DE2415060A1 - Isolierte kupferflachleiter - Google Patents

Description

Bayer Aktiengesellschaft 2415060

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

509 Leverkusen, Bayerwerk

str/Ra 2 7. März 1974

Isolierte Kupferflachleiter

Es ist bekannt, Kupferflachleiter, die in Transformatoren und Elektromaschinen verwendet werden, durch Lackierung zu isolieren. Dieses Verfahren.hat den Nachteil, daß selbst bei mehrmaligem Lackieren keine absolute Porendichte erzielt wird, so daß es leicht zu Kurzschlüssen zwischen den Leitern kommen kann. Deshalb wurde versucht, die Kupferflachleiter mit hochtemperaturbeständigen, heißsiegelfahigen Folien zu umwickeln, auf die Erweichungstemperatur der heißsiegelfahigen Schicht zu erwärmen und anschließend durch Verpressen mit dem Kupferflachleiter eine ausreichende Verbundhaftung zu erzielen. Üblicherweise werden für dieses Verfahren Laminate aus PoIyimidfilmen und Polyfluorkohlenwasserstoff-Filmen verwendet (vgl. DAS 1 24o 269 und britisches Patent 1 126 ol2), die ohne Druckanwendung bei der Erwärmung nur eine punktförmige Verbindung mit den zu isolierenden Kupferflachleitern ergeben. Es sind daher zur Durchführung dieses Verfahrens sehr aufwendige Apparaturen zum Aufheizen und Pressen notwendig, die eine geringe Produktionsgeschwindigkeit ergeben.

Es wurde nun gefunden, daß durch Verwendung einer schrumpffähigen, hochtemperaturbeständigen Folie, die mit einem heißsiegelfahigen Material beschichtet ist, alle die genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere, daß ohne Druckanwendung eine ausgezeichnete Verbundhaftung mit den zu isolierenden Kupfer-

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flachleltern erreicht wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von isolierten Kupferflachleitern, indem man den Leiter mit einem Laminat aus einer hochtemperaturbeständigen Folie und einer heißsiegelfähigen Schicht spiralförmig umwickelt und anschließend auf die Erweichungstemperatur der heißsiegelfähigen Schicht erwärmt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine schrumpffähige, hochtemperaturbeständige Folie Bestandteil des Laminates ist.

Da zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Druckanwendung notwendig ist, kann das Erhitzen des umwickelten Kupferflachleiters in einfacher Weise in Trockenkammern oder Trockenschächten durchgeführt werden.

Schrumpffähige, hochtemperaturbeständige Folien, deren Dicke im allgemeinen etwa 5 bis etwa 2oo /u beträgt, und die im Verhältnis 1:1,2 bis 1:3 monoaxial verstreckt werden, eignen sich zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Laminate. Besonders geeignet sind Polyhydantoinfolien. Polyhydantoine sind bekannt. Sie können beispielsweise hergestellt werden durch Umsetzung aromatischer Diglyoinester mit Diisocyanaten. Ein typisches Beispiel ist die Umsetzung von NjN'-di-bis-carbäthoxy-methyl-^V-diaminodiphenyl-methan mit 4,4' -Diisocyanatodimethylmethan. Polyhydantoine und Einzelheiten ihrer Herstellung sind z.B. in der US-Patentschrift 3 397 253 beschrieben. Auch hochtemperaturbeständige, d.h. aromatische Polyimidfolien eignen sich als Basismaterial. Die schrumpffähigen Folien werden in bekannter Weise mit einer heißsiegelfähigen Schicht aus z.B. einem Polyurethankleber auf Basis Adipinsäure, Diäthylenglykol und 4,4¹-Diisocyanato-diphenylmethan, der mit einem aminhaltigen Epoxidharz ausgehärtet wird^ oder mit fluorierten Kohlenwasserstoffen beschichtet. Für die Beschichtung besonders geeignete fluorierte Kohlenwasserstoffe sind hochmolekulare Aliphaten mit Molekulargewichten von etwa looo bis etwa 5ooooo. Bevorzugt

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sind 25 - 75 % der vorhandenen Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt. Besonders geeignete Pluorkohlenwasserstoffe sind fluorierte Kthylen-Propylen-Copolymerisate aus etwa 80 - 2o Gewichtsprozenten Äthylen und 2o - 80 Gewichtsprozenten Propyleneinheiten vom Molekulargewicht etwa looo bis 50000, in denen 25 bis 75 % der substituierbaren Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind. Weiter besonders-geeignet sind Polyvinylidenfluoride vom Molekulargewicht etwa looo bis etwa loooo.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kupferflachleiter mit der schrumpffähigen, hochtemperaturbeständigen Folie, die mit einem heißsiegelfähigen Material beschichtet wurde, spiralförmig mit einer bis zu 50 ^igen Überlappung umwickelt und anschließend auf die Erweichungstemperatur der heißsiegelfähigen Schicht erhitzt. Diese liegt im allgemeinen im Bereich von l4o - 2oo°C.

Wegen der einfachen Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Produktionsgeschwindigkeit erheblieh gesteigert werden. Die erfindungsgemäß isolierten Kupferflachleiter zeigen eine ausgezeichnete Schälfestigkeit, die beträchtlich über dan bisher erreichten Werten liegt.

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Beispiel 1

a)Eine Ιβ mm breite und 0,02 mm dicke im Verhältnis 1:3 monoaxial verstreckte Folie aus Polyhydantoin, die eine Schrumpfspannung von 2,5 MPa bei 2oo°C aufweist, wird mit' einem heißsiegelfähigen Polyurethankleber in einer Dicke von ca, 12 /U beschichtet. Das so erhaltene Laminat wird spiralförmig um einen Kupferflachleiter' mit einem Querschnitt von 8 χ 12 mm mit einer Überlappung von ca. 5o % gewickelt. Das so umwickelte Kupferflachleiter wird in einem Durchlaufofen auf 25o°C erwärmt. Die Schälfestigkeit der so aufgebrachten Isolierung beträgt 3 - 4 kp/inch Folienbreite und die Durchschlagspannung des so isolierten Kupferflachleiters beträgt 8 KW.

b)Wird, der gleiche Kupferflachleiter, wie unter a) ausgeführt, mit einem Laminat, das aus einer nichtschrumpffähigen Polyhydantoinfolie aus Basismaterial 'besteht, isoliert, so beträgt die Schälfestigkeit der so hergestellten Isolierung Io kp/ inch Folienbreite und die Durchschlagfestigkeit des isolierten Kupferflachleiters nur 3 KV.

Beispiel 2

Eine 9 mm breite und 0,03 ram dicke im Verhältnis 1:2 monoaxial verstreckte Folie aus Polyhydantoin₅ die eine Schrumpfspannung von 1,6 MPa bei 25o°C besitzt, wird mit einem heißsiegelfähigen Polyvinylidenfluorid mit einem Molekulargewicht von etwa looo in einer Schichtdicke von 2o ,u beschichtet. Das so erhaltene Laminat wird spiralförmig mit einer bis zu 5o #igen Überlappung um einen Kupferflächleiter mit einem Querschnitt von 3 χ 9 mm gewickelt und in einem Durchlaufofen auf 25o°C erwärmt. Die Schälfestigkeit der so aufgebrachten Isolierung beträgt 3o kp/ inch Folienbreite und die Durchschlagspannung des so isolierten Kupferflachleiters liegt bei 8 KV.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   Verfahren zur Herstellung von isolierten Kupferflachleitern, indem man den Leiter mit einem Laminat aus einer hochtemperaturbeständigen Polie und einer heißsiegelfähigen Schicht spiralförmig umwickelt und anschließend auf die Erweichungstemperatur der heißsiegelfähigen Schicht erwärmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine schrumpffähige, hochtemperaturbeständige Polie Bestandteil des Laminates ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine schrumpffähige Polyhydantoinfolie verwendet.

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