CH696992A5 - Imprägniertes Glimmerband. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Glimmerbänder, die mittels eines Imprägnierharzes getränkt und ausgehärtet werden.

Bekanntlich werden zur Isolierung von Wicklungen von rotierenden elektrischen Maschinen imprägnierbare Feinglimmerbänder verwendet, die nach dem Aufwickeln auf die Leiter unter Vakuum und Druck mit einem lösungsmittelfreien Imprägnierharz getränkt und danach unter Wärmeeinwirkung ausgehärtet werden (Vakuum-Druck-Imprägnierung, VPI-Verfahren). Als Imprägnierharze werden in der Regel niedrigviskose Epoxidharze in Kombination mit flüssigen Säureanhydriden als Härter eingesetzt.

Die hierzu verwendeten Feinglimmerbänder selber bestehen aus einem Träger, z.B. einer Kunststofffolie (etwa Polyester), einem Kunststoff- oder Glasvlies oder besser aus einem Glasgewebe, einer Lage Glimmerpapier und einem Kleber, der den Träger und die Glimmerschicht miteinander verbindet. Der Kleber ist üblicherweise ein Harz auf Epoxidbasis, insbesondere ein höhermolekulares Epoxid/Bisphenol A-Harzsystem, das den Träger und das Glimmerpapier miteinander verbindet.

Der üblicherweise verwendete obige Kleber weist den Nachteil auf, dass er infolge seines Gehalts an polaren Gruppen bei erhöhter Temperatur (z.B. bei Betriebstemperatur, diese beträgt in der Regel 130 deg. C bei einer elektrischen Maschine, die nach der Wärmeklasse F ausgelegt ist) einen hohen dielektrischen Verlustfaktor tan delta (englisch "dissipation factor") aufweist. Der Verlustfaktor tan delta hängt mit einer elektrischen Verlustleistung zusammen, die beim Betrieb des Leiters im Wechselspannungsmodus zusätzlich aufgewendet werden muss und die lediglich seine Isolation aufheizt. Daher sind für Glimmerbänder, die für im Wechselspannungsmodus betriebene Leiter für Wicklungen von rotierenden elektrischen Maschinen gedacht sind, Kleber für Glimmer und Träger gewünscht, die einen möglichst niedrigen tan delta aufweisen.

Die in der Technik bislang hauptsächlich vertretene technische Lösung hierfür schrieb vor, dass der Kleber im flüssigen Imprägnierharz löslich sein soll, wenn der mit dem Glimmerband umbandelte Leiter mit diesem Isolierharz getränkt wird: Das Lösen im Imprägnierharz ist Voraussetzung dafür, dass der Kleber homogen in das Netzwerk des Imprägnierharzes einpolymerisiert werden kann. Das resultierende engmaschige Netzwerk führt zu einer Immobilisierung der polaren Gruppen des Klebers und somit zu einer Verringerung des tan delta . Durch den gelösten Kleber wird aber andererseits das Imprägnierharz viskoser, was die vollständige, gaseinschlussfreie Durchtränkung des Glimmerbandes besonders bei grösseren Isolationsdicken erschwert.

In der WO-A-00/24 006 wurde vorgeschlagen, zwecks Verbesserung der Durchimprägnierung mit Imprägnierharz zusammen mit einem Kleber in Form einer Mischung von Bisphenol-A-Epoxidharz und Phenolnovolak-Epoxidharz einen Härter, insbesondere einen aminischen Härter, einzusetzen. Durch die Mitverwendung des Härters soll der Kleber Glimmerfolie und Träger unter Vernetzung punktförmig verkleben. Wie dem Fachmann bekannt ist, entstehen bei der aminischen Härtung neben den bereits im Epoxidharz vorhandenen polaren Gruppen weitere polare Gruppen, die den Verlustfaktor tan delta erhöhen. Bei im Unterschuss eingesetztem Aminhärter kann nicht von einer hohen Vernetzungsdichte ausgegangen werden, die für eine effektive Immobilisierung und somit eine Erniedrigung des Verlustfaktors tan delta notwendig ist. Da der vernetzte Kleber sich nicht mit dem Imprägnierharz durchmischen kann, wird dieses Problem des Klebers nicht behoben.

