DE866357C - Verfahren zur Herstellung von Isolierpapier, insbesondere fuer selbstausheilende elektrische Kondensatoren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Isolierpapier, insbesondere für selbstausheilende elektrische Kondensatoren Bei der Herstellung von sogenannten selbstausheilenden Kondensatoren, d. h. von Kondensatoren, deren außerordentlich dünne Metallbeläge auf das Dielektrikum als nichtselbständige Metallschichten aufgebracht sind, ist es bekannt, auf das Dielektrikum zunächst eine die Poren und Vertiefungen der Oberfläche verschließende Lackschicht und erst auf diese die außerordentlich dünne Metallschicht aufzubringen. An Stelle von Lack wurde auch bereits vorgeschlagen, Methylcellulose zu verwenden, die in der gleichen Weise wie Lack auf die Oberfläche des Kondensatorpapiers aufgestrichen werden sollte und auf die dann der. Kondensatorbelag aufzubringen war.
• Gemäß der Erfindung wird nun ein allgemein, d. h. auch ohne nachträgliche Metallisierung verwendbares elektrisches Isolierpapier dadurch herstellt, daß wenigstens eine Oberfläche des Papiers mit einer wäßrigen Lösung eines einen amorphen Überzug bildenden isolierenden Stoffes. überzogen und darauf das Wasser verdampft wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch das Aufbringen solcher Stoffe auf Papier nicht nur die Durchschlags.zahl, also die Anzahl der Durchschläge pro laufenden Meter, herabgesetzt, sondern auch die Durchschlagfestigkeit des Papiers, also die Belastbarkeit in Volt/cm, sehr verbessert wird.
• Die Herabsetzung der Durchschlagszahl bei Verwendung wenigstens einseitig überzogener Papiere beruht zunächst auf einem Abdecken von im Papier vorhandenen leitenden Stellen. Legt man ein beliebiges Papier an Spannung, indem man es beispielsweise zwischen zwei Walzen hindurchzieht, zwischen denen eine bestimmte Spannung herrscht, so ergibt sich eine für die Papiersorte charakteristische Anzahl von Durchschlägen pro laufenden Meter. Es rührt dies einmal von im Papier eingeschlossenen leitenden oder halbleitenden Fremdkörpern, dann auch von mikroskopisch kleinen COffnungen im Papier her, die schon bei außerordentlich geringen Feldstärken zu einem Durchschlag führen. Durch das überziehen mit einer Überzugsschicht wird zunächst einmal eine sehr große Anzahl dieser zu Durchschlägen führenden Stellen unschädlich gemacht, -so daß ein solches Papier eine wesentlich geringere Anzahl von Durchschlägen pro laufenden Meter aufweist.
• Die Herabsetzung der Durchschlagszahl bei Verwendung von in Wasser gelösten Stoffen beruht jedoch nicht nur auf der mit jedem anderen Lack auch erreichbaren Abdeckung der Oberfläche, sondern außerdem auf einer sehr eigenartigen Wirkung des, als Lösungsmittel dienenden Wassers.
• Anscheinend werden durch dieses Wasser Papierbestandteile, die bei der Herstellung rasch erhärtet waren und Wasserteilchen zwischen sich eingekapselt hatten, von außen wieder gelöst, so daß bei der darauf folgenden Trocknung auch diese vorher eingeschlossenen Wasserteilchen entfernt und die vorher von ihnen gebildeten leitenden Stellen beseitigt werden. Aus diesem Grund ist die Verbesserung in, der Durchschlagszahl, die durch solche Stoffe erreicht wird, auch größer als die durch andere Lacke erhaltene, bei denen, nicht Wasser als Lösungsmittel verwendet ist. Die durch diesen Effekt erzielte Verbesserung ist bei bereits satiniertem Papier größer, weil die Wassereinschlüsse insbesondere beim Satinieren eingekapselt werden. Doch tritt sie auch bei maschinenglattem Papier bereits in durchaus beachtlichen Werten auf.
• Für die vorliegende Erfindung spielt allerdings nicht die Verringerung der Durchschlagszahl, sondern im wesentlichen die Vergrößerung der Durchschlagsfestigkeit die Hauptrolle. Worauf diese Wirkung beruht, ist noch nicht ganz geklärt. Sie ist anscheinend auf die Verdichtung der Oberfläche des Papiers durch den in die Poren und Vertiefungen der Oberfläche eindringenden überzugsstoff zurückzuführen.
