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ELEKTROISOLIERENDES PLATTENMATERIAL
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Die vorliegende Erfindung betrifft elektroisollerende Plattenmateria
lien.
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Die Erfindung kann eine breite Anwendung bei der Herstellung von
Isoliermaterialien für elektrische Maschinen, Transformatoren, Kabel und andere
Erzeugnisse elektrotechnischer Zweckbestimmung finden.
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Zur Zeit sind Elektroisoliermaterialien für Nut en-, Stirn, Lagen-,
Sektions-, Windungs- und Leiterisolation bekannt, die mit synthetischem Papier überzogene
Polymerfolien darstellen. Die Verwendung von Papier als Platten- (Band-) Elektroisolierstoff
oder als Bestandteil dieses Elektroisolierstoffes ist dadurch bedingt, daß das Papier,
welches eine bestimmte Porosität aufweist, die Moglichkeit fEr die Imprägnierung
des Isolierstoffes mit Schutzlacken und Sompoundmassen schafft; außerdem kann das
Papier in Bogenform mi;, ausreichender Stärke hergestellt werden, wodurch die erforderliche
Größe
der elektrischen und. der mechanischen Festigkeit der Isolierstoffschicht gewährleistet
wird; das Papier weist Biegevermögen, darunter auch bei einer größeren Stärke des
Bogens (0,7 bis 0,8 mm) auf und behält gut die Biegungsform bei. Die letztgenannte
Eigenschaft in Verbindung mit einer ausreichend hohen Festigkeit und Dehnbarkeit
ermöglicht die Verwendung von Papier zum Stanzen von Teilen, eine Vereinfachung
und Beschleunigung der Hanamontage und die Anwendung der automatischen Montage von
Maschinen.
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Die Polymerfolien als Bestandteil von Plattenmaterialien, die durch
einen Schutzüberzug aus Papier gegen Schrammen geschützt sind,verleihen dank ihrer
mechanischen und dielektrischen Eigenschaften dem Elektroisoliermaterial eine hohe
Festigkeit, Dehnbarkeit, Beständigkeit gegen den Durchschlag sowie einen hohen Wert
des elektrischen Widerstandes Derartiges Elektroisoliermaterial ist für dessen Anwendung
bei erhöhten Temperaturen geeignet, weil seine und Folie aus wärmebeständigen Polymeren
hergestellt werden.
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Es ist ein wärmebeständig es Elektroisoliermaterial bekannt, das ein
auf der Basis von aromatischen Polyamiden hergestelltes synthetisches Papier enthält.
(S.A.G. Frazer "Polymere mit hoher Wärmebeständigkeit", Chemie, M., 1971, Seiten
278 bis 286). Als Bestandteile dienen bei der Herstellung dieses Papiers kurze Fasern
aus aromatischem Polyamid und kleine faserige Teilchen aus demselben Polymer, d.h.
Fibriden.
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CS. US-PSen 2988782, 2988272, 2999788, 3018091, 3094511, 3756908),
mit welchen der Raum zwischen den Fasern gefüllt wird, und die als Bindemittel dienen,
indem sie die Ausbildung eines dichten und festen Gefüges des Papierbogens gewährleisten.
Das Papier aus aromatischen Polyamiden wird in Papierherstellungsmaschinen aus einer
wäßrigen Suspension von Fasern und Fibriden gegossen. Um den Papierbogen zu verdichten
und diesem Festigkeit zu verleihen, wird er einer wärmemechanischen Behandlung in
einem Kalander ausgesetzt oder gepreßt. Das aus aromatischen Polyamiden hergestellte
Papier weist eine Stärke von 51 bis 760 µm, eine Zugfestigkeit von 450 bis 1500
kp/cm2, eine Bruchdehnung von 6 bis 22X, eine elektrische Festigkeit von 17,7 bis
31,5 kV/mm, und einen dielektrischen Verlustfaktor bei 1000 Hz (1,0-1,6)10 2 auf.
Das Papier ist gegen die Wirkung von erhöhten Temperaturen beständig, was dessen
kontinuierliche Verwendung bei einer Temperatur von 2200C innerhalb von 10 Jahren
ermöglicht (s. oben A.G.Frazer).
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Außerdem sind elektroisolierende Plattenmaterialien bekannt, welche
eine Polyäthylenterephthalat - (S. Equipment industriel, 1969, Nr. 7, Seite 31)
- oder eine Polyimidfolie (S. Frazer A.G. Seiten 282 bis 286) enthalten, welche
von beiden Seiten mit einem Papier aus aromatischen Polyamiden überzogen ist. Das
Papier wird mit Folie durch Zusammenleisamen (Fusulation/Circuits, 1971, 17, Heft
5, 14) verbunden. Die Eigenschaften dieser Laterialien sind in der Tabelle I angeführt.
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Tabelle 1 Eigenschaften Typ der Folie Polyäthylente- Polyamidfolie
rephthalatfolie 1. Zugfestigkeit, kp/cm2 950 bis 1100 840 2. Bruchdehnung, % 80
8 3. Elektrische Festigkeit, kV/mm 50 bis 60 27 bis 35 4. Maximale Betriebstemperatur,
0C 155 r 180 Die Verwendung von aromatischen Polyamiden für die Herstellung vom
Elektroisolierpapier gewährleistet eine hohe Festigkeit und Wärmebeständigkeit dieses
Papieres. Gleichzeitig weisen aromatische Polyamide infolge der Besonderheiten ihrer
chemischen Struktur Eigenschaften auf, die in erster Linie das Elektroisoli.ervermögen
der auf der Basis von aromatischen Polyamiden hergestellten Materialien negativ
beeinflussen.
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Das Vorhandensein von polaren Amidogruppen in aromatischen Polyamiden
verursacht bedeutende dielektrische Verluste0 Der dielektrische Verlustfaktor weist
bei den aromatischen Polyamiden üblicherweise eine Größenordnung von 102 auf, was
es nicht gestattet, diese Polymere als Hochfrequenzdielektrika oder auch als Mittelfrequenzdielektrika
zu verwenden. Das Vorhanden.
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sein von Amidogruppen ruft außerdem eine bedeutende Sorption der Feuchtigkeit
aus der Umwelt (Gleichgewichtswasseraufnahmevermögen des aus aromatischen Polyamiden
hergestellten Papiers beträgt bei einer 50X=igen relativen Feuchtigkeit etwa 5%,
und bei einer 95%gegen Feuchtigkeit- etwa 8So)- s. A.G. Frazer, Seidie te 280, was
sich auf dielektrischen Daten der Materialien negativ auswirkt.
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Die Besonderheiten der chemischen Struktur der aromatischen Polyamide
verursachen auch technologische Schwierigkeiten bei der Herstellung von Materialien,
die insbesondere durch eine mangelhafte Löslichkeit der Polymere dieser klasse hervorgerufen
sind. Die aromatischen Polyamide lassen sich nur in polaren aprotonen Lösungsmitteln
vom Amidotyp, und zwar Dimethylformamid, Dimethylazetamid, Methylpyrrolidon, Tetramethylharnstoff
oder in einigen konzentrierten Säuren auflösen.
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Da die genannten Lösungsmittel mit aromatischen Polyamiden stark
reagieren, kann man die restlichen Lösungsmittel aus Fiberiden und Fasern, welche
aus einer Lösung geformt werden, schwer entfernen. Noch komplizierter ist die Regenerierung
von hochsiedenden Amidolösungsmitteln (Siedepunkt > 1500C) insbesondere in dem
Falle, wenn sie mit Glyzerin vermischt werden, das als Fällungsmittel bei der Herstellung
von Fiberiden verwendet wird. (S. US-PS 2988782).
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Zu den Nachteilen des bekannten Elektroisoliermaterials, das aus
einer mit einem aus aromatischem Polyamid hergestellten
Papier überzogenen
Polyäthylenterephthalatfolie besteht, gehört eine niedrige Wärmebeständigkeit (bis
1550C), obwohl das Papier für einen längeren Betrieb bei einer Temperatur von 2600C
geeignet ist. Eine Verminderung der Wärmebeständigkeit des Kompositionsmaterialswirddadurch
hervorgerufen, daß es Folie und Adhäsionsprodukt enthält,welche in dieser Hinsicht
mit den aromatischen Polyamiden nicht gleichkommen.
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Das Verbinden des Polyamidpapieres mit Polyimidfolie ermöglicht die
Herstellung eines Materials mit einer hohen Wärmebeständigkeit; infolge einer nicht
ausreichenden Verformbarkeit der Polyamidfolie weist das Material jedoch eine geringe
Dehnbarkeit (s. Tabelle 1) auf. Dieser Umstand bildet einen Nachteil, weil an ähnliche
Materialien hohe Forderungen nicht nur hinsichtlich der Festigkeit, sondern auch
hinsichtlich der Dehnbarkeit gestellt werden.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten
Nachteile.
