DE1284503B

DE1284503B - Elektrischer Leiter mit loetbarer Lackisolierung

Info

Publication number: DE1284503B
Application number: DE1959C0019183
Authority: DE
Inventors: Boettger Heinz
Original assignee: C Schleussner Dr GmbH; CELLA LACKFABRIK
Current assignee: C Schleussner Dr GmbH; CELLA LACKFABRIK
Priority date: 1959-06-11
Filing date: 1959-06-11
Publication date: 1968-12-05

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter mit lötbarer Lackisolierung auf der Grundlage einer Mischung eines stabilisierten Triisocyanats und eines Polyesters aus einer Phthalsäure und einer aliphatischen Dicarbonsäure mit einem Triol.
Es ist bekannt, Lacke aus Polyisocyanaten mit hydroxylgruppenhaltigen Polyestern zur Isolierung von elektrischen Leitern zu verwenden. Besonders zur Isolierung von Drähten haben derartige Polyesterlacke eine erhebliche Bedeutung erlangt. Die bekanntgewordenen Lacke auf Polyesterbasis bestehen in der Regel aus Polyisocyanaten, Polyestern und Lösungsmitteln. Oftmals werden den Lackansätzen zusätzlich Modifizierungsmittel, wie Polyamide, Phenol-, Epoxyharze, Harnstoff- oder Melaminharze, zugesetzt. Das Polyisocyanat besteht gewöhnlich aus einem aus Toluylendiisocyanat und einem aus dreiwertigen Alkohol hergestellten Triisocyanat, das mit Phenol stabilisiert ist, und der Polyester aus dem Reaktionsprodukt eines dreiwertigen Alkohols mit Adipin- und Phthalsäure.
Bei der Verwendung als Drahtlack werden die zu lackierenden Drähte mit den Lacken in bekannter Weise behandelt und kontinuierlich mit Geschwindigkeiten von 4 bis 50 m/Min. je nach Drahtstärke wiederholt durch auf etwa 400"C beheizte Einbrennkanäle geführt. Die nach diesem Verfahren hergestellten Lackdrähte besitzen gute mechanische und dielektrische Eigenschaften und darüber hinaus den Vorteil, daß sie ohne vorherige Entfernung der Isolationsschicht durch Eintauchen in ein Zinnbad verzinnt werden können. Trotz dieser guten Eigenschaften neigen diese Lackdrähte jedoch zur Haarrißkorrosion, die bei Kontakt der Isolationsschicht mit ionogenen oder polaren Flüssigkeiten auftritt und zum Reißen des Lackfilms führt. Der Lackfilm verliert dabei seine Isolationsfähigkeit und haftet nur noch ungenügend auf dem Draht. In der Praxis können diese Eigenschaften zu großen Ausfällen führen, wenn bei hoher Luftfeuchtigkeit Spulen gewickelt werden. Desgleichen können die unter mechanischer Beanspruchung stehenden Spulen beim Tränken in Tränklacken, die polare Lösungsmittel enthalten, rissig werden. Eine weitere Eigenschaft der beschriebenen Drahtlacke besteht darin, daß der Temperaturbereich, in dem die Lackierung erfolgen muß, sehr eng ist. Dies kommt daher, daß die Additionsreaktion der Isocyanate sehr spontan einsetzt. Optimale Lackdrahteigenschaften werden bei den üblicherweise angewendeten Abzugsgeschwindigkeiten der Lackierung nur in einem Temperaturbereich, der nicht mehr als +20"C von der optimalen Einbrenntemperatur abweichen darf, erzielt. Beim Überschreiten dieser Temperaturgrenze findet ein erheblicher Substanzabbau des Lackes statt, der sich in hohen Fehlerzahlen und geringer dielektrischer Festigkeit bemerkbar macht. Auch beim Unterschreiten der Temperaturgrenze-zeigen die Lackdrähte sehr hohe Fehlerzahlen. Die Isolationsschicht haftet ungenügend und löst sich beim Wickeln von Spulen bei hoher Wickelgeschwindigkeit vom Leiter ab. Ferner ist die Erhaltung der Elastizität bei Dauerwärmebeanspruchung relativ gering.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen lackisolierten elektrischen Leiter so zu gestalten, daß die lötbare und haarrißkorrosionsfreie Lackisolierung große Alterungsbeständigkeit und Dauertemperaturfestigkeit aufweist, innerhalb eines möglichst großen Temperaturbereiches aufgebracht und auch bei sehr feuchtem Klima unter großer mechanischer Beanspruchung verarbeitet werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Isolierlack ein Produkt ist aus einem Polyester mit einer Hydroxylzahl zwischen 300 und 400 - der durch Veresterung eines aus 0,5 bis 2Mol Terepthtalsäure oder eines niederen Alkylesters hiervon und 1 bis 2,5 Mol einer aliphatischen Dicarbonsäure bestehenden Gemisches mit 4 Mol eines Triols gewonnen ist, wobei auf sechs Carboxylgruppen höchstens acht primäre und mindestens vier sekundäre Hydroxylgruppen entfallen , 180 bis 230 Gewichtsteilen eines in an sich bekannter Weise stabilisierten Triisocyanats pro 100 Gewichtsteile des Polyesters und gegebenenfalls Modifizierungsmitteln, wie Phenolharzen, Harnstoffharzen, Melaminharzen, Epoxyharzen oder Polyamiden.
Zweckmäßigerweise bestehen die aliphatische Dicarbonsäure aus Adipinsäure und das Triol aus Glyzein. Die Aushärtung kann in bekannter Weise bei hohen Temperaturen erfolgen.
Der erfindungsgemäß hergestellte Lack besitzt eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber Haarrißkorrosion, eine wesentlich höhere Alterungsbeständigkeit sowie höhere Durchschlags- und Abriebsfestigkeit, wodurch der bisher begrenzte Anwendungsbereich lötfähiger Lackdrähte wesentlich erweitert wird. Die hervorstechendsten Eigenschaften des neuen Lackes gehen im einzelnen aus der folgenden Tabelle hervor, in welcher der erfindungsgemäße Lack (11) mit einem bekannten Lack (I) als Lacküberzug eines Drahtes verglichen wird.
Der bekannte Lack wurde hergestellt aus 200 Gewichtsteilen eines mit Phenol stabilisierten Reaktionsprodukts aus 3 Mol Toluylendiisocyanat und 1 Mol Trimethylpropan (Desmodur AP), 100 Gewichtsteilen eines durch Kondensation von Hexamethylendiamin mit Adipinsäure hergestellten Polyamids sowie 680 Gewichtsteilen eines aus Kresol, Lösungsbenzol und Butanol bestehenden Lösungsmittels.
Der erfindungsgemäße Lack wurde hergestellt wie der bekannte Lack, jedoch mit dem Unterschied, daß der Polyester aus 1 Mol Dimethylterephthalat, 2 Mol Aidpinsäure und 4 Mol Glyzerin hergestellt wurde.

