DE1669046A1 - Elektroisolierlack - Google Patents
ElektroisolierlackInfo
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Description
pa?eηt E 1 e k t r ο 1 s ο 1 1 e r 1 a c k 1669048
Für die Herstellung von wärmebeständigen Lackdrähten verwendet
men Lacke auf Basis von in Rresolen gelösten Kondeneatlonsprodukten
aromatischer Polycarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure, Isophthalsäure oder Trimellithsäure mit
aromatischen Diaminen, insbesondere Diaminodiphenyl*«than und/oder
mehrwertigen Alkoholen, insbesondere Zthylenglykol, Glycerin,
Tris-(2-hydroxyäthyl)-isooyanurat.
Lackdrähte mit noch höherer Wärmelseständigkeit erhält man mit
hochviskosen Lacken auf Basis von Polykondensaten, die Hydantoinringe
enthalten und mit Lacken auf Basis von in Lösungsmitteln vob Typ des Dimethylacetamids oder Tr-Meth^lpyrrolidon gelösten Konden-Batloneprodukten
der Pyrromellithsäure oder Trimellithsäure mit
mehrkernigen aromatischen Diaminen.
oft nicht den hohen Anforderungen des modernen Elektromaschinenbaues.
Insbesondere reicht die Erweichungstemperatur und/o de" r die Wlraeschockfestlgkeit nicht aus·
till gerne iijen lejigsaaer gefahren werden als die der ersten Gruppe.
Der Srfindung liegt die Aufgabe au Grunde, einen Elektroisolierlaok
zu erarbeiten, der es ermöglicht, Lackdrähte herzustellen, die
gleichseitig hohe Wärmebeständigkeit, hohe Itnftkschookfeetigkeit,
hohenErweichungepunkt, gute mechanische Festigkeit und Beständigkeit
gegen Lösungsmittel aufweisen, der ferner aus leicht zugänglichen Rohstoffen einfach herzustellen ist und der aueserdem auf den gebräuohllchen
DrohtlacklermaeohInen sowohl Bit Düsen als aueh mit
Filzabstroifern leicht, sicher und schnell verarbeitet werden kann·
Eb wurde nun ein Drahtlack auf neuartiger chemischer Basis gefunden,
der in ausserordentlich hohem Masse eine Lösung der gestellten
Aufgabe darsteilt. 109123/1104
Irfindungsgemäss handelt es sich iabei ue Eimbremnlacke, die
dadurch gekennzeichnet sind, dass sie Polykondensate enthalten, die
am Stickstoff substituierte Pyrrolidonringe enthalte* bzw. heim
Einbrennprozess bilden· »
Ein sehr einfaches Terfahren zur Herstellung derartiger Kondensate
besteht beispielsweise darin, dass man Itaoonsäure bsw. ihre Isomere
oder Derivate mit bifunktionellen oder trifunktionellen, insbesondere
aromatischen, heterocyclischen oder cyoloaliphatischen Amlnorerbindungen
umsetzt·
ROOC -C- CH-
CH2 + IE2 -* ? ·Ι·
COOR
ROOC - C
CH2 + ROH
COKH -<
> - R«
R - 0 - C - CH - CH
1 N
CH0- C /
2 Il
Man erhitzt z.B. 1 Mol Itaconsäure oder ihre Derirate, insbesondere
ihre Ester mit of4 bis 2,4 Mol aros^ntischer Monoaainorerbindungen
bzw. Of2 bis 1,2 Mol SiaminoTerbindungen auf Temperaturen oberhalb
des Schmelzpunktes der Mischung bzw. oberhalb des Siedepunktes des
benutzten Alkoholes, falls ron einem Itaconsaureester ausgegangen wird.
Ls allgemeinen erhitzt man auf 15o bis 27o° C bis der gewünschte Kondeneationsgrad
erreicht Ist. Man kann den Kondensationsprozess auch durch
Erhitzen der im Lösungsmittel, wie z.B. Kresol oder I-Methylpyrrolidon
gelösten Ausgangsstoffe durchführen.
