Gebiet der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Imprägnierung von Substraten, insbesondere von Wicklungen elektrischer Maschinen umfaßt das Imprägnieren des Substrats mit ei¬ nem bei Raumtemperatur hochviskosen, plastischen, teil- kristallin oder kristallinen Harzsystem A) , das bei Applikationstemperatur niedrigviskos und flüssig ist und das radikalisch zu Duroplasten aushärtbar ist.

Stand der Technik

Gemäß den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden die Wicklungen elektrischer Maschinen üblicher¬ weise durch Tränken imprägniert. Die Aufgabe dieser Im- prägnierung ist, eine mechanische Verfestigung der

Wicklung herbeizuführen, damit die Wicklung mechanische und elektromechanische Kräfte aufnehmen kann, damit die Wicklung vor äußeren schädlichen Einflüssen, wie beispielsweise die Ablagerung von Staubpartikeln, Kollektorabrieb, Feuchtigkeit, Salzen und Lösemitteln, geschützt ist, damit mechanische Beschädigungen durch, beispielsweise vom Lüfter angesaugte, Partikel verhin¬ dert werden und damit die beim Betrieb der elektrischen Maschinen entstehende Erwärmung durch ohmsche und di- elektrische Verluste aus der Wicklung an die umgebenden Kühleinrichtungen abgeführt werden kann, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer des elektrischen Geräts beiträgt.

Diese Imprägnierung erfolgt üblicherweise mittels zu Duroplasten härtender Lacke oder Harze. Da einerseits

die Anforderungen an die thermische Dauerbeständigkeit dieser Duroplasten sehr hoch sind, andererseits auch die oben angeführten Eigenschaften, insbesondere die elektrische Isolierfähigkeit, gegeben sein müssen, gibt es eine Reihe von Lacken und Harzen, die auf die spe¬ zifischen Anwendungsbereiche abgestimmt sind.

Bei den losemittelhaltigen Lacken, deren Lösemittelan¬ teil vor dem Aushärtevorgang entfernt werden muß, ist die Durchimprägnierung der elektrischen Wicklungen bei einmaliger Anwendung in der Regel schlecht. Dadurch wird die schon angesprochene Abführung ohmscher und dielektrischer Verlustwärmen aus dem Inneren der Wick¬ lungen behindert. Darüber hinaus erfordert das Entfer- nen des Lösemittels oftmals lange Vorwärmzeiten und komplizierte Temperaturfuhrungen bei der Aushärtung des Lacks. Weiterhin sind bei den losemittelhaltigen Lacken aufwendige Anlagen zur Abluftreinigung notwendig, da ansonsten eine beträchtliche Umweltbelastung durch Lösemitteldämpfe erfolgt.

Deshalb wurden die Lacke in der Elektroindustrie, von Sonderfällen abgesehen, durch lösemittelfreie Harze er¬ setzt. Hier haben sich insbesondere die ungesättigten Polyesterharze breiten Raum erobert, da sie gegenüber anderen duroplastischen Harzsystemen beträchtliche Vor¬ teile aufweisen. So ist es möglich, die geforderten Ei¬ genschaften durch molekulares Maßschneidern der unge¬ sättigten Polyesterharze, wie beispielsweise die Aus- wähl spezifischer Monomerbausteine oder die Einstellung spezifischer Molekulargewichte, in einem großen Maß zu erfüllen. Weiterhin kann die Reaktivität der un¬ gesättigten Polyesterharze solchermaßen beeinflußt wer¬ den, daß kurze und damit kostengünstige Herstellpro- zesse für Wicklungen elektrischer Maschinen möglich werden.

Besonders bezüglich der Anforderung nach thermischer Dauerbelastbarkeit weisen die ungesättigten Polyester¬ harze, insbesondere die ungesättigten Polyesterimid- harze, herausragende Eigenschaften auf.

Im allgemeinen sind die ungesättigten Polyesterharze aufgebaut zum einen aus Basisharzen, bestehend bei¬ spielsweise aus alpha,beta-ungesättigten Dicarbonsäu- ren, weiteren modifizierenden Mono-, Di- und/oder Po¬ lycarbonsäuren, Di- und/oder Polyolen und im Falle der Polyesterimde aus imidgruppenhaltigen hydroxylgruppen- und carboxylgruppenhaltigen Bausteinen, und zum anderen aus Comonomeren, die mit den alpha,beta-ungesättigten Dicarbonsaureeinheiten des Basisharzes reagieren und zu Duroplasten führen können.