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Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein
solches elektroisolierendes Plattenmaterial herzustellen, das wärmebeständige, lineare,
schwach polare Polymere enthält, welche diesem Material ein niedriges Wasseraufnahmevermögen,
ein-niedriges Niveau von dielektrischen Verlusten Und eine erhöhte Verformbarkeit
mitteilen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem elektroisolierenden
Plattenmaterial, das ein Papier einschließt, welches
20 bis 80
Gew.% synthetische Kurzfasern und 80 bis 20 Gew.% ein faseriges Bindemittel aus
einem Polymer enthält1 erfindungsgemäß das genannte faserige Bindemittel 70 D1S
100 Gew.% Fiberiden aus aromatischen Polyestern von bis-Phenolen und aromatischen
Dikarbonsäuren mit einer Erweichungst-mperatur von 185 bis 3500C enthält.
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Das gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene elektroisolierende
Plattenmaterial weist ein Wasseraufnahmevermögen auf, das um das 3,5 bis 6 - fache
unter dem Wasseraufnahmevermögen des bekannten Materials liegt. Außerdem wurde bei
dem erfindungsgemäßen Material ein Stand von dielektrischen Verlusten in Höhe von
10 3 erreicht.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin,daß
das erfindungsgemäße elektroisolierende Plattenmaterial zusätzlich eine Folie mit
einer Stärke von 10 bis zu 250 jtm aus aromatischen Polyestern von bis- Phenolen
und aromatischen Dikarbonsäuren mit Temperaturen der Erweichung von 185 bis 350°C
enthält.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das hergestellte Material
eine Bruchdehnung von 18% auf.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können als aromatische Polyester
zweckmäßigerweise Copolyester von bis-Phenolen und aromatischen Dikarbonsäuren mit
einer Erweichungstemperatur von 185 bis 3500C verwendet werden.
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Es ist zweckmäßig, gemäß der vorliegenden Erfindung die Folie mit
dem Papier im Kontaktverfahren bei Temperaturen
zwischen 190 und
3500C und einem Druck von 60 bis 95 kp/cm2 zu verbinden. Durch die Verwendung von
Polymeren mit einer beotimaten chemischen Struktur wurde es möglich, einzelne Schichten
des erfindungsgemäßen Materials, d.h. des Papiers und der Folie ohne Anwendung von
Adhäsionsprodukten zu verbinden, und auf diese Weise die Technologie der Herstellung
von elektroisolierenden Plattenmaterialien zu vereinfachen.
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Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand
von der nachstehenden ausführlichen Beschreibung des elektroisolierenden Plattenmaterials
und des Verfahrens zur Herstellung des elektroisolierenden Plattenmaterials sowie
von den Beispielen der Ausführung der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Das
erfindungsgemäße elektroisolierende Plattenmaterial besteht aus einem Papier, das
20 bis 80 Gew.s0 synthetische Kurzfasern und 80 bis 20 Gew.% ein faseriges Bindemittel
aus einem Polymer enthält,wobei erfindungsgemäß das genannte faserige Bindemittel
70 bis 100 Gew.% Fiberiden aus aroma tischen Polyestern und/oder C;opolyestern von
bis--Phenolen und aromatischen Dikarbonsäuren mit einer Erweichungs temperatur von
185 bis 35000 enthält. Der Fachbegriff "Fiberiden" ist bekanntlich mit dem Fachausdruck
"faseriges polymeres Bindemittel11 sinnverwandt. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird vorgeschlagen, Fiberiden aus Polymerverbindungen folgender Struktur herzustellen:
@) mit Ziffern wird hier und nachfolgend der Gehalt an bis-Phenol und Säurebruchstüchen
in Mol angegeben.
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Die Grenzen der oben genannten Intervalle des Gehaltes an Komponenten
in dem erfindungsgemäßen Material sind dadurch bestimmt, daß bei einem Gehalt an
synthetischen Kurzfasern von weniger als 20 Gew.% die mechanische Festigkeit des
Papiers unter dem Wert liegt, der die Verwendung des Papiers als =elbständiges elektroisolierendes
Material(ohne die festigenden Unterlagen) sichert, und bei einem Gehalt an dem faserigen
3indemittel aus dem Polymeren von weniger als 20 Ges.% vermindern sich stark die
mechanische und die elektrische Festigkeit des Papiers das als Bestandteil des elektroisolierenden
Plattenmaterials verwendet wird.
