DE2212699A1 - Laminat und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Laminat und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Priorität; v.18.März 1971 in Japan
Anm.No.: 14 769/71
Die Erfindung betrifft ein neues zusammengesetztes Laminat mit den Vorteilen sowohl von Papier wie auch
von Filmen sowie spezieller ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Laminats. Da Papier einerseits
und Filme andererseits unterschiedliche Vorteile und Nachteile besitzen, werden sie oftmals in Verbindung miteinander
verwendet. Beispielsweise wird biaxial orientierter Polypropylenfilm in Kombination mit elektrisch isolierendem
Papier in den dielektrischen Abstandshaltern! von elektrischen A-C-Kondensatoren verwendet. In diesem
Fall vereinigen sich die dielektrischen Eigenschaften des thermoplastischen Filmes gut mit dem Koronawiderstand des
imprägnierten Papieres beim Eintauchen in Isolationsöl.
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l'ostsdicck: Frankfurt/Main 6763
Ein nicht-gewebter PoIyesterbogen, der durch Klebstoffe
mit einem Polyesterfilm verbunden ist, wird für das Keil- und Nutenfutter in einem elektrischen Motor verwendet.
In diesem Fall ist der Film wirksam für die Erhöhung der Durchschlagspannung des Motors, und das nichtgewebte
Vlies verbessert den Befeuchtungswiderstand des Isolationslackes.
Die obigen Beispiele zeigen, daß die Kombination von Film und Papier oder nicht-gewebtem Vlies gut brauchbar
für zahlreiche Anwendungsgebiete ist. Entsprechend besteht ein sehr großer Bedarf an zusammengesetzten Laminaten
mit den Hauptvorteilen sowohl von Papier wie auch von Filmen.
Es gibt vier Kombinationen solcher zusammengesetzten
Laminate, wie:
(a) nichtorientierter Film und nichtorientierte Fäser-
chen,
und
(b) nichtorientierter Film orientierte Fäserchen,
(c) orientierter Film und nichtorientierte Fäserchen,
(d) orientierter Film und orientierte Fäserchen.
In Fällen (a), (b) oder (c) kann der Film mit dem nichtgewebten Vlies durch Hitze verbunden werden, da;
entweder der Film oder die Fäserchen nicht orientiert
209841/1(UB
sind. Demnach kann das zusammengesetzte Laminat ohne irgendeinen Klebstoff hergestellt werden. Ein solches
zusammengesetztes Laminat der Typen (a), (b) und (c) zeigt jedoch bestimmte Nachteile, wie unzureichende
mechanische Festigkeit, schlechte elektrische Eigenschaften und schlechten Widerstand gegen' isolierendes
öl oder isolierenden Lack, da entweder der Film oder die Fäserchen nicht orientiert sind. Daher besteht
die bevorzugte Kombination aus orientiertem Film und orientierten Fäserchen.
Nach dem Stand der Technik kann aber der orientierte Film, besonders biaxial orientierter Film, nicht durch
Hitze mit den orientierten Fäserchen verbunden oder larminiert
werden. Daher ist es üblich, einen Klebstoff zur Herstellung des zusammengesetzten Laminates vom
Typ (d) zu verwenden.
Ein Klebstoffmaterial ist jedoch geeignet, die elektrischen
Eigenschaften zu zerstören. Außerdem ist das Verfahren zur Herstellung der mit Klebstoff verbundenen
Laminate ziemlich teuer.
Die oben erwähnten zusammengesetzten Laminate der Typen (a), (b) und (c) und der Klebstofftyp (d) waren bisher
bereits bekannt. In diesem Zusammenhang können die USA-Patentschrift 3 523 149 und die britische Patentschrift
1 204 825 genannt werden. Zusammengesetzte Laminate des
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Typs (d), die frei von Klebstoff sind, waren bisher jedoch noch nicht bekannt. Es wird angenommen, daß solche zusammengesetzte
Laminate bisher nie für elektrische Systeme verwendet wurden.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es daher, ein neues zusammengesetztes
Laminat des Typs (d) ohne Klebstoffgehalt zu bekommen. Ein anderes Ziel besteht darin, ein solches zusammengesetztes
Laminat in der Form eines Bogens oder Filmes mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, elektrischen Eigenschaften
und Dauerhaftigkeit gegen öl oder Lack zu erhalten.