In der Veröffentlichung WO-A-98/14 959 wurden bei Glimmerbändern für brandfeste Isolierungen unvernetzte Kleber vorgeschlagen, die etwa Polyalkylene, Polyvinylester, Polyacrylsäureester, Polyvinylalkohol, Polyvinylether, Polyester, Polyalkylenglykol, Polyacrylsäure oder die Mischungen oder die Copolymere davon enthalten. Glimmerbänder, die für brandfeste Isolierungen verwendet werden, werden aber nicht mit den üblichen Imprägnierharzen imprägniert und ausgehärtet, da diese im Brandfall giftige Gase freisetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines verbesserten imprägnierten Glimmerbandes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch Glimmerband umfassend: a) : einen Träger, b) : eine Schicht Glimmer, c) : einen Kleber, der den Träger und die Schicht Glimmer miteinander verklebt und der ein Copolymer, hergestellt aus Ethylen und/oder einem oder mehreren alpha -Olefinen und einem oder mehreren olefinischen Comonomeren mit je einen über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten, umfasst; und wobei das Glimmerband mit einem Tränkharz imprägniert ist.

Bevorzugte Aspekte des Glimmerbandes ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es wurde überraschenderweise gefunden, dass Kleber umfassend ein oben beschriebenes Copolymer, sich zum Verkleben eines Trägers, wie er üblicherweise in Glimmerbändern verwendet wird, mit der Schicht Glimmer eignen. Es wurde auch überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemässen Glimmerbänder den Schritt des Aushärtens des Imprägnierharzes, der bei Temperaturen von typisch 120 bis 200 deg. C durchgeführt wird, überstehen, ohne dass sich die Verklebung zwischen Glimmer und Träger löst und ohne dass in der Kleberschicht Risse, andere Unterbrüche oder Gaseinschlüsse entstehen, die das elektrische Verhalten des fertig isolierten elektrischen Leiters nachteilig beeinflussen. Dies ist deswegen überraschend, weil der in den erfindungsgemässen Glimmerbändern eingesetzte Kleber aufgrund der geringeren Kristallinität des Copolymers einen gegenüber einem Schmelzkleber mit Homopolymeren tieferen Schmelzpunkt von typisch 50 bis 150 deg. C aufweist. Es wurde des Weiteren gefunden, dass die mittels der erfindungsgemässen Glimmerbänder isolierten elektrischen Leiter sich in Wicklungen von elektrischen Maschinen der Wärmeklasse F verwenden lassen. Es wurde ausserdem gefunden, dass der Kleber durch heterogene Einlagerung im ausgehärteten Imprägnierharz nicht mit Luft in Berührung kommt und dass daher die thermo-oxidative Beständigkeit des Klebers für die Zwecke der Erfindung nicht kritisch ist.

Die Copolymere, die in dem Kleber des erfindungsgemässen Glimmerbandes enthalten sind, können aus Ethylen und/oder einem oder mehreren alpha -Olefinen abgeleitete repetitive Einheiten umfassen. Der Begriff "alpha -Olefin" hat die in der Chemie übliche Bedeutung. Als alpha -Olefine sind lineare oder verzweigte (C3-C8) -alpha -Olefine bevorzugt, besonders bevorzugt sind unverzweigte alpha -Olefine ausgewählt aus 1-Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten und 1-Okten. Wenn Ethylen und eines oder mehrere alpha -Olefine, insbesondere die genannten besonders bevorzugten alpha -Olefine, in Copolymer eingebaut sind, liegt das Molverhältnis von aus Ethylen abstammenden repetitiven Einheiten zu den von dem oder den alpha -Olefinen abstammenden repetitiven Einheiten bevorzugt im Bereich von 99 : 1 bis etwa 80 : 20.

