DE1255169B

DE1255169B - Heat-resistant, multi-layer insulated electrical conductor wire for windings in electrical machines and apparatus

Info

Publication number: DE1255169B
Application number: DEP28007A
Authority: DE
Inventors: Ralph Wilson Hall; Ernest Christian Koerner; Earl Lindley Smith
Original assignee: Phelps Dodge Copper Products Corp
Current assignee: Phelps Dodge Copper Products Corp
Priority date: 1960-10-12
Filing date: 1961-10-10
Publication date: 1967-11-30
Also published as: DE1665392A1

Description

Hitzebeständiger, mehrschichtiger isolierter elektrischer Leitungsdraht für Wicklungen von elektrischen Maschinen und Apparaten Die vorliegende Erfindung betrifft hitzebeständige, mehrschichtig isolierte elektrische Leitungsdrähte für Wicklungen von elektrischen Maschinen und Apparaten mit einer dünnen, gleichmäßig inneren Schicht aus einem nichtlinearen, auf dem Draht gehärteten Polyester und einer gegenüber der inneren Schicht dünneren, gleichmäßigen äußeren Schicht, wobei die Schichten unterschiedliche elektrische und mechanische Eigenschaften aufweisen.Heat-resistant, multi-layer insulated electrical conductor wire for windings of electrical machines and apparatus The present invention relates to heat-resistant, multi-layer insulated electrical conductors for Windings of electrical machines and apparatus with a thin, even inner layer made of a non-linear polyester hardened on the wire and an even outer layer that is thinner than the inner layer, wherein the layers have different electrical and mechanical properties.

In den letzten Jahren kam es zu einer zunehmenden Verwendung von hitzehärtbaren Polyesterharzen für elektrische Isolationszwecke, wie z. B. zum Isolieren von Magnetdraht. Die hitzehärtbaren Polyesterharze, wie sie für die Isolierung von Drähten gebraucht werden, sind verschiedener Art, bestehen aber im allgemeinen in der Hauptsache aus dem Reaktionsprodukt eines mehrwertigen Alkohols, eines Glykols und einer Dicarbonsäure oder einem niederen Alkylester derselben, wobei das Harz in der Regel durch einen Metallkatalysator, wie z. B. Zink, Titan, Bleiglätte, Blei usw., ausgehärtet wird. Derartige Harze zeigten eine bemerkenswerte Wärmebeständigkeit, wenn dieselbe nach den Normverfahren der Elektrizitätsindustrie gemessen wurde, so z. B. bei dem dielektrischen Verdrillungstest Nr.57 des AIEE (American Institute of Electrical Engineers). Ferner sind diese Harze leicht in organischen Lösungsmitteln löslich und können somit nach den üblichen Überziehverfahren auf blanke Kupfer- oder Aluminiumdrähte aufgetragen werden unter Verwendung von Wischdüsen mit anschließendem Aushärten bei hoher Temperatur von 260 bis rund 538'C, wobei die Harzlösung allgemein in mehreren Schichten aufgebracht wird, von denen jede vor Auftragen der nächsten Schicht ausgehärtet wird.In recent years there has been an increasing use of thermosetting Polyester resins for electrical insulation purposes, such as. B. for insulating magnet wire. The thermosetting polyester resins used for the insulation of wires are of various kinds, but generally consist mainly of the reaction product of a polyhydric alcohol, a glycol and a dicarboxylic acid or a lower alkyl ester thereof, the resin usually by a Metal catalyst, such as. B. zinc, titanium, black lead, lead, etc., is cured. Such resins showed remarkable heat resistance when the same the standard procedures of the electricity industry were measured, e.g. B. in the dielectric AIEE (American Institute of Electrical Engineers) twist test # 57. Further these resins are easily soluble in organic solvents and can therefore after applied to bare copper or aluminum wires in the usual plating process are using wiping nozzles with subsequent curing at high temperature from 260 to around 538'C, the resin solution generally being applied in several layers each of which is cured before the next layer is applied.

Beispiele für Polyesterharze des beschriebenen Typs, welche mit Vorteil für die Isolierung von Magnetdrähten benutzt worden sind, wären 1. Ester aus Terephthal- oder Isophthalsäure bzw. den niederen Alkylestern, umgesetzt mit Glyzerin und/oder Pentaerythritol zuzüglich geringer Mengen an Silanen oder Siloxanen, sowie 2. Ester aus Terephthal- oder der Isophthalsäure bzw. den niederen Alkylestern, umgesetzt mit a) Glyzerin oder Pentaerythritol und b) Äthylenglykol oder Butandiol-1,4 oder einem Gemisch der letzteren. Auch gewisse modifizierte Polyesterharze des hitzehärtbaren Typs sind verwendet worden. Diese werden in der Weise erzeugt, daß man dem im wesentlichen linearen Polyester aus dem zwei- und mehrwertigen Alkohol und der Terephthalsäure einen erheblichen Anteil eines anderen Reagens hinzusetzt, so z. B. ein Isocyanat bzw. Polyisocyanat des wärmebeständigen Typs, welches als das vorherrschende Vernetzungsmittel für das Aushärten des Harzes auf dem Leiter dient unter Bildung von Polyestercyanuraten: Ein Isocyanat, das in der Regel für diesen Zweck verwendet wird, ist das Trimere einer trisubstituierten, mit Phenol oder Kresol blockierten Cyanursäure mit der folgenden Strukturformel Diese Isocyanatharze verbessern die Wärmebeständigkeit, vermindern etwas den Hitze- und Lösungsmittelschock, machen infolge ihrer aktiven Vernetzungswirkung den fertigen Film hart und zäh und verbessern dessen elektrische Eigenschaften.Examples of polyester resins of the type described, which have been used with advantage for the insulation of magnet wires, would be 1. Esters of terephthalic or isophthalic acid or the lower alkyl esters, reacted with glycerol and / or pentaerythritol plus small amounts of silanes or siloxanes, and 2. Esters of terephthalic or isophthalic acid or the lower alkyl esters, reacted with a) glycerol or pentaerythritol and b) ethylene glycol or 1,4-butanediol or a mixture of the latter. Certain modified polyester resins of the thermosetting type have also been used. These are produced in such a way that a considerable proportion of another reagent is added to the essentially linear polyester from the dihydric and polyhydric alcohol and terephthalic acid, e.g. B. an isocyanate or polyisocyanate of the heat-resistant type, which serves as the predominant crosslinking agent for curing the resin on the conductor to form polyester cyanurates: An isocyanate that is usually used for this purpose is the trimer of a trisubstituted with Phenol or cresol blocked cyanuric acid with the following structural formula These isocyanate resins improve the heat resistance, somewhat reduce the heat and solvent shock, make the finished film hard and tough as a result of their active crosslinking effect and improve its electrical properties.

Diese Harze können beschrieben werden als hitzehärtbare Polyester- oder modifizierte Polyesterharze des Diol-Polyol-Dicarbonsäure-Typs, die im nachstehenden manchmal als »hitzehärtbare Polyesterharzen bezeichnet werden. Die Einverleibung eines Metallkatalysators in die Harzlösung, wie z. B. Zink, Blei, Titan usw., fördert die Vernetzung und erhöht die Aushärtegeschwindigkeit.These resins can be described as thermosetting polyester or modified diol-polyol-dicarboxylic acid type polyester resins shown below sometimes referred to as »thermosetting polyester resins. Incorporation a metal catalyst into the resin solution, such as. B. zinc, lead, titanium, etc., promotes the cross-linking and increases the curing speed.

Die Verwendung solcher hitzehärtbaren Polyesterharze für die Isolierung von Magnetdrähten wurde diktiert durch die Notwendigkeit eines größeren Widerstandes gegenüber längerem Erhitzen, wodurch man eine elektrische Vorrichtung unter Verwendung des Magnetdrahtes bei einer höheren Temperatur im Betrieb halten kann, ohne daß die Lebensdauer der Vorrichtung verkürzt wird. Ein grundlegender Mangel bei Magnetdrähten, die mit solchen Harzen überzogen sind, ist jedoch der, daß sie Beanspruchungen ausgesetzt sind, welche man in der Industrie der Magnetdrähte als Wärmeschock und als Lösungsmittelschock bezeichnet, d. h. wenn die Drähte gestreckt oder gebogen werden (wie z. B. beim Wickeln und beim Zusammenbau) und dann erhitzt werden, kann es vorkommen, daß im Überzug Risse auftreten. Diese Risse stellen leere oder offene Räume in der Isolierung dar und können im Betrieb zum Versagen der elektrischen Vorrichtungen, in welchen der Draht verwendet wird, führen. Ebenso kommt es vor, daß, wenn der Film oder Überzug gestreckt und gebogen (wie beim normalen Wickeln elektrischer Vorrichtungen) und dann in einen Lack getaucht wird, welcher organische Lösungsmittel, wie z. B. Xylol, leichte Teeröldestillate usw., enthält, das heiße Lösungsmittel während des Einbrennens Risse in dem Film oder Überzug oder ein Abblättern desselben verursacht (Lösungsmittelschock); das ist eine weitere Ursache für das Versagen elektrischer Vorrichtungen.The use of such thermosetting polyester resins for insulation of magnet wires was dictated by the need for greater resistance to prolonged heating, thereby making one using an electrical device of the magnet wire can keep in operation at a higher temperature without the life of the device is shortened. A fundamental defect in magnet wires, however, those coated with such resins are such that they are subjected to stress are referred to in the magnet wire industry as thermal shock and solvent shock denotes, d. H. when the wires are stretched or bent (such as in the Wrapping and assembling) and then heated, it can happen that the Plating cracks occur. These cracks represent empty or open spaces in the insulation and can cause failure of electrical devices in which the wire used is lead. It also happens that when the film or coating stretched and bent (as in normal winding of electrical devices) and is then immersed in a varnish, which organic solvents, such as. B. xylene, light tar oil distillates, etc., contains the hot solvent during stoving Causes cracking or peeling in the film or coating (solvent shock); this is another cause of electrical device failure.

Die Beseitigung oder die Verminderung des Wärmeschocks und des Lösungsmittelschocks bei diesen mit einem hitzehärtbaren Polyesterharz überzogenen Drähten ist als offensichtlich sehr erwünscht anerkannt worden, jedoch haben die Fachleute - soweit bekannt ist - hierbei bisher keinen Erfolg gehabt. Einmal ist nicht zu erkennen: wie der hitzehärtbare Polyester selbst für diesen Zweck in wirksamer Weise modifiziert werden könnte, ohne eine Einbuße an seinen Gesamteigenschaften zu erleiden, die denselben gerade als Drahtisolierung so geeignet erscheinen lassen. Ferner, obwohl Polymerisate, wie z. B. ein gegebenenfalls mit einem Urethan umgesetztes Polyvinylformal-Phenoplast, bei Auftragen auf den blanken Draht keinen Wärmeschock verursachen, würden dieselben das Wärmeschockproblem nicht lösen können, wenn der Überzug auf einen bereits auf, dem Draht befindlichen hitzehärtbaren Polyester erfolgt. Andererseits gibt zwar ein Polyamid wie Polyhexymethylenadipamid bei Auftragen auf den blanken Draht keinen Anlaß zu einem Wärmeschock, sondern beseitigt ihn bzw. schließt ihn aus, wenn es auf einen äußeren Überzug aufgetragen wird, hat aber doch nicht die Wärmefestigkeit der Polyester und beeinträchtigt daher ernstlich die Wärmefestigkeit des fertigen Drahtes, der dadurch zu einem für die Bewertungsklasse F (155°C) unannehmbaren Produkt wird.The elimination or reduction of thermal shock and solvent shock is apparent in these wires coated with a thermosetting polyester resin very much appreciated, but the experts - as far as is known - so far had no success here. At one point it cannot be seen: like the thermosetting one Polyester itself could be effectively modified for this purpose, without suffering a loss of its overall properties, the same just make it seem so suitable as wire insulation. Furthermore, although polymers such as B. an optionally reacted with a urethane polyvinyl formal phenoplast, would not cause thermal shock when applied to the bare wire, they would cannot solve the thermal shock problem if the coating is already on, thermosetting polyester located on the wire takes place. On the other hand there is a polyamide such as polyhexymethylene adipamide when applied to the bare wire does not Give rise to a thermal shock, but rather eliminates it or eliminates it if it does is applied to an outer coating, but does not have the heat resistance the polyester and therefore seriously affects the heat resistance of the finished product Wire, which becomes an unacceptable product for the F rating (155 ° C) will.

Es sind bereits verhältnismäßig wärmefeste, mehrschichtige Isolierungen bekannt. Diese bekannten Isolierungen sind jedoch empfindlich gegen Biegung des Drahtes; auch ist ihre Lösungsmittelschock festigkeit gering.They are already relatively heat-resistant, multilayered insulation known. However, these known insulations are sensitive to bending of the Wire; their solvent shock resistance is also low.

Ferner ist es bekannt, Leiter mit mehreren Isoliexlackschichten verschiedener Eigenschaften zu versehen. In derartigen elektrischen Leitern weist indessen nur die innere Schicht dielektrische Funktionen auf. Eine Lehre zur Vermeidung des Wärmeschocks und Lösemittelschocks ist jedoch nicht bekannt. Es ist auch nicht der geringste Hinweis auf eine Lösung im Sinne der vorliegenden Erfindung gegeben. Weiterhin ist es bekannt, über eine nicht näher definierte untere Isolierschicht eine Schicht von Polyäthylen od. dgl. aufzutragen, wobei diese zweite Schicht mit Fasern verstärkt ist, welche gegenüber Wasser unempfindlich sind. Diese zweite Schicht ist jedoch nicht einheitlich gleichmäßig, sondern wegen der Einbettung von Fasern heterogen gestaltet, ist somit im Sinne vorliegender Erfindung keine dielektrische Beschichtung und damit auch zur befriedigenden Lösung des erfindungsgemäß bewältigten Problems nicht geeignet. Dem Bekannten ist kein Hinweis ae die Erfindung zu entnehmen, derzuf olge auf eine genau definierte Unterschicht eine zweite Schicht aufgebracht ist, die gegenüber der ersten Schicht dünner, gleichmäßig und dielektrisch ist, wobei diese Schicht aus einem linearen thermoplastischen Material ganz bestimmter Eigenschaften besteht.It is also known to conductors with several different insulating layers Properties to be provided. In such electrical conductors, however, only has the inner layer has dielectric functions. A lesson to avoid thermal shock and solvent shocks are not known. It is not even the slightest Indication of a solution within the meaning of the present invention is given. Furthermore is it is known to have a layer over an unspecified lower insulating layer of polyethylene od. The like. To apply, this second layer reinforced with fibers which are insensitive to water. However, this second layer is not uniformly, but rather heterogeneously because of the embedding of fibers designed, is therefore not a dielectric coating in the sense of the present invention and thus also for a satisfactory solution to the problem overcome according to the invention not suitable. From the known there is no reference to the invention, derzuf after a second layer has been applied to a precisely defined sub-layer, the opposite of the first layer thinner, uniform and dielectric is, this layer made of a linear thermoplastic material more specific Properties.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hitzebeständigen elektrischen Leitungsdraht herzustellen, der mit einem hitzehärtbaren Polyester oder modifizierten Polyester des beschriebenen Typs isoliert ist, bei welchem praktisch weder ein Wärmeschock noch ein Lösungsmittelschock vorkommt, ohne daß aber die gewünschten Eigenschaften der Polyesterisolierung beeinträchtigt werden, und der für einen stetigen Betrieb bis zu 155°C (Klasse F) oder darüber geeignet ist.The object of the present invention is to provide a heat-resistant Manufacture electrical lead wire made with a thermosetting polyester or modified polyester of the type described, which is practical neither a thermal shock nor a solvent shock occurs, but without the desired ones Properties of polyester insulation are impaired, and that for a steady Operation up to 155 ° C (Class F) or above is suitable.

Ein weiterer Mangel der mit einem Polyester überzogenen Drähte ist ein niedriger Grad der Abriebfestigkeit und der Wickelfähigkeit, der bei der Verwendung von mit hoher Drehzahl laufenden Wickelmaschinen einige Schwierigkeiten verursacht hat. Auch ergab sich bei der zunehmenden Verwendung konzentrierterer Bindelacke mit aktiveren Lösungsmitteln die Notwendigkeit eines Drahtes mit besserer Lösungsmittelfestigkeit, um der erweichenden Wirkung dieser Lacke sicher zu widerstehen.Another shortcoming of the wires coated with a polyester is a low level of abrasion resistance and curlability when in use caused some difficulties by winding machines running at high speed Has. The increasing use of more concentrated binding varnishes also resulted with more active solvents the need for a wire with better solvent resistance, to safely withstand the softening effect of these varnishes.

Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines solchen Drahtes mit verbesserter Abriebfestigkeit, Wickelfähigkeit und Lösungsmittelfestigkeit.It is therefore an additional object of the invention to provide one such wire with improved abrasion resistance, winding ability and solvent resistance.

Man hat nun festgestellt, daß die Mängel bei den Drähten, die mit einem Polyester oder modifizierten Polyester des beschriebenen Typs isoliert sind, für alle praktischen Verwendungszwecke beseitigt werden können, wenn man die Schicht des durch Hitze gehärteten und hochvernetzten Polyesters mit einer dünnen Schicht eines linearen thermoplastischen Polymeren überzieht, wobei das letztere die folgenden Eigenschaften haben soll: 1. einen Schmelzpunkt von über 175°C, 2. eine relative Viskosität von über 1,3, 3. eine Zugfestigkeit bei 175°C von mindestens 21 kg/mm2, 4. die Eigenschaften eines Superpolymerisates, d. h., es muß fähig sein, eine Faser zu bilden und kalt gezogen werden können, 5. eine Lebensdauer von mindestens 4000 Stunden bei einer Temperatur von 200°C, aufgetragen auf einen mit einem starken Film überzogenen Draht Nr.l8, wobei der Durchmesser um 0,0762 mm zunimmt, unter Verwendung des AIEE-Verdrillungstestes Nr. 57, bei einer Spannung von l000 Volt als Fehlerkriterium. Unter relativer Viskosität ist das Verhältnis der Ausströmungszeit der Lösung des polymeren Stoffes zur Ausströmungsgeschwindigkeit des reinen Lösungsmittels zu verstehen. Hier ist die relative Viskosität ausgedrückt als Viskosität einer 1°/oigen Lösung eines polymeren Stoffes bei 25°C Viskosität des Lösungsmittels bei 25°C Die Dicke der äußeren Schicht des linearen thermoplastischen Polymeren muß normalerweise gleich mindestens 100/, der Dicke der inneren Schicht des nichtlinearen Polyesters sein. In der Praxis muß in jedem Fall die äußere Schicht wesentlich dünner sein als die innere Schicht. Durch eine solche äußere Schicht werden die physikalische Zähigkeit und die Lösungsmittelfestigkeit verbessert; insbesondere werden aber Wärme-und Lösungsmittelschocks ausgeschlossen.It has now been found that the deficiencies in wires insulated with a polyester or modified polyester of the type described can be eliminated for all practical uses by adding a thin layer of a linear layer of the thermoset and highly crosslinked polyester thermoplastic polymers, the latter should have the following properties: 1. a melting point of over 175 ° C, 2. a relative viscosity of over 1.3, 3. a tensile strength at 175 ° C of at least 21 kg / mm2, 4 the properties of a superpolymer, that is, it must be able to form a fiber and be cold-drawn, 5. a service life of at least 4000 hours at a temperature of 200 ° C, applied to a wire no. 18, with the diameter increasing by 0.0762 mm, using the AIEE twist test No. 57, at a voltage of 1000 volts as the failure criterion. Relative viscosity is to be understood as the ratio of the outflow time of the solution of the polymeric substance to the outflow speed of the pure solvent. Here the relative viscosity is expressed as Viscosity of a 1% solution of a polymeric substance at 25 ° C Viscosity of the solvent at 25 ° C The thickness of the outer layer of the linear thermoplastic polymer must normally be at least 100% the thickness of the inner layer of the nonlinear polyester. In practice, the outer layer must in any case be considerably thinner than the inner layer. Such an outer layer improves physical toughness and solvent resistance; in particular, however, heat and solvent shocks are excluded.

Demzufolge betrifft die vorliegende Erfindung einen hitzebeständigen, mehrschichtig isolierten elektrischen Leitungsdraht für Wicklungen von elektrischen Maschinen und Apparaten reit einer dünnen, gleichmäßigen inneren Schicht aus einem nichtlinearen, auf dem Draht gehärteten Polyester und einer gegenüber der inneren Schicht dünneren, gleichmäßigen äußeren Schicht, wobei die Schichten unterschiedliche elektrische und mechanische Eigenschaften aufweisen, bei dem erfindungsgemäß die äußere Schicht aus einem linearen thermoplastischen Polymeren gebildet ist, einen Schmelzpunkt von mindestens 175°C und mindestens die Zugfestigkeit und thermische Lebensdauer eines linearen Polyesters aufweist, der das Reaktionsprodukt eines zweiwertigen Alkohols und einer aromatischen Dicarbonsäure ist und eine relative Viskosität über 1,3 hat.Accordingly, the present invention relates to a heat-resistant, multilayer insulated electrical conductor wire for windings of electrical Machines and apparatus rides a thin, even inner layer out of one non-linear polyester hardened on the wire and one opposite the inner one Layer thinner, even outer layer, with the layers being different Have electrical and mechanical properties, in which the invention outer layer is formed from a linear thermoplastic polymer, a Melting point of at least 175 ° C and at least the tensile strength and thermal Has the life of a linear polyester, which is the reaction product of a divalent Alcohol and an aromatic dicarboxylic acid and have a relative viscosity above 1.3 has.

Zur Herstellung eines isolierten elektrischen Leiters kann z. B. so vorgegangen werden, daß ein elektrisch leitender Draht durch eine Lösung eines hitzehärtbaren Polyesterharzes gezogen wird, wodurch der Draht mit dieser Lösung überzogen wird, worauf der so überzogene Draht auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreicht, um das Harz auf dem Leiter zu einem harten Überzug auszuhärten, ferner dieses Überziehen und Erhitzen mehrmals wiederholt wird, um auf dem Draht eine dünne, gleichmäßige und stetige mehrlagige Schicht des ausgehärteten Harzes als ein Dielektrikum zu bilden, wobei der so überzogene Draht durch eine Lösung eines linearen thermoplastischen Polymeren in einem Lösungsmittel gezogen wird, wobei ferner dieses Polymere einen Schmelzpunkt von mindestens 175'C, eine relative Viskosität von über 1,3 und eine Zugfestigkeit von mindestens 21 kg/mm2 hat, fähig ist, eine Faser zu bilden, kalt gezogen werden kann und eine Lebensdauer von mindestens 4000 Stunden bei 200°C besitzt, gemessen nach dem AIEE-Verdrillungsverfahren Nr. 57 bei Überziehen eines mit einem starken Film überzogenen Drahtes Nr. 18, wobei der Durchmesser um 0,0762 mm zunimmt und bei Verwendung einer Spannung von 1000 Volt als Fehlerkriterium, wodurch die erwähnte Polymerlösung als ein Überzug auf die erwähnte mehrlagige Schicht aufgetragen wird, wobei ferner der überzogene Draht genügend erhitzt wird, um das Lösungsmittel im wesentlichen zu entfernen und auf dem Draht eine dünne, gleichmäßige und stetige Schicht des linearen, thermoplastischen Polymeren als ein Dielektrikum zu bilden, welche Schicht erheblich dünner ist als die erwähnte mehrlagige Schicht, mindestens jedoch eine Dicke hat, welche 10°/o der Dicke der mehrlagigen Schicht entspricht.To produce an insulated electrical conductor can, for. B. so proceed that an electrically conductive wire by a solution of a thermosetting Polyester resin is drawn, whereby the wire is coated with this solution, whereupon the wire so coated is heated to a temperature sufficient to cure the resin on the conductor to form a hard coating, as well as this coating and heating is repeated several times to produce a thin, even surface on the wire and continuous multilayer of the cured resin as a dielectric form, the wire so coated by a solution of a linear thermoplastic Polymers is drawn in a solvent, this polymer also having a Melting point of at least 175'C, a relative viscosity of over 1.3 and a Has tensile strength of at least 21 kg / mm2, is able to form a fiber when cold can be drawn and has a service life of at least 4000 hours at 200 ° C, measured by AIEE Twist Method No. 57 when coating one with a thick film coated wire No. 18, the diameter increasing by 0.0762 mm and when using a voltage of 1000 volts as an error criterion, whereby the mentioned polymer solution applied as a coating on the mentioned multilayer layer further heating the coated wire sufficiently to remove the solvent essentially remove and put on the wire a thin, even and steady one Forming a layer of linear thermoplastic polymer as a dielectric, which layer is considerably thinner than the mentioned multilayer layer, at least however, has a thickness which corresponds to 10% of the thickness of the multilayered layer.

Die Wirksamkeit des äußeren linearen Polymeren in der Beseitigung von Wärmeschocks wird bestimmt durch einen Wärmeschocktest, bestehend in einer 15°/jgen Dehnung des mit mehreren Lagen überzogenen Drahtes mit anschließendem Wickeln um einen 3X-Dorn und Halten auf demselben auf die Dauer einer Stunde bei 175°C. Bei diesem Test darf es zu keinem Wärmeschock kommen. Ein ähnlicher Test gleicher Art kann mit dem um 15°/o gestreckten Draht vorgenommen werden, wobei derselbe ebenfalls auf einen 3X-Dorn gewickelt und dann auf die Dauer von 10 Minuten in siedendes Xylol bei 135°C, dem Siedepunkt des Xylols, getaucht wird (Lösungsmittelschock).The effectiveness of the outer linear polymer in removing of thermal shock is determined by a thermal shock test consisting of a 15 ° / jgen Stretching the wire coated with several layers and then winding it around a 3X mandrel and hold on it for one hour at 175 ° C. at There must be no thermal shock in this test. A similar test of the same kind can be done with the 15% stretched wire, the same also wound on a 3X mandrel and then for a period of 10 minutes is immersed in boiling xylene at 135 ° C, the boiling point of xylene (solvent shock).

