PL142839B1 - Electrically insulating varnish - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 88 03 31 142839 Int. C1.4C09D 5/25 C09D 3/66 Twórca wynalazku: Ewa Glazewska Uprawniony z patentu: Instytut Przemyslu Tworzyw i Farb, Gliwice (Polska) Lakier elektroizolacyjny Przedmiotem, wynalazku jest lakier elektroizola¬ cyjny do podklejania i masyicamiia oprzedu z wlók¬ na szklanego i poliestrowo-szklanego na przewo¬ dach nawojowych okraglych i profilowych oraz na przewodach emalia—szklo.Znany z polskiego opisu patentowego nr 127 757 krezolowy lakier elektroizolacyjny do nasycania oprzedu z wlókna poliestrowo—szklanego i szkla¬ nego na przewodach nawojowych zawiera izoftalo- wa zywice poliestrowa lub poliestrowo-imidowa, syntezowana z kwasu izoftalowego, glikolu etyle¬ nowego i/lub glikolu dwuetylenowego, trójmetylo- ilopropamu, kwasów tluszczowych, oleju kokosowego i/lub bezwodnika kwasu trójmelitowego i/lub 4,4'- -dwuaminodwufenylometanu oraz z zywicy poliizo- cyjanianowej aromatycznej pochodnej dwuizocyja- nianu tolilenu o grupach izocyjanianowych bloko¬ wanych fenolem i/lub krezolem o zawartosci grup izocyjanianowych 10 do 15°/o i zywicy epoksydowej wysokoczasteczkowej otrzymanej w reakcji epi- chlorhydryny z dwuhydroksydwufenylopropanem o liczbie epoksydowej 0,17—0,23 val/l • 10"1 kg roz¬ puszczonych w mieszaninie krezoli lub fenolu, lub ksylenu, octanów, ketonów wraz z substancjami katalitycznymi jak estry kwasu tytanowego i/lub sole kwasów organicznych i cynku i/lub produkt kondensacji pochodnych alifatycznych akroleiny z analina w ilosci do 10 czesci wagowych.Lakier ten w procesie wytwarzania przewodów nawojowych w oprzedzie -szklanym, poliestrowo- 10 15 20 25 30 -szklanym technologia nasycania z podklejaniem oprzedu — wykazuje brak przyczepnosci do zyly, w zwiazku z czym konieczne jest stosowanie do¬ datkowo lakieru o dobrych wlasnosciach podkleja¬ jacych, ponadto lakier ten zawiera w swym skla¬ dzie trójkrezol, który uszkadza emalie w procesie wytwarzania przewodów typu emalia-szklo.Celem wynalazku jest opracowanie bezkrezolb- wego lakieru elektroizolacyjnego o dobrych wlas¬ nosciach podklejajacych i nasycajacych przeznaczo¬ nego do wytwarzania przewodów nawojowych w oprzedzie szklanym i y poliestrowó-szklanym oraz przewodów emalia-szklo.Stwierdzono, ze szczególnie dobre wlasnosci wy¬ kazuje lakier otrzymany z tereftalowego poliestru i/lub poliestro-imiclu rozpuszczonego w niskowrza- cych rozpuszczalnikach organicznych jak alkilopo- chodne dwupodstawionego benzenu, estry kwasu octowego i/lub alicykliczne ketony z dodatkiem zy¬ wicy poliizocyjanianowej o blokowanych grupach izocyjanianowych lub zywicy aminowej butyloksy- lowanej, niemodyfikowanej zywicy epoksydowej i/lub z dodatkiem katalizatora reakcji polimery¬ zacji, tytanianów alkilowych i/lub arylowych.. Lakier elektroizolacyjny do podklejania i nasyca¬ nia oprzedu. z wlókna szklanego i poliestrowo- -szklanego na przewodach nawojowych okraglych i profilowych oraz na przewodach emalia-szklo we¬ dlug wynalazku, sklada sie z: 100 czesci wagowych 142 8393 142 839 4 tereftalowego poliestru lub poliestroimidu wytwo¬ rzonego z 1,8 do 6,0 moli korzystnie 2 do 4,5 moli kwasu1 teraftalowego i/lub jego bezwodnika i/lub jego estru z jednowodorotlenowym alkoholem, ko- irzysitniiie tereftalaneni dwutmetylu,, 0,5 do 4 moli korzystnie 0,8 do 2,2 moli jednokarboksylowych na¬ turalnych lub syntetycznych nasyconych kwasów tluszczowych, korzystnie kwasów tluszczowych ole¬ ju kokosowego i/lub dimeryzowanych kwasów tlusz¬ czowych o 18 do 54 atomach wegla w czasteczce, 1 do 7 moli korzystnie 1,1 do 4,5 moli alkoholi trójwodorotlenowych korzystnie trójmetylolopro- panu, 0,06 do 2,5 moli korzystnie 0,07 do 2,0 moli 2,2'-bis-/p-hydroksyfenylo/propanu, 0,06 do 3 moli korzystnie 0,15 do 1,0 moli trój-/2-hydroksyetylo/ /izocyjanuranu 0 do 2,0 moli najkorzystniej 0 do 0,9 moli 4,4'-dwuaminodwufenylometanu 0—3 moli korzystnie 0—1,3 moli bezwodnika kwasu \trójme- litowego, 0,004 do 2% korzystnie 0,005 do 1,21% ka¬ talizatora reakcji estryfikacji, korzystnie glejty olowianej i/lub 8 do 90 czesci wagowych korzystnie 15 do 52 czesci wagowych blokowanej zywicy po- liizocyjanianowej, korzystnie trimeru dwuizocyJa¬ niami tolilenu o blokowanych grupacli izocyjania- nowych lub produktu reakcji 1 mola trójmetylo- lopropanu z 3 molami dwuizocyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izocyjanianowych, 4 do 25 czesci wagowych korzystnie 7 dp 15 ^czesci wago¬ wych zywicy epoksydowej, korzystnie niemodyfi- kowanego produktu kondensacji 2,2'-dwuhydroksy- dwufenylopropanu z epichlorhydryna w srodowisku alkalicznym o temperaturze mieknienia 50 do 75°'C i liczbie epoksydowej 0,17 do 0,30 val/100 g i/lub 0,5" do 30 czesci wagowych, korzystnie 1 do 20 czes¬ ci wagowych zywicy aminowej butyloksylowanej i/lub 0,1 do 6,0 czesci wagowych korzystnie 0,2 do 0,8 czesci wagowych tytanianów alkilowych i/lub arylowych, korzystnie tytanianu butylu. Jako roz¬ puszczalnik stosuje sie 85 do 230^ czesci wagowych korzystnie 100 do 180 czesci wagowych mieszaniny alkilowych pochodnych dwupodstawionego benzer nu, korzystnie ksylenu i estru kwasu octowego, korzystnie octanu etyloglikolu w stosunku wago¬ wymi 0j,5 : 9J5 ido 6 : 4j, korzystnie w stosunku wia- gowym 2:8 do 5:5 lub mieszaniny alkilowych po¬ chodnych dwupodstawionego benzenu, korzystnie ksylenu, estru kwasu octowego, korzystnie octanu etyloglikolu i alicyklicznych ketonów korzystnie cykloheksanonu w stosunku wagowym 0,5 : 9 : 0,5 do 6 :0,5 :3,5 korzystnie w stosunku wagowym 1 :6:3 do 4:3:3.Skladniki poliestru lub poliestro-imidu terefta¬ lowego w znany sposób laduje sie do reaktora w kolejnosci lub równoczesnie poddaje estryfikacji i polikondensacji do uzyskania przez reagujaca mase zadanej lepkosci w przypadku poliestru tereftalo¬ wego lub zadanej temperatury topnienia w przy¬ padku poliestro-imidu tereftalowego po czym spo¬ rzadza sie roztwór zywicy w rozpuszczalnikach or¬ ganicznych. Zywice modyfikujace wprowadza sie do roztworu poliestru lub poliestro-imidu terefta¬ lowego w postaci roztworów w rozpuszczalnikach organicznych. Zywice epoksydowa mozna ladowac w postaci stalej bezposrednio do roztworu poli¬ estru lub poliestro-imidu tereftalowego, pozostale skladniki lakieru dodaje sie po uprzednim roz¬ puszczeniu.Lakier wedlug wynalazku zawiera niskowrzace rozpuszczalniki organiczne nie oddzialywujace na s warstwe emalii na przewodzie w procesie wytwa¬ rzania przewodów typu — emalia-szklo. Charakte¬ ryzuje sie dobrymi wlasnosciami podklejajacymi i nasycajacymi tj. wysoka zdolnoscia nawilzania i przesycania oprzedu szklanego i poliestrowo-szkla- 10 nego, dobra przyczepnoscia miedzy warstwami wlókna oprzedu i do zyly; niewysoka rzedu 280 do 350°C temperatura wypalania, powlok przy pred¬ kosci posuwu przewodu 2 do 5 m/min., nie dziala destruktywnie na warstwe emalii na przewodzie 15 oraz nie powoduje topnienia wlókna poliestrowego na przewodzie; wysoka twardoscia, elastycznoscia i odpornoscia na scieranie wypalanych powlok.Lakier wedlug wynalazku znajduje zastosowanie do podklejania i nasycania, oprzedu z wlókna szkla- 20 nego i poliestrowo-szklanego na przewodach nawo¬ jowych okraglych i profilowych oraz emalia-szklo.Lakier stosowany jest na urzadzeniach emalier¬ skich — typu wypalarek wielobiegowych i oprze- dziarko-wypalarek. 25 Przyklad I. Do ogrzewanego reaktora szkla¬ nego zaopatrzonego w mieszadlo mechaniczne, ter- . 'morcietr i kolumine destylacyjna zalaidowaroo 351,6 czesci wagowe stopionych kwasów tluszczowych oleju kokosowego, 30,1 czesci wagowe ?,2'-bis/p-hy- 30 droksyfenylo/propanu, 568,3 czesci wagowe trójme- tylolopropanu, 87,5 czesci wagowe trój-/2-hydroksy- etylo/izocyjanuranu, 698,4 czesci wagowe terefta- lanu dwumetylu oraz 1,7 czesci wagowe glejty olo¬ wianej. Proces syntezy prowadzono w temperaturze 35 160 do 230°C w ciagu 15 godzin do lepkosci 50% roztworu poliestru tereftalowego w mieszaninie ksylenu i etyloglikolu w .stosunku wagowym 7 :1 192 s F 0 4 mm/20°C. Sporzadzono 82% roztwór poliestru tereftalowego w cykloheksanonie. 40 Wykonano lakier, rozpuszczajac w 414,4 czesciach wagowych 82% roztworu poliestru tereftalowego w cykloheksanonie 34,1 czesci wagowe niemodyfiko- wanej zywicy epoksydowej i nastepnie po jej roz¬ puszczeniu dodajac 69,8 czesci wagowe 50% roztwo- 45 ru zywicy aminowej butyloksylowanej w butanolu, 105,8 czesci wagowe cykloheksanonu, 62 czesci wa¬ gowe octanu etyloglikolu, 132,2 czesci wagowe ksy¬ lenu oraz 19 czesci wagowe 501% roztworu tytania¬ nu butylu w cykloheksanonie. 50 Lepkosc lakieru w 20° 101 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych w lakierze 46,8%.Przyklad II. Poliester tereftalowy wykonano wedlug przykladu I po czym sporzadzono z niego lakier zawierajacy: 304,5 czesci wagowe 82% roz- 55 tworu poliestru tereftalowego w cykloheksanonie, 78,0 czesci wagowe 50% roztworu niemodyfikowa- nej zywicy epoksydowej w cykloheksanonie, 150,0 czesci wagowe 501% roztworu produktu re¬ akcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami dwu- 60 izocyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izo¬ cyjanianowych w octanie etyloglikolu, 95,0 czesci wagowe cykloheksanonu, 80,0 czesci wagowe octanu etyloglikolu i 64,0 czesci wagowe ksylenu.Lepkosc lakieru w 20°C 120 s F 0 4 mm. 65 Zawartosc czesci stalych 47,2%;5 142 839 6 Przyklad III. Poliester tereftalowy wykonano wedlug przykladu I, z tym ze w miejsce kwasów tluszczowych oleju koksowego uzyto 1;035 czesci wagowych dimeryzowanych kwasów tluszczowych 0 zawartosci dimeru (C36) 75%, trimeru (C54) 22% i monomeru (C18) 3%. Lakier sporzadzono wedlug przykladu II, przy czym w miejsce produktu reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami dwuizocy- janianu tolilenu o blokowanych grupach izocjania- nowych zastosowano trimer dwuizocyjanianu toli¬ lenu o blokowanych grupach izocyjanianowych.Lepkosc lakieru w 20°C 131 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 47°C.Przyklad IV. Do ogrzewanego reaktora szkla-* nego zaopatrzonego w mieszadlo mechaniczne, ter¬ mometr i kolumne desylacyjna laduje sie 298 czesci wagowych stopionych kwasów tluszczowych oleju kokosowego, 608 czesci wagowych tereftalanu dwu- metylu, 480 czesci wagowych trójmetylolopropanu, 67 czesci wagowych trój-/2-hydroksyetylo/izocyja- nuranu, 20 czesci wagowych 2,2'-/bis-/p-hydroksy- fenylo/propanu, 205 czesci wagowych bezwodnika trójmelitowego, 108 czesci wagowych 4,4'-dwuami- nodwufenylometanu oraz 0,01% w przeliczeniu na czesci wagowe substratów glejty olowianej. Proces syntezy prowadzono w temperaturze 160—230°C w czasie okolo 10 godzin. Temperatura topnienia otrzymanej zywicy oznaczana w aparacie Boetiusa wynosila 68°C. Sporzadzono 80% roztwór zywicy poliestrowo-imidowej w octanie etyloglikolu.Wykonano lakier rozpuszczajac w 326,9 czesciach wagowych 80% roztworu zywicy poliestrowo-imi¬ dowej w octanie etyloglikolu, 39,7 czesci wagowych niemodyfikowanej zywicy epoksydowej i nastepnie po jej rozpuszczeniu dodajac 124,2 czesci wagowe 50% roztworu zywicy aminowej butyloksylowanej w butanolu, 81,2 czesci wagowych octanu etylogli¬ kolu, 140,0 czesci wagowych ksylenu i 1,4 czesci wa¬ gowych 50% roztworu tytanianu butylu w octanie etyloglikolu.Lepkosc lakieru w 20°C 128 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 51%. ~ Przyklad V. Poliestro-imid wykonano wedlug przykladu IV po czym wykonano z niego lakier za¬ wierajacy 226 czesci wagowych 521% roztworu po- liestro-imidu w octanie tyloglikolu, 12,6 czesci wa¬ gowych . niemodyfikowanej zywicy epoksydowej, 59,2 czesci wagowych 50% roztworu trimeru dwu¬ izocyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izo¬ cyjanianowych w octanie etyloglikolu, 92 czesci wa¬ gowych ksylenu.Lepkosc lakieru w 20°C 108 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 40%.Przyklad VI. Poliestro-imid otrzymano we¬ dlug przykladu IV przy czym w miejsce kwasów tluszczowych, oleju kokosowego dodano 877,1N czes¬ ci^ wagowych dimeryzowanych kwasów tluszczo¬ wych o zawartosci dimeru (C36) 75%, trimeru (C54) 22% i monomeru (C18y 3%. Z otrzymanego poli- estro-imidu wykonano lakier wedlug przykladu V.Lepkosc lakieru w 20°C 112 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 40%.Przyklad VII. Poliestro-imid otrzymano we¬ dlug przykladu IV. Z otrzymanej zywicy poliestro¬ wo-imidowej sporzadzono 80% roztwór w cyklohek- sanonie po czym sporzadzono z niego lagier zawie¬ rajacy 441 czesci wagowych 80% roztworu zywicy 5 poliestrowo-imidowej w cykloheksanonie, 35,6 czesci wagowych niemodyfikowanej zywicy epoksy¬ dowej, 167,4 czesci wagowych 50% roztworu trime¬ ru dwuizocyjanianu tolilenu o blokowanych gru¬ pach izocyjanianowych w cykloheksanonie 200,0 10 czesci wagowych octanu etyloglikolu, 97,9 czesci wagowych ksylenu, 1,96 czesci wagowych 50% roz¬ tworu tytanianu butylu w octanie etyloglikolu.Lepkosc lakieru w 20°C 75 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci sitailych 47° %.Przyklad VIII. Lakier wykonano wedlug przykladu V przy czym w miejsce trimeru dwuizo¬ cyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izocyja¬ nianowych zastosowano produkt reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami dwuizocyjanianu 20 tolilenu o blokowanych grupach izocyjanianowych.Lepkosc lakieru w 20°C 98 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 40P/o.Przyklad IX. Do reaktora "szklanego wedlug 25 przykladu IV zaladowano 430,0 czesci wagowych- tereftalanu dwumetylu, 437,0 czesci wagowych 2,2'- -bis-/p-hydroksyfenylo/propanu, 180 czesci wago¬ wych trójmetylolopropanu, 198 czesci wagowych trój-/2-hydroksyetylo/izocyjanuranu, 80 czesci wa- 30 gowych 4,4/-dwuaminodwufenylomatanu, 190 czesci wagowych bezwodnika trójmelitowego oraz 1,2 czesci wagowe glejty olowianej. Proces syntezy prowadzono w temperaturze 170—230°C w ciagu okolo 10 godzin. Temperatura topnienia zywicy 35 oznaczona w aparacie Boetinsa wynosila 73°C. Spo¬ rzadzono 85% roztwór zywicy poliestrowo-imidowej w cykloheksanonie.Wykonano lakier rozpuszczajac w 440,0 czesciach wagowych 85% roztworu zywicy poliestrowo-imido- 40 wej w cykloheksanonie 38,0 czesci wagowych nie¬ modyfikowanej zywicy epoksydowej i nastepnie po jej rozpuszczeniu dodajac 178,0 czesci wagowych 50%, roztworu trimeru dwuizocyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izocyjanianowych w octanie 45 etyloglikolu, 56,0 czesci wagowych octanu etylogli¬ kolu, 88,0 czesci wagowych cykloheksanonu i 200,6 czesci wagowych ksylenu. .Lepkosc lakieru w 20°C 126 s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 50%. 50 Przyklad X. Lakier sporzadzono wedlug przykladu IX z tym, ze w miejsce trimeru dwuizo¬ cyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izocyja¬ nianowych zastosowano produkt reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami dwuizocyjanianu 55 tolilenu o blokowanych grupach izocyjanianowych.Lepkosc lakieru w 2Ó°C s F 0 4 mm.Zawartosc czesci stalych 501%!.Przyklad XI. Wykonano lakier sposobem wedlug przykladu IV stosujac w miejsce 80%i roz- 6< tworu zywicy poliestrowo-imidowej w octanie ety¬ loglikolu otrzymanej wedlug przykladu IV — 80% roztwór zywicy poliestrowo-imidowej w cyklohek¬ sanonie, otrzymanej wedlug przykladu IX.Lepkosc lakieru w 20°C 120 s F 0 4 mm. 65 Zawartosc czesci stalych 51%.7 142 839 8 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Lakier elektroizolacyjny do podklejania i nasy¬ cania oprzedu z wlókna szklanego i poliestrowo- 5 -szklanego na przewodach nawojowych okraglych i profilowych oraz na przewodach emalia-szklo za¬ wierajacy zywice poliestrowa lub poliestrowo-imi- dowa oraz kwasy tluszczowe, znamienny tym, ze sklada sie ze 100 czesci wagowych tereftalowego 10 poliestru lub poliestro-imidu wytworzonego z 1,8 do 6,0 moli korzystnie 2 do 4,5 moli kwasu tereftalo- '¦wiego d/1'uib jeigo bezwodnika i/luib jego estru z jed- Tbowodoiroitlelnowym alkoholem, ikorzystiniie terefta- lanem dwumetylu, 0,5 do 4 moli korzystnie 0,8 do 15 2,2 moli jednokarboksylowych naturalnych lub syntetycznych nasyconych kwasów tluszczowych, korzystnie kwasów tluszczowych oleju kokosowego i/lub dimeryzowanych kwasów tluszczowych o 18 do 54 atomach wegla w czasteczce; 1 do 7,0 moli 20 korzystnie 1,1 do 4,5 moli alkoholi trójwodorotleno¬ wych, korzystnie trójmetylolopropanu, 0,06 do 2,5 moli korzystnie 0,07 do 2 moli 2,2'-bisVp-hydroksy- fenólo/propanu, 0,06 do 3 moli korzystnie 0,15 do 1,0 moli trój-,/2-hydroksyetylo/izocyjanuranu, 0 do 25^ 2,0 moli korzystnie 0 do 0,9 moli 4,4'-dwuamino- dwufenylometanu, 0 do 3 moli korzystnie 0 do 1,3 moli bezwodnika kwasu trójmelitowego, 0,004 do 2% korzystnie 0,005 do l,2°/o katalizatora reakcji estryfikacji, korzystnie glejty olowiowej i/lub 8 do 30 90 czesci wagowych korzystnie 15 do 52 czesci wa¬ gowych blokowanej zywicy poliizocyjanianowej, korzystnie trimeru dwuizocyjanianu tolilenu o blo¬ kowanych grupach izocyjanianowych lub produktu reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami dwuizocyjanianu tolilenu o blokowanych grupach izocyjanianowych, 4 do 25 czesci wagowych korzy¬ stnie 7 do 15 czesci wagowych zywicy epoksydo¬ wej, korzystnie niemodyfikowanego produktu kon¬ densacji 2,2'-dwuhydroksyfenylopropanu z epichlor- hydryna w srodowisku alkalicznym, o temperatu¬ rze mieknienia 50 do 75°C i liczbie epoksydowej 0,17 do 0,30 val/100 g i/lub 0,5 do 30 czesci wago¬ wych korzystnie 1,0 do 20 czesci wagowych zywicy aminowej butyloksylowanej i/lub 0,1 do 6,0 czesci wagowych korzystnie 0,2 do 0,8 czesci wagowych tytanianów alkilowych i/lub arylowych, korzystnie tytanianu butylu, 85 do 230 czesci wagowych roz¬ puszczalnika korzystnie 100 do 180 czesci wago¬ wych stanowiacego mieszanine alkilowych pochod¬ nych dwupodstawionego benzenu, korzystnie ksyle¬ nu i estru kwasu octowego, korzystnie octanu ety- loglikolu w stosunku wagowym 0,5 : 9,5 do 6:4, ko¬ rzystnie w stosunku wagowym 2:8 do 5:5 lub imieszaoinie alkilowych podhodinycih dwupodstawio- nego benzenu korzystnie ksylenu, eslru kwasu oc¬ towego, korzystniej octanu etyloglikolu i alicyklicz- nych ketonów, korzystnie cykloheksanonu w sto¬ sunku wagowym 0,5 : 9 : 0,5 do 6 : 0,5 : 3,5, korzyst¬ nie w stosunku wagowym 1:6:3 do 4:3:3. DN-3 zam. 737/87 Cena 130 zl PL