DE19811333A1

DE19811333A1 - Coating composition for electrical conductors for electrical wire, metal film or wire coating

Info

Publication number: DE19811333A1
Application number: DE1998111333
Authority: DE
Inventors: Heinz Schindler; Frank-Rainer Boehm; Michael Wimmer
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 1999-09-23

Abstract

Coating composition for electrical conductors, has improved partial storage stability Coating composition for electrical conductors comprises 20-80 wt.% binder(s), 80-20 wt.% elementary organic compound(s) and 0-60 wt.% additives, solvents, pigments and/or fillers. An Independent claim is included for the preparation of the above coating by mixing the components.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung insbesondere für metallische Leiter, wie Drähte zur Verbesserung ihrer Teilentladungsbeständigkeit.The invention relates to a coating composition, in particular for metallic conductors, such as wires, to improve their resistance to partial discharge.

An Drahtwicklungen für Drehstrommotoren, beispielsweise für frequenzzumrichtergesteuerte Motoren, werden hohe Anforderungen bezüglich der thermischen Dauerbeständigkeit sowie der mechanischen Eigenschaften, vor allem der Biegefestigkeit der Isolierschicht, gestellt. Drähte für derartige Motoren sollen beispielsweise Hochspannungsbelastungen bzw. impulsförmige Spannungsbelastungen überstehen können.On wire windings for three-phase motors, for example for frequency converter controlled motors, high demands regarding the thermal durability and mechanical properties, especially the Flexural strength of the insulating layer. Wires for such motors are said to for example high voltage loads or pulsed voltage loads can survive.

Bekannt ist, daß Drahtwicklungen elektrischer Betriebsmittel wie Rotoren, Statoren oder Transformatoren mit Tränkmitteln imprägniert und anschließend ausgehärtet werden können, wobei die zum Härten notwendige Energie zugeführt werden kann durch energiereiche Strahlung und/oder durch thermisches Härten in einem Ofen oder durch Anlegen von elektrischem Strom an die Wicklungen entsprechend EP-A-0 643 467. Das Verfahren ermöglicht eine Fixierung der Wicklungen und damit ein Aufrechterhalten der Funktionsweise derartiger Wickelgüter. Es werden die Drahtwicklungen als Ganzes mit den Tränkmitteln imprägniert.It is known that wire windings of electrical equipment such as rotors, stators or transformers impregnated with impregnating agents and then hardened can be, whereby the energy necessary for hardening can be supplied by high-energy radiation and / or by thermal curing in an oven or by applying electrical current to the windings in accordance with EP-A-0 643 467. The method allows the windings to be fixed and thus one Maintaining the functioning of such winding goods. It will be the Wire windings as a whole impregnated with the impregnating agents.

Desweiteren ist bekannt, für Elektroisolierlacke Zusammensetzungen z u verwenden, welche Titansäureester oder Komplexe organischer Titanverbindungen (Titanchelate) und/oder die entsprechenden Vanadium- oder Zirkoniumverbindungen enthalten (siehe Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Bd. 3, Seite 396, Colomb-Verlag, 1976). Derartige Verbindungen dienen als Katalysator oder Vernetzer bei der Filmbildungsreaktion. Die Elektroisolierlacke weisen eine verbesserte Härte, Haftfestigkeit, Dauertemperatur- und Hitzeschockfestigkeit auf. Im allgemeinen betragen die Gehalte bis zu 5 Gew.-%. Eine Anforderung an Drahtwicklungen elektrischer Betriebsmittel ist die Teilentladungsbeständigkeit von deren Drahtbeschichtungen. Sie spielt eine Rolle, insbesondere wenn nebeneinander liegende Drahtwicklungen Hochspannungsbelastungen ausgesetzt werden. Es besteht daher ein Bedürfnis nach Beschichtungszusammensetzungen, die eine verbesserte Teilentladungsbeständigkeit aufweisen. Durch die bekannten Katalysatoren bzw. Vernetzer enthaltenden Beschichtungszusammensetzungen kann eine Teilentladungsbeständigkeit im geforderten Maß nicht erreicht werden.Furthermore, it is known to use compositions for electrical insulating lacquers such as Which titanium acid esters or complexes of organic titanium compounds (titanium chelates) and / or contain the corresponding vanadium or zirconium compounds (see Kittel, Textbook of paints and coatings, Vol. 3, page 396, Colomb Verlag, 1976). Such compounds serve as a catalyst or crosslinker in the Film formation reaction. The electrical insulating varnishes have an improved hardness, Adhesive strength, permanent temperature and heat shock resistance. In general the contents are up to 5% by weight. A requirement for wire windings electrical equipment is the partial discharge resistance of their Wire coatings. It plays a role, especially if they are side by side Wire windings are exposed to high voltage loads. There is therefore a Need for coating compositions that improve Partial discharge resistance. Through the known catalysts or Coating compositions containing crosslinking agents can be one Partial discharge resistance to the required degree cannot be achieved.

