DE1704627A1

DE1704627A1 - Verfahren zur Herstellung von Folien aus Polybenzoxayzindionen

Info

Publication number: DE1704627A1
Application number: DE19671704627
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr Bottenbruch; Hermann Dr Hofmeier; Eckart Dr Reese; Wilhelm Dr Roehm; Hermann Dr Schnell
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1967-02-21
Filing date: 1967-02-21
Publication date: 1971-05-19
Also published as: CH496758A; FR1560663A; DE1704627B2; ES350694A1; NL6802252A; DK116771B; BE710993A; AT290145B; SE339314B; GB1147016A; US3553304A

Description

FARBENFABRIKEN BAYER AG

Bayttwerk 20- Februar 1967

P*tent-Abteilunf Verfahren zur Herstellung von Folien aus Polybenzoxazindionen

Die Erfindung betrifft hochwärmefeste Folien, insbesondere Elektroisolierfolien aus Polybenzoxazindionen und ein Verfahren zur Herstellung der Folien aus Lösungen dieser Polybenzöxazindione.

Es ist bekannt, Folien aus Polybenzoxazindionen in einem mehrstufigen Verfahren herzustellen, bei dem die durch Umsetzung von Dihydroxydicarbonsäuren mit Diisocyanaten gewonnenen löslichen Polyurethane zuerst in Lösung gebracht werden und als-\ dann die aus diesen Lösungen hergestellten Polyurethan-Folien durch Erwärmen unter Abspaltung von Alkohol in die unlöslichen Polybenzoxazindion-Folien umgewandelt werden. Es ist ersichtlich, daß ein solches.Verfahren in technischer Sicht unwirtschaftlich ist, da neben einer Verfahrensführung in mehreren Stufen auch unvermeidliche Abfälle, die beispielsweise beim Zuschneiden von Folien entstehen, infolge ihrer Unlöslichkeit nicht mehr verwendet werden können,

Ea wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Folien, insbesondere von Elektroisolierfolien aus Poly-1,3-benzoxazindionen-2,4 gefunden, wenn man die in einem inerten organischen Lösungs-

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mittel

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mittel gelösten, durch Umsetzung von Di-o-hydroxyaryldicarbonsäureestern mit Diisocyanaten erhaltenen-Polybenzoxazindione zi Pollen vergießt und trocknet. Vorzugsweise werden die getrockneten Folien um mindestens das sweifaobeihrer ursprünglichen Länge bei Teaiperaturen oberhalb 200 ⁰C veratreckt.

Als inerte organische Lösungsmittel können verwendet werden: Dimethylformamid j Dimethylacetamid, Tetramethylsulfon, Dimethylsulfoxid, halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachloräthan und Chlorbenzol. Es können auch Mischungen dieser Lösungsmittel mit anderen Lösungsmitteln wie aromatische Kohlenwasserstoffe (Benzol, Toluol), aliphatische Äther (Diäthyläther, Diisopropyiäther) oder cyclische Äther (Dioxan, Tetrahydrofuran) eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist weitaus einfacher als das bekannte Verfahren, da es die Herstellung der Folien in einem Arbeitsgang gestattet. Die auf diese Weise hergestellten Folien besitzen die gleiche Löslichkeit wie die Ausgangspolybenzoxazindione. Diese Löslichkeit gestattet die Wiederverwendung der stets entstehenden Abfälle, was für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens von wesentlicher Bedeutung ist. ο

Die Löslichkeit des Materials in bestimmten, organischen Lö- ^ sungsmitteln gibt die Möglichkeit, die Folien bei Verarbeite tung in einfacher Weise mit Hilfe bekannter Klebstoffe oder

o auch reiner Lösungsmittel zu verkleben. Andererseits ist die Resistenz gegen viele lösungsmittel hoch genug, so daß Scha-

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digungen durch die in der Elektroindustrie üblichen flüssigen Imprägniermittel vermieden werden können.

Die verfahrensgemäß hergestellten Folien sind zur Isolierung elektrischer Maschinen und Geräte mit Dauerbetriebstemperaturen von 180 ⁰C und mehr hervorragend geeignet. Derartige Folien, die zur Verbesserung ihrer mechanischen Eigenschaften mon- oder biaxial gestreckt werden können, zeigen ein Eigenschaftsbild, das sie für die Verwendung als hochwärmebeständige Elektroisolierfolien besonders geeignet macht. Neben einer ungewöhnlichen Dauerwärmebeständigkeit (Alterungsbeständigkeit) haben sie auch eine hohe Wärmestandfestigkeit, die sie gegen beachtliche kurzzeitige Überschreitungen der Betriebstemperatur unempfindlich macht. Die elektrischen Eigenschaften sind gut bis sehr gut und im Bereich der in Frage kommenden Betriebstemperaturen nur wenig temperaturabhängig. Sie können daher'auch als Dielektrikum für Kondensatoren mit Vorteil verwendet werden.

Nicht zuletzt muß ihr günstiges Löslichkeitsverhalten genannt werden. Ihre Löslichkeit in bestimmten Lösungsmitteln gestattet die Herstellung der Folien nach dem Gießverfahren aus Lö-

o sung, das für Elektroisolierfolien besonders geeignet ist weco

^ gen der Möglichkeit, die Lösungen vor dem Vergießen zu fil-■^ trieren. Mechanische Verunreinigungen der Folie durch Staub to usw. können dadurch vermieden werden. Diese Löslichkeit geetat-

⁰^ tet auch die Wiederverwendung der stets entstehenden Abfälle. Für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist diese Möglich-

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keit von wesentlicher Bedeutung. Elektroisolierfolien werden bekanntlich im weitaus überwiegenden Teil in Bandform benutzt. Beim Schneiden der gegossenen Folien zu Bändern muß mit einem Abfall von 10 bis 15 # der ursprünglichen Menge gerechnet werden. Bei der Herstellung nach dem Grießverfahren aus Lösung ist der Abfall nicht geschädigt durch Temperatureinwirkung während des Herstellverfahrens. Er kann daher aufgelöst und dem Prozeß als vollwertiger Rohstoff wieder zugeführt werden.

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Beispiel 1:

1 kg eines Polybenzoxazindions aus Diphenyl-2,2-propan-4,4'-diisocyanat und 4,4'-Dihydroxydiphenyl-3»3'-dicarbonsäurediphenylester wird in 8,5 kg Tetrachloräthan unter Rühren gelöst. Die Lösung wird filtriert, entlüftet und auf einer Gießmaschine in bekannter Weise zu einer Folie vergossen. Zur Entfernung von restlichen Lösungsmitteln wird die Folie je nach Dicke 10 bis 30 Minuten bei 160 ⁰C getrocknet. Die Folie wurde bei einer Temperatur von 300 ⁰C im Verhältnis 2,5 : 1 in Längsrichtung verstreckt.

B e i s ρ i e 1 2:

1 kg eines Mischpolybenzoxazindions aus 80 # Diphenyläther-4,4'-diisocyanat,20 # 1,5-Naphthylendiisocyanat und 4,4'-Dihydroxydiphenyl-3,3'-dicarbonsäurediphenylester wird unter Rühren in 8,5 kg Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wird filtriert, entlüftet und auf einer Gießmaschine in bekannter Weise zu einer Folie von 0,020 mm Dicke vergossen. Zur Entfernung von restlichem Lösungsmittel wird die Folie 2 Stunden bei 160 ⁰C getrocknet.

Eigenschaften:

Zugfestigkeit? , 12 bis 15 kp/mm²

Reißdehnungι 80 bis 100 #

Formbeständigkeit unter Zug
bei kurzzeitiger thermischer
Beanspruchung ■ 360 C

Dielektrizitätskonstante

(20 ⁰C, 50 Hz) 3,6

Verlustfaktor (20 ⁰C, 50 Hz) 2 .

Die Grenztemperatür (nach VDE 0304, Teil 2/1.59) liegt über 180 ⁰C.

Beispiel 3s

Eine nach Beispiel 2 erhaltene Folie wurde bei 285 ⁰C im Verhältnis 3 ί 1 in Längsrichtung gestreckt. Die erhaltene Folie besitzt eine Zugfestigkeit von 40 kp/mm und eine Reißdehnung von 40 $>. Die übrigen Eigenschaften entsprechen der in Beispiel 2 hergestellten Folie.

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Claims

Pat entansprüche:

\^) Verfahren zur Herstellung von Folien, insbesondere von Elektroisolierfolien aus .Poly-1,3-benzoxazindionen-2,4, dadurch gekennzeichnet, daß man die in einem inerten organischen Lösungsmittel gelösten, durch Umsetzung von Di-ohydroxyaryldicarbonsäureestern mit Diisocyanaten erhaltenen Polybenzoxazindione zu Folien vergießt und trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die getrockneten Folien um mindestens das zweifache ihrer ursprünglichen Länge bei Temperaturen oberhalb 200 ⁰C verstreckt.

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