DE2922065C2 - Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen

Info

Publication number
DE2922065C2
DE2922065C2 DE2922065A DE2922065A DE2922065C2 DE 2922065 C2 DE2922065 C2 DE 2922065C2 DE 2922065 A DE2922065 A DE 2922065A DE 2922065 A DE2922065 A DE 2922065A DE 2922065 C2 DE2922065 C2 DE 2922065C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insulating
insulating material
diisocyanate
silicone resin
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2922065A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2922065A1 (de
Inventor
Kazuo Mito Goto
Toru Hitachi Koyama
Toshikazu Ibaraki Narahara
Masahiko Hitachi Sakai
Shinichi Katsuta Toyoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2922065A1 publication Critical patent/DE2922065A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2922065C2 publication Critical patent/DE2922065C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/4007—Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
    • C08G59/4014—Nitrogen containing compounds
    • C08G59/4028—Isocyanates; Thioisocyanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/122—Insulating between turns or between winding layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Zusammenhang mit der Uistungserhöhung oder der Verkleinerung und Gewlchisersparnis bei elektrischen Maschinen und Geräten oder im Zusammenhang mit ihrem Einsatz unter harten Arbeltsbedingungen werden In jüngster Zeit elektrische Wicklungen mit ausgezeichneten Isolatlonseigenschaften auch bei hoher Feuchtigkeit und hohen Temperaturen verlangt. Um die obigen Forderungen zu erfüllen, wurde versucht, elektrische Wicklungen mit einer Hiuefestlgkelt vor. Klasse H bis Klasse C durch Kombination von Isollermaterialien, die durch Verbinden hitzebeständiger Materialien wie Glasband, Glimmerband, Polylmldband, Polyamidband
u. dgl. unter jeweiliger Verwendung hitzefester Kunstharzkleber wie von Pclylmldharzen, Polyamidharzen, Siliconharzen, Dlphenylätherharzen, Epoxyharzen u. dgl. erhalten waren, mit hitzefesten Kunstharz-Isolierlacken wie etwa Polyimldharzen, Siliconharzen, Epoxyharzen
u. dgl. herzustellen. Auf diese Weise ließen sich jedoch keine elektrischen Wicklungen mit hoher Hitzefestigkeit gemäß Klasse C erhalten.
Aus Hitachi Review Vol. 25 (1976), Nr. 12, 393-398 Ist ein solches Verfahren zur Herstellung elektrischer Wick lungen bekannt, bei dem ein elektrischer Leiter mit einem zusammengesetzten Isoliermaterial umwickelt wird, das durch Verbinden von zwei Isollermaterialien wie Glimmer und Glasfaserbändern sowie Polyimiden, Polyamidimlden oder Polyamiden erhalten ist. worauf aus diesem Leiter eine Wicklung hergestellt und die Wicklung mit einem Isolierlack Imprägniert und gehärtet
Wird.
Isolierlacke auf der Basis von Epoxyverbindungen sind für sich aus der DE-AS 25 25 892 bekannt. Isolicrlacke auf der Basis von nolyfunktionellen Epoxyvcrbimlungen und polyfunktionellen Isocyanaten aus der DE-AS 24 44 458.
Von den oben angegebenen zahlreichen Kombinationen lassen sich elektrische Wicklungen mit der besten Hiizcfcstigkcil bei Verwendung von Sllicunhar/en erhalten. In diesen Fallen besieht jedoch noch weiter Raum zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit sowie der Feuchtigkeiisbesinndigkeii der Siliconharze selbst. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verlah ren zur Herstellung elektrischer Wicklungen mil einer llltzclcstlgkelt von Klasse Il bis Klasse C und ausg/eiehneter l-euchtlgkelisbeständigkcit anzugeben.
Das erfindungsgeniälJe Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen durch Umwickeln eines elektrischen Leiters mit einem zusammengesetzten Isoliermaterial, Wickeln der Wicklung aus diesem elektrischen Leiter. Imprägnierung der Wicklung mit einen Isolierlack und Härten des imprägnierten zusammengesetzten Isoliermaterials der Wicklung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zusammengesetztes Isoliermaterial verwendet wird, das durch Verbinden von mindestens zwei Isollermaierialien mil einem OH-gruppenhaltigen Siliconharz erhalten isi. und ein Isolierlack verwendet wird, der I Äquivalent einer polyfunktionellen Epoxyverblndung und 2,5 bis 25
Äquivalent eines polyfunktionellen Is^yanats enthält.
Wenn In den Isolierüberzügen elektrischer Wicklungen Hohlräume erzeugt wurden, tritt durch Koronaentladung ein beschleunigter Abbau des Materials um die entsprechenden Hohlräume herum auf. Gleichzeitig entstehen durch die Abbaureaktionen Gase, die sich infolge des Innendrucks ausdehnen, was zur Ablösung der Isolierschichten und damit zur Verschlechterung der Isolatlonseigenschaften führt. Die Elgenschafisverschlechterung wird In derartigen Fällen noch größer, wenn die Wick lungen unter extrem hohen Temperaturen eingesetzt werden, beispielsweise In Fällen von Wicklungen mit einer Hitzefestigkeit der Klasse C.
Aus diesem Grund müssen hierfür Isollermaterialien mit besonders ausgezeichneten Eigenschaften verwendet werden, die mit einem Lack imprägniert sind.
Zur Erfüllung dieser besondere^ Anforderungen werden erfindungsgemäß spezielle zusammengesetzte Isoliermaterialien etwa aus einer Kombination von Glas-
und Gltmmerband, einer Kombination eines Polymer-Flachmaterials mit Imldringen In der Molekularstruktur mit GIImmer-Flachmaterlal u.dgl. verwendet, wöbe! auch die Hitzefestigkeit der Materialien berücksichtigt wird.
Unter dem Gesichtspunkt der Verarbeltbarkeit des zusammengesetzten !soliermaterials beim Herumwickeln um elektrische Leiter sollte das zusammengesetzte Isoliermaterial andererseits einstöckig sein und ausgezeichnete Flexibilität aufweisen. Zur Erfüllung dieser Forderungen ist die Auswahl von Klebern zur Verbindung von mindestens zwei Isoliermaterialien zur Hersteilung zusammengesetzter Isoliermaterialien erfindungsgemäß von großer Wichtigkeit, die ferner auch die Entstehung sehr kleiner Hohlräume verhindern sollen, die zur Ablösung der Isolierschichten von der Wicklung führen können.
Zur Erfüllung dieser Forderungen wird erfindungsgemäß ein Siliconharz verwendet, das Hydroxylgruppen in der Molekularstruktur aufweist (im folgenden kun: als OH-gruppenhaltfges Siliconharz bezeichnet).
GK-gruppenhaiüge Siliconharze unterscheiden sich von durch Additionspolymerisation zugänglichen Siliconharzen darin, daß erstere an Isoliermaterialien sehr stark haften und die resultierenden laminierten Isoliermaterialien sich entsprechend von den Wicklungen nicht ablösen.
OH-gruppenhahlge Siliconharze besitzen ferner gute Hitzefestigkeit aufgrund des Vorliegens von Siloxanbindungen in der Molekülhauplketie, so daß die Entstehung von Zersetzungsgasen durch Abbaureaktionen nur in sehr geringem Umfing eintritt, was wiederum nur In außerordentlich seltenen Fallen zu "l.ner Ablösung von laminierten Isoliermaterlalschlchten durch Ansammllurg von Zersetzungsgasen in den Schichte des laminieren Isoliermaterials führt.
