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Elektrischer Leiter mit zwei Isolierschichten
Ein älterer Vorschlag der Patentinhaberin betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen, insbesondere für elektrische Leitungen geeigneten modifizierten Polyester-Polyimid-Kunststof- fes, bei welchem man a) einen Polyester aus 1 bis 1, 6 Äquivalenten mehrbasischer Alkohole, wobei mindestens 20 Äquivalentprozent Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurat sind, und 1 Äquivalent mehrbasischer Carbonsäure mit b) 5 bis 50 Grew.-%, bezogen auf das Endprodukt, eines Polyimids aus etwa 2 Äquivalenten eines Anhydrids einer mehrbasischen, vorzugsweise aromatischen Carbonsäure und etwa 1 Äquivalent eines vorzugsweise aromatischen Polyamins unter Veresterungsbedingungen zu einem Polyester-Polyimid umsetzt,
und gegebenenfalls das Produkt mit 1 bis 25% eines organischen Polyisocyanats und/oder mit 0, 1 bis 10% eines Alkyltitanats reagieren lässt.
Es wurde nun gefunden, dass man lackierte elektrische Leiter mit besonders guter Abriebfestigkeit, besonders guter Beständigkeit gegen Hitzestösse und besonders guter Alterungsbeständigkeit bei hoher Temperatur erhält, wenn man die Leiter mit einem dem erwähnten Vorschlag der Patentinhaberin entsprechenden Polyester-Polyimid-Kunststoff überzieht, welcher als wichtigen Bestandteil des Polyesters Tris- (2-hydroxyäthyl) -iSocyanurat enthält, und dann auf diesen Überzug einen zweiten Überzug aus einem linearen Polyester aufbringt, welcher durch die Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure mit einem Glykol erhalten wird und vorzugsweise aus Polyäthylenterephthalat besteht.
Ein Leiter mit zwei Isolierschichten ist dementsprechend gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Leiter aufliegende Isolierschicht aus einem Polyester-Polyimid-Kunststoff, bei welchem mindestens 20% der Alkoholkomponente des Polyesters aus Tris- (2-hydroxyäthyl) -isocyanurat bestehen, und die äussere Isolierschicht aus einem linearen Polyester einer aromatischen Dicarbonsäure mit einem Glykol, vorzugsweise Polyäthylenterephthalat, besteht.
Es ist besonders überraschend, dass man durch die äussere Isolierschicht aus linearem Polyäthylenterephthalat eine wesentliche Verbesserung der Alterungsbeständigkeit bei hoher Temperatur erzielt.
Die Erfindung wird am besten an Hand der Zeichnungen verständlich. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäss isolierten elektrischen Leiter, teilweise im Schnitt, und Fig. 2 einen Querschnitt durch Fig. 1 entlang der Linie 2-2.
In den Zeichnungen ist die Dicke der Lackschicht stark vergrössert ; tatsächlich sind die Überzüge wesentlich dünner als der Draht.
Der dargestellte elektrische Leiter besteht aus einem Kupferdraht --2-- mit einem ersten Überzug - -4-- aus Polyester-Polyimid-Kunststoff und einem zweiten Überzug --6-- aus Polyäthylenterephthalat.
Das Polyimid kann vorab hergestellt werden und dann mit den Polyester bildenden Komponenten versetzt werden, oder es können alle Komponenten auf einmal vermischt werden, oder es können auch die Polyester bildenden Komponenten zuerst zusammengegeben werden.
Der Polyimidanteil kann 5 bis 50% der Gesamtmenge von Polyimid und Polyester betragen. Vorzugsweise beträgt der Polyimidanteil 30 bis 35% der Gesamtmenge, es werden jedoch auch gute Ergebnisse noch mit 10 bis 20% Polyimid erhalten.
Soweit nicht anders vermerkt, beziehen sich alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht.
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Als Ausgangsstoffe für die Herstellung des Polyimids können a) Anhydride wie z. B.
Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäuredianhydrid, 2, 2', 3, 3'-Benzophenon-tetracarbonsäure-dianhydrid,
EMI2.1
b) Polyamine, vorzugsweise aromatische Amine, wie z. B.
Methylendianilin, Benzidin, 3, 3'-Diaminodiphenyl,
EMI2.2
p-Phenylendiamin, a, w-Nonamethylendiamin,
4, 4'-Diaminodiphenyläther,
4, 4' -Dimethylheptamethylendiamin,
1, 7-Diaminodiphenylketon, Bis- (4-aminophenyl) -a, a'-p-xylol, m-Phenylendiamin,
Xyloldiamin,
Hexamethylendiamin, Äthylendiamin,
4, 4'-Dicyclohexylmethandiamin und
Diaminodiphenylsulfon verwendet werden. Die bevorzugten Diamine sind Methylendiamin und der im folgenden mit"Oxydi- anilin" bezeichnete 4, 4'-Diaminodiphenyläther. Die beiden Reaktionskomponenten a) und b) werden gewöhnlich im Verhältnis von etwa 2 Mol Komponente a) zu 1 Mol Komponente b) zur Imidsäure umgesetzt.
