DE1801053C - Isolierband zur Herstellung einer mit einer heißhartenden Epoxidtrankharzmischung imprägnierten Isolierhulse fur elektrische Leiter - Google Patents

Description

Iw Herstellung einor IsolierlUHse für elektrische slerburem Acrylhnmyeiemen oder ungesättigten Poly·

Loiter, eile mit einer heißhilrtenden EpoxiUtrllnkhurz- osterharzen kombinlerbar.

mischung imprägniert wird, sind Isolierbänder be- Damit um Bindemittel bei Raumtemperatur mag-

kiiniU, bei denen Glimmer (Fslngllmmer oder Spalt- liehst noch eine gewisse pinstische VerformbRrkeh uufglimmer) mit einem chemisch In die heißhUrtende 5 weist, 1st es zweck müßig, für die Herstellung der

Trilnkhuranischung einbuufühigen Bindemittel auf polymerisierbnren Addukte möglichst nledormoleku-

ein Trägermaterial aufgeklebt ist und dieses Rinde- iare Komponenten auszuwählen,

mittel einen die Hllrtung der Trilnkhurzmisch'ung Als saure, mindestens eine polymerisationsfähige

stark beschleunigenden Zusatz enthalt. Als Bindemittel Doppelbindung enthaltende Komponente /ur I Ιαν. er de η Weichhnrze verwendet, die über Epoxid-, io stellung des Bindemittels sind geeignet:

Hydroxyl-, Sulfhycliyl- oder Karboxylgruppen mit 1. Saure Ester aus einer nicht polymerisierbar«.·!!

dem Epoxidlränkharz vollständig reagieren können. Dicarbonsilure und polymerisierbaren Mono-

DieKe Uindemiltel-Beschleuniger-Systeme sind aber hydroxyverbindungen;

für sich allein nicht oder nur unvollständig hartbar. 2. saure Ester pus einer ungesättigten polyinerisier-Hierdurch wird zwar die Gebrauchsdauer für solche 15 baren Dicarbonsäure und nicht polymerisier-

Bflnder sehr groß, aber es besteht cito Aufgabe, ohne buren Monohydroxyveibindungen und

Einbuße an Gebrauchsdauer für die damit hergestellten 3. saure Ester aus einer ungesättigten polymerisier-

Isolierbänder Klebharzsysteme zu finden, die auch baren D!carbonsäure und polyinerisierburen Mo-

fiir sich allein bei der Aushärtetemperatur des Tränk- nohydroxyverbmdungen.

hur/.es härtbar sind. »0 Hcspielsweise können saures Allylmaleinat oder

Diese Aufgabe ist durch die vorliegende Erfindung -fumarat, saures Allylsueunat, saures Äthylmalemut

bei einem Isolierband zur Herstellung einer mit einer oder -fumaral, saures Malcinut oder Succinat des

heillhärtenden Epoxidlränkharzmischung imprägnier- 2-Hydroxypropylmethacrylats verwendet werden. An

ten Isolierhülse für elektrische Leiter, das aus auf Stelle der Succinnle kann man auch saure Phthalate,

eine flexible Unterlage aufgebrachtem flächigem, durch- as Tetrahydrophthalic oder Hexadrophthulaie aus-

schlagsfestem, anorganischem Material, wie 1. B. wählen.

Glimmerblättclien oder Feinglimnierschichlen be- Als Epoxidverbindungen /ur Herstellung der da-,

steht, das mit der Unterlage und miteinander oder Bindemittel bildenden polymerisierbaren Addukte

gegebenenfalls mit einer abschließenden Decklage kommen die Gly/idyliither von aliphatischen, zyklo-

niilkls eines Bindemittels verklebt ist und das einen 30 aliphatischen, aromatischen oder hetero/yklischen

die Härtungsreaktiiin des Tränkharzgemisches an- Oxy- oder Polyoxyverbindungen in Betracht. Ferner

regenden Beschleuniger enthält, gelc'st. Gtim'iß der können Glyzidylester von Mono- oder Polykarbon-

Erlindung sind als Bindemittel polymerisierbare Ad- säuren oder Epoxidverbindungen, die durch Anlage-

dukte aus sauren, mindestens eine polymerisations- rung von Sauerstoff an Doppelbindungen, culstan-

fähige Doppelbindung enthaltenden Komponenten 35 den sind, verwendet werden.

