DE1765680C - Mit zwei Lackschichten isolierter, elektrischer Leiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit zwei Uckschichten isolierten, elektrischen Leiter, wobei die innere Uickschicht »us einem Esterimid- oder einem Polyhydantoin-Terephthalatlack besteht.

In zunehmendem Maße werden an isolierte, elek-Irische Leiter höhere Anforderungen hinsichtlich der Verarbeitungssicherheit gestellt. Hierbei handelt es sich im einzelnen um in der Elektrotechnik angewandte sogenannte Wicklungsdrähte. Während des Wickelvorgangs wird die Lackisolierung der Drähte mechanisch stark beansprucht, insbesondere hinsichtlich ihrer Kerbfesttgkek, ,Vielfach wirken aber andere Eigenschaften des Lackes, die gefordert werden müssen, wie z. B. die Lackflexibilität, einer hohen Kerbfestigkeit entgegen, so daß sich der Nachteil ergibt, daß die Herstellung spezieller Wicklungen mit einem Aufwand erfolgt, der_vhoch liegt bzw. die zulässige Wirtschaftlichkeit überschreitet.

Zwar ist es bekannt, die elektrischen Leiter nicht nur mit einem Lack (Lacksystem), sondern in einem Arbeitsgang mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Lacken (Lacksystemen) nach bekannten Verfahren zu lackieren. Diese sogenannten Zweischichtoder Mehrschichtlackdrähte haben gegenüber den Einschichtlackdrähten den Vorteil, daß die Streuung der Durchschlagfestigkeit in einem wesentlich engeren Bereich liegt, so daß es eher möglich wird, vorteilhafte Stoffeigenschaften zusammenwirkend zur Geltung zu bringen, andererseits nachteilige Stoffeigenschaften /u kompensieren und zuletzt Stoffkombin;tiioncn /u verwenden, deren Anwendung als Einschichtsystem (Lack) sich wegen der Unverträglichkeit verbietet. Es sind bereits seit längerem Zweischichtlackdrähte Bekannt, wobei als Grundlackierung -.-in Polyamidlack und als Decklackierung ein Polyvinylformallack verwendet wird. Dagegen ist in der Mischung Polyamid mit Polyvinylformal nicht verträglich

I erner ist es bekannt. Wicklungsdrähtc mit einem Grundlack zu verschen, der aus einem drcidimcnsional vernetzten Terephlhalsäurcpolyestcr besteht und mit gelösten Linear-Kondensaten wie PoIyu'thylcnglykoltcrephthalat zu überziehen (deutsche Auslegeschrift I 255 169). Das überziehen mit einem Linearkondensat bezweckt dabei, die geringe Hitzeschockfcstigkcit' von verzweigten Tcrcphlhalsäurepolycsterlaekdrähtcn zu verbessern und die Beständigkeit gegenüber schabender Beanspruchung /u erhöhen. Außerdem sollte der LinearkondcnsatUhcr-ZUg 'Jic Gleitfähigkeit der Lackdrühle verbessern, da zu erwarten ist. daß der Film aus einem hochmolekularen Linearkondcnsat erheblich porenfreier ist «Is ein Film aus durch Kondensationsrcaktion vernetzten Kunstharzen, die während des Härtungsvorgangs Reaktionsspaltprodukte abgeben.

Andererseits int es neuerdings aber bekannt, hochhitmchockfeate EinsehichUackdrühle herzustellen. Man verwendet hierzu Drahlüberzüge aus Belern der DilmidodlcarbonsBure, sogenannte Esterimide, und mit Polyhydantoinen (Kondensaiionsprodukte aus to Dlamlno-diphenylmelhan und 4,4-BiMN-carbäthoxymethylaminoHJiphenylmethan) versetzte Terephthal* säurepölyester, die eine höhere Mitzeschocfcfestigkeit als die vorstehenden Zweischichtsysteme auf der Bash verzweigter Terephthalstturcpolyesier und Linear* ftj kondensat aufweisen.

Allerdings sind diese Blnstftiehtlaekdrtihte Insofern verbesserungsbedürftig, als sie, besonders auf hochtourigen Wickelmaschinen, vielfach keine ausreichende Kerbfestigkeil haben, was sich durch zu geringe OberfUichenhärte und Abriebfestigkeit zeigt. Mun hat /war schon versucht, Esterimidlackdrahte und polyhyduntoinhaltioe Terephthalatlackdrähte mit Polyäthylen- «Ivkolterephthalat zu überziehen, was sich aber nicht bewährt hat da hierdurch die thermische Beständigkeit des Lackdrahtes nachteilig beeinflußt wird.

Bessere Ergebnisse erreicht man jedoch durch das überziehen mit einem linearen Polyamidimid. Die Verwendung des Polyamidimide und seine Herstellung ist an sich bekannt (USA.-Patentschrift 3 260 M]). Das Polyamidimid wird durch Interfacialkondensation von Trimellithsäuremonochlorid und Diaminodiphenylmethan gewonnen. Nach diesem Verfahren wird zwar die Kerbfestigkeit erhöht, ohne dall die thermische Beständigkeit leidet, jedoch wurde als nachteilig festgestellt, daß hierbei das lineare P..|>. amidimid optimale Eigenschaften in bezug auf k.-ibfestigkdt nur in einem sehr engen Fahrbereich brin-jt Hierdurch wird die Verarbeitungssicherheit stark eingeschränkt, weil die optimale Fahrspanne des (irundlackes nicht ausgefahren werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die äußeren I ackschichien /u verbessern Ausgehend \.n einem Zweischichtisolierlack für elektrische Leiter, wobei die innere Lackschicht aus einem Esteniiud- oder einem Polyhydantointerephthalatlack besteht, wird vorgeschlagen, daß der Außenl.ick ein verniM/ter Polyamidimidlack ist. der durch Zusatz eines Kondensationsproduktes aus Hexamethoxymelamin timl Pyromellithsäuredianh>drid /um Polyamidimid hergestellt ist.

Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgcmaKe Vernetzung des Polyamidimids eine optimale Kerbfestigkeit über ein breites Fahrspektrum erreicht wird, welches das Fahrspektrum des Grundlackes übertridt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sogar überraschenderweise eine höhere Gleitfähigkeit, verglichen mit dem linearen Polyamidimid. erreicht Hierbei wird ein Polyamidimid vernetzt, welches noch freie Carboxylgruppen enthält Ferner gehl man vorzugsweise so vor, daß ein Zweischichtisolierlack wie Drahtlack hergestellt wird, bei dem die innere Isolierschicht ein zu *', eingerannter Lackfilm des Polycslcrimiddrahtlackes oder eines polyhydanloinmodifi/icrten Tcrephthalatdrahi/ackes ist und die Außenschicht ' , des eingebrannten Lackfilmes. aber als vcrnct/tcr Polyamidimidisolicrlack. ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird als günstigstes Mischungsverhältnis 5 bis 25%. insbesondere 10%. des Kondensationsproduktes aus Hcxamcthmν melamin und Pyromellithsäuredianhydrid, bezogen auf Polyamidimid. verwendet

Beispiel

.VK) g HeAumethoxvmelamin werden auf 140 C erhitzt und mit 54,5 g Pyromellilhstturedianbydrid versetzt. Sei konstanter Temperatur von 14(TC wird die Mischung bis zu einer Säurezahl von 10 um· gesetzt. Hierdurch ist das Kondensationsprodukt hergestellt. Nunmehr werden 1.5 g des Kondensation* produkte» in 63.48 g N-Methylpvrrolldon aufgelöst Danach erfolgt unter ständigem Rühren die Zugabe von 15 g eines noch freie Carboxylgruppen enthalten* den Poiyamidimidharzes, von IO g Tetrahvdronaphthalln, tO g Trimethylbensri und 0,02 g Dt-tertWres Butylkreral

1 ""^ Λ

Der so hergestellte überzugsliick wird bei «π sich PimethylterepbthuliU 97,

^•kannten Einbrenntemperuturen von etwH 350 bis Trimellithsäureunhydrid ..,, 224,

$00" C uiif den Grundluck aufgebracht. Der Grund- Diaminodiphenylmethun 110,

lack bzw. Lackfilm ist ein Palykondensatiansprodukt Athylenglykol 56,

i, B. folgender Zusammensetzung: s TrishydroxyüthylisocyanunU 130,

Die Strukturformel des zur Verwendung gelangenden Polyimidamides lautet annäherungsweise:
O

Die erfindungsgemäßen Vorteile des so gewonnenen Zweischichtisolierlackes sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich, wobei die Vergleichsuntersuchung jeweils an Hand eines 1 -mm-kupferdrahtes ausgeführt wurde und die Ofentemperatur in jedem Fall 430 C betrug.

Hierbei bedeutet

A - Esterimiddrahtlack,
B — Polyamidimiddrahtb.ck, C — der erfindungsgemäße Polyamidimiddrahtlack.

12 m min

11 m'min

10 m min
9 m min

12 m min

11 m min

10 in min
^l) ni min

12 in min

11 ni min
10 m min

9 m min

Lack

A
A
A

A + B
A + B
A + B
A + B

A+C
A+ C
AfC
A+ C

I.:itk/unahmc

0,05 mm
0,05 mm
0,05 mm
0.05 mm

0.04 + 0.01
0.(M f 0.01
0.04 + 0.01
0,04 + 0.01

0.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01
0.04 + 0.01

arte	NEMA-Abricb	Hcnbiliral
2H	20	70%
2H	30	70%
3 H	50	65%
3 H	50	60%
2H	50	70%
4H	80	70%
6H	100	60%
6H	100	60%
5H	100	70%
6 H	150	70%
6H	150	70%
GH	150	70%

Optimale Fahrspanne bedeutet, daß je nach Lacktype nur in einem bestimmten Abzugsgcschwindigkeits- so intcrvall optimale Eigenschaften erzielt werden können : so z. B. für einen I -mm-Cu-Draht bei einer Ofentemperatur von 400° C bei der Verwendung eines Estcrimiddrahtlackes eine Pahrspanne von 18 bis m/min Ab?ugsgeschwindigkeit.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Mit zwei Loekschichten isolierter, elektrischer Leiter, wobei die innere Lackschicht aus einem Esterimtö- oder einem Polyhydantoin-Terephthalatlackbesteht,dadurch gekennzeichnet, daß der AuBenfack ein vemeizter Pölyamidimidlack ist, der durch Zusatz eines !Condensations-Produktes aus Hexamethoxymelamin und Pyromcllithsauredianhydrid zum Polyamidimid hergestellt ist.
2. 2. Isolierter Leiter nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyamidimid freie Carboxylgruppen enthält.
3. 3. Isolierter Leiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des aus Hexamelhoxymelamin und Pyromellithsäuredianhydrid hergestellten Kondensatioruproduktes, bezogen auf Polyanüdimid, S bis 25%, vorzugsweise 10%, betrügt.
4. 4. Isolierter Leiter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis seiner äußeren zu seiner inneren isolierschicht V» zu % betragt.