1098 2 3/180 4
BAD
Ala Ister der Itaconsäure körnen die Mono- oder Biester «it einwertiges
Alkoholen, vie z.B. Butanol oder Yelbindungen Bit zweiwertigen
Alkoholen, wie z.B. Aethylenglykol, p.p1-Dioxydioyclohexylpropan,
Heopentylglykol oder Te rib indungen mit drei- oder mehrwertigen
Alkoholen, wie z.B. Glycerin, Trinethylölpropan, Pentaerythrit,
Tri8->(2-hydroxyäthyl)ieocyanurat in Betracht. ,
Beispiele für die erfindungsgemasa brauchbaren aromatischen,
heterocyclischen oder cycloaliphatisch» AminoYerbindungen sindi
p-Phenylendiamin, Benzidin, prAminobensosäure,
p.p'-Diaminodiphenylmethan, ρ.ρ·-Diaminodiphenylsulfön,
p.p'-DiaminodiphenylStheri Melanin, Bensoguanamin,
ρ.ρ·Diaminodicyelohexylmethan·
Eine Tariation der Sigenechaften ist durch folgende Abwandlungen
möglicht
Die Itaconsäure bzw. ihre Derirate können %vm Teil durch ander«
Dicarbonsäuren, wie Terephthalsäure odor Isophthalsäure oder durch
Trimellithsaure oder Pyroaiellithsfture ersetst werden, lin Ersats
bis zu ca. 30 Molprozent ist unter umständen but Terbeseerung
gewisser lacktechnischer Eigenschaften, «1· s.B. der Fahrfthigkeit,
TOrteilhaft·
Ein Austausch bis zu oa. 80 Molprosent fuhrt s.l. au Terephthalsiur··
polyesterlacken, die durch die eingebauten fyrrolidonringe in ihrer
Hitzeschockfestigkeit wesentlich rerbessert sind·
Die aromatischen bzw. heterooyeliaohen iainotereindungen kSnnea. sub
Teil (bis zu ca. 40 lolprozent) durch äliphatisohe Diamine, wie κ·1·
Hexamethylendiamin oder Trimethyl-hexamethylendiamin, ersetzt werden.
Das erfin&ungsgemäese lars ist z.B. in Phenolen, wie Kresol oder
Xylenol, Dimethylformamid, Dirnethyla.eetamid, F-Methylpyrrolidon,
Isophoron, Dirnethylsulfoxid, löslich·
T09823/18G4 " 4"
KoBbiniarbarkeit sit Terephthalsäurepolyestem, Isophthalaäurapolyasterm,
EsteriBidharzen, Phenolharsen, Epoxidharzen, Polyhydantoinharzen
ist gegeben und zur Korrektur des Eigensohaftsbildes unter Umständen
vorteilhaft·
Lötbare Laoke lassen sich durch Zusatz von bis zu etwa. 5° ji der
erfindungsgeBässen Harze in der YärBebcständigkeit, insbesondere dee Hitzeschock, verbessern·
Zur Terbesserung der JLushärtungegeschwindifkeit be la Einbrennen des
Lackes ist es ratsam, des Lack Härter und/oier Katalysatoren, wie z.B. Butyltitanat, Zink- oder Zirkonverbindungen, stabilisierte Polyisocyanate
zuzufügen.
Sie erfindungsgemassen Lacke sind nicht nur für die Iersteilung
von Lackdrähten geeignet sondern können auch als Tränklack oder
zur Herstellung von Elektroisolierstoffen Verwendung findem·
26o (Jewi cat steile (2 mol) Xtaoonsäur« werden Bit 24o öewiohteteilen (4 boI
ithylenglykol bei einer Temperatur von ISo bis 19ο C verestert, bis
eine Säurezahl von ca. loo erreicht ist. Sann gibt Ban 198 Oewiohtettil«
(l Böl) p.p-liaoinodiphenylBethan su und steigert die Teaperatur
langsam auf 2Jo0 C. Ion hält aan die Temperatur vom etwa 2Jc0 C bis
die gewünschte Viskosität erreicht ist, was ca. 6 8tunden dauert« \
anschlieesend 3o Oewicht fag in Kresol/Solventnaphtha
(Mischungsverhältnia-Stl) ffaluat und die Viskositlt tor
Eim Kupferdraht von 0,5 aas Surchoesser lässt sich auf einer
Horizontal-Lackiermaechine mit katalytischer JLbgasverbrennung
und einer Schachtlänge von 2,5 Bait einer Geschwindigkeit von/
24 m/min unter Verwendung von Pilzabstreifern lackierem· Ber
erhaltene Kupferdraht hat eine Dehnbaxxeit^von HoJb1 einen Yäraeaohock
von 1 aal Surohaesser bei 2500 ef eine Erweichungstemperatur der
Laokisollerung von 35o° C und eine Bleistifthärte von 5 B
(gemessen nach "I^ 46^452, Qkloharl^ooJ·
: - . .BAD ·"--·— —
laiapjel 2
26ο Oewichtsteile (2 aol) Itaoonsäurs werden ait 186 Qewichtsteilen (J boI)
iBOoyanuratf vie nach Beispiel 1, Terestert. Sann gibt »an
198 Gewichteteile (l aol) p.pl-Maminodiphenylaethan dazu und
Belapial 5
26o eewichtstelle (2 sol) Itaconaäurt und 194 (kvlohttttilt (l mol)
Terephthalsäuredieethylester werden Bit 372 Oavichtateilaa (6 boI)
Aethylenglykol bei I80 Q Tersterk. laoh Erreiohan einer Säurezahl
Ton kleiner al· oa. loo gibt man 198 (knriöhtateil· (l aol)
p.p'-IiaminodiphenylBethan zu und βtilgert dia Temperatur langsam
auf 22o° bis 2Jo0 C, wobei Ithylanglykol teilweiae abdastilliert.
