DE2159583C3

DE2159583C3 - Mica paper

Info

Publication number: DE2159583C3
Application number: DE19712159583
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 6140 Bensheim; Schäfer Werner 6943 Birkenau Heling
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Filing date: 1971-12-01
Publication date: 1976-11-18

Description

Es ist bereits bekannt, zu Isolationszwecken sogenannte Glimmerpapiere zu verwenden. Es handelt sich hierbei um dünne Glimmerblättchen, die dachziegelartig aufeinander abgelegi werden. Dies geschieht dadurch, daß man Feinstglimmer mit einem Längsdurchmesser der Blättchen von 1,00 bis 1000 μ (die Dicke beträgt natürlich entsprechend weniger) in Wasser aufschwämmt und dann auf einem Sieb ablegt. Dabei erfolgt die Ablage auf Grund von Strömungsmechanismen immer derart, daß die Blättchen in ihrer Längsebene aufeinander zu liegen kommen.It is already known to use so-called mica paper for insulation purposes. It is about here around thin mica flakes, which are laid on top of each other like roof tiles. This is done by that one finest mica with a longitudinal diameter of the flakes of 1.00 to 1000 μ (the thickness is of course, correspondingly less) in water and then placed on a sieve. This takes place the deposit due to flow mechanisms always in such a way that the leaflets in their longitudinal plane come to rest on each other.

Ein derartiges Glimmerpapier hat jedoch nur eine geringe Festigkeil. Man kann daher mit ihm beispielsweise keine Drähte umwickeln.However, such a mica paper has only a slight strength wedge. One can therefore with him for example do not wrap any wires.

Man könnte sich nun vorstellen, daß die Handhabbarkeit dieses brüchigen Materials durch Kaschierung mit einem Trägermaterial verbessert werden könnte. Ein geeigneter Werkstoff wird beispielsweise in DT-AS 11 61 120 beschrieben. Diese Lösung erwies sich jedoch nicht als voll zufriedenstellend. Bedingt durch eine häufig ungleichmäßige Einbindung der Glimmerblättchen in das thermoplastische Trägervlies kam es zu ungleichmäßigen dielekctrischen Eigenschaften de·., Fertigproduktes. Auch waren erhebliche Aufwendungen zur Einrichtung geeigneter Laminiereinrichtungen notwendig. One could now imagine that this fragile material can be handled by lamination could be improved with a carrier material. A suitable material is, for example, in DT-AS 11 61 120 described. However, this solution turned out to be not considered fully satisfactory. Due to the often uneven integration of the mica flakes Uneven dielectric properties of the finished product occurred in the thermoplastic carrier fleece. Considerable expenditure was also required to set up suitable laminating devices.

Um deraritge Glimmerbahnen besser handhaben zu können, wurde bereits vorgeschlagen, die Blättchen zusammen mit Zellulosc-Kurzfasern in einer Flotte aufzuschwämmen und dann Kurzfasern und Glimmerblättchen zusammen auf dem Sieb abzugießen. Es entsteht so ein Papier, in dem große Mengen von Glimmerblättchen eingelagert sind. Es gelingt auf diese Weise, die Handhabung etwas zu verbessern. Jedoch sind derartige Glimmerpapicre mit Zellulosefasergehalt immer noch sehr brüchig und wenig beständig bei höheren Temperaturen. Außerdem wirken sich cellulosische Bestandteile auf Grund ihrer Hydrophilic ungünstig aus und es fallen auch häufig die Blättchen beim Schütteln aus dem sie tragenden Fasergerüst heraus, da keine feste Verbindung zwischen Faser und Glimmerblättchen besteht.In order to be able to handle such mica tracks better, it has already been proposed to put the leaflets together to spong up with cellulosc short fibers in a liquor and then short fibers and mica flakes pour together on the sieve. The result is a paper with large quantities of mica flakes in it are stored. In this way it is possible to improve the handling somewhat. However, such are Mica papicre with cellulose fiber content is still very brittle and not very resistant at higher levels Temperatures. In addition, cellulosic constituents have an unfavorable effect due to their hydrophilic nature and the leaflets often fall out of the fibrous framework that supports them when shaken, since they are not solid There is a connection between the fiber and the mica flakes.

