DE1795637C3 - Verwendung von Polyesterimiden für die Elektroisolierung - Google Patents
Verwendung von Polyesterimiden für die ElektroisolierungInfo
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Description
Die ältere Patentanmeldung DE-AS 14 45 263 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polyesterimiden,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man mehrwertige Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen,
gegebenenfalls unter Zusatz von Oxycarbonsäuren, wobei einer oder mehrere der verwendeten Ausgangsstoffe
ganz oder teilweise aus solchen Verbindungen bestehen, die zwischen den funktionellen Gruppen als
Bindeglieder einen oder mehrere fünfgliedrige, mit to
aromatischen Kernen anellierte Imidringe enthalten, in an sich bekannter Weise kondensiert Hierbei können in
an sich bekannter Weise anstelle der freien Säuren und/oder Alkohole auch deren reaktionsfähige Derivate
eingesetzt werden, und es können polyesterbildende Komponenten, die fünfgliedrige Imidringe im angegebenen
Sinne enthalten, auch in vorgebildete Polyester einkondensiert werden.
In der DE-AS 14 45 263 wird auch die Verwendung der derart hergestellten Polyesterimide für Einbrennisoliemngen
auf elektrischen Leitern beschrieben und beansprucht, wobei die Verwendung der in den
Ansprüchen 1 bis 4 des älteren Patents 12 09 686 genannten Umsetzungsprodukte des Trimellithsäureanhydrids
mit Monoäthanolamin und Äthylenglykol in einem Molverhältnis von 1 Mol Trimellithsäureanhydrid
auf 0,35 bis 0,8 Mol Monoäthanolamin und 0,4 bis 2 Mol Äthylenglykol bzw. die Verwendung solcher Umsetzungsprodukte,
bei denen bis zu 40% der eingesetzten Menge Trimellithsäureanhydrid durch eine äquivalente
Menge Pyromellitsäureanhydrid ersetzt worden sind, und/oder die Verwendung solcher Umsetzungsprodukte,
in denen bis zu 30% der eingesetzten Menge Monoäthanolamin durch eine äquivalente Menge eines
aliphatischen, aromatischen oder gemischt aliphatischaromatischen Diamins ersetzt worden sind, und/oder
die Verwendung solcher Umsetzungsprodukte, in denen bis zu 0,4 Mol des Äthylenglykols, bezogen auf I Mol
Trimellithsäureanhydrid, durch eine äquivalente Menge eines drei- oder mehrwertigen Alkohols ersetzt worden
sind, in dieser Ausführungsform nicht beansprucht wird.
In der parallelen Patentanmeldung DE=OS 14 95 100
ist eine bedeutende Vereinfachung des Herstellungsverfahrens für Polyesterimide vorgesehen, welches die
Verwendung vorgebildeter Ausgangsstoffe, die zwisehen den funktionellen Gruppen als Bindeglieder einen
oder mehrere fünfgliedrige, mit aromatischen Kernen anellierte Imidringe enthalten, entbehrlich macht. Diese
Ausgangsstoffe werden vielmehr in situ in Gegenwart der anderen Reaktionsteilnehmer gebildet Hierdurch
entfällt die gesonderte Herstellung dieser imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffe, sowie deren Isolierung, Aufarbeitung
und Lagerung.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf dem hochspezialisierten Gebiet der Elektroisoliermaterialien ein Material
zur Verfügung zu stellen, das einfache Herstellung und Verarbeitung mit hochwertigen Eigenschaften im
Endprodukt, d. h. der fertigen Elektroisolierung, verbindet
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Verwendung von Polyesterimiden, die durch Kondensation
von mehrwertigen Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, gegebenenfalls unter Zusatz von
Oxycarbonsäuren, wobei einer oder mehrere der verwendeten Ausgangsstoffe ganz oder teilweise aus
solchen Verbindungen bestehen, die zwischen den funktionellen Gruppen als Bindeglieder einen oder
mehrere 5gliedrige, mit aromatischen Kernen anellierte Imidringe enthalten, hergestellt worden sind und bei
denen die als Ausgangsstoffe verwendeten imidgruppenhaltigen Verbindungen in Gegenwart der anderen
Reaktionsteilnehmer in situ hergestellt worden sind, für Einbrennisolierungen auf elektrischen Leitern.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyesterimide wird hier nicht beansprucht, sie ist
vielmehr Gegenstand der parallelen Patentanmeldung DE-OS 14 95 100. Aus diesen Herstellungsangaben
leitet sich jedoch der besonders bevorzugte Aufbau der erfindungsgemäß verwendeten Polyesterimide ab, so
daß die wichtigsten Angaben zu der hier nicht beanspruchten Herstellung im folgenden geschildert
sind.
Zur Bildung der imidgruppenhaltigen Komponenten im Polyesterimid sind aromatische Verbindungen
eingesetzt worden, welche neben einer Sgliedrigen cyclischen Säureanhydridgruppierung oder ihr äquivalenten
reaktionsfähigen Gruppen als weitere funktioneile Gruppen wenigstens eine Carboxylgruppe, Carbonsäureestergruppe,
Hydroxylgruppe oder Carbonsäureanhydridgruppierung aufweisen und weiterhin solche
Verbindungen, welche neben einer primären Aminogruppe noch mindestens eine weitere primäre Aminogruppe,
eine Carboxylgruppe oder eine Hydroxylgruppe als reaktionsfähige Gruppe enthalten, wobei der
Anteil der imidgruppenbildenden Carbonsäurekomponente der verwendeten Aminmenge wenigstens äquivalent
ist
Diese imidgruppenhaltigen Komponenten können dabei in Gegenwart der reinen Poi>esterkomponente
oder deren Ausgangsstoffe hergestellt und unmittelbar anschließend oder gleichzeitig hiermit umgesetzt
worden sein. Die Reihenfolge des Einsatzes der Ausgangsstoffe sowie des Rcaktionsablaufes ist nicht
entscheidend. So ist es bei der Herstellung der Polyesterimide beispielsweise möglich, zunächst die
reine Polyesterkomponente durch Veresterung von Rohstoffen, die keine Imidgruppen bilden können,
herzustellen, dann dem entstandenen Reaktionsprodukt die Ausgangsstoffe zur !Bildung der imidgruppenhaltigen
Verbindungen hinzuzufügen, diese miteinander umzusetzen und anschließend die Imidgruppen enthaltende
Verbindung in das Polyesterharz einreagieren zu lassen. Es ist aber auch möglich und zuweilen
zweckmäßig und vorteilhaft, die Ausgangsstoffe zur Bildung der imidgruppenhaltigen Komponente zusammen
mit den übrigen Rohstoffen für die Polyesterimide
zu vermischen und die Umsetzung in einem Zuge durchzuführen.
Als Ausgangsstoffe für die Imidgruppen enthaltenden Komponenten sind als Säurekomponente insbesondere
solche Verbindungen eingesetzt worden, die neben einer 5gliedrigen cyclischen Säureanhydridgruppierung
einer o-ständigen aromatischen Dicarbonsäure noch mindestens eine weitere funktioneile Gruppe besitzen.
Diese funktioneile Gruppe kann eine Carboxyl-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäureester- oder Hydroxylgruppe
sein. Anstelle der cyclischen Säureanhydridgruppe kann diese Säurekomponente aber auch andere,
für eine Imidbildung der cyclischen Säureanhydridgruppe äquivalente reaktionsfähige Gruppen enthalten, z. B.
2 an benachbarten Kohlenstoffatomen des aromatisehen
Systems gebundene Carbonsäuregruppen oder deren Ester, Halbester oder Halbamide.
Die Aminkomponenten der imidgruppenhaltigen Verbindungen leiten sich von solchen Verbindungen ab,
die neben einer primären Aminogruppe noch mindestens eine weitere reaktionsfähige Gruppe enthalten,
wobei diese weitere reaktionsfähige Gruppe eine Carboxyl-, Hydroxyl- oder eine weitere primäre
Aminogruppe sein kann. Den freien primären Aminogruppen äquivalent sind funktionell Derivate derselben,
z. B. Salze mit Carbonsäuren, Amide, Lactame und Polyamide, unter der Voraussetzung, daß die darin
enthaltene Aminogruppe für eine Imidbildung reaktionsfähig ist
Besonders wichtig sind für die Erfindung solche Polyesterimide, die als Imidgruppen enthaltenden
Bestandteil das Umsetzungsprodukt von Trimellithsäure bzw. Trimellitsäureanhydrid und ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan
enthalten.
