DE60114538T2 - Lackzusammensetzung, Verfahren zur Herstellung; Wickeldraht für elektrische Spule und so hergestellte Spule - Google Patents
Lackzusammensetzung, Verfahren zur Herstellung; Wickeldraht für elektrische Spule und so hergestellte Spule Download PDFInfo
- Publication number
- DE60114538T2 DE60114538T2 DE60114538T DE60114538T DE60114538T2 DE 60114538 T2 DE60114538 T2 DE 60114538T2 DE 60114538 T DE60114538 T DE 60114538T DE 60114538 T DE60114538 T DE 60114538T DE 60114538 T2 DE60114538 T2 DE 60114538T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- composition according
- alkoxysilane
- coil
- composition
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/06—Insulating conductors or cables
- H01B13/065—Insulating conductors with lacquers or enamels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/30—Insulators 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
- H01B3/308—Wires with resins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2927—Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft angereicherte hybride Lacke, insbesondere für Spulendrähte, sowie mit solchen Lacken überzogene Spulendrähte.
- Durch Lackschichten isolierte Spulendrähte werden beispielsweise bei der Herstellung von Spulen für Frequenzwandler und -regler verwendet.
- Die Lacke müssen neben ihrer primären Isolierungsfunktion eine ausreichende Wärmewiderstandsfähigkeit aufweisen. Die standardmäßigen Spulendrähte, die aus einem Draht aus leitendem Material, im Allgemeinen aus Kupfer, gebildet werden, sind mit einer oder mehreren Schichten von Lack des Typs Polyesterimid (PEI), Polyamidimid (PAI) der höchsten thermischen Klasse überzogen, die eine Wärmewiderstandsfähigkeit von 20000 Stunden bei 200°C aufweisen. Die Verwendung von Polyimid (PI) führt zur Erhöhung der thermischen Klasse bis zu 250°C, jedoch zu Lasten des Widerstands gegenüber Teilentladungen.
- Das Auftreten von stärkeren thermischen Beanspruchungen, insbesondere bei Anwendungen in Motoren mit Frequenzwandlern, erfordert jedoch die Entwicklung eines Lacks, der eine bessere Wärmewiderstandsfähigkeit aufweist.
- Daher sind seit kurzem Lacke bekannt, die in einer einzigen Phase organische Teile und mineralische Teile enthalten. Diese Lacke werden auch als "hybride Lacke" bezeichnet. Solche Lacke auf der Basis von keramischen Zwischenstoffen wurden von K. Asano, K. Suzuki, S. Itonaga und Y. Tetsu in Hitachi Cable Review Nr. 16 (August 1997), S. 67–74 beschrieben. Auf Grund der Brüchigkeit und der Härte der Keramik wird der Zwischenstoff, wie beispielsweise ein Silikon oder ein Polycarboxysilan, erst nach dem Aufwickeln der Spule in Keramik umgewandelt. Diese Lacke weisen nach einer bestimmten Wärmebehandlung einen thermischen Widerstand bis zu 400°C auf. Es scheint jedoch, dass diese Lösung nicht zur industriellen Anwendung kam.
- Die Wicklung der lackierten Drähte erfordert im Übrigen eine beträchtliche mechanische Beständigkeit, verbunden mit einer angemessenen Schmiegsamkeit, damit die Lacke keine Risse bilden, insbesondere während des Aufwickelns der Drähte zur Spule.
- Schließlich erfordern neue Anwendungen, beispielsweise in Wandlern, eine Beständigkeit gegenüber den besonders hohen Spannungsspitzen. Tatsächlich können die Wicklungsdrähte bedeutenden transitorischen Spitzen ausgesetzt sein. Diese Spitzen können außerdem Anstiegsgeschwindigkeiten von mehr als 1 kV/μs aufweisen. Der Wicklungsdraht kann des Weiteren diesem Typ von Spannungsspitzen bei erhöhter Temperatur ausgesetzt sein, und zwar von mehr als 180°C. Diese Art von Beanspruchungen kann zu unterwünschten Teilentladungen führen. Diese Entladungen führen zur elektrischen Alterung der Isolation durch die Erosion des Lacküberzugs. Wenn ein Gas daran beteiligt ist, wie beispielsweise Luft, spricht man auch von "Corona-Alterung".
- Um eine dauerhafte Isolierung für die Wicklungsdrähte zu schaffen, muss der Lack daher gegen solche transitorische Spannungsspitzen widerstandsfähig sein, um die Beschädigung des Motors und vorzeitige Funktionsausfälle zu verhindern.
- Es sind Lacke für Wicklungsdrähte bekannt, die eine spezielle Zusammensetzung aufweisen, um Entladungen des Corona-Typs zu widerstehen. Im Dokument US-4 503 124 wird beispielsweise eine Lack-Zusammensetzung beschrieben, die ein Polymerharz umfasst, das Aluminiumpartikel mit einer Größe von weniger als 0,1 μm als Zusatzstoff enthält. Es stellte sich jedoch heraus, dass diese Lacke eine unzureichende Wärmewiderstandsfähigkeit aufwiesen.
- Im Dokument US-5 654 095 wird ein Schutzüberzug beschrieben, der Spannungsspitzen von fast 3000 V bei Anstiegszeiten unter 100 kV/μs und Temperaturerhöhungen bis zu 300°C widersteht. Dieser Schutzüberzug umfasst ein Harz und einen Zusatzstoff in Form von Partikeln mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer, wie beispielsweise Metalloxide, Kieselerde und Tone. Ein solcher Schutz erfordert jedoch das obligatorische Aufbringen einer Isolierungs-Grundschicht und bringt somit eine Komplizierung des Verfahrens mit sich. Außerdem lässt der mechanische Widerstand dieser Lacke zu wünschen übrig, insbesondere, wenn die mit Lack überzogenen Drähte vor dem Aufwickeln mechanischen Verformungen unterzogen werden. Diese Art von Draht kann dann ihren Widerstand gegenüber der Corona-Alterung verlieren. Es wurde beobachtet, dass sich nach einem vorherigen Strecken um 10% die Lebensdauer um bis zu 90% verringern kann.
- Im Übrigen beschreibt das Dokument WO 98/25277 einen hybriden Lack, der in Gegenwart von Wasser durch Kondensation von Siliziumverbindungen und eventuell anderen Elementen erhalten wird. Die Beimischung von feinen silanisierten Glaspartikeln als Zusatzstoff wird erwähnt. Diese Lacke weisen gegenüber den elektrischen Teilentladungen bei hoher Frequenz einen mittelmäßigen Widerstand auf und sind sogar unbefriedigend bei niedriger Frequenz bei Temperaturen über 150°C.
- Schließlich beschreibt das Dokument EP-0 768 680 einen hybriden Lack, dem SiO2-Partikel mit einer Größe zwischen 50 und 100 nm beigemengt werden können, um den mineralischen Anteil des Lacks zu erhöhen. Eine Auswirkung auf das Widerstandsniveau gegenüber Teilentladungen oder Spannungsspitzen auf Grund des Vorhandenseins dieser Partikel in dem Lack wird nicht erwähnt.
- Es besteht daher ein Bedarf für Wicklungsdrähte, welche die oben genannten Eigenschaften und insbesondere eine Beständigkeit gegenüber Teilentladungen und Spannungsspitzen aufweisen, die bei höherer Temperatur verbessert ist.
- Der erfindungsgemäße Lack ermöglicht es, den Nachteilen des Standes der Technik abzuhelfen.
- Insbesondere schlägt die Erfindung eine Zusammensetzung vor, die Folgendes enthält:
- (a) ein Copolymer, das aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz erhalten wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Polyamidimid (PAI), Polyesterimid (PEI), Polyimid (PI), Polyvinylacetal (PVA) und ihre Mischungen umfasst und wenigstens ein Alkoxysilan enthält; und
- (b) einen mineralischen Zusatzstoff, der aus den Verbindungen von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr, Fe, den Silikaten sowie ihren Mischungen ausgewählt ist.
- Die Erfindung schlägt somit einen hybriden und zusammengesetzten Lack vor, der die Herstellung von Wicklungsdrähten gestattet, die in unerwarteter Weise insbesondere bei hohen Temperaturen eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber Teilentladungen in Bezug auf mit Lack überzogene Drähte nach dem Stand der Technik aufweisen.
- Tatsächlich haben die Erfinder an Hand von auf dem Gebiet durchgeführten Untersuchungen festgestellt, dass bestimmte mineralische Zusatzstoffe dank ihrer hohen Dielektrizitätskonstante eine kapazitive Rolle spielen und daher die Teilentladungen kontrollieren, die in dem Isolierstoff unter der Einwirkung von elektromagnetischen Beanspruchungen auftreten. Die Zusatzstoffe in dem Lack gemäß der Erfindung haben daher keine mechanische Verstärkung zum Ziel, sondern die Homogenisierung der elektrischen Ladungen. Daher eignen sich Zusatzstoffe mit niedriger Dielektrizitätskonstante oder geringer spezifischer Oberfläche nicht.
- Im Verlauf der elektromagnetischen Beanspruchungen und des Auftretens von Teilentladungen, die auf einen Draht angewendet werden, der mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung überzogen ist, werden die induzierten elektrischen Ladungen nicht zerstreut, sondern an der Oberfläche der Körner des mineralischen Zusatzstoffs gespeichert. Eine solche Speicherung homogenisiert das Potenzial in der geladenen hybriden Schicht gemäß der Erfindung und vermeidet die Qualitätsminderung des Isolierstoffs und den dielektrischen Durchschlag, wodurch die Lebensdauer des Isolierstoffs erhöht wird. Die Ansammlung der elektrischen Ladungen und die relativ erhöhten Werte der dielektrischen Dissipation implizieren jedenfalls eine vorwiegend thermische Energie-Ansammlung in dem Material und damit einen Mechanismus zum Wärmeabbau.
- Nun kann aber dieser Abbaumechanismus dank der größeren Wärmewiderstandsfähigkeit einer hybriden organischen/mineralischen Matrix verlangsamt werden.
- Somit kann die Verbindung der beiden Materialarten die Lebensdauer der Drähte unter starker Beanspruchung (thermisch und elektromagnetisch) spürbar erhöhen. Im Übrigen weisen die auf diese Weise überzogenen Wicklungsdrähte selbst unter einer weniger drastischen Beanspruchung eine Typabweichung hinsichtlich der weniger hohen Lebensdauer auf.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Copolymer durch Beimischung von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% Alkoxysilan erhalten.
- Das Alkoxysilan kann ein Tetraalkoxysilan, wie beispielsweise das Tetraethoxysilan (TEOS), oder ein Trialkoxysilan, wie beispielsweise das Trimethoxysilan oder Aminopropyltrimethoxysilan sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, andere Verbindungen des Siliziums in Betracht zu ziehen, die mit dem Polymer ein Copolymer bilden können.
- Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Teilentladungen, Spannungsspitzen und Corona-Alterung wird durch die Beimischung von mineralischen Zusatzstoffen, die aus Oxiden oder Nitriden von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr oder Fe, vorzugsweise Titandioxid, oder auch aus Silikaten, wie beispielsweise Tonen, insbesondere Nanoverbund-Tonen, Glimmer usw. ausgewählt werden, beachtlich verbessert.
- Die mineralischen Zusatzstoffe werden vorzugsweise in einem Verhältnis von 2 bis 20 Gew.-% beigemischt, wobei ein Gehalt von 5 bis 15 Gew.-% besonders bevorzugt ist.
- Die angenommene Funktion der mineralischen Zusatzstoffe besteht darin, dass sie dank ihrer hohen Dielektrizitätskonstante eine kapazitive Rolle spielen. Außerdem gestatten sie es, die elektrischen Ladungen zu speichern.
- In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung trägt die größere spezifische Oberfläche also zu einer beträchtlichen Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen den Corona-Effekt bei. Daher werden mineralische Zusatzstoffe bevorzugt, die eine Oberfläche aufweisen, die größer als 40 m2/g ist.
- Außerdem ist eine höhere Porosität in dem Maße vorteilhaft, in dem sie eine Fallenbildung für die elektrischen Ladungen gestattet.
- Die erhaltenen rheologischen und anderen Eigenschaften können in üblicher Weise modifiziert werden.
- Diese Zusammensetzung kann als Isolierlack für Wicklungsdrähte verwendet werden.
- Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der vorher definierten Zusammensetzung, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Copolymerisation des thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit wenigstens einem Alkoxysilan;
- – Beimischung eines mineralischen Zusatzstoffs, der aus den Verbindungen von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr, Fe, den Silikaten sowie ihren Mischungen ausgewählt wird; und
- – Homogenisierung.
- Bei den meisten Anwendungen wird ein Lack von niedriger Viskosität gewünscht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, ein Lösemittel hinzuzufügen. Für die Polymere des Typs Polyimid, Polyesterimid und Polyamidimid sind geeignete und besonders vorteilhafte Lösemittel Kresyl-Lösemittel, wie beispielsweise Ortho-Kresol, Meta-Kresol, Para-Kresol, Kresylsäure, Phenole, N-Methylpyrrolidon und Dimethylacetamid (DMAC) und ihre Mischungen.
- Die Reaktion zwischen dem organischen Teil, das heißt, dem Polymer, und dem mineralischen Teil, dem Alkoxysilan, kann in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt werden. Diese Reaktion wird vorzugsweise mit para-Toluolsulfonsäure (pTSA), Dibutylzinn Bu2SnO oder Polysiloxanen durchgeführt. Solche Polysiloxane umfassen beispielsweise Polydimethylsiloxan, Silikophen® oder Silikoftal® (beide werden von der Gesellschaft TEGO vertrieben).
- Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Wicklungsdrahts, welches die folgenden Schritte umfasst:
- – Aufbringen eines Lacks mit einer vorstehend definierten Zusammensetzung auf den Draht;
- – anschließendes Aushärten des Lacks.
- Die Erfindung betrifft des Weiteren den gemäß diesem Herstellungsverfahren erhaltenen Wicklungsdraht sowie eine Spule, die einen leitenden Draht aufweist, der mit einem solchen Lack überzogen ist.
- Das Harz wird durch Beimischung von mineralischen Verbindungen in bekannter Weise modifiziert. Beispielsweise sind in dem Patent WO-98 25277 Angaben bezüglich der nützlichen Verbindungen und der Vorgehensweise zur Umsetzung zu finden.
- Der leitende Draht aus Metall, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, wird mit dem erfindungsgemäßen Lack in herkömmlicher Weise überzogen und anschließend getrocknet. In besonders vorteilhafter Weise kann der Lack direkt auf den Draht aufgebracht werden. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, ihn auf den Draht aufzubringen, der bereits mit einer Verbindungsschicht versehen ist, die beispielsweise dazu dient, das Anhaften zu verbessern. Ein solcher Überzug kann beispielsweise mit Tris(2-hydroxyethyl)-Isocyanurat (THEIC) ausgeführt werden. Anschließend wird der Lack ausgehärtet, vorzugsweise durch eine Wärmebehandlung. Es sind jedoch andere Behandlungen vorstellbar, beispielsweise mit ultraviolettem Licht. In gleicher Weise kann der Wicklungsdraht, der mit Lack gemäß der Erfindung überzogen wird, anschließend mit zusätzlichen Schichten überzogen werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden mit Hilfe der Beispiele der Ausführungsweisen ausführlich erläutert, die zur Veranschaulichung, aber keinesfalls zur Einschränkung angegeben sind.
- BEISPIEL 1
- In Kresyllösemitteln wird durch Reaktion zwischen einem Diamin, wie beispielsweise Methylendianilin (MDA) und Trimellitsäure-Anhydrid (TMA), und einem aromatischen hydrolisierten Polyester ein Polyesterimid (PEI) hergestellt.
- Dieses Polyesterimid wird durch Beimischung von 10 bis 50% Alkoxysilan, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS), Trimethoxysilan, Aminopropyl-Trimethylsilan in An- oder Abwesenheit eines Katalysators, wie beispielsweise pT5A-Säure, Dibutylzinn Bu2SnO oder einem Polysiloxan, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan, Silikophen® oder Silikophtal® modifiziert.
- Anschließend werden bezogen auf den Gehalt an Feststoffen 2 bis 20 Gew.-% der mineralischen Zusatzstofflösung, wie beispielsweise TiO2, Al2O3, ZnO2, BN, Tone, Nanoverbund-Tone und Glimmer, beigemischt und bis zur Homogenisierung gemischt.
- BEISPIEL 2
- In Kresyllösemitteln wird durch Reaktion zwischen einem Diisocyanat, wie beispielsweise Methylen-Diisocyanat (MDI) und Trimellitsäure-Anhydrid (TMA), gefolgt von einer Veresterung oder einer Umesterung in Anwesenheit von Verbindungen, die 2 oder mehr als 2 Hydroxylverbindungen besitzen, wie beispielsweise Tris(2-Hydroxyethyl)-Isocyanurat (THEIC, Dialkohole, Glykole), ein Polyesterimid (PEI) hergestellt.
- Dieses Polyesterimid wird durch Beimischung von 10 bis 50% Alkoxysilan, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS), Trimethoxysilan, Aminopropyl-Trimethylsilan in An- oder Abwesenheit eines Katalysators, wie beispielsweise pTSA-Säure, Dibutylzinn Bu2SnO oder einem Polysiloxan, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan, Silikophen® oder Silikophtal® modifiziert.
- Anschließend werden bezogen auf den Gehalt an Feststoffen 2 bis 20 Gew.-% der mineralischen Zusatzstofflösung, wie beispielsweise TiO2, Al2O3, ZnO2, BN, Tone, Nanoverbund-Tone und Glimmer, beigemischt und bis zur Homogenisierung gemischt.
- BEISPIEL 3
- In Lösemitteln des Typs N-Methylpyrrolidon (NMP) oder Dimethylacetamid (DMAC) wird durch Reaktion zwischen einem Diisocyanat, wie beispielsweise Methyl-Diisocyanat (MDI) und Trimellitsäure-Anhydrid (TMA), ein Polyamidimid (PAI) hergestellt.
- Dieses Polyamidimid wird durch Beimischung von 10 bis 50% Alkoxysilan, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS), Trimethoxysilan, Aminopropyl-Trimethylsilan in An- oder Abwesenheit eines Katalysators, wie beispielsweise pTSA-Säure, Dibutylzinn Bu2SnO oder einem Polysiloxan, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan, Silikophen® oder Silikophtal® modifiziert.
- Anschließend werden bezogen auf den Gehalt an Feststoffen 2 bis 20 Gew.-% der mineralischen Zusatzstofflösung, wie beispielsweise TiO2, Al2O3, ZnO2, BN, Tone, Nanoverbund-Tone und Glimmer, beigemischt und bis zur Homogenisierung gemischt.
- BEISPIEL 4
- Ein Polyimid des Typs Pyrel M®, (erhältlich von E. T. Dupont de Nemours & Co.), wird durch Zugabe von 10 bis 50% Alkoxysilan, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS), Trimethoxysilan, Aminopropyl-Trimethylsilan in An- oder Abwesenheit eines Katalysators, wie beispielsweise pTSA-Säure, Dibutylzinn Bu2SnO oder einem Polysiloxan, wie beispielsweise Polydimethylsiloxan, Silikophen® oder Silikophtal® modifiziert.
- Anschließend werden bezogen auf den Gehalt an Feststoffen 2 bis 20 Gew.-% der mineralischen Zusatzstofflösung, wie beispielsweise TiO2, Al2O3, ZnO2, BN, Tone, Nanoverbund-Tone und Glimmer, beigemischt und bis zur Homogenisierung gemischt.
- Die gemäß den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Lacke werden auf die Wicklungsdrähte mit einem nach IEC oder NEMA genormtem Durchmesser mittels bekannter Techniken aufgebracht, beispielsweise mittels mehrfacher Beschichtung oder durch Spritzen.
- Die auf diese Weise erhaltenen Wicklungsdrähte wurden unter Bedingungen getestet, die ihren Einsatz beispielsweise in Spulen für Frequenzwandler und -regler simulieren.
- Die Ergebnisse zeigen, dass die Wicklungsdrähte gemäß der Erfindung eine verbesserte Widerstandsfähigkeit bei einer Spitze-Spitze-Spannung von bis zu 3 kV für eine Frequenz von bis zu 20 kHz mit einer Anstiegszeit bis zu 1 kV/μs bei einer Temperatur von bis zu 180°C aufweisen.
Claims (14)
- Zusammensetzung, enthaltend: (a) ein Copolymer, das aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Harz erhalten wird, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Polyamidimid (PAI), Polyesterimid (PEI), Polyimid (PI), Polyvinylacetal (PVA) und ihre Mischungen umfasst und wenigstens ein Alkoxysilan enthält; und (b) einen mineralischen Zusatzstoff, der aus den Verbindungen von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr, Fe, den Silikaten sowie ihren Mischungen ausgewählt ist.
- Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Copolymer durch Zugabe von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% Alkoxysilan erhalten wird.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Alkoxysilan ausgewählt ist aus Tetraalkoxysilanen, wie beispielsweise Tetraethoxysilan (TEOS), und Trialkoxysilanen, wie beispielsweise Trimethoxysilan oder Aminopropyltrimethoxysilan.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der mineralische Zusatzstoff aus den Oxiden oder Nitriden von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr oder Fe ausgewählt ist und vorzugsweise Titandioxid ist.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der mineralische Zusatzstoff aus Silikaten, wie beispielsweise Tonen, Nanoverbund-Tonen oder Glimmer ausgewählt ist.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die 2 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-% mineralischen Zusatzstoff aufweist.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der mineralische Zusatzstoff eine spezifische Oberfläche aufweist, die größer als 40 m2/g ist.
- Isolierlack für Spulendraht, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
- Herstellungsverfahren für eine Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, enthaltend die folgenden Schritte: – Copolymerisation des thermoplastischen oder duroplastischen Harzes mit wenigstens einem Alkoxysilan; – Zugabe eines mineralischen Zusatzstoffs, der aus Verbindungen von B, Al, Ti, Zn, Zr, Cr, Fe, Silikaten sowie ihren Mischungen ausgewählt wird; und – Homogenisierung.
- Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die Synthese in einem Lösungsmittel ausgeführt wird, das ausgewählt ist aus Ortho-Kresol, Meta-Kresol, Para-Kresol, Kresylsäure, N-Methylpyrrolidon und Dimethylacetamid (DMAC) und ihren Mischungen.
- Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem die Reaktion in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt wird, der ausgewählt ist aus PTSA-Säure, Dibutylzinn oder einem Polysiloxan.
- Herstellungsverfahren für einen Spulendraht, enthaltend die folgenden Stufen: – Aufbringen eines Lacks, der eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist, auf den Draht; – Aushärten des Lacks.
- Spulendraht, erhalten durch das Verfahren gemäß Anspruch 12.
- Spule, enthaltend einen leitenden Draht, der mit einem Lack überzogen ist, der eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0012874 | 2000-10-09 | ||
FR0012874A FR2815038B1 (fr) | 2000-10-09 | 2000-10-09 | Composition de vernis , procede de fabrication de la composition , fil de bobinage revetu et bobine resultante |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60114538D1 DE60114538D1 (de) | 2005-12-08 |
DE60114538T2 true DE60114538T2 (de) | 2006-07-20 |
Family
ID=8855129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60114538T Expired - Lifetime DE60114538T2 (de) | 2000-10-09 | 2001-10-05 | Lackzusammensetzung, Verfahren zur Herstellung; Wickeldraht für elektrische Spule und so hergestellte Spule |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020041960A1 (de) |
EP (1) | EP1195775B1 (de) |
JP (1) | JP2002206060A (de) |
CN (1) | CN100432152C (de) |
AT (1) | ATE308792T1 (de) |
DE (1) | DE60114538T2 (de) |
ES (1) | ES2250324T3 (de) |
FR (1) | FR2815038B1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007022457A1 (de) | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Durtec Gmbh | Plasmamodifizierte natürliche Minerale mit nanoskaligen Eigenschaften, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
WO2014079647A1 (de) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Schwering & Hasse Elektrodraht Gmbh | Lackdraht |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020142161A1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-10-03 | Cynthia Grimes | Magnet wire having enamel with a boron nitride filler |
JP2006273969A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsui Chemicals Inc | 硬化可能な組成物およびその用途 |
DE102006041738A1 (de) * | 2006-09-04 | 2008-03-06 | Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh | Zusammensetzung zur Beschichtung elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung |
JP4974156B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2012-07-11 | 古河電気工業株式会社 | 絶縁電線 |
US8680397B2 (en) * | 2008-11-03 | 2014-03-25 | Honeywell International Inc. | Attrition-resistant high temperature insulated wires and methods for the making thereof |
US20110147038A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Honeywell International Inc. | Oxidation-resistant high temperature wires and methods for the making thereof |
DE102010039168A1 (de) | 2010-08-10 | 2012-02-16 | Schwering & Hasse Elektrodraht Gmbh | Elektroisolierlacke aus modifizierten Polymeren und daraus hergestellte elektrische Leiter mit verbesserter Gleitfähigkeit |
CN102796376A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-28 | 江苏亚宝绝缘材料股份有限公司 | 一种耐电晕组合物及其制备方法 |
PL2941461T3 (pl) | 2013-01-04 | 2017-05-31 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Krzemiany poliestrowe |
CN103436161B (zh) * | 2013-05-31 | 2015-12-23 | 镇江天信电器有限公司 | 一种电热水器电加热管用绝缘涂料 |
DE112014003158B4 (de) * | 2013-07-05 | 2022-12-15 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Elektrisches Bauteil, umfassend ein Isolierharz-Formteil, sowie Verfahren zur Stabilisierung der Flammhemmung |
CN103709721A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-04-09 | 中纺投资发展股份有限公司 | 低压缩永久变形热塑性聚氨酯弹性体组合物及其制备方法 |
CN104861866A (zh) * | 2015-05-30 | 2015-08-26 | 张家港市山牧新材料技术开发有限公司 | 一种耐热漆及其制备方法 |
JP6536300B2 (ja) * | 2015-09-04 | 2019-07-03 | Jsr株式会社 | 液状硬化性組成物 |
CN108475562B (zh) * | 2015-12-16 | 2021-01-08 | 三菱综合材料株式会社 | 耐热性绝缘电线与用于形成其绝缘层的电沉积液 |
KR102419084B1 (ko) * | 2016-09-27 | 2022-07-07 | 한국전기연구원 | 가교형 pai/세라믹졸 나노융합 절연바니쉬 소재 및 이의 제조방법 |
CN111599512B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-03-01 | 深圳市鸿益坤电子科技有限公司 | 一种铝漆包线 |
CN111883306B (zh) * | 2020-08-10 | 2022-06-07 | 成都航天凯特机电科技有限公司 | 一种高温漆包线及制备方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760296A (en) * | 1979-07-30 | 1988-07-26 | General Electric Company | Corona-resistant insulation, electrical conductors covered therewith and dynamoelectric machines and transformers incorporating components of such insulated conductors |
US4499149A (en) * | 1980-12-15 | 1985-02-12 | M&T Chemicals Inc. | Siloxane-containing polymers |
US4503124A (en) * | 1982-05-05 | 1985-03-05 | General Electric Company | Corona-resistant wire enamel compositions and conductors insulated therewith |
IT1186155B (it) * | 1985-12-20 | 1987-11-18 | Pirelli Cavi Spa | Cavi elettrici e materiale per formare rivestimenti di conduttori di cavi elettrici |
EP0304022A3 (de) * | 1987-08-21 | 1990-12-19 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Polyimid-Beschichtungsmaterial |
GB2210045A (en) * | 1987-09-23 | 1989-06-01 | Bp Chem Int Ltd | Polymer composition |
FR2658531B1 (fr) * | 1990-02-16 | 1992-04-30 | Alsthom Cge Alcatel | Vernis d'emaillage, procede de fabrication d'un tel vernis et fil conducteur emaille en faisant application. |
JP2722915B2 (ja) * | 1992-01-17 | 1998-03-09 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性樹脂及びその製造方法並びに電子部品用保護膜 |
CN1089634A (zh) * | 1993-01-09 | 1994-07-20 | 黄志启 | 热熔型道路标志涂料 |
GB9310146D0 (en) * | 1993-05-17 | 1993-06-30 | Raychem Ltd | Polymer composition and electrical wire insulation |
US5401787A (en) * | 1994-05-04 | 1995-03-28 | Quantum Chemical Corporation | Flame retardant insulation compositions |
JPH0812943A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-16 | Nichiban Kenkyusho:Kk | コーティング用組成物 |
CA2156816A1 (en) * | 1994-09-07 | 1996-03-08 | Jeffrey S. Borke | Flame retardant insulation compositions having enhanced curability |
US5883144A (en) * | 1994-09-19 | 1999-03-16 | Sentinel Products Corp. | Silane-grafted materials for solid and foam applications |
US5654095A (en) * | 1995-06-08 | 1997-08-05 | Phelps Dodge Industries, Inc. | Pulsed voltage surge resistant magnet wire |
US6238790B1 (en) * | 1999-05-26 | 2001-05-29 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Superdielectric high voltage insulation for dynamoelectric machinery |
WO2001059791A1 (fr) * | 2000-02-10 | 2001-08-16 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fil isole |
FR2808527B1 (fr) * | 2000-05-05 | 2005-11-11 | Cit Alcatel | Composition a proprietes thermomecaniques ameliorees et procede pour sa reticulation |
US20040242776A1 (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-02 | Strebel Jeffrey J. | Propylene polymer compositions having improved melt strength |
-
2000
- 2000-10-09 FR FR0012874A patent/FR2815038B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-05 DE DE60114538T patent/DE60114538T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-05 AT AT01402575T patent/ATE308792T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-10-05 EP EP01402575A patent/EP1195775B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-05 ES ES01402575T patent/ES2250324T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-10-05 US US09/970,682 patent/US20020041960A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-09 JP JP2001311691A patent/JP2002206060A/ja active Pending
- 2001-10-09 CN CNB011424141A patent/CN100432152C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007022457A1 (de) | 2007-05-09 | 2008-11-13 | Durtec Gmbh | Plasmamodifizierte natürliche Minerale mit nanoskaligen Eigenschaften, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
WO2014079647A1 (de) * | 2012-11-23 | 2014-05-30 | Schwering & Hasse Elektrodraht Gmbh | Lackdraht |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100432152C (zh) | 2008-11-12 |
EP1195775A1 (de) | 2002-04-10 |
FR2815038B1 (fr) | 2003-01-17 |
CN1356357A (zh) | 2002-07-03 |
ES2250324T3 (es) | 2006-04-16 |
FR2815038A1 (fr) | 2002-04-12 |
DE60114538D1 (de) | 2005-12-08 |
ATE308792T1 (de) | 2005-11-15 |
JP2002206060A (ja) | 2002-07-26 |
EP1195775B1 (de) | 2005-11-02 |
US20020041960A1 (en) | 2002-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60114538T2 (de) | Lackzusammensetzung, Verfahren zur Herstellung; Wickeldraht für elektrische Spule und so hergestellte Spule | |
DE102006006151B4 (de) | Teilweise entladungsresistenter Isolierlack, isolierter Draht und Verfahren zum Herstellen derselben | |
EP1166283B1 (de) | Beschichtungszusammensetzung für metallische leiter und beschichtungsverfahren unter deren verwendung | |
EP1303567B2 (de) | Volumenmodifizierte vergussmassen auf der basis polymerer matrixharze | |
DE3439880C1 (de) | Lack und Verfahren zur Herstellung von Korrosionsschutzbeschichtungen | |
EP1311588B1 (de) | Polyamidimidharzlösung und ihre verwendung zur herstellung von drahtlacken | |
DE102007061701A1 (de) | Metalleffektpigmente, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendung derselben und Pulverlack | |
EP1002323B1 (de) | Teilentladungsbeständige beschichtung für lackdrähte | |
EP0813580A1 (de) | Drahtbeschichtungsmittel sowie verfahren zu dessen herstellung | |
EP0502858B1 (de) | Drahtlacke sowie verfahren zum kontinuierlichen beschichten von drähten | |
DE602005000119T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kernes aus elektrisch leitfähigem Stahlblech | |
EP0297270A1 (de) | Verwendung von Beschichtungsmitteln auf Polyesterimidharzbasis zum Beschichten von Metallbändern | |
DE2630731C3 (de) | Verwendung von Metallpigmenten in elektrostatisch versprühbaren Nass- und Pulverlacken | |
EP0883881B1 (de) | Metallackdrähte | |
EP2668217B1 (de) | Drahtlack-zusammensetzung enthaltend polyole auf melamin-basis | |
WO2012130724A1 (de) | Polyester- oder polyesterimidharze, welche mit dem cyclischen imid einer aromatischen tricarbonsäure terminiert sind, sowie diese enthaltende drahtlack-zusammensetzungen | |
DE3118948A1 (de) | "partiell imidisierte polylamidsaeure-polymere, diese enthaltende beschichtungszubereitungen und ihre verwendung" | |
DE19927520C2 (de) | Gegen gepulste Spannungsstöße beständige Emaildrähte | |
DE60119237T2 (de) | Beschichteter draht | |
DE19832186A1 (de) | Teilentladungsbeständige Beschichtung für Lackdrähte | |
DE102006041738A1 (de) | Zusammensetzung zur Beschichtung elektrischer Leiter und Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung | |
DE2460206C2 (de) | Harzmischung auf Polyester- und Polyhydantoinbasis und ihre Verwendung | |
DE3241345A1 (de) | Waermebestaendige synthetische harzmasse | |
DE3018673A1 (de) | Lacke fuer elektrischen draht und damit versehene elektrische leiter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ESSEX NEXANS EUROPE, COMPIEGNE, FR |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ESSEX EUROPE, COMPIEGNE, FR |