DE1234287B - Electrically insulating composite film - Google Patents
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Description
Elektrisch isolierende Verbundfolie Ein bevorzugtes elektrisch isolierendes Material ist bekanntlich ein Film aus Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester. Die hervorragenden Isoliereigenschaften dieses Materials gehen aus der Tatsache hervor, daß die Durchschlagspannung für einen Film von beispielsweise 25 1, Stärke bei etwa 4500 V liegt.Electrically insulating composite film A preferred electrically insulating one The material is known to be a film made of terephthalic acid-ethylene glycol polyester. the excellent insulating properties of this material result from the fact that the breakdown voltage for a film of, for example, 25 1, strength at about 4500 V.
Doch ist der dünne Film auf Grund dessen, daß er sehr biegsam und elektrostatisch ist, äußerst schwierig zu handhaben, wie beispielsweise, wenn die Ankernut eines kleinen Elektromotors damit auszukleiden ist.However, the thin film is because of the fact that it is very flexible and electrostatic is extremely difficult to handle, such as when the The anchor groove of a small electric motor is to be lined with it.
Dieser Nachteil wird dadurch beseitigt, daß der Film auf Papier geklebt wird.This disadvantage is eliminated by adhering the film to paper will.
Dieses Aufkleben kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen, und zwar entweder mittels eines Leims mit flüchtigem Lösungsmittel oder durch Spritzen einer Schicht schmelzflüssigen Polyäthylens zwischen Film und Papier mit sofort daran anschließendem Walzen.This gluing can be done in two different ways, namely either by means of a glue with a volatile solvent or by spraying a Lay molten polyethylene between film and paper with immediately attached subsequent rolling.
Zu diesem Zweck wird entweder sogenanntes »Kabelpapier« verwendet, das eine Art Kraftpapier mit sehr dichter und homogener Struktur ist, oder bearbeitetes Papier und sogar »nichtgewebte Stoffe«, die durch Aufkleben einer Schicht aus natürlichen oder synthetischen und durch einen Luftstrom ausgerichteten Fasern mit nachfolgendem Kleben und Walzen hergestellt werden.For this purpose either so-called »cable paper« is used, which is a kind of kraft paper with a very dense and homogeneous structure, or processed Paper and even "non-woven fabrics" made by gluing a layer of natural or synthetic and air-stream oriented fibers followed by Gluing and rolling are made.
Der nach dem ersten Verfahren hergestellte, d. h. mit dem Kabelpapier versteifte isolierende Verbundwerkstoff ist oftmals nicht biegsam genug und neigt zum Brechen, wenn er stark gebogen werden muß.The one produced by the first method, i. H. with the cable paper stiffened insulating composite material is often insufficiently flexible and tends to break when it has to be bent sharply.
Der nach dem zweiten Verfahren hergestellte isolierende Verbundwerkstoff ist weit mehr widerstandsfähig gegen Biegen, doch wenn er auf schnelllaufenden automatischen Maschinen verarbeitet werden soll, ist die Rauhigkeit des Papiers hinderlich, da es an den Unebenheiten des zu isolierenden Werkstücks haftenbleibt, was insbesondere bei Ankernuten der Fall ist, und somit ein Zerknittern oder Reißen des Papiers verursacht.The insulating composite made by the second method is far more resistant to bending, yet when on high-speed automatic Machines to be processed, the roughness of the paper is a hindrance, there it sticks to the unevenness of the workpiece to be isolated, what in particular is the case with anchor grooves, causing the paper to wrinkle or tear.
Die Verwendung von Papier erscheint um so weniger zweckmäßig, als der Film aus Terephthalsäure-Athylenglykolpolyester sehr glatt ist und er auf Grund seiner Oberflächenhärte leicht in die Nuten hineingleitet.The use of paper seems all the less expedient than the film of terephthalic acid-ethylene glycol polyester is very smooth and he is due to its surface hardness slides easily into the grooves.