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Um einen wesentlichen positiven Einfluß der aromatischen Polyester
auf die Eigenschaften des Papiers (z,B,, Feuchtigkeitsbeständigkeit) zu ermöglichen,
sollen mindestens 70 Gew.% faserige Bindemittelkomponente ihrer chemischen Natur
nach aromatische Polyester sein.
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Die aromatischen Polyester und die Copolyester von bis-Phenolen und
aromatischen Dikarbonsäuren weisen infolge der Sättigung der Moleküle mit aromatischen
Kernen hohe Erweichungs.
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temperaturen auf. Der Zweck der vorliegenden Erfindung wird dadurch
verwirklicht, daß man als Basis für die Herstellung von elektroisolierenden Plattenmaterialien
Polyester mit einer Wärmebeständigkeit (einer Erweichungstemperatur) von minaesbens
18500 verwendet.
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Nach der Polarität der Moleküle bilden die aromatischen Polyester
ein Mittelding zwischen nicht polaren und stark polaren
Polymeren.
In Übereinstimmung damit sind die dielektrischen Verluste der aromatischen Polyester
nicht so niedrig, wie bei den nicht polaren Polymeren, z.B., Polyäthylen; sie liegen
jedoch um eine Größenordnung niedriger als die dielektrischen Verluste von solchen
stark polaren Polymeren, wie Polyamide oder Cellulose. Der dielektrische Verlustfaktor
der aromatischen Polyester beträgt (3-8)-10 3, wodurch deren Verwendung als Mitte
lfre quenzdie lektriken möglich wird.
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In Molekülen der aromatischen Polyester tragen die chemischen Hauptgruppen
zu einer erhöhten Sorption der Feuchtigkeit nicht bei. Im Ergebnis beträgt das maximale
Wasseraufnahmevermögen der aromatischen Polyester etwa 1%, was um das 10-£ache niedriger,
als bei aromatischen Polyamiden ist.
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Zum Unterschied von den aromatischen Polyamiden und den anderen wärmebeständigen
Polymeren lassen sich sogar die besonders wärmebeständigen aromatischen Polyester,
z.B., die auf der Basis von Phenolphthalein hergestellten aromatischen Polyester
sehr gut in vielen weitverbreiteten und zugänglichen leichtflüchtigen Lösungsmitteln,
z.B., Chloroform, Tetrachloräthan, Tetrahydrofuran, Dioxan, Cyclohexanon auflösen.
Diese Eigenschaft der aromatischen Polyester ermöglicht eine verhältnismäßig einfache
und wirtschaftlich vorteilhafte Herstellung der Fiberiden aus Lösungen, weil die
Regenerierung der Lösungsmittel und der FälluRDsmittel nicht kompliziert gestaltet
werden kann.
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Die erfindungsgemäßen Fiberiden können nach bekannten Methoden, z.3.>
durch die Fällung des Polymeres aus konzentriex ten Lösungen hergestellt werden
(s.z.B. "Neue chemische Fasern zur technischen Verwendung" Smirnow W.S., Peretjolkin
K.E.' Fridman A.J., Moskau, Chemie-Verlag, 1973). Die Fiberiden sollen eine solche
Qualität auSweisen, daß sie die Rolle eines Bindemittels bei der Bildung von plattenförmigen
Struktur ren erfüllen können und diesen Strukturen die erforderliche Festigkeit
im feuchten, ausgetrockneten und endgültig bearbeiteten Zustand verleihen.
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Zur Erreichung der mechanischen und der elektrischen Festigkeit soll
der Gehalt an Fiberiden im Papier vorzugsweise 50 Gew.% und mehr betragen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das Papier das als Bestandteil
des erfindungsgemäßen elektroisolierenden Materials verwendet wird, wie das oben
angegeben wurde, 20 bis 80 Gew.% faseriges Bindemittel aus einem Polymer, wobei
mindestens 70 Gew.% faseriges Bindemittel Fiberiden sind, die oben erläutert wurden.
Auf diese Weise wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit der Verwendung
(bis zu 30 Gew.% von dem gesamten Gehalt) des faserigen Bindemittels einer anderen
chemischen Natur, z.B., der Baumwollcellulose vorgesehen, die zur Verbesserung der
Gleichmäßigkeit des Gießens von Papier zugesetzt wird.
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Als Verstärkungsbestandteil des Papiers, der die Festigkeit des Papiers
und seine Biegebeständigkeit gewährleistet,
dienen synthetische
Kurzfasern (mit einer Länge von 4 bis 10 mm= mit einer ausreichend hohen Festigkeit
und Wärmebeständigkeit.
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Vorzugsweise werden Fasern mit einer Wärmebeständigkeit gewählt, die
nahe an der Wärmebeständigkeit der Fiberiden vom entsprechenden Typ liegt; dadurch
wird bei der wärmemechanischen Bearbeitung des Papiers infolge eines teilweisen
Nachschmelzens der. Fiberiden und der Fasern die maximale Festigkeit der Verbindung
derselben erreicht.
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Die Festigkeit des Papiers, das auf der Basis von aromatischen Polyester
hergestellt worden ist, wird durch die Verwendung von Fasern aus wärmebeständigen
Polymeren mit ausreio chend hoher Festigkeit als Verstärkungsbestandteil erreicht;
diese warmebeständigen Polymere werden auf der Basis von Poly--m-Phenylenisophthalamid
(mit einer Festigkeit von 45 gs/tex), Poly-4,41diphenylensulfonterephthalamid (35
bis 40 gs/tex), und Polyoxadiazolfasern (25 bis 30 gs/tex)WPolyäthylenteihthalat
(60 bis 65 gs/tex) hergestellt.
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Die Festigkeit des erfindungsgemäßen elektroisolierenden Materials
wird dadurch gewährleistet, daß gemäß der vorliegenden Erfindung neben der Verwendung
des oben beschriebenen festen Papiers zwischen zwei Schichten dieses Papiers eine
Folie aus aromatischen Polyestern und/oder Copolyestern von bis-Phenolen und aromatischen
Dikarbonsäuren angeordnet wird, d.h. eine Folie, die beispielsweise, aus polymeren
Verbindungen folgender Struktur besteht:
) mit Ziffern wird bier und nachfolgend der Gehalt an bis-Phenol-und Säurebruchstücke
in Mol angegeben.
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Die Bruchspannung der genannten Folien ist ausreichend hoch und beträgt
650 bis 1200 kp/cm2 Die Stärke der Folie wird so gewählt, daß die Festigkeit des
Materials (nach dem Verbinden des Papiers mit der Folie) die Belastung übersteigt,
für welche die Isolation berechnet ist.
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Damit das Papier (Siberilen) und die Folie welche fürdie Herstellung
des Isoliermaterials verwendet werden, hinw sichtlich der Wärmebeständigkeit einander
entsprechen, werden diese in der Regel aus einem und demselben aromatischen Polyester
hergestellt.
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Die gleiche chemische Zusammensetzung der Fiberiden und der Folie
erleichtert das Verbinden der Folie mit dem Papier; zum Verbinden der Folie mit
dem Papier werden die erweichten Oberflächen derselben in Kontakt gebracht. Die
gleiche Erweichungstemperatur der beiden Bestandteile gestattet es, den Prozeß des
Verbindens (das Zusammenschweißen) ohne überflüssige Überhitzung einer der Komponenten
durchzuführen. Wenn sich die Bestandteile nach ihrer chemischen Zusammensetzung
unterscheiden,
können vorzugsweise Folien mit einer etwas niedrigeren
Erweichungstemperatur z Vergleich zu den Fiberi@en, die im Papier enthalten sind,
verwendet werden.
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Die Vorteile des Verbindens des Papiers mit der Folie ihrer durch
den Kontakt erweichten Oberflächen derselben (Zusammenschweißen) bestehen darin,
daß, erstens, in das zu verbindende Material keine anderen stoffes wie Adhäsionsprodukte,
eingeführt werden, die die Eigenschaften des Materials (z.B., die Wärmebeständigkeit)
negativ beeinflußen können, und, zweitens, bei der Verwendung eines Kalanders die
Verwendung zusätzlicher Ausrüstungen zum Verbinden des Papiers mit der Folie sich
überflüssig macht sowie die Technologie der Herstellung des Materials- vereinfacht
wird, weil das Kaladrieren des Papiers und das Verbinden desselben mit der Folie
miteinander vereinigt werden können.