Die relative Viskosität erhält man durch Bestimmung der Viskosität einer 1°/jgen Lösung des Polymerisats bei 25°C, geteilt durch die Viskosität des Lösungsmittels bei 25°C. Für die später noch zu beschreibenden linearen Polyester der Terephthalsäure wurde ein Lösungsmittel verwendet, das die folgenden Bestandteile enthält: Gewichtsprozent Phenol ........................... 25,2 o-Kresol . . . ..... . ................. 40,0 Äthylphenol ...................... 1,6 m,p-Kresol . . . . . . . . . . . . . . . . ....... 30,9 2,4- und 2,5-Xylenol . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 2,6-Xylenol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,9 Man kann jedoch für andere Polymere der angegebenen Eigenschaften auch andere Lösungsmittel verwenden. Die relative Viskosität ist ein Maß für das Molekulargewicht, welches genfigend hoch sein muß, um in dem Polymeren die notwendigen linearen Kennwerte zu bekommen. Wenn der Draht gestreckt, gebogen und bei der erhöhten Temperatur unter Spannung gehalten wird, ist es wichtig, daß der äußere Überzug eine hohe Zugfestigkeit hat, die sich bei der Testtemperatur von 175°C auf mindestens 21 kg/m2 belaufen muß.The relative viscosity is obtained by determining the viscosity of a 1 ° / jgen solution of the polymer at 25 ° C, divided by the viscosity of the solvent at 25 ° C. For the linear polyesters of terephthalic acid, which will be described later, a solvent was used that contains the following components: Weight percent Phenol ........................... 25.2 o-cresol . . . ...... ................. 40.0 Ethylphenol ...................... 1.6 m, p-cresol. . . . . . . . . . . . . . . . ....... 30.9 2,4- and 2,5-xylenol. . . . . . . . . . . . . . . 0.4 2,6-xylenol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.9 However, other solvents can also be used for other polymers with the specified properties. The relative viscosity is a measure of the molecular weight, which must be high enough to get the necessary linear characteristics in the polymer. When the wire is stretched, bent and held under tension at the elevated temperature, it is important that the outer coating have a high tensile strength, which must be at least 21 kg / m 2 at the test temperature of 175 ° C.

Die Superpolymerkennzeichen beziehen sich wiederum auf das hohe Molekulargewicht und die Linearität des Polymeren, was ermöglicht, daß der äußere Überzug selbst bei. der erhöhten Temperatur ein festes Band bildet, wodurch ein Wärmeschock verhindert wird. Derartige Kennwerte hängen von der Fähigkeit des Polymeren ab, eine Faser zu bilden ünd kalt gezogen werden zu können. Die Bestimmung der Faserbildungseigenschaften erfolgt in der üblichen Weise, also entweder nach der Heißschmelzmetlhode der Bildung von Fasern oder durch Ausfällen aus einer Lösung.The superpolymer marks, in turn, relate to high molecular weight and the linearity of the polymer, which enables the outer coating itself at. forms a tight band with the elevated temperature, preventing thermal shock will. Such characteristics depend on the ability of the polymer to be a fiber to form and to be drawn cold. The determination of the fiber formation properties takes place in the usual way, either after the hot melt method of formation of fibers or by precipitation from a solution.

Von besonderer Bedeutung für den äußeren Polymerüberzug ist dessen Lebensdauer in der Wärme. Das wirksame Mittel zur Messung der Lebensdauer ist ein von dem American Institute of Electrical Engineers entwickeltes Verfahren, das unter der Bezeichnung AIEE-Verdrillungstest Nr.57 bekannt ist. Es handelt sich dabei im wesentlichen um ein dielektrisches Testverfahren, bei welchem die elektrischen Eigenschaften des Isolierfilms als eine Funktion der Zeit bei einer gewissen Temperatur gemessen werden.This is of particular importance for the outer polymer coating Lifetime in heat. The effective means of measuring service life is a Process developed by the American Institute of Electrical Engineers, which is referred to under known as AIEE Twist Test # 57. It is in the essentially a dielectric test method in which the electrical properties of the insulating film as a function of time at a certain temperature will.

Der wirkungsvollste Test besteht darin, daß man einen mit einem starken Film überzogenen Draht Nr. 18 weiterhin mit dem linearen Polymeren überzieht bis zu einer Zunahme des Durchmessers um 0,0762 mm, worauf man den Überzug nach dem Altern mit 1000 Volt belastet, bis ein Endpunkt bestimmt ist, welcher vorliegt, wenn das Muster die Spannung von 1000 Volt nicht mehr aushält. Das ist ein wohlbekanntes Verfahren, das in der ganzen Industrie verwendet wird, um das Verhalten von Magnetdrähten in der Wärme zu bewerten; hierauf beruht der oben angegebene Wert von mindestens 4000 Stunden bei 200°C. Das Auftragen eines Polymerüberzuges mit schlechten thermischen Eigenschaften beeinträchtigt das Gesamtverhalten des Drahtes, der dann nicht mehr für eine Temperatur von 155°C bewertet werden kann. Ein wichtiges Kennzeichen für den äußeren Überzug ist daher, daß derselbe eine Wärmefestigkeit besitzt, durch welche der darunterliegende Polyester oder modifizierte Polyester nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere bei Auftragen eines Hexamethylenadipamidpolymeren wird das Gesamtverhalten des Drahtes in der Wärme ernstlich beeinträchtigt, wenn auch die anderen an den äußeren Überzug gestellten Anforderungen erfüllt sein mögen.The most powerful test is getting one with a strong Film covered wire # 18 continues to be coated with the linear polymer up to an increase in diameter of 0.0762 mm, whereupon the coating after the Aging loaded with 1000 volts until an end point is determined, which is present, when the pattern can no longer withstand the voltage of 1000 volts. This is a well known one Process used throughout the industry to determine the behavior of magnet wires to evaluate in warmth; this is the basis for the value given above of at least 4000 hours at 200 ° C. Applying a polymer coating with poor thermal Properties affects the overall behavior of the wire, which is then no longer can be rated for a temperature of 155 ° C. An important characteristic for the outer coating is therefore in that it has heat resistance which the underlying polyester or modified polyester does not interfere will. In particular, when a hexamethylene adipamide polymer is applied, the overall behavior of the wire in the warmth seriously impaired, even if the others to the external coating requirements may be met.

Für das thermoplastische lineare Polymere der äußeren Schicht ist ein Polyesterharz, welches man durch die Reaktion eines zweiwertigen Alkohols mit einer aromatischen Dicarbonsäure erhält, ganz besonders geeignet. Vorzugsweise ist das lineare Polymere ein Glykol-terephthalat-polyester von vorwiegend hohem Molekulargewicht, wie z. B. Polyäthyl$nterephthalat. Beispiele für andere derartige lineare Polyester, die sich für diesen Verwendungszweck gut eignen, sind ein Polycyclohexylen-dimethylen-tere phthalat des faserbildenden Typs, ein Polyäthylenterephthalat sowie ein Polyäthylenterephthalat-isoterephthalat. Ebenso geeignet für diesen Zweck ist ein polyaromatisches Imid einer aromatischen Polycarbonsäure. Dieses Superpolymere hat eine gute Lebensdauer in der Wärme; es kann ebenso wie die Stoffe auf der Basis der Terephthalsäure den Wärme-und den Lösungsmittelschock ausschalten und die anderen Anforderungen für einen Magnetdraht der Temperaturklasse F (155°C) erfüllen.For the thermoplastic linear polymer of the outer layer, a polyester resin obtained by reacting a dihydric alcohol with an aromatic dicarboxylic acid is particularly suitable. Preferably the linear polymer is a predominantly high molecular weight glycol terephthalate polyester such as e.g. B. Polyäthyl $ nterephthalat. Examples of other such linear polyesters which are well suited for this purpose are a polycyclohexylene-dimethylene-terephthalate of the fiber-forming type, a polyethylene terephthalate and a polyethylene terephthalate-isoterephthalate. A polyaromatic imide of an aromatic polycarboxylic acid is also suitable for this purpose. This super polymer has a good life in heat; Like the substances based on terephthalic acid, it can switch off the thermal and solvent shock and meet the other requirements for a magnet wire of temperature class F (155 ° C).