Die Temperatur wird gehalten bia dia gewünschte Tlakoaitat erreicht
ist. Das Kondensationsprodukt lässt aloh in einer Miaehunf
Kresol/Solventnaphtha 2iX gut lösen. Si» Tlakoaität dar 30 Gewicht
LÖBung beträgt 85o oP bei 2o° C· l>er Lösung werden 0,8 $
Butylsirkonat zugaaatit»
Balaplil 4-
26o σ· wich ta teil» (2 boI) Itacomltur· werd»n alt 1*6
(3 boI) Ithylanglykol und I04 8awiohlitaU*tt (1 boI) laopentylflykel,
wie nach Beispiel 2, Tereatert. lärm gibt B&» lft Oawichtateile (1 boI)
p.p'-fiiaiiinoilphanylBMthaji au und rerfäkrt wie nmoh Beispiel 1· Mit
dleeea Lack wird β la Kufpardraht Bit a Inas l«roh«aaser tob 0,5 im
auf einer Laokiarainxiehtung in seoha tarohfingaK laokiert»
Ma» erhält tlnen Laokdraht Bit hoker WgnMbaBtftadigkait, guter
Ibriebfeatigkeit, hfastv leetandigkaLt g«geQ Lösungsmittel und einer
Xrteichungstemperatur tob 34o° C. Der flnaesohook 1 aal lurehmessar,
3o Bin 28o° C ist la Ordnung·
260 Qtwiohtsteil· (2 boI) Itaconaäure werden alt 124 OewiohtsUilen (2 aol)
Ithylenglykol xtnä 2$6 Oewichteteilen (4 mol) Bu tan öl, wie naoh
Beispiel 1, Tereatert. Dann gibt man 297 Gewichteteile (1,5 aol)
p.p'-Diaminodlphenyläther dazu und steigert die Temperatur langeaa
BAD
auf 240 C und hält die Temperatur ao lang»» bit der gewünschte
Kondensationsgrad erreicht ist. Butaael undIthylenglykol
destillieren sua Teil ab. Anschliessend wird das Polykondeneat in
Kresol gelöst und 1 Gewicht j£ Butyltitanat .sugesetst.
260 Oewichteteile (2 sol) Itaconsfiure werden nit 124 Gewichteteilen
(2 »öl) ithylenglykol und 1J4 Gewi oh t steilen Triaethylolpropan, wie
nach Beispiel 1, rerestert und ansohliessend 198 Gewichtsteile (1 mol)
p.p'-Siaminodlphenylmethan zugegeben und weifer erhitst, vie nach
Beispiel 1. Das Kondensat wird in Kresol/Solrentnaphtha 2il gelöst.
Di· Tiskosität beträft 1 loo oP bai 2o° C, la verd»n 0,3 (!«wicht J*
Zinkoktoat zugesetzt.
400' Gewichtsteile einer 50 Gewicht ^igeη EresollOsung von eine«
blockierten cyclischen Trimeren des Toluylendiieooyanata. Die
erhaltene Lösung wird mit eines Lösungsmittelgeeieoh Iresol/
eingestellt·
lan "mischt 3oo Gewichtateil· von der Laaklösung aus Beispiel 1 mit
5oo Gewlohtsteilen eines Jo Gewi eh t ^igea TerephthalslurepolyeBterlaokee.
o,5 mm hat einen Wärmeschock tos 22o° O (l mal Durchmesserf }o min),
eine Sohabefestigkeit Ton 55, gute lestäAiifksit fegen Lösungsmittel und
eine Erweichungstemperatur von )oo° O.
150 Gewichte teile (l mol) Itaconsäure werden mit 124 Gewiohtsteilen (2 sol)
ithylenglykol, wie in Beispiel 1, bei 18o° O verestert und anschliessend
mit 99 Gewichtsteilen (o,5 mol) p.p'-Biaminodiphenylmethan bei
22o° C während 1 Stunde umgesetzt, laoh Beendigung der umsetzung werden
1098 23/180A
BAD
291 Gewichteteile (1,5 aol) Terephthalsturediaethylester und
124 Oewichtsteile (2 aol) Ithylenglykol und 92 Gewiohtsteile
o,5 Gewichtsteilen PbO zuerst bei 18o C 1 Stunde und anschliessend
hei 23o° C 6 Stunden kondensiert. Die Tiskosität einer Jo Gewioht jCigen
13o Gewichtsteile (l mol) Itaeonsäure werden in ?6o Gewicht«teilen
K-Methylpyrrolidon hei 12o° C gelöst und unter KfU&ren 99 Öewichtsteil
(o,5 sol) p.p'-Dia&inodiphenylM.than und 85 Öewiohtsteile (ο,5 aol)
l-lmino-^-amino-methyl-5*55>-triaeth.ylo7-olohexaa augegeben und das
Ganze hei 18o° C 6 Stunden kondensiert· Sie erhaltene }o Oewicht jiige
Lösung hat bei 2o° C eine Viskosität τοη 1 2oo oP. Zum fertigen Laok
fügt man noch o,5 Gewicht fi Butyltitanat hinzu·
Mit diesem Lack wird ein Kupferdraht alt einea Durchaesser τοη 0,5 ■■
in sechs Durchgängen lackiert. Der erhaltene Kufperdraht hat eine
hohe Dehnbarkeit des Lackfilaa, gute Abriebfestigkeit und eine
Erweichungstemperatur τοη JIo C· ·
wird ein Kupferdraht att eines lurohaeeser Tom o,7 ·* lackiert· ler
erhaltene Lackdraht hat eine Harte τοη 5 K* Auch n*ek linwlrk«Bg rom
ithanel hei 6o° wahrend einer halbes Stunde bleibt die Harte tw 5 I
erhalten. Ebenfalls besitzt der lupferlaekdraht eine Dehnbarkeit der
13o Gewichtsteile (l mol) Itaoonslur« werden alt 124 OewlöhtsteUta
(2 aol) Ithylenglykol hei 18e° C Terestert. Dann ftft man 54»5
Gewichtsteile (o,5 aol) p.Phenylendiapin und 6θ,6 Qewiohtstfllt (o,5 »öl)
p.Ajiinohenzoesäure dazu und steigert die Teeperatur langsaa auf
22o bis 34o C. Diese Temperatur wird während 5 Stunden beibehalten
und das londensationsprodukt 3° Gewicht fag in Diaethylformaaid gelöst.
Der. Lösung werden o,5 Gewicht fo Cadmiuaacetat sugesetzt«
109823/1^04
BAD
Mit diesem Lack wird nach bekannter Weise ein Kupferdraht ait einem
Burohmesser τοη 1 mm lackiert. Ber Kupferlackdraht besitzt eine sehr
gute Dehnbarkeit, eine lirte τοη 5 H und eine Erweichungstemperatur
τοη J8o° C·
p.p'-Diaainodiphenylaethan Benzoguanaain Terwendet.
worn 3o Gewicht Ji Terdünnt· » : ..
temperatur τοη 3^o C·
4oo Gewichtsteile einer Jo Gewicht feigen lösung im Kresol eines
aus 1 aol TriaellitheäureanhydridgiirJ aol Ithylenglykol und
l,o aol p.p'-Biaminodipheaylaethaa, wobei tvirst Aas Triaellithslureanhjdrld
alt dea Glykol Terestert wurde «ad aasealiessend naoh Bugabe
des p.p'-Diaminodiphenylaethan duroh s#^a4wtfindlges Xrhitsea auf
etwa 23o C kondensiert wurde« '
Zu 800 Gewichtsteilen der Lösung aus Beispiel 4 wird eine Lösung zugegeben bestehend aus 12o Gewichtsteilen eines Epoxidharzes alt
einea EpoxilquiTalent τοη ca. 1 ooo« gelöst la 28o fewichtsteilem
,0
Mit dieser Lösung lackierte Kupferdrlhte «lad sekr elastisoh. Burok
Terwendung τοη Epoxidharzen alt einea SpoxitquiTalent Toajeo - Io oe«
ist eine grosse Ansaal τοη Kombinationen hinsiohtlloh der Dehnbarkeit
der Lackechicht aöglioh«
- 9 109823/1804
BAD ORIGINAL'
Mit der Lösung aus Beispiel Ip wird ein Glasgewebe imprägniert,
das anschliessend bei 12o bis 150 C während Jo min in eines
Ofeni;etrocknet wird. Sann legt man.mehrere der gleichen Gewebe
aufeinander und härtet unter Druck bei einer Temperatur von 2oo° bis
22o° C aus. Der Druck wird langsam gesteigert und soll sub Schluss ca.
loo kg/cm betragen. Man erhält so ein festes Laminat, das beständig
1st gegen Wärme und eine gute Biege- und Schlagfestigkeit besitzt«
Beispiel 17 ■ -
Das Kondensationsprodukt aus Beispiel 6 wir* 4° Gewicht j£ig in Methylglykolacetat
gelöst. Zu 1 ooo Gewichteteilen dieser Lösung gibt man
48o Gewichtsteil« einer Jo Gewicht ?iigen Lösung τοη eine» blockierten
cyclischen Trimeren des ToluylendiisooyanatB in Methylglykolaoetat·
Dieser Lack ist zum: Tränken τοη Wicklungen geeignet. Die getränkten
Wicklungen werden etwa 8 bis Io Stunden bei IJo0 bis l6"o° C getrocknet·
Mit der Lacklösung aus Beispiel lf wird auf bekannte Weise ein
Glasgewebe lackiert und akschllessenft in einem Tunnelofen mit einer
Schaoktllnge τοη ca. 7 ^ bei einer Temperatur τοη 28οΦ bis 2|?ö0 6
und einer Durchzugsgeschwindigkeit von 2 a/tin ausgehärtet.
die euch nach langer Warmlagerung erhalten bleiben.
Claims (9)
- Patentansprüc h 9 I .1· Slelttroisolierlack dadurch gekennzeichnet, dass er ein Polykondenaat enthält, das aa Stickstoff substituierte Pyrroliaonringe venthältbzw. beim Einbrennprozeas bildet· ' ; ■-
- 2. Hektroiaolierlaok geeäss Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Itaconeäure, ihre Isomere oder Derivate »it bifunktionellen,* ; aromatischen heterocycliaohen oder cycloaliphatisehen AminoTerbindurgen kondensiert werden·109823/1SGiBAD OFiIGINM.
- 3· Elektroisolierlack gemäss Anspruch 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass 1 Mol Itaconsäure oder ihr« Derivate mit o,4 bis 2,4 Mol Monoaminoverbindungen bzw. 0,2 bis 1,2 Mol !Aminoverbindungen kondensiert werden·
- 4· Elektroisolierlack gemäss Anspruch 1 bit 3 dadurch gekennzeichnet, dass Ester der Itaconsäure, insbesondere mit zwei- oder dreiwertigen Alkoholen, wie z.B. Xthylenglykol, Glycerin oder Tria-(2-bydroxyäthyl)-isocyanurat verwendet werden.
- 5· Elektroisolierlack gesttes Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass ρ«pr-Diaminodiphenylaetb.au oder p.p'-lieainodiphenyläther ▼erwendet werden.·
- 6. Elektroisolierlack ge mass Anspruch 1 bis 5 durch gekennzeichnet« dass die Polykondensate la Phenolen, wie Kresol oder Siaethylformaaid, Birne thylacetamid oder IT-Methylpyrrolidoa. felSet sini·
- 7« Elektroisolierlaok genäss Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung der Polykondensate Katalysatoren, wie z.B. Butyltitaoat, Zink- oder Zirkonverbindungen zugesetzt sind·
- 8. Elektroisolierlack gemäss Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet.,. dass dl» PolykondensatlBsung ausserdea Xerepkthalsäurepolyester oier Esterimidharze oder Phenolharse oder Kpoxidharae odar stebilisierte Polyisocyanate enthält·
- 9. Elektroisolierlaok geatss Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet» dass die Lacke für die Herr teilung von !.aokdrihien verwendet werde««la» Slektrolsolierlaok geaäss Anspruch 1 bis $ dadurch gekennzeichnet» dass die Lacke für die Tr&nkung oder iBprlgnienisig von Sfulea oder Glasseidenisolleretoffen verwendet werden·ORIGINAL
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