Verfahren zum Herstellen eines mit einem härtbaren Harz imprägnierten Gegenstandes
Eine erste Voraussetzung dafür, dass ein Harz in der Praxis in Imprägnierungsprozessen mit einem niedrigen Umsetzungsgrad des Harzes verwendet werden kann, ist, dass die Gebrauchszeit des Harzes bei der Imprägnierungs- und Lagerungstemperatur ausreichend lang ist, d. h. dass das Harz seine Eigenschaften, z. B. die Viskosität, während seiner Verwahrung in dem verwendeten Lagerungs- oder Imprägnierungsgefäss beibehält. Eine andere Voraussetzung ist, dass das Harz nicht eine ungünstig lange Härtungszeit oder ungünstig hohe Härtungstemperatur benötigt.
Für gewisse Harze, u. a. für gewöhnliche Härtungsmittel enthaltende Epoxyharze oder gewöhnliche ungesättigte Polyesterharze, ist es sehr schwer, die beiden genannten Forderungen gleichzeitig zu erfüllen.
Harze der genannten Art, bei welchen die Gebrauchszeit annehmbar ist, haben nämlich hohe Härtungstemperaturen oder lange Härtungszeiten, und umgekehrt haben Harze, bei denen die Härtungsbedingungen annehmbar sind, ungünstig kurze Gebrauchszeiten, d. h. die Eigenschaften der Harze verändern sich während der Verwahrung in dem verwendeten Imprägnierungsgefäss so schnell, dass sie nach nur kurzer Anwendungszeit durch erneut vorbereitete Harze ersetzt werden müssen. Eine lange Härtungszeit eines Harzes bringt natürlich u. a. den Nachteil mit sich, dass die Herstellungsgeschwindigkeit für das hergestellte Produkt sinkt.
Eine hohe Härtungstemperatur bringt nicht nur die Ungelegenheit mit sich, dass sie die Verwendung von Öfen erfordert, in denen die nötigen Temperaturen erreicht werden können, sondern u. a. auch dass in den hergestellten Produkten enthaltenes, für höhere Temperaturen empfindliches Material beschädigt werden kann. Weiter kann die Verwendung von hohen Härtungstemperaturen schädliche innere Spannungen verursachen, wenn das Produkt Material mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten enthält. Die Harze schrumpfen während der Härtung auch mehr bei hohen Temperaturen.
Probleme der obengenannten Art kommen u. a. in der Elektroindustrie bei Imprägnierung von elektrischen Maschinen oder Apparaten oder Teilen von solchen Ausrüstungen vor. Zum Imprägnieren solcher Gegenstände werden dort oft grosse Bottiche mit Imprägnierungsharzen verwendet, in welche die hergestellten Produkte fortlaufend getaucht werden. Die verbrauchte Harzquantität ist hierbei gering im Verhältnis zur Harzmenge im Bottich, und sie wird bei Bedarf durch neues Einfüllen von Harz ersetzt. Es ist dabei von grösster Bedeutung, dass das Harz im Bottich die ganze Zeit seine Eigenschaften beibehält, u. a. seine Viskosität, so dass für jedes zu imprägnierende Produkt dieselben Imprägnierungsbedingungen verwendet werden können, und dass das Aufrechterhalten der konstanten Eigenschaften des Harzes nicht auf Kosten der wünschenswerten oder anwendbaren Härtungsbedingungen geschieht.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Lösung der beschriebenen Probleme. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem härtbaren Harz imprägnierten Gegenstandes, wobei der Gegenstand zuerst mit Harz in flüssigem Zustand behandelt und danach das bei der Behandlung vom Gegenstand aufgenommene Harz durch eine Härtungsreaktion in den festen Zustand übergeführt wird. Das Kennzeichen dieser Erfindung ist, dass dem Gegenstand vor der Behandlung mit dem flüssigen Harz ein Stoff einverleibt wird, der die Härtungsreaktion des Harzes beschleunigt. Der einverleibte Stoff ist zweckmässig so zu wählen, dass er bei der Imprägnierungstemperatur im Imprägnierungsharz nicht allzu leicht löslich ist.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, die Härtung des Harzes zu erleichtern, ohne dass seine Gebrauchszeit gleichzeitig verschlechtert wird. Die Erfindung bietet besonders grosse Vorteile in solchen Fällen, da der einverleibte Stoff, ausser dass er zum Beschleunigen der Härtung des Harzes dient, noch eine andere Aufgabe erfüllen kann. Ein solcher Fall liegt dann vor, wenn der genannte Stoff als Bindemittel für Komponenten in dem zu imprägnierenden Gegenstand benutzt wird. Dieser Fall wird im folgenden durch Beschreiben der Herstellung eines mit Glimmerband isolierten elektrischen Leiters dargestellt, bei der der einverleibte Stoff das Bindemittel im Glimmerband ist.
Die Erfindung wird unter Hinweis auf die beigefügten Figuren durch die Beschreibung eines als Ausführungsbeispiel gewählten Falls näher erläutert, nämlich des eben genannten Falls bei dem der Gegenstand ein mit Glimmerband isolierter elektrischer Leiter ist.
Fig. 1 zeigt ein Glimmerband mit einem Bindemittel, das als Akzelerator eines später verwendeten Imprägnierungsharzes dient.
Fig. 2 veranschaulicht ein Verfahren zum Herstellen des Bandes nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen elektrischen Leiter, der mit einem Isolierband nach Fig. 1 umwickelt ist.
Beispiel 1
Das Isolierband 10 nach Fig. 1 enthält eine bindemittelfreie Folie 11 aus einander überlappenden kleinen Glimmerschuppen. Eine solche Folie kann nach bekannten Methoden durch Spalten von gewöhnlichem Glimmer zu sehr kleinen Schuppen hergestellt werden.
Dabei wird der Glimmer erst einer Wärmebehandlung ausgesetzt, wonach der durch diese Behandlung gespaltene Glimmer mit Wasser zu einem Brei gerührt und zu einem bogenförmigen Material geformt wird nach einer Methode, die der bei Herstellung von Papier verwendeten ähnlich ist. Die Folie 11 ist an einem Trägermaterial 12 befestigt, das aus einem gewebten Glasfaserband besteht mit einem Bindemittel 13 in der Form von einem freie Aminogruppen enthaltenden Polyamid. Das Bindemittel 13 ist in Fig. 1 vereinfacht als eine Schicht und stark vergrössert gezeigt, um die Figur zu verdeutlichen.
Die Dicke der Glimmerfolie 11 kann z. B. 0.09 mm sein, und die des Glasfaserbandes z. B. 0,04 mm. Die Bindemittelmenge muss ausreichend sein, damit die Glimmerschuppenfolie am Glasgewebe haftet.
Das Bindemittel besteht aus 25 Gewichtsteilen eines festen, relativ elastischen Polyamids mit einem Schmelzpunkt von etwa 1000 C und einer Aminzahl, die 3 ist (z. B. Versamid 950 von General Mills Inc.
USA), sowie 75 Gewichtsteilen eines halbfesten Polyamids mit einem Schmelzpunkt von etwa 500 C und einer Aminzahl, die ungefähr 90 ist (z. B. Versamid 100 ). Die Aminzahl gibt die Anzahl mg KOH an, die der Aminäquivalenz in einem Gramm des Polyamids entspricht. Besonders das letztgenannte Polyamid, das mehrere freie Aminogruppen enthält, wirkt beschleunigend auf die Härtung des Epoxyharzes, das bei einem späteren Imprägnierungsprozess verwendet wird.
Das Isolierband 10 kann gemäss Fig. 2 hergestellt werden, wobei die Glimmerfolie 11 und das Glasfaserband 12 von Vorratsrollen 14 und 15 zusammengeführt werden, nachdem das Glasfaserband 12 mit einem Bindemittel versehen worden ist, indem es eine mit einer rotierenden Walze 16 ausgerüstete Lackierungsanordnung 17 passiert, die das genannte Bindemittel zu einer etwa 15 %-igen Lösung in einem aus gleichen Teilen von Butanol und Toluen bestehenden Lösungsmittel gelöst enthält. Nachdem die Glimmerfolie und das Glasfaserband zusammengeführt worden sind, werden sie durch Passieren einer Erwärmungsanordnung 18 einer Temperatur von etwa 2000 C ausgesetzt. Dabei wird das Lösungsmittel entfernt und ein zusammenhängendes Produkt erhalten.
Das Isolierband kann gemäss Fig. 3 zur Isolierung z. B. eines Leiterbündels 19 benützt werden, das einen Teil einer Hochspannungsspule ausmacht. In dem dargestellten Fall besteht die Spule 19 aus mehreren einzelnen Leitern 20. Die Leiter sind dadurch voneinander isoliert, dass sie mit Glasgarn 21 umsponnen und mit einem Bindemittel imprägniert sind, z. B. einem Epoxyharz, einem Alkydplast, einem Phenolplast, das danach gehärtet worden ist. Bei Isolierung des Leiterbündels 19 wird dies schichtweise mit z. B. halber Überlappung mit dem oben beschriebenen Isolierband 10 umwickelt. Nachdem das ganze Bündel mit einer aus einer Anzahl, z.
B. dreissig, aufeinanderliegender Isolierbandschichten bestehenden Isolierung und ausserdem mit einer schützenden Umwicklung von ohne Überlappung appliziertem Glasband 22 versehen worden ist, wird die Wicklung erst zweckmässig in Vakuum getrocknet, wonach der isolierte Leiter mit einem flüssigen Epoxyharz bei Zimmertemperatur imprägniert wird, zweckmässig auch in Vakuum. Das Epoxyharz wird durch Mischen von 100 Teilen eines Epoxyharzes bereitet, das in bekannter Weise aus Epichlorhydrin und 4,4'-Dioxydiphenyl- Dimethylmethan hergestellt ist und das ein Epoxyäquivalentgewicht von 192 und eine Viskosität von 10.00012.000 cp. bei 250 hat, mit 70 Teilen eines Härtungsmittels, das aus einer Mischung von 52 Teilen Hexahydrophtalsäureanhydrid und 18 Teilen Tetrahydrophtalsäureanhydrid besteht.
Ein solches Harz hat eine lange Gebrauchszeit, aber eine lange Härtungszeit oder hohe Härtungstemperatur. Während der Imprägnierung dringt das Harz in die Isolierung des Leiters ein. Weil das Bindemittel des Isolierbandes im Imprägnierungsharz verhältnismässig schwer löslich ist, hat das Bindemittel keine Zeit, sich aufzulösen und in dem Harz im verwendeten Imprägnierungsbad zu diffundieren. Der imprägnierte Gegenstand wird dann ein einem Formwerkzeug zum Härten des Impräg nierungsmittels placiert. Während der Erwärmung löst sich das Polyamidbindemittel im Epoxyharz auf, was zu einer starken Herabsetzung der für Epoxyharz normalen Härtungsbedingungen führt. Die Bindemittelmenge im Glimmerband kann zweckmässig so angepasst werden, dass sie 1-10 % der vom isolierten Gegenstand aufgenommenen Harzmenge ausmacht.
Beispiel 2
Ein Leiterbündel wird isoliert und in derselben Weise und unter Anwendung desselben Materials wie im Beispiel 1 imprägniert, mit dem Unterschied, dass anstelle des Isolierbandes 10 ein Isoliermaterial verwendet wird, das aus Glimmerschuppen von gewöhnlicher Grösse besteht, die an einem als Trägermaterial dienenden Glasgewebe befestigt sind. Beim Herstellen dieses Isoliermaterials werden die Glimmerschuppen über ein breites Glasgewebe verteilt und aneinander und an das Glasgewebe mit dem in Beispiel 1 angegebenen Bindemittel gebunden. Das Bindemittel wird wie vorhin in der Form einer 15 %-igen Lösung zugeführt, und das Lösungsmittel wird dadurch entfernt, dass Glasgewebe mit daran angebrachten Glimmerschuppen einen etwa 2000 C warmen Ofen passieren.
Das so hergestellte Isoliermaterial kann entweder als solches oder in Bändern von passender Breite aufgeschnitten verwendet werden.
Beispiel 3
Ein isoliertes Leiterbündel wird in der in Beispiel 1 angegebenen Weise hergestellt und mit einer Mischung aus 90 Gewichtsteilen eines mittelviskosen Epoxyharzes mit dem Epoxyharzäquivalentgewicht 200 (z. B. Lekutherm X 20 der Farbenfabriken Bayer AG, Deutschland), 10 Gewichtsteilen Phenylglycidyläther und 70 Gewichtsteilen Hexahydrophtalsäureanhydrid imprägniert. Gute dielektrische Eigenschaften der Isolation können bei einer Härtungstemperatur von 1600 C und mit einer Härtungszeit von 8 Stunden erhalten werden.
Beispiel 4
Isolierband wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit dem Unterschied, dass das Bindemittel im Band aus 80 Gewichtsteilen eines festen Polyamids mit einem Schmelzpunkt von etwa 1100 C und einer Aminzahl von 3 (z. B. Versamid 930 von General Mills Inc., USA) und 20 Gewichtsteilen eines flüssigen Polyamids mit einer Aminzahl von ungefähr 300 (z. B. Versamid 125 ) besteht. Das Bindemittel wird dem Glasgewebe in der Form einer 10 %-igen Lösung in einem Lösungsmittel zugeführt, das aus gleichen Teilen von Butenol und Xylen besteht. Die Isolierbänder werden zur Herstellung von isolierten Leiterbündeln verwendet und mit einer Mischung von 100 Gewichtsteilen eines niederviskosen Epoxyharzes mit dem Epoxyharzäquivalentgewicht 170 (z. B. DER 332 der Dow Chemical Corp., USA) und 80 Gewichtsteilen Hexahydrophtalsäureanhydrid imprägniert.
Die Härtung wird bei 1400 C vorgenommen. Hier ist eine bedeutend kürzere Härtungszeit erforderlich als bei Weglassen des Polyamid-Bindemittels im Band.
Beispiel 5
Isolierband wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Bindemittel, mit dem das Glasgewebe vor seinem Kontakt mit der Glimmerfolie behandelt wird, aus Kobaltnaphtenat besteht, das in solcher Menge in Benzin aufgelöst ist, dass der Kobaltgehalt in der Lösung 4 % wird. Das getrocknete Band wird in der beschriebenen Weise zur Isolierung eines Leiterbündels benützt und mit einer Mischung von 85 Gewichtsteilen eines ungesättigten Esterharzes imprägniert (z. B. Markon 9HV von Scott Bader & Co Ltd, England), 15 Gewichtsteilen Styrol und 2 Gewichtsteilen 50%-iger Cyklohexanonperoxidpasta (z. B. Cyclonox Paste B-50 von Noury & Van der Lande N. V., Holland).
Die Härtung kann bei Zimmertemperatur oder etwas erhöhter Temperatur vorgenommen werden, was nicht möglich ist, wenn ein die Härtungsreaktion nicht beschleunigendes Bindemittel im Band verwendet wird.
In den Beispielen ist die Verwendung von Beschleunigern für Epoxyharze und ungesättigte Esterharze als Bindemittel im Isoliermaterial beschrieben worden, das aus Glimmer und Glasfaserprodukten besteht, die dann einer Imprägnierung mit einem Epoxyharz bzw. einem ungesättigten Esterharz unterworfen werden.
Es ist selbstverständlich, dass die Beschleuniger als Bindemittel in ähnlichem Isoliermaterial verwendet werden können, bei dem ein anderes Trägermaterial als Glasgewebe verwendet wird, z. B. Papier, Baumwollgewebe, Seidengewebe, Asbestpapier oder dergleichen. Näturlich können Beschleuniger auch in einem anderen Isoliermaterial als in Glimmerpro- dukten verwendet werden, z. B. in glasumsponnenen Leitern, die in Produkten benützt werden, die mit den genannten Harzen imprägniert oder in diese eingegossen werden sollen.
In den Beispielen ist u. a. der Fall behandelt worden, bei dem das Imprägnierungsharz ein Epoxyharz und der Beschleuniger ein Polyamid mit freien Aminogruppen ist, das als Bindemittel in einem Isoliermaterial benützt wird. Anstelle der genannten Polyamide können andere Beschleuniger allein oder in Kombination mit polymeren inaktiven Bindemitteln verwendet werden, z. B. ein Alkyd mit adhäsiven Eigenschaften. Als Beispiel von solchen geeigneten Beschleunigern können u. a. genannt werden: Metaphenylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Diäthylaminopropylamin und Benzyldimethylamin.
Als Beispiel von zweckmässigen Beschleunigern für ein ungesättigtes Esterharz, die sich auch als Bindemittel in einem Isolierband eignen, können reine Beschleuniger wie Kobaltnaphtenat nach Beispiel 5 oder polymere, im Imprägnierungsharz lösliche Bindemittel mit beigemischten Beschleunigern genannt werden, z. B. hochviskoses Polystyrol, Alkyde oder ungesättigte Esterharze mit Beimischung von Kobaltnaphtenat oder Dimethylanilin.
Es ist offenbar, dass die Methode nach der Erfindung sich auch bei Verwendung von anderen als den besonders dargestellten Harzen eignet, bei denen die Schwierigkeit vorliegt, gleichzeitig annehmbare Gebrauchszeiten und Härtungsbedingungen aufrechterhalten zu können.
Method of making an article impregnated with a curable resin
A first requirement for a resin to be able to be used in practice in impregnation processes with a low degree of conversion of the resin is that the service life of the resin at the impregnation and storage temperature is sufficiently long, i.e. H. that the resin has its properties, e.g. B. the viscosity, while it is kept in the storage or impregnation vessel used. Another prerequisite is that the resin does not require an unfavorably long curing time or an unfavorably high curing temperature.
For certain resins, etc. a. for ordinary curing agent-containing epoxy resins or ordinary unsaturated polyester resins, it is very difficult to meet both of the above requirements at the same time.
In fact, resins of the type mentioned, for which the use time is acceptable, have high curing temperatures or long curing times, and conversely, resins for which the curing conditions are acceptable, have unfavorably short use times, i. H. the properties of the resins change so quickly during storage in the impregnation vessel that they have to be replaced by newly prepared resins after only a short period of use. A long curing time of a resin naturally brings u. a. with the disadvantage that the manufacturing speed for the manufactured product decreases.
A high curing temperature not only brings with it the inconvenience that it requires the use of ovens in which the necessary temperatures can be reached, but u. a. also that material contained in the manufactured products, which is sensitive to higher temperatures, can be damaged. Furthermore, the use of high curing temperatures can cause harmful internal stresses if the product contains material with different coefficients of thermal expansion. The resins also shrink more at high temperatures during curing.
Problems of the above kind may arise. a. in the electrical industry for the impregnation of electrical machines or apparatus or parts of such equipment. To impregnate such objects, large vats with impregnation resins are often used there, into which the manufactured products are continuously dipped. The amount of resin used is low in relation to the amount of resin in the vat, and if necessary it is replaced by adding more resin. It is of the utmost importance that the resin in the vat retains its properties all the time. a. its viscosity, so that the same impregnation conditions can be used for each product to be impregnated, and that the maintenance of the constant properties of the resin does not occur at the expense of the desirable or applicable curing conditions.
The present invention aims to solve the problems described. The invention relates to a method for producing an object impregnated with a hardenable resin, the object first being treated with resin in the liquid state and then the resin absorbed by the object being converted into the solid state by a hardening reaction. The distinguishing feature of this invention is that, prior to treatment with the liquid resin, a substance is incorporated into the article which accelerates the hardening reaction of the resin. The incorporated substance is expediently selected so that it is not too easily soluble in the impregnation resin at the impregnation temperature.
The method according to the invention makes it possible to facilitate the hardening of the resin without at the same time reducing its useful life. The invention offers particularly great advantages in such cases, since the incorporated substance, besides serving to accelerate the hardening of the resin, can also fulfill another task. Such a case occurs when the substance mentioned is used as a binder for components in the object to be impregnated. This case is illustrated below by describing the manufacture of an electrical conductor insulated with mica tape, in which the incorporated substance is the binding agent in the mica tape.
The invention is explained in more detail with reference to the attached figures by the description of a case chosen as an exemplary embodiment, namely the case just mentioned in which the object is an electrical conductor insulated with mica tape.
Fig. 1 shows a mica tape with a binder which serves as an accelerator of an impregnation resin used later.
FIG. 2 illustrates a method of making the tape of FIG. 1.
FIG. 3 shows an electrical conductor which is wrapped with an insulating tape according to FIG.
example 1
The insulating tape 10 according to FIG. 1 contains a binder-free film 11 made of small overlapping mica flakes. Such a film can be produced by known methods by splitting ordinary mica into very small flakes.
The mica is first subjected to a heat treatment, after which the mica split by this treatment is stirred with water to a pulp and formed into a sheet-like material by a method similar to that used in the manufacture of paper. The film 11 is attached to a carrier material 12, which consists of a woven glass fiber tape with a binder 13 in the form of a polyamide containing free amino groups. The binding agent 13 is shown in FIG. 1 in a simplified manner as a layer and greatly enlarged in order to clarify the figure.
The thickness of the mica film 11 can, for. B. 0.09 mm, and that of the fiberglass tape z. B. 0.04 mm. The amount of binding agent must be sufficient so that the mica flake film adheres to the glass fabric.
The binder consists of 25 parts by weight of a solid, relatively elastic polyamide with a melting point of about 1000 C and an amine number which is 3 (e.g. Versamid 950 from General Mills Inc.
USA), as well as 75 parts by weight of a semi-solid polyamide with a melting point of about 500 ° C. and an amine number that is about 90 (e.g. Versamid 100). The amine number indicates the number of mg of KOH which corresponds to the amine equivalent in one gram of the polyamide. The latter polyamide in particular, which contains several free amino groups, has an accelerating effect on the hardening of the epoxy resin, which is used in a subsequent impregnation process.
The insulating tape 10 can be produced according to FIG. 2, the mica foil 11 and the glass fiber tape 12 being brought together by supply rolls 14 and 15 after the glass fiber tape 12 has been provided with a binding agent by passing through a painting arrangement 17 equipped with a rotating roller 16 containing the said binder dissolved in an approximately 15% solution in a solvent consisting of equal parts of butanol and toluene. After the mica foil and the fiberglass tape have been brought together, they are exposed to a temperature of about 2000 ° C. by passing through a heating arrangement 18. The solvent is removed and a cohesive product is obtained.
The insulating tape can according to FIG. 3 for insulation z. B. a bundle of conductors 19 can be used, which makes up part of a high-voltage coil. In the case shown, the coil 19 consists of several individual conductors 20. The conductors are insulated from one another in that they are wrapped with glass yarn 21 and impregnated with a binding agent, e.g. B. an epoxy resin, an alkyd plastic, a phenolic plastic, which has then been cured. When isolating the conductor bundle 19, this is done in layers with z. B. half overlap with the insulating tape 10 described above. After the whole bundle with one of a number, e.g.
B. thirty layers of insulating tape lying on top of each other and also with a protective wrapping of glass tape 22 applied without overlapping, the winding is first suitably dried in vacuum, after which the insulated conductor is impregnated with a liquid epoxy resin at room temperature, expediently also in a vacuum . The epoxy resin is prepared by mixing 100 parts of an epoxy resin which is prepared in a known manner from epichlorohydrin and 4,4'-dioxydiphenyl-dimethylmethane and which has an epoxy equivalent weight of 192 and a viscosity of 10,000-12,000 cp. at 250 has, with 70 parts of a hardener consisting of a mixture of 52 parts of hexahydrophthalic anhydride and 18 parts of tetrahydrophthalic anhydride.
Such a resin has a long usable time but a long curing time or a high curing temperature. During the impregnation, the resin penetrates the insulation of the conductor. Because the binder of the insulating tape is relatively sparingly soluble in the impregnation resin, the binder does not have time to dissolve and diffuse into the resin in the impregnation bath used. The impregnated article is then placed in a mold to cure the impregnating agent. During the heating process, the polyamide binder dissolves in the epoxy resin, which leads to a great reduction in the curing conditions normal for epoxy resin. The amount of binding agent in the mica tape can expediently be adjusted so that it makes up 1-10% of the amount of resin absorbed by the isolated object.
Example 2
A conductor bundle is insulated and impregnated in the same way and using the same material as in Example 1, with the difference that instead of the insulating tape 10, an insulating material is used, which consists of mica flakes of normal size, which are attached to a glass fabric serving as a carrier material . When producing this insulating material, the mica flakes are distributed over a wide glass fabric and bound to one another and to the glass fabric with the binder specified in Example 1. As before, the binder is supplied in the form of a 15% solution, and the solvent is removed by passing glass fabric with mica flakes attached to it through a furnace at a temperature of around 2000 ° C.
The insulating material produced in this way can either be used as such or cut into strips of suitable width.
Example 3
An insulated conductor bundle is produced in the manner indicated in Example 1 and impregnated with a mixture of 90 parts by weight of a medium-viscosity epoxy resin with an epoxy resin equivalent weight of 200 (e.g. Lekutherm X 20 from Bayer AG paint factories, Germany), 10 parts by weight of phenylglycidyl ether and 70 parts by weight of hexahydrophthalic anhydride . Good dielectric properties of the insulation can be obtained at a curing temperature of 1600 C and with a curing time of 8 hours.
Example 4
Insulating tape is produced in the manner described in Example 1, with the difference that the binder in the tape consists of 80 parts by weight of a solid polyamide with a melting point of about 1100 ° C. and an amine number of 3 (e.g. Versamid 930 from General Mills Inc. , USA) and 20 parts by weight of a liquid polyamide with an amine number of approximately 300 (e.g. Versamid 125). The binder is added to the glass fabric in the form of a 10% solution in a solvent which consists of equal parts of butenol and xylene. The insulating tapes are used to produce insulated conductor bundles and are impregnated with a mixture of 100 parts by weight of a low-viscosity epoxy resin with an epoxy resin equivalent weight of 170 (e.g. DER 332 from Dow Chemical Corp., USA) and 80 parts by weight of hexahydrophthalic anhydride.
The curing is carried out at 1400 ° C. A significantly shorter curing time is required here than if the polyamide binder is omitted in the tape.
Example 5
Insulating tape is produced in the manner described in Example 1, with the exception that the binder with which the glass fabric is treated before it comes into contact with the mica foil consists of cobalt naphtenate dissolved in gasoline in such an amount that the cobalt content in the Solution becomes 4%. The dried tape is used in the manner described to insulate a conductor bundle and impregnated with a mixture of 85 parts by weight of an unsaturated ester resin (e.g. Markon 9HV from Scott Bader & Co Ltd, England), 15 parts by weight of styrene and 2 parts by weight of 50% - iger cyclohexanone peroxide paste (e.g. Cyclonox Paste B-50 from Noury & Van der Lande NV, Holland).
Curing can be carried out at room temperature or at a slightly elevated temperature, which is not possible if a binder which does not accelerate the curing reaction is used in the tape.
The examples describe the use of accelerators for epoxy resins and unsaturated ester resins as binders in insulating material, which consists of mica and glass fiber products, which are then impregnated with an epoxy resin and an unsaturated ester resin, respectively.
It goes without saying that the accelerators can be used as binders in similar insulating material in which a carrier material other than glass fabric is used, e.g. B. paper, cotton fabric, silk fabric, asbestos paper or the like. Of course, accelerators can also be used in insulation materials other than mica products, e.g. B. in glass-covered conductors that are used in products that are to be impregnated with the resins mentioned or poured into them.
In the examples u. a. the case has been dealt with where the impregnation resin is an epoxy resin and the accelerator is a polyamide with free amino groups, which is used as a binder in an insulating material. Instead of the polyamides mentioned, other accelerators can be used alone or in combination with polymeric inactive binders, e.g. B. an alkyd with adhesive properties. As an example of such suitable accelerators, u. a. the following are mentioned: metaphenylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, diethylaminopropylamine and benzyldimethylamine.
As an example of useful accelerators for an unsaturated ester resin, which are also suitable as binders in an insulating tape, pure accelerators such as cobalt naphtenate according to Example 5 or polymeric binders soluble in the impregnation resin with added accelerators can be mentioned, e.g. B. highly viscous polystyrene, alkyds or unsaturated ester resins with the addition of cobalt naphtenate or dimethylaniline.
It is evident that the method according to the invention is also suitable when using resins other than those specifically illustrated, which have the difficulty of being able to maintain acceptable usage times and curing conditions at the same time.