DE2439386B2 - Wäßriger Einbrennlack und dessen Verwendung als Drahtlack - Google Patents
Wäßriger Einbrennlack und dessen Verwendung als DrahtlackInfo
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Description
Es sind bereits wäßrige Einbrennlacke bekannt, die Polyester mit freien Carboxylgruppen und stickstoffhaltige
Harze enthalten, wobei der Lack mit flüchtigen B Basen löslich gemacht ist. Die Polyester sind durch eine
Umsetzung von Di-, Tri- und Tetracarbonsäuren mit mehrwertigen Alkoholen hergestellt.
Obgleich wäßrige Lacke auch schon als Drahtlacke vorgeschlagen worden sind, sind diese nicht erfolgreich
einsetzbar, da diese wäßrigen Einbrennlacke keine niedrige Viskosität, keine hohe Konzentration und
keine guten filmbildenden Eigenschaften besitzen.
Ziel der Erfindung ist es daher, wäßrige Einbrennlakke zur Verfügung zu stellen, die zum Beschichten und
Überziehen von elektrischen Leitern, wie z. B. Drähten, geeignet sind.
Durch die Erfindung werden nun wäßrige Einbrennlacke mit niedriger Viskosität und hoher Konzentration
zur Verfügung gestellt, die zum Beschichten von Leitern geeignet sind.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein wäßriger Einbrennlack auf Basis von mit einer flüchtigen Base
löslich gemachten, carboxylgruppenhaltigen Polyesterharzen A und stickstoffhaltigen Harzen B, wobei die
Komponente A das Reaktionsprodukt aus
1. einer Carbonsäurekomponente aus (a) 15 bis 100 Mol-% von mindestens einer aromatischen Tricarbonsäure
oder deren Anhydrid, worin bis zu 30 Mo!-% der aromatischen Tricarbonsäure oder deren Anhydrid durch mindestens eine aromatische
Tetracarbonsäure oder deren Anhydrid ersetzt sein können, und (b) 0 bis 85 Mol-% von mindestens
einer Dicarbonsäure oder deren Anhydrid, und
2. einer Alkoholkomponente aus mindestens einem mehrwertigen Alkohol ist und eine Säurezahl von
10 bis 150 hat, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Komponente B ein Polyimidharz, welches das
ReaktionsDrodukt aus einer Butantetracarbonsäure und/oder einem imidbildenden Derivat davon mit
mindestens einem organischen Diamin ist, darstellt Auf diese Weise wird ein Lack mit niedriger
Viskosität und hoher Konzentration erreicht, der beim Aufbrennen auf elektrische Leiter ausgezeichnete
mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften ergibt
Die Carboxylgruppen enthaltenden Polyesterharze können durch Umsetzung von
(1) einer organischen Carbonsäurekomponente, welche organische Polycarbonsäuren (oder ihre
Anhydride) umfaßt und die mindestens 15 Mol-%, d.h. 15 bis 100 Mol-%, vorzugsweise 50 bis 100
Mol-%, aromatische Tricarbonsäuren (oder deren Anhydride) enthält, mit
(2) einer organischen Alkoholkomponente, die organische mehrwertige Alkohole in einem alkoholreichen
Zustand umfaßt
hergestelt werden.
hergestelt werden.
In diesem Falle ist ein bevorzugtes Verhältnis von OH/COOH etwa 1,0 bis 3,0, vorzugsweise 1,15 bis 1,95.
Wenn das Verhältnis unterhalb 1,0 liegt dann tritt während der Umsetzung Gelierung auf, bevor das
Molekulargewicht des Produkts genügend erhöht worden ist. Wenn das Verhältnis oberhalb 3,0 liegt, dann
werden nur Polymere mit einem zu niedrigen Molekulargewicht erhalten und es ist somit schwierig, selbst
beim Brennen der erhaltenen Lacke zähe Filme zu erhalten. Naturgemäß kann ein weiterer Überschuß der
Alkohole zugesetzt werden, wenn nach Beendigung der Reaktion eine Vakuumbehandlung angeschlossen wird.
Die Reaktion wird bei Temperaturen von etwa 100° bis 300° C, vorzugsweise 160° bis 220° C, über einen
Zeitraum von mehreren Stunden durchgeführt um das i^ Wasser abzudestillieren. Die Stoffe werden dabei
allmählich zu einem viskosen Harz und die Säurezahl nimmt auf unterhalb etwa 150 ab. Die Reakiion wird
abgebrochen, wenn die Säurezahl im Bereich von etwa 10 bis 150, vorzugsweise 20 bis 100, liegt, um ein
■io farbloses transparentes Harz zu erhalten. Hierauf wird
das resultierende Harz in Wasser aufgelöst, indem flüchtige basische Verbindungen, z. B. eine wäßrige
Ammoniaklösung, zugesetzt werden, um eine transparente wäßrige Lösung des carboylgruppenhaltigen
4i Polyesterharzes herzustellen. Wenn die organische
Carbonsäurekomponente nicht mindestens 15 Mol-% aromatische Tricarbonsäuren (oder deren Anhydride)
enthält resultiert eine trübe Lösung, oder das Harz wird wasserunlöslich.
% Die Umsetzung muß aus folgenden Gründen abgebrochen werden, wenn die Säurezahl im Bereich
von etwa 10 bis 150 liegt: Wenn die Säurezahl unterhalb etwa 10 liegt, dann wird der fertige Einbrennlack trübe
und die mechanischen Eigenschaften der gebrannten Überzugsfilme und das Aussehen des Films werden
verschlechtert. Wenn die Säurezahl oberhalb etwa 150 liegt, dann bleiben in den gebrannten Überzugsfilmen
Carboxylgruppen zurück und die elektrischen und thermischen Eigenschaften der gebrannten Überzugsfilbo
me werden verschlechtert.
Wenn der resultierende wasserlösliche carboxylgruppenhaltige Polyester allein gebrannt wird, dann ist es
schwierig, Überzugsfilme zu bilden, die eine genügende Filmfestigkeit und gute Eigenschaften haben. Dies geht
()5 aus Tabelle II hervor, worin Eigenschaften von
beschichteten elektrischen Drähten angegeben werden. Zur Herstellung der Polyimidharze aus Butantetracarbonsäure
(oder ihren imidbildenden Derivaten) und
organischen Diaminen können die in den JA-AS 14503/1972 und 19710/1972 beschriebenen Verfahren
angewendet werden. Bei diesen Verfahren werden Butantetracarbonsäure (oder ein imidbildendes Derivat
davon) und ein organisches Diamin in einer äquimolaren
Menge in Wasser mit einer Konzentration von etwa 65 bis 85 Gew.-% bei einer Temperatur von etwa 60 bis
100° C umgesetzt Polyimidharze mit einem verhältnismäßig hohen Polymerisationsgrad werden wassersolubilisiert
Die Konzepte dieser Verfahren sind ähnlich wie dasjenige der vorliegenden Erfindung. Jedoch
braucht bei der Erfindung das Molverhältnis von Butantetracarbonsäure/Diamin nicht äquimobr sein
und es kann sich von etwa '/2 bis 2 erstrecken, da das resultierende Polyimidharz danach mit einem Polyesterharz
vermischt wird, das Carboxylgruppen enthält Somit können gemäß der Erfindung auch Polyimidharze,
bei denen das Molverhältnis von Butantetracarbonsäure/Diamin im Bereich von etwa V2 bis 2 liegt
verwendet werden; auch Polyimidharze mit einem ziemlich niedrigen Molekulargewicht die für sich keine
Filme bilden, können eingesetzt werden.
Die Umsetzung der Butantetracarbonsäure (oder dem imidbildenden Derivat davon) mit den organischen
Diaminen wird in Wasser bei einer Konzentration von etwa 50 bis 80 Gew.-% durchgeführt, wobei Wasser bei
oberhalb etwa 8O0C, vorzugsweise 100° bis 1300C,
entfernt wird. Bei dieser Umsetzung ist es vorteilhaft, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel mit
einem Siedepunkt oberhalb 1000C, im allgemeinen im κι
Bereich von etwa 150 bis 3500C, dem Reaktionsgemisch
in einer Menge von 20 bis 50 G ;w.-°/o, bezogen auf das
Wasser, zuzusetzen, wodurch die Umsetzung in einem homogenen Reaktionssystem ohns Ausfällung des
gebildeten Imidharzes fortschreiten kann. Solche r> organischen Lösungsmittel sind z. B. Glykole, wie
Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol, Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonobutyläther, Diäthylenglykolmonomethyläther,
Diäthylenglykoldimethyiäther, Triäthylenglykolmonomethyläther, Dipropylenglykol und
dergleichen, oder Dioxane.
Die Reaktion wird abgebrochen, wenn die Säurezahl des Harzes im Bereich von etwa 50 bis 400,
vorzugsweise von 100 bis 250, liegt. Sodann werden -r>
basische Verbindungen, wie eine wäßrige Ammoniaklösung, und Wasser zugesetzt, um das Harz aufzulösen, auf
diese Weise wird eine wäßrige Lösung des schwärzlichbraunen, transparenten Harzes hergestellt. Wenn die
Säurezahl des Harzes unterhalb etwa 50 liegt, dann wird w das Harz nicht wasserlöslich und trübe. Wenn die
Säurezahl oberhalb etwa 400 liegt, dann bleibt in dem Harz eine große Menge von nicht-umgesetzten
Komponenten zurück und beim Brennen können keine zähen Überzugsfilme erhalten werden. Weder die oben
beschriebenen carboxylgruppenhaltigen Polyesterharze noch die Polyimidharze, die aus Butantetracarbonsäure
(oder einem imidbildenden Derivat davon) und organischen Diaminen gebildet werden, können, wenn sie
allein gebrannt werden, Überzugsfilme mit genügend bo
guter Festigkeit und ausgezeichneten Eigenschaften erzeugen. Insbesondere im letzteren Fall, wenn das
Polyimid auf elektrische Drähte aufgebrannt wird, werden nur Überzugsfilme erhalten, die eine derart
geringe Plastizität besitzen, daß sie bei einem tn Selbstdurchmesserwickeln abschälen.
Es wurde jedoch gefunden, daß bei wäßrigen Lacken, die aus einem Gemisch dieser Harze zusammengesetzt
sind, Vernetzungsreaktionen zwischen den Moelkülen beim Brennen stattfinden und daß hierdurch starke
Überzugsfilme mit ausgezeichneten Eigenschaften gebildet werden.
Naturgemäß können viele Arten von Lacken mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden,
wenn man das Verhältnis des carboxylgruppenhaltigen Polyesterharzes (nachstehend als Polyesterharz abgekürzt)
zu dem Polyimidharz, das aus Butantetracarbonsäure (oder einem imidbildenden Derivat davon) und
organischen Diaminen gebildet wird (nachstehend als Polyimidharz abgekürzt), variiert
Um die Ziele der Erfindung zu erreichen, kann das
Polyimidharz in einer Menge von weniger als etwa 500 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des
Polyesterharzes, zugesetzt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, 150 bis 5 Gewichtsteile, mehr bevorzugt
100 bis 10 Gewichtsteile, des Polyimidharzes, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polyesterharzes, zuzusetzen.
Wenn das Polyimidharz in einer Menge von 150 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des
Polyesterharzes, zugesetzt wird, dann sind die resultierenden Lacke manchmal etwas trübe und insbesondere
dann, wenn die endständige Gruppe des Polyimidharzes
eine Aminogruppe ist Wenn jedoch in den Lacken eine Wärmebeständigkeit gefordert wird, dann kann es in
einer Menge von bis zu 500 Gewichtsteilen zugesetzt werden. Es ist nicht zweckmäßig, das Polyimidharz in
einer Menge von weniger als 5 Gewichtsteilen zu verwenden, da dann die Möglichkeit besteht, daß die
Wärmebeständigkeit und die mechanischen Eigenschaften der resultierenden Lacke erheblich verschlechtert
werden.
Die gebrannten Überzugsfilme, die aus den erfindungsgemäßen
Lacken erzeugt werden, bestehen im wesentlichen aus einem Esterimidharz, das im Molekül
Estergruppen und Imidgruppen enthält. Naturgemäß werden in dem Molekül Amidgruppen gebildet, wenn
das Molverhältnis von Butantetracarbonsäure/organische Diamine unterhalb 1 liegt. Die Bildung der
Amidgrupptn kann nicht nur während der Umsetzung der Butantetracarbonsäure mit den organischen Diaminen,
sondern auch während der Umsetzung der endständigen Aminogruppen des Polyimidharzes mit
den Carboxylgruppen des Polyesterharzes beim Backen erfolgen.
Bei den bekannten Lacken des Lösungsmitteltyps können Überzugsfilme mit genügend guten Eigenschaften
nicht erhalten werden, wenn man nicht organische Metallverbindungen (wie Tetrabutyltitanat) beim Bakken
als Vernetzungsmittel zusetzt. Demgegenüber können gemäß der Erfindung gebrannte Überzugsfilme
mit genügend guten Eigenschaften ohne die Verwendung von solchen Vernetzungsmitteln erhalten werden.
Gewünschtenfalls können jedoch auch hier wasserlösliche, organische Metallverbindungen, z. B. Titanchelatverbindungen,
wie Titanlaktat Ammoniumtitanlaktat und Ammoniumzirkoniumlaktat, wasserlösliche Phenolharze,
z. B. eine vollständig wäßrige Lösung eines Phenolformaldehydharzes, wasserlösliche Aminoharze,
z. B. eine wäßrige Lösung eines alkylierten Methylolmelaminharzes,
oder eine wäßrige Lösung eines alkylierten Methylolguanaminharzes, hexamethoxymethyliertes
Melamin, Tris-(2-hydroxyäthyl)isocyanurat und Triäthanolamin, in einer Menge von weniger als etwa 10
Gew.-%, im allgemeinen von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen der
Lacke, wirksam als wasserlösliche Vernetzungsmittel
zugesetzt werden. Da weiterhin die wäßrigen Einbrennlacke gemäß der Erfindung aus einer wäßrigen Lösung
von zwei Arten von Harzen mit einem niedrigen Molekulargewicht bestehen, sind die Konzentrationen
der Lösung so hoch wie etwa 45 bis 65<;tt, während die
Viskosität so niedrig wie etwa 1 bis 100 poises ist Demgemäß haben diese Produkte ausgezeichnete
Verarbeitungseigenschaften, wobei z. B. die Anzahl der Aufbringungen auf bloßen Kupferdraht vermindert
werden kann.
Beispiele für aromatische Tricarbonsäuren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind
(1) Trimellitsäure oder ihr Anhydrid, Hemimellitsäure
oder ihr Anhydrid oder Trimesinsäure mit der
Formel:
COOH
COOH
(2) 3,4,3'-(oder 3,4,4'-etc.) Diphenyltricarbonsäure mit
der Formel:
COOH
HOOC
HOOC
oder ihr Anhydrid,
(3) 3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenyläther,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylmethan,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylsulfid,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylsulfon,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylketon
und 3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylpropan mit der Formel:
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylmethan,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylsulfid,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylsulfon,
3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylketon
und 3,4,3'- (oder 3,4,4'- etc.) Tricarboxydiphenylpropan mit der Formel:
COOH
HOOC
HOOC
worin
R eine Methylengruppe,
ein Sauerstoffatom,
ein Schwefelatom,
eine — SO2—Gruppe,
ein Sauerstoffatom,
ein Schwefelatom,
eine — SO2—Gruppe,
eine—C Gruppe uder
CH3
eine — C Gruppe
eine — C Gruppe
CH,
bedeutet, oder ihre Anhydride oder
(4) Gemische davon.
(4) Gemische davon.
Gimäli der Erfindung kann ein Teil, d. h. bis zu etwa
30 Mol-%, der oben beschriebenen aromatischen
Tricarbonsäure oder ihres Anhydrids durch eine aromatische Tetracarbonsäure oder ein Anhydrid
davon ersetzt werden, um einen wasserlöslichen Isolierungslack herzustellen. Beispiele für solche aroma
tischen Tetracarbonsäuren oder ihre Anhydride sind z.B.
(1) Pyromellitsäure oder ihr Arhydrid,
33',4,4'-Diphenyltetracarbonsäure oder ihr Anhydrid oder ihre Isomere,
(2) Säuren der allgemeinen Formel:
HOOC
HOOC
COOH
COOH
worin
R -Ο-,-CH2-,-S-,-SO2-,-CO-oder
CH3
Q
CH3
bedeutet, z. B.
3,3',4,4'-Diphenylmethantetracarbonsäure oder ihr Anhydrid,
3,3',4,4'-Diphenyläthertetracarbonsäure oder ihr Anhydrid,
3,3',4,4'-Diphenylketontetracarbonsäure
ihr Anhydrid,
ihr Anhydrid,
3,3',4,4'-Diphenyisulfontetracarbonsäure
ihr Anhydrid,
ihr Anhydrid,
3,3'.4,4'-Diphenylsulfidtetracarbonsäure
dergleichen,
(3) Säuren der Formel:
dergleichen,
(3) Säuren der Formel:
HOOC COOH
HOOC
COOH
wie
1,2,5,6-Napthalintetracarbonsäure oder ihr Anhydrid,
1,4,5,8-Napthalintetracarbonsäure.
2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäure und dergleichen.
2,3,6,7-Naphthalintetracarbonsäure und dergleichen.
Organische zweibasische Carbonsäuren oder ihre Anhydride, die zusammen mit den aromatischen
Tricarbonsäuren oder ihren Anhydriden verwendet werden können, schließen Bernsteinsäure, Bernsteinsäureanhydrid,
Malonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Terephthalsäure,
Isophthalsäure, Naphthalin-l,4-(oder i,5-, 2,6- etc.)
Dicarbonsäure mit der Formel:
COOH
HOOC
3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenuyl mit der
Formel:
O I-COOH
3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenylsulfid, 3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenylmethan,
3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenyläther, 3,3'- (oder 4,4'-) Dicarboxydiphenylsulfon,
3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenylketon oder 3,3'- (oder 4,4'- etc.) Dicarboxydiphenylpropan mit
der allgemeinenFormel:
COOH
25
JO
HOOC
worin
R eine Methylengruppe,
ein Sauerstoffatom,
ein Schwefelatom,
eine — SO2—Gruppe,
ein Sauerstoffatom,
ein Schwefelatom,
eine — SO2—Gruppe,
eine —C Gruppe oder
CH3
eine — C Gruppe
CH3
bedeutet, oder Gemische davon ein. Als organische mehrwertige Alkohole können beliebige
aliphatische und aromatische Alkohole verwendet werden.
Beispiele für solche Alkohole sind
Äthylenglykol, Propylenglykol, r·.
1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol,
1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol,
1,10-Decandiol, Diäthylenglykol,
Dipropylenglykol, Triäthylenglykol, 40
Glyzerin, Trimethylolpropan,
Tris(2-hydroxyäthyl)isocyanurat,
J ^6-Hexantriol, 3-Methyl-1,3,5-hcxantriol,
Pentaerythrit, 4.4'-DihydroxymethyIdiphenyl,
4,4'- Dihydroxyäthyldiphenyl, 4 ϊ
4,4'-Dihydroxymethyldiphenylmethan, 4,4'-Dihydroxyäthyldiphenylmethan,
4,4'-Dihydroxymethyldiphenyläther, 4,4'-DihydroxyäthyIdiphenyläther,
4,4'-Dihydroxymethyldiphenylsulfon, 50
4,4'-Dihydroxyäthyldiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxymethyldiphenylketon,
4,4'-Dihydroxyäthyldiphenylketon, 4,4'-Dihydroxymethy!diphenylpropan,
4,4'-Dihydroxyäthyldiphenylpropan, 55
4,4'-Dihydroxymethylsulfid,
4,4'-DihydroxyäthyldiphenyIsulfidund
deren Gemische
Weiterhin können
Weiterhin können
Bis-{2-hydroxyäthyl)terephthalat 60
Bis-(2-hydroxyäthy!)-isophthalat,
Bis-(3-hydroxypropyl)terephthalat und
Oligomere davon
für sich oder als Gemisch zusammen mit den oben
beschriebenen mehrwertigen Alkoholen verwendet 65 werden.
Die Säurekomponenten für die Herstellung des Polyimidharzes, das gemäß der Erfindung verwendet
wird, schließen Butantetracarbonsäure und imidbildende Derivate davon ein, wie z. B.
Butantetracarbonsäuremonoanhydrid, Butantetracarbonsäuredianhydrid,
Butantetracarbonsäuredimethylester, Butantetracarbonsäurediäthylester, Butantetracarbonsäuredipropylester,
Butantetracarbonsäuredibutylester, Butantetracarbonsäurediamid und Butantetracarbonsäurediammoniumsalz,
die Imidgruppen durch Umsetzung mit den organischen Diaminen bilden.
Organische Diamine, die gemäß der Erfindung
verwendet werden können, schließen alle beliebigen
is aliphatischen und aromatischen Diamine und ihre Gemische ein, z. B. Diamine mit den folgenden
allgemeinen Formein:
H2N(CHj)nNH2
20 worin π eine ganze Zahl von höchstens 10 ist,
H2N-J-O-J-NH2
H2NH2C-HOj-CH2NH2
H2N-(OyZo)-NH:
N / N /
worin
Ri ein Wasserstoffatom,
eine Alkoxygruppe,
eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom bedeutet.
eine Alkoxygruppe,
eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom bedeutet.
H2N
und
H,N—rO \ I O —NH,
worin
R2 eine—CH2 .—O ,-CH2CH2 ,
-CONH .—C — oder— S
CH3
oder—S Gruppe bedeutet.
Typische Beispiele für diese Diamine sind
Äthylendiamin, Hexamethylendiamin,
Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin,
Hexamethylendiamin, meta-Xylylendiamin,
para-Xylylendiamin, meta-Phenylendiainin,
para-Phenylendiamin, Benzidin,
3,3'-Dimethoxybenzidin,
3,3'-Dichlorbenzidin,
3,3'-Dimethylbenzidin,
1,5-Diaminonaphthalin,
2,6-Diaminonaphthalin,
4,4'-Diaminodiphenylmethan,
4,4'-Diaminodiphenyläther,
3,4'-Diaminodiphenyläther,
4,4'- Diaminodiphenylpropan,
4,4'- Diaminodiphenylsulf id,
4,4'-Diaminodiphenylsulfon,
3,3'- Di-aminodiphenylsulf on,
3,4-Diaminobenzanilid und dergleichen.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Verbindungen können auch
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Verbindungen können auch
2,4-Bis(/?-amino-t-butyl)toluol,
Bis[p-(j?-amino-t-butyl)-phenyl]äther
und dergleichen
als Diamin verwendet werden.
als Diamin verwendet werden.
Als Verbindungen zur Umwandlung des Polyimidharzes und des Polyesterharzes in ein wasserlösliches Harz
werden vorzugsweise bei der Erfindung flüchtige basische Verbindungen verwendet. Beispiele für solche
flüchtigen basischen Verbindungen sind wäßrige Ammoniaklösungen, Ammoniak, Trialkylamine, wie Triäthylamin,
Trimethylamin und Tributylamin, N-Alkyldiäthanolanvne,
wie N-Methyldiäthanolamin, N-Äthyldiäthanolamin
und N-Propyldiäthanolamin, N,N-Dialky!- äthanolamine, wie Ν,Ν-Dimethyläthanolamin, Ν,Ν-Diäthyläthanolamin
und Ν,Ν-Dibutyläthanolamin, Monoäthanolamin,
Diäthanolamin, Triethanolamin und Gemische dieser Verbindungen.
Diese Verbindungen werden in einer genügenden Menge zugesetzt, daß die Harze wasserlöslich gemacht
werden. Das heißt, sie werden in einer genügenden Menge zugesetzt, daß die Carboxylgruppen neutralisiert
werden, welche in dem Harz vorhanden sind. Jedoch erfordert eine Wasserlöslichmachung nicht notwendigerweise
eine Umwandlung der gesamten Carboxylgruppen, die in dem Harz zurückbleiben, in die Salzform.
Daher müssen diese Verbindungen nur in einer größeren Menge zugesetzt werden als diejenige, die die
Umwandlung des Harzes in ein wasserlösliches Harz ermöglicht, im allgemeinen von etwa 0,3 bis etwa 3
Äquivalenten der restlichen Carboxylgruppen in dem Lack. Flüchtige Verbindungen, wie Ammoniak oder eine
wäßrige Ammoniaklösung, können in einet überschüssigen
Menge zugefügt werden, da der Überschuß durch Erhitzen der Lacke auf 1000C oder ähnliche Temperaturen entfernt werden kann.
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Lacke sind nicht
nur als Einbrennlacke, insbesondere als Drahtlacke für
das Oberziehen von elektrischen Leitern, geeignet, sondern auch zur Herstellung von flexiblen Lacken für
gedruckte Schaltungen, flachen Heizplatten und Bandkabeln, indem diese auf leitende Folien aufgebracht und
gebrannt werden. Geeignete Brenntemperaturen liegen im allgemeinen oberhalb etwa 200° C vorzugsweise bei
300s bis 500° C Gewünschtenfalls können sie auch für
Fahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge sowie Baumaterialien, wie Aluminium-Fensterrahmen, und für Haushaltswaren, elektrische Vorrichtungen, wie Kühlschränke
und Waschmaschinen, verwendet werden. Weiterhin können die wäßrigen Einbrennlacke gemäß der
Erfindung als Spitzenüberzüge oder als Primer-Überzüge verwendet werden. Schließlich ergeben die wäßrigen
erfindungsgemäßen Einbrennlacke einsetzbare Überzugsfilme, wenn man sie auf Leiter unter Verwendung
von elektrischen Methoden, beispielsweise der bekannten Elektrophorese, aufbringt, wie sie in der JA-AS
10541/1974, der FR-PS 15 21454 und den GB-PS ίο 7 23 072 und GB-PS 10 73 911 beschrieben werden, und
anschließend einbrennt. Weiterhin kann auch ein Filmbildungshilfsmittel (Co-Lösungsmittel) dazu verwendet
werden, um die Fließfähigkeit des Lackes beim Backen und das Aussehen des resultierenden eingebrannten
Überzugsfilms zu verbessern. Ein solches Hilfsmittel kann in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der nicht-flüchtigen Komponenten, die in dem Lack enthalten sind,
zugesetzt werden. Beispiele für Filmbildungshilfsmittel sind
Äthylenglykoimonomethyläther,
Äthylenglykolmonoäthyläther,
Äthylenglykolmonoisopropyläther,
Äthylenglykolmonobutyläther,
Äthylenglykolmonoisobutyläther,
Diäthylenglykolmonoäthyläther,
Diäthylenglykolmonoisopropyläther,
Diäthylenglykolmonobutyläther,
Diäthylenglykolmonoisobutyläther,
Triäthylenglykolmonomethyläther,
Triäthylenglykolmonoäthyläther,
Triäthylenglykolmonobutyläther,
Äthylenglykolmonomethylätheracetat,
Äthylenglykolmonoäthylätheracetat,
sr> Äthylenglykol, Propylenglykol,
Äthylenglykolmonoäthyläther,
Äthylenglykolmonoisopropyläther,
Äthylenglykolmonobutyläther,
Äthylenglykolmonoisobutyläther,
Diäthylenglykolmonoäthyläther,
Diäthylenglykolmonoisopropyläther,
Diäthylenglykolmonobutyläther,
Diäthylenglykolmonoisobutyläther,
Triäthylenglykolmonomethyläther,
Triäthylenglykolmonoäthyläther,
Triäthylenglykolmonobutyläther,
Äthylenglykolmonomethylätheracetat,
Äthylenglykolmonoäthylätheracetat,
sr> Äthylenglykol, Propylenglykol,
Diäthylenglykol, Dipropylenglykol,
Triäthylenglykol, Glyzerin,
N,N-Dimethylformamid, Ν,Ν-Dimethylacetamid,
Ν,Ν-Diäthylformamid, N-Methyl-2-pyrrolidon,
4» N,N-Diäthylacetamid,
Triäthylenglykol, Glyzerin,
N,N-Dimethylformamid, Ν,Ν-Dimethylacetamid,
Ν,Ν-Diäthylformamid, N-Methyl-2-pyrrolidon,
4» N,N-Diäthylacetamid,
Ν,Ν-Dimethylmethoxyacetamid.
N-Methylcaprolaktam
und dergleichen.
N-Methylcaprolaktam
und dergleichen.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Darin sind sämtliche Teile, Prozentmengen, Verhältnisse und
dergleichen auf das Gewicht bezogen.
Referenzbeispiel 1
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyesterharzes)
960 g (5 Mol) Trimellitsäureanhydrid, 415 g (2,5 Mol)
Isophthalsäure, 620 g (10,0 Mol) Äthylenglykol und 322 g (3,5 Mol) Glyzerin wurden in einen 1 -1-Vierhalskolben gegeben der mit einem Kühler, einem
Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer versehen war. Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt
Wasser begann bei etwa 170° C abzudestillieren. Nach
dreistündiger Durchführung der Reaktion bei 180 bis 2200C waren 210 cm3 Wasser abdestilliert und es wurde
ein farbloses transparentes Harz mit einer Säurezahl von 82 erhalten. Die Temperatur wurde sodann auf
100° C vermindert und hierzu wurden 200 g konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration oberhalb 28%),
verdünnt mit 1900 g Wasser, zugesetzt Das resultierende Gemisch wurde 30 min bei 100° C gerührt, wodurch
eine farblose, transparente, wäßrige Harzlösung erhalten wurde. Es wurde festgestellt, daß der Gehalt an
nichtflüchtigen Stoffen dieses Lackes 50,2% (105 ±2° C, zweistündiges Trocknen) betrug und daß die Viskosität
18 poises (B-Typ-Viskosimeter bei 30° C) betrug.
Referenzbeispiel 2
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyesterharzes)
eines Polyesterharzes)
770 g (4,0 Mol) Trillitsäureanhydrid, 332 g (2,0 Mol) Terephthalsäure, 332 g (2,0 Mol) Isophthalsäure, 620 g
(10,0 Mol) Äthylenglykol und 322 g (3,5 Mol) Glyzerin
wurden in einen 5-1-Vierhalskolben gegeben, der mit einem Kühler, einem Thermometer, einem Tropftrichter
und einem Rührer versehen war. Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt. Wasser begann bei etwa 200° C
abzudestillieren. Nach 7stündiger Durchführung der Reaktion bei 200 bis 2200C waren 240 g Wasser
abdestilliert und es wurde ein farbloses, transparentes, viskoses Harz mit einer Säurezahl von 62 erhalten.
Hierauf wurde die Temperatur auf 110°C erniedrigt und
140 g konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration oberhalb 28%), verdünnt mit 21 Wasser, wurden
zugesetzt. Das Gemisch wurde 30 min bei 100° C gerührt, wodurch eine wäßrige Lösung eines farblosen
transparenten Harzes erhalten wurde. Der Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen dieses Lackes betrug 49,8%
(105±2°C, zweistündiges Trocknen) und die Viskosität betrug 21 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei 30°C).
Referenzbeispiel 3
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyesterharzes)
290 g (1,5 Mol) Trimellitsäureanhydrid, 415 g (2,5 Mol) Terephthalsäure, 830 g (5,0 Mol) Isophthalsäure, 620 g
(10,0 Mol) Äthylenglykol und 322 g (3,5 MoI) Glyzerin wurden in einen 5-1-Vierhalskolben gegeben, der mit
einem Kühler, einem Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer versehen war. Das Gemisch wurde
unter Rühren erhitzt Wasser begann bei etwa 200° C abzudestillieren. Nach 8stündiger Durchführung der
Reaktion bei 200 bis 2200C waren 260 cmJ Wasser
abdestilliert und es wurde ein farbloses, transparentes, viskoses Harz mit einer Säurezahl von 38 erhalten.
Hierauf wurde die Temperatur auf 1100C vermindert
und 90 g konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration oberhalb 28%), verdünnt mit 1900 g Wasser,
wurden zugegeben. Das Gemisch wurde 30 rnin bei 1000C gerührt, wodurch eine wäßrige Lösung eines
farblosen, transparenten Harzes erhalten wurde. Der Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen dieses Lacks betrug
52,0% (105±2°C, zweistündiges Trocknen und die Viskosität betrug 28 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei
300C).
Referenzbeispiel 4
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyesterharzes)
592 g (2,0 Mol) 3,4,3'-Benzophenontricarbonsäure,
332 g (2,0 MoO Isophthalsäure, 310 g (5,0 Mol) Äthylenglykol und 161 g (1,75 Mol) Glyzerin wurden in
einen 3-i-Vierhalskolben gegeben, der mit einem
Kühler, einem Thermcnjeter, einem Tropftrichter und
einem Rührer versehen war.
Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt Wasser begann bei 1700C abzudestillieren. Nach 3stündiger
Umsetzung bei 180 bis 220°C des Gsmisches waren
100 cm3 Wasser abdestilliert und es wurde ein farbloses.
transparentes Harz mit einer Säurezahl von 91 erhalten. An diesem Punkt wurde die Temperatur auf HO0C
vermindert und 100 g konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration oberhalb 28%), verdünnt mit
900 cm3 Wasser, wurden zugegeben. Danach wurde 30 min bei 1000C gerührt wodurch eine wäßrige Lösung
eines farblosen, transparenten Harzes erhalten wurde. Es wurde festgestellt, daß der Gehalt an nichtflüchtigen
Stoffen des resultierenden Lackes 51,3% (105±2°C,
ίο zweistündiges Trocknen) betrug und daß die Viskosität
16 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei 30° C) betrug.
Referenzbeispiel 5
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyiniidharzes)
468 g (2,0 Mol) 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, 396 g
(2,0 Mol) 4,4'Diaminodiphenylmethan, 160 g Triäthylenglykol und 800 g Wasser wurden in einen 3-1-Vierhalskolben
gegeben, der mit einem Kühler, einen Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer
versehen war. Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt. Nach 7stündiger Durchführung der Reaktion bei 100 bis
1300C waren 860 g Wasser abdestilliert und die Säurezahl des resultierenden Harzes betrug 180. 140 g
konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration oberhalb 28%), verdünnt mit 460 g Wasser, wurden
sodann zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde 30 min lang bei 100°C gerührt wodurch eine wäßrige
Lösung eines schwärzlich-braunen, transparenten Harzes erhalten wurde. Der Gehalt an nichtflüchtigen
Stoffen dieses Lackes betrug 59,2% (105 ±2° C.
zweistündiges Trocknen und die Viskosität betrug 10 poises (B-Typ-Viskosimeier, bei 30° C).
Referenzbeispiel 6
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyimidharzes)
468g (2,0Mol)1,23,4-Butantetracarbonsäure, 198g(l,0
Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 120 g Triäthylenglykol und 400 g Wasser wurden in einen 3-1-Vierhalskolben
gegeben, der mit einem Kühler, einen Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer versehen
war. Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt Nach 5stündiger Durchführung der Reaktion bei 100 bis
130° C waren 420 g Wasser abdestilliert und die
Säurezahl des resultierenden Harzes wurde 360. Sodann wurden 220 g konzentriertes Ammoniak (Konzentration
oberhalb 28%), verdünnt mit 280 g Wasser, zugegeben und das Gemisch wurde 30 min bei 100° C
gerührt, wodurch eine wäßrige Lösung eines schwärzlich-braunen,
transparenten Harzes erhalten wurde. Der Gehalt an nicht-flüchtigen Stoffen dieses Lackes betrug
59,2% (105±2°C, zweistündiges Trocknen) und die Viskosität betrug 10 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei
3O0C).
Referenzbeispiel 7
(Herstellung einer wäßrigen Lösung
eines Polyimidharzes)
280 g (1,2 Mol) 1^,4-Butantetracarbonsäure, 396 g
(2,0 Mol) 4,4'Diaminodiphenylmethan, 120g Triäthylenglykol
und 400 g Wasser wurden in einen 3-1-Vierhalskolben gegeben, der mit einem Kühler, einem
Thermometer, einem Tropftrichter und einem Rührer versehen war. Das Gemisch wurde unter Rühren erhitzt
Nach vierstündiger Durchführung der Reaktion bei 100
bis 130° C waren 440 g Wasser abdestilliert und die
Säurezahl des resultierenden Harzes wurde 88. 60 g konzentriertes wäßriges Ammoniak (Konzentration
oberhalb 28%), verdünnt mit 540 g Wasser, wurden sodann zugesetzt und das Gemisch wurde 30 min bei
100° C gerührt, wodurch eine wäßrige Lösung eines
schwärzlichbraunen, transparenten Harzes erhalten wurde. Der Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen dieses
Lackes betrug 56,0% (105±2°C, zweistündiges Trocknen) und die Viskosität betrug 11 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei 30° C).
300 g des im Referenzbeispiel 1 hergestellten Lackes wurden in einen Polyäthylenbehälter gegeben und mit
130 g des im Referenzbeispiel 4 hergestellten Lackes
vermischt. Das Gemisch wurde mit einem Mischer 10 min lang vermengt Der resultierende wäßrige
Einbrennlack hatte einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 52,5% (105±2°C, zweistündiges Trocknen)
und eine Viskosität von 11 poises (B-Typ-Viskosimeter, bei 30° C).
ίο Beispiele 2bis 19
Gemäß Beispiel 1 wurden wäßrige Einbrennlacke hergestellt, wobei die in Tabelle 1 angegebenen
Zusammensetzungen verwendet wurden. In Tabelle I sind der Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen und die
Viskosität der resultierenden wäßrigen Einbrennlacke zusammengestellt.
Tabelle | 1 | 300 | 5 | 130 | Gewichtsverhältnis des Gehalts an nichtflüchtigen Stoffen Polyester- Polyimid- liarz harz |
50 | Wäßriger Einbrennlack Gehalt an Visko- nichtflüchtigen sität Stoffen (g) (poises) |
11 |
Bei spiel |
300 | 5 | 260 | 100 | 100 | 52,5 | 13 | |
1 | 300 | 5 | 26 | 100 | 10 | 53,8 | 18 | |
2 | 300 | 6 | 130 | 100 | 50 | 50,5 | 12 | |
3 | Verhältnismengen der wäßrigen Lösungen wäßrige Lösung des wäßrige Lösung des Polyesterharzes Polyimidharzes Referenz- Menge (g) Referenz- Menge (g) beispiel beispiel Nr. Nr. |
300 | 6 | 260 | 100 | !00 | 50,0 | 17 |
4 | 1 | 300 | 7 | 130 | 100 | 50 | 51,0 | 21 |
5 | 1 | 300 | 7 | 26 | 100 | 10 | 54,3 | 16 |
6 | 1 | 300 | 5 | 130 | 100 | 50 | 51,8 | 18 |
7 | 1 | 300 | 5 | 260 | 100 | 100 | 53,2 | 21 |
8 | 1 | 300 | 6 | 130 | 100 | 50 | 51.1 | 21 |
9 | 1 | 300 | 6 | 260 | i00 | 100 | 47,3 | 12 |
10 | 1 | 300 | 7 | 130 | 100 | 50 | 48,1 | 13 |
11 | 2 | 300 | 7 | 50 | 100 | 20 | 50,1 | 11 |
12 | 2 | 300 | 5 | 130 | 100 | 50 | 52,2 | 26 |
13 | 2 | 300 | 6 | 130 | 100 | 50 | 52,0 | 10 |
14 | 2 | 300 | 7 | 130 | 100 | 50 | 50,6 | 16 |
15 | 2 | 100 | 5 | 260 | 100 | 300 | 49,8 | 22 |
16 | 2 | 150 | 6 | 260 | 100 | 200 | 52,8 | 13 |
17 | 3 | 300 | 7 | 130 | 100 | 50 | 51,6 | 16 |
18 | 3 | 100 | 52,0 | |||||
19 | 3 | |||||||
4 | ||||||||
4 | ||||||||
4 |
Die in den Beispielen 1 bis 19 erhaltenen wäßrigen Einbrennlacke wurden auf vergütete Kupferdrähte mit
einem Durchmesser von 1,0 mm unter Verwendung von Preßgesenken aufgebracht und mit einer Geschwindigkeit von 6,5 m/min bei 400° C eingebrannt, wobei ein
vertikaler Ofen mit einer Höhe von 3 m verwendet
wurde. Die Eigenschaften der resultierenden Drähte
sind in Tabelle II zusammengestellt Die Untersuchungen erfolgten nach der in der JIS-Norm C 3210
beschriebenen Methode (Methode zur Untersuchung von Polyesterkupferdrähten).
Zu Vergleichszwecken sind in Tabelle II auch die Eigenschaften der Polyesterharze der Referenzbeispiele
1 bis 4 gezeigt Beim Aufbringen der Polyimidharze der Referenzbeispiele 5 bis 7 auf die Kupferdrähte in
gleicher Weise wurden beim Selbstdurchmesseraufwikkeln zahlreiche Risse bedingt
15
16
Referenzbeispiel Nr. 1 2
Durchmesser des gelackten Drahts (mm) Durchmesser des bloßen Drahts (mm)
Filrp.dicke (mm)
Aufwickelbarkeit
Aufwickelbarkeit
(1) Seibstdurchmesseraufwickelbarkeit (Normalbedingungen)
(2) Selbstdurchmesseraufwickelbarkeit (20% gestreckt)
(3) Aurwickelbarkeit
(guter Durchmesser 2000C x 24 std)
Abriebbeständigkeit (Last 600 g) (Anzahl der Zyklen)
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C) Wärmeschockbeständigkeit 1800Cx 2 std (guter Durchmesser)
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C) Wärmeschockbeständigkeit 1800Cx 2 std (guter Durchmesser)
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
(1) Bleistiftharte bei Normalbedingungen
(2) Bleistifthärte nach dem Eintauchen in 5%ige Natriumhydroxidlösung
(3) Bleistifthärte nacn dem Eintauchen in Schwefelsäure (Dichte: 1,2)
1.071 | 1.071 | 1.073 | 1.073 |
0,995 | 0,995 | 0,995 | 0,995 |
0,038 | 0,038 | 0,039 | 0,039 |
schlecht | schlecht | schlecht | schlecht |
schlecht | schlecht | schlecht | schlecht |
7d | 6d | 7d | 7d |
26 | 13 | 15 | 21 |
275 | 246 | 223 | 244 |
7d | 7d | 7d | 7d |
12,3 | 13,1 | 10,7 | 11,6 |
4 H | 4 H | 4H | 4H |
HB | HB | B | HB |
411 | 4 H | 4 H | 4H |
Tabelle 1! (Forlsetzung)
Durchmesser des gelackten Drahts (mm) Durchmesser des bloßen Drahts (mm)
Filmdicke (mm)
Aufwickclbarkeil
Aufwickclbarkeil
(1) Selbstdurchmesseraufwickelbarkcit (Normal bedingungen)
(2) Selbstdurchmesseraufwickelbarkeil (20% gestreckt)
(3) Aufwickelbarkeit
(guter Durchmesser 200°C x 24 std)
Abriebbeständigkeit (Last 600 g) (Anzahl der Zyklen)
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C)
Wärmeschockbeständigkeit 1800Cx 2 std (guter Durchmesser
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
(1) Bleistirthiirte bei Normalbcdingungen
(2) Bleistiflhärtc nach dem Eintauchen in 5%ige Natriumhydroxidlösung
(3) Bleistifthärtc nach dem Eintauchen in Schwefelsäure (Dichte: 1.2)
Beispiel Nr. | 2 | 3 | 4 | 5 | 1.072 |
I | 1,080 | 1,073 | 1,083 | 1,071 | 0,995 |
1,071 | 0.995 | 0.995 | 0.995 | 0,995 | 0.038 |
0,995 | 0,040 | 0,039 | 0,041 | 0,038 | gut |
0,038 | gut | gut | gut | gut | gut |
gut | gut | gut | gut | gut | 2d |
gut | Id | 4d | 2d | 2d | 35 |
2d | 48 | 43 | 46 | 40 | 311 |
52 | 350 | 280 | 312 | 330 | Id |
320 | Id | 3d | 2d | 2d | 12,6 |
Id | 14,2 | 13.3 | 14,2 | 13,8 | 5 H |
13,2 | 511 | 511 | 511 | 5 H | 3H |
511 | 511 | 411 | 411 | 511 | 511 |
511 | 511 | 511 | 511 | 511 | Ϊ 30 12Ϊ/32 |
511 | |||||
Tabelle II (Fortsetzung)
18 | 11 | 12 |
10 | 1,071 | 1,073 |
1,072 | 0,995 | 0,995 |
0,995 | 0,038 | 0,038 |
0,038 | gut | gut |
gut | gut | gut |
gut | 2d | 3d |
3d | 36 | 42 |
32 | 334 | 303 |
314 | 2d | 2d |
2d | 13,2 | 14,1 |
12,6 | 5H | 5 H |
5H | 5H | 3 H |
5H | 5H | 5H |
5 H | ||
Beispiel Nr. 7 8
Durchmesser des gelackten Drahts (mm) Durchmesser des bloßen Drahts (mm)
Filmdicke (mm)
Aufwickelbarkeit
Aufwickelbarkeit
(1) Selbstdurchmesseraufwickelbarkeit (Normalbedingungen)
(2) Selbstdurchmesseraufwickelbarkeit (20% gestreckt)
(3) Aufwickelbarkeit
(guter Durchmesser 2000C x 24 std) Abriebbeständigkeit (Last 600 g)
(Anzahl der Zyklen)
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C) Wärmeschockbeständigkeit 1800Cx 2 std (guter Durchmesser)
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C) Wärmeschockbeständigkeit 1800Cx 2 std (guter Durchmesser)
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
(1) Bleistifthärte bei Normalbedingungen
(2) Bleistifthärte nach dem Eintauchen in 5%ige Natriumhydroxidlösung
(3) Bleistifthärte nach dem Eintauchen in Schwefelsäure (Dichte: 1,2)
Tabelle 11 (Fortsetzung)
1,080 | 1,081 | 1,083 |
0,995 | 0,995 | 0,995 |
0,040 | 0,040 | 0,041 |
gut | gut | gut |
gut | gut | gut |
4d | 2d | Id |
48 | 40 | 53 |
286 | 328 | 361 |
2d | Id | Id |
14,1 | 14,2 | 13,8 |
511 | 5 H | 5 H |
2H | 5H | 5H |
5H | 5H | 5H |
Beispiel Nr. 13 14
15
16
17
18
Durchmesser des gelackten Drahts (mm) Durchmesser des bloßen Drahts (mm)
Filmdicke (mm)
Aufwickelbarkeit
Aufwickelbarkeit
(1) Selbstdurchmesseraufwickelbarkcit (Normalbedingungen)
(2) Selbstdurchmesseraufwickelbarkeit (20% gestreckt)
(3) Aufwickelbarkeil
(guter Durchmesser 2000C X 24 std)
Abriebbeständigkeit (Last 600 g) (Anzahl der Zyklen)
Durchschneidetemperatur (2 kg Last, 2°C/min) (0C)
Wärmeschockbeständigkeit 1800C x 2 sld
(guter Durchmesser)
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
Durchbruchspannung (KV) Chemische Beständigkeit
(1) Bleistifthärte bei Normalbedingungen
(2) Bleistifthärte nach dem Eintauchen in 5%ige Natriumhydroxidlösung
(3) Bleistifthärte nach dem Eintauchen in Schwefelsäure (Dichte: 1,2)
1,071 | 1,083 | 1,072 | 1,071 | 1,080 | 1,072 | 1,073 |
0,995 | 0,995 | 0,995 | 0,995 | 0,995 | 0,995 | 0,995 |
0,038 | 0,041 | 0,038 | 0,038 | 0,040 | 0,038 | 0,038 |
gut | gut | gut | gut | gut | gut | gut |
gut | gut | gut | gut | gut | gut | gut |
4d | 2d | 2d | 3d | Id | 2d | 2d |
40 | 40 | 51 | 32 | 51 | 46 | 43 |
286 | 309 | 300 | 276 | 458 | 398 | 320 |
3d | 2d | 2d | 3d | Id | Id | 2d |
13,2 | 12,6 | 13,9 | 12,8 | 13,8 | 13,1 | 12,9 |
511 | 5H | 5H | 5H | 5 H | 5H | 5 H |
311 | 511 | 4 H | 2H | 511 | 5H | 4M |
511 | 511 | 5 H | 5 H | 511 | 5H | SM |
Gemäß Referenzbeispiel 1 wurde eine wäßrige Lösung eines Polyesterharzes hergestellt, wobei jedoch
anstelle des Trimellitsäureanhydrids 1480 g (5,G Mol) S^'-Benzophenontriearbonsäureanhydrid verwendet
wurden. Die resultierende wäßrige Lösung hatte einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 48,2% (105±2°C.
zweistündiges Trocknen). Ein Gemisch aus 300 g der auf diese Weise erhaltenen wäßrigen Lösung und 130 g der
wäßrigen Lösung des Polyimidharzes, erhalten im Referenzbeispiel 5, wurde auf eine Kupferplatte mit
einer Breite von 50 mm, einer Länge von 120 mm und einer Dicke von 1,0 mm aufgebracht und 10 min lang bei
2500C eingebrannt, wodurch ein starker Beschichtungsfilm
mit einer guten Haftung an der Kupferplatte erhalten wurde.
Eine wäßrige Lösung eines Polyesterharzes wurde in der gleichen Weise wie im Referenzbeispiel 2
hergestellt, wobei jedoch anstelle der Terephthalsäure 516 g (2,0 Mol) 4,4'-Dicarboxydiphenyläther verwendet
wurden. Die resultierende wäßrige Lösung hatte einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 48,9% (105±2°C,
zweistündiges Trocknen). Ein Gemisch aus 300 g der auf diese Weise erhaltenen wäßrigen Lösung und 130 g der
wäßrigen Lösung des Polyimidharzes, erhalten gemäß Referenzbeispiel 6, wurde, wie im Beispiel 20 beschrieben,
auf eine Kupferplatte aufgebracht und bei den Bedingungen des Beispiels 20 eingebrannt, wodurch ein
starker Überzugsfiim mit einer guten Haftung an der Kupferplatte erhalten wurde.
Eine wäßrige Lösung eines Polyimidharzes wurde gemäß Referenzbeispiel 5 hergestellt, wobei jedoch
anstelle des 4,4'-Diaminodiphenylmethans 216 g (2,0 Mol) meta-Phenylendiamin verwendet wurden. Die
resultierende wäßrige Lösung hatte einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 59,0% (105 ±2° C, zweistündiges
Trocknen). Ein Gemisch aus 130 g der auf diese
Weise erhaltenen wäßrigen Lösung und 300 g der wäßrigen Lösung des in Referenzbeispiel 1 erhaltenen
Polyesterharzes wurde auf eine Kupferplatte gemäß Beispiel 20 aufgebracht und bei den gleichen Bedingungen
wie im Beispiel 20 eingebrannt, wodurch ein starker Überzugsfilm mit einer guten Haftung an der Kupferplatte
erhalten wurde.
Eine wäßrige Lösung eines Polyimidharzes wurde gemäß Referenzbeispiel 6 hergestellt, wobei jedoch
anstelle des 4,4'-Diaminodiphenylmethans 227 g (1,0 Mol) 3,4'-Diaminobenzanilid verwendet wurden. Die
resultierende wäßrige Lösung hatte einen Gehalt an nichtflüchtigen Stoffen von 59,2% (105±2°C, zweistündiges
Trocknen). Ein Gemisch aus 130 g der auf diese Weise erhaltenen wäßrigen Lösung und 300 g der
wäßrigen Lösung des Polyesterharzes gemäß Referenzbeispiel 2 wurde auf eine Kupferplatte gemäß Beispiel
20 aufgebracht und bei den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 20 eingebrannt, wodurch ein starker
Überzugsfilm mit einer guten Haftung an der Kupferplatte erhalten wurde.
Aus den ooigen Ausführungen wird ersichtlich, daß durch die Erfindung wäßrige Einbrennlacke zur Verfügung gestellt werden, die dazu imstande sind, isolierte Drähte herzustellen, die ausgezeichnete mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften besitzen, indem ein Gemisch aus zwei Lacken eingebrannt wird, die einzeln keine genügend guten Filmeigenschaften besitzen. Da weiterhin bei diesen Lacken als Medium Wasser verwendet wird, wird beim Einbrennen keine Luftverschmutzung bewirkt, da beim Backen keine Lösungsmittel oder schädliche Gase freigesetzt werden, wie es bei den Lacken des Lösungsmitteltyps der Fall ist, die Lösungsmittel, wie Kresol, Xylol oder Naphtha, enthalten. Daher ist die Betriebsumgebung sehr sicher und es besteht keine Feuergefahr. Schließlich sind die erfindungsgemäßen Lacke erheblich billiger als die bekannten Lösungsmittellacke, da als Medium Wasser verwendet wird. Die Lacke haben daher einen hohen technischen Wert.
Aus den ooigen Ausführungen wird ersichtlich, daß durch die Erfindung wäßrige Einbrennlacke zur Verfügung gestellt werden, die dazu imstande sind, isolierte Drähte herzustellen, die ausgezeichnete mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften besitzen, indem ein Gemisch aus zwei Lacken eingebrannt wird, die einzeln keine genügend guten Filmeigenschaften besitzen. Da weiterhin bei diesen Lacken als Medium Wasser verwendet wird, wird beim Einbrennen keine Luftverschmutzung bewirkt, da beim Backen keine Lösungsmittel oder schädliche Gase freigesetzt werden, wie es bei den Lacken des Lösungsmitteltyps der Fall ist, die Lösungsmittel, wie Kresol, Xylol oder Naphtha, enthalten. Daher ist die Betriebsumgebung sehr sicher und es besteht keine Feuergefahr. Schließlich sind die erfindungsgemäßen Lacke erheblich billiger als die bekannten Lösungsmittellacke, da als Medium Wasser verwendet wird. Die Lacke haben daher einen hohen technischen Wert.
Claims (2)
1. Wäßriger Einbrennlack auf Basis von mit einer flüchtigen Base löslich gemachten, carboxylgruppenhaltigen
Polyesterharzen A und stickstoffhaltigen Harzen B, wobei die Komponente A das Reaktionsprodukt aus
1. einer Carbonsäurekomponente aus (a) 15 bis 100 Mol-% von mindestens einer aromatifchen
Tricarbonsäure oder deren Anhydrid, worin bis zu 30 Mol-% der aromatischen Tricarbonsdäure
oder deren Anhydrid durch mindestens eine aromatische Tetracarbonsäure oder deren Anhydrid
ersetzt sein können, und (b) 0 bis 85 Mol-% von mindestens einer Dicarbonsäure oder deren Anhydrid, und
2. einer Alkohbolkomponente aus mindestens einem mehrwertigen Alkohol ist und eine
Säurezahl von 10 bis 150 hat,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kompopnente B ein Polyimidharz, welches das Reaktionsprodukt
aus einer Butantetracarbonsäure und/ oder einem imidbildenden Derivat davon mit mindestens einem organischen Diamin ist, darstellt.
2. Verwendung des Einbrennlacks nach Anspruch 1 als Drahtlack.
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Legal Events
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |