DE2509048A1 - Beschichtungs-zusammensetzungen - Google Patents

Beschichtungs-zusammensetzungen

Info

Publication number
DE2509048A1
DE2509048A1 DE19752509048 DE2509048A DE2509048A1 DE 2509048 A1 DE2509048 A1 DE 2509048A1 DE 19752509048 DE19752509048 DE 19752509048 DE 2509048 A DE2509048 A DE 2509048A DE 2509048 A1 DE2509048 A1 DE 2509048A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
acid
groups
composition according
polyester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752509048
Other languages
English (en)
Inventor
Denis Robert Pauze
Donald Glenn Pucci
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2509048A1 publication Critical patent/DE2509048A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/685—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen
    • C08G63/6854—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing nitrogen derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/44—Polyester-amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/16—Polyester-imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C09D201/06—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing oxygen atoms
    • C09D201/08—Carboxyl groups
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/303—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups H01B3/38 or H01B3/302
    • H01B3/306—Polyimides or polyesterimides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/307—Other macromolecular compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/42—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes polyesters; polyethers; polyacetals
    • H01B3/421—Polyesters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S260/00—Chemistry of carbon compounds
    • Y10S260/34—Hydantoin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786—Of polyester [e.g., alkyd, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Beschichtungs-Zusammensetzungen
Die Erfindung bezieht sich auf polymere Beschichtungs-Zusammensetzungen. Mehr im einzelnen bezieht sie sich auf solche Beschichtungs-Zusammensetzungen, die mindestens teilweise in Wasser löslich sind.
Harzartige Beschiehtungs-Zusammensetzungen in Form von Tränk- und sonstigen Kunstharzlacken, bei denen das Polymer zur Erleichterung des A.ufbringens in verträglichen Lösungsmitteln gelöst ist, sind bekannt. Solche harzartigen Zusammensetzungen schließen Polyester, Polyesterimide, Polyesteramide, Polyesteramidimide, Polyesterhydantoxne und Polyesterurethane neben anderen ein. Normalerweise sind die für solche Materialien benutzten Lösungsmittel organischer Natur und sie schließen solche Materialien ein, wie Cresole oder Cresylsäure, Phenol, Xylol, N-Methy!pyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Dimethyl-
509837/0830
acetamid und ähnliche, die beim Austreiben aus. der härtenden Beschichtungs-Zusammensetzung dazu neigen, die Atmosphäre zu verunreinigen. Solche Lösungsmittel sind im allgemeinen auch toxisch, entflammbar und einige verursachen chemische Brände. Es wäre vom Standpunkt der Einhaltung der immer strengeren Verunreinigungsbeschränkungen sowie vom Standpunkt der Sicherheit vorteilhaft, Beschichtungs-Zusammensetzungen der obigen Arten zu schaffen, die zumindest teilweise oder völlig in Wasser löslich sind und es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Besehiehtungs-Materialien. zu schaffen.
Kurz gesagt werden durch die vorliegende Erfindung Polyester-Zu-
Amiainid-
sammenset zungen oder Imid-, Amid-, /Hydantoin- und Ur ethan-Variationen davon geschaffen, die mindestens zum Teil in Wasser löslich sind.
Die grundlegenden Polyester-Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung sind in der Literatur und in Patentschriften, wie den US-PS 2 936 296, 3 249 578, 3 297 785 und 3 312 645 und anderen beschrieben, auf die der- Einfachheit halber Bezug genommen wirdj soweit sie für die vorliegende Erfindung von Bedeutung sind.
Für die Herstellung der Polyester-Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung werden zwei-, drei-, tetra- oder polybasische Säurematerialien und Polyalkohole mit mindestens drei Hydroxylgruppen und Diol in verschiedenen Anteilen miteinander umgesetzt. So liegt z.B. das Äquivalentverhältnis von Diol zu Polyalkohol
etwa tpyischerweise im Bereich von etwa 1 zu 0,5 bis zu/1 zu 1,5 und vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis 1 zu 0,75. Der Äquivalentanteil der Säure zum Polyalkohol liegt im Bereich von.etwa 1 zu 0,75 bis zu etwa 1 zu l,75und vorzugsweise ist dieses Verhältnis 1 zu 1,05.
Beim Zubereiten der Polyesterimid-Variation nach der vorliegenden Erfindung können bis zu 50 Äquivalent-^ des gesamten Säurebestandteils durch a/Lclere Carbonsäurematerialien ,ersetzt werden," die Imidgruppen enthalten, wie sie z.B. durch die Umsetzung eines
509837/0830
Tricarbonsäurematerials mit Polyarain in einen Äquivalentverhältnis von 2 zu 1 erhalten werden.
Polyesterhydantoin-Materialien oder Polyester, die Hydantoingruppen enthalten, können hergestellt werden durch Einsetzen von bis zu 95 Äquivalent-% eines Hydantoingruppen-haltigen Materials mit 2 oder mehr Hydroxylgruppen anstelle des hydroxyIgruppenhaltigen Materials. Gleicherweise kann ein Hydantoingruppen-haltiges Material mit zwei oder mehr Saure- oder Carboxylgruppen anstelle von
bis zu 95 Äquivalent-% von dem dibasischen Säurematerial verwendet werden.
Beim Zubereiten der Polyesteramid-Variation der vorliegenden Erfindung können typischerweise bis zu etwa 50 Äquivalent-? des
Alkoholbestandteiles durch Polyamin ersetzt werden, um die amidgruppenhaltigen Materialien zu bilden. Amidimide können auch mit lolyandn zubereitet werden.
Bei der Zubereitung der Polyesterurethane können bis zu ei .-ja
l\0 Äquivalent-;* von der Säure durch Polyisocyanat ersetzt werden.
Die obigen Arten von Polyestern können auch miteinander vermischt v/erden oder sie können in verschiedenen Anteilen kombiniert werden, je nachdem welche gewünschten Anteile von den verschiedenen, ruodifizierende Gruppen enthaltenden Materialien verwendet werden sollen.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren dibasischen Säuren schließen Oxal-, Malein-, Bernstein-, Glutar-, Adipin-,
Pimelin-, Suberin-, Azelain-, Sebaziri- und Dodecandicarbcnsäure ein, sowie ungesättigte Materialien,einschließlieh Malein- und
Fumar-Materialien neben anderen. Solche Säuren können durch die folgende Formel dargestellt werden:
HOOC-R'-COOK ,
woi'in R' ein zweiwertiger gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Rest ist oder einer, der eine Kohlenstoff/Kohlenstoff-Doppelbindung enthält und ein bis 40 Kohlenstoffatome aufweist,
509837/0830
während die Anhydride durch die folgende Formel ausgedrückt v/erden können:
R1 Ό
Es sind auch aromatische Anhydride oder Disäuren oder Tetrasäuren eingeschlossen, wie sie dem Fachmann bekannt sind und die neben anderen die folgenden Säuren einschließen: Isophthal-, Terephthalsäure, deren Mischungen und niederen Dialkylester, Fyromell.itsäuredianhydride, Benzophenontetracarbonsüuredianhydrid und Te trac arb onb ut andi anhy drid j Trimesinsäure ebenso xvie die heterocyclischen dibasischen Säuren, wie Di(2-carboxyäthyl)dimethylhydantoin. Die ungesättigten Materialien sind auch brauchbar :urn Maskieren der Enden oder als Endgruppen ebenso wie zur Herstellung der Zwischenprodukte. Die aliphatischen und aromatischen mehrbasischen Säuren können allein oder im Gemisch eingesetzt werden bei der Zubereitung der ursprünglichen Mischung der spezifischen Säurezahl, und sie können dann austauschbar oder zusammen zum Einstellen dieser Zahl benutzt werden,wo dies angezeigt ist. Andererseits können natürlich alle Bestandteile zu der "ursprünglichen Mischung hinzugegeben werden, um die erwünschte Endsäurezahl zu ergeben.