Die Polyäthylenterephthaladipate sowie das Hexamethylenadipamidpolymere sind für die äußere Schicht ungeeignet, da sie nicht die erforderliche Wärmebeständigkeit besitzen. Das letztere widersteht ferner sehr schlecht dem Einftuß der Feuchtigkeit und setzt die elektrischen Eigenschaften des fertigen Films herab. Ein Vergleich der Lebensdauer in der Wärme von Leitern mit einem Überzug von Hexamethylenadipamidpolymerem und Polyäthylenterephthalat über einem vernetzten Polyester ergibt sich aus der nachstehenden Tabelle von Testergebnissen gleicher Leiter, die beide mit der gleichen inneren Schicht aus dem Polyestercyanuratgemäß dem nachstehendenÜberzugl überzogen sind, wobei darüber bei den mit »A4 bezeichneten Leitern ein weiterer Überzug aus Polyäthylenterephthalat, bei den mit »Bu bezeichneten Leitern ein solcher aus dem Hexamethylenadipamidpolymeren vorhanden ist, der in jedem Fall eine Dicke entsprechend 13 °/o der Dicke der inneren Schicht hatte. Die Teste wurden ausgeführt nach dem AIEE-Verfahren Nr. 57, um die Anzahl der Stunden bis zum Durchschlag anzugeben. A 1 B 240°C . . .. . . ... . . . 165 Stunden 36 Stunden 225°C ............ 525 Stunden 130 Stunden 200°C ............ 5500 Stunden 419 Stunden Ebenso ungeeignet für diesen Verwendungszweck sind z. B. Harze auf der Basis von Polyvinylformal und Polyvinylbutyral, in erster Linie weil sie, obwohl von hohem Molekulargewicht, einen niedrigen Erweichungspunkt haben, nicht linear, sondern vernetzt sind und auch keine hohe Zugfestigkeit bei 175°C besitzen.The polyethylene terephthalic adipates and the hexamethylene adipamide polymer are unsuitable for the outer layer because they do not have the required heat resistance. The latter also has very poor resistance to moisture and lowers the electrical properties of the finished film. A comparison of the life under heat of conductors with a coating of hexamethylene adipamide polymer and polyethylene terephthalate over a crosslinked polyester is shown in the table below of test results for the same conductors, both coated with the same inner layer of the polyester cyanurate according to the following coating, with above in the case of the A further coating of polyethylene terephthalate is present in the conductors marked with »A4, the ladders marked with» Bu have a coating made of hexamethylene adipamide polymer, which in each case has a thickness corresponding to 13% of the thickness of the inner layer. The tests were carried out using AIEE Procedure No. 57 to indicate the number of hours for breakdown. A 1 B 240 ° C. . ... . ... . . 165 hours 36 hours 225 ° C ............ 525 hours 130 hours 200 ° C ............ 5500 hours 419 hours Equally unsuitable for this purpose are z. B. Resins based on polyvinyl formal and polyvinyl butyral, primarily because they, although of high molecular weight, have a low softening point, are not linear but crosslinked and also do not have a high tensile strength at 175 ° C.

Ein Polyäthylenterephthalatpolymeresmiteiner relativen Viskosität von 1,15 als Zeichen eines niedrigen Molekulargewichtes konnte bei der Verwendung als äußere Schicht die Wärmeschocks in dem fertigen Lackdraht nicht vermindern. Brachte man das gleiche Polymere bis auf eine relative Viskosität von über 1,3 (bei entsprechend hohem Molekulargewicht), dann wurde der Wärmeschock ausgeschaltet.A polyethylene terephthalate polymer with a relative viscosity of 1.15 as a sign of a low Molecular weight could be when used as an outer layer, the thermal shocks in the finished enamelled wire are not Reduce. The same polymer was brought up to a relative viscosity of above 1.3 (with a correspondingly high molecular weight), then the thermal shock was switched off.

Das lineare Thermoplastpolymere der äußeren Isolierschicht eines erfindungsgemäßen Lackdrahtes wirkt wie ein kautschukähnliches Band von hoher Zugfestigkeit, welches beim Biegen oder Strecken und Erhitzen des Leiters Wärmeschocks in der darunterliegenden Schicht aus dem nichtlinearen Polyester oder modifizierten Polyester verhindert. Ferner werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften des fertigen Lackdrahtes durch die größere Zähigkeit und Unlöslichkeit dieser äußeren Schicht sehr verbessert. Da ferner die hochlinearen Polymeren, wie z. B. die Diolterephthalat-polyester, eine ausgezeichnete Wärmefestigkeit besitzen, werden die thermischen Gesamteigenschaften des fertigen Lackdrahtes nicht beeinträchtigt, der dann noch einen Betrieb bei 155°C oder darüber (Klasse F) zuläßt.The linear thermoplastic polymer of the outer insulating layer of an inventive Enamelled wire acts like a rubber-like tape of high tensile strength, which when bending or stretching and heating the conductor, thermal shocks in the one below Layer made of the non-linear polyester or modified polyester prevents. Furthermore, the physical and chemical properties of the finished enamelled wire greatly improved by the greater toughness and insolubility of this outer layer. Furthermore, since the highly linear polymers, such as. B. the diol terephthalate polyester, have excellent heat resistance, the overall thermal properties of the finished enamelled wire is not impaired, which can then still operate at 155 ° C or above (class F).

Obwohl Lösungen gewisser aromatischer Homopolyester, wie z. B. Polyäthylenterephthalat, dafür bekannt sind, daß sie eine Metalloberfläche kaum- benetzen oder an derselben anhaften, haften sie doch leicht an der inneren Schicht des neuartigen Leiters, wenn sie nach den üblichen Drahtüberziehmethoden aufgebracht werden. Obwohl ferner diese aromatischen Homopolyester im Vergleich zu den hitzehärtbaren Polyestern oder modifizierten Polyestern verhältnismäßig nur schwach löslich sind, so daß sie normalerweise in einer Lösung aufgebracht werden müssen, die nur einen verhältnismäßig niedrigen Gehalt an festen Stoffen hat, so wird das in diesem Fall durch den Umstand ausgeglichen, daß die äußere Schicht wesentlich dünner ist als die innere Schicht.Although solutions of certain aromatic homopolyesters, such as. B. polyethylene terephthalate, are known for barely wetting a metal surface or on the same adhere, they easily adhere to the inner layer of the new conductor, when applied by standard wire enrobing methods. Although further this aromatic homopolyester compared to the thermosetting polyesters or modified polyesters are relatively only slightly soluble, so that they normally must be applied in a solution that is only a relatively low Content of solid substances, this is compensated in this case by the fact that the outer layer is much thinner than the inner layer.

