DE1794337C3 - Stabile Überzugsmasse. Ausscheidung aus: 1520767 - Google Patents

Description

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gebildet worden ist und der pro Ring eine Alkoxygruppe besitzt, und ein diprimäres aliphajisches Diamin mit bis zu 6-C-Atomen oder ein diprimäres aromatisches Diamin, das einen einzigen aromatisehen Kern, kondensierte oder anellierte aromatische Kerne oder über Alkylen-, Carbonyl-, Sulfb-, Sulfid- oderÄtherbriicken miteinander verbundene aromatische Kerne enthält und 6 bis 16 KohlenstofTatome aufweist, enthält.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine stabile überzugsmasse, die auf verschiedene Oberflächen, wie solche aus Metallgewebe u. dgl., aufgetragen »erden kann.

Insbesondere Für das überziehen von Metalldrähten und ähnlichen Formkörpern werden überzugsmassen eingesetzt, welche nach dem Abdampfen des Lösungsmittels und Aushärten der darin enthaltenen Polymere einen festhaftenden überzug ergeben, der die notwendige Isolierung der Drähte ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stabile überzugsmasse zur Verfügung zu stellen, die bei der Aushärtung auf den als Substrat dienenden Formkörpern, z. B. Drähten, einen zähen, abriebfesten und thermisch beständigen Film ergeben.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine stabile überzugsmasse auf Polyimidvorläufer-Grundlage gelöst, die dadurch gekennzeichnet iiit, daß sie in Lösung einen Diester, welcher durch Umsetzung eines gesättigten niedrigen aliphatischen Alkohols mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen mit einer Tetracarbonsäure mit der allgemeinen Formel

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HOOC-/N Il /N-COOH
HOOC-LjT" ~T Jt-COOH

gebildet worden ist und der pro Ring eine Alkoxygruppe besitzt, und ein diprimäres iiliphatisches Diamin mit bis zu 6 C-Atomen oder ein diprimäres aromatisches Diamin, das einen einzigen aromatischen Kern, kondensierte oder anellierte aromatische Kerne oder über Alkylen-, Carbonyl-, Sulfo-, Sulfid oder Ätherbrücken miteinander verbundene aromatische Kerne enthält und 6 bis 16 Kohlenstoffatomc aufweist, enthält.

Die auf die Substratoberfläcbe aufgetragenen Bestandteile der erfindungsgemäßen überzugsmasse setzen sich beim Aushärten nach dem bei der Polyamid- bzw. Polyimidbildung aus Polycarbonsäuren und mehrwertigen Ammen üblichen Verfabrensablauf zu Polyimiden um, welche ein unlösliches und unschmelzbares Harz auf der Oberfläche des Substrats bilden.

Auf diese Weise werden auf den Substrat oberflachen zähe, abriebfeste und thermisch beständige Isolationsüberzüge erbalten, welche sehr gute Werte bezüglich der Durcbbrennfestigkeit und anderer Eigenschaften aufweisen.

Aus der französischen Patentschrift 1 239 491 ist es zwar bereits bekannt, Tetracarbonsäuredianhydride mit aliphatischen oder aromatischen Diaminen in inerten polaren organischen Lösungsmittels bei Temperaturen unterhalb von 6O⁰C zu Polyamidsäuren umzusetzen, welche hierauf thermisch oder chemisch in Polyimide übergeführt werden können, doch stellen die bei Verwendung der erfindungsgemäßen überzugsmasse erhaltenen Polyimide besondere Umsetzungsprodukte dar, da bei den Derivaten der Benzophenontetracarbonsäure die zwischen den aromatischen Ringen angeordnete Carbonylgruppe dem Endprodukt eine besondere Elastizität verleiht.

Aus der belgischen Patentschrift 589 179 und der USA.-Patentschrift 2 880 230 sind ebenfalls Polyamide dieser Art bekannt, die sich jedoch von den entsprechenden Anhydriden und nicht von den Estern ableiten. Auch beschreiben beide Druckschriften nicht den Einsatz von Polyimiden, die Derivate der Benzophenontetracarbonsäure darstellen.

Gegenüber den aus der französischen Patentschrift 1 239 491 bekannten Massen, die sich beispielsweise von Pyromellithsäuredianhydrid herleiten, unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Überzugsmassen durch ein verbessertes technologisches Verhaken, nämlich hinsichtlich der Lebensdauer und der Abriebfestigkeit.

Weiterhin gestattet die in der erfindungsgemäßen überzugsmasse erfolgende Verwendung des Diesters der Benzophenontetracarbonsäure, bei welchem jeder Ring eine Alkoxygruppe besitzt, die Vornahme der Kondensation im wäßrigen Medium. Weiterhin können die Überzugsmassen unter Verwendung der bekannten organischen Lösungsmittel angesetzt werden, so daß die teuereren, zum Auflösen von Polyamiden erforderlichen Solvenzien, z. B. N-Methylpyrolidon und Dimethylacetamid, nicht eingesetzt zu werden brauchen.

Zum Ansetzen der Überzugsmassen sind auch Alkohol - Wasser - Gemische, Alkohol - Aceton - Gemische sowie Kresol und andere ähnliche Lösungsmittel verwendbar.

Obwohl beliebige primäre Diamine zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzugsmassen verwendbar sind, richtet sich die Auswahl der Diaminverbindung in der Praxis nach dem gewünschten überzug, wobei die Eigenschaften des gehärteten Kondensationsprodukts in Betracht gezogen werden. Als solche können beispielsweise Löslichkeit, Schmelzbarkeit, Elastizität und thermische und oxidative Stabilität genannt werden. Es lassen sich auch primäre Diamine verwenden, die gesättigte aliphatische Diamine mit bis zu 6 C-Atomen und aromatische Diamine mit zwischen 6 und 16 C-Atomen enthalten. Besonders gute thermische Stabilität zeigen aromatische Diamine

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ohne aliplratische Wasserstoirntome. Die Flexibilität tines Polymere wird andererseits durch die Verwendung von Verbindungen nut zwei sechsgliedrigen Ringen günstig beeinflußt, die durch ein elastisches Bindeglied, wie 4,4'-QxidianiIin, miteinander verbunden sind. Verbindungen, die eines oder beide Erfordernisse erfüllen, sind beispielsweise Diamine der zweiwertigen Radikale einer der folgenden Verbindungen: Benzol, Naphthalin, Bipbenyl-, Diphenyl-Sther, Ditolyläther, DipbenylsulSd, Diphenylsulfon, Diphenylraethan, Diphenylpropan oder Benzopbenon.

Es können auch im Rahmen dieser Erfindung Tnamine in geringer Menge sowie auch tndere Verbindungen eingebaut werden, welche eine stärkere Vernetzung der Polymerketten beim Aushärten bewirken.

Die Aushärtung der beiden Komponenten der erfindungsgemäßen überzugsmasse kann bei Temperaturen von 200 bis SW C erfolgen.

Obwohl die öberzugsmassen der Erfindung insbesondere als Oberzüge für Oberflächen verwendbar sind, machen sie ihre ausgezeichneten und ungewöhnlichen Eigenschaften auch für viele andere Anwendungen geeignet, beispielsweise zum Imprägnieren von Glasgeweben und anderen Geweben, für die Formierung von Fasern, für freie Filme. Formteile u.dgl.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.

Beispiel 1

23,8 g Benzonhenontetracarbonsäuredianhydrid (BPDA) wurden 15 Stunden lang in 61,2g wasserfreiem Äthylalkohol am Rückfluß behandelt. Die erhaltene Lösung wurde durch Eindampfen getrocknet, wobei eine weiche klebrige Masse ;^ron Tetracarbonsäure-Diäthylester übrigblieb. 7,52 g dieser Verbindung wurden in 23,4 g Kresol aufgelöst und die erhaltene Lösung mit einer weiteren Lösung aus 3.64 g 4,4'-Oxidianilin in 14,6 g Kresol vermischt. Diese Monomerlösung wurde unmittelbar anschließend auf einen Gegenstand, im vorliegenden Fail auf ein kaltgewalztes Stahlblech,aufgetragen. Anschließend wurde das überzogene Blech 1 Stunde lang im Ofen bei 300° C gehärtet. Man erhielt einen klaren, hellgelben, zähen, abriebfesten, hitzewiderstandsfUnigen und flexiblen FUm, der bei einem weiteren Härten bei 30Q⁰C innerhalb 17 Stunden nur 3,2 Gewichtsprozent verlor.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde 28,3 gÄtbylalkohollösung des Diätbylesters der B PDA-Verbindung von Beispiel I mit einer Lösung von 2,65 g Metapbenylendiamin in 22 g Wasser vermischt. Unmittelbar an-

schließend wurde das monomere System auf ein kaltgewalztes Stahlblech gestrichen. Man erhielt nach Istündigero Härten bei 250° C einen klaren, hellgelben, zähen, abriebfesten und hitzebeständigen Film, der einen Gewichtsverlust von nur 2,6% bei weiterem

Härten bei 300⁰C wäürend 17 Stunden erlitt Vergleichsbeispiel

Mit dem aus der französischen Patentschrift 1239491 bekannten Pyromellithsäuredianhydrid und Oxidi-

anilin in stöchiometrischen Mengen wu.-Jc ein PoIyamid-Reakuonsprodukt hergestellt. Aus dieser Lösung wurde ein freier Film hergestellt, der 10 Minuten bei 300⁰C gehärtet wurde. Das erhaltene Produkt wurde als überzugsmasse A bezeichnet.

In ähnlicher Weise wurde aus Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und Oxidianilin ein Polyamid-Reaktionsprodukt hergestellt, aus dessen Lösung ein Film hergestellt wurde. Dieser wurde 10 Minuten bei 300° C gehärtet. Auf diese Weise wurde die überzugsmasse B erhalten.

Mit den beiden Überzugsmassen wurden jeweils Magnetdrähte überzogen und auf ihre hydrolytische Stabilität untersucht. Hierzu wurden sie in kochendes Wasser eingetaucht, bis sich ein Abfall der dielektrisehen Festigkeit auf 1 Kilovolt ereignete. Dabei hatte die überzugsmasse A eine Lebensdauer von 1000 Stunden, während die erfinduiigsgemäße überzugsmasse B eine Lebensdauer von 4600 Stunden besaß. Die überzugsmasse B unterschied sich auch durch eine bessere Abriebbeständigkeit von der überzugsmasse A. Ferner besaß die Masse B eine überlegene Beständigkeit gegenüber einer 5%igen wäßrigen Kaliumhydroxidlösung, während die überzugsmasse A bereits nach 24 Stunden weich und gelatineartig wurde.

Claims (1)

1. i 794

   : Patentanspruch:

   Stabile Überzugsmasse auf Polyirajdvorläufer-Gnradlage, dadurch gekennzeichnet, s daß sie in Lösung einen Diester, welcher durch Umsetzung eines gesättigten niedrigen aliphatischen Alkohols mit bis za 4 Kohlenstoffatomen mit einer Tetracarbonsäure mit der allgemeinen Formel κ>