Neben den im einzelnen aus der folgenden Tabelle ersichtlichen Eigenschaften bietet der Lack gemäß der Erfindung einen weiteren erheblichen technischen Vorteil bei der Lackierung. Bei dem Lack der Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, einen Temperaturbereich von i20°C einzuhalten. Es ist vielmehr möglich, in einem Temperaturintervall von i40°C zu arbeiten, wodurch sich der Ausschuß bei der Verarbeitung des Lackes erheblich reduziert.

I I zu II

1. Haarrißkorrosion

Dehnung in wäßriger Kochsalzlösung ........... bei 30/o Dehnung Haarrisse beim Dehnen bis zum

Bruch (30°/0) keine Riß-

bildung

Fortsetzung der Tabelle

I Ir

2. Substanzabbau

Verringerung der Isolationsschicht nach 1000 Stun-

den bei 175°C ................ von 0,02 auf 0,01 mm von 0,02 auf 0,017 mm

(= 50%) (= 15%)

3. Alterung

Außenfaserdehnung nach 200 StundenAlterung bei

155°C in % der Ausgangsdehnung .............. 3501o 600/o

4. Abriebfestigkeit (in Doppelhüben)

Bestimmt an 0,6 mm starken Lackdrähten nach

dem NEMA-Test .................. .......... 30 bis 60 150 bis 200

5. Temparaturbereich (Fahrspanne)

0,6 mm starker Draht bei einer Abzugsgeschwin-

digkeit von 10 m pro Minute ................. 398 bis 400°C 375 bis 425°C

6. Durchschlagfestigkeit ................... .......... 130 bis 150 KV/mm 200 bis 250 KV/mm

7. Fehlerzahl (Durchschnitt auf 100 Prüfungen)

auf 10 m................................... 3 bis 8 Fehler <1 Fehler

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrischer Leiter mit lötbarer Lackisolierung auf der Grundlage einer Mischung eines stabilisierten Triisocyanats und eines Polyesters aus einer Phthalsäure und einer aliphatischen Dicarbonsäure mit einem Triol, d a d u r c h g e k e n n z e i c hnet, daß der Isolierlack ein Produkt ist aus einem Polyester mit einer Hydroxylzahl zwischen 300 und 400 - der durch Veresterung eines aus 0,5 bis 2 Mol Terephthalsäure oder eines niederen Alkylesters hiervon und 1 bis 2,5 Mol einer aliphatischen Dicarbonsäure bestehenden Gemisches mit 4 Mol eines Triols gewonnen ist, wobei auf sechs Carboxylgruppen höchstens acht primäre und mindestens vier sekundäre Hydroxylgruppen entfallen -, 180 bis 230 Gewichtsteilen eines in an sich bekannter Weise stabilisierten Triisocyanats pro 100 Gewichtsteile des Polyesters und gegebenenfalls Modifizierungsmitteln, wie Phenolharzen, Harnstoffharzen, Melaminharzen, Epoxyharzen oder Polyamiden.
2. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatische Dicarbonsäure Adipinsäure ist.
3. Elektrischer Leiter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Triol Glyzerin ist.