DE806866C

DE806866C - Electrical conductors and processes for their manufacture

Info

Publication number: DE806866C
Application number: DEI16A
Authority: DE
Inventors: Edward J Flynn; Gerald W Young
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1948-10-15
Filing date: 1949-10-08
Publication date: 1951-06-18

Description

Elektrische Leiter und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft elektrische Leiter und besteht darin, die metallische Seele mit einer Oberfläche auf Aluminiumbasis (Aluminium, Aluminiumoxyd oder Aluminiumfluorid) und einer äußeren Umhüllung aus polymerisiertem Chlorotrifltioroäthylen zu versehen, das unmittelbar auf dein Kern aufgebracht ist.Electrical conductors and methods of making them The invention concerns electrical conductors and consists in the metallic core with a surface based on aluminum (aluminum, aluminum oxide or aluminum fluoride) and an external one Envelope made of polymerized Chlorotrifltioroäthylen that immediately is upset to your core.

Einer der mit der Erfindung erreichbaren Erfolge tritt dadurch in Erscheinung, daß der LTberzug aus polynterisiertein Chlorotrifluoroätliylen am metallischen Kern festhaftet und weder reißt noch sich vom Kern abschält, wenn der Leiter höheren Temperaturen ausgesetzt wird.One of the achievements that can be achieved with the invention occurs as a result Appearance that the coating of polymerized chlorotrifluoroethylene on the metallic Core adheres firmly and neither cracks nor peeled off from the core when the conductor is higher Exposed to temperatures.

Ein weiterer mit der Erfindung erreichbarer Vorteil besteht darin, daß elektrische Kupferleiter mit einem gegen Erhitzung und chemische Angriffe wicierstandsf@iltigem Churzug aus polvinerisiertem Clilorotrifluoroäthvlen hergestellt werden können, die keine Risse erhalten oder sich von der Kupferseele abschälen, wenn der Leiter auf höhere Temperaturen erhitzt wird, um reine glatte Oberflächen des polymerisierten Isolierstoffes zu erzielen.Another advantage that can be achieved with the invention is that electrical copper conductors with a resistance to heat and chemical attack Churzug can be made from polvinerized Clilorotrifluoroäthvlen, which do not crack or peel off the copper core when the conductor is heated to higher temperatures to get pure smooth surfaces of the polymerized To achieve insulating material.

Schließlich gestattet die Erfindung, isolierte elektrische Leiter mit metallischer Seele und Umhüllung aus polyinerisierteni Chlorotrifluoroäthylen herzustellen, die hohen Widerstand gegen Abrieb auf-@veisen.Finally, the invention allows insulated electrical conductors with metallic core and casing made of polymerized chlorotrifluoroethylene produce that have high resistance to abrasion.

Weitere erreichbare Vorteile werden im nachfolgenden geoffenbart werden.Other achievable advantages will be disclosed below.

Das Neue der Erfindung ist in den Ansprüchen umschrieben. Zur Verdeutlichung Nvird auf die Zeichnung Bezug genommen. In dieser zeigt Fig. i einen Leiter finit einer Kupferseele i, auf die ein dünner fcsthaftender Altiminitimiil)erztig 2 aUfgebracht ist, der als isolierenden Mantel einen dünnen Cberzug 3 aus polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen trägt.The novelty of the invention is described in the claims. For clarification Reference is made to the drawing. In this Fig. I shows a finite conductor of a copper core, onto which a thin, adhesive altiminite is applied is, as an insulating jacket a thin Cberzug 3 made of polymerized chlorotrifluoroethylene wearing.

In Fig. 2 ist eine Seele 4 aus Aluminium dargestellt mit einem Überzug 5 aus polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen.In Fig. 2, a core 4 made of aluminum is shown with a coating 5 from polymerized chlorotrifluoroethylene.

Die Fig. 3 zeigt eine Kupferseele 6 mit einem dünnen, festhaftenden Aluminiumüberzug 7, auf dem ein weiterer dünner Überzug 8, und zwar aus Aluminiumoxyd vorgesehen ist. Die polymerisierte Clilorotrifluoroäthvlenisolierung 9 umschließt die Aluniiniumoxydumliüllung B.3 shows a copper core 6 with a thin, firmly adhering one Aluminum coating 7, on which another thin coating 8, namely made of aluminum oxide is provided. The polymerized Clilorotrifluoroäthvlenisolierung 9 encloses the aluminum oxide envelope B.

