DE2605790A1

DE2605790A1 - Verfahren zur herstellung wasserverduennbarer elektroisolierlacke

Info

Publication number: DE2605790A1
Application number: DE19762605790
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl Ing Hansch; Harald Dr Janssen
Original assignee: Beck & Co AG Dr
Current assignee: Beck & Co AG Dr
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1976-02-13
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE2605790C3; ES445289A1; FR2301579A1; AT336748B; FR2301579B1; BR7600998A; SE417557B; GB1517992A; DE2605790B2; IT1053869B; SE7601811L; ATA124275A

Description

Anmelder; Dr. Beck & Co. AG, 2000 Hamburg 28, Großmannstr. Priorität: Österreich A 1242/75 XIl/22c, 19.2.1975

Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Elektroisolierlacke

Elektroisolierlacke kommen in großem Umfang als Draht lacke zur Isolierung elektrischer Leiter und beispielsweise als Tränklacke zur Imprägnierung von Lackdrahtwicklungen zum Einsatz. Die Anforderungen der Elektroindustrie an die Wärmebeständigkeit der Isoliermaterialien sind in den letzten Jahrzehnten ständig gestiegen. Besonders hohe Anforderungen werden an die Isolation elektrischer Leiter gestellt. Der Grund liegt in der zunehmenden Tendenz zur Miniaturisierung elektrischer Geräte, bei elektrischen Maschinen in der Verbesserung des Leistungsgewichtes und der damit verbundenen Temperaturerhöhung in den Wicklungen. Auch ist zu bedenken, daß elektrische Maschinen in gewissen Fabrikationsanlagen häufig bereits unter hohen Umgebungstemperaturen betrieben werden müssen.

Aller Voraussicht nach wird zukünftig noch eine weitere Steigerung der Wärmebeständigkeit insbesondere bei Lackdrähten gefordert. Eine Lackdrahtgruppe, die den beschriebenen Anforderungen der Flektroindustrie in hohem Maße gerecht wird und die darüber hinaus hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften besitzt, ist die der mit Polyesterimid-Lacken beschichteten Drähte.

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Die Polyesterimid-Drahtiaeke bzw, -Lpckd^ähte gehören bereits seit mehr als 10 Jahren zum Stand der Technik (verg-1. DAS l4 45 263 und DAS l4 95 lOO) .

Die zugrunde liegenden Polyesterimidharze werden vorzugsweise aus aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydriden, aromatischen Dicarbonsäuren bzw. deren niederen Fialkylestern, Diaminen, und zwar bevorzugt aromatischen Diaminen sowie di- und höherfunktionellen Alkoholen hergestellt.

Als Lösungsmittel für Polyesterimid-Drahtlacke kommen fast ausschließlich phenolische Stoffe, vorzugsweise die aus Steinkohlen- oder Braunkohlenteer gewonnenen isomeren Kresol- und Xylenol-Gemische im Verschnitt mit aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie zB. Solventnaphtha, zum Einsatz