Das die OH-gruppenhalUgen Siliconharze ferner aufgrund Ihrer Molekularstruktur Im Vergleich zu anderen organischen Materialien einen bemerkenswert höheren Gaspermeationskoefflzlenten aufweisen, können durch Abbaureaktionen freigesetzte Gase leicht aus dem Isolierschichtensystem austreten, weshalb es kaum zur Ablösung des laminierten Isoliermaterials durch Ansammlung von Zersetzungsgasen in den laminierten Isoliermaterialschichten kommt.
Das wichtigste Merkmal bei der Verwendung von OH-gruppenhaltlgen Siliconharzen ist schließlich, daß die OH-Gruppen In derartigen Siliconharzen leicht mit Isocyanatgruppen von Kunstharzen aus der Epoxy-Isoeyanat-Reihe reagieren können, wie sie als Isolierlacke zur Imprägnierung unter Erzeugung einer festen und zähen Isolierschicht durch einstückige Kombination der Isoliermaterialien und des Isolierlacks verwendet werden.
Aufgrund der Ergebnisse von Tests zur Hitzefestigkeit können bei elektrischen Wicklungen keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden, wenn als Kleber zur Verbindung von zwei oder mehr Isoliermaterialien hiüzefeste Kleber wie etwa Siliconharze vom Additionspolymerlsatlonstyp ohne Hydroxylgruppen, Polymidhairze, Polyamidharze, Dlphenylätherharze u. dgl. herangezogen werden,
Als Isloiermaterlalien zur Herstellung der zusammengesetzten Isoliermaterialien können handelsübliche Gllas-Isollermaterlalien wie etwa Glasband u. dgl. handeluWlche Glimmermaterialien wie etwa Gllmmerpiattclien u. dgl., lmidringe enthaltende Polymere wie etwa entsprechende Polymer-Flachmaleriallen, beispielsweise Polytmldfllme, Polyamldlmid-Fllme u. dgl., herangezogen werden, Hierunter sind die Kombination von Glasband und Gllmmer-Flachmateria], beispielsweise mit Glasband rückseitig verstärkte Glimmer-Flachmateriallen u. dgl., sowie die Kombination von lmidringe enthaltenden Pclymer-Flachmateriallen und Glimmer- Flachmaterial, beispielsweise Gllmmcr-Flachmaterlallen mit rückseitiger Verstärkung aus Polylmldfllm oder PoIyamldlmld-Fllm u. dgl., erfindungsgemäß bevorzugt. Als Glimmer-Flachmaterial können erfindungsgemäß
ίο vorzugsweise Giimmer-Plättchen aus weichem oder hartem Glimmer ohne oder nach Calcinlerung verwendet wenden.
Als lmidringe enthaltende Polymere können Reaktionsprodukte von Tetmcarbonsäureanhydriden mit Diaminen, Reaktionsprodukte von Carbonsäureanhydriden mit Diisocyanates Reaktionsprodukte von Bisphthalimiden oder Bismaleinimiden mit Diaminen, Reaktionsprodukte von Bisphthalimiden oder Bismaleinimiden mit Vinylverbindungen u. dgl. Verwendung fin- den.
Ais Polyamidimide sind beispielsweise Reaktionsprodukte verwendbar, die durch Umsetzung eines Reaktionsprodukts aus einem überschüssigen primären Diamln und einem Dicarbonsäurechlorid mit einem Te tracarbonsäureanhydrid zugänglich sind, ferner Reak tionsprodukte, die durch Umsetzung eines Reaktionsprodukts eines Tetracarbonsäureanhydrids mit einem überschüssigen Diamin mit einem Dicarbonsäurechlorid zugänglich sind, sowie Reaktionsprodukte primärer
Diamine mit Trimellitsäureanhydrid u. dgl.
Ferner sind erfindangsgemäß Polyesterlmldverblndungen verwendbar, die aus Reaktionsprodukten von Trimellitsäureanhydrid mit Diolen als Zwischenprodukte unter Verwendung der gleichen Verfahrenswelse zugäng- Hch sind, die oben für die Herstellung von Polyamid- !iodverbindungen angegeben Ist.
Unter den lmidringe enthaltenden Polymeren können unter dem Gesichtspunkt etwa der Zugänglichkeit, der Verarbeitbarkeit sowie der physikalischen und cheml sehen Eigenschaften vorzugsweise haviddsübllche Poly imide und Polyamidimide herangezogen werden.
Als OH-gruppenhaltlge Siliconharze können Produkte Verwendung finden, die nach herkömmlichen Verfahren erhätllch sind, beispielsweise durch Formulierung von
« Sllanen der Formeln RSiX1, R-SlX1 und R1SlX, wobei R Wasserstoff, eine Alkylgruppe wie Metyhl, Ethyl u. dgl., eine aromatische Gruppe wie Phenyl, ToIyI u. dgl. und X Halogen oder eine hydrolyslerbare Gruppe wie eine Alkoxygruppe bedeuten, in jeweils vom Verwendungs zweck abhängiger Zusammensetzung, Hydrolyse der resultierenden Zusammensetzung durch Zugabe von Wasser, partielle dehydrierende Kondensation der an Si-Atoiiie gebundenen OH-Gruppen durch Erhitzen oder in Gegenwart eines Katalysators sowie durch Erhöhung des Polymerisationsgrads auf einen geeigneten Wert erhaltene Siliconharze.
Derartige OH-gruppenhaltlge Siliconharze sind Im Handel erhältlich. So können z. B. vorzugsweise handelsübliche Siliconharze, die z. B. OH-Gehalte von 0,5 bis 1 Gew.-%, 2 Gew.-*, 4 Gew.-* bzw. 6 Gew.-* aufweisen, zusammen mit Amlnkatalysatoren wie Trlethanol· amln u. dgl. oder Organometallsalzkatalysatoren wie etwa Zlnkoctoat u. dgil. verwendet werden. Vorzugswelse werden Siliconharze eingesetzt, die OH-Gruppen In einer Menge von mindestens 0,5 Gew.-% und noch bevorzugter bis zu 6 Ge*.-* enthalten. Die Siliconharze können dabei allein oder In Form von Gemischen von zwei oder mehreren verwendet werden. Bei zu hohen OH-Gehalten
sind die Siliconharze bei Raumtemperatur fest, weshalb zu hohe OH-Gehalte unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit nicht bevorzugt sind.
Die Menge des auf die Isoliermaterialien wie beispielsweise Giimmer-Flachmaterial aufzubeschichtenden Siliconharzes unterliegt keiner besonderen Beschränkung; unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit, der Imprägniereigenschaften mit dem Lack sowie der elektrischen Wicklungseigenschaften ist es allerdings bevorzugt, 1 bis 35 Gew.-% Siliconharz, bezogen auf das Gesamtgewicht von Siliconharz und Isoliermaterialien wie beispielsweise Glimmer-Flachmaterial und Glasband, zu verwenden.
Das zusammengesetzte Isoliermaterial kann in herkömmlicher Weise hergestellt werden und wird nach herkömmlichen Verfahren um elektrische Leiter herumgewickelt.
