DE2215206C2 - - Google Patents

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R1 R 1

-CH-CH2-N (I)-CH-CH 2 -N (I)

I \I \

OH R2 OH R 2

in welcher R, und R2 je eine geradkettige Alkyigruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder zusammen eine niedere Alkylengruppe, welche durch ein Heteroatom unterbrochen sein kann, bedeuten, verwendet wird, welches durch quantitative Umsetzung eines Epoxidharzes mit einem Schmelzpunkt über 5ß"C (nach ASTM E 28) und mindestens zwei Oxirangruppen per Molekül, und eines sekundären Amins der Formelin which R, and R 2 each represent a straight-chain alkyl group with up to 4 carbon atoms or together a lower alkylene group, which can be interrupted by a hetero atom, is used, which is obtained by quantitative reaction of an epoxy resin with a melting point above 5 ° C (according to ASTM E 28) and at least two oxirane groups per molecule, and a secondary amine of the formula

RiRi

NH m NH m

R2 R 2

in welcher R1 und R2 obige Bedeutung besitzen, so daß im erhaltenen Oxyaminharz keine Oxirangruppen mehr vorliegen, hergestellt worden istin which R 1 and R 2 have the above meaning, so that no more oxirane groups are present in the oxyamine resin obtained, has been produced

2. Wickelband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Trägermaterial ein Glasseidengewebe oder ein Filz aus Glas- oder Kunstfasern ist.2. Wrapping tape according to claim 1, characterized in that the porous carrier material is a glass silk fabric or a felt made of glass or synthetic fibers.

jr. 3. Wickelband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Bindemittel und Beschleuniger verwendete Oxyaminharz aus einem Epoxidharz vom Novolak-Typus oder aus einem solchen auf der Basis von Bisphenol oder Heterocyclen stammt.jr. 3. Wrapping tape according to claim 1 or 2, characterized in that the oxyamine resin used as a binder and accelerator consists of an epoxy resin of the novolak type or of such on the Base derived from bisphenol or heterocycles.

4. Wickelband nach einem der Ansprüche 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel des Oxyaminharzes Rx und R2 je eine Äthylgruppe bedeuten.4. Wrapping tape according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that in the formula of the oxyamine resin R x and R 2 each represent an ethyl group.

5. Verfahren zur Herstellung eines Wickelbandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das5. A method for producing a winding tape according to claim 1, characterized in that the poröse Trägermaterial und das Gliinmerpapier mittels eines Oxyaminharzes obiger Formel! in gerade ausreichender Menge miteinander verklebt und das erhaltene Material zu Bändern schneidetporous carrier material and the gliinmer paper by means of an oxyamine resin of the above formula! glued together in just enough quantities and cut the material obtained into ribbons

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Oxyaminharz in einem organischen Lösungsmittel, wie einem Keton oder einem aromatischen Kohlenwasserstoff, in solcher Konzentration löst6. The method according to claim 5, characterized in that the oxyamine resin in an organic Solvent, such as a ketone or an aromatic hydrocarbon, dissolves in such concentration daß beim darauffolgenden Auftragen der Lösung auf das Trägermaterial etwa 2 bis 20 g Oxyaminharz per nr Fläche aufgetragen werden.that when the solution is subsequently applied to the carrier material, about 2 to 20 g of oxyamine resin per nr Surface to be applied.

7. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch S oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Oxyaminharz obiger Formel I besteht.7. Means for performing the method according to claim S or 6, characterized in that it consists of an oxyamine resin of the above formula I consists.

Bei elektrischen Motoren und Generatoren für mittlere und hohe Spannung und Leistung werden die Leiter mit Glimmerprodukten isoliert. Bei Hochspannungswicklungen wird dabei der Leiter vor dey. Einbau in die Nuten mit einem Glimmerprodukt nach dem Formverfahren oder durch Umbehandlung isoliert. Bei Wicklungen mit Betriebsspannungen bis etwa 6 kV wird heute au-h das sogenannte Ganztränkverfahren verwendet, d. h., die ganze Wirkung wird mit porösen Glimmerbändern isoliert, und iiach dem Einsetzen in die Nuten wird die fertige Wicklung mit einem lösungsmittelfreien Tränkharz imprägniert.In electric motors and generators for medium and high voltage and power, the conductors are insulated with mica products. In the case of high-voltage windings, the conductor is in front of dey. Installation in the Grooves with a mica product after the molding process or isolated by treatment. For windings with operating voltages of up to about 6 kV, the so-called full impregnation process is also used today, d. that is, the whole effect is isolated with porous mica tapes, and after being inserted into the grooves, becomes the finished winding is impregnated with a solvent-free impregnating resin.

Ob bei der Herstellung der Hochspannungsleiter, die erst im fertig isolierten Zustand in die Nut eingelegt werden oder beim Ganztränkverfahren mit der Wicklung bereits in der Nut, muß für beide Verfahren die Glimmer isolation mit einem lösungsmittelfreien Kunstharz vollständig durchtränkt sein.Whether in the production of the high-voltage conductors, which are only inserted into the groove in the fully insulated state, or in the complete impregnation process with the winding already in the groove, the mica must be used for both processes insulation must be completely impregnated with a solvent-free synthetic resin.

