DE1052027B

DE1052027B - Herstellung von Lacken, insbesondere elektrisch isolierenden Drahtlacken und Traenklacken

Info

Publication number: DE1052027B
Application number: DES49341A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Hubert Feuerberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-07-05
Filing date: 1956-07-05
Publication date: 1959-03-05

Description

Herstellung von £acken, insbesondere elektrisch isolierenden Drahtlacken und Tränklacken Es ist bekannt, als Grundstoff für die Herstellung von Lacken Ester der Terephthalsäure zu verwenden Die Terephthalsäure wird dabei vorzugsweise mit Glykolen und Glyceriin verestert. Im Interesse einer einfachen und glatt verlaufenden. Herstellung von hochpolymeren Terephthalsäureestern für Lackzwecke befriedigte nun die Umsetzung mit Glycerin und Glyko#len nicht.
Gemäß der Erfindung werden deshalb als Rohstoffe für die Herstellung von Lacken, und, zwar insbesondere elektrisch isolierenden Draht- und Tränklacken, Ester der Terephthalsäure mit drei- und mehrwertigen, nur primäre Hydroxylgruppen. enthaltenden aliphatischen oder aromatischen Alkoholen verwendet. Vorzugsweise kommen für die Herstellung dieser Ester Triole. beispielsweise Triniethyloläthan oder Trimethylolpropan, und zwar in einem Verhältnis von 1,5 bis 2 Mol des Triols auf 1 Mol TerephthaJ -säure in Betracht. Die Herstellung dieser hochpolymeren Terephthalsättreester erfolgt zweckmäßig analog der Herstellung anderer hochpolymerer Terephthalsäureester durch Umesterung niedriger Terephthalsäureester, wie z. B. des Terephtha.Isätire dimethylesters, da dessen Umesterung glatter verläuft als die Veresterung der Säure selbst.
Darüber hinaus ist die Löslichkeit von Estern der Terephthalsäure mit drei- und mehr-wertigen, nur primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Alkoholen, wesentlich besser als die der für Lackzwecke bekannten Terephthalsäureester. Es ist daher im Gegensatz zu den letzteren möglich, Lacke bis zu 50% Körpergehalt zu erzielen, was insbesondere 'Jür Tränklacke von ausschlaggebender Bedeutung ist. Dabei gestatten die Grundstoffe gemäß der Erfindung auch die Anwendung milderer Lösungsmittel, so daß durch Tränklacke gemäß der Erfindung ein Angriff der Drahtlacke von mit derartigen Tränklacken zu imprägnier-enden, Spulen nicht zu befürchten ist, im Gegensatz zu den bekannten Terephthalsäureestertränklacken, bei denen als Lösungsmittel Kresol od. dgl. verwendet werden muß. Dazu kommt, daß die Lacke gemäß der Erfindung wegen ihrer guten Dauerelastizität und der geringen Verdampfungsverluste ohne weiteres für die Wärmeklasse F geeignet sind, was für die üblichen Tränklacke nicht gilt.
Die Wasserbeständigkeit eines solchen, erfindungsgemäß zu verwendenden hochpolymereil Esters der Terephthalsäure ist wegen der kleinen Zahl der verbleibenden Hydroxylgruppen sehr gut. Bei lang andauernder Erwärmung auf höhere Temperatur, erleidet er durch Verdampfen wesentlich geringere Substanzverluste als die norinalenveise für Isolierlacke üblichen Lackharze.
Durch Mitveresterung von aliphatischen., sechs bis 10 CH2-Gruppen enthaltenden Monocarbonsäuren und Dic#arbonsäuren lassen sich die Ester gemäß der Erfindung plastifizieren, wobei allerdings ihre thermische, Beständigkeit etwas herabgesetzt wird.
Eine weitere Härtung durch Weitervernetzung bei niedrigen Temperaturen kann erforderlichenfalls durch Umsetzung der Ester mit Diisocyanaten bewirkt werden.
Die gemäß der Erfindung erhaltenen Terephtbalsäuree#ster können in einigen organischen. Lösungsmitteln. gut gelöst und durch Hochvakuumdestillation (:## 0,1 Torr) oder mehrfaches gründliches AussFhütteln mit Wasser von dem zur Reaktion notwendigen überschuß an Triol befreit werden, da die verwendeten Triole- gut wasserlö#slich sind. Die reinen Te,rephthalsäure--ster lassen sich durch längeres Einbrennen bei 200' C härten, wobei sich eine weitere Polykondensation abspielt. Hierbei erhaIten die Ester eine gute Elastizität, die auch bei höheren Temperaturen lange erhalten bleibt.
NTachstehend werden einige Beispiele für die hier nicht beanspruchte Herstellung von Estern für die Zwecke der Erfindung angegeben: 1. 9,6 Trimethyloläthan, 11,6 g Terephthalsäuredimethylester (Molverhältnis 2: 1) und 5,7 mg PhO wurden in einen Kolben eingefüllt. Unter ständigem Hindurchleiten von gereinigtem und getrocknetem Stickstoff wird das Substanzgemisch, das schon bei 120 bis 130' C zusammenschmilzt, 1 Stunde auf 180 bis 190' C erhitzt, anschließend die Temperatur auf 230' C gesteigert, 15 Minuten gehalten. Während dieser Zeit destilliert die bei der Umsetzung frei werdende aliquote Menge C H3 OH ab. Sie kann zur Prüfung auf Vollständigkeit der Reaktion gemessen werden.
Nach been.digter CH.OH-Abspaltung wird eventu,ell nicht umgesetztes Trimethylolpropan durch Hochvaktiumdestillation entfernt. Die zurückbleibende Schm,elze wird bei 180' C am Rückfluß in ein Ge- misch von 12 Teilen G B-Ester und 6 Teilen Xylol zu einer klaren, etwa 501/üigen Lösung gelöst und vom Katalysator durch Filtrieren gereinigt. Der so entstandene Lack gibt durch Einbrennein bei 200' C einen elastischen unlöslichen Lackfilm.
Die Substanzverluste eines solchen Lackfilnies (100 g) nach 2wöchiger Lagerung bei 200' C betragen 16,6%.
2. In demselben Raktionsgefäß werden 7,2g Triniethyloläthan, 11 -,6 g Terephthalsäuredimethylester (Molverhältnis 1,5 : 1) und 5,1 mg Pb0 auf 180 bis 1900 C erhitzt.
Nach 10 Minuten wird die Reaktion. durch Eingießen von 14 g GB-Ester unterbrochen und das entstandene Harz durch Kochen am Rückflußkühler in Lösung gebracht.
Nach dem Abkühlen wird das nicht umgesetzte Trimethylätha,n mit destilliertem Wasser ausgewaschen und die klare Lacklösung mit CaCI., getrocknet. Die entstandene, etwa 50%ige Lösung kann bei 200' C zu einem klaren Lackfilm eingehrannt werden.
3. 5,6 - Terephthalsäuredimethyleste-r, 1,4 g Capron# säure, lOgTrimethyloläthan (Molverhältnis 0,7:0,3:2) und 4,6 mg Pb0 wurden in demselben Reaktionsgefäß wie unter 1 zusammengeschmolzen, 2 Stunden auf 240' C erhitzt, dann 25 Minuten bei etwa, 280' C im Vakuum nicht umgesetzte Überschüsse. der Reaktionsteilnehme#r abd-estilliert (zunächst 2, später 1 Torr). Die klare Schmelze wird am Rückfluß in einem Gemisch aus 8 Teilen GB-Ester und 4 Teilen Xylol gelöst. Die entstehende Lacklösung kann beei 200' C zu einem klaren Lackfilin eingehrannt werdm Die vorstehenden Beispiele können je nach Bedarf abgewandelt werden. So eignen sich für die Herstellung der Lacklösting außer den angegebenen Lösungsmitteln beispielsweise Cxlykolsäurebutylester, Methylglykolaceta,t, Cyclohexanon, teilweise auch Butylenglyko,lmonomethylätheracetat bzw. Gemische der vorgenannten Lösungsmittel. Für die Anwendung auf dem Drahtlacl#:g;eb#iet kann dem Lösungsmittel Kresol zugemischt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Lacke, insbesondere eJektrisch isolierende Draht- und Tränklacke, enthaltend als Filmbildne#r Ester der Terephthalsäure mit drei- und mehrwertigen, nur primäre Hydroxylgruppen enthaltenden aliphatischen oder aromatischen. Alkoholen.
2. Lacke nach Anspruch 1, enthaUend Ester der Terephthalsäure, die in an sich bekannter Weise durch Umsetzung niederer Ester der Terephthalsä,ure, insbesondere Terephthalsäuredimethylester, mit einem drei- und miehrwc!rtige.n, nur primäre Hydroxylgruppen enthaltenden Alkohol, insbesondere einem Triol, wie z. B. Trimethyloläthan oder -propan, gegebenenfalls unter Mitveresterung einer aliphatischen, sechs bis zehn CH.-Gruppen enthaltenden Mono- oder Dicarbonsäure, gewonnen sind. 3. Lacke nach Anspruch 1 und 2, enthaltend Ester der Terephthalsäure, die mit einem Diisocyanat umgesetzt worden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Scheiber, Chemie und Technologie der künstlichen Harze, 1943, S. 613, 635 bis 637; Wagner-Sarx, Lacldr-unstharze, 1950, S. 120 bis 123; britische Patentschrift Nr. 578 079; belgische Patentschrfften Nr. 536 171, 543 486; USA.-Patentschrift Nr. 2 683 100.