Brevet FR2568714A1 — publié le 19860207

L'invention se rapporte à un papier isolant, en particulier pour couches d'enroulement de transformateurs, se composant d'un substrat portant des deux côtés une structure qui ne recouvre que partiellement la totalité de sa surface et qui est faite d'éléments en couche mince de résine adhésive durcissable. Les brevets US-A-3 203 823 et 3 246 271, par exemple, décrivent des papiers isolants tels que spécifiés ci-dessus en préambule. Ils sont destinés en particulier à lier les couches d'enroulement de transformateurs et se composent d'un substrat portant des deux côtés une structure qui ne recouvre que partiellement la tota- lité de sa surface et qui est faite d'éléments en couche mince de résine adhésive durcissable. Les éléments de résine adhésive sont déposés de manière qu'il subsiste suffisamment d'interstices pour l'imprégnation à l'huile de la matière constituant le substrat. Ce papier isolant est utilisé sous forme d'une couche simple ou multiple entre les couches devant être liées par collage (par exemple entre les couches d'enrou- lement, les tôles, les conducteurs, les rubans ou les couches isolantes). Le chauffage au four de séchage provoque la fusion des éléments minces de résine adhésive et la liaison des couches lors du durcissement ultérieur. Le substrat utilisé dans les papiers isolants connus de l'art antérieur consiste en un papier kraft de cellulose contenant des additifs thermostabilisants. Toutefois, sa résistance à la température n'est pas suffisante dans de nombreuses applications. L'invention a donc pour objet un papier isolant tel que spécifié en préambule et convenant également dans les applications à température élevée. L'invention se caractérise par les particularités suivantes: a) le substrat se compose d'un papier d'aramide de la classe de température H; b) les éléments de résine adhésive se composent d'une résine époxy correspondant au moins à la classe de température F. Conformément à l'invention, le substrat utilisé est un papier d'aramide de la classe de température H. Les aramides sont des polyamides aromatiques se composant de diamines aromatiques et d'arylène dicar- boxylique. Les papiers d'aramide se composent de fibres et de fibrilles d'un polyamide aromatique, les qualités concernant le rapport entre les fibres et les fibrilles ainsi que la densité et l'épaisseur du produit final pou- vant varier. Les fibres et fibrilles se composent essen- tiellement de polymère azoté, polyhétérocyclique, thermi- quement stable et ayant des aptitudes à former des traces. Elles se fabriquent par exemple par condensation entre une phénylènediamine, l'acide isophtalique et l'acide téréphtalique. Le papier d'aramide utilisé est de la classe de température H. Sa grande résistance thermique est due à sa structure azotée cyclique. L'utilisation de papier d'aramide comme substrat élargit notablement la plage d'application des papiers isolants selon l'invention. Les éléments de résine adhésive du papier isolant selon l'invention se composent d'une résine époxy qui correspond au minimum à la classe de tempéra- ture F (ou à la classe de température H). Les résines époxy utilisées de préférence sont de la classe des bisphénols et contiennent des durcisseurs amino, à base d'anhydride d'acide ou complexes. La production du papier isolant selon l'inven- tion s'effectue par exemple de la manière suivante: la structure ou le réseau des éléments de résine époxy est tout d'abord déposé sur le papier d'ara- mide par héliogravure ou flexographie (la structure ou le réseau est par exemple en forme de losanges et recouvre une proportion déterminée de la surface totale du substrat). Les éléments de résine époxy sont ensuite séchés à une température comprise entre 80 et 120 C afin d'éliminer le solvant, les vitesses utilisées de la feuille continue étant comprise entre 15 et 80 m/min selon la longueur de l'installation de séchage. La résine époxy est alors à l'état B et donc ne colle plus, mais par contre peut être remise en fusion par chauffage et durcie relativement vite à des tempéra- tures supérieures -à 100 C, de sorte qu'il est possible de lier étroitement les différentes couches d'enroulement au moyen du papier isolant. L'épaisseur de la couche formée du papier d'aramide peut être comprise entre 20 et 500 microns et l'épaisseur de la couche formée des éléments séchés de résine époxy peut être comprise entre 12 et 40 microns. Pour bien faire comprendre l'invention, mention, est faite ci-dessous de certaines valeurs numériques d'un papier d'aramide selon l'invention (c'est-à-dire dont le substrat est formé de papier d'aramide et reçoit une impression de résine époxy): épaisseur du papier isolant 0,05 mm 0,3 mm allongement (%) 9 25 rigidité diélectrique (kV/mm) 21 35 ténacité du collage (N/cm2) à 100 C -- 68 Par contre, un papier isolant de l'art antérieur (dont le substrat est formé de papier kraft) a des résis- tances à l'allongement et à la déchirure qui ne corres- pondent qu'à une fraction des valeurs correspondantes du papier isolant selon l'invention. Un papier isolant seion l'invention est repré- senté schématiquement sur le dessin sur lequel: la figure 1 est une vue en plan et la figure 2 est une coupe transversale d'un papier isolant. Il se compose essentiellement d'un substrat 1 formé de papier d'aramide de la classe de température H sur lequel est déposé des deux côtés une structure ou un réseau d'éléments 2 en couche mince de résine époxy. Le réseau de ces éléments 2 ne recouvre que partiellement la totalité de la surface du substrat 1 et laisse donc subsister suffisamment d'espace pour l'imprégnation à l'huile du substrat 1. Les éléments 2 de résine adhésive sont de préférence décalés les uns par rapport aux autres de part et d'autre du substrat 1 pour permettre une imprégna- tion uniforme à l'huile de ce dernier. Les éléments 2 de résine adhésive ont la forme de carrés ou de losanges dans l'exemple représenté de réalisation. Mais bien entendu de nombreuses autres formes sont possibles dans le cadre de l'invention. Les classes de températures mentionnées F et H correspondent à la norme CEI 85-1957. Les fibrilles mentionnées dans la description sont des particules amorphes du polyamide aromatique qui sont capables de lier les fibres. Un traitement correct, par exemple l'utilisation d'une température convenable permet de transformer les fibrilles en fibres cristallines qui ne se distinguent plus des fibres pro- prement dites d'aramide. REVENDICATIONS 1. Papier isolant, en particulier pour couches d'enroulement de transformateursse composant d'un substrat (1) portant des deux côtés une structure ou un réseau qui ne recouvre que partiellement la totalité de sa surface et qui est formé d'éléments (2) en couche mince de résine adhésive durcissable, caractérisé par les particularités suivantes: a) le substrat (1) se compose de papier d'aramide de la classede température H; b) les éléments de résine adhésive (2) se composent d'une résine époxy correspondant au moins à la classe de température F. 2. Papier isolant selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'une résine époxy de la classe des bisphénols, contenant des durcisseurs amino, à l'anhydride d'acide ou complexes. 3. Papier isolant selon la revendication 1, caractérisé par une épaisseur de la couche formée du papier d'aramide de 20 à 500 microns et une épaisseur de la couche formée des éléments séchés de résine époxy de 12 à 24 microns. 4. Procédé de production d'un papier isolant selon la revendication 1, caractérisé par les étapes suivantes: a) dépôt par héliogravure ou flexographie de la structure ou du réseau des éléments de résine époxy sur le papier d'aramide; b) puis séchage des éléments de résine époxy à une température comprise entre 80 et 120 C pour l'élimi- nation du solvant.