DE3002273C2 - Process for the production of fine mica boards for electrical insulation purposes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Feinglimmertafeln für elektrische Isolierzwecke im Siebverfahren aus in einer wäßrigen Pulpe verteiltem gemahlenen Glimmer und pulverförmigem Siliconharz und anschließendem Trocknen und Verpressen bei erhöhten Temperaturen.The invention relates to a method for producing fine mica boards for electrical insulation purposes Sieving process from ground mica dispersed in an aqueous pulp and powdered silicone resin and subsequent drying and pressing at elevated temperatures.

Aus der CH-PS 2 68 295 ist es bereits bekannt, ein biegsames Isoliermaterial dadurch herzustellen, daß man einen heißbehandelten, viskosen, gegebenenfalls ein Härtungsmittel enthaltenden Fichtenteer als Bindemittel auf Glimmerblättchen aufbringt und diese mit mindestens einer Folie aus Fasermaterial, beispielsweise mit starkem Papier, Glasfasergewebe oder Asbeststoff vereinigt Um die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Zug- und Zerreißfestigkeit derartiger Produkte zu erhöhen, wurden dem Glimmerbrei gemäß der AT-PS 1 82 670 Glasfaserteilchen beigegeben und das Gemenge dann in bekannter Weise weiterbehandelt Glasfaserverstärkung ist auch Gegenstand der DE-GM 12 622, und zwar sind bei einer aus Feinglimmerteilen, Bindelmittel und Verstärkungseinlage bestehenden Tafel zur Heizelement-Herstellung in Richtung der Tafelebene aus Rohglas bestehende und rundum mit Siliconharz beschichtete Glasfasern angeordnet.From CH-PS 2 68 295 it is already known to produce a flexible insulating material in that a heat-treated, viscous spruce tar, optionally containing a hardening agent, is used as the binder applies to mica flakes and these with at least one film of fiber material, for example combined with strong paper, fiberglass or asbestos fabric To improve the mechanical properties, in particular To increase the tensile and tear strength of such products, the mica paste according to AT-PS 1 82 670 added glass fiber particles and the mixture then treated further in a known manner Glass fiber reinforcement is also the subject of DE-GM 12 622, namely in one made of fine mica parts, Binding agent and reinforcement insert existing board for the production of heating elements in the direction of the board plane made of raw glass and arranged all around with silicone resin coated glass fibers.

Die CH-PS 3 355 826 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Glimmerschichtprodukte, wobei Glimmierblättchen aufgeschlämmt und dieser Aufschlämmung ein Bindemittel zugesetzt wird, um die Glimmerblättchen allseitig zu umhüllen, worauf diese Glimmerblättchen dann getrocknet und auf eine zu beschichtende Unterlage aufgebracht werden. Darüber hinaus ist es seh langem bekannt, für spezielle Zwecke Spaltglimmer mit einem Bindemittel, u. a. auch synthetisehen Harzen von der Art der Phenolharze, Epoxydharze und Siliconharze, zusammenzukleben, um auf diese Weise Tafeln geeigneter Größe und Stärke zu erhalten. Eine weitere Entwicklung auf diesem Gebiet bestand darin, den Spaltglimmer durch Glimmerpapiere zu ersetzen, die nach dem Tränken in einer Harzlösung getrocknet und zu Tafeta verpreßt wurden. Daneben wurden weitere Verfahren entwickelt, um Tafeln gewünschter Stärke aus gemahlenem Glimmer im Siebverfahren unter Verwendung einer wäßrigen Pulpe zu gewinnen, die nach dem Trocknen in einer Harzlösung getränkt, nochmals getrocknet und dann verpreßt wurden. Speziell in dieser Herstellungsmethode erfolg;>· eine Weiterentwicklung dahingehend, daß der gemahlene Glimmer in der wäßrigen Pulpe zusätzlich mit pulverförmigern Siliconharz und einem Siliconhärter in Pulverform gemischt und die im Siebverfahren erhaltenen Tafein nach dem Trocknen dann unter Wärmeeinwirkung verpreßt wurden.
Dieses letztgenannte Verfahren hat die Herstellung von Feinglimmertafeln im ganzen gesehen zwar wesentlich verbessert, doch besitzt auch dieses Verfahren noch erhebliche Nachteile, die in erster Linie darauf beruhen, daß das Siliconharzpulver und der pulverförmige Härter erst kurz vor der Herstellung der Tafeln miteinander vermischt werden, und zwar in Mengen in der Größenordnung von 10% Siliconharzpulver und 1% pulverförmigem Siliconhärter, jeweils bezogen auf Glimmer. Diese Zusätze zur wäßrigen Pulpe gelangen demzufolge in sehr unterschiedlichen Mengen zum Einsatz. Darüber hinaus zeigen die spezifischen Gewichte dieser Zusätze so große Unterschiede, daß beim Mischen der verschiedenen Komponenten in der wäßrigen Pulpe erhebliche Schwierigkeiten dadurch ausgelöst werden, daß sich insbesondere der Härter nur sehr ungleichmäßig verteilt was sich in einer ebenfalls ungleichmäßigen und häufig unzureichenden Durchhärtung des Siliconharzpulvers innerhalb der verfestigten Glimmertafeln bemerkbar macht Ein Ausweichen auf flüssige Siliconharze und flüssige Katalysatoren bzw. Beschleuniger scheitert bei dem beschriebenen Verfahren, da sich diese für das an sich günstige Pulver-Sieb-Verfahren unter Verwendung einer wäßrigen Pulpe nicht eignen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe i: s;grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Feinglimmertafeln für elektrische Isolierzwecke verfügbar zu machen, mit dem eine gleichmäßige Durchhärtung über die gesamte Fläche beim Verpressen der im Siebverfahren hergestellten Feinglimmertafeln erreicht wird.CH-PS 3 355 826 describes a process for the production of multilayer mica products, where mica flakes are slurried and a binder is added to this slurry in order to coat the mica flakes on all sides, whereupon these mica flakes are then dried and applied to a substrate to be coated. In addition, it has long been known to glue split mica together with a binder, including synthetic resins of the phenolic, epoxy and silicone resin type, in order to obtain sheets of suitable size and strength in this way. A further development in this area consisted of replacing the split mica with mica paper which, after being soaked in a resin solution, was dried and pressed into tafeta. In addition, further processes were developed in order to obtain tablets of the desired thickness from ground mica in the sieving process using an aqueous pulp which, after drying, was soaked in a resin solution, dried again and then pressed. This production method was particularly successful;> · a further development in that the ground mica in the aqueous pulp was additionally mixed with powdered silicone resin and a silicone hardener in powder form and the sheets obtained in the sieving process were then pressed under the action of heat after drying.
This last-mentioned process has improved the production of fine mica boards as a whole, but this process still has considerable disadvantages, which are primarily based on the fact that the silicone resin powder and the powdery hardener are only mixed with one another shortly before the production of the boards, and in quantities of the order of 10% silicone resin powder and 1% powdery silicone hardener, each based on mica. These additives to the aqueous pulp are consequently used in very different amounts. In addition, the specific weights of these additives show so great differences that when mixing the various components in the aqueous pulp, considerable difficulties are triggered by the fact that the hardener in particular is only distributed very unevenly, which results in a likewise uneven and often insufficient curing of the silicone resin powder within of the solidified mica tablets noticeable A switch to liquid silicone resins and liquid catalysts or accelerators fails with the method described, since these are not suitable for the powder-sieve method using an aqueous pulp, which is favorable per se.
The invention is based on the object of making available a method for producing fine mica boards for electrical insulation purposes, with which a uniform hardening is achieved over the entire surface when pressing the fine mica boards produced by the screening process.

Die überraschende Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs geschilderten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zunächst ein Trägermaterial in Form einzelner Teilchen oder in Form von Fasern mit einem flüssigen Silicon, einer Siliconölemulsion oder einer Siliconharzlösung unter Zusatz von für diese Siliconmaterialien üblichen flüssigen oder gelösten Härtungskatalysatoren und/oder -beschleunigern durch Tränken imprägniert, das imprägnierte Trägermaterial trocknet und gegebenenfalls zerkleinert und anschlie-Bend mit dem pulverförmigen Siliconharz, dem pulverförmigen Härter und dem gemahlenen Glimmer in der wäßrigen Pulpe vermischt und diese dann in an sich bekannter Weise im Siebverfahren zu einer Tafel formtThe surprising solution to this problem is a method of the type described above, which thereby is characterized in that first a carrier material in the form of individual particles or in the form of fibers with a liquid silicone, a silicone oil emulsion or a silicone resin solution with the addition of silicone materials for these customary liquid or dissolved curing catalysts and / or accelerators Impregnated soaking, the impregnated carrier material dries and, if necessary, crushed and then bend with the powdery silicone resin, the powdery hardener and the ground mica in the mixed with aqueous pulp and then shaped into a sheet in a manner known per se in the screening process

und diese bei erhöhten Temperaturen und Drucken verpreßt and pressing them at elevated temperatures and pressures

Als flüssige Silicone, Siliconölemulsionen bzw. Siliconharzlösungen können alle Ausgangsmaterialien verwendet werden, die in Gegenwart flüssiger oder gelöster und für die Härtung dieser Siliconmaterialien üblichen Katalysatoren und/oder Beschleunigern aushärten. Sowohl die genannten Siliconmateriaüen einschließlich der Lösungsmittel für Siliconharze, wie beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, als auch die üblichen geeigneten Härter sind dem Fachmann bekannt und bedürfen hier keiner näheren Erläuterung.As liquid silicones, silicone oil emulsions or silicone resin solutions All starting materials can be used, which are in the presence of liquid or dissolved and the usual catalysts and / or accelerators for curing these silicone materials. Both the mentioned silicone materials including the solvents for silicone resins, such as Aromatic hydrocarbons as well as the usual suitable hardeners are known to the person skilled in the art and do not require any further explanation here.

Als zu imprägnierende Trägermaterialien können insbesondere Glasfasern sowie feinverteilte Metalle oder Metallfasern, feinverteilte Kunststoffe oder Kunststoff-Fasern sowie Gesteinswolle verwendet werden. Außerdem ist es möglich, auch Glimmer selbst als Trägermaterial zu verwenden, wobei die genannten Trägermaterialien auch in Kombination zum Einsatz kommen können. As carrier materials to be impregnated, in particular glass fibers and finely divided metals or Metal fibers, finely divided plastics or synthetic fibers and rock wool can be used. aside from that it is possible to use mica itself as a carrier material, the carrier materials mentioned can also be used in combination.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung hat es sich besonders bewährt, in der wäßrigen Pulpe 60 bis 80Gew.-% unbehandelten gemahlenen Glimmer, 5 bis 30Gew.-% Siliconharzpulver, 0,5 bis 5 Gew.-% pulverförmigen Siliconhärter und 5 bis 10 Gew.-% des imprägnierten, getrockneten und gegebenenfalls zerkleinerten Trägermaterials zu verwenden.In carrying out the method according to the invention It has proven particularly useful to mill 60 to 80% by weight of untreated pulp in the aqueous pulp Mica, 5 to 30% by weight silicone resin powder, 0.5 to 5% by weight of powdered silicone hardener and 5 to 10% by weight of the impregnated, dried and optionally to use shredded carrier material.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird die Herstellung von Feinglimmertafeln für elektrische Isolierzwecke nach dem Pulver-Sieb-Verfahren nicht nur sicherer und einfLiher, sondern es ist vor allem auch möglich, Energie und Kosten zu stiren, da praktisch kein Ausschuß mehr anfällt. Darüber hinaus wird zwischen dem Siliconharzpulver und έ^νη siliconimprägnierten Trägermaterial eine besonders gute Verbindung beim Pressen der Tafeln hergestellt, die zur mechanischen Festigkeit der Feinglimmertafel beiträgt Schließlich haben die zur Imprägnierung des Trägermaterials verwendeten flüssigen Silicone und Härter einen erheblichen Einfluß auf die Fließeigenschaften der Tafel während des Preßvorganges und erlauben eine Herabsetzung von Preßtemperatur, Preßdruck und auch Preßzeit Besonders wichtig und vorteilhaft gegenüber den bisher geübten Verfahren ist aber beim Verfahren gemäß der Erfindung die Tatsache, daß das Vermischen der pulverförmigen, zerkleinerten bzw. gemahlenen Komponenten in der wäßrigen Pulpe äußerst gleichmäßig erfolgt, so daß dann bei der Formung der Glimmertafel im Siebverfahren und beim Verpressen bei hohen Temperaturen und Drucken ein viel gleichmäßigeres ausgehärtetes Endprodukt erhalten wird; denn mit den bisherigen Verfahren ist eine solch gleichmäßige Verteilung des noch nicht umgesetzten Härters nicht möglich gewesen. Gerade die an allen Stellen der Feinglimmertafel gleichmäßige Durchhärtung der geformten Tafel beim Pressen ist von besonderer Bedeutung im Hinblick auf das spätere Ausstanzen dieser Tafel, bei dem präzis verlaufende Kanten, Einschnitte und Durchbrechungen in gleichmäßiger und einwandfrei sauberer Form erhalten werden müssen.The method according to the invention not only makes the production of fine mica boards for electrical insulation purposes by the powder-sieve process safer and easier, but above all it is also possible to save energy and costs, since there is practically no waste. In addition, a particularly good connection is established between the silicone resin powder and silicone-impregnated carrier material when the boards are pressed, which contributes to the mechanical strength of the fine mica board of the pressing process and allow a reduction in pressing temperature, pressing pressure and pressing time. Particularly important and advantageous compared to the previously practiced methods, however, in the method according to the invention is the fact that the mixing of the powdery, comminuted or ground components in the aqueous pulp is extremely uniform so that a much more uniform cured end product is then obtained when the mica sheet is formed by the screening process and when pressed at high temperatures and pressures; because with the previous methods such an even distribution of the hardener which has not yet been converted has not been possible. Precisely the uniform hardening of the formed board during pressing at all points on the fine mica board is of particular importance with regard to the later punching out of this board, in which precisely running edges, incisions and perforations must be obtained in a uniform and perfectly clean shape.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Feinglimmertafeln für elektrische Isolierzwecke im Siebverfahren aus in einer wäßrigen Pulpe verteiltem gemahlenem Glimmer und pulverförmigem Siliconharz und anschließendem Trocknen und Verpressen bei erhöhten Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein Trägermaterial in Form einzelner Teilchen oder in Form von Fasern mit einem flüssigen Silicon, einer Siliconölemulsion oder einer Siliconharzlösung unter Zusatz von für diese Siliconmaterialien üblichen flüssigen oder gelösten Härtungskatalysatoren und/oder -beschleunigern durch Tränken inprägniert, das imprägnierte Trägermaterial trocknet und gegebenenfalls zerkleinert und anschließend mit dem pulverförmigen Siliconharz, dem pulverförmigen Siliconhärter und dem gemahlenen Glimmer in der wäßrigen Pulpe vermischt und diese dann in an sich bekannter Weise im Siebverfahren zu einer Tafel formt und diese bei erhöhten Temperatdren und Drucken verpreßt1. Process for the production of fine mica tablets for electrical insulation purposes in the sieving process from ground material dispersed in an aqueous pulp Mica and powdered silicone resin and subsequent drying and pressing at elevated levels Temperatures, characterized in that a carrier material is first in the form individual particles or in the form of fibers with a liquid silicone, a silicone oil emulsion or a silicone resin solution with the addition of liquid or dissolved solutions customary for these silicone materials Curing catalysts and / or accelerators impregnated by impregnation, the impregnated carrier material dries and, if necessary, crushed and then with the powdery silicone resin, the powdery silicone hardener and the ground mica mixed in the aqueous pulp and then forms this in a manner known per se in the sieving process into a panel and this at increased Temperatdren and pressure pressed 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als zu imprägnierendes Trägermaterial Glasfasern, Metalle oder andere Kunststoffe in fein verteilter Form oder als Fasern, Gesteinswolle und/oder Glimmer verwendet 2. The method according to claim 1, characterized in that there is used as the carrier material to be impregnated Glass fibers, metals or other plastics used in finely divided form or as fibers, rock wool and / or mica 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in der wäßrigen Pulpe 60 bis 90Gew.-% unbehandelten Glimmer, 5 bis 30 Gew.-% Siliconharzpulver, 0,5 bis 5 Gew.-% pulverförmigem Siliconhärter und 5 bis 30 Gew.-% imprägniertes, getrocknetes und gegebenenfalls zerkleinertes Trägermaterial verwendet3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that in the aqueous pulp 60 to 90% by weight untreated mica, 5 to 30% by weight silicone resin powder, 0.5 to 5% by weight powdered Silicone hardener and 5 to 30% by weight impregnated, dried and optionally crushed Backing material used