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DE2136669A1 - HARDABLE PLASTIC MOLDING COMPOUNDS FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS WITH INCREASED ARC RESISTANCE AND MOLDED PARTS THEREOF - Google Patents

HARDABLE PLASTIC MOLDING COMPOUNDS FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS WITH INCREASED ARC RESISTANCE AND MOLDED PARTS THEREOF

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DE2136669A1
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DE
Germany
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molded parts
insulators
electrotechnical
parts
article according
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Pending
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DE2136669A
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German (de)
Inventor
Wolfram Busch
Hans Paul Dipl Phys D Gilfrich
Hans Albrecht Scholz
Hermann Dipl Ing Wallhaeusser
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Hoechst AG Werk Kalle Albert
Original Assignee
Chemische Werke Albert
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Publication date
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Priority to CH945572A priority patent/CH572958A5/xx
Priority to FR7222731A priority patent/FR2143740B1/fr
Priority to IT2620472A priority patent/IT959970B/en
Priority to GB2987272A priority patent/GB1399619A/en
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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
    • H01B3/18Insulators 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
    • H01B3/425Non-saturated polyesters derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds, in which at least one of the two components contains aliphatic unsaturation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/06Unsaturated polyesters

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Description

Härtbare Kunststoff-Formmasen zur Herstellung von Formteilen mit erhöhter Lichtbogenfestigkeit und Formteile daraus Zusatz zu Patent .................. (Patentanmeldung P 21-31 845.6) Gegenstand des Hauptpatents ist eine härtbare Formmasse auf der Grundlage von A) ungesättigten Polyesterharzen aus Tere- und/oder Isophthalsäure, Fümarsäure und gegebenenfalls Maleinsäure einer seits und Diolen andererseits, B) polymerisierbaren Monomeren, C) Härtungskatalysatoren, Dj feinteiligem rotem Phosphor, E) anderen anorganischen FUllstoffen und F) gegebenenfalls weiteren ueblichen Zusatzstoffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der anorganische FUIlstoff aus Talk oder einer Kombination von Talk und Erdalkallw carbonat besteht.Curable plastic molding compounds for the production of molded parts with increased Arc resistance and molded parts made from it Addendum to patent .................. (patent application P 21-31 845.6) The subject of the main patent is a curable molding compound on the basis of A) unsaturated polyester resins made from tere- and / or isophthalic acid, fumaric acid and optionally maleic acid on the one hand and diols on the other hand, B) polymerizable Monomers, C) curing catalysts, Dj finely divided red phosphorus, E) others inorganic fillers and F) optionally other customary additives, which is characterized in that the inorganic filler made of talc or a Combination of talc and alkaline earth carbonate consists.

Im Anspruch 7 werden elektrotechnische Artikel mit erhöhter Lichtbogenfestigkeit beansprucht, die aus Formteilen aus derartigen Massen bestehen. Derartige Formteile sind z. B. Isolatoren ftir die Starkstromtechnik oder elektrische Isolatortelle.In claim 7 electrotechnical articles with increased arc resistance claimed, which consist of molded parts from such masses. Such molded parts are z. B. Insulators for high voltage engineering or electrical insulators.

Besondere Probleme bestehen bekanntlich bei Isolatoren im Schienenverkehrsweßen. l3ei den üblichen hierfUr bisher eingesetzten Isolatoren aus Porzellan, Keramik oder Glas ist einmal die rationelle Herstellung von spannungsfreien Isolatorkörper recht schwierig und zum anderen sind alle diese Materialien eehr bruchanfällig. Die geschilderten wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkte spielen bei Isolatoren die dies Oberleitungen von Schienenfahrzeugen eine besondere Rolle.As is known, there are particular problems with insulators in the railways. In the case of the usual insulators made of porcelain and ceramics that have been used for this up to now or glass is the efficient production of stress-free insulator bodies quite difficult and on the other hand all these materials are very prone to breakage. The described economic and technical aspects play a role in isolators which this overhead lines of rail vehicles play a special role.

Wegen der benötigten hohen Stückzahlen ist eine wirtschaftliche Fertigung besonders wichtig. Weil die Isolatoren im Gebrauch sehr stark mechanisch beansprucht werden, ist auch eine verminderte Bruchanfälligkeit von erheblichem Vorteil. Die Bruchsicherheit ist einmal erforderlich, damit die Isolatoren beim Transport und bei der Montage nicht schon beschädigt werden, zum anderen können bei höheren Geschwindigkeiten der Schienenfahrzeuge durch die dabei auftretenden mechanischen Schwingen der Fahrdrähte zu spröde Isolatoren reißen.Because of the high number of pieces required, it is economical to manufacture particularly important. Because the isolators are in use a lot strong mechanical are stressed, a reduced susceptibility to breakage is also significant Advantage. The break resistance is required once so that the insulators when Transport and during assembly are not already damaged, on the other hand at higher speeds of the rail vehicles due to the resulting mechanical oscillations of the contact wires tear into brittle insulators.

