dǎo)體上形成的絕緣鍍層，而這對(duì)傳統(tǒng)的電解聚合方法是難以達(dá)到的；3)提供了對(duì)絕緣鍍層覆蓋的金屬導(dǎo)體上的絕緣缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法；以及4)提供了一種生產(chǎn)具有薄的絕緣鍍層覆蓋的導(dǎo)線的方法。
本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，在本領(lǐng)域技術(shù)人員參考

圖1對(duì)以下詳細(xì)說明的閱讀和理解后，會(huì)變得顯而易見。
圖1是說明用于產(chǎn)生聚合鍍層的設(shè)備的原理圖，該設(shè)備為按照本發(fā)明的實(shí)例12中的產(chǎn)生聚合鍍層方法所使用。
下面，對(duì)按照本發(fā)明的產(chǎn)生聚合鍍層的方法進(jìn)行說明。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，它包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物和烷基胺；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。下面，來說明該方法。
具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物中的C2、C3、C5和C6位的可替換基團(tuán)包括以下基團(tuán)而不局限于C2、C3、C5和C6位取代基飽和或不飽和的具有1-12個(gè)碳原子的脂肪烴基團(tuán)，最好是1-7個(gè)碳原子，或具有6-12個(gè)碳原子的芳香烴基團(tuán)；烷氧基(RO-)；烷氧基烷基(ROR-)；?；?RCO-)；烷氧基羰基(ROCO-)；酰胺基團(tuán)(RCONH-)；氨基甲酰烷基(H2NCOR-)；以及羥基烷基(HOR-)；其中，R表示具有1-12個(gè)碳原子的單價(jià)或雙價(jià)烷基，最好是1-7個(gè)碳原子。
至于烷基胺，最好使用具有1-4個(gè)碳原子的單烷基胺、二烷基胺或三烷基胺，例如，甲胺、乙胺、n-丙胺、異丙胺、n-丁胺、異丁胺、t-丁胺、二甲胺、二乙基胺、二(n-丙)胺、二(異丙)胺、二(n-丁)胺、二(異丁)胺、二(t-丁)胺、三甲胺、三乙胺、三(n-丙)胺、三(異丙)胺或三(t-丁)胺。而且，可以使用包含具有5個(gè)或更多個(gè)碳原子的烷基的單烷基胺、雙烷基胺、三烷基胺，或替換的烷基胺，例如乙胺、二乙基胺或三乙胺。
就堿性水溶液的溶解度而言，最好是包含具有三個(gè)或更少碳原子的烷基鏈的單烷基胺或雙烷基胺，例如，乙胺、二甲胺、或二乙基胺。同樣理由，具有親水替換基團(tuán)的烷基胺也是理想的，例如，乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
將堿性水溶液定義為以水為溶劑、或用醇或其他極性溶劑，其中加有堿性化合物的溶液。醇的實(shí)例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、t-丁醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇和乙二醇。極性溶劑的實(shí)例包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、N-甲胺吡咯烷酮(NMP)以及碳酸丙烯酯?；净衔锏膶?shí)例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣以及堿金屬醇化物。
具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物的濃度大約為0.01-10摩爾/升，最好是0.1-2摩爾/升。烷基胺的濃度大約為0.05-1摩爾/升，最好是0.1-0.6摩爾/升?；净衔锏臐舛仁沁@樣，使得包含的基本化合物的摩爾量大約為具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物的摩爾量的0.5-2倍，最好是0.5-1.2倍。
至于金屬導(dǎo)體，可以使用其組分包含Zn、Sn、Ni、Al、Cr、Fe、Cu、Ti、Ag、Pd、In、Pt、Au、或其合金的金屬導(dǎo)體。最佳金屬導(dǎo)體的實(shí)例包括其組分包含Cu或其合金的金屬導(dǎo)體。此處，其“組分包含”一限定元素(例如，Zn、Sn、Ni、Al、Cr、Fe、Cu、Ti、Ag、Pd、In、Pt、Au)的金屬導(dǎo)體是指包含一種或多種其中包括所限定元素的金屬化合物。
至于在電解聚合中使用的對(duì)應(yīng)電極，可以使用包含一種或多種由例如鐵、不銹鋼、Al、Pd、Pt、Au或C的各種材料的電極。
反應(yīng)式1示出了使用金屬導(dǎo)體作為工作電極時(shí)，以具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物的陽極氧化反應(yīng)形式出現(xiàn)的電解反應(yīng)。具體地說，該反應(yīng)是存在堿性水溶液情況下苯氧根離子演變成苯氧自由基的氧化過程。
(反應(yīng)方程式1)此處，X2、X3、X5、X6分別表示如上所述在C2、C3、C5和C6位置的氫或取代物。
