DE2329532C3 - Mehrschichtiges flexibles Isolierband oder -blatt - Google Patents

Mehrschichtiges flexibles Isolierband oder -blatt

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Description

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Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges flexibles Isolierband oder -blatt mit einer ersten Schicht aus einem Kunstharz-imprägnierten Glimmerpapier, einer verstärkenden glashaltigen zweiten Schicht und einer dritten Schicht aus einem polymeren Film.
Bei dem aus der DE-AS 17 65 565 bekannten mehrschichtigen flexiblen Isolierband der vorgenannten Art besteht die verstärkende glashaltige zweite Schicht aus einem Glasgewebe. Bei dem einzigen konkret beschriebenen Isolierband mit drei Schichten in Beispiel 1 wurde ein Polyäthyler.terephthalatfilm auf das Glimmerpapier aufgeschichtet
Das aus zwei Schichten bestehende flexible Isolierband nach der DE-OS 17 19 188 weist neben Glimmerpapier ein Glasseiden- oder Kunststoffgewebe auf.
In der DE-AS 15 04 292 ist ein mehrschichtiges Isolierband beschrieben, bei dem ein gewobenes Glastuch als Deckschicht des Isolierbandes vermittels einer Thermoplastfolie mit einer Basisschicht aus Glimmer verbunden ist
In dem Artikel von I. Philipp (Beitrag zur Herstellung von Isolierstoffen auf Glimmerpapierbasis« in der Zeitschrift »Deutsche Elektrotechnik«, Seiten 428 bis 431 (1956) wird für die Isolierstoffe ein Gewebeträger für das Glimmerpapier benutzt.
Es ist in der vorliegenden Erfindung jedoch erkannt worden, daß die Verwendung eines Glasgewebes da η ι führt, daß die damit hergestellten mehrschichtige^ Isolierbänder nicht gut auf dünne Leiter aufgewickelt werden können, ohne daß dabei ein übermäßig starkes Ausfransen erfolgt, besonders bei erhöhten Temperaturen, bei denen ein gegebenenfalls vorhandenes organische! Bindematerial abgebrannt wäre.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den mit einem Glasgewebe verbundenen Nachteil zu überwinden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem mehrschichtigen flexiblen Isolierband der obengenannten Art die giashaliige Schicht aus im wesentlichen parallel im geringen Abstand zueinander angeordneten abgeplatteten Glasfäden, die unmittelbar mit dem Glimmerpapier verklebt sind, besteht und die dritte Schicht aus einem polymeren Film auf dieser glashaltigen Schicht angeordnet ist
Es ist zwar in der DE-AS 10 89 026 eine Isolierung für Hochspannungsleiter beschrieben, die aus einem mit einem Imprägniermittel getränkten Band aus an einem
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Trägermaterial befestigten Gljmmerschüppchen und Glasfaserfäden besteht, doch sind diese Glasfaden in großen Abständen voneinander an der aus Glimmerschüppchen bestehenden Folie befestigt Diese Art der Glasfaserfäden-Anordnung soll die Imprägnierbarkeit der Isolierung verbessern.
Das GHmmerpapier oder der aufgearbeitete Glimmer, welcher als brauchbar in Verbindung mit der Erfindung befunden wurde, kann durch eine Vielzahl von möglichen Verfahren hergestellt oder zubereitet werden und schließt u. a. die Verfahren nach den US-PS 25 49 880, 26 14 055, 27 09 158, 24 05 576 und 31 10 299 ein, ohne jedoch auf diese·. Verfahren beschränkt zu sein. An sich kann das Glimmerpapier jede für den bestimmten Anwendungsfall geeignete Dicke besitzen. Es wurde jedoch ferner gefunden, daß besonders für das Umwickeln von dünnen Leitern in der Größenordnung von etwa 1,2 mm ein solches Giimmerpapier zu bevorzugen ist, welches eine Dicke von etwa 0,038 mm bis etwa 0,05 mm aufweist
Die Glasfäden, die in Verbindung mit der Erfindung brauchbar sind, haben im allgemeinen einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,012 mm bis etwa 0,075 mm, und sie sind typischerweise aus Faserbündeln zusammengesetzt, welche zur Bildung der Glasfaden in an sich bekannter Weise verdrillt werden. In der praktischen Verwendung werden die Glasfäden normalerweise teilweise abgeplattet, wie dies noch nachstehend beschrieben wird.
Für den polymeren Film können verschiedene Materialien aus einer Anzahl von Kunstharzen oder Polymeren verwendet werden, einschließlich der verschiedenen Polyester, Polysulfone, Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Polystyrol, Polyvinylacetat, PoIyacrylat Celluloseacetat, Celluloseacetobutyrat Polyvinylacetat, Polycarbonat und ähnliche, wobei solche Filmmaterialien an sich bekannt sind.
Ebenso können verschiedene an sich bekannte Kunstharze verwendet werden, um die Schicht aus Glimmerpapier zu imprägnieren und um einen darüberliegenden Film damit zu verkleben. Es wird jedoch bevorzugt, für diese Zwecke organische Polysiloxane zu verwenden, welche an sich für sich allein genommen Materialien mit relativ hoher Temperaturbeständigkeit sind. Typisch für die als Klebstoff brauchbaren Materialien ist ein handelsübliches Organopolysiloxan, welches im wesentlichen ein Gemisch von Silanolendgruppen aufweisendem Dimethylpolysiloxan mit einer Viskosität von etwa 1000 bis zu 40 000 Pa · s bei 45° C ist und einem MQ-Kunstharz, worin M = (CH3)3Si0i/2, 0 = S1O2 und das Verhältnis
M/Q =
0,55 - 0,65
1
Ein typisches brauchbares Material zur Imprägnierung von Glimmerpapier ist ein weiteres handelsübliches Produkt, und zwar eine 60%ige Lösung eines Gemisches eines Silanolendgruppen aufweisenden flüssigen Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 0,1 bis 1 Pa · s bei 250C, eines MQ-Kunstharzes, wie es vorstehend beschrieben ist und eines weiteren MQ-Kunstharzes, bei dem das Verhältnis von
M/Q =
0,9-1
1
ist, in Xylol, wobei die Lösung weiter eine geringe
Menge eines Katalysators, beispielsweise einer Cerverbindung enthält
Das folgende Beispiel veranschaulicht die praktische Durchführung der Erfindung.
Beispiel
Ein Glimmerpapier mit tiner Dicke von etwa 0,042 mm wurde mit dem vorstehend beschriebenen handelsüblichen Produkt zum Imprägnieren imprägniert und im Ofen mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 m/min bei einer Temperatur von 175° C ausgehärtet Die Ofenverweilzeit betrug dabei etwa 5 Minuten, und es wurde ein Endgehalt an Harz im 3ereich von etwa 1,4 bis 4 Gew.-%, bezogen auf das Glimmerpapier, erhalten. Es wurde gefunden, daß ein Anteil von weniger als 1,5 Gew.-% Kunstharz die wasserabstoßenden Eigenschaften des Glimmerpapiers verschlechtert, wobei das Glimmerpapier bei Einwirkung von Feuchtigkeit eine Neigung zum Zerfall zeigt Andererseits bewirkt ein Kunsiharzgehalt von mehr als 4 Gew.-% eine Tendenz zur Blockierung des Glimmerpapiers beim Auf* ,ekeln.
Das imprägnierte Glimmerpapier wurde als nächstes mit dem vorstehend beschriebenen handelsüblichen Klebstoff als 15%ige Lösung in Toluol überzogen und in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 40° C bis 100°C und vorzugsweise bei etwa 70°C behandelt um den größten Teil des Lösungsmittels zu entfernen und eine klebrige Oberfläche zu erhalten.
Als nächstes wurden Glasfaden mit jeweils etwa 200 Fasern, die je einen Durchmesser von etwa 0,009 mm hatten, der klebrigen Oberfläche des Glimmerpapiers zugeführt Dabei hatten die einzelnen Glasfaden einen solchen Abstand, daß man auf eine Strecke von 2,5 cm etwa 18 bis 20 Glasfäden erhielt Das zusammengesetzte Material wurde sofort durch Preßwalzen geführt um die Glasfäden im erwünschten Maße abzuplatten, gewöhnlich etwa auf die halbe Dicke.
Nicht abgeplattete Glasfäden zeigen allgemein eine Tendenz, das Fertigprodukt relativ dick zu machen. Gleichzeitig verteilt das Abplatten die Glasfasern und ergibt einen besseren Schutz und eine bessere Verstärkung für das Glimmerpapier. Bei extremer Abplattung bewirkt es sogar, daß die Glasfasern praktisch die gesamte Oberfläche des Glimmerpapiers bedecken, und dies ergibt ein hohes Maß von Beständigkeit gegen eine Durchlöcherung.
Der auf der Oberfläche aufgebrachte Polymerfilm, vorzugsweise aus Polyäthylenterephthalatpolyester mit einer Dicke von etwa 0,006 mm kann zunächst leicht mit dem vorstehend beschriebenen Kleber behandelt und dann auf die Glasschicht aufgelegt werden. Hierbei wird dann eine Walze oder eine andere geeignete Anpreßeinrichtung verwendet
In der einzigen Figur der Zeichnung ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Isolierbandes 1 gezeigt mit einer ersten oder Basisschicht 2 aus Kunstharz-imprägnierten Glimmerpapier, einer zweiten Schicht 3 aus verstärkenden, der Länge nach in geringem Abstand zueinander angeordneten abgeplatteten Glasfäden und einer dritten Schicht 4 aus einem in der Zeichnung teilweise entfernten KunstharzFilm 4.
Das Glimmerpapier ergibt eine elektrisch isolierende Trennschicht welche durch die Glasfäden so gestützt und verstärkt wird, daß sie sich an eine vorhandene Formgestalt anfügen kann. Der darüberliegende Film aus Kunstharzmaterial unterstützt das anschmiegende Aufwickeln oder Umwickeln des Materials besonders bei dünnen Drähten oder Leitern, wobei dieser Film, der Kunstharzkleber und das Imprägnierungsmittel im wesentlichen oder vollständig entfer"* werden, wenn der isolierte Leiter Verbrennungstemji^raturen ausgesetzt wird.
Das fertige Isolierband kann verwendet werden, um in sich der Form anpassender Weise relativ dünne Drähte mit einem Durchmesser in der Größenordnung von etwa 1,2 mm zu umwickeln oder zu isolieren, welche dann anschließend zu Strängen oder Kabeln gewickelt werden können.
Das Isolierband ist geeignet zur Verwendung bei gewöhnlichen Temperaturen. Dabei trägt seine dielektrische Feldstärke bei Kurzzeitmessung und stufenweiser Anwendung unter Verwendung von Elektroden mit einem Durchmesser von etwa 6 mm 1000 Volt/ 0,025 mm. Das Isolierband ist jedoch besonders geeignet zur Verwendung bei erhöhten Temperaturen, bei welchen das Imprägnierungsmaterial und das Klebermaterial im wesentlichen oder vollständig verbrannt werden. Es wurde festgestellt daß bei diesem Abbrennen die Stränge oder Kabel aus solchen isolierten Drähten im wesentlichen ihre Flexibilität und ihre I:olationseigenschaften beibehalten und gegenüber Abrieb und mechanischer Belastung beständig sind. Hierin besteht ein bedeutungsvoller Unterschied zu vorbekannten Materialien, welche besonders bei erhöhten Temperaturen entweder ihre elektrisch isolierenden Eigenschaften verlieren oder inflexibel sind oder sowohl elektrisch als auch bezüglich ihrer räumlich mechanischen oder physischen Eigenschaften sehr stark verschlechtert werden. Die vorstehend beschriebene
so Isolation ist besonders geeignet für Drähte für Thermoelemente und ähnliche Einrichtungen.
Hierzu 1 Blatt

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Mehrschichtiges flexibles Isolierband oder -blatt mit. einer ersten Schicht aus einem Kunstharz-imprägnierten Glimmerpapier, einer verstärkenden glashaltigen zweiten Schicht und einer dritten Schicht aus einem polymeren Film, dadurch gekennzeichnet, daß die glashaltige Schicht aus im wesentlichen parallel im geringen Abstand zueinander angeordneten, abgeplatteten Glasfäden, die unmittelbar mit dem Glimmerpapier verklebt sind, besteht und die dritte Schicht aus einem polymeren Film auf dieser glashaltigen Schicht angeordnet ist
2. Isolierband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz ein Organopolysiloxan ist
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