[go: up one dir, main page]

DE1464949A1 - Elektrischer Kondensator - Google Patents

Elektrischer Kondensator

Info

Publication number
DE1464949A1
DE1464949A1 DE19641464949 DE1464949A DE1464949A1 DE 1464949 A1 DE1464949 A1 DE 1464949A1 DE 19641464949 DE19641464949 DE 19641464949 DE 1464949 A DE1464949 A DE 1464949A DE 1464949 A1 DE1464949 A1 DE 1464949A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxyphenyl
bis
polyester
mole percent
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19641464949
Other languages
English (en)
Other versions
DE1464949C3 (de
DE1464949B2 (de
Inventor
Arthur Katchman
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US29451163 external-priority patent/US3309334A/en
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1464949A1 publication Critical patent/DE1464949A1/de
Publication of DE1464949B2 publication Critical patent/DE1464949B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1464949C3 publication Critical patent/DE1464949C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/19Hydroxy compounds containing aromatic rings
    • C08G63/193Hydroxy compounds containing aromatic rings containing two or more aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/19Hydroxy compounds containing aromatic rings
    • C08G63/193Hydroxy compounds containing aromatic rings containing two or more aromatic rings
    • C08G63/195Bisphenol A
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
    • 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
    • H01B3/42Insulators 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 polyesters; polyethers; polyacetals
    • 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
    • H01B3/42Insulators 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 polyesters; polyethers; polyacetals
    • H01B3/421Polyesters
    • H01B3/422Linear saturated polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • H01B3/423Linear aromatic polyesters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/14Organic dielectrics
    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/20Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/32Wound capacitors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

  • Elektrischer Kondensator Die Erfindung betrifft elektrische Kondensatoren und insbesondere seiche Kondensatoren, die einen isolierenden Nichtleiter besitzen, welche besonders bei erhdhten Temperaturen verbesserte elektrische Eigenschaften verleihen.
  • Es ist bekannt, dass in Kondensatoren dielektrische Filme mit einem geringen Leistungsfaktor erwünscht sind, damit ein Energieverlust und eine übergrosse Wärmeentwicklung in Kondensator verutoden wird, welche die Lebensdauer eines Kondensators in unangemessener Weise verkdrzon wurde. Obwohl verschiedene Nichtleiter bekannt sind, die bei den gewöhnlichen Betriebstemperaturen zufriedenstellende Eigenschaften hinsichtlich des Leistungsfaktors aufweisen, behalten diese Nichtleiter bei Tesperaturen von beispielsweise 80 - 100° C und mehr ihre vorteilhaften Leistungsfaktoren nicht bei. Ausserd besitzen Dielektrika mit vorteilhaften Leistungsfaktoren oft andere ungünstige Eigenschaften. Sie besitzen z. B. eine verhältnismässig niedrige dielektrische Konstante und dadurch wird die Kapazität des Kondensators in unerWnschtor Weise eingeschränkt.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, elektrische Kondensatoren mit Nichtleitern zu schaffen, die abstandhaltende Filme besitzen, so dass den Kondensatoren verbesserte elektrische Eigenschaften verliehen werden. Vorzugsweise besitzen die Kondensatoren einen geringen Leistungsfaktor, welcher mit einer zufriedenstellenden dielektrischen Konstante gekoppelt ist, auch wenn erhöhte Tespeiaturen angewendet werden.
  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, bestehend aus einem Paar Elektroden, die durch einen isolierenden Nichtleiter aus einem Phthalatpolyester eines Bis (oxyphenyl) alkans voneinander getrennt sind, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Alkangruppe 1-5 Kohlenstoffatome und der Phthalatrest des Polyesters 30-100 Molprozent Isophthalatreste und 50-0 Molprozent Terephthalatreste enthält, wobei der Polyester ein Co-Veresterungsprodukt eines linearen Phthalatpolyesters mit 1-10 Molprozent einer Diphenolsäure ist, bezogen auf den Gesamtmolprozentsatz des Bis (oxyphenyl) alkans und Diphenolsaure.
  • Der elektrische Kondensator nach der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der beiliegendea Zeichnungen im einzelnen erlOutert Fig. 1 zeigt einen elektrischen Kondensator sit eines verbesserten Nichtleiter nach der Erfindung ; Fig. 2 zeigt eine weitere Anordnung des Kondensators mit dem erfindungsgemäss verbesserten Nichtleiter ; Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des Verlustfaktors eines erfindungsgemässen Kondensators ; Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der dielektrischen Konstante eines erfindungsgemässen Kondensators.
  • Fig. l zeigt einen Kondensatorwickel nach der Erfindung Der Kondensator besteht aus eine Paar zusammengerollter Elektrodeniolien i und 2 aus eine geeigneten Metall, z. B. aus Aluminium, Jede Folie ist mit einem dielektrischen Film 3 bzw. 4 überzogen, der durch eine Stärke von 0,025 mm und die unten beschriebene Zusammensetzung gekennzeichnet ist. Die nichtleitenden FUme 3 und 4 sind von den entgegengesetzten Kanten der entsprechenden Folien i und 2 abgesetzt, so dass freie, unbedeckte Metallränder 1a und 2a erhalten bleiben.
  • Anschlussklemmen 5 und 6 sind durch eine metallische Verbindung 7 mit den gegenüberliegenden Folienkanten elektrisch verbunden, welche durch "Schooping", Löten oder ein anderes zweokentspreememdes Verfahren hergestellt wurde. Falls erwünscht, kann der Kondensator mit den verschiedensten nichtleitenden Stoffen getränkt werden, z. B. mit Erdöl, polyisobutylen oder anderen für Kondensatoren bekannten Mitteln.
  • Bel einer in Fig. 2 dargestellten Konstruktion des Kondensators besteht die Kondemsatorspule aus eines Paar zusammengewickelter Elektrodenfolien 8 und 9, welche gegeneinander durch getrennte Blätter 10 und 11 aus eine niohtleitenden Material isoliert sind. Die Zusammensetzung des Dielektrikums wird nachstehend nooh beschrieben werden. Der elektrische Kontakt mit den Elektrodenfolien wird durch Anschlussklemmen 13, 14 aus einem elektrischleitenden Material hergestellt, wobei die Anschlussklemen an die entoprechenden Elektrodenfolien angelegt sind und aus den gegenüberliegenden Enden der Kondensatorepule herausragen.
  • Falls erwünscht, können die Kondensatorspulen der Fig. i. und 2 in ein (nicht gezeigtes) Gehäuse, welches eine geeignete dielektrisehe Flüssigkeit oder einen der oben genannten Tränkstoffe enthält, eingebraoht werden.
  • Die dielektrischen Abstandshalter, welche die Kondensatorelektroden trennen, besthen aus einem Phthalatpolyester eines Bis (oxyphenyl) alkans, in dem die Alkangruppe i bis 5 Kohlenstoffatome und der Phthalatrest des Polyesters 50 bis 100 Molprozent Isophthalat-und 50 bis 0 Molprozent Terephthalatreste enthält. Dieses Polymerisat ist ein wgrmebildsamer Stoff mit einer Erweichungstemperatur von weit über 200 C.
  • Die Strukturforsel dieses Polyesters wird unten angegeben, wobei die sich wiederholende Einheit in Hämmern gesetzt ist und das Bisphenol 2, 2-Bis (4-oxyphenyl) propan und die Phthalsäure loophthalsdure ist : Beispiele fUr die Bis (oxyphenyl) alkane werden nachstehend kurz ale Bisphenole bezeichnet. Diese können zur Herstellung der Polyester verwendet werden und haben die Formel in der n eine der ganzen Zahlen 0, 1 oder 2 ist und Ri ein niedriger Alkylrest, z. B. mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugeweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und R eine zweiwertige gesittigte aliphatische Gruppe, z. B. ein Alkylen-oder Alkylidenrest mit i bis 5 Kohlenstoffatomen.
  • Derartige Bisphenole können als Bis (oxyphenyl) alkane mit 0-2 niedrigen Alkylsubstituenten an Phenylkern beschrieben werden. Kennzeichnende Beispiele tbr R1 sind Methyl Äthyl-, Propyln Butyl-, Isopropyl- sekundEres und tertiaires Butyl-und die isomeren Hexyl-, Heptyl- und Octylreste. Kennzeichnende Beispiele fUr die durch R dargestellten Reste sind Methylen, Äthylen, Äthyliden, Propylen, Propyliden, Isopropyliden, 1, 4-Butylen, 1, 3-Butylen, 2, 3-Butylen, 2-Methylpropyliden, 2, 2-Butyliden, die Pentylene, z. B. 192-l 1. 3-, 2, 4-Pentylen usw., die Pentylidene, z. B. i, 1-, 2, 2-, 3, 3-Pentyliden usw., die Isopentylidene, z. B. Diäthylmethylen, Methylpropylmethylen usw. Da Bisphenole, in denen beide Oxyphenylreste am gleichen Kohlenstoffatom der Alkangruppe sitzen, am leichtesten herstellbarZind und leicht erhältlich sind, wird R als Alkylidenrest bevorzugt. Die Hydroxylgruppe kann jede Stellung zu R einnehmen, entweder die Ortho-, Meta-oder Parastellung. Bisphenole mit den OH-Gruppen in der Metastellung sind indessen ausserordentlich schwer darzustellen. Bisphenole mit OH-Gruppen in der o-Stellung lassen sich wiederum schwieriger herstellen als solche mit OH-Gruppen in der Para-Stellung. Aus diesem Grunde wird die Anwendung von Bisphenolen mit OH-Gruppen in der Para-Stellung zu R vorgeschlagen und bevorzugt, d. h. also z. B. die Anwendung von Bis (2-oxyphenyltalkanen Besonders geeignet sind die Bisphenole, Bis (oxyphenyl) methan, 1, 1-Bis (oxyphenyl) äthan, die 1, 2-Bis (oxyphenyl) äthan, die 1, 1-Bis (oxyphenyl) propan, die 2, 2-Bis (oxyphenyl) butan, die 1,2-Bis(oxyphenyl)butan, die 1,4-Bis(oxyphenyl) butan, die 2, 3-Bis (oxyphenyl) butan, die 2, 2-Bis (oxyphenyl) butan, die 3, 3-Bis (oxyphenyl) pentan usw. einschliesslich der Verbindungen, in denen der Phenylrest 1-2 Alkylsubstituenten mit 1-8 Kohlenstoffatomen besitzt, z. B. 2, 2-Bis (dimethyl-4-oxyphenyl) propan, 2, 2-Bis (2, 6-diäthyl-4-oxyphenyl) propan, 2, 2-Bis (2, 4-dioctyl-6 oxyphenyl) propan, 1-(2-Methyl-4-oxyphenyl)-1-(4-äthyl-6-methyl-2-oxyphenyl) äthan, 1, 2-Bis (2-propyl-6-hexyl-4-oxyphenyl) äthan, 2, 3-Bis (2-t-butyl-4-oxyphenyl) pentan, 1, 4-Bis (4-isoamyl-2 oxyphenyl) butan usw. Erfindungsgemäss wird wegen der geringen Kosten und der Einfachheit der Beschaffung 2, 2-(4-Oxyphenyl) propan bevorzugt.
  • Die Polyester können unter Verwendung aller Stoffe oder Mischungen von Stoffen aus jeder der beiden Verbindungagruppen der Polyesterharze nach der Erfindung hergestellt werden. Alle entstandenen Kunstharzmassen entsprechen den physikalischen, chemischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften, die bei Temperaturen von wenigstens 155°C dber eine unbestimmte Zeitdauer erforderlich sind. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Polyester besteht in der Anwendun6 des Bisphenols entweder in Form eines vorgeformten niederen Alkylmonocarbonsäureesters, in de die OH-Gruppen des Bisphenols verestert wurden, z. B. das Diacetat des Bisphenols, oder bei dey der Ester durch Verwendung des Anhydrids einer niedrigen Alkylmonocarbonsäure in Anwesenheit eines neutralen LdsungsmittelE in situ gebildet wird, wobei das LUsungsmittel vorzugsweise das gleiche ist, wie es zur Bildung des Polyesters verwendet wird. Die Alkylester des Bisphenols werden mit IsophthalsWure zur Reaktion gebracht, die bis zu 10 Molprozent TerephthaleQure, ausgehend vom Gesamtgewicht von Isophthal-und Terephthalsäure, enthalten kann, wobei ein LBaungsmittel verwendet wird, welches aus einer neutralen organischen Flüssigkeit mit einen Siedepunkt von 210-280°C, vorzugsweise 240-260°C, besteht. Besonders vorteilhafte Lösungsmittel für eine derartige Reaktion sind Diphenyl, Diphenyläther, Naphthalin und deren halogenierte oder hydrierte Derivate. Da die halogenierten Abkömmlinge dem Diphenyl oder DiphenylXther wenig Überlegen sind, bevorzugt man deren Verwendung als Lösungssittel.
  • Damit die besten Eigenschaften im Polymerisat erzielt werden, ist es sehr erwünscht, dass der Polyester ein dberwiegend neutraler Polyester ist, d. h. aoglichst keine nicht veresterten Hydroxyl- oder Carboxylgruppen enthält, insbesondere keine Carboxylgruppen. Um einen überwiegend neutralen Polyester zu erhalten en die Anteile der Reaktionsteilnehmer so gewählt werden, dass i-i, 05 Hydroxylgruppen je Carboxylgruppe der Isophthal-oder Terephthalsäure in Bisphenol enthalten sind.
  • Ein UbersohmM an Hydroxylgruppen innerhalb dieser Grenzen beeinträchtigt die Eigenschaften des Polymerisats nioht, da sie als niedere Alkylaonocarbonskureester des Ausgangsetoffes anwesend sind.
  • Die reaktiem wird bei einer Tomperatur durchgeführt, die ausreicht, um das Polymerisat an Ausiallen aus der Lösung su hindern. Temperaturen von 210°C bis zur Rückflusstesperatur der Reaktionsmischung sind vorteilhaft. An beeten arbeitet man mit der Rückflusstemperatur. Die Erhitzung wird so lange fortgesetzt, bis keine niedere Alkylmonocarbonsäure, die ursprünglich mit des Bisphenol verestert wurde, mehr aus der Reaktionsmischung ausgeschieden wird. Die Reaktion wird vorzugsweise in einer neutralen Atmosphäre, z. B. in Stiokstoff, vorgenommen, un eine Oxydation des Harzoo bei den erhöhten Tempermtmren auszusohltessen. Nachden in wesentlichen die gesamte niedere Alkylmonocarbonsäure ausgeschieden wurde, wird die Reaktion noch so lange forgesetzt, bis die gewünschte Viskesität der Hausse erreicht ist, wodurch angezeigt wird, dans der gewünschte Grad der Polymerisation erhalten ist. Gewöhnlich sind bis zu 90 % der niederen Alkylmonocarbonsäure in etwa 1 - Stunden, in Abhängigkeit von den Unfan6 der Einbringung, ausgeschieden, und die Reaktion wird dann neck weitere 20 Stunden fortgesetzt, so dass ein sehr hochmolekulares Polymerisat gewonnen wird. Gewöhnlich gilt : je höher das Molekulargewicht des Polymerisats, desto befriedigender sind die Nichtleiter der Kondensatoren. So können also nach Wunsch auch lingerie Erwärmungszeiten aufgewendet werden.
  • In allgemeinen ist es sehr vorteilhaft, eine so grosse Menge des Lösungsmittels zuzusetzen, dass die nach Beendigung der Reaktion entstandeme PolyesterlUsung 60 % Polyester im Losungsmittel enthklt Man kann auch grössere oder kletnere Mengen des Lösungsmittels verwenden. Es hat sich aber herausgestellt, dass der angegebene Anteil vorteilhaft ist, da die entstandene LUsung bei der Reaktionstemperatur nicht so viskos ist, dass aufgrund einer geringen Wärmeübertragung eine Zersetzung eintreten kann. Ausserdem braucht bei einer-solchen Konzentration des Polyesters der Diphenyläther oder das Diphenyl der Harzmasse nicht entzogen werden, wenn diese fUr das nachstehend beschriebene Uberzugsverfahren benutzt wird. Wird Diphenyl als LUsungsmittel in einer Menge von 40 % des Gesamtgewichts von Diphenyl und Harzmasse fUr die Reaktion verwendet, dann wird eine Probe, die mit Kresol auf 10 % feste Harzbestandteile geldst ist, ein ausreichend hohes Molekulargewicht besitzen, wenn diese Lösung eine Viskosität von wenigstens 200 Centistoke bei 25°C, vorzugsweise von 550-650 Centistoke, besitzt. Eine stkrkere Konzentration des Diphenyls in der Lösung setzt anscheinend die ViskositAt herab. Das Polyesterharz mit einer ViskositAt von 550-650 Centistoke besitzt eine StrukturviskositAt von 0, 4-0, 65.
  • Wenn die gewUnschte Viskositdt erreicht ist, dann lAsst man die Reaktionsmischung auf Zianmertemperatur abkWhlen, bei der die Lösung noch immer homogen ist, d. h. es wurde kein Polymerisat ausgefällt, beispielsweise in dem Bereich von i40° C bis zum Siedepunkt des Ldsungsmittels, welches zugesetzt wird, damit die endgültige Masse 15-20 % fester Harzbestandteile enthält Geeignete Lösungsmittel sind o-, m- oder p-Kresol.
  • Mischungen dieser Kresole, z. B. die im Handel erhältliche Mischung, welche als rohe Kresolsäure verkauft wird, polare LUsungsmittel, z. B. Dimethylacetamid, Benzonitril, N-Methylpyrrolydon usw.
  • Die erfindungsgemässen Harzlösungen können als Überzüge in jeder geeigneten Mise auf die gewünschten Flächen aufgetragen werden, z. B. durch Tauchen, Aufsprühen, unter Anwendung von Walzen oder dergleichen. Nachfolgend wird das verwendete mittel durch Trocknen an der Luft oder ErwOrmen im Ofen entfernt. Um die freien Folienkanten an den Kondensatorelektroden der Figur 1 zu erhalten, werden diese Bereiche während des Überziehens in entsprechender Weise abgedeckt. Auch Filme lassen sich mit gille der bekannten Verfahren, z. B. Strangpressen, Aufgießen, Aufwalzen u. dgl. herstellen. Das Polymerisat kann unmittelbar in Ldsung oder Aufschwemmung auf die Elektrodenfolien oder mit Bilfe der bekannten Wirbelschichtverfahren aufgetragen werden. Der Stoff kann entweder als solcher oder mit Weichmachern, z. B. Diphenyl, zur Erleichterung der Bearbeitung weiter verarbeitet werden.
  • Obwohl der Isolator der Figur 2 als allein verwendeter Nichtleiter gezeigt wird, kann das aus der Kunstharzmasse hergestellte Blatt in Verbindung mit anderen Stoffen, z. B. Papier oder anderen Dielektrika verwendet werden, so da8 sich eine komplexe, zusammengesetzte Anordnung aus Nichtleitern ergibt, insbesondere wenn das außerdem als Abstandshalter verwendete Material pords ist und verwendet wird, damit eine bessere Verteilung der Tränkstoffe in den Kondensatoren ermdglicht wird. Der beschriebene Isolierfilm kann leltende Schichten besitzen, welche mit Hilfe der bekannten Metallisierungsverfahren niedergeschlagen wurde, sa. daß Elektroden auf den Oberfläehen entstehen werden, entweder in Form von selbsttragenden Filmen oder von Uberzügen auf einer metallischen Unterlage. Falls erwunscht, kann der nichtleitende Abstandshalter zwischen den Komdensatorelektroden in Form von Papier oder anderen porösen isolierendenBlättern,z.B.Glasgespinst,Asbest oder Textilgeweben, vorhanden sein, die getränkt oder überzogen oder beides sind. Zu diesem Zweck wird die beschriebene nichtleitende Masse verwendet.
  • In Figur 3 ist der erheblich verbesserte Verlustfaktor des beschriebenen Nichtleiters im Vergleich zu den bekannten Harznmssen dargestellt, die bisher als Dielektrika in Kondensatoren verwendet wurden. Die Kurve A stellt den Polyester Poly (1, 4-cyelohexylendimethylenterephthalat ) dar, der als"Kodar"im Handel bekannt ist. Die Kurve B zeigt den Polyester "Mylar", Poly (äthylenterephthalat), Kurve C den erfindungsgemäBen Bisphenolpolyester. Wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich ist, ist der Verlustfaktor des erfindungsgemäßen Bisphenolpolyesters verhältnismässig niedrig innerhalb eines groCen Temperaturbereiches, der von annähernd Zimmertemperatur bis su 180 reicht (im Gegensatz zu den bekannten Stoffen), welche bei etwa 90°C bzw. 100°C einen starken Anstieg des Verlustfaktors erfahren.
  • Figur 4 zeigt einen Vergleich der dielektrischen Konstanten der gleichen Stoffe. In der Darstellung ist die dielektrische Konstante gegen die Temperatur aufgetragen und die Kurven stellen die verschiedenen oben erwähnten Stoffe dar. Man kann also leicht erkennen, da, die dielektrische Konstante der Bisphenolpolyester nach der Erfindung (Kurve C) in einem großen Temperaturbereich vorteilhafter ist als die der anderen Stoffe, die in Betracht gezogen werden können, und auBerdem innerhalb dieses Bereiches einen erheblich hoheren Wert annimmt, der in diesem Bereich überwiegend konstant bleibt.
  • Der Bisphenolpolyester kann durch Quervernetzung oder andere Behandlungen verändert werden, so daß er verbesserte oder veränderte Eigenschaften gewinnt. Beispielsweise kann also der Polyester mit einer Diphenolsäure in einem Verhältnis von 1 : 10 Molprozent, ausgehend vom gesamten Molprozentsatz des Bis (oxyphenyl) alkans und der diphenolischen Säure zur Erzielung von verbesserten thermischen Ligenschaften verestert werden. Eine yuervernetzullg des Polymerisats kann auch durch andere Verfahren, z. b. mit Hilfe von Bestrahlungen oder anderen bekannten Verfahrenstechniken erreicht werden.
  • Die nachstehend angegebenen Beispiele dienen der Darstellung bevorzugter Ausführungsformen der Verfahren zur Herstellung der modifzierten und unmodifizierten Bisphenolpolyester der Erfindung.
  • Beispiel I Es wurde eine Mischung aus 358 g (il, 42 Mol) des Diacetats von 2,2-Bis(4-oxyphenyl)propan, 1900 g (11, 42 Mol) Isophthalsäure und 4098 g (50 Gewichtsprozent) chloriertem Diphenyl hergestellt. Diese Mischung wurde in ein 12 1 fassendes Reaktionsgefäß gegeben, welches mit einer Rührvorrichtung, einer Thermometerhulse, einer Stickstoffsprühanlage und einem Kühler fUr die Destillation ausgestattet war. Der Inhalt wurde gerUhrt und annähernd 8 Stunden lang auf 290°C erhitzt.
  • Während der nächsten 142 Stunden wurde die Reaktionstemperatur auf 280 - 285°C gehalten. Die Gesamtreaktionsdauer betrug also etwa 150 Stunden.
  • Das ieste Polymerisat, das durch die beschriebene Reaktion gewonnen wurde, wurde mehrfach in Aceton feucht gemahlen, so daß das chlorierte Diphenyl ausgewaschen wurde. Dann wurde filtriert und 12 Stunden lang bei 120°C im Vakuum getroclcnet.
  • Dieses Polymerisat besaß in Kresol eine Strukturviskosität von 0,65 dl/g. Ein Film von 0, 025 mm Stärke aus diesem Polymerisat wurde durch 3 Minuten langes Erwärmen des festen Polymerisats in pulverisierter Form auf einer Aluminiumfolie auf 310°C und durch nachfolgendes Pressen bei 310°C unter Anwendung eines Druckes von i40 kg/cm2 über eine Minute lang und schnelles Abschrecken in Wasser hergestellt. Dieser Film wurde auf beiden Seiten durch einen dampfförmigen Niedersehlag mit metallischen gberzü6en versehen, so daß eine Kondensatoreinheit entstand.
  • Beispiel II Eine Reaktionsmischung aus den gleichen Bestandteilen wie in Beispiel I wurde hergestellt und behandelt mit dem einzigen Unterschied, daß das Diacetat des 2, 2-Bis (3-methyl-4-oxyphenyl) propans durch das Diacetat des 2, 2-Bis- (4-oxyphenyl) propans ersetzt wurde.
  • Beispiel III Eine Reaktionsmischung aus 3568 g eines vorgeformten Diacetats des 2, 2-Bis (4-oxyphenyl) propans, 950 g Isophthal-Säure, 950 g Terephthalsäure und 4098 g chloriertem Diphenyl wurde gemä3 Beispiel I behandelt Beispiel IV Eine Mischung aus 500 Gewichtsteilen Essigsäureanhydrid, 450 Teilen 2, 2-Dis (4-oxyphenyl) propan und 5, 7 Zeilen 4,4-Bis(4-oxyphenyl)pentanvaleriansäure wurde auf die Rockflußtempcratur der Heaktionsmischung 90 Minuten lang in einem Reaktionsgefäß unter einem Stickstoffzelt erwärmt, wie in Beispiel I beschrieben wurde. Nach Ablauf dieser Zeit wurden die ssigsäure und der Überschuß an Essigsaureanhydrid von der Reaktionsmischung abdestilliert. Es wurde solange destilliert, bis die Reaktionstemperatur 240°C betrug Danach ließ man die Misehung auf die Temperatur der Umgebung abkühlen. Zu diesem Zeitpunkt waren beide phenolischen Ausgangsstoffe in die entsprechendeii Diacetate umgewandelt. Dieser Mischung wurden 331 Teile Isophthalsäure und 181 Teile Diphenyl zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde 230 Minuten lang bis auf die Rückflußtemperatur der Reaktionsmischung erwärmt Während der gesamten Reaktion wurden Rückflußbedingungen und StickstoffatmosphEre beibehalten Anfänglich betrug die Rückflußtemperatur 290 C Nach Ablauf von 355 Minuten betrug diese 300 C, und zu diesem Zeitpunkt wurden 125 Teile zugesetzt. Dieser weitere Zusatz bewirktç, daf3 die Rückfluftemperatur auf 275°C abi'iel. Nach weiteren 115 Minuten wurden nochmals 170 Teile Diphenyl zugesetzt. Nachfolgend wurde die Heaktionsmischung bei einer Rückflußtemperatur von 1G0°C weitere 105 Minuten erwiirmt. Die gesamte Reaktionsdauer betrug 805 Minuten. Die Diphenylmenge betrug 40 % des Gesamtgewichtes von Diphenyl und Harzmasse. Essigsäure wurde von der Reaktionsmischung abdestilliert, solange sie sich im Verlauf der Reaktion bildete.
  • Nach dem Abkühlen der Reaktionsmischung auf die Temperatur der Umgebung wurde die feste Masse in kleine Brocken aufgebrochez. Das Diphenyl wurde danach, wie in Beispiel I, durch tceton von der Harzmasse extrahiert.

Claims (2)

  1. Patentansprüche 1-. Elektrischer Kondensator, bestehern'aus einem Paar Elektroden, die durch einen isolierenden Nichtleiter aus einem Phthalatpolyester eines Bis (oxyphenyl) alkans voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkangruppe 1-5 Kohlenstoffatome und der Phthalatrest des Polyesters 30-100 Molprozent Isophthalatreste und 50-0 Molprozent Terephthalatreste enthält, wobei der Polyester ein Co-Veresterungsprodukt eines linearen Phthalatpolyesters mit 1-10 Molprozent einer DiphenolsSure ist, bezogen auf den Gesamtmolprozentsatz des Bis (oxyphenyl) alkans und Diphenolsäure.
  2. 2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diphenolskure aus 4, 4-Bis (4-hydroxyphenyl) pentansäure besteht.
    L e e r s e i t e
DE1464949A 1963-07-12 1964-07-02 Elektrischer Kondensator Expired DE1464949C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US294512A US3259816A (en) 1963-07-12 1963-07-12 Electrical capacitor with a plastic dielectric
US29451163 US3309334A (en) 1963-07-12 1963-07-12 Polymeric copolyesters of phthalic acids, a bis-(hydroxyphenyl)alkane and a diphenolic acid

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1464949A1 true DE1464949A1 (de) 1969-10-23
DE1464949B2 DE1464949B2 (de) 1973-10-25
DE1464949C3 DE1464949C3 (de) 1974-05-16

Family

ID=26968575

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1464949A Expired DE1464949C3 (de) 1963-07-12 1964-07-02 Elektrischer Kondensator
DE19641495990 Pending DE1495990A1 (de) 1963-07-12 1964-07-10 Dielektrikum,insbesondere Drahtisolation

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641495990 Pending DE1495990A1 (de) 1963-07-12 1964-07-10 Dielektrikum,insbesondere Drahtisolation

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3259816A (de)
BE (1) BE650440A (de)
DE (2) DE1464949C3 (de)
GB (1) GB1022219A (de)
NL (2) NL140079B (de)
SE (1) SE314439B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3277972D1 (en) * 1981-05-07 1988-02-18 Isovolta High-molecular aromatic polyester, process for preparing films therefrom and such films, an electrical conductor with an insulation of this polyester, and process for making such an insulation
US4499520A (en) * 1983-12-19 1985-02-12 General Electric Company Capacitor with dielectric comprising poly-functional acrylate polymer and method of making
JPH03500468A (ja) * 1986-10-28 1991-01-31 アモコ コーポレーション ポリカーボネート、ポリアリーレート及びポリ(アルキレンテレフタレート)から形成された装置
US5318938A (en) * 1989-05-05 1994-06-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Thermographic elements
US5295040A (en) * 1989-05-05 1994-03-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company High purity aromatic polyesters
US4967306A (en) * 1989-05-05 1990-10-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company High purity aromatic polyesters
US5902872A (en) * 1997-05-29 1999-05-11 Unitika, Ltd. Resin for coating formation and method for producing the same
SE524422C2 (sv) * 2002-12-17 2004-08-10 Abb Ab Förfarande och utrustning för anslutning av tilledare till ett kondensatorelement

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2995688A (en) * 1958-04-10 1961-08-08 Gen Electric Electrical device and dielectric material therefor
GB966483A (en) * 1959-09-08 1964-08-12 Goodyear Tire & Rubber Copolyesters
US3133898A (en) * 1959-09-08 1964-05-19 Goodyear Tire & Rubber Diphenol terephthalate-diphenol isophthalate copolyesters

Also Published As

Publication number Publication date
GB1022219A (en) 1966-03-09
SE314439B (de) 1969-09-08
DE1464949C3 (de) 1974-05-16
NL6407909A (de) 1965-01-13
BE650440A (de) 1964-11-03
DE1495990A1 (de) 1969-11-27
NL6407858A (de) 1965-01-13
DE1464949B2 (de) 1973-10-25
US3259816A (en) 1966-07-05
NL140079B (nl) 1973-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2417369B2 (de) Formkörper für elektrische Isolierzwecke und Verwendung desselben
DE1193672B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyestern
DE1948483A1 (de) Elektrisch ueberlegener Polyesterfilm
DE2233531A1 (de) Thermisch haertbare harzklebstoffzusammensetzungen
DE1464949A1 (de) Elektrischer Kondensator
DE1033291B (de) Isolierte elektrische Leitung
DE1947029A1 (de) Neue Polymere,Verfahren zu ihrer Herstellung und daraus hergestellte Artikel
EP0064971B1 (de) Hochmolekularer aromatischer Polyester, Verfahren zur Herstellung von Folien aus diesen Polyestern und Folie aus diesen Polyestern, ein elektrischer Leiter mit einer Isolierung aus diesen Polyestern und Verfahren zur Herstellung solcher Isolierungen
DE1614922B2 (de) Kondensator und verfahren zu seiner herstellung
DE1594318A1 (de) Hitzehaertbare,biegsame Klebstoffe und Klebebaender
DE2302679A1 (de) Band- oder blattfoermiges isoliermaterial
DE1515877A1 (de) Elektrischer Leiter mit einer aus N-Arylmaleimidpolymerisaten bestehenden Isolation
DE1589549C3 (de) Elektrischer Wechselspannungs-Kondensator mit Kunststoffbänder enthaltendem Dielektrikum
DE1771844C3 (de) Kunstharzlack auf Phenolharzgrund· lage
DE3003256A1 (de) Synthetische kohlenwasserstoffe, ihre herstellung und verwendung
DE933402C (de) Elektrischer Kondensator mit Belegungen, die durch eine Mehrzahl dielektrischer Schichten voneinander getrennt sind
CH353531A (de) Verfahren zur Herstellung eines Polyesterharzes und Verwendung desselben
DE1764563A1 (de) Elektrischer Kondensator
DE1589828A1 (de) Elektrischer Kondensator
DE2303406C3 (de) Verfahren zur Herstellung von überzugsbildenden Polyestern und deren Verwendung
DE1778659U (de) Elektrischer apparat, vorzugsweise kondensator.
DE1614922C3 (de) Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE844969C (de) Verfahren zur Herstellung einer bestaendigen, insbesondere fuer Schmier- oder Isolierzwecke bestimmten, organischen Poly-silicium-Oxyd-Verbindung
DE2441138C3 (de) Elektrisch isolierendes Material
DE1720829C3 (de) Verfahren zur Herstellung von PoIy-(1,4-phenylenäthern)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977