DE1765680C

DE1765680C - Electrical conductor insulated with two layers of lacquer

Info

Publication number: DE1765680C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Elektro Isoher Industrie Wahn WiI helm Ruppert, 5050 Porz Wahn
Publication date: 1971-10-07

Description

Die Erfindung betrifft einen mit zwei Uckschichten isolierten, elektrischen Leiter, wobei die innere Uickschicht »us einem Esterimid- oder einem Polyhydantoin-Terephthalatlack besteht.The invention relates to an electrical conductor insulated with two back layers, the inner back layer »From an esterimide or a polyhydantoin terephthalate varnish consists.

In zunehmendem Maße werden an isolierte, elek-Irische Leiter höhere Anforderungen hinsichtlich der Verarbeitungssicherheit gestellt. Hierbei handelt es sich im einzelnen um in der Elektrotechnik angewandte sogenannte Wicklungsdrähte. Während des Wickelvorgangs wird die Lackisolierung der Drähte mechanisch stark beansprucht, insbesondere hinsichtlich ihrer Kerbfesttgkek, ,Vielfach wirken aber andere Eigenschaften des Lackes, die gefordert werden müssen, wie z. B. die Lackflexibilität, einer hohen Kerbfestigkeit entgegen, so daß sich der Nachteil ergibt, daß die Herstellung spezieller Wicklungen mit einem Aufwand erfolgt, der_vhoch liegt bzw. die zulässige Wirtschaftlichkeit überschreitet.Increasingly, insulated electrical Irish conductors are being made more demanding with regard to processing security. These are so-called winding wires used in electrical engineering. During the winding process, the lacquer insulation of the wires is subject to high mechanical stress, especially with regard to their Kerbfesttgkek, but in many cases other properties of the lacquer that must be required, such as e.g. B. the flexibility of the varnish, a high notch resistance, so that there is the disadvantage that the production of special windings is carried out with a cost that is _v high or exceeds the permissible economy.

Zwar ist es bekannt, die elektrischen Leiter nicht nur mit einem Lack (Lacksystem), sondern in einem Arbeitsgang mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Lacken (Lacksystemen) nach bekannten Verfahren zu lackieren. Diese sogenannten Zweischichtoder Mehrschichtlackdrähte haben gegenüber den Einschichtlackdrähten den Vorteil, daß die Streuung der Durchschlagfestigkeit in einem wesentlich engeren Bereich liegt, so daß es eher möglich wird, vorteilhafte Stoffeigenschaften zusammenwirkend zur Geltung zu bringen, andererseits nachteilige Stoffeigenschaften /u kompensieren und zuletzt Stoffkombin;tiioncn /u verwenden, deren Anwendung als Einschichtsystem (Lack) sich wegen der Unverträglichkeit verbietet. Es sind bereits seit längerem Zweischichtlackdrähte Bekannt, wobei als Grundlackierung -.-in Polyamidlack und als Decklackierung ein Polyvinylformallack verwendet wird. Dagegen ist in der Mischung Polyamid mit Polyvinylformal nicht verträglichIt is known that the electrical conductors are not only covered with one lacquer (lacquer system), but in one Operation with two or more different paints (paint systems) according to known processes to paint. These so-called two-layer or multi-layer enameled wires have compared to the Single-layer enameled wires have the advantage that the spread of the dielectric strength is much narrower Range so that it becomes more likely to be advantageous Bringing substance properties to advantage, on the other hand, disadvantageous substance properties / u to compensate and finally to combine substances; tiioncn / u use, their application as a one-layer system (lacquer) because of the incompatibility forbids. Two-layer enameled wires have been known for a long time, with the primer coating -.- in polyamide lacquer and as a top coat Polyvinyl formal lacquer is used. On the other hand, there is no polyamide with polyvinyl formal in the mixture compatible

