EP0025538A2 - Verfahren zur Herstellung isolierter Wickeldrähte durch Extrusion von Thermoplasten - Google Patents

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EP0025538A2
EP0025538A2 EP80105156A EP80105156A EP0025538A2 EP 0025538 A2 EP0025538 A2 EP 0025538A2 EP 80105156 A EP80105156 A EP 80105156A EP 80105156 A EP80105156 A EP 80105156A EP 0025538 A2 EP0025538 A2 EP 0025538A2
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aromatic
winding wires
radicals
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Harald Dr. Janssen
Eberhard Kertscher
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    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an improved method for producing insulated winding wires by extrusion of thermoplastics.
  • Enamel-insulated winding wires so-called “enamelled wires” are precisely characterized in the German standard DIN 46435 from April 1977. They are used on a large scale in electrical engineering, transformer construction and electronics.
  • the conductor metal preferably copper or aluminum, is insulated with a thin, but mechanically and thermally extremely resistant synthetic resin lacquer layer.
  • Such enamelled wires are produced on wire enamelling machines by repeatedly applying an enamelled wire enamel to the metal wire.
  • wire enamel dispersions and aqueous solutions of wire enamel resins as well as resin melts are already used for wire enamelling.
  • thermoplastics for thick-walled sheathing of electrical conductor bundles and for the production of conductor wires has long been known from the cable industry.
  • thermoplastic polycondensates with crystallite melting points above 170 ° C., preferably above 250 ° C., are used as thermoplastics for the extrusion coating of winding wires.
  • polymers with chain sulfur atoms e.g. Called polyphenylene sulfide.
  • the examples describe the extrusion conditions for polyethylene terephthalate, 6,6-polyamide and polyphenylene sulfide and the properties of the winding wires obtained therewith.
  • the invention thus relates to a process for the production of so-called enamel-insulated winding wires by extrusion of partially crystalline thermoplastic polycondensates with crystallite melting points above 170 ° C, preferably above 250 ° C, characterized in that aromatic polyether ketones with recurring units of the formula where Ar is aromatic radicals, which may be the same or different, in particular benzene, naphthalene or diphenyl radicals, and where n is an integer from 50 to 200, are used.
  • Winding wires have a softening temperature of well over 300 ° C and a surface hardness of 2 - 3 H, which is normally only achieved with winding wires with thermoset coatings.
  • thermoplastics In comparison to the values for the other thermoplastics, the thermal shock value of the winding wires insulated with polyether ketone coatings has surprisingly been greatly improved.
  • Coating material Semi-crystalline aromatic polyetherketone of the summary formula

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Abstract

Zweck der Erfindung ist es, im Extrusionsverfahren in einem Arbeitsgang unter Verwendung teilkristalliner thermoplastischer Polykondensate isolierte elektrische Drähte, die bezüglich ihrer Eigenschaften und ihrer Funktion mit den lackisolierten Wickeldrähten vergleichbar sind, mit erhöhter Erweichungstemperatur und verbesserter Oberflächenhärte herzustellen.
Entsprechende Wickeldrähte, deren Isolationsschichtstärke den Erfordernissen der deutschen Norm DIN 46435 genügt, werden erhalten, wenn als extrudierbares Beschichtungsmaterial aromatische Potyätherketone mit wiederkehrenden Einheiten der Formel wobei Ar für aromatische Reste, die gleich oder verschieden sein können, insbesondere für Benzol-, Naphthalin-oder Diphenylreste steht, und worin n eine ganze Zahl von 50 bis 200 bedeutet, eingesetzt werden. Eine Nachbehandlung der Drähte ist nicht erforderlich.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von isolierten Wickeldrähten durch Extrusion von Thermoplasten.
  • Lackisolierte Wickeldrähte, sogenannte "Lackdrähte" sind in der Deutschen Norm DIN 46435 von April 1977 genau charakterisiert. Sie kommen in großem Umfang im Elektromaschinenbau, Transformatorenbau und in der Elektronik zum Einsatz.
  • Das Leitermetall, vorzugsweise Kupfer oder Aluminium, ist mit einer dünnen, jedoch mechanisch und thermisch äußerst widerstandsfähigen Kunstharzlackschicht isoliert.
  • Die Herstellung derartiger Lackdrähte erfolgt auf Drahtlackiermaschinen durch mehrfaches kontinuierliches Auftragen eines Drahtlackes auf den Metalldraht. Im Hinblick auf die Schädlichkeit der in dem Drahtlack enthaltenen Lösungsmittel und auf die sich daraus ergebenden Umweltprobleme werden zur Drahtlackierung auch schon Drahtlack-Dispersionen und wässrige Lösungen von Drahtlackharzen sowie auch Harzschmelzen eingesetzt.
  • Alle diese bekannten Verfahren sind durch die damit erreichbaren verhältnismäßig niedrigen Abzugsgeschwindigkeiten jedoch recht arbeits- und zeitaufwendig.
  • Aus der Kabelindustrie ist seit langem die Extrusion von Thermoplasten zur dickwandigen Ummantelung elektrischer Leiterbündel sowie zur Herstellung von Leitungsdrähten bekannt.
  • In einer älteren Anmeldung (vergl. z.B. DE-OS 26 38 763) wird bereits ein Verfahren zur Herstellung von lackisolierten Wickeldrähten durch Extrusion von Thermoplasten beschrieben.
  • Diese unter Mitwirkung der Anmelderin getätigte ältere Anmeldung leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur Überwindung des Vorurteils, die Erzielung derart dünner Isolierschichten, wie sie laut DIN 46435 gefordert werden, sei im Extrusionsverfahren nicht möglich. Nach DE-OS 26 38 763 werden als Thermoplaste für die Extrusionsbeschichtung von Wickeldrähten teilkristalline thermoplastische Polykondensate mit Kristallitschmelzpunkten oberhalb 170°C, vorzugsweise oberhalb 250°C, eingesetzt.
  • Außer den verschiedenen linearen Polyestern und Polyamiden werden im Text Polymere mit kettenständigen Schwefelatomen, wie z.B. Polyphenylensulfid, genannt. In den Beispielen werden die Extrusionsbedingungen für Polyäthylenterephthalat, 6,6-Polyamid sowie Polyphenylensulfid und die Eigenschaften der damit erhaltenen Wickeldrähte beschrieben.
  • Alle diese mit den genannten Thermoplasten beschichteten Wickeldrähte haben den Nachteil, daß ihre Erweichungstemperaturen (nach DIN 46453) weit unter 300°C liegen, also den gestiegenen Anforderungen nicht entsprechen und auch, daß die Wärmeschockwerte teilweise unbefriedigend sind; außerdem weisen die Lackdrähte eine für die Ansprüche der modernen Motorenwickeltechnik zu niedrige Oberflächenhärte auf.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß spezielle teilkristalline thermoplastische Polykondensate mit Kristallitschmelzpunkten oberhalb 250°C hier entscheidende Verbesserungen bringen.
  • Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Herstellung von sogenannten lackisolierten Wickeldrähten durch Extrusion von teilkristallinen thermoplastischen Polykondensaten mit Kristallitschmelzpunkten oberhalb 170°C, vorzugsweise oberhalb 250°C, dadurch gekennzeichnet, daß aromatische Polyätherketone mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
    Figure imgb0001
    wobei Ar für aromatische Reste, die gleich oder verschieden sein können, insbesondere für Benzol-, Naphthalin- oder Diphenylreste steht, und worin n eine ganze Zahl von 50 bis 200 bedeutet, verwendet werden.
  • Es war in keiner Weise vorauszusehen und ist daher völlig überraschend,daß mit aromatischen Poly- ätherketonen, d.i. mit Thermoplasten, beschichtete Wickeldrähte eine Erweichungstemperatur von weit über 300°C sowie eine Oberflächenhärte von 2 - 3 H besitzen, wie sie sonst nur Wickeldrähte mit Duroplastbeschichtungen erreichen.
  • Im Vergleich zu den Werten bei den übrigen Thermoplasten ist außerdem der Wärmeschockwert der mit Polyätherketonüberzügen isolierten Wickeldrähte überraschenderweise stark verbessert.
    • Beispiel:
  • Beschichtungsmaterial: Teilkristallines aromatisches Polyätherketon der summarischen Formel
    Figure imgb0002
  • Kristallitschmelzpunkt 335°C.
    • Verarbeitungsbedingungen
  • Extrudertemperaturen vom Einlauf bis zur Düse:
    Figure imgb0003
  • Eigenschaften der Wickeldrähte:
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung von sogenannten lackisolierten Wickeldrähten durch Extrusion von teilkristallinen thermoplastischen Polykondensaten mit Kristallitschmelzpunkten oberhalb 170°C, vorzugsweise oberhalb 250°C, dadurch gekennzeichnet, daß aromatische Polyätherketone mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
    Figure imgb0006
    wobei Ar für aromatische Reste, die gleich oder verschieden sein können, insbesondere für Benzol-, Naphthalin- oder Diphenylreste steht, worin n-eine ganze Zahl von 50 bis 200 bedeutet, verwendet werden.
EP80105156A 1979-09-12 1980-08-29 Verfahren zur Herstellung isolierter Wickeldrähte durch Extrusion von Thermoplasten Expired EP0025538B1 (de)

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