Wird das Harz erst nach der Aufwicklung des Bandes auf einen aus isolierten Einzelleitern aufgebauten undIf the resin is only built up after the tape has been wound onto a single conductor made of insulated conductors

verklebten Leiterstab durch Imprägnierung in die Wicklung gebracht, so ist eine Voraussetzung fur den Erfolgglued conductor bar brought into the winding by impregnation, so is a prerequisite for success des Verfahrens, daß die Glimmerisolation vollständig in einem Vakuum-Druckprozeß mit dem Harz durchtränktthe method that the mica insulation is completely impregnated with the resin in a vacuum pressure process wird. Das verwendete Wickelband muß deshalb porös sein, damit es das Harz aufnehmen kann, besonders wennwill. The wrapping tape used must therefore be porous so that it can take up the resin, especially if es sich um Schichtdicken von einigen Millimetern handelt.the layers are a few millimeters thick.

Die Wickelbänder setzen sich zusammen aus einem Trägermaterial, etwa einem Glasseidengewebe von etwa g/m2 Flächengewicht oder einem Vlies aus Glas- oder Kunstfasern, sowie einer Schicht aus Glimmer.The wrapping tapes are composed of a carrier material, for example a glass silk fabric with a weight per unit area of about g / m 2 or a fleece made of glass or synthetic fibers, as well as a layer of mica.

Das Trägermaterial muß dem zusammengesetzten Material die nötige mechanische Festigkeit verleihen. Damit aber das Material überhaupt gehandhabt werden kann, müssen Träger und Glimmer durch ein Bindemittel miteinander verbunden werden.The carrier material must give the composite material the necessary mechanical strength. However, so that the material can be handled at all, the carrier and mica must be connected to one another by a binding agent.

Wesentlich an diesem Verfahren sind folgende, an die Ausgangsmaterialien gestellten Forderungen:The following requirements placed on the raw materials are essential to this process: Das Wickelband muß mechanisch widerstandsfähig und den Beanspruchungen des maschinellen WickeinsThe winding tape must be mechanically resistant and the stresses of machine winding

gewachsen sein. Andererseits muß es praktisch bindemittelfrei sein, damit die Wicklung vom Tränkharz völlig durchdrungen werden kann.be grown. On the other hand, it must be practically binder-free so that the impregnation resin is completely removed from the winding can be penetrated.

Wie man sieht, widersprechen sich beide Forderungen. Ein Wickelband ist nämlich an und für sich mechanisch um so stärker, je mehr Träger und Glimmer durch flexibles Bindemittel gebunden sind. Das Bindemittel verhindert aber die später durchzuführende Imprägnierung. Deshalb strebt man eine möglichst punktweise Verklebung von Träger und Glimmer an.As you can see, both requirements contradict each other. A wrapping tape is actually mechanical in and of itself the stronger, the more carrier and mica are bound by flexible binding agent. The binder but prevents the impregnation to be carried out later. Therefore one strives for point-by-point gluing of carrier and mica on.

Bei den Wickelbändern, die sich wegen der schwachen Zugfestigkeit des Glimmerpapiers aus Glimmerpapier und einem zugfesten und wärmebeständigen Gewebe (Glasgewebe oder synthetische Fasern) zusammensetzen, sind offenbar an das Bindemittel folgende Forderungen zu stellen:In the case of the wrapping tapes, which are made of mica paper because of the weak tensile strength of the mica paper and a tensile and heat-resistant fabric (glass fabric or synthetic fibers), the following requirements must obviously be made of the binding agent:

1. Bei einer minimalen Menge Bindemittel soll es eine möglichst gute Verklebung von Glimmerpapier und Träger erzeugen, so daß das maschinelle Wickeln gewährleistet ist;1. With a minimal amount of binder, the best possible gluing of mica paper and Generate carrier so that machine winding is guaranteed;

2. Bei der verlangten guten Verklebung soll das Bindemittel möglichst wenig in das Glimmerpapier eindringen und hauptsächlich oder nur der Verklebung von Glimmerpapier und Träger dienen (damit die nachträgliche Imprägnierung unbehindert erfolgen kann);2. With the required good bonding, the binder should penetrate the mica paper as little as possible and mainly or only serve to bond mica paper and carrier (thus the subsequent Impregnation can take place unhindered);

3. Das Bindemittel muß sich mit dem später zu verwendenden Tränkharz vertragen.3. The binder must be compatible with the impregnating resin to be used later.

Das Tränkharz muß bei allen verlangten dielektrischen Eigenschaften so niederviskos sein, daß es in die poröse Isolation einzudringen vermag und sie nach der Aushärtung mit dem Leiterbündel zu einer kompakten, einschluBüeien Isolation verklebt _With all the required dielectric properties, the impregnating resin must be so low-viscosity that it can be absorbed into the porous insulation is able to penetrate and after curing it with the conductor bundle to form a compact, including insulation glued _

Auch an das Tränkharz sind eine Reihe/Forderungen zu stellen:There are also a number of requirements for the impregnating resin:

1. Das Tränkharz soll die Glimmerisolation gut benetzen;1. The impregnating resin should wet the mica insulation well;

2. seine Viskosität soll niedrig sein und bei der Imprägniertemperatur möglichst unter 300 cP liegen;2. Its viscosity should be low and, at the impregnation temperature, should be below 300 cP if possible;

3. um in einem Tank möglichst ohne Veränderung aufbewahrt werden zu können, muß seine Viskosität zeitlieh konstant bleiben, auch wenn es im Betrieb häufig auf 50 bis 60%l erwärmt wird;3. In order to be able to store it in a tank without any changes, its viscosity must remain constant over time, even if it is frequently heated to 50 to 60% l during operation;