Als Comonomer bevorzugt ist Styrol, das wegen seiner guten Löseeigenschaften auch zur Einstellung der Verar¬ beitungsviskosität verwendet wird. Genannte Comonomere werden bei der Härtung unter geeig¬ neten Bedingungen vollständig copolymerisiert. Man be¬ zeichnet ein solches lösemittelfreies System als Tränk¬ harz. Wie bei den Tränklacken auch kommt es wegen der Dampfdrucke der Comonomeren bei Applikationstemperatur zu Verdampfungsverlusten, die allerdings im allgemeinen geringer als bei losemittelhaltigen Systemen sind (50%, bezogen auf eingesetzte Menge an Lösemittel, Ver¬ dampfungsverlust bei losemittelhaltigen Tränklacken, 10 bis 30% Verdampfungsverlust bei Tränkharzen) . Trotzdem ist auch bei einer Anwendung von Tränkharzen auf Basis ungesättigter Polyester eine aufwendige Rei¬ nigung der Abluft notwendig, wobei aber die Reinigungs¬ kapazitäten solcher Abluftanlagen geringer ausgelegt werden können, als bei Anwendungen von Tränklacken, da durch geeignete Harzeinstellungen und Verfahrensanpas¬ sungen die Monomerenverluste reduziert werden können.

Die Verwendung anderer Harzsysteme, wie beispielsweise Epoxidharze, hat zum Nachteil, daß lange Härtungszeiten erforderlich sind, daß die Möglichkeiten zur Anpassung der Verarbeitungseigenschaften an die Fertigungprozes¬ se, ohne gravierende Einbußen bei den dielektrischen Eigenschaften zu erleiden, gering sind, sowie daß ei¬ nige Harzbestandteile, wie beispielsweise bei den Epoxidharzen die thermisch hochbeständigen cycloali- phatische Typen bzw. bei den Härtungsmitteln die Amine, eine hohe Toxizität aufweisen können.

Aufgabe und Lösung

Aus dem bisher diskutierten Stand der Technik resul¬ tiert die Aufgabe, ein Tränk- oder Imprägnierverfahren zu entwickeln, das die bekannten Vorteile der Tränkung mit radikalisch härtenden Harzsystemen mit einer emis- sionsarmen Tränk- und Härtungstechnologie vereinigt.

Dazu wird es notwendig, Harze einzusetzen, die entweder keine Comonomere zur Härtung benötigen oder Comonomere enthalten, die bei Verarbeitungs- und Härtungstempera¬ tur sehr niedrige Dampfdrücke aufweisen. Dabei müssen solche Comonomere noch eine genügend hohe Reaktivität aufweisen, um in wirtschaftlich vertretbar kurzen Zei¬ ten auszuhärten. Außerdem dürfen weder die Harze noch die Comonomere bei den Verarbeitungs- und Härtungstem¬ peraturen in nennenswertem Umfang Spaltprodukte frei- setzen.

Die üblicherweise verwendeten Comonomeren sind zur Lö¬ sung dieser Aufgaben nicht geeignet, da die Comonomeren aus Gründen der Verarbeitbarkeit der Harze im flüssigen Zustand vorliegen müssen. Solche Comonomere, wie beispielsweise Vinyl- oder Allylverbindungen weisen als Flüssigkeiten bei Raumtemperatur und insbesondere bei

Verarbeitungs- und Härtungstemperatur beträchtliche Dampfdrücke auf, die zu erheblichen AbdampfVerlusten bei den Comonomeren führen.

Somit sind geeignete Comonomere bei Raumtemperatur fest oder hochviskos, wie auch die Harze selbst, die bei Raumtemperatur in hochviskosem, plastischem, teilkri¬ stallinem oder kristallinem Zustand vorliegen. In die¬ sem Fall muß eine Tränkung der Objekte bei Temperaturen erfolgen, bei denen die Harze oder die Mischungen aus Harzen und Comonomeren im niedrigviskosen und/oder im geschmolzenen Zustand vorliegen.

Die Verwendung geschmolzener Harzsysteme in der Elek- troisoliertechnik ist Stand der Technik. Solche ge¬ schmolzenen Harzsysteme werden als lösemittelfreie Drahtlacke, extrudierbare Kabelmassen, Schmelzkleber oder Überzugsmassen verwendet. Dabei ist die Verwendung radikalisch härtender Systeme die Ausnahme, da bei solchen hochreaktiven Systemen die Verarbeitbarkeit, aufgrund der inakzeptabel kurzen Topfzeit (Zeit, in der das Harz im verarbeitungsfähigen Zustand vorliegt) , sehr beschränkt ist. Eine weitere Aufgabe der vorlie¬ genden Erfindung war also, eine Stabilisierung der ver- wendeten HarzSysteme bei erhöhten Anwendungstemperatu- ren zu erreichen, ohne zu lange Härtungszeiten und zu hohe Härtungstemperaturen, bei welchen Zersetzungser¬ scheinungen in den Harzen sowie Beschädigungen an den zu imprägnierenden Werkstoffen auftreten können, zu be- kommen.

In JP-A-53 05 97 91 werden Polyesterimidharze mit min¬ destens dreiwertigen Carbonsäuren und Polyesterpolyolen als Monomerbausteine beschrieben, die mit Aminen und weiteren Anteilen an mindestens dreiwertigen Carbonsäu¬ ren hergestellt werden. Solche Polyesterimidharze wer-

den in geschmolzener Form als Isolierbeschichtungsm.it- tel für elektrisch leitende Subtrate eingesetzt. Die Beschichtungen weisen gute elektrische und mechanische Eigenschaften auf. Beim Beschichtungsprozeß werden keine giftigen Dämpfe freigesetzt.

DE-A-26 48 351 und DE-A-26 48 352 umfassen spritzgieß- bare HarzZusammensetzungen, die aus 10 bis 50 Gew.-% ungesättigtem Polyesterharz, 0,2 bis 2 Gew.-% organi- schem Peroxid, sowie aus inertem Füllstoff bestehen. Die ungesättigten Polyester sind aus den Bausteinen Polyol, ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäure und ge¬ sättigter Dicarbonsäure aufgebaut. Solche HarzZusam¬ mensetzungen werden für elektrische oder elektronische Bauteile verwendet, wie beispielsweise Isolatoren, Ge¬ häuse für Nieder- und Mittelspannungs-Schalter, Kabel¬ isolierungen und Stecker.

DE-A-16 40 428 beschreibt die Verwendung ringförmiger Körper aus ungesättigten Polyesterharzen, die zur Ver¬ besserung der Blockfestigkeit mit Wachsen überzogen sind. Diese ringförmigen Körper werden zur Imprägnie¬ rung von Wicklungen in einer solchen Weise verwendet, daß sie auf einen Wickelkopf der Wicklung gelegt wer- den. Beim Erwärmen schmilzt das ungesättigte Poly¬ esterharz, dringt in die Wicklung ein und wird dort ausgehärtet.

Den Verfahren des Standes der Technik ist gemein, daß sie im allgemeinen nur einen Teil der oben angeführten Aufgaben, die an Tränkharze gestellt werden, lösen.

Überraschenderweise wurde ein Verfahren zur Tränkung von Wicklungen elektrischer Maschinen gefunden, bei welchem als Imprägnierharz ein Harzsystem A) eingesetzt wird, enthaltend:

AI) ein radikalisch zu Duroplasten härtbares Harz, A2) mindestens einen geeigneten Härter sowie gege¬ benenfalls Beschleuniger, A3) gegebenenfalls weitere Comonomere und/oder weitere Polymerisate mit ethylenisch ungesät¬ tigten radikalisch polymerisierbaren Gruppen, wobei der Dampfdruck von A3) bei Imprägnier- und Härtungstemperatur niedrig ist, sowie A4) gegebenenfalls weitere übliche Additive,

wobei das Harzsystem A) bei Raumtemperatur hochviskos, plastisch, teilkristallin oder kristallin ist und wobei das Harzsystem A) beim Imprägniervorgang durch Tempera- turerhöhung auf Imprägniertemperatur in den niedrigvis¬ kosen flüssigen Zustand überführt wird, so daß eine Im¬ prägnierung nach den bekannten Verfahren der Tauch¬ tränkung, Überflutung, Tauchrollierung, Träufelung oder Vergießen, gegebenenfalls mit Unterstützung der Impräg- nierung durch Anlegen eines Vakuums, durchgeführt wer¬ den kann.

Vorzugsweise wird die Harzkomponente AI) aus der Gruppe ungesättigte Polyester, ungesättigte Polyesterimide, Bismaleinimide, oligomere Diallylphthalate, comonome- renfreie Vinylester, comonomerenfreie Vinylether, como- nomerenfreie Vinylurethane und/oder Polybutadienharze für sich allein genommen oder in Kombinationen unter¬ einander ausgewählt.

Besonders bevorzugt ist die Harzkomponente AI) ausge¬ wählt aus der Gruppe ungesättigte Polyester, ungesät¬ tigte Polyesterimide und Bismaleinimide in Kombination mit der Harzkomponente A3) ausgewählt aus der Gruppe oligomere Diallylphthalate, Divinylethylenharnstoff, Divinylpropylenharnstoff, N-Vinylcarbazol, N-Vinyl-

pyrrolidon, comonomerenfreie Vinylester, comonomeren- freie Vinylether, comonomerenfreie Vinylurethane, vinyl- und/oder allylgruppenhaltige Polyester oder Mi¬ schungen daraus.

Bevorzugt eingesetzte Härter A2) sind radikalbildende Peroxide, insbesondere organische Peroxide, und/oder Verbindungen, die Radikale durch Spaltung einer Koh¬ lenstoff-Kohlenstoff-Bindung bilden. Besonders bevor- zugt werden die Harzsysteme A) im aktivierten Zustand als Einkomponentenharze angeliefert, in Sonderfällen kann auch die Aktivierung unmittelbar vor der Impräg¬ nierung unter Verwendung geeigneter Mischdosierein¬ richtungen erfolgen.

Die zu imprägnierenden Substrate werden vorzugsweise vor der Imprägnierung auf eine Temperatur vorerwärmt, die gleich oder größer der Imprägniertemperatur ist. Die Vorerwärmung der zu imprägnierenden Substrate er- folgt beispielsweise durch Stromwärme, Induktionshei¬ zung, Mikrowellenstrahlung oder Infrarotstrahlung. Außerdem ist es möglich, das zu imprägnierende Wickel¬ gut auch im in das Harz eingetauchten Zustand durch Strom weiter zu heizen, wobei diese Heizung dazu dienen kann, die Wärmeverluste durch Wärmeleitung auszuglei¬ chen oder die Wicklungstemperatur weiter zu erhöhen, um eine Gelierung des in die Wicklung eingedrungenen Har¬ zes vor dem Austauchen aus dem Harz herbeizuführen. Dieses Verfahrens ist besonders deshalb geeignet, weil die verwendeten Harzmassen als emissionsarme Produkte bei Vearbeitungstemperatur einen sehrniedrigen Dampf¬ druck und damit einen hohen Flammpunkt haben, so daß spezielle Maßnahmen zum Explosionsschutz nicht erfor¬ derlich sind. Das Harz erreicht die hohen Temperaturen nur in der Wicklung und in der unmittelbaren Umgebung der Wicklung.

8567 PC17EP96/04552

9 Die Imprägnierung der Substrate erfolgt bevorzugt durch Tauchen, Fluten, Tauchrollieren, Träufeln oder Vergie¬ ßen, wobei die Tränkung in einem solchen Vakuum durch¬ geführt wird, bei dem die verwendeten Komponenten AI) bis A4) noch einen vernachlassigbar geringen Dampfdruck besitzen.

Im Fall der Tauch- oder Uberflutungstränkung kann das Substrat so lange eingetaucht bleiben, bis eine Gelie¬ rung des Harzsystems A) im Substrat erfolgt ist.

Nach der Imprägnierung mit den Harzsystemen erfolgt die Härtung der Harzsysteme bei einer Temperatur, die über der Temperatur der Harzschmelze liegt und die bei¬ spielsweise durch Stromwarme, Induktionsheizung, Mikro- wellenstrahlung, Infrarotstrahlung oder eine konven¬ tionelle Wärmeofenpassage erzeugt wird, wobei gegebe¬ nenfalls die Oberflächentrocknung durch Einwirkung energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV- oder Elektronenstrahlung, unterstutzt wird.

Durchführung der Erfindung

Die Komponenten des Harzsystems A)

Als Komponente AI) werden bevorzugt eingesetzt: unge¬ sättigte Polyesterharze, die gegebenenfalls imidgrup- penhaltige Bausteine aufweisen, Bismaleinimidharze, oligomere Diallylphthalate, comonomerenfreie Vinyl- ester, comonomerenfreie Vinylether, comonomerenfreie Vinylurethane und/oder Polybutadienharze. Ungesättigte Polyesterharze sind bekannt. Imidgruppen- haltige ungesättigte Polyesterharze sind beispielsweise in DE-A-15 70 273, DE-A-17 20 323 und DE-A-24 60 768 beschrieben.

Bausteine der ungesättigten Polyesterharze sind neben den üblichen Polyesterbausteinen beispielsweise: poly¬ merisierbare Doppelbindungen enthaltende Polyole, wie Glycerinmonoallylether, Trimethylolpropanmonoallylether sowie Pentaerythritmono- und -diallylether, und polymerisierbare Doppelbindungen enthaltende Polycar¬ bonsäuren bzw. deren Anhydride, wie Fumarsäure, Tetra- hydrophthalsäure bzw. Tetrahydrophthalsäureanhydrid und bevorzugt Maleinsäure bzw. Maleinsaureanhydrid sowie polymerisierbare Doppelbindungen enthaltende Mo¬ nocarbonsäuren, wie beispielsweise Acryl- und/oder Methacrylsaure. Wie beispielsweise in DE-A-24 60 768 beschrieben, kann zur Modifizierung der Eigenschaften der ungesättigten Polyesterharze ein Teil der ungesät- tigten Dicarbonsäure durch gesättigte Dicarbonsäuren, wie z.B. Adipinsäure, perhydrierte Isophthalsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid und/oder dimerisisier- te Fettsäuren ersetzt werden. Geeignete mit den ungesättigten Polyestern bzw. imid- gruppenhaltigen Polyestern AI) copolymerisierbare Kom¬ ponenten A3) sind beispielsweise: Diallylphthalat-Prä- polymere, Divinylethylenharnstoff, Divinylpropylen- harnstoff, N-Vinylcarbazol, N-Vinylpyrrolidon, comono¬ merenfreie Vinylester, comonomerenfreie Vinylether, co- monomerenfreie Vinylurethane sowie Polyester, die

Vinyl- oder Allylgruppen enthalten und die sich von AI) unterscheiden, wie beispielsweise Polyester aufgebaut aus gesättigten und/oder ungesättigten Polycarbonsäuren mit Pentaerythritmono-, -di- und/oder -triallylether und gegebenenfalls modifizierenden Glykolen als

Monomerbausteinen. Die copolymerisierbaren Komponenten A3) weisen bei den Imprägnier- und Härtungstemperaturen so niedrige Dampfdrücke auf, daß keine nennenswerten Immisionen erfolgen können.

Als Bismaleinimidkomponente AI) können beliebige nie¬ dermolekulare Bismaleinimide verwendet werden. Vor¬ teilhaft verwendet man Bismaleinimide der Formel I

wobei der Rest Rl einen aliphatischen, cycloaliphati¬ schen, araliphatischen oder aromatischen Rest bezeich¬ net und wobei die genannten Reste gegebenenfalls weite¬ re funktionelle Gruppen, wie Ether-, Ester-, Amid-, Carbamat-, Keto-, Sulfon- oder Hydroxylgruppen aufwei¬ sen können.

Bevorzugt steht Rl für einen geradkettigen Alkylenrest mit 2 bis 20, insbesondere 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder einen 4,4'-Diphenylmethan-, 2,4-Toluylen-, 1,3- oder 1,4-Phenylenrest.

Geeignete Bismaleinimide sind beispielsweise Ethylen- bismaleinimid, Butylenbismaleinimid, Hexamethylenbis- maleinimid, 4,4'-Diphenylmethanbismaleinimid, 2,4,-To- luylenbismaleinimid und 1,3-Phenylenbismaleinimid oder deren Gemische.

Geeignete mit den Bismaleimiden AI) copolymerisierbare Komponenten A3) sind beispielsweise: oligomere Diallyl¬ phthalate, Divinylethylenharnstoff, Divinylpropylen- harnstoff, N-Vinylcarbazol, comonomerenfreie Vinyl- ester, comonomerenfreie Vinylether, comonomerenfreie Vinylurethane sowie Polyester, die Vinyl- oder Allyl- gruppen enthalten und die sich von AI) unterscheiden, wie beispielsweise aufgebaut aus gesättigten und/oder ungesättigten Polycarbonsäuren mit Pentaerythritmono-, -di- und/oder -triallylether und gegebenenfalls modi¬ fizierenden Glykolen als Monomerbausteinen. Die copoly-

merisierbaren Komponenten A3) weisen bei den Impräg¬ nier- und Härtungstemperaturen so niedrige Dampfdrücke auf, daß keine nennenswerten Immisionen erfolgen kön¬ nen.

Weiterhin können als Komponente AI) für sich allein ge¬ nommen oder im Gemisch mit anderen unter AI) aufge¬ führten Komponenten eingesetzt werden: oligomere Diallylphthalate, comonomerenfreie Vinylester, comono- merenfreie Vinylether, comonomerenfreie Vinylurethane und/oder Polybutadienharze.

Als Härter A2) können je nach Harzsystem A) bekannte Peroxide mit geeigneten Zerfallstemperaturen oder Ver- bindungen eingesetzt werden, die thermisch unter Bil¬ dung von Kohlenstoffradikalen zerfallen. Gegebenenfalls sind zusätzlich Verbindungen anwesend, die den Zerfall der Radikalkalbildner beschleunigen. Erfindungswesent¬ lich ist, daß die Härter A2) erst oberhalb der Impräg- niertemperaturen einen nennenswerten Radikalstrom er¬ zeugen, der die Aushärtung des Harzsystems A) bewirkt. Beispiele für Peroxide A2) , die erst oberhalb der Im¬ prägniertemperatur einen nennenswerten Zerfall in Radi¬ kale erleiden, sind handelsübliche organische Peroxide, wie tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperisononanoat oder tert.-Butylperoctoat, bzw. Peroxide in Kombination mit Beschleunigern, wie Benzoylperoxid in Kombination mit tertiären Aminen bzw.Perester mit Kobaltsalzen or¬ ganischer Säuren. Als Beispiele für Härter A2) , die unter Bildung von Kohlenstoffradikalen zerfallen, seien Benzopinakol, substituierte Bernsteinsäurederivate und vorzugsweise Silylether substituierter Ethylenglykole, wie bei¬ spielsweise in DE-A-26 32 294 beschrieben, genannt. Solche Silylether gemäß DE-A-26 32 294 zerfallen teil¬ weise erst bei höheren Temperaturen in Radikale und

sind unter Umständen in dem zu polymerisierenden Harz¬ system A) noch bei Temperaturen über 80 Grad C weitest¬ gehend stabil.

Zur Stabilisierung gegen vorzeitige Härtung können die Harzsysteme A) als Bestandteil der Komponente A4) an sich bekannte Stabilisierungsmittel für radikalisch po¬ lymerisierbare Verbindungen enthalten, wie beispiels¬ weise Chinone, Hydrochinone, sterisch gehinderte Pheno- le und/oder sterisch gehinderte Amine sowie Nitrover¬ bindungen.

Als weitere Bestandteile der gegebenenfalls anwesenden Komponente A4) können die an sich üblichen Verarbei¬ tungshilfsmittel für Beschichtungsharze anwesend sein, wie beispielsweise Oberflächen- und grenzflächenaktive Stoffe zur Verbesserung des Verlaufs und des Eindring¬ vermögens, Viskositätsbeeinflussende Additive, wie py- rogene Kieselsäure oder Bentonite, sowie mineralische oder organische Füllstoffe

Die Imprägnierung und Härtung

Die Imprägnierung der Substrate ,beispielsweise der Wicklungen elektrischer Maschinen, erfolgt mit den er¬ findungsgemäßen Harzsystemen A) , bestehend aus den Kom¬ ponenten AI) , A2) und gegebenenfalls A3) sowie A4) , in der Schmelze von A) bei Temperaturen, die unterhalb der Härtungstemperatur liegen.

Die Verarbeitungszeiten der Harzsysteme A) sind sol¬ chermaßen bemessen, daß eine Imprägnierung nach den Verfahren des Standes der Technik möglich sind. Solche Imprägnierverfahren sind beispielsweise:

- das Tränken des zu imprägnierenden Substrats, das ge¬ gebenenfalls vorgeheizt ist, durch Eintauchen in die Schmelze des Harzsystems A) , Verweilen des zu imprä¬ gnierenden Substrats in der Schmelze, bis die Harz- schmelze alle zu imprägnierenden Stellen erreicht hat, gegebenenfalls bis zum Gelieren des in das Substrat eingedrungenen Harzes, Austauchen und Ab¬ tropfen des imprägnierten Substrats sowie anschlie¬ ßendes Aushärten des aufgenommenen Harzsystems A) , wobei die Heizung des Objekts mit Stromwärme im ein¬ getauchten Zustand nicht unterbrochen werden muß, so daß durch Wärmeleitung auftretende Wärmeverluste in der Wicklung ausgeglichen werden können oder durch eine Erhöhung der Wicklungstemperatur während des Eintauchens die Verweilzeit bis zum eventuellen Ge¬ lieren unter Harz verkürzt werden kann,

- das Träufeln der Schmelze des Harzsystems A) auf das zu imprägnierende Substrat, wobei die Schmelze des Harzsystems A) mittels geeigneter Pumpen auf das ge¬ gebenenfalls vorgeheizte Substrat aufgeträufelt wird, wobei gegebenenfalls der Härter A2) durch geeignete Mischdosiervorrichtungen vor dem Aufträufeln der Schmelze aus AI sowie gegebenenfalls A3 und A4 zudo- siert wird oder wobei das Harzsystem A) schon vorher durch Zugabe des Härters A2 aktiviert wird,

- das überfluten mit der Schmelze des Harzsystems A) , wobei das gegebenenfalls vorgeheizte Substrat durch ein aufsteigendes Bad aus aktivierter Schmelze des

Harzsystems A) solchermaßen überflutet wird, daß eine genügende Imprägnierung des Substrats erfolgt, an¬ schließendes Ablassen der Schmelze des Harzsystems A) _/ gegebenenfalls bis zum Gelieren des in das Substrat eingedrungenen Harzes, Abtropfenlassen des Substrats und anschließendes Aushärten der vom

Substrat aufgenommenen Schmelze des Harzsystems A) , wobei die Heizung des Objekts mit Stromwärme im ein¬ getauchten Zustand nicht unterbrochen werden muß, so daß durch Wärmeleitung auftretende Wärmeverluste in der Wicklung ausgeglichen werden können oder durch eine Erhöhung der Wicklungstemperatur während des Eintauchens die Verweilzeit bis zum eventuellen Ge¬ lieren unter Harz verkürzt werden kann,

- das Tauchrollieren mit der Schmelze des Harzsystems A) , wobei das gegebenenfalls vorgeheizte Substrat solchermaßen durch die aktivierte Schmelze des Harz¬ systems A) gerollt wird, daß, im Falle von Wicklungen elektrischer Maschinen als Substrat, nur die Wicklung und der die Wicklung tragende Teil des Substrats von der Schmelze des Harzsystems A) bedeckt werden, bis eine ausreichende Imprägnierung der Wicklung erfolgt ist und anschließendes Aushärten der vomm Substrat (von der Wicklung) aufgenommenen Schmelze, vorzugs- weise unter Rotation, wobei die Heizung des Objekts mit Stromwärme während des Rollierens nicht unterbro¬ chen werden muß, so daß durch Wärmeleitung auftreten¬ de Wärmeverluste in der Wicklung ausgeglichen werden können oder durch eine Erhöhung der Wicklungstempera- tur während des Rollierenss die Verweilzeit bis zum eventuellen Gelieren unter Harz verkürzt werden kann,

sowie

- das Vergießen der Substrate in wiederverwendbarer oder verlorener Form mit einem voraktivierten Harz¬ system A) oder, unter Verwendung eines geeigneten Mischdosiersystems, durch Zumischen des Härters A2) zu den Harzkomponenten AI sowie gegebenenfalls A3) und A4) unmittelbar vor dem Vergießen. Auch hier kann das Objekt vorgeheizt sein, wobei eine Heizung der

Wicklung durch Stromwärme während des Vergusses zu einer weiteren Reduzierung der Viskosität führt, wo¬ durch das Eindringen in die Wicklung erleichtert wird. Ein Gelieren des in die Wicklung eingedrungenen Harzes durch Erhöhen der Temperatur bietet den Vor¬ teil, daß der durch die Härtung bedingte Volumen¬ schwund durch Nachfließen noch flüssigen Harzes aus Bereichen außerhalb des Wicklungsbereiches ausgegli¬ chen wird.

Die oben angeführten Imprägnierverfahren können zur Verbesserung der Impragnierqualität bevorzugt im Vakuum oder auch im Wechsel zwischen Vakuum und Überdruck durchgeführt werden.

Die Vorwärmung der Substrate kann beispielsweise durch Stromwärme (Erwärmung durch elektrischen Widerstand) , Induktionsheizung, Mikrowellen- oder Infrarotheizung sowie durch Passage eines konventionellen Wärmeofens erfolgen.

Die Härtung des nach der Imprägnierung am Substrat an¬ haftenden Harzsystems A) kann beispielsweise wie bei der Vorwärmung der Substrate durch Stromwärme, Induk- tionsheizung, Mikrowellen- oder Infrarotheizung sowie durch Passage eines konventionellen Wärmeofens erfol¬ gen, wobei die Härtung an der Substratoberfläche gege¬ benenfalls durch zusätzliche Bestrahlung, beispielswei¬ se IR-, UV- oder Elektronenstrahlung, unterstützt wer- den kann.

Die Beurteilung der bei der Härtung auftretenden Immis¬ sionen erfolgt folgendermaßen:

In ein Probenschälchen einer TGA(T_hermogravimetrische Analyse)-Apparatur werden möglichst gleiche Mengen ak¬ tivierter Harzsysteme A) eingefüllt und mit einem kon-

stanten Luftstrom überstrichen. Danach wird mit einer vorgegebenen Aufheizrate auf die notwendige Här¬ tungstemperatur aufgeheizt und dann diese Temperatur für die Härtung notwendige Zeit konstant gehalten. Wäh- rend dieser Zeit wird der Massenverlust im Harzsystem A) bestimmt. Bei konventionellen Systemen, enthaltend ungesättigte Polyesterharze und niedermolekulare Como¬ nomere, liegt der Massenverlust bei einer Aufheizzeit von 10 Minuten auf die Härtungstemperatur von 140 Grad C und einer Härtungszeit von 1 Stunde bei 140 Grad C bei etwa 30 Gew.-%.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. Alle Prozentangaben beziehen sich, soweit nicht anders angeführt, auf Gewichtsprozent.

Beispiele

Beispiel l:

Ein ungesättigtes Polyesterimid AI) gemäß Beispiel 2 der DE-C-24 60 768 aus Maleinsaureanhydrid, Neopentyl¬ glykol, Trishydroxyisocyanurat und dem Reaktionsprodukt aus Tetrahydrophthalsäureanhydrid und Monoethanolamin wird mit 10 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) , Diallylphthalat-Oligomer A3) (Typ Ftalidap 27, Herstel¬ ler Alusuisse)in der Schmelze gemischt. Als Härter A2) werden 2 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) , Benzo- pinakolsilylether (Typ Initiator BK, Hersteller Bayer AG) zugemischt. Das Harzsystem A) hat bei Raumtempera¬ tur eine fast feste Konsistenz und bei 80 Grad C eine Viskosität von 1300 mPas. Die Topfzeit des Harzsystems A) beträgt bei 80 Grad C 210 Minuten, die Gelierzeit bei 140 Grad C 27 Minuten.

In das auf 80 Grad C aufgewärmte geschmolzene Harzsy¬ stem A) wird der Stator eines Elektromotors, der im Wärmeofen auf 120 Grad C vorgewärmt wurde, langsam ein¬ getaucht. Der Stator verbleibt so lange im geschmolze- nen Harzsystem A) , bis keine Blasen mehr aufsteigen.

Danach wird der Stator langsam ausgetaucht, etwa 2 Mi¬ nuten abtropfen gelassen und hiernach das Harzsystem A) durch Erwärmen im Ofen auf 160 Grad C während 30 Minu¬ ten gehärtet. Nach dem Härten ist die Wicklung des Stators ausrei¬ chend verfestigt. Nach dem Aufsägen der Wicklung zeigt der Stator eine ausreichende Durchimprägnierung. Der thermogravimetrisch bestimmte Massenverlust beim Auf¬ heizen in der TGA-Apparatur auf 160 Grad C in 10 Minu- ten und Halten der Temperatur bei 160 Grad C für 30 Mi¬ nuten beträgt 3,4 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A).

Beispiel 2:

Das ungesättigte Poylesterimid AI) gemäß Beispiel 1 wird mit einem Polyester A3) , der aus 2 Mol Penta- erythrittriallylether, 4 Mol Adipinsäure und 3 Mol Pentaerythritdiallylether durch Schmelzekondensation hergestellt wurde, im Verhältnis 2:1 gemischt und mit 2 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) , gemäß Beispiel 1 gemischt. Die Mischung hat bei Raumtemperatur eine plastische Konsistenz und bei 100 Grad C eine Viskosi- tat von 570 mPas. Die Topfzeit des Harzsystems A) mit 1 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) , tert.-Butylper- benzoat als zusätzliche Härterkomponente A2) beträgt bei 100 Grad C 210 Minuten, die Gelierzeit bei 160 Grad C 10 Minuten. In das auf 100 Grad C aufgewärmte geschmolzene Harzsy¬ stem A) wird der Stator eines Elektromotors, der im

Wärmeofen auf 120 Grad C vorgewärmt wurde, langsam ein¬ getaucht. Der Stator verbleibt so lange im geschmolze¬ nen Harzsystem A) , bis keine Blasen mehr aufsteigen. Danach wird der Stator langsam ausgetaucht, etwa 2 Mi- nuten abtropfen gelassen und hiernach das Harzsystem A) durch Erwärmen im Ofen auf 160 Grad C während 30 Minu¬ ten gehärtet.

Nach dem Härten ist die Wicklung des Stators ausrei¬ chend verfestigt. Nach dem Aufsägen der Wicklung zeigt der Stator eine ausreichende Durchimprägnierung. Der thermogravimetrisch bestimmte Massenverlust beim Auf¬ heizen in der TGA-Apparatur auf 160 Grad C in 10 Minu¬ ten und Halten der Temperatur bei 160 Grad für 30 Minu¬ ten beträgt 2,3 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) .

Beispiel 3:

Ein monomerenfreier Vinylester AI) (Typ Palatal A430- 01, monomerenfrei, Hersteller BASF AG) , der bei Raum¬ temperatur fest ist und bei 100 Grad C eine Viskosität von 500 mPas besitzt, wird im Vorratsbehalter einer konventionellen Träufelanlage aufgeschmolzen. Nach Zu¬ mischen von 1 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Harzsy- stem A) , tert.-Butylperbenzoat als Härter A2) mit einem an sich üblichen Mischdosierkopf wird das solchermaßen hergestellte Harzsystem A) auf einen Anker geträufelt, dessen Wicklung durch Stromwärme auf 140 Grad C erwärmt worden war. Das Harzsystem A) wird bei 140 Grad C während 15 Minu¬ ten gehärtet. Nach dem Härten ist die Wicklung ausrei¬ chend verfestigt. Nach dem Aufsägen der Wicklung zeigt diese eine ausreichende Durchimprägnierung. Der thermo¬ gravimetrisch bestimmte Massenverlust beim Aufheizen in der TGA-Apparatur auf 140 Grad C in 10 Minuten und Hai-

ten der Temperatur bei 140 Grad C für 15 Minuten be¬ trägt 1,4 Gew.-%, bezogen auf das Harzsystem A) .