Es könnte vielleicht ein dickerer Film verwendet werden, doch liegt der Preis für Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester sehr hoch, so daß ein die Verwendung bei automatischen Maschinen gestattender dickerer Film sofort eine die Serienherstellung nicht gestattende Kostenerhöhung zur Folge haben würde. Da das Trägerpapier praktisch nur die mechanische Festigkeit des Verbundwerkstoffs erhöht, ohne dabei die Isoliereigenschaften desselben wesentlich zu verbessern, wurde versucht, das Papier, das außerdem noch den Nachteil hat, Wasser aufzusaugen, wegzulassen und dafür das Isoliermaterial beträchtlich zu verstärken.A thicker film could perhaps be used, but it is the price of terephthalic acid ethylene glycol polyester is very high, so the use with automatic machines, thicker film immediately allows serial production would result in an unacceptable increase in costs. Because the backing paper is practical only increases the mechanical strength of the composite material without reducing the insulating properties The same was tried to improve significantly the paper, which also still has the disadvantage of absorbing water, omitting it and the insulating material to amplify considerably.
Obwohl der durch das Wasseraufnahmevermögen des Papiers entstehende Nachteil durch das Imprägnieren der elektrischen Maschine mit Isolierlack leicht aufgehoben werden kann, bedeutet die unnötige Dicke des Isoliermaterials einen schwerwiegenderen Nachteil, da die Tendenz dahin geht, die Abmessungen der Nuten zwecks Erhöhung der Leistung der Magnetkreise so weit wie möglich zu reduzieren.Although the result of the water absorption capacity of the paper Disadvantage due to the impregnation of the electrical machine with insulating varnish slightly can be canceled, the unnecessary thickness of the insulating material means a more serious one Disadvantage, since the tendency is to increase the dimensions of the grooves Reduce the power of the magnetic circuits as much as possible.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verbundfolie zu schaffen, bei der die elektrischen Isoliereigenschaften des Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Fihns erhalten bleiben und diese ohne wesentliche Vergrößerung der Schichtdicke eine befriedigende mechanische Festigkeit erhält, somit die bekannten, im Zusammenhang mit der Verwendung eines Trägerpapiers auftretenden Nachteile vermieden werden.It is the object of the invention to create a composite film in the electrical insulation properties of the terephthalic acid-ethylene glycol polyester film are retained and this without a significant increase in the layer thickness a satisfactory mechanical strength is retained, thus the known, in connection with the use a backing paper occurring disadvantages can be avoided.
Die beschriebenen Nachteile werden mit einer elektrisch isolierenden Verbundfolie, bestehend aus zwei äußeren Isolierfilmen und einer zwischen diesen eingebetteten Trägerschicht, vermieden, bei der gemäß der Erfindung die äußeren Fihne aus Terephthalsäure -Äthylenglykolpolyester bestehen und für den Träger ein Kunststoffilm aus der Gruppe der Polyolefine verwendet ist.The disadvantages described are with an electrically insulating Composite film consisting of two outer insulating films and one between them embedded carrier layer, avoided in accordance with the invention, the outer Vane made from terephthalic acid -Ethylene glycol polyester are made and for A plastic film from the group of polyolefins is used on the carrier.
Eine derartig geschichtete Verbundfolie kann in der Weise hergestellt werden, daß zwischen zwei Filmen aus Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester ein Papier geklebt wird, das auf beiden Seiten mit einem geeigneten, die Verbindung der drei Elemente gestattenden Polyolefinleim bestrichen ist.Such a layered composite film can be produced in this way be that between two films of terephthalic acid-ethylene glycol polyester a Paper is glued that on both sides with a suitable one to make the connection the three elements permitting polyolefin glue is coated.
Je nachdem, für welchen Verwendungszweck die Verbundfolie bestimmt ist, kann das als Zwischenlage verwendete Papier so dünn wie Zigarettenpapier oder so dick wie »Hartpappe« sein.Depending on the purpose for which the composite film is intended the paper used as a liner can be as thin as cigarette paper or be as thick as "hard cardboard".
Für bestimmte Anwendungsgebiete, insbesondere für das Isolieren kleiner Motoren, ist es notwendig, daß der Verbundwerkstoff durch die Zwischenlage eine genügende mechanische Festigkeit erhält, dabei aber eine derartige Biegsamkeit bewahrt, daß durch das bei der Herstellung des Motors unvermeidliche Aneinanderreiben keine Ausgangsstellen für Risse in der Isolierung entstehen.For certain areas of application, especially for insulating smaller Motors, it is necessary that the composite material through the intermediate layer one obtains sufficient mechanical strength, but at the same time retains such flexibility, that due to the inevitable rubbing in the manufacture of the engine none Starting points for cracks in the insulation arise.