4. beim Aushärten soll ein möglichst rasches Ansteigen der Viskosität erfolgen, damit wenig Harz abtropft und die Aushärtung rasch erfolgt, wodurch die Ofenbelegung von kurzer Dauer ist;4. During curing, the viscosity should increase as quickly as possible so that little resin drips off and the curing takes place rapidly, as a result of which the furnace occupancy is of short duration;

5. das Harz soll so wärmebeständig sein, daß die Wicklung bei den heute gebräuchlichen Betriebstemperaturen betrieben werden kann (Klasse F, 155°C). Es darf deshalb bei dieser Temperatur nicht stark erweichen; auch muß es bei bei dieser Temperatur im Dauerbetrieb keinen oder nur einen geringen Gewichtsverlust erleiden.5. The resin should be so heat-resistant that the winding at the operating temperatures customary today can be operated (class F, 155 ° C). It must therefore not soften much at this temperature; also at this temperature there is no or only a slight weight loss in continuous operation suffer.

Man verlangt von einer Hochspannungsisolation niedrige dielektrische Verluste, d. h. einen geringen Anstieg des tg<5 als Funktion von Spannung und Temperatur. Die Isolation darf bis zu den Spitzentemperaturen im Betrieb auch nicht erweichen. Diese beiden Forderungen schließen mit größeren Mengen reaktiven Verdünners versetzte Harze aus. Reaktive Verdünner sind monofunktionelle tiefviskose Epoxidverb ind ungen, die wegen der Monofunktionalität als Kettenstopper wirken und damit die Bildung von langen Polyme/ketten verhindern. Dadurch wird im gehärteten Zustand gegenüber dem keine Verdünner enthaltenden Gemisch der Martenspunkt (nach DIN 53 462) oder die Formbeständigkeit (nach ISO R 75) nach tieferen Temperaturen verschoben. Schließt man die bereits besprochenen verdünnten Harze aus, so trifft man wenige geeignete Tränkharzsysteme mit Viskositäten unter 1000 cP bei 200C an.High-voltage insulation is required to have low dielectric losses, ie a slight increase in tg <5 as a function of voltage and temperature. The insulation must not soften up to the peak temperatures during operation. These two requirements exclude resins to which large amounts of reactive thinner have been added. Reactive thinners are monofunctional, deeply viscous epoxy compounds which, due to their monofunctionality, act as chain stoppers and thus prevent the formation of long polymers. As a result, in the hardened state, the Martens point (according to DIN 53 462) or the dimensional stability (according to ISO R 75) is shifted towards lower temperatures compared to the mixture containing no thinners. If the dilute resins already discussed are excluded, there are few suitable impregnating resin systems with viscosities below 1000 cP at 20 ° C.

Da das Harz bei geringer Viskosität leichter in die Wicklung eindringt, versucht man die Temperatur zu erhöhen. Dadurch beginnt das Txänkharz zu reagieren, wodurch sich die Viskosität erhöht; wenn nun der Durchsatz nicht groß ist, so daß immer neues Harz zugefügt werden kann, wird das Gemisch für den vorgesehenen Zweck bald unbrauchbar. Man möchte also ein Harzsystem, das bei der Imprägniertemperatur möglichst wenig reagiert, z. B. ein Epoxidharz und ein flüssiges Anhydrid. Diese Systeme haben aber den Nachteil, lange abzutropfen, da sie auch bei höherer Temperatur langsam reagieren.Since the resin penetrates the winding more easily at low viscosity, one tries to increase the temperature. As a result, the resin begins to react, which increases the viscosity; if now the throughput is not large so that new resin can always be added, the mixture will be used for its intended purpose soon unusable. So you want a resin system that reacts as little as possible at the impregnation temperature, z. B. an epoxy resin and a liquid anhydride. However, these systems have the disadvantage of dripping off for a long time, because they react slowly even at higher temperatures.

Deshalb ist der Gedanke aufgekommen, im Wickelband einen Beschleuniger zuzusetzen. Übliche Beschleunigertypen für solche Systeme umfassen so That is why the thought arose of adding an accelerator to the wrapping tape. Common types of accelerators for such systems include so

Metallnaphtenate und -octoate, z. B. Cobalt- oder Zinknaphtenat oder -octoat,
tertiäre Amine, wie z. B. Benzyldimethylamin, Dimethylaminomethyl-phenol,
2,4,6-Tri(dimeth.vlaminoäthyl)phenol oder Tri(methoxycarbonyläthyl)amin, und
Bortrifluorid-Aminkomplexe, z. B. Bortrifluorid-Äthylamin, -Piperidin oder Pyridin.
Metal naphtenates and octoates, e.g. B. cobalt or zinc naphtenate or octoate,
tertiary amines, such as. B. Benzyldimethylamine, dimethylaminomethyl-phenol,
2,4,6-tri (dimeth.vlaminoäthyl) phenol or tri (methoxycarbonylethyl) amine, and
Boron trifluoride amine complexes, e.g. B. boron trifluoride ethylamine, piperidine or pyridine.