Bei der hier nicht beanspruchten Herstellung der Polyesterimide sind die jeweiligen Γ »satzmengen der
Ausgangsstoffe zweckmäßigerweise so zu wählen, daß der Anteil der imidgruppenbildenden Säurekomponente
der angewandten Aminmenge wenigstens äquivalent ist Andernfalls würde im fertigen Harz ein Teil des
Stickstoffs der Aminkomponente nicht in der gewünschten Form eines cyclischen Imidringes, sondern als
wesentlich oxydationsempfindlichere Amidgruppe vorliegen. Dagegen ist ein Überschuß der Säurekomponente
gegenüber der Aminkomponente durchaus zulässig, da die bei der Imidbildung nicht umgesetzten Carbonsäure-,
Carbonsäureester- oder Carbonsäureanhydridgruppen mit den mehrwertigen Alkoholen unter
Esterbildung reagieren.
In dem nachfolgenden Beispiel werden die Ergebnisse miteinander verglichen, die einerseits erfindungsgemäß
erhalten werden (Versuche 1 und 2), andererseits mit Polyesterimiden erhalten werden, die nach der Lehre
des älteren Rechts DE-AS 14 45 263 derart hergestellt worden sind, daß zunächst die Imidgruppen enthaltende
Dicarbonsäure aus 2 Molteilen Trimellithsäureanhydrid und einem Molteil ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan hergestellt
und diese Imidgruppen enthaltende Dicarbonsäure dann mit den anderen Komponenten der Polyesterimide
umgesetzt wird. O0
Beispiel
Versuch 1
Versuch 1
388 g Dimethylterephthalat, IHg Äthylenglykol und 6s
75 g Glycerin werden in bekannter Weise bei Temperaturen von 140 bis 200"C miteinander unter Abspaltung
von Methylalkohol umgeestert und dann 80 g technisches Kresol hinzugegeben. Nach Abkühlung auf 8O0C
werden der Schmelze 144 g Trimellithsäureanhydrid und 74 g ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan zugesetzt und die
Temperatur wird dann langsam auf 215°C gesteigert Bei etwa 1400C wird die Schmelze trübe, hellbraun und
hochviskos, bei weiterer Temperatursteigerung jedoch wieder dünnflüssiger, und die Trübung verschwindet
allmählich.
Nachdem die Schmelze bei 215°C klar geworden ist, wird 1 g Cadmiumacetat hinzugefügt und das Kre:ol im
Vakuum bei 155° C abdestilliert Dann wird noch etwa 3 Stunden bei 215°C weiterkondensiert.
Versuch 2
388 g Dimethylterephthalat, 111 g Äthylenglykol, 75 g
Glycerin, 150 g Kresol, 144 g Trimellithsäureanhydrid und 74 g ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan werden zusammen
aufgeschmolzen, und die Temperatur wird allmählich gesteigert, wobei bei etwa 1300C die
Abscheidung der Diimiddicarbonsäure beginnt
Unter weiterer langsamer Temperatursteigerung destillieren Methanol und Wasser ab. Nachdem 215°C
erreicht sind, wird diese Temperatur während 3 Stunden gehalten und die entstandene Schmelze wird wieder
klar. Dann fügt man 1 g Cadmiumacetat hinzu. Anschließend wird das Kresol bei 175° C im Vakuum
abdestilliert und die Kondensation weitere 3 Stunden bei 225° C fortgesetzt
Die folgenden Versuche zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Polyesterimide
in ihren Eigenschaften identisch sind mit Polyesterimiden, bei deren Herstellung man von
vorgebildeten Ausgangsstoffen ausging, die zwischen den funktionellen Gruppen als Bindeglieder einen oder
mehrere fünfgliedrige, mit aromatischen Kernen anellierte
Imidringe enthalten.
Gemäß dem Verfahren des älteren Rechts DE-AS 14 45 263 wurden 388 g Dimethylterephthalat, 111g
Äthylenglykol und 75 g Glycerin in bekannter Weise bei Temperaturen von 140 bis 2050C miteinander unter
Abspaltung von Methylalkohol umgeestert Dann wurden 204 g eines aus 144 g Trimellithsäureanhydrid
und 74 g ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan hergestellten Reaktionsproduktes bei 180 bis 215° C in zwei Portionen
in das Terephthalatharz eingeestert
Nachdem dieses Produkt restlos im Terephthalatharz aufgenommen war, wurde 1 g Cadmiumacetat zugegeben
und noch 3 Stunden bei 2150C, zuletzt unter Vakuum, weiterkondensiert.
