DE2230165A1 - POLYAMIDE-IMIDE-HYDANTOINE, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE - Google Patents
POLYAMIDE-IMIDE-HYDANTOINE, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USEInfo
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Description
Polyamid-imid-hydantoine, Verfahren zu deren Herstellung und deren VerwendungPolyamide-imide-hydantoine, process for their production and their use
Die Erfindung betrifft Polyamid-imid-hydantoine, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als Drahtlacke für elektrische Leiter.The invention relates to polyamide-imide-hydantoins, processes for their production and their use as wire enamels for electrical conductors.
Erfindungsgemäß werden neue Polyamid-imid-hydantoine vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die im wesentlichen linearen Moleküle zu etwa 5 bis 95 % aus Hydantoineinheiten bestehen, wobei die Amideinheiten 20 bis 80 % der Gesamtsumme der Amid- und Imidgruppen ausmachen, und daß die Hydantoineinheiten der allgemeinen FormelAccording to the invention, new polyamide-imide-hydantoins are proposed which are characterized in that the essentially linear molecules consist of about 5 to 95% of hydantoin units, the amide units making up 20 to 80 % of the total of the amide and imide groups, and that the Hydantoin units of the general formula
RiRi
C=OC = O
N NN N
O=C CO = C C
I II I
"V"V
309808/1315309808/1315
ArAr
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
entsprechen, in der Areinen gegebenenfalls durch Halogen-, Nitro-, Alkyl-, Alkoxy-, Dialkylamino-, Acyl-, Carbalkoxy- oder Cyanogruppen substituierten aromatischen Rest, Y einen der Definition von Ar entsprechenden Rest oder eine Alkylen gruppe mit 4 bis 10 C-Atomen, Oxyalkylengruppe mit 4 bis 10 C-Atomen oder Thioalkylengruppe mit 4 bis 10 C-Atomen und Rj. ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeuten, und daß die Hydantoineinheiten durch Umsetzung eines Glycinderi vates der allgemeinen Formelcorrespond, in the areines optionally by halogen, nitro, alkyl, alkoxy, dialkylamino, acyl, carbalkoxy aromatic radical substituted by cyano groups, Y a radical corresponding to the definition of Ar or an alkylene group with 4 to 10 carbon atoms, oxyalkylene group with 4 to 10 C atoms or thioalkylene group with 4 to 10 C atoms and Rj. Denote a hydrogen atom or an alkyl group, and that the hydantoin units by reacting a Glycinderi derivatives of the general formula
Ar-(NH-C-COR9)Ar- (NH-C-COR 9 )
in der R_ eine Dialkylamino-, Alkoxy- oder Aryloxygruppe und χ eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeuten mit einem seinerseits durch Umsetzung von (1) Trimellithsäureanhydrid oder (2) einer Mischung aus Trimellithsäureanhydrid mit einer dibasischen Säure, einem Dianhydrid oder tribasischen Säure mit (a) einem Diisocyanat oder (b) einem Diisocyanat und einem organischen Titanat hergestellten Polyamidimid mit endständigen Isocyanatgruppen erhalten werden.in which R_ is a dialkylamino, alkoxy or aryloxy group and χ is an integer from 2 to 4 with one in turn by reacting (1) trimellitic anhydride or (2) one Mixture of trimellitic anhydride with a dibasic acid, a dianhydride or tribasic acid with (a) a Diisocyanate or (b) a diisocyanate and an organic titanate made polyamideimide having terminal isocyanate groups can be obtained.
Aufgrund der Komplexizität der polymeren Moleküle kann eine genaue Strukturformel nicht angegeben werden; die polymeren Verbindungen lassen sich aber durch die FormelDue to the complexity of the polymer molecules, a exact structural formula not given; but the polymeric compounds can be expressed by the formula
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-H-II-AI-AA-H-AI-H-AI-H-AI-AI-H-AI-AA-H-AI-II-H--H-II-AI-AA-H-AI-H-AI-H-AI-AI-H-AI-AA-H-AI-II-H-
wiedergeben, in der AI eine Amid-Imid-Einheit,, AA eine Amid-Amid-Einheit, H eine Hydantoineinheit und II eine Imid-Imid-Einheit angibt. Die erfindungsgemSßen Polymere zeigen eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Amid-Imid- und der Hydantoineinheiten, wobei sich im wesentlichen keine größeren Blöcke aus Amid-Imid-Einheiten oder Hydantoineinheiten bilden.reproduce, in the AI an amide-imide unit, AA an amide-amide unit, H is a hydantoin unit and II is an imide-imide unit indicates. The polymers of the invention exhibit a substantially uniform distribution of the amide-imide and of the hydantoin units, with essentially none form larger blocks of amide-imide units or hydantoin units.
Die Hydantoineinheiten entsprechen der allgemeinen FormelThe hydantoin units correspond to the general formula
R c c=0 0_c c R R c c = 0 0 _ c c R
4 I I -Il 4 4 II -Il 4
N N _ γ ν ν ArN N _ γ ν ν Ar
Il IlIl Il
O OO O
in der Ar einen gegebenenfalls durch Halogenatome wie Chloroder Bromatome, Nitro- oder Alkoxygruppen wie beispielsweise Methoxy- oder Äthoxygruppen, Alkylgruppen wie beispielsweise Methyl-, Äthyl- oder Butylgruppen, Dialkylaminogruppen wie beispielsweise Dimethylaminogruppen, Acylgruppen wie beispielsweise Acetyl- oder Propionylgruppen, Carbalkoxygruppen wie beispielsweise Carbmethoxy- oder Carbäthoxygruppen oder Cyanogruppen substituierten aromatischen Rest bedeutet. Derin the Ar one optionally by halogen atoms such as chlorine or bromine atoms, nitro or alkoxy groups such as, for example Methoxy or ethoxy groups, alkyl groups such as Methyl, ethyl or butyl groups, dialkylamino groups such as dimethylamino groups, acyl groups such as Acetyl or propionyl groups, carbalkoxy groups such as carbmethoxy or carbethoxy groups or Aromatic radical substituted by cyano groups. Of the
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gegebenenfalls substituierte aromatische Rest kann von Benzol, Naphthalin, Anthracen, Diphenyl oder von substituierten aromatischen Verbindungen wie Triphenylmethan, Diphenylalkanen wie Diphenylmethan, Diphenyläthan oder Diphenylpropan, von Diphenylalkenen wie Stilben, von Diphenyläther, Diphenylthioäther, Diphenylsulfon oder einem Polyphenyläther abgeleitet sein. In der allgemeinen Formel der Hydantoine bedeutet Rj. ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit vorzugsweise 1 bis 6 C-Atomen und Y entspricht der Definition von Ar oder bedeutet eine Alkylengruppe mit k bis 10 C-Atomen, eine Oxyalkylengruppe mit k bis 10 C-Atomen oder eine Thioalkylengruppe mit 1J bis 10 C-Atomen.Optionally substituted aromatic radical can be derived from benzene, naphthalene, anthracene, diphenyl or from substituted aromatic compounds such as triphenylmethane, diphenylalkanes such as diphenylmethane, diphenylethane or diphenylpropane, from diphenylalkenes such as stilbene, from diphenyl ether, diphenylthioether, diphenyl sulfone or a polyphenyl sulfone. In the general formula of the hydantoins, Rj. Denotes a hydrogen atom or an alkyl group with preferably 1 to 6 carbon atoms and Y corresponds to the definition of Ar or denotes an alkylene group with k to 10 carbon atoms, an oxyalkylene group with k to 10 carbon atoms or a thioalkylene group with 1 J to 10 C atoms.
Die erfindungsgemäßen Polymere weisen mindestens 5 % der Bindungen in Form von Hydantoingruppen auf und sind in kresolartigen Lösungsmitteln wie beispielsweise 3>^-Kresol oder Kresolsäure löslich. Im allgemeinen liegen vorzugsweise 20 bis 60 % der Bindungen in Form von Hydantoingruppen vor.The polymers according to the invention have at least 5 % of the bonds in the form of hydantoin groups and are soluble in cresol-like solvents such as, for example, 3> ^ - cresol or cresolic acid. In general, preferably from 20 to 60 % of the linkages are in the form of hydantoin groups.
Die erfindungsgemäßen Polymere werden vorzugsweise als Drahtlacke für elektrische Leiter verwendet. Die daraus hergestellten Drahtlacke weisen nach dem Auftragen auf den Leiter und insbesondere bei Anwendung in hermetisch abgeschlossenen Systemen eine hervorragende chemische Resistenz gegen fluorierteThe polymers according to the invention are preferably used as wire enamels for electrical conductors. The ones made from it Wire enamels show after application on the conductor and especially when used in hermetically sealed Systems have excellent chemical resistance to fluorinated
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Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise gegen Kohlenwasserstoffe der Handelsmarken "Preon" auf. Außerdem zeigen diese Drahtlacke wesentlich höhere Werte für Durchschlagstemperaturen und höhere Werte im general electric abrasion scrape resistance-Test als bisher übliche in kresolartigen Lösungsmitteln lösliche Drahtlacke.Hydrocarbons such as against hydrocarbons of the trademarks "Preon". They also show wire enamels significantly higher values for breakdown temperatures and higher values in the general electric abrasion scrape resistance test than conventional wire enamels that are soluble in cresol-like solvents.
Die erfindungsgemäßen Polyamid-imid-hydantoine werden hergestellt, indem ein Diisocyanat mit Trimellithsäureanhydrid vorzugsweise in festem Zustand entsprechend britischer Patentschrift 1 220 590 umgesetzt wird, wobei sich ein Amid-imidpräpolymer mit endständigen Isocyanatgruppen bildet, wobei die Umsetzung in festem Zustand Nebenreaktionen mit cresolartigen Lösungsmitteln ausschließt. Dieses Amid-imid-präpolymer weist meist 20 bis 80 % und vorzugsweise 30 bis 70 % Amidgruppierungen und 80 bis 20 und vorzugsweise 70 bis 30 % Imidgruppierungen auf.The polyamide-imide-hydantoins according to the invention are prepared by reacting a diisocyanate with trimellitic anhydride, preferably in the solid state, in accordance with British Patent 1,220,590, an amide-imide prepolymer with terminal isocyanate groups being formed, the reaction in the solid state excluding side reactions with cresol-like solvents . This amide-imide prepolymer usually has 20 to 80 % and preferably 30 to 70 % amide groups and 80 to 20 and preferably 70 to 30 % imide groups.
Zur Herstellung dieses Präpolymers können aromatische, aliphatische oder cycloaliphatische Diisocyanate eingesetzt werden. Geeignete Verbindungen sind beispielsweise 4,4'-Methylendiphenyl-diisocyanat, 2,4-Toluol-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, 2,6-Toluol-diisocyanat, Xthylbenzol-diisocyanat, Tetramethylen-diisocyanat, Pentamethylen-diisocyanat, Hexamethylen-diisocyanat, Octamethylen-diisocyanat, Decamethylen-For the production of this prepolymer aromatic, aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates are used. Suitable compounds are, for example, 4,4'-methylenediphenyl diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, ethylbenzene diisocyanate, Tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, Octamethylene diisocyanate, decamethylene
30)808/131530) 808/1315
diisocyanat, Diisopropylbenzol-diisocyanat, Tri-isopropylbenzoldiisocyanat, 2-Chlor-p-phenylen-diisocyanat, Naphthalin-diisocyanat, Glycol-di-Cp-isocyanato-phenyl-ester), 4,4'-Diisocyanato-diphenyläther, 1,2-Bis-p-isocyanato-phenyläthan, 4,4'-Diisocyanato-stilben, 4,4'-Diphenylsulfon-diisocyanat, 3,5,6-Trichlortolylen-diisocyanat, Xylylen-diisocyanat, Propylbenzoldiisocyanat, m-Phenylen-diisocyanat, p-Phenylen-diisocyanat, Dodecamethylen-diisocyanat, Tetrachlor-m-phenylen-diisocyanat, ^,^'-Bis-o-tolylen-diisocyanat, i<,4'-Methylen-di-(o-tolylisocyanat), il-Methoxy-l ,3-phenylen-diisocyanat, 4-Chlor-l,3-phenylen-diisocyanat, 4-Isopropyl-l,3-phenylen-diisocyanat, 2,1I '-Diisocyanatodiphenyläther, 3,3'-Dimethy1-4,4'-diisocyanato-diphenylmethan, Mesitylen-diisocyanat und Durol-diisocyanat.diisocyanate, diisopropylbenzene diisocyanate, tri-isopropylbenzene diisocyanate, 2-chloro-p-phenylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, glycol di-Cp-isocyanato-phenyl ester), 4,4'-diisocyanato-diphenyl ether, 1,2- Bis-p-isocyanato-phenylethane, 4,4'-diisocyanato-stilbene, 4,4'-diphenylsulfone diisocyanate, 3,5,6-trichlorotolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, propylbenzene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p- Phenylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetrachloro-m-phenylene diisocyanate, ^, ^ '- bis-o-tolylene diisocyanate, i <, 4'-methylene-di- (o-tolyl isocyanate), il-methoxy-1 , 3-phenylene diisocyanate, 4-chloro-l, 3-phenylene diisocyanate, 4-isopropyl-l, 3-phenylene diisocyanate, 2, 1 I '-diisocyanatodiphenyl ether, 3,3'-dimethy1-4,4' -diisocyanato-diphenylmethane, mesitylene diisocyanate and durol diisocyanate.
Das Amid-imid-präpolymer mit endständigen Isocyanatgruppen wird dann in einem meist kresolartigen Lösungsmittel wie beispielsweise in p-Kresol, o-Kresol, m-Kresol, Kresolsäure oder in Phenol mit oder ohne Zusatz eines Kohlenwasserstoffverdünnungsmittels gelöst und mit einem Glycinester der allgemeinenThe amide-imide prepolymer with terminal isocyanate groups is then in a mostly cresol-like solvent such as p-cresol, o-cresol, m-cresol, cresol acid or dissolved in phenol with or without the addition of a hydrocarbon diluent and with a glycine ester of the general
Formelformula
H R..MR..
Ar-(N-C-CORp)Ar- (NC-COR p )
umgesetzt, in der Ar und Rh die bereits gegebene Bedeutung haben, wobei die R^-Gruppen gleich oder verschieden sein können,implemented in the Ar and Rh the meaning already given have, where the R ^ groups can be the same or different,
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und FL eine Dialkylamino-, Alkoxy- oder Aryloxygruppe und χ eine ganze Zahl von 2 bis 1I bedeuten. Geeignete Glycinderivate sind beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 106 beschrieben. Zu diesen Verbindungen gehören beispielsweise Methylen-bis-(N-phenyl-gLycin-äthylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-methylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycinpropylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-isopropylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-butylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-sec. butylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycinhexylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-cyclohexylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-isooctylester), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin), Methylen-bis-(N-phenyl-N',N'-dimethylglycinamid), Methylen-bis-(N-phenyl-N', N'-dibutyl-glycinamid), Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-phenylester), Methylenbis-(N-phenyl-glycin-p-tolylester), Ν,Ν'-Bis-carboxymethyl-4, H'-diaminobenzol, Oxybis-(N-phenyl-glycin-äthylester), Oxybis-(N-phenyl-glycin-methylester), Thiobis-(N-phenylglycin-äthylester), Thiobis-(N-phenyl-glycin-butylester), SuIfon-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester), Oxybis-(N-3-chlorphenyl-glycin-äthylester), Oxybis-(N-2-chlorphenyl-glycinmethylester), Äthylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester), Tetramethylen-bis-iN-phenyl-glycin-amylester), Hexamethylen- bis-(N-phenyl-glycin-methylester), Decamethylen-bis-(N-phenylglycin-äthylester) , Diphenyl-lJjlJ '-bis-(glycin-äthy!ester),and FL is a dialkylamino, alkoxy or aryloxy group and χ is an integer from 2 to 1 I. Suitable glycine derivatives are described, for example, in British Patent 1,106. These compounds include, for example, methylene bis (N-phenyl glycine ethyl ester), methylene bis (N-phenyl glycine methyl ester), methylene bis (N-phenyl glycine propyl ester), methylene bis ( N-phenyl-glycine isopropyl ester), methylene bis (N-phenyl glycine butyl ester), methylene bis (N-phenyl glycine sec. Butyl ester), methylene bis (N-phenyl glycine hexyl ester) , Methylene-bis- (N-phenyl-glycine-cyclohexyl ester), methylene-bis- (N-phenyl-glycine-isooctyl ester), methylene-bis- (N-phenyl-glycine), methylene-bis- (N-phenyl- N ', N'-dimethylglycine amide), methylene-bis- (N-phenyl-N', N'-dibutyl-glycine amide), methylene-bis- (N-phenyl-glycine-phenyl ester), methylenebis- (N-phenyl- glycine-p-tolyl ester), Ν, Ν'-bis-carboxymethyl-4, H '-diaminobenzene, oxybis- (N-phenyl-glycine-ethyl ester), oxybis- (N-phenyl-glycine-methyl ester), thiobis- ( N-phenylglycine ethyl ester), thiobis (N-phenyl glycine butyl ester), sulfon bis (N-phenyl glycine ethyl ester), oxybis (N-3-chlorophenyl glycine ethyl ester), oxybis ( N-2-chlorophenyl-glycine methyl ester), ethyl en-bis- (N-phenyl-glycine-ethyl ester), tetramethylene-bis-iN-phenyl-glycine-amyl ester), hexamethylene-bis- (N-phenyl-glycine-methyl ester) , decamethylene-bis- (N-phenylglycine- ethyl ester), diphenyl-lJjlJ'-bis- (glycine-ethy ester),
3 0 9 8 0 8 / 1 3 1 B3 0 9 8 0 8/1 3 1 B.
Stüben-4,4'-bis-Cglycin-äthylester), Ν,Ν'-Bis-carboxymethyl-2,2'-diaminobenzol, N,N'-Bis-(methoxycarbonyldimethyl-methyl)-4, 1J' -diamino-diphenylmethan, Äthyliden-bis- (N-phenyl-glycinäthylester), Isopropyliden-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester), Butyliden-bis-(N-phenyl-glycin-propylester), Tridecan-6,6-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester), N,N'-Bis-(methoxycarbonyldimethyl-methyl)-m-phenylen-diamin, N,N1,N1!-Tris-(äthoxycarbonyl-methyD-ί} ,H ' ,H ' '-triamino-triphenyl-methan, N,Nf, N1'-Tris-(äthoxy-carbonyl-methyl)-2,']>i| '-triamino-triphenyl und Azobis-(N-phenyl-l-methyl-glycin-äthylester).Stüben-4,4'-bis-Cglycine-ethyl ester), Ν, Ν'-bis-carboxymethyl-2,2'-diaminobenzene, N, N'-bis (methoxycarbonyldimethyl-methyl) -4, 1 J'-diamino -diphenylmethane, ethylidene-bis (N-phenyl-glycine ethyl ester), isopropylidene-bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester), butylidene-bis (N-phenyl-glycine propyl ester), tridecane-6,6-bis - (N-phenyl-glycine-ethyl ester), N, N'-bis (methoxycarbonyldimethyl-methyl) -m-phenylene-diamine, N, N 1 , N 1! -Tris- (ethoxycarbonyl-methyD-ί} , H ' , H "-triamino-triphenyl-methane, N, N f , N 1 ' -Tris- (ethoxycarbonyl-methyl) -2, '] > i | '-triamino-triphenyl and azobis- (N-phenyl-1-methyl-glycine-ethyl ester).
Bei der Umsetzung des Trimellithsäureanhydrid mit dem Isocyanat kann ein Teil des Trimellithsäureanhydrid durch eine Dicarbonsäure oder ein difunktionelles Anhydrid, also ein Carbonsäuredianhydrid, in Mengen von 0,1 bis 50 MoI^, bezogen auf die eingesetzten Mole des Trimellithsäureanhydrid ersetzt werden. Geeignete Dicarbonsäuren und Dianhydride sind beispielsweise Isophthalsäure (vorzugsweise in Mengen von 15 Mol$), Terephthalsäure (vorzugsweise in Mengen von nicht über 20 MoI^ und insbesondere in Mengen von 8 MoIyS), Phenylindan-dicarbonsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, h,k'-Dicarboxy-diphenylather, ^,H1-Dicarboxy-diphenylsulfon, Benzophenon-carbonsäure-dianhydrid, Cyclopentan— carbonsäure-dianhydrid oder Pyromellithsäuredianhydrid. Allerdings sollten Dicarbonsäuren, die durch Um-When the trimellitic anhydride is reacted with the isocyanate, part of the trimellitic anhydride can be replaced by a dicarboxylic acid or a difunctional anhydride, i.e. a carboxylic dianhydride, in amounts of 0.1 to 50 mol, based on the moles of trimellitic anhydride used. Suitable dicarboxylic acids and dianhydrides are, for example, isophthalic acid (preferably in amounts of 15 mol $), terephthalic acid (preferably in amounts of not more than 20 mol and especially in amounts of 8 mol), phenylindanedicarboxylic acid, adipic acid, pimelic acid, h, k '- Dicarboxy-diphenyl ethers, ^, H 1 - dicarboxy-diphenylsulfone, benzophenone-carboxylic acid dianhydride, cyclopentanecarboxylic acid dianhydride or pyromellitic acid dianhydride. However, dicarboxylic acids that are
0^808/131 Γ>0 ^ 808/131 Γ>
setzung mit Aminen oder Isocyanaten Imide bilden können, wie beispielsweise o-Phthalsäure oder Glutarsäure, nicht verwendet werden.Can form imides with amines or isocyanates, such as for example o-phthalic acid or glutaric acid, cannot be used.
Ein geringer Teil des insgesamt verwendeten Trimellithsäureanhydrid kann auch zur Erzielung einer geringfügigen Verzweigung durch eine trifunktionelle Carbonsäure ersetzt, indem beispielsweise bis etwa 10 Mol$ Trimesinsäure, bezogen auf den Gesamtgehalt an Trimellithsäureanhydrid, mit verarbeitet werden.A small part of the total trimellitic anhydride used can also be replaced by a trifunctional carboxylic acid to achieve a slight branching by for example up to about 10 moles of trimesic acid, based on the total content of trimellitic anhydride, with processed will.
Das molare Verhältnis von Säuren und Anhydriden zu Methylenbis-(N-phenyl-glycin-äthylester) oder einer anderen zur Hydantoinbildung befähigten Verbindung kann etwa 95 % zu 5 % bis etwa 5 % zu 95 % betragen.The molar ratio of acids and anhydrides to methylenebis (N-phenyl-glycine-ethyl ester) or another compound capable of hydantoin formation can be about 95 % to 5 % to about 5 % to 95 % .
Im allgemeinen werden die Umsetzungspartner in folgenden Mengen verwendet:In general, the implementation partners are used in the following quantities:
(1) Diisocyanat 0,85 bis 1,05 Mol (vorzugsweise 1,00 Mol)(1) Diisocyanate 0.85 to 1.05 moles (preferably 1.00 moles)
(2) Aminoäthylester 0,05 bis 0,95 Mol (vorzugsweise 0,^0 Mol)(2) Aminoethyl ester 0.05 to 0.95 mol (preferably 0. ^ 0 mol)
(3) Trimellithsäureanhydrid 0,05 bis 0,01 Mol (vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Mol)(3) trimellitic anhydride 0.05 to 0.01 mol (preferably 0.1 to 0.5 mol)
Dicarbonsäure 0,0 bis 0,3 Mol (vorzugsweise 0,15 Mol)Dicarboxylic acid 0.0 to 0.3 mol (preferably 0.15 mol)
(5) Dianhydrid 0,0 bis 0,3 Mol (vorzugsweise 0,2 Mol)(5) dianhydride 0.0 to 0.3 moles (preferably 0.2 moles)
(6) Tricarbonsäure 0,0 bis 0,05 Mol (vorzugsweise 0,033 Mol)(6) tricarboxylic acid 0.0 to 0.05 moles (preferably 0.033 moles)
3 0 9 8 0 8/13153 0 9 8 0 8/1315
(7) Organometallverbindungen, insbesondere organische Titanate 0,0 bis 1,0 Mol (vorzugsweise 0,0 bis 0,06 Mol)(7) Organometallic compounds, especially organic titanates 0.0 to 1.0 mol (preferably 0.0 to 0.06 mol)
Die Gesamtmenge aus (2), (3), (1I), (5) und (6) sollte etwa 1,05 bis 0,95 Mol und vorzugsweise 1,00 Mol ergeben, so daß die eingesetzten Mengen des Diisocyanates bzw. des Diisocyanates und der Organotitanverbindung etwa den verwendeten Mengen der anderen Umsetzungspartner entsprechen.The total amount from (2), (3), ( 1 I), (5) and (6) should be about 1.05 to 0.95 mol and preferably 1.00 mol, so that the amounts of diisocyanate or diisocyanate used of the diisocyanate and the organotitanium compound correspond approximately to the amounts of the other reaction partners used.
Die Reaktionstemperatur beträgt im allgemeinen etwa 80 bis 5000C, da die Hydantoinbildung sich je nach Ausgangsmaterial bei diesen Temperaturen vollzieht.The reaction temperature is generally about 80 to 500 ° C., since hydantoin formation takes place at these temperatures, depending on the starting material.
Die verwendeten Lösungsmittel sind vorzugsweise cresolartige Lösungsmittel wie beispielsweise sogenannte Cresolsäure oder einzelne Cresole, deren Mischungen oder Mischungen mit Phenol, Xylenol, Chlorphenol und ähnlichen Verbindungen. Kohlenwasserstoffe können als Verdünnungsmittel in Mengen bis zu ^6,5 Vol.# oder darüber und vorzugsweise in Mengen von etwa 10 bis 25 Vol.# zugegeben werden. Geeignete Verdünnungsmittel sind beispielsweise Xylol, Toluol, Drahtlacknaphtha, aromatisches Naphtha mit einem Siedebereich von etwa l60 bis 171°C (Solvesso 100), aromatisches Naphtha mit einem Siedebereich von etwa I85 bis 201I0C (Solvesso 150) oder aromatische Naphthene mit einem Siedebereich von etwa I88 bis 26O°C (N-15O).The solvents used are preferably cresol-like solvents such as so-called cresolic acid or individual cresols, their mixtures or mixtures with phenol, xylenol, chlorophenol and similar compounds. Hydrocarbons can be added as diluents in amounts up to 6.5 vol. # Or above and preferably in amounts of about 10 to 25 vol. #. Suitable diluents are, for example, xylene, toluene, wire enamel naphtha, aromatic naphtha with a boiling range of about 160 to 171 ° C (Solvesso 100), aromatic naphtha with a boiling range of about 185 to 20 1 I 0 C (Solvesso 150) or aromatic naphthenes with a Boiling range from about 188 to 260 ° C (N-150).
3.0 Π 808/ 1 3 1 53.0 Π 808/1 3 1 5
Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.Unless otherwise stated, all parts and percentages relate to weight.
Die erfindungsgemäßen Polyamid-imid-hydantoine können als Drahtlacke für elektrische Leiter aus beispielsweise Kupfer, Silber, Aluminium oder rostfreiem Stahl in üblicher Weise wie beispielsweise nach dem in der US-Patentschrift 3 201 beschriebenen Verfahren aufgetragen werden. Die Drahtgeschwindigkeiten können bei etwa 9 bis 15 m/min oder darüber bei Drahtturmtemperaturen von etwa 120 bis 1IJO0C betragen, wobei die Endtemperatur im Drahtturm im allgemeinen über 260 C liegt. Die Schichtstärke der Lackierung, daß heißt also die Zunahme des Gesamtdurchmessers in Bezug auf den Drahtdurchmesser ohne Beschichtung, der Polyamid-imid-hydantoin-Lacke kann bei Verwendung eines Drahtes Nr..l8 etwa 0,012 bis 0,025 und vorzugsweise etwa 0,005 bis 0,01 cm ausmachen, wobei der Draht zur Erreichung der erwünschten Schichtstärke einmal oder mehrfach mit dem Lack beschichtet werden kann.The polyamide-imide-hydantoins according to the invention can be applied as wire enamels for electrical conductors made, for example, of copper, silver, aluminum or stainless steel in a conventional manner, for example by the method described in US Pat. No. 3,201. The wire speeds can be approximately 9 to 15 m / min or more at wire tower temperatures of approximately 120 to 1 IJO 0 C, the final temperature in the wire tower generally being above 260 ° C. The layer thickness of the coating, i.e. the increase in the total diameter in relation to the wire diameter without coating, the polyamide-imide-hydantoin varnish can be about 0.012 to 0.025 and preferably about 0.005 to 0.01 cm when using a wire Nr..l8 make up, whereby the wire can be coated one or more times with the lacquer to achieve the desired layer thickness.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.The following examples are intended to explain the invention in more detail.
1) iJ,iJ'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 Mol) 25Og1) iJ, iJ'-methylene-diphenyl-diisocyanate (1.0 mol) 250 g
2) Trimellithsäureanhydrid (0,5 Mol) 96 g Terephthalsäure (0,1 Mol) l6 g2) Trimellitic anhydride (0.5 mole) 96 g Terephthalic acid (0.1 mol) 16 g
309808/ 1315309808/1315
3) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester)3) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester)
(0,4 Mol) 11*8 g(0.4 mole) 11 * 8 g
4) N-Methyl-2-pyrrolidon i|0 g4) N-methyl-2-pyrrolidone i | 0 g
5) 3,4-Kresol 2*»6 g C.P.-Phenol i»94 g o-Kresol 146 g5) 3,4-cresol 2 * »6 g C.P. phenol i »94 g o-cresol 146 g
6) Kresolsäure 582 g Xylol 120 g Phenol 200 g6) cresolic acid 582 g xylene 120 g Phenol 200 g
1) wurde in einem mit Rührer, Rückflußkühler, Thermometer und Inertgaseinleitungsrohr versehenen Kessel eingebracht, dann wurde 2) langsam zugesetzt, während die Temperatur auf 1660C gesteigert wurde. Die Reaktionsmischung wurde HO Minuten bei einer Temperatur von 166 bis 171°C gehalten, dann wurde 4) zugesetzt, worauf sofort eine schnelle COp-Entwicklung eintrat. Anschließend wurden 200 g 5) zugesetzt und bei einer Temperatur von 171°C wurde mit dem Zusatz von 3) begonnen, wobei die Temperatur der Reaktionsmischung bei Ende der Zugabe etwa 199°C betrug. Nach der Zugabe des restlichen Anteiles von 5) fiel die Temperatur auf etwa 116°C ab, die Reaktionsmischung wurde daraufhin wieder auf 193°C erhitzt, bei dieser Temperatur belassen und mit 6) versetzt. Die Reaktionsmischung wurde dann abgekühlt und filtriert und ergab einen als "Drahtlack 1" bezeichneten Drahtlack mit einer Endviskosität von X nach der Gardner-Holdt-Skala.1) was placed in a kettle equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer and inert gas inlet tube, then 2) was added slowly while the temperature was increased to 166 ° C. The reaction mixture was kept HO minutes at a temperature of 166-171 ° C, then was added 4), followed immediately entered a fast COP development. 200 g of 5) were then added and the addition of 3) was started at a temperature of 171 ° C., the temperature of the reaction mixture being about 199 ° C. at the end of the addition. After the addition of the remaining portion of 5), the temperature dropped to about 116 ° C., the reaction mixture was then heated again to 193 ° C., left at this temperature and 6) was added. The reaction mixture was then cooled and filtered to give a wire enamel designated "Wire Enamel 1" having a final viscosity of X on the Gardner-Holdt scale.
30H808/131530H808 / 1315
1) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 Mol)1) 4,4'-methylene-diphenyl diisocyanate (1.0 mole)
N-Methyl-2-pyrrolidonN-methyl-2-pyrrolidone
2) Trimellithsäureanhydrid (0,5 Mol)2) trimellitic anhydride (0.5 moles)
3) Methylen-bis-(N-phenyl-glycinäthylester) (0,5 Mol)3) methylene bis (N-phenyl-glycine ethyl ester) (0.5 moles)
4) 3,4-Kresol C.P.-Phenol o-Kresol4) 3,4-cresol C.P. phenol o-cresol
5) Kresolsäure Xylol5) cresolic acid Xylene
In dem in Beispiel 1 beschriebenen Kessel wurden nach dem dort beschriebenen Verfahren 1) und 2) umgesetzt, wobei bei einer Temperatur von 171°C eine heftige COp-Entwicklung eintrat. Die Reaktionsmischung erhitzte sich auf 199°c und wurde dann mit 4) verdünnt, wieder auf 138°C erhitzt und abschließend schnell mit 3) versetzt. Die Mischung wurde dann so lange bei einer Temperatur von 193°C gehalten, bis 27 ε Äthanol abdestilliert waren, dann wurde 5) zugesetzt und die Mischung gekühlt und filtriert. Der so erhaltene als "Drahtlack 2" bezeichnete Drahtlack hatte eine Endviskosität bei einem Peststoff gehalt von 17,5 % von Zl+ nach der Gardner-Holdt-Skala.In the kettle described in Example 1, 1) and 2) were reacted according to the processes described there, with vigorous COp evolution taking place at a temperature of 171 ° C. The reaction mixture heated to 199 ° C. and was then diluted with 4), heated again to 138 ° C. and then quickly added 3). The mixture was then kept at a temperature of 193 ° C. until 27 ε ethanol had distilled off, then 5) was added and the mixture was cooled and filtered. The wire enamel thus obtained, referred to as "wire enamel 2", had a final viscosity with a pesticide content of 17.5 % of Zl + according to the Gardner-Holdt scale.
30 9 808/131530 9 808/1315
- Ill -- Ill -
1) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 Mol)1) 4,4'-methylene-diphenyl-diisocyanate (1.0 mol)
2) Trimellithsäureanhydrid (0,5 Mol)2) trimellitic anhydride (0.5 moles)
3) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester) (0,5 Mol)3) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester) (0.5 moles)
4) 3,4-Kresol CP.-Phenol o-Kresol4) 3,4-cresol CP.-phenol o-cresol
5) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat5) 4,4'-methylene-diphenyl diisocyanate
6) Kresolsäure Xylol6) cresolic acid xylene
C.P.-PhenolC.P. phenol
In der beschriebenen VJeise wurde 1) langsam mit 2) versetzt, wobei eine maximale Temperatur von 171°C beobachtet wurde. Die Reaktionsmischung wurde eine Stunde und 15 Minuten bei dieser Temperatur belassen, dann mit der Hälfte von 3)> anschließend mit 4) und nach Wiederansteigen der Temperatur von 82°C auf 115°C mit dem Rest von 3) versetzt. Die Reaktionstemperatur wurde dann auf 193°C gesteigert und konstant gehalten, wobei in zwei Stunden nur 16 ml Äthanol abdestilliert wurden. Bei der angegebenen Temperatur wurde die Reaktionsmischung dann mit 5) versetzt und weitere 1 bis 2 Stunden bei der angegebenen Temperatur belassen, wobei keine weiteren Äthanolmengen abdestillierten. Die Mischung wurde dann gekühlt und filtriert und ergab nach Zugabe von 6) einen als "Drahtlack 3" bezeichneten Drahtlack mit einer Endviskosität beiIn the described process, 1) was slowly added with 2), a maximum temperature of 171 ° C was observed. The reaction mixture was one hour and 15 minutes at leave this temperature, then with half of 3)> then with 4) and after the temperature has risen again from 82 ° C to 115 ° C with the remainder of 3). The reaction temperature was then increased to 193 ° C and kept constant, only 16 ml of ethanol were distilled off in two hours. At the stated temperature, 5) was then added to the reaction mixture and a further 1 to 2 hours at leave the specified temperature, no further amounts of ethanol distilling off. The mixture was then cooled and filtered and after addition of 6) gave a wire enamel designated as "wire enamel 3" with a final viscosity
309808/ 1315309808/1315
einem 20 #igen Feststoffgehalt von R nach der Gardner-Holdt-Skala. a 20 # solids content of R on the Gardner-Holdt scale.
1) 4,41-Methylen-diphenyl-diisocyanaf(1,0 Mol) 250 g N-Methyl-2-pyrrclidon1) 4.4 1 -methylene-diphenyl-diisocyanate (1.0 mol) 250 g of N-methyl-2-pyrrclidone
2) Trimellithsäureanhydrid2) trimellitic anhydride
3) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester) (0,4 Mol)3) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester) (0.4 moles)
4) Kresolsäure ADP-144) cresolic acid ADP-14
5) Solvesso 1005) Solvesso 100
6) Kresolsäure Solvesso 1006) Solvesso 100 cresolic acid
Im Verlauf einer halben Stunde wurde bei einer Temperatur von etwa 121°C 2) zu 1) zugesetzt, dann wurde die Temperatur auf 171°C gesteigert, wobei eine exotherme Reaktion mit einer weiteren Steigerung der Temperatur auf I83 C eintrat. Bei dieser Temperatur wurden 200 g von 4) zugesetzt, die abgekühlte Reaktionsmischung wurde wieder auf 177°C erwärmt und langsam mit 3) versetzt. Die Temperatur wurde dann auf 193°c erhöht und nach dem Abdestillieren von 14 g Äthanol wurde die restliche Menge von 4) zugesetzt. Dann wurde die Temperatur auf 199°C gesteigert und 5) und 6) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde dann abgekühlt und filtriert und ergab einen In the course of half an hour, 2) to 1) was added at a temperature of about 121 ° C., then the temperature was increased to 171 ° C., an exothermic reaction with a further increase in temperature to 183 ° C. occurring. At this temperature, 200 g of 4) were added, the cooled reaction mixture was heated again to 177 ° C. and 3) was slowly added. The temperature was then increased to 193 ° C. and after 14 g of ethanol had been distilled off, the remaining amount of 4) was added. The temperature was then increased to 199 ° C. and 5) and 6) were added. The reaction mixture was then cooled and filtered to give a
3 C) M 8 0 8 / 1 3 1 δ3 C) M 8 0 8/1 3 1 δ
als "Drahtlack 4" bezeichneten Drahtlack mit einer Endviskosität bei 20 tigern Peststoffgehalt von X+ nach der Gardner-Holdt-Skala. Wire enamel designated as "wire enamel 4" with a final viscosity at 20 tiger pesticide content of X + according to the Gardner-Holdt scale.
1) 4,4 '-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 Mol) 250 g
Trimellithsäureanhydrid (0,6 Mol)
N-Methyl-2-pyrrolidon1) 4,4'-methylene-diphenyl-diisocyanate (1.0 mol) 250 g trimellitic anhydride (0.6 mol)
N-methyl-2-pyrrolidone
2) 3,4-Kresol2) 3,4-cresol
3) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester) (0,4 Mol -2 g)3) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester) (0.4 mol -2 g)
4) Kresolsäure ADF-144) cresolic acid ADF-14
5) Solvesso 1005) Solvesso 100
6) 3,4-Kresol6) 3,4-cresol
1) wurde langsam auf 171°C erwärmt, wobei eine exotherme Reaktion mit einer Temperatursteigerung auf 1960C einsetzte. Bei dieser Temperatur wurde 2) zugegeben, worauf die Temperatur auf l62°C abfiel, dann wurde anschließend die Gesamtmenge von 3) auf einmal zugesetzt. Die Temperatur wurde wieder gesteigert und dabei wurde 4) langsam zugegeben, so daß am Ende der Zugabe die Reaktionstemperatur 193°C betrug. Bei dieser Temperatur wurden 5) und 6) zugesetzt, dann wurde die Reaktions mischung abgekühlt und filtriert und ergab einen als "Drahtlack 5" bezeichneten Drahtlack mit einer Endviskosität bei1) was heated slowly to 171 ° C, an exothermic reaction started at a temperature rise to 196 0 C. At this temperature 2) was added, whereupon the temperature dropped to 162 ° C., then the total amount of 3) was added all at once. The temperature was increased again and 4) was slowly added so that the reaction temperature was 193 ° C. at the end of the addition. At this temperature 5) and 6) were added, then the reaction mixture was cooled and filtered to give a wire enamel designated as "wire enamel 5" and having a final viscosity
3 0 9 8 Π a / 1 3 1 B3 0 9 8 Π a / 1 3 1 B
20 tigern Feststoffgehalt von X-Y nach der Gardner-Holdt-Skala. 20 tigern solids content of X-Y on the Gardner-Holdt scale.
Peispiel 6Example 6
1) 4i4t"Methylen-diphenyl-diisocyanat (1 Mol) Trimellithsäureanhydrid (0,6 Mol)1) 4 i 4 t "methylene diphenyl diisocyanate (1 mol) trimellitic anhydride (0.6 mol)
2) N-Methyl-2-pyrrolidon2) N-methyl-2-pyrrolidone
3) C.P.-Phenol3) C.P. phenol
k) Methylen-bis-(N-pheny1-glycin-äthylester) (0,4 Mol) k ) methylene bis (N-pheny1-glycine ethyl ester) (0.4 mol)
§) C,P.-Phenol o-Kresol 3,4-Kresol§) C, P.-Phenol o-cresol 3,4-cresol
β) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat 7) Xylolβ) 4,4'-methylene-diphenyl-diisocyanate 7) xylene
1) wurde auf 2100C erhitzt, dann wurde die Temperatur auf 171°C erniedrigt und 2) zugegeben. Nach Steigerung der Temperatur auf 182°C wurde 3) und sofort anschließend 4) zusammen mit 250 g von 5) zugegeben. Die Reaktionstemperatur wurde dann auf 199°C gesteigert und nach Zugabe von 6) eine weitere Stunde konstant gehalten. Danach wurde die Reaktionsmischung mit den restlichen Mengen von 5) und 7) verdünnt. Der als "Drahtlack 6" bezeichnete Drahtlack hatte bei einem Feststoffgehalt von 17,5 % eine Endviskosität von X nach der GardnertiOldt-Skala, 1) was heated to 210 0 C, then the temperature to 171 ° C was lowered and added to 2). After the temperature had increased to 182 ° C., 3) and immediately thereafter 4) together with 250 g of 5) were added. The reaction temperature was then increased to 199 ° C. and, after addition of 6), kept constant for a further hour. The reaction mixture was then diluted with the remaining amounts of 5) and 7). The wire enamel referred to as "wire enamel 6" had a final viscosity of X according to the GardnertiOldt scale with a solids content of 17.5%,
309808/ 1315309808/1315
1) 4, 4 ' -Methylen-diphenyl-diisocyanat1) 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate
(1 Mol +5g) 255 g(1 mole + 5g) 255g
Trimellitsäureanhydrid (0,6 Mol) 109 gTrimellitic anhydride (0.6 mole) 109 g
Trimesinsäure (0,033 Mol) 7 gTrimesic acid (0.033 mole) 7 g
2) N-Methyl-2-pyrrolidon 40 g2) N-methyl-2-pyrrolidone 40 g
3) Kresolsäure 200 g3) cresolic acid 200 g
4) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester)4) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester)
<0,l» Mol) 148 g<0.1 »mol) 148 g
5) Kresolsäure 1173 g5) cresolic acid 1173 g
6) Solvesso 100 343 g6) Solvesso 100 343 g
1) wurde langsam auf 193°C erwärmt und nach dem Abfallen der Temperatur auf 177°C wurde 2) zugesetzt, die Temperatur wieder auf 193 C gesteigert und 3) zugegeben. Nach Abfallen der Tempe-1) Was slowly warmed to 193 ° C and after the fall of the Temperature to 177 ° C. was 2) added, the temperature increased again to 193 ° C. and 3) added. After the temperature has dropped
o /mit o / with
ratur auf 177 C wurde 4) zusammen 500 g von 5) zugesetzt, die Reaktionsmischung wieder auf 193 C erhitzt und bei dieser Temperatur mit weiteren 250 g von 5) versetzt. Anschließend wurde die Temperatur auf 2O4°C gesteigert und die Reaktionsmischung mit der restlichen Menge von 5) sowie 6) versetzt. Die Mischung wurde abgekühlt und filtriert, wobei sich ein als "Drahtlack 7" bezeichneter Drahtlack mit einer Endviskosität bei 20 /6igem Peststoffgehalt von Z2 nach der Gardner-Holdt-Skala ergab.temperature to 177 C was added 4) together 500 g of 5), the The reaction mixture is heated again to 193 ° C. and a further 250 g of 5) are added at this temperature. Afterward the temperature was increased to 2O4 ° C. and the remaining amount of 5) and 6) were added to the reaction mixture. The mixture was cooled and filtered, leaving a wire enamel designated "wire enamel 7" with a final viscosity at 20/6 pesticide content of Z2 on the Gardner-Holdt scale revealed.
Die so hergestellten Drahtlacke wurden auf einen Kupferdraht Nr. 18 aufgetragen und untersucht. Die Resultate sind in TabelleThe wire enamels produced in this way were applied to a copper wire No. 18 applied and examined. The results are in the table
zusammengestellt.compiled.
309808/1315309808/1315
Drahtge- Beschich-Bei- schwindig- tungsspiel keit in stärke Nr. m/min in ,umWire coating speed play in thickness No. m / min in to
Plexibili- Beständig-Plexibility- Resistant-
tätstest Durch- keit gegen G.E.-ity test passability against G.E.-
(Kernwicklung Schlags Hitze- Polyftuor-KW Abrieb-(Core winding impact heat- Polyftuor-KW abrasion-
nach dem temperatur schock ("Preon"/ 0 festig-after the temperature shock ("Preon" / 0 firm-
Aussehen Verstrecken) in 0C (26O°C) 42,4 kg/cnT) keitAppearance stretching) in 0 C (260 ° C) 42.4 kg / cnT) speed
73,66-76,2 73.66-76.2
71,1271.12
76,2
71,1276.2
71.12
71,12 68,58 66,0471.12 68.58 66.04
gutWell
sehr wenig gewellt, mittlere Körnungvery little wavy, medium grain
gut, schwache Körnunggood, weak grain
sehr wenig gewellt, mittlere Körnung 2X 2Xvery little wavy, medium grain size 2X 2X
3X 3X3X 3X
3X 2X 2X3X 2X 2X
100-lCO50-90-
100-lCO
100-1000-90-
100-100
90-1000-50-
90-100
70-700-50-
70-70
60-800-50-
60-80
80-90O-6O-
80-90
9Ο-9Ο20-70-
9Ο-9Ο
1) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 MoI) Trimellithsäureanhydrid (0,5 Mol) Benzophenoncarbonsäure-dianhydrid (0,05 Mol) Isophthalsäure (0,05 Mol)1) 4,4'-methylene-diphenyl-diisocyanate (1.0 mol) Trimellitic anhydride (0.5 mol) benzophenonecarboxylic acid dianhydride (0.05 mol) isophthalic acid (0.05 mol)
2) Tributylamin2) tributylamine
3) Kresolsäure3) cresolic acid
4) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester)4) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester)
(0,4 Mol) 148 g(0.4 mole) 148 g
5) Kresolsäure 1079 g Solvesso 100 (15 % des Lösungsmittels) 319 g5) cresolic acid 1079 g Solvesso 100 (15 % of the solvent) 319 g
1) wurde in einen 3-Liter-Kessel eingebracht, anschließend wurde die Temperatur in einem Zeitraum von 70 Minuten auf 188 C gesteigert und 2) tropfenweise zugesetzt, während die Mischung 50 Minuten lang bei einer Mindesttemperatur von 182 C gehalten wurde. Anschließend wurde 3) zum Lösen des gebildeten Polymers zugesetzt, nachdem eine vollständige Lösung entstanden war, wurde bei einer Temperatur von 149 C 4) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde dann auf 204 C erhitzt, 5 Stunden bei dieser Temperatur belassen und dann mit 5) verdünnt. Der fertige Drahtlack zeigte bei einem Feststoffgehalt von 17 % eine Endviskosität von X 3/^ nach der Gardner-Holdt-Skala.1) was placed in a 3 liter kettle, then the temperature was increased to 188 ° C over a period of 70 minutes, and 2) added dropwise while maintaining the mixture at a minimum temperature of 182 ° C for 50 minutes. Then 3) was added to dissolve the polymer formed, after a complete solution had formed, 4) was added at a temperature of 149 C. The reaction mixture was then heated to 204 ° C., left at this temperature for 5 hours and then diluted with 5). The finished wire enamel showed a final viscosity of X 3 / ^ according to the Gardner-Holdt scale with a solids content of 17%.
Die Prüfung der Drahtlackeigenschaften ergab folgende Werte:The test of the wire enamel properties resulted in the following values:
30 9 808/131530 9 808/1315
1) -AjiJ'-Methylen-diphenyl-diisocyanat - 8OOO g Trimellithsäureanhydrid 3072 g Benzophenoncarbonsäure-dianhydrid . 1024 g1) -AjiJ'-methylene-diphenyl-diisocyanate - 8000 g Trimellitic anhydride 3072 g of benzophenonecarboxylic acid dianhydride. 1024 g
2) Tributylamin I60 g2) Tributylamine 160 g
3) Kresolsäure 30400 g3) cresolic acid 30400 g
4) Methylen-bis-(N-pheriyl-glycin-äthylester) 4736 g4) methylene bis (N-pheriyl-glycine-ethyl ester) 4736 g
5) C.P.-Phenol 13623 g5) C.P. phenol 13623 g
6) Solvesso 100 10240 g6) Solvesso 100 10240 g
7) Kresolsäure 21888 g7) cresolic acid 21888 g
1) wurde in einem 56-Liter-Kessel 3 Stunden auf eine Temperatur von 195°C erhitzt, dann wurde in einem Zeitraum von Minuten 2) zugesetzt und die Reaktionsmisehung weitere 15 Minuten bei der angegebenen Temperatur belassen. Durch Zugabe von 3) wurde das gebildete Polymer vollständig gelöst, dann wurde die Temperatur auf l49°C erniedrigt und 4) zugesetzt. Die Reaktionsmisehung wurde 7 Stunden auf eine maximale Temperatur1) Was in a 56 liter kettle for 3 hours at a temperature of 195 ° C., then 2) was added over a period of minutes and the reaction mixture was added for a further 15 minutes leave at the specified temperature. By adding 3), the polymer formed was completely dissolved, then was the temperature lowered to 149 ° C. and 4) added. The reaction mixture was 7 hours at a maximum temperature
808/1315808/1315
223Q165223Q165
von 2O5°C erwärmt, bis mindestens 1000 ml Äthanol abdestilliert waren und eine 25 gew./Sige Lösung in Kresolsäure eine Viskosität von N nach der Gardner-Holdt-Skala aufwies. Abschließend wurde die Reaktionsmischung mit 5)» 6) und 7) verdünnt.: Die Untersuchung des Drahtlackes ergab folgende Resultate:heated by 205 ° C until at least 1000 ml of ethanol distilled off and a 25 wt / sige solution in cresolic acid had a viscosity of N on the Gardner-Holdt scale. Finally the reaction mixture was diluted with 5) »6) and 7) .: The Examination of the wire enamel gave the following results:
Drahtgeschwindigkeit 10,7 m/min 12,2 m/minWire speed 10.7 m / min 12.2 m / min
Aussehen gut, mittlere gut, mittlereLook good, mean good, mean
Flexibilitätstest 3X Körnung 2χ KörnungFlexibility test 3X grain 2χ grain
Durchschlagstemperatur 420-4210C 319-36O0CBreakdown temperature 420-421 0 C 319-36O 0 C
Hitzeschocktest (26O°C) 20-70-90-100 40-80-100-100Heat shock test (260 ° C) 20-70-90-100 40-80-100-100
1) 4,4t-Methylen-diphenyl-diisocyanat (1,0 Mol) 250 g Trimellitsäureanhydrid (0,4 Mol) Benzophenoncarbonsäure-dianhydrid (0,2 Mol)1) 4.4 t -methylene diphenyl diisocyanate (1.0 mol) 250 g trimellitic anhydride (0.4 mol) benzophenonecarboxylic acid dianhydride (0.2 mol)
2) Tributylamin2) tributylamine
3) Kresolsäure3) cresolic acid
4) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester) (0,4 Mol)4) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester) (0.4 moles)
5) Kresolsäure5) cresolic acid
6) C.P.-Phenol6) C.P. phenol
7) Solvesso 1007) Solvesso 100
1) wurde in einem 3-Liter-Kessel unter Rühren 2 Stunden auf eine maximale Temperatur von 213°C erhitzt., dann wurde langsam1) Was in a 3 liter kettle with stirring for 2 hours heated to a maximum temperature of 213 ° C., then became slow
309808/1315309808/1315
2) und anschließend 3) zugesetzt. Nach dem Auflösen des gebildeten Polymers in 3) wurde bei einer Temperatur von 154 C 1J) zugesetzt und die Reaktionsmisehung 10 Stunden auf 208 C erwärmt und anschließend mit 5)» 6) und 7) verdünnt.2) and then 3) added. After the polymer formed had dissolved in 3), 1 J) was added at a temperature of 154 ° C. and the reaction mixture was heated to 208 ° C. for 10 hours and then diluted with 5) >> 6) and 7).
Die Untersuchung des Drahtlackes ergab folgende Resultate:The examination of the wire enamel gave the following results:
Drahtgeschwindigkeit 12,2 m/minWire speed 12.2 m / min
Beschichtungsstärke 68,58^umCoating thickness 68.58 ^ µm
Flexibilitätstest 2XFlexibility test 2X
Aussehen gutLooks good
Durchschlagstemperatur . 385-388 CBreakdown temperature. 385-388 C
Hitzeschocktest (2600C) 5O-9O-9O-IOOHeat shock test (260 0 C) 5O-9O-9O-IOO
G.E.-Abriebfestigkeit 49G.E. Abrasion Resistance 49
1) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (0,4 Mol) 225 g Trimellithsäureanhydrid (0,4 Mol) 77 g Benzophenoncarbonsäure-dianhydrid (0,2 Mol) 64 g1) 4,4'-methylene-diphenyl diisocyanate (0.4 mol) 225 g trimellitic anhydride (0.4 mol) 77 g Benzophenonecarboxylic acid dianhydride (0.2 mol) 64 g
2) Tributylamin 5 g 3.) Kresolsäure 1000 g2) Tributylamine 5 g 3.) Cresolic acid 1000 g
4) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester)4) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester)
', (0,4 Mol) 148 g', (0.4 mole) 148 g
5) Kresolsäure 475 g5) cresolic acid 475 g
6) Äthyl-cellosolve (5 % des Lösungsmittels) 87 g6) Ethyl cellosolve (5 % of the solvent) 87 g
7) Solvesso 100 (10 % des Lösungsmittels) 171I g7) Solvesso 100 (10 % of the solvent) 17 1 I g
8) Tetraisopropyl-titanat 18 g8) Tetraisopropyl titanate 18 g
309808/1315309808/1315
Die Herstellung des Drahtlackes erfolgte nach dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren, wobei die Mischung aus 5), 6) und 7)
zum Verdünnen eingesetzt und nach dem Verdünnen 8) zugesetzt wurde. Der Peststoffgehalt wurde auf 17,5 % eingestellt, in
den 269 g Kresolsäure, 39 g Solvesso 100 und 12 g Äthyl-cellosolve
zugegeben wurden. Der Drahtlack wies eine Endviskosität von Z nach der Gardner-Holdt-Skala auf. Die Untersuchung des
Drahtlackes ergab folgende Ergebnisse:The wire enamel was produced according to the method described in Example 8, the mixture of 5), 6) and 7) being used for thinning and 8) being added after thinning. The pesticide content was adjusted to 17.5% , in
to which 269 g of cresolic acid, 39 g of Solvesso 100 and 12 g of ethyl cellosolve were added. The wire enamel had a final viscosity of Z on the Gardner-Holdt scale. The examination of the wire enamel gave the following results:
Drahtgeschwindigkeit Beschichtungsstärke FlexibilitätstestWire speed Coating thickness flexibility test
Schmorfestigkeit (33 Amp, 4 min)Braise resistance (33 Amp, 4 min)
Schmorfestigkeit (bei 40 Amp in min) Durchschlagstemperatur Hitzeschocktest (26O0C) Beständigkeit gegen "Preon" (42,2 kg/cm2, 72 h) G.E.-Abriebfestigkeit Emerson-KratzfestigkeitSchmorfestigkeit (at 40 Amp in min) Dielectric temperature heat shock test (26O 0 C) Resistance to "Preon" GE-abrasion resistance (42,2 kg / cm2, 72 h) Emerson scratch resistance
12,2 m/min12.2 m / min
73,6-76,2/um73.6-76.2 / µm
2X2X
10,1 KV10.1 KV
15+ Min15+ min
450+ - i»50+°C450+ - i »50 + ° C
40-90-100-10040-90-100-100
beständig 33 Stricheconstant 33 strokes
13,7 m/min 73,6-76,2/um 2X13.7 m / min 73.6-76.2 / µm 2X
9,3 KV9.3 KV
15+ Min15+ min
450+ - 45O+°C 70-100-100-100450+ - 45O + ° C 70-100-100-100
beständig 24 Striche 26 Stricheconstant 24 lines 26 lines
1) 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat (0,9 Mol)
Trimellithsäureanhydrid (0,4 Mol)
Benzophenoncarbonsäure-dianhydrid (0,2 Mol)1) 4,4'-methylene-diphenyl-diisocyanate (0.9 mol)
Trimellitic anhydride (0.4 mol)
Benzophenonecarboxylic acid dianhydride (0.2 mol)
2) Tributylamin2) tributylamine
225 g 77 g 64 g225 g 77 g 64 g
5 g5 g
309808/ 1315309808/1315
3) Kresolsäure 1000 g3) cresolic acid 1000 g
4) Methylen-bis-(N-phenyl-glycin-äthylester)4) methylene bis (N-phenyl-glycine-ethyl ester)
(0,4 Mol) 148 g(0.4 mole) 148 g
5) Kresolsäure 134 g5) cresolic acid 134 g
6) C.P.-Phenol (20 % des Lösungsmittels) 350 g6) CP phenol (20 % of the solvent) 350 g
7) Solvesso 100 (15 % des Lösungsmittels) 264 g7) Solvesso 100 (15 % of the solvent) 264 g
8) Tetraisopropyl-titanat 18 g8) Tetraisopropyl titanate 18 g
Die Herstellung erfolgte nach dem in Beispiel 11 angegebenen Verfahren. Die Endviskosität betrug bei einem Feststoffgehalt von 20 % Y-I/2 nach der Gardner-Holdt-Skala. Die Untersuchung des lackierten Drahtes ergab folgende Ergebnisse:The production was carried out according to the method given in Example 11. The final viscosity at a solids content of 20 % was YI / 2 according to the Gardner-Holdt scale. The examination of the coated wire gave the following results:
SchmorfestigkeitBraise resistance
(33 Amp, 4 min) 1O5O KV 7,8 KV(33 Amp, 4 min) 1O 5 O KV 7.8 KV
Die wesentliche Modifikation in den Beispielen 11 und 12 besteht darin, daß nur 0,9 Mol 4,4'-Methylen-diphenyl-diisocyanat angewendet wurden und die restlichen 0,1 Mol durchThe main modification in Examples 11 and 12 is in that only 0.9 mol of 4,4'-methylene-diphenyl diisocyanate were used and the remaining 0.1 mol through
309808/1315309808/1315
Tetraisopropyl-titanat ersetzt wurden. Anstelle des Tetraisopropyl-titanates können auch andere Titanate wie beispielsweise Alkyl- oder Aryltitanate wie Tetramethyl-titanat, Tetrabutyltitanat, Tetrapropyl-titanat, Tetrahexyl-titanat, Tetraphenyltitanat oder Tetracresyl-titanat oder gegebenenfalls andere Titanate wie Titan-glycolat oder Tetra-triäthanolamin-titan eingesetzt werden.Tetraisopropyl titanate were replaced. Instead of tetraisopropyl titanate other titanates such as alkyl or aryl titanates such as tetramethyl titanate, tetrabutyl titanate, Tetrapropyl titanate, tetrahexyl titanate, tetraphenyl titanate or tetracresyl titanate or, if appropriate, other titanates such as titanium glycolate or tetra-triethanolamine titanium can be used.
Die in den Beispielen 11 und 12 hergestellten Drahtlacke zeigen besondere Vorzüge:The wire enamels produced in Examples 11 and 12 show particular advantages:
(1) höhere Drahtgeschwindigkeiten im Drahtturm(1) higher wire speeds in the wire tower
(2) wesentlich höhere Durchschlagstemperaturen(2) much higher breakdown temperatures
(3) bessere Flexibilität bei der Kernwicklung nach dem Verstrecken (3) better flexibility in core winding after drawing
(4) höhere Schmorfestigkeit bei ^1-minütiger Belastung mit 33 Ampere(4) higher braising resistance when exposed to ^ 1 minute exposure 33 amps
(5) höhere Schmorfestigkeit in Sekunden bei 1IO Ampere(5) higher braising strength in seconds at 1 IO amps
(6) bessere Ergebnisse im Emerson-Kratzfestigkeitstest(6) better results in the Emerson scratch resistance test
Bei Verwendung eines Mols des Titanates ist darauf zu achten, daß nur 3 Äquivalente verfügbar sind, da eine der organischen Gruppen nur sehr schwer abspaltbar ist.When using a mole of the titanate, care must be taken that only 3 equivalents are available, as one of the organic Groups is very difficult to split off.
309808/1315309808/1315
Um die besonderen Vorzüge der erfindungsgemäßen Polymere aufzuzeigen, wurden eine Reihe von Vergleichsversuchen mit einem Drahtlack entsprechend den Angaben der britischen Patentschrift 1 106 915 durchgeführt. Bei einem Versuch, das Polymer des Beispiels 37 dieser Patentschrift vorzubilden, wurde festgestellt, daß ein in den empfohlenen Lösungsmitteln, Dimethylsulfoxid und Diäthylacetamid im Gewichtsverhältnis von 1:1,unlösliches Polymer erhalten wurde. Die polymeren Verbindungen der Beispiele 33 und 3*f der britischen Patentschrift wurden nachgearbeitet und die Polymere als Drahtlack aufgetragen. Dabei wurden folgende Resultate erhalten:In order to demonstrate the particular advantages of the polymers according to the invention, a series of comparative tests were carried out with a wire enamel according to the information in the British patent 1 106 915 carried out. In an attempt to use the polymer des Preparing example 37 of this patent specification has been found to that one is insoluble in the recommended solvents, dimethyl sulfoxide and diethylacetamide in a weight ratio of 1: 1 Polymer was obtained. The polymeric compounds of Examples 33 and 3 * f of the British patent were reworked and the polymers applied as wire enamel. The following results were obtained:
Drahtgeschwindigkeit AussehenWire speed appearance
Flexibilität
Durchschlagstemperatur Hitzeschocktest (26O°C)flexibility
Breakdown temperature heat shock test (26O ° C)
Schmorfestigkeit (H min, 33 Amp)Braise resistance (H min, 33 Amp)
Beständigkeit gegen "Preon" (42,2 kg/cm2, 72 h) G.E.-AbriebfestigkeitResistance to "Preon" (42.2 kg / cm2, 72 h) G.E. abrasion resistance
Drahtgeschwindigkeit AussehenWire speed appearance
FlexibilitätstestFlexibility test
10,7 m/min 12,2 m/min sehr wenig wellig sehr wenig wellig,10.7 m / min 12.2 m / min very little wavy very little wavy,
gelegentl.Fleckenoccasional stains
2X2X
32O-315°C32O-315 ° C
5O-8O-IOO-IOO5O-8O-IOO-IOO
5,3 KV5.3 KV
beständig
99 Stricheresistant
99 lines
282-29O°C 60-80-100-100282-290 ° C 60-80-100-100
2,0 KV '2.0 KV '
beständig 102 Stricheconsistently 102 lines
10,7 m/min 12,2 m/min10.7 m / min 12.2 m / min
sehr wenig wellig, sehr wenig wellig gelegentl.Fleckenvery little wavy, very little wavy, occasional spots
2X2X
309808/131 5309808/131 5
223016223016
Beispiel example ^k ^ k der brit.PS 1 106the British PS 1 106
Durchschlagstemperatur Hitzeschocktest (26O°C)Breakdown temperature heat shock test (26O ° C)
Schmorfestigkeit (4 min, 33 Amp)Braise resistance (4 min, 33 amp)
G.E.-AbriebfestigkeitG.E. abrasion resistance
282-29O0C 7Ö-9O-1OO-1OO282-29O 0 C 70-100-100
1,9 KV1.9 KV
73 Striche73 strokes
Die Hydantoine gemäß britischer Patentschrift 1 106 915 und die erfindungsgemäßen Polyamid-imid-hydantoine wurden mit Hilfe der Gelchromatographie untersucht, wobei festgestellt wurde, daß demnach die erfindungsgemäßen Polyamid-imid-hydantoine ein etwas größeres Molekulargewicht aufweisen.The hydantoins according to British Patent 1 106 915 and the polyamide-imide-hydantoins according to the invention were made using investigated by gel chromatography, it was found that accordingly the polyamide-imide-hydantoine according to the invention have a slightly larger molecular weight.
309808/1315309808/1315
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1Ar- (NH-C-CORp)
1
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