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Die Bruchdehnurg der Folien aus den erfindungsgemäßen aromatischen
Polyestern, die 100 bis 120% erreicht, gewährleistet eine ausreichend hohe Verformbarkeit
des Eompositionamaterials, die für dessen Anwendung beim automatischen oder mechanisierten
Zusammenbau der Maschinen notwendig ist.
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Bei der Herstellung des Kompositionsmaterials, das Folie enthält,
wird die Stärke der Schichten von Papier und Folie ausgehend von folgenden Erwägungen
gewählt: 1) Herstellung einer maximal zulässigen Stärke, die durch die Abmessungen
der entsprechenden Maschine und der Isolation derselben
bestimmt
wird; 2) Gewährleistung der erforderlichen mechanischen und. elektrischen Festigkeit;
3) Gewährleistung des erforderlichen Grades der Biegsamkeit, der Dehnbarkeit und
der und Fähigkeit des Isoliermaterials nach der Biegung dem Außdrdcken seine Form
beizubehalten.
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Es werden vorzugsweise Folien mit einer Stärke von 10 bis 250 pn
m und Papier mit einer Stärke von 50 bis 500/m verwendet.
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Die Folien aus aromatischen Polyestern gemäß der vorliegenden Erfindung
können durch Gießen aus Lösungen oder durch Extrudieren der Schmelze hergestellt
werden.
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Das Gießen von Papier kann in gewöhnlichen Papierherstellungsausrustungen
oder in einer modifizierten und für die Herstellung von synthetischen Papieren eingerichteten
Ausrtistung durchgeführt werden. Das Gießen wird aus einer wäßrigen Suspension durchgeführt,
dessen Gleichmäßigkeit und sonstige Eigenschaften den Anforderungen entsprechen
sollen, die an Papiermasse gestellt werden. Die gewöhnlich zu verwendeten Konzentrationen
der Suspension in einer Höhe von 0,05 bis 0,15% werden in Abhängigkeit von der Art
der AusrU3tung, der erforderlichen Stärke des Papierbogens, der Eigenschaften der
Papiermasse und den anderen Parametern gewählt.
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Nach dem Gießen und Trocknen wird der Papierbogen einer wärmemechanischen
Behandlung in einem Kalander oder in einer Presse ausgesetzt, um es zu verdichten
und zu verfestigen.
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Als Hauptparaneter dient bei der Behandlung die Temperatur, die ungefähr
mit der Erweichungstemperatur des Polymeres zusammenfallen sollD aus welchem die
Fiberiden hergestellt worden sind. Bei einer niedrigeren Temperatur können die verhärteten
Polymerteilchen keine Kohäsionsbindungen miteinander bilden. Bei einer übermäßig
hohen Temperatur werden Fiberiden vollständig geschmolzen und verwandeln sich in
eine Monolithmasse, die erhöhte Bruchigkeit gewinnt und Porösität einbußt.
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Beispiele 1 bis 6 Zur Herstellung des Papiers wird eine gleichmäßige
wäßrige Suspension mit einer Konzentration von 0,09 einer Mischung von Fiberiden
aus Polyester der chemischen Formel:
und Fasern von Poly-m-Phenylenisophthalamid aufbereitet, -die in einen in der Tabelle
2 angegebenen Verhältnis genommen werden. Das Papier wird in einem Bogengießapparat
unter Laborverhältnissen hergestellt. Der naße Bogen wird bis zum Erhalten des konstanten
Gewichtes bei Temperaturen zwischen 80 und 120°C getrocknet und zwischen den bis
auf eine Temperatur von 200°C erhitzten Platten einer Presse innerhalb von 30 sek.
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unter einem Druck von 60 bis 80 kp/cm2 gepreßt. Es wird Papier mit
Eigenschaften hergestellt, die in der Tabelle 2 angeführt sind:
Tabelle
2 Zusammensetzung Eigenschaften des Papiers des Papiers Nrn.der Fiberiden Fasern,
Stärke Feuchtege- Zugfestig- elektrische Beispie- Gew.% Gew.% µm halt bei keit Festigkeit
le relativer kp/cm2 kV/mm Feuchtigkeit 77,5%, Gew.% 1 20 80 210 2,85 210 7,8 2 50
50 210 - 273 12,0 3 60 40 200 - 370 14,0 4 70 30 190 1,10 530 23,0 5 70 30 400 1,27
550 25,0 6 80 20 190 1,0 390 32,0
Beispiel 7 Aus einer wäßrigen
Suspension mit einer Konzentration von 0,08% einer Mischung enthaltend 65% aus Polyestern
mit einer chemischen Formel:
hergestellte Fiberiden und 35% Polyoxadiazol-Fasern wurde in einer Papierherstellungsmaschine
ein Papierband mit einer Breite von 420 mm gegossen. Nach dem Trocknen in einer
Trockenanlage wird das Band einem Superkalander zugeführt, wo es einer
wärmemechanischen
Behandlung bei einer Temperatur von 2000C unter einem Druck von 60 bis 80 kp/lauf.cm
ausgesetzt wird. Die Geschwindigkeit des Kalandrierens beträgt 180 bis 200 mmZsek.