Das nachstehend beschriebene Glimmervliespapier weist diese Nachteile nicht mehr auf. Es ist hitzebeständig und läßt sich rollen, ohne daß Glimmerblättchen abblättern.The mica nonwoven paper described below no longer has these disadvantages. It is heat resistant and can be rolled without flaking off mica flakes.

Zur Herstellung der neuartigen Glimmervliespapiere schwämmt man in einem großen Wasserüberschuß verhältnismäßig lange Fasern zwischen z. B. 6 bis 20 mm in Gegenwart von Feinstglimmcr auf. Ein Teil (vorzugsweise etwa 20% der Fasern) besteht aus thermoplastischen Bindelasern, die bei verhältnismäßig tiefer Tem- (15 pcratur an ihrer Oberfläche klebrig werden. Es eignen sich hierfür besonders unvcrstrccktc Polyesterfasern.For the production of the new mica fleece papers one sponges in a large excess of water long fibers between z. B. 6 to 20 mm in the presence of Feinstglimmcr. A part (preferably about 20% of the fibers) consists of thermoplastic binding fibers, which at relatively low temperatures (15 pcratur become sticky on their surface. Unstretched polyester fibers are particularly suitable for this purpose.

Das Gemisch aus Bindefasern und Glimmer (gegebenenfalls in Gegenwart weiterer Fasern) wird dann wie üblich auf einem Hydroformer oder Steilsieb abgelegt und überschüssiges Wasser abgesaugt. Anschließend trocknet man und kalandriert das zunächst angefallene Vlies, dessen Festigkeit noch gering ist. bei einem Liniendruck zwischen 50 und 200 kg/cm und bei einer Temperatur zwischen vorzugsweise 190 bis 200"C. Dabei erweichen die Klebefasern und bilden so ein Gerüst untereinander, bei dem die Faserkreuzungspunkte miteinander — ähnlich wie glühende Drähte — verschweißen. Gleichzeitig werden die Glimmerbläitchen innerhalb dieses Gerüstes ebenfalls an den klebrigen Fasern gebunden. Dabei bleibt jedoch der größte Teil der Oberfläche der Glimmerblättchen frei, wodurch diese ihre volle Wirksamkeit entfalten können.The mixture of binding fibers and mica (optionally in the presence of further fibers) is then like Usually placed on a hydroformer or a steep sieve and excess water sucked off. Subsequently The fleece that is initially obtained is dried and calendered, the strength of which is still low. with a line print between 50 and 200 kg / cm and at a temperature between preferably 190 to 200 "C. Thereby the adhesive fibers soften and thus form a framework with one another, in which the fiber intersection points with one another - similar to glowing wires - weld. At the same time, the mica bleaches are inside this structure is also bound to the sticky fibers. However, most of the Surface of the mica flakes free, which allows them to develop their full effectiveness.

Das so hergestellte Material kann auf Grund seiner erheblichen Festigkeit in Form von Bändern in den Handel gebracht werden, die im sogenannten Wickelverfahren verarbeitet werden können. Obwohl das neue Papier wickelfähig ist, weist es auch noch zusätzlich eine Steifheit auf, die es für die Verwendung in der Flachisolation ebenfalls geeignet macht.The material produced in this way can, due to its considerable strength, in the form of ribbons in the Trade are brought, which can be processed in the so-called winding process. Though that If new paper can be wound, it also has a stiffness that makes it suitable for use in the Flat insulation also makes it suitable.