Gegenstand der Erfindung sind Isolatoren für Fahrzeuge, Hebe- und Fördermittel die zwecks Fortbewegung und/oder Betrieb elektrische Energie von einem Netz Uber Schleifkontakte abnehmen, bzw. solche Isolator.The invention relates to insulators for vehicles, lifting and Funding for the purpose of locomotion and / or operation of electrical energy from a Remove the network via sliding contacts or such an insulator.

teile, die die charakteristischen elektrischen Eigenschaften des Isolators bestimmen. In Betracht kommen vor allem Isolatorteile, die bisher aus sehr sprödem Material wie Porzellan, Keramik oder Glas bestanden. Für die Isolatoren bzw. die vorgenannten Teile davon werden Formosßson verwendet, wie sie im Hauptpatent beschieben sind. Dies hat den Vorteil, daß diese Kunststoff-Formteile in günstigen Taktzeiten im Preß-, Sprltzpre8- und Spritzgießverfahren gegebenenfalls auch vollautomatisch, hergestellt werden können.parts showing the characteristic electrical properties of the insulator determine. Particularly into consideration are insulator parts that have hitherto been made of very brittle Material like porcelain, ceramic or glass passed. For the isolators or the Afore-mentioned parts thereof are Formosßson used as they are described in the main patent are. This has the advantage that these plastic molded parts can be used in favorable cycle times in compression, spray molding and injection molding processes, if necessary also fully automatically, can be produced.

Wenngleich die erfinduggsgemäßen Isolatoren bzw. Isolatorteile aus den vorgenannten Gründen besonders für das Schienenverkehrswesen und hier vor allem fur die Isolatoren an den Fahrleitungen von ganz besonderer Bedeutung sind, eignen sie sich auch fUr andere Fahrzeuge, Hebe- und Fördermittel, wie Oberleitungsbuse, Krähe, Auf zUge usw. Vor allem kommen Isolatorschirme in Betracht, z. B. solche, die auf stab- oder rohrförmige Kerne aus an eich bekanntem glasfrverstärktem Duroplastkunststoff, z. B. ungesättigten Polyestern, aufgebracht sind. Dieser Kern soll die erforderliche Zugfestigkeit besitzen, während der oder die Isolatorschirme die wesentlichen elektrischen Eigenschaften bestimnn.Although the isolators or isolator parts according to the invention are made the aforementioned reasons especially for the rail transport sector and here above all for the insulators on the contact lines are of particular importance they are also suitable for other vehicles, lifting and conveying equipment, such as trolleybuses, Crows, lifts, etc. Above all, isolator screens come into consideration, z. B. those which are based on rod-shaped or tubular cores made of glass-FR-reinforced thermoset plastic known from calibration, z. B. unsaturated polyesters are applied. This core aims to provide the required Have tensile strength, while the insulator screen or screens is the essential electrical Determine properties

Die Schirme können dabei einzeln oder in Form einer von vonherein hergestellten Kombination mehrerer Schirme auf den Stab aufgebracht werden.The screens can be used individually or in the form of one produced combination of several screens are applied to the rod.

Eine Ausführungsform stellt einen Hängeisolator dar, der einen glasfaservarstärkten Kern besitzt, auf dem sich die Isolatorschirme aus den Fornmosen nach den Anspruche 1 bis 6 des Hauptpatents befinden, wobei die Aufhängung so konstruiert ist, daß der glasfaserverstärkte Kern an den Enden konisch erweitert ist und daß diese Erweiterung von Je einer mit einer entsprechenden konischen Aussparung versehenen Kappe erfaßt wird, die die Aufhängeöse trägt.One embodiment is a suspension insulator that has a fiberglass reinforced Has core on which the isolator screens from the Fornmosen according to the claims 1 to 6 of the main patent are located, the suspension being constructed so that the fiberglass-reinforced core is flared at the ends and that this expansion each covered by a cap provided with a corresponding conical recess that carries the hanging loop.

Die Isolatoren bzw. Isolatorteile können auch noch lackiert sein.The insulators or insulator parts can also be painted.