電解聚合反應(yīng)中工作電極的電勢(shì)取決于例如特定苯酚衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)條件以及所使用的堿性水溶液，所述的苯酚衍生物的C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代。加在電極兩端的電壓盡管并無限制，但最好為0.5-5伏特。
從電解聚合開始到產(chǎn)生一種絕緣聚合物的一系列的反應(yīng)，是通過單體或多聚體苯氧自由基之間的配對(duì)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，這種配對(duì)反應(yīng)使聚合反應(yīng)的重復(fù)單元的數(shù)量每次增加一個(gè)，如下面的反應(yīng)方程式2所示。在反應(yīng)的過程中，可生成一種電絕緣的鍍層，并且陽極(例如工作電極)會(huì)失去活性，使電解過程中的電流慢慢地降低，直至聚合反應(yīng)停止，由此也停止生成鍍層。
雖然通過苯酚衍生物電解聚合反應(yīng)生成這種鍍層結(jié)構(gòu)的技術(shù)按慣例是公知的，但公知的方法僅能生成大約0.1微米厚度的鍍層(用銅作電極的條件下)，因?yàn)樯慑儗拥姆磻?yīng)會(huì)在相對(duì)較早的反應(yīng)點(diǎn)停止反應(yīng)。相反，因?yàn)樵趬A性水溶液中有烷基胺的存在，本發(fā)明提供的方法能生成約0.5微米的聚合物鍍層，更優(yōu)的是能生成約2微米或更厚的鍍層。
本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供了一種生成聚合物鍍層的方法，該方法包括以下步驟將一種金屬導(dǎo)體浸入一種含有苯酚衍生物、聚合單體和烷基胺的堿性水溶液中。這里所述的苯酚衍生物的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代；這里所述的可聚合單體含有一個(gè)不飽和C-C鍵。然后用金屬導(dǎo)體作電極，使苯酚衍生物和含有一個(gè)不飽和C-C鍵可聚合單體發(fā)生電解聚合反應(yīng)。下文將敘述這種方法。
因?yàn)橛蠧4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代的苯酚衍生物、含有一個(gè)不飽和C-C鍵的可聚合單體和烷基胺的存在，使得電解產(chǎn)生的酚氧自由基作為啟動(dòng)因子同時(shí)影響自由基添加的聚合反應(yīng)成為可能。這樣，苯酚衍生物和一個(gè)不飽和C-C鍵的可聚合單體作為聚合物組分，能在金屬導(dǎo)體電極的表面形成更厚的聚合鍍層。
任何在堿性溶液中可溶的可聚合單體能作為有一個(gè)不飽和C-C鍵的聚合反應(yīng)的可聚合單體。例如下面所述含有不飽和C-C鍵的可聚合單體，包括但不限于下面列舉的含有不飽和C-C鍵的可聚合單體丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，羥烷基丙烯酸酯(例如羥乙基丙烯酸酯)，羥烷基甲基丙烯酸酯(例如羥乙甲基丙烯酸酯)，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯醇，聚亞烷基二醇(二)丙烯酸酯(例如聚乙二醇(二)丙烯酸酯)，聚亞烷基二醇(二)甲基丙烯酸酯(例如聚乙二醇(二)甲基丙烯酸酯)，二烷胺基烷甲基丙烯酸酯，丙烯酰烷氧基三烷基銨氯或甲基丙烯酰烷氧基三烷基銨氯含有不飽和C-C鍵的聚合單體在堿性溶液中的濃度范圍大約在0.01至10摩爾/升，更優(yōu)選范圍大約為0.1至2摩爾/升。
本發(fā)明的第二方面能以與第一方面同樣的方法實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的第三方面是提供了一種生成聚合物鍍層的方法，該方法包括以下步驟將一種金屬導(dǎo)體浸入一種含有苯酚衍生物堿性水溶液中。這里的苯酚衍生物的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代。然后用金屬作電極，使苯酚衍生物發(fā)生電解聚合反應(yīng)。下文將敘述這種方法。
本發(fā)明的實(shí)施例中，C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)選擇性取代的苯酚衍生物的有一個(gè)不飽和C-C鍵取代基團(tuán)包括但不限于下面的取代基團(tuán)不飽和脂肪烴或芳香烴基團(tuán)如乙烯基基團(tuán)，丙烯基基團(tuán)，炔丙基基團(tuán)或丙二烯基基團(tuán)，任何其他含有不飽和C-C鍵的基團(tuán)都能適用。
本發(fā)明的實(shí)施例中，苯酚衍生物的取代基團(tuán)中除至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)以外的其他取代基團(tuán)包括但不限于下面的取代基團(tuán)不飽和或飽和有1-12個(gè)碳原子的脂肪烴基團(tuán)或有6-12個(gè)碳原子的芳香烴基團(tuán)，烷氧基團(tuán)，氨基基團(tuán)，?；鶊F(tuán)，烷氧基羰基基團(tuán)，酰胺基團(tuán)。
所述的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物中，下列苯酚衍生物能優(yōu)選適用2-烯丙基苯酚，其C6位被取代或未被取代；2-(1-丙烯基)苯酚，其C6位被取代或未被取代；2-乙烯苯酚，其C6位被取代或未被取代；3-烯丙基苯酚，其C6位被取代或未被取代。