Beispiele für die Lösung des Polyesters oder modifizierten Polyesters zum Überziehen mit der inneren Schicht finden sich in den USA.-Patenten 2 889 304 und 2 936 296 vom 2. Juni 1959 bzw. 10. Mai 1960 sowie in den nachstehenden zusätzlichen Beispielen, in welchen die angegebenen Prozentsätze sich auf das Gewicht beziehen: Innenüberzug I Isocyanatkomponente . . . . . . . . . . . 6,81/0 Polyesterkomponente ........... 23,20/0 Rohkresol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46,140/0 Lösungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23,30% Zinkoktoat (8 % Zn) . . . . . . . . . . . . 0,560/, Bei der Isocyanatkomponente handelt es sich um das Trimere der trisubstituierten Cyanursäure der eingangs beschriebenen Struktur. Die Polyesterkomponente wurde auf einer Molprozentbasis hergestellt aus etwa 47 Teilen Terephthalsäure, 36 Teilen Glykol und 17 Teilen Glyzerin. Das Rohkresol ist eine Teerölsäure mit einem Siedebereich von 180 bis 230°C. Das Lösungsmittel ist eine Solventnaphtha, ein hydriertes Lösungsmittel mit hohem Aromatengehalt aus Erdöl. Das Liter der harzigen Überzugslösung wiegt rund 1,06 kg, hiervon sind 0,32 kg feste Bestandteile. Bei Herstellung der harzigen Überzugslösung werden zunächst die Lösungsmittel und die Polyesterkomponente abgewogen. Das Gemisch wird unter dauerndem Rühren 30 Minuten lang auf 137 bis 139°C erhitzt, wobei wasserhaltige Dämpfe entweichen. Nach Abkühlen des Gemisches auf 100 bis 120°C wird allmählich die Isocyanatkomponente unter dauerndem Rühren hinzugesetzt. Dann wurde das Gefäß geschlossen, und in etwa 30 Minuten war die Isocyanatkomponente völlig aufgelöst. Die Lösung wurde dann auf 120°C erhitzt und auf dieser Temperatur 1 Stunde lang gehalten. Der Lack wurde dann auf mindestens 60°C gekühlt, worauf man den Zinkoktoatbestandteil in gleichen Mengen Rohkresol und Lösungsmittel hinzusetzte. Der Lack wurde dann filtriert und hatte eine Viskosität von 500 bis 900 cP bei 30°C. Der Lack kann dann auf den Draht aufgetragen und auf demselben ausgehärtet werden, wobei man sich der üblichen Drahtemailliermethoden bedient, unter Verwendung von Wischdüsen und einer Ofentemperatur von 400 bis 500°C. Innenüberzug 1I Isocyanatkomponente . . . . . . . . . . . . 4,00/() Polyesterkomponente ....... ... ... 25,00/0 Melamin-Formaldehydharz . . . . . . . 2,00/, Tetrabutyl-titanat (20%ige Lösung in Rohkresol) ................. 2,50/0 Rohkresol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43,10/0 Lösungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23,40/, Das Melamin-Formaldehydharz ist ein äthyliertes oder butyliertes Derivat des Kondensationsprodukts von Melamin und Formaldehyd als Lösung in XyloI mit einem Gehalt von 66% an festen Bestandteilen. Das Mischen, Überziehen und Aushärten erfolgen im wesentlichen sowie beim Überzug I; abgesehen davon, daß das Mischen bei einer niedrigeren Temperatur erfolgt (80 bis 90°C) und daß das Gemisch vor dem Zusatz des Melamin-Formaldehydharzes und des Titanats gekühlt wird. Die Überziehlösung enthält 30,50/, feste Bestandteile und hat eine Viskosität von 300 bis 450 cP bei 30 0/ Beispiele für die Überziehlösung der äußeren Schicht sind die folgenden: Außenüberzug I Das vorher erwähnte polyaromatische Imid einer aromatischen Polycarbonsäure; das als gebrauchsfertige Lösung oder gebrauchsfertiger Lack zum Überziehen von Magnetdrähten z. B. unter der Bezeichnung Du Pont »M-L« im Handel ist. Außenüberzug II Man gießt 875 Teile Rohkresol in einen Behälter aus rostfreiem Stahl, erhitzt auf 80 bis 90°C und setzt unter vorsichtigem Rühren 125 Teile Polyäthylenterephthalat in kleinen Teilmengen hinzu. Unter diesen Verhältnissen löst sich der Polyester leicht in der Flüssigkeit. Man setzt dann unter Rühren 10 Teile Xylol hinzu, schließt den Behälter und saugt die Xyloldämpfe zusammen mit Wasserdampf, der in dem Rohkresol enthalten oder dem Polyester anhaften könnte, ab. Man überprüft die entfernte Menge durch Messen des Kondensats oder an Hand des Gewichtsverlustes der Partie und überzeugt sich, daß alles Xylol entfernt wurde. Dann hört man mit dem Absaugen auf, erhitzt das Gemisch auf 110 bis 120°C in einem geschlossenen Behälter unter vorsichtigem Rühren, hält diese Temperatur auf die Dauer von 30 Minuten, kühlt auf unter 60°C und filtriert. Die nun zum Überziehen fertige Lösung hat eine Viskosität von 195 bis 200 cl? und einen Gehalt von 12,5% an festen Bestandteilen; der Liter wiegt rund 1,07 kg. Das Überziehen und Erhitzen kann in der gleichen Weise vor sich gehen wie bei der inneren Schicht.Examples of the solution of the polyester or modified polyester for coating with the inner layer are found in U.S. Patents 2,889,304 and 2,936,296, dated June 2, 1959 and May 10, 1960, respectively, and the additional examples below in which the percentages given are based on weight: Inner cover I Isocyanate component. . . . . . . . . . . 6.81 / 0 Polyester component ........... 23.20 / 0 Raw cresol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46.140 / 0 Solvents. . . . . . . . . . . . . . . . . . 23.30% Zinc octoate (8% Zn). . . . . . . . . . . . 0.560 /. The isocyanate component is the trimer of the trisubstituted cyanuric acid of the structure described at the outset. The polyester component was made up on a mole percent basis from about 47 parts terephthalic acid, 36 parts glycol and 17 parts glycerin. The raw cresol is a tar oleic acid with a boiling range of 180 to 230 ° C. The solvent is a solvent naphtha, a hydrogenated high aromatic solvent from petroleum. The liter of the resinous coating solution weighs around 1.06 kg, of which 0.32 kg are solid components. When preparing the resinous coating solution, the solvents and the polyester component are first weighed out. The mixture is heated to 137 to 139 ° C. for 30 minutes while stirring continuously, during which water-containing vapors escape. After the mixture has cooled to 100 to 120 ° C., the isocyanate component is gradually added with constant stirring. The jar was then closed and in about 30 minutes the isocyanate component was completely dissolved. The solution was then heated to 120 ° C. and held at that temperature for 1 hour. The paint was then cooled to at least 60 ° C., after which the zinc octoate component was added in equal amounts of raw cresol and solvent. The paint was then filtered and had a viscosity of 500 to 900 cP at 30 ° C. The lacquer can then be applied to the wire and cured on the same, using the usual wire enamelling methods, using wiping nozzles and an oven temperature of 400 to 500 ° C. Inner cover 1I Isocyanate component. . . . . . . . . . . . 4.00 / () Polyester component ....... ... ... 25.00 / 0 Melamine formaldehyde resin. . . . . . . 2.00 /, Tetrabutyl titanate (20% solution in raw cresol) ................. 2.50 / 0 Raw cresol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.10 / 0 Solvents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23.40 /, The melamine-formaldehyde resin is an ethylated or butylated derivative of the condensation product of melamine and formaldehyde as a solution in xyloI with a solid content of 66%. The mixing, coating and curing are essentially the same as with coating I; apart from the fact that the mixing takes place at a lower temperature (80 to 90 ° C) and that the mixture is cooled prior to the addition of the melamine-formaldehyde resin and the titanate. The coating solution contains 30.50 / solid components and has a viscosity of 300 to 450 cP at 30 ° / Examples of the coating solution for the outer layer are as follows: Outer coating I The aforementioned polyaromatic imide of an aromatic polycarboxylic acid; as a ready-to-use solution or ready-to-use varnish for coating magnet wires z. B. under the name Du Pont "ML" in the trade. Outer coating II 875 parts of raw cresol are poured into a stainless steel container, heated to 80 to 90 ° C. and 125 parts of polyethylene terephthalate are added in small amounts with careful stirring. Under these conditions, the polyester easily dissolves in the liquid. 10 parts of xylene are then added with stirring, the container is closed and the xylene vapors are suctioned off together with water vapor which may be contained in the raw cresol or adhered to the polyester. Check the amount removed by measuring the condensate or by looking at the weight loss of the batch and make sure that all of the xylene has been removed. Then the suction is stopped, the mixture is heated to 110 to 120 ° C in a closed container with careful stirring, this temperature is maintained for 30 minutes, cooled to below 60 ° C and filtered. The solution, which is now ready for coating, has a viscosity of 195 to 200 cl? and a solid matter content of 12.5%; the liter weighs around 1.07 kg. The coating and heating can proceed in the same way as for the inner layer.

Außenüberzug III Ebenso wie Außenüberzug II, abgesehen davon, daß das Polyäthylenterephthalat durch Polycyclohexylen dimethylen-terephthalat des faserbildenden Typs ersetzt wird.Outer Cover III Just like Outer Cover II, except that the polyethylene terephthalate through polycyclohexylene dimethylene terephthalate of the fiber-forming Type is replaced.

Wie bereits vorher erwähnt wurde, muß die äußere Schicht aus dem thermoplastischen linearen Polymeren eine Dicke von mindestens etwa 100i0 der Dicke der inneren Schicht aus dem hitzehärtbaren nichtlinearen Polyester oder modifizierten Polyester haben. Dies gilt insbesondere für Runddrähte. Bei Drähten von quadratischem und rechteckigem Querschnitt muß die Dicke der äußeren Schicht mindestens gleich 13 0/0 der Gesamtdicke von Innen- und Außenschicht sein. Andererseits muß die äußere Schicht erheblich dünner sein als die innere Schicht und vorzugsweise nicht über 250/0 der Dicke der inneren Schicht hinausgehen. Normalerweise kann das gewünschte Verhältnis der beiden Schichtdicken in der Weise erhalten werden, daß man von dem Stoff der inneren Schicht drei bis sieben Lagen und von dem Stoff der äußeren Schicht eine Lage oder höchstens zwei Lagen aufträgt, wobei jede Lage durch eine Wischdüse aufgetragen und vor dem Auftragen der nächsten Lage in der üblichen Weise in einem Ofen ausgehärtet wird.As mentioned earlier, the outer layer must be made of the thermoplastic linear polymers have a thickness of at least about 100/10 the thickness of the inner layer made of the thermosetting nonlinear polyester or modified polyester. This is especially true for round wires. For wires of square and rectangular Cross-section, the thickness of the outer layer must be at least 13% of the total thickness be of the inner and outer layers. On the other hand, the outer layer must be substantial be thinner than the inner layer and preferably not more than 250/0 the thickness of the go out inner layer. Usually it can be the desired ratio of the two Layer thicknesses can be obtained in such a way that one of the fabric of the inner layer three to seven layers and one layer or at most of the fabric of the outer layer applies two layers, with each layer applied through a mopping nozzle and before the Apply the next layer in the usual way to cure it in an oven.