Das Copolymer im Kleber der erfindungsgemässen Glimmerbänder enthält auch eines oder mehrere olefinische Comonomere, die je einen über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten aufweisen. Der Begriff "über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundener Substituent" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, dass der Substituent über eine der Gruppen -O-R, -O-CO-R oder -CO-O-R an das olefinische Comonomer substituiert ist, wobei in diesen Formeln R den Substituenten bezeichnet. Der Substituent R ist ein wahlweise mit einer Hydroxylgruppe substituierter Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt ein wahlweise mit einer Hydroxylgruppe substituiertes verzweigtes oder unverzweigtes, bevorzugt unverzweigtes (C1-C4)-Alkyl. Dieser optionale Hydroxylsubstituent im Kohlenwasserstoffrest R ist nicht geminal zu der sauerstoffhaltigen Gruppe, wenn diese -CO-O-R oder -O-R ist, und dieser mit Hydroxyl substituierte Kohlenwasserstoffrest ist dann mindestens ein C2-Alkyl. In dem Fall, wo die sauerstoffhaltige Gruppe -CO-O-R ist, kann R auch H sein. Beispiele für den Substituenten sind unsubstituierte unverzweigte (C1-C4)-Alkyle (Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl) oder mit einer terminalen Hydroxygruppe substituierte (C2-C4)-Alkyle (2-Hydroxyethyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl). Die Zahl der über eine sauerstoffhaltige Gruppe an das olefinische Comonomer substituierten Substituenten kann 1 bis 2 sein.

Konkrete Beispiele für olefinische Comonomere, wenn nur ein über eine sauerstoffhaltige Gruppe an das Olefin substituierter Substituent vorhanden ist, sind: Acrylsäure (sauerstoffhaltige Gruppe -CO-O-H) bzw. ihre (C1-C4)Alkylester (sauerstoffhaltige Gruppe -CO-O-R; etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat); (C1-C4)Alkylvinylether (sauerstoffhaltige Gruppe -O-R; etwa Methylvinylether, Ethylvinylether, Propylvinylether, Butylvinylether) oder Vinylester von (C2-C4)-Carbonsäuren (sauerstoffhaltige Gruppe -O-CO-R; etwa Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat). Die olefinischen Comonomere können, wenn sie nur einen über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten aufweisen, gewünschtenfalls auch einen (C1-C4)Alkylsubstituenten als zweiten Substituenten aufweisen, wobei dieser optionale (C1-C4)Alkylsubstituent nicht geminal zu dem über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten ist. Beispiele hierfür sind beta - (C1-C4) Alkyl-alpha ,beta -ungesättigte Carbonsäuren (sauerstoffhaltige Gruppe -CO-O-H) und ihre (C1-C4)-Alkylester (sauerstoffhaltige Gruppe -CO-O-R; Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Methylethacrylat, Ethylethacrylat, Propylethacrylat, Butylethacrylat); 1-(C1-C4)Alkoxy-1-alkylene (sauerstoffhaltige Gruppe -O-R; etwa 1-Methoxy-1-propen, 1-Ethoxy-1-propen, 1-Propoxy-1-propen, 1-Butoxy-1-propen, 1-Methoxy-1-buten, 1-Ethoxy-1-buten, 1-Propoxy-1-buten, 1-Butoxy-1-buten, 1-Butoxy-1-buten) oder (C3-C4)Alkenylester von (C2-C4)Carbonsäuren (sauerstoffhaltige Gruppe -O-CO-R; etwa Propenylacetat, Butenylacetat, Propenylpropionat, Butenylpropionat, Butenylbutyrat). Ein bevorzugtes Beispiel für einen mit terminalem Hydroxy substituierten Alkylvinylether als olefinisches Comonomer ist 4-Hydroxybutylvinylether.

Konkrete Beispiele für olefinische Comonomere, die zwei über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundene Substituenten aufweisen, sind: Fumarsäure und Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid (beide sauerstoffhaltigen Gruppen-CO-O-H); in letzterem Fall kann ein olefinisches Comonomer auch das entsprechende Anhydrid (Maleinsäureanhydrid) sein.

Im Copolymer, das im Kleber des erfindungsgemässen Glimmerbandes eingesetzt wird, liegt das Molverhältnis von Summe der aus Ethylen und/oder den alpha -Olefinen abstammenden repetitiven Einheiten zu Summe der aus dem oder den olefinischen Comonomeren stammenden repetitiven Einheiten bevorzugt im Bereich von 30 : 70 bis 99 : 1.

Besonders bevorzugte Beispiele von im Kleber des erfindungsgemässen Glimmerbandes einsetzbaren Copolymeren sind: Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit Molverhältnis von aus Ethylen stammenden repetitiven Einheiten zu den aus Vinylacetat stammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 95 : 5 bis 50 : 50; und Ethylen-Acrylsäure-, Ethylen-Methacrylsäure-, Ethylen-Methacrylat- und Ethylen-Methylmethacrylat-Copolymere mit Molverhältnis von aus Ethylen stammenden repetitiven Einheiten zu den aus Acrylsäure (bzw. Methacrylsäure oder den Estern davon) stammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 95 : 5 bis 70 : 30.

Die Copolymere, die in den Klebern des erfindungsgemässen Glimmerbandes eingesetzt werden, werden bevorzugt mittels radikalischer Polymerisation von Ethylen und/oder dem oder den alpha -Olefinen zusammen mit mindestens einem olefinischen Comonomer, das einen über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten aufweist, hergestellt. Die hierzu verwendeten Reaktionsbedingungen und Katalysatoren sind aus der Technik bekannt. Die Copolymere werden bevorzugt so polymerisiert, dass zu der Polymerisationsmischung kontinuierlich ein gasförmiges oder flüssiges Gemisch der Monomeren in geeignetem Molverhältnis zugeführt und gleichzeitig ein gleiches Volumen Gas oder Flüssigkeit aus dem im Reaktionskessel überstehenden Gasraum oder aus der Polymerisationsmischung selber abgeführt wird. Als erster Schätzwert für ein obiges "geeignetes" Molverhältnis r12 von jeweils zweier Monomeren M1 und M2 in zugeführten Volumen kann das reziproke Verhältnis der Geschwindigkeitskonstanten K2/K1 sein, wobei K1 bzw. K2 die Geschwindigkeitskonstanten 2. Ordnung bei der Bildung der Homopolymere aus den Monomeren M1 bzw. M2 sind (wenn die Polymerisationsgeschwindigkeit des Homopolymers als sowohl von der Konzentration des Monomeren als auch von der Zahl der reaktiven Zentren an den Endpunkten der sich bildenden Polymerketten abhängend angenommen wird). Die Kontrolle der Molanteile der einzelnen Monomere im abgeführten Volumen, etwa mittels geeichter Gaschromatographie oder geeichter HPLC, und die Differenzen dieser Molanteile zu den entsprechenden Molanteilen im zugeführten Volumen, erlauben im "steady state"-Zustand sofort eine erste quantitative Aussage über die Molverhältnisse der jedem Monomer entsprechenden repetitiven Einheiten im sich bildenden Copolymer. Die Molverhältnisse können in einer Testpolymerisation, bei der während der laufenden Polymerisation die Molverhältnisse im zugeführten Volumen so lange korrigiert werden, bis anhand der im abgeführten Volumen vorhandenen Molverhältnisse auf die richtigen Molverhältnisse der repetitiven Einheiten im sich bildenden Copolymer geschlossen werden kann.

Die Molverhältnisse der repetitiven Einheiten, und die absolute Zahl dieser repetitiven Einheiten, können auch im fertigen Copolymer durch verschiedene analytische Techniken festgestellt werden.