Im allgemeinen werden 1, 92 bis 2,08 Mol Anhydrid je Mol Diamin eingesetzt, jedoch kann das Anhydrid auch im Überschuss verwendet werden. Das Reaktionsprodukt aus 2 Mol Trimellitsäureanhydrid und 1 Mol Oxydianilin hat die folgende Strukturformel :
EMI2.3
worin R bei Verwendung von Oxydianilin ein Sauerstoffatom und bei Verwendung von Methylendianilin ein Methylenrest ist.
Es kann auch das Diamin im Überschuss verwendet werden, um ein Poly- (esteramidimid) herzustellen. So können z. B. 1, 98 Mol Methylendianilin mit l, 80 Mol Trimellitsäureanhydrid (d. h. ein Überschuss von 2, 16 Äquivalenten Aminogruppen über die Anhydridgruppen) umgesetzt werden. Es kann gegebenenfalls auch ein noch grösserer Überschuss an Diamin, wie z. B. ein Überschuss von 2,5 Äquivalenten Aminogruppen über die Anhydridgruppe, verwendet werden.
Zu den Ausgangsstoffen für die Bildung des Polyesters gehören Tris- (2-hydroxyäthyl) -isocyanurat als Alkoholkomponente und Terephthalsäure oder Isophthalsäure als Säurekomponente. Die bevorzugte Säure ist Terephthalsäure.
Ein Teil des Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurats, d.h. bis zu etwa 80 Äquivalentprozent der Gesamtmenge an mehrwertigem Alkohol, kann durch einen andem mehrwertigen Alkohol, wie z. B. Äthylenglykol, Glycerin, Pentaerythrit, 1, 1, 1-Trimethyloläthan, 1, 1, 1-Trimethylolpropan, Sorbit, Mannit, Dipentaerythrit, Butandiol-1,4, Trimethylenglykol, Propylenglykol, Pentandiol-1,5, Neopentylenglykol, Buten-2-diol-1, 4, Butin-2-diol-1, 4,2, 2,4, 4-tetramethyl-1, 3-cyclobutandiol, Hydrochi- non-di-ss-hydroxyäthyläther und 1, 4-Cyclohexandimethanol ersetzt werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Tris- (2-hydroxyäthyl) -isocyanurat mindestens 50 Äquivalentprozent der Gesamtmenge an mehrwertigem Alkohol.
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Wenn ein modifizierender Alkohol eingesetzt wird, sollte dieser vorzugsweise 2 Hydroxylgruppen besitzen. Vorzugsweise ist das Tris- (2-hydroxyäthyl) -isocyanurat der einzige Alkohol mit 3 Hydroxyl- gruppen.
Ein Teil der Terephthalsäure oder Isophthalsäure, d. h. bis zu etwa 50 Äquivalentprozent der Ge- samtsäure, kann durch eine andere Polycarbonsäure, wie beispielsweise Adipinsäure, Orthophthalsäure- anhydrid, Hemimellitsäure, Trimesinsäure, Trimellitsäure, Bemsteinsäure, Tetrachlorphthalsäurean- hydrid, Hexachlorendomethylen-tetrahydrophthalsäure, Maleinsäure oder Sebacinsäure ersetzt werden.
Wenn die modifizierende Säure nur 2 Carboxylgruppen besitzt und sich diese in imidbildender Stellung befinden, wird die modifizierende Säure vorzugsweise nach der Reaktion des Trimellitsäureanhydrids (oder anderer Anhydride) mit dem Methylendianilin (oder anderem Diamin) zugegeben.
Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass jede freie Säure- oder Anhydridgruppe am Polyamid an der Esterbildung teilnimmt.
Die Terephthalsäure und die Isophthalsäure können auch in Mischung miteinander verwendet wer- den.
Die Terephthalsäure oder Isophthalsäure wird als solche oder in Form ihrer Mono- oder Dialkyl- ester, z. B. als Dimethylterephthalat, Dimethylisophthalat, Diäthylterephthalat, Dibutylterephthalat,
Monomethylterephthalat oder Monoäthylisophthalat oder in Form ihrer Säurehalogenide, z.-B. als Tere- phthaloylchlorid oder Isophthaloylchlorid, zur Reaktion gebracht.
