PL106944B1 - Przewod z samowiazaca warstwa izolacyjna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przewód z samo¬ wiazaea warstwa izolacyjna, o doskonalej odpor¬ nosci na olej i odpornosci termicznej, przyczynia¬ jacej sie do polepszenia wytrzymalosci mechanicz¬ nej cewek transformatorów, maszyn "rotacyjnych iitd.W przypadku przewodów z samowiazaea war-*- stwa izolacyjna, samowiazaea warstwa lakieru, za¬ stosowana jako -warstwa zewnetrzna, wiaze i wzmacnia izolowane przewody. Odbywa sie to po zmontowaniu cewki za pomoca obróbki cieplnej lub obróbka rozpuszczalnikowej itd. Tym samym mozliwe jest polepszenie wytrzymalosci mecha¬ nicznej izolowanego przewodu w wiazce.-takiej jak uzwojenie.Jako przewody z samowiazaea warstwa izolacyj¬ na znane sa przewody wytworzone przez bezpo¬ srednie nakladanie i wygrzewanie na przewodni¬ ku isamowiazaeej warstwy lakieru z zywicy poli- winylobutyralowej, zywicy poliamidowej lid. oraz przewody wytworzone przez bezposrednie nakla¬ danie i wygrzewanie wyzej wymienionego samo- wiazacego' lakieru na izolowanym przewodzie ta¬ kim jak przewód izolowany poliwinylometylalem, przewód izolowany poliuretanem itd. W tak wy¬ tworzonych przewodach z samowiazaea warstwa izolacyjna wymdeaiiione wyzej samowiazace warst¬ wy lakieru z zywic ;po!iwinylobutyralowyeh, zy¬ wic poliamidowych iitd., bezposrednio nalozone i wygrzane na miedzi jako przewodniku, nie wyka- 10 15 25 30 zuja zadowalajacej przyczepnosci w olejach w wy¬ sokich temperaturach. Równiez, ®dy wyzej wy¬ mieniona- samowiazaea warstwe lakieru nalozy sie na przewód izolowany poliwinylometylalem j^pohu idn\kie wodriLkiem a wewnetrzna izolujaca warstwa zy¬ wicy lubf pomiedzy izolujaca warstwa zywicy a samowiazaea warstwa lakieru jest niezadowala¬ jaca w olejach w wysokich temperaturach. Tak wiec przewód taki czesto nie mpze wykazywac dzialania jako przewód z samowiazaea warstwa izolacyjna. W olejach w wysokich temperaturach przyczepnosc pomiedzy izolowanymi przewodami maleje. Maleje przyczepnosc pomiedzy sasiednimi zwojami przewodnika, wewnetrznej izolujacej warstwy zywicy i samowiazaeej warstwy lakieru, czyli nie mozna uzyskac wysokiej wytrzymalosci mechanicznej cewki wykonanej z takiego prze¬ wodu.Na przyklad w opisie patentowym Japonii nr 19072/74 przedstawiono przewód z samowiazaea warstwa izolacyjna zawierajacy przewodnik, pierw¬ sza warstwe z odpornej cieplnie zywicy wybranej ¦z-grupy skladajacej sie z zywic poliestrowoamido- wo-imidowych, zywic poliamidowoimidowych i zy- . wic poliamidowych oraz zewnetrznej termoplas¬ tycznej wiazacej warstwy powlekajacej, która sta¬ nowi liniowa aromatyczna zywica polilsulfonowa.Jednak taki przewód z samowoazaca warstwa izo¬ lacyjna posiada wade polegajaca na Jym, ze tem- 1069443 peratura utwa 260°C i jest zbyt wysoka. Równiez w opisde paten¬ towym Japonii nr 30749/73 przdatawiono przewód z saimoforimuijaca warstwa izolacyjna zawierajacy przewodnik, pierwsza warstwe pokrywajaca z ter- 5 moiutwardzalnej zywicy poliestrowej, druga