DE860548C

DE860548C - Process to improve the resistance to heat aging of plasticizer-containing electrical insulation films based on cellulose esters

Info

Publication number: DE860548C
Application number: DEF3172D
Authority: DE
Inventors: Max Dr Hagedorn; Ernst Dr Schmitz-Hillebrecht
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1944-08-02
Filing date: 1944-08-02
Publication date: 1952-12-22

Description

Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit bei der Wärmealterung von weichmacherhaltigen Elektroisolierfolien auf Basis von Celluloseestern Bei der Herstellung weichmacherhaltiger Isolierfolien aus Celluloseesterlösungen wird häufig beobachtet, daß durch den Weichmacherzusatz die Wärmestabilität der Folien stark herabgesetzt wird. Vor allen Dingen ist dieser Nachteil besonders störend bei solchen Weichmachern, die neben ihren weichmachenden Eigenschaften noch andere günstige Eigenschaften besitzen, indem sie beispielsweise die elektrischen Werte verbessern, wie Stearinsäureester, oder die Wasseraufnahme herabsetzen, wie Phthalsäureester.Process for improving resistance to heat aging of plasticizer-containing electrical insulation films based on cellulose esters Production of plasticized insulating films from cellulose ester solutions is common observed that the addition of plasticizer greatly increases the thermal stability of the films is reduced. Above all, this disadvantage is particularly troublesome with such Plasticizers, which in addition to their plasticizing properties have other beneficial properties Have properties, for example by improving the electrical values, like stearic acid esters, or reduce water absorption like phthalic acid esters.

Es konnte festgestellt werden, daß Weichmacher, welche ungesättigte Doppelbindungen besitzen bzw. Verunreinigungen von Substanzen mit ungesättigten Doppelbindungen enthalten, das frühzeitige Verspröden der Folien bei Wärmealterung begünstigen. Das Vorhandensein ungesättigter Doppelbindungen wird z.B. durch die Bromzahlbestimmung nach H a n u s bewiesen. Nach dieser Bestimmung werden bei Phthalsäureestern höherer aliphatischer Alkohole Bromzahlen von 2 bis zo, bei Cyclohexylstearat solche von 25 bis q0 gefunden.It was found that plasticizers, which are unsaturated Have double bonds or contaminate substances with unsaturated ones Contain double bonds, the premature embrittlement of the foils with heat aging favor. The presence of unsaturated double bonds is e.g. Determination of the bromine number according to H a n u s has been proven. According to this determination, in the case of phthalic acid esters higher aliphatic alcohols bromine numbers from 2 to zo, in the case of cyclohexyl stearate such found from 25 to q0.

Das Verspröden der Folie durch derartige Weichmacher kann nun, wie gefunden wurde, durch Zusatz kleiner Mengen von Stabilisatoren vermieden werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit bei der Wärmealterung von weichmacherhaltigen Elektroisolierfolien auf Basis von Celluloseester, das dadurch gekennzeichnet ist, daß den Gießlösungen für die Folien neben dem Weichmacher oder den Weichmachern noch aromatische, mindestens eine freie O H-bzw. N H-Gruppe enthaltende Verbindungen zugesetzt werden.The embrittlement of the film by such plasticizers can now, as has been found to be avoided by adding small amounts of stabilizers. The present invention therefore relates to a method for improvement the resistance to heat aging of plasticized electrical insulation foils based on cellulose ester, which is characterized in that the casting solutions for the Films in addition to the plasticizer or plasticizers aromatic, at least one free O H or. Compounds containing N H group can be added.

Als Stabilisatoren kommen aromatische Körper in Frage, die durch das Vorhandensein von freien O H-bzw. freien NH-Gruppen gekennzeichnet sind, also Körper vom Typ der Naphthole, Kresole, Thiazole, Indole und Oxybenzole.Aromatic substances can be used as stabilizers Presence of free O H or. free NH groups are marked, i.e. bodies of the type of naphthols, cresols, thiazoles, indoles and oxybenzenes.

Der Fortschritt liegt in der Erkenntnis, daß durch Zugabe von Weichmacher und Stabilisator der Nächteil der frühzeitigen Versprödung bei der Wärmebehandlung beseitigt werden kann. Darüber hinaus ergab sich die überraschende Tatsache, daß die Stabilität derartiger. Folien sogar über die des Ausgangscelluloseesters gesteigert werden kann; ein Effekt, der sich durch Stabilisatorzusatz zum Celluloseester allein bisher in diesem Ausmaß nicht erreichen ließ, sondern nur in der Verbindung von Weichmacher und Stabilisator auftritt. ' Bereits geringe Mengen Weichmacher und Stabilisator genügen, um eine erhebliche Heraufsetzung der Beständigkeit bei der Wärmealterung zu bewirken, so daß nach dem Verfahren auch der Typ einer praktisch fast weichmacherfreien Folie mit stark verbesserter Wärmebeständigkeit erhalten werden kann.Progress lies in the knowledge that by adding plasticizers and stabilizer, the disadvantage of premature embrittlement in heat treatment can be eliminated. In addition, there was the surprising fact that the stability of such. Films even increased beyond those of the starting cellulose ester can be; an effect that can be achieved by adding a stabilizer to the cellulose ester alone so far could not be achieved to this extent, but only in the connection of Plasticizer and stabilizer occurs. '' Even small amounts of plasticizers and Stabilizer are sufficient to significantly increase the resistance of the To effect heat aging, so that after the method also the type of practical obtained almost plasticizer-free film with greatly improved heat resistance can be.

Der Reaktionsmechanismus des Verfahrens kann vielleicht durch die Annahme erklärt werden, daß in erster Linie eine Einwirkung des Stabilisators auf den Weichmacher eintritt und daß der Effekt erst aus dem Zusammenwirken von Weichmacher, Stabilisator und Celluloseester zu erklären ist. Beispiel i 150 g Cellulosetriacetat werden in 850 g eines Gemisches von Methylenchlorid : Methanol-9: i gelöst und der Lösung 1,5 g Bis-isobutylresorcin als Stabilisator und 35 g Cyclohexylstearat als Weichmacher zugegeben. Nach gutem Durchmischen wird in bekannter Weise eine Folie hergestellt. Bei Fehlen des Stabilisators ist eine derartige Folie nach 2tägiger Behandlung im Trockenschrank bei 17o° vollkommen versprödet und unbrauchbar. Bei Anwesenheit des Stabilisators ist die Folie noch nach 4tägiger Wärmebehandlung brauchbar. Beispiel 2 Eine Folie, die durch Auflösen von 150 g Cellulosetriacetat in 850 g eines Gemisches von Methylenchlorid : Methanol-9: i hergestellt wurde, versprödet beispielsweise bei einer Wärmebehandlung bei i7o° nach 4 Tagen. Fügt man der Lösung des gleichen Cellulosetriacetats 0,5 °/o Mercaptobenzthiazol _ und 2 °/o Cyclohexylstearat hinzu, so ist die daraus hergestellte Folie.bei der oben beschriebenen Wärmebehandlung noch nach 7 Tagen brauchbar.The reaction mechanism of the process can perhaps be explained by the assumption that primarily an action of the stabilizer on the plasticizer occurs and that the effect can only be explained by the interaction of plasticizer, stabilizer and cellulose ester. Example i 150 g of cellulose triacetate are dissolved in 850 g of a mixture of methylene chloride: methanol-9: i and 1.5 g of bis-isobutylresorcinol as a stabilizer and 35 g of cyclohexyl stearate as a plasticizer are added to the solution. After thorough mixing, a film is produced in a known manner. In the absence of the stabilizer, such a film is completely embrittled and unusable after 2 days of treatment in a drying cabinet at 170 °. If the stabilizer is present, the film can still be used after 4 days of heat treatment. Example 2 A film which was produced by dissolving 150 g of cellulose triacetate in 850 g of a mixture of methylene chloride: methanol-9: i becomes brittle, for example, after 4 days when subjected to heat treatment at 170 °. If 0.5% mercaptobenzothiazole and 2% cyclohexyl stearate are added to the solution of the same cellulose triacetate, the film produced therefrom can still be used after 7 days in the heat treatment described above.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process to improve the durability at the heat aging of plasticized electrical insulation films based on cellulose esters, characterized in that the casting solutions for the films in addition to the plasticizer or the plasticizers still have an aromatic, free OH or. Containing NH groups Compound or compounds are added.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the casting solutions only contain very small amounts of plasticizers added to the aromatic compounds containing free OH and NH groups.