Bei der Herstellung des Polyesters sollte vorzugsweise ein Überschuss an alkoholischen Gruppen über die Säuregruppen vorhanden sein. Normalerweise beträgt die Anzahl der Hydroxylgruppen an der Alko- holkomponente das l-bis 6fache der Carboxylgruppen an der Säurekomponente.
Der Drahtlack aus Polyester wird gewöhnlich durch Einarbeiten von 1 bis 250/0 Polyisocyanat, bezo- gen auf das Gesamtgewicht von Polyisocyanat und Polyester, und/oder durch Einarbeiten von 0,01 bis
EMI3.1
cyanat, 1, 6-Hexamethylendiisocyanat, dascyclischeTrimerevon2, 6-Toluylendiisocyanat, das Trimere von 4, 4' -Diphenylmethandiisocyanat, 1, 3, 5-Triisocyanatbenzol oder blockierte Isocyanate, wie z.
B. das Reaktionsprodukt aus 3 Mol eines gemischten 2, 4- und 2, 6-Toluylendiisocyanats mit Trimethylolpropan, in welchem die Isocyanatgruppen durch Veresterung mit Phenol blockiert sind (Mondur S), und Mondur SH, bei dem die drei freien Isocyanatgruppen des gemischten cyclischen Trimeren des 2,4und 2, 6-Toluylendiisocyanats durch Veresterung mit m-Kresol blockiert sind, verwendet werden. Weitere Beispiele für geeignete Polyisocyanate einschliesslich blockierter Isocyanate finden sich in der USAPatentschrift Nr. 2,982, 754, Spalte 1, Zeile 41, bis Spalte 3, Zeile 7.
Als Beispiele für verwendbare Alkyltitanate können Tetraisopropyltitanat, Tetramethyltitanat, Tetrabutyltitanat, Tetrahexyltitanat und Tetrapropyltitanat genannt werden.
Die Polyester-Polyimid-Reaktion wird im allgemeinen in Gegenwart der gleichen Lösungsmittel durchgeführt, welche auch zur Herstellung des Drahtlackes verwendet werden. So können als Lösungsmittel z. B. N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, N-Methylcaprolactam, Xylol, Kresolsäure, p-Kresol, Mischungen von m-und p-Kresol, Dimethylsulfon u. dgl. verwendet werden. Weiterhin können Lösungsmittelgemische, wie z. B. Mischungen von N-Methylpyrrolidon mit Dimethylacetamid und/oder Dimethylformamid, eine Mischung von N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid und Toluol im Verhältnis 6 : 3 : 4 oder Mischungen von N-Methylpyrrolidon mit Xylol, verwendet werden.
Als Verdünnungsmittel können sowohl aliphatische als auch aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Solvesso Nr. 100, Toluol, Xylol, Octan, Decan, Dodecan und Tetradecan, eingesetzt werden.
Durch die Verwendung von höhersiedenden aliphatischen Kohlenwasserstoffen als Lösungsmittelbestandteil wird die Glätte des Drahtlackes verbessert.
In manchen Fällen werden noch 0,2 bis 1, 00/0 Metallsikkative, berechnet auf den Metallgehalt und bezogen auf den Feststoffgehalt des Drahtlackes, wie z. B. Zinkoctoat, Cadmiumlinoleat, Zinkresinat, Calciumoctoat, Cadmiumnaphthenat und Zinknaphthenat, zugesetzt. Vorzugsweise werden dem Drahtlack noch 1 bis 5%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt, Melamin-Formaldehyd-Harz oder Phenolharz, wie z. B. Phenol-Formaldehyd-, Kresol-Formaldehyd- oder Xylenol-Formaldehyd-Harz, zugesetzt. Dabei werden die Phenolharze den Melaminharzen vorgezogen.
Das Polyester-Polyimid wird als Drahtlack in einem Lösungsmittel, wie z. B. einem der oben genannten Lösungsmittelsysteme, verwendet und nach konventionellen Verfahren, wie beispielsweise nach dem in der USA-Patentschrift Nr. 3,201, 276 beschriebenen Tauchverfahren ("free dip procedure") oder
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dem ebenfalls dort beschriebenen Formlackierverfahren ("The application procedure"), auf einen elektrischen Leiter, wie beispielsweise Kupfer-, Silber- oder rostfreien Stahldraht, aufgebracht. Die Drahtgeschwindigkeiten liegen dabei zwischen 4,5 und 11 m/min und die Temperaturen im Turm zwischen 120 und 430 C, wobei gewöhnlich eine Endtemperatur oberhalb 2600C erreicht wird. Die Lackaufnahme des Drahtes kann zwischen 0,00127 und 0,0254 cm liegen und beträgt vorzugsweise 0,00508 bis 0,0102 cm bei Verwendung eines Drahtes Nr. 18.
Der Draht wird einmal oder mehrmals durch den Lack geführt, bis die gewünschte Lackaufnahme erreicht ist.
(Die Lackaufnahme entspricht der Gesamtzunahme des Durchmessers gegenüber dem unlackierten Draht.)
Der Aussenlack aus linearem Polyäthylenterephthalat kann aus einem beliebigen geeigneten Lösungsmittelsystem aufgebracht werden. Bevorzugt werden Lösungsmittelsysteme, wie sie in der USAPatentschrift Nr. 3, 141, 859 beschrieben sind. Demzufolge können Dispersionen von Polyäthylentere-
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oder Chlorthymol, oder einer Mischung dieser Chlorphenole und einem Kresol, z. B. o-Kresol, m-Kresol, p-Kresol, Kresolsäure oder einer Mischung von m-und p-Kresol, verwendet werden. Das Kresol kann auch teilweise durch Phenol ersetzt werden.
Bevorzugte Lösungsmittelsysteme für das Polyäthylenterephthalat sind solche, welche mindestens ein Chlorphenol, mindestens ein Kresol und Phenol enthalten, z. B. eine Mischung aus p-Chlorphenol, p-Kresol und Phenol. Eine andere bevorzugte Lösungsmittelmischung besteht aus p-Chlorphenol und mund p-Kresol.
Kresolsäure ist in "Bennett's Concise Chemical and Technical Dictionary" (1947) als Mischung aus o-, m-und p-Kresol mit einem Siedebereich von 185 bis 2300C definiert.
In den bevorzugten Lösungsmittelgemischen zum Lösen des linearen Polyäthylenterephthalats kann das Chlorphenol in Mengen von 30 bis 50go, das Phenol in Mengen von 25 bis 50% und das Kresol in Mengen von 10 bis 35go, jeweils bezogen auf das Gesamtlösungsmittel, zugegen sein. Bei Ersatz des Phenols durch Kresol kann der Gesamtgehalt an Kresol bis zu 7010 betragen.
Wie bereits erwähnt wurde, wird der erste Lacküberzug aus Polyester-Polyimid bis zu einer Lackaufnahme von 0,00127 bis 0,0254 und vorzugsweise von 0,00508 bis 0,0102 cm aufgebracht.
Der zweite Lacküberzug aus Polyäthylenterephthalat wird bis zu einer Lackaufnahme zwischen 0,00127 und 0,00762 cm und vorzugsweise von nicht mehr als 0,00508 cm aufgebracht. Die Gesamtlackaufnahme aus Polyester-Polyimid- und Polyäthylenterephthalat-Überzug liegt zwischen 0,00508 und 0,033 cm und vorzugsweise zwischen 0,00762 und 0,0152 cm.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 : Zu 192 g (1 Mol) Trimellitsäureanhydrid in 300 ml N-Methylpyrrolidon wurden 100 g (0,5 Mol) Oxydianilin in 300 ml N-Methylpyrrolidon gegeben. Es fand eine exotherme Reaktion statt, worauf eine klare Lösung erhalten wurde. Dann wurden 99 g Tris- (2-hydroxyäthyl) -isocyanurat, 165 g Äthylenglykol, 388 g Dimethylterephthalat und 0,0345 g Blei-n-oxyd als Katalysator zugegeben.
Die Mischung wurde auf 2270C erhitzt, wobei eine Suspension eines orangefarbenen Niederschlages erhalten wurde. Es wurde so lange weiter erhitzt, bis die Lösung wieder klar wurde (48 bis 72 h). Das Produkt war für die Verwendung als Drahtlack, wie z. B. Kupferdraht, geeignet. Die fertige Drahtlacklösung wurde mit einem Verdünnungsmittel aus 40% p-Chlorphenol, 40% Phenol und 20% o-Kresol versetzt, um den Gesamtfeststoffgehalt auf 25% zu senken und eine geeignete Viskosität (Viskosität W nach Gardner-Holdt) einzustellen. Dieses Produkt konnte auch nach dem Formlackierverfahren auf Kupferdraht Nr. 18 (American Wire Gauge No. 18) aufgebracht und der überzogene Draht dann mit einer Geschwindigkeit von 8,2 m/min durch einen Turm mit einer Temperatur von 4000C geführt werden.
Beispiel 2 : Zu 192g Trimellitsäureanhydrid in 150g N-Methylpyrrolidon wurde bei 93 C langsam eine Lösung von 100 g Oxydanilin in 150 g N-Methylpyrrolidon gegeben. Danach wurde eine Mischung von 254 g Dimethylterephthalat, 103 g Äthylenglykol, 120 g Tris- (2-hydroxyäthyl)-isocyanurat, 50 g Xylol und 0,15 g Blei-II-oxyd zugefügt. Die Temperatur der Mischung wurde im Verlaufe von 24 h auf 227 C erhöht und dabei Methanol und Xylol abdestilliert. Nachdem der Ansatz eine Viskosität von M (Gardner-Holdt) bei 21% Feststoff in Kresolsäure erreicht hatte, wurden 1800 g Kresolsäure zugesetzt, um eine Viskosität von U 3/4, gemessen bei 24% Feststoff, einzustellen.
Mit dieser Polyester-Polyimid-Harzlösung wurde die folgende Mischung hergestellt :
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840 g Polyester-Polyimid mit 24% Feststoff
8 g eines Tetraisopropyltitanats
56 g einer 40% eigen Lösung von Mondur SH in Kresolsäure 25 g Phenolformaldehydharzlösung in
Kresolsäure mit 40go Feststoff
Diese Mischung wurde auf 1210C erwärmt, abgekühlt und dann auf übliche Weise zum Lackieren eines Kupferdrahtes bei Anwendung einer Temperatur von 400 C im Drahtturm verwendet. Der dabei erhaltene lackierte Draht wies ausgezeichnete elektrische Eigenschaften auf.
Beispiele 3 bis 8 : In den folgenden Beispielen 3 bis 8 wurde das gleiche Verfahren wie in
Beispiel 2 befolgt. Die Hälfte des N-Methylpyrrolidons wurde mit dem Trimellitsäureanhydrid und der
Rest mit dem Methylendianilin oder Oxydianilin zugegeben. Alle Polyesterimide der Beispiele 3 bis 8 wurden mit Tetraisopropyltitanat, Mondur SH und Phenylformaldehydharz vermischt, so dass Drahtlacke mit den gleichen Anteilen dieser Komponenten wie in Beispiel 2 erhalten wurden. Diese Lacke wurden dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 zum Überziehen von Kupferdraht verwendet. Als zweite
Lackschicht wurde in den Fällen, in denen eine solche aufgebracht wurde, Polyäthylenterephthalat ver- wendet.
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<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> Nr. <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 768 <SEP> 384 <SEP> 288 <SEP> 192 <SEP> 192 <SEP> 96
<tb> N <SEP> -Methylpyrrolidon <SEP> 800 <SEP> 600 <SEP> 400 <SEP> 300 <SEP> 300 <SEP> 200
<tb> Methylendianilin <SEP> 396 <SEP> 199 <SEP> 148, <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> Oxydianilin <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 50
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 1016 <SEP> 766 <SEP> 1020 <SEP> 254 <SEP> 388 <SEP> 340
<tb> Äthylenglykol <SEP> 416 <SEP> 260 <SEP> 282 <SEP> 103 <SEP> 130 <SEP> 94
<tb> Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurat <SEP> 480 <SEP> 396 <SEP> 540 <SEP> 120 <SEP> 198 <SEP> 180
<tb> Xylol <SEP> 200 <SEP> 200 <SEP> 300 <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Blei-II-oxyd <SEP> 0,9 <SEP> 0,6 <SEP> 0,9 <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 0,3 <SEP> 0,
3
<tb> Eigenschaften <SEP> ohne <SEP> zweite <SEP> Lackschicht
<tb> Kegel <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Abziehen <SEP> 2x <SEP> 4x <SEP> 2x <SEP> 2x <SEP> 2x <SEP> 2x
<tb> Hitzeschock, <SEP> 15% <SEP> Dehnung, <SEP> 200 C <SEP> Ix- > <SEP> 5x <SEP> 3x <SEP> 5x <SEP> 5x
<tb> Durchschlagtemperatur <SEP> in <SEP> OC <SEP> 300 <SEP> - <SEP> 310 <SEP> 312 <SEP> 300 <SEP> 303
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 260 C
<tb> (AIEE-Test <SEP> Nr. <SEP> 57) <SEP> 1222 <SEP> - <SEP> 465 <SEP> 170 <SEP> 170 <SEP> 108
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 2400C
<tb> (AIEE-Test <SEP> Nr.