Ein weiteres Ziel besteht darin, ein neues Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung solcher verbesserter Laminate
zu bekommen.
Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Laminat und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Spezieller betrifft sie
ein solches zusammengesetztes Laminat, das durch Laminieren von ein oder mehreren.Bögen eines nichtgewebten Vlieses,
das im wesentlichen aus nichtorientierten thermoplastischen Fäserchen besteht, mit einem nichtorientierten Film des
gleichen Typs des thermoplastischen Polymers und anschliessende biaxiale Orientierung des laminierten Bogens hergestellt
wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein zusammengesetztes
Laminat zu bekommen, das im wesentlichen keine Klebstoffe enthält und aus einem Bogen oder Bögen von
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orientiertem nichtgewebtem Vlies und biaxial orientiertem
Film besteht.
Ein anderes Ziel besteht darin, ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines solchen zusammengesetzten Laminates
zu erhalten. Ein weiteres Ziel ist darin zu sehen, daß man
ein elektrisches Isoliermaterial mit verbesserten Eigenschaften
im Vergleich zu bekanntermaßen hergestellten Materialien erhält.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Herstellungsverfahren zur Gewinnung eines Laminats nach der Erfindung.
Die Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Laminat, das im
wesentlichen keine Klebstoffe enthält und aus einem nichtgewebten Vliesbogen (A) einachsig orientierter thermoplastischer
Fäserchen und einem biaxial orientierten thermoplastischen Film (B) des gleichen Polymertyps wie (A) besteht, worin
das Gewicht des Films (B) etwa 40 % des Gesamtgewichtes des zusammengesetzten Laminates übersteigt.
Dieses zusammengesetzte Laminat kann in der Weise hergestellt werden, daß man einen Bogen oder Bögen von nichtgewebtem
Vlies (A), das im wesentlichen aus nichtorientierten oder teilweise orientierten thermoplastischen Fäserchen mit einer
geringeren Doppelbrechung als der Hälfte der maximalen Doppelbrechung
jedes der Polymere besteht, mit einem nichtorientierten thermoplastischen Film (B), der aus dem gleichen ther-
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moplastischen Polymertyp, wie (A) besteht, laminiert, wobei
das Gewicht des Films (B) etwa 40 % des Gesamtgewichtes des laminierten Bogens übersteigt, und sodann den laminierten
Bogen biaxial orientiert.
Der hier verwendete Begriff "Fäserchen" soll eine feine
Faser bedeuten. Der Durchmesser der meisten Fäserchen liegt im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,1 mm (0,04 bis 0,4 mil),
doch einige der Fäserchen können auch dicker als 0,1 mm oder dünner als etwa 0,01 mm sein. Die Länge der
meisten Fäserchen liegt im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 cm (0,4 bis 4 Zoll), doch können einige Fäserchen auch länger
oder kürzer sein.
Vorzugsweise hat jedes Fäserchen Tentakeln, die zur Bildung des nichtgewebten Vlieses durch gegenseitige Verankerung
brauchbar sind.
Das Wort "Vlies" oder "nichtgewebtes Vlies", wie es hier verwendet wird, bedeutet einen Bogen, der aus einem Netzwerk
miteinander verwirrter Fäserchen und teilweise durch Schmelzen haftender Fäserchen zusammengesetzt ist. Daher
schließt der Ausdruck "Vlies" auch einen papierartigen Bogen oder einen pulpeartigen Bogen ein, der aus thermoplastischen
Fäserchen besteht.
Das für die Erfindung verwendbare nichtgewebte Vlies soils aus Fäserchen mit einer Doppelbrechung bestehen, die geringer
als etwa die Hälfte der maximalen Doppelbrechung ist.