Diese Lackierung braucht die elektrischen Eigenschaften nicht zu verbessern, sondern 8011 diese lediglich nicht beeinträchtigen, d. h., sie soll gegen etwa auftretende Kriechetröme oder Lichtbögen entweder beständig sein oder an den beanspruchten Stellen so wegbrennen, daß keine leitfähige Spur zurUckbleibt. Die Lackierung hat die Aufgabe, die Isolatoren bzw. Isolatorteile gegen Witterungseinflüsse zu schUtzen. Als Lackierung ist z. B.This paint does not need to improve the electrical properties, but only 8011 do not affect this, d. i.e., it should be used against any occurring Creeping currents or arcs either be permanent or at the stressed points Burn away so that no conductive trace remains. The paint job has the task of to protect the insulators or insulator parts against the effects of the weather. As a paint job is z. B.

ein Lack auf der Basis eines Hydroxylgruppen haltigen Acrylhrrrzes geeignet. Aufgrund des Gehalts an Hydroxylgruppen können derartige Harze mit Polyisocyanaten oder verätherten oder teilweise verätherten Melaminharzen vernetzt werden, und zwar in einem für die Hydroxylgruppen vorgegebenen Ausmaß. Derartige Acrylharze können beispielsweise fUr Polymerisate aus Acryl- oder Me Methacrylsäurealkylestern, Acrrl- oder Methacrylsäure, gegebenenfalls Styrol und gegebenenfalls auch anderen modifizierten Bestandteilen hergestellt werden. Auch Kombinationen von verätherten oder teilweise verätherten Melaminharzen mit Alkydharzen können angewendet werden.a lacquer based on an acrylic resin containing hydroxyl groups suitable. Due to the content of hydroxyl groups, such resins can with polyisocyanates or etherified or partially etherified melamine resins are crosslinked, namely to a predetermined extent for the hydroxyl groups. Such acrylic resins can for example for polymers made from acrylic or methacrylic acid alkyl esters, acrylic or methacrylic acid, optionally styrene and optionally also other modified ones Components are produced. Also combinations of etherified or partial Etherified melamine resins with alkyd resins can be used.

Die Lacke können mit bekannten organischen oder anorganischen Pigmenten pigmentiert werden, soweit diese weder selbst leiten noch bei der Bewitterung oder elektrischen Einwirkung leitende Rückständ ergeben. Ein geeignetes Pigment ist z. B. Titandioxyd.The paints can be made with known organic or inorganic pigments are pigmented, as long as they neither conduct themselves nor during weathering or electrical exposure result in conductive residues. A suitable pigment is e.g. B. titanium dioxide.

Die Vorteile, die durch die Lackierung erzielt werden können, ergeben sich aus folgendem Versuch: Probekörper wurden mit einem Lack auf der Grundlage von einem Acrylatharz mit einer Hydroxyzahl von 80, das aus Styrol, Acrylsäure und einem Glycidylester einer langkettigen Fettsäure aufgebaut ist Uberzogen und zwar in folgenden Variationen; 1. unpigmentiert, luftgetrocknet 2. mit Titandioxyd pigmentiert, wobei das Verhältnis Bindemittel zu Pigment 1 t 0,7 betrug; luftgetrocknet 3. unpignentlert, aber 30 Minuten bei 80°C eingebrannt 4. unpigmentiert, aber 30 Minuten bei 1300 eingebrannt 5. pigmentiert, aber 30 Minuten bei 80* eingebrannt 6. pigmentiert, aber 30 Minuten bei 130° eingebrannt 7. uniackiert Derartige Probekörper wurden folgender Nachbehandlung unterzogen: a) 1600 Stunden Lagerung im Weather-Ometer b) 2200 Stunden Salzprühtest nach ASTM 13 117-61 c) 3900 Stunden Wechselklims-Lagerung im fthythmus 8 Stunden bei 40°C und 100% relativer Luftfeuchtigkeit und 16 Stunden bei Psatiklima Anschließend wurden folgende Prüfungen durchgeführt: I) Oberflächenwiderstand nach DIN 53 482 II) Lichtbogenfestigkeit nach ASTM D 495 III) Kriechstromfestigkeit nach DIN 53 430, Verfahren KB Dabei zeigte sich, daß vor allem bei den Probekörpern mit überzügen von pigmentierten Laoken keine Verschlechterung auftrat, sondern zum Teil sogar Verbesserungen der unter I) bis III) genannten Sigenschaften im Vergleich zu den unlackiorten Probekörpern. Der Lack ließ sich bei Gitterschnittprüfungen, die nach den Nachbehandlungen a) bis c) durchgeführt wurden, nicht von der Unterlage ablösen.The advantages that can be achieved by painting result result from the following experiment: Test specimens were based on a varnish of a Acrylate resin with a hydroxyl number of 80, which is composed of styrene, Acrylic acid and a glycidyl ester of a long-chain fatty acid is built up in the following variations; 1. unpigmented, air-dried 2. with titanium dioxide pigmented, the ratio of binder to pigment being 1 to 0.7; air dried 3. unpigmented, but baked for 30 minutes at 80 ° C 4. unpigmented, but 30 Baked at 1300 minutes 5. pigmented, but baked at 80 * for 30 minutes 6. pigmented, but stoved for 30 minutes at 130 ° 7. unpainted Such test specimens were subjected to the following aftertreatment: a) 1600 hours of storage in the Weather-Ometer b) 2200 hours of salt spray test in accordance with ASTM 13 117-61 c) 3900 hours of alternating climate storage every 8 hours at 40 ° C and 100% relative humidity and 16 hours at Psatiklima The following tests were then carried out: I) Surface resistance according to DIN 53 482 II) arc resistance according to ASTM D 495 III) tracking resistance according to DIN 53 430, method KB. It was found that especially with the test specimens no deterioration occurred with coatings of pigmented laoks, but rather In some cases even improvements in the properties mentioned under I) to III) in comparison to the unpainted test specimens. The paint could be used in cross-cut tests, which were carried out after the follow-up treatments a) to c), not from the document peel off.

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Elektrotechnische Artikel mit erhöhter Lichtbogenfestigkeit aus gehärteten Formteilen aus härtbaren Formmassen auf der Grundlage von A) ungesättigten Polyestern aus Tore- undZoder Isophthalsäure, Fumarsäure und gegebenenfalls Maleinsäure einerseits und Diolen andererseits, B) polymerisierbaren Monomeren, C) Härtungskatalysatoren, D) feinteiligem rotem Phosphor, E) Talk oder einer Kombination von Talk und Erdalkalicarbonat und F) gegebenenfalls weiteren üblichen Zusatzstoffen nach Anspruch 7 des Patente ......................1. Electrotechnical articles with increased arc resistance hardened molded parts made from hardenable molding compositions based on A) unsaturated Polyesters of Tore and Z or isophthalic acid, fumaric acid and optionally maleic acid on the one hand and diols on the other hand, B) polymerizable monomers, C) curing catalysts, D) finely divided red phosphorus, E) talc or a combination of talc and alkaline earth carbonate and F) optionally further conventional additives according to claim 7 of the patent ...................... (Patentanmeldung P 21 31 845.6), dadurch gekennzeichnet, daß diese Isolatoren b:w. die die elektrischen Eigenschaften be- stimmenden Teile davon sind, für Fahrzeuge, Hebe- und Fördermittel, die zwecks Fortbewegung und/oder Betrieb elektrische Energie von einem Netz ueber Schleifkontakte abnehmen.(Patent application P 21 31 845.6), characterized in that these insulators b: w. which affect the electrical properties The right parts of it are, for vehicles, lifting and conveying means that take electrical energy from a network via sliding contacts for the purpose of locomotion and / or operation. 2. Elektrotechnische Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolatoren bzw. die die elektrischen Eigenschaften bestimnenden Teile davon mit einer Lackierung versehen sind, die gegen etwa auftretende Kriechströme oder Lichtbögen entweder beständig ist oder an den beanspruchten Stellen so wegbrennt, daß keine leitfähige Spur bleibt.2. Electrotechnical article according to claim 1, characterized in that that the insulators or the parts thereof which determine the electrical properties are provided with a coating that protects against any leakage currents or Arc is either permanent or burns away at the stressed areas, that no conductive trace remains. 3. Elektrotechnische Artikel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Isolatoren ftir Fahrleitungen von Schienenfahrzeugen - bzw. deren elektrische Eigenschaften bestimmende Teile - darstellen.3. Electrotechnical article according to claims 1 and 2, characterized in that that they are insulators for contact lines of rail vehicles - or their electrical ones Properties determining parts - represent. 4. Elektrotechnische Artikel nach insprUchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ein Hängeisolator ist, der einen glas- faserverstärkten Kern besitzt, auf dem sich die Isolatorschirme aus den Formmassen nach den Ansprüchen 1 bis 6 des Hauptpatents befinden, wobei die Aufhängung so konstruiert ist, daß der glasfaserverstärkte Kern an tlen Enden konisch erweitert ist und daß diese Erweiterungen von Je einer mit einer entsprechenden konischen Aussparung versehenen Kappe erfaßt wird, die die Aufhängedse tragt.4. Electrotechnical article according to insprUchen 1 to 3, characterized in that it is a suspension insulator that has a glass has fiber-reinforced core on which the insulator screens from the molding compounds according to claims 1 to 6 of the main patent are, the suspension being constructed so that the fiber-reinforced core is conically widened at tlen ends and that these widenings are each one with a corresponding conical Recess provided cap is detected, which carries the hanging nozzle.
DE2136669A 1971-06-26 1971-07-22 HARDABLE PLASTIC MOLDING COMPOUNDS FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS WITH INCREASED ARC RESISTANCE AND MOLDED PARTS THEREOF Pending DE2136669A1 (en)

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