所述的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物在堿性溶液中的濃度范圍大約在0.01至10摩爾/升，更優(yōu)選范圍大約為0.1至2摩爾/升。堿性水溶液中堿性化合物的組分的摩爾量為苯酚衍生物的摩爾量的約0.5至2倍，優(yōu)選為0.5至1.2倍。
電解反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下面方程式3和方程式4所示。如方程式3所示，C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物被轉(zhuǎn)換成苯氧基離子，再通過氧化反應(yīng)生成苯氧基自由基。反應(yīng)的下一步，如方程式4所示，苯氧自由基和苯酚衍生物的芳香環(huán)反應(yīng)，或和所產(chǎn)生聚合物的芳香環(huán)反應(yīng)，或和取代基團(tuán)中的不飽和C-C鍵反應(yīng)。這樣，此聚合反應(yīng)能進(jìn)行下去。
通過C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)選擇性取代的苯酚衍生物的電解聚合反應(yīng)，加上與至少一個(gè)含有不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)的反應(yīng)，能生成一種交聯(lián)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。并且，電解液使得聚合反應(yīng)的產(chǎn)物膨脹并變成凝膠。即使在聚合反應(yīng)的后期，膨脹還能使電解液到達(dá)電極附近，并使得電解反應(yīng)能不間斷地持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間。這樣，本發(fā)明能提供一種幾十微米厚的絕緣鍍層，這是常規(guī)的電解聚合反應(yīng)方法不能達(dá)到的。
(反應(yīng)方程式3)
(反應(yīng)方程式4)在這里，R1,R2和R3可以分別為甲基或氫基，Xn表示含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)的剩余部分，有Xm時(shí)表示不含有不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)，還有，P和q表示各自的重復(fù)單元數(shù)，如從1至100的整數(shù)。
雖然本發(fā)明未限定電極間的電壓值，但舉例來說，使用于電極間的電壓優(yōu)選范圍在約0.5至5伏特間。
本發(fā)明的第四方面是提供了一種生成聚合物鍍層的方法，該方法包括以下步驟將一種金屬導(dǎo)體浸入一種含有苯酚衍生物和可聚合單體的堿性水溶液中。這里的苯酚衍生物的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)選擇性取代。然后用金屬作電極，使苯酚衍生物和可聚合單體發(fā)生電解聚合反應(yīng)。下文將敘述這種方法。
因?yàn)橛蠧4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)選擇性取代的苯酚衍生物的堿性水溶液中可聚合單體的存在，可聚合單體與苯酚衍生物不相同，使得用電離產(chǎn)生苯氧基自由基作為反應(yīng)啟動(dòng)因子來同時(shí)進(jìn)行自由基的共聚反應(yīng)成為可能，因此能夠形成不同的絕緣鍍層的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。
本發(fā)明的實(shí)施例中，與C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物共存于堿性水溶液中的可聚合單體包括但不限于以下的可聚合單體C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代的苯酚衍生物(不包括取代基團(tuán)中含有一個(gè)不飽和C-C鍵的的苯酚衍生物)，并且，可聚合單體有一個(gè)不飽和C-C鍵。
本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代的苯酚衍生物的C2、C3、C5和C6位的取代基團(tuán)包括但不限于下面的基團(tuán)不飽和或飽和有1-12個(gè)碳原子，優(yōu)選為1-7個(gè)碳原子的脂肪烴基團(tuán)或有6-12個(gè)碳原子的芳香烴基基團(tuán)，烷氧基基團(tuán)，烷氧烷基基團(tuán)，酰基基團(tuán)，烷氧基羰基基團(tuán)，酰胺基基團(tuán)，氨甲酰烷基基團(tuán)，羥烷基基團(tuán)。
任何在堿性溶液中可溶的可聚合單體都能作為有一個(gè)不飽和C-C鍵的可聚合單體。例如以下含有不飽和C-C鍵的可聚合單體，不受任何限制，包括不限于下面列舉的含有不飽和C-C鍵的可聚合單體丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，羥烷基丙烯酸酯(例如羥乙基丙烯酸酯)，羥烷基甲基丙烯酸酯(例如羥乙甲基丙烯酸酯)，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯醇，聚亞烷基二醇(二)丙烯酸酯(例如聚乙二醇(二)丙烯酸酯)，聚亞烷基二醇(二)甲基丙烯酸酯(例如聚乙二醇(二)甲基丙烯酸酯)，二烷胺基烷甲基丙烯酸酯，丙烯酰烷氧基三烷基銨氯或甲基丙烯酰烷氧基三烷基銨氯。含有不飽和C-C鍵的可聚合單體在堿性溶液中的濃度范圍大約在0.01至10摩爾/升，更優(yōu)選范圍大約為0.1至2摩爾/升。
