DE2239611C3 - Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen PolyamidimidvorläufernInfo
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Description
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamidimidvorläufers bereitzustellen,
der zu einem gehärteten Hochpolymeren mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, chemischer Beständigkeit
und elektrischen Isoliereigenschaften führt, wenn er als solcher oder zusammen mit einer
polyfunktionellen Verbindung, die mindestens zwei reaktive Gruppen, wie Hydroxylgruppen oder primäre
und sekundäre Aminogruppen, enthält, erhitzt wird.
Verfahren zur Herstellung von Polyamidimiden durch Umsetzen von beispielsweise Trimellithsäure oder
reaktiven Derivaten dieser Verbindung mit einem Diamin oder Diisocyanat und Verfahren zur Herstellung
von hitzebeständigen Filmen durch Auflösen derartiger Polyamidimide in geeigneten Lösungsmitteln sind
bereits bekannt.
Lacke aus diesen Polyamidimiden haben jedoch den Nachteil, daß sie im Vergleich zu bekannten Polyesteroder
Polyamid-Lacken äußerst schwierig handzuhaben sind, da sie nur schlecht verarbeitet werden können und
z. B. nur schwierig beim Umhüllen von Drähten verwendet werden können.
Demzufolge wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um die Verarbeitbarkeit der Polyamidimid-Lacke
möglichst weitgehend der Verarbeitbarkeit von Vielzwecklacken, wie Polyesterlacken anzupassen
und gleichzeitig die guten Eigenschaften des Polyamidimids, wie die hohe Hydrolysebeständigkeit (einschließlich
der Beständigkeit gegenüber Alkali), die hohe Beständigkeit gegen thermischen Schock, die hohe
Abriebbeständigkeit und die hohe thermische Stabilität beizubehalten. Als Ergebnis dieser Untersuchungen
wurden Polyamidimidester-Lacke vorgeschlagen.
Jedoch müssen bei Polyamidimidestern Polyole, die als Härter verwendet werden, zur Erzielung härtbarer
Zusammensetzungen im großen Überschuß zugesetzt werden und zusätzlich muß der Polyesterbeslandteil in
erheblichem Überschuß über den Polyamidimid-Bestandteil
verwundet werden, wenn man eine harzartige Zusammensetzung erhalten will, die in ausreichender
Weise gehärtet werden kann. Weiterhin sind diese Polyamidimidester dadurch von Nachteil, daß die
Steigerung der zugegebenen Polyol- oder Polyester-Menge zu einer Verminderung der thermischen
Stabilität und der chemischen Beständigkeit des sich ergebenden gehärteten Produktes führt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufern,
worin
(A) 50 bis 100 Mol-% der gesamten Struktureinheiten aromatische Amidimidstruktureinheiten der folgenden
Formel I sind
Il /
-NHC- Ar
N-R,
worin Ar eine aromatische Gruppe und Ri einen
zweiwertigen organischen Rest bedeuten, (B) 0 bis 50 Mol-% der gesamten Struktureinheiten
Copolymereinheiten ausgewählt aus der Gruppe sind
-{OC —R2-CONH-R3 —
oder
-fNHOC —R2-CONH —Rjf- (Ua)
-fNHCO —R4J-
-TOC-R5-COO-R6-Ol-
(Hh)
oder
-rOOC — R5- COO- R„j- (lic)
/COx /COx
N R7
N R7
HO7 x<
Ν — Κ,
(lld)
CO
—f N Ar---C — Ο — R,
s co /
(lic)
worin R2, Rj, R4, R1, Rn, K8 und R4 aliphalischc oder
aromatische organische Gruppen mit finer Wertigkeit von 2 bis 4 und R? eine vierwertige organische
Gruppe darstellen und Ar die oben angegebene Bedeutung besitzt, und
[C) mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen
Carbonsäurearylestergruppen der Formel
Ar'-OOC-
sind, worin Ar' eine einwertige nicht-reaktive aromatische Gruppe darstellt,
(D) wobei diese Polyamidimidvorläufer eine innere Viskosität von 0,05 bis 0,45 aufweisen, die aus dem
Wert berechnet ist, der bei 300C unter Verwendung κι
einer Lösung des Polymerisats in N-Methylpyrrolidon
mit einer Konzentration von 0,5 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, indem man
(1) eine aromatische Tricarbonsäre der allgemeinen
Formel
HOOC-Ar
COOH
COOH
20
worin Ar dieselbe Bedeutung wie in Formel (I) besitzt, oder ein Anhydrid oder einen niedrig- 2r>
Alkylmonoester dieser Verbindung, wobei die aromatische Tricarbonsäure durch bis zu 10
Gew.-% einer aromatischen Tetracarbonsäure oder deren Derivaten ersetzt sein kann, mit
(2) einem aromatischen, aliphatischen oder alicy- jo
clischen Diamin und/oder einem aromatischen,
aliphatischen oder alicyclischen Diisocyanat
(3) und gegebenenfalls mit einer aromatischen Dicarbonsäure oder Derivaten dieser Dicarbonsäure,
aromatischen, aliphatischen oder r, alicyclischen Diolen oder Aminohydroxyverbindungen,
Aminocarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren, die zwei funktionell Gruppen
aufweisen, und funktioneilen Derivaten dieser Verbindungen umsetzt,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß
(4) man die Carbonsäurearylestergruppen, die mindestens 30 Mol-% der Endgruppen ausma- 4-,
chen, in der Weise in die Polyamidimidvorläufer einführt, daß man die genannten Komponenten
(1), (2) und gegebenenfalls (3) mit
(4-A) einem Diarylcarbonat oder
(4-13) einem aromatischen Tricarbonsäuremo- ->n
noanhydridmonoarylester der allgemeinen Formel (Γ")
/COx
Ar O
worin Ar eine dreiwertige aromatische Gruppe bedeutet und die Carboxyl- und
Carbonsäureanhydridgruppen an Kern-Kohlenstoffatome der aromatischen Gruppe Ar gebunden sind und Φ eine
einwertige aromatische Gruppe bedeutet,
oder mit den hydrolysierten Derivaten oder Estern dieser cyclischen Anhydridverbindungi-n
mit einem niedermolekularen Alkohol umsetzt und
(5) die Mengen der Reaktionsteilnehmer derart eingestellt werden, daß die Gesamtzahl der
Carbonsäurearylestergruppen, der Dicarbonsäureanhydridgruppen und/oder der Carbonsäuregruppen
(einscliheßlich der Gruppen der funktioneilen Derivate), die in den als Ausgangsmaterial
verwendeten Reaktionsteilnehmern enthalten sind, mindestens äquimolar ist zu der Anzahl der Aminogruppen und/oder
Isocyanatgruppen,
die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern vorhanden sind.
Wird ein nach diesem Verfahren erhaltener Polyamiiiimidvorläufer
als solcher oder zusammen mit einer geringen Menge einer polyfunktionellen Verbindung,
die mindestens zwei reaktive Gruppen, wie Hydroxylgruppen oder primäre oder sekundäre Aminogruppen
aufweist, vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators erhitzt, so kann er wegen der starken Reaktivität
der Arylesterendgruppen leicht zu einer gehärteten geformten Struktur, z. B. einem Film oder einer Folie
verformt werden. Die so erhaltene geformte Struktur. z. B. ein Film, besitzt eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.
Zwar *varen bereits aus der FR-PS 15 09 731 und der ihr entsprechenden US-PS 34 07 176 polymere Polyamidsäuren
bekannt. Diese polymeren Polyamidsäuren entsprechen jedoch nicht dem Erfordernis, daß mindestens
30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen sind. Sie weisen auch nicht die
vorliegenden Amidimid-Struktureinheiten der Formel 1 auf. Anhand der Vergleichsbeispiele A und B konnte
gezeigt werden, daß bei Nichteinhaltung des vorstehenden Erfordernisses die Produkte eine schlechtere
Qualität aufweisen.
Aus der US-PS 34 94 890 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidimiden durch Umsetzung
eines Tricarbonsäurehalogenids mit einem Diamin in Kresol als Lösungsmittel bekannt. Nach diesem
Verfahren werden jedoch Polyamidimide mit einem hohen Polymerisationsgrad erhalten. Derartige polyamidimide
mit einem hohen Polymerisationsgrad sind in Kresol sehr wenig löslich, und es ist daher schwierig,
eine gleichmäßige Kresol-Lösung mit hoher Polymerenkonzentration, wie es für die Herstellung von Lacken
und Emails erforderlich ist, zu erhalten.
So konnte bei einer Nacharbeitung des Beispiels 1 dieser US-PS gezeigt werden, daß es nicht gelingt, mit
dem dort erhaltenen Polyamidimid eine gleichmäßige 30gewichtsprozentige Lösung in Kresol herzustellen.
Weiterhin gelang es beim Auftragen dieses Polyamidimids auf eine Glasplatte nach anschließender Härtung
nicht, einen selbsttragenden zähen Film zu erhalten.
In der Formel I kann der organische Rest Rt ein beliebiger aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer
organischer Rest sein, wobei es jedoch bevorzugt ist, daß mindestens 50 Mol-%, insbesondere mindestens 70
Mol-% der gesamten Gruppen Ri, die in dem Vorläufer enthalten sind, aromatische organische Reste sind.
Derartige aromatische organische Reste müssen nicht vollständig aromatisch sein, die ausschließlich aus
j-omatischen Kernen aufgebaut sind, sondern sie können auch niedrigmolekulare aliphatische Gruppen
oder von Kohlenstoff verschiedene Atome enthalten. Beispiele für geeignete organische Reste Ri sind die
folgenden:
Zweiwertige aromatische | 22 39 611 7 8 Reste |
bedeutet. | < | 3 KohlenslolT- | HOOC Ar | COOH | (D |
4 Kohlenstoff- | oder einem reaktiven Derivat dieser Verbindung. 7. B. einem Tricarbonsäureanhydrid. umgesetzt | ||||||
,1-2, -V-Q- | R'— worin R' eine niedrigmolekulare Alkylengruppe mit I bis atomen bedeutet. |
oder alicyclische Reste | werden kann. | ||||
(1-3) <^T~V-X—< A=/ |
^ \S worin X eine niedrigmolekulare Alkylengruppe mit 1 bis \=A atomen oder eine Gruppe der Formeln |
worin η .ine ganze Zahl von 2 bis 12 ist. | |||||
— O— —SO.- oder —C — Il |
|||||||
Il O |
|||||||
^ — worin R die oben angegebene Bedeutung bcsit/1. | |||||||
(1-4) ^ /—\ " | /■ y H' / worin R einen zweiwertigen Kohlenwasserstoflrest mil I x—- sloffiitomen bedeutet. |
||||||
n'5) ~k Λ 7 | |||||||
7wciwerlige aliphatische | |||||||
(1-6) —fC..H2„4— | |||||||
/\ (1-7) —f^n4— \ / |
|||||||
/ | bis 3 Kohlen- | ||||||
(1-8) —R'—f-H-4— | Die Gruppe Ri kann — kurz gesagt — irgendein -.-, abstammt, das mit einer aromatischen Tricarbonsäure organischer Rest mit einer Wertigkeit von 2 sein, der der allgemeinen Formel z. B. von einem Diamin oder einem Diisocyanat |
||||||
(1-9) /-Ii >— R'^-( | |||||||
COOH |
ίο
Die Gruppe Ar in den Formeln 1, Γ und lic kann eine beliebige aromatische Gruppe sein, mit der Voraussetzung,
daß sie eine Wertigkeit von 3 besitzt. Beispiele geeigneter Gruppen Ar sind die folgenden:
(2-1)
(2-3) ^y- y—X'—<f fv
worin X' eine Alkylengruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine
Gruppe der folgenden Formeln
— c— —so,—
Il
C)
bedeutet.
Von diesen aromatischen Gruppen ist der Trimellithsäurerest, der durch die oben angegebene Formel (2-1)
dargestellt wird, als aromatische Gruppe Ar besonders bevorzugt.
In den obigen Formeln i und I' sind die drei Carboxyl-
und Carboiiylgruppen an die Kernkohlenstoffatonie des aromatischen Ringes gebunden und zwei derartige
Gruppen sollen in O-Stellen an Kernkohlenstoffatome gebunden sein.
Weisen in den obigen Formeln (Ha) bis (lie) die
Gruppen R2, Rj. R4, R 5. Rb, R« und R^ eine Wertigkeit von
3 oder 4 auf, sind sie über Gruppen der Formeln
CO-
— NU —
Ο —
CO
— N
wie es in diesen Formeln gezeigt ist, an andere zweiwertige oder dreiwertige organische Gruppen
gc^uPtvieri.
Die Gruppe R; der obigen Formel (lld) kann entweder aliphatischer. alicyclischer oder aromatischer
Natur sein.
Als Gruppen R2, R1, R4, R;, Rs und R* sind /. B. die
oben unter den Nummern (1-1} bis O4) fö·' Ri
erwähnten bevorzugt. Weiterhin kommen als Reste mit einer Wertigkeit von 3 die folgenden in Frage:
/7
CII,
C
C
C
(1-12)
O=C C=O
N
-fCHjfc-
-fCHjfc-
/7
(1-13)
Als geeignete Vertreter für die Gruppen R6 und Rm
können Polyolreste, wie sie im folgenden erwähnt werden, genannt werden.
Als bevorzugte Vertreter der Gruppe R7 seien vierwertige aromatische Gruppen erwähnt, sowie die
aüphatische Gruppe der folgenden Formel (3-1)
CH. ClI:-
CH — CH--
CH — CH--
(3-D
In den oben angegebenen Formeln (1-1) bis (1-1 i)und
(2-1) bis (2-4) können die aromatischen Kerne durch einen oder mehrere nicht-reaktive Substituenten, wie
Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder Halogenatome substituiert sein.
In dem erfindungsgemäß erhältlichen PoIyamidimidvorläufer
sind mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen
(4-1), während die restlichen Endgruppen cyclische
Carbonsäureanhydridgruppen (4-2), Niedrigalkylestergruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen (4-3),
Carboxylgruppen (4-5), Carbonsäureamidgruppen (4-6), primäre oder sekundäre Aminogruppen (4-7), Hydroxygruppen
(4-8), Isocyanatgruppen (4-9), Carbaminsäureestergmppen (Urethangruppen) (4-10) und/oder Carbaminsäureamidgruppen
(Harnstoffgruppen) (4-11) sind. Es können natürlich sämtliche Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen
sein. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß mindestens 40 Mol-%, besonders bevorzugt
mindestens 50 Mol-%, der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppensind.
Die Carbonsäurearylestergruppen (4-1) können durch die folgende allgemeine Formel V
Ar'—OO C-
dargestellt werden, wobei Ar' eine einwertige nichtreaktive aromatische Gruppe darstellt, die durch einen
oder mehrere Substituenten, die gegenüber der Amidierung und der Veresterung nicht reaktiv sind,
substituiert sein kann.
Die durch die oben angegebene Formel (V) dargestellte Gruppe ist an ein Kohlenstoffatom,
vorzugsweise an einen aromatischen Kern Ar der allgemeinen Formel I oder Γ gebunden. Unter
Härtebedingungen werden a'is den Polyamidimidvor-If
ufern, vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators, aromatische Hydroxyverbindung der folgenden allgemeinen
Formel V
Ar' · OH
abgespalten.
Demzufolge sind Carbonsäurearylester der oben angegebenen allgemeinen Formel V, worin die Gruppe
Ar' eine Phenylgruppe, eine Kresylgruppe. eine Xylenylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Halogenphenylgruppe,
eine Pyridylgruppe oder eine Naphthylgruppe bedeutet, geeignet, wobei diejenigen Verbindungen
bevorzugt sind, bei denen die Gruppe Ar' eine Phenylgruppe oder eine Kresylgruppe darstellt.
Wenn die von den Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen Endgruppen Endgruppen einschlie-
% Ben, die mit den Carbonsäurearylestergruppen reagieren können, wie Hydroxylgruppen (4-8) oder Aminogruppen
(4-7), und die durchschnittliche Anzahl der Endgruppen pro Vorläufermolekül mehr als 2, vorzugsweise
mehr als 2,5 beträgt, ist der erfindungsgemäß erhältliche aromatische Polyamidimidvorläufer unter
Einwirkung von Hitze selbst härtbar (was vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird).
Wenn andererseits die Endgruppen, die von den Carbonsäurearylestergruppen verschieden sind, mit den
Carbonsäurearylestergruppen nicht ragieren. wie die oben angegebenen Gruppen (4-2) bis (4-6) und (4-9) bis
(4-11) wird der erfindungsgemäß erhältliche Vorläufer,
wenn er zusammen mit einer polyfunktionellen Verbindung, die mindestens zwei aktive Gruppen, wie
Hydroxygruppen oder Aminogruppen enthält, wie z. B. Polyolen, Polyaminen oder Aminoalkoholen, erhitzt
wird, in ein gehärtetes Polymerisat überführt.
Wenn die von den Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen Endgruppen des erfindungsgeniäß
erhältlichen Polyamidimidvorläufers mit den Carbonsäurearylestergruppen
nicht reagieren, ist es bevorzugt, daß mindestens 40 Mol-%, insbesondere mindestens 65
Mol-%, der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen sind. Wenn andererseits die von den
Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen endständigen Carboxylgruppen mit Hydroxylgruppen oder
Aminogruppen, insbesondere alkoholischen Hydroxygruppen, reagieren und mindestens 30 Mol-%, vorzugsweise
mindestens 40 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen (4-1) sind und die durchschnittliche
Anzahl der Endgruppen pro Vorläufermolekül mehr als 2, vorzugsweise mehr als 2,5, beträgt, kann
der aromatische Polyamidimidvorläufer leicht in ein gehärtetes Polymerisat überführt werden.
Bei dem erfindungsgemäß erhältlichen aromatischen Polyamidimidvorläufer wird der Polymerisationsgrad
oder das Molekulargewicht vorzugsweise derart eingestellt, daß die innere Viskosität ([ij/n/J), berechnet aus
dem Wert, der bei 300C mit einer Lösung dieses Polymerisats in N-Methylpyrrolidon (als Lösungsmittel)
bei einer Konzentration von 0,5 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, in einem Bereich
von 0,1 bis 0,3, insbesondere 0,15 bis 0,25, liegt.
Da die innere Viskosität [η,αι,] des Vorläufers, wie
oben erwähnt wurde, relativ gering ist, besitzt der Vorläufer im allgemeinen einen relativ niedrig liegenden
Erweichungspunkt und seine Löslichkeit im Lösungsmittel ist hoch. Selbst wenn der Vorläufer in
relativ hoher Konzentration in einem Lösungsmittel gelöst wird, bleibt die Viskosität der erhaltenen Lösung
relativ niedrig und demzufolge kann die Verarbeitung, wie ein Überziehen von Substraten, leicht erfolgen.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß aromatische Polyamidimidvorläufer erhalten, die aus den folgenden
Einheiten A, B und C bestehen:
(1) Einheiten A mit einem Strukturgefüge, bestehend aus einem Trimellithsäureamidimidgerüst der folgenden
Formel:
Il
-NHC
CO
CO
N —
einer Amidbindung der folgenden 1 ormel
— NIiCO-einer Esterbindung der folgenden I omiel
Il
-CO-einer Diimidbindiing der folgenden Iomiel
/Ot\ ,-COx
N R. N-
N R. N-
M)C7 x CO '
und/oder einer hsterimidbindung der folgenden
•ärmel
(2) Einheiten B, die aus Kohlenwasserstoffresten mit einer Wertigkeit von 2 bestehen, die andere
Verbindungsgruppen aufweisen als die obenerwähnten Grupen A. die sich von den im >n
Patentanspruch unter (D) (2) und (3) genannten Verbindungen ableiten.
(3) Einheiten C, die Endgruppen darstellen;
wobei mindestens 50 Mol-% der Einheiten A eine r, Ainidimidbindungsstruktur aufweisen und die Endgruppen
C der Art sind, wie sie oben unter (4-1) bis (4-11) angegeben wurden.
Der aromatische Polyamidimidvorläufer kann dadurch hergestellt werden, daß man z. B. als Ausgangs- m
materialien die im folgenden angegebenen Rezepturen 1 und 2 verwendet.
Rezeptur 1
Bestandteil Λ: Ί ricarbonsauremonoanhyurid der folgenden
Formel:
, COx
HO(K-Ar O
HO(K-Ar O
N CO '
und/oder ein niedrig-Alkylmonoester
der entsprechenden Säure.
Bestandteil B: Diamin und/oder Diisocyanat.
Bestandteil C: Diarylcarbonat (DAC).
Bestandteil B: Diamin und/oder Diisocyanat.
Bestandteil C: Diarylcarbonat (DAC).
Bei dem Verfahren der Rezeptur 1 kann (können) zusätzlich — falls erforderlich — einer oder mehrere
der im folgenden angegebenen zusätzlichen Bestandteile mitverwendet werden:
Bestandteil D: aromatische Dicarbonsäure und/oder ein funktionelles Derivat davon.
Bestandteil E: Diole. Aminohydroxyverbindungen, Aminocarbonsäuren und/od^r Hydroxycarbonsäuren
mit jeweils zwei funktionellen Gruppen.
Rezeptur 2
Bestandteil F: Tricarbonsäuremonoanhydridmono-
arylester und/oder ein hydrolysiertes oder Halbester-Derivat hiervon (mit
Wasser oder einem niedermolekularen Alkohol).
Bestandteil B: Der gleiche wie der in der Rezeptur 1 verwendete.
Bestandteil A: Das gleiche Material, wie es in der Rezeptur 1 verwendet wurde.
Das Ausgangsmaterial der Rezeptur 2 kann jedoch erforderlichenfalls die im folgenden angegebenen
zusätzlichen Bestandteile enthalten:
Bestandteil D: Das gleiche Material wie es in der Rezeptur 1 verwendet wurde.
Bestandteil E: Das gleiche Material wie es in der Rezeptur 1 verwendet wurde.
Bestandteil G: Dicarbonsäuremonoarylester und/oder ein funktionelles Derivat dieser Verbindung.
Herstellung der Polyamidimidvorläufer
'.. Verfahren unter Verwendung des Ausgangsmaterials der Rezeptur 1
Bei dem Verfahren, bei dem man als Ausgangsmaterial die Rezeptur 1 verwendet, nehmen die Bestandteile
A und B bei der Bildung der Hauptkette des Polyamidimidvorläufers teil, während der Bestandteil C
nicht nur die Carbonsäurearylestergruppen in die Endstellungen der Hauptkette einführt, sondern auch
die Amidierungsreaktion zwischen der Carboxygruppe des Bestandteils A und der Aminogruppe des Bestandteils
B fördert.
Das verwendete Mengenverhältnis der Bestandteile A und B wird in Abhängigkeit von der inneren
Viskosität [η,-,-Λ] des Polyamidimidvorläufers und der
Menge der als Endgruppe in den Polyamidimidvorläufer einzuführende Carbonsäurearylestergruppe bestimmt.
Wie oben beschrieben ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß die Carbonsärearylestergruppen mindestens 30
Mol-%. vorzugsweise mindestens 50 Mol-% der Gesamrendgruppen ausmachen. Zur Erfüllung dieses
Erfordernisses wird der Bestandteil A im allgemeinen im Oberschuß über den Bestandteil B verwendet.
Die Menge des dem Reaktionssystem zuzusetzenden Bestandteils C wird in Abhängigkeit von dem Verlauf
der Reaktion der Bestandteile A und B zur Zeit der Zugabe des Bestandteils C, der Art der Bestandteile A
und B und den Reaktionsbedingungen ausgewählt Wenn ein Diamin als Bestandteil B verwendet wird, ist
es erforderlich, den Bestandteil C im Überschuß über die Menge zu verwenden, die der Menge der Carbonsäure arylestergruppen
entspricht, die direkt als Endgruppe^ eingeführt werden.
Der Bestandteil C muß nicht in einer äquimolaren Menge zu der Menge der verbleibenden Carboxylgruppen
zugesetzt werden, sondern die zugesetzte Menge des Bestandteils C kann in geeigneter Weise erhöhl
oder vermindert werden, wobei die geeignete Menge des Bestandteils C experimentell bestimmt werden
kann.
Durch die Mitverwendung des Bestandteils D und/oder des Bestandteils E ist es möglich, auf
verschiedene Weise die physikalischen und chemischen Eigenschaften des gehärteten Polymerisates, das aus
dem Polyamidimidvorläufer gebildet wird, in Abhängigkeit von der aneestrebten Verwendungsart des gehärte-
ten Endpolymerisatproduktes zu modifizieren und zu verbessern. Weiterhin ist es möglich, einen selbsthärtenden
Vorläufer zu erhalten, der tine ausreichende Menge alkoholischer Hydroxygruppen und/oder freie Aminogrupptn
enthält, indem man geeignete Reaktionsbedingungen auswählt.
Da es jedoch bei dem Polyamidimidvorläufer wesentlich ist, daß die durch die oben angegebene
allgemeine Formel I dargestellten Amidimidstruktureinheiten mindestens 50 Mol-%. vorzugsweise mindestens
70 Mol-% der gesamten Struktureinheiten ausmachen, sollte die Menge des Bestandteils D und/oder des
Bestandteils E in äquimolarer Menge, bezogen auf den Bestandteil A oder in geringerer Menge verwendet
werden. Vorzugsweise verwendet man den Bestandteil D und/oder den Bestandteil E in einer Menge von nicht
mehr als 3/7 Mol pro Mol des Bestandteils A.
2. Verfahren unter Verwendung des Ausgangsmaterials der Rezeptur 2
Dieses umfaßt mehrere im folgenden angegebene Ausführungsformen.
Wenn ein Diisocyanat als Bestandteil B verwendet wird (der im folgenden als »Bestandteil B-2« bezeichnet
wird), werden, da es schwierig ist, durch Umsetzen des Bestandteils B-2 mit der Carbonsäurearylestergruppe
eine Amidbindung auszubilden, der Bestandteil A und das Diisocyanat (Bestandteil B-2) zur Bildung der
Hauptkette des Pclyamidimidvorläufers verwendet, während der Bestandteil F (Tricarbonsäuremonoanhydrid-monoarylester
oder dessen angegebene Derivate) und/oder der Bestandteil G (Dicarbonsäuremonoarylester
oder ein funktionelles Derivat dieser Verbindung) zur Ausbildung der endständigen Carbonsäurearylestergruppen
verwendet werden.
Natürlich kann bei dieser Ausführungsforni auch eine
geeignete Menge der Dicarbonsäure des Bestandteils D zu dem Reaktionssystem zugesetzt werden. Gemäß
dieser Ausführungsform des Verfahrens, bei dem als Ausgangsmaterial die Rezeptur 2 verwendet wird, ist es
möglich, die gewünschten Mengen der Carbonsäurearylestergruppen in einfacher Weise gleichförmig in den
angestrebten Polyamidimidvorläufer einzuführen. Demzufolge ist diese Ausführungsform von Vorteil.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, bei dem als Ausgangsmaterial die Rezeptur 2
verwendet wird, wird aus dem Tricarbonsäuremonoanhydrid und/oder dessen angegebenen Derivaten (Bestandteil
A) und einem Diamin und/oder Diisocyanat (Bestandteil B) ein als Zwischenprodukt anfallendes
Polykondensat gebildet, bei dem vorzugsweise mindestens 50 Mol-% der gesamten Endgruppen Aminogruppen
sind, worauf man das so gebildete Polykondensat weiter mit dem Bestandteil F oder dem Bestandteil F
und dem Bestandteil B-2 (Diisocyanat) umsetzt, wodurch man den Polyamidimidvorläufer erhält. Bei
dieser Ausführungsform kann die Zugabe der oben angegebenen Reaktionsteilnehmer in irgendeiner Reigenfolge
erfolgen und gewünschtenfalls kann der Bestandteil D zusätzlich in geeigneten Mengen
zugesetzt werden, wodurch er an der Reaktion teilnimmt.
Die bei dem beanspruchten Verfahren verwendeten Bestandteile A bis G sollen nunmehr im folgenden näher
erläutert werden.
Bestandteil A
Beispiele für Bestandteile A sind
Beispiele für Bestandteile A sind
Trimellithsäureanhydrid,
S^/t'-Diphenylmetnan-tricarbonsäure-
S^/t'-Diphenylmetnan-tricarbonsäure-
anhydrid,
S.'M'-Diphenyläther-tricarbonsäurem
anhydrid,
SAT-Diphenylsulfon-tricarbonsäure-
anhydrid,
SA't'-Benzophenon-tricarbonsäure-
SA't'-Benzophenon-tricarbonsäure-
anhydrid,
π 1,2,4-, 1,4,5-und
π 1,2,4-, 1,4,5-und
2,3,6-Naphthalin-tricarbonsäureanhydrid,
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid
und die entsprechenden Säuren selbst sowie deren j» niedrig-Alkylmonoester. Diese Verbindungen können
einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehreren Verbindungen dieser Art verwendet werden.
Von diesen Verbindungen sind Trimellithsäure und dessen Anhydrid besonders bevorzugt.
Bestandteil B
Als Diamin werden aliphatische, alicyclische und aromatische Diamine eingesetzt. Spezifische Beispiele
für als Bestandteil B zu verwendende Diamine sind aliphatische Diamine mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen,
wie
Äthylendiamin.Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Octamethylendiamin.
Decamethylendiamin und Xylylendiamin.
Hexamethylendiamin, Octamethylendiamin.
Decamethylendiamin und Xylylendiamin.
acyclische Diamine, wie
1 /l-Cyclohexylendiamin,
2,2-Propan-bis-4,4'-cyclohexylendiamin,
l,4-Bis-(aminomelhyl)-cyclohexan,
aromatische Diamine, wie
p-Phenylendiamin.m-Phenylendiamin,
Amine der allgemeinen Formel
Amine der allgemeinen Formel
M2N
NlI2
X=/
(worin X cine Gruppe '.Ier Formeln
(worin X cine Gruppe '.Ier Formeln
—-Ο— —SO,—
Il
-C-
oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffalomei
bedeutet) und 1,5-Diaminonaphthalin. Diese aromati
sehen Diamine können nicht-reaktive Substituentcn. wii niedrigmolekulare Alkylgruppen, niedrigniolekulare Al
koxygruppen und Halogenatome aufweisen.
Als Diisocyanatbestandtcil kann man aliphatische
Als Diisocyanatbestandtcil kann man aliphatische
130 221/81
alicyclische und aromatische Diisocyanate einsetzen. Bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäß zu verwendenden
Diisocyanate sind aliphatische Diisocyanate, wie
Hexamethylendiisocyanat,
Heptamethylendiisocy;nat und Lysinesterdiisocyanat,
Heptamethylendiisocy;nat und Lysinesterdiisocyanat,
alicyclische Diisocyanate, wie
M-Dimethylcyclohexan-io.iu'-diisocyanat,
Cyclohexan-1,3-diisocyanat,
Cyclohexan-1,4-diisocyanat und Dicyclohexylmethan-'M'-diisocyanat,
Cyclohexan-1,4-diisocyanat und Dicyclohexylmethan-'M'-diisocyanat,
aromatische Diisocyanate, wie
m-Phenylendiisocyanat,
p-Phenylendiisocyanat,
4,4'-Biphenylendiisocyanat,
1,5-Naphthyiendiisocyanat,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diphenylätherdiisocyanat,
4,4'-Diphenylsulfondiisocyanatund 3,3'-Diphenylsulfondiisocyanat
und aromatische Diisocyanate, die unter den Reaktionsbedingungen nicht-reaktive Substituenten, wie z. B.
Alkylgruppen, Alkoxygruppen und Halogenatome aufweisen, wie
Tolylendiisocyanat,
3,3'-Methoxy-biphenyl-4,4'-diisocyanatund
3,3'-Dimethyl-biphenyl-4,4'-diisocyanat.
Es ist möglich, auch aliphatisch-aromatische Diisocyanate, wie m-Xylylendüsocyanat und p-Xylylendiisocyanat
zu verwenden. Diese Isocyanate können z. B. in Form eines sogenannten »stabilisierten Isocyanates
oder Isocyanatgenerators« in Form eines Adduktes (Urethangruppe) mit einem Phenol oder Alkohol
verwendet werden.
Bestandteil C
Es können beliebige Diarylcarbonate, die an den Enden des Polyamidimidvorläufers Carbonsäurearylestergruppen
ausbilden können eingesetzt werden. Beispiele derartiger Diarylcarbonate sind
DiphenylcarbonatDikresylcarbonat,
Dinaphthylcarbonat oder
Bis-(2-chlorphenyl)-carbonat.
Dinaphthylcarbonat oder
Bis-(2-chlorphenyl)-carbonat.
Bestandteil D
Erfindungsgemäß können als Bestandteil D aromatische Dicarbonsäuren und funktionell Derivate dieser
Verbindungen eingesetzt werden.
Beispiele hierfür sind
Beispiele hierfür sind
Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Isocinchomeronsäure, Dinicotinsäure,
1,5-Naphthalin-dicarbonsäure,
-1 2,6-Naphthalin-dicarbonsäure und
2,7-Naphthalin-dicarbonsäure.
Isocinchomeronsäure, Dinicotinsäure,
1,5-Naphthalin-dicarbonsäure,
-1 2,6-Naphthalin-dicarbonsäure und
2,7-Naphthalin-dicarbonsäure.
Diese aromatischen Dicarbonsäuren können am aromatischen Kern nicht-reaktive Substituenten aufweisen,
ίο wie Alkylgruppen, Alkoxygruppen und Halogenatome. Weiterhin können Dicarbonsäuren, die eine Imidgruppe
aufweisen, wie die durch die folgenden allgemeinen Formeln (i) bis (iii) bezeichneten verwendet werden:
O | - K0 | C / |
\ | / \ |
/ N \ |
on | C ' \ |
R, | O Μ |
HOC- | / \ |
\ N- |
\ / C π |
\ | \ | Il R1-COH |
|||
\ C Μ |
Il O |
/ C |
|||||||
Il O |
O | O | O | ||||||
O η |
-R,i | C | C / N s\ / C |
N / |
|||||
Il HOC- |
—N | ||||||||
- Rb- | |||||||||
R„ | |||||||||
O Il HOC |
—n' | O Μ |
O Il (Oil |
||||||
\ Il
R,—c |
|||||||||
O | |||||||||
C / R1 C |
|||||||||
(ii)
(iii)
Il
worin R|„ Κ,ι und Ri /weiweiuge organische1 Gruppen. R1, und R1 dreiwertige organische Gruppen und RL eine vierwenige
uigamselie (iiuppe bt'duuicii.
Bestandteil E
Bevorzugte Beispiele von als Bestandteil E zu verwendenden Verbindungen sind die folgenden:
(a) Diole
Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol
und Bis-(/3-hydroxyäthyl)-terephthalat.
(b) Aminohydroxyverbindungen
Aminoalkohole, wie Äthanolamin, Propanolamin und Aminobutan-2-ol.
(c) Aminocarbonsäuren
Aliphatische Aminocarbonsäuren, wie Aminovaleriasäure, Aminocapronsäure und /?-Alanin und
aromatische Aminocarbonsäuren, wie m-Aminobenzoesäure, p-Aminobenzoesäure, Aminonaphthoesäure
und i-Amino-i'-carboxydiphenyläther.
(d) Hydroxycarbonsäuren
Es können Hydroxycarbonsäuren, wie ε-Hydroxycapronsäure und jJ-Hydroxyäthyl^-carboxyphenyläther,
verwendet werden.
Bestandteil F jo
Beispiele für den Bestandteil F sind Phenyl-, Kresyl-,
Xylenyl-, Nitrophenyl-, Halogenphenyl-, Pyridyl- und Naphthylester von Tricarbonsäuremonoanhydriden,
Trimellithsäureanhydrid,
3,4,4'-Benzophenon-tricarbonsäureanhydrid,
1,2,4-, 1,4,5-und
3,4,4'-Benzophenon-tricarbonsäureanhydrid,
1,2,4-, 1,4,5-und
2,3,6-Naphthalin-tricarbonsäureanhydridund
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid.
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid.
20
Von diesen Estern sind die Phenyl- und Kresylester von
Trimellitsäureanhydrid besonders bevorzugt.
Es können auch gemeinsam mit oder anstelle dieser π
Tricarbonsäure-monoanhydrid-monoarylester hydrolysierte oder Halbester-Derivate dieser cyclischen Anhydridverbindungen
(mit Wasser oder einem niedermolekularen Alkohol) erfindungsgemäß als Bestandteil F
eingesetzt werden. >o
Bestandteil G
Als Dicarbonsäuremonoarylester, den man als Bestandteil G erfindungsgemäß verwendet, können
Monoarylester von Dicarbonsäuren, wie sie oben mit Hinsicht auf den Bestandteil D erwähnt wurden,
genannt werden.
Besonders bevorzugt sind Monoarylester aromatischer Dicarbonsäuren, wie sie oben mit Hinsicht auf den
Bestandteil D erwähnt wurden, wie
I ereprurulsäure, Isophthalsäure,
Naphthalin-dicarbonsäuren,
Diphenylsulfon-dicarbonsäuren,
Diphenyläther-dicarbonsäuren und
Biphenyl-dicarbonsäuren
Naphthalin-dicarbonsäuren,
Diphenylsulfon-dicarbonsäuren,
Diphenyläther-dicarbonsäuren und
Biphenyl-dicarbonsäuren
und Monoarylester aromatischer Imid-dicarbonsäuren, wie z. B.
4-Carboxy-N-(3- oder 4-carboxyphenyl)-
phthalimid oder
N-(3- oder 4-carboxyphenyl)-trimellith-
N-(3- oder 4-carboxyphenyl)-trimellith-
säureimid.
Als Arylbestandteil des als Bestandteil G zu verwendenden Dicarbonsäuremonoarylesters sind die
Phenyl-, Pyridyl-, Kresyl- und Naphthylester bevorzugt, insbesondere die Phenyl- und Kresylester.
Bei der Herstellung der Polyamidimidvorläufer gemäß den obenerwähnten verschiedenen Verfahrensweisen
ist die Verwendung eines Lösungsmittels nicht immer erforderlich. Da jedoch in vielen Fällen der
erhaltene Vorläufer einen hohen Schmelzpunkt aufweist und die Durchführung einer Polykondensation in
der Schmelze schwierig durchzuführen ist, ist es im allgemeinen bevorzugt, die Herstellung des Polyamidimidvorläufers
in Anwesenheit eines geeigneten organischen Lösungsmittels durchzuführen. Es können beliebige
organische Lösungsmittel, die so inert sind, daß sie nicht zu einer Nebenreaktion führen und die unter den
Reaktionsbedingungen stabile Flüssigkeiten darstellen, verwendet werden. Besonders bevorzugt sind Lösungsmittel,
die einen Siedepunkt aufweisen, der hölier liegt als 150°C, in denen der sich ergebende Polyamidimidvorläufer
löslich ist und die leicht bei der Abtrennung des Polyamidimidvorläufers oder beim Aushärten der
Zusammensetzung abgetrennt werden können. Beispiele derartiger bevorzugter Lösungsmittel sind die
folgenden:
(1) Disubstituierte Amide, wie N-Methylpyrrolidon,
Ν,Ν-Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Tetramethylharnstoff,
Hexamethylphosphoramid.
(2) Sulfone und Sulfoxyde, wie Dimethylsulfoxyd, pimethylsulfon.Tetramethylensulfon.
4(i (3) Äther und Ester, wie Äthylenglykolmonomethylätheracetat,
Butylacetat, Anisol, o-Nitroanisol.
(4) Ketone, wie Acetophenon.
(5) Halogeiiierte Kohlenwasserstoffe, wie Monochlorbenzol,
Dichlorbenzol.
(6) Aromatische Kohlenwasserstoffe und deren nitrierte Produkte, wie Nitrobenzol, Nitrotoluol,
Cymol, Biphenyl, Diphenyläther.
(7) Phenole, wie Phenol, Kresol, Xylenol.
Wenn man den erhaltenen Polyamidimidvorläufer so wie er ist, insbesondere in Form der so erhaltenen
Lösung ohne Abtrennung des Vorläufers von dem Lösungsmittel, verwenden will, wird das Lösungsmittel
in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ausgewählt.
Von den obenerwähnten Lösungsmitteln sind die disubstituierten Amide (1), die Sulfone und Sulfoxyde (2)
und die Phenole (7) bevorzugt, da sie den Polyamidimidvorläufer gut lösen und davon leicht abgetrennt werden
können. Insbesondere wird Kresol als Lösungsmittel verwendet.
Die Menge, in der die Lösungsmittel verwendet werden, hängt von der Rezeptur des Ai^angsmuterials,
der Art des Lösungsmittels, der Struktur des Vorläufers und anderen Faktoren ab. wobei jedoch im allgemeinen
das Lösungsmittel in einer derartigen M en μι· verwendet
wild, daß die Konzentration des Voiliiiiicis 20 bis 45
Gew.-% beträgt.
Die Konzentration der Reaktionsmischung muß während der Reaktion nicht konstant gehalten werden,
so daß diese gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Reakticnsverlauf verdünnt oder aufkonzentriert werden
kann.
Zur Herstellung der Polyamidimidvorläufer ist die
Anwesenheit eines Katalysators nicht immer erforderlich, wobei jedoch in gewissen Fällen die Reaktion
wirksam durch Verwendung eines Katalysators beschleunigt werden kann.
Als derartige Katalysatoien kann man z.B. Oxyde,
Hydroxyde, Salze organischer Säuren, Alkoholate und organische Komplexe von Alkalimetallen, wie Lithium,
Natrium und Kalium, Erdalkalimetallen, wie Magnesium, Calcium und Strontium und anderen Metallen, wie
Titan, Zirkon, Zinn, Blei, Zink, Kobalt, Mangan, Antimon, Wismuth, Germanium und Silicium verwenden.
Es können auch organische Amine, wie tertiäre Amine und quaternäre Ammoniumsalze eingesetzt
werden. 2u
Die Verwendung eines Katalysators ist bei denjenigen Ausführungsformen besonders wirksam, bei denen
ein Diarylcarbonat oder ein Isocyanat in Kombination mit einem phenolischen Lösungsmittel verwendet wird.
Die bevorzugten zu verwendenden Katalysatormen- >>
gen hängen von der Rezeptur des Ausgangsmaterials, dem Herstellungsverfahren, den Reaktionsbedingungen
und anderen Faktoren ab, wobei der Katalysator im allgemeinen jedoch in einer Menge von 0,005 bis 15
Gew.-%, bezogen auf den Polyamidimidvorläufer so eingesetzt wird.
Hei der Herstellung der Polyamidimidvorläufer variiert die Reaktionstemperatur in Abhängigkeit von
dem Herstellungsverfahren, der Art des zu verwendenden Lösungsmittels und anderen Faktoren. Im allgemei- r>
nen wird die Reaktion jedoch bei Temperaturen von 100 bis 3000C durchgeführt.
Wenn der Polyamidimidvorläufer gemäß den weiter unten erwähnten Verfahrensweisen teilweise mit einer
polyfunktionellen Verbindung umgesetzt wird, werden w bei einer derartigen Teilreaktion Temperaturen von 80
bis 200°C angewandt.
Der erfindungsgemäß erhältliche Polyamidimidvorläufer kann — wie oben erwähnt — alkoholische
Hydroxylgruppen und/oder primäre oder sekundäre Aminogruppen im Molekül enthalten. In diesem Fall ist
der Vorläufer selbsthärtend und kann als solcher verwendet werden.
Wenn der Polyamidimidvorläufer mit einer polyfunktionellen Verbindung vermischt wird, die in den w
Molekülen mindestens zwei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen aufweist, erhält man eine
härtbare Zusammensetzung.
Vorzugsweise verwendet man die polyfunktionelle Verbindung in derartigen Mengen, daß die gesamte ■■>■"■
Anzahl der alkoholischen Hydroxylgruppen und/oder der Aminogruppen die in der polyfunktionellen
Verbindung enthalten sind oder die Gesamtanzahl der alkoholischen Hydroxylgruppen und/oder der Aminogruppen,
die in der polyfunktionellen Verbindung und w» dem Polyamidimidvorläufer enthalten sind, wenn der
Vorläufer derartige funktioneile Gruppen enthält, nicht kleiner als die Gesamtanzahl der entständigen Carbonsiiiirciir
> !estergruppen des Vorläufers ist.
Die oben erwähnten Vorläufer und härtbaren im
Mischungen können durch Erhitzen, vorzugsweise in geschmolzenem Zustand in irgendeine Struktur der
gewünschten Form überführt oder in einem Lösungsmittel als Überzug auf einen Träger aufgebracht
werden.
Wenn man den Vorläufer in suspendiertem Zustand in einem organischen Lösungsmittel erhält, wird die
Suspension z. B. durch Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels in eine Lösung überführt. Es ist ferner
möglich, eine geeignete Menge der polyfunktioneilen Verbindung zu einer derartigen Lösung zuzusetzen und
z. B. durch Erhitzen in derartigem Ausmaß eine Reaktion zwischen dem Vorläufer und der polyfunktionellen
Verbindung zu erreichen, daß sich das ergebende Teilreaktionsprodukt noch in dem Lösungsmittel löslich
ist.
Als Hauptlösungsmittel, das man zur Herstellung derartiger Formzusammensetzungen in Lösungsform
verwendet, kann man die oben mit Hinsicht auf die bei der Herstellung der Vorläufer verwendeten Lösungsmittel
(1) bis (7) verwenden.
Als polyfunktionelle Verbindung, die man zur Ausbildung der härtbaren Zusammensetzungen verwendet,
kann man Polyole, Aminohydroxyverbindungen und Polyamine verwenden. Vorzugsweise verwendet
man eine polyfunktionelle Verbindung mit einer Funktionalität von 3 oder mehr, insbesondere eine
Verbindung, die mindestens drei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen im Molekül enthält
oder eine Mischung von polyfunktionellen Verbindungen, die eine oder mehrere derartiger polyfunktionellen
Verbindungen enthält, die mindestens drei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen im Molekül
aufweisen.
Weiterhin ist es bei der Herstellung derartiger härtbarer Formzusammensetzungen von Vorteil, eine
geeignete Menge eines Härtungskaialysators zusätzlich zu dem oben erwähnten Polyamidimidvorläufer und der
polyfunktionellen Verbindung zuzusetzen. Als derartige Härtungskatalysatoren können die oben erwähnten zur
Herstellung der Polyamidimidvorläufer geeignelenKatalysatoren verwendet werden.
Geeigneterweise setzt man derartige Härtungskatalysatoren
in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew. Vo. insbesondere in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorläufers und der polyfunktionellen Verbindung oder des Teilreaktionsproduktes
davon ein.
Zur Steigerung der Härtbarkeit der Formzusammensetzung ist es möglich, Arylester von Polycarbonsäuren
zuzugeben.
Die Formzusammensetzung kann zusätzlich andere Harze enthalten, z. B. Phenolharze, Aminoharze, wie
Meiamin/Formaldehyd-Harze und Harnstoff/Formaidehyd-Harze,
Amidharze oder Imidharze, wie Polyamidharze, Polyamidimidharze und Polyimidharze,
Polyesterharze, Polyesterimidharze und Vinyl-Formalharze.
Die Formzusammensetzung ist besonders gut geeignet, wenn sie in der oben erwähnten Lösungsform zu
Überzugszwecken zum Umhüllen von Drähten und dergleichen verwendet wird. Wenn die Zusammensetzung
in Form einer Lösung zu Überzugszwecken oder zum Umhüllen von Drähten verwendet wird, beträgt
der Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%.
Die Härtungstemperatur variiert in Abhängigkeit von der Polymerisatzusammensetzung, dem angestrebten
Verwendungszweck, der Härtungszeil und anderen Faktoren, wobei es jedoch im allgemeinen bevorzugt ist,
das Härten bei einer Temperatur von 150 bis 45O1-C,
bevorzugter bei 200 bis 4000C, durchzuführen.
Die Formmassen zeigen bei der Verformung und beim Härten eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und
die erhaltenen gehärteten geformten Gegenstände zeigen eine gut ausgeglichene Kombination von
Eigenschaften, wie Härte, Flexibilität, Haftung, Hitzebeständigkeit oder th:. nische Stabilität und chemische
Beständigkeit. Sorni: können die Zusammensetzungen in geeigneter Weise verschiedenen Verwendungszwekken
zugeführt werden. Wenn z. B. die Zusammensetzung als Lack oder Überzugszusammensetzung verwendet
wird, setzt man sie als elektrisch-nichtleitendes Material in Form einer Drahtumhüllungszusammensetzung
oder eines Imprägnierlackes ein oder man verwendet sie zum Schutz oder zur Dekoration von
Alurniniurngegensiänden und Heizeinrichtungen. Die
Zusammensetzungen können auch als Klebstoffe oder zur Bildung von Laminaten verwendet werden.
Wenn die Zusammensetzung in Pulverform bei der Preßverformung, bei der Spritzverformung oder dergleichen
gegebenenfalls in Anwesenheit anderer Harze verwendet wird, können geformte Gegenstände hergestellt
werden, die ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und
mechanische Eigenschaften aufweisen und die als Maschinenteile und elektrisch-isolierende Teile für
verschiedene Vorrichtungen und Einrichtungen in der Industrie verwendet werden können.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
Ein 3-Liter-Dreihalskolben wurde mit 267,3 g (1.35
Mol) 4.4'-Diaminodiphenylmethan und 700 g Kresol becchickt worauf die Mischun0 auf inocr^ ^rhitz* wir^e
um das 4.4'-Diaminodiphenylmethan in Kresol zu lösen.
Dann wurden 288 g (1,5 Mol) Trimellithsäureanhvdrid nach und nach unter Rühren zu der Lösung zugegeben.
Dabei wandelte sich die Reaktionsmischung zu einer gelben Aufschlämmung um. Dann wurden 200 g Xylol
der Aufschlämmung zugesetzt und diese auf i70 — 200'C erhitzt. Das bei der Reaktion gebildete
wasser wurde uur^h azeotrepe Destillation mit Xyioi
abgetrennt, es wurden 321 g (1.5 Mo!) Dipher.ylcarbonat
zu der Reaktionsmischung zugesetzt, worauf die Badiemperatur auf 240 bis 26GTC gesteigert wurde, um
nach und nach eine Mischung aus Kresol und des als Nebenprodukt gebildeten Phenols durch Destillation
abzutrennen. Nachdem 700 g dieser Mischung abdestüiiert worden waren, wurde die Kondensationsreaktion
unter Rühren während etwa 5 Stunden fortgesetzt.
Die Temperatur im innerer, des Kolbens betrug etwa
220" C ur.d man erhielt eine viskose schwach-trübe Flüssigkeit. Nach der Zugabe von 840 g Kresoi zu der
viskosen Flüssigkeit erhieit man eine homogene Lösung
eines Polyamidimidvorläufers.
Eine geringe Menge der Lösung wurde in Methanol gegossen, um den Vorläufer abzutrennen, der zur
Bestimmung der inneren Viskosität, für die Infrarotspektmmanalyse
und die Bestimmung der Endgruppen verwendet wurde. Dabei wurde gefunden, daß der
Vorläufer eine innere Viskosität vor. 0,13 aufwies. Bei der Infrarotspektrumanaiyse wurde der so erhaltene
Vorläufer mit einem Poiyamidimidvorpolymerisat bekannter Struktur verglich zn. das aus Trimellithsäureanhydrid
und 4,4'-Diaminodiphenylmethan in N-Methylpyrrolidon hergestellt worder, war. Beide Polymerisate
zeigten gut übereinstimmende Absorptionen in einem Bereich von 4000 cm ~: bis 1300 cm-1, wodurch bestätigt
wurde, daß beide Polymerisate spezifische Absorp tionsbanden, die für Amidgruppen und Imidgrupper
charakteristisch sind, aufwiesen. Im Bereich vor 1300 cm' bis 650 cm ' zeigte jedoch der Vorläufci
Banden bei 750cm-', 1000cm-' und 1280cm-', die ir dem Spektrum des Vergleichsvorpolymerisats tuch
beobachtet werden konnten. Diese Absorptioner wurden durch die endständige Arylestergruppe hervor
gerufen. Daraus ist ersichtlich, daß der gemäß diesen Beispiel erhaltene Polyamidimidvorläufer endständige
Arilestergruppen aufwies.
Die Bestimmung der Endgruppen wurde wie folgl
durchgeführt.
Die Vorläuferprobe wurde in Kresol gelöst und durcr Titration mit Chlorwasserstoffsäure wurde die Menge
den, daß das Material 0,9 χ 10 A Mol endständige
Aminogruppen pro Gramm enthielt. Die Bestimmung der endständigen Phenylurethangruppen wurde durch
Auflösen der Vorläuferprobe in N-Methylpyrrolidon durch anschließende Zugabe von Di-n-butylamin. durch
Umsetzen während 1 Stunde bei 100cC und Durchfüh
rung der Titration zur Bestimmung der Gewichtsabnahme des Di-n-butylamins durchgeführt. Dabei wurde
gefunden, daß die Menge an endständigen Phenylurethangruppen 2,5 χ 10 -" Mol/g betrug. Bei der Titration
der endständigen Carboxylgruppen ergab sich ein Gehalt von 2,4 χ 10-" Mol/g.
Es wird angenommen, daß Aminogruppen mit Carboxylgruppen oder Säureanhydridgruppen in einem
Molverhältnis von 1 : 1 unter Ausbildung von Amid- und Imid-Gruppen reagieren. Weiterhin wird angenommen
daß in diesem Beispiel nur Aminogruppen, Urethangruppen. Carboxylgruppen und Arylestergruppen als
Endgruppen vorhanden sind. Demzufolge wird geschlossen, daß die Differenz zwischen der Summe der
endständigen Aminogruppen und Urethangruppen und der Summe der endständigen Carboxylgruppen und
Arylestergruppen der Differenz zwischen dem züge führten Äquivalent des Tricarbonsäurebestandteils und
des zugeführten Äquivalents des Diaminbestandteils ci'itsurichi. Da es kein einfaches Verfahren zur
Bestimmung der Arylestergruppen gibt, wurde die Menge der endständigen Arylestergruppen durch
Anwendung der oben erwähnten Relationen berechnet und es wurde gefunden, daß die Menge der endständigen
Ary!estergruppen 7,0 χ 10 " Mol/g betrug. Dadurch
wurde bestätigt, daß die endständigen Arylestergruppen etwa 55 Mol-% der gesamten Endgruppen
ausmachten.
Die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren erhaltene Lösung des Vorläufers wurde mit 78.3 g (0.3
Mol) Tris-(£-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt und die Reaktion wurde während 1 Stunde bei einer Badtemperatur
von 200°C durchgeführt, worauf 5,10 g Tetrabutyltitanat
zu der Reaktionsmischung zugesetzt wurden Dann wurde die Reaktion während 20 Minuten bei einer
Badtemperatur von 200°C fortgesetzt Nach einiger Zeit wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und e:
wurden 315 g Lösungsbenzol zugesetzt so daß man einen Drahtumhüllungslack erhielt Bei der Bestimmung
des Gehaltes an nicht-flüchtigen Materialien des Rückstandes, der durch Trocknen des Lackes während 2
Stunden bei 200° C sich ergab, ergab sich ein Wert von 30,8 Gew.-%. Die Lösungsviskosität des so gebildeten
Lackes betrug bei 30° C 35 Poise.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen und nach dem Vortrocknen während 5 Minuten bei
300°C eingebrannt und gehärtet. In dieser Weise erhielt
man einen glänzenden glatten Überzug. Selbst beim Biegen der Kupferplatte mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung
ergab sich kein Absplittern oder Reißen des Überzuges. Daraus ist ersichtlich, daß der Überzug eine
gute Flexibilität und ein gutes Haftungsverniögen aufwies.
Unter ähnlichen Bedingungen wurde der Lack auf eine Glasplatte aufgebracht und eingebrannt. Nach
3tägigem Eintauchen der überzogenen Glasplatte in Wasser konnte der Film von der Glasplatte abgezogen
werden und zeigte eine gute Festigkeit.
Der Lack wurde dann 8- bis 9mal auf einen weichen Kupferdraht mit einem Leiterdurchmesser von 0,30 mm
in einem horizontalen Ofen mit einer Ofenlänge von etvva 3 m aufgetragen, währenddem die Ofentemperatur
bei 400 bis 450°C gehalten wurde. In dieser Weise erhielt man einen isolierten Draht. Zu Vergleichszwekken
wurden isolierte Drähte unter den gleichen Bedingungen unter Verwendung einer im Handel
erhältlichen Kresollösung eines Polyesterimidlackes und einer im Handel erhältlichen Lösung eines
Polyamidimidlackes (einer Lösung von Po!y-4,4'-diphenylmethan-trimellithsäureamidimid
in N-Methylpyrrolidon) hergestellt. Der gemäß diesem Beispiel hergestellte
Lack zeigte eine überlegene Verarbeitbarkeit bei der Umhüllung des Drahtes im Vergleich zu dem Polyamidimidlösungslack
und eine Verarbeitbarkeit, die mit der des Polyesterimidlösungslackes vergleichbar war. Die
Eigenschaften dieser überzogenen Drähte sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben, woraus ersichtlich ist,
daß der mit dem erfindungsgemäß erhältlichen Lack überzogene elektrisch-leitende Draht im Vergleich zu
dem mit dem handelsüblichen Polyesterimidlack überzogene Draht überlegene Eigenschaften und im
Vergleich zu dem mit dem im Handel erhältlichen Polyamidimidlack vergleichbare Eigenschaften aufwies
und daß der mit dem gemäß dem vorliegenden Beispiel erhaltenen Lack überzogene Draht für die Praxis
geeignet ist. Die Bestimmung der Eigenschaften der elektrischen Leitungsdrähte wurde gemäß den JIS-Bestimmungen
zur Ermittlung der Eigenschaften von mit Polyester überzogenen elektrischen Leitungsdrähten
bestimmt.
Eigenschaften der umhüllten Drahte
ilberzugszusammensetzung
Drahtabmessungen
Durchmesser des Leiters (mm)
Durchmesser des überzogenen Drahtes (mm)
Durchmesser des Leiters (mm)
Durchmesser des überzogenen Drahtes (mm)
Aussehen
Porenuntersuchung (Pore pro m Länge)
unbehandelt
um 10% gereckt
Flexibilität
Knickbruch (beim Aufwickeln auf einen Stab gut gut
gleichen Durchmessers)
Abriebbeständigkeit
Untersuchung durch wiederholtes Kratzen 42 40
(3(K) g Gewicht, Zahl der Reibvorgänge)
Kratzunicrsuchung in einer Richtung !,25 !,23
(Gewicht, kg)
Schnitt-Temperatur ( C) 380 375
(4-P'inkt-Schnittstelle, 500 g Belastung)
Beständigkeit gegen thermischen Schock gut gut
(270 (, 1 Std., 20% gereckt)
Durchschlagsspannung
(Verfahren mit verdrehten Drahtpaaren)
unbehandelt (kV/0,1 mm) 16,5 16,5
nach dem Altern während 7 Tagen bei 240 C 16,0 16,2
nach dem Altern während 7 Tagen bei 260 C 11,9 11,8
Chemische Beständigkeit
24 Std. bei Raumtemperatur in 10%ige wäßrige gut gut
NaOH eingetaucht
Heispiel 1 | Beispiel 2 | Polyesteriniid (Vergleich) |
handelsübliches l'olyamidimid (Vergleich) |
0,3(X) | 0,300 | 0,300 | 0,300 |
ι) 0,352 | 0,350 | 0,355 | 0,350 |
gut | gut | gut | gut |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | viele | 0 |
gut
gut
45
330 | 400 |
nicht ausreichend |
gut |
16,6 | 16,0 |
11.9 | - |
- | 11,8 |
nicht ausreichend |
gut |
Vergleichsbcispiel A
Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß kein Diphenylcarbonat
eingesetzt wurde.
Vor der Zugabe von Tris-(ß-hydroxyäthyl)-isocyanurat
wurde eine geringe Menge der Vorläuferlösung entnommen und in Methanol gegossen. Dann wurde in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben eine Bestimmung der inneren Viskosität, eine Analyse des
Infrarotspektrums und eine Bestimmung der Endgruppen des erhaltenen Materials durchgeführt.
Der Vorläufer besaß eine innere Viskosität von 0,17. Bei dem Infrarotspektrum wurden Absorptionen bei
750cm-1, !OOOcm-i und 1280cm ] beobachtet und
obwohl die Intensität der Absorptionsbanden nicht so stark war, lagen die Stellen, bei denen diese Absorptionsbanden
auftraten im Einklang mit den Absorptionsbanden des Infrarotabsorptionsspektrums des Vorläufers
des Beispiels 1. Diese Absorptionsbanden bei 750 cm-1, 1000 cm1 und 1280 cm-1 weisen darauf hin,
daß durch die Reaktion der Carboxylgruppen mit dem als Lösungsmittel verwendeten Kresol Kresylestergruppen
in dem Vorläufer gebildet wurden. Bei der Bestimmung der Endgruppen wurde gefunden, daß die
Mengen der endständigen Aminogruppen und Carboxylgruppen 1,4 χ ΙΟ"4 Mol/g bzw. 6,6 χ 10~4 Mol/g
betrugen. Die Mengen der endständigen Arylestergruppen berechnet aus diesen Werten betrug 0,7 χ 10~4
Mol/g. Somit besetzten die endständigen Arylestergruppen 8 Mol-% der gesamten Endgruppen des Vorläufers.
Die Vorläuferlösung wurde mit Tris-(/J-hydroxyäthyl)-isocyanurat
versetzt und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Teilreaktion
durchgeführt, wobei man eine Kresollösung eines Lackes erhielt, deren Gehalt an nicht-flüchtigen
Materialien 30,2 Gew.-% und deren bei 300C bestimmte
Viskosität 52 Poise betrug.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen und nach vorausgehendem Trocknen während 5 Minuten
bei 3000C eingebrannt. Bei einem Biegen der
Kupferplatte bildeten sich leicht Risse. Daher ist ersichtlich, daß mit dem Lack kein kontinuierlicher Film
mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften erhalten werden kann. Nach dem Auftragen und Einbrennen
des Lackes auf einer Glasplatte war es nicht möglich, einen Film mit definierter Form von der Glasplatte
abzuziehen, da dieser Film äußerst unbeständig war. Daher ist ersichtlich, daß trotz der Tatsache, daß der
gemäß diesem Vergleichsbeispiel erhaltene Lack eine höhere Viskosität aufwies als der in Beispiel 1 erhaltene
Lack, der bezüglich der Härtbarkeit und der Eigenschaft,
einen Film auszubilden, dem Lack des Beispiels 1 unterlegen war.
Vergleichsbeispiel B
In gleicher Weise, wie in dem Vergleichsbeispiel A beschrieben, wurden 288 g (1,5 Mol) Trimellitsäureanhydrid
und 267,3 g (1,35 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan in hoher Konzentration in Kresol während etwa
5 Stunden bei hoher Temperatur umgesetzt Dann wurden 32,1 g (0,15 Mol) Diphenylcarbonat zu der
Reaktionsmischung zugesetzt und die Reaktion unter den gleichen Bedingungen während weiterer 3 Stunden
fortgesetzt, worauf man Kresol zu der Reaktionsmischung zusetzte, um eine Lösung des erhaltenen
Vorläufers in Kresol zu erhalten. Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen und in Methanol
gegossen. Dann wurden in gleicher Weise wie in Beispiel ! beschrieben die innere Viskositätsmessung,
die Infrarotspektrumanalyse und die Endgruppenbe- -, Stimmung des Vorläufers durchgeführt.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,14 dl/g.
In dem Infrarotspektrum des Vorläufers konnten Banden bei 750cm-1. 1000cm"1 und 1280 cm1 beobachtet werden, die die Ausbildung von endständi-ο gen Arylestergruppen bestätigen.
In dem Infrarotspektrum des Vorläufers konnten Banden bei 750cm-1. 1000cm"1 und 1280 cm1 beobachtet werden, die die Ausbildung von endständi-ο gen Arylestergruppen bestätigen.
Die Mengen der endständigen Aminogruppen, Urethangruppen und Carboxylgruppen betrugen
0,5 χ 10 4 Mol/g, 0,8 χ 10-4 Mol/g bzw. 5,4 χ 10 4
Mol/g. Aus diesen Werten wurde die Menge der
|-, endständigen Arylestergruppen mit 1,9 χ 10~4 Mol/g
berechnet. Daraus ist ersichtlich, daß die endständigen Arylestergruppen 22 Mol-% der gesamten Endgruppen
des Vorläufers besetzten.
Die oben erhaltene Kresoilösung des Vorläufers
j?o wurde mit Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt
und in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Teilreaktion durchgeführt, wobei man eine
Kresollösung eines Lackes erhielt, deren Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien 30,3 Gew.-°/o und deren bei
2Ί 300C bestimmte Lösungsviskosität 40 Poise betrug.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte und eine Glasplatte aufgetragen und nach dem
Vortrocknen bei 300°C eingebrannt und gehärtet. Beim Biegen der Kupferplatte bildeten sich Risse, die jedoch
κι im Vergleich zu dem in dem Vergleichsbeispiel A erhaltenen Material in geringerer Anzahl auftraten. Der
auf der Glasplatte gebildete Film zeigte eine sehr geringe Festigkeit und war äußerst verletzlich. Die
Härtbarkeit des nach diesem Vergleichsbeispiel erhalte-
5> nen Lackes war geringfügig besser als die des nach dem
Vergleichsbeispiel A erhaltenen, jedoch erheblich schlechter als die des gemäß Beispiel 1 erhaltenen
Lackes. Die Filmbildungseigenschaft des Lackes dieses Beispiels war der des Lackes von Beispiel 1 stark
unterlegen.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde ein Vorläufer hergestellt, mit dem Unterschied, daß eine
Aminmischung, bestehend aus 89 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 11 Mol-% 2,4-Diaminotoluol
anstelle von 4,4'-Diaminodiphenylmethan verwendet wurde. Der Grad der Arylveresterung der Endgruppen
des Vorläufers betrug 58 Mol-%. In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde die erhaltene Vorläuferlösung
teilweise mit Tris-(/J-hydroxyäthy!)-isocyanurat zu einem Lack umgesetzt. Der Lack zeigte einen Gehalt
an nicht-flüchtigem Material von 30,5 Gew.-% und eine Lösungsviskosität von 38 Piose bei 30° C.
Ein umhüllter Draht wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durch Anwendung des so
hergestellten Lackes hergestellt. Die Verarbeitbarkeit des Lackes zum Umhüllen von Drähten war ebenso gut
wie die des Lackes von Beispiel 1. Die Eigenschaften des erhaltenen umhüllten Drahtes sind ebenfalls in der oben
angegebenen Tabelle I aufgeführt, aus denen ersichtlich ist, daß der nach diesem Beispiel erhaltene Lack für die
Praxis ausgezeichnet geeignet ist
Zur Bestimmung der Klebstoffeigenschaften des gemäß diesem Beispiel erhaltenen Lackes wurde die
folgende Untersuchung durchgeführt.
Eine Teststahlplatte mit den Abmessungen 100 χ 25 mm wurde aus einer Weichstahlplatte mit
einer Dicke von 6 mm geschnitten, worauf die Oberflächen der Teststahlplatte mit Trichlorethylen
abgewaschen, mit einem Sandstrahlgebläse poliert und mit Tetrachlorkohlenstoff gewaschen wurde. Der Lack
wurde dann in dünner Schicht auf einer Breite von 12 mm auf der kürzeren Seite der Testplatte aufgetragen
und dann einer Vortrocknung unterzogen. Zwei in dieser Weise so mit dem Lack überzogene Tesi platten
wurden unter Ausbildung einer einfachen Überlappung aufeinandergelegt und während 2 Stunden bei einem
Druck von 10 kg/cm2 bei 3000C gehärtet. Die Scherreißfestigkeit
der verklebten Probe betrug 210 kg/cm2.
Ein Vorläufer wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben bereitet, mit dem Unterschied, daß eine
Aminmischung aus 89 Mol-% 4.4'-Diaminodiphenylmethan und 11 Mol-% Hexamethylendiamin anstelle von
4,4'-Diaminodiphenylmethan eingesetzt wurde. Die erhaltene Reaktionsmischung war selbst vor der
Verdünnung mit Kresol eine im wesentlichen homogene Lösung. Daraus ist ersichtlich, daß die Löslichkeit des
gemäß diesem Beispiel erhaltenen Vorläufers in Kresol gegenüber der Löslichkeit des in Beispiel 1 erhaltenen
Vorläufers in Kresol erheblich verbessert ist. Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,12 und die Mengen
der endständigen Aminogruppen, Carboxylgruppen, sowie Urethangruppen betrugen 1,1 χ 10" Mol/g.
2,6 χ 10" Mol/g bzw. 2,6 χ 10" Mol/g. Aus diesen Werten wurde die Menge der endständigen Phenylgruppe
mit 6,8 χ 10" Mol/g berechnet. Somit betrug der Grad der Arylveresterung der Endgruppen des
Vorläufers 52 Mol-%.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde die Vorläuferlösung mit Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat
versetzt und die Teilreaktion des Vorläufers mit dem Isocyanurat unter Ausbildung eines Lackes durchgeführt.
Nach dem Trocknen des Lackes während 2 Stunden bei 2000C betrug der Gehalt an nicht-flüchtigem
Rückstand 31,5 Gew.-%. Die Viskosität des Lackes bei 30°C bestimmt betrug 50 Poise. Nach dem Ausfailon
des Polycondensates durch Einbringen einer geringen Menge des Lackes in Methanol betrug die gemessene
innere Viskosität des Polykondensats 0,21.
Der gelöste Lack wurde auf eine Glasplatte aufgetragen und nach dem Vortrocknen während
5 Minuten bei 300c C gehärtet.
Durch das Abziehen des Überzuges von der Glasplatte erhielt man einen flexiblen Film.
Zu Vergleichszwecken wurde die Reaktion unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben durchgeführt,
mit dem Unterschied, daß Diphenylcarbonat nicht zugesetzt wurde, wobei man als Ergebnis eine ähnliche
Lösung erhielt. Die innere Viskosität des ausgefüllten Polykondensats betrug jedoch 0,23 dl/g. Der durch
Einbrennung der Lösung auf einer Glasplatte in gleicher Weise wie oben beschrieben erhaltene Film hat jedoch
keine Festigkeit und war äußerst unbeständig.
Der gemäß diesem Beispiel erhaltene Lack wurde bei 300 bis 400°C unter Verwendung eines vertikalen
Testofens mit einer Drahtgeschwindigkeit von 3 m/Min. 5- bis 7mal auf einen Kupferdraht mit einem
Durchmesser von 0,7 mm aufgetragen, wobei man einen isolierten Draht erhielt, mit einem Erweichungspunkt,
bestimmt durch das Temperaturerhöhungsverfahren von oberhalb 3500C. einer Abriebbeständigkeit von 115
Reibvorgängen. bestimmt gemäß der Untersuchung durch wiederholtes Kratzen und einer guten thermischen
Schockbeständigkeit, die während 1 Stunde bei 2500C bestimmt wurde, wobei der Draht auf einen Stab
mit dem gleichen Durchmesser aufgewickelt worden war.