warst¬ we pokrywajaca z pcferomatycznej poiaJkarboksylo- wej aromatycznej zywicy imidowej oraz zewnetrz¬ na warstwe z termoplastycznej zywicy poliestro¬ wej, -ale przewód taki nie ma praktycznego zna- 10 czenia na skutek slabej odpornosci na olej.Celem wynalazku jest wytworzenie przewodu z samowiazaca izolacyjna warstwa o doskonalej od¬ pornosci na olej i odpornosci cieplnej, jak rów¬ niez takiego, który daje doskonala przyczepnosc 15 pomiedzy przewodami podstawowymi. Inne przed- mfioty oraz korzysci niniejszego wynalazku beda w sposób oczywisty wynikaly z ponizszego opisu.Przewód z samowiazaca warstwa izolacyjna we¬ dlug wynalazku skladajacy sie z przewodnika o- M raz trzech izolujacych warstw, zywic charaktery¬ zuje sie tym, ze zawiera pierwsza izolujaca warst¬ we utworzona z zywicy wybranej z grupy sklada¬ jacej sie z zywic poliimidowych, zywic poliamido- woiimidowych oraz zywic poliestrowoimidowych, * posrednia izolujaca warstwe utworzona z zywicy wybranej z grupy zawierajacej zywice' poliwiny- lometyaalowe oraz zywice epoksydowe, i najbar¬ dziej zewnetrzna izolujaca warstwe utworzona z samowiazacej zywicy z szeregu fenoksy. » Zywica tworzaca pierwsza warstwe musi! byc odporna na cieplo i olej. W tym aspekcie wybra¬ no ja z grupy ^zawierajacej zywice poliimidowe, * poliamidoimidowe oraz zywice poilieistrowoimidowe.Zywica tworzaca warstwe posrednia powinna M byc zgodna co do rodzaju zarówno z zywica two¬ rzaca najbardziej zewnetrzna warstwe jak i zy^ wica tworzaca pierwsza -warstwe aby miala ona wysoka przyczepnosc óo tych warstw, szczegól- ' nie w olejach w wysokich temperaturach oraz, *° aby byla odporna na cieplo i olej. Zgodnie z ni- nifcfjszym wynailaslkiem stwierdzono, ze takie wlas¬ ciwosci maja zywice poliwinyilowo-metylalowe i zywice epoksydowe.Zywica tworzaca najbardziej zewnetrzna warst- 48 we powinna byc zywica samowiazaca. Wybrano zywice fenoksy jako spelniajace ten warunek.Zywice tworzace odpowiednie warstwy naklada sie na przewodnik przez sukcesywne powlekanie i wygrzewanie w ten sam sposób jak przy wy- w twarzanhi znanych przewodófw z wielowarstwo¬ wa samowiazaca izolacja. Otrzymane w ten spo¬ sób przewody z samowiazaca izolacja cechuje, jak wspomniano nizej, doskonala przyczepnosc.i wy¬ trzymalosc mechaniczna. » Grubosc trzech warstw izolujacych zywicy na-v lozonych ha przewodnik, czyK calkowita grubosc warstwy, zalezy od normy japonskiej (JIS sta- dard), jednak stosunek grubosci poszczególnych warstw moze sie znacznie zmieniac. «o Grubosc pierwszej warstwy moze ulegac zmia¬ nom w takim zakresie, który zapewni wytrzyma¬ nie /takich operacji jak uzwajenie cewki, monto¬ wanie itd. z punktu widzenia odpornosci tej warst¬ wy na ole^ i cieplo. Jednak tendencje do zmniej- 65 4 szania sie przyczepnosci pomiedzy przewodnikiem a izolujaca warstwa zywicy obserwowano raczej wtedy, gdy zwiekszano grubosc warstwy.Stosunek grubosci pierwszej warstwy do gru¬ bosci warstwy posredniej wynosi korzystnie 5— —45 -z- 95—55, a szczególnie korzystnie 10—35 : 90— —Q5. Tym samym warstwa posrednia moze zacho¬ wac dostateczna przyczepnosc w wyzszych tempe¬ raturach.Warstwa zewnetrzna ulega stopieniu na skutek wlasciwosci samowiazania sie zywicy, to znaczy na skutek ogrzewania sie, ale nastepnie zestala/ sie. W celu wykorzystania tej wlasciwosci gru¬ bosc warstwy zewnetrznej wynosi korzystnie co najmniej 0,02 mm. Jesli jest ona mniejsza niz 0,02 mm, to utrzymanie zadowalajacej przyczepnosci staje sie niemozliwe.Nizej zostana opisane zywice tworzace pierwsza warstwe posrednia i warstwe zewnetrzna.Zywice poliimidowe zastosowane w pierwszej warstwie wytwarza sie w reakcji pomiedzy bez¬ wodnikiem kwasu czterokarboksylowego i dwu- amina lub w reakcji pomiedzy bezwodnikiem kwa¬ su czterokarboksylowego a dwulzocyjanianem. Bez¬ wodniki kwasu czterokarboksylowego reprezentuje wzór 1, w którym R oznacza czterowartosciowa grupe majaca co najmniej cztery atomy; wegla, któ¬ ra jest korzystnie grupa aliafatyczna, grupa ali- cykliczna lub grupa aromatyczna, a szczególnie korzystnie grupa zawierajaca pierscien aroma¬ tyczny. Cztery grupy karboksylowe zwiazane sa odpowiednio z róznymi atomami wegla i kazde dwie z nich przylaczone sa do pozycji sasiednich.Przykladem takich bezwodników kwasów czte- rokarbdksylowych jest bezwodnik kwasu pirome- litowego, bezwodnik kwasu 2,3,6,7-naftalenocztero- karboksylowego, bezwodnik kwasu 3,3',4,4'-dwu£e- nyioczterokarbokisyiowego, bezwodnik kwasu 2,2', aja^wufenyloczterokarboiksylowego, bezwodnik 2,2- -bis/3,4^dwukarboksyfenylo/pTQpanu, bezwodnik bis/ /3,4-clwukarboksyfenylo/suliforLu, bezwodnik kwasu peryieno-3,4,9,10-czterokarboksylowego, bezwodntik kwasu benzofenono, 3,3',4,4'HCzterokarboksylowego, bezwodnik bis/3,4-dwufcarboksyfenylo/metanu iitd.Dwuaminy reprezentuje wzór ogólny H^N—R— —»NHt, w którym R oznacza dwuwartosciowa gru- ffje majaca co najmniej dwa atomy wegla, a ko¬ rzystnie dwuwartosciowa grupe alifatyczna, ali- cykliczna lob aromatyczna, przy czym korzystnie n jest jesli grupy aminowe nie sa zwiazane z sasied¬ nimi atomami wegla.Przykladem takich dwuamin sa dwuaminy ali¬ fatyczne takie jak etylenodwuamina, trójmetyle- nodwuamina, czterometylenpdwuamina, pentame- tylenodwuamina, heksafnetylenodwuamina^ Jiep- tarnetylenodwuamina, oktametylenodwuamina, no- nametylenpdwuamina, dekametylenodwuamma itd. oraz dwuaminy aromatyczne takie jafk p-ksylile- nodwuamina, m-fenylenodwuamina, p-fenyleno- dwuaimina, m^toluilenodwuaminia, bienzydyna, 4,4'-dwuammodwufenylometan, 4,4'-dwuaminodwu- fenylopropan, 3^/-dwumetylo-4,4'-dwuaminodwu- fenylometan, 3,3'-dwuchlorotienzydyna, 4,4'-dwu- chlorobenzydyna, 4,4'-dwuaminodwufenjrlosiar-5 106944 6 czek, 3,3'-dwuaminodwufenylosulfon, 4,4'-dwu- aminodwufenylosulfon, eter 4,4'^dwuaminodwufe- nylowy, 3,3'-dwuaminodwufenylosulfotlenek, 4,4'- -dwuaminodwufenylosulfotlenek, tioeter 3,3'-dwu- aminodwufenylowy, 1,5-dwuaminonaftalen, 3,3'- Hd|wumeityILo-4,4'HbMenyloidiwuaimina, 3y3'-dwiumeto- ksybenzydyna, 2,4%bis/p-attiiiinOHliII-rz4)'Uitya(o/itoluen, 1,4ibis/3-metylo-5-aminofenyio/benzen, 1-izopropy- lon2,4-m-feinyienodwuaimi!na, bis/4^aim)ino(fenylo/- ^a,ia,HpJksylen, bis-l,4-/4-aminofeinylo/-benzen itd.Dwuizocyjaniany reprezentuje wzór ogólny, OCN- -R-NCO, w którym R oznacza dwuwantosciowa gru¬ pe majaca co najmniej dwa atomy wegla, a ko¬ rzystnie dwuwartosciowa grupe alifatyczna, altiicy- kfllilcizna lufo airomaftyczna, pnzy czyim grupy izo- cyjanianowe korzystnie nie sa przylaczone w po¬ zycjach sasiednich.Przykladem takich, dwuizocyjaniainów jest 1,4 -fdwuizocyjamian cateiroimetylenowy, ly6-dwufi!zocy- janian heiksametylenowy, l,4Hdwuizocyjanlian cy- Moheiksylowy, 4,4'-dwuiz

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Przewód z samowiazaca warstwa izolacyjna, skladajacy sie z przewodnika i trzech izolujacych •o warstw zywic, znamienny tym, ze zawiera pierw¬ sza izolujaca warstwe zywicy z zywicy wybranej iz 'grupy zywiic poliamidowych, zywic poliamidowo- imidowych oraz zywiic podiestrowoimidowych posrednia izolujaca warstwe zywicy z zywicy 05 wybranej z grupy zywic poliwinylometylalowych106944 19 Tablica VI 20 Próbka 1 Przyklad | XIII 1 Przyklad XIV 1 Przyklad 1 xv 1 Przyklad 1 xvi 1 Przyklad XVII 1 Przyklad XVIII Przeklad porównaw¬ czy V 1 Przyklad 1 porów¬ nawczy VI | Odnosnik I Poczatkowa przy¬ czep¬ nosc (kg/cm2) 112 109 108 106 104 102 36 54 — 1 Wy¬ trzyma¬ losc na zginanie (kg) 105 104 101 102 101 100 78 89 35 | Po ogrzaniu w oleju mineralnym przy¬ czep¬ nosc (kg/cm2) 96 97 95u 91 93 90 11 23 — | wytrzy¬ malosc na zgi¬ nanie (kg) ' 92 | 91 87 | 84 90 | 82 ] 56 63 35 | 10 25 ora,z zywic epoksydowych, a najbardziej zewnetrz- ma izolujaca warstwe zywicy z samowiazacej zy¬ wicy z samowiazacej zywicy z szeregu zywic fe- noksy.
2. 2. Przewód wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera pierwsza izolujaca warstwe z zywicy poli- amidowoimldowej, a posrednia izolujaca warstwe zywicy poliwinylometylalowej.
3. 3. Przewód wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze stosunek grubosci pierwszej izolujacej warstwy zywicy do grubosci posredniej izolujacej iwaratwy zywicy iwynoisi 5^-45 : 95-H55.
4. 4. Przewód wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosunek grubosci pierwszej izolujacej warstwy zywicy do grubosci posredniej izolujacej war¬ stwy zywicy wynosi 10—35 : 90—65.
5. 5. Przewód wedlug zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, ze grubosc najbardziej zewnetrz¬ nej izolujacej wairstwy zywicy wynosi co najmniej 0,02 mm. Uwagi: 1) temperatura pomiaru: 110°C 2) grzanie w oleju mineralnym: przez 60 dni (1440 godzin) w 140°C106944 O O 0 o V-/zór 1 Y p HOOC-RyO ó Wzór 2 H2N-Qhc00H HzMOk-O00^ Wzór i. COOH H2N^HCOOH Wzór 5 Wzór 6 H2N-{HyX-{HyC00H Wzór 7 Wzór 8 CH, ichOtO" 0CH2CHCH, ta=/6hT 6h Wzór 9 /NCO CHjpCONh+^yCHa I /NCO CH3CH2C-CHPC0NH^^-CH3 I ^NC0 ch^oonh{.J-ch3 Wzór 10 n/CH2 rr^2 rr^2 °^CH ^CH °^H CH2 CH2 CH2 Ó Q 0 "CH; CH: CHj m Wzór 77 CH2-CH-CH2-0(-CH-CH2-qiCH2-Chl;CHa X0 OH v o7 VÓH Wzór 72 PL