und Epoxidverbindungen verwendet, denen organi- Das Isolierband enthält neben dem Bindemittel

sehe Peroxide beigemischt sind, die bei der Tempera- auch den Beschleuniger für die Härtung der Tränk-

tur der Aushärtung des Tränkharzes die Polymeri- harzmischung und der Mischung des Tränkhar/es

sation der ungesättigten Molekularbereiche des Binde- mit dem Bindemittel. Dazu können dem Bindemittel

mittels und des Beschleunigers bewirken. 40 Zinksalze ungesättigter, polymerisierbar saurer Ver-

Die im Bindemittel vorhandenen Addukte enthalten bindungen zugefügt sein. Werden als Tränkharz Fp-Hydroxylgruppen, die zur Aktivierung von heiß- oxidharz-Säureanhydrid-Mischungen verwendet, so härtenden Epoxidharz-SiUireanhydridtränkharz-Mi- kann man zur Beschleunigung der Härtung auch Verschlingen dienen und über die das Bindemittel in das bindungen mit tertiärem Stickstoff verwenden. In Tränkhar/. eingebaut wird. Weiterhin wird infolge der 45 diesem Fall sind an Stelle der vorher genannten, für beigemischten Peroxide das Bindemittel über seine die Herstellung des Bindemittels verwendeten Fpoxidungesättigten Molekülbereiche und die des Beschleu- verbindungen N-Glyzidylverbindungen oder Fpoxidnigers polymerisiert. Fine derartig aufgebaute Binde- gruppen enthaltende Verbindungen mit tertiäicm niittel-Beschleuniger-Mischung ist also in der lage, Sauerstoff zu verwenden. Die Kombination beider wahrend der Aushärtung des in die Isolierhülse ein- 50 Beschleunigungsniethoden ist ebenfalls möglich,
gedrungenen Triinkhar/es auch selbst zu härten. Da- Um die Selbsthärtung der Bindemittel-Deschleunidurch wild vermieden, daß /wischen großflächigen ger-Mischung bei der Aushärtung des Tränkhar/e-> Schichten des durchschlagfesten anorganischen Ma- zu erreichen, sind gemäß der Erfindung /usät/e geterials, wie z. B. Glimmer, eingedrungenes Binde- eignetcr Peroxide notwendig. Am günstigsten sind mittel, das nicht vollständig vom Tränkliarz resorbiert 55 solche Peroxide, die sich erst bei höherer Temperatur werden konnte, ungehärtet in der Isolierung verbleibt. in nennenswertem Umfang zu zersetzen beginnen. Dies würde nämlich höhere taiwVAnfangswerte, star- wie ζ. B. Dicumylperoxid und Tertiär-butylpcrbcnzoat. keres und frühzeitigeres Ansteigen des tan Λ mit der Der Anteil an Bindemittel wird bei der Herstellung Temperatur und eine verminderte mechanische Festig- des Isolierbandes nicht zu hoch gewählt, damit das keil, vor allem bei der Verwendung von Spaltglimmer 60 Tränkharz bei der Imprägnierung gut in die im Band zur Folge haben. Mit dem erlindungsgemäß aufgebau- befindlichen Hohlräume eindringen kann. Man wird tem Bindemittel werden dagegen gute mechanische daher den Gewichtsanteil der als Bindemittel zur Ver- und elektrische Eigenschaften der Isolierung erreicht. klebiing des Isolierbandes verwendeten Verbindungen Außerdem können Isolierbänder, welche die erfin- etwa zwischen 3 und K)¹V₁₁, bezogen auf das Gesamtdungsgemäßen Bindemittel enthalten, ohne Anwen- 65 gewicht des Isolierbandes, wählen. Bei einem solchen dung von Vakuun. in Naßwickeltechnik mit beschleu- Anteil an Bindemittel empfiehlt es sich, die Menge nigerfreien Epoxidharzmischlingen verarbeitet werden. des Beschleunigers etwa in tier Größenordnung von Die Bindemittel sind ferner auch mit noch polymeri- 0,1 bis 2'V₀, bezogen auf das Gesamtgewicht des

1 SOt

Isollerbiiiidcs, festzusetzen. Die Menge des clem Kullerbund bei tier Hersteilung zugesetzten Beschleunigers hängt du bei davon ab, wieviel unorganisches Muleriul, L, 13. Glimmer, pro Unlcrlnge du» JJand·enthüll iiiul auch wie hoch der Anteil des zur Verklebung verwendeten Bindemittels im Isolierband isi.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der F i g. I ein gemäß der Erfindung hergestelltes Isolierband schematisch dargestellt. Dieses Bund bestellt aus einer liexiblen Unterlage I aus Papier, beispielsweise aus in einem wenige μ starken Japanpapier, Als Unterlage können aber auch ein Ciewebe oder eine Kunststofffolie, insbesondere hoher Wärmefestigkeit, verwendet werden.