So beschreiben, z. B. die deutschen Auslegeschriften Nr. 1162 898 und Nr. 1219 554 ein Verfahren, die Bandrollen vor dem Wickeln in eine Lösung eines Beschleunigers zu tauschen und zu trocknen. Nach dem Wickeln kommt das Tränkharz im Band mit dem Beschleuniger in Berührung und die Reaktionsbeschleunigung sollte praktisch lokal in der Wicklung erfolgen. Ds es sich dabei um niedermolekulare Substanzen handelt, werden sie vom Tränkharz zum Teil herausgelöst und gelangen also in den Harzvorrat. Dadurch macht sich die beschleunigende Wirkung auch im Tränkharzvorrat geltend, besonders weil das Harz bei der Imprägnierung 50 bis 600C warm ist.To describe z. B. the German Auslegeschriften No. 1162 898 and No. 1219 554 a method to swap the tape rolls before winding them in a solution of an accelerator and to dry them. After winding, the impregnating resin in the tape comes into contact with the accelerator and the acceleration of the reaction should take place practically locally in the winding. If these are low molecular weight substances, they are partially dissolved out by the impregnating resin and thus end up in the resin supply. As a result, the accelerating effect is also felt in the impregnating resin supply, especially because the resin is 50 to 60 ° C. during the impregnation.

Die Erfindung geht aus von einem Wickelband gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie stellt sich die Aufgabe, ein Bindemittel für das Verkleben des Glimmerpapiers mit dem Träger anzugeben, welches die daran gestellten, im vorstehenden formulierten Forderungen bestens erfüllt und zugleich katalytisch auf die genannten stabilen Harz-Härtersysteme wirkt.The invention is based on a winding tape according to the preamble of claim 1. It is the Task of specifying a binding agent for gluing the mica paper to the carrier, which is attached to it The requirements formulated above are met in the best possible way and at the same time catalytically responsive to the aforementioned stable resin hardener systems.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenenThis object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1

Merkmale gelöst.Features solved.

Das neue Bindemittel besteht also aus einem Oxyaminharz der Formei I, welches dadurch hergestellt worden ist, daß man ein Epoxidharz der Formel II mit einem Schmelzpunkt über 500C (nach ASTM E 28) und mindestens zwei Oxirangmppen per Molekül mit einem sekundären Amin der Formel III quantitativ umsetzt:Thus, the new binder consists of a Oxyaminharz the Formei I, which has been prepared by reacting an epoxy resin of formula II with a melting point above 50 0 C (ASTM E 28) and at least two Oxirangmppen per molecule with a secondary amine of the formula III implements quantitatively:

-CH- \-CH- \

-CH2 + HN-CH 2 + HN

R1 / R 1 /

R.R.

(Π)(Π)

-CH-CH2-N OH-CH-CH 2 -N OH

In den obigen Formeln bedeuten R, und R2Je eine geradkettige Alky !gruppe mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen oder zusammen eine niedere Alkylengruppe, welche durch ein Heteroatom unterbrochen sein kann.In the above formulas, R 1 and R 2 each denote a straight-chain alkyl group with up to 4 carbon atoms or together a lower alkylene group which can be interrupted by a hetero atom.

Durch die beschriebene Umsetzung gelangt man zu einer neuen Klasse von tertiären Aminen, nämlich Oxyaminharzen der Teilformel I, welche sich als Bindemittel von Trägerund Glimmerund zugleich als Beschleuniger der Härtung der zur Imprägnierung nachträglich zugesetzten Epoxidharzsysteme sehr gut eignen.The reaction described leads to a new class of tertiary amines, namely oxyamine resins of partial formula I, which acts as a binder for the carrier and mica and at the same time as an accelerator the curing of the epoxy resin systems subsequently added for impregnation.

Es ist nötig, daß die Umsetzung quantitativ erfolgt, denn, wäre sie unvollständig, würden die entstandenen tertiären Amingruppen die Reaktion der in der Molekel verbleibenden Oxirangruppen einlöten und das Bindemitte! wäre nicht stabil.It is necessary that the implementation be quantitative, because if it were incomplete, the resulting ones would be tertiary amine groups solder the reaction of the remaining oxirane groups in the molecule and the binding agent! would not be stable.

Von den Epoxidharzen eignen sich insbesondere die Novolaktypen und solche auf der Basis von Bisphenol oder Heterocyclen; cycloaliphatische Harze eignen sich hingegen weniger gut.Of the epoxy resins, the novolak types and those based on bisphenol are particularly suitable or heterocycles; Cycloaliphatic resins, on the other hand, are less suitable.

Epoxidnovolake besitzen folgende Grundstruktur:Epoxy novolaks have the following basic structure:

/
O—CH2-CH
/
O-CH 2 -CH

CH2 CH 2

Es handelt sich somit um kettenförmige Phenol-Formaldehyd-Novolake, wobei die phenolischen Hydroxylgruppen durch Glycidylgruppen substituiert sind.They are therefore chain-like phenol-formaldehyde novolaks, with the phenolic hydroxyl groups are substituted by glycidyl groups.

Da die erhaltenen Oxy amine meistens einen tieferen Schmelzpunkt als die Ausgangsharze aufweisen, wird man als Ausgangsharze solche mit einem höheren Schmelzpunkt wählen.Since the oxy amines obtained usually have a lower melting point than the starting resins the starting resins are those with a higher melting point.

Beispiele von geeigneten Aminen mit geradkettigen Alkylgruppen bzw. von geeigneten cyclischen Aminen sind Dimethylamin, Diethylamin, Di-n-propylamin, Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin, Thiomorpholin usw. Bei verzweigten Ketten tritt offenbar wegen sterischer Effekte die Beschleunigungerwirkung nicht oder nur in beschränktem Maße ein. Aus praktischen Gründen zieht man die Reaktion mit Diethylamin ver.Examples of suitable amines with straight-chain alkyl groups or of suitable cyclic amines are dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, pyrrolidine, piperidine, morpholine, thiomorpholine, etc. At Because of steric effects, the acceleration effect does not occur or only occurs in branched chains to a limited extent. For practical reasons, the reaction with diethylamine is preferred.