Für die repetitiven Einheiten, die von dem oder den olefinischen Comonomere mit einem über eine sauerstoffhaltige Gruppe verknüpften Substituenten abstammen, sind dies etwa: Die Aufnahme von Hydroxidäquivalenten, etwa in DMSO als Lösungsmittel (Neutralisation von Carboxylat und Hydrolyse von Estergruppen), und, nach Durchführung einer quantitativen Hydrolyse am Copolymer etwa in DMSO, die Bestimmung der Art und Menge an Alkoholen oder Carbonsäuren oder in der Reaktionslösung mittels geeichter HPLC; und die O-Elementaranalyse; sowie Kombinationen dieser Methoden.

Hinsichtlich der Molverhältnisse zwischen aus Ethylen und/oder alpha -Olefin stammenden repetitiven Einheiten im Copolymer kommen vor allem <1>H-NMR-Methoden, etwa in in D6-DMSO, in Betracht.

Der Kleber für die erfindungsgemässen Glimmerbänder kann auch Mischungen aus einem oder mehreren oben erläuterter Copolymere enthalten, sofern diese miteinander verträglich sind. Als "verträglich" wird hier verstanden, dass die Polymere nicht miteinander chemisch reagieren, wenn sie zusammen aufgeschmolzen werden, bevorzugt auch, dass sie miteinander homogen verschmelzbar sind. Alle im Kleber verwendeten Copolymere sind thermoplastisch und bevorzugt unvernetzt. Der Kleber kann, neben dem oder den Copolymeren, auch weitere Zusätze enthalten, etwa Weichmacher (z.B. Paraffin, Mikrowachs oder Dioctylphthalat) oder stabilitätsverbessernde Zusätzen (z.B. Al2O3, SiO2). Der Schmelzbereich des Klebers liegt bevorzugt im Gebiet von etwa 50 bis etwa 150 deg. C, eher bevorzugt von etwa 80 bis etwa 120 deg. C. Der Gewichtsanteil des oder der Copolymeren in Kleber beträgt bevorzugt mindestens 90%, bezogen auf den Kleber, eher bevorzugt mindestens 95%.

Als Glimmer können im erfindungsgemässen Glimmerband sämtliche Feinglimmerpapiere oder Feinglimmerfolien auf Basis von beispielsweise Phlogopit- oder Muskovitglimmer eingesetzt werden, die für imprägnierte Glimmerbänder geeignet sind. Es können beispielsweise die von der Anmelderin unter dem Handelsnamen Samica<(RTM)> vertriebenen Glimmerpapiere, mit Flächengewichten von typisch etwa 30 bis 240 g/m<2>, eingesetzt werden.

Als Träger können sämtliche Träger verwendet werden, die in imprägnierten Glimmerbändern einsetzbar sind; so etwa Gewebe, Vliese oder Folien aus Glas, Quarz, Kunststoff und dergleichen, beispielsweise Glas- oder Quarzlängsfäden, Glasgewebe, Glasvliese, Polyesterfolien oder Aramidpapiere. Bevorzugt ist der Träger porös.

Die Menge an Kleber, die benötigt wird, um Glimmer und Träger des erfindungsgemässen Glimmerbandes miteinander zu verbinden, liegt typisch im Bereich von etwa 3 bis etwa 30 g/m<2>.

Der Kleber kann beispielsweise in Form eines Pulvers zur Verbindung von Glimmer und Träger eingesetzt werden. Hierzu wird der Kleber gemahlen und das erhaltene, bevorzugt möglichst staubfreie Pulver mittels eines Pulverstreuers auf den Träger aufgerieselt und der berieselte Träger und die Lage Glimmer werden durch Kalandrieren miteinander verbunden. Damit die Verklebung mit einer möglichst geringen Pulvermenge erfolgen kann, ist die Oberkorngrenze des Pulvers hier vorzugsweise nicht grösser als 350 Microm. Der Kleber kann auch als Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Toluol oder Ethylacetat, auf den Träger oder auf die Lage Glimmer aufgesprüht werden und dann das Lösungsmittel abgedampft werden, wonach Glimmer und Träger wiederum mittels Kalandrieren miteinander verbunden werden. In einer dritten Variante kann der Kleber als Suspension eingesetzt werden, bei der der pulverförmige Kleber in einem geeigneten Medium, beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Toluol oder Ethylacetat gleichmässig verteilt wird und mit gängigen Walzenlackiersystemen aufgetragen wird. Bevorzugt wird der thermoplastische Kleber in Form eines Pulvers eingesetzt; durch die so erzielte punktweise Verklebung bleibt die gute Porosität bzw. Imprägnierbarkeit des Feinglimmerbandes erhalten, weil keine kontinuierliche Kleberschicht entsteht.