Wenn andererseits die Dicke des Verbundwerkstoffs auf ein Mindestmaß reduziert werden soll, wird zweckmäßigerweise eine Zwischenschicht mit guten isolierenden Eigenschaften verwendet, so daß, eine ausreichende Isolierung gewährleistet ist.If, on the other hand, the thickness of the composite is minimized is to be reduced, an intermediate layer with good insulating is expedient Properties used so that adequate insulation is ensured.
Dieser Forderung entsprechen die meisten Kunststoffe, doch muß dabei berücksichtigt werden, daß die Zwischenschicht ihre Biegsamkeit in einem großen Temperaturbereich bewahren muß.Most plastics meet this requirement, but must be must be taken into account that the intermediate layer has a large degree of flexibility Must maintain temperature range.
Es gibt jedoch auch. Verwendungen, bei denen die isolierenden Eigenschaften der Zwischenlage ohne Bedeutung sind. Wenn in einem solchen Fall die für die Isolierung mit Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester erforderliche Dicke des Verbundwerkstoffs mit E eingesetzt wird; werden zwei Filme mit einer Gesamtdicke gleich E verwendet, beispielsweise im Verhältnis von 2 (E geteilt durch 2). Das Stärkeverhältnis der beiden Filme kann selbstverständlich auch unterschiedlich sein; so wird beispielsweise auf der Seite des Verbundwerkstoffs, die einer größeren mechanischen Belastung ausgesetzt ist, zweckmäßigerweise ein dickerer Film verwendet als auf der gegenüberliegenden Seite.However, there are too. Uses where the insulating properties of the liner are irrelevant. If in such a case those for insulation with terephthalic acid-ethylene glycol polyester required thickness of the composite material is used with E; two films with a total thickness equal to E are used, for example in the ratio of 2 (E divided by 2). The strength ratio of the the two films can of course also be different; for example on the side of the composite material exposed to greater mechanical stress is, expediently a thicker film used than on the opposite Page.
Der als Zwischenlage dienende Film wird dabei aus einem Stoff der Gruppe der Polyolefine nach dem Gesichtspunkt der gewünschten Flexibilität des Verbundwerkstoffs ausgewählt.The film serving as an intermediate layer is made from a material of the Group of polyolefins according to the desired flexibility of the composite material selected.
Beispielsweise führt die Verwendung einer Zwischenlage aus Polyäthylen zu einem fast unbrennbaren Verbundwerkstoff mit hohem elektrischem Isoliervermögen, da sowohl das Polyäthylen als auch das Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester gute Isolierstoffe sind.For example, the use of an intermediate layer made of polyethylene leads an almost incombustible composite material with high electrical insulation properties, as both the polyethylene and the terephthalic acid-ethylene glycol polyester are good Are insulating materials.
Polyäthylen ist im Grund brennbar, aber als Zwischenlage zwischen den beiden unbrennbaren Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filmen, d. h. ohneSauerstoffzufuhr, kann es ebenfalls als unbrennbar angesehen werden. Außerdem gibt es Polyäthylenverbindungen, die tatsächlich unbrennbar sind.Polyethylene is flammable in the ground, but as a liner between the two incombustible terephthalic acid-ethylene glycol polyester films, d. H. without oxygen supply, it can also be considered incombustible. There are also polyethylene compounds, which are actually incombustible.