Die Reaktion mit dem Amin wird mit Vorteil in einem Lösungsmittel durchgeführt, wobei das Amin in einer Menge von 1 bis 3 Äquivalenten, bezogen auf das Epoxidharz eingesetzt wird. Damit das gebildete Oxyamin vom Überschuß des Amins und vom Lösungsmittel leicht und ohne Schaden befreit werden kann, verwendet man als Lösungsmittel vorzugsweise unter 1500C siedende Ketone, aromatische Kohlenwasserstoffe oder deren Mischungen.The reaction with the amine is advantageously carried out in a solvent, the amine being used in an amount of 1 to 3 equivalents, based on the epoxy resin. So that the oxyamine formed can be freed from the excess of the amine and the solvent easily and without damage, the solvents used are preferably ketones boiling below 150 ° C., aromatic hydrocarbons or mixtures thereof.

Als poröses Trägermaterial eignet sich insbesondere ein Glasseidengewebe oder ein Filz aus Glas- oder Kunstfasern. A glass silk fabric or a felt made of glass or synthetic fibers is particularly suitable as the porous carrier material.

Zur Herstellung des Bindemittels und Beschleunigers kann beispielsweise folgendermaßen vorgegangen werden: To produce the binder and accelerator, the following procedure can be used, for example:

1) 260 g eines Epoxidnovolakharzes mit einem Epoxidäquivalent von ca. 200 und einem Schmelzpunkt von 8O0C werden bei 1000C in der gleichen Menge Toluol gelöst. Nach fühlen auf ca. 500C werde« unter starkem Rühren 280 g Diäthylamin zugegeben. Nach 5 Stunden Reaktion am Rückfluß bei 60 bis 700C erhöht man die Temperatur stufenweise und destilliert das überschüssige Diäthylamin und das Toluol. Man erhält ein Harz mit einem Schmelzpunkt von 75°C.1) 260 g of an epoxy novolac resin having an epoxy equivalent of about 200 and a melting point of 8O 0 C are dissolved at 100 0 C in the same amount of toluene. After feeling to approximately 50 0 C will g with vigorous stirring 280 diethylamine added. " After 5 hours of reaction under reflux at 60 to 70 0 C, the temperature was gradually raised and distilled the excess diethylamine and the toluene. A resin with a melting point of 75 ° C. is obtained.

Es ist nicht nötig, ein Epoxidnovolakharz zu verwenden. Man kann ebensogut von einem Bisphenolharz ausgehen, wie im folgenden beschrieben.It is not necessary to use an epoxy novolak resin. One can just as well assume a bisphenol resin, as described below.

2) 175 g eines Epoxidharzes auf Bisphenolbasis mit Schmelzpunkt 8O0C und Epoxidäquivalent 555 werden bei 800C in 120 g Toluol gelöst. Nach dem Kühlen auf 500C werden 70 g Diäthylamin zugegeben und bei 600C 4 Stunden am Rückfluß erhitzt. Dann wird die Temperatur langsam gesteigert, um den Überschuß an Diäthylamin und das Toluol zu destillieren; die letzten Reste davon werden bei 1500C unter Vakuum entfernt. 2) 175 g of an epoxy resin with bisphenol melting point 8O 0 C and epoxide equivalent 555 were dissolved at 80 0 C in 120 g of toluene. After cooling to 50 0 C 70 g of diethylamine are added and heated to reflux for 4 hours at 60 0 C. The temperature is then slowly increased in order to distill off the excess diethylamine and the toluene; the last remnants of it are removed at 150 ° C. under vacuum.

Man erhält ein Harz vom Schmelzpunkt 78°C, mit einem nicht mehr nachweisbaren Epoxidäquivalent und einer Hydroxylzahl von 230.A resin with a melting point of 78 ° C. is obtained, with an epoxy equivalent and no longer detectable a hydroxyl number of 230.

Das erhaltene Produkt läßt sich in Aceton oder besser in Methylethylketon lösen, löst sich in Xylol in der Wärme auf, fällt aber in der Kälte wieder aus. Alkohole und wässerige Lösungsmittel lösen es nicht.The product obtained can be dissolved in acetone or, better still, in methyl ethyl ketone, and dissolves in xylene in the Warmth on, but fails again in the cold. Alcohols and aqueous solvents do not dissolve it.

3) 560 g einer aus zwei Epoxidharzen (einem Bisphenol- und einem Novolaktypus) bestehenden Mischung mit einem Schmelzpunkt von 700C und einem Epoxyäquivalent von 580 werden in 500 g Toluol bei 100°C gelöst. Nach dem Abkühlen auf 6O0C werden 102 g Diethylamin zugefügt und die Lösung während 3 Stunden unter Rückfluß ohne Heizung reagieren gelassen. Anschließend wird ein Destillationsaufsatz angeschlossen und die Temperatur langsam bis auf 1500C gesteigert, wobei überschüssiges Diethylamin und Toluol abdestillieren. Anschließend wird bei derselben Temperatur unter Vakuum gehalten, bis die Destillation aufhört. Im erhaltenen Produkt sind keine Epoxidgruppen mehr nachzuweisen; der Schmelzpunkt beträgt 700C.3) 560 g of an epoxy resins of two existing (a bisphenol and a Novolaktypus) mixture having a melting point of 70 0 C and an epoxy equivalent of 580 are dissolved in 500 g of toluene at 100 ° C. After cooling to 6O 0 C, 102 g of diethylamine are added and the solution for 3 hours under reflux without heating allowed to react. A distillation attachment is then connected and the temperature is slowly increased to 150 ° C., excess diethylamine and toluene distilling off. It is then kept under vacuum at the same temperature until the distillation ceases. No more epoxy groups can be detected in the product obtained; the melting point is 70 ° C.