Als Imprägnierharze eignen sich für das erfindungsgemässe Glimmerband alle bei Raumtemperatur bis etwa 80 deg. C flüssigen üblichen Imprägnierharze, die für das VPI-Verfahren geeignet sind. Beispiele für solche flüssigen Imprägnierharze sind Di- oder Polyepoxide, mit einer organischen Säure oder einem organischen Säureanhydrid als optionalem Härter; Zweikomponentenmischungen von Di- oder Polyolen mit Di- oder Polycarbonsäuren; und Silikonharze.

Wird als Imprägnierharze ein Epoxyharz mit einem Säureanhydrid als Härter verwendet, kann, wie in der Technik üblich, ein Beschleuniger für die Aushärtung mitverwendet werden. Geeignet sind hierzu metallorganische Verbindungen wie z.B. Zinknaphthenat, Kobaltnaphthenat, Zinkoctoat und Kobaltoctoat oder Metallacetylacetonate. Die Beschleuniger können dem Imprägnierharz beigemischt werden oder bereits vor der Imprägnierung in der Glimmerschicht oder auf dem Träger des Glimmerbandes vorhanden sein; in diesem Zusammenhang wird beispielhaft auf die EP-A-0 194 974 verwiesen.

Die Tränkung des erfindungsgemässen Glimmerbandes mit Imprägnierharz kann nach dem dem Fachmann bekannten Vakuum-Druck-Imprägnierungsverfahren (VPI) erfolgen. Die Tränkung vom erfindungsgemässen Glimmerband erfolgt in der Regel erst dann, wenn ein zu isolierender Leiter mit einem noch nicht imprägnierten Glimmerband, das ansonsten den Glimmerbändern des Anspruchs 1 entspricht, umbandelt ist.

Da der Kleber, der im erfindungsgemässen Glimmerband verwendet wird, in der Regel im Imprägnierharz unlöslich ist, wird er nach der Imprägnierung nicht homogen in das Imprägnierharz eingebaut. Da der Kleber aber selber bereits einen sehr tiefen Verlustfaktor tan delta aufweist, besteht auch bei 155 deg. C keine Gefahr durch eine lokale Überhitzung der Isolation, die unweigerlich zu irreversiblen Schäden und im schlimmsten Fall zu einem Ausfall der Maschine führen kann.

Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. Diese dienen nur zur Illustration, nicht aber zur Einschränkung des Schutzumfangs.

Beispiel 1: Herstellung eines noch nicht imprägnierten Glimmerbandes mit EVA-Kleber

Ein Feinglimmerpapier, bestehend aus unkalziniertem Muskovitglimmer, mit einem Flächengewicht von 160 ± 15 g/m<2>, wurde mit einem pulverförmigen Polyethylencopolymer mit einem Erweichungsbereich von 70 bis 100 deg. C bestreut und unter Wärmeeinwirkung und Druck mit einem lackierten E-Glasgewebe von 25 g/m<2> verklebt. Zur Fertigstellung des Bandes wurde die verklebte Glimmer-Glasgewebe-Kombination mit einer Lösung eines Beschleunigers in einem Lösungsmittel imprägniert und anschliessend getrocknet. Als Beschleuniger wurde Zinknaphthenat verwendet. Als Träger wurde ein Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 24 g/m<2> verwendet. Das Feinglimmerband besass ein Flächengewicht von 196 g/m<2>.