I erner ist es bekannt. Wicklungsdrähtc mit einem Grundlack zu verschen, der aus einem drcidimcnsional vernetzten Terephlhalsäurcpolyestcr besteht und mit gelösten Linear-Kondensaten wie PoIyu'thylcnglykoltcrephthalat zu überziehen (deutsche Auslegeschrift I 255 169). Das überziehen mit einem Linearkondensat bezweckt dabei, die geringe Hitzeschockfcstigkcit' von verzweigten Tcrcphlhalsäurepolycsterlaekdrähtcn zu verbessern und die Beständigkeit gegenüber schabender Beanspruchung /u erhöhen. Außerdem sollte der LinearkondcnsatUhcr-ZUg 'Jic Gleitfähigkeit der Lackdrühle verbessern, da zu erwarten ist. daß der Film aus einem hochmolekularen Linearkondcnsat erheblich porenfreier ist «Is ein Film aus durch Kondensationsrcaktion vernetzten Kunstharzen, die während des Härtungsvorgangs Reaktionsspaltprodukte abgeben. I erner it is known. To give away winding wire with a base coat, which consists of a drcidimcnsional cross-linked Terephlhalsäurcpolyestcr and with dissolved linear condensates such as Polyu'thylnnglykoltcrephthalat to be covered (German Auslegeschrift I 255 169). Cover that with one The purpose of the linear condensate is to reduce the of branched polycystic acid polycarbonate wires to improve and the resistance to scraping stress / u raise. In addition, the LinearkondcnsatUhcr-Zug 'Jic should improve the sliding ability of the lacquer mill, since is to be expected. that the film made of a high molecular weight linear condensate is considerably more pore-free “Is a film made of cross-linked by condensation reaction Synthetic resins that give off reaction cleavage products during the hardening process.

Andererseits int es neuerdings aber bekannt, hochhitmchockfeate EinsehichUackdrühle herzustellen. Man verwendet hierzu Drahlüberzüge aus Belern der DilmidodlcarbonsBure, sogenannte Esterimide, und mit Polyhydantoinen (Kondensaiionsprodukte aus to Dlamlno-diphenylmelhan und 4,4-BiMN-carbäthoxymethylaminoHJiphenylmethan) versetzte Terephthal* säurepölyester, die eine höhere Mitzeschocfcfestigkeit als die vorstehenden Zweischichtsysteme auf der Bash verzweigter Terephthalstturcpolyesier und Linear* ftj kondensat aufweisen.On the other hand, it has recently become known, high-impact shock party Manufacture EinsehichUackdrühle. For this purpose, wire covers from Belern are used DilmidodlcarbonsBure, so-called Esterimide, and with polyhydantoins (condensation products from to Dlamino-diphenylmelhan and 4,4-BiMN-carbäthoxymethylaminoHiphenylmethan) added terephthalic acid polyesters, which have a higher Mitzeschocfc resistance than the above two-layer systems on the bash of branched terephthalmic turcpolyesier and linear * ftj show condensate.

Allerdings sind diese Blnstftiehtlaekdrtihte Insofern verbesserungsbedürftig, als sie, besonders auf hochtourigen Wickelmaschinen, vielfach keine ausreichende Kerbfestigkeil haben, was sich durch zu geringe OberfUichenhärte und Abriebfestigkeit zeigt. Mun hat /war schon versucht, Esterimidlackdrahte und polyhyduntoinhaltioe Terephthalatlackdrähte mit Polyäthylen- «Ivkolterephthalat zu überziehen, was sich aber nicht bewährt hat da hierdurch die thermische Beständigkeit des Lackdrahtes nachteilig beeinflußt wird.However, these budget guidelines are insofar Needs improvement than they are, especially at high revs Winding machines often do not have a sufficient notch strength wedge, which is caused by insufficient surface hardness and shows abrasion resistance. Mun has / was already tried, Esterimidlackdrahte and polyhyduntinhaltioe Enameled terephthalate wires have to be coated with polyethylene terephthalate, but this is not possible has been proven because this has a negative effect on the thermal resistance of the enamelled wire.

Bessere Ergebnisse erreicht man jedoch durch das überziehen mit einem linearen Polyamidimid. Die Verwendung des Polyamidimide und seine Herstellung ist an sich bekannt (USA.-Patentschrift 3 260 M]). Das Polyamidimid wird durch Interfacialkondensation von Trimellithsäuremonochlorid und Diaminodiphenylmethan gewonnen. Nach diesem Verfahren wird zwar die Kerbfestigkeit erhöht, ohne dall die thermische Beständigkeit leidet, jedoch wurde als nachteilig festgestellt, daß hierbei das lineare P..|>. amidimid optimale Eigenschaften in bezug auf k.-ibfestigkdt nur in einem sehr engen Fahrbereich brin-jt Hierdurch wird die Verarbeitungssicherheit stark eingeschränkt, weil die optimale Fahrspanne des (irundlackes nicht ausgefahren werden kann.However, better results are achieved by coating with a linear polyamide-imide. The use of the polyamide-imide and its preparation is known per se (USA patent 3 260 M] ). The polyamide-imide is obtained by the interface condensation of trimellitic acid monochloride and diaminodiphenylmethane. According to this method, although the notch strength is increased without the thermal resistance suffering, it has been found to be disadvantageous that the linear P .. |>. amidimid optimal properties with regard to k.-ibfestigkdt only in a very narrow driving range.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die äußeren I ackschichien /u verbessern Ausgehend \.n einem Zweischichtisolierlack für elektrische Leiter, wobei die innere Lackschicht aus einem Esteniiud- oder einem Polyhydantointerephthalatlack besteht, wird vorgeschlagen, daß der Außenl.ick ein verniM/ter Polyamidimidlack ist. der durch Zusatz eines Kondensationsproduktes aus Hexamethoxymelamin timl Pyromellithsäuredianh>drid /um Polyamidimid hergestellt ist.The invention is based on the object outer I ackschichien / u improve Starting \ .n a two-layer insulating varnish for electrical conductors, with the inner varnish layer made of an Estonian or a polyhydantointerephthalate lacquer, it is suggested that the outside lick be a verniM / ter Polyamide imide varnish is. by adding a condensation product of hexamethoxymelamine timl Pyromellithsäuredianh> drid / um polyamidimide is made.

Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgcmaKe Vernetzung des Polyamidimids eine optimale Kerbfestigkeit über ein breites Fahrspektrum erreicht wird, welches das Fahrspektrum des Grundlackes übertridt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sogar überraschenderweise eine höhere Gleitfähigkeit, verglichen mit dem linearen Polyamidimid. erreicht Hierbei wird ein Polyamidimid vernetzt, welches noch freie Carboxylgruppen enthält Ferner gehl man vorzugsweise so vor, daß ein Zweischichtisolierlack wie Drahtlack hergestellt wird, bei dem die innere Isolierschicht ein zu *', eingerannter Lackfilm des Polycslcrimiddrahtlackes oder eines polyhydanloinmodifi/icrten Tcrephthalatdrahi/ackes ist und die Außenschicht ' , des eingebrannten Lackfilmes. aber als vcrnct/tcr Polyamidimidisolicrlack. ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird als günstigstes Mischungsverhältnis 5 bis 25%. insbesondere 10%. des Kondensationsproduktes aus Hcxamcthmν melamin und Pyromellithsäuredianhydrid, bezogen auf Polyamidimid. verwendetIt has been shown that by the inventive features Cross-linking of the polyamide-imide an optimal notch strength is achieved over a wide range of driving, which exceeds the driving spectrum of the base coat. The inventive method is even Surprisingly, a higher lubricity compared to the linear polyamide-imide. achieved In this case, a polyamideimide which still contains free carboxyl groups is crosslinked preferably so that a two-layer insulating varnish such as wire enamel is produced, in which the inner Insulating layer a to * ', ran-in paint film of the Polycslcrimidd wire enamel or a polyhydric compound Tcrephthalatdrahi / ackes is and the Outer layer ', of the stoved paint film. but as vcrnct / tcr polyamide-imide-isolating varnish. is. In a further embodiment of the invention, the cheapest Mixing ratio 5 to 25%. especially 10%. of the condensation product from Hcxamcthmν melamine and pyromellitic dianhydride based on polyamideimide. used

example

.VK) g HeAumethoxvmelamin werden auf 140 C erhitzt und mit 54,5 g Pyromellilhstturedianbydrid versetzt. Sei konstanter Temperatur von 14(TC wird die Mischung bis zu einer Säurezahl von 10 um· gesetzt. Hierdurch ist das Kondensationsprodukt hergestellt. Nunmehr werden 1.5 g des Kondensation* produkte» in 63.48 g N-Methylpvrrolldon aufgelöst Danach erfolgt unter ständigem Rühren die Zugabe von 15 g eines noch freie Carboxylgruppen enthalten* den Poiyamidimidharzes, von IO g Tetrahvdronaphthalln, tO g Trimethylbensri und 0,02 g Dt-tertWres Butylkreral.VK) g HeAumethoxvmelamin are heated to 140 ° C heated and with 54.5 g of Pyromellilhstturedianbydrid offset. Let a constant temperature of 14 (TC becomes the mixture is set up to an acid number of 10. This is the condensation product manufactured. Now 1.5 g of the condensation * products »dissolved in 63.48 g of N-methylpvrrolldon Then, with constant stirring, 15 g of a still free carboxyl group are added * the polyamidimide resin, from IO g Tetrahvdronaphthalln, tO g trimethylbenzri and 0.02 g Dt-tertWres Butyl creral

1 ""^ Λ 1 "" ^ Λ

The coating gap produced in this way is

^•kannten Einbrenntemperuturen von etwH 350 bis Trimellithsäureunhydrid ..,, 224,^ • knew baking temperatures from about 350 to trimellitic acid unhydride .. ,, 224,

$00" C uiif den Grundluck aufgebracht. Der Grund- Diaminodiphenylmethun 110,The basic Diaminodiphenylmethun 110,

lack bzw. Lackfilm ist ein Palykondensatiansprodukt Athylenglykol 56,lacquer or lacquer film is a Palykondensatiansprodukt ethylene glycol 56,

i, B. folgender Zusammensetzung: s TrishydroxyüthylisocyanunU 130, i, B. the following composition: s TrishydroxyutylisocyanunU 130,

Die Strukturformel des zur Verwendung gelangenden Polyimidamides lautet annäherungsweise:
OThe structural formula of the polyimidamide used is approximately:
O

Die erfindungsgemäßen Vorteile des so gewonnenen Zweischichtisolierlackes sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich, wobei die Vergleichsuntersuchung jeweils an Hand eines 1 -mm-kupferdrahtes ausgeführt wurde und die Ofentemperatur in jedem Fall 430 C betrug.The advantages according to the invention of the two-layer insulating varnish obtained in this way are from the following Table can be seen, whereby the comparative test was carried out on the basis of a 1 mm copper wire and the oven temperature was 430 ° C in each case.

Hierbei bedeutetHere means

A - Esterimiddrahtlack,
B — Polyamidimiddrahtb.ck, C — der erfindungsgemäße Polyamidimiddrahtlack. A - esterimide wire enamel,
B - Polyamidimiddrahtb.ck, C - the polyamideimide wire enamel according to the invention.

12 m min12 m min

11 m'min11 m'min

10 m min
9 m min10 m min
9 m min

12 m min1 2 m min

11 m min11 m min

10 in min
^l) ni min10 in min
^l ) ni min

12 in min12 in min

11 ni min
10 m min11 ni min
10 m min

9 m min9 m min

Lackpaint

A
A
AA.
A.
A.

A + B
A + B
A + B
A + BA + B
A + B
A + B
A + B

A+C
A+ C
AfC
A+ CA + C
A + C
AfC
A + C

I.:itk/unahmc

0,05 mm
0,05 mm
0,05 mm
0.05 mm0.05 mm
0.05 mm
0.05 mm
0.05 mm

0.04 + 0.01
0.(M f 0.01
0.04 + 0.01
0,04 + 0.010.04 + 0.01
0. (M f 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01

0.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.010.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01

artearte NEMA-AbricbNEMA copy HcnbiliralHcnbiliral 2H2H 2020th 70%70% 2H2H 3030th 70%70% 3 H3 H 5050 65%65% 3 H3 H 5050 60%60% 2H2H 5050 70%70% 4H4H 8080 70%70% 6H6H 100100 60%60% 6H6H 100100 60%60% 5H5H 100100 70%70% 6 H6 H. 150150 70%70% 6H6H 150150 70%70% GHGH 150150 70%70%

Optimale Fahrspanne bedeutet, daß je nach Lacktype nur in einem bestimmten Abzugsgcschwindigkeits- so intcrvall optimale Eigenschaften erzielt werden können : so z. B. für einen I -mm-Cu-Draht bei einer Ofentemperatur von 400° C bei der Verwendung eines Estcrimiddrahtlackes eine Pahrspanne von 18 bis m/min Ab?ugsgeschwindigkeit.Optimal driving range means that, depending on the type of paint, only in a certain trigger speed intcrvall optimal properties can be achieved: B. for an I mm Cu wire at a Oven temperature of 400 ° C when using an ester wire enamel, a range of 18 to m / min take-off speed.

Claims

Patent claims:

I. With two layers of Loek insulated, electrical Conductor, wherein the inner lacquer layer consists of an ester-imbite or a polyhydantoin-terephthalate lacquer, thereby characterized in that the outer torch is a vemeizter polyamidimide varnish is obtained by adding a condensation product made from hexamethoxymelamine and pyromylitic dianhydride is made to polyamide-imide.

2. Insulated conductor according to claim I, characterized in that the polyamide-imide has free carboxyl groups contains.

3. Insulated conductor according to claim 1 or 2, characterized in that the proportion of the Hexamelhoxymelamine and pyromellitic dianhydride produced condensation product, based on polyanedimide, S up to 25%, preferably 10%.

4. Insulated conductor according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio its outer to its inner insulating layer V »is%.