Zu den mehrwertigen Alkoholen mit drei oder mehr Hydroxylgruppen gehören Glyzerin, 1,1,1-Trimethyloläthan, Sorbit, Mannit, Diglyzerin, Trimethylolpropan, Dipentaerythrit, Tris(2-hydroxyäthyDisocyanurat usw.
Die Herstellung der Polyester— Varianten kann außer durch Zugabe der modifizierenden Bestandteile zu der Qriginal-Reaktionsmischung auch dadurch erfolgen, daß man zuerst den Folyester herstellt und dann in bekannter Weise Ircid- oder andere erwünschte Gruppen enthaltende Materialien einführt, wie dies im Falle der Polyesterimide in der US-PS 3 697 471 beschrieben ist.
Es kann irgendeines einer Vielzahl von Diolen benutzt werden,
5 0 9837/0830
einschließlich Athylenglykol, Heopentylglykol, Butandiol, Pentandiol und ähnliche. Weitere mögliche Diole sind dem Fachmann bekannt . .
Brauchbare Tricarbonsäure-Materialien sind z.B. die folgenden: Trimellitsäureanhydrid, 2,6,7-Naphthalintricarbonsäureanhydridj 333',^-Diphenyltricarbonsäureanhydrid, 3,3', 4~Benzophenontricarbonsäureanhydrid, 153j^-Cyclopentantetracarbonsäureanhydrid, 2,2', 3-Diphenyltricarbonsäureanhydridj Diphenylsulfon-3,3',4-tricarbonsäureanhydrid, Diphenylisopropyliden-3 ,3',4-tricarbonsäureanhydrid, 334,lO-Terylentricarbonsäureanhydrid, 3,4-Dicarboxyphenyl-3~carboxyphenylätheranhydrid, Äthylentricarbonsäureanhydrid, 1 j2,5~Kaphthalintricarbonsäureanhydrid usv;. Die Tricarbonsäure-Materialien können durch die folgende Formel charakterisiert werden: 0
Il
O Cv
!I / \
HO-C-R 0 ,
i!
0
worin R ein dreiwertiger organischer Rest ist.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren Polyamine können durch die folgende Formel ausgedrückt werden:
R·" - (NH2)
η
worin RtlT ausgewählt ist aus organischen Resten mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, die sowohl halogeniert als auch unhalogeniert sein können, und die Kohlenwasserstoffreste bis zu 40 Kohlenstoff atome einschließen sowie Gruppen, die aus mindestens zwei Arylresten besteht, die mittels eines Alkylenrestes mit 1 bis Kohlenstoffatomen, -S-, -SO2-,
0
-C- oder -0- miteinander verbunden sind, wobei die Reste für Rrtt jedoch auf die genannten Reste nicht beschränkt sind und wobei η einen Wert von mindestens 2 hat.
Zu den spezifischen Aminen, die im Rahmen der vorliegenden Erfin-
509837/0830
dung entweder allein oder im Gemisch verwendet werden können, gehören die folgenden: p-Xylendiamin
Bis (4-amino-cyclohxyDmethan He xame t hylendiamin Heptarnethylendiamin Octamethylendiamin Nonamethylendiamin Decamethylendiamin 3-MethyIheptamethylendiamin 4,4'-Dimethylheptamethylendiamin 2,11-Diaminododecan 1,2-Bis-(3-aminopropoxy)äthan 2,2-Dimethy!propylendiamin 3-Methoxyhexamethylendiamin 2,5-Dimethy!hexamethylendiamin 2,5-DimethyIheptamethylendiamin 5-Methylnonamethylendiamin 1,4-Diaminocyclohexan 1 j12-Diaminooctadecan 2,5-Diamino-l,3,4-oxadiazol H2N(CH2)30(CH2)20(CH2)3NH2 ·
22) 3N(CH3) 2 32 m-Phenylendiamin p-Phenylendiamin 4,4'-Diaminodiphenylpropan 4,4'-Diaminodiphenylmethan Benzidin
4,4'-Diaminodiphenylsulfid 4,4'-Diaminodiphenylsulfon 3,3'-Diaminodiphenylsulfon 4,4'-Diaminodiphenylather 2,6-Diaminopyridin Bis(4-aminophenyl)diäthylsilan Bis(4-aminophenyl)diphenylsilan Bis(4-aminophenyl)phosphinoxyd 4,4'-Diaminobenzophenon Bis(4-aminophenyl)-N-methylamin
50983 7/0830
Bis(4-aminobutyl)tetramethyldisiloxan
1,5-D-iaminonaphthalin
3,3'-Dlemthyl-ilj4' -diaminobiphenyl
3,3'-Dimethoxybenzidin
2 j4-Bis(beta-amino-t.butyl)toluol
Toluoldiamin
Bi3(p-beta-amino-t-butylphenyl)äther
p-Bis(2-methyl-4-aminopentyl)benzol
ρ-Bis(1,1-dimethy1-5-aminopentyl)benzol
m-Xyloldiamin
Polyraethylenpolyanilin
Zu den im Rahmen der vorliegenden Erfindung brauchbaren Polyisocyanaten gehören solche mit zwei oder mehr Isocyanatgruppen, seien sie blockiert oder unblockiert. Blockierte Isocyanate, die als Blockierungsbestandteile Phenole oder Alkohole aufweisen, können neben anderen verwendet werden und man erhält dabei im allgemeinen ein Endmaterial mit einem höheren Molekulargewicht, das für Beschichtungs-Zusammensetzungen vorteilhaft ist. Andererseits gestatten nicht-blockierte Isocyanate die Herstellung flexiblerer Endmaterialien. In jedem Falle muß das Blockierungsmaterial so weit wie möglich durch Verdampfen entfernt werden und vom reinen Reaktionsstandpunkt aus ist es mit Ausnahme des oben genannten Grundes nicht von Vorteil, das blockierte Material einzusetzen. Typisch für blockierte Polyisocyanate ist Mondur S, für das Mischungen von 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanat mit Trimethylolpropan umgesetzt und durch Verestern mit Phenol blockiert wurden,wobei die genannten Bestandteile in Anteilen von drei Molen Isocyanat, einem Mol Trimethylolpropan und drei Molen Phenol eingesetzt wurden. In Mondur SH sind die Isocyanatgruppen des gemischten 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanats durch Verestern mit Cresol blockiert. Von den spezifischen Polyisocyanaten, die allein oder im Gemisch brauchbar sind, seien die folgenden genannt:
Tetramethylendiisocyanat
Hexamethylendiisocyanat
1,4-Phenylendiisocyanat
1,3-PhenylendiIsoeyanat
503837/0 830