Beispiel Um weiterhin die Vorteile der vorliegenden Erfindung darzulegen, wurden vergleichende Teste mit Magnetdrähten mit 1,02362 mm Durchmesser und einer Lackstärke von 0,0762 mm vorgenommen, und zwar mit den vier Isolationen X, einem Polyvinylformal-phenoplast, Y mehrere Lagen eines Überzuges aus dem Polyester-cyanurat (Innenüberzug I) und Z bzw. Z-1 eine Schicht ähnlich Y und dem Außenüberzug II auf Basis des Polyäthylenterephthalats Z bzw. dem Außenüberzug I, also dem polyaromatischen Imid Z-1 (jeweils etwa 13 0/0 der Schichtdicke von Y), wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden: X Y Z ( Z-1 Physikalische Eigenschaften A. Abrieb 1. Abrieb durch Schaben, NEMA -Hübe (Mittel)................................. 81 54 61 169 2. einseitiges Schaben, NEMA -Gramm (Mittel)................................. 1404 1175 1504 1450 B. Filmbiegsamkeit, NEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200/0 1 X 200/0 1 X 200/0 1 X 200/0 1 X , C. Schnapprucktest, NEMA .................... gut gut gut gut Bruchpunkt Bruchpunkt Bruchpunkt Bruchpunkt Chemische Eigenschaften A. Lösungsmittelfestigkeit 1. 24-Stunden-Teste bei Zimmertemperatur, NEMA - Fingernagel a) VM & P-Leichtbenzin ..... .......... gut gut gut gut b) Toluol .............................. gut gut gut gut c) Äthylalkohol . . . .. . . ... . . ... .. . .. ... . . etwas weich gut gut gut d) Trichloräthylen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . erweicht etwas weich gut gut e) Butylacetat .......................... etwas weich gut gut gut f) schwache Alkalien . . . . . . . . . . . . . ... . ... gut gut gut gut g) schwache Säuren ..................... gut gut gut gut 2. Kurzzeit- (10 Minuten) Lösungsmittelteste bei Zimmertemperatur Siedendes Gemisch aus Toluol und Alkohol.. keine Blasen, keine Blasen, gut, kein gut, kein aber weich aber etwas Erweichen Erweichen weich B. Kühlmittel, R-22-Teste 1. R-22-Extraktionen, 0/0 ................... 2,0 1,0 0,4 0,0 2. Methanol-Extraktionen, 0/0 ............... 4,0 0,3 0,0 0,0 3. Erweichung bei R-22 Versagen Grenzwert zulässig zulässig C. Lösungsmittelschock, 5 Minuten in siedendem Xylol (135'C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 % 3 X gut 0 0/0 3 X gut 20 % 3 X gut 20 0/0 3 X gut 100/03X Versagen (Abblättern) X I Y I Z I Z-1 Thermische Eigenschaften A. AIEE-Verdrillungsteste 57, unlackierte Muster Draht Nr. 18 der USA.-Drahtlehre »Heavy Film« in Stunden 1. 125°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6700 entzieht sich entzieht sich entzieht sich der Schätzung der Schätzung der Schätzung 2. 150°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1600 entzieht sich entzieht sich entzieht sich der Schätzung der Schätzung der Schätzung 3. 175°C .................................. 420 100 000* 100 000* 100 000* 4. 200°C .................................. 150 6000 5500 5085 5. 225°C .................................. 600 525 545 6. 240°C ........................... . ...... 160 130 218 B. Extrapolierte Temperatur aus AIEE-Test 57 bei 20 000 Stunden, °C ......................... 107 190 188 185 C. Phelps-Dodge-Klassenbewertung und AIEE-Test Nr.1 ............................. . ........ A (105°C) F (155°C) F (155°C) F (155°C) D. Durchschneiden 1. konstanter Druck (Mittel) 2000 g, ° ...... 205 290 305 344 2. veränderlicher Druck, lbs. . . . . . . . . . . . . . . . . 8 17 30 60 200°-Überdruck, kg ...................... 3,6287 1,7111 13,608 27,216 E. Wärmeschock, 1 Stunde bei 175°C . . . . . . . . . . . 200/0 3X gut 00/0 3X gut 200/,3X gut 200/0 3X gut 10 0/0 3 X unbrauchbar F. Kaltbiegsamkeit, 16 Stunden bei -50°C, dann. auf 1X-Dorn gewickelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . gut gut gut gut Elektrische Eigenschaften A. Dielektrische Verdrillung, NEMA - Volt je Mil (0,0254 mm) ............................... 3100 3800 4530 4200 B. Isolationswiderstand nach Sieden in Wasser in Megohm (mittlerer Bereich) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200000 500000 500000 500000 C. Dielektrische Verdrillung bei (Temperatur) [Durchschnitt von 10 Mustern], Volt je Mil (0,0254 mm) 1. 100°C .................................. 3450 4230 4600 4400 2. 125°C .................................. 3100 3450 3590 4650 3. 150°C ................ . ................. 2530 3130 3370 3000 * Durch Extrapolieren. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt in der Form eines Querschnitts durch einen isolierten Magnetdraht mit einem Leiter 1, wie z. B. Kupferdraht, einer inneren Schicht 2 aus mehreren Lagen des nichtlinearen, hitzehärtbaren Polyesters oder modifizierten Polyesters und einer äußeren Schicht 3 aus einer Lage des hochlinearen thermoplastischen Polymerisats. Bei Annahme einer typischen Drahtgröße und Klasse, nämlich Nr.18 der USA.-Drahtlehre (Durchmesser des blanken Drahtes: 1,02362 mm) mit einer nominellen Zunahme des Durchmessers infolge der Isolierung um 0,0762 mm hatte die innere Schicht 2 eine Dicke von beispielsweise 0,03302 mm und die äußere Schicht 3 eine solche von 0,00508 mm. In dem hier dargestellten Beispiel bestehen die Schichten 2und3 aus dem Innenüberzug II und dem Außenüberzug 1I. Das Harz der inneren Schicht 2 ist vorzugsweise ein nichtlinearer, hitzebeständiger Polyester oder modifizierter Polyester eines zwei- oder mehrwertigen Alkohols und einer Dicarbonsäure (oder ein Derivat) der vorher beschriebenen Art. Die bevorzugten Dicarbonsäuren und deren Derivate sind die Terephthal- und die Isophthalsäure und deren niedere Alkylester, während der bevorzugte zweiwertige Alkohol ein Glykol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Molekül ist. Es ist jedoch möglich, wenn auch weniger vorteilhaft, für die innere Schicht auch andere Polyester oder modifizierte Polyester des nichtlinearen hitzehärtbaren Typs zu verwenden, welche in einem organischen Lösungsmittel löslich sind und bei Aushärten auf dem Leiter einen praktisch harten, anhaftenden, biegsamen, hitzebeständigen und lösungsmittelfesten isolierenden Überzug bilden. Die äußere Schicht 3 in ihrer bevorzugten Form kann beschrieben werden als ein thermoplastischer linearer Polyester mit einem Schmelzpunkt von mindestens 175°C und einer relativen Viskosität von über 1,3; er ist das Reaktionsprodukt einer aromatischen zweibasischen Verbindung, ausgewählt aus einer Gruppe, die aus der Terephthalsäure, der Isophthalsäure, den Acylchloriden dieser Säuren, den niederen Alkylestern dieser Säuren und Gemischen derselben besteht, mit einem niederen aliphatischen Diol mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen im Molekül. Vorzugsweise ist der Polyester das Reaktionsprodukt einer zweibasischen Terephthalverbindung und eines geradkettigen Diols mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen im Molekül sowie mit zwei primären Hydroxylgruppen. Die Bestimmung der relativen Viskosität (d. h. das Verhältnis der Ausfiußzeit einer Lösung des Polymeren zu der Ausflußzeit des reinen Lösungsmittels) ist bereits vorher beschrieben worden. Eine derartige Bestimmung kann auch zweckmäßigerweise so vorgenommen werden, daß man den Polyester in eine Lösung bringt, welche e Deziliter des Lösungsmittels 1 g des Polyesters enthält, wobei das Lösungsmittel ein Gemisch aus 60 Teilen Phenol und 40 Teilen Tetrachloräthan ist. Die Messung der Viskosität erfolgt dabei in einem Ostwald-Kannon-Fenske-Viskosimeter bei einer Temperatur von 25°C.EXAMPLE In order to further demonstrate the advantages of the present invention, comparative tests were carried out with magnet wires with a diameter of 1.02362 mm and a lacquer thickness of 0.0762 mm, namely with the four insulations X, a polyvinyl formal phenoplast, Y several layers of a coating the polyester cyanurate (inner coating I) and Z or Z-1 a layer similar to Y and the outer coating II based on polyethylene terephthalate Z or the outer coating I, i.e. the polyaromatic imide Z-1 (each about 13% of the layer thickness of Y), the following results were obtained: XYZ (Z-1 Physical Properties A. Abrasion 1. Abrasion from scraping, NEMA strokes (Medium) ................................. 81 54 61 169 2. One-sided scraping, NEMA gram (Medium) ................................. 1404 1175 1504 1450 B. Film Flexibility, NEMA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200/0 1 X 200/0 1 X 200/0 1 X 200/0 1 X, C. Snap-on test, NEMA .................... good good good good Breakpoint Breakpoint Breakpoint Breakpoint Chemical properties A. Solvent resistance 1. 24-hour tests at room temperature, NEMA - fingernail a) VM&P light petrol ..... .......... good good good good b) Toluene .............................. good good good good c) ethyl alcohol. . . ... . ... . ... ... .. .... . slightly soft good good good d) trichlorethylene. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . softens a little soft good good e) Butyl acetate .......................... a little soft good good good f) weak alkalis. . . . . . . . . . . . . ... ... good good good good g) weak acids ..................... good good good good 2. Short-term (10 minutes) solvent tests at Room temperature Boiling mixture of toluene and alcohol .. no bubbles, no bubbles, good, no good, no but soft but a little softening softening soft B. Coolant, R-22 tests 1. R-22 extractions, 0/0 ................... 2.0 1.0 0.4 0.0 2. Methanol extractions, 0/0 ............... 4.0 0.3 0.0 0.0 3. Softening at R-22 failure limit value permissible permissible C. Solvent shock, 5 minutes in simmering Xylene (135'C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20% 3 X good 0 0/0 3 X good 20% 3 X good 20 0/0 3 X good 100 / 03X fail (Peeling) XIYIZI Z-1 Thermal properties A. AIEE twist tests 57, unpainted samples Wire No. 18 of the USA. Wire gauge »Heavy Film« in hours 1. 125 ° C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6700 evades evades evades the estimate the estimate the estimate 2. 150 ° C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1600 withdraws withdraws withdraws the estimate the estimate the estimate 3. 175 ° C .................................. 420 100 000 * 100 000 * 100 000 * 4. 200 ° C .................................. 150 6000 5500 5085 5. 225 ° C .................................. 600 525 545 6. 240 ° C ............................ ...... 160 130 218 B. Extrapolated temperature from AIEE test 57 at 20,000 hours, ° C ......................... 107 190 188 185 C. Phelps-Dodge Class Rating and AIEE Test No.1 .............................. ........ A (105 ° C) F (155 ° C) F (155 ° C) F (155 ° C) D. Cut through 1. constant pressure (mean) 2000 g, ° ...... 205 290 305 344 2. Variable pressure, pounds. . . . . . . . . . . . . . . . . 8 17 30 60 200 ° excess pressure, kg ...................... 3.6287 1.7111 13.608 27.216 E. Thermal shock, 1 hour at 175 ° C. . . . . . . . . . . 200/0 3X good 00/0 3X good 200 /, 3X good 200/0 3X good 10 0/0 3 X unusable F. Cold Flexibility, 16 hours at -50 ° C, then. wound on 1X mandrel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . good good good good Electrical Properties A. Dielectric Twist, NEMA - volts per mil (0.0254 mm) ............................... 3100 3800 4530 4200 B. Insulation resistance after boiling in water in Megohm (middle range). . . . . . . . . . . . . . . . . . 200,000 500,000 500,000 500,000 C. Dielectric twist at (temperature) [Average of 10 samples], volts per mil (0.0254 mm) 1. 100 ° C .................................. 3450 4230 4600 4400 2. 125 ° C .................................. 3100 3450 3590 4650 3. 150 ° C ................. ................. 2530 3130 3370 3000 * By extrapolating. An embodiment of the invention is shown in the drawing in the form of a cross section through an insulated magnet wire with a conductor 1, such as. B. copper wire, an inner layer 2 made of several layers of the non-linear, thermosetting polyester or modified polyester and an outer layer 3 made of a layer of the highly linear thermoplastic polymer. Assuming a typical wire size and grade, U.S. wire gauge # 18 (bare wire diameter: 1.02362 mm) with a nominal increase in diameter due to insulation by 0.0762 mm, the inner layer 2 had a thickness of for example 0.03302 mm and the outer layer 3 one of 0.00508 mm. In the example shown here, the layers 2 and 3 consist of the inner coating II and the outer coating 1I. The resin of the inner layer 2 is preferably a non-linear, heat-resistant polyester or modified polyester of a di- or polyhydric alcohol and a dicarboxylic acid (or a derivative) of the type described above. The preferred dicarboxylic acids and their derivatives are terephthalic and isophthalic acid and their lower alkyl esters, while the preferred dihydric alcohol is a glycol having from 2 to 10 carbon atoms in the molecule. However, it is possible, albeit less advantageous, to use other polyesters or modified polyesters of the non-linear thermosetting type for the inner layer, which are soluble in an organic solvent and, when cured on the conductor, are practically hard, adherent, pliable, heat-resistant and Form a solvent-resistant insulating coating. The outer layer 3 in its preferred form can be described as a thermoplastic linear polyester having a melting point of at least 175 ° C and a relative viscosity greater than 1.3; it is the reaction product of an aromatic dibasic compound selected from a group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, the acyl chlorides of these acids, the lower alkyl esters of these acids, and mixtures thereof, with a lower aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms in the molecule. The polyester is preferably the reaction product of a dibasic terephthalic compound and a straight-chain diol with 2 to 5 carbon atoms in the molecule and with two primary hydroxyl groups. The determination of the relative viscosity (ie the ratio of the outflow time of a solution of the polymer to the outflow time of the pure solvent) has already been described above. Such a determination can also expediently be carried out by bringing the polyester into a solution which contains 1 g of the polyester e deciliters of the solvent, the solvent being a mixture of 60 parts of phenol and 40 parts of tetrachloroethane. The viscosity is measured in an Ostwald-Kannon-Fenske viscometer at a temperature of 25 ° C.

Als weiteres Beispiel für die Überzugslösung der äußeren Schicht 3 folgt: Außenüberzug IV Man mischt 13 Gewichtsteile eines kaltziehbaren Äthylenglykol - dimeth ylterephthalat - Homopolyesters mit einer relativen Viskosität von 1,63 und einem Schmelzpunkt im Bereich von 257 bis 265°C mit 87 Teilen eines Lösungsmittels, das aus den folgenden Gewichtsanteilen besteht: 45 % Phenol, 25 °/a o-Kresol und 300/, eines Gemisches zu gleichen Teilen von m-Kresol und p-Kresol, welche 1°/o Xylenole, hauptsächlich 2,4-Xylenol, enthalten. Dieses Gemisch wird auf 115 bis 121'C erhitzt und 30 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten, wobei vorsichtig gerührt wird, um eine Lösung zu bekommen. Bei Abkühlen auf Zimmertemperatur hat die Lösung eine Anfangsviskosität von 80 Sekunden, gemessen in einem Fordbecher Nr. 4 bei 30°C. Das Überziehen des Drahtes und das Einbrennen können wie vorher beschrieben vorgenommen werden.Another example of the coating solution for outer layer 3 follows: Outer coating IV 13 parts by weight of a cold-drawable ethylene glycol dimethyl terephthalate homopolyester with a relative viscosity of 1.63 and a melting point in the range from 257 to 265 ° C. are mixed with 87 parts of a solvent , which consists of the following proportions by weight: 45% phenol, 25% o-cresol and 300 /, a mixture of equal parts of m-cresol and p-cresol, which 1 ° / o xylenols, mainly 2,4-xylenol , contain. This mixture is heated to 115 to 121 ° C. and held at this temperature for 30 minutes, with gentle stirring, in order to obtain a solution. On cooling to room temperature, the solution has an initial viscosity of 80 seconds, measured in a No. 4 Ford cup at 30 ° C. The wire can be coated and burned in as previously described.

Claims

Claims: 1. Heat-resistant, multilayer insulated electrical Conductor wire for windings of electrical machines and apparatus with a thin, even inner layer of a nonlinear, hardened on the wire Polyester and an even outer layer that is thinner than the inner layer Layer, the layers having different electrical and mechanical properties show that the outer layer is made of a linear thermoplastic polymer, a melting point of at least 175 ° C and at least the tensile strength and thermal life of a linear polyester, which is the reaction product of a dihydric alcohol and an aromatic dicarboxylic acid, and a relative viscosity above 1.3 Has.

2. Conductor wire according to claim 1, characterized in that the outer Layer-forming linear thermoplastic polymers are a polyaromatic imide aromatic polycarboxylic acid. Publications considered: German U.S. Patent No. 863,224; German Auslegeschrift No. 1077 816; German patent application S 6229 VIII d / 21 c (published July 16, 1953); German utility model No. 1769 869.