Es wird ein Papier hergestellt, dessen Eigenschaften in der Tabelle 3 angeführt
sind.
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Beispiel 8 Aus einer wäßrigen Suspension mit einer Konzentration
von 0,08% einer Mischung, enthaltend 60% Fiberiden, die aus Polyester mit einer
chemischen Formel:
hergestellt sind, sowie 30% Polyoxadiazol-Fasern und 10% Baumwollcellulose wird
wie in Beispiel 7 ein Papier gegossen und einer wärmemechanischen Behandlung ausgesetzt.
Die Eigenschaften des hergestellten Papiers sind in der Tabelle 3 angeführt.
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Beispiele 9 bis 24 Gemäß dem Verfahren, das in Beispielen 1 bis 6
beschrieben worden ist, wird ein Papier hergestellt, das aus einer Mischung von
30% Fasern aus Poly-m -ghenylenisophthalamid (TypI), oder aus Polyoxadiazol (Typ2),
oder aus Poly-4,41--diphenylensulfonterephthalamid CTyp 3) oder Polyäthylenterephthalat
(Typ 4) und 70% Fiberiden aus aromatischen Polyestern und Copolyestern besteht.
Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Papiers sind in der Tabelle 4 angeführt.
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Tabelle Nr3' Eigenschaften des Papiers Papier ge- Stärke, Zugfestig-
elektri- Der dielek- Spezifimäß Bei- µm keit, sche Fes- trische sches Vospiel kp/cm2
tigkeit, Verlust- lumen kV/mm faktor pro Wider stand Ohm/cm 7 80 470 30 3,2#10-3
1,7#1015 8 80 500 28 6,1#10-3 8,0#1014 Beispiele 25 bis 28 Aus einer gleichmäßigen
wäßrigen Suspension mit einer Konzentration von 0,14% einer Mischung von aus aromatischen
Polyestern hergestellten Fiberiden und wärmebeständigen Fasern wird gemäß dem in
Beispielen 1 bis 6 angeführten Verfahren (mit Ausnahme der Temperatur der Behandlung)
ein Papier hergestellt und einer wärmemechanischen Behandlung ausgesetzt. Die Zusammensetzung,
die Eigenschaften und die Temperatur des Pressens von Papier werden in der Tabelle
5 angeführt.
Tabelle 4 Nrn.der Die aus Polyester mit Type der Temperatur
Feuchte- Der di Fasern der Erweich- gehalt b.
-
Beispie- der chemischen Formelx) elekung vom Po- relat.
-
l@ hergestellten Fiberide trisch lyesterxx) Feuchtig-Verlu@@ °C keit,
tfak-77,5% tor d.
-
Gew.% Papiers
| .1 z 3 |
| % - |
| 6, oOcOooccooc'o 1 ?6 1,3 6,'tO |
| cql |
| h COOC)1OCO,CO 21& 1,5 |
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| X I es ~ 5D 5 1 , 1 S j |
x)Mit Ziffern ist der Gehalt an bis-Phenol- und Säurebruchstücken in Mol angegeben.
-
xX)Die Erweichungstemperatur. wurde als Punkt der Knickung der @@@
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@ @@@@ @@@@@@ @@@ @@@@@@@@@@@ @@@ Kurve "Verformung
der Peretration-Temperatur" verstimmt, die an Tabletten aus dispersen Polymeren
bei einer konstant wirkenden Belastung von 5 kp/cm2 bei einer Geschwindigkeit des
Anstiegs der Temperatur von 4°C/min gemessen worden war.
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Tabelle 5 Zusammensetzung des Paiers Eingenschaften des Nrn. Zusammensetzung
des Pa- Tempe- Eigenschaften des Papiers der piers ratur d.
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Bei- wärme-Fiberi- Typ.d. Verhält- Stärke Zugfe- Bruch- elektrispie-
mechade aus Fas@er nis zwi- µm stig- dehnung, sche Festigle nischen Poly- gemäß
schen Fi- keit % keit, Behandester Beisp. beriden kV/mm lung kp/cm2 gemäß 9 bis
und Fa-°C Beisp. 23 sern 24 14 1 1:1 230 200 236 5,1 15,2 25 15 1 7:3 270 190 512
8,0 20,0 26 19 2 4:1 290 220 515 10,0 19,0 27 20 2 7:3 300 210 340 11,4 19,0
Beispiel
29 Elektroisolierendes Plattenmaterial wird durch das Pressen von zwei Papierbogen
hergestellt, die gemäß Beispiel 7 hergestellt, jedoch keiner Wärmebehandlung ausgesetzt
worden sind; Die Papierbogen mit einer zwischen diesen eingelegten Polyesterfolie
gemäß Beispiel 10 werden zwischen den Platten einer Presse bei einer Temperatur
von 200 + 50C unter einem Druck von 60 bis 80 kp/cm2 innerhalb von 30 sek gepreßt.
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Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des hergestellten Materials
sind in der Tabelle 6 angeführt.
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Beispiel 30 Elektroisolierendes Plattenmaterial gemäß Beispiel 28
wird durch gemeinsames Kalandrieren von zwei Papierschichten
mit
einer zwischen diesen eingelegten Folie hergestellt. Die Temperatur der zu erwärmenden
Walzen des Kalanders beträgt 2200C, der Druck - 96 kp/lauf,cm, die Geschwindigkeit
des Kalandrierens - 180 bis 200 mm/sek. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften
des hergestellten Materials sind in der Tabelle 6 angeführt0 Beispiel 31 Elektroisolierendes
Plattenmaterial wird durch gemeinsames Pressen von zwei Bogen Papier, das gemäß
Beispiel 26 hergestellt wurde, mit der zwischen diesen Papierbogen eingelegten Polyesterfolie
gemäß Beispiel 19 zwischen den Platten einer Presse bei einer Temperatur von 285+-50C
unter einem Druck von 60 bis 80 kp/cm2innerhalb von 30 sek hergestellt. Die Zusammensetzung
und die Eigenschaften des hergestellten Materials sind in der Tabelle 6 angeführt.
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Beispiel 32 Elektroisolierendes Plattenmaterial gemäß Beispiel 30
wird durch Zusammenleimen mit einem bei der Erwärmung erhärtenden siliziumorganischen
Harz hergestellt. Die Zusammensetzung und die Eigenschaften des hergestellten Materials
sind in der Tabelle 6 angerührt.
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Beispiel 33 Elektroisolierendes Plattenmaterial wird durch Zusaemenleimen
von zwei Schichten Papier, das gemäß Beispiel 25 hergestellt wurde, mit der zwischen
diesen Papierbogen eingelegten
Polyesterfolie gemäß Beispiel 20
mittels eines erhärtenden siliziumorganischen Harzes erhaltene Die Zusammensetzung
und die Eigenschaften des hergestellten Materials sind in der Tabelle 6 angeführt.
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Tabelle 6 Zusammensetung des Materials Eingenschaften des Materials
Nrh Papier Folie Zug- Bruch- elektr.Feuch- Der di- Erweich der festig- deh- Festig-
tege- elek- tempera Bei- Ge- Stär- aus Stär keit nung, keit, halt trische tur, spie-mäß
ke Poly- ke kp/cm2 % kV/mm bei re- Verlust- °Cx) le Bei- µm ester µm lati- faktor
spiel gemäß ver Bei- Feuchspiel tigkeit von 77,5%, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29
7 80 10 50 440 10,2 26 1,2 3,5#10-3 210 30 7 80 10 150 600 18,5 35 0,8 3,2#10-3
210 31 26 200 19 80 580 14,6 28 1,6 6,5#10-3 280 32 26 200 19 80 600 15,0 25 1,5
6,7#10-3 280 33 25 180 20 80 650 14,0 22 1,5 6,1#10-3 280 x) Die Erweichungstemperatur
wurde als ein Punkt der Knickung der Kurve "Verformung der Dehnungstemperatur" bestimmt,
die an Streifen des Materials bei einer konstant wirkenden Belastung von 10 kp/cm2
und einer Geschwindigkeit der Erwärmung von 5°C/min gemessen worden war.