l^-Cyclohexylendiisocyanat 2,4-Tolylendiisocyanat 2 i5-Tolylendiisocyanat 2,6-Tolylendiisocyanat 3,5-Tolylendiisocyanat 4-Chlor-la 3-phenylendiisocyanat l-Methoxy-2,4-phenylendiisocyanat l-Methyl-3j5~diäthyl-2,6-phenylendiisocyanat 1j3,5-T^iäthyl-2J4-phenylendiisocyanat l-Methyl-3,5-diäthyl-2,4-'phenylendiisocyanat l-Methyl-3i5-diäthyl-6-chlor-2,4-phenylendiisocyanat 6-Methyl-2,4-diäthyl-5-nitro-l,3-phenylendiisoeyanat p-Xylylendiisocyanat m-Xylylendiisocyanat 4a6-Dimethyl-l,3-xylylendiisocyanat 1S3-Dimethyl-4S6-bis(beta-isocyanatoäthyl)benzol 3-(alpha-isocyanatoäthyl)-phenylisocyanat l-Methyl-2,4-cyclohexylendiisocyanat 4 j 4'-Biphenylendiisocyanat 3a3'-Dimethyl-4,4'-biphenylendiisocyanat 3,3'-Diniethoxy-4, 4 ' -biphenylendiisocyanat 3,3'-Diäthoxy-4a4-biphenylendiisocyanat 1,1-Bis-(4-isocyanatophenyl)cyclohexan 4,4'-Diisocyanato-diphenylather 4a4!-Diisoeyanato-dicyclohexylmethan 4a4'-Diisocyanato-diphenylmethan 4a4l-Diisocyanato-3j3l-dimethyldiphenylmethan 4a41 -Diisocyanato-3S 31 -dichlor-dipheny !methan 4a4'-Diisocyanato-diphenyldimethylmethan la5-Naphthylendiisocyanat 1a 4-Naphthylendiisocyanat 4,4^4' '-Triisocyanato-triphenylmethan 2a4a4'-Triisocyanato-diphenylather 2a4a6-Triisocyanato-l-methyl-3,5-diäthylbenzol o-Tolidin-4a4'-diisocyanat m-Tolidin-4,4'-diisocyanat Benzophenon-4,4' -diisocyajiat Biuret-triisocyanat
509837/0830
- 9 Polymethylenpolyphenylenisocyanat.
Die im·Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzten organischen Lösungsmittel sind bekannte Lösungsmittel und sie schließen N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, Dimethylacetamid und Isopropanol ein. Werden solche Lösungsmittel in Verbindung mit Wasser in der vorliegenden Erfindung benutzt, dann werden sie dazu verwendet, das Verlaufen der Beschichtungs-Endzusammensetzungen zu erleichtern, d.h. um solche Fehler in der Beschichtung zu vermeiden, wie Blasen und Schlieren oder abwechselnd helle und dunkle Flecken. Obwohl die obigen Lösungsmittel allein eingesetzt werden können, ist es zum Löslichmachen der.Zusammensetzung in Wasser in einigen Fällen als vorteilhaft festgestellt worden, bis zu etwa 10 Gew..-% eines anderen Lösungsmittels hinzuzugeben, wie Alkohole, wie Butanol, Äthylenglykol, Propylenglykol usw. und die unter der Handelsbezeichnung Cellosolve vertriebenen leichtflüssigen Ätheralkohole oder Carbitole, wie z.B. Butyl-Cellosolve, Äthyl-Cellosolve oderjandere Estermaterialien, wie Butylacetat, Äthylacetat und ähnliche.
Beim Herstellen der erfindungsgemäßen Materialien werden im allgemeinen die alkoholischen Bestandteile und die Säure oder substituierte saure Bestandteile miteinander vermischt und auf eine Temperatur von etwa 220 0C erhitzt, bis eine Säurezahl von etwa 10 bis 70 und vorzugsweise etwa 35 erhalten wird. Im allgemeinen wird zu diesem Zeitpunkt die Butyl-Cellosolve oder ein anderes ähnliches Material hinzugesetzt, wenn solche Lösungsförderer angezeigt sind. Dann gibt man zu der Lösung ein amingruppenhaltiges Material hinzu, das durch Umsetzen mit oder Neutralisieren der freien Carboxylgruppen unter Salzbildung die Zusammensetzung zumindest teilweise oder ganz in Wasser löslich macht. Vorzugsweise werden von 30 bis zu etwa 100 % der Carboxylgruppen auf diese Weise umgesetzt. Zu den amingruppenhaltigen Materialien, die in diesem Zusammenhang brauchbar sind, gehören primäre und sekundäre Amine. Bevorzugt sind tertiäre Amine, die dem Fachmann bekannt sind und die neben anderen Dimethyläthanolamin,.Triäthanolamin, PhenyMethyläthanolamin, Buty!diethanolamin, Phenyldiäthanolamin, Phenyläthyläthanolamin, Methyldiäthanolamin und
509837/0830
Triäthylamin einschließen. Auch Ammoniak oder Ammoruiumhydroxyd sind brauchbar.
Nachdem das amingrup-
penhaltige Material hinzugefügt und umgesetzt worden ist, gibt man den Rest des Wassers oder Wasser und Lösungsmittel in einer solchen Menge hinzu, um den erforderlichen Peststoffgehalt einzustellen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. In diesen Beispielen sind alle Teile Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
In diesem Beispiel ist die Herstellung einer wasserlöslichen Polyester-Beschichtungs-Zusammensetzung beschrieben.
Ein Reaktionsgefäß, das mit Rührer, Kühler, Dean Stark-Falle und Thermometer ausgerüstet war, wurde mit 491 Teilen Trimethylolpropan, 1144 Teilen Neopentylglykol und 1959 Teilen einer dibasischen Säuremischung gefüllt, die aus 85 % Isophthalsäure und 15 % Terephthalsäure "bestand. Der gesamte Inhalt wurde bis zu einer Maximaltemperatur von 220 C unter Rühren solange erhitzt, bis eine Säurezahl von l6 erreicht war. Das Harz wurde dekantiert und man ließ es sich auf Zimmertemperatur abkühlen. Zu 6OO Teilen des obigen festen Harzes gab man 87 Teile·Adipinsäure und erhitzte das Ganze in einem Gefäß ähnlich dem obigen auf 175 °C, bis eine Säurezahl von 50,6 erreicht war. Dann gab man zu 20 Teilen des Materials mit der Säurezahl 50,6 41,6 Teile Wasser und 2,4 Teile Triäthanolamin hinzu. Man mischte das Ganze 15 Stunden, um eine wasserlösliche Polyesterlösung zu erhalten. Zu dieser Lösung gab man 2 Teile Hexamethoxymethylmelamin (Cymel) als Härtungsmittel und 2 Teile Milchsäuretitanat als Härtungsbeschleuniger hinzu. Beschichtete man ein Substrat mit diesem Polyestermaterial und härtete dieses für 1 Stunde bei 200 0C, dann erhielt man einen glatten Film.
509837/0830
Es kann irgendeines der üblichen Härtungsmittel für die erfindungsgemäßen Beschichtungs-Materialien verwendet werden, einschließlich denen, die in der US-PS 2 936 296 beschrieben sind. In gleicher Weise sind verschiedene Titanester, einschließlich den in der US-PS 3 538 186 beschriebenen, als Härtungsbeschleuniger brauchbar.