Aawrhließend wird das herumgewickelte zusammengesetzte Isoliermaterial mit dem Isolierlack imprägniert, der die polyfunktionelle Epoxyverbindung und die polyfunklionelle Isocyanatverbindung in den anspruchsgemäßen speziellen Mengenverhältnissen enthält.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendbare polyfunktionelle Epoxyvcrbindungen sind efwa bifunktionelle Epoxide wie-beispielsweise Diglycidylethcr von Bisphenol A, Buladiendiepoxid. 3.4-Epoxycyclohexylmeihyl-(3.4-epoxy)-cyclohexancarboxylai. Vinylcyclohexendioxid. 4.4'-Di(1.2-epoxyeihyI(-diphenylether. 4.4'-Di(1.2-epoxyethyl)-diphenyl, 2.2-Bis(3.4-epoxycydohexyU-propan. Diglycidyleiher von Resorcin, Diglycidylether von Phloroglucin, Diglycidylether von Methylphloroglucin, Bis(2.3-epoxycyclopentyl)-ether, 2-(3.4-Epoxy>cyclohexan-5.5-spiro(3.4-epoxy)-cyclohexan-ni-dioxan, BisO^-epoxy-o-methylcyclohcxyD-adipat. N.N'-m-
Phenylenbis(4.5-epoxy-1.2-cyclohexandicarboximid u. dgl. sowie tri- oder höherfunklionelle Epoxyvcrbindungen wie etwa Triglycidyleiher von p-Aminophenol. Polyallyglycidylether. 1.3.5-Tri(1.2-epoxyäihyl (-benzol. 2.2'.4.4'-Tetraglycidoxybenzophenon. Tetraglycidoxytetraphenylethan. Polyglycidylether von Phenol-Formaldehyd-Novolaken, Triglycidylether von Glycerin. Triglycidylether von Trimethylolpropan u. dgl. Weitere Epoxyverbindungen sind beispielsweise in der Monographie von Henry Lee »Epoxy Resins«, American Chemical Society, 1970, sowie im »Handbook of Epoxy Resins«, Henry Lee und K. Neville, McGraw Hill Book Co., 1967, beschrieben.
Von den oben genannten mehrwertigen Epoxiden besitzen Bisphenol-A-diglycidylether und Phenol-Formaldehyd-Novolak-Polyslycidylether besonders gute Reaktivität. Sie sind daher für das erfindungsgemäße Verfahren günstig geeigent. Ferner können auch Halognide dieser Verbindungen eingesetzt werden.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendbare polyfunktionelle Isocayanatverbindungen sind beispielsweise bifunktionelle Isocyanate wie etwa Methandlisocyanat, Butan-l.l-dlisocyanat, Ethan-1.2-dilsocyanat, Butan-1.2-diisocyanat, trans-Vinylendiisocyanat, Propan-1.3-diisocyanat, Butan-1.4-diisocyanat, 2-Buten-1.4-diisocyanat, 2-Methylbuian-1.4-diisocyanat, Pentan-l.5-diisoeyanat. 2.2-Dlmethylpentan-1.5-dllsöcyanät, Hexan-1.6-diisocyanat, Heptan-U-diisocyanat, Octan-l.e-diisocyanat, Nonan-l^-dilsocyanat. Decan-l.lO-diisocyanat, Dlmethylsilandiisocyanat, Diphenylsilandiisocyanat. (U.tu'-U-Dimeihylbenzoldiisocyanat, w.«/-1.4-Dimethylbenzoldiisocyariat. (u.(o'-1.3-Dimethylciohexandiisocyanat, (u.oi'-I/t-Dimethylcyclohexandiisocyanal, ω.ω'Λ ^-Dimethylbenzoldilsocyanat, ω.ω'Λ A-
Dimethylnaphthalindiisocyanat, w.cu'-1.5-Dimethylnaphthalindiisocyanat, Cyclohexan-O-diisocyanat,
Cyclohpxan-l .4-diisocyanat, Dicyclohexyl methan -4.4'-diisocyanat, 1.3-PhenyIendiisocyanat, 1.4-Phenylendiisocyanat, l-MethylbenzoW^-diisocyanat, 1-Methylbenzol-2.5-diisocyanat, l-Methylbenzol^.ö-diisocyanat, 1-MethyIbenzol-3.5-diisocyanat, Diphenylether-4.4'-diisocyanat, Diphenylether-2.4-diisocyanat, NaphthaIin-1.4-diisocyanat, Naphthalin-l.S-diisocyanat, Diphenyl-
to 4.4'diisocyanat, 3.3'-DimethyIdiphenyl-4.4'-diisocyanat, 2.3'-DimethoxydiphenyI-4.4'-diisocyanat, Diphenylmethan-4.4'-diisocyanat, 3.3'-DimethoxydiphenyImethan-4.4'-düsocyanat, 4.4'-Dimethoxydiphenylmethan-3.3'-diisocyanat, Diphenylsulfid-4.4'-diisocyanat, Diphenylsulfon-4.4'-diisocyanat u. dgl. sowie tri- oder höherfunktionelle Isocyanate wie etwa beispielsweise Polymethy-Ienpolyphenylisocyanat, Triphenylmethantriisocyanat. Tris(4-isocyanatophenyl)-thiophosphat, 3.3',4.4'-Diphenylmethantetraisocyanat u. dgl.
Diniere und Trimere der oben genannten mehrwertigen Isocyanate sind ebenfalls gün,-?ig verwendbar. Derartige Dimere und Trimere besitzen en^ständige freie lsocyanatgruppen und enthalten einen oder mehrere Isocyanurat- und/oder Uretdionringe.
Verfahren zur Herstellung verschiedener Arten solcher Trircsre und Uretdione sind beispielsweise in den US-PS 34 94 888, 31 08 100 und 29 77 370 beschrieben.
Flüssige Polyisocyanate eignen sich ebenfalls zur Herstellung entsprechend zusammengesetzter Lacke. Von den flüssigen Polyisocyanaten sind Gemische von Polyisocyanaten und Carbodiimid-Polyisocyanaten bevorzugt, wie sie etwa in folgenden Druckschriften beschrieben sind: DE-OS 26 01927; BE-PS 6 78 773; DE-OS !9 04 575; W. Neumann, P. Fischer, Angewandte Chemie 74 (1962) 803; F. Kurzer. K. Douraghi-Zadahi, Chemical Reviews 67 (1967) 110 bis 120 sowie US-PS 36 57 161,31 57 662,24 91 983,34 26 025 und 34 06 198. Die Carbodiimid-Polyisocyanate besitzen die allgemeine Formel
OCN-(-R—N = C = N-KR- NCO,
in der R einen Polyisocyanatrest und π eine ganze Zahl > I, vorzugsweise 1 bis 4, bedeuten. Zur Erzeugung von Isocyanuratringen und Oxazolidonringen in der Molekularstruktur durch Umsetzung der Epoxyverbindung mit der Isocyanatverbindung im Isolierlack durch Erhitzen ist es erforderlich, einen Katalysator zur Erzeugung von Heteroringen zu verwenden. Als derartige Katalysatoren eigenen sich organische Verblndungen mit mindestens einem Atom eines Elements der Gruppe Va dvs Periodensystems im Molekül.