144 g Trimellithsäureanhydrid, 74 g ρ,ρ'-Diaminodiphenylmethan
und 500 g technisches Kresol wurden unter kräftigem Rühren erhitzt, wobei bei 15O0C die
entstandene Suspension sehr hochviskos wurde. Die Temperatur wurde auf 195° C gesteigert, und es
destillierten 27 ml Wasser ab. Bei 120°C wurden dann im Vakuum 200 ml Kresol abdestilliert und zu der
Suspension der entstandenen Diimiddicarbonsäure 388 g Dimethylterephthalat, 111g Äthylenglykol und
75 g Glycerin zugegeben.
Die Mischung wurde aufgeheizt, und es destillierten Methylalkohol und Wasser ab. Die Temperatur wurde
bis auf 215°C gesteigert und so lange gehalten, bis die Harzschmelze klar wurde. Dann wurde I g Cadmiumacetat
hinzugefügt und bei 170°C im Vakuum das
restliche Kresol abdestilliert. Anschließend wurde die
Schmelze noch 3 Stunden bei 215° C nachkondensiert.
Die gemäß diesen Versuchen und Vergleichsversuchen erhaltenen Produkte wurden noch heiß jeweils in
450 g technischem Kresol gelöst und ihre Lösungen jeweils mit einer Mischung aus 9 g Butyltitanat und 27 g
Kresol versetzt.
Nach Verdünnen mii einer Mischung aus zwei Teilen Solventnaphtha und einem Teil Kresol auf einen
Festkörper gehalt von jeweils 34% erhielt man Lösungen, deren Viskositäten nach DIN 53 211 bei dem
Produkt gemäß Versuch 1 108 see, bei dem Versuch 2 !20 see, bei dem Produkt gemäß Vergleichsversuch 1
120 see und bei dem Produkt gemäß Vergleichsversuch 2112 see betrugen.
Diese Polyesterimidlösungen wurden im kontinuierlichen
Verfahren unter folgenden Daten auf Kupferdräh-. te von 1 mm Durchmesser lackiert.
Horizontaler Drahtlackierofen von 3,5 m Länge, Ofentemperatur 470° C1
Auftragsvorrichtung aus Rolle und Filz, 6 Aufträge,
Abzugsgeschwindigkeit 4 m/min, Auftragsstärke (Durchmesserzunahme des Drahtes)
0,05 mm.
An den so erhaltenen vier Mustern wurde die Lackisolation vergleichend ausgeprüft, wobei sich
zeigte, daß die zwei nach dem vereinfachten Verfahren hergestellten Produkte den nach den Vergleichsversuchen
hergestellten Produkten gleichwertig sind. An den Drahtmustern wurden folgende Prüfungen durchgeführt:
a) Die Bleistifthärte der Isolation wurde geprüf·, am
unvorbehandelten Lackdraht sowie an Mustern, die '/2 Stunde bei 6O0C entweder in Benzol oder in
Äthylalkohol aufbewahrt worden sind.
b) Für die Wärmeschockprüfung wurde eine Draht wendel um einen Dorn vom Durchmesser des
Drahtes 1 Stunde Dei 1550C getempert. Eine
Drahtwendel um einen Dorn vom dreifachen Drahtdurchmesser wurde 1 Stunde bei 200" C
getempert Nach dieser Behandlung waren keine Risse oder Fehler in der Isolierlackschicht zu
erkennen.
c) Zur Wärmealterungsprüfung wurde der Draht 16 Stunden bei 2000C gealtert Danach wurden die
Dehnung des Polyesterimidfilmes und das Aussehen einer Drahtwendel geprüft, die um einen Dorn
vom vierfachen Drahtdurchmesser gewickelt wurde. Bei dieser Wickelprobe waren nach dem
Wickeln keine Risse oder '-ihler in der Isolierschicht
zu erkennen.
d) Bei der Torsionsprüfung auf Haftfestigkeit und Flexibilität des Isolierfilmes wurde ein Stück
isolierter Draht von 28 cm Länge so oft um seine eigene Achse tordiert, bis sich die ersten Beschädigungen
der Lackschicht zeigten.
In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der durchgeführten Ausprüfungen zusammengestellt:
| Art der Prüfung | Versuch | 2 | Vergleichsversuch | 2 |
| 1 | 4H | 1 | 4H | |
| a) Bleistifthärte | 4H | 3H | 4H | 3H |
| nach Lagerung in Benzol | 3H | 2H | 3H | 3 H |
| nach Lagerung in Alkohol | 3H | 3H | ||
| b) Wärmeschockprüfung | gut | gut | ||
| durch Temperung bei 155° C | gut | gut | gut | gut |
| durch Temperung bei 200° C | gut | gut | ||
| c) Wärmealterungsprüfung | 21% | 24% | ||
| durch Dehnung | 23% | gut | 22% | gut |
| durch Wickelprobe | gut | 113 | gut | 1.10 |
| d) Torosionsprüfung | 108 | 112 | ||
| (Anzahl d. Umdrehungen) | ||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von Polyesterimiden, die durch Kondensation von mehrwertigen Carbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, gegebenenfalls unter Zusatz von Oxycarbonsäuren, wobei einer oder mehrere der verwendeten Ausgangsstoffe ganz oder teilweise aus solchen Verbindungen bestehen, die zwischen den funktioneilen Gruppen als Bindeglie- ι ο der einen oder mehrere fünfgliedrige, mit aromatischen Kernen anellierte Imidringe enthalten, hergestellt worden sind und bei denen die als Ausgangsstoffe verwendeten imidgruppenhaltigen Verbindungen in Gegenwart der anderen Reaktionsteilneh- ι s mer in situ hergestellt worden sind, für Einbrennisolierungen auf elektrischen Leitern.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1445263A DE1445263C3 (de) | 1961-12-12 | 1961-12-12 | Verwendung von Polyesterimiden für die Einbrennisolierung auf elektrischen Leitern |
| DE1795637A DE1795637C3 (de) | 1961-12-12 | 1962-07-06 | Verwendung von Polyesterimiden für die Elektroisolierung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1445263A DE1445263C3 (de) | 1961-12-12 | 1961-12-12 | Verwendung von Polyesterimiden für die Einbrennisolierung auf elektrischen Leitern |
| DE1795637A DE1795637C3 (de) | 1961-12-12 | 1962-07-06 | Verwendung von Polyesterimiden für die Elektroisolierung |
Publications (3)
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| DE1795637A1 DE1795637A1 (de) | 1973-01-04 |
| DE1795637B2 DE1795637B2 (de) | 1977-04-14 |
| DE1795637C3 true DE1795637C3 (de) | 1980-01-24 |
Family
ID=32714243
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1445263A Expired DE1445263C3 (de) | 1961-11-02 | 1961-12-12 | Verwendung von Polyesterimiden für die Einbrennisolierung auf elektrischen Leitern |
| DE1795637A Expired DE1795637C3 (de) | 1961-12-12 | 1962-07-06 | Verwendung von Polyesterimiden für die Elektroisolierung |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1445263A Expired DE1445263C3 (de) | 1961-11-02 | 1961-12-12 | Verwendung von Polyesterimiden für die Einbrennisolierung auf elektrischen Leitern |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JPS5234756B2 (de) * | 1974-05-01 | 1977-09-05 | ||
| DE3121306C2 (de) * | 1981-05-29 | 1987-01-02 | Dr. Beck & Co Ag, 2000 Hamburg | Verfahren zur Herstellung wäßriger hitzehärtbarer Elektroisolierlacke und deren Verwendung |
| DE3137385A1 (de) | 1981-09-19 | 1983-04-07 | Dr. Beck & Co Ag, 2000 Hamburg | Verfahren zur herstellung waessriger hitzehaertbarer elektroisolierlacke und deren verwendung |
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| DE3905287A1 (de) | 1989-02-21 | 1990-08-30 | Basf Lacke & Farben | Verfahren zum kontinuierlichen beschichten von draehten sowie die verwendung der so hergestellten draehte |
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| DE102011003129B4 (de) | 2011-01-25 | 2012-10-04 | Elantas Gmbh | Drahtlack-Zusammensetzung enthaltend Polyole auf Melamin-Basis, deren Verwendung und Verwendung eines Polyols auf Melamin-Basis |
| DE102011006437A1 (de) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Elantas Gmbh | Polyester- oder Polyesterimidharze, welche mit dem cyclischen Imid einer aromatischen Tricarbonsäure terminiert sind, sowie diese enthaltende Drahtlack-Zusammensetzungen |
| DE102011052518A1 (de) | 2011-08-09 | 2013-02-14 | Elantas Gmbh | Lösemittelfreie Drahtlackzusammensetzung |
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-
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- 1961-12-12 DE DE1445263A patent/DE1445263C3/de not_active Expired
-
1962
- 1962-07-06 DE DE1795637A patent/DE1795637C3/de not_active Expired
Also Published As
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