DE7440866U - Hochtemperaturbestaendige vliesstoffbahn - Google Patents

Description

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DR. HELGA WEISSENFELD ' | ' \ ,',,' t "··' 8940 Weinlulm/BerQitr.

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Telefon 06201 - 80-4484 + 8618 Telex 04ΘΒΒ31

26. Oktober 1.978 Mo/Sk ON 712a/Deu

Anmelderin: Firma Carl Frejdenberg, Weinheim

Hochtemperaturbeständige Vliesstoffbahn

Die Neuerung betrifft einen hochtemperaturbeständigen

Vliesstoff aus gebundenen synthetischen Stapel- und/oder

Endlosfasern.

Der Vliesstoff zeichnet sich durch eine besonders gute

Dauertemperaturbeständigkeit aus, wie sie für zahlreiche

Anforderungen, z.B. auf dem Elektro-Isolationssektor,

erwünscht ist.

Es ist bekannt.. Vliesstoffe auf dem Elektro-Isolationssektor, z.B. als Trägermaterial für Isolationsharze einzusetzen. Dazu werden üblicherweise Materialien verwendet, die aus 100 % Polyesterfasern bestehen. Solche Vliesstoffe werden zur späteren Weiterverarbeitung in Form von sogenannten Prepregs eingesetzt. Dies bedeutet, daß diese mit

einem reaktiven Isolationsharz, meist auf Basis von Epoxiden und Polyimiden, getränkt werden und das Harz durch eine Wärmebehandlung in den sogenannten B-Zustand überführt wird. In diesem Zustand ist das Harz noch nicht vollständig ausgehärtet. Die vollständige Aushärtung erfolgt erst nach Einbau z.B. in einen Transformator oder einen Elektromotor. Es kann aber auch sein, daß das Vlies ohne vorherige Tränkung verarbeitet wird und erst danach zur Erzielung der Isolationseigenschaften mit einem der vorstehend genannten Harze beträufelt wird. Solange beim späteren Betrieb Dauertemperaturen von maximal 16 5° C nicht überschritten werden, sind solche Vliesstoffe in Kombination mit Isolierharzen mit großer Sicherheit als Isolatorenmaterial verwendbar.

Die steigenden Anforderungen auf dem Elektroisolationssektor machen die Suche nach geeigneten Isolationsmaterialien höherer Beständigkeit, insbesondere höhere Dauertemperaturbeständigkeit notwendig. Es müssen in steigendem Maße Isolationsmaterialien verarbeitet werden, die gegen Dauertemperaturen bis zu 25o C beständig sind. Die Beständigkeit gegen kurzfristige Temperatureinwirkungen soll dabei noch höher liegen, zweckmäßig bis zu einem Bereich von etwa 35o°C. Innerhalb des vorstehend angegebenen Temperaturbereiches sind z.B. Feinstglasgewebe und Papiere : auf Basis von Polyarylamiden einsetzbar. Derartige Produkte sind jedoch meist nicht in dem erforderlichen Maße gleichmäßig strukturiert und oft zuzüglich zu dick. Neben der erhöhten Temperaturbeständigkeit sind auch geringe Stärken - unter 2oo/j, vorzugsweise von etwa 3o bis 80 μ erwünscht. Um eine optimale Isolierung auch bei Hochspannungen zu garantieren, soll das Isolationsharz sehr gleichmäßig von dem als Träger dienenden Vliesstoff auf-

nommen werden. Dies ist bei den bisher bekannten

I Materialien nicht der Fall. Der Neuerung liegt daher | die Aufgabe zugrunde, einen hochtemperaturbeständigen | und dabei dünnen Vliesstoff von sehr gleichmäßiger | Porosität zu entwickeln. I

Neuerungsgemäß wird ein', hochtemperaturbeständiger Vliesstoff',/aus gebundenen synthetischen Stapel- und/oder End- ' losfasern vorgeschlagen, " ■»■dadurch gekennzeichnet daß er bis zu etwa 35o°C temperaturbeständige und bei wenigstens 2oo bis 25o°C dauertemperaturbeständige Fasern aus Polyarylamid, Polyarylimid, Polyarylester und/oder Polyarylanhydrid enthält, die ohne zusätzliches Bindemittel an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind. Als besonders geeignet haben sich Polyarylamide erwiesen, die durch Kondensation aus Isophthalsäure und m- Phenylen ■· Diamin erhalten werden und bis zu etwa 35o C gegenüber kurzzeitigen Temperatureinwirkungen beständig sind. Die Dauertemperaturbeständigkeit liegt dabei sicher im Bereich von etwa 2oo bis 25o C. Hierbei sind insbesondere solche Polyarylamide zweckmäßig, deren Molekulargewicht innerhalb des Bereiches von etwa 2o ooo bis 7o ooo liegt. Die Fasern sollen eine im wesentlichen kristalline Struktur aufweisen. Der Vliesstoff ist nach einer bevorzugten Ausführung gleichmäßig etwa 2o bis 3oo /U stark. Er weist bei einer Dauertemperaturbelastung innerhalb des Bereiches von etwa 2oo bis 25o°C noch etwa 60 % seiner Reißfestigkeit bei Rauntemperatur auf. Die Herstellung der neuerunqsqernäßen Vliesstoffe erfolgt derart, daß zunächst in an sich bekannter Weise auf trockenem oder nassem Wege ein Vlies aus den hoch- ■

i temperaturbeständigen Fasern abgelegt wird, das dann ohne j

-H-

Zusatz eines Bindemittels durch ein etwa 8o° C heißes

i;i Bad aus LiCl oder wasserfreies Mg Cl. enthaltendes

§ Dimethylformamidbad geführt wird, wobei die Fasern

oberflächlich angelöst werden, und daß das so vorbehandelte Vlies dann in an sich bekannter Weise nach der Entfernung des Dimethylformamids durch Anwendung von Druck und Hitze, z.B. durch Kalandrieren, verfestigt wird. Die Bindung der Fasern erfolgt damit an den Faserkreuzungspunkten und es entsteht ein stabiler Vliesstoff mit sehr gleichmäßiger Porosität. Druck und Temperatur ist während des Kalandrierens so einzustellen, daß die kristalline Struktur der Fasern erhalten bleibt. Die Temperatur und Druckverhältnisse sind gegebenenfalls durch einfache Vorversuche zu ermitteln.

Beispiel

2 Man bereitet ein Vlies aus 80 g/m Polyarylamidfasern

mit einem Molekulargewicht von ca. 5o 000 und einer Temperaturbeständigkeit bis ca. 35o°C. Dieses Vlies wird durch eine etwa 80⁰C heiße Lösung von Dimethylformamid und LiCl geführt. Die Lösung enthält etwa 2% LiCl. Die Polyarylamidfasern werden dabei angelöst. Die LiCl-haltige Dimethylformamidlösung wird in geeigneter Weise, z.B. durch Anwendung eines Gegenstromverfahrens vollständig wieder aus dem Vlies entfernt und die Bindung der Fasern durch Kalandrieren bei etwa 2oo °C herbeigeführt. Der erhaltene Vliesstoff eignet sich gut als Elektroisolationsmaterial und hat eine Dicke von ca. 9o bis

Es ist wichtig, daß das Dimethylformamid und das LiCl voll ständig aus dem Vlies entfernt werden. Die Struktur der Vliese kann je nach den Arbeitbedingungen, insbesondere der Einwirkungszeit des LiCl-haltigen Dimethylformamids verschieden sein. Das Dimethylformamid und das LiCl können im Kreislauf zurückgewonnen und wieder verwendet werden,·

Claims (4)

Schutzansprüchei

1. Hochtemperaturbeständiger Vliesstoff aus gebundenen synthetischen Stapel- und/oder Endlosfasern, dadurch gekennzeichnet, daß er bis zu etwa 35o° C temperaturbeständige und bei wenigstens 2oo bis 25o C dauertemperaturbestcindige Fasern aus Polyarylamid, Polyarylimid, Polyarylester und/oder Polyarylanhydrid enthält, die ohne zusätzliches Bindemittel an ihren

V^ · Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind.

2. Vliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß er Fasern mit einem Molekulargewicht von etwa

2o ooo bis 7o ooo enthält.

3. Vliesstoff nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,

;- daß er Fasern von im wesentlichen kristalliner Struktur

^f; enthält.

4. Vliesstoff nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er gleichmäßig etwa 2o bis 3oo ^u stark ist.