Ein Dreihalskolben mit eiuem Fassungsvermögen von
3 Liter wurde mit 79,2 g (0,4 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 250 g N-Methylpyrrolidon beschickt,
in worauf die Mischung auf 1000C erhitzt und nach und
nach mit 96,0 g (0,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid versetzt wurde. Nach der Zugabe von 50 ml Xylol
wurde die Badtemperatur auf 2000C gesteigert und das durch Imidierung aus dem Produkt gebildete Wasser
π wurde zusammen mit Xylol abgetrennt. Dann wurden 107 g (0,5 Mol) Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung
zugesetzt und die Badtemperatur auf 240 bis 260°C erhöht, um nach und nach N-Methylpyrrolidon
abzudestillieren. Nachdem der Feststoffgehalt etwa 80
:o Gew.-% erreicht hatte, wurde die Reaktionsmischung
während 3 Stunden am Rückfluß gehalten. Die Reaktionsmischung wurde dann mit 380 g N-Methylpyrrolidon
verdünnt. Eine geringe Menge der erhaltenen Lösung wurde in Wasser gegossen und das
:■> ausgefällte Reaktionsprodukt wurde abgetrennt und einer Infrarotspektrumanalyse unterzogen. In dem
Infrarotspektrum wurden den 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen zuzuschreibende Absorptionen bei
7r)0cm:, 1000 cm-' und 1280 cm als auch starke
J" Absorptionsbanden, die für Amidgruppen und Imidgruppen
sprechen, beobachtet. Als Ergebnis der Endgruppenbestimmung wurde gefunden, daß der Grad
der Arylveresterung der Endgruppen 53 Mol-% betrug. Die innere Viskosität des Reaktionsproduktes ergab
ü sich mit 0,21 [di/gj.
Die oben erhalten ν Lösung wurde mit 26.1 g(0.1 Mol)
Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 3,28 g Dibutylzinndilaurat
versetzt, worauf die Mischung 1 Stunde auf 170cC erhitzt wurde. Die erhaltene Lösung wurde auf
V' eine Glasplatte aufgetragen, vorläufig getrockne! und 5
Minuten auf 300°C erhitzt und gehärtet. In dieser Weise erhielt man einen flexiblen Film. Das aus der Lösung
gewonnene Polykondensat besaß eine innere Viskosität von 0.32 [dl/g],
D<e Verfahrensweisen des Beispiels 4 wurden
wiederholt. ;nit dem Unterschied, daß eine Mischung aus
95 Mt)I-0V- Trimellithsäureanhydrid und 5 Mol-%
5» Benzophenon-tetracarbonsäuredianhydrid statt Trimellithsäureanhydrid
und eine Mischung aus 90 Mol-% 4.4'-Diaminodiphenylmethan und 10 Mol-% Toluylendiamin
statt 4,4:-Dianiinodipheny!meiM«M eingesetzt
wurden. Dann wurde Diphenylcarbonat zugesetzt und
■35 mit der Reaktionsmischung in gleicher Weise wie in
Beispiel 5 beschrieben umgesetzt. Anschließend wurden 250 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung
zugesetzt, um diese zu verdünnen. Daraufhin wurden 24,9 g eines Polvphenylen-polymethylen-polyarnins ir.it
einem durchschnittlichen Kondensationsgrad von 2,5 zu der verdünnten Reaktionsmischung zugegeben, worauf
diese während etwa 1 Stunde bei einer Badtemperatur von 230° C erhitzt wurde.
Die sich ergebende Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, getrocknet und 5 Minuten auf 350=C
erhitzt und gehärtet, wobei man einen Film mit guter Stabilität erhielt. Der Film wurde mit einer Schere in
Stücke geschnitten und in Luft einer thermogravimetri-
sehen Analyse mit einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit
von 5°C/Min. unterzogen. Dabei wurde bis zu Temperaturen von etwa 400° C kein merklicher
Gewichtsverlust beobachten Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine gute Hitzebeständigkeit besitzt Die obige
Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Polykondensat wurde gewonnen. Das erhaltene pulverförmige
Polykondensat wurde in einen Zylinder eingebracht und 5 Minuten unter einem Druck von
150 kg/cm2 auf 35O0C erhitzt, wobei die sich dabei
bildenden Gase aus dem Zylinder entweichen konnten. Auf diese Weise erhielt man einen dunkelbraunen,
zähen, zylindrischen Körper.
Beispiel 6 ]5
Ein Drethalskolben mit einem Fassungsvermögen von 200 ml wurde mit 19,2 g (0,1 Mol) Trimellitsäureanhydrid,
19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt. Unter Stickstoff
wurde die Beschickung 3 Stunden bei einer Badtemperatur von etwa 2500C erhitzt, um eine Reaktion in Gang
zu bringen und nach und nach N-Methylpyrrolidon abzudestillieren, bis der Feststoffgehalt der Reaktionsmischung etwa 80 Gew.-% betrug.
Dann wurden 4,61 g (0,024 Mol) Trimellithsäureanhydrid
zu der Reaktionsmischung zugesetzt und die Reaktion eine Weile fortgeführt. Dann wurden 10,7 g
(0,05 Mol) Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung zugegeben und die Reaktion etwa 3 Stunden fortgesetzt,
wobei die Badtemperatur bei 220 bis 230°C gehalten wurde. Die innere Viskosität des erhaltenen Vorläufers
betrug 0,21 [dl/g] und der Arylveresterungsgrad der Endgruppen 45 Mol-%.
Dann wurden die flüchtigen Bestandteile aus der erhaltenen Reaktionsmischung bis kurz vor dem
Eintreten der Verfestigung abdestilliert und 80 ml Kresol und 13 g (0,05 Mol)Tris-(0-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zugesetzt, worauf die Reaktion 1 Stunde bei 200° C in Gang gehalten wurde. Anschließend wurden
0,8 g Tetrabutyltitanat zu der Reaktionsmischung zugegeben und die Reaktion während 30 Minuten bei
1500C fortgeführt. Man erhielt eine schwach-trübe, rötlichbraune Lösung. Die Lösung wurde auf eine
Kupferplatte aufgetragen, getrocknet und während 5 Minuten bei 3000C gehärtet und eingebrannt. Man 4
erhielt einen glänzenden flexiblen Überzug mit einem ausgezeichneten Haftungsvermögen.
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von so 3 Liter wurde mit 238 g (1,2 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan,
18 g (0,15 Mol) einer Mischung aus 2,4-Toluylendiamin
und 2,6-Toluylendiamin und 500 g Kresol
beschickt, und und die Materialien wurden unter Bildung einer Lösung auf 1000C erhitzt. Unter Rühren gab man
nach und nach 288 g (1,5 Mol) Trimelliths&ureanhydrid zu der Lösung, wonach Xylol zugesetzt wurde.
Anschließend wurde die Mischung erhitzt und das bei der Reaktion gebildete Wasser zusammen mit Xylol
durch azeotrope Destillation entfernt. Schließlich gab w man 321 g (1,5 Mol) Diphenylcarbonat und 5,1 g
Tetrabutyltitanat zu der Reaktionsmischung und steigerte die Badtemperatur auf 240 bis 260° C, um eine
Mischung aus Kresol und dem als Nebenprodukt gebildeten Phenol abzudestillieren. Nachdem etwa *>5
510 g der Mischung abdestilliert worden waren, wurde die Kondensationsreaktion während etwa 2 Stunden am
Rückfluß fortgesetzt. Die Innentemperatur betrug 225° C und die Reaktionsmischung lag vor in Form einer
viskosen Flüssigkeit Dann wurden 680 g Kresol zu der viskosen Lösung zugesetzt, wobei man eine Lösung
eines Polyamidimidvorläufers erhielt. Eine sehr geringe Menge der so erhaltenen Lösung wurde zur Abtrennung
des Vorläufers in Methanol gegossen, worauf gemäß den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen die
innere Viskosität bestimmt, die Infrarotspektrumanalyse und eine Endgruppenbestimmung durchgeführt
wurden.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,16 [di/g]Jn dem Infrarotspektrum wurde eine Absorptionsbande, die der Amidgruppe zuzusprechen ist, bei
1660 cm-' und Absorptionen, die der endständigen Arylestergruppe zuzusprechen sind bei 750 cm-1,
1000 cm-' und 1280 cm-· beobachtet. Die Intensität dieser Absorptionen, die den endständigen Amidgruppen
und Arylestergruppen zuzusprechen sind, war stärker als die Intensität der entsprechenden Absorptionsbanden
des gemäß Beispiel 2 erhaltenen Vorläufers.
Die Mengen der endständigen Aminogruppen, Urethangruppen und Carboxylgruppen betrug
0,4 χ 10-" Mol/g, 2,4 χ 10-" Mo!/g bzw. 0,2 χ 10-4 Mol/g,
so daß sich eine Menge der endständigen Arylestergruppen von 8,6 χ ΙΟ-4 Mol/g errechnen ließ. Somit
besetzten die Arylestergruppen 74 Moi-% der gesamten Endgruppen des Vorläufers. Daraus ist ersichtlich, daß
die Zugabe des Katalysators, den Grad der Arylveresterung der Endgruppen des Vorläufers erheblich verbesserte.
Anschließend wurden 78,3 g (0,3 Mol) Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zu der erhaltenen Vorläuferlösung zugegeben, worauf man diese mit 20 g Tetrabutyltitanat
versetzte. Die Mischung wurde 40 Minuten bei einer Badtemperatur von 200° C umgesetzt, worauf zur
Verdünnung 400 g Xylol zugegeben wurden. In dieser Weise erhielt man einen Lack mit einem Gehalt an
nicht-flüchtigen Materialien von 30,4 Gew.-% und einer Lösungsviskosität von 47 Poise bei 30° C.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen und die Härtungs- und Einbrer.neigenschaften
des Lackes wurden mit denen des in Beispiel 2 erhaltenen Lackes verglichen. Bei dem gemäß Beispiel 2
erhaltenen Lack war zur Erzielung eines Überzuges, der beim Biegen mit einer Schneidbiegeeinrichtung keine
Risse bildete ein Einbrennen während mindestens 3 Minuten bei 300° C erforderlich. Im Gegensatz dazu
war bei dem nach diesem Beispiel erhaltenen Lack, wenn das Einbrennen lediglich 1 Minute bei 300° C
erfolgte, ein Überzug erhältlich, der keine Risse bildete, wenn er mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung
verbogen wurde und der eine gute Flexibilität und ein gutes Haftvermögen aufwies. Daraus ist ersichtlich, daß
der gemäß diesem Beispiel erhaltene Lack eine weiter verbesserte Härtbarkeit besaß.
Der oben beschriebene Lack wurde dann auf eine Glasplatte aufgetragen und 5 Minuten bei 300° C
eingebrannt. Nachdem man die überzogene Glasplatte 3 Tage in Wasser hatte stehen lassen, wurde der
aufgetragene Film von der Glasplatte abgezogen. Dieser Film hatte eine Festigkeit von 985 kg/cm2 und
eine Dehnung von 7,4%.
Ein 3-Liter-Dreihalskolben wurde mit 267,3 g (1,35
Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 35,7 g (0,3 Mol) 2-Amino-2-methyl-l,3-propan-diol und 750 g Kresol
130 221/81
beschickt, worauf diese Materialien unter Ausbildung
einer Lösung auf 1000C erhitzt wurden. Dann wurden unter Rühren 288 g (1,50 Mol) Trimellithsäureanhydrid
nach und nach zu der Lösung zugesetzt Darauf wurden 200 g Xylol zugegeben ur.i die Badtemperatur auf 180
bis 200° C gesteigert Das bei der Reaktion gebildete Wasser wurde zusammen mit Xylol durch azeotrope
Destillation abgetrennt Anschließend wurden durch Steigerung der Temperatur auf 240 bis 2600C 500 g
Kresol abdestilliert, worauf die Reaktion etwa 2 Stunden
am Rückfluß fortgesetzt wurde. Im folgenden wurden 160 g (0,75 Mol) Diphenylcarbonat zu der
Reaktionsmischung zugegeben und 100 g einer Mischung aus Kresol und des als Nebenprodukt gebildeten
Phenols abdestilliert. Dann wurde die Reaktion erneut während etwa 4 Stunden bei einer Badtemperatur von
240 bis 2600C fortgeführt. Dabei erhielt man eine dunkelbraune viskose homogene Lösung, die zur
Herstellung einer Vorläuferlösung mit 580 g Kresol versetzt wurde.
Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen und zur Ausfällung des Vorläufers in Methanol
gegossen, der dann gemäß den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestimmung der inneren
Viskosität und der Bestimmung der Endgruppe verwendet wurde. Die innere Viskosität des Vorläufers
betrug 0,20 (dl/g).
Dann wurden 5 g Tetrabutyltitanat zu der Vorläuferlösung zugesetzt und die Reaktion 1 Stunde bei einer
Badtemperatur von 200° C weitergeführt, worauf man 375 g Xylol zu der Reaktionsmischung zugab, um einen
Lack zu erhalten, der einen Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 30,4 Gew.-% und eine Lösungsviskosität
von 46 Poise bei 30° C aufwies.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgebracht, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3000C gehärtet und
eingebrannt, wobei man einen glänzenden und glatten Überzug erhielt. Bog man die so überzogene Kupferplatte mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung, so
konnten keine Risse beobachtet werden, was darauf hinweist, daß der Überzug eine gute Flexibilität und ein
gutes Haftungsvermögen aufwies.
Unter gleichen Bedingungen wurde der Lack auf eine Glasplatte aufgetragen und eingebrannt. Man erhielt
einen Film mit guter Stabilität und ausgezeichneter Flexibilität.
gebildetem Phenol abdestilliert Dann wurde die Reaktion erneut 3 Stunden am Rückfluß fortgesetzt. Im
Verlauf der Reaktion nahm die Trübung der Reaktionsmischung zu, jedoch erhielt man nach Beendigung der
Reaktion durch Zugabe von 630 g Kresol zu der trüben
Reaktionslösung eine homogene Lösung, die den Polyamidimidvorläufer enthielt
Eine sehr geringe Menge der so gebildeten Lösung wurde entnommen und zur Abtrennung des Vorläufers
ίο in Methanol gegossen, der dann gemäß den in Beispiel 1
beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestimmung der inneren Viskosität, zur Infrarotspektrumanalyse und zur
Bestimmung der Endgruppe verwendet wurde.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,15 (dl/g).
Das Infrarotspektrum stand im Einklang mit dem eines Vorläufers, der durch Umsetzen von Trimellithsäureanhydrid,
4,4'-DiaminodiphenyImethan und Diphenylcarbonat in Kresol erhalten wurde. In dieser Weise
ist ersichtlich, daß in dem gemäß diesem Beispiel erhaltenen Vorläufer Amidbindungen, Imidbindungen
und endständige Arylestergruppen gebildet worden waren.
Die Mengen der endständigen Urethangruppen und Carboxylgruppen betrugen 3,OxIO-4 Mol/g bzw.
0,3 χ 10"4 Mol/g, woraus die Menge der endständigen
Arylestergruppen mit 8,6 χ ΙΟ"4 Mol/g berechnet werden
kann. Daraus ist ersichtlich, daß die endständigen Arylestergruppen 72 Mol-% der gesamten Endgruppen
des Vorläufers besetzten.
Dann wurden 78,3 g (0,3 Mol) Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat
und 20 g Tetrabutyltitanat zu der erhaltenen Vorläuferlösung zugegeben und die Reaktion wurde
während 1 Stunde bei 2000C durchgeführt. Dann wurde
die Reaktionsmischung geringfügig abgekühlt und durch Zugabe von 400 g Xylol verdünnt, wobei man
einen Lack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 30,9 Gew.-% und einer Lösungsviskosität
von 50 Poise bei 30° C erhielt.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3000C
gehärtet und eingebrannt. In dieser Weise erhielt man einen glänzenden und glatten Überzug, der eine gute
Flexibilität und ein gutes Haftungsvermögen aufwies und der beim Biegen mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung
keine Risse bildete.
Ein 3-Liter-Dreihalskolben wurde mit 288 g (1,5 Mol)
Trimellithsäureanhydrid und 500 g Kresol beschickt, worauf die Beschickung auf 1000C erhitzt wurde. Unter
Rühren wurden dann 337,5 g (1,35 Mol) 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat
nach und nach zu der Mischung zugegeben. Die Badtemperati/r wurde auf 220bis 2400C
erhöht und Kresol wurde nact- and nach abdestiliiert. Nachdem etwa 250 g Kresol abdestilliert worden waren,
wurde die Reaktion bei einer Badtemperatur von 240° C während etwa 2 Stunden am Rückfluß fortgesetzt. Die
Innentemperatur betrug 223°C und zu Beginn der Reaktion ergab sich eine extreme Blasenbildung, worauf
die Reaktionsmischung sich von einer braunen transparenten Lösung zu einer trüben viskosen Flüssigkeit
umwandelte. Anschließend wurden 160,5 g (0,75 Mol) Diphenylcarbonat und 5,0 g Tetrabutyltitanat zu der
Reaktionsmischung zugegeben und es wurden 130 g einer Mischung aus Kresol und als Nebenprodukt
Beispiel 10
19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 20 g (0,08
Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat wurden in 20 ml entwässertem N-Methylpyrrolidon gelöst und dann
3 Stunden bei 1700C umgesetzt. Dann wurden 8,6 g (0,04 Mol) Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung
zugegeben und die Reaktion bei einer Badtemperatur von 2400C während etwa 4 Stunden fortgesetzt, wobei
nach und nach N-Methylpyrrolidon abdestilliert wurde.
Nachdem die flüchtigen Bestandteile bis kurz vor
bo Eintreten der Verfestigung abdestilliert worden waren,
wurde die Reaktionsmischung mit 80 ml Kresol, 3,2 g (0,01 Mol) Diphenylterephthalat und 13 g (0,05 Mol)
Tris-(iX-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt und die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde bei einer Badtem-
br> peratur von 20O0C erhitzt, worauf man 0,7 g Tetrabutyltitanat
zu der Reaktionsmischung zusetzte und diese unter Ausbildung einer rötlich-braunen Überzugslösung
20 Minuten auf 1500C erhitzte. Nach dem Auftragen der
Lösung auf eine Kupferplatte, dem Vortrocknen und Einbrennen während 5 Minuten bei 3000C erhielt man
einen glänzenden Überzug mit ausgezeichneter Flexibilität, Hartungsvermögen und elektrischen Isolationseigenschaften.
Beispiel il
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von ι ο
3 Liter wurde mit 288 g (1,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 700 g N-Methylpyrrolidon beschickt, worauf
der Inhalt auf 1000C erhitzt wurde. Unter Rühren gab
man 300 g (1,2 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat nach und nach zu der Mischung und führte die Reaktion ι ϊ
während 3 Stunden durch, wobei man die Badtemperatur auf 160 bis 170°C erhöhte. Die Reaktionsmischung
nahm die Form einer gelben homogenen Lösung an. Ein geringer Teil der so gebildeten Lösung wurde zur
Bestimmung des Infrarotabsorptionsspektrums auf eine Steinsalzplatte aufgetragen und getrocknet Zusätzlich
zu den für Polyamidimiden üblichen Absorptionen konnte eine Absorption, die einer Säureanhydridgruppe
zuzusprechen ist, bei 1840 cm-' in dem Infrarotspektrum der obigen Lösung beobachtet werden.
Dann wurden 23,7 g (0,24 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan
zu der Lösung zugegeben, worauf man 200 g Xylol einbrachte. Das bei der Reaktion gebildete
Wasser wurde zusammen mit Xylol durch azeotrope Destillation entfernt. Dann gab man 128,4 g (0,6 Mol)
Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung und erhöhte die Badtemperatur auf 220 bis 230° C, um 400 g
N-Methylpyrrolidon abzudestillieren. Anschließend
wurde die Reaktion 4 Stunden am Rückfluß fortgesetzt.
Dann gab man 600 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung, wobei man eine Lösung eines
Polyamidimidvorläufers erhielt. Eine geringe Menge der Lösung wurde in Wasser gegeben, um den Vorläufer
abzutrennen und dessen innere Viskosität zu bestimmen. Dabei ergab sich, daß der Vorläufer eine innere
Viskosität von 0,23 (dl/g) aufwies. Eine weitere geringe Menge der Lösung wurde zur Bestimmung des
Infrarotabsorptionsspektrums entnommen, auf eine Steinsalzplatte aufgetragen und getrocknet. Die der
Säureanhydridgruppe zuzusprechende Absorption bei 1840 cm-' konnte nicht mehr beobachtet werden. Es
konnten jedoch statt dessen Absorptionen der endständigen Arylestergruppen bei 750 cm-', 1000 cm-' und
1280 cm-' festgestellt werden. Bei der Endgruppenbestimmung wurde festgestellt, daß der Grad der
Arylveresterung der Endgruppen des Vorläufers 53 Mol-% betrug.
Dann wurden 12,4 g (0,2 Mol) Äthylenglykol, 13,6 g (0,1 Mol) Pentaerythrit und 10 g Dibutylzinndilaurat zu
der Vorläuferlösung zugesetzt und die Reaktion bei einer Badtemperatur von 180°C während etwa 1 Stunde
fortgesetzt, worauf die Reaktionsmischung unter Ausbildung einer Lacklösung durch Zugabe von 225 g
Xylol verdünnt wurde. Die Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, vorgetrocknet und zur Härtung
während 4 Minuten bei 300°C eingebrannt. Man erhielt einen flexiblen Film mit ausgezeichneter Stabilität.
2,6 g (0,01 Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyI)-isocyanurat und
25 g Kresol wurde 10 Stunden bei einer Badtemperatur von 2500C erhitzt Dann gab man 0,15 g Tetrabutyltitanat
zu der Reaktionsmischung und erhitzte diese während 1 Stunde auf 150" C. Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, erhitzt und 1 Stunde bei 150° C und 5 Minuten bei 300° C getrocknet,
wobei man jedoch keinen Film mit guter Stabilität erhalten konnte. ·
Eine Mischung aus 2 Mol 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 1,4 Mol 4,4'-Diaminophenylmethan, 0,4 Mol
Hexamethylendiamin und 0,2 Mol Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat
wurde bei einer Badtemperatur von 2500C in Kresol bei einer derartigen Konzentration der
Reaktionsteilnehmer, daß die Konzentration des sich ergebenden Vorläufers 40 Gew.-% betrug, 7 Stunden
am Rückfluß erhitzt Der sich ergebende, in der Lösung enthaltene Vorläufer besaß eine innere Viskosität von
0,20 (dl/g). Dann wurden 5 ml Tetrabutyltitanat zu der Lösung zugegeben und diese 15 Minuten auf 2000C
erhitzt, worauf man sie mit Kresol und Lösungsmittelbenzol versetzte, um eine Lösung zu erhalten, die den
Vorläufer in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt.
Die erhaltene Lösung wurde auf einen weichen Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1 mm
aufgetragen, wobei man eine Form verwendete, und den Lack mit einer Drahtfördergeschwindigkeit von 13 bis
15 m/Min, bei einer Temperatur von 300 bis 4000C
einbrannte. Diese Überzugs- und Einbrenn-Verfahren wurden 5- bis 7mal wiederholt, wobei man einen
isolierten Leitungsdraht mit einer Überzugsdicke von etwa 0,035 mm erhielt.
Die Eigenschaften des so erhaltenen isolierten Leitungsdrahtes sind in der folgenden Tabelle II
zusammengefaßt, aus denen ersichtlich ist, daß der gemäß diesem Beispiel erhaltene isolierte Leitungsdraht
eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufwies.
Getrennt davon wurde die oben erhaltene Lösung auf eine Glasplatte aufgebracht und 2 Stunden bei 1500C
und 5 Minuten bei 3000C getrocknet, wobei man einen zähen braunen Film erhielt.
Vergleichsbeispiel C
Eine Mischung aus 11,5 g (0,06 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
9,9 g (0,05 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethnn, Beispiel 13
Eine Vorläuferlösung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 12 hergestellt, mit dem Unterschied, daß 2 Mol
4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 1,5 Mol 4,4'-Diaminodiphenylmethan
und 0,5 Mol Tris-(j9-hydroxyäthyl)-isocyanurat
eingesetzt wurden. Die so gebildete Vorläuferlösung wurde mit Kresol und Lösungsmittelbenzol
verdünnt, bis die Vorläuferkonzentration 30 Gew.-% betrug. In gleicher Weise wie in Beispiel 12 wurde unter
Anwendung dieser Lösung ein isolierter Leitungsdraht hergestellt. Die Eigenschaften des so gebildeten
isolierten Leitungsdrahtes sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt, aus denen leicht ersichtlich ist, daß
der so gebildete isolierte Leitungsdraht eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufwies.
Der Vorläufer wurde aus einem geringen Teil der d eh die Reaktion gebildeten Lösung abgetrennt und
die innere Viskosität des Materials wurde bestimmt. Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,25 (dl/g).
Eigenschaften der umhüllten Drähte
Überzugslactc
Beispiel 12
Beispiel 12
Filmdicke (mm)
Anzahl der Poren pro 5 m Länge
Durchschlagsspannung1) (Wert berechnet als kV/0,1 mm)
Abriebbeständigkeit2) (700 g Belastung, Zahl der Reibvorgänge) Beständigkeit gegen thermischen Schock3) 200C, 2 Std.
250 C, 1 Std.
Flexibilitätstest4)
unbehandelt
unbehandelt
nach dem Altern während 6 Std. bei 230 C
Schnittemperatur ( C)s) (800 g Belastung, Temperatursteigerungsverfahren)
0,036
0
0
13,8
150
150
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
350
0,035
0
0
13,6
140
140
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stabgleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stabgleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
370
Bemerkungen:
') Es wurden Testproben aus verdrehten Drahtpaaren verwendet.
2) Es wurde eine Abriebsuntersuchungseinrichtung mit wiederholten Abriebvorgängen verwendet.
■') Der Draht wurde bei einer vorherbestimmten Temperatur während einer vorherbestimmten Zeit erhitzt, wobei er auf einen
Stab mit einem bestimmten Durchmesser aufgewickelt war, worauf die Bildung von Rissen mit dem bloßen Auge beobachtet
wurde.
4) In unbehandeitem Zustand oder nach dem AItem bei der angegebenen Zeit und der angegebenen Temperatur wurde die Probe
zehnmal auf einen Stab mit einem bestimmten Durchmesser aufgewickelt, worauf die Rißbildung mit einem Vergrößerungsglas
festgestellt wurde.
?) Die Proben wurden vertikal in einem Ofen überkreuzt und die Temperatur, bei der ein Kurzschluß eintrat, wurde bei gradueller
Steigerung der Ofentemperatur abgelesen.
Beispiel Ί4
10,72 g (0,04 Mol) 4-Phenyltrimellitst-l,2-anhydrid wurden mit 3,98 g (0,02 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylamin,
4,98 g (0,02 Mol) eines Polymethylen-polyphenylen-polyamins,
das im Mittel 2,5 Aminogruppen pro Molekül enthielt, 0,70 g (0,006 Mol) Hexamethylendiamin und
30 ml Kresol vermischt, worauf die Temperatur nach und nach erhöht und die Mischung bei einer
Badtemperatur von 25O0C 3 Stunden am Rückfluß erhitzt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde
der sich ergebende Vorläufer durch Ausfällen abgetrennt und es wurde die innere Viskosität bestimmt. Die
innere Viskosität des Vorläufers betrug 030 (dl/g). Die obige Reaktionslösung wurde auf einer Glasplatte
aufgebracht und 2 Stunden bei 15O0C und 5 Minuten bei
33O0C getrocknet, wobei man einen gelblich-braunen zähen Film mit guter Stabilität erhielt. Die Lösung
wurde unter gleichen Bedingungen unter Erzielung eines glänzenden Überzugs eingebrannt. Bei dem
Abziehtest unter Verwendung von klebendem Cellophanband, wobei die Oberfläche mit sich kreuzenden
Schnitten versehen wurde, konnte kein Abblättern festgestellt werden und es konnte auch beim Biegetest
keine Rißbildung beobachtet werden.
45
50
60
Ein 300-ml-Dreihalskolben wurde mit 19,2 g (0,1 Mol)
Trimellithsäureanhydrid, 19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan
und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt und unter einem Stickstoffstrom wurden die Materialien
bei einer Badtemperatur von 240 bis 2600C erhitzt. N-Methylpyrrolidon wurde nach und nach abdestilliert,
um die Reaktionsmischung aufzukonzentrieren und schließlich wurde die Reaktion bei einer Feststoffkonzentration
von etwa 80 Gew.-% fortgesetzt. Auf diese Weise wurde die Reaktion 3 Stunden fortgeführt und
nach Beendigung der Reaktion wurden 80 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung zugegeben.
Eine geringe Menge der erhaltenen Lösung wurde in Wasser gegossen, wobei sich ein gelbes Reaktionsprodukt
abschied. Die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführte Endgruppenbestimmung des
Reaktionsproduktes ergab, daß dieses endständige Aminogruppen in einer Mengs von 6,4xlO-4 Mol/g
ε-'.fwies. Die innere Viskosität des Reaktionsproduktes
betrug 0,28 (dl/g).
Die obige Lösung wurde mit 6.43 g (0,024 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid und 10 ml Xylol versetzt
und mit einer Badtemperatur von 180 bis 200°C
erhitzt. In dieser Weise destillierte man ein im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestehendes
Destillat aus der Reaktionsmischung ab. Die Reaktion wurde so 2 Stunden fortgesetzt, worauf nach Beendigung
der Reaktion eine geringe Menge der erhaltenen ; Lösung in Wasser ^ srossen wurde, um ein Zwischenkondensat
auszufäi .cn, das dann infrarotspektroskopisch untersucht wurde. In dem Infrarotspektrum
erschienen deutliche Absorptionen bei 750 cm-'. 1000 cm-'und 1280 cm -', die in dem Infrarotspektrum i<
> des Reaktionsproduktes, das vor der Zugabe von 4-Phenyltrimel!itat-l,2-anhydrid gebildet worden war,
nicht beobachtet werden konnten. Diese Absorptionen können daher den 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen
zugeordnet werden. ι >
Die obige Reaktionsmischung wurde dann mit 6,26 g (0,024 Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0.1 g
Dibutylzinndilaurat versetzt und 1 Stunde auf 18O0C erhitzt. Die innere Viskosität des erhaltenen Teilreaktionsproduktes,
das aus der Reaktionslösung abgetrennt :o worden war, betrug 0,34 (dl/g).
Die erhaltene Reaktionslösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 30 Minuten bei 150°C vorgetrocknet
und 5 Minuten bei 300DC eingebrannt und gehärtet, wobei men einen rraunen transparenten Film :■">
mit einer guten Flexibilität erhielt.
Unter gleichen Bedingungen wurde die Lösung auf eine Kupferplatte aufgebracht, vorgetrocknet, eingebrannt
und gehärtet, wobei mar einen zähen Überzug erhielt, der beim Biegen weder Risse bildete noch sich in
ablöste. Daraus ist ersichtlich, daß die oben erhaltene Reaktionslösung als Drahtumhüllungslack verwendet
werden kann.
Zu Vergleichszwecken wurde eine Lacklösung durch Wiederholen der oben beschriebenen Verfahrensweise v-,
hergestellt, wobei man 0.024 Mol TrimeHithsäureinhydrid
statt 4-Phenyltrimellitat-1.2-anhydrid verwendete. Dann wurde die Lösung in gleicher Weise wie oben
beschrieben auf einer Glasplatte eingebrannt, wobei man jedoch keinen Fiim mit guter Stabilität erhielt. Ein ji.
aus dieser Vprgipirhs!.~.-.nr.g auf einer Kupferplatte
gebildeter Überzug ergab leicht Risse beim Biegen.
Beispiel 16
Em 300-ml-Koiben wurde mit 19.2 g (0,1 Mol) -r,
Trimellithsäureanhyürid. 23.76 g M'-Diaminodiphenylmethan
und 50 g N-Melhylpyrrolidon beschickt, worauf
diese Materialien während 5 Stunden in gleicher Weise wie in Beispiel 15 beschrieben umgesetzt wurden. Dann
wurde die Reaktionsmischung durch Zugabe von 40 g "n
N-Methy pyrrolidon verdünnt.
Das au;. der obigen Lösung abgetrennte Reaktionsprodukt zeigte eine innere Viskosität von 0.18 (dl/g) und
enthielt 1,35 χ 10 - '■ Mol endständige Aminogruppen pro
Gramm. -.-■,
Eine Mischung aus 14,74 g (0.055 Mol) 4-Phenyltrimellitat-!,2-anhydrid
und 20 mi Xylol wurde zu der obigen Lösung zugesetzt und die Mischung wurde bei einer
Badtemperatur von 180 bis 200=C erhitzt. Das als Nebenprodukt gebildete Wasser wurde zusammen mit -'>
Xylol abgetrennt
Der sich ergebende aus der obigen Lösung abgetrennte Vorläufer besaß r're innere Viskosität von 0.20
(dl/g).
Dann wurden 7,47 g ε-nes Polyphenylen-poiymethy- ns
len-polyamins (Kondensat aus Anilin und Formaldehyd)
mit einem durchschnittliche" Kondensationsgrad von 2.5 zu der obigen Reaktionsrnischüng zugesetzt und die
Mischung wurde 1 Stunde bei einer Badtemperatur vo 240 bis 260°C erhitzt.
Die erhaltene Lösung wurde auf eine Glasplatt aufgebracht, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3500C
eingebrannt und gehärtet. In dieser Weise erhielt mar einen Film mit guter Stabilität. Die Hitzebeständigkei
des erhaltenen Filmes wurde in Luft unter Verwendun einer thermogravimetrischen Waage bei einer Tempe
ratursteigerungsgeschwindigkeit von 5°C/Min. be stimmt. Bis zu einer Temperatur von 4000C könnt
praktisch kein Gewichtsverlust festgestellt werden Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine gut
Hitzebeständigkeit aufweist.
Beispiel 17
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen vor 300 ml wurde mit 19,2 g (0,1 Mol) Tiimellithsäurcanhy
drid, 21,78 g(0,l 1 Mo!)4,4'-Diaminodiphenylmethan unc 50 g Kresoi beschickt, worauf die Materialien unte
einem Stickstoffstrom bei einer Badtemperatur von 24( bis 260°C erhitzt wurden.
Kresol wurde nach und nach abdestilliert und in de Endstufe wurde die Reaktion bei einem Feststoffgehal
von etwa 80 Gew.-% durchgeführt. Zu Beginn de Reaktion lag eine heterogene Reaktionsmischung vor
die jedoch mit Ablauf der Reaktion sich zu eine homogenen Lösung umwandelte. Nach der Beendigung
der Reaktion wurde die erhaltene Lösung mit 80 j Kresol verdünnt. Eine geringe Menge der erhaltener
Lösung wurde in Methanol gegossen, wobei man eil gelbes Reaktionsprodukt erhielt, das dann gemäß den ii
Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestim mung der inneren Viskosität und der Endgruppei
verwendet v/urde. Dabei ergab sich, daß das Produk eine innere Viskosität von 0,20 (dl/g) aufwies unc
endständige Aminogruppen in einer Menge vor 9.02 xlO-4 Mol/g enthielt.
Dann wurden 9.65 g (0,036 Mol) 4-Phenyltrimellitat
1.2-anhydrid z.u der obigen Lösung zugesetzt und du Mischung wurde bei einer Badtemperatur von 200 bi:
2!0"C erhitzt. Ein Teil des Kresols wurde zusammen mi
dem als Nebenprodukt gebildeten Wasser abdestilliert.
Nach der Beendigung der Reaktion wurde ein« geringe Menge des erhaltenen Zwischenkondensat!
durch Ausfällung abgetrennt und zur Bestimmung de endständigen Aminogruppen verwendet. Dabei ergal
sich, daß praktisch alle Endgruppen bei der obiger Reaktion in 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen um
gewandelt worden waren.
6,35 g (0,025 Mol) Tris-(/9-hydroxyäthyl)-isocyanura
und 0,2 g Tetrabutyltitanat wurden zu der obiger Reaktionslösung zugegeben und die Mischung wurdf
während 30 Minuten auf 18O0C erhitzt. Die erhaltens
Kresollösung wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen
vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt wobei man einen glänzenden Überzug erhielt, der ein«
gute Haftung und eine gute Flexibilität zeigte.
Beispiel 18
Unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1/ beschrieben, wurde ein Reaktionsprodukt mit eine
inneren Viskosität von 0,23, das endständige Amino gruppen in einer Menge von 1,26 χ 10~3 Mol/g enthielt
aus 19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 14,85 {
(0,075 Mol) 4,4'Diaminodiphenylmethan, 6,23 g eine; Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einen
durchschnittlichen Polykondensationsgrad von 2,5 unc 50 g Kresol hergestellt. Die erhaltene Reaktionsmi
schung wurde verdünnt und mit 13,4 g (0,05 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid in gleicher Weise wie
in Beispiel 17 beschrieben umgesetzt. Dann wurde die erhaltene Reaktionsmischung mit 3,18 g (0,01 Mol)
Diphenylterephthalat, 10,44 g (0.04 Mol) Tris-(j9-hydroxyäthylj-isocyanurat
und 0,2 g Tetrabutyltitanat versetzt und 30 Minuten auf 180 bis 2000C erhitzt. Die erhaltene
Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300=C eingebrannt, wobei
man einen Film mit guter Stabilität erhielt.
Beispiel 19
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 300 ml wurde mit 18.2 g (0,095 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
1,6 g (0,005 Mol) Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid, i9,8 g (0,i M'oi) 4,4'-Diaminodiphenyimethan
und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt und die Materialien wurden in einem Sticksioffstrom bei einer
Badtemperatur von 240 bis 260°C erhitzt. Während des Erhitzens wurde nach und nach N-Methylpyrrolidon
abdestilliert und in der Endstufe wurde die Reaktion bei einer Feststoffkonzentration von etwa 80 Gew.-%
durchgeführt. In dieser Weise wurde die Reaktion
3 Stunden fortgesetzt, worauf 50 g N-Methylpyrrolidon zu der erhaltenen Reaklionsmischung zugegeben
wurden.
Eine geringe Menge der erhaltenen N-Methylpyrrolidonlösung
wurde in Wasser gegossen, um ein gelbes Reaktionsprodukt abzutrennen. Es zeigte sich, daß das
Reaktionsprodukt eine innere Viskosität von 0.30 (dl/g) und einen Gehalt an endständigen Aminogruppen von
6,1 χ ΊΟ"4 Mol/g aufwies.
Dann wurden 6,4 g 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid und 10 g Xylol zu der obigen Lösung zugegeben und die
Mischung wurde mit einer Badtemperatur von 180 bis 2000C erhitzt. Während des Erhitzens wurde ein
Destillat, das im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestand, abgeführt.
Nachdem die Reaktion 2 Stunden durchgeführt worden war, wurde eine geringe Menge der erhaltenen
Reaktionslösung in Wasser gegossen, um den erhaltenen Polyamidimidvorläufer abzutrennen. In dem Infrarotabsorptionsspektrum
des Vorläufers konnten charakteristische Absorptionen für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
bei 750 cm \ 1000 cm1 und 1280 cm -' festgestellt werden.
6,5 g Tris-(f?-hydroxyäthyi)-isocyanurat und 0,1 g
Dibutylzinndilaurat wurden zu der obigen Reaktionslösung zugegeben und die Mischung wurde 20 Minuten
auf 180° C erhitzt.
Dann wurde N-Methylpyrrolidon und Xylol zu der
crnälicncn LÖSüng ΪΠ einer ucrüriigcfi Menge Zugegeben,
daß der Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien 30 Gew.-% und das N-Methyipyrrolidon/Xylol-Verhältnis
4 :1 betrug. Der so gebildete Lack wurde auf eine mit
Schmiergelpapier polierte Kupfarplute aufgetragen,
zunächst 30 Minuten bei 1500C getrocknet und
5 Minuten bei 300°C eingebrannt. Der erhaltene Überzug war sehr zäh und zeigte beim Biegen keine
Rißbildung oder Ablösung.
Zu Vergleichszwecken wurde ein Lack in gleicher Weise wie oben beschrieben hergestellt, mit dem
Unterschied, daß statt 4-Phenyltrimellitat-l^-anhydrid
eine äquimolare Menge Trimellithsäureanhydrid ver- < wendet wurde. Der Lack wurde auf eine Kupferplatte
aufgebracht und unter den gleichen Bedingungen, wie sie oben angegeben sind, eingebrannt Der erhaltene
Überzug neigte beim Biegen zu Rißbildungen. Daraus ist ersichtlich, daß durch Verwendung eines Polyainidimidvorläufers,
der endständige Arylestergruppen enthält, ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können.
Beispiel 20
172,8 g (0,9 Mol) Trimellithsäureanhydrid wurden mit
53,6 g (0,2 Mol) 4-Phenylirimellitat- 1.2-anhydrid, 225,0 g
(0,9 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 17,4 g (0,1
Mol) Tolylendiisocyanat in 400 ml entwässertem N-Methylpyrrolidon 2 Stunden bei 160° C umgesetzt,
wobei man eine rötlich-braune viskose Lösung erhielt.
Eine geringe Menge der Lösung wurde in Wasser gegossen, um das Reaktionsprodukt abzutrennen, das
eine innere Viskosität von 0,21 (dl/g) besaß. Im infrarotspekirum konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgilippe
charakteristische Absorptionen bei 750 cm-', 1000cm ; und 1280cm1 zusätzlich zu
den für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen Absorptionsbanden festgestellt werden.
400 g der obigen Lösung wurden mit 27 g Tris-(;Mivdroxyäthyl)-isocyanurat
und 0,8 g Dibutylzinndilaurat versetzt und die Mischung wurde unter Rühren 20 Minuten auf 1500C erhitzt. Ein Teil der erhaltenen
Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 15O0C vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300°C
eingebrannt, wobei man einen zähen Film mit guter Flexibilität erhielt.
Die Lösung wurde mit Dimeihylacetamid und Lösungsmittelbenzol verdünnt, wobei man einen Lack
mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 32 Gew.-% erhielt. Der Lack wurde auf einen weichen
Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1 mm bei 300 bis 400"C in einem vertikalen Untersuchungsofen bei
einer Drahtfördergeschwindigkeit von 3 m/Min, aufgetragen. Dieses Überziehverfahren wurde 5- bis 7mal
wiederholt, wobei man einen isolierten Leitungsdraht erhielt.
Der so erhaltene isolierte Leitungsdraht zeigte einen oberhalb 350° C gelegenen Erweichungspunkt, bestimmt
durch das Temperatursteigerungsverfahren, eine Abriebbeständigkeit von 120 Reibvorgängen und eine
gute Beständigkeit gegen thermischen Schock, bestimmt während 1 Stunde bei 25O0C, wobei der Draht
auf einen Stab mit dem gleichen Durchmesser wie der isolierte Draht aufgewickelt worden war. Selbst nach
dem Altern des isolierten Drahtes während 24 Stunden bei 200°C zeigte der Überzug, wenn der Draht auf einen
Stab mit gleichem Durchmesser aufgewickelt wurde, eine gute Flexibilität.
Beispiel 21
100 g der im ersten Teil des Beispiels 20 erhaltenen
Lösung wurden mit 6.5 g eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad
von 2,5 versetzt. Die erhaltene Lösung wurde 1 Stunde auf 180 bis 2000C erhitzt und dann auf
eine Glasplatte gegossen, worauf die Lösung 2 Stunden bei 150°C getrocknet und zur Erzielung des Härtens
3 Minuten bei 350° C eingebrannt wurde. Dabei erhielt man einen Film mit guter Stabilität
Der erhaltene Film wurde in Luft thermogravimetrisch
bei einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit von 5°C/Min. untersucht Bei einer Temperatur bis zu
etwa 400° C konnte kaum ein Gewichtsverlust festgestellt werden. Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine
gute Hitzebeständigkeit aufweist
Beispiel 22
Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 20 beschrieben durchgeführt, mit dem
Unterschied, daß 153,6 g (0,8 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 107,2 g (0,4 Mol) 4-Phenyliriniellitat-1,2-anhydrid,
400 ml N-Methylpyrrolidon und 250 g (1 Mol) 4.4'-Diphenylmethandiisocyanat
verwendet wurden.
Die erhaltene Reaktionsmischung lag bei hoher Temperatur in Form einer homogenen Lösung vor, aus
der jedoch beim Abkühlen ein Teil des Reaktionsproduktes ausfiel. Eine geringe Menge der Reaktionslösung
wurde zur Abtrennung des Reaktionsproduktes, das eine innere Viskosität von 0,188 (dl/g) aufwies, in
Wasser gegossen.
100 g der obigen Lösung wurde in dem Zustand, in dem sie noch die hohe Temperatur aufwies, mit ί 2 g
Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,2 g Dibutylzinndilaurat
versetzt. Die Mischung wurde dann 10 Minuten auf !500C erwärmt. Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 1500C getrocknet und 5 Minuten bei 300°C eingebrannt.
Man erhielt einen zähen transparenten Film mit guter Flexibilität.
Beispiel 23
Eine Mischung aus 172,8 g (0,9 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
26,8 g (0,1 Mol) 4-Pheny!trimeIlitat-1,2-anhydnd, 25Og (1 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
9,4 g (0,1 Mol) Phenol und 400 ml N-Methylpyrrolidon wurde unter Rühren 1 Stunde auf 120 bis 16O0C und
während 1 weiteren Stunde auf 18O0C erhitzt, wobei man eine rötlich-braune Lösung erhielt. Der in der
Lösung enthaltene sich ergebende Vorläufer zeigte eine innere Viskosität von 0,39 (d!/g).
Diese Vorläuferlösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 1500C und 10 Minuten bei
230°C getrocknet, wobei man jedoch keinen Film mit guter Stabilität erhalten konnte.
Löste man jedoch 5 gTris-(|3-hydroxyäthyi)-isocyanurat
und 0,1 g Dibutylzinndilaurat unter Erwärmen in 100 g der obigen Lösung und brachte man die erhaltene
Lösung auf eine Glasplatte auf und trocknete sie in gleicher Weise wie oben beschrieben, so erhielt man
einen zähen Film mit guter Flexibilität.
Die Reaktion wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 20 beschrieben, durchgeführt, mit dem Unterschied, daß
statt dem in Beispiel 20 verwendeten Trimellithsäureanhydrid eine Mischung aus 90 Mol-% TrimeHithsäureanhydrid
und 10 Mol-% Benzophenontetracarbonsäure vcr^vcPujCt wur^-c. i^ic erhaltene Losung würde in
gleicher Weise wie ;n Beispiel 20 beschrieben mit Tris-(/J-hydroxyäthyl)-isocyanurat umgesetzt. Brachte
man die sich ergebende Lösung auf eine Glasplatte auf und brannte sie in gleicher Weise wie in Beispiel 20
beschrieben ein, so erhielt man einen zähen Film mit einer guten Flexibilität.
Beispiel 25
53,6 g (0,2 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 153,6 g (0,8 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 16,6 g (0,1
Mol) Isophthalsäure wurden in 400 ml entwässertem N-MethylpyrrolidoTi gelöst, worauf man 250,0 g
ίο (1,0MoI) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zu der Lösung
zusetzte. Die Mischung wurde nach und nach auf 16O0C erhitzt und die Reaktion wurde etwa 2 Stunden
durchgeführt, wobei man eine rötlich-braune viskose Lösung erhielt.
i) Eine geringe Menge der erhaltenen Lösung wurde in
Wasser gegossen und das ausgefällte Reaktionsprodukt wurde abgetrennt und getrocknet. Anschließend wurde
festgestellt, daß das Reaktionsprodukt eine innere Viskosität von 0,22 (dl/g) aufwies.
Die obige Lösung wurde auf eine Steinsalzplatte aufgetragen, zur Vertreibung des Lösungsmittels gut
getrocknet und dann wurde eine Infrarotspektralanalyse durchgeführt. Es wurden für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsban-
.'■> den bei 750 cm-', 1000 cm-' und 1280 cm-' zusätzlich
zu den für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen Absorptionen beobachtet.
Der so erhaltene Polyamidimidvorläufer, der endständige 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen aufwies,
so war zur Herstellung eines Filmes mit guter Stabilität nicht geeignet, wenn die Vorläuferlösung auf eine
Glasplatte aufgebracht und 2 Stunden bei 150°C und 5 Minuten bei 3000C getrocknet wurde. Brachte man die
obige Lösung auf eine Aluminiumplatte auf, und brannte
i"» sie unter gleichen Bedingungen ein, so erhielt man einen Überzug, der beim Biegen leicht Risse bildete.
100 g der Vorläuferlösung wurden mit 7 g Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat
und 0,2 g Dibutylzinndilaurat versetzt und die Mischung wurde 10 Minuten unter Rühren auf 15O0C erhitzt. Die Reaktionsmischung
wurde mit Ν,Ν-Dimethylacetamid und Methylethylketon in der Weise verdünnt, daß der Gehalt an
nicht-flüchtigen Materialien 25 Gew.-°/o betrug, wobei man einen Überzugslack erhielt. Der so erhaltene
4=> Überzugslack wurde mit Hilfe einer Spritzpistole auf
eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,8 mm aufgebracht und getrocknet. Dieses Überzugs- und
Trocknungsverfahren wurde wiederholt, wobei man einen Überzug mit einer Dicke von etwa 40 μ erhielt.
Der Überzug wurde dann 4 Minuten bei 300° C eingebrannt
Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des so erhaltenen Überzuges sind in der Tabelle !!!
angegeben, aus denen ersichtlich ist, daß der Überzug
si eine gut ausgeglichene Kombination der gewünschten
Eigenschaften besaß.
Eigenschaften des Überzugs
Meßergebnisse
Bemerkungen
Haftvermögen
Flexibilität
100/100 (keine Ablösung) gut (2 mm Durchmesser) 5H
Ritz-Klebstreifenabzieh-Test
Mandrel-Test
Nadelhärte
I'ortset/ung
Eriehscn-Wert
Erweichungspunkt
Durchschlagsspannung
Spezifischer Widerstand
Erweichungspunkt
Durchschlagsspannung
Spezifischer Widerstand
MeIJc rgcbnisse
5,9 mm
oberhalb 350 C 155 kV/mm 5,2 X ΙΟ1' <]· cm
Bemerkungen
Vcrformungslüngi: v()r der Riübildung
Untersuchune uemiiH JlS 3211
Untersuchune uemiiH JlS 3211
Beispiel 26
192 g (1,0 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 26,8 g (0,1
Mol) 4-Phenyltrimellitat-],2-anhydrid, 82g (0,5 Mol)
t~— l-.i -4::.—. .„* ,.—-J lic ~ /nc κλ«ι\ λ a>
n;nunn.,i
l \JiylClluli3UCyailai UHU 1.C^g ^v/,-» ivivM/ -t,t -l-'ijjiiuiij'imethandiisoeyanat
wurden in 40 ml N-Methylpyrrolidon gelöst und unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 20 beschrieben, umgesetzt. Das in der sich ergebenden Lösung enthaltene Reaktionsprodukt besaß
eine innere Viskosität von 0.27 (dl/g) und in dem Infrarotspektrum des Produktes wurden in gleicher
Weise wie in Beispiel 20 die charakteristischen Absorptionen der 4-Phenyloxycarbonylphthalimidgruppen
beobachtet.
Die erhaltene Lösung wurde auf eine Kupferplatte aufgebracht. 2 Stunden bei 15O0C getrocknet und
5 Minuten bei 3000C eingebrannt. Beim Biegen der überzogenen Kupferplatte löst sich der Überzug leicht
ab.
5 g Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0.2 g Dibutylzinndilaurat
wurden in der Wärme in 100 g der obigen Lösung gelöst und die erhaltene Lösung wurde
auf eine Kupferplatte aufgebracht. 2 Stunden bei !50=C
getrocknet und 5 Minuten bei 300'C eingebrannt. Man erhielt einen Überzug mit ausgezeichneter Flexibilität
und einem ausgezeichneten Haftungsvermögen, der beim Biegen keine Risse bildete.
Beispiel 27
Eine Mischung aus 8,64 (0,045 Moi) Trimeiiithsäureanhydrid.
3,87 g (0,010 Mol) 4-Phenoxycarbonyl-N-(3-carboxyphenyl)-phthalimiJ und 5,0 g N-Methylpyrrolidon
wurden auf 8O0C erhitzt und die Mischung wurde mit 12,50 g (0,05 Mol) 4.4'-Diphenylmethandiisocyanat
versetzt. Die Reaktion wurde 3 Stunden bei 170 bis 180° C durchgeführt, wobei man eine braune homogene
Lösung erhielt. Eine geringe Menge der Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Reaktionsprodukt
wurde abgetrennt. Das abgetrennte Produkt zeigte eine innere Viskosität von 0,25 (dl/g).
In dem Infrarotspektrum des obigen Reaktionsproduktes konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsbanden bei 750cm-1, 1000cm-1 und 1280cm-1 zusätzlich zu den
für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen Absorptionsbanden festgestellt werden.
Die obige Vorläuferlösung wurde mit 131 g (0,005 Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt und die
Mischung wurde 1 Stunde auf 150° C erwärmt, worauf man 0,2 g Dibutylzinndilaurat zugab. Die Mischung
wurde dann in ähnlicher Weise 1 Stunde auf 150° C
erhitzt Das Reaktionsprodukt, das in der erhaltenen Lösung enthalten war, besaß eine innere Viskosität von
0,29 (dl/g).
Die so gebildete Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgebracht. 1,5 Stunden bei 150° C getrocknet und
5 Minuten bei 3000C eingebrannt, wobei man einen braunen Film mit guter Stabilität erhielt.
Beispiel 28
Die Reaktion wurde in gleicher Weise wie im ersten Teil des Beispiels 27 durchgeführt, mit dem Unterschied,
daß eine Mischung aus 90 Mol-% Trimellithsäureanhydrid
und 10 Mol-% Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid statt dem in Beispiel 27 verwendeten Trimellithsäureanhydrid
eingesetzt wurde. In ,'leser Weise erhielt
man eine Reaktionslösung, die einen Polyamidimidvorläufer mit endständigen 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen
enthielt. Die Lösung wurde mit 1.25 g (0,005 Mol) eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit
einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 2,5 versetzt und die Mischung wurde 1.5 "Munden auf 200cC
er'iitzt. Die erhaltene Lösung wurde auf eine Glasplatte
gegossen und 2 Stunden auf 15O0C und 3 Minuten auf 350cC erhitzt, um das Härten zu bewirken. Man erhielt
einen Film mit guter Stabilität.
Beispiel 29
In gleicher Weise wie \τ· ersten Teil des Beispiels 27
beschrieben, wurden 8.64 g (0.045 Mo!) Trimellithsäureanhydrid.
3,87 g (0,010 Moi) 4-Phenoxycarbonyl-N-(3-carboxyphenylj-phthalimid
und 12.50 g (0.05 Mol) 4.4'-Diphenylmethan-diisocyanat in 50 ml N-Methylpyrrolidon
umgesetzt, wobei die Badtemperatur auf 25O0C
gesteigert und N-Melhyipyrrulidon nach und nach
abdestilliert wurde. Nachdem 45 ml N-Methylpyrrolidon
abdestilliert worden waren, gab man nach und nach 55 g Kresol zu der erhaltenen braunen viskosen Masse.
In dieser Weise wurde die Masse homogen im Kvesc·. gelöst.
Dann gab man 1,31 g Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zu der Lösung und erhitzte sie 1 Stunde auf 150:C. Anschließend gab man 0.2 g Tetrabutyltitanat zu der
Reaktionsmischung, wobei man eine rötlich-braune hnmnupnp I ϋςιιηρ prhieh. Das erhaltene in der Lösune
o — _ c ,_
enthaltene Teilreaktionsprodukt besaß eine iniere Viskosität von 0,37 (dl/g).
Die so gebildete Lösung wurde auf eine Kupferplatte aufgebracht. 1,5 Stunden bei 150° C vorgetrocknet und
5 Minuten bei 300° C eingebrannt, wobei man einen glänzenden zähen Überzug erhielt. Beim Biegen der
Kupferplatte oder beim Ritzklebstreifenabziehtest konnte keine Rißbildung oder Ablösung beobachtet
werden. Daraus ist ersichtlich, daß der erhaltene Überzug eine gute Haftung und eine gute Flexibilität
aufwies.
Beispiel 30
Das Verfahren des Beispiels 27 wurde wiederholt -rtit
dem Unterschied, daß statt des in Beispiel 27 verwendeten Trimellithsäureanhydrids durch Umsetzer,
von Trimellithsäureanhydrid mit m-Aminobenzoesäure erhaltenes N-(3-Carboxyphenyl)-irimellithsäureimid
verwendet wurde. Die erhaltent Lösung wurde auf eine
Glasplatte aufgegossen und eingebrannt. Der erhaltene Film zeigte eine gute Flexibilität. Brachte man die
Lösung auf eine Kupferplatte auf und brannte sie ein, so erhielt man einen Überzug mit einem guten Haftungsvermögen.
Beispiel 31 1Q
Eine Mischung aus 19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon wurde in einem Stickstoffstrom
bei einer Badtemperatur von 240 bis 26O0C erhitzt Die Reaktionsmischung wurde nach und nach
durch Abdestillieren von N-Methylpyrrolidon aufkonzentriert, so daß die Reaktion in der Endstufe mit einer
Feststoffkonzentration von etwa 80 Gew.-% durchgeführt wurde. In dieser Weise wurde die Reaktion
3 Stunden durchgeführt. Nach Beendigung der Reaktion :o gab man 80 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung.
Eine geringe Menge der obigen Lösung in N-Methylpyrrolidon
wurde in Wasser gegossen, um ein gelbes Reaktionsprodukt abzutrennen, das 6,6xlO-4 Mol
endständige Aminogruppen pro Gramm enthielt und eine innere Viskosität von 0,27 besaß.
Eine Mischung aus 6,43 g (0,024 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid
und 10 ml Xylol wurde zu der obigen Lösung zugesetzt und die Badtemperatur wurde auf 180
bis 2000C gesteigert, wobei man ein Kondensat, das im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestand, aus der
Reaktionsmischung abdestilliert. Die Reaktion wurde bei der obigen Temperatur 2 Stunden fortgesetzt. Eine
geringe Menge der erhaltenen Reaktionsmischung wurde zur Abtrennung des Reaktionsproduktes in
Wasser gegossen. In dem Infrarotspektrum des Produktes konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsbanden bei 750 cm-1,1000 cm-' und 1280 cm-' beobachtet werden.
Zu der obigen Lösung gab man dann 3,0 g (0,012 Mol)
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und setzte die Mischung während 3 Stunden bei einer Badtemperatur von
1700C um.
Eine geringe Menge der erhaltenen Reaktionslösung wurde in Wasser gegossen, wobei man ein Reaktionsprodukt erhielt, das eine innere Viskosität von 0,37 (dl/g)
aufwies.
Der Gehalt an endständigen Carbonsäuregruppen wurde mit 0,47 χ 10~4 Mol/g bestimmt, wobei praktisch w
alle zu Beginn vorhandene Carboxylgruppen zu Amidbindungen umgewandelt worden waren. Daraus
ist ersichtlich, daß praktisch alle Endgruppen des Vorläufers aus 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen
bestanden.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde mit 3,13 g Tris-(/3-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,1 g Dibutylzinndilaurat
versetzt und die Mischung wurde 1 Stunde auf 1800C erhitzt. Die so gebildete Lösung wurde auf
eine Glasplatte aufgebracht, getrocknet und 5 Minuten t>o
bei 300° C eingebrannt, wobei man einen Film mit guter Stabilität erhielt. Die Lösung wurde auch auf eine
Kupferplatte aufgebracht und unter ähnlichen Bedingungen eingebrannt, wobei man einen glänzenden
zähen Überzug erhielt, der beim Biegen der Platte keine b5 Rißbildung oder Ablösung zeigte. Daraus ist ersichtlich,
daß die in diesem Beispiel erhaltene Lösung als Lack zur Herstellung von isolierten Leitungsdrähten geeignet ist.
4S
Ein Reaktionsprodukt mit einer inneren Viskosität von 0,23 (dl/g), das endständige Aminogruppen und
endständige Carboxylgruppen in Mengen von
4.01 χ ΙΟ-4 Mol/g bzw. 9,9 χ 10-4 Mol/g enthielt, wurde
unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 31 beschrieben, hergestellt, mit dem Unterschied, daß man
19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 17,82 g (0,09 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan verwendete.
Anschließend wurde das obige Reaktionsprodukt mit
4.02 g (0,015 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid und
4,50 g (0,018 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 31 beschrieben,
umgesetzt, wobei man einen Polyamidimidvorläufer mit einer inneren Viskosität von 0,41 (dl/g) erhielt,
der endständige Carboxylgruppen und Aminogruppen in Mengen von 0,58 χ ΙΟ"4 Mol/g bzw. 0,41 χ ΙΟ"4 Mol/g
enthielt.
Die den obigen Vorläufer enthaltene Reaktionslösung wurde mit 2 g eines Polyphenylen-polyamins mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 249 (aus Anilin und Formaldehyd gebildetes Kondensat) versetzt
und die Mischung wurde 3 Stunden bei einer Badtempe ratur von 200 bis 220 C erhitzt. Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgebracht, getrocknet und 5 Minuten bei 3500C eingebrannt, wobei man einen Film
mit guter Stabilität erhielt. Untersucht man den Film thermogravimetrisch in Luft bei einer Temperatur
Steigerungsgeschwindigkeit von 5°C/Min., so konnte bis zu einer Temperatur von 4000C praktisch keine
Gewichtsabnahme festgestellt werden. Daraus ist ersichtlich, daß der gemäß diesem Beispiel erhaltene
Film eine gute Hitzebeständigkeit aufweist.
Ein 2-Liter-DreihalskoIben wurde mit 198 g (1 Mol)
4,4'-Diaminodiphenylmethan und 400 g N-Methylpyrrolidon beschickt worauf nach und nach unter Rühren bei
1000C 192 g (1 Mol) Trimellithsäureanhydrid zu der Mischung zugesetzt wurden, worauf man 100 g Xylol
zugab. Die Mischung wurde dann mit einer auf 180 bis 2000C erhöhten Badtemperatur erhitzt, während das als
Nebenprodukt gebildete Wasser durch azeotrope Destillation mit Xylol entfernt wurde. Die Reaktion
wurde etwa 3 Stunden bei einer Badtemperatur von 2000C fortgesetzt, worauf die Badtemperatur auf 100° C
erniedrigt wurde. Anschließend gab man 31,3 g (0,125 Mol) 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat zu der Reaktionsmischung
und steigerte die Badtemperatur auf 240 bis 2600C, um die Reaktionsmischung bis zu einer
Feststoffkonzentration von 70 Gew.-% einzuengen Dann wurde die Reaktion bei der oben angegebenen
Temperatur während 5 Stunden am Rückfluß weitergeführt. Die innere Temperatur betrug 218° C und die
Reaktionsmischung lag in Form einer schwach-trüben viskosen Flüssigkeit vor, die dann durch Zugabe von
700 g N-Methylpyrrolidon in eine homogene Lösung überführt wurde.
Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen und in Wasser eingebracht, um das erhaltene Kondensat
abzutrennen, das dann zur Bestimmung der inneren Viskosität und der Endgruppen verwendet wurde.
Das Kondensat besaß eine innere Viskosität von 0,32 (dl/g) und enthielt endständige Aminogruppen und
Carboxylgruppen in Mengen von 4,3 χ 10 4 Mol/g bzw
0,6 xlO-4 Mol/g.
Die obige Lösung wurde mit 67 g (0,25 Mol]
130 221/81
I 2239611 | Ausgangsmaterial | 50 1 | η der folgenden Tabelle IV angegebenen Si | 4-Phenyltrimellitat-l,2-dianhydrid [| |
I 49 | 34 PTA | imidvorläufer und Formmassen hergestellt, wobei die in φ | Abkürzungen haben folgende Bedeutung: i| | 4,4'-Diaminodiphenylmethan Ί |
■i-Phenyltrimellithsäure-l^-anhydrid, 11,9 g (0,1 Mol) | MDA | der folgenden Tabelle IV angegebenen Reaktionsteil- jj| | Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat ;] | |
2-Amino-2-methylpropandiol und 100 g Xylol versetzt | m-Xylylendiamin | nehmer verwendet wurden. In jedem Beispiel wurde ein J | PTA: | Tetra-n-butyltitanat f.j |
und die Mischung wurde bei einer Badtemperatur von | 35 PTA | Vorläufer mit guter Härtbarkeit erhalten, der nach dem | | κι MDA: | Di-n-butylzinndilaurat Xj N-Methylpyrrolidon ■■''■ |
180 bis 2000C erhitzt, währenddessen das als Nebenpro | 4,4'-Diaminodicyclohexylamin | r> Härten einen flexiblen Film ergab. | | THEIC: | Tetramethylensulfon y |
dukt gebildete Wasser zusammen mit Xylol azeotrop | 36 PTA | Die | TBT: | Ν,Ν-Dimethylacetamid. i| |
abdestilliert wurde. Dann gab man 2 g Dibutylzinndilau- | 4,4'-Diaminophenyläther | DBTD: N-MP: |
||
rat zu der Reaktionsmischung und führte die Reaktion | 3,3'-Diaminodiphenylsulfon | l-, TMS: | Reaktions- Innere Arylveresterungs- ;i | |
während 1 Stunde bei 180° C fort. | 37 Trimellithsäureanhydrid | NNDA: | lösungsmittel Viskosität grad der End- lh | |
Die so gebildete Reaktionslösung wurde auf eine | MDA | gruppen ti | ||
Glasplatte aufgebracht, getrocknet und 5 Minuten bei | N-(2-Hydroxy-l-hydroxymethyl-l-methyl- | Menge | K resol 0,18 72% · | |
3000C eingebrannt, wobei man einen Film mit guter | iilhyl)-trimellithsäureimid | |||
Stabilität und Flexibilität erhielt. | I 38 2-Methyltrimellithat I MDA m-Aminobenzoesäure |
|||
B e i s ρ i e 1 e 34 bis 43 | 39 4-Phenyl-2-methyltrimellithat | 0,15 | K resol 0,21 77% ■■ | |
Gemäß den in den vorhergehenden Beispielen | Phenyl-m-aminobenzoat | 0,10 | ||
I beschriebenen Verfahrensweisen wurden Polyamid- | MDA | 0,035 | K resol 0,16 70% | |
I Tabelle IV | Hexamethylendiamin | 0,15 | ||
I Beispiel Vorläufer | 40 Diphenylsulfon^^'-tricarbons.iiircanh.vdrid | 0,135 | ||
Nr. | 4,4'-Diphenylmethandiisocy;inat | 0,15 | K resol 0,14 | |
PTA | 0,09 | |||
41 Trimellithsäureanhydrid | 0,045 | |||
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat | 1,50 | |||
ToI uy lend iisocyanal | 1,40 | N-MP 0,25 58% | ||
PTA | 0,30 | |||
42 Trimellithsäureanhydrid | ||||
4,4'-Diphenylmcthandiisocyanat | 0,15 | K resol 0,17 70% | ||
Toluylendiisocyanal | 0,135 | |||
PTA | 0,03 | |||
43 Trimellithsäureanhydrid | 0,15 | |||
MDA | 0,03 | N-MP 0.25 93% | ||
I Toluylcndiamin | 0,12 | |||
I Bis-OhydroxyäthyD-tcrcphthalat | 0,015 | |||
0,135 | TMS 0,24 927« | |||
0,15 | ||||
0,03 | ||||
0,135 | ||||
0,135 | NNDA 0,20 90% | |||
0,015 | ||||
0,03 | ||||
0.135 | ||||
0,135 | K resol 0,13 50% | |||
0,015 | ||||
0,03 | ||||
1,5 | ||||
1,05 | ||||
0,15 | ||||
0.2 | ||||
Tabelle IV (Fortsetzung)
Beispiel Härter Nr.
(Mol)
Katalysator Filmbildungseigenschaft (5 Min. bei 300 C gehärtet)
Nr. des Beispiels gemäß dem vorgegangen wurde
34 | THEIC (0,015) | TBT |
35 | 2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol (0,015) | TBT |
36 | THEIC (0,015) | TBT |
37 | - | TBT |
38 | 2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol (0,015) | DBTD |
+ THEIC (0,015) | ||
39 | THEIC (0,15) | TBT |
40 | THEIC(O5Ol) | DBTD |
41 | THEIC (0,01) | DBTD |
42 | THEIC(O1Ol) | DBTD |
43 | THEIC (0,3) | TBT |
gut gut gut gut gut
gut gut gut gut gut
22 20 20
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufern, worin(A) 50 bis 100 Mol-% der gesamten Struktureinheiten aromatische Amidimidstruktureinheiten der folgenden Formel I sindIl /x-NHC- Ar N-R1dem Wert berechnet ist, der bei 300C unter Verwendung einer Lösung des Polymerisats in N-Methylpyrrolidon mit einer Konzentration von 0,5 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, indem man(1)eine aromatische Tricarbonsäure der allgemeinen FormelHOOC — ArCOOHCOOH(I)worin Ar eine aromatische Gruppe und Ri einen zweiwertigen organischen Rest bedeuten, _>o(B) 0 bis 50 Mol-% der gesamten Struktureinheiten Copolymereinheiten ausgewählt aus der Gruppe sind-tOC —R2-CONH-R3-NHf- oder-fNHOC —R, —CONH-R3f- «'(Ha)—rNHCO —R.,f- (lib)-TOC-R5-COO-R6-Of- '"'oder-[0OC-R5-COO/COx /COx-N R7(lic)N-R8-(lld)Ar-C-O-R9(lic)worin R„>, Ri, R4, R=,. R*. Rn und Rq aliphatische oder aromatische organische Gruppen mit einer Wertigkeit von 2 bis 4 und Rj eine vierwertige organische Gruppe darstellen und Ar die oben angegebene Bedeutung besitzt, und(C) mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen der FormelAr'-OOC-situl, uiiiiii Ar' eine ca,.'.·.! ii^i m ! ; i^.iktive aromatische Gruppe darstellt,(D) wobei diese Polyamidimidvorläufer eine innere Viskosität von 0,05 bis 0,45 aufweisen, die aus worin Ar dieselbe Bedeutung wie in Formel (I) besitzt, oder ein Anhydrid oder einen niedrig-Alkylmonoester dieser Verbindung, wobei die aromatische Tricarbonsäure durch bis zu 10 Gew.-% einer aromatischen Tetracarbonsäure oder deren Derivaten ersetzt sein kann, mit(2) einem aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diamin und/oder einem aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diisocyanat(3) und gegebenenfalls mit einer aromatischen Dicarbonsäure oder Derivaten dieser Dicarbonsäure, aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diolen oder Aminohydroxyvtirbindungen. Aminocarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren, die zwei funktioneile Gruppen aufweisen, und funktionellen Derivaten dieser Verbindungen umsetzt,dadurch gekennzeichnet, daß(4) man die Carbonsäurearylestergruppen, die mindestens 30 Mol-% der Endgruppen ausmachen, in der Weise in die Polyamidimidvorläufer einführt, daß man die genannten Komponenten (1), (2) und gegebenenfalls (3) mit(4-A) einem Diarylcarbonat oder
(4-B) einem aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydridmonoarylester der allgemeinen Formel (Γ")/COx
UOOC- Ar O (Γ")N co /worin Ar eine dreiwertige aromatische Gruppe bedeutet und die Carboxyl- und Carbonsäureanhydridgruppen an Kern-Kohlenstoffatome der aromatischen Gruppe Ar gebunden sind und Φ eine einwertige aromatische Gruppe bedeutet,
oder mit den hydrolysierten Derivaten oder Estern dieser cyclischen Anhydridverbindungen mit einem niedermolekularen Alkohol umsetzt und{5)die Mengen der Reaktionsteilnehmer derart eingestellt werden, daß die Gesamtzahl der Carbonsäurearylestergruppen, der Dicarbonsäureanhydridgruppen und/oder der Carbonsäuregruppen (einschließlich der Gruppen der funktionellen Derivate), die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern enthalten sind, mindestens äquimolar ist zu der Anzahl der Aminogruppen und/oder Isocyanatgruppen,die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern vorhanden sind.
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