Vergleichsbeispiel 1: Herstellung eines noch nicht imprägnierten Glimmerbandes mit Bisphenol A/Epoxid-Kleber

Ein Feinglimmerpapier, bestehend aus unkalziniertem Muskovitglimmer, mit einem Flächengewicht von 160 ± 15 g/m<2 >wurde mit einem pulverförmigen, härterfreien Bisphenol-A-Epoxidharz mit einem Erweichungsbereich von 100 bis 150 deg. C bestreut und unter Wärmeeinwirkung und Druck mit einem Träger verklebt. Zur Fertigstellung des Bandes wurde die verklebte Glimmer-Träger-Kombination mit einer Lösung eines Beschleunigers in einem Lösungsmittel imprägniert und anschliessend getrocknet. Als Beschleuniger wurde Zinknaphthenat verwendet. Als Träger wurde ein Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 24 g/m<2> verwendet.

Beispiel 2: Verdeutlichung der Flexibilität

Die Biegesteifigkeit der Bänder von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 wurden gemäss Norm IEC 60371-2 geprüft. Das Band von Beispiel 1 ergab 20 N/m, und das Band von Vergleichsbeispiel 1 ergab 33 N/m.

Beispiel 3: Verdeutlichung der Imprägniereigenschaften

Zwei Eisenstäbe mit den Abmessungen 500 mm X 30 mm X 5 mm wurden bis zu einer Isolationsdicke von 8 mm mit 20 mm breiten, noch nicht imprägnierten Glimmerbändern, wie in Beispiel 1 bzw. Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit 50%iger Überlappung umbandelt. Die Enden der Eisenstäbe wurden mit einer Kautschukmasse versiegelt, um ein Eindringen des Imprägnierharzes an den Stabenden zu verhindern. Die isolierten Stäbe wurden in ein Nutmodell eingelegt, dabei war nur eine Seite (Schmalseite) des Stabes dem Imprägnierharz zugewandt. Als Imprägnierharz wurde ein Epoxy-Anhydrid-Harz eingesetzt. Die Isolation in der Anordnung wurde gemäss folgendem Vakuum-Druck-Imprägnierzyklus (VPI) getränkt: Vorbehandlung: 6 h/120 deg. C Vortrocknung, 2 h/23 deg. C / < 0,5 mm Hg Säule Vakuum; Imprägnierung: 1 h/50 deg. C/3 mbar Vakuum, gefolgt von 2 h/50 deg. C/4 bar Druck, die Vakuum- und Druckphase wurde einmal wiederholt. Nach dem VPI-Zyklus wurden die Isolationen gehärtet (170 deg. C /8 h) und aufgeschnitten.

Bei dem Stab, der nach dem erfindungsgemässen Verfahren (unter Verwendung des Glimmerbandes von Beispiel 1) isoliert worden war, war die 8-mm-Isolation komplett durchimprägniert; bei dem Stab, der herkömmlich isoliert worden war (unter Verwendung des Glimmerbandes von Vergleichsbeispiel 1), war die 8-mm-Isolation nur bis zu einer Isolationsdicke von 6 mm komplett durchimprägniert.

Beispiel 4: Verdeutlichung der elektrischen Isolationseigenschaften

Es wurden 900 mm lange Eisenstäbe mit einem Querschnitt von 10 mm X 30 mm mit 2,1 mm Isolierungsdicke für eine Bemessungsspannung von 11 kV mit den Glimmerbändern von Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 umbandelt und mit einem Epoxy-Anhydrid-Harz imprägniert und gehärtet (170 deg. C/8 h). An diesen Eisenstäben wurden elektrische Kurzzeitprüfungen durchgeführt. Zuerst erfolgten Verlustfaktormessungen im Anlieferungszustand und nach zyklischer Temperaturbeanspruchung. Dazu wurden die Stäbe von Raumtemperatur auf 155 deg. C erwärmt und nach 16 h wieder abgekühlt. Es wurden insgesamt 25 Zyklen absolviert. Danach erfolgte eine elektrische Alterung bei 33 kV. Bestimmt wurde die Zeitdauer bis zum elektrischen Durchschlag der Isolation.