Beispiele für geeignete derartige Katalysatoren sind tertiäre Amine wie Trimethylamin. Triethylamin. Tetrame.hylbutandiamin, Tetramelhylpentandiamin, Tetramethylhexandiamin, Tlethylendiamin, N.N'-D!methylanilin u. dgl; Oxyalkylamine wie etwa Dimetylaminoethanol, Dimehtylaminopentanol u. dgl.; Amine wie Tris(dimethylaminomehtyl)-phenol, N-Methylmorpholin, N-EthylmorphoMn u. dgl.: qoaternäre Ammoniumsalze wie Cetyltrlmethylammoniumbromid, Cetyltrimethylammonlumchlörid, Dödecyltrimeihylammöniumjödld, Trimethyldodecylammoniumchlorid, Ben/yldimethyltetradecylammoniumchlorid, Benzyldimethylpalmitylammoniumchlorld, Allyldodecyltrimethylammoniumbromid.
Benzyldlmethylstejrylammoniumbromid. Benzyldlmethylietradecylammoniumacetat u. dgl.; Imidazole wie 2-Methylimidazol, 2-Ethylimidazol, 2-Undecylimidii/ol, 2-Heptadecylimidazol, 2-Methyl-4-ethyllmidazol, 1 -Butyl-
Imldazol, l-Propyl-2-methyllmldazol, l-Benzyl-2-methyl-Imldazol, l-Cyanoethyl-2-methyllmldazol, 1-Cyanoethyl-2-undecyllmldazol, l-Cyanoethyl-2-phenyllmldazol, 1-(4.6-Dlamlno-s-trlazlnyl-2-ethyl)-2-ethyllmldazol, l-(4.6-Dlamlno-s-trlazlnyl-2-ethyl)-2-phenyllmidazol, 1 -(4.6-Dlamlno-s-trlazlnyl-2-ethyl)-2-lsopropyllmldazol, 2-Phenylimldazol, l-(4.6-Dlamlno-s-trianzinyl-2-ethyi)-2-ethyl-Imldazol, l-(4.6-Dlamlno-s-trlar.zlnyl-2-ethyl)-2-methyl-Imldazol, l-(4.6-Dlamlno-s-trlazlnyl-2-ethyl)-2-undecylimldazol u. dgl. sowie etwa tetrasubstltuerte Boratverbindungen von Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon und Wismut wie etwa
R2-N N-R
R5-B-R3
Ri
R2-N-R4
R.
R2-P-R4
R1
R2—As—R4
R3
R5
R5-B-R5
R5
R5-B-R5
R5 _
R5
R5-B-R5
R1 R4 +
I
I
Sb-
I
I
R3
R5
R5-B-R5
und
R.
R2—Bi—R4
R3
R5
R5-B-R5
wobei R.. R1. R3, R4 und R6 unabhängig Wasserstoff. i bis C5 Alkyl. C, bis C6 Alkenyl, Phenyl oder substituiertes Phenyl wie etwa Cr bis C4-alkylsubstltulerte Phenylgruppen. Cr bis C4-alkoxysubstltulerte Phenylgruppen und R5 eine Phenylgruppe oder eine substituierte Phenylgruppe wie etwa Cr bis C-alkylsubsiliuiertes Phenyl oder C1- bis C4-alko\ysubsiitu!ertes Phenyl bedeuten.
Unter den obigen Verbindungen eigenen sich diejenigen mit Stickstoff oder Phosphor unter dem Geslehtspunki der Zugänglichkeit und Verarbelibarkeit besonders. ■
Diese Katalysatoren werden vorzugsweise in einer Menge von 0.001 bis 10.0 Gew.-1,,. bezogen auf das Gewicht des Isolierlacks, eingesetzt.
Wenn die Kaialysaiormenge außerhalb des obigen — 15 Bereichs liegt, /.eigen die resultierenden gehärteten Gegenstände eine Tendenz /um Brüchigwerden oder zu verstärkter Gasbildung durch thermische Zersetzung.
In manchen ('allen kann der Katalysator tür den Isolierlack mit den OH-gruppenhalligen Siliconharzen gemischt und den Isollermaierialien vor der Impragnie-Γίϊί~ΐ£ ΠΙ 11 uOiTi ΐ.τΟι ιC MUCK λ UgCSCi r.% 'ΛΌΓΟΟΓΐ. ■ Ti ίι ICSC Γ! ι ί«ι ■ lon isi es zur Verbesserung der tiigenschalien der resultierenden elektrischen Wicklungen sehr wichtig, die Koiulensaiionsreakiion des Siliconharzes unter Erhitzen auf eine lemperatur durchzuführen, bei der keine thermische Zersetzung des Katalysators und gleichzeitig keine Verringerung der Flexibility des zusammengesetzten Isolierbands eintreten. Wenn nämlich die Kondensatiunsreakiion des Siliconharzes in den Isolierschichten elektrischer Wicklungen durchgeführt wird, können sehr kleine Hohlräume durch Entstehung von Kondenswasser in den Isolierschichten entstehen, wobei der Materialabbau um solche Hohlräume durch Koronaentladungen an diesen Stellen beschleunigt wird, und durch Abbaureak-Honen entstehende Gase zur Expansion und Erhöhung des Innendrucks führen, wodurch eine Ablösung zwischen den Isolierschichten und somit eine Verschlechterung der Isolationseigenschaften der Wicklung eintreten können
Aus diesem Grund ist es bevorzugt, das die Isoliermaterlalien verbindende Siliconharz unter Erhitzen auf eine Temperatur von 80 bis 160JC zu härten.
Die Erfindung wird Im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, in denen alle Teile und
■»5 Prozentangaben gewichtsbezogen sind, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiele 1 bis 3
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein 25 mm breites Glimmerband mit Glasverstärkung wurde durch Aufbringen von nicht calciniertem, weichem Glimmer-Flachmaterial auf ein Glasband, Tiänken mit einer Toluol- oder Xylollösung eines OH-gruppenhaltigen Siliconharzes (Siliconrusrz A, OH-Gehalt 2%) in der Weise, daß die Menge des Siliconharzes als Feststoff 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden überstehender Teile hergestellt.
Als Härtungskatalysator wurde Zinkoctoat in das SiIiconharz in einer Menge von \% zusammen mit 2-Ethyi-4-methylimidazol als Härtungskatalysator für den Isolierlack in einer Menge wie in Tabelle 1 angegeben zugesetzt. Das glasverstärkte Glimmerband wurde 15 h unter Erwärmen auf 80 bis 160° C getrocknet.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Isolierlack aus der Epoxy-Isocyanat-Reihe für Imprägnierzwecke wurde durch Vermischen von 100
Gew.-Teilen eines Diglycidylethers der Bisphenol-Relhe (Epoxyverbindung A, Epoxyäquivalent 175) und 200. 400 bzw. 800 Teilen flüssigem Diphenylmeihandlisocyanat (Isocyanatäquivalent 140) hergestellt.
(3) Herstellung einer Tesiwieklung
Das gemäß Ziffer (I) hergestellte zusammengesetzte Isoliermaterial wurde um einen blanken elektrischen Leiter .lerumgewickelt. Die resultierende Testwicklung wurde unter Druck mit dem gemüß Ziffer (2) erhaltenen Isolierlack imprägniert und anschließend 20 h bei 100 bis 150" C und 4 h bei 200 bis 220 C gelagert.
Die Feuchilgkellsbesiandigkeit und lliizefesiigkeil der rentierenden Testwicklungen wurden auf folgende zwei Arten getestet:
Test (A): Feuchtigkeitsbeständigkelt und llitzefestlgkeit
Eine Probe wurde 24 h auf 270" C erhitzt und anschließend 24 h bei 40' C und einer relativen Feuchte von 95% belassen. Dieser Zyklus wuiu'c Zclinrnäl wiederholt.
Am Ende eines jeden Zyklus wurden der Verlustfaktor (Tangens des dielektrischen Verlustwinkels lan <5) und der Isolationswiderstand gemessen.
Die Ergebnisse sind In Tabelle 1 aufgeführt.
Test (B): Kurzzeit-Hiizerestigkeii
Eine Probe von 50 χ 50 mm wurde aus der isolierschicht der jeweiligen Testwicklung herausgeschnitten und zur Messung des durch thermischen Abbau bedingten Gewlchtsverlusts 10 Tage auf 27O^ C erhitzt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 4
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterial
Ein glasverstärktes Glimmerband wurde wie in Beispiel !,jedoch mit dem Unterschied herges!e!h. daß ein OH-gruppenhaltiges Siliconharz (Siliconharz B. OH-Gehalt 4%) und 4,0 Teile l-Cyanoethyl-2-phenyllmldazol als Härtungskaialysator für den Isolierlack verwendet wurden.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-Isocyanai-Isolierlack wurde durch Mischen von 70 Teilen Epoxyverbindung wie in Beispiel 1 (2), 30 Teilen eines Polyglycidylether vom Novolak-Typ (Epoxyverbindung B, Epoxyäquivalent 175) und 1200 Teilen flüssigem Diphenylmethandiisocyanat wie In Beispiel I (2) hergestellt.
(3) Herstellung einer Testwicklung
Unter Verwendung der oben unter (1) und (2) hergestellten Materialien wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (3) eine Testwicklung hergestellt, an der die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 5
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein glasverstärktes Glimmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von nicht calciniertem weichem Glimmer-Rachmaterial auf ein Glasband, Tränken mit einer Lösung eines Gernischs aus einem Siliconharz mit einem OH-Gehalt von 6% (Siliconharz C) und einem Siliconharz mit einem OH-Gehalt von 2% (Siliconharz A) im Mischungsverhältnis 2 : 1 (G/G) in der Weise, daß die Menge der Siliconharze als Feststoffe 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergestellt.
Als Härtungskatalysator für den Isolierlack wurden ferner 4,0 Teile l-Canoethyl-2-phenylimidazol zusammen mit 1% Zinkoctoat in das Siliconharzgemisch eingebracht. Das glasverstärkte Glimmerband wurde durch 15 h Erhitzen auf 80 bis 160" C getrocknet.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-Isocyanal-Isollerlack wurde durch Mischen von 70 Teilen Epoxyverbindung A, 20 Teilen Epoxyverbindung B, 10 Teilen eines Polyglycidylether vom Novolaktyp (Epoxyverbindung C, Epoxyäquivalent 178) und 2000 Teilen Diphenylmethandiisocyanat hergestellt.
(3) Herstellung einer Tesiwieklung
Unter Verwendung der vorstehend gemäß Ziffern (1) und <2) hergestellter; Materialien wurde in gleicher Weise wie in Beisplei I (3) eine Testwicklung hergestellt, an der die gleichen Tests wie In Beispiel I durchgeführt wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiele 6 bis 9
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermateriais
Ein glasverstärktes Glimmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von nicht calciniertem weichem Glimmer-Flachmaterial auf Glasband, Tränken mit einer Lösung eines OH-gruppenhaltigen Siliconharzes (Siliconharz D, OH-Gehalt 0,5 bis 1,0%) in der Weise, daß die Menge an Siliconharz als Feststoff 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergestellt.
Das glasverstärkte Glimmerband wurde mit Ausnahme von Beispiel 9 durch 15 h Erhitzen auf 80 bis 160 C getrocknet.
Als Härtungskatalysator für das Siliconharz wurde in Beispiel 6 1% Zinkoctoat und in den Beispielen 7 bis 9 1% Triethanolamin verwendet, während als Härtungskatalysator für den Isolierlack in den Beispielen 6 bis 9 3.0 Teile 2-Ethyl-4-methyl!midazol eingesetzt wurden.
In Beispiel 8 wurde der Hänungskatalysator nicht dem Siliconharz, sondern dem Isolierlack zugesetzt.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-lsocyanat-Isolierlack wurde durch Mischen χ von 100 Teilen Epoxyverbindung A und 800 Teilen flüssigem Diphenylmethandiisocyanat erhalten, wobei in Beispiel 8 der Hänungskatalysator dem Isolierlack zuge-.ieizt wurde.
(3) Herstellung einer Testwicklung
Unter Verwendung der vorstehend gemäß Ziffern (1) und (2) hergestellten Materialien wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (3) eine Testwicklung hergestellt, an der die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiele 10 bis 12
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein polyimidfilmverstärktes Glimmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von calciniertem. hartem Glimmer-Rachmaterial auf ein Polyimid-Flachmaterial, Tränken mit einer Lösung von Siliconharz A in der
Weise, daß die Menge Jes Siliconharzes als Feststoff In Beispiel 10 10%, In Beispiel 11 20% und In Beispiel 12 30%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergestellt.
Das polylmldfllmverstärkte Gllmmerband wurde; unter Erhitzen auf 80 bis 160° C 15 h getrocknet. Als Härtungskatalysaior für das Slllconharz wurden 1% Zlnkoctoat und als Hürtungkaialysator für den Isolierlack 1-Cyanoethyl-2-phenyllmldazol In den In Tabelle 1 angegebenen Mengen eingesetzt.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-Isocyanat-Isollerlack wurde durch Mischen von Dlphenylmethandllsocyanat und Epoxyverblndung A sowie bei Beispiel 10 mit Epoxyverblndung B In den In Tabelle I angegebenen Mengen hergestellt.
(3) Herstellung einer Tesiwlcklung
Unter Verwendung der vorstehend gemäß Ziffern (1) und (2) hergestellten Materialien wurde eine Testwlcklung in gleichet Weise wie in Beispiel i (3) hergestellt, die den gleichen Tests wie in Beispiel 1 unterzogen wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Beispiele 13 bis 15
(I) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaierials
Ein polylmldfilmverstärktes Gllmmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von calclnlertem, hartem Glimmer-Flachmaterial auf Polyimld-Flachmaierlal, Tränken mit einer Lösung von Slllconharz D In der Welse, daß die Menge des Slllconharzes als Feststoff 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergestellt.
Das polylmldfllmverstärkie Gilmmerband wurde außer in Beispiel 15 bei 80 bis 160° C 15 h getrocknet.
Als Hflrtyngskaialysator für das Sülcorsharz wurde In Beispiel 13 1% Zlnkoctoat und In den Beispielen 14. und 15 \% Triethanolamin eingesetzt, während als Härtungskatalysator für den Isolierlack 4,5 Teile 4.6-Dlamlno-striazlnyl-2-ethyl-2-undecyllmldazol dem Slllconharz zugesetzt wurden.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-Isocyanat-Isolierlack wurde In gleicher Welse wie in Beispiel 6(2) hergestellt.
(3) Herstellung einer Testwicklung
Unier Verwendung der vorstehend gemilß Ziffern (I) und (2) hergestellten Materialien wurde eine Testwicklung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (3) hergestellt, die den gleichen Tests wie In Beispiel I unterzogen wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 16
(I) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein polyamidimidfilmverstärktes Glimmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von calciniemem, hartem Glimmer-Flachmaterial auf ein Polyamldimid-Flachmaterial, Tränken mit einer Lösung von Silieonharz D in der Weise, daß die Menge des Siliconharzes als Feststoff 15au, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergesiellt.