Der Schmelzpunkt der Polyolefine kann durch eine beispielsweise durch Einwirkung von Gammastrahlen erzielte Vernetzung beträchtlich erhöht werden, und zwar von 50 auf 60° C. Eine derartige Vernetzung ist der chemischen vorzuziehen, weil sie an der fertigen Verbundfolie ausgeführt werden kann. An dieser Stelle muß erwähnt werden, daß das Polyäthylen durch die Vernetzung etwas von seiner Isolierfähigkeit einbüßt, so daß es notwendig ist, die Zwischenlage bei der Herstellung der Verbundfolie unter Berücksichtigung der Isoliereigenschaften des Polyäthylens etwas dicker zu wählen.The melting point of the polyolefins can by for example by The crosslinking achieved by exposure to gamma rays can be increased considerably, and from 50 to 60 ° C. Such crosslinking is preferable to chemical crosslinking, because it can be carried out on the finished composite film. At this point it must It should be mentioned that the polyethylene has some of its insulating properties due to the crosslinking forfeits, so that it is necessary to use the intermediate layer in the production of the composite film taking into account the insulating properties of the polyethylene a little thicker Select.
Durch Einfügung einer Metalleinlage in die Polyäthylenzwischenlage, und zwar durch Einlagerung metallischer Zusätze oder dünner dehnbarer Metallfolien, z. B. aus Rotkupfer, Blei oder Aluminium, erhält der Verbundwerkstoff die Eigenschaften einer elektrostatischen Abschirmung zur Verwendung bei Hochspannungs- und Fernmeldekabeln.By inserting a metal insert in the polyethylene liner, by incorporating metallic additives or thin, flexible metal foils, z. B. made of red copper, lead or aluminum, the composite material receives the properties an electrostatic shield for use on high voltage and telecommunications cables.
Das Zwischenkleben eines Polyolefinfilms zwischen zwei Terephthalsäure-Äthylen,lykolpolyester-Filme kann wie folgt ausgeführt werden: a) Es werden in bekannter Weise thermoplastische Kleber in flüchtiger Lösung verwendet. Der Kleber wird auf einen Film aufgetragen, im Tunnelofen getrocknet und am Ausgang bei der erforderlichen Temperatur gewalzt.The intermediate bonding of a polyolefin film between two terephthalic acid-ethylene, lycol polyester films can be carried out as follows: a) Thermoplastic materials are used in a known manner Glue used in volatile solution. The glue is applied to a film, dried in the tunnel kiln and rolled at the required temperature at the exit.
b) Ein pulverförmiges wärmeklebendes Harz wird auf einen der Filme aufgetragen und der Film bei der erforderlichen Temperatur gewalzt. Je nach dem zur Verfügung stehenden Material wird das Verfahren in ein oder zwei Arbeitsgängen ausgeführt. Der aus einem Polyolefin bestehende und als Zwischenlage verwendete Film kann auch durch Extrusionswalzen mit den beiden äußeren Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filmen verbunden werden. Dieses wohlbekannte Verfahren besteht darin, daß der geschmolzene Polyäthylenfilm aus einer Flachdüse einer Strangpresse zwischen die beiden Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filme eingeführt wird und diese drei Filmschichten zwischen einer verchromten Kühlwalze und einer gummiüberzogenen Druckwalze fest zusammengewalzt werden.b) A powdery thermally adhesive resin is applied to one of the films applied and the film rolled at the required temperature. Depending on The material available is the process in one or two operations executed. The one made of a polyolefin and used as an intermediate layer Film can also be extruded with the two outer terephthalic acid-ethylene glycol polyester films get connected. This well known method is that the molten Polyethylene film from a flat nozzle of an extruder between the two terephthalic acid-ethylene glycol polyester films is introduced and these three layers of film between a chrome-plated chill roller and a rubber-coated platen are firmly rolled together.
Bei dem Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester liegt die erforderliche Temperatur des geschmolzenen Films zwischen 2$0 und 300° C.In the case of the terephthalic acid-ethylene glycol polyester, the required Molten film temperature between $ 0 and 300 ° C.
Diese Temperatur muß bis auf 5° C genau eingehalten werden; sie verändert sich mit der Sorte des Polyäthylens und der Auftraggeschwindigkeit, die bei etwa 40 m/min liegt.This temperature must be maintained to within 5 ° C; she changed deal with the type of polyethylene and the application speed, which is approx 40 m / min.