Man wird erfindungsgemäß nur thermoplastische Faern verwenden, welche bei höheren Temperaturen nicht verschmoren oder sich sonst wie zersetzen. Infolgedessen kann das neue Material Temperaturen bis etwa 18O⁰C vertragen. Mit anderen Worten: Es ist für die Wärmeklassen Fund H geeignet.According to the invention, only thermoplastic fibers are used which do not char at higher temperatures or otherwise decompose. As a result, the new material for temperatures up to about 18O ⁰ C. In other words: It is suitable for the Fund H heat class.

Bei den üblichen Glimmerpapieren konnte eine derartige Wärmebeständigkeit nicht erreicht werden, da Zellulosefasern schon bei niedrigeren Temperaturen irreversible Schädigungen erreichen.With the usual mica papers such Heat resistance cannot be achieved because cellulose fibers are irreversible even at lower temperatures Achieve damage.

Ferner ist zu beachten, daß beim Kalandrieren eine hohe Verdichtung des Material resultiert. Diese Verdichtung ist jedenfalls höher als bei den üblichen Glimmerpapieren. Infolge der hohen Verdichtung steigt auch die Durchschlagsfestigkeit gegen elektrische Funken.It should also be noted that calendering results in a high degree of compression of the material. This compression is in any case higher than with the usual mica papers. As a result of the high compression the dielectric strength against electrical sparks also increases.

Besonders vorteilhafte Produkte erreicht man, wenn man zwei zunächst dünne Schichten unter Verwendung von thermoplastischen Prepreg-Folien (Isolierstoff-Folie, beschichtet mit einem vorvernetzten Isolierharzfilm) aus Polyester oder Esterimid doubliert bzw. mit einem entsprechenden Harz besprüht und dann doubliert. Auf diese Art ist es auch möglich, als Zwischenlage fadenverstärkte Prepregs zu verwenden, so daß bei der Konfektionierung von Bändern hohe Zugfestigkeiten zu erreichen sind.Particularly advantageous products can be achieved if two initially thin layers are used of thermoplastic prepreg films (insulating film coated with a pre-crosslinked insulating resin film) made of polyester or esterimide doubled or sprayed with an appropriate resin and then doubled. In this way it is also possible to use thread-reinforced prepregs as an intermediate layer, so that with high tensile strengths are to be achieved when assembling tapes.

Man kann gemäß der Erfindung auch verhältnismäßig dicke Glimmervliespapiere herstellen, obwohl man auf dem Steilsieb nur dünne Schichten zur Ablage bringen kann. Man kann natürlich auch von vornherein dikke Schichten auf dem Steilsieb ablagern. In diesem Falle aber ist die Struktur so dicht, daß das darüberstehende Wasser auch durch die üblichen Absaugekanäle nicht mehr entfernt werden kann. Aus praktischen Gründen wird man daher nur Vliesgewichte bis höchstens 100 g/m² auf dem Hydroformer zur Ablagerung bringen.According to the invention, it is also possible to produce relatively thick mica fleece papers, although only thin layers can be deposited on the steep sieve. Of course, you can also deposit thick layers on the steep sieve from the outset. In this case, however, the structure is so dense that the water above it can no longer be removed even through the usual suction channels. For practical reasons, therefore, only fleece weights up to a maximum of 100 g / m ^{2 will be} deposited on the hydroformer.

Wenn man nun schwere Vliese wünscht, dann wird man zunächst zwei oder drei Schichten des anfallenden Vlieses aufeinanderlegen und diese Schichten gemeinsam der Kalandrierung unterwerfen. Dabei verschweißen alle Schichten zu einer.If you now want heavy fleece, then you will first need two or three layers of the resulting material Lay the fleece on top of one another and subject these layers to calendering together. Weld in the process all layers to one.

Man kann gegebenenfalls auch nicht mit geringen Mengen eines thermisch beständigen Bindemittels wie /.. B. einem Polyesterharz nachimprägnieren. Bei größeren Bindemittelmengen aber überziehen sich dieOne can, if appropriate, even with small amounts of a thermally resistant binder such as / .. B. subsequent impregnation of a polyester resin. With larger amounts of binder, however, they become coated

Glimmerblättchen mit einem Film, wodurch die Wirksamkeit des Papieres herabgesetzt wird.Mica flakes with a film, increasing the effectiveness of the paper is reduced.

Das Wesen der Erfindung besteht gerade darin, daß bindemittelfrei gearbeitet werden kann. Würde man nämlich den Glimmer in einem Bindemittel verrühren und dann ein Vlies mit diesem glimmerhaltigen Binder impräghnieren, so würde man natürlich ebenfalls ein rollfähiges und stabiles papierähnliches Produkt erhalten. Die Wirksamkeit des Glimmers wäre aber dann maskiert, wie etwa bei den aus der DT-AS 10 86 456 bekannten Projektionsschirmen.The essence of the invention consists precisely in the fact that it can be used without binding agents. One would namely stir the mica in a binder and then a fleece with this mica-containing binder impregnate, one would of course also get a rollable and stable paper-like product. The effectiveness of the mica would then be masked, such as in the case of the DT-AS 10 86 456 known projection screens.

Man wird also dafür Sorge tragen, daß der größte Teil der Glimmerblättchen nicht maskiert wird. Dies wiederum bedeutet, daß verhältnismäßig wenig Bindemittel — wie z. B. Polyvinylalkohol — zugegeben werden darf, one geringe Zugabe eines thermisch stabilen Bindemittels hat den Vorteil, daß die Blättchen noch fester im Vlies gebunden werden. Eine sehr feste Bindung ist besonders dann erwünscht, wenn das Produkt sehr stark gerollt werden muß, wobei die Gefahr besteht, daß nur leicht thermoplastische angeklebte Glimmerblättchen wieder abbröckeln.Care will therefore be taken that most of the mica flakes are not masked. this in turn means that relatively little binder - such. B. polyvinyl alcohol - are added allowed, one small addition of a thermally stable Binding agent has the advantage that the leaflets are bound even more tightly in the fleece. A very strong bond is particularly desirable when the product has to be rolled very hard, with the risk of that only slightly thermoplastic glued mica flakes crumble off again.

example

Es werden in der Bütte in einer Verdünnung von 1 :1000 90% Feinstglimmer von 300 μ und 10% PoIyesterkurzschnittfasern, 3,3dtex/10 mm, unverstreckt homogen vermischt. Dann wird dieses Gemisch auf das Steilsieb gepumpt und dort abgelegt Die Strömungsgeschwindigkeit beim Stoffauflauf ist so zu wählen, daß ein Gewicht von 100 g/m² (trocken) resultiert. Das entstehende Glimmervliespapier wird über Absaugschlitze bis zu einer Restfeuchte von 300% entwässert und über Trocknungsanlagen getiocknet Daran anschließend folgt der Kalandergang bei 230⁰C. Der Liniendruck beträgt 120 kg/cm. Es resultiert ein Glimmervliespapier, welches die Eigenschaften wie beschrieben aufweistIn the vat, at a dilution of 1: 1000, 90% fine mica of 300 μ and 10% polyester short cut fibers, 3.3 dtex / 10 mm, undrawn and homogeneously mixed. This mixture is then pumped onto the steep sieve and deposited there. The flow rate in the headbox should be selected so that a weight of 100 g / m ² (dry) results. The resulting mica paper web is dewatered over suction slots and to a residual moisture content of 300% on drying equipment getiocknet This is followed by the Kalandergang at 230 ⁰ C. The linear pressure is 120 kg / cm. The result is a mica fleece paper which has the properties as described

Claims

Claim:

Mica fleece paper, consisting of a framework of thermoplastic fibers, which at their crossing points are welded together, characterized in that it is on the fibers Contains finest mica, bound thermoplastic.