<SEP> 57) <SEP> 461-816-- > 2141
<tb> Eigenschaften <SEP> mit <SEP> zweiter <SEP> Lackschicht
<tb> Kegel <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Abziehen <SEP> 2X <SEP> 2x <SEP> 2x <SEP>
<tb> Hitzeschock, <SEP> 15% <SEP> Dehnung, <SEP> 2000C <SEP> Ix <SEP> - <SEP> - <SEP> 1x <SEP> - <SEP> 1X <SEP>
<tb> Hitzeschock, <SEP> 15% <SEP> Dehnung, <SEP> 2500C <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 4x <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> Durchschlagtemperatur <SEP> in <SEP> C <SEP> 270 <SEP> 308 <SEP> 310 <SEP>
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 2600C
<tb> (AIEE-Test <SEP> Nr. <SEP> 57) <SEP> 170 <SEP> - <SEP> - <SEP> 273 <SEP> - <SEP> 320 <SEP>
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 2400C
<tb> (AIEE-Test <SEP> Nr. <SEP> 57) <SEP> > 1579 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb>
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Beispiele 9 bis 11 :
Es wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 bis 8 gearbeitet, jedoch wurde in Beispiel 11 die Reihenfolge der Vermischung so geändert, dass das Methylendianilin als letzte Komponente zugesetzt wurde, d. h. das Polyimid wurde nicht vor Zugabe der den Polyester bildenden Komponenten hergestellt.
EMI6.1
<tb>
<tb>
Beispiel <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 768'192 <SEP> 192
<tb> Kresolsäure <SEP> - <SEP> - <SEP> 160 <SEP>
<tb> N <SEP> -Methylpyrrolidon <SEP> 800 <SEP> 160
<tb> Methylendianilin <SEP> 396 <SEP> 99 <SEP> 99
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 1016 <SEP> 254 <SEP> 254
<tb> Äthylenglykol <SEP> 416 <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Tris <SEP> - <SEP> (2- <SEP> hydroxyä <SEP> thyl) <SEP> - <SEP> isocyanurat <SEP> 480 <SEP> 240 <SEP> 240
<tb> Xylol <SEP> 200
<tb> Blei-JI-oxyd <SEP> 0,9 <SEP> 0,15 <SEP> 0,15
<tb>
Die Polyester-Polyimide nach Beispiel 1 bis 11 können alle zum Überziehen von elektrischen Leitern verwendet werden und dann noch mit einem zweiten äusseren Lacküberzug aus Polyäthylenterephthalat versehen werden.
Wie aus Beispiel 3,6 und 8 hervorgeht, wird durch den zweiten Lacküberzug eine wesentliche Verbesserung der Alterungsbeständigkeit bei hohen Temperaturen erzielt, wie die Hitzedauertests bei 2600C zeigen. Ausserdem wird die Hitzeschockbeständigkeit bei 150/0 Dehnung und 2000C verbessert.
Beispiel 12 : Ansatz :
EMI6.2
<tb>
<tb> Kresolsäure <SEP> (Lösungsmittel) <SEP> 943,467 <SEP> kg
<tb> Äthylenglykol <SEP> 291,889 <SEP> kg
<tb> Tris- <SEP> (2-hydroxyäthyl) <SEP> -isocyanurat <SEP> 1168,213 <SEP> kg
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 756,326 <SEP> kg
<tb> Methylendianilin <SEP> 387,673 <SEP> kg
<tb> Terephthalsäure <SEP> 854,334 <SEP> kg
<tb> p-Toluolsulfonsäure <SEP> (Katalysator) <SEP> 1, <SEP> 503 <SEP> kg
<tb>
Die obigen Komponenten wurden in einen mit Rührer, Hitzequelle und Fraktionierkolonne ausgerüsteten Reaktionsbehälter aus rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 75701 gegeben.
Der Ansatz wurde im Verlaufe von 15 h auf 227 C erhitzt und so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis eine Probe von 421a Feststoff in Kresolsäure eine Viskosität von Z 4+ zeigte. Dann wurde der Ansatz mit einem Gemisch aus 2371, 437 kg Kresolsäure und 1770, 815 kg Solvesso 100 verdünnt. Danachhatte die Polyester-Polyimid-Lösung eine Viskosität von Z 2+, einen Feststoffgehalt von 40, 5% und ein spezifisches Gewicht von 1, 115.
4638,865 kg dieser Polyester-Polyimid-Lösung wurden mit 1272, 320 kg Kresolsäure und 676, 303 kg Solvesso 100 vermischt. Die Mischung wurde auf 49 bis 54 C erwärmt und dann im Verlaufe von 15 min mit 82,551 kg Tetraisopropyltitanat versetzt. Anschliessend wurden 510,289 kg Mondur SH (40% ige Lösung in Kresolsäure) und 218,630 kg Phenolharz 709 (40loige m-/p-Kresol-Formaldehydharzlösung in Kresolsäure) zugegeben und der Ansatz im Verlaufe von 75 min auf 118 bis 1210C erwärmt. Die Temperatur wurde 2 h lang auf 121 C gehalten und die Mischung dann abgekühlt. Der Ansatz wurde mit einem Gemisch aus 324,317 kg Kresolsäure und 174,632 kg Solvesso 100 verdünnt. Der so erhaltene Drahtlack hatte eine Viskosität von R, einen Feststoffgehalt von 29, 6% und ein spezifisches Gewicht von 1, 055.
Mit diesem Drahtlack wurde ein Kupferdraht Nr. 18 nach dem Formlackierverfahren mit einer Drahtgeschwindigkeit von 9 m/min und einer Temperatur im Drahtturm von 4000C lackiert. Der Draht wurde 6mal durch die Lösung und durch den Turm geführt, worauf die Lackaufnahme 0,00762 cm be-
EMI6.3
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Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen beiden Leiter sind in der folgenden Tabelle miteinander verglichen :
EMI7.1
<tb>
<tb> Leiter <SEP> ohne <SEP> zweiten <SEP> mit <SEP> zweitem
<tb> Überzug <SEP> Überzug
<tb> Hitzeschock, <SEP> Ix <SEP> 40% <SEP> passiert <SEP> Ix <SEP> 100% <SEP> passiert <SEP>
<tb> 150/0 <SEP> Dehnung, <SEP> 2000C <SEP> 2x <SEP> 70% <SEP> passiert <SEP> 2x <SEP> 100% <SEP> passiert
<tb> 3x <SEP> 100% <SEP> passiert <SEP> 3x <SEP> 100% <SEP> passiert
<tb> Emerson <SEP> Kratztest <SEP> 22 <SEP> 30
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 2600C
<tb> (AIEE-Test <SEP> Nr. <SEP> 57) <SEP> 564 <SEP> h <SEP> 168 <SEP> h
<tb> Hitzedauertest <SEP> bei <SEP> 2800C
<tb> (AlEE-Test <SEP> Nr. <SEP> 57) <SEP> 131 <SEP> h <SEP> 168 <SEP> h
<tb>
In der Tabelle bedeutet Ix den lfachen Durchmesser.
Beispiel 13 : Aus den folgenden Komponenten wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 das Polyester-Polyimid hergestellt :
EMI7.2
<tb>
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 768 <SEP> g
<tb> Methylendianilin <SEP> 396 <SEP> g
<tb> N-Methylpyrrolidon <SEP> 800 <SEP> g
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 1016 <SEP> g
<tb> Äthylenglykol <SEP> 416 <SEP> g
<tb> Tris- <SEP> (2-hyd <SEP> !'oxyäthyl)-isocyanurat <SEP> 480 <SEP> g
<tb> Blei-II-oxyd <SEP> 0,90 <SEP> g
<tb> Xylol <SEP> 200 <SEP> ml
<tb>
Zu 1992 g der so erhaltenen Polyester-Polyimid-Lösung wurden 507 g Solvesso 100,94 g einer 40'eigen Lösung von m-/p-Kresol-Formaldehyd-Harz in Kresolsäure, 207 g einer 40%igen Lösung von Mondur SH in einem Lösungsmittel aus 65% Kresolsäure und 35% Solvesso 100 und 30 g Tetraisopropyltitanat gegeben,
die Mischung auf 121 C erwärmt und dann abgekühlt. Der so erhaltene Drahtlack hatte eine Viskosität von H-I und einen Feststoffgehalt von 30%. Er wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 mit Drahtgeschwindigkeiten von 9 und 10 m/min auf Kupferdraht Nr. 18 aufgebracht. Für jede Drahtgeschwindigkeit wurde jeweils ein Versuch ohne und ein Versuch mit zweitem Überzug unter Verwendung der gleichen Polyäthylenterephthalat-Lösung wie in Beispiel 12 durchgeführt.
Die lackierten Drähte zeigten im Hitzedauertest (AIEE-Test Nr. 57) die folgende Beständigkeit :
EMI7.3
<tb>
<tb> Drahtgeschwindigkeit <SEP> 2200C <SEP> 2400C <SEP>
<tb> Ohne <SEP> zweiten <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 2838 <SEP> h <SEP> 461 <SEP> h
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 1056 <SEP> h <SEP> 264 <SEP> h <SEP>
<tb> Mit <SEP> zweitem <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 4260 <SEP> h <SEP> 1435 <SEP> h
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 5500 <SEP> h <SEP> 1805 <SEP> h
<tb>
Beispiel 14 :
Ansatz :
EMI7.4
<tb>
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 288 <SEP> g
<tb> Oxydianilin <SEP> 150 <SEP> g
<tb> N-Methylpyrrolidon <SEP> 600 <SEP> g
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 1020 <SEP> g
<tb> Äthylenglykol <SEP> 282 <SEP> g
<tb> Tris-(2-hydroxyäthyl)-isocyanurat <SEP> 540 <SEP> g
<tb> Blei-II-oxyd <SEP> 0,9 <SEP> g
<tb> Xylol <SEP> 300 <SEP> g.