本發(fā)明的第四方面能以與第一方面同樣的方法實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，堿性溶液中含有烷基胺和上面所述的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物?，F(xiàn)在來敘述本發(fā)明的這一特征。
因?yàn)閴A性溶液中含有烷基胺和上面所述的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物，可能是作為電極的金屬表面被烷基胺激活，這樣能生成一種更厚的絕緣聚合鍍層。
在C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代的苯酚衍生物存在的條件下，在堿性溶液(作電解液)中可溶的烷基胺都能適用。在堿性溶液中烷基胺濃度范圍大約在0.01至1摩爾/升，更優(yōu)選范圍大約為0.1至0.6摩爾/升。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物可以是2-烯丙基苯酚，2-(1-丙烯基)苯酚或2-烯丙基-6-甲基苯酚。現(xiàn)在來敘述本發(fā)明的這一特征。
特定優(yōu)選的本發(fā)明的實(shí)施例中的C4位未被取代基取代且C2、C3、C5和C6位中至少有一個(gè)位被至少含有一個(gè)不飽和C-C鍵的取代基團(tuán)取代的苯酚衍生物包括2-烯丙基苯酚，2-(1-丙烯基)苯酚或2-烯丙基-6-甲基苯酚。通過這種苯酚衍生物的電解聚合反應(yīng)以及取代基團(tuán)的不飽和C-C鍵的反應(yīng)，能生成一種具有更好交聯(lián)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。這種交聯(lián)結(jié)構(gòu)的作用已經(jīng)在上面進(jìn)行過討論。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，在上述的電解聚合反應(yīng)中使用的金屬導(dǎo)體可以是一種包括Cu組分的材料?，F(xiàn)在就對(duì)本發(fā)明的這一特征進(jìn)行描述。
眾所周知，通過使用乙二胺，可以形成一種厚度達(dá)10μm的聚合物鍍層，這在使用苯酚和作為苯酚衍生物的鄰氯苯酚，以及使用Fe作為電極的金屬導(dǎo)體的電解聚合方案中是非?；镜?EBruno,M.C.Pham,and J.E.Dubois,Electrochimica Acta,22,451-457(1977))。盡管如此，在此方案中如果使用Cu作為電極金屬導(dǎo)體可以生成一種為乙二胺銅的絡(luò)合物，這樣，Cu電極就可以得到逸出。因此，在Cu電極表面穩(wěn)定地形成一種聚合物鍍層是很困難的。
相反，根據(jù)本發(fā)明的方法，通過在堿性水溶液中加入烷基胺，這種物質(zhì)可以防止Cu電極的溶解，可以形成一種厚度大約為0.5μm或更厚的聚合物鍍層。
包括Cu組分的金屬導(dǎo)體包括但不限于以下物質(zhì)電解銅，脫氧銅，無氧銅，黃銅(包含Zn)，無加工黃銅(包含Zn和Pb)，海軍黃銅(包含Zn和Sn)，青銅(包含Sn和P)，鋁青銅(包含Al)，Corson合金(包含Ni和Si)，Heusler合金(包含Mn和Al)，德國銀(包含Zn和Ni)，銅鎳合金(包含Ni)，鈹銅，鎳銅，銀銅，鎘銅和鉻銅。
本發(fā)明的方法尤其適用于在包含Cu組分的金屬導(dǎo)體的表面形成一種絕緣聚合物鍍層，并通過輥壓或輥壓和切割，加工成一種截面為矩形的元件。
通常在矩形截面的元件上形成聚合物鍍層的方法是在金屬導(dǎo)體上使用一種絕緣漆，其烘干存在以下問題，因?yàn)樵谠嗣嫔险车钠嵋仍诿娣e較大的扁平面上的數(shù)量少，在端面的聚合物鍍層的絕緣性較差；這個(gè)問題通常的解決方法是增加在端面的漆的數(shù)量，這就不可避免地要求增加在面積較大的扁平面上的漆的數(shù)量。相反，采用本發(fā)明的方法可以使金屬導(dǎo)體元件的端面上也形成充足的聚合物鍍層。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，采用上述的任何一種方法制備的電解聚合物可以再包括一個(gè)步驟，將金屬導(dǎo)體(其表面帶有聚合物鍍層)浸入水中，或除了上述的堿性水溶液之外的其他水溶液，或一種醇溶液?，F(xiàn)在就對(duì)本發(fā)明的這一特征進(jìn)行描述。
在電解聚合物的一些本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)使用一種苯酚衍生物時(shí)，如一種C4位未被取代基取代，C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物，完成電解聚合反應(yīng)后的生成的聚合物鍍層可能會(huì)由于用堿性水溶液作電解溶液而發(fā)生膨脹。在這樣的情況下，電解溶液中的電解質(zhì)可能會(huì)保留在聚合物鍍層中，從而降低其絕緣能力?？梢酝ㄟ^采用將金屬導(dǎo)體(其表面帶有聚合物鍍層)浸入水中，或除了上述的堿性水溶液之外的其他水溶液，或一種醇溶液中的辦法，來除去生成的聚合物鍍層中的這些電解質(zhì)，從而大大提高聚合物鍍層的絕緣能力。
在這一浸潤(rùn)步驟中使用的液體可以是水，或任何一種不會(huì)溶解金屬導(dǎo)體表面形成的聚合物鍍層的水溶液或醇溶液。合適的水溶液包括有，例如，酸性水溶液(例如，鹽酸，硫酸，硝酸，或醋酸)和金屬鹽(例如，氯化鈉或氯化鉀)水溶液。合適的醇溶液包括那些，如果需要的話，將酸和/或金屬鹽和/或其他化合物溶解在醇(例如，甲醇，乙醇，1-丙醇，2-丙醇，1-丁醇，2-丁醇，t-丁醇，或乙二醇)溶劑中制備而成的溶液。
還有可能，在完成電解聚合反應(yīng)后，除了進(jìn)行上述的浸潤(rùn)步驟之外或取代上述的浸潤(rùn)步驟，在金屬導(dǎo)體和對(duì)電極之間加一個(gè)與電解聚合反應(yīng)過程中使用的極性不同的電場(chǎng)，以加強(qiáng)對(duì)聚合物鍍層中殘留的離子的吸收。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，采用上述的任何一種方法制備的電解聚合物可以再包括一個(gè)步驟，對(duì)電解聚合反應(yīng)中獲得的聚合物鍍層進(jìn)行加熱。現(xiàn)在就對(duì)本發(fā)明的這一特征進(jìn)行描述。
在完成電解聚合反應(yīng)之后，通過加熱聚合物鍍層，聚合物鍍層內(nèi)的壓力被減弱，這樣，就可以獲得與金屬導(dǎo)體的黏附性良好的鍍層。更佳的方案是，將聚合物鍍層加熱到等于或高于組成聚合物鍍層的聚合物的軟化點(diǎn)的溫度，這樣，就可以獲得電絕緣性得到進(jìn)一步改善的聚合物鍍層。最佳條件是在溫度高于聚合物軟化點(diǎn)10至100℃下加熱1至30分鐘。
尤其是，在使用帶有一個(gè)未被取代基取代的C4位，和C2,C3,C5和C6位中至少有一個(gè)取代位，且至少一個(gè)取代基帶有一個(gè)不飽和的C-C鍵的苯酚衍生物的情況下，可以認(rèn)為，這種加熱會(huì)增強(qiáng)保留在聚合物鍍層中的任何不飽和C-C鍵之間的反應(yīng)，因而鍍層形成一個(gè)更為致密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此，可以獲得強(qiáng)度增加的聚合物鍍層。
如果進(jìn)行上述的浸潤(rùn)步驟，加熱步驟則最好在浸潤(rùn)步驟之后進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，金屬導(dǎo)體覆蓋有一層電絕緣鍍層，其中，絕緣鍍層包括一個(gè)有缺陷的部分。
這里所說的“覆蓋有一層電絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體”是指一漆包線，其表面通過使用漆或類似物質(zhì)，覆蓋一絕緣層，或一金屬導(dǎo)體，其表面覆蓋有氧化物或類似物質(zhì)。如果這些絕緣鍍層包括一有缺陷部分，例如，一絕緣性較差的部分，在該缺陷部分會(huì)發(fā)生導(dǎo)電。通過以缺陷部分為電極，將金屬導(dǎo)體浸入一種包含有上述的苯酚衍生物的堿性水溶液中進(jìn)行電解聚合反應(yīng)，可以在缺陷部分形成一個(gè)聚合物鍍層以作為絕緣鍍層。通過使用本發(fā)明的方法，可以很容易地有選擇地恢復(fù)有缺陷的絕緣層導(dǎo)線，或例如變壓器導(dǎo)體或電容等電子器件的絕緣特性。
在本發(fā)明的第五方面，提供一種其上帶有通過上述方法形成的聚合物絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體。下面，就對(duì)該方法進(jìn)行描述。
根據(jù)上述的生產(chǎn)聚合物鍍層的方法，可以在導(dǎo)線，或類似物，如金屬導(dǎo)體上，形成厚度在亞微米級(jí)的，大約至10μm或100μm的聚合物鍍層。
尤其是，通過這種方法形成的帶絕緣鍍層的導(dǎo)線，其鍍層厚度小于通過使用漆和烘干的方法形成的鍍層。當(dāng)采用通過本方法形成的絕緣層導(dǎo)線作為馬達(dá)的繞組導(dǎo)線時(shí)，可以每單位體積獲得更高的繞組密度，因而可以改善馬達(dá)的效率。
通過使用一種如圖1所示的基于電解聚合反應(yīng)的聚合物鍍層生成設(shè)備，本發(fā)明的生產(chǎn)聚合物鍍層的方法可以使用在一維物體上，例如一根電導(dǎo)線上。
如圖1所示，繞在輪子1上的導(dǎo)線3通過滑輪7可以浸入和從電解槽2中取出，電解槽2中盛有電解液5，該電解液5是一種含有苯酚衍生物，帶有一個(gè)不飽和C-C鍵的可可聚合單體，和如上所述的一種烷基胺的堿性水溶液。
通過將對(duì)電極4放在一個(gè)不會(huì)與運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)線3接觸的位置，并將電源6連接到對(duì)電極4和滑輪電極7(與導(dǎo)線3電連接)，電解聚合反應(yīng)可以在電解槽2中完成。根據(jù)需要，還可以使用盛有一種清洗溶液9(例如水或上述的水溶液中任何一種)的清洗槽8和/或一個(gè)干燥爐10來進(jìn)行電解后處理。適合這種處理方法的導(dǎo)線可以被繞在輪子11上，以提供一種帶有聚合物鍍層的導(dǎo)線。更進(jìn)一步，還可以根據(jù)需要，在進(jìn)行電解聚合反應(yīng)前，進(jìn)行清洗和/或腐蝕處理，以清除金屬導(dǎo)體表面的油或氧化膜。
下面，將通過示例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是，本發(fā)明的范圍并不局限于這些示例。(例1)
在含有0.5mol/l的2,6-混合二甲酚，0.2mol/l的二乙基胺，和0.5mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。加電壓，使Cu電極相對(duì)于一個(gè)Ag/AgCl參比電極保持0.5V的電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行1.5分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為1.8μm。
將多個(gè)這樣的部分覆蓋有絕緣聚合物鍍層的Cu電極疊起來做一個(gè)相互間的導(dǎo)電測(cè)驗(yàn)，結(jié)果顯示出相疊的Cu電極之間的絕緣是令人滿意的。(例2)將一個(gè)按照例1的方法制成的帶絕緣聚合物鍍層的Cu電極放置在一個(gè)溫度為220℃的恒溫槽中進(jìn)行5分鐘的老化處理。下一步，通過蒸汽沉積，在聚合物鍍層上形成一個(gè)鋁層。鋁層和Cu電極的裸露部分(即，沒有覆蓋上述的聚合物鍍層的部分)之間的電絕緣測(cè)得為1.5×1014Ωcm。(例3)在含有0.5mol/l的苯酚，0.2mol/l的羥乙基異丁烯酸鹽，0.2mol/l的三乙基胺，和0.5mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。加電壓，使Cu電極相對(duì)于一個(gè)Ag/AgCl參比電極保持0.8V的電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行1.5分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為2.7μm。
將多個(gè)這樣的部分覆蓋有絕緣聚合物鍍層的Cu電極疊起來做一個(gè)相互間的導(dǎo)電測(cè)驗(yàn)，結(jié)果顯示出相疊的Cu電極之間的絕緣是令人滿意的。(例4)將一個(gè)按照例3的方法制成的帶絕緣聚合物鍍層的Cu電極放置在一個(gè)溫度為150℃的恒溫浴中進(jìn)行5分鐘的老化處理。下一步，通過蒸汽沉積，在聚合物鍍層上形成一個(gè)鋁層。鋁層和Cu電極的裸露部分(即，沒有覆蓋上述的聚合物鍍層的部分)之間的電絕緣測(cè)得為2×1013Ωcm。(例5)在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為0.3μm。(例6)在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.3mol/l的二乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為34μm。(例7)在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.3mol/l的三乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶乙醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行5分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為10μm。(例8)在含有0.7mol/l的2-(2-丙烯基)苯酚，0.3mol/l的二乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為25μm。(例9)在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.3mol/l的二乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為30μm。(例10)
在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.7mol/l的2,6-二甲基苯酚，0.6mol/l的二乙基胺和1.4mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為30μm。(例11)在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.7mol/l的苯酚，0.6mol/l的二乙基胺和1.4mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極(陽極)和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為52μm。(例12)通過使用如圖1所示的基于電解聚合反應(yīng)的聚合物鍍層生成設(shè)備，聚合物鍍層在銅線(直徑0.1mm)上連續(xù)地生成。電解槽2中使用的溶液是含有0.5mol/l的2,6-二甲基苯酚，0.1mol/l的羥乙基異丁烯酸鹽，0.2mol/l的二乙基胺和0.5mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)。電解聚合反應(yīng)在Cu導(dǎo)線電極相對(duì)于一個(gè)Ag/AgCl參比電極保持0.6V的電壓的條件下進(jìn)行，Cu導(dǎo)線電極穿過電解槽2(長(zhǎng)度10m)，以0.2米/秒的線速度運(yùn)動(dòng)。就這樣生成了一個(gè)由帶絕緣聚合物鍍層的Cu線構(gòu)成的線圈，該線圈具有令人滿意的鍍層強(qiáng)度和絕緣性。(例13)在一根由銅坯輥壓并切割而成的帶有矩形截面的Cu導(dǎo)線上，鍍漆然后烘干，這樣，Cu導(dǎo)線的面積較大的表面上漆的平均厚度大約為0.7μm。因?yàn)閮H有很少量的漆粘附在Cu導(dǎo)線的端面上，可以看到有一些未被漆覆蓋因而未絕緣的缺陷部分。通過使用例12中的基于電解聚合反應(yīng)的聚合物鍍層生成設(shè)備，絕緣缺陷部分被有選擇地用聚合物鍍層覆蓋。因此，Cu導(dǎo)線的端面的絕緣缺陷被消除。(例14)一根漆包線(直徑1mm)被繞成一個(gè)直徑2cm的線圈，并且一部分漆鍍層被用砂紙磨去，因而帶有不絕緣的電極。在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.3mol/l二乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入漆包線和一個(gè)Pt對(duì)電極(為5×60×0.1mm的金屬條)。在Cu電極和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，在Cu電極上的漆鍍層被磨去的部分選擇性地生成了絕緣鍍層。在電解聚合反應(yīng)后，將漆包線和Pt電極浸入鹽溶液中進(jìn)行電極間的導(dǎo)電測(cè)試，結(jié)果表明絕緣性非常好。(例15)一根漆包線(直徑1mm)被繞成一個(gè)直徑2cm的線圈，并且一部分漆鍍層被用砂紙磨去，因而帶有不絕緣的電極。在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.7mol/l苯酚，0.6mol/l二乙基胺和1.4mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，將例14的漆包線(部分漆鍍層被磨去)和一個(gè)Pt對(duì)應(yīng)電極(為5×60×0.1mm的金屬條)浸入溶液中。在Cu電極和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，在Cu電極上的漆鍍層被磨去的部分選擇性地生成了絕緣鍍層。在電解聚合反應(yīng)后，將漆包線和Pt電極浸入鹽溶液中進(jìn)行電極間的導(dǎo)電測(cè)試，結(jié)果表明絕緣性非常好。(例16)一個(gè)風(fēng)扇馬達(dá)被用作車輛的通風(fēng)扇，根據(jù)例16將一個(gè)帶有絕緣缺陷的漆包線用作電極進(jìn)行電解聚合反應(yīng)。在含有0.7mol/l的2-烯丙基苯酚，0.3mol/l的二乙基胺和0.7mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，將馬達(dá)和一個(gè)Pt對(duì)應(yīng)電極(為5×60×0.1mm的金屬條)浸入溶液中。在Cu電極和Pt電極之間加3V電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行20分鐘。然后，從溶液中移開馬達(dá)，結(jié)果表明絕緣鍍層已成功地選擇性地在導(dǎo)線的線圈部分的絕緣缺陷上生成。將含有氯化鈉和酚酞的水溶液浸潤(rùn)過的無紡布放置在該馬達(dá)上，加上電壓，這樣，馬達(dá)為陰極。但是，酚酞并沒有因產(chǎn)生氫氣而出現(xiàn)著色。因此，可以確信，根據(jù)本例生成的絕緣鍍層具有非常好的絕緣性。(對(duì)比例1)
在含有0.5mol/l的2,6-二甲基苯酚和0.5mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。加電壓，使Cu電極相對(duì)于一個(gè)Ag/AgCl參比電極保持0.5V的電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行1.5分鐘。然后，從溶液中移開Cu電極，充分清洗，并干燥。根據(jù)重量，測(cè)量得到電極上形成的聚合物鍍層的厚度為0.1μm。
將多個(gè)這樣的部分覆蓋有絕緣聚合物鍍層的Cu電極疊起來做一個(gè)相互間的導(dǎo)電測(cè)驗(yàn)，結(jié)果顯示出相疊的Cu電極之間基本上不絕緣。(對(duì)比例2)在含有0.5mol/l的苯酚，0.2mol/l的二乙基胺和0.5mol/l的氫氧化鉀的堿性水溶液(水∶甲醇=75∶25體積百分比)中，浸入一個(gè)Cu電極和一個(gè)Pt電極(均為5×60×0.1mm的金屬條)。加電壓，使Cu電極相對(duì)于一個(gè)Ag/AgCl參考電極保持0.5V的電壓，使電解聚合反應(yīng)進(jìn)行。從Cu電極處出現(xiàn)了紫色溶液。然后，從溶液中移開Cu電極，得到的Cu電極被腐蝕。從這個(gè)結(jié)果推測(cè)出Cu電極被逸出，因而生成了二乙基胺銅溶液。
根據(jù)本發(fā)明，可以在金屬導(dǎo)體上牢固地生成薄薄的絕緣鍍層。更進(jìn)一步，可以在銅這樣的金屬導(dǎo)體上生成絕緣鍍層，而用常規(guī)的電解聚合反應(yīng)方法是非常困難的。再進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明，覆蓋有絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體的絕緣缺陷可以很容易修復(fù)。本發(fā)明可以用來生產(chǎn)帶有薄絕緣鍍層的導(dǎo)線。這些導(dǎo)線可以用來實(shí)現(xiàn)微型化，并增強(qiáng)線圈的性能，以及修復(fù)線圈的絕緣缺陷。
在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的精神，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易地作出改進(jìn)。因此，下面所附的權(quán)利要求的范圍并不局限于前面的說明書，而是可以做更寬的解釋。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，包含以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物和烷基胺；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體是其組分包含銅的金屬導(dǎo)體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，在所述電解聚合步驟后還包括以下步驟將其上形成有聚合鍍層的金屬導(dǎo)體浸泡在水或任何非堿性水溶液或醇溶液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，在所述電解聚合步驟后還包括對(duì)由電解聚合產(chǎn)生的聚合鍍層進(jìn)行加熱的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體鍍有電解絕緣層，該絕緣鍍層包括缺陷部分。
6.一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物、具有不飽和C-C鍵的可聚合單體和烷基胺；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物和具有不飽和C-C鍵可聚合單體進(jìn)行電解聚合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體是其組分包含銅的金屬導(dǎo)體。
8.一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位中至少一個(gè)被取代基取代的苯酚衍生物，其中，所述取代基團(tuán)中的至少一個(gè)有不飽和C-C鍵；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述堿性水溶液還包含烷基胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，苯酚衍生物是2烯丙基苯酚、2-(1-丙烯基)苯酚或2-烯丙基-6甲基苯酚。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體是其組分包含銅的金屬導(dǎo)體。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，在所述電解聚合步驟后還包括以下步驟將其上形成有聚合鍍層的金屬導(dǎo)體浸泡在水或任何非堿性水溶液或醇溶液中。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，在所述電解聚合步驟后還包括對(duì)由電解聚合產(chǎn)生的聚合鍍層進(jìn)行加熱的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體鍍覆有電解絕緣鍍層，該絕緣鍍層包括缺陷部分。
15.一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，包括以下步驟將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中，所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位中至少一個(gè)被取代基取代的苯酚衍生物和可聚合單體，其中，所述取代基團(tuán)中的至少一個(gè)有一個(gè)不飽和C-C鍵；以及用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物和可聚合單體進(jìn)行電解聚合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的產(chǎn)生聚合鍍層的方法，其特征在于，所述金屬導(dǎo)體是其組分包含銅的金屬導(dǎo)體。
17.一種帶絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體，其特征在于包含金屬導(dǎo)體，以及按照權(quán)利要求1所述方法在金屬導(dǎo)體的部分或全部表面上形成的聚合物鍍層。
18.一種帶絕緣鍍層的金屬導(dǎo)體，其特征在于包含金屬導(dǎo)體，以及按照權(quán)利要求8所述方法在金屬導(dǎo)體的部分或全部表面上形成的聚合物鍍層。
全文摘要
一種產(chǎn)生聚合鍍層的方法,包括以下步驟:將金屬導(dǎo)體浸泡在堿性水溶液中,所述堿性水溶液包含具有C4位未被取代基取代和C2、C3、C5和C6位被取代基取代或未被取代基取代的苯酚衍生物和烷基胺,用金屬導(dǎo)體作為電極對(duì)苯酚衍生物進(jìn)行電解聚合。
文檔編號(hào)H01B13/16GK1231486SQ99105470
公開日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1999年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者河村夕佳, 川上哲司, 中島啟造, 大西宏 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社