2Q9841/104S " 7 "
Der hier verwendete Begriff der maximalen Doppelbrechung bedeutet die Doppelbrechung der Faser, wenn die Moleküle
oder die Kristalle in der Faser perfekt in Richtung der Faserachse orientiert sind. Die maximale Doppelbrechung
hängt eng zusammen mit der chemischen Struktur des Polymers und kann für jedes Polymer theoretisch und/oder experimentell
bestimmt werden. Einige Beispiele maximaler Doppelbrechungen sind folgende:
isotaktisches Polypropylen · 0,040
PoIyäthylenterephthalat 0,260
Poly-( £ -caprolactam) 0,073
lineares Polyäthylen * 0,060
Das für die vorliegende Erfindung brauchbare nichtgewebte Vlies sollte aus Fäserchen mit einer Doppelbrechung bestehen,
die geringer als etwa die Hälfte des oben erwähnten Wertes beträgt. Wenn das Vlies aus Polypropylen besteht,
sollten die meisten der Fäserchen eine Doppelbrechung von weniger als etwa 0,020 haben. Wenn das Material aus Polyethylenterephthalat
besteht, sollten die meisten der Fäserchen eine Doppelbrechung von weniger als etwa 0,130 laben.
Nichtgewebtes Vlies aus Fäserchen mit einer Doppelbrechung von mehr als etwa der Hälfte der maximalen Doppelbrechung
können kein gleichförmiges zusammengesetztes Lamiat ergeben, und zwar wegen der schwachen Haftung zwischen dem Film
und dem Vlies nach der anschließenden biaxialen Orientierung.
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— ο —
Die meisten der thermoplastischen Polymere sind geeignete Materialien für die Herstellung des nichtgewebteii Vlieses
nach der Erfindung. Besonders brauchbar für das nichtgewebte Vlies sind gesättigte Polyester, wie Polyäthylenterephthalat,
Polyolefine, wie Polypropylen -Polyäthylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyamide und Polycarbonate.
Diese Polymere können Homopolymere oder Mischpolymere sein. Beispielsweise ist auch mit Adipinsäure, Isophthalsäure
oder Diäthylenglycol mischpolymerlsiertes Polyäthylentjfierephthalat
zur Herstellung von nichtgewebtem Vlies geeignet.
Das oben erwähnte nichtgewebte Vlies kann leicht nach der bekannten "SchmeIzsprühtechnik" oder der "Spritzspinntechnik"
hergestellt werden. Natürlich ist die Erfindung nicht auf ein solches Herstellungsverfahren beschränkt.
Die Doppelbrechung der Fäserchen kann durch verschiedene Herstellungsbedingungen
eingestellt werden. Es ist oft leicht, Fäserchen zu produzieren, die zum Zwecke der Erfindung geeignet
sind. Beispielsweise können solche Fäserchen durch Aussprühen von geschmolzenem Polymer aus Spinndüsen mit
Hilfe von Heißluft hergestellt werden.
Hier bedeutet der Ausdruck "nichtorientierter thermoplastischer
Film" auch einen Film mit niedrigem molekularem Orientierungsgrad. Es ist unvermeidlich, daß der Film eine geringe
Schmelzorientierung als Ergebnis des Schmelzziehens aus dem Mundstück hat. - 9 -
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— Q —
Die meisten der thermoplastischen Polymere, besonders gesättigte lineare Polyester, wie Polyäthylenterephthalat,
Polyolefine, wie Polypropylen und Polyäthylen, Polystyrole, Polyvinylchloride, Polyamide und Polycarbonate, können als
Filme nach dieser Erfindung vawendet werden. Diese können
Homopolymere oder Mischpolymere sein. Das oben erwähnte nichtgewebte Vlies und der nichtorientierte Film können
nach einer dar folgenden Methoden miteinander laminiert werden:
(1) indem man den Film auf das Vlies in Bogenform auflegt
und sodann beide unter Erhitzen und Druck zusammenpreßt,
(2) indem man das geschmolzene Polymer in der Form eines Bogens auf einen Bogen des Vlieses aufbringt,
(3) indem man die geschmolzenen Fäserchen unter Bildung des Vlieses auf den festen Film aufsprüht und
(4) indem man die geschmolzenen Fäserchen unter Bildung des Vlieses auf einen geschmolzenen Film aufsprüht.
