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DE2739289B2 - Vorimprägniertes Isoliermaterial, seine Herstellung und Verwendung - Google Patents

Vorimprägniertes Isoliermaterial, seine Herstellung und Verwendung

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Publication number
DE2739289B2
DE2739289B2 DE19772739289 DE2739289A DE2739289B2 DE 2739289 B2 DE2739289 B2 DE 2739289B2 DE 19772739289 DE19772739289 DE 19772739289 DE 2739289 A DE2739289 A DE 2739289A DE 2739289 B2 DE2739289 B2 DE 2739289B2
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DE
Germany
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resin
functional groups
insulating material
thermosetting
impregnated
Prior art date
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Application number
DE19772739289
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English (en)
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DE2739289C3 (de
DE2739289A1 (de
Inventor
Nobuyuki Hayashi
Masakatsu Hayashizaki
Harutaka Ichinosawa
Yasuo Katsuya
Takeshi Tanno
Hideo Yamada
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.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication of DE2739289B2 publication Critical patent/DE2739289B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2739289C3 publication Critical patent/DE2739289C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/002Inhomogeneous material in general
    • H01B3/006Other inhomogeneous material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators 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

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  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein neues vorimprägniertes Isoliermaterial, das durch Überziehen oder Imprägnieren eines Substrats mit einem Harz mit warmhärtbaren funktionellen Gruppen und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen und Photopolymerisation des Harzes hergestellt wird, ferner dessen Verwendung zur Isolierung von elektrischen Geräten oder Vorrichtungen.
Beim Isolieren von Wicklungen elektrischer Geräte oder Vorrichtungen ist es für eine bessere Isolation, bessere mechanische Festigkeit und einen besseren Abschluß gegen Feuchtigkeit und Staub üblich, einen isolierten elektrischen Draht oder einen isolierten Leiter zu einer Wicklung aufzuwickeln, diese mit einem isolierenden Lack zu imprägnieren und danach die Wicklung in der Wärme zu härten oder abwechselnd einen Isolator als Zwischenschicht zwischen dem
isolierten Draht oder Leiter mit zu einer Wicklung aufzuwickeln, sie mit einem isolierenden Lack zu imprägnieren und danach die Wicklung in der Wärme zu härten. Diese Verfahrensweise bringt jedoch zahlreiche Probleme mit sich, die den Preis, die Lebensdauer und die Eigenschaften der erhaltenen Wicklungen erhebliche beeinflussen. Eine übliche isolierende Lackbehandlung von Wicklungen umfaßt folgende Stufen: (1) Trocknung der unbehandelien Wicklungen, (2) Abkühlen, (3) Imprägnieren der Wicklungen mit einem isolierenden Lack, (4) Entfernen des Lacküberschusses durch Abtropfenlassen, (5) Trocknen und Härten und (6) Abkühlen. Je nach dem Isolationsgrad und der Art des verwendeten isolierenden Lackes muß man die obigen Stufen (3) bis (6) mehrere Male wiederholen, um einen dickeren isolierenden Oberzug herzustellen. Die übliche Behandlung erfordert daher sowohl lange Zeit und viele Stufen als auch spezielle Einrichtungen, insbesondere für die Behandlung mit dem isolierenden Lack, deren Kosten einen großen Teil des Preises für die erhaltenen Wicklungen ausmachen.
Während der Stufen, in denen man die Wicklungen mit einem isolierenden Lack imprägniert, den Lacküberschuß durch Abtropfenlassen entfernt und danach die Wicklungen trocknet und härtet, fließt der isolierende Lack, der in den Wicklungen absorbiert ist, zum unteren Teil der Wicklungen, wodurch der isolierende Überzug auf dem oberen Teil der Wicklungen dünner als auf dem unteren Teil wird. Um dies zu kompensieren, muß der isolierende Überzug zunächst dicker sein als wirklich notwendig, was zu einem unnötigen Lackverbrauch führt.
Während der Behandlung mit dem Isolierlack kommt es durch verspritzenden Lack zur Verschmutzung von Werkstätten und Arbeitskleidung, andererseits werden die arbeitshygienischen Verhältnisse an derartigen Arbeitsplätzen durch Verdampfen der organischen Lösungsmittel und harzartigen Komponenten wie z. B. Toluol, Benzin, Methanol und Styrol verschlechtert und zahlreiche Probleme hervorgerufen, beispielsweise Geruchsbelästigung und anderen schlechten Einwirkungen auf den menschlichen Körper sowie etwa Feuergefährlichkeit. Die Lösung dieser Probleme macht einen sehr sorgfältigen Umgang mit solchen Lacken und spezielle Umweltschutzeinrichtungen erforderlich.
Ein Verfahren zur Isolierung von Eisenkernnuten besteht darin, daß man ein Isoliermittel für die Nut, eine Wicklung und einen Nutverschlußkeil an der Eisenkernnut anbringt, sie mit einem isolierenden Lack imprägniert und danach in der Wärme härtet und eine isolierende Schicht erzeugt. Weil das Isoliermittel für die Nut nicht selbst haftet, macht diese Verfahrensweise eine Imprägnierungsstufe mit dem isolierenden Lack erforderlich. Die Imprägnierungsstufe bringt jedoch verschiedene Nachteile einschließlich der Verdampfung des verwendeten Lösungsmitteis, schlechter Verarbeitbarkeit durch Anhaften des Lacks an Händen und Kleidern der Arbeiter, verlängerte Zeit zum Trocknen und verschlechterte elektrische Eigenschaften mit sich, wenn Lösungsmittelreste durch ungenügendes Trocknen des Wicklungsinneren zurückbleiben.