4) 575 g eines Epoxidharzgemisches auf Bisphenolbasis mit einem Epoxyäquivalent von 560 werden in 500 g Toluol bei ICO0C gelöst. Nach dem Abkühlen auf ca. 600C werden 140 g Diproylamin zugegeben und die Lösung während 3 Std. bei 6O0C gerührt. Anschließend wird die Temperatur langsam auf 1500C erhöht und der Aminüberschuß und das Toluol abdestilliert. Das Reaktionsgemisch wird bei derselben Temperatur unter Vakuum gehalten, bis die Destillation aufhört. Das erhaltene Produkt erweicht bei 700C und ist in Methylethylketon löslich.4) 575 g of an epoxy resin mixture based on bisphenol with an epoxy equivalent of 560 are dissolved in 500 g of toluene at ICO 0 C. After cooling to about 60 0 C 140 g Diproylamin are added and the solution was stirred for 3 hrs. At 6O 0 C. Subsequently, the temperature is slowly increased to 150 0 C and the excess of amine and the toluene distilled off. The reaction mixture is kept under vacuum at the same temperature until the distillation stops. The product obtained softens at 70 ° C. and is soluble in methyl ethyl ketone.

In den dünnflüssigen Epoxid-Härtergemischen, wie sie zum Imprägnieren der fertigen Wicklungen verwendet werden, löst sich das Bindemittel in der Kälte nicht, ist aber bei Temperaturen über 600C zunehmend löslich.In the low-viscosity epoxy curing agent mixtures as they are used to impregnate the finished coils, the binder does not dissolve in the cold, but increasingly soluble at temperatures over 60 0 C.

Das derart hergestellte Bindemitel kann nun zum Verkleben von Glimmerpapier und Träger verwendet werden. Dazu wird das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. einem Keton oder einem aromatischen KohlenwasserstoiToüer deren Gemischen, gelöst und auf das Trägermaterial, ζ. Β. ein dünnes Glasgewebe, aufgetragen. Man wird die Konzentration der Lösung je nach der gewählten Lackiervorrichtung so wählen, daß etwa 2 bis 20 g Harz per m2 Fläche aufgetragen werden. Das so behandelte Glasgewebe wird mit dem Glimmerpapier in Maschinenbreite verklebt. Aus dem Material, das in Rollenform aufgewickelt wird, können auf Bandschneidemaschinen die Wickelbänder geschnitten werden. Die Harzmenge soll auf ein Minimum beschränkt werden, welches zu einer festen Verbindung der beiden Schichten gerade ausreicht, so daß das Schneiden der Bänder und deren maschinelles Wickeln ohne Schwierigkeit möglich ist. Je geringer diese Menge ist, desto leichter erfolgt nachher die Imprägnierung der fertigen Wicklung.The binding tape produced in this way can now be used to glue mica paper and carrier. To do this, the resin is dissolved in a suitable solvent, e.g. B. a ketone or an aromatic hydrocarbon mixture of these, dissolved and applied to the carrier material, ζ. Β. a thin glass fabric applied. The concentration of the solution will be chosen, depending on the lacquering device chosen, so that about 2 to 20 g of resin are applied per m 2 of area. The glass fabric treated in this way is glued to the mica paper in the width of the machine. The wrapping tapes can be cut on tape cutting machines from the material that is wound up in roll form. The amount of resin should be limited to a minimum, which is just sufficient for a firm connection of the two layers, so that the cutting of the strips and their machine winding is possible without difficulty. The smaller this amount, the easier it is to impregnate the finished winding afterwards.

Da das Band und die damit hergestellte Wicklung zugleich den Beschleuniger für das Tränkharz enthalten, kann dieses selbst, ohne Beschleuniger, im Imprägniertank gehalten werden; das Tränkharz wird dadurch viel länger haltbar. Trotzdem verläuft die Härtung der imprägnierten Wicklung im Ofen rasch, da der Beschleuniger des Bindemittels im Band einwirkt. Da der Beschleuniger zudem harzartig ist, wird er während der Imprägnierung, auch bei 50 bis 600C, nicht herausgewasrhen, während z. B. Metallsalze unter diesen Bedingungen in das Tränkharz gelangen und dessen Haltbarkeit beeinträchtigen.Since the tape and the winding produced with it also contain the accelerator for the impregnating resin, the resin itself can be kept in the impregnation tank without an accelerator; the impregnating resin will last much longer as a result. In spite of this, the impregnated winding cures quickly in the oven, since the accelerator of the binding agent acts in the tape. Since the accelerator is also resin-like, it is not washed out during the impregnation, even at 50 to 60 0 C, while z. B. metal salts get into the impregnating resin under these conditions and affect its durability.