Wenn der Verbundwerkstoff aus zwei Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filmen mit einem Polyolefinfilm als Zwischenlage hergestellt wird, wird an jeder Seite der Walzmaschine ein Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Film eingeführt, und zwar einer über die verchromte Kühlwalze und der andere über die gummiüberzogene Druckwalze.When the composite material of two terephthalic acid-ethylene glycol polyester films Made with a polyolefin film as a liner, is attached to each side introduced a terephthalic acid-ethylene glycol polyester film into the rolling machine, and one on the chrome-plated cooling roller and the other on the rubber-coated one Pressure roller.
Zweckmäßigerweise werden die Filme kurz vor der Berührung mit der jeweiligen Walze mittels Infrarotstrahlung erwärmt. Durch dieses Erwärmen soll insbesondere jede Spur von Feuchtigkeit entfernt werden.Appropriately, the films are shortly before contact with the each roller is heated by means of infrared radiation. This heating should in particular any trace of moisture can be removed.
Die Verbindung zwischen dem Polyäthylenfilm und den Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filmen kann durch Verwendung von Adhäsionsförderern, beispielsweise aus organischen Titanestern, verbessert werden.The connection between the polyethylene film and the terephthalic acid-ethylene glycol polyester films can be achieved by using adhesion promoters, for example from organic titanium esters, be improved.
Auf den Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Film wird eine Schicht Titanester so dünn aufgetragen, daß der nach der Hydrolyse und dem Trocknen im Tunnelofen verbleibende Rückstand nur wenige Gramm pro Quadratmeter beträgt.A layer is applied to the terephthalic acid-ethylene glycol polyester film Titanium ester applied so thinly that after hydrolysis and drying in the The residual residue in the tunnel kiln is only a few grams per square meter.
Der aus zwei Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester-Filmen und einem Film eines Polyolefins als Zwischenlage bestehende elektrisch isolierende Verbundwerkstoff hat zahlreiche Vorteile: 1. Minimale Dicke auf Grund der hervorragenden Eigenschaften des Polyäthylens; 2. durch die Wahl eines bestimmten Polyolefins und die Wahl der Güte und Dicke dieses Polyolefins wahlweise veränderliche Biegsamkeit; 3. maximale Gleitfähigkeit auf Grund der mechanischen Eigenschaften des Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyesters; 4. Reibmöglichkeit ohne Gefahr der Entstehung von Rissen; 5. niedriger Preis: Terephthalsäure-Äthylenglykolpolyester kostet das 24fache des Polyäthylens; das Extrusionswalzen ist ein einfaches und leistungsfähiges Verfahren und billiger als ein Aufkleben, das mehrere komplizierte Arbeitsgänge erforderlich macht und einen Verlust an Lösungsmitteln mit sich bringt; 6. die Möglichkeit, bei Hochspannungs- und Fernmeldekabeln eine elektrostatische Abschirmung herzustellen.The one made from two terephthalic acid ethylene glycol polyester films and one A film of a polyolefin as an intermediate layer of an existing electrically insulating composite material has numerous advantages: 1. Minimal thickness due to its excellent properties of polyethylene; 2. by the choice of a particular polyolefin and the choice of Grade and thickness of this polyolefin optionally variable flexibility; 3rd maximum Slidability due to the mechanical properties of the terephthalic acid-ethylene glycol polyester; 4. Ability to rub without the risk of cracks occurring; 5. Low price: terephthalic acid ethylene glycol polyester costs 24 times that of polyethylene; extrusion rolling is a simple one and powerful process and cheaper than sticking it on, which is several complicated Requires operations and involves a loss of solvents; 6. the possibility of electrostatic cables for high-voltage and telecommunications cables Establish shielding.
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|---|---|---|---|
| FR1234287X | 1962-10-09 |
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Family Applications (1)
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| DES82153A Pending DE1234287B (en) | 1962-10-09 | 1962-10-23 | Electrically insulating composite film |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE727448C (en) * | 1939-11-19 | 1942-11-03 | Kabelwerke Ag Deutsche | Insulating tape |
| FR1082746A (en) * | 1953-05-21 | 1954-12-31 | Self-adhesive insulating tape for industrial use | |
| DE1133444B (en) * | 1955-11-28 | 1962-07-19 | Du Pont | Coated polymeric thermoplastic film for electrical insulation purposes |
-
1962
- 1962-10-23 DE DES82153A patent/DE1234287B/en active Pending
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