Die am meisten bevorzugte Methode ist die mit der Nummer (2).
Die Struktur des laminierten Bogens besteht im allgemeinen aus zwei Schichten, d.h. dem nichtgewebten Vliesbogen und
einem nichtorientierten Film. Doch kann für einige Verwendungszwecke auch eine dreischichtige Struktur bevorzugt
sein, die aus einem nichtorientierten Film besteht, der
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- Io -
üeidseitig von zwei Schichten aus nichtgewebtem Vlies sandwichartig
bedeckt ist. Es ist bevorzugt, aber nicht erforderlich, daß die Haftung zwischen dem nichtorientierten Film
und dem nichtgewebten Vlies fest ist. Selbst wenn die Haftung nach dem Laminieren nicht ausreicht, wird sie nach der anschließenden
biaxialen Orientierung viel stärker. Es ist überraschend, daß die biaxiale Orientierung die Haftung
zwischen dem Film und dem Vlies verbessert.
Das thermoplastische Polymer des nichtorientierten Filmes, das hier verwendet wird, sollte vom gleichenPolymertyp sein
wie das nichtgewebte Vlies. Dies meint nicht genau das gleiche Polymer, doch sollte es zu der gleichen Polymerkategorie
gehören. Beispielsweise gähören Polypropylen und Polyäthylen oder ihre Mischpolymere dem gleichen Typ oder der
gleichen Kategorie nach der vorliegenden Erfindung an. Es ist schwierig, gute Eigenschaften oder Haftungen in einem zusammengesetzten
Laminat zu bekommen, das aus einer Kombination sehr verschiedener Polymere besteht.
Der nächste Punkt dieser Erfindung ist das Verhältnis des nichtorientierten Filmes zu dem nichtgewebten Vlies in der
Zusammensetzung. Wenn das Vlies im Vergleich mit dem Film zu dick ist, kann keine gleicharmige biaxiale Orientierung
errächt werden. Für eine gleichförmige biaxiale Orientierung ist es erforderlich, daß das Gewicht des Filmes etwa 40 %,
vorzugsweise etwa 50 %, des Gesamtgewichtes des laminierten Bogens übersteigt. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist,
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streckt sich das Vlies auf dem Film nicht gleichförmig, und außerdem ist dann die Haftung zwischen dem Film und dem
Vlies nfaht gut, selbst nach der anschließenden biaxialen Orientierung.
Bei der vorliegenden Erfindung können die bekanten biaxialen
Orientierungsmethoden und -bedingungen, angewendet werden. Das biaxiale Streckverhältnis hängt von der Natur der
thermoplastischen Polymere ä>. Im allgemeinen liegt jedoch
das Streckverhältnis in Längsrichtung bei etwa 2,0 χ bis 10,0 x, vorzugsweise bei 3,0 χ bis 6,0 x, und das Streckverhältnis
in Querrichtung liegt bei etwa 2,0 χ bis 15,0 x, vorzugsweise bei 3,0 χ bis 10,0 x. Die Strecktemperatur und
die Hitzestabilisierungstemperatur hängt auch von den Polymertypen ab. Diese Bedingungen sind bei der vorliegenden
Erfindung etwa die gleichen wie jene, die bei Verfahren zur Herstellung der biaxialen orientierten thermoplastischen
Filme bekannt sind.
Das biaxiale Orientieren des laminierten Bogens hat die folgenden Vorteile:
(1) die Haftung zwischen dem Film und dem Vlies wird sehr fest,
(2) die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Films werden sehr verbessert,
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(3) die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Fäserchen werden stark verbessert, da die Fäserchen
auch orientiert werden, wenn der Film orientiert wird,
(4) ein zusammengesetztes Laminat mit einer dünnen Vliesschicht kann hergestellt werden, da das Vlies durch
das Strecken dünner wird. Bisher war man der Auffassung, daß es beinahe unmöglich ist, ein dünneres Vlies als von
0,5 mm zu erhalten,
(5) die elektrischen Eigenschaften, wie der Isolationswiderstand und der Verlustfaktor, werden stark verbessert.