Das polyamldirnidfilmverstärkte Gllmmerband wurde 15 h bei 80 bis 160" C getrocknet.
Als Härtung»! · ,Ualysator für das Siliconharz wurden \% Triethanolamin und als Hilrtungskatalysator für den Isolierlack 4,5 Teile 4.6-Diamino-s-ιrlazlnyl-2-ethyl-2-undecyllmidazol dem Slllconharz zugesetzt.
(2) Hers:ellung eines Isolierlacks
Ein Epoxy-Isocyanat-Isolierlacks wurde in gleicher to Welse wie in Beispiel 6 (2) hergestellt.
(3) Herstellung einer Testwicklung
Umer Verwendung der vorstehend gemäß Ziffern (1)
und (2) hergestellten Materialien wurde in gleicher Welse wie in Beispiel I (3) eine Tesiwicklung hergestellt, die den gleichen Tests wie In Beispiel 1 unterzogen wurde.
Die erhaltenen Ergebnisse sind In Tabelle 1 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel I
(I) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein glasverstärktes Gllmmerband von 25 mm Breite wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1(1) mit dem Unterschied hergestellt, daß als Hartungskaialysator für den Isolierlack l-Cyanoethyl-2-phenyllmldazol wie in Beispiel 4(1) eingesetzt wurde.
(2) Herstellung einer elektrischen Wicklung
Es wurde wie In Beispiel 1 (3) verfahren mit dem Unterschied, daß ein Isolierlack mit 100 Teilen Epoxyverblndung A und 120 Teilen Dlphenylmethandllsocyanat zur Herstellung der Testwicklung verwendet wurde.
Es wurden die gleichen Tests wie in Beispiel I durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind In Tabelle 2 aufgeführt.
Verglelchsbsisple! 2
(I) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein glasverstärktes Gllmmerband von 25 mm Breite wurde wie In Verglelchsbelsplel 1 (I) hergestellt.
(2) Herstellung einer Testwicklung
Es wurde wie in Beispiel 1 (3) verfahren mit dem Unterschied, daß ein Isolierlack mit 100 Teilen Epoxyverblndung A und 2400 Teilen Dlphenylmethandllsocyaiiai zur Herstellung der Testwicklung verwendet wurde.
Es wurden die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind In Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 3
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
Ein polyimidfilmverstärktes Glimmerband von 25 mm Breite wurde wie in Beispiel 13 (1) mit dem Unterschied hergestellt, daß als Härtungskatalysator für den Isolierlack l-Cyanoethyl-2-phenylimidazol wie in Beispiel 4(1) verwendet wurde.
(2) Herstellung einer elektrischen Wicklung
Es wurde wie in Beispiel I (3) verfahren mit dem l'nterschied, daß ein Isolierlack wie in Verglelchsbelspiei i (2) zur Herstellung der Testwicklung verwendet wurde.
ti:, wurden die gleichen Tests wie In Beispiel 1 durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind In Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Polyimldfilm von 25 mm Breite wurde um einen blanken Leiter herumgewickelt. Das resultierende Material wurde unter Druck mit dem gleichen Isolierlack wie In Beispiel 2 Im Vakuum Imprägniert, wobei der Isolierlack jedoch 4,5 Teile l-Cyanoethyl-2-phenyllmldazol enthielt. Anschließend wurde zur Herstellung der Testwicklung wie In Beispiel 1 (3) verfahren.
Es wurden die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die eniallpnen Ergebnisse sind In Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 5
(1) Herstellung eines zusammengesetzten Isoliermaterials
bin glasverstürktes ülimmerband von 25 mm Breite wurde durch Aufbringen von nicht calriniertem, welchem GHmmer-Flachmaierial auf ein Glasband, Tränken mit einem hitzefesten Epoxyharz wie In Beispiel 5(2) in der Welse, daß die Menge des Epoxyharzes 15%, bezogen auf das Gesamtgewicht, betrug, und Abschneiden der überstehenden Teile hergestellt.
(2) Herstellung eines Isolierlacks
Es wurde ein Isolierlack durch Mischen von 400 Teilen Dlphenylmeihandilsocyanat, ,00 Teilen Epoxyverbindung A und 4.5 Teilen l-Cyanoethyl-2-phenylimidazol wie bei Vergleichsbeispiel 4 hergestellt.
(3) Herstellung einer Testwicklung
Unter Verwendung der in den obigen Schritten (I) und
(2) hergestellten Materialien wurde wie in Beispiel 1 (3) eine Testwicklung hergestellt.
Es wurden die gleichen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Vergleichsbeispiel 6
Das in Beispiel 7 verwendete glasverstärkte Glimmerband wurde um einen blanken Leiter herumgewickelt und im Vakuum mit einem lösungsmiUelfreien Silikonharz, das durch Additionspolymerisation hergestellt worden war (Siliconharz E) und 1,5 Teile Dlcumylperoxld auf 100 Teile Harz als Polymerisationskatalysator enthielt. Imprägniert.
Der imprägnierte Isolierlack wurde zur Herstellung einer Testwicklung 15 h bei 1600C und 15h bei 2000C gehärtet.
Es wurden die gleichen Tests wie In Beispiel 1 durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Wie aus den Ergebnissen von Tabelle 1 hervorgeht,
besitzen Testwicklungen, die durch Herumwickeln der durch Verbinden von z. B. Glimmer- mit Glas- oder
»5 PoIyImId- oder Polyamidimld-Flachmaterlal oder ähnlichen Polymermaterialien mit OH-gruppenhalilgen Siliconharzen und Imprägnieren der herumgewickelten zusammengesetzten Isoliermaterialien mit Epoxy-Isocyanat-Isollerlacken spezieller Zusammensetzung hergestellten ziissn^rneri^esstzien !su!!ern!»ier!H!!cn erhalten sind Im Vergleich zu den In den Vergleichsbeisplelen 5 und 6 hergestellten Wicklungen bemerkenswert bessere Feuchtigkeitsbeständigkeit und Hitzefestigkeit.
Diese Eigenschaften können durch Verwendung zusammengesetzter Isoliermaterialien weiter verbessert weiden, die vor dem Herumwickeln um die Leiter unter Erhitzen getrocknet wurden.
Da bei Vergleichsbeispiel 4 kein Gllmmer-Flachmaterlal als Isoliermaterial verwendet wurde, ist der Isolierlack nur ungenügend in die Isolierschichten hineinimprägniert.
Obleich ferner beim Vergleichsbeispiel 5 ein Epoxyharz mit einer Hitzefestigkeit der Klasse H verwendet ist, kann in diesem Fall die Entstehung von Gasen nicht verhindert werden, wobei die entstehenden Gase nicht aus den Isolierschichten hinausgelangen können und so zur Ablösung der Isolierschichten aufgrund des stark erhöhten Innendrucks des in den Schichten entstandenen Gases führen.
Die Ergebnisse der Ve'gleichsbeispieie I und 2 zeigen ferner, daß in den Fällen, in denen die Mengenverhältnisse der polyfunktionellen Epoxyverbindung und der polyfuntionellen Isocyanatbildung außerhalb des speziellen Bereichs liegen, die Feuchtigkeitsbestän Ügkeit und Hitzefestigkeit der Wicklungen verschlechtert sind.
Tabelle 1 Beispiel Nr. Kleber: Siliconharz Di phenylmethandiisocyanat Eigenschaften zu Beginn tan δ (%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 K)
Katalysator: I Zinkoctoat Epoxyverbindung A Wid. (MQ) A A A B A+C D D D I) A A A D D D D to
(Gew.-%) I Triethanolamin Epoxyverbindung B Feuchtigkeits nach 5 tan δ (%) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 - - - 1,0 1,0 1,0 1,0 - - - K)
Klebergehall (Gew..-%) Epoxyverbindung C beständigkeit Zyklen Wid (MQ) - - - - - - 1,0 1,0 1,0 - - - - 1,0 1,0 1,0
Isoliermaterial*) Äquivalentverhältnis und Hitze nach 10 tan δ (%) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 10 20 30 15 15 15 15 O
Trocknen unter Erhitzen** NCO/Epoxy festigkeit Zyklen Wid (MQ) G-U G-U G-U G-U G-U G-U G-U G-U G-U K-U K-U K-U K-U K-U K-U P-U Oi
Katalysator Gewichtsverlust (10 d bei 27O0C) (%) + + + + + + + + - + + + + + - +
2-Ethyl-4-methylimidazol * G-U = glasverstärktes Glimmerband 200 400 800 1200 2000 800 800 800 800 400 800 2000 400 400 400 400
Katalysator M K-U = polyimid film verstärktes Glimmerband 100 100 100 70 70 100 100 100 100 50 100 100 100 100 100 100
l-Cyanoethyl-2-phenylimidazoI Katalysator Z P-U = polyamidimidfilmverstärktes Glimmerband - - - 30 20 - - - - 50 - - - - - -
4.6-Diamino-s-triazinyl-2-ethyl-2- 5 ·· + = durchgeführt, — = nicht durchgeführt - - - - 10
unidecylimidazol 2,5/1 5/1 10/1 15/1 25/1
Isolierlack 5/1 5/1 5/1 S/l 5/1 10/1 25/1 5/1 5/1 5/1 5/1
(Teile) 3,0 3,0 10 _
3,0 3,0 3,0*** 3,0 _ — _ _ _ _ _
— — — 4,0 4,0
.- — — - 3,0 4,5 10 - — - -
4,5 4,5 4,5 4,5
1,8 1,6 1,2 1,4 1,9 1,1 1,2 1,4 1,2
OO OO OO OO OO 1,2 1,2 1,3 1,9 1,1 1,2 1,4 OO OO OO OO
11,4 8,3 8,2 9,3 10,9 OO OO OO CO OO OO OO 10,5 10,1 12,1 11,1
OO OO OO OO OO 10,0 9,3 8,2 11,3 11,0 11,3 12,0 OO OO OO OO
8,8 8,3 6,1 8,3 8,5 OO OO OO aoo OO OO OO 9,6 9,8 14,0 10,0
OO OO OO OO OO 8,5 7,3 6,3 12,5 10,7 12,3 13,2 OO OO OO OO
η *
0,1 		7,2 6,8 6,5 6,3 OO OO OO CO OO OO OO 6,2 6,1 8,3 7,6
6,9 7,i ',2 9,8 6,0 6,6 7,0
17 18
Tabelle 2
Vergleichsbeispiel Nr.
Kleber:
Siliconharz Katalysator: (Gew.-%)
Klebergehalt (Gew.-%) Isoliermaterial*)
Trocknen unter Erhitzen**
A Zinkoctoat 1,0
Triethanolamin — 15 G-U
ί Zii I Tri
Isolierlack
(Teile)
Diphenyimethandiisocyanat Epoxyverbindung A
Äquivalentverhältnis NCO/Epoxy
Katalysator 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol
A
1,0
15
G-U
2400
100
30/1
10
A 1,0
15 K-U
120 100
1,5/1 1,5
400 100
5/1
4,5***
15 G-U
400 100
5/1
4,5***
Eigenschaften
Feuchtigkeitsbeständigkeit
und Hitze-Festigkeit
zu Beginn
nach 5 Zyklen
nach 10 Zyklen
tan δ Wid. tan δ Wid. tan δ Wid.
(MO)
(MO)
(Mi?
Gewichtsverlust (10 d bei 270° C) (%)
2,2 2,1 1,9 3,2 1,2 2,1
DO OO CO OO OO OO
18,6 17,5 19,1 18,0 21,0 18,5
500 500 500 500 100 100
17,5 19,3 18,9 20,0 21,9 19,7
80 80 80 80 5 5
9,4
11,6
18,6 20,6
G-U = glasverstärktes Glimmerband K-U = polyimidfilmverstärktes Glimmerband K = Polyimidband
+ = durchgeführt, — = nicht durchgeführt Katalysator dem Isolierlack zugesetzt
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, daß sich 45 ausgezeichnete Isolationseigenschafien unter hohen nach dem erfindungsgcmaßen Verfahren Wicklungen für Temperaturen und hoher Feuchte auf eine thermische elektrische Maschinen und Geräte herstellen lassen, die Beständigkeit von Klasse H oder besser aufweisen.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen durch Umwickeln eines elektrischen Leiters mit einem zusammengesetzten Isoliermaterial, Wickeln der Wicklung aus diesem elektrischen Leiter, Imprägnierung der Wicklung mit einem Isolierlack und Härten des imprägnierten zusammengesetzten Isoliermaterials der Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusammengesetztes Isoliermaterial verwendet wird, das durch Verbinden von mindestens zwei Isoliermaterialien mit einem OH-gruppenhaltlgen Siliconharz erhalten ist, und ein Isolierlack verwendet wird, der 1 Äquivalent einer polyfunktionellen Epoxyverblndung und 2,5 bis 25 Äquivalent eines polyfunktionellen Isocyanats enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Siliconharz mit 0,5 bis 6,0 Gew.-% OH-Gruppen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusammengesetztes isoliermaterial verwendet wird, das durch Verbinden von mindestens zwei unter Glasisoliermaterialien, Glimmer und/oder Imidrlnge enthaltenden Polymer-Flachmaterlallen ausgewählten Isoliermaterialien mit einem OH-gruppenhaltlge Siliconharz hergestellt Ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das zusammengesetzte Isoliermaterial glasverstärktes Glimmerband verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das zusammenge- <^tzte Isoliermaterial ein mit einem Polylmidfllm oder einem Polyamldimld-Film verstärktes Glimmerband verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusammengesetztes Isoliermaterial verwendet wird, das unter Verwendung eines Härtungskatalysators für das SlI leonharz sowie eines Härtungskatalysators für den Isolierlack und Trocknen des resultierenden zusammengesetzten Isollermaterlals unter Erhitzen erhalten Ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierlack verwendet wird, der einen Härtungskatalysator für den Isolierlack enthält.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator für den Isolierlack eine organische Verbindung mit mindestens einem N-Atom, P-Atom, As-Atom, Sb-Atom und/oder Bl-Atom verwendet wird.
DE2922065A 1978-06-02 1979-05-30 Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen Expired DE2922065C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6575378A JPS54157201A (en) 1978-06-02 1978-06-02 Wire manufacturing method for electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2922065A1 DE2922065A1 (de) 1979-12-06
DE2922065C2 true DE2922065C2 (de) 1983-08-25

Family

ID=13296089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2922065A Expired DE2922065C2 (de) 1978-06-02 1979-05-30 Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4222802A (de)
JP (1) JPS54157201A (de)
AU (1) AU512254B2 (de)
CA (1) CA1120219A (de)
CH (1) CH642767A5 (de)
DE (1) DE2922065C2 (de)
FR (1) FR2427673B1 (de)
GB (1) GB2023682B (de)
IN (1) IN151956B (de)
SE (1) SE445502B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269894A (en) * 1979-12-03 1981-05-26 Hitachi, Ltd. Electric windings and production thereof characterized by the use of a condensation type silicon resin for combination with an addition type silicon resin
FR2507024A1 (fr) * 1981-06-01 1982-12-03 Hitachi Ltd Procede de production de bobinages electriques isoles
FR2549277B1 (fr) * 1983-07-13 1985-10-25 Alsthom Atlantique Procede d'isolation par impregnation d'un bobinage electrique, et vernis sans solvant stabilise utilisable dans ce procede
DE3561089D1 (en) * 1984-05-21 1988-01-07 Siemens Ag Method for manufacturing a low tension coil for transformers
KR900000433B1 (ko) * 1985-11-26 1990-01-30 미쓰비시전기주식회사 전자교반 장치용 수냉권선
US4839444A (en) * 1986-12-29 1989-06-13 Essex Group, Inc. High solids enamel
US5415892A (en) * 1992-04-21 1995-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of impregnating a winding assembly of an electrical equipment with varnish
EP0586753A1 (de) * 1992-08-25 1994-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Isolierband für einer Wicklung eine elektrischen Maschine
GB9526167D0 (en) * 1995-12-21 1996-02-21 Dow Corning Sa Foils
US6238790B1 (en) * 1999-05-26 2001-05-29 Siemens Westinghouse Power Corporation Superdielectric high voltage insulation for dynamoelectric machinery
EP1205529A1 (de) * 2000-11-13 2002-05-15 COMPAGNIE ROYALE ASTURIENNE DES MINES, Société Anonyme Feuerschutz auf Basis von Mica für aeronautische Anwendungen
US7658983B2 (en) * 2000-06-21 2010-02-09 Cogebi Societe Anonyme Protective barrier
JP4594238B2 (ja) * 2003-12-10 2010-12-08 株式会社タムラ製作所 トランス
DE102005030580B3 (de) * 2005-06-30 2006-12-07 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Glas-Glimmer-Bänder
DE102015213535A1 (de) * 2015-07-17 2017-01-19 Siemens Aktiengesellschaft Fester Isolationswerkstoff, Verwendung dazu und damit hergestelltes Isolationssystem

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1157639A (fr) * 1955-09-26 1958-06-02 Licentia Gmbh Isolement pour haute tension
DE1030438B (de) * 1955-12-29 1958-05-22 Siemens Ag Isolierung der Wicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere von Stabwicklungen
US2882183A (en) * 1956-05-21 1959-04-14 Minnesota Mining & Mfg Silicone pressure-sensitive adhesive tape
AT239369B (de) * 1963-04-11 1965-04-12 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Gegenständen, insbesondere von Isolierungen elektrischer Maschinen, Geräte oder Apparate, durch Vergießen oder Imprägnieren mit zur Polymerisations- oder Polyadditionsreaktion fähigen Stoffsystemen
US3585065A (en) * 1968-11-18 1971-06-15 Ford Motor Co Urethane-siloxane paint and painted product
JPS5058501A (de) * 1973-09-19 1975-05-21
DE2404740C2 (de) * 1974-02-01 1982-04-29 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Filmen und Überzügen und Beschichtungsmittel
JPS519201A (en) * 1974-07-12 1976-01-24 Hitachi Ltd Kaitenkidendotaino zetsuenhoho
CH600514A5 (de) * 1975-02-14 1978-06-15 Micafil Ag
DE2655367C2 (de) * 1976-12-03 1978-12-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Heißhärtende Reaktionsharzmischung zur Imprägnierung von Isolierungen elektrischer Geräte und zur Herstellung von Formstoffen mit oder ohne Einlagen
JPS53116402A (en) * 1977-03-19 1978-10-11 Hitachi Ltd Electric insulation device

Also Published As

Publication number Publication date
AU512254B2 (en) 1980-10-02
GB2023682A (en) 1980-01-03
SE7904851L (sv) 1979-12-03
US4222802A (en) 1980-09-16
DE2922065A1 (de) 1979-12-06
JPH0135587B2 (de) 1989-07-26
FR2427673A1 (fr) 1979-12-28
CH642767A5 (de) 1984-04-30
SE445502B (sv) 1986-06-23
JPS54157201A (en) 1979-12-12
AU4708979A (en) 1979-12-06
FR2427673B1 (fr) 1986-04-11
CA1120219A (en) 1982-03-23
GB2023682B (en) 1982-06-09
IN151956B (de) 1983-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2922065C2 (de) Verfahren zur Herstellung elektrischer Wicklungen
DE69707973T2 (de) Wärmehärtbare Harzmischung, elektrisch isolierte Wicklung, elektrische rotierende Maschine und deren Herstellungsverfahren
DE2359386C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Isocyanurat- und Oxazolidonringe enthaltenden Duroplasten
US3412354A (en) Adhesive coated electrical conductors
EP0012566B1 (de) Elektrische Wicklungen und deren Herstellung
US4304818A (en) Insulation system for winding of electric rotating machines and process of production thereof
DE3323122A1 (de) Verfahren zur herstellung von reaktionsharzformstoffen
DE69603889T2 (de) Lösungsmittelfreie Epoxidharzmischung mit unbedeutender Reaktivität bei Zimmertemperatur
DE2655367C2 (de) Heißhärtende Reaktionsharzmischung zur Imprägnierung von Isolierungen elektrischer Geräte und zur Herstellung von Formstoffen mit oder ohne Einlagen
EP3262110B1 (de) Lagerungsstabile imprägnierharze und elektroisolationsbänder
DE2721780C3 (de) Thermisch härtbare polymerisierbare Harzmasse
DE2440953B2 (de) Verfahren zur herstellung von polyaddukten mit wiederkehrenden oxazolidon- und isocyanurateinheiten
DE2543386C2 (de) Warmhärtende Harzzusammensetzung und ihre Anwendung
FI63430B (fi) Hartsblandning
US4636556A (en) Heat-hardening reaction resin mixture for impregnating insulation of electrical equipment and for the manufacture of molding materials with and without inserts
US3575547A (en) Insulation impregnated with a polyurethane rendered flameproof with a halogenated bisphenol and a conductor insulated with such insulation
DE2746789C3 (de) Hitzehärtbare Harzzusammensetzung und ihre Verwendung
US4543272A (en) Insulation process by impregnation of electric leads
KR20040030521A (ko) 분말 코팅된 회전자
KR840002216B1 (ko) 내열성 수지조성물(耐熱性樹脂組成物)
DE2430426C3 (de) Wärmehärtende Formmasse
JPS6351321B2 (de)
DE3121725A1 (de) Elektrisch isolierte wicklungen und ihre herstellung
DE2424461A1 (de) Impraegnierte lackdrahtwicklung
JPS60193205A (ja) 絶縁電機巻線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8125 Change of the main classification

Ipc: H02K 15/12

8126 Change of the secondary classification

Ipc: ENTFAELLT

8181 Inventor (new situation)

Free format text: SAKAI, MASAHIKO, HITACHI, JP NARAHARA, TOSHIKAZU, IBARAKI, JP KOYAMA, TORU, HITACHI, JP TOYODA, SHINICHI, KATSUTA, JP GOTO, KAZUO, MITO, JP

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee