CH277453A

CH277453A - Zur Verwendung bei hohen Temperaturen geeigneter isolierter elektrischer Leiter.

Info

Publication number: CH277453A
Authority: CH
Inventors: Corporation Westingho Electric
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1947-06-19
Filing date: 1948-06-18
Publication date: 1951-08-31

Description

Zur Verwendung bei hohen Temperaturen geeigneter isolierter elektrischer Leiter. Die vorlie;@ende Erfindung bezieht sich auf einen isolierten elektrischen Leiter, ins besondere auf emaillierten Draht, der Eigen schaften besitzt, die ihn für Zwecke der An wendung bei hohen Temperaturen geeignet machen.

Mit den bekannten, übliehen organisehen Emaillierungen versehener Draht eignet sieb nicht für den kontinuierlichen Gebrauch bei Temperaturen, die beträchtlich über 105 C liegen, da die Emaillierungen das Bestreben haben, bei Temperaturen von. beispielsweise 125 C oder mehr rasch der Zersetzung zu unterliegen, zu verkohlen oder anderweitig Schaden ztt nehmen. Gemäss den gegenwärtig geltenden Normen für eine gewöhnliehe orga nische Isolation darf deshalb eine aus völlig organischen Harzen oder Substanzen zusam mengesetzte Isolation nicht kontinuierlich bei über 105 C liegenden Temperaturen verwen det werden.

Organo-Polysiloxanharze stehen bereits seit einer Anzahl Jahren zur Verfügung. Ob schon viele Versuche unternommen worden sind, Organo-Polysiloxanharze in Form von Emailleüberzügen auf Draht aufzutragen, haben sich diese Harze als den Oleoresinat- und den synthetischen, vollständig organi schen Harzemaillierangen als weit unterlegen erwiesen.

Bis jetzt hat sich jedes Organo- Polysiloxanharz, welches an sich genügend biegsam wäre, dass ein damit emaillierter Draht zu Spulen aufgewickelt werden könnte, als derart thermoplastisch erwiesen, dass dar aus hergestellte Spulen bei über 1000 C liegen den Temperaturen einem Kurzschluss unter liegen. Es sind deshalb keine isolierten Lei ter, die eine Emaillierung aus Organo-Poly- siloxanharzen allein tragen, erhältlich, die bei erhöhten Temperaturen von über 100 C tech nisch für Spulen und verwandte allgemeine Zwecke verwendet werden könnten.

Es wurde gefunden, dass gewisse Poly- esteramidharze mit Querbindungen einen Grad von Widerstandsfähigkeit gegen ther mische Zersetzung aufweisen, wie dies bei keinem der andern bekannten organischen Drahtemailharze der Fall ist.

Im Schweizer Patent Nr.271751 ist beispielsweise ein syn thetisches organisches Poly esteramid-Draht- email beschrieben, welches eine erstaunliche thermische Haltbarkeit aufweist. Spulen, die aus mit dieser Art von Email versehenem Draht. hergestellt worden waren, wurden wäh rend längeren Zeitabsehnitten bei Tempera turen von 150 bis 200 C geprüft, wobei prak tisch keine thermische Zersetzung des Harzes festzustellen war.

Zum Vergleich wurden zahlreiche andere im Handel bekannte, auf Kupferdraht aufgetragene Emaillierungen parallel mit den im genannten Patent be schriebenen Emaillierungen geprüft, wobei die ersteren infolge Zersetzung, Brüchigkeit und andern Sehädigungen versagten, so dass sie bei Temperaturen von 150 C und mehr schon nach kurzer Zeit unbrauchbar waren.

Spulen, die aus mit den besten im Handel üblichen organischen Emaillierungen überzogenem Draht gewickelt worden waren, wiesen vor dem Versagen eine durchschnittliche Le bensdauer von 35 bis 53 Stunden auf, wenn sie bei Temperaturen von 140 bis 200 C ge halten wurden, während Spulen, die aus mit der im genannten Patent beschriebenen Emaillierung versehenem Draht gewickelt worden waren, nach Hunderten von Stunden bei 200 C keinen Kurzschluss erlitten. Diese Prüfungen lassen die völlig unerwartete ther mische Widerstandsfähigkeit der Polyester- Amidharze mit Querbindungen erkennen.