Bei dem Stab, der unter Verwendung des Glimmerbandes von Beispiel 1 isoliert worden war, ergab sich eine mittlere Prüflebensdauer von 105%; bei dem Stab, der unter Verwendung des Glimmerbandes von Vergleichsbeispiel 1 isoliert worden war, betrug die mittlere Prüflebensdauer 100%. Die Verlustfaktormessungen und die Prüflebensdauern der beiden Stäbe sind sehr ähnlich.

Claims (17)

1. Glimmerband umfassend: a) einen Träger, b) eine Schicht Glimmer, c) einen Kleber, der den Träger und die Schicht Glimmer miteinander verklebt und der ein Copolymer, hergestellt aus Ethylen und/oder einem oder mehreren alpha -Olefinen und einem oder mehreren olefinischen Comonomeren mit je einem über eine sauerstoffhaltige Gruppe gebundenen Substituenten, umfasst; und wobei das Glimmerband mit einem Tränkharz imprägniert ist.

2. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die olefinischen Comonomeren ausgewählt sind aus: Acrylsäure und ihren C1-C4)Alkylestern; den (C1-C4)Alkylvinylethern; den Vinylestern von (C2-C4)Carbonsäuren, den beta -(C1-C4) Alkyl-alpha ,beta -ungesättigten Carbonsäuren und ihren (C1-C4) Alkylestern; den 1-(C1-C4) Alkoxy-1-(C3-C4) alkylenen; den (C3-C4) Alkenylester von (C2-C4) Carbonsäuren; Fumarsäure; Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid.

3. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die olefinischen Comonomeren aus Methacrylsäure, Acrylsäuremethyl- oder -ethylester, Methacrylsäuremethyl-, -ethyl-, -propyl- oder -butylester, Ethacrylsäuremethyl-, -ethyl, -propyl- oder butylester, Ethylvinylether und Vinylacetat ausgewählt sind.

4. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen und einem olefinischen Comonomer hergestellt ist.

5. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen und zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

6. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus einem (C3-C8)-alpha -Olefin und einem olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

7. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus einem (C3-C8)-alpha -Olefin und zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

8. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen (C3-C8) -alpha -Olefinen und und einem olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

9. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen (C3-C8)-alpha -Olefinen und zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

10. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen, einem (C3-C8)-alpha -Olefin und einem olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

11. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen, einem (C3-C8)-alpha -Olefin und und zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

12. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen, zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen (C3-C8)-alpha -Olefinen und einem olefinischen Comonomer hergestellt ist.

13. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer aus Ethylen, zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen (C3-C8) -alpha -Olefinen und zwei oder mehreren, voneinander verschiedenen olefinischen Comonomeren hergestellt ist.

14. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Summe der aus Ethylen und/oder alpha -Olefinen abstammenden repetitiven Einheiten zu Summe der aus dem oder den olefinischen Comonomeren abstammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 30 : 70 bis 99 : 1 liegt.

15. Glimmerband nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von aus Ethylen abstammenden repetitiven Einheiten zu den von dem oder den (C3-C8)-alpha -Olefinen abstammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 99 : 1 bis 80 : 20 liegt.

16. Glimmerband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer ausgewählt ist aus: - Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit Molverhältnis von aus Ethylen stammenden repetitiven Einheiten zu den aus Vinylacetat stammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 95 : 5 bis 50 : 50; und - Ethylen-Acrylsäure-, Ethylen-Methacrylsäure-, Ethylen-Acrylsäuremethylester- und Ethylen-Methacrylsäuremethylester-Copolymeren mit Molverhältnis von aus Ethylen stammenden repetitiven Einheiten zu den aus Acrylsäure bzw. Methacrylsäure bzw. Acrylsäuremethylester bzw. Methacrylsäuremethylester stammenden repetitiven Einheiten im Bereich von 95 : 5 bis 70 : 30.

17. Glimmerband nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber mindestens 90 Gewichtsprozente, eher bevorzugt mindestens 95 Gewichtsprozente Copolymer, bezogen auf den Kleber, umfasst.