Beispiel 2
In diesem Beispiel ist die Herstellung eines wassei'löslichen PoIyesterimids beschrieben.
In einen, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgerüsteten Reaktionskolben gab man 95 Teile Trimethylolpropan, 147 Teile Neopentylglykol, 105 Teile Methylendianilin und 50 Teile N-Methylpyrrolidon. Die Mischung wurde unter Rühren auf l60 C erhitzt und man gab dann 204 Teile Trimellitsäureanhydrid während einer Stunde bei der Temperatur von l60 C hinzu. Nach vollständiger Zugabe des Trimellitsäureanhydrids wurden 206 Teile zweibasischer Säure hinzugegeben, die zu 85 % aus Isophthalsäure und zu 15 % aus Terephthalsäure bestand, zusammen mit 1,3 Teilen Tetraisopropyltitanat, das nachfolgend abgekürzt als TPT bezeichnet wird. Die ganze Mischung wurde dann auf 220 C erhitzt, bis eine Säurezahl von 25 bis 30 erreicht worden war. Dann gab man 70 Teile Adipinsäure bei 190 C hinzu, bis eine Säurezahl von 45 bis 50 erzielt war. Das Harz wurde dann mit 202 Teilen Butyl-Cellosolve verschnitten und danach erfolgte eine graduelle Zugabe von 75 Teilen Dimethyläthanolamin und 1143 Teilen Wasser, wobei die Temperatur des Gefäßes oberhalb von 80 0C gehalten wurde. Nach 15-minütigem Rühren wurden 97 Teile N-Methy!pyrrolidon und 261 Teile Wasser hinzugegeben und danach ließ man die Polyesterimid-Lösung sich unter Rühren abkühlen. Die Endviskosität betrug I60 Centipoise bei 25 0C und die Harzkonzentration 32 %. Nach dem Aufbringen auf Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 1,1 mm (entsprechend 0,0403 Zoll) mit einer Geschwindigkeit von etwa I500 cm/Minute (entsprechend 50 US-Fuß/Minute) und einer Härtung bei einer Temperatur von 450 bis 470 0C erhielt man eine annehmbare Glätte bei einer Schichtdicke von etwa 0,07 bis 0,075 mm (entsprechend 2,9 bis 3 mils). Die
509837/0 830
Flexibilität bei 25 tigern Recken war IX, und es gab nur drei Kontinuitätsbrüche pro 3000 cm (entsprechend 100 US-Fuß). Die Flexibilität nach der Hitzealterung für 100 Stunden bei 175 °C bei 0 % Recken betrug IX. Der dielektrische Verlustfaktor bei 170 0C betrug 5,7 und die Durchschneidetemperatur bei einer Belastung von 1000 g lag im Bereich von 245 bis 260 0C. Der 155 °C-Hitzeschock bei 0 % Streckung betrug 2X und die dielektrische Festigkeit 8,9. Der Ausbrenn-OFM. betrug 8,84. Der geringe Gehalt an organischem Lösungsmittel wurde beibehalten, um die Lauffähigkeit des Materials zu verbessern.
Beispiel 3
In ein wie in Beispiel 1 beschriebenes Reaktionsgefäß wurden 632 Teile Trimethylolpropan, 98Ο Teile Neopentylglykol und 1959 Teile einer Mischung aus 85 % Isophthalsäure und 15 % Terephthalsäure hinzugegeben und die Reaktanten auf 220 C erhitzt, bis eine Säurezahl von l6 erreicht war. Dann dekantierte man den Inhalt. Zu 500 Teilen dieses Materials gab man 74 Teile Adipinsäure hinzu und erhitzte die Mischung auf maximal 175 °C, bis man eine Säurezahl von 49 al erzielt hatte.
Zu 200 Teilen des obigen dekantierten Materials gab man 20 Teile Maleinsäureanhydrid bei 100 °C hinzu und erhitzte die Mischung für 1/2 Stunde auf 150 °C und kühlte ab. Zu dem abgekühlten Harz gab man nacheinander 233 Teile Wasser, 13 Teile Dimethyläthanolamin, 46 Teile Butyl-Cellosolve und I87 Teile Wasser. Der Inhalt wurde unter Rühren erhitzt, bis sich das Harz gelöst hatte. Bei Beschichtung auf einen Draht, wie in Beispiel 2 beschrieben, erhielt man eine glatte Beschichtung mit guter Flexibilität und einer Durdischneidetemperatur (cut-through) von 250 0C
Beispiel 4
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines wasserlöslichen Polyesterimid-Materials.
Ein Reaktionsgefäß, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde mit
509837/0830
209 Teilen Trimethylolpropan, 323 Teilen Neopentylglykol, 305 Teilen Trimellitsäureanhydrid, 90 Teilen Hexamethylendiamin und 1 Teil TPT gefüllt. Den Inhalt erhitzte man 1 Stunde auf 150 0C und gab dan 274 Teile einer Säure hinzu, die zu 85 % aus Isophthalsäure und zu 15 % aus Terephthalsäure bestand und erhitzte die Mischung auf 200 C, bis eine Carboxylzahl von 0,41 % erreicht war. Dann gab man 162 Teile Adipinsäure hinzu und erhitzte das Harz auf 220 C bis zu einer Säurezahl von 42,3. Zu dem warmen Harz gab man 270 Teile Butyl-Cellosolve und 1200 Teile einer Wasserlösung, die 58 Teile Dimethyläthanolamin enthielt. Zu der abgekühlten Lösung gab man 200 .Teile N-Methylpyrrolidon hinzu, um das Verlaufen zu erleichtern. Die Viskosität der Endlösung betrug etwa 200 Centipoise bei 25 °C bei einem Feststoffgehalt von 24 %. Beim Aufbringen auf einen Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 1,1 mm (entsprechend 0,0403 Zoll) und Härten bei 450 bis 470 0C betrug die Flexibilität bei 25 ?igem Recken 2X, die dielektrische Festigkeit 6,1 kV, der I50 °C-Wärmeschock bei 0 % Recken 4X und die Durchschneidetemperatur bei 1000 g Belastung betrug 227 °C.
Beispiel 5
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Polyesterimid-Materials.
Zu einem Reaktionsgefäß, das wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstet war, gab man 284,4 Teile Trimethylolpropan, 441 Teile Neopentylglykol, 300 Teile N-Methylpyrrolidon und 3I6 Teile Methylendianilin, wobei der Inhalt bis auf I60 0C erhitzt und dann 612 Teile Trimellitsäureanhydrid hinzugegeben wurden. Nach dem Sammeln des Reaktionswassers gab man 617 Teile Isophthalsäure und 4 Teile TPT hinzu. Man erhitzte den Inhalt bis auf eine Maximaltemperatur von 220 0G, bis eine Säurezahl von 35 erreicht war. Dann gab man zu dem Gefäß 210 Teile Adipinsäure hinzu und erhitzte die Mischung auf 190 °C, bis eine Säurezahl von 32,4 erreicht war. Dann gab man zu 1215 Teilen des so erhaltenen Materials bei 120 °C in aliquoten Teilen 2310 Teile Wasser, 48,3 Teile 28 #iger Ammoniumhydroxydlösung und 100 Teile N-Methylpyrrolidon hinzu. Der Endfeststoffgehalt betrug 22,7 % und die
509837/0830
Gardner-Holt-Viskosität Z-3. Nach dem Aufbringen auf einen etwa 1,1 mm (entsprechend 0,0403 Zoll) dicken Kupferdraht und Härten bei 450 bis 470 0C erhielt man glatte Beschichtungen mit guter Flexibilität. Es wurde ein Polyesteramidimid hergestellt, indem man 5 Äquivalent-^ der Hydroxylgruppen dieses Beispiels durch zusätzliches Methylendianilin ersetzte, wobei wiederum ein gutes Beschichtungsmaterial erhalten wurde.