Die Poly ester-Amid-Emails konnten bis her jedoch nicht mit Erfolg für Zwecke der Drahtisolierung verwendet werden, da sie bei Temperaturen von 150 C und mehr der Oxydation unterliegen, so dass die Isolation im Gebrauch bei diesen erhöhten Tempera turen Schaden erleidet.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht. die Lberwindung dieser Schwierigkeiten, in dem sie einen isolierten elektrischen Leiter liefert, der einen Belag aus einem gehärteten Polyester-Amidharz mit Querbindungen trägt, über welchem ein Belag aus einem Organo- Polysiloxanharzes liegt.

Auf diese Weise wird die Oxydation bei erhöhten Temperaturen verhindert, und die Querbindungen aufweisenden Polyester Amid- barze können in Form von Email auf Draht den strengen Bedingungen erhöhter Tempe raturen widerstehen, ohne einen wesentlichen Verlust in bezug auf .die physikalischen oder elektrischen Isoliereigenschaften zu er leiden.

Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes beispielsweise und mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.

Fig.1 ist ein stark vergrösserter Quer schnitt durch einen Leiter, der erfindungs gemäss isoliert ist, und Fig. 2 ist eine schematische Darstellun-#Y eines Leiters, der eine andere Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes darstellt.

Zur Herstellung eines Leiters gemäss der Erfindung wird beispielsweise ein aus Kup fer, Silber oder einem andern -Metall oder einem andern leitenden -Material bestehender Leiter in Dralit-, Stab-, Kabel-, Litzenforin oderanderer Form zuerst mit einer Sehieht eines praktisch isotropen Polyester-Amid- harzes, welches Querbindun en aufweist, überzogen.

In Fig. 1 ist ein' beispielsweise aus Kupfer bestehender Leiter 10 dargestellt, der mit eineng Belag 7 2 aus einem gehärteten, Querbindungen aufweisenden Polyester Amid- harz-Email, welches direkt auf das Kupfer aufgetragen ist, isoliert ist.. Hierauf wird über den Polyester Amid-Belag, 12 eine Schicht. 14 aus einem Oi#-ano-Polysiloxanharz aufgelegt.

Das Auftragen des Belages 12 kann in der Weise erfolgen, dass man den Draht ein- oder mehrmals in eine Harz lösung des Polyester-Aniidharzes eintaucht. und nach jeder Eintauehoperation einer Backbehandlung unterwirft, um das Harz zu härten. Der teilweise überzogene Draht wird hierauf ein oder mehrere Male in ein Or- gano-Polysiloxanharz eingetaucht und zwecks Härtung des Harzes gebacken.

Die Überzüge können mittels -Iatrizen oder durch Aus stossen und dergleichen aufgetra-en werden. Das folgende Beispiel erläutert die eine Art der Herstellung eines isolierten Leiters der in Fig. 1 gezeigten Art.

Beispiel: Kupferdraht einer Dicke von 0,155 mm wurde 6mal dureli ein (MM hindurchgeleitet, welches eine 20 % i--@e Lösung eines Polyester- Amidharzes in einem Gemisch von Kresol,

Äthanol und einem in der Hauptsache aus aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehen den und einen Siedebereieli von 13.5 bis 180 C aufweisenden Petrolkohlen lvasserstoff enthielt. Der Draht wurde während etwa 20 Sekunden bei einer Temperatur von 450 C durch einen Ofen geführt. Nach sechs Durchgängen betrug die Dicke des Belages 0,079 min.

Die Zeit und die Temperatur waren nicht genü gend hoch, um das Polyester Amidharz voll ständig zu härten. Die nachfolgende Be handlung mit dein Or-ano-Pol-,-siloxanhai-z wurde bei einer derart hohen Temperatur aus geführt, dass das Polyester-Amidharz während dieser Phase der Behandlung vollständig er härtete.

Der mit dem Poly ester-Amidharz über zogene Draht wurde in eine Lösung eines Me- thyl-phenyl-siloxanharzes, welches 1,2 bis 1,5 organische Gruppen pro Siliciumatom bei etwa gleicher Anzahl Methyl- und Phenyl- gruppen enthielt, eingetaucht. Das Siloxan- harz wurde in einem hauptsächlich aus aro matischen Bestandteilen bestehenden und einen Siedebereich von etwa 135 bis 180 C aufweisenden Petrolkohlenwasserstoff gelöst.

Die Ofentemperatur betrug 450 C, wobei alle Teile des Drahtes während etwa 40 Sekunden dieser Temperatur 'ausgesetzt wurden. Nach 6maligem Durehleiten des Drahtes durch das Organo-Siloxanharz war die Gesamtdicke der Emaillierung auf dem Draht auf 0,038 mm gestiegen, wobei der Drahtdurchmesser um 0,076 mm vergrössert worden war.

Das verwendete Poly ester-Amidharz be stand aus dem Reaktionsprodukt von:
EMI0003.0020

Maleinsäureanhydrid <SEP> 5,34 <SEP> Mo1
<tb> Bernsteinsäure <SEP> 1,33Mo1
<tb> Adipinsäure <SEP> 1,33 <SEP> Mol
<tb> 1lthylenglykol <SEP> 5,6 <SEP> Mol
<tb> Äthylendiamin. <SEP> 2,4 <SEP> 11-Iol Die Umsetzung der obigen Bestandteile erfolgte in der Weise, dass man die ersten vier Bestandteile in ein Reaktionsgefäss ein trug, welches mit einem Thermometer, einer Rührvorriehtung, einem Gaseinleitungsrohr, einem Ableitungsrohr für das während der Reaktion gebildete Wasser und einem Tropf trieliter ausgerüstet war.

Naehdem die vier Bestandteile zu einem homogenen Gemisch verrührt worden waren, wurde das Äthylen diamin aus dem Tropftrichter langsam unter kräftigem Rühren in die Lösung eingetragen. Die Geschwindigkeit des Eintragens des Äthylendiamins wurde derart eingestellt, dass etwa 1.0 Minuten erforderlich waren, um es dem Inhalt des Reaktionsgefässes zuzusetzen.

Während des Eintragens des Äthylendiamins trat eine exotherme Reaktion ein, welche eine Erhöhung der Temperatur auf 100 bis 115 C verursachte. Nach beendeter Zugabe des Äthylendiamins wurde das Reaktionsgefäss von aussen erhitzt, derart, dass die Tempera tur langsam stieg. Bei etwa l30 C wurde Wasserdampf abgegeben, welcher mittels eines durch das Gaseinlassrohr in das Innere des Reaktionsgefässes eingeführten Stiekstoffgas- stromes weggespült wurde.

Die Wärmezufuhr wurde derart geregelt, dass nach 2 bis 8 Stunden eine Temperatur von 150 C erreicht wurde. Gute Resultate werden erzielt, wenn .zur Erreiehung von 150 C eine Dauer von 6 Stunden angenom men wird. Die Geschwindigkeit der Tem peratursteigerung wurde auf diesem Wert oder sogar etwas unter diesem Wert ge halten, bis das Reaktionsprodukt eine maxi male Temperatur von etwa 170 bis1750 C erreichte. In diesem Punkt betrug die A. S. T. M.-Kugel- und Ringtemperatur des harzartigen Reaktionsproduktes 4:5 bis 90 C.

Die Bezeichnung Kugel- und Ringtem peratur bezieht sich auf eine Sehmelzpunkt- bestimmung, die durch die Normen der Ame- rican Society Tor Testung Materials festge legt ist und darin besteht, dass man eine Stahlkugel von bestimmter Grösse auf ein Stück Harz stellt, welches seinerseits in einen Messingring von bestimmten Dimen sionen gestellt wird. Der Messingring wird hierauf erhitzt, bis die Kugel durch den Ring hindurchgeht. Die Temperatur, bei wel cher dieser Vorgang stattfindet, wird als Kugel- und Ringtemperatur bezeichnet.

Die Reaktion wurde hierauf abgebrochen, indem man das harzartige Reaktionsprodukt mit einem Lösungsmittel verdünnte, und zwar in einer Menge, die zur Erzeugung eines Ge- misches mit etwa 50 bis 60% festen Harz- bestandteilen genügte. Die verhältnismässig konzentrierte Harzlösung wurde alsdann rasch auf Zimmertemperatur abgekühlt.

Sie wurde hierauf durch Zugabe eines Lösungs mittels, das aus etwa gleichen Teilen lthanol, Kresol und dem Petrolkohlenwasserstoff zu- sammengesetzt war, zu einer 20%.igen Lö- sung verdünnt.

Der gemäss obigem Beispiel behandelte Kupferdraht eines Durchmessers von 0,455 nim wurde Prüfungen unterzogen und mit Kup ferdraht verglichen, der nur mit dem be schriebenen Poly ester-Amidharz allein über zogen war. Aus beiden Typen von isoliertem Draht wurden Spulen gewickelt, wobei zum Wickeln der Spulen zwei Sätze von parallelen Drähten verwendet wurden.

In jeder Spule wurde ein Draht mit einer Gleichstromquelle von 67 V verbunden, um genügend Strom für eine konstante Erwärmung des Kupfers auf eine Temperatur von 21135o C durchlaufen zu lassen, und beide Drähte wurden ausserdem mit einem Messstromhreis von 22 V verbun den, um die V eränderun --en des Widerstandes zwischen den parallelen Drahtsätzen zu be stimmen.

Ein V ersac-en des Isolat.ions- inaterials wurde im Zeitpunkt angenommen, in welchem der Isolationswiderstand zwischen den parallelen Drähten unter 1000 Olim fiel.

Das erhaltene Prüfungsresultat. ist, das Tol- gende
EMI0004.0021

Mittlere <SEP> Lebensdauer
<tb> Draht <SEP> bei <SEP> 235 <SEP> C <SEP> in <SEP> Stunden
<tb> Polyester-Amidharz <SEP> allein <SEP> 82
<tb> Draht <SEP> aus <SEP> obigem <SEP> Beispiel <SEP> mehr <SEP> als <SEP> 1610 Der Prüfversuch wurde nach 1610 Stun den unterbrochen, wobei die Isolation immer noch ausgezeichnet war. Blanker Draht, wel cher mit dem obigen Organo-Polysiloxan- ha.rz allein überzogen war und zu Spulen ver arbeitet wurde, unterlag, unmittelbar nachdem eine über 100 C liegende Temperatur er reicht worden war, einem Kurzschluss.

Die zum Auftragen auf Leiter gemäss der vorliegenden Erfindung geeigneten Polyester- Amidharze mit Querbindungen können in der Weise hergestellt werden, dass man ( < 1) ein Gemisch von organischen Dicarbonsäuren oder Anhy driden derselben, die im Durch schnitt 2 bis nichtcarboxyliselie Kohlen- stoffatome pro Molekül aufweisen, wobei das Gemisch aus 48 bis 92 Mol-Proz. einer Säure mit der Gruppe:

EMI0004.0036
worin R und R., je ein OH-Radikal oder R und R1 zusammen 0 darstellen, und einem aus gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen bestehenden Rest zusammengesetzt ist, und (R) ein Ge misch aus primären aliphatischen Aminen und mehrwertigen Alkylalkoholen, in welchem Gemisch (B)

die Gresamtzalil der Amino- und Hy droxylgruppen praktisch gleich der Ge samtzahl der Carboxylgruppen in (_l) oder grösser als diese ist, zur Reaktion bringt..

Wie aus der Beschreibung im oben er wähnten Patent hervorgeht, können Gemische aus geeigneten Polyester- Amidharzen bei spielsweise durch Umsetzung der folgenden Bestandteile erhalten werden. Man verwen det nur ungesättigte zweibasische Säure, z. B.

Maleinsäure, Funiarsäure, Maleinsäureanhy- drid oder die Monoinethvl-Substitutionsderi- vate derselben, in welchen die nichtcarboxy- lisehen Wasserstoffatome substituiert sind.

Citraconsä.ure und Citraeonsäureanbydrid sind Beispiele solcher Monomethylderivate. Mit der un-esättigten alipliatisehen zweibasi- schen Säure ist, eine geringere Menge (auf Mole bezogen) eines Produktes,

das minde stens eine gesättigte alipliatisclie zweibasische Säure mit 1 bis 12 niehtearboxylischen Koh- lenstoffatomen enthält und zu mindestens 25 Mo1-Proz. aus Bernsteinsäure besteht, kombi niert.

Mit dem Gemisch der zweibasischen Säuren werden Äthylendiamin oder Propylen- diamin und ein mehrwertiger Alkohol, des sen Hauptmenge aus Glykol besteht, umge setzt. Geeignete mehrwertige Alkohole sind Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylen- glykol, Hexamethylenglykol, Glyzerin und Pentaerythrit.

Bei der Herstellung des Harzes werden die ungesättigte zweibasische Säure und die ge sättigte zweibasische Säure in einer Menge von total 7,2 bis 8,8 Mol mit dem aliphati- schen Diamin und dem mehrwertigen Alkohol in einer Menge von insgesamt gleichviel Mo len oder einem molaren Überschuss von bis zu ein Drittel zur Umsetzung gebracht. Ausgezeichnete synthetische Harze werden im besonderen aus etwa 4,25 bis 5,9 Mol der ungesättigten zweibasischen Säure, wie z. B.

Maleinsäureanhy drid, und 2 bis 4,8 Mol einer gesättigten zweibasischen Säure, die minde stens 25 Mo1-Proz. Bernsteinsäure enthält, her gestellt. Gute Resultate sind bei alleiniger Verwendung von Bernsteinsäure als gesättigte zweibasische Säure erzielt w^r@?^¯:

. 2,1 bis 2,65 Mol einer der beiden Verbindungen Äthylendiamin oder Propi-lendiamin oder eines Gemisches der beiden werden mit 5 bis 6,75 Mol eines Glykols oder eines Gemisches mehrw erti-er Alkohole, dessen Hauptbestand teil ein Glykol ist, vermischt.

Ferner wird das Polyester-Amidharz vorzugsweise isotrop sein und das Reaktionsprodukt aus 4,25 bis 5,9 Mol einer ungesättigten sauren organischen Ver bindung, 1 bis 2,4 Mol Adipinsäure, 1 bis 2,4 Mol Bernsteinsäure, bei einer Gesamtmenge der drei sauren Bestandteile von 7,2 bis 8,8 1o1, 2,1 bis 2,65 llol eines höchstens 3 Kohlenstoffatome enthaltenden Diamins und 5 bis 6,75 Mol Glykol,

wobei die Gesamtzahl der Mole des Diamins und Glykols zusammen mindestens gleich gross wie die Zahl der Mole der sauren Bestandteile ist, enthalten. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Polyester-Amidharz das Reaktions produkt aus 5 bis 5,75 Mol Maleinsäureanhy- drid, 1,2 bis 1,5 Mol Bernsteinsäure, 1,2 bis 1,5 Mol Adipinsäure, bei einer Gesamtmenge der drei sauren Bestandteile von 8 1o1, 2,7 bis 2,65 llol Äthylendiamin und 5 bis 6,

75 Mol Äthylengly kol, wobei Äthylendiamin und Gly- kol zusammen mindestens 8 Mol ergeben.

Gute Resultate werden auch dann erzielt, wenn das Polyester-Amidharz das Reaktions produkt aus 3,89 bis 4 Mol Maleinsäureanhy- drid, 1 bis 1,11 llol Adipinsäure, 1,166 bis 1,435 Mol Glyzerin, 2,438 bis 3,25 Mol Mono äthanolamin und bis zu 0,406 llol Äthylen diamin enthält.

Eine Reihe von Polyester-Amidharzen kann aus den folgenden Komponenten unter Anwendung der angegebenen Mengenverhält nisse hergestellt werden:
EMI0005.0064

Säureft: <SEP> Komponente <SEP> Molprozente
<tb> Maleinsäure, <SEP> Fumarsäure <SEP> oder
<tb> Maleinsäureanhy <SEP> drid <SEP> 38-47
<tb> Adipinsäure <SEP> 13-4
<tb> Amine <SEP> und <SEP> Alkohole.:

<tb> Glyzerin <SEP> 10-20
<tb> (jedes <SEP> Mol <SEP> Glyzerin <SEP> kann <SEP> voll ständig <SEP> oder <SEP> teilweise <SEP> durch
<tb> % <SEP> Mol <SEP> Pentaery <SEP> thrit <SEP> ersetzt
<tb> werden).
<tb> Monoäthanolamin <SEP> 37-27
<tb> (jedes <SEP> Mol <SEP> des <SEP> Monoäthanol amins <SEP> kann <SEP> bis <SEP> zur <SEP> Hälfte
<tb> durch <SEP> 1 <SEP> Mol <SEP> Äthylendiamin
<tb> und <SEP> 1/s <SEP> Mol <SEP> Glyzerin <SEP> ersetzt
<tb> werden).

Polyester - Amidharze dieser letzteren Klasse, welche gute thermische 1Viderstand- fähigkeitseigenschaften aufweisen, werden bei spielsweise durch Umsetzung der folgenden Gemische hergestellt:

EMI0005.0068

Harz <SEP> Nr. <SEP> Mole <SEP> Verbindung
<tb> 1. <SEP> 3,89 <SEP> Maleinsäureanhydrid
<tb> 1,107 <SEP> Adipinsäure
<tb> 1,166 <SEP> Glyzerin
<tb> 3,25 <SEP> Monoäthanolamin
<tb> 2. <SEP> 4,00 <SEP> Maleinsäureanhydrid
<tb> 1,00 <SEP> Adipinsäure <SEP> .
<tb> 1,435 <SEP> Glyzerin
<tb> 2,438 <SEP> Monoäthanolamin
<tb> 0,406 <SEP> Äthylendiamin
EMI0006.0001

Harz <SEP> Nr. <SEP> Mole <SEP> Verbindung
<tb> 3. <SEP> 3,89 <SEP> Maleinsäureanhydrill
<tb> 1,11 <SEP> Adipinsäure
<tb> 1,435 <SEP> Glyzerin
<tb> 2,438 <SEP> Monoäthanolamin
<tb> 0,406 <SEP> Äthylendiamin
<tb> 4. <SEP> 3,89 <SEP> Maleinsäureanhydrid
<tb> 0,553 <SEP> Adipinsäure
<tb> 0,551. <SEP> Fumarsäure
<tb> 1.,333 <SEP> Glyzerin
<tb> 3,00 <SEP> Monoäthanolamin Die Bestandteile der einzelnen Harze wer den in der.

gleichen Weise zur Umsetzung ge bracht, wie dies für die Reaktion des in bezug auf Fig.1 beschriebenen Beispiels dargelegt ist.

In gewissen Fällen kann ausser den Be lägen aus Polyester-Amidharz und Orga.no- Polysiloxanharz noch ein Belag aus anorga nischen faserigen Materialien vorhanden sein. Besonders geeignete anorganische Fa sern sind Glasfasern und Asbestfasern. Für eine minimale Dicke der Isolation hat sich eine einzige Umhüllung aus Fasern von kon tinuierlichen Glasfäden als günstig erwiesen. In Fig. 2 ist diese Ausführungsform der Er findung erläutert.

Ein Leiter 20 wird mit einem Poly esteramid-Harzemail überzogen, um eine Schicht 22 zu bilden, die vorzugs weise nicht gehärtet, jedoch teilweise getrock net wird, so dass das harz klebrig ist. Hier auf werden über das Harzemail Glasfasern als Schicht 24 gewickelt. Alsdann wird der umhüllte Leiter durch das Polyesteramid- Harzemail hindurchgeführt und unter den im obigen Beispiel beschriebenen Bedingun gen, das heisst während etwa 20 Sekunden, bei 450 C erhitzt. 3- oder 4maliges Eintau chen und Erhitzen genügt gewöhnlich.

Da durch wird ein gehärteter Belag 26 von Poly- esteramid-Harzemail mit Querbindungen er zeugt, welcher die Fasern aus kontinuierlichen Cxlasfäden vollständig umhüllt. Die Glas fasern sind demgemäss fest mit dem Leiter verbunden und vollständig überzogen. Der Leiter wird hierauf durch eine Organo-Pola- siloxanharzlösung hindurchgeleitet, welche nach der Hitzebehandlung zwecks Härtung des Polysiloxanharzes einen Belag 28 liefert.

Die Gesamtdicke der so aufgetragenen Isolation kann je nach den besonderen Be dürfnissen verändert werden. Es können Dicken bis auf 0,064 inm hinunter erzeugt werden. In gewissen Fällen können jedoch dickere Isolationen erwünscht sein. Die Isola tion gemäss Fig. 2 besitzt, die hohe thermische Widerstandsfähiakeit der in Fig. 1 darge stellten Isolation -und ausserdem die Vorteile, die sieh aus dein Vorhandensein faseriger, verstärkender Materialien ergeben.

Unter den Organo-Polysiloxanliarzen, die sieh für den äussersten Belag zur Verhinde rung einer unerwünseliten Oxydation des darunterliegenden, Querverbindungen aufwei senden Polyester-Amidliarzes eignen, befinden sich Verbindungen der folgenden typischen Strukturen:
EMI0006.0031
worin R und R 1 das gleiche oder verschie dene organische Radikale darstellen können, die durch Kolilenstoff-Silieium-Brüeken min destens mit einigen der Silieiumatome ver bunden sind.

Das Verhältnis von R und R1 zusammen zu Si kann zwischen 2 und 1 schwanken. x kann den Wert 4 oder einen höheren Wert aufweisen. Geeignete, durch R und R, dargestellte organische Radikale sind aliphatisehe Radikale, wie z.

B. DIethyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Amyl, Heptyl bis Octadecyl lind höher;

Aryl-, Alkaryl- und Aralkyl-Radikale, wie Plienyl, Tolyl, Xylyl, Mesityl, Naphthyl, Benzyl, und Alkenylradi- kale, wie Allyl, llethally 1 und dergleichen. An Stelle unvollständige-,.- Kondensation kann Reinen Teil der OH-Gruppen darstel len.

Es ist klar, dass die obige Aufzählung von Radikalen nur beispielsweise und nicht erschöpfend ist. So können Phen@I-äthyl- poly siloxan, Ally 1-phen @-1-polysiloxan, Methal- lyl-met.hyl-polysiloxan, Methyl-polysiloxane und ähnliche Siloxane allein oder Gemische derselben verwendet werden.

Die Polysiloxane können lineare, ver zweigte, quergebundene und cy clische Struk turen aufweisen. Gewöhnlich sind in einem einzigen technischen Ansatz von Polysiloxan Kombinationen aller Strukturtypen vorhanden. Eine typische cyclische Struktur ist die fol gende:
EMI0007.0007
worin R und R, organische Radikale gemäss obiger Definition sind.

Die endständigen Gruppen irgendeiner linearen oder verzweig ten Struktur können die folgende Konstitution aufweisen:
EMI0007.0010
worin R und R1 die oben definierte Bedeu tung besitzen und R2 ein aliphatisches Ra dikal, ein Alkenyl-, Aryl-, Alkoxy-, Aryloxy- oder Hydroxyl-Radikal darstellen kann.

Die Herstellung der Organo-Siloxane kann nach verschiedenen Methoden aus Ausgangs materialien, wie Siliciumtetrachlorid, Äthyl- silikat oder Methylsiliciumchloriden erfolgen, indem man Halogen- oder Äthoxylradikale durch irgendwelche andere gewünschte org_a- nisehe Radikale ersetzt.

Man kann Grignard-Reagens verwenden, um Halogenid- oder Ätlioxylradikale in jeder gewünschten Menge durch organische Grup pen, wie Methyl, Phenyl, Allyl oder derglei chen, zu ersetzen. Mindestens ein Radikal pro Siliciumatom sollte ein leicht hydrolysierbares Radikal, wie z. B. Ätlioxy 1 oder Halogen, sein.

Die Hydrolyse der organischen Sili- ciumverbindungen liefert Silanole, die unter Abspaltung von Wasser zwischen Hydroxyl- gruppen und Bildung von Silicium-Sauer- stoff-Silicium-Bindungen zu Polymeren kon densieren. Durch Anwendung von Hitze und Dehy drations- oder Kondensationskatalysa toren, wie z. B.

Schwefelsäure oder organi sche Borate, kann man Polymere von geeig netem Molekulargewicht erhalten. Gewünsch- tenfalls kann man Destillations- oder Frak- tioniermethoden anwenden, um die Polymere in Fraktionen von bestimmtem Molekular gewicht zu trennen. Es werden jedoch in Lösungsmitteln noch lösliche Zwischenprodukte oder unvollständig kondensierte Polysiloxane hergestellt und zum Überziehen von Draht verwendet, wobei die Polysiloxane durch Hitze in einen unlöslichen Zustand überge führt werden können.

Besonders gute elastomere Organo-Poly- siloxane werden aus flüssigen Dimethylsilo- xanen erhalten, indem man diese am Rück fluss mit Metallhalogenidkataly satoren, wie z. B. Ferrichlorid oder Aluminiumchlorid, be handelt, bis ein Harz entstanden ist, und hierauf mit einer grossen Menge einer fein verteilten, inerten anorganischen, festen Füllsubstanz, wie Titandioxyd oder Lithopon, und 1 bis 5 /o eines organischen Peroxyds, wie z.

B. Benzoylperoxyd, vermischt. Die Masse kann gemahlen und hierauf über den Leiter ausgestossen werden, welcher einen Belag aus Querbindungen aufweisendem Poly ester-Amid- harz trägt, worauf man den Leiter während einigen Minuten bei einer Temperatur von 150 bis \?50 C einer Hitzebehandlung unter werfen kann, um die elastomere Polysiloxan- masse zu härten. Durch Änderung der Men gen des Benzoylperoxydes und der Füllsub stanz können der Härtegrad und die Festig keit des gehärteten Elastomers in geeigneter Weise variiert werden.

Die Siloxanelastomere sollten in der Weise auf die Leiter aufge tragen werden, dass sie die darunterliegende Schicht des Polyester=Amidhärzes völlig über decken. - .

Siloxane in Form von niedrigen Poly meren oder unvollständig kondensierten Zwi- schenprodukten lassen sich in Tolulol oder in andern aromatischen Lösungsmitteln leicht lösen und als Emailmassen verwenden.

Zur Beschleunigung der Härtung und zur Vervoll ständigung der Kondensation können Kataly satoren, beispielsweise Borate, wie Äthylborat, Phosphate, organische Peroxyde, wie Ben- zoylperoxyd, und trocknende Metallverbin dungen, wie Bleinaphthenat und Kobalt.lino- leat, verwendet werden.

Das Vorhandensein dieser Katalysatoren oder Trockenmittel er möglicht eine rasche Härtung der niederen Organo-Poly siloxanpolymere oder -zwischen- produkte zu einem Harzbelag, und zwar innerhalb einer kurzen Zeitspanne bei mässi gen Temperaturen.

Es kann erwünscht sein, den Organo-Poly- siloxanen Stabilisatoren beizumischen, um sie in einen Zustand zu versetzen, in welchem sie während einer längeren Dauer hohe Tempera turen ertragen können, ohne rissig zu wer den oder anderweitig Schaden zu erleiden. Amine und Phenole mit hohen Siedepunkten haben sich für diesen Zweck als besonders gut geeignet erwiesen. p-Aminophenol, Diphenyl- amin, a-Naphthylamin, a-Naphthol und Cate- chin sind als Beispiele zu nennen.

Die Organo-Polysiloxane erlangen eine un gewöhnlich gute thermische Widerstandsfähig keit, wenn man ihnen0,01 bis 5 Gewichts prozent eines Metallchelates, wie z. B. Kupfer- acetoacetat und Chr omacetylacetonat, bei mischt.

Die Metallchelate sind die Reaktions produkte aus Metallen oder Metallverbindun gen und einer Verbindung der Formel
EMI0008.0031
worin K Kohlenwasserstoff-,Al koxy-, Amino- und substituierte Aminoradikale und Y Sauerstoff, Imino- und substituierte Imino- gruppendarstellen. Durch Beimischung der Metallchelate wird dem Organo-Polysiloxan- film auf dem Polyester-Amid eine Kontinui tät verliehen,

welche einen optimalen Schutz gegen Oxydation ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRUCH Isolierter elektrischer Leiter, gekennzeich net durch einen Belag ans einem gehärteten, Querbindungen aufweisenden Polvester-Amid- harz, welcher Belag direkt auf dem Lei ter aufgetragen ist, und einen darüberlie- genden Belag aus einem Orgailo-Polysiloxan- harz. UNTERANSPRÜCHE: 1. Leiter gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwisellen dem Belag aus dem Organo-Poly siloxanharz und dem Belag aus Polyester-Amidharz eine Hülle aus Glas fasern liegt.

2. Leiter gemäss Patentanspruch und Un- teransprucli 1, dadurch gekennzeichnet, dass über der Hülle aus Glasfasern und unter dem darüberliegenden Belag aus Organo-Polysilo- xanharz ein zweiter Belag aus gehärtetem Polyester-Amidharz liegt. 3.

Leiter gemäss Patentansprueh und Un- teransprüehen 1 Lind 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das gehärtete, Querbindungen aufweisende Polyester-Amidharz praktisch isotrop ist und das Reaktionsprodukt aus .1,25 bis 5,9 Mol einer ungesättigten sauren orga nischen Verbindung, 1 bis 2,4 11o1 Adipin- säure, 1 bis 2,4 Mol Bernsteinsäure,

bei einer Gesamtmenge der drei sauren Bestandteile von 7,2 bis 8,8 Mol, 2,1 bis 2,65 11o1 eines höchstens 3 Kohlenstoffatoine enthaltenden Diamins und 5 bis 6,75 Mol Glykol, wobei die Gesamtzahl der Mole des Diamins und Gly- kols zusammen mindestens gleich gross wie die Zahl der Mole der sauren Bestandteile ist, ent hält. 4.

Leiter gemäss Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die ungesättigte saure organische Verbindung aus Maleinsäureanlivdrid bestellt. 5. Leiter gemäss Patentanspruell, da durch gekennzeichnet, dass (las Poly ester- Amidharz das Reaktionsprodukt aus 5 bis 5,75 :11o1 Maleinsäureanhydrid, 1,2 bis 1,5 Mal Bernsteinsäure, 1,2 bis 1,5 ':

11o1 Adipinsäure, bei einer Gesamtmengle der (frei sauren Be standteile von 8 @11ol, 2,1 bis 2,65 Mol. Äthylen diamin und 5 bis 6,75 -41o1 Äthylenglykol, wo- bei Äthylendiamin und Glykol zusammen min destens 8 Mol ergeben, enthält. 6.

Leiter gemäss Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass das Polyester-Amidharz das Reak tionsprodukt aus 3,89 bis 4 Mol Maleinsäure- anhydrid, 1 bis 1,11 Mol Adipinsäure, 1,166 bis 1,435 Mol Glyzerin, 2,438 bis 3,25 Mol Monoäthanolamin und bis zu 0,406 Mol Äthy - lendiamin enthält. 7.

Leiter gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass im Organo-Poly- siloxanharz ein Stabilisator vorhanden ist. B. Leiter gemäss Patentanspruch und Un teranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisator ein Metallchelat ist.