Auf die Unterlage 1 ist die Schicht 2 aus Glimmerblättchen aufgebracht. Statt diese'· GlimmcrblRttchen können aber auch Glimmerpapier bzw. Glasflocken aufgebracht werden. Die Schicht 2 wird durch die Decklage 3 abgeschlossen, die vorteilhafterweise aus dem gleichen Material besteht wie die Unterlage 1. Es ao ist aber auch möglich, für die Unterlage 1 und die Decklage J voneinander verschiedene flexible Materialien /u wählen. Bei der Verwendung von Glimmerpapier kann wahlweise auch die Decklage fortgelassen werden.

Zur Verklebung des Isolierbandes dient ein beschleunigerhaltiges Bindemittel, welches beispielsweise folgendermaßen hergestellt ist:

Aus 22¹ g Maleinsäureanhydrid und 132 g Allylalkohol wird bei einer Temperatur /wischen 70 und 100' C das saure Allylmaleinat hergestellt. Die Umsetzung ist nach etwa 5 Stunden beendet. Dann werden bei etwa KH)¹¹C unter kräftigein Rühren in offenem Gefäß 22 g Zinkoxid in dieser Verbindung gelöst. Die Reaktion dauert etwa '/« Stunde. In diese Mischung werden bei etwa 70"C .14Og eines Epoxidharzes auf der Basis des Bisglyzidyläthers von Bisphenol A mit der Epoxidzahl 0,56. . .0,58 eingerührt.

Diese Mischung läßt man bei einer 'temperatur nicht über ICO C 5 Stunden reagieren. Man erhält etwa 710 g eines bei Raumtemperatur klebrigen Weichharzes, das sich gut in einer Mischung aus Toluol und Methylisobutylketon im Verhältnis 2:1 löst. Setzt man dem Harz 2",„ Dicumylperoxid zu und härtet bei 1.10' C, erhält man nach wenigen Stunden einen homogenen F ortmtoff mit einer Erweichungstemperatur nach Martens von etwa ^l)5 C. Die mechanischen und elektrischen Werte entsprechen denen eines guten L-poxidhar/formsioffes. Die Haftung an Metall, Glas und Glimmer sowie an einer Reihe 5» technisch wichtiger Kunststoffolien ist sehr gut. Die Mischung des imgeliäiteteii Har.cs mit 2" „ Dieum>lperoxid ist hei Raumtemperatur über mehrere Monate unverändert lagerfähig. Zusätze an Inhibitoicn wie Hydrochinon. C'hinhydron oder Terti.ir-hutylcatechol in einer Menge von 0,01...0.0.V₁₁ verbessern die Lagerfähigkeit.

Die so hergestellte Mischling enthält das Bindemittel und den Beschleuniger im Verhältnis 6:1. Sie wird in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und so f>o auf das Band aufgetragen, daß tier Anteil von Bindemittel .1 bis 10"/,, des Gewichtes des Isolierbandes ausmacht. Das so hergestellte Isolierband ist unbegrenzt lagerfähig.