• Als zur Herstellung von Isolierpapieren besonders geeignet erweist äuch hier Methylcellulose, da sie einen ausgezeichneten Verlustfaktor (nur 2 X 1o--3) aufweist. Daher werden die dielektrischen Verluste bei Verwendung von mit Methylcellulose behandeltem Papier nicht größer als bei Verwendung von unbehandeltem Papier, denn der Verlustfaktor der Methylcellulose entspricht etwa dem Verlustfaktor der in dieser Hinsicht günstigsten Papierbestandteile.
• Infolge der höheren Belastbarkeit eines solchen Papiers ist es ganz allgemein in der Isoliertechnik als ausgezeichneter Isolierstoff verwendbar. Seine Herstellung ist außerordentlich billig, denn es bedarf dazu kaum eines. -weiteren Arbeitsganges: Bei der üblichen Papierherstellung wird das maschinenglatte Papier sowieso vor dem Kalandrieren mit Wasser angefeuchtet. Dieses Wasser ist lediglich durch eine Lösung des Überzugsstoffes in. Wasser zu ersetzen, durch die dass zu kalandrierende Papier hindurchgezogen wird. Wird der Überzugsstoff nur einseitig aufgetragen, so empfiehlt es sich, das Papier vorher durch Wasser zu ziehen, um innere mechanische Spannungen im Papier zu verhindern. In diesem Fall ist also außerdem vor dem Kalandrieren sowieso notwendigen Wasserbad noch eine Vorrichtung zum einseitigen Auftragen des Überzugsstoffes erforderlich.
• Ebensogut kann der Überzugsstoff auch nach dem Kalandrieren auf das Papier aufgetragen werden. Auf diese Weise kann man ein Papier herstellen, das auf der einen Seite rauh, auf der anderen Seite jedoch glatt ist. Dies erreicht man dadurch, daß man durch z. B. eine Methylcelluloselösung Papier nur mit einer Seite über die geheizten Trockenwalzen laufen läßt. Hierdurch wird die an den Trockenwalzen anliegende Seite glatt, während die andere Seite rauh bleibt. Die Glätte des Papiers kann weiter noch dadurch erhöht werden, daß man auf der glatten Seite nach dem Trocknen der ersten Methylcelluloseschicht eine zweite sehr dünne Methylcelluloseschicht aufbringt; die dann sofort getrocknet wird.
• Ein solches Papier eignet sich besonders gut zur Herstellung von selbstausheilenden Kondensatoren, da einerseits die durch die Methylcellulose gebildete Unterlage für den aufgedampften Metallbelag außerordentlich glatt, andererseits die Durchschlagfestigkeit des Papiers infolge der Behandlung mit Methylcellulose verbessert ist und endlich die nach dem Trocknen der Methylcellulose im Papier noch enthaltenen GasF- und Feuchtigkeitsreste auf der rauhen Seite des Papiers durch den in der Kondensatorteclinik üblichen Trocken @ und Tränkprozeß sich noch entfernen, lassen.

Claims (7)

1. PATENTANSPnÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von elektrischem Isolierpapier, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Papieroberflächen mit einer wäßrigen Lösung eines einen amorphen überzug bildenden isolierenden Stoffes überzogen und darauf das Wasser verdampft wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch s, dadurch gekennzeichnet, da,B das Papier mit Methylcellulose überzogen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das: Papier durch ein Bad von in Wasser gelöster Methylcellulose gezogen wird. ¢.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Methylcellulose vor dem Kalandrieren des Papiers einseitig auf das Papier aufgebracht, vorzugsweise aufgegossen und das Papier darauf kalandriert wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß das Papier vor dem einseitigen Überziehen mit Methylcellulose angefeuchtet wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch a oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eines nur auf einer Seite glatten Papiers maschinenglattes Papier durch Methylcellulose und darauf einseitig über geheizte Trockenwalzen gezogen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, insbesondere zur Herstellung von durch Bedampfen im Vakuum zu metallisierendem Papier, dadurch gekennzeichnet, daß auf die über die Trockenwalzen gezogene Seite eine weitere sehr dünne Schicht aus Methylcellulose aufgebracht und anschließend sofort getrocknet wird. B. Isolierpapier, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche z bis 7. g. Elektrischer Kondensator mit dielektrischen Schichten aus Isolierpapier gemäß Anspruch B.