Beispiel 6
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung von Polyesteramid-Material.
Zu einem Gefäß, das wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstet war, gab man 225 Teile N-Methylpyrroltidon, 142 Teile Trimethylolpropan, 221 Teile Neopentylglykol, I58 Teile Methylendianilin, 571 Teile Isophthalsaureanhydrxd und 2 Teile TPT. Man erhitzte den Inhalt auf eine Maximaltemperatur von 220 0C und sammelte das gebildete Reaktionswasser. Nachdem eine Säurezahl von 15,5 erreicht war, gab man IO5 Teile Adipinsäure hinzu. Man ließ die Mischung sich umsetzen, bis eine Säurezahl·von 38 erreicht war und gab dann 275 Teile Butyl-Cellosolve hinzu. Zu der 100 0C heißen Lösung gab man langsam 115 Teile Dimethylathanolamin hinzu und 200 Teile Wasser. Weiteres Wasser wurde hinzugegeben, um einen Feststoffgehalt von 22,7 % einzustellen und die Gardner-Holt-Viskosität bei 25 C betrug 100 Centistokes. Beschichtete man mit dem erhaltenen Drahtlack einen Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 1,1 mm mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 m/Minute (entsprechend 10 US-Fuß/Minute) und härtete bei einer Temperatur von 450 bis 470 0C, dann erhielt man eine zufriedenstellende Glätte bei einer Schichtdicke von 0,075 nun (entsprechend 3/1000 Zoll) . Die Flexibilität bei 25 % Recken betrug IX und der dielektrische Verlustfaktor bei 180 0C war 16. Die Durchschneidetemperatur mit 1000 g Belastung betrug 221 0C und der Hitzeschock bei 155 °C und 0 % Recken betrug 5 X· Die dielektrische Festigkeit war 6,7 und die Ausbrenn-OFM 9,0.
509837/0830
Beispiel 7
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Hydantoinpolyester-Materials.
Zu einem Reaktionsgefäß, das wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstet war, gab man 114 Teile Trimethylolpropan, 225 Teile N-Methylpyrrolidon, ±76 Teile Neopentylglykol, l6l Teile Di(2-hydroxyäthyl)dimethy!hydantoin, 340 Teile Isophthalsäure, 100 Teile Terephthalsäure und 2 Teile TPT. Der Gefäßinhalt wurde auf eine Temperatur von maximal 220 °C erhitzt und das Reaktionswasser gesammelt, bis eine Säurezahl von 24,5 erreicht war. Dann gab man 58 Teile Adipinsäure und 98 Teile Di(2-carboxyäthyl)-dimethylhydantoin hinzu und hielt die Temperatur bei 220 C, bis eine Säurezahl von 30,7 erhalten war. Zu diesem Zeitpunkt gab man 225 Teile Butyl-Cellosolve zu dem sich abkühlenden Gefäß hinzu und dann noch eine Lösung von 115 Teilen Dimethyläthanolamin und 200 Teilen Wasser, gefolgt von der Zugabe von 2000 Teilen Wasser. Die viskose Lösung wurde durch Zugabe einer 80 zu 20-Mischung von Wasser und rJ-Methylpyrrolidonbutyl-Cellosolve zu einem Peststoffgehalt von 19 % verdünnt 3 bei dem eine Gardner-Hort -Viskosität von Z gemessen wurde. Beim Aufbringen auf einen Draht mit einer Geschwindigkeit von 1500 cm/Minute bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,067 bis etwa 0,070 mm (entsprechend 2,5 bis 2,8/1000 Zoll) und Härten bei 450 bis 470 0C erhielt man eine Beschichtung mit einer Flexibilität von 2X bei 25 % Recken. Der dielektrische Verlustfaktor bei l80 0C betrug 4,2 und der I50 0C-Hitzeschock bei 0 % Recken war 2X, die dielektrische Festigkeit 9,0 und der Ausbrenn-OPM ebenfalls 9,0.
Beispiel 8
Dieses Beispiel beschreibt die Zubereitung eines Polyesterimids mit einem Gehalt von etwa 20 % /den gesamten Ä'quivalent-Säuregruppen.
Zu einem Reaktionsgefäß, das wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstet war, wurden 142 Teile Trimethylolpropan, 222 Teile Neopentylglykol, 132,5 Teile Methylendianilin, 257 Teile Trimellit-
5 09837/0830
säureanhydrid, 225 Teile N-Methy!pyrrolidon, 328 Teile einer Säure aus 85 ■% Isophthalsäure und 15 % Terephthalsäure und 20 Teile Tetraisopropyltitanat hinzugegeben. Der Inhalt des Gefäßes wurde bis zu einer Maximaltemperatur von 220 C erhitzt und das Reaktionswasser gesammelt, bis eine Säurezahl von 22 erhalten worden war. Dann gab man 105 Teile Adipinsäure hinzu und setzte bei 220 0C um, bis eine Säurezahl von 47,5 erhalten wurde. Dann ließ man das Gefäß sich auf 150 C abkühlen und gab bei dieser Temperatur eine 1 : 1 Gewichtsmischung von Butanol und Propylenglykol langsam hinzu. Zu der warmen Reaktionsmischung gab nan dann noch 117 Teile Dimethyläthanolamin in 200 Teilen Wasser hinzu. Schließlich gab man 1800 Teile V/asser hinzu, um einen Peststoffgehalt von 27,6 Gew.-% zu erhalten. Der so zubereitete Drahtlack wurde filtriert und auf einen Draht mit einem Durchmesser von etwa 1 mm (entsprechend 18 AWG) bis zu einer Dicke von etwa 0,072 bis 0,078 mm (entsprechend 2,9 bis 3,1/1000 Zoll) mit einer Geschwindigkeit von etwa I65O cm/Minute (entsprechend 55 US-Fuß/Minute) aufgebracht und bei Temperaturen von 300 bis 475 C gehärtet. Die Flexibilität des gehärteten Lackes bei 25 % Recken betrug IX, der dielektrische Verlustfaktor bei 170 C war 53lj die Durchschneidetemperatur betrug 254 C, die dielektrische Festigkeit war 952 kV, die Ausbrenn-OFM war 8,7 und der Hitzeschock bei 150 0C und 0 % Recken war IX.
Beispiel 9
Dieses Beispiel gibt die Zubereitung eines wasserlöslichen PoIyesterimids, das während seiner Herstellung kein organisches Lösungsmittel enthielt.
