DE751576C

DE751576C - Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen eines Isolierlackes erzeugten Isolierueberzug

Info

Publication number: DE751576C
Application number: DEA87202D
Authority: DE
Inventors: Paul Dr-Ing Nowak; Telemach Dr Ph Triantaphylides
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-08-29
Filing date: 1938-06-19
Publication date: 1953-02-23

Description

Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen eines Isolierlackes erzeugten Isolierüberzug Zusatz zum ;Patent 714 525 Gemäß dem Patent 71q.525 werden hochwertige Isolierüberzüge aus gemischten. polymerisierten Acrylsäureestern und Acrylsäurenitril dadurch erhalten, däß diese bis zur beginnenden Zersetzung erhitzt werden. Trotz ihrer besonderen Eigenschaften, wie gute Alterungsbeständigkeit u. a., war aber eine breitere Anwendung auf dem Gebiete der Drahtisolierlacke nicht möglich, da u. a. die Herstellung von Lacklösungen mit höherem Gehalt an. Festkörpern nicht erreichbar war. Bereits 15o/oige Lacklösungen dieser Polymerisate besitzen eine so hohe Viskosität, d,aß sie als. Tauchlacke für bestimmte Zwecke nicht in Betracht kommen. Weiterhin lassen, sich diese stickstoffhaltigen Mischpolymerisate nicht aufschmelzen, was die Entstehung eines porenfreien Lackfilms erschwert. Hinzu kommt, daß für gewisse Zwecke, z. B. Motorenwicklungen, neben guter Beständigkeit gegen Läsungs- und Tränkmittel eine erhöhte Druckwärmebeständigkeit verlangt wird.
Es ist nun zwar schon vorgeschlagen worden, aus stickstofffreien polymeren Methacrylsäureestern unter Zusatz von Kondensationsprodukten Lacke herzustellen. Diese Polyacrylate zeichnen sich aber u. a. durch eine breite Lösungsfähigkeit in den üblichen organischen Lösungsmitteln aus. Es konnte daher die Vielzahl der geforderten Eigenschaften, die an die Drahtisolierlacke gestellt werden müssen, mit diesen Stoffgemischen nicht erzielt werden.
Es wurde nun gefunden, daß den Isolierüberzügen die geforderten Eigenschaften verliehen werden können, wenn den Mischpolymerisaten aus Acrylsäureestern und Acrylsäurenitril härtbare Kunstharze, insbesondere solche von der Gattung der Alkydharze oder Phenolaldehydharze, zugesetzt und diese gemeinsam eingebrannt werden. Es hat sich dabei ergeben, daß es zweckmäßig ist, daß die härtbaren Harze den Anteil der stickstoffhaltigen Mischpolymerisate nicht übersteigen.
Hinsichtlich der Alterungsbeständigkeit ,werden die günstigen Eigenschaften der in dem Lack enthaltenen stickstofthaltigenMischpolymerisate nicht nachteilig beeinflußt, während durch den Anteil der genannten härtbaren Harze die Druckwärmebestän.digkeit, die Widerstandsfähigkeit geben Läsungs-und Tränkmittel und zum Teil auch die elektrischen Eigenschaften erheblich verbessert werden. Die angewendete Wärmebehandlung, die kurzzeitig in einem Drahtlackierofen bei einer Ofentemperatur von 300 bis .I00° vor sich geht, bewirkt eine Durchhärtung der Mischung, neben der ein Aufschmelzen und Einbrennen des Lackes einhergeht. Es wird dadurch die Bildung eines porenfreien, läsungsmittelbeständigen Isolierüberzuges begünstigt, der ausgezeichnete Eigenschaften besitzt.
Wie schon oben erwähnt, erfolgt die Wärmebehandlung in einem Drahtläckierofen bei einer Ofentemperatur von 300 bis 40o° C. Darunter ist die Temperatur des. oberen, heißeren Teils des Ofens zu verstehen.. Da sich eine genaue Angabe über die Ofentemperatur bzw. über die Temperatur, die die Lackschicht bei der Wärmebehandlung tatsächlich erreicht, nicht machen läßt, seien die Verhältnisse in einem 3 m hohen Drahtlackierofen im folgenden näher beschrieben.
Ein Kupferdraht von oß mm Durchmesser wird beispielsweise in den im Beispiel i beschriebenen Lack getaucht und dann, mit a bis 3 m/min. Geschwindigkeit durch den Ofen geführt, in dessen unterem Teil die Lösungsmittel verdampfen, während in der oberen heißeren Zone die Lackgrundstoffe die gewünschte Veränderung erfahren. Der Draht verläßt den Ofen mit einem Lackauftrag von o,o6 mm von dunkelkaffeebrauner Farbe.
Als Harzzusatz hat sich insbesondere ein unter Mitverwendung von Oxysäuren vorzugsweise im Zweistufenverfahren. hergestelltes Alkydharz als sehr geeignet erwiesen, wodurch, wie festgestellt wurde, der Isolierüberzug gemäß dem Hauptpatent nicht nur in bezug auf seine Druekwärmebeständigkeit und Festigkeit gegen Lösungsmittel verbessert wurde, sondern auch eine Verbesserung der elektrischen Eigenschaften, beispielsweise der Durchschlagfestigkeit, bedingte. Diese Isolierüberzüge zeichnen sich ferner durch eine gesteigerte Haftfestigkeit auf Metallen, die bisher bei Aluminium immer zu wünschen übrigließ, aus. Ein besonders guter Lackverlauf wird noch dadurch erreicht, daß zur Herstellung des Lackes ein stickstoffhaltiges Mischpolymerisat von niedriger Viskosität verwendet wird. Die vorzugsweise benutzten Alkydharze werden, wie schon erwähnt, vorteilhaft im Zweistufenverfahren hergestellt. indem zunächst Glycerin mit Milchsäure oder Glvko,lsäure verestert und nach der Veresterung mit zweibasischen Säuren, wie Phthalsäure oder Bernsteinsäure bzw. Adipinsäure, kondensiert wird. Es lassen sich ebenso aus Zitronensäureglykolester und Zitronensäure hergestellte Harze, die unter Zusatz von Aldehyd oder aldehy dabspaltenden Mitteln härtbar sind, den Mischpolymerisaten zusetzen und nach dem Auftrag auf den elektrischen Leiter der erwähnten Wärmebehandlung unterwerfen, wodurch ein außerordentlich haftfester Isolierüberzug mit guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften erzielt wird.
An Stelle modifizierter Alkydharze lassen sich zur Erhöhung der Druckwärmebeständigkeit der aus Mischpolymerisaten. von Acrylsäureäthylester und Acrylsäurenitril bestehenden Isolierüberzüge solche herstellen, die durch Zusatz von Kresolformaldehydharz, der den Gehalt an Mischpolymerisaten nicht übersteigt, und zusätzliche Wärmebehandlung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, in ihrer Druckwärmebeständigkeit und Haftfestigkeit verbessert werden. Dieses ist insofern von besonderer Bedeutung, als die bisher üblichen Drahtisolierällacke auf Metall, insbesondere Aluminium, schlecht hafteten. Es bietet sich hier weiterhin die Möglichkeit, aus diesen Lacken festhaftende Zwischenschichten auf Metalloberflächen aufzubringen.
In solchen Fällen, wo es ganz besonders auf geringe dielektrische Verluste und hohen Isolationswiderstand ankommt, wie es in der Fiermneldetechnik der Fall sein kann, wird es zweckmäßig sein, auf die beschriebene eingebrannte Lackschicht noch einen Öllack aufzubringen, der ebenfalls eingebrannt werden kann.
Die Herstellung eines Lackes gemäß der Erfindung geht beispielsweise wie folgt vor sich Beispiel i Ein Mischpolymerisat aus Arxy1säureäthylester und' Acrylsäurenitril wird in einem Lösungsmittelgemisch, welches so, zusammengesetzt ist, daß die niedrigstmögliche. Viskosität erreicht wird, gelöst. Dieser Lösung wird so, viel von einer 30 % Weichmacher enthaltenden Kresolharzlösung zugegeben, daß sich die Mischpolymerisatmenge zu der Harzmenge wie i : i verhält. Es wird hierbei ein klarer Lack mit einem Festkörpergehalt von etwa 300/ö erhalten. Der so hergestellte Lack wird dann auf verschiedene Drahtstärken in bekannter Weise im Tauchverfahren aufgebracht und dann im Trockenofen bis zur beginnenden Zersetzung des Mischpolymerisates eingebrannt. Beispiel 2 Ein nach Beispiel i lackisolierter Aluminiumdraht wird mit einem Öllack in bekannter Weise überzogen. Es, ist von Wichtigkeit, daß der nach Beispiel i aufgebrachte Lack so stark aufgebrannt worden ist, daß er von dem für den Ollack verwendeten, Lösungsmittel nicht angegriffen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen: eines. Isolierlackes erzeugten Isolierüberzug, welcher' aus polymeren Acrylsäureestern mit einem Gehalt von Acrylsäurenitril besteht und bis. zur .beginnenden Zersetzung erhitzt worden ist, nach Patent 714525, gekennzeichnet durch den Zusatz von härtbaren Kunstharzen, insbesondere Alkyd- und/oder Phenolaldehydharzen., in der Höhe von io bis So "/o, bezogen auf die Gesamtmenge der Lackgrundstoffe.
2. Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen eines Isolierlackes erzeugten Isolierüberzug nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Alkydharzen, die aus mehrwertigen Alko@ holen, Oxysäuren, wie Glykolsäure, Milchsäure bzw. Zitronensäure, insbesondere im Zweistufenverfahren hergestellt sind.
3. Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen eines Isolierlackes erzeugten Isolierüberzug nach Anspruch i, gekennzeichnet durch den Zusatz von Kresolformaldehydharz.
4. Elektrischer Leiter mit einem durch Auftragen eines Isolierlackes erzeugten Isolierüberzug nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nach den Ansprüchen i bis 3 hergestellten Isolierüberzug eine Üllackschicht aufgebracht wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 56q.771, 651 o&i ; schweizerische Patentschriften Nr. 100 195, 19i 648; französische Patentschriften Nr. 532 657, 784 6.81; britische Patentschriften Nr. 256 151, 340677, 358 484 371 396, 437 446; USA.-Pätentschriften Nr. i o85 112, 1 091 732, 1 451 843, 1845 041.