Nach der biaxialen Orientierung kann das zusammengesetzte Laminat unter Zugspannung oder entspannt in der Hitze stabilisiert
werden. Es ist oftmals bevorzugt, daß die Hitzestabilisierung unter Zugspannung und anschließend in entspanntem
Zustand erfolgt. Manchmal neigt die Oberfläche der zusammengesetzten Laminate dazu, nach der biaxialen Orientierung
eine Aufrauhung zu bekommen. Zur Ausschaltung einer solchen Aufrauhung ist es gut, das Laminat zwischen erhitzten
Walzen zu kalandrieren. Auch kann ein Abbrennen der Aufrauhung in einer Gasflamme wirksam sein, um die Obrflache
des Laminats zu glätten.
Das so hergestellte zusammengesetzte Laminat ist brauchbar als dielektrisches Material in einer großen Vielzahl
elektrischer Anwendungsgebiete, wie zur Isolation von Moto-
2 0 £ ^U 1 / 1 CH 5
ren, Generatoren, Transformatoren, Drähten, Kabeln, Kondensatoren
und Heizplatten. Die" Verwendung dieses zusammengesetzten Laminates, auf elektrischen Anwendungsgebieten hat
folgende Vorteile:
(1) Die dielektrische Schicht besitzt mechanische Zähigkeit und gute elektris-che Eigenschaften, wie niedrigen
Verlustfaktor und hohen elektrischen Widerstand, da sowohl der Film wie auch das Vlies orientiert sind.
(2) Isolationsöl oder -lack werden nicht verunreinigt, da keine Klebstoffe zwischen äsa. Film und dem Vlies verwendet
werden. Es ist bekannt, daß verunreinigtes öl oder verunreinigter Lack den Verlustfaktor der elektrischen Systeme erhöht.
(3) Die Dauerhaftigkeit der dielektrischen Schicht gegen Isolationsöl, Lack und,Hitze ist so überlegen wegen
der Orientierung sowohl des Filmes wie auch des Vlieses, daß die elektrischen Systeme eine längere Lebensdauer
haben.
(4) Stromkabel oder Drähte unter Verwendung dieses zusammengesetzten
Laminates als Isolationsschicht besitzen gute Biegebeständigkeit, da jede Schicht gleitfähig ist und
die Haftung zwischen dem Film und dem Vlies im wesentlichen perfekt ist.
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(5) Die Kosten des Isolationsmaterials werden herabgesetzt, da das zusammengesetzte Laminat in einem kontinuierlichen
Verfahren mit hoher Produktionsgeschwindigkeit hergestellt werden kann.
(6) Der Zusammenbau von Motoren, Generatoren, Kondensatoren, Transformatoren usw. wird erleichtert, da es unnötig
ist, einzelne Filme und Papiere zu verwenden.
Isotaktisches Polypropylen (grundmolare Viskositätszahl 1,43, gemessen in Tetralin bei 135°C) wurde auf einem sich
bewegenden Drahtsieb unter Bildung von nichtgewebten Vliesbögen schmelzgesponnen. Durch Veränderung der Spinnbedingungen
wurden sieben Arten von Bögen hergestellt, wobei die Fäserchen unterschiedliche Doppelbrechungswerte besaßen.
Alle diese Bögen waren 2,8 mm (15 mil) dick, und ihre scheinbare Dichte betrug 0,4 g/cm . Die Durchmesser der Fäserchen
variierten zwischen 0,01 und 0,1 mm, doch gab es auch einige Fäserchen, die dicker als 0,1 mm oder dünner als 0,01 mm
waren.
Isotaktisches Polypropylen (grundmolare Viskos!tätszahl
1,92) wurde auf diese nicht-gewebten Vliesbögen unter Bildung laminierter Bögen mit einer Dicke von etwa 0,6 mm (0,024 Zoll)
durch Extrudieren auflaminiert. Diese laminierten Bögen wurden 4,0 χ in beiden Richtungen bei etwa 1600C biaxial gestreckt.
Die Streckapparatur, die hier verwendet wurde, war
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ein Fiimstrecker der T.M.Long Company. Das Aussehen dieser
Proben wurde auf der Grundlage der Haftung bewertet, wobei die in der folgenden Tabelle I aufgeführten Ergebnisse erhalten
wurden:
Doppelbrechung der Fäserchen auf dem Vliesbogen vor der biaxialen Orien tierung |
Aussehen der Proben nach biaxialer Orientierung |
0,003 - O,005 | ausgezeichnet |
0,007 - 0,009 | ausgezeichnet |
0,012 - O,O15 | ausgezeichnet |
0,016 - 0,019 | ausgezeichnet |
0,020 - 0,022 | in einigen Teilen der Probe haftete das Vlies nicht auf dem Film |
0,024 - 0,027 | in den meisten Teilen der Probe trennte sich das Vlies von dem Film. Film und Vlies waren noch orientiert. |
0,030 - 0,032 | nur der Film war orientiert, und das Vlies blieb unorien- tiert, da es keine Haftung zwischen dem Film und dem Vlies gab. |
- 16 -
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Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Doppelbrechung der Fäserchen in dem Vliesbogen kleiner als etwa 0,020 sein
sollte, um ein ausgezeichnetes Laminat zu bekommen. Dieser Wert von 0r020 entspricht der Hälfte der maximalen Doppelbrechung
von 0,040 für isotaktisches Polypropylen.
Ein zusammengesetztes Laminat wurde kontinuierlich nach dem schematisch in der Zeichnung dargestellten Verfahren
hergestellt. Isotaktisches Polypropylen (grundmole Viskositätszahl
1,40, gemessen in Tetralin bei 135°C) wurde in den in der Zeichnung gezeigten Extruder 1 eingespeist und bei
120°C aus dem Mundstück 2 mit zahlreichen Spinndüsen eines Durchmessers von 0,01 mm in der Schmelze extrudiert. Heiße
Luft von 32O°C wurde aus der Heißluftquelle 3 in das Mundstück 2 gepumpt. Das geschmolzene Polypropylen wurde aus
den Spinndüsen des Mundstückes 2 mit dem Heißluftstrom ausgespült, wobei sich Fäserchen 4 bildeten. Diese Fäserchen
wurden verfestigt, und hafteten durch Verschmelzen aneinander oder verfilzten miteinander, während sie von dem Mundstück
2 zu dem sich bewegenden Drahtsieb 5 herabfielen. Auf dem Drahtsieb 5 wurden die Fäsachen gestapelt und bildeten
einen nichtgewebten Vliesbogen 6 mit einer Dicke von 2 mm,
einer scheinbaren Dichte von 0,4 g/cm und einer Doppelbrechung von 0,006 bis 0,010 für jedes Fäserchen. Der Vliesbogen
6 wurde durch einen Satz angetriebener Ziehwalzen 7, die mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min rotierten, von
dem Drahtsieb 5 abgenommen.
2 0 9 π U 1 / 1 0 U 5
Ein anderes Polypropylen mit einem Gehalt von 1,0 Gew.-% willkürlich mischpolymerisierten Äthyleneinheiten in der
Kette (grundmolare Viskositätszahl 2,20) wurde einem anderen Extruder 8 zugeführt und bei 28O°C aus dem Filmmundstück 9
mit einer üchten Weite des Schlitzes von 0,01 mm in der
Schmelze extrudiert. Der geschmolzene Polypropylenfilm wurde auf einer sich drehenden Kühlwalze 11 mit einer Oberflächentemperatur
von 60°C gegossen. Der Vliesbogen 6, der von den Ziehwalzen 7 kam, wurde mit dem sich auf der Kühlwalze 11
verfestigenden Polypropylenfilm mit Hilfe einer Druckwalze 10, die mit Gummi bedeckt war, laminiert. Der laminierte
Bogen 13 wurde von der Kühlwalze 11 mit Hilfe einer Abnahmewalze 12 abgenommen. Die Dicke dieses laminierten Bogens 13
betrug etwa 0,9 mm (0,032 Zoll), und das Gewichtsverhältnis des Films zu dem Vlies in dem laminierten Bogen 13 betrug
etwa 63:37.
Der laminierte Bogen 13 wurde kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit
von 10 m/min in den Längsstreckabschnitt 14 und 15 bewegt. Der erste Walzensatz 14 rotierte mit einer
Geschwindigkeit von 10 m/min, und der zweite Walzensatz 15 rotierte mit einer Geschwindigkeit von 45 m/min. Der laminierte
Bogen wurde so in Längsrichtung bei einer Temperatur von etwa 1300C zwischen den beiden Walzenpaaren auf das
4,5-fache gestreckt. Der so in Längsrichtung orientierte laminierte Bogen 16 wurde kontinuierlich in den Spannrahmen
17 bewegt und bei einer Temperatur von 160°C in Querrichtung etwa auf das 10-fache gestreckt. Das so biaxial orientierte
209841/1045
zusammengesetzte Laminat wurde bei 145°C la dem Spannrahmenofen
in der Hitze stabilisiert, währemd man eine Breitenverminderung des Laminats von etwa 7 % zuließ.
Das' aus dem Spannrahmen kommende zusammengesetzte Laminat 18
wurde durch einen Satz erhitzter Walzen 19 bei 1300C kalandriert,
um die Rauhigkeit auszuschalten. Sodann wurden die beiden Kanten des Laminats mit der Schneideinrichtung 20 abgeschnitten.
Die Aufwickeleinrichtung 21 wickelte das Laminat mit einer Dicke von 3 mm auf einem Kunststoffkern auf. Das
so hergestellte Laminat besaß die Vorteile sowohl eines Films wie auch von Papier. Mit anderen Worten, eine Seite des Laminats
besaß papierartige Eigenschaften und die andere Seite filmartige Eigenschaften. Die Haftung zwischen dem Film und
dem Vlies war so perfekt, daß es schwierig war, die Vliesschicht von dem Film abzuschälen.
Polyäthylenterephthalat (gcunänolare Viskositätszahl 0,7, gemessen
in o-Chlorphenol bei 25°C) wurde bei 31O°C nach der
in Beispiel 1 gezeigten Schmelzsprühtechnik gesponnen, wobei
man ein nichtgewebtes Vlies mit einer Dicke von etwa 0,5 mm (2 mil) bekam. Der mittlere Durchmesser und die Doppelbrechung
der Fäserchen waren etwa 0,02 mm und O,O2 bis O,05. Das
gleiche Material, das oben erwähnt wurde, wurde zu einem Extruder mit einem Durchmesser von 66 mm eingespeist und bei
3000C aus dem Filmmundstück in der Schmelze extrudiert. Der
geschmolzene Polyäthylenterephthalatflim wurde auf der Kühl-
- 19 -
209SA1/104S
walze in gleicher Weise wie in Beispiel 1 mit dem nichtgewebten
Vlies laminiert» Die Dicke dieses laminierten Bogens betrug etwa l,O5 rant C4f 2 mil), und das Gewichtsverhältnis
des Films zu dem Vlies in dem laminierten Bogen betrug
etwa 75:25.
Dieser laminierte Bogen wurde bei 800C auf das 3,3-fache in
Längsrichtung und bei 90°C auf das 3,5-fache in Querrichtung gestreckt. Das so biaxial orientierte Laminat wurde
bei 22O°C unter Zugspannung in der Hitze stabilisiert. Die Dicke des zusammengesetzten Laminates betrug etwa 0,1 mm,
und eine Seite war papierartig.
Ein anderes Laminat mit einem Vlies auf beiden Seiten und mit einer Gesamtdicke von etwa O,125 mm (0,5 mil) wurde nach
dem gleichen Verfahren, wie es oben erwähnt wurde, hergestellt. Die Papierchromatographietechnik zeigte, daß diese
Laminate mit Isolationsöl leichter imprägniert werden als übliche Isolationspapiere.