Es ist bereits bekannt, polymerisierte Tetrafluoroäthylenüberzüge für elektrische Leiter zu verwenden, da sie sehr großen Widerstand gegen hohe Erhitzung und gegen chemische Angriffe aufweisen und große Stabilität zeigen. An diesen Überzügen elektrischer Kupferleitungen treten weder Risse auf, noch schälen sie sich ab, -,venn der Leiter hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Anderseits zeigt derartiges Leitungsmaterial jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß der Widerstand gegen Abrieb sehr klein ist. Versuche, diesen Widerstand durch Zwischenschalten eines dünnen Überzuges, wie Aluminium oder oxydiertem :1luminium, zwischen der metallischen Seele und dem polymerisiertem Tetrafluoroäthylen zu beheben, waren ohne Erfolg. Sie ergaben sogar eilte weitere Minderung in der Abriebfestigkeit. Außerdem verlangte die Verwendung von Tetrafluoroäthylen als Isoliermaterial außergewöhnliche hohe Temperaturen und sehr großen Zeitaufwand für die Herstellung des Überzuges. Polymerisiertes Chlorotrifltloroäthylen erlaubt dagegen leichtere Ilerstellungsmöglichkeiten, da die in der Herstellung notwendigen Temperaturen innerhalb einer mehr praktischen Temperaturspanne liegen und dabei keine Einbuße im Widerstand gegen chemische Angriffe oder in der Beständigkeit gegen Erhitzung in Kauf genommen werden müssen.It is already known, polymerized tetrafluoroethylene coatings to use for electrical conductors as they have a very high resistance to high temperatures and against chemical attack and show great stability. On these coatings Electric copper lines neither crack nor peel off, -, venn the conductor is exposed to high temperatures. On the other hand, such line material shows however, the serious disadvantage that the resistance to abrasion is very small is. Try to reduce this resistance by inserting a thin coating, like aluminum or oxidized: 1luminium, between the metallic soul and that Fixing polymerized tetrafluoroethylene were unsuccessful. They even surrendered hurried further degradation in abrasion resistance. Also required the use of tetrafluoroethylene as an insulating material, exceptionally high temperatures and very large expenditure of time for the production of the coating. Polymerized Chlorotrifltloroethylene allows, however, easier Ilerstellung options, since the in the production necessary temperatures are within a more practical temperature range and no loss of resistance to chemical attack or durability must be accepted against heating.

UnerNvarteter-,veise zeigte sich bei der 'verwen-<hing von polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen als isolierenden Überzug auf blanken Kupferleitungen, daß in der Isolierung Risse auftraten und diese sich vom Kern abschälte, wenn der Leiter höheren Temperaturen ausgesetzt wurde. Dieses \-erhalten des polymerisierten Chlorotrifluoroäthvlen war besonders überraschend nach den mit polymerisiertem Tetrafluoroäthylen gewonnenen Erfahrungen.Unexpectedly, it was found in the 'use' of polymerized Chlorotrifluoroethylene as an insulating coating on bare copper lines that cracks appeared in the insulation and peeled off from the core when the conductor has been exposed to higher temperatures. This preservation of the polymerized Chlorotrifluoroäthvlen was particularly surprising after those obtained with polymerized tetrafluoroethylene Experience.

Es wurde festgestellt, daß polymerisiertes Chlorotrifluoroäthylen auf metallischen elektrischen Leitungen als Isoliermaterial aufgebracht werden kann, ohne daß der Nachteil der Rißbildung oder des Abschälens beim Erhitzen des Leiters auf höhere Temperaturen auftritt. Voraussetzung ist dabei, daß das Material, auf welchem das polymerisierte Chlorotrifltioroäthylen unmittelbar aufliegt, aus einer Aluminiumbasis, insbesondere aus Aluminium, Aluniinitimoxvd oder Aluminiumfluorid besteht. Demgcmül.4 werden elektrische Leitungen aus Kupfer mit l)olvi,ierisierter Chlorotrifluoroätliylenisolierung so hergestellt. claß zunächst die Kupferseele einen dünnen festhaftenden Überzug zum Beispiel aus Aluminium erhält, der dann mit polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen überzogen wird. Die gleich guten Resultate ergaben sich bei `'erwendung von reinem Aluminium all Stelle aluininiuinüberzogenen Kupfers. Die so hergestellten Leiter zeigten stets große Hitzebeständigkeit und Biegsamkeit, auch waren sie frei von oben erwähnten Nachteilen.It was found that polymerized chlorotrifluoroethylene can be applied to metallic electrical lines as an insulating material, without the disadvantage of cracking or peeling when the conductor is heated occurs at higher temperatures. The prerequisite is that the material is on which the polymerized Chlorotrifltioroäthylen rests directly, from one Aluminum base, in particular made of aluminum, Aluniinitimoxvd or aluminum fluoride consists. Demgcmül.4 electrical cables made of copper are l) olvi, ierized Chlorotrifluoroätliylenisolierung so produced. first of all the copper soul a thin, firmly adhering coating, for example made of aluminum, which then goes along with it polymerized chlorotrifluoroethylene is coated. The equally good results When using pure aluminum, all areas were aluminum-coated Copper. The conductors produced in this way always showed great heat resistance and Flexibility, they were also free from the disadvantages mentioned above.

Obgleich Leitungen aus Nickel, Silber usw. und aus vernickeltem oder versilbertem Kupfer in zufriedenstellender Weise mit polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen isoliert werden konnten, hat sich gänzlich unerwarteter und überraschenderweise gezeigt, daß weitaus bessere Resultate erhalten werden, wenn die die Isolierung tragende Oberfläche des Leiters aus Aluminium, Alulniniumfluorid oder insbesondere oxydiertem Aluminium besteht. Besonders hervorzuheben ist dabei die Tatsache, daß die Verbesserung des Abriebwiderstandes ausschließlich durch die Verwendung voll polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen bedingt ist. Ein anderes Isoliermaterial aus Kunstharz ergibt keine Steigerung des Abriebwiderstandes, im Gegenteil, iii einigen Fällen sogar eine Minderung. Stets wurde festgestellt, daß wenn Aluminium, oxydiertes Aluminium oder Aluminiumfluorid als Träger für den polymerisierten Chlorotrifluoroüberzug gewählt wird, ein isolierter Leiter erhalten wird, dessen Abriebwiderstand weit besser ist, denn jener, der sich ergab, wenn der polymerisierte Chlorotrifluoroätliylenträger aus einem anderen --Material bestand. Die elektrischen Leiter können entweder ganz aus Aluminium bestellen oder Metallseelen aufweisen, die mit oxydiertem Aluminium oder Aluminiumfluorid überzogen sind.Although cables made of nickel, silver, etc. and of nickel-plated or silvered copper satisfactorily with polymerized chlorotrifluoroethylene could be isolated has turned out to be entirely unexpected and surprising has shown that far better results are obtained when the isolation load-bearing surface of the conductor made of aluminum, aluminum fluoride or in particular oxidized aluminum. Particularly noteworthy is the fact that the improvement of the abrasion resistance solely through the use of full polymerized chlorotrifluoroethylene is conditional. Another insulating material from synthetic resin does not increase the abrasion resistance, on the contrary, iii in some cases even a reduction. It has always been found that if aluminum, oxidized aluminum or aluminum fluoride as a carrier for the polymerized chlorotrifluoro coating is chosen, an insulated conductor is obtained whose abrasion resistance is wide is better than the one that resulted when the polymerized Chlorotrifluoroätliylträger consisted of a different material. The electrical conductors can either be whole order made of aluminum or have metal cores made with oxidized aluminum or coated with aluminum fluoride.

Die neue Feststellung war überraschend und unerwartet, angesichts der Tatsache, daß polymerisierte Tetrafluoroäthylenülterziige auf Oberflächen von Aluminiumbasis minderwertig waren, gegenüber den mit polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen erzielten und angesichts der weiteren Tatsache, daß Kupferleitungen mit Silber-, Nickel- oder Kadmiumüberzügen geringen Abrielnviderstand zeigten. Die Aluminiumbasisschicht kann auch über einer dünnen Metallplattierung aus Kadmium, Nikkel oder Eisen aufgebracht werden. Die Überzüge aus oxydiertem Aluminium oder Aluminiumfluorid können durch nachträgliche Behandlung einer aufgebrachten Aluminiumschicht oxydiert oder in Aluminiumfluorid übergeführt werden.The new finding was surprising and unexpected, given the fact that polymerized tetrafluoroethylene compounds on surfaces of Aluminum base were inferior to those with polymerized chlorotrifluoroethylene achieved and in view of the further fact that copper lines with silver, Nickel or cadmium coatings showed low resistance to abrasion. The aluminum base layer can also be applied over a thin metal plating of cadmium, nickel or iron will. The coatings of oxidized aluminum or aluminum fluoride can through subsequent treatment of an applied aluminum layer, oxidized or in aluminum fluoride be transferred.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein dünner Überzug von polymerisiertem Chlorotrifluoroätliylen auf einem :@lumiliiuinkern dadurch aufgebracht, daß dieser durch eine Lösung von polymerisiertem Chlorotrifluoroäthylen oder besser durch eilte flüssige Dispersion von polymerisiertem Chlorotrifluoroätliylen gezogen wird. Wird der Leiter dann durch einen Ofen geführt, der auf erhöhter Temperatur gehalten wird, schmelzen die kleinen Partikelchen des polymerisierbaren Materials zusammen, so daß eine glatte und dichte isolierende Hülle entsteht.In one embodiment of the invention, a thin coating of polymerized chlorotrifluoroethylene on a: @lumiliiuinkern thereby applied, that this by a solution of polymerized chlorotrifluoroethylene or better drawn through a hurried liquid dispersion of polymerized chlorotrifluoroethylene will. The conductor is then passed through an oven at an elevated temperature is held, the small particles of the polymerizable material melt together, so that a smooth and tight insulating shell is formed.

Bei einer anderen Ausfiihruligsform wird erst durch geeignete Mittel auf die metallische Seele, z. B. Kupfer usw., eine dünne Lage Aluminium aufgebracht und dann der Draht durch die Dispersion von polymerisiertem Clilorotrifluoroätliylei: geführt.In another embodiment, it is only possible to use suitable means on the metallic soul, e.g. B. copper, etc., a thin layer of aluminum is applied and then the wire through the dispersion of polymerized clilorotrifluoroätliylei: guided.

Für die Herstellung der Altiininitimschicht kaini irgendeines der bekannten \- erfahren, z. 1>. ein elektrochemisches, verwendet werden. Auch kann der metallische Kern mit einem dünnen Aluminiummantel versehen Lind anschließend durch eine Düse gezogen werden, so daß die Aluminiumschicht fest und dicht auf dem Kern haftet.For the production of the initial layer kaini any of the known \ - experienced, e.g. 1>. an electrochemical one can be used. Also can the metallic core is then provided with a thin aluminum jacket be pulled through a nozzle so that the aluminum layer is firmly and tightly on the Core adheres.

Die Dicke der Aluminiumschicht kann innerhalb weiter Grenzen gewählt werden, jedoch in Abhängigkeit von dem besonderen Ver-,vendungszweck und den Bedingungen, denen der elektrische Leiter genügen soll. Die Dicke der Schicht kann beispIelsweise von o,0123 bis 0,5 min, vorzugsweise o,o 25 bis 0,25 tim ausmachen. Selbstverständlich können aber auch andere Hüllendicken Anwendung finden. Der Aluminiumüberzug, der dazu dient e@neAlum@n@umohyd- oder eine Alutniniumfluoridolierfl<iclie zu liefern, erhält zweckmäßig eine Dicke von o,oo25 bis 0,05 mm.The thickness of the aluminum layer can be chosen within wide limits, however, depending on the particular purpose of use and the conditions with which the electrical conductor is to meet. The thickness of the layer can be, for example, from 0.0123 to 0.5 min, preferably from 0.025 to 0.25 tim. Of course, other envelope thicknesses can also be used. The aluminum coating, which serves to provide an aluminum or aluminum fluoride coating, expediently has a thickness of 0.025 to 0.05 mm.

Die Dicke der polymerisierten Chlorotrifluoroäthylenisolierung kann ebenfalls innerhalb weiter Grenzen abgewandelt werden, z. B. zwischen o,0125 bis 0,25 mnl. Um dickere isolierende Cberzüge zu erhalten wird der Leiter wiederholt durch die Dispersion des polynicrisierten Chlorotrifluoroätlivlen geführt, wobei vor (las Aufbringen der nächsten Schicht eine Hitzebehandlung im Ofen eingeschaltet wird. Die notwendige Zahl von Wiederholungen des Aufbringens, um eine gewisse Dicke des polymerisierten Chlorotrifluoroäthylen zu erzielen, hängt von der Konzentration der Dispersion, der Zieligesehwindigkeit usw. ab. Entsprechend den besonderen Anforderungen, denen der elektrische Leiter genügen soll, werden die einzelnen Herstellungsschritte gewählt.The thickness of the polymerized chlorotrifluoroethylene insulation can also be varied within wide limits, e.g. B. between 0.0125 and 0.25 millimeters. In order to obtain thicker insulating coatings, the conductor is repeatedly passed through the dispersion of the polymerized chlorotrifluoroethylene, whereby a heat treatment in the oven is switched on before the application of the next layer. The necessary number of repetitions of the application in order to achieve a certain thickness of the polymerized chlorotrifluoroethylene depends on the concentration of the dispersion, the target speed, etc. The individual manufacturing steps are selected according to the special requirements that the electrical conductor is to meet.

Bei der Durchführung der Erfindung wird von in kleinen Stücken geschnittenen polymerisierten Chlorotrifluoroäthvlen ausgegangen, das in einer Hammermühle zu sehr feinem Pulver verarbeitet wird. Dieses wird mit einer dispersierenden Flüssigkeit gemischt, dann in eine Kugelmühle gebracht und so lange gemahlen bis sich eine homogene, sehr feine Dispersion ergibt. Sie ist ziemlich stabil und kann durch Ruhren im homogenen Zustand erhalten werden.In practicing the invention, small pieces are cut from polymerized Chlorotrifluoroäthvlen assumed that in a hammer mill very fine powder is processed. This becomes with a dispersing liquid mixed, then put in a ball mill and ground until a homogeneous, results in a very fine dispersion. It is quite stable and can be homogeneous by stirring State to be preserved.

Für die Herstellung der Dispersion steht eine Reihe flüssiger organischer Dispersionsinittel zur Verfügung. So können ver-,vendet werden: Naphtha mit hohem Entflalnmungspunkt, Butylalkohol, Benzine, Toluole, Xylole, verschiedene Glykole, wie Aethylenglykol, Diätliylcelluloselösung usw. Gute Ergebnisse wurden erzielt durch Verwendung eines flüssigen Dispersionsmittels, das aus zwei Gewichtsteilen Naphtha mit hohem Entflammungspunkt und einem Gewichtsteil n-Butvlalkohol besteht.A number of liquid organic fluids are available for the preparation of the dispersion Dispersing agent available. So can be used: naphtha with a high Entflalnmungspunkt, butyl alcohol, gasoline, toluene, xylenes, various glycols, such as ethylene glycol, diethyl cellulose solution, etc. Good results have been achieved by using a liquid dispersant composed of two parts by weight Naphtha with a high flash point and one part by weight of n-butyl alcohol.

Das Verhältnis der Mengen des fein verteilten polymerisierten Cliloi-otrifluoroäthy-lens und des flüssigen Dispersionstnittels kann natürlich in weiten Grenzen geändert werden. So können z. B. 6o bis 95 Gewichtsteile des flüssigen Dispersionsmittels mit 5 bis 25 Gewichtsteilen des polymerisierten Chlorotrifluoroäthylens verwendet werden. Jedoch sind auch gröfiere oder kleinere Anteilverhältnisse brauchbar.The ratio of the amounts of the finely divided polymerized Cliloi-otrifluoroäthy-lens and the liquid dispersing agent can of course be varied within wide limits will. So z. B. 6o to 95 parts by weight of the liquid dispersant used with 5 to 25 parts by weight of the polymerized chlorotrifluoroethylene will. However, larger or smaller proportions can also be used.

Das Führen des metallischen Kerns durch die Dispersion ka:in ebenfalls innerhalb Nv eiter Grenzen Abänderungen erfahren. So wurde z. 1)'. der elektrische Leiter durch die Dispersion und hinterher durch den Ofen mit einer Geschwindigkeit von i,5 liis 4,.3 in je Mititite geführt, in Abhängigkeit von der Ofenlänge, dein Drahtdurchmesser und der Ofentemperatur. Es erscheint wünschenswert, die Eintrittstemperatur im Ofen auf ungefähr ioo bis 200° C zu halten, damit der flüssige Dispersionsanteil verdampft, und in der Nähe des Austritts aus dem Ofen eine Temperatur von 4oo bis 6oo° C einzuhalten, so daß die Partikelchen des polymerisierten Chlorotrifltioroiitlivlen zusainnienschinelzen und einen zusammenhängenden hcimogenen und glatten Cberzug liefern. Soll eine dickere isolierende Schicht geschaffen werden, dann wird der Leiter nochmals durch die Dispersion und den Ofen geführt. Wie schon ollen angedeutet, kann diese 1MaLinahnie ohne weiteres so lange wiederholt werden, 1>1s die gewünschte f'1>erztigsdicke erreicht ist.The same applies to guiding the metallic core through the dispersion ka: in underwent changes within wide limits. So was z. 1)'. the electric Head through the dispersion and then through the oven at one speed from i, 5 liis 4, .3 in each mititite, depending on the furnace length, your Wire diameter and furnace temperature. The inlet temperature appears to be desirable to keep in the oven at about 100 to 200 ° C so that the liquid part of the dispersion evaporated, and near the exit from the furnace a temperature of 4oo to To maintain 6oo ° C, so that the particles of polymerized Chlorotrifltioroiitlivlen smelting together and a coherent, hcimogenic and smooth coating deliver. If a thicker insulating layer is to be created, then the Head through the dispersion and oven again. As already indicated, this single line can easily be repeated for as long as 1> 1s the desired f'1> thickness is reached.

lin nachstehenden \\ erden -einige .ltisfülirungsbeispiele gegeben, die lediglich der Klarstellung und in keinem Fall der ller;i-cnztuig der Erfindung dienen sollen. _\11e Anteile sind dabei in Gewichtsanteilen aufgeführt.lin the following \\ earth some examples are given, which is purely for clarification and in no case the purpose of the invention should serve. _ \ 11e parts are listed in parts by weight.

Beispiel 1 Herstellung der Dispersion Polymerisiertes Clilorotrifluoroiitliylen wurde111e iner I ianiineriniilile so lange behandelt, bis ein außerordentlich feines Pulver erhalten wurde. Ungefähr 15 "feile des polymeren Pulvers -,wurden mit 85 Teilen eines flüssigen Dispersionsmittels gemischt, (las zu zwei Dritteln aus Naphtha mit hohem Entflannnungspunkt und zu einem Drittel atis n-Butylalkoliol bestand. Diese Mischung wurde hinterher in einer Kugelmühle ungefähr 108 Stunden gemahlen.EXAMPLE 1 Preparation of the Dispersion Polymerized chlorotrifluoroitliylene was treated with 111 an iniineriniilile until an extremely fine powder was obtained. Approximately 15 "files of the polymeric powder -, was mixed with 85 parts of a liquid dispersant (two-thirds high-flash point naphtha and one-third atis n-butyl alcohol. This mixture was then ball milled for about 108 hours.

Beispiel 2 1),ehandlung der elektrischen Leiter Verschiedene elektrische Leiter wurden in der Form blanker Drähte mit einer Gescliwindigl:eit von ungefähr 2,-t bis 3 in je .Minute durch das polvnierisierte Clilorotrifluoi-oätliylen geführt und dann durch einen Ofen geleitet, dessen Eingangstemperatur ungefähr 13o° C und dessen @usgan gstemperatur 5oo° C betrug. Dieser Verfahrensschritt wurde mehrere -Male wiederholt, bis eine Dicke des polymerisierten Clilorotrifluoroätliylenüllerzuges von ungefähr o,o5 inm erreicht war. Die Dicke der fertigen Leiter schwankte zwischen ungefähr 0,8 und 0,87.5 nim.Example 2 1), treatment of electrical conductors Various electrical Conductors were in the form of bare wires with a winding length of approximately 2, -t to 3 in each minute through the polvnierisiert Clilorotrifluoi-oätliylen and then passed through an oven, the inlet temperature of which is about 130 ° C and the starting temperature of which was 500 ° C. This procedural step became several - Repeatedly until a thickness of the polymerized Clilorotrifluoroätliylenüllerzuges of about 0.05 inches. The thickness of the finished ladder varied between about 0.8 and 0.87.5 nim.

Einer der so 1>e11 andelten Leitungsdrähte war aus ungefähr o,"' itini starkem Alulniniunldraht hergestellt und dadurch mit einem o,o5 mm starken Überzug von polymerisiertem Cliloroti-iflti<"ro<itliy-leil versehen worden, daß er achtmal durch den Ofen und die Dispersion geführt wurde. Der fertige Leiter hatte einen Durchmesser von o,9 1111n. I>ei einem anderen in der eben angeführten Weise behandelten Leiter wurde von einem Kupferdraht von ungefähr o,625 mm Durchmesser ausgegangen. Er war vorher durch geschmolzenes Aluminium und dann durch eine Düse gezogen worden, um einen 0,125 mm starken Aluminiumüberzug zu schaffen. Der Kupferdraht war zunächst durch eine starke alkalische Lösung, etwa Natronlauge, und dann durch eine Schwefelsäurelösung geführt worden, um eine glänzende Kupferoberfläche, frei von Oxyden, zu erhalten. Lm jede Säurespur zu entfernen, wurde ein Wasserbad angeschlossen. Während des Durchzieliens des Kupferdrahtes durch das geschmolzene Aluminium wurde dieses durch eine Stickstoffatmosphäre blank gehalten, der eine geringe -.Menge Wasserstoff zugesetzt war, um das Oxydieren des Kupfers zu vermeiden.One of the lead wires made in this way was made of about o, "'itini made of strong aluminum wire and thus with a 0.05 mm thick coating of polymerized Cliloroti-iflti <"ro <itliy-leil that he was passed through the oven and the dispersion eight times. The finished ladder had a diameter of 0.9 1111n. I> ei another in the same The conductor treated in the manner indicated was made of a copper wire of approximately 0.625 mm diameter assumed. He was through molten aluminum before and then drawn through a nozzle to create a 0.125 mm thick aluminum coating. The copper wire was initially exposed to a strong alkaline solution, such as caustic soda, and then passed through a sulfuric acid solution to create a shiny copper surface, free of oxides. A water bath was used to remove any trace of acid connected. While aiming the copper wire through the molten one Aluminum this was kept bright by a nitrogen atmosphere, the one A small amount of hydrogen was added in order to avoid oxidizing the copper.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde von einem aluminiumplattierten Kupferdraht ausgegangen, der durch ein oxydierendes Mittel, z. B. eine Lösung von Oxalsäure, Chromsäure, Schwefelsäure, Natronlauge usw., oberflächlich oxydiert wurde. Der Draht bildete dabei die Anode in dem oxydierenden Bad. Der auf diese Weise mit einem oberfl$chlichen Aluminiumoxydüberzug versehene Kupferleiter wurde hinterher in der bereits beschriebenen Weise mit dem isolierenden polymerisierten Clilorotrifluoroäthylenmantel versehen.Another embodiment was made of an aluminum clad Assumed copper wire, which by an oxidizing agent, z. B. a solution of Oxalic acid, chromic acid, sulfuric acid, caustic soda, etc., was superficially oxidized. The wire formed the anode in the oxidizing bath. That way with A copper conductor with a superficial aluminum oxide coating was followed in the manner already described with the insulating polymerized clilorotrifluoroethylene jacket Mistake.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde ein Draht durch eine zu io°/a wäßrige Flußsäurelösung geführt und dann getrocknet. Damit wurde dem Aluminium an der Oberfläche ein Film von Aluminiumfluorid gegeben.In another embodiment, a wire was passed through a led to 10% aqueous hydrofluoric acid solution and then dried. This became the aluminum a film of aluminum fluoride is placed on the surface.

In gleicher Weise wie vorgeschrieben wurden andere Leitermaterialien gemäß der Erfindung behandelt, z. B. Drähte aus Nickel, vernickeltem, verchromtem, verzinktem, verbleitem, verzinntem, versilbertem, kadmiumglattiertem Kupfer, blankem Kupfer und Eisen.In the same way as prescribed, other conductor materials were made treated according to the invention, e.g. B. wires made of nickel, nickel-plated, chrome-plated, galvanized, leaded, tin-plated, silver-plated, cadmium-smooth copper, bare Copper and iron.

Beispiel 3 Prüfung der fertigen elektrischen Leiter Jede der im Beispiel 2 beschriebenen Leitungsdrähte wurde auf Alterung durch Erhitzen, Biegsamkeit und Widerstand gegen Abrieb geprüft. Letzterer wurde wie folgt festgestellt: Eine runde Stahlnadel von ungefähr o,45 mm Durchmesser wurde senkrecht zum Leiter angeordnet und gegen die Isolation hin und zurück geführt, wobei sie mit einem Gewicht belastet wurde. Zwischen der Nadel und dem elektrischen Leiter wurde eine Spannung gelegt, so daß wenn die Isolation durchgebrochen war, ein Kurzschluß zustande kam, was die Nadel zum Stillstand brachte und im Apparat dann die Zahl der Nadelbewegungen abgelesen werden konnte.Example 3 Testing of Finished Electrical Conductors Each of the examples 2 lead wires described has been tested for aging by heating, flexibility and Tested for resistance to abrasion. The latter was determined as follows: A round Steel needle approximately 0.45 mm in diameter was placed perpendicular to the conductor and guided back and forth against the insulation, loading it with a weight became. A voltage was placed between the needle and the electrical conductor, so that when the insulation broke, a short circuit came about, which the Brought the needle to a standstill and then read the number of needle movements in the apparatus could be.

Die Versuche zur Feststellung der Alterung und Biegsamkeit wurden so durchgeführt, daß der isolierte Leiter in einen Ofen gebracht wurde, der für eine gewisse Zeit auf hoher Temperatur gehalten war. Nach dem Entfernen aus dem Ofen wurde die isolierende Schicht zunächst daraufhin untersucht, ob irgendeine Änderung der Farbe eingetreten war. Zur Prüfung der Biegsamkeit wurde anschließend der Leiter um einen dünnen Dorn mit kleinem Durchmesser gewickelt, tim so an dem in der Hitze gealterten Leiter den kleinsten Biegungsdurchmesser festzustellen, bis zu dem herunter der Leiter gelogen werden konnte, ohne dafl Pisse auftraten oder die Isolierung sich schälte.The attempts to determine the aging and flexibility have been made carried out so that the insulated conductor was placed in an oven suitable for was kept at a high temperature for a period of time. After removing it from the Oven, the insulating layer was first examined to see whether any Change in color had occurred. To test the flexibility was then the conductor wrapped around a thin, small diameter mandrel, tim so on that determine the smallest bend diameter in the heat-aged conductor, to the point where down the ladder could be lied to without piss appearing or the insulation peeled off.

Bei Kupferdraht, der keine Zwischenschicht erhalten hatte, zeigten sich in dem isolierenden Überzug Risse, wenn er über einen Dorn von seinem eigenen Durchmesser (o,8 nini) gebogen wurde, und zwar nach einer 24stiincfigen I-fitzebehandlung bei i75° C oder bei einer solchen von i5o° C und 65 Stunden Dauer. Bei der Durchführung der Abriebprüfung zeigte sich, daß die Isolierung im Mittel nach ungefähr fünf Stößen der Stahlnadel unbrauchbar geworden war. Schließlich wurde festgestellt, daß das lohfarbene Aussehen des Leiters nach der Hitzebehandlung sich in dunkelbraunes gewandelt hatte, ein deutliches Zeichen, daß eine Zersetzung in der isolierenden Schicht stattgefunden hatte.In the case of copper wire which had not received an intermediate layer, showed itself in the insulating coating cracks when it is over a mandrel of its own Diameter (0.8 mm) was bent after a 24-hour fist treatment at 175 ° C or at 150 ° C for 65 hours. During execution the abrasion test showed that the insulation deteriorated after an average of about five impacts the steel needle had become unusable. Eventually it was found that the The tan-colored appearance of the conductor changes to dark brown after the heat treatment had a clear indication that decomposition had taken place in the insulating layer would have.

Ein Aluininiumleitungsdralit nach der Erfindung zeigte dagegen ein gänzlich anderes Verhalten, wenn er in gleicher Weise wie der Kupferdraht um einen Dorn von o,8 mm gebogen wurde, und zwar nach einer Hitzebehandlung bei 200° C und 165 Stunden oder 25o° C und 24 Stunden Dauer. Das Auftreten von Rissen konnte ebensowenig beobachtet werden wie eine Veränderung der Farbe der isolierenden Hülle. Bei der Feststellung des Abriebwiderstandes ergab sich, daß 24 Stöße der Stahlnadel notwendig waren, bevor die Isolation durchbrochen war. Wesentlich gleiche Ergebnisse wurden erhalten, wenn der elektrische Leiter aus Kupfer bestand und an seiner Oberfläche mit Aluminium überzogen war oder ein Aluminiumdraht mit einer Aluminiumfluoridoberfläche verwendet wurde.In contrast, an Aluininiumleitungsdralit according to the invention showed a Completely different behavior if he is in the same way as the copper wire around you The mandrel was bent by 0.8 mm after a heat treatment at 200 ° C and 165 hours or 25o ° C and 24 hours duration. Neither could the appearance of cracks can be observed such as a change in the color of the insulating sheath. In the Determination of the abrasion resistance showed that 24 impacts of the steel needle were necessary were before the isolation was broken. Substantially the same results were obtained obtained when the electrical conductor was made of copper and on its surface was coated with aluminum or an aluminum wire with an aluminum fluoride surface was used.

Für elektrische Leiter mit einer Kupferseele und einer anoxydierten Aluminiumoberfläche zwischen dieser und der polymerisierten Chlorotrifluoroäthylenisolation wurde festgestellt, daß ein derartiger Leiter hinsichtlich Alterung in der Hitze sich ebenso verhielt wie die beiden vorerwähnten aus reinem Aluminium bzw. aus Kupfer init :\lttininiuniüberzug. Höchst überraschend war jedoch die Feststellung, daß der _Uhriebwiderstand des Leiters mit oxydierter Aluniinittinoberfläche höher war als bei irgendeinem anderen, der geprüft wurde. Es waren ungefähr ioo Stöße der Stahlnadel notwendig, bis die isolierende Hülle unbrauchbar geworden war.For electrical conductors with a copper core and an oxidized one Aluminum surface between this and the polymerized chlorotrifluoroethylene insulation it has been found that such a conductor is subject to heat aging behaved in the same way as the two above-mentioned ones made of pure aluminum or copper init: \ lttininiuniüberzug. Most surprising, however, was the finding that the clock resistance of the conductor with the oxidized aluminum surface was higher than any other that has been tested. There were about 100 thrusts of the Steel needle necessary until the insulating sheath became unusable.

Bei den mit in anderer Weise mit isolierender Hülle überzogenen Leitern wurde bei der Prüfung des Abriebwiderstandes festgestellt, daß nur ein bis acht Stöße der Nadel ausreichten, um die Isolierung zu zerstören. In keinem Falle näherten sich die Werte des Abriebwiderstandes jenen, die sich für Leiter nach der Erfindung ergaben. Mit Ausnahme isolierter Nickel- und Stahldrähte traten bei allen Leitern Risse auf, wenn sie auf einen o,8 mm starken Dorn nach 24stündigem Erhitzen auf 25o° C gewickelt wurden. Auch zeigten diese Drähte stets eine deutliche Änderung im Aussehen nach der Wä rriebehandlung, ein sicheres Zeichen für in der Isolation vorgegangene Zersetzungen.In the case of conductors covered in another way with insulating sheath it was found when testing the abrasion resistance that only one to eight The needle hit enough to destroy the insulation. In no case approached the values of the abrasion resistance are those which are suitable for conductors according to the invention revealed. With the exception of insulated nickel and steel wires stepped on all conductors Cracks when they open onto a 0.8 mm thick mandrel after heating for 24 hours 25o ° C. These wires also always showed a clear change in appearance after heat treatment, a sure sign of decomposition that has taken place in the insulation.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Leitungen ermöglichen elektrische Geräte, in denen diese Leiter verwendet werden, mit einer höheren Temperatur zu betreiben, als es bisher möglich war, ohne Gefahr zu laufen, daß die Isolation zerreißt oder sich abschält, was zu Kurzschlüssen oder BeschädiguMgen der elektrischen Anlage führen würde. Auticrdem ist es ohne weiteres möglich, elektrische Geräte längere Zeitspannen finit erhöhten Temperaturen zu betreiben. Dadurch, daß polymerisiertes Chlorotrifluoroätliylen als Isolationsmaterial für elektrische Geräte verwendet wird, wird auch die Möglichkeit gegeben, die damit hergestellten Leiter in ätzenden oder sonstwie schädlichen Atmosphären zu verwenden. Schließlich sei noch betont, daß der erhöhte Abriebwiderstand es möglich macht, beim Bewickeln elektrischer Geräte mit höheren Geschwindigkeiten und geringerer Sorgfalt zu arbeiten.The lines produced according to the invention allow electrical Devices in which these conductors are used, with a higher temperature operate than was previously possible without running the risk of tearing the insulation or peel off, short-circuiting or damaging the electrical system would lead. Auticrdem it is easily possible to use electrical devices longer To operate periods of finitely elevated temperatures. By the fact that polymerized Chlorotrifluoroethylene used as an insulation material for electrical equipment is also given the option of making the conductors made with it in corrosive or other harmful atmospheres. Finally it should be emphasized that the increased abrasion resistance makes it possible when winding electrical devices to work at higher speeds and with less care.

Selbstverständlich kann an Stelle der Kupferseele von der im vorhergehenden die Pede war, eine andere Metallseele verwendet werden, z. B..eine aus Nickel, Silber, Eisenmetallen usw. Alle diese Metalle können, wie im vorstehenden ausgeführt wurde, mit einer dünnen, festhaftenden Schicht von Aluminium oder Aluminiumoxyd oder Aluminiumfluorid überzogen %verden, bevor die isolierende Schicht aus polymerisiertem Chlorotrifluoroätliylen aufgebracht wird. Bei der Verwendung von Aluminium kann diese oberflächlich oxydiert oder entsprechend behandelt werden, damit eine Aluminiumfluoridoberfläche erhalten wird.Of course, instead of the copper core, one can use the one above the pede was to use a different metal core, e.g. B..legs made of nickel, silver, Ferrous metals, etc. All of these metals can, as has been explained above, with a thin, firmly adhering layer of aluminum or aluminum oxide or aluminum fluoride coated% verden before the insulating layer of polymerized chlorotrifluoroethylene is applied. If aluminum is used, the surface can be oxidized or treated accordingly to obtain an aluminum fluoride surface will.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Electrical, conductor, characterized that its metallic core is provided with an aluminum-based surface and its insulating shell made of polymerized material lying directly on this surface Chlorotrifluoroethylene consists.

2. Electrical conductor according to claim i, characterized characterized in that the metallic core consists of aluminum.

3. Eelectric Ladder according to claim i, characterized in that the metallic core consists of a other metal than aluminum and with a thin, firmly adhering aluminum coating is provided.

4. Electrical conductor according to claim i and 3, characterized in that that the metallic soul is made of copper.

5. Electrical conductor according to claim 4, characterized in that a firmly adhering metallic one on the copper core Coating is applied, which carries the aluminum coating.

6. Electrical conductor according to claim 5, characterized in that the intermediate layer consists of cadmium.

7. Electrical conductor according to claim i to 6, characterized in that the chlorotrifluoroethylene envelope rests on oxidized aluminum. B. Electrical conductor according to claim i to 6, characterized characterized in that the chlorotrifluoroethylene shell consists of a thin layer of aluminum fluoride will be carried. G. \ -erfahren for the production of the electrical conductor according to claim i to 8, characterized in that a metallic core with a surface based on aluminum through a liquid dispersion of polymerized chlorotrifluoroethylene and then pulling an oven to form a smooth contiguous insulating sheath. ok Method according to claim g, characterized in that on The temperature at the outlet end of the furnace is higher than that at the inlet, to first volatilize the liquid portion of the dispersion and then the chlorotrifluoroethylene particles to merge with each other. i i. A method of manufacturing the ladder according to claim 3 to 4, characterized in that the soul first to form a thin Aluminum skin melted in a bath and bare by means of a reducing atmosphere held aluminum and then through the polymerized Clilorotrifluoroäthylendispersion to be led. 12. A method for the production of conductors according to claim 7, characterized characterized the soul by an oxide bath before passing through the polymerized Chlorotrifluoroethylene dispersion is oxidized. 13. Method of making the A ladder according to claim 8, characterized in that the core prior to application of the polymerized clilorotrifluoroethylene coating by a hydrofluoric acid solution to be led. 14. A method for producing the ladder according to claim 4 to 6, characterized characterized in that the copper soul is first coated with cadmium and then through a bath of molten aluminum according to claim ii is conducted.