<tb>
<Desc/Clms Page number 8>
Das Polyester-Polyimid wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 hergestellt. Zu 2144 g der so erhaltenen Polyester-Polyimid-Lösung wurden 360 g Kresolsäure, 840 g Solvesso 100,124 g einer
EMI8.1
Drahtlack hatte eine Viskosität von W und einen Feststoffgehalt von 28, 4%. Er wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 mit Drahtgeschwindigkeiten von 9 und 10 m/min auf Kupferdraht Nr. 18 aufgebracht.
Für jede Drahtgeschwindigkeit wurde jeweils ein Versuch ohne und ein Versuch mit zweitem Überzug unter Verwendung der gleichen Polyäthylenterephthalat-Lösung wie in Beispiel 12 durchgeführt.
Die lackierten Drähte zeigten im Hitzedauertest (AIEE-Test Nr. 57) die folgende Beständigkeit :
EMI8.2
<tb>
<tb> Drahtgeschwindigkeit <SEP> 2200C <SEP> 2400C <SEP> 2600C
<tb> Ohne <SEP> zweiten <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 5380 <SEP> h <SEP> 2141 <SEP> h <SEP> 118 <SEP> h
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 3077 <SEP> h <SEP> 1349 <SEP> h <SEP> 98 <SEP> h <SEP>
<tb> Mit <SEP> zweitem <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 6012 <SEP> h <SEP> 2201 <SEP> h <SEP> 295 <SEP> h <SEP>
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 5672 <SEP> h <SEP> 1459 <SEP> h <SEP> 343 <SEP> h <SEP>
<tb>
Beispiel 15 :
Ansatz :
EMI8.3
<tb>
<tb> N-Methylpyrrolidon <SEP> 28 <SEP> 800 <SEP> g
<tb> Trimellitsäureanhydrid <SEP> 34600 <SEP> g
<tb> Methylendianilin <SEP> 17 <SEP> 800 <SEP> g
<tb> Xylol <SEP> 9 <SEP> 000 <SEP> g
<tb> Äthylenglykol <SEP> 10 <SEP> 800 <SEP> g
<tb> Dimethylterephthalat <SEP> 45 <SEP> 800 <SEP> g
<tb> Tris- <SEP> (2-hydroxyäthyl)-isocyanurat <SEP> 43 <SEP> 200 <SEP> g
<tb> Blei-II-oxyd <SEP> 41 <SEP> g.
<tb>
Das Polyester-Polyimid wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 in einer halbtechnischen Anlage mit einem Fassungsvermögen von etwa 300 1 hergestellt. Die Mischung wurde mit 81000 g Kresolsäure und 59000 g Solvesso 100 zu einem Produkt mit einer Viskosität von Z 3+ und einem Feststoffgehalt von 41, 6% verdünnt.
Zu 1440g der so erhaltenen Polyester-Polyimid-Lösung wurden 60 g Kresolsäure, 500g Solvesso 100, 24 g Tetraisopropyltitanat, 75 g einer 40% gen Lösung von m-/p-Kresol-Formaldehyd-Harz in Kresolsäure und 165 g einer 40% gen Lösung von Mondur SH in einem Lösungsmittel aus 65% Kresolsäure und 351o Solvesso 100 gegeben, die Mischung auf 121 C erwärmt und dann abgekühlt. Der so hergestellte Drahtlack hatte eine Viskosität von D-E und einen Feststoffgehalt von 31%. Er wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 mit Drahtgeschwindigkeiten von 9 und 10 m/min auf Kupferdraht Nr. 18 aufgebracht.
Für jede Drahtgeschwindigkeit wurde jeweils ein Versuch ohne und ein Versuch mit zweitem Überzug unter Verwendung der gleichen Polyäthylenterephthalat-Lösung wie in Beispiel 12 durchgeführt. Die lackierten Drähte zeigten im Hitzedauertest (AIEE-Test Nr. 57) die folgende Beständigkeit :
EMI8.4
<tb>
<tb> Drahtgeschwindigkeit <SEP> 2200C <SEP> 240 C <SEP> 260 C <SEP>
<tb> Ohne <SEP> zweiten <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 1254 <SEP> h <SEP> 329 <SEP> h <SEP> 131 <SEP> h
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 2547 <SEP> h <SEP> 545 <SEP> h <SEP> 127 <SEP> h <SEP>
<tb> Mit <SEP> zweitem <SEP> Überzug <SEP> 9 <SEP> m/min <SEP> 7482 <SEP> h <SEP> 1648 <SEP> h <SEP> 353 <SEP> h
<tb> 10 <SEP> m/min <SEP> 5957 <SEP> h <SEP> 1838 <SEP> h <SEP> 233 <SEP> h <SEP>
<tb>