Zur Erläuterung der hervorragenden Eigenschaften dieser Laminate wurde eine große Zahl von Kondensatorelementen mit
einer Kapazität von Of3 /UF aus diesen Laminaten mit einer
Breite von 1 mm und Aluminiumfolie mit einer Breite von 0,8 mm zusammengebaut. Als Kontrolle wurde normaler PoIyäthylenterephthalatfilm
mit einer Dicke von 0,125 mm verwendet. Diese Kondensatorelemente wurden in ein Gehäuse gegeben und bei 60 C unter Vakuum getrocknet, um restliche
- 2o -
2G9341/KU5
- 2ο -
Feuchtigkeit zu entfernen. Das imprägnierende dielektrische öl, Trichlordiphenyl, wurde unter Vakuum in den Kondensator
eingespritzt. Die so erhaltenen Kondensatoren wurden nach
der Imprägnierung 24 Stunden auf Raumtemperatur gehalten.
Sodann wurde die durch Ladung auf diesen Kondensator aufgebrachte Spannung (60 c/s) allmählich variiert, um die
Koronabeginn- und Koronalöschspannung zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
der Imprägnierung 24 Stunden auf Raumtemperatur gehalten.
Sodann wurde die durch Ladung auf diesen Kondensator aufgebrachte Spannung (60 c/s) allmählich variiert, um die
Koronabeginn- und Koronalöschspannung zu messen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Korona beginn spannung |
Korona lösch spannung |
|
Laminat mit Vlies auf einer Seite |
2 500 V | 2 300 V |
Laminat mit Vlies auf beiden Seiten |
2 600 V | 2 350 V |
normaler Film (Kontrollprobe) |
1 300 V | 1 100 V |
(jeder Wert ist ein Mittelwert
aus 20 Messungen).
aus 20 Messungen).
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß das Laminat nach der Erfindung sehr gut brauchbar ist für mit öl gefüllte elektrische
Systeme.
2 Ü 5 rU 1 / HU 5
Claims (8)
1.) Laminat, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem nichtgewebten
Vliesbogen (A) einachsig orientierter thermoplastischer Fäserchen und einem biaxial orientierten thermoplastischen
Film (B) des gleichen Typs wie (A) besteht und im wesentlichen vollständig frei von einem zusätzlichen
Klebstoffmaterial ist, wobei das Gewicht des Filmes (B)
etwa 40 % des Gesamtgewichtes des Laminats übersteigt.
2.) Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (A) aus einem Polyolefin- oder Polyestervlies besteht.
3.) Laminat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (A) aus Polypropylen oder Polyethylenterephthalat
besteht.
4.) Laminat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (B) aus einem Polyolefin oder Polyester besteht.
5.) Laminat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (B) aus Polypropylen oder Polyäthylenterephthalat besteht
.
6.) Verfahren zur Herstellung eines Laminats nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man
- 22 -
2 0 9 8 Λ 1 / 1 0 Λ S
(a) den nichtgewebten Vliesbogen (A) aus nichtorientierten oder teilweise orientierten thermoplastischen Fäserchen
mit einer geringeren Doppelbrechung als der Hälfte der maximalen Doppelbrechung jedes der Polymere mit
einem nichtorientierten thermoplastischen Film (B) der gleichen Art wie (A) laminiert, wobei das Gewicht
des Films (B) etwa 40 % des Gesamtgewichtes des laminierten Bogens übersteigt, und
(b) den laminierten Bogen unter Orientierung des Films (B) und des Vlieses (A) und unter Ausbildung einer festen
Haftung zwischen der Filmschicht (B) und der Vliesschicht (A) biaxial streckt.
7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Vlies (A) und einen Film (B) aus einem Polyolefin oder
Polyester verwendet.
8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Vlies (A) und einen Film (B) aus Polypropylen bzw.
Polyäthylenterephthalat verwendet.
209841/1045
Leerseite
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ID=11870257
Family Applications (1)
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DE (1) | DE2212699A1 (de) |
GB (1) | GB1347176A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1972
- 1972-03-15 GB GB1202272A patent/GB1347176A/en not_active Expired
- 1972-03-16 DE DE19722212699 patent/DE2212699A1/de active Pending
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---|---|
GB1347176A (en) | 1974-02-27 |
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