Gemäß WO 96/41 909 wird ein Draht im Rahmen einer Mehrschichtlackierung beschichtet mit einer Zusammensetzung aus einem Bindemittel und einem teilchenförmigen Material. Derartig beschichtete Drähte sollen insbesondere teilentladungsbeständig sein. Das teilchenförmige Material können Metalloxide, beispielsweise Titandioxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid oder Tonerden sein. Als Bindemittel sind die für Drahtlacke üblichen Bindemittel einsetzbar. Das teilchenförmige Material liegt in einer Menge von 1 bis 65 Gew.-% in dem Bindemittel vor. Es hat sich gezeigt, daß bei der Herstellung von Wicklungen aus Drähten, die mit einem teilchenförmiges Material enthaltenden Bindemittel beschichtet sind, Vordehnungen auftreten können, die zu einer Zerstörung der Lackschichten führen. Mit den bekannten Beschichtungen werden die Anforderungen an die Teilentladungsbeständigkeit nicht erfüllt.According to WO 96/41 909, a wire is part of a multi-layer coating coated with a composition of a binder and a particulate material. Wires coated in this way are intended in particular be partially discharge resistant. The particulate material can be metal oxides, for example titanium dioxide, zirconium oxide, zinc oxide, iron oxide or clays. The binders customary for wire enamels can be used as binders. The Particulate material is present in an amount of 1 to 65% by weight Binder before. It has been shown that in the manufacture of windings Wires coated with a binder containing particulate material pre-stretching can occur, which can destroy the paint layers to lead. With the known coatings, the requirements for Partial discharge resistance not fulfilled.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beschichtungszusammensetzung für Drähte und/oder Drahtwicklungen bereitzustellen, welche Überzüge gewährleistet, die teilentladungsbeständig sind und eine Dauerbelastung unter Einwirkung von hohen Spannungen und hohen Temperaturen ohne Beschädigungen überstehen. Darüber hinaus sollen übliche Anforderungen wie guter Korrosionsschutz erfüllt werden.The object of the invention is therefore to provide a coating composition for wires and / or to provide wire windings which ensure coatings which are resistant to partial discharge and a permanent load under the influence of high Withstand tensions and high temperatures without damage. About that Common requirements such as good corrosion protection should also be met.

Darüber hinaus sollen die erzielten Überzüge der bei der Herstellung der Drahtwicklungen erfolgenden Vordehnung des Drahtes ohne Beeinträchtigung standhalten.In addition, the coatings obtained in the manufacture of the Pre-stretching of the wire without affecting the wire withstand.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch eine Beschichtungszusammensetzung, welche enthält
It has been shown that this object can be achieved by a coating composition which contains

A. 20 to 80 wt .-% of one or more binders
B. 80 to 20% by weight of one or more organic compounds, especially from the group of the elements boron, Aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, Germanium, tin, lead, titanium, zirconium, hafnium, Vanadium, niobium and tantalum and
C. 0 to 60% by weight of one or more conventional additives, solvents, Pigments and / or fillers.

Als Komponente A können erfindungsgemäß Bindemittel verwendet werden, wie sie beispielsweise auf dem Sektor der Drahtbeschichtung oder als Tränkmittel bekannt sind. Beispielsweise kann es sich handeln um Polyester, Polyesterimide, Polyamide, Polyamidimide, Phenolharze, Polyvinylformale und/oder verkappte Isocyanate. Als weitere Bindemittel sind verwendbar z. B. Epoxide, Acrylatharze. Vorzugsweise kommen zum Einsatz Polyester und Polyesterimide.According to the invention, component A can be used as component A, as it is known for example in the wire coating sector or as an impregnating agent are. For example, it can be polyester, polyesterimide, polyamide, Polyamide imides, phenolic resins, polyvinyl formals and / or blocked isocyanates. As other binders can be used, for. B. epoxies, acrylic resins. Preferably polyester and polyester imides are used.

Als Polyester können beispielsweise solche eingesetzt werden, die für die Drahtbeschichtung bzw. für Tränkmittel bekannt sind. Dies können auch Polyester mit heterocyclischen stickstoffhaltigen Ringen, beispielsweise Polyester mit einkondensierten Imidstrukturen sein.As polyester, for example, those can be used for the Wire coating or for impregnants are known. This can also be polyester with heterocyclic nitrogen-containing rings, for example polyester with be condensed imide structures.

Die Polyester sind insbesondere Kondensationsprodukte aus mehrwertigen aliphatischen, aromatischen und/oder cycloaliphatischen Carbonsäuren, mehrwertigen Alkoholen und im Fall der imidhaltigen Polyester aminogruppenenthaltende Verbindungen, gegebenenfalls mit einem Anteil an monofunktionellen Verbindungen, beispielsweise einwertigen Alkoholen.The polyesters are, in particular, condensation products made from polyvalent ones aliphatic, aromatic and / or cycloaliphatic carboxylic acids, polyvalent Alcohols and, in the case of imide-containing polyesters, amino groups Compounds, optionally with a proportion of monofunctional compounds, for example monohydric alcohols.

Beispiele für mehrwertige Carbonsäuren sind gesättigte und ungesättigte Dicarbonsäuren, wie z. B. Malein- oder Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Therephthalsäure, Trimellithsäure sowie deren Anhydride und veresterungsfähige Derivate.Examples of polyvalent carboxylic acids are saturated and unsaturated Dicarboxylic acids, such as. B. maleic or fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, Cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, Therephthalic acid, trimellitic acid and their anhydrides and esterifiable Derivatives.

Als mehrwertige Alkohole sind die nach dem Stand der Technik zur Herstellung von Polyestern üblichen Verbindungen verwendbar, beispielsweise Diole wie Ethylenglykol, Neopentylglykol, Propylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,4-Dimethylolcyclohexan und Polyole wie beispielsweise Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerithrit, Trishydroxyethylisocyanurat sowie Veretherungsprodukte von Diolen und Polyolen, z. B. Di- und Triethylenglykol, Polyethylenglykol.As polyhydric alcohols are those according to the prior art for the production of Compounds customary in polyester can be used, for example diols such as Ethylene glycol, neopentyl glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,4-dimethylolcyclohexane and polyols such as glycerol, Trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, trishydroxyethyl isocyanurate and etherification products of diols and polyols, e.g. B. di- and triethylene glycol, Polyethylene glycol.

Beispielsweise sind Polyester auf der Basis von Therephthalsäure und/oder Isophthalsäure geeignet, welche neben Ethylenglykol auch trifunktionelle Polyole wie Glycerin, Trimethylolpropan oder Trishydroxyethylisocyanurat enthalten können.For example, there are polyesters based on terephthalic acid and / or Suitable isophthalic acid, which in addition to ethylene glycol also trifunctional polyols such as May contain glycerol, trimethylolpropane or trishydroxyethyl isocyanurate.

Die imidhaltigen Polyester enthalten heterocyclische stickstoffhaltige Ringe, insbesondere einkondensierte Imidstrukturen. Die gesättigten Polyesterimide basieren vorzugsweise auf Therephthalsäurepolyestern, welche neben Diolen auch Polyole enthalten können und welche als zusätzliche Dicarbonsäurekomponente das Umsetzungsprodukt aus Diaminodiphenylamin und Trimellithsäureanhydrid enthalten.The imide-containing polyesters contain heterocyclic nitrogen-containing rings, especially condensed imide structures. The saturated polyester imides are based preferably on terephthalic acid polyesters, which in addition to diols also polyols can contain and which as an additional dicarboxylic acid component Contain reaction product from diaminodiphenylamine and trimellitic anhydride.

Desweiteren können auch ungesättigte Polyesterharze und/oder Polyesterimide eingesetzt werden. Ungesättigte Polyesterharze können für die Beschichtung von Drähten an sich, insbesondere jedoch dann verwendet werden, wenn Drahtwicklungen insgesamt mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beschichtet werden sollen. Die ungesättigten Polyesterharze sind insbesondere Kondensationsprodukte aus mehrwertigen ungesättigten Carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen, wie sie bereits beispielsweise vorstehend zur Herstellung der Polyester genannt wurden. Die ungesättigten Polyesterharze werden in der Regel in ungesättigten Monomeren, sogenannten Reaktivverdünnern, eingesetzt. Sie können aber auch monomerfrei zum Einsatz kommen.Furthermore, unsaturated polyester resins and / or polyesterimides can also be used be used. Unsaturated polyester resins can be used for the coating of Wires per se, but especially when wire windings are used to be coated overall with the composition according to the invention. The unsaturated polyester resins are, in particular, condensation products polyvalent unsaturated carboxylic acids and polyhydric alcohols such as them have already been mentioned, for example, above for the production of the polyesters. The unsaturated polyester resins are usually in unsaturated monomers, so-called reactive diluents. But you can also use monomer-free Come into play.

Bevorzugt eingesetzt werden ungesättigte Polyester und/oder ungesättigte Polyesterimide, welche beispielsweise erhalten werden können durch Polykondensation ungesättigter Dicarbonsäuren wie Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure mit Polyolen, wie z. B. vorstehend zur Herstellung der Polyester genannt, und im Fall der imidhaltigen Polyesterharze durch Reaktion von Aminen mit Carbonsäureanhydriden. Gegebenenfalls können auch Anteile von gesättigten Di- oder Polycarbonsäuren enthalten sein.Unsaturated polyesters and / or unsaturated are preferably used Polyesterimides, which can be obtained for example by Polycondensation of unsaturated dicarboxylic acids such as maleic anhydride or Fumaric acid with polyols, such as. B. mentioned above for the production of the polyester, and in the case of the imide-containing polyester resins by reaction of amines with Carboxylic anhydrides. If necessary, portions of saturated di- or Polycarboxylic acids may be included.

Als Reaktivverdünner, welche bei der Aushärtung mit den Doppelbindungen der ungesättigten Polyester bzw. Polyesterimide polymerisieren können, sind beispielsweise radikalisch polymerisierbare Monomere, wie Styrol, Vinyltoluol, (Meth)acrylate verwendbar.As a reactive thinner, which with the double bonds of the can polymerize unsaturated polyester or polyester imides for example free-radically polymerizable monomers, such as styrene, vinyl toluene, (Meth) acrylates can be used.

Bei der Verwendung von ungesättigten Polyestern und/oder ungesättigten Polyesterimiden können beispielsweise übliche Stabilisatoren (z. B. Phenole, Chinone), Co-Stabilisatoren (beispielsweise Triphenylphosphit, Thioether), Initiatoren (beispielsweise Peroxide, C-C-spaltende Initiatoren, Photoinitiatoren) in üblichen Mengen mit eingesetzt werden.When using unsaturated polyesters and / or unsaturated For example, polyesterimides can be conventional stabilizers (e.g. phenols, Quinones), co-stabilizers (for example triphenyl phosphite, thioether), initiators (for example peroxides, C-C-cleaving initiators, photoinitiators) in conventional Amounts to be used.

Weiterhin können als Komponente A verwendet werden Polyamide, insbesondere thermoplastische Polyamide, welche im allgemeinen herstellbar sind aus Aminocarbonsäuren oder aus Diaminen und Dicarbonsäuren, -estern oder -dichloriden oder aus Lactamen.Polyamides can also be used as component A, in particular thermoplastic polyamides, which can generally be produced from Aminocarboxylic acids or from diamines and dicarboxylic acids, esters or dichlorides or from lactams.

Verwendbare Polyamidimide sind übliche Polyamidimide, wie sie z. B. hergestellt werden aus Trimellithsäureanhydrid und Diisocyanato-diphenylmethan.Usable polyamide imides are conventional polyamide imides, such as those used for. B. manufactured are made from trimellitic anhydride and diisocyanato-diphenylmethane.

Weiterhin können als Komponente A übliche Phenolharze und/oder Polyvinylformale zum Einsatz kommen. Phenolharze, beispielsweise Novolake, erhält man üblicherweise durch Polykondensation von Phenolen und Aldehyden. Beispiele für Phenole sind Kresole, Alkylphenole, Bisphenol A, Phenolether. Als Aldehyd kommt beispielsweise Formaldehyd zum Einsatz. Polyvinylformale sind beispielsweise erhältlich aus Polyvinylalkohol und Aldehyden und/oder Ketonen. Furthermore, conventional phenolic resins and / or polyvinyl formals can be used as component A. are used. Phenolic resins, for example novolaks, are obtained usually by polycondensation of phenols and aldehydes. examples for Phenols are cresols, alkylphenols, bisphenol A, phenol ethers. As aldehyde comes for example formaldehyde. Examples are polyvinyl formals available from polyvinyl alcohol and aldehydes and / or ketones.

Die ebenso als Komponente A verwendbaren verkappten Isocyanate sind auf diesem Gebiet übliche, wie z. B. Addukte aus Polyolen und Diisocyanaten, wobei als Polyol vorzugsweise Trimethylolpropan und als Diisocyanat vorzugsweise Toluylendiisocyanat oder Diisocyanatodiphenylmethan zum Einsatz kommen können. Als Verkappungsmittel werden üblicherweise Kresole oder Phenole eingesetzt.The masked isocyanates which can also be used as component A are on this Common area such. B. adducts of polyols and diisocyanates, being polyol preferably trimethylolpropane and preferably as the diisocyanate Toluene diisocyanate or diisocyanatodiphenylmethane can be used. Cresols or phenols are usually used as capping agents.

Bei der als Komponente B eingesetzten elementorganischen Verbindung handelt es sich um eine organische Verbindung, die weitere Elemente, beispielsweise nicht metallische wie Bor oder Metalle enthält. Geeignet sind beispielsweise mehrwertige Metallsäureester und/oder Metallchelatkomplexe. Als Metalle werden bevorzugt eingesetzt Silizium, Germanium, Zinn, Titan, Zirkonium, Hafnium und Vanadium, besonders bevorzugt Titan, Zirkonium und Vanadium. Besonders bevorzugte Metalle sind Silizium, Germanium, Titan und Zirkonium.The elemental compound used as component B is is an organic compound, the other elements, for example not contains metallic such as boron or metals. For example, multi-valued ones are suitable Metal acid esters and / or metal chelate complexes. Preferred metals are preferred used silicon, germanium, tin, titanium, zirconium, hafnium and vanadium, particularly preferably titanium, zirconium and vanadium. Particularly preferred metals are silicon, germanium, titanium and zirconium.

Beispiele für organische Reste sind gleiche oder verschiedene, geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte C1- bis C20-Alkylreste oder chelatbildende Reste, Alkylamin-, Alkanolamin-, Acetat-, Citrat-, Lactat- und/oder Acetonatreste.Examples of organic radicals are the same or different, straight-chain or branched, saturated or unsaturated C1 to C20 alkyl radicals or chelating Residues, alkylamine, alkanolamine, acetate, citrate, lactate and / or acetonate residues.

Beispielsweise sind als metallorganische Verbindungen verwendbar Triethanolamintitanat, Diethanolamintitanat, Acetylacetontitanat.For example, can be used as organometallic compounds Triethanolamine titanate, diethanolamine titanate, acetylacetone titanate.

Die elementorganischen Verbindungen können einzeln oder im Gemisch zum Einsatz kommen, wobei sowohl die Elemente, wie z. B. die Metalle als auch die organischen Reste unterschiedlich sein können. Bevorzugt sind die elementorganischen Verbindungen in einer Menge von 40 bis 60 Gew.-% in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten.The organic compounds can be used individually or in a mixture come, both the elements such. B. the metals as well as the organic Leftovers can be different. The organic elements are preferred Compounds in an amount of 40 to 60 wt .-% in the invention Composition included.

Als Komponente C können die Zusammensetzungen, falls gewünscht, Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten, beispielsweise farbgebende anorganische und/oder organische Pigmente wie Titandioxid oder Ruß und Effektpigmente wie Metallschuppenpigmente und/oder Perlglanzpigmente. Als Additive können beispielsweise übliche Lackzusatzstoffe enthalten sein, beispielsweise Streckmittel, plastifizierende Komponenten, Beschleuniger (z. B. Metallsalze, substituierte Amine), Initiatoren (z. B. Photoinitiatoren, auf Wärme ansprechende Initiatoren), Stabilisatoren (z. B. Hydrochinone, Chinone, Alkylphenole, Alkylphenolether), Entschäumer, Verlaufsmittel.As component C, the compositions can, if desired, pigments and / or contain fillers, for example coloring inorganic and / or organic pigments such as titanium dioxide or carbon black and effect pigments such as Metal flake pigments and / or pearlescent pigments. As additives can for example, conventional paint additives, for example extenders, plasticizing components, accelerators (e.g. metal salts, substituted amines), Initiators (e.g. photoinitiators, heat-sensitive initiators), stabilizers (e.g. hydroquinones, quinones, alkylphenols, alkylphenol ethers), defoamers, Leveling agent.

Die Zusammensetzungen können zur Erhöhung der Löslichkeit organische Lösemittel wie beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, N-Methylpyrrolidon oder die genannten Reaktivverdünner enthalten. Bei Verwendung als Drahtlack können die Zusammensetzungen beispielsweise 30 bis 80 Gew.-% organische Lösemittel enthalten. Insbesondere bei Einsatz als Tränkmittel sind die Zusammensetzungen lösemittelfrei. Sie enthalten gegebenenfalls die genannten Reaktivverdünner.The compositions can increase the solubility of organic solvents such as aromatic hydrocarbons, N-methylpyrrolidone or the contain mentioned reactive diluents. When used as wire enamel, the Compositions, for example 30 to 80 wt .-% organic solvents contain. The compositions are particularly useful when used as impregnants solvent-free. They may contain the reactive diluents mentioned.

Das Auftragen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann nach für Drahtlackbeschichtungen üblichen Methoden erfolgen, unabhängig von Art und Durchmesser des verwendeten Drahtes. Nach gegebenenfalls Vorerwärmung des Drahtes kann dieser mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung direkt beschichtet und anschließend in einem Ofen eingebrannt werden. Das Beschichten und Einbrennen kann gegebenenfalls mehrere Male nacheinander geschehen. Je nach Dicke des zu beschichtenden Drahtes kann die Anordnung der Öfen in horizontaler oder vertikaler Weise erfolgen. Die Beschichtungsbedingungen wie beispielsweise Dauer und Anzahl der Beschichtungen, Einbrenntemperatur, Beschichtungsgeschwindigkeit gestalten sich in üblicher Weise und in Abhängigkeit, beispielsweise von der Art des zu beschichtenden Materials. Üblicherweise liegen die Beschichtungstemperaturen in einem Bereich von Raumtemperatur bis 400°C. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung können darüber hinaus Umgebungstemperaturen oberhalb von 400°C, beispielsweise bis 800°C und darüber möglich sein, ohne daß Zersetzungserscheinungen der Zusammensetzung sowie ohne daß eine Beeinträchtigung der Güte des Überzuges festzustellen sind. Beispielsweise wird in einem Umgebungstemperaturbereich von 400 bis 800°C eingebrannt, wobei die Umgebungstemperatur abhängig ist von der Beschichtungsgeschwindigkeit des Drahtes. The application of the composition according to the invention can be carried out after Wire varnish coatings are used regardless of type and Diameter of the wire used. After preheating the Wire can be coated directly with the composition according to the invention and then baked in an oven. Coating and Burning in can be done several times in succession if necessary. Depending on The thickness of the wire to be coated can be arranged horizontally or done vertically. The coating conditions such as Duration and number of coatings, baking temperature, Coating speed is in the usual way and depending on for example on the type of material to be coated. Usually they are Coating temperatures in a range from room temperature to 400 ° C. At Application of the composition according to the invention can also Ambient temperatures above 400 ° C, for example up to 800 ° C and above be possible without signs of decomposition of the composition and without that an impairment of the quality of the coating can be determined. For example is baked in an ambient temperature range of 400 to 800 ° C, whereby the ambient temperature depends on the coating speed of the Wire.

Werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur Beschichtung nicht nur eines einzelnen Drahtes, sondern einer gesamten Drahtwicklung verwendet, so wird die Drahtwicklung insbesondere mit der Zusammensetzung getränkt. Besonders geeignet hierfür sind Zusammensetzungen auf der Basis ungesättigter Polyester und/oder ungesättigter Polyesterimide. Das Tränken geschieht beispielsweise durch Tauchimprägnieren, Fluten, Vakuumimprägnieren, Vakuumdruckimprägnieren und/oder Träufelimprägnieren. Um ein gutes Eindringen zu gewährleisten, kann es günstig sein, die zu beträufelnden Objekte vor dem Imprägnieren vorzuwärmen. Nach dem Imprägnieren erfolgt die Härtung durch thermische Behandlung beispielsweise über Strom oder über eine separate Wärmequelle wie einem Ofen, wobei on-line bzw. kontinuierlich gearbeitet werden kann. Die Temperaturen liegen beispielsweise in einem Bereich von 80 bis 180°C bei Reaktionszeiten, die je nach dem zu härtenden System variieren können, beispielsweise von 1 Minute bis 180 Minuten. Vor oder nach dem thermischen Härten kann ein An- oder Aushärten durch energiereiche Strahlung erfolgen, beispielsweise durch UV-Licht oder Elektronenstrahlung.If the compositions for coating are not only one single wire, but an entire wire winding, so the Wire winding soaked in particular with the composition. Particularly suitable for this are compositions based on unsaturated polyester and / or unsaturated polyester imides. Soaking is done, for example, by Dip impregnation, flooding, vacuum impregnation, vacuum pressure impregnation and / or trickle impregnation. To ensure good penetration, it can be favorable to preheat the objects to be drizzled before impregnation. After the impregnation takes place, for example, by thermal treatment by electricity or by a separate heat source such as an oven, whereby on-line or can be worked continuously. The temperatures are, for example, in a range of 80 to 180 ° C with reaction times depending on the to be hardened System can vary, for example from 1 minute to 180 minutes. Before or After thermal hardening, hardening or hardening can take place through high-energy Radiation take place, for example by UV light or electron radiation.

Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung kann sowohl als Bestandteil eines Drahtlackes als auch eines Tränkmittels zur Fixierung von Drahtwicklungen zum Einsatz kommen.The coating composition according to the invention can be used both as a constituent of a wire enamel as well as an impregnating agent for fixing wire windings are used.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung kann unabhängig von der Art und dem Durchmesser des Drahtes erfolgen. Es können beispielsweise Drähte mit einem Durchmesser von 5 µm bis 6 mm beschichtet werden. Als Drähte sind die üblichen metallischen Leiter verwendbar, beispielsweise aus Kupfer und Aluminium.The use of the coating composition according to the invention can be independent on the type and diameter of the wire. For example Wires with a diameter of 5 µm to 6 mm can be coated. As wires the usual metallic conductors can be used, for example made of copper and Aluminum.

Erfindungsgemäß können Drähte mit oder ohne bereits vorhandene Überzüge beschichtet werden. Bereits vorhandene Überzüge können beispielsweise sein Isolationsbeschichtungen auf der Basis von beispielsweise Polyestern, Polyamiden, Polyimiden, Polyurethanen, Polyesterimiden sowie Flammschutzbeschichtungen, beispielsweise aus schwer entflammbarem Polyethylen. In derartigen Fällen kann die Schichtdicke der erfindungsgemäßen Zusammensetzung stark differieren.According to the invention, wires can be made with or without existing coatings be coated. Existing coatings can be, for example Insulation coatings based on, for example, polyesters, polyamides, Polyimides, polyurethanes, polyesterimides and flame retardant coatings, for example made of flame retardant polyethylene. In such cases, the Layer thickness of the composition according to the invention differ greatly.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung geeignet als Ein schicht-Auftrag.In particular, the composition according to the invention is suitable as a shift order.

Darüber hinaus ist es möglich, über die erfindungsgemäße Beschichtung weitere Beschichtungen, beispielsweise Isolationsbeschichtungen, wie sie auch als erste Schicht verwendbar sind, vorzunehmen. Derartige Überbeschichtungen können auch beispielsweise als Decklack dem verbesserten mechanischen Schutz sowie der Schaffung von gewünschten Oberflächeneigenschaften dienen, beispielsweise der Glättung. Besonders geeignet sind beispielsweise Zusammensetzungen auf der Basis von Polyamiden und Polyamidimiden.In addition, it is possible to use the coating according to the invention Coatings, for example insulation coatings, as they are the first Layer can be used. Such overcoats can also For example, as a top coat, the improved mechanical protection and the Creation of desired surface properties serve, for example the Smoothing. Compositions based on, for example, are particularly suitable of polyamides and polyamideimides.

Ein erfindungsgemäß beschichteter Draht kann beispielsweise beschichtet sein mit einer ersten Schicht aus einem Isolationsmaterial, einer zweiten Schicht auf Basis der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und einer dritten Schicht als Decklack.A wire coated according to the invention can be coated with, for example a first layer of an insulation material, a second layer based on the composition according to the invention and a third layer as a topcoat.

Die erfindungsgemäße Beschichtung kann in üblichen Schichtdicken aufgetragen werden. Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß auch dünne Schichten aufgetragen werden können, ohne daß die erfindungsgemäß erzielte Teilentladungsbeständigkeit sowie die Haftung und Dehnbarkeit der Überzüge beeinflußt wird. Die Trockenschichtdicke kann variieren entsprechend den genormten Werten für dünne und dicke Drähte.The coating according to the invention can be applied in customary layer thicknesses become. The advantage of the invention is in particular that even thin Layers can be applied without the achieved according to the invention Partial discharge resistance as well as the adhesion and elasticity of the coatings being affected. The dry layer thickness can vary according to the standard Values for thin and thick wires.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann als Bestandteil von Tränkmitteln verwendet werden, wenn Drahtwicklungen fixiert werden sollen und darüber hinaus eine Teilentladungsbeständigkeit neben weiteren üblichen Erfordernissen aufweisen sollen. Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Zusammensetzung zum Fixieren von Drahtwicklungen in elektrischen Betriebsmitteln wie beispielsweise Rotoren, Statoren. Darüber hinaus können auch Wicklungen von Metallfolien, beispielsweise Kupferfolien fixiert werden. The composition according to the invention can be used as a component of impregnating agents be used when wire windings are to be fixed and beyond have a partial discharge resistance in addition to other usual requirements should. The composition according to the invention is particularly suitable for fixing of wire windings in electrical equipment such as rotors, Stators. In addition, windings of metal foils, for example Copper foils to be fixed.

Vor dem Tränken der Drahtwicklung wird der einzelne Draht vorzugsweise mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beschichtet.Before impregnating the wire winding, the individual wire is preferably covered with the coated composition according to the invention.

Die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erzielten Überzüge ermöglichen gegenüber den bisher üblichen Zusammensetzungen eine hohe Teilentladungsbeständigkeit der Beschichtung, wodurch eine Dauerbelastung unter Einwirkung von hohen Spannungen sowie impulsförmigen Spannungen möglich wird. Insbesondere überstehen die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erzielten Überzüge die bei der Herstellung der Drahtwicklungen erfolgende Vordehnung ohne Beschädigung und unter Aufrechterhaltung der gewünschten Lackeigenschaften. Darüber hinaus besteht eine Beständigkeit gegenüber starken Temperaturschwankungen. Somit zeichnet sich die erfindungsgemäß beschichtete Leiter aus durch eine lange Lebensdauer und Drähte sind insbesondere geeignet für den Einsatz in Motoren, die Hochspannungsübertragungen unbeschadet überstehen sollen, z. B. Drehstrommotoren und frequenzumrichtergesteuerte Motoren.The coatings achieved with the composition according to the invention enable a high compared to the previously common compositions Partial discharge resistance of the coating, creating a permanent load under Exposure to high voltages and pulsed voltages is possible. In particular, those obtained with the composition according to the invention survive Coatings without pre-stretching during the manufacture of the wire windings Damage and while maintaining the desired paint properties. There is also resistance to strong ones Temperature fluctuations. The coated according to the invention is thus distinguished Long life conductors and wires are particularly suitable for use in motors that survive high-voltage transmissions undamaged should, e.g. B. AC motors and frequency converter controlled motors.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert werden; T sind Gewichtsteile:The invention is illustrated by the following examples; T are Parts by weight:

example 1 Preparation of a composition according to the invention

42 T eines Polyesterimides (60%ig in kreolischer Lösung), 8 T eines technischen Kresolgemisches und 50 T Bis(triethanolamino)titandi(methyldiglycolat) werden in üblicher Weise miteinander vermischt.42 T of a polyester imide (60% in Creole solution), 8 T of a technical Cresol mixture and 50 T bis (triethanolamino) titanium di (methyl diglycolate) are in usually mixed together.

Comparative Example A Preparation of a common composition with metal oxide

Eine Zusammensetzung aus einem Polyester, einem Kresolgemisch und Titandioxid wird entsprechend Beispiel III der WO 96/41 909 hergestellt. A composition of a polyester, a cresol mixture and titanium dioxide is produced in accordance with Example III of WO 96/41 909.

Comparative Example B Production of a conventional composition with organometallic compound as catalyst

42 Gewichtsteile eines Polyesterimides gemäß Beispiel 1, 27 Teile eines technischen Kresolgemisches, 20 Teile eines Gemisches aus aromatischen Kohlenwasserstoffen und 1 Teil Butyltitanat werden zu einer Zusammensetzung verarbeitet.42 parts by weight of a polyester imide according to Example 1, 27 parts of a technical Cresol mixture, 20 parts of a mixture of aromatic hydrocarbons and 1 part butyl titanate are made into a composition.

Example 2 Comparison after coating

Auf einer üblichen Drahtlackieranlage werden Kupferdrähte beschichtet, indem zunächst ein üblicher Polyesterimiddrahtlack aufgebracht wird, welcher enthält 42 T Polyesterimid entsprechend Beispiel 1, 37 T technisches Kresolgemisch, 20 T aromatisches Kohlenwasserstoffgemisch und 1 T Butyltitanat (Katalysator).
Ein erster derartig beschichteter Draht wird mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 beschichtet.
Ein zweiter derartig beschichteter Draht wird mit der Vergleichszusammensetzung gemäß Vergleichsbeispiel A beschichtet.
Ein dritter entsprechender Draht wird mit der Vergleichszusammensetzung gemäß Vergleichsbeispiel B beschichtet.
Bei den Drähten erfolgt eine dritte Beschichtung mit einem üblichen Decklack auf der Basis eines Polyamides.
Die Blankdrahtstärke beträgt 0,3 mm, die Gesamtstärke der Beschichtung 25 µm.Copper wires are coated on a conventional wire coating machine by first applying a conventional polyester imide wire coating which contains 42 T polyester imide corresponding to Example 1, 37 T technical cresol mixture, 20 T aromatic hydrocarbon mixture and 1 T butyl titanate (catalyst).
A first wire coated in this way is coated with the composition according to the invention according to Example 1.
A second wire coated in this way is coated with the comparative composition according to comparative example A.
A third corresponding wire is coated with the comparative composition according to comparative example B.
The wires are coated a third time with a conventional top coat based on a polyamide.
The bare wire thickness is 0.3 mm, the total thickness of the coating is 25 µm.

Folgende Tabelle zeigt die erzielten Meßwerte:
The following table shows the measured values achieved:

Claims

1. Coating composition suitable for electrical conductors, containing

A. 20 to 80% by weight of one or more binders,
B. 80 to 20% by weight of one or more organic compounds,
C. 0 to 60% by weight of one or more conventional additives, solvents, pigments and / or fillers.

2. Coating composition according to claim 1, comprising one or more Polyesters, polyesterimides, polyamides, polyamideimides, phenolic resins, Polyvinyl formal and / or capped polyisocyanates as a binder component A.

3. Coating composition according to claim 1 or 2, containing as element organic compound an organic compound from the group of Elements of boron, aluminum, gallium, indium, thallium, silicon, Germanium, tin, lead, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium and / or Tantalum.

4. Process for coating metallic conductors by application of a Coating composition, characterized in that a Coating composition according to one of claims 1 to 4 applied becomes.

5. The method according to claim 4, characterized in that as a metallic conductor an electrically conductive wire, a metal foil or a wire winding is used.

6. The method according to claim 5, characterized in that a wire winding is fixed by coating, the coating by a Impregnation treatment and curing takes place at elevated temperature.

7. Use of the composition according to one of claims 1 to 3 for Coating of metallic conductors.

8. Use of the composition according to one of claims 1 to 3 for Fixing wire windings from electrical conductors.

9. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that a pre-coated electrical conductor is used.