DE1099673B - Drahtlacke fuer die Elektroisolation von Metalldraehten - Google Patents

Description

• Drahtlacke für die Elektroisolation von Metalldrähten Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Drahtlacke, die unter Verwendung von neuartigen speziellen hydroxylgruppenhaltigen Esteramiden und bekannten, zur Anwendung in Lösungsmitteln gelösten Polyisocyanaten hergestellt werden. Die erfindungsgemäßen Lacke sind insbesondere zur Herstellung von Kupferlackdrähten für die Elektroisolation besonders gut geeignet.
• Es ist bekannt, Esteramide unter Verwendung von Diaminen, DioIen und Dicarbonsäuren herzustellen.
• Solche Produkte sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 926 935 beschrieben. Esteramide dieser Art werden auch gelegentlich allein oder in Gemeinschaft mit Polyisocyanaten als Drahtlacke für die Elektroisolation verwendet. Des weiteren ist bekannt, Superpolyamide und noch freie Hydroxylgruppen enthaltende Esterharze sowie blockierte Isocyanate miteinander abzumischen und dieses Gemisch, gegebenenfalls mit einem Zusatz von Phenolformaldehydharz, auf Kupferdraht einzubrennen. Es ist ferner bekannt, Superpolyamide aus Diaminen und Dicarbonsäuren mit Anteilen Terephthalsäure als Dicarbonsäure und Aminoalkohol entweder zu reinen Polyamiden oder aber zu streng linearen Esteramiden umzusetzen. Weiter ist aus der französischen Patentschrift 883 560 bekannt, bei der Reaktion von Diaminen und Dicarbonsäuren für Lackzwecke Glycerin in Anteilen von 10 bis 1501o mitzuverwenden. Allen diesen Produkten ist aber gemeinsam, daß die Werte der Elektroisolation nicht sehr gut sind.
• Vor allem der Isolationswiderstand nach Feuchtraumlagerung fällt nach kurzer Zeit stark ab. Außderdem ist die thermische Alterbarkeit von mit solchen Produkten lackierten Kupferdrähten nicht besonders hoch.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man diese Nachteile vermeidet und für die Elektroisolation von Metalldrähten ganz besonders gut geeignete Überzugslacke erhalten kann, wenn man für die Herstellung der erfindungsgemäßen Drahtlacke hydroxylgruppenhaltige Polyesteramide, die durch Reaktion von Terephthalsäuredimethylester, linearen Diaminen und drei- und höherwertigen Alkoholen hergestellt worden sind, in geeigneten Lösungsmitteln löst und eine auf die Hydroxylgruppen berechnete Menge an blockiertem Isocyanat zusetzt. Der Gehalt an freien Hydroxylgruppen in den Polyesteramiden vermittelt eine gute Löslichkeit in den für Drahtlacke üblichen Lösungsmitteln oder deren Gemischen. In der Nachfolgereaktion wird die Blocksubstanz des blockierten Isocyanates während des Lackierungsprozesses in der Wärme auf dem Draht abgespalten, wodurch das zugesetzte Isocyanat reaktionsfähig wird und mit den freien Hydroxylgruppen des Polyesteramides reagiert.
• Die hier nicht beanspruchte Herstellung geeigneter Polyesteramide geschieht nach einer vereinfachten und und besonders vorteilhaften Methode, indem man lineare Diamine und Polyole gemeinsam mit Terepthalsäuredimethylester gegenüber dem bekannten Stand der Technik ohne Verwendung von Katalysatoren und unter normalem Druck umsetzt.
• Hierbei lassen sich mit guten Ergebnissen als lineare Diamine beispielsweise Butylendiamin, Hexamethylendiamin u. dgl. und als Polyole beispielsweise Trimethylolpropan, Hexantriol, Glycerin, Pentaerythrit u. dgl. verwenden. Zur Erhöhung der Elastizität des Überzuges ist es ferner empfehlenswert, neben den drei- und höherwertigen Alkoholen Diole mitzuverwenden, beispielsweise Äthylenglykol, 1,3-Propylenglykol oder 1,4-Butylenglykol.
• Zur Erhöhung der Verträglichkeit mit Lösungsmitteln, was für die Lackiertechnik einen wichtigen Faktor darstellt, können bei der Herstellung der Polyesteramidkomponente außer der Terephthalsäure noch eine oder mehrere andere Dicarbonsäuren eingesetzt werden.
• Als blockiertes Isocyanat wird vorzugsweise ein Produkt verwendet, das aus 1 Mol Trimethylolpropan oder Hexantriol und 3 Mol Toluylendiisocyanat sowie 3 Mol Phenol als in der Hitze abspaltbare Blocksubstanz hergestellt und in einem Gemisch von beispielsweise Kresol, Xylol und Äthylenglykolacetat gelöst wurde.
• Die erfindungsgemäßen Drahtlacke lassen sich beispielsweise wie folgt herstellen: Beispiel 1 194 Gewichtsteile Terephthalsäuredimethylester, 92 Gewichtsteile Glycerin, 58 Gewichtsteile Hexamethylendiamin werden unter Kolhendioxyd langsam zu einer homogenen Masse aufgeschmolzen und unter Rühren 1 Stunde am Rückfluß gekocht. Unter Abdestillieren des entstehenden Methanols (etwa 78 cm3) steigert man die Temperatur im Laufe von 1 bis 2 Stunden langsam auf 240"C und kondensiert so lange, bis eine Probe in der Kälte ein klares und elastisches, nicht klebendes Harz ergibt. Durch Zugabe von Kresol zu dem noch heißen Umsetzungsprodukt stellt man eine 40°/Oige Lösung her, Zu dieser Lösung gibt man eine Auflösung von 600 g phenolblockiertem Triisocyanat aus Trimethylolpropan oder Hexantriol und Toluylendiisocycanat in 600 Gewirhtsteilen Lösungsmittelgemisch, das zu gleichen Teilen aus Äthylglykolacetat, Kresol und Xylol besteht.
• Beispiel 2 Ein Polyesteramid wird hergestellt aus 194 Gewichtsteilen Terephthalsäuredimethylester, 45 Gewichtsteilen Trimethylolpropan, 58 Gewichtsteilen Hexamethylendiamin und 47 Gewichtsteilen Äthylenglykol. Das Harz wird in Kresol zu einer 40zeigen Lösung aufgenommen und 450 Gewichtsteile des im Beispiel 1 beschriebenen Triisocyanates, in 450 Gewichtsteilen des LösungsmitteI-gemisches gelöst, zugegeben.
• Beispiel 3 Ein Polyesteramid wird hergestellt aus 73 Gewichtsteilen Adipinsäure, 48 Gewichtsteilen Terephthalsäuredimethylester, 58 Gewichtsteilen Hexamethylendiamin, 45 Gewichtsteilen Trimethylolpropan und 43 Gewichtsteilen 1,4-Butandiol. Die 400!oige Lösung dieses Harzes in Kresol wird mit der nach der freien OH-Zahl des Polyesteramides berechneten Menge einer Auflösung von blockiertem Diisocyanat versetzt.
• Beispiel 4 Ein Esteramidharz wird hergestellt aus 131 Gewichtsteilen adipinsaurem Hexamethylendiamin, 96 Gewichtsteilen Terephthalsäuredimethylester und 56 Gewichtsteilen Trimethylolpropan. Die 40°/Oige kresolische Lösung wird mit der berechneten Menge Triisocyanat versetzt.
• Beispiel 5 Die kresolische 400iige Lösung eines Harzes aus 73 Gewichtsteilen Adipinsäure, 48 Gewichtsteilen Terephthalsäuredimethylester, 44 Gewichtsteilen 1,4-Butylendiamin, 45 Gewichtsteilen Trimethylolpropan und 43 Gewichtsteilen 1,4-Butandiol wird, wie in den Beispielen 1 bis 4 beschrieben, mit der berechneten Menge Triisocyanat versetzt.
• Die erfindungsgemäßen Drahtlacke werden in einem kontinuierlichen Verfahren bei Ofentemperaturen - von 350 bis 450"C und Abzugsgeschwindigkeiten je nach Ofenbauart und Temperatur von 5 bis 25 miMinute je nach Drahtdurchmesser in mehreren dünnen Schichten in der in der Lackindustrie üblichen Weise auf den Draht auflackiert. Sie zeichnen sich durch den Vorteil besonders guter Fahreigenschaften aus.
• Die mit den erfindungsgemäßen Drahtlacken erhaltenen Überzüge zeigen ein gutes elektrisches Verhalten und eine gute thermische Alterbarkeit sowie eine gute Beständigkeit gegen Lösungsmittel. Sie zeigen ferner eine hervorragende Elastizität und thermische Beständigkeit. Gerade die letzte Eigenschaft ist für die Verwendung solcher Lackdrähte in elektrischen Maschinen besonders wertvoll, da sich diese beim Betrieb stark erwärmen können.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Drahtlacke für die Elektroisolation von Metalldrähten, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemisch von freie Hydroxylgruppen enthaltenden Polyesteramiden, die durch Reaktion von Terephthalsäuredimethylester, linearen Diaminen und drei- und höherwertigen Alkoholen ohne Katalysator unter Normaldruck bei etwa 2400 G hergestellt worden sind, mit Lösungsmitteln und einer auf die Hydroxylgruppen berechneten Menge an blockiertem Isocyanat bestehen.
2. 2. Drahtlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanatkomponente ein Polyisocyanat verwendet wird, das durch Blockierung der Isocyanatgruppen mit Phenol oder dessen Homologen, die in der Wärme reversibel abgespalten werden können, stabilisiert ist.
3. 3. Drahtlacke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesteramidkomponente außer Terephthalsäure eine oder mehrere weitere Dicarbonsäuren enthält.
4. 4. Drahtlacke nach Anspruchl bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyesteramidkomponente einen oder mehrere zweiwertige Alkohole enthält.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 757 718; französische Patentschriften Nr. 883 560, 957 390; USA.-Patentschrift Nr. 2 475 034.