In den wie im Beispiel 1 beschrieben ausgerüsteten Reaktionskolben gab man 142 Teile Trimethylolpropan, 222 Teile Neopentylglykol, 158 Teile Methylendianilin, 356 Teile Dimethylterephthalat und 20 Teile TPT. Den Inhalt des Gefäßes erhitzte man auf 150 °C und hielt ihn bei dieser Temperatur, bis eine Lösung entstanden war und gab dann 3O6 Teile Trimellitsäure hinzu. Dann erhitzte man den Inhalt auf 240 0C, wobei Methanol und Wasser abgegeben wurden. Dabei erhöhte sich die Viskosität merklich. 105 Teile Adipinsäure
5098 3 7/0830
wurden unter Erhitzen hinzugegeben, bis sich ein Carboxylgruppen-Prozentgehalt von 3 gebildet hatte bzw. eine Säurezahl von 31. Man ließ diese Lösung sich dann auf 150 0C abkühlen und gab zu diesem Zeitpunkt 250 Teile einer 1 : 1 Gewichtslösung von Butyl-Cellosolve und Propylenglykol langsam hinzu. Danach fügte man Teile Dimethyläthanolamin in 200 Teilen Wasser langsam hinzu. Der so zubereitete Lack wurde auf einen etwa 1 mm (entsprechend 18 AVJG) dicken Kupferdraht mit einer Geschwindigkeit von etwa 165O cm/Minute (entsprechend 55 US-Fuß/Minute) bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,068 bis etwa 0,075 mm (entsprechend 2,7 bis 3/1000 Zoll) aufgebracht und bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 475 0C gehärtet. Der so beschichtete Draht hatte eine Flexibilität bei 25 % Recken von 1 X, einen dielektrischen Verlustfaktor bei 170 0C von 7j7, eine Durchschneidetemperatur von 201 C, einen Hitzeschock bei ISO C und 0 % Recken von IX, eine dielektrische Festigkeit von 7,0 kV und eine Ausbrenn-OFM von 935.
Beispiel 10 "
Dieses Beispiel illustriert die Zubereitung eines Polyesteramidimid-Lackes, bei der alle Materialien auf einmal zu dem Reaktionsgefäß hinzugegeben wurden.
Man gab in das wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstete Reaktionsgefäß 142 Teile Trimethylolpropan, 266 Teile Neopentylglykol, 158 Teile Methylendianilin, 257 Teile Trimellitsäureanhydrid, 225 Teile N-Methy!pyrrolidon, 335 Teile einer Mischung aus 85 Gew.-5» Isophthalsäure und 15 Gew.-% Terephthalsäure sowie 20 Teile TPT und 105 Teile Adipinsäure. Man erhitzte den Inhalt auf eine Haximaltemperatur von 200 C bis zu einer Säurezahl von 26,9, ließ sich den Inhalt dann bis auf 170 C abkühlen und gab bei dieser Temperatur 250 Teile Butanol langsam hinzu. Danach fügte man 51 Teile Dimethyläthanolamin in 200 Teilen Wasser hinzu, um 100 %ige Neutralisation zu erreichen. Schließlich gab man eine weitere Menge von I800 Teilen Wasser hinzu. Der zum Schluß erhaltene Lack hatte einen Feststoff gehalt von 30 Ge\i.-%. Beim Auforingen auf einen Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 1 mm
509837/0830
(entsprechen 18 AWG) mit einer Geschwindigkeit von etwa 1500 cm/ " Minute_(entsprechend 50 US-Fuß/Minute) bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,075 mm (entsprechend 3/1000 Zoll) und nach Härten bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 475 °C erhielt man einen Lack mit einer Flexibilität bei 25 % ;i3Ci-in von ti, 'er -Ή si-> ■:-. >■! -
t-i-Λύ iratür £18 0. Der Hitzeschock bei 150 C und 0 % Recken war 2X und die dielektrische Festigkeit betrug 9,3 kV und die Ausbrenn^ OFM war 8,3·
Beispiel 11
Zu einem wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüsteten Peaktionsp;efäß gab man die folgenden Bestandteile: 142 Teile Trimethylolpropan, 266 Teile Neopentylglykol, 79 Teile Methylendianilin, 153 Teile Trimellitsäureanhydrid, 20 Teile Tetraisopropyltitanat (auch kurz TPT genannt), 94,7 Teile Adipinsäure und 437 Teile einer Mischung aus 85 % Isophthalsäure und 15 % Terephthalsäure. Den Inhalt erhitzte man auf 220 0C und sammelte das Reaktionswasser, bis eine Säurezahl von etwa 42 erreicht war. Dann ließ man sich den Inhalt abkühlen und gab 306 Teile Butanol hinzu. Zu der heißen Lösung fügte man langsam eine Mischung von 117 Teilen Dimethyläthanolamin in 200 Teilen Wasser hinzu. Nach der Umsetzung gab man weitere 1188 Teile Wasser hinzu. Der erhaltene Lack wurde mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 30,2 eingestellt und hatte eine Viskosität von Z-3/4 bei 25 °C Aufgebracht auf einen etwa 1 mm dicken Kupferdraht (entsprechend 18 AWG) mit einer Geschwindigkeit von etwa I65O cm/Minute (entsprechend 55 US-Fuß/Minute) bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,072 bis etwa 0,078 mm (entsprechend 2,9 bis 3,1/1000 Zoll) und einer Härtung bei 300 bis 475 °C ergab sich ein Drahtlack mit eher Flexibilität bei 25 % Recken von IX, sein dielektrischer Verlustfaktor bei 170 C war 15, die Durchschneidetemperatur bei Belastung mit 2000 g betrug 220 °C, der Hitzeschock bei 150 °C und 0 % Recken war IX, die dielektrische Festigkeit betrug 13,9 kV und die Ausbrenn-OFM 5,4.
Beispiel 12
Ein wie in Beispiel 1 beschrieben ausgerüstetes Gefäß wurde mit
509837/0830
BAD ORIGINAL
folgenden Bestandteilen gefüllt: 142 Teile TrimethyIo!propan, 222 Teile Neopentylglykol, 158 Teile Methylendianilin, 225 Teile N-Methy!pyrrolidon, 306 Teile Trimellitsäureanhydrid3 305 Teile einer Säure aus 85 % Isophthalsäure und 15 % Terephthalsäure und 20 Teilen TPT. Den Inhalt erhitzte man auf eine Temperatur von 230 0C3 bis eine Säurezahl von 21 erreicht war. Dann gab man Teile Adipinsäure hinzu und erhitzte den Inhalt auf 220 0C3 bis zu einer Säurezahljvon 48. Der Inhalt wurde langsam mit 250 Teilen Butanol verschnitten und auf l40 C abgekühlt. Insgesamt 90 Teile Dimethyläthanolamin in 200 Teilen Wasser wurden langsam zu der warmen Lösung hinzugegeben und dann so viel Wasser hinzugegeben, bis der Feststoffgehalt 30,5 % betrug. Zu einem Teil des obigen Materials gab man 1 Gew.-% Propylenglykol hinzu. Wurde dieses Material auf Kupferdraht mit einem Durchmesser von etwa 1 mm (entsprechend 18 AWG) mit einer Geschwindigkeit von etwa I65O cm/Minute (entsprechend 55 US-Fuß/Minute) bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,072 mm (entsprechend 2,9/1000 Zoll) aufgebracht und bei 300 bis 475 °C gehärtet, dann erhielt man einen Drahtlack mit einer B'lexibilität bei 25 %_ Recken von IX, der dielektrische Verlustfaktor bei 170 C war 4,8, die Durchschneidetemperatur war 262 0C, der Hitzeschock bei 150 0C und 20 % Recken betrug 4X, die dielektrische Festigkeit 10,6 kV und die Ausbrenn-OFM 10,4.
Zu einem anderen Teil gab man 1 % Tris-hydroxyäthylisocyanurat, bezogen auf den Feststoffgehalt, hinzu. Brachte man dieses Material auf einen Kupferdraht mit etwa 1 mm Durehmesser (entsprechend 18 AWG) mit einer Geschwindigkeit von etwa I65O cm/Minute (entsprechend 55 US-Fuß/Minute) bis zu einer Schichtdicke von etwa 0,072 bis etwa 0,078 mm (entsprechend 2,9 bis 3,1/1000- Zoll) auf und härtete bei einer Temperatur von 300 bis 475 °C, dann hatte der erhaltene Drahtlack eine Flexibilität bei 25 % Recken von IX3 sein dielektrischer Verlustfaktor bei 170 C war 4,3j die Durchschneidetemperatur 262 0C3 der Hitzeschock bei 150 0C und 20. % Recken war 3X, die dielektrische Festigkeit 931 kV und die Ausbrenn-OFM 9,5.
Durch die vorliegende Erfindung wurden somit Polyesterharz-Be-
509837/0830
Schichtungslösungen geschaffen und diese Beschichtungslösungen, in denen der Polyester mit Imid, Amid, Imidamid, Urethan und Hydantoingruppen oder deren Mischungen modifiziert ist, sind durch gute Beschichtungseigenschaften charakterisiert und insbesondere dadurch, daß sie zumindest teilweise oder ganz in Wasser löslich sind und somit eine deutliche Verbesserung gegenüber den üblichen Lösungen solcher Materialien in organischen Lösungsmitteln darstellen.
Außer als Beschichtungs-Zusammensetzungen können die erfindungsgemäßen Materialien auch in vielen anderen Anwendungen benutzt werden, einschließlich der Herstellung von Schichtstoffen, in denen sie zum Imprägnieren der Schichten benutzt werden. Sie sind auch brauchbar zum Herstellen von Verbundstoffen.
509837/0830

Claims (7)

Patentansprüche
1. Beschichtungs-Zusammensetzung mit freien Carboxylgruppen, dadurch gekennzeichnet , daß sie ausgewählt ist aus Polyestern, Polyesteramiden, Polyesterimiden, Polyesterhydantoxnen und Polyesterurethanen sowie deren Mischungen und Kombinationen, wobei mindestens ein Teil der Carboxylgruppen mit aminhaltigem Material neutralisiert ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß etwa 30 bis 100 % der freien Carboxylgruppen neutralisiert sind.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Amin ein tertiäres Amin ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3a dadurch gekennzeichnet , daß das tertiäre Amin Dimethyläthanolamin ist.
5. Zusammensetzung nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet , daß das Amin Ammoniak ist.
6. Polyesterhaltige Beschichtungs-Zusammensetzung mit freien Carboxylgruppen, in denen mindestens ein Teil der freien Carboxylgruppen mit Aminmaterial neutralisiert ist.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Polyester das Reaktionsprodukt aus Säurematerial, mehrwertigem Alkohol mit mindestens drei Hydroxylgruppen und Diol ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß bis zu etwa 50 Äquivalent-^ der Säure durch ein anderes Carbonsäure-Material, das Imidgruppen enthält, ersetzt sind.
509837/Ö83Ö
9. Zusammensetzung nach Anspruch J3 dadurch gekennzeichnet , daß bis zu etwa 95 Äquivalent-^ des hydroxylgruppenhaltigen Materials durch ein Material ersetzt sind, das Hydantoingruppen zusammen mit 2 oder mehr Hydroxylgruppen enthält.
10. Zusammensetzung nach Anspruch J3 dadurch gekennzeichnet , daß bis zu etwa 95 % des Säurereaktanten durch ein Material ersetzt sind, das Hydantoingruppen zusammen mit zwei oder mehr Carbonsäuregruppen enthält
11. Zusammensetzung nach Anspruch J3 dadurch gekennzeichnet , daß bis zu 95 Äquivalent-^ des Säurereaktanten und bis zu etwa 95 Äquivalent-^ des hydroxylgruppenhaltigen Materials durch Material ersetzt sind, das Hydantoingruppen zusammen mit mindestens zwei Carbonsäuregruppen und mindestens zwei Hydroxylgruppen enthält.
12. Zusammensetzung nach Anspruch I3 dad u r' c h gekennzeichnet , daß bis zu etwa 50 Äquivalent-^ des hydroxylgruppenhaltigen Materials durch Polyamin ersetzt sind, um amidgruppenhaltige Materialien zu bilden.
13. Zusammensetzung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet , daß bis zu etwa 40 Äquivalent-^ des Säurereaktanten durch Polyisocyanat ersetzt sind.
Ik. Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungs-Zusammensetzung, die einen wasserlöslichen Polyester enthält, dadurch gekennzeichnet , daß man ein polybasisches Säurematerial, mehrwertigen Alkohol mit mindestens drei Hydroxylgruppen und Diol zur Bildung eines polyesterhaltigen Materials miteinander umsetzt, das eine Säurezahl von etwa bis 70 aufweist und man das polyesterhaltige Material weiter mit amingruppenhaltigem Material umsetzt, um mindestens einen Teil der freien Carboxylgruppen zu neutralisieren.
509837/0830
15- Zusammensetzung nach Anspruch 73 dadurch gekennzeichnet , daß bis zu etwa 50 Äquivalent-$ des hydroxylgruppenhaltigen Materials durch Polyamin ersetzt ist j um amidirrddgruppenhaltige Materialien zu bilden.
16. Verfahren nach Anspruch I1I, dadurch gekennzeichnet , daß die Säurezahl durch Zugabe einer mehrbasischen Säure erhalten wird.
17. Substrat, das mit der Zusammensetzung des Anspruches 1 beschichtet ist.
18. Schichtstoff, der mit der Zusammensetzung des Anspruches 1 zusammengehalten ist.
19. Verbundstoff, der mit der Zusammensetzung nach Anspruch 1 zusammengehalten ist.
7 '
509837/0830
DE19752509048 1974-03-04 1975-03-01 Beschichtungs-zusammensetzungen Withdrawn DE2509048A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44762474A 1974-03-04 1974-03-04
US05/540,633 US4180612A (en) 1974-03-04 1975-01-13 Hydantoin-polyester coating compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2509048A1 true DE2509048A1 (de) 1975-09-11

Family

ID=27035044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752509048 Withdrawn DE2509048A1 (de) 1974-03-04 1975-03-01 Beschichtungs-zusammensetzungen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4180612A (de)
JP (1) JPS50124933A (de)
BR (1) BR7501293A (de)
DE (1) DE2509048A1 (de)
FR (1) FR2273043B1 (de)
GB (1) GB1504750A (de)
IT (1) IT1033390B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2712495A1 (de) * 1976-03-25 1977-10-06 Herberts & Co Gmbh Dr Kurt Verfahren zur herstellung von hochwaermebestaendigen isolierenden ueberzuegen auf elektrischen leitern
DE2724913A1 (de) * 1976-06-09 1977-12-22 Schenectady Chemical Wasserloesliche polyesterimidharze und verfahren zu ihrer herstellung
DE3612372A1 (de) * 1986-04-12 1987-10-15 Chem Fab Dr Wiedeking Gmbh & C Waermebestaendiger, haertbarer klebelack
CN110168026A (zh) * 2017-01-13 2019-08-23 Ppg工业俄亥俄公司 涂料组合物

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2401027C2 (de) * 1974-01-10 1983-02-03 Dr. Beck & Co Ag, 2000 Hamburg Verfahren zur Isolierung von elektrischen Leitern mit Harzschmelzen
US4179420A (en) * 1975-10-21 1979-12-18 Schenectady Chemicals, Inc. Water soluble insulating varnish
US4220752A (en) * 1978-08-14 1980-09-02 Westinghouse Electric Corp. Method of making a high temperature capability water soluble polyester insulating resin solution
US4316952A (en) * 1980-05-12 1982-02-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Energy sensitive element having crosslinkable polyester
US4309529A (en) * 1980-05-12 1982-01-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Water-dispersible energy curable heterocyclic group-containing polyesters
US4350806A (en) * 1981-09-28 1982-09-21 Akzona Incorporated Biocompatible copolymers
US4394490A (en) * 1982-09-28 1983-07-19 The Goodyear Tire & Rubber Company Water dispersible polyester compositions
DE3347659A1 (de) * 1983-12-31 1985-07-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue lackloesungen auf der basis von hydantoingruppen enthaltenden polymeren

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2975147A (en) * 1958-05-05 1961-03-14 Sherwin Williams Co Composition comprising polyester, protective colloid and clay and paper coated therewith
US3021308A (en) * 1959-06-15 1962-02-13 Du Pont Resinous polyesters from an aliphatic polyhydric alcohol and a cyclopentane polycarboxylic acid
US3108085A (en) * 1960-04-29 1963-10-22 Standard Oil Co Polyester resin based on a tetracarboxylic acid
US3223666A (en) * 1962-09-13 1965-12-14 Standard Oil Co Polyester using benzene tribasic acid
GB1121325A (en) * 1964-11-11 1968-07-24 Ici Ltd Aqueous solutions of polyamide acids
US3412054A (en) * 1966-10-31 1968-11-19 Union Carbide Corp Water-dilutable polyurethanes
DE1670813A1 (de) * 1967-03-01 1971-03-11 Bayer Ag Polycarbonsaeureester
US3663728A (en) * 1968-07-25 1972-05-16 Gen Electric Process for producing polyamide acid and polyimides
US3779991A (en) * 1970-07-24 1973-12-18 Essex International Inc Silicon-hydantoin-ester resins
US3699065A (en) * 1971-03-04 1972-10-17 Commercial Solvents Corp Water-soluble alkyd resin compositions
US3759873A (en) * 1971-05-20 1973-09-18 Ashland Oil Inc Boxy polyols water dispersible polyurethanes based on polyesters prepared from car
US3833529A (en) * 1971-06-10 1974-09-03 Eastman Kodak Co Water-soluble alkyd resins and a process for their preparation
US3766118A (en) * 1972-03-22 1973-10-16 Eastman Kodak Co Water soluble alkyd resins
JPS5249837B2 (de) * 1973-10-18 1977-12-20
JPS55415B2 (de) * 1973-04-17 1980-01-08
JPS5067895A (de) * 1973-10-22 1975-06-06
JPS50141697A (de) * 1974-05-02 1975-11-14
US3983058A (en) * 1974-10-25 1976-09-28 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Process for preparing polyurethane emulsions

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2712495A1 (de) * 1976-03-25 1977-10-06 Herberts & Co Gmbh Dr Kurt Verfahren zur herstellung von hochwaermebestaendigen isolierenden ueberzuegen auf elektrischen leitern
DE2724913A1 (de) * 1976-06-09 1977-12-22 Schenectady Chemical Wasserloesliche polyesterimidharze und verfahren zu ihrer herstellung
FR2354371A1 (fr) * 1976-06-09 1978-01-06 Schenectady Chemical Resines de polyester-imides solubles dans l'eau
DE3612372A1 (de) * 1986-04-12 1987-10-15 Chem Fab Dr Wiedeking Gmbh & C Waermebestaendiger, haertbarer klebelack
CN110168026A (zh) * 2017-01-13 2019-08-23 Ppg工业俄亥俄公司 涂料组合物

Also Published As

Publication number Publication date
FR2273043A1 (de) 1975-12-26
FR2273043B1 (de) 1981-12-24
GB1504750A (en) 1978-03-22
US4180612A (en) 1979-12-25
BR7501293A (pt) 1975-12-02
JPS50124933A (de) 1975-10-01
IT1033390B (it) 1979-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1494443A1 (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen und Filmen
CH520737A (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder von Ueberzügen auf nicht-textilen Substraten
DE1925875A1 (de) Loesliche polymere UEberzugsverbindungen
DE2509048A1 (de) Beschichtungs-zusammensetzungen
EP1311588B1 (de) Polyamidimidharzlösung und ihre verwendung zur herstellung von drahtlacken
DE2439386C3 (de) Wäßriger Einbrennlack und dessen Verwendung als Drahtlack
DE3212864A1 (de) Hitzebestaendiges harz und verfahren zu seiner herstellung
EP0918829B1 (de) Drahtlacke, enthaltend polyesterimide und/oder polyamidimide mit polyoxyalkylendiaminen als molekulare bausteine
DE2236812A1 (de) Polyamidimid-zusammensetzungen
EP1199320A1 (de) Elektroisolierlackbindemittel mit Harnstoff- und/oder Hydantoinstruktur
DE2316938C2 (de) Zur Herstellung hitzebeständiger Polymerisate geeignete Vorpolymerisatlösung auf Basis von 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure
DE2424672C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines löslichen, härtbaren Polyimidvorläufers
DE1770811A1 (de) Isolierlack und Verfahren zu dessen Herstellung
DE1924859A1 (de) Vernetztes aromatisches Amid-Imid-Polymeres,insbesondere zur Verwendung fuer hochtemperaturbestaendige Drahtlacke
DE1644794B2 (de) Lackmischung fuer einbrennlacke
EP0941273B1 (de) Verfahren zur herstellung carboxyl- und hydroxylgruppenhaltiger polyesterimide und deren verwendung in drahtlacken
DE2854442A1 (de) Verfahren zur herstellung von hydantoingruppen enthaltenden polymeren
DE3048434A1 (de) Hitzebestaendiges polyamidimid-esterimid-harz und elektroisolierlack
US4218550A (en) Coating compositions
DE2032075A1 (de) Mehrschichtisolierstoffe
DE2346393C2 (de) Lösung zur Herstellung wärmebeständiger Polykondensate
DE2210119A1 (de) Thermoplastische elastomere Massen
US5126422A (en) Coating compositions and coated heat-resistant substrates prepared therefrom
DE2724913A1 (de) Wasserloesliche polyesterimidharze und verfahren zu ihrer herstellung
US4450258A (en) Coating compositions

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8130 Withdrawal