Bei Isolierverfahren ohne eine derartige Imprägnierungsstufe mit einem Lack verwendet man vorimprägnierte Filme, die auf beiden Seiten kleben und die durch Aufbringen eines warmhärtbaren Harzes auf beide Seiten eines Films und Erwärmen hergestellt sind, als Isoliermittel für Nuten, zusammen mit einer Wicklung eines selbstschmelzend isolierten Leiters und härtet durch Erwärmen unter Erzeugung einer isolierenden Schicht
Die üblichen Vorimprägnate stellt man dadurch her, daß man ein Substrat mit einem wannhärtbaren Harz imprägniert und das Substrat unter Halbhärtung des Harzes erwärmt und trocknet; wobei die Materialien dann bei der Verwendung durch Wärme vollständig ausgehärtet werden. Es ist daher schwierig, sie in einem
ίο konstant halbgehärteten Zustand zu halten (dieser Zustand ist im folgenden als Vorimprägnierungszustand bezeichnet), und man beobachtet oft einen übermäßig fortgeschrittenen oder einen unzureichenden Vorimprägnierungszustand. Demgemäß mangelt dem Produkt die Verarbeitungssicherheit und die Lagerstabilität
Wenn man übliche Vorimprägnate als Isoliermittel für Nuten zur Herstellung einer isolierenden Schicht verwendet, bringen sie Nachteile wie z. B. unvollkommene Haftung an der Eisenkernnut Wenn sie ferner um einen Leiter gewickelt sind, treten bei unzureichend vorimprägnierten, d. h. unzureichend gehärteten Vorimprägnaten, die nach der üblichen Verfahrensweise hergestellt sind, Scherkräfte auf der Oberfläche von Substraten wie beispielsweise Glimmer-Flachmaterialien auf und verursachen dadurch eine Verschlechterung der Isolatore:genschaften.
Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen zur Überwindung der erwärmten Nachteile des Standes der Technik gelang es erfindungsgemäß, ein neues vorimprägniertes Isoliermaterial zu entwickeln, das sich zur Isolation elektrischer Geräte und Vorrichtungen eignet, ohne die Nachteile des Standes der Technik aufzuweisen; die Erfindung beruht hierauf.
Die Erfindung gibt ein vorimprägniertes Isoliermate-
rial an, das durch Überziehen oder Imprägnieren eines Substrats mit einem Harz, das warmhärtbare funktionel-Ie Gruppen und photopolymerisierbare funktioneile Gruppen enthält, und Photopolymerisation des Harzes hergestellt wird, ferner damit elektrisch isolierte elektrische Vorrichtungen sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein vorimprägniertes Isoliermaterial mit konstantem Vorimprägnierungszustand, einer mittleren Flexibilität und ausgezeichneter Verarbeitbarkeit und Lagerfähigkeit anzugeben, das gleichmäßige und ausgezeichnete Isolationseigenschaften besitzt und sich als Isolationsmaterial in elektrischen Vorrichtungen einsetzen läßt; dabei soll zugleich ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Vorrichtungen
so angegeben werden, die mit derartigen ausgezeichneten vorimprägnierten Isoliermaterialien isoliert sind.
Die Aufgabe wird mit der Erfindung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert; es zeigt
F i g. 1 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Gelbildungszeit des erfindungsgemäßen vorimprägnierten Isoliermaterials von der Zeit im Vergleich mit einem üblichen Produkt,
F i g. 2 ein Diagramm zur Abhängigkeit der Flexibilität des erfindungsgemäßen vorimprägnierten Isoliermaterials von der Zeit im Vergleich mit einem üblichen Produkt sowie
Fig. 3 ein Diagramm zur Haftfestigkeit bei Scherbeanspruchung für zwei erfindungsgemäße vorimprägnieite Isoliermaterialien im Vergleich zu einem üblichen Produkt.
Erfindungsgemäß wird entweder ein Harz mit
warmhärtbaren funktioneilen Gruppen und photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen oder ein Gemisch eines Harzes mit lediglich warmhärtbaren funktionellen Gruppen und eines Harzes mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen eingesetzt. Ein Gemisch eines Harzes mit sowohl warmhärtbaren als auch mit photopolymersierbaren funktionellen Gruppen mit einem Harz, das entweder lediglich warmhärtbare funktionelle Gruppen oder lediglich photopolymerisierbare funktionelle Gruppen aufweist, ist ebenfalls verwendbar.
Unter »Harz« wird hierbei sowohl ein Harz als solches als auch eine Substanz verstanden, die durch Photopolymerisation ein derartiges Harz liefert.
Erfindungsgemäß wird ein Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen verwendet. Im Fall eines vorimprägnierten Isoliermaterials bei dem ein Harz mit lediglich einer warmhärtbaren funktionellen Gruppe allein verwendet wird, schreitet die Härtung des Harzüberzugs im Laufe der Zeit fort, wenn man das Material nicht bei niederer Temperatur lagert. Demgemäß sind derartige Vorimprägnate aufgrund der Stabilitätsveränderung im Laufe der Zeit zur Isolierung von Wicklungen insbesondere deshalb ungeeignet, weil das Harz nicht zufriedenstellend erweicht ist und Wicklungen mit derartigen Materialien praktisch nicht gleichförmig imprägniert werden können.
Zu den Beispielen für ein Harz, das lediglich warmhärtbare funktionelle Gruppen besitzt, gehören Harze mit einer thermisch reaktiven Gruppe im Molekül wie z. B. Epoxyharz, alicyclische Epoxyharze, Epoxyharze vom Bisphenol-A-Typ und Epoxyharze vom Novolük-Typ, ungesättigte Polyesterharze und Phenolharze.
Verwendbar als Harze mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen sind Verbindungen mit einer photopolymerisierbaren Doppelbindung im Molekül. Beispiele für derartige Verbindungen sind Acrylate und Methacrylate einwertiger Alkohole wie z. B. Methanol und Äthanol, Acrylate und Methacrylate zweiwertiger Alkohole wie z. B. Äthylenglycol und Propylenglycol, Acrylate und Methacrylate mehrwertiger Alkohole wie z. B. Trimethylolpropan und Pentaerythrit und Acrylamide und Methacrylamide wie z. B. N.N'-Methylen-bisacrylamid und N.N'-Methylen-bismethacrylat.
Beispiele für Harze mit sowohl warmhärtbaren als auch photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen sind äthylenisch ungesättigte Glycidylverbindungen wie z. B. Glycidylcinnamat, Glycidyiphenylmaleat und GIycidylacrylat.
Das Verhältnis der warmhärtbaren funktionellen Gruppen zu den photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen im erfindungsgemäßen Harz variiert entsprechend der beabsichtigten Verwendung des Vorimprägnats, liegt aber im allgemeinen im Bereich von 10 :1 bis 10 :8 und vorzugsweise von 10 :2bis 10 :4.
Das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial wird dadurch hergestellt, daß ein Substrat mit
(a) einem Harz mit warmhärtbaren wie auch mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen
oder
(b) einem Gemisch aus einem Harz mit lediglich warmhärtbaren funktionellen Gruppen und einem Harz mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen
oder
(c) einem Gemisch aus einem Harz mit warmhärtbaren und mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen und einem Harz mit lediglich warmhärtbaren oder mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen
überzogen oder imprägniert und anschließend photopolymerisiert wird, wobei die Photopolymerisation durch
ίο Belichtung mit aktiver Strahlung wie z. B. UV-Licht während einer zur vollständigen Photopolymerisation ausreichenden Zeit vorgenommen wird.
Das Substrat wird mit dem flüssigen Harz oder einer Lösung des Harzes in einem Lösungsmittel, wenn das
!■; Harz fest ist oder die Viskosität eines flüssigen Harzes herabgesetzt werden muß, überzogen oder imprägniert. Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Methyläthylketon, Aceton, Methanol. Tetrahydrofuran und Toluol. Gegebenenfalls kann auch zur Herabsetzung der Viskosität ein reaktives Verdünnungsmittel verwendet werden.
In das Harz oder Harzgemisch werden ein Härter, ein Initiator für die Photopolymerisation u. dgl. eingebracht. Der Härter kann völlig unabhängig je nach dem angewandten System ausgewählt werden, sofern es das Harz mit einer warmhärtbaren funktionellen Gruppe durch Erwärmen härten kann und bei Normaltemperatur stabil ist. Wenn man beispielsweise ein Epoxyharz verwendet, wird als Härter z. B. ein Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplex, Dicyandiamid oder etwa eine I midazolverbindung eingesetzt Beispiele für verwendbare Initiatoren zur Polymerisation sind Verbindungen, wie sie für übliche Photopolymerisationsreaktionen Verwendung finden, z. B. Benzophenon, Michlers Keton, Anthrachinon und Benzoinalkyläther. Bevorzugte Härter reagieren bei Temperaturen von 100 bis 1500C.
Die Mengen des zugegebenen Härters und des Photopolymerisationsinitiators liegen im üblicherweise verwendeten Bereich. Der Härter ist in einem Bereich von 3 bis 20 Gew.-% (bezogen auf das Harz) ausreichend, während eine Initiatormenge von 1 bis 5 Gew.-% (bezogen auf das Harz) genügt.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare Substrate sind Glimmer-Flachmaterialien, Glasgewebe, Papier, Hartpapier, Faservliese, Polyäthylenterephthalat-Filme, Papiere bzw. Folien aus aromatischen Polyamiden wie z. B. Nomex (Hersteller DuPont) und Gewebe, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können. Unter Glimmer-Flachmaterialien werden hier Flachmaterialien verstanden, die durch nasses Absieben pulverisierter Glimmerflocken hergestellt sind.
Die Menge des Harzes, das man zum Überziehen oder Imprägnieren des Substrates verwendet, hängt ohne besondere Begrenzung vom beabsichtigten Verwendungszweck des vorimprägnierten Isoliermaterials ab, liegt aber im allgemeinen im Bereich von 20 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise von 30 bis 50Gew.-%, bezogen auf das vorimprägnierte Isoliermaterial.
Die Photopolymerisation des Harzes erfolgt dadurch, daß man das vorimprägnierte Isoliermaterial mit aktinischem Licht bestrahlt, z.B. mit ultravioletter Strahlung, radioaktiver Strahlung oder einem Elektronenstrahl, wobei aber die Verwendung ultravioletter Strahlung bevorzugt ist Die Bestrahlung wird bis zur Vervollständigung der Photopolymerisation fortgesetzt, sie nimmt im allgemeinen etwa 1 bis 5 min in Anspruch, wenn ultraviolettes Licht verwendet wird.
Das so erhaltene erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial ist zur Verwendung als Isolator für elektrische Vorrichtungen geeignet, beispielsweise zur Herstellung von Statoren rotierender elektrischer Vorrichtungen; die Anwendung geschieht wie folgt: Bei 5 der Herstellung von Statoren für rotierende elektrische Vorrichtungen bringt man ein Isoliermittel für die Nut in die Eisenkernnut, setzt dann eine selbstschmeizend isolierte Wicklung in die Nut, deckt sie mit einem Nutverschlußkeil ab, erwärmt danach die Nut und bewirkt das Härten des Isoliermittels für die Nut und der Wicklung; dabei wird das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial als Isoliermittel für die Nut verwendet.
Unter rotierenden elektrischen Vorrichtungen werden elektrische Vorrichtungen oder Geräte mit einem rotierenden Teil wie z. B. Induktionsmotoren oder Gleichstrommotoren verstanden.
Bei der Herstellung eines Stators für rotierende elektrische Vorrichtungen erzeugt man eine isolierende Schicht einfach dadurch, daß man in der Wärme eine Kombination einer selbstschmelzenden isolierten Wicklung mit dem vorimprägnierten Isoliermaterial härtet, das durch Überziehen oder Imprägnieren des Substrats mit einem Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen und Photopolymerisation des Harzes hergestellt wurde. Die selbstschmelzend isolierte Wicklung ist ein isolierter Leiter, der mit einem warmschmelzbaren Harz überzogen ist, z. B. einem thermoplastischen Polyesterharz als äußerster Schicht, und zu einer Wicklung geformt ist. Beispielsweise verwendet man eine isolierte Wicklung, die mit einem gesättigten Polyesterharz als warmschmelzbares Harz als äußerste Schicht überzogen ist, als selbstschmelzend isolierte Wicklung. Wenn die rotierende elektrische Vorrichtung größerer Abmessungen besitzt, kann man die selbstschmelzend isolierte Wicklung durch Aufwikkeln des erfindungsgemäßen vorimprägnierten Isoliermaterials um den Leiter herstellen. Bei der Herstellung einer isolierten Wicklung für elektrische Vorrichtungen wickelt man das vorimprägnierte Isoliermaterial abwechselnd mit einem isolierten Draht oder Leiter; wenn man das Isoliermaterial durch Erwärmen härtet, erweicht das im Isoliermaterial enthaltene Harz und schmilzt und ermöglicht so die Haftung des isolierten Drahtes oder Leiters selbst oder die gegenseitige Haftung des Drahtes oder Leiters am Kern.
Der Ausdruck »isolierter Draht oder Leiter« bezeichnet überzogenen bzw. ummmantelten Draht und Flachdraht
Unter elektrischen Vorrichtungen werden hier Motoren, Transformatoren oder andere Vorrichtungen verstanden, die eine oder mehrere Wicklungen aufweisen.
Das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial wird durch Erwärmen auf übliche Weise gehärtet Hierzu wird die Temperatur im Bereich von 80 bis 1800C und die Zeitdauer der Erwärmung im Bereich von etwa 30 min bis 5 h gewählt
Die Erfindung erzielt nachstehende Vorteile: Das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial wird auf einem konstanten Vorimprägnierungszustand gehalten und kann jederzeit durch Erwärmen bei bestimmten Härtungsbedingungen vollkommen ausgehärtet werden. Das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial besitzt mittlere Flexibilität und ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und Lagerfähigkeit
Beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren des vorimprägnierten Isoliermaterials wird der Vorimprägnierungszustand nicht durch Erwärmen und Trocknen kontrolliert, sondern durch vollständige Photopolymerisation durch Bestrahlung mit z. B. ultraviolettem Licht erzielt. Daher wird die Härtungsreaktion durch Erwärmen kaum gefördert, und es ist ein isoliermaterial in einem konstanten Vorimprägnierungszustand erhältlich.
Bei der praktischen Anwendung kann das erfindungsgemäße Isoliermaterial unter bestimmten Härtungsbedingungen vollkommen ausgehärtet werden und ergibt Isolatoren mit konstanten Eigenschaften.
Vorimprägnierte Isoliermaterialien in unzureichendem Vorimprägnierungszustand, also mit unzureichender Härtung, die nach üblichen Verfahren des Stands der Technik hergestellt sind, führen zu einem Abscheren auf der Oberfläche von Substraten wie z. B. Glimmer-Flachmaterialien, die um einen Leiter herumgewickelt sind, und damit zu einer Verschlechterung der Isolatoreigenschaften, während derartige Erscheinungen beim erfindungsgemäßen vorimprägnierten Isoliermaterial überhaupt nicht auftreten, was einen weiteren Vorteil bedeutet.
Das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial kann vorteilhaft zur elektrischen Isolierung verschiedener elektrischer Vorrichtungen einschließlich rotierender elektrischer Vorrichtungen und Transformatoren herangezogen werden. Beispielsweise ist das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial zur elektrischen Isolierung isolierter Wicklungen geeignet, die in rotierenden elektrischen Vorrichtungen, Statoren, Transformatoren oder ähnlichen elektrischen Vorrichtungen eingesetzt werden.
Zur Isolierung von Statorwicklungen kann man einen mit einem selbstschmelzenden Emaillelack isolierten Leiter für rotierende elektrische Vorrichtungen geringer Größe verwenden. Zur Isolation großer rotierender elektrischer Vorrichtungen ist jedoch die Isolierung mit einem derartigen Emaillelack unzureichend. Im Gegensatz dazu kann jedoch das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial, z. B. ein vorimprägniertes Glimmer-Flachmaterial, als geeigneter Isolator für solche großen Vorrichtungen verwendet werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann man Statoren mit guten elektrischen Eigenschaften zur Verwendung in rotierenden elektrischen Vorrichtungen erhalten, weil das photopolymerisierte vorimprägnierte Isoliermaterial in einem konstanten Vorimprägnierungszustand verbleibt ohne daß eine Imprägnierungsstufe des Substrats mit einem Lack notwendig ist und weil es gleichmäßige Haftfähigkeit zeigt und eine lösungsmittelfreie Isolierschicht bildet wenn es als Filmoder Flachmaterial-Isolationsmittel für die Nut verwendet wird, das auf beiden Seiten haftet
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert
Beispiel 1
Zu 70 Gew.-Teilen eines Epoxyharzes vom Novolak-Typ als Harz mit wannhärtbaren funktionellen Gruppen wurden 2 Gew.-Teile eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplexes als Härter, 10 Gew.-Teile Tetradecamethylendiacrylat als Harz mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen und 2 Gew.-Teile Benzophenon als Initiator für die Photopolymerisation zugegeben und das System gut gemischt
Ein Glasleinen mit einer Dicke von 0,05 mm und ein Glimmer-Flachmaterial mit einer Dicke von 0,1 mm
wurde mit der Mischung in einer Menge von 150g/m;! imprägniert, wodurch ein einstückiges Isoliermaterial erhalten wurde. Das so erhaltene Glas-Glimmer-Flach ■· material wurde 5 min mit ultraviolettem Licht einer Intensität von 18 W/m2 belichtet, polymerisierte allein dadurch das photopolymerisierbare Harz vollkommen und gab ein vorimprägniertes Isoliermaterial auf Glas- und Glimmerbasis.
F i g. 1 zeigt die Änderung der Gelbildungszeit des Harzes in Abhängigkeit von der Zeit, die an Bändern ermittelt wurde, die durch Zerschneiden des erhaltenen vorimprägnierten Isotiermaterials zu einer Breite von 30 mm hergestellt waren. F i g. 2 zeigt die Änderung der Flexibilität der Bänder in Abhängigkeil von der Zeit. Zum Vergleich sind in den F i g. 1 und 2 auch die Daten enthalten, die an einem in herkömmlicher Weise hergestellten vorimprägnierten Band mit Glas und Glimmer erhalten worden waren.
Das zu Vergleichszwecken dienende vorimprägnierte Band aus Glas und Glimmer wurde nach der üblichen Verfahrensweise hergestellt, indem 3 Gew.-Teile eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplexes als Härter und 6 Gew.-Teile Methylethylketon als Lösungsmittel mit 100 Gew.-Teilen eines Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ als warmhärtbares Harz vermischt wurden und das Glasleinen und das Glimmer-Flachmaterial mit der Mischung auf die gleiche Weise wie oben bei der Erfindung beschrieben, imprägniert wurden, wonach ein einstückiges Flachmaterial erhalten wurde, das mit Warmluft aus einem Trockner (80° C) unter Verdampfung des Lösungsmittels aus dem Flachmaterial getrocknet wurde.
In den F i g. 1 und 2 beziehen sich Kurve A auf die Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Bands nach Beispiel 1 und Kurve B auf die Eigenschaften des auf die übliche Weise hergestellten Flachmaterials.
In F i g. 1 wurde die Gelbildungszeit durch Lagerung der Bänder, die durch Zerschneiden des Flachmaterials erhalten waren, bei 40° C für eine bestimmte Anzahl von Tagen, Extrahieren der harzartigen Bestandteile mit einem Lösungsmittel und Einstellen der Konzentration der nichtflüchtigen Bestandteile auf 40 Gew.-% und durch Prüfen bei 150°C gemäß der Norm JIS C 2104-7 angegeben.
Die Flexibilität der Bänder in F i g. 2 wurde gemäß der Norm JIS C 2120-14 nach einer Lagerung bei 30°C bestimmt
Aus den F i g. 1 und 2 ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße vorimprägnierte Isoliermaterial ausgezeichnete Lagerfähigkeit besitzt
Beispiel 2
Zu 70 Gew.-Teilen eines Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ als Harz mit warmhärtbaren funktioneilen Gruppen wurden 2 Gew.-Teile eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplexes als Härter, 10 Gew.-Teile Tetraäthylendiacrylat als Harz mit photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen und 2 Gew.-Teile Michlers Keton als Initiator für die Photopolymerisation ω zugegeben, worauf das System gut gemischt wurde.
Ein Glimmer-Flachmaterial mit einer Dicke von 0,08 mm und ein Faservlies mit einer Dicke von 03 mm zur Verstärkung des Glimmer-Flachmaterials wurde mit der obigen Mischung in einer Menge von 130 g/m2 überzogen und imprägniert, wodurch ein einstöckiges Isoliermaterial erhalten wurde. Das Faservlies-Glimmer-Isoliermaterial wurde 3 min mit ultravioletter Strahlung in einer Intensität von 18 W/m2 aus einer UV-Lampe belichtet und dadurch vollständig photopolymerisiert, wonach ein vorimprägniertes Isoliermaterial mit Faservlies und Glimmer erhalten wurde.
Beispiel 3
Zu 80 Gew.-Teilen Gtycidylcinnamat als Harz mit warmhärtbaren funktioneilen Gruppen und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen wurden 2 Gew.-Teile eines Benzylamin-Bortrifluorid-Komplexes, 1,5 Gew.-Teile Michlers Keton und 20 Gew.-Teile Methylethylketon als Lösungsmittel zugesetzt, worauf gut gemischt wurde. Ein Glasleinen mit einer Dicke von 0,1 mm wurde mit der Mischung in einer Menge von 70 g/m2 imprägniert, wonach das so erhaltene Flachmateriai mit ultravioletter Strahlung bestrahlt wurde; auf diese Weise wurden lediglich die photopolymcrisierbaren funktionellen Gruppen polymerisiert und ein vorimprägniertes Isoliermaterial mit Glasfasern erhalten.
Die warmhärtbaren funktionellen Gruppen im betreffenden Material reagierten überhaupt nicht, und das Flachmaterial verblieb dauernd in einem konstanten Vorimprägnierungszustand.
Beispiel 4
Ein Gemisch aus 100 Gew.-Teilen eines Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ, 30 Gew.-Teilen des Epoxyharzes aus Beispiel 2, 50 Gew.-Teilen Glycidylmethacrylat 50 Gew.-Teilen eines reaktiven Epoxy-Verdünnungsmittels (Glycidylester von aliphatischen Carbonsäuren der Formel
=CH,
R1-C-CO-O-CH2-CH =
CH3 O
mit R1, R2 = C7-Q-Alkyl),
3 Gew.-Teile Benzoinisopropylat als Initiator für die Photopolymerisation und 6 Gew.-Teilen eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplexes als latentes Härtungsmittel wurde als Harz zum Überziehen eines Isolationsmaterials für eine Nut verwendet. Ein Polyethylenterephthalat-Film mit einer Dicke von 125 μπι wurde auf beiden Seiten mit dem obigen Harz bis zu einer Dicke von 50 μπι beschichtet und 1 min mit einer Intensität von 24 W/m2 mit einer Hochspannungsquecksilberlampe belichtet, wodurch ein Vorimprägnatfilrn erhalten wurde. Als Zwischenschicht-Isolator für Wicklungen wurde ein Polyäthylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 25 μπι auf beiden Seiten mit dem obigen Harz bis zu einer Dicke von 20 μπι beschichtet und darauf beschichtet, wonach ein Vorimprägnat-Film als Isolationsmaterial für eine Nut erhalten wurde.
Das obige Isolationsmaterial wurde in eine Eisenkernnut eingesetzt Die selbstschmelzend isolierte Wicklung (Wicklung eines isolierten Drahtes, die durch Oberziehen eines Kupferdrahtes zuerst mit einem gesättigten Polyesterharz (Hauptbestandteile Dimethylphthalat und Glycerin) und danach mit einem thermoplastischen, gesättigten Polyesterharz hergestellt wurde) wurde danach in die Nut eingepaßt Anschließend wurde ein Nutverschlußkeil in die Nut eingesetzt und das Harz bei 130° C 30 Min vollständig ausgehärtet, wonach ein Stator für rotierende elektrische Vorrichtungen erhalten wurde.
Beispiel 5
Eine Folie aus einem aromatischen Polyamidharz mit einer Dicke von 125 μηι als Substrat für eine Nut-Isoliermaterial wurde bis zu einer Dicke von 50 μΐη auf beiden Seiten mit einer Harzzusammensetzung beschichtet, die aus 40 Gew.-Teilen eines warmhärtbaren Epoxyharzes vom Novolak-Typ, 40 Gew.-Teilen Glycidylcinnamat, 20 Gew.-Teilen des reaktiven Epoxy-V?rdünnungsmittels von Beispiel 4, 1,0 Gew.-Teilen Michlers Keton und 2 Gew.-Teilen eines Bortrifluorid-Benzylamin-Komplexes bestand und anschließend wie in Beispiel 4 vollständig photopolymerisiert, worauf ein vorimprägniertes Isoliermaterial erhalten wurde, das auf beiden Seiten schmelzbar war. Danach wurde das Isoliermaterial wie in Beispiel 4 behandelt und für einen Stator für rotierende elektrische Vorrichtungen verwendet.
Der isolierende Film und das Flachmaterial, die auf beiden Seiten schmelzbar waren und wie in den Beispielen 4 bzw. 5 hergestellt waren, wurden in 10 Proben aufgeteilt, worauf die Proben des Films und des Flachmaterials zwischen Stahlplatten einer bestimmten Größe gebracht und bei 1300C 30 min bei einer Belastung von 20 g zur Erzeugung von Teststücken gehärtet wurden. Ein in herkömmlicher Weise durch Warmhärten hergestellter vorimprägnierter Isolierfilm, der auf beiden Seiten schmelzbar war, wurde ebenfalls in 10 Proben aufgeteilt, die als Vergleichsproben dienten und in gleicher Weise behandelt wurden.
Ein zu Vergleichszwecken dienender auf beiden
Tabelle I
Seiten schmelzbarer Isolationsfilm wurde gemäß dem üblichen Verfahren dadurch hergestellt, daß ein Polyäthylenterephthalat-Film mit einer Dicke von 125 μΐη mit einer Zusammensetzung, die 50 Gew.-Teile
■> des Epoxyharzes aus Beispiel 2, 50 Gew.-Teile des ersten Epoxyharzes aus Beispiel 4 und 3 Gew.-Teile eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplexes enthielt, bis zu einer Dicke von 50 μΐη auf beiden Seiten des Films aufgebracht wurde, wonach 10 min auf 100° C erwärmt und ein vorimprägnierter Film erhalten wurde.
Die Haftfähigkeit dieser Proben bei Scherbeanspruchung wurde gemäß der Norm JIS-K 6580 bestimmt; die Ergebnisse sind in F i g. 3 dargestellt. Jn der Figur zeigen die Kurven A, B und C die Testergebnisse an den Produkten der Beispiele 4 bzw. 5, die erfindungsgemäß bzw. nach dem herkömmlichen Verfahren erhalten waren. Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen Isoliermaterialien eine gleichbleibende Haftfähigkeit mit geringen Abweichungen unter den Proben
20 aufweisen. Der Mortorette-Test wurde gemäß der Norm IEEE Nr. 117 durchgeführt, wobei eine Modellwicklung verwendet wurde, die aus dem isolierenden Film und Flachmaterial, die auf beiden Seiten schmelzbar waren und nach Beispiel 4 bzw. 5 hergestellt waren, und eine Modellwicklung zum Vergleich herangezogen wurde, die nach dem herkömmlichen Verfahren zur Nutisolation mit einem auf übliche Weise hergestellten Vorimprägnat-Film hergestellt war. Die Modellwicklungen wurden 2 Tage auf 1800C erwärmt. Die Testergebnisse sind in Tabelle I angegeben.
Probe Nr.
Beispiel 4 Beispiel S
Herkömmliches Verfahren
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Keine Veränderung im
Alterungstest mit 30 Zyklen Alterungstest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Alterungstest mit 30 Zyklen
Durchschlag nach einer Alterung
von 28 Zyklen
Keine Veränderung im Alterungsiest mit 30 Zyklen
Keine Veränderung im Alterungstest mit 30 Zykien
Durchschlag nach einer Alterung
von 27 Zyklen
Druchschlag nach einer Alterung
von 28 Zyklen
Keine Veränderung bei einer Alterung von 30 Zyklen
Keine Veränderung bei einer
Alterung von 30 Zyklen
Keine Veränderung bei einer
Alterung von 30 Zyklen
Keine Veränderung bei einer
Alterung von 30 Zyklen
Eine der Spulen, die auf übliche Weise hergestellt waren, schlug nach einer Alterung von 27 Zyklen zwischen Leiter und Eisenkern durch, zwei weitere schlugen nach 28 Zyklen durch. Andererseits zeigten die Wicklungen aus dem erfindungsgemäßen, auf beiden Seiten schmelzbaren Material keine Veränderung bei einer Alterung von 30 Zyklen, woraus hervorgeht, daß die Wicklung und das Isolationsmitte] für die Nut gut am Eisenkern hafteten.
Der auf beiden Seiten schmelzbare Isolationsfilm, der nach Beispiel 4 hergestellt war, und der auf beiden Seiten schmelzbare Isolationsfilm, der in üblicher Weise hergestellt war, wurden bei 400C und 90% relativer Feuchte gelagert und die Anzahl der Tage ermittelt, bis
die Haftfestigkeit gegen Scherkräfte 50% des Anfangswertes erreichte. Das erhaltent Ergebnis betrug 5 d bei den in üblicher Weise hergestellten Teststücken und 28 d bei den erfindu;,gsgemäß hergestellten Proben, woraus hervorgeht, daß die erfindungsgemäßen Materialien eine wesentlich verbesserte Topfzeit besitzea
Die erfindungsgemäßen, auf beiden Seiten schmelzbaren Materialien zeigten Iceine Veränderung in der Haftfähigkeit und hatten eine lange Topfzeit, wodurch das Problem des schlechten Kontaktes zwischen den <o Isolationsmitteln für die Nut und dem Eisenkern des Stators der erhaltenen rotierenden elektrischen Vorrichtungen gelöst wurde.
Da die Erfindung keinerlei Imprägnierungsstufe mit einem isolierenden Lack benötigt, tritt keine Umweltbelastung der Arbeitsumgebung z. B. durch Verdampfen von Lösungsmitteln und Anhaften des Lacks an Händen und Kleidern von Arbeitern auf.
Beispiel 6
Zu 70 Gew.-Teilen des Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ von Beispiel 2 als Harz mit warmhärtbaren funktioneilen Gruppen wurden 3 Gew.-Teile eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Kompiexes als Härter, 20 Gew.-Teile Tetradecymethylendiacrylat als Harz mit photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen und 5 Gew.-Teilen Benzophenon als Initiator für die Photopolymerisation zugegeben und gut gemischt.
Ein Polyesterfilm mit einer Dicke von 50 μηι wurde mit dem obigen Harz bis zu einer Dicke von 20 μπι auf beiden Seiten beschichtet und dann 2 min mit'ultravioletter Strahlung mit einer Intensität von 18 W/m2 mit einer UV-Lampe bestrahlt, wobei dadurch lediglich das photopolymerisierbare Harz vollständig polymerisierte und ein vorimprägniertes Isoliermaterial entstand.
Beispiel 7
Ein Polyesterfilm mit einer Dicke von 50 μηι wurde bis zu einer Dicke von 20 urn auf beiden Seiten mit einer Mischung aus 90 Gew.-Teilen Glycidylphenylmaleat als Harz mit warmhärtbaren funktioneilen Gruppen und photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen, 2 Gew.-Teilen 2-Äthyl-4-methylimidazoI als Härter und 5 Gew.-Teilen Michlers Keton als Initiator für die Photopolymerisation überzogen und danach 2 min mit ultravioletter Strahlung mit einer Intensität von
Tabelle II Verwendete Materialien
20
25
30
35
40
45 18 W/m2 aus der gleichen UV-Lampe wie in Beispiel 6, bestrahlt, wobei dadurch lediglich die photopolymerisierbaren funktioneilen Gruppen vollständig ausgehärtet wurden und ein vorimprägniertes Isoliermaterial entstand.
Beispiel 8
Es wurde ein vorimprägniertes Isoliermaterial auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 mit der Ausnahme hergestellt, daß als Substrat Hartpapier mit einer Dicke von 50 μπι verwendet wurde.
Beispiel 9
Es wurde ein vorimprägniertes Isoliermaterial auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 mit der Ausnahme hergestellt, daß als Substrat ein Hartpapier mit einer Dicke von 50 μΐη verwendet wurde.
Beispiel 10
Zu 70 Gew.-Teilen eines bei 1000C geschmolzenen Phenol-Novolak-Harzes als Harz mit warmhärtbaren funktionellen Gruppen wurden 30 Gew.-Teile Tetramethylendiacrylamid als Harz mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen zugegeben, worauf 10 min gut gemischt werde. Nach Abkühlen des Gemischs auf 70°C wurden 3 Gew.-Teile Hexamethylentetramin als Härter und 3 Gew.-Teile Benzoinäthyläther als Initiator für die Photopolymerisation zugesetzt und 20 min gut gemischt.
Ein Glasleinen wurde mit der obigen Mischung beschichtet und imprägniert und bildete ein einstückiges Flachmaterial. Das so erhaltene Material wurde 5 min mit UV-Licht mit einer Intensität von 18 W/m2 bestrahlt, wodurch lediglich das photopolymerisierbare Harz vollkommen polymerisiert und ein vorimprägniertes Isoliermaterial erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde ein Leistungstransformator für Audioeinrichtungen unter Verwendung des vorimprägnierten Isoliermaterials von Beispiel 6 hergestellt und hinsichtlich seiner Herstellungsstufen und Materialien mit einem Transformator verglichen, der auf übliche Weise durch Imprägnieren mit einem isolierenden Lack aufgebaut wurde. Einen Vergleich der verwendeten Materialien zeigt Tabelle II, einen Vergleich der Herstellungsstufen Tabelle III.
Material
Beispiel 6 Vergleichsbeispiel 1 Format des Kerns
Isolierter Draht auf der Primärwicklung
Isolierter Draht auf die Sekundärwicklung
Isolierender Lack
Verdünnungsmittel für den isolierenden Lack
Zwischenschicht-Isolator
50X40 X 30 mm
mit Polyester überzogener Draht (0,2 0, dick mit Film überzogen)
mit Polyester überzogener Draht (0,4 0, dick mit Film überzogen)
nicht verwendet nicht verwendet vorimprägniertes Isoliermaterial 50X40 X 30 mm
mit Polyester überzogener Draht (0,2 0, dick mit Film überzogen)
mit Polyester überzogener Draht (0,4 0, dick mit Film überzogen)
Polyesterlack mit einem Lösungsmittel*)
Mischlösungsmittel**) Hartpapier (0,05 mm dick)
*) Reaktionsprodukt aus einem Alkydharz mit einem Melaminharz. **) Hauptbestandteile Xylol und Terpene.
Tabelle ΠΙ
Herstellungsstufeii
Beispiel 6
Vergleichsbeispiel 1
1. Wicklungsverfahren
2. Vortrocknung
3. Luftkühlung
4. Imprägnierung mit einem
isolierenden Lack
5. Entfernen des Überschusses
an isolierendem Lack
durch Abtropfen
6. Härten durch Erwärmen
7. Lüftung während der
thermischen Härtung
Nach dem Aufwickeln des isolierten Drahtes Einlegen des vorimprägnierten Isoliermaterials und abwechselndes Aufwickeln von Draht und Isoliermaterial
keine
keine
keine
keines
2 h bei 1100C
keine spezielle Lüftungsvorrichtung nötig, weil das Abgas keinen Lösungsmitteldampf enthält Nach dem Aufwickeln des isolierten
Drahtes Einlegen des Hartpapiers und abwechselndes Aufwickeln von Draht und Papier
1 h bei 1100C
1 h Stehenlassen bei Raumtemperatur
Eintauchen in den isolierenden Lack
für S min
10 min Aufhängen
7 h bei 1100C
Verwendung einer Entlüftungsvorrichtung zur Entfernung des Lösungsmitteldampfs im Abgas
Aus den obigen Tabellen ist ersichtlich, daß die Wicklungsherstellung bedeutend verkürzt und hinsichtlich der arbeitshygienischen Verhältnisse bedeutend verbessert sind.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Polyesterfilm mit einer Dicke von 50 μίτι wurde mit einem Gemisch aus 100 Gew.-Teilen des Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ aus Beispiel 2 und 5 Gew.-Teilen eines Bortrifluorid-Monoäthylamin-Komplex'es bis zu einer Dicke von 20 μπι auf beiden Seiten beschichtet. Das erhaltene Flachmaterial wurde bei 1000C 20 20 min getrocknet, wodurch ein Teil der Spoxygruppen umgesetzt und ein vorimprägniertes Isoliermaterial erhalten wurde.
Vsrgleichsbeispiel 3
Es wurde eir. vorimprägniertes Isoliermaterial unter den gleichen Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, daß als Substrat Hartpapier mit einer Dicke von 50 μιτι verwendet wurde.
Es wurden Leistungstransformatoren gemäß den Stufen in Tabelle III hergestellt, wobei die vorimprägnierten Isoliermaterialien der Beispiele 6 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 2 und 3 verwendet wurden.
Die vorimprägnierten Isoliermaterialien wurden bei 40° C für eine festgelegte Zeit gelagert und danach zur Herstellung von Leistungstransformatoren gemäß der obigen Stufen verwendet. Diese Leistungstransformatoren wurden einem thermischen Haltbarkeitstest gemäß den Bedingungen der Norm IEEE Nr. 117 unterzogen; die Ergebnisse sind in Tabelle IV gezeigt.
Die vorimprägnierten Isoiiermaterialien der Vergleichsbeispiele 2 und 3, die durch thermisches Härten erhalten wurden, waren bei der Lagerung bei 400C nicht stabil, wahrscheinlich deshalb, weil das Harz an der Oberfläche der vorimprägnierten Isoliermaterialien übermäßig aushärtete, so daß die Haftfähigkeit des Flachmaterials am isolierten Draht bei der Herstellung der Transformatoren tu klein war. Erfindungsgemäß wird demgegenüber jedoch während der Herstellung des vorimprägnierten Isoliermaterials eine Photopolymerisation ohne Erwärmen durchgeführt, so daß die Stabilität des erhaltenen vorimprägnierten Isoliermaterials bei der Lagerung stark verbessert ist.
Tabelle IV
Ergebnisse des thermischen Haltbarkeitstests gemäß den Bedingungen der Norm IEEE Nr. 117
Testbedingung
Zwischenschichtisolator
Zyklen bis zum Durchschlag
Nichtgelagert 10 Tage gelagert***) 30 Tage gelagert***) 50 Tage gelagert***)
Alterungstemperatur
Beispiel 6*) Beispiel 7*)
Vergleichsbeispiel 2*)
Beispiel 8**)
Beispiel 9**)
Vergleichsbeispiel 3**) > 10 > 10
*) Polyesterfilm als Substrat des vorimprägnierten Isoliermaterials. ♦*) Hartpapier als Substrat des vorimprägnierten Isoliermaterials. ♦♦*) Gelagert bei 400C.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 180°C/4Tage
180°C/4Tage
180°C/4Tage
160°C/4Tage
160°C/4Tage
160°C/4Täge
909 531/460

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Vorimprägniertes Isoliermaterial, bestehend aus einem Substrat, das überzogen oder imprägniert ist mit einem photopolymerisierten Harz aus
    — einem Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen oder
    — aus einem Gemisch aus einem Harz mit lediglich warmhärtbaren funktionellen Gruppen und einem Harz mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen oder
    — aus einem Gemisch aus einem Harz mit warmhärtbaren und mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppe und einem Harz mit lediglich warmhärtbaren oder mit lediglich photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen.
    ?. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurcL gekennzeichnet, daß das Substrat ein Glasleinen, ein Glimmer-Flachmaterial, ein Polyäthylenterephthalat-Film oder ein Papier aus einem aromatischen Polyamid ist.
    3. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit lediglich warmhärtbaren funktionellen Gruppen ein Epoxyharz, ein ungesättigtes Polyesterharz oder ein Phenolharz ist.
    4. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit lediglich photopolymerisierbaren, funktionellen Gruppen ein Acrylat- oder Methacrylatharz oder ein Acrylamid- oder Methacrylamidharz ist.
    5. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekeninzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen ein Glycidylcinnamatharz, ein Glycidylphenylmaleatharz oder ein Glycidylacrylatharz ist.
    6. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymersierbaren funktionellen Gruppen ein Epoxyharz und ein Diacrylat- oder Dimethacrylatharz eines zweiwertigen Alkohols ist.
    7. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen ein Gemisch aus einem Phenolharz und einem Acrylamid- oder Methacrylamidharz ist.
    8. Vorimprägniertes Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen ein Glycidylcinnamatharz ist.
    9. Verfahren zur Herstellung der vorimprägnierten Isoliermaterialien nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Substrat mit t>o
    (a) einem Harz mit warmhärtbaren wie auch mit photopolymerisierbaren funktionellen Gruppen oder
    (b) einem Gemisch aus einem Harz mit lediglich warmhärtbaren funktionellen Gruppen und einem Harz mit lediglich photopolymerisierburen funktionellen Gruppen oder
    ic) oder einem Gemisch aus einem Harz mit warmhärtbaren und mit photopolymersierbaren funktionellen Gruppen und einem Harz mit lediglich warmhärtbaren oder mit lediglich photopolymersierbaren funktionellen Gruppen überzogen oder imprägniert und anschließend photopolymerisiert wird.
    10. Verwendung des vorimprägnierten Isoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Isolierung bei der Herstellung elektrischer Geräte oder Vorrichtungen.
    U. Verwendung des vorimprägnierten Isoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8 beim Herstellungsverfahren für Statoren rotierender elektrischer Geräte oder Vorrichtungen, bei dem man ein Isoliermittel für eine Nut in eine Eiüenkernnut einbringt, eine selbstschmelzend isolierte Wicklung in diese Nut einpaßt, die Nut mit einem Nutverschlußkeil abdeckt und danach das Isoliermittel für die Nut und die Wicklung durch Erwärmen härtet
    12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat des verwendeten vorimprägnierten Isoliermaterials ein Glimmer-Flachmaterial, ein Polyäthylenterephthalat-Film oder eine Folie aus einem aromatischen Polyamid ist.
    13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierten funktionellen Gruppen ein Glycidylcinnamatharz ist.
    14. Verwendung des vorimprägnierten Isoliermaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8 beim Herstellungsverfahren für isolierte Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß man abwechselnd einen isolierten Draht oder Leiter und das vorimprägnierte Isoliermaterial aufwickelt und danach die erhaltene Wicklung erwärmt und das vorimprägnierte Isoliermaterial härtet.
    15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat des verwendeten vorimprägnierten Isoliermaterials ein Glimmer-Flachmaterial, ein Polyäthylenterephthalat-Film oder eine Folie aus einem aromatischen Polyamid ist.
    16. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mit warmhärtbaren und photopolymerisierten funktionellen Gruppen des verwendeten vorimprägnierten Isoliermaterials ein Epoxyharz und ein Diacrylat- oder Dimethacrylatharz eines zweiwertigen Alkohols ist.
DE19772739289 1976-08-31 1977-08-31 Vorimprägniertes Isoliermaterial, seine Herstellung und Verwendung Expired DE2739289C3 (de)

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JP15117376A JPS5388901A (en) 1976-12-15 1976-12-15 Method of manufacturing stator of rotary electric machine
JP7866677A JPS5412448A (en) 1977-06-30 1977-06-30 Method of making insulating coil for electric device

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Publication Number Publication Date
DE2739289A1 DE2739289A1 (de) 1978-03-09
DE2739289B2 true DE2739289B2 (de) 1979-08-02
DE2739289C3 DE2739289C3 (de) 1980-04-10

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29706403U1 (de) * 1997-04-11 1997-07-31 Herberts Gmbh, 42285 Wuppertal Draht für Wicklungen elektrischer Maschinen

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DE29706403U1 (de) * 1997-04-11 1997-07-31 Herberts Gmbh, 42285 Wuppertal Draht für Wicklungen elektrischer Maschinen

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