Folgende Zahlen sollen diese Verhältnisse veranschaulichen:The following figures are intended to illustrate these relationships:

Ein flüssiges Epoxidharz mit einem Epoxyäquivalent von ca. 180 wurde mit einer äquivalenten Menge Hexahydrophthalsäureanhydrid gemischt. Die frisch zubereitete Mischung hat eine Viskosität von 900 bis 1000 cps bei 20°C.A liquid epoxy resin with an epoxy equivalent of about 180 was mixed with an equivalent amount of hexahydrophthalic anhydride. The freshly prepared mixture has a viscosity of 900 to 1000 cps at 20 ° C.

Es wurden damit folgende Versuche durchgeführt:The following tests were carried out with it:

a) Die Mischung wurde in einem Glasgefaß bei 500C im Thermostat gehalten und im Verlauf der Zeit Proben entnommen und deren Viskosität bei 200C bestimmt.a) The mixture was kept in a glass jar at 50 0 C in the thermostat and samples taken over time and determines the viscosity at 20 0 C.

b) Die Mischung wurde mit einem Band gemäß der Erfindung in Kontakt gebracht und mit ihm während 2 Stunden bei 500C in Kontakt gelassen. Darauf wurde das Band entfernt und die Mischung bei 500C gehalten. Die Viskosität der Mischung wurde wieder bei 200C kontrolliertb) The mixture was brought into contact with a tape according to the invention and left in contact with it at 50 ° C. for 2 hours. Thereupon, the tape was removed and the mixture stirred at 50 0 C. The viscosity of the mixture was checked at 20 ° C. again

c) Ähnlich wie unter b) wurde mit einem Band verfahren, das vorher mit einer l%igen Cobaltnaphthenatlösung (Beschleuniger) getränkt worden war. Nach dem Entfernen des Bandes wurde die Viskosität der Mischung bei 200C bestimmtc) The procedure was similar to that under b) with a tape that had previously been impregnated with a 1% cobalt naphthenate solution (accelerator). After the tape had been removed, the viscosity of the mixture at 20 ° C. was determined

Die Tabelle I zeigt die Ergebnisse: Tabelle ITable I shows the results: Table I.

5555

Versuchattempt

Viskosität derViscosity of the

Mischung,Mixture,

AnfangswertInitial value Viskosität, gemessen bei 200CViscosity, measured at 20 ° C

nach 2 Std. bei 500Cafter 2 hr. at 50 0 C

nach 24 Std. bei 500Cafter 24 hrs. at 50 0 C

nach 3 Tagen bei 50°Cafter 3 days at 50 ° C

6060

Blindversuch (a)Blind test (a)

Versuch mit Band gemäß Erfindung (b) Versuch mit Band, das zuvor in Cobaltnaphthenatlösung getaucht wurde (c)Test with tape according to the invention (b) Test with tape that was previously immersed in cobalt naphthenate solution (c)

930 cps 930 cps 930 cps930 cps 930 cps 930 cps

1112 cps 1022 cps 1068 cps1112 cps 1022 cps 1068 cps

1573 cps 1731 cps 1806 cps1573 cps 1731 cps 1806 cps

2004 cps 1960 cps 4065 cps2004 cps 1960 cps 4065 cps

6565

Daraus lassen sich folgende Schlüsse ziehen:The following conclusions can be drawn from this:

Das Band gemäß der Erfindung beeinflußt das Harz-Härtersystem der im Versuch verwendeten Mischung nicht, d. h., es wird aus dem Band kein Beschleuniger herausgelöst. Im Gegensatz dazu wird aus dem mit Cobaltnaphthenat vorbehandelten Band der niedermolekulare Beschleuniger gelöst, was sich im beträchtlichen Viskositätsanstieg zeigt.The tape according to the invention affects the resin-hardener system of the mixture used in the experiment not D. That is, no accelerator is released from the belt. In contrast, the low molecular weight accelerator is released from the strip pretreated with cobalt naphthenate, which is reflected in the considerable increase in viscosity.

Andererseits läßt sich nachweisen, daß das im Band gemäß der Erfindung enthaltene Bindemittel die Gelierzeit derselben Harz-Härtermischung, wie in den vorhergehenden Versuchen verwendet wurde, bei höherer Temperatur stark verkürzt. Dabei wurde die Gelierzeit bei 13O0C und 16O0C in einem Thermostat ermittelt.On the other hand, it can be demonstrated that the binder contained in the tape according to the invention greatly shortens the gelation time of the same resin-hardener mixture as was used in the previous experiments at a higher temperature. The gelling time at 13O 0 C and 16O 0 C was determined in a thermostat.

Unter Gelierzeit versteht man die Zeitspanne zwischen dem Moment, da das Harz-Härter-Beschleunigergemisch auf die Reaktionstemperatur im Thermostaten gebracht wird, bis zum Moment, da das Gemisch nicht mehr frei fließt, sondern zur Gallerte wird. Man kann dies mit einem feinen Glasstab feststellen, den man alle paar Sekunden in das Gemisch taucht und herauszieht. Solange sich Tropfen bilden, ist die Gelierung nicht eingetreten. Schließlich bilden sich bei steigender Viskosität Fäden, die im Moment der Gelierung abreißen.The gel time is the time between the moment when the resin-hardener-accelerator mixture is brought to the reaction temperature in the thermostat until the moment when the mixture does not flows more freely, but becomes a jelly. One can determine this with a fine glass rod, which one all dips into the mixture for a few seconds and pulls it out. As long as drops form, gelation has not occurred. Finally, with increasing viscosity, threads form which break at the moment of gelation.

Tabelle IITable II Temperatur Mischung ohne Mischung Mischung + Bindemittel-BeschleunigerTemperature mix without mix mix + binder accelerator Beschleuniger +· 0,25% Benzyl- ausgehend von DiethylaminAccelerator + · 0.25% benzyl- based on diethylamine

dimethylamin nie« nc»/. tu dimethylamine never «nc» /. do

130°C nicht meßbar 60 Min. 46 Min. 28 Min. 18 Min.130 ° C not measurable 60 min. 46 min. 28 min. 18 min.

1600C 4 bis 5 Stunden 35 Min. 16 Min. 9 Min. 5 Min.160 0 C 4 to 5 hours 35 min. 16 min. 9 min. 5 min.

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)

Temperatur Mischung + Bindemittel-Beschleuniger ausgehend von Mischung + Bindemittel-Zusatz ausgehend Dipropylamin von Diisobutylamin oder DibenzylaminTemperature mixture + binder accelerator based on mixture + binder additive Dipropylamine from diisobutylamine or dibenzylamine

(zum Vergleich)(for comparison)

0,25% 0,5% 1% 0,25% 0,5% 1%0.25% 0.5% 1% 0.25% 0.5% 1%

1300C 54 Min. 35 Min. 28 Min. >3 Std. >3 Std. >3 Std.130 0 C 54 min. 35 min. 28 min.> 3 hours> 3 hours> 3 hours

16O0C 171A Min. 11'Λ Min. 7V2 Min. >2Std. >2Std. >2Std.16O 0 C 17 1 A min. 11'Λ min. 7V2 min.> 2h > 2h > 2h

Aus der Tabelle II geht hervor, daß das neue Bindemittel in seiner beschleunigenden Wirkung noch bedeutend stärker wirkt, als ein in der Praxis für solche Harz-Härtersysteme häufig empfohlener Beschleuniger.Table II shows that the accelerating effect of the new binder is even more pronounced than that of an accelerator often recommended in practice for such resin-hardening systems.

Aus den beiden Tabeiien i und Π wird deutlich, daß die Harze mit tertiären Amingruppen, wie sie als Bindemittel des Bandes nach Erfindung verwendet werden, einerseits nicht aus dem Band durch das lösungsmitteifreie Tränkharz herausgelöst werden, andererseits aber auf das in der Wicklung verbleibende Tränkharz bei der Temperatur, bei welcher Wicklungen in der Praxis gepreßt werden, auf die Härtung stark beschleunigend wirkt. Ein entsprechend aufgebautes Bindemittel auf der Basis von Dialkylaminen mit verzweigten Alkylresten zeigt hingegen praktisch keine beschleunigende Wirkung.From the two tables i and Π it becomes clear that the resins with tertiary amine groups, as used as binders of the tape according to the invention, are not dissolved out of the tape by the solvent-free impregnating resin, on the one hand, but on the other hand on the impregnating resin remaining in the winding the The temperature at which windings are pressed in practice has a strong accelerating effect on the hardening process. A correspondingly structured binder based on dialkylamines with branched alkyl radicals is shown however, practically no accelerating effect.

Durch die Erfindung wird daher ein wesentlicher technischer Fortschritt erreicht: 45The invention therefore achieves a significant technical advance: 45

1. Mit dem neuen Wickelband kann der Imprägnierprozeß ohne zusätzliche Behandlung des Bandes zum Aufbringen eines Beschleunigers durchgeführt werden, da Bindemittel und Beschleuniger nun ein und dasselbe sind.1. With the new wrapping tape, the impregnation process can be used without additional treatment of the tape Applying an accelerator can be carried out because binders and accelerators are now one and the other are the same.

2. Die Härtung des zur Imprägnierung verwendeten lösungsmittelfreien Harzes wird durch das Bindemittel des Bandes stark beschleunigt.2. The hardening of the solvent-free resin used for impregnation is caused by the binding agent of the belt is greatly accelerated.

3. Da das Bindemittel des Bandes im lösungsmittelfreien Tränkharz während der Imprägnierzeit kaum löslich ist, können als Tränkharze langsam härtende Harzsysieme verwendet werden, die sich bei Lagerung in der Kälte kaum verändern und auch bei der Imprägniertemperatur nur einen geringen Viskositätsanstieg aufweisen.3. Since the binding agent of the tape is hardly soluble in the solvent-free impregnating resin during the impregnation time is, slow-hardening resin systems can be used as impregnation resins, which are in the Hardly change the cold and show only a slight increase in viscosity even at the impregnation temperature.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Aus einem porösen Trägermittel, Glimmerpapier und einem von einem Epoxidharz und einem sekundären Amin abgeleiteten Bindemittel, welches zugleich der Beschleuniger der Härtung des nachträglich1. From a porous carrier medium, mica paper and a binder derived from an epoxy resin and a secondary amine, which at the same time accelerates the curing of the subsequent S zugesetzten Imprägnierharzes ist, bestehendes Wickelband für die Isolation elektrischer Maschinen nachS is added impregnation resin, existing winding tape for the insulation of electrical machines dem Imprägnierverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel und zugleich als Beschleuniger der Härtung des nachträglich zugesetzten Imprägnierharzes ein Oxyaminharz der Formelthe impregnation process, characterized in that an oxyamine resin of the formula is used as the binder and at the same time as the hardening accelerator of the subsequently added impregnation resin

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