Zur Herstellung der Isolierhülse des Wicklungs- «5 Stabes einer elektrischen Maschine wird dann das in der Fig. I dargestellte Isolierband, wie e* in der F i g. 2 angedeutet ist. um den Wicklungsstab 4 einer elektrischen Miischine herumgewickelt. Nach dem Umwickeln des Wicklungsstabes4 mit dem Isolierband und nach einem gegebenenfalls durchgeführten Aufbringen eines Auüenglimmschulzes wird der so umwickelte Slub gegebenenfalls mich .vorangegangener Trocknung unter Vakuum mit einer heihhärtenden r-poxidtränkhurzmisehung auf der Basis von Bi- oder höhorfunktionellen Gly/.idylüthern bzw. Epoxidverbindungen und Siliircanliydridou getränkt Die Imprilgniertemperatur betrügt hierbei etwa M) bis 70"C, damit gewährleistet ist. dall die Viskosität der Epoxidtränkharzmiscluing bei der I rankling möglichst geringer als 3OcP ist und mithin die auf den Wicklungsstab-4 aufgewickelte Hülse vollständig getränkt wird. Anschließend vviril dann das iibeischüssige Tränkhurzgemiseh zurüekgcpumpt. Is kann häufiger weitcrverwendet werden, da seine Gebrauch-»- dauer ein Vielfaches der für einen Tränkzyklus benötigten Zeit beträgt. Bei der Aushärtung der Isolierhülse ist durch die besondere Auswahl des Bindemittels die Gewähr gegeben, dali alle Stellen ausgehärtet werden, d. h. auch Stellen, an denen da. Bindemittel nicht durch das Tninkhar/ resorbiert wurde, da das Bindemittel selbst aushärtend i.t.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Isolierband zur Herstellung einei mit einer heiUhiirtenden 1 poxidtrankhar/mischung imprägnierten Isolieihiilse für elektrische L.ctter. iiisbesiindeie für die W u klungsstäbc bzw. Spulen elektrischer Maschinen, bestehend au·. auf eine flexible Unterlage aufgebrachtem flächigem, durchschlagsfestein anorganischem Material, wie /. B. Glimmerblällchen oder I einglimmerschahten, das mit der Unterlage und miteinander oder gegebenenfalls mit einer abschließenden Decklage mittels eines Bindemittels verklebt ist, das einen die Ilärtungsreaktion des rränkhurzgeniisches anregenden Beschleuniger enthält, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel polvmerisierbare Addukte aus -,uuren, mindestens eine polymerisationsfähige I )oppelbmdung enthaltenden Komponenten und Epoxidverbindungen verwendei sind, denen organische Peroxide beigemischt sind, clic bei der Temperatur der Aushärtung ilcs Tränkharze·; die Polsmeiisation der ungesättigten Molekülhereielie des Bindemittels und des Beschleunigers bewirken.

   2. Isolierh.nid nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die als Bindemittel verwendeten Addukte aus niedermolekularen Komponenten hergestellt sind.

   }. Isolierband nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß als saure, mindestens eine polymerisatioiisfähige Doppelbindung einhaltende komponente zur Herstellung des Bindemittel.s saure Ester aus einer nicht poKnierisierbaren Dicarhonsäurc und polymurisicrharcu \lonohydroxyverbindungeii vet wendet sind.

   ■t. Isolierband nach Anspruch I. daduiuli gekennzeichnet, daß als saure, mindestens eine polymerisationsfähige 1 hippelbrndung enthaltende Komponente zur Herstellung des Bindemittels saure Ester aus einer ungesättigten polymetisierbaren Dicarbonsäure und nicht polymerisierbar·.·!! Monohydroxyverbindiingen verwendet sind.

   5. Isolierband nach Anspruch I. dadurch ge-

   kennzeichnet, daß als saure, mindestens eine polymerisationsfähige Doppelbindung enthaltende Komponente zur Herstellung des Bindemittels saure Ester aus einer ungesättigten polymerisierbaren Dicarbonsäure und polymerisierbaren Monohydroxyverbindungen verwendet sind.

   (». Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidverbindungen zur Herstellung der das Bindemittel bildenden polymerisierbaren Addukte Glyzidyläther von aliphatischen. zykloaliphatischen, aromatischen oder hetcrozyklischen Oxy- oder Peroxyverbindungen verwendet sind.

   7. Isolierband nach¹ Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidverbindungen zur Herstellung der das Bindemittel bildenden polymerisierbaren Addukte Glyzidylester von Mono- oder Polycarbonsäuren verwendet sind.

   8. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidverbindungen zur Herstellung der das Bindemittel bildenden poSymcrisicrbarcn Addukte N-Glyzidylverbindungen oder Epoxidverbindungen, die ein tertiäres Stickstoffatom enthalten, verwendet sind.
   ■ 9. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der das Bindemittel bildenden polymerisierbaren Addukte Epoxidverbindungen verwendet sind, die durch Anlagerung von Sauerstoff an Doppelbindungen entstanden sind.

   10. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel Dicunrylperoxid beigemischt ist.

   11. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel Tertiär-butylperbenzoat beigemischt ist.

   12. Isolierband nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierband als Beschleuniger Zinksalze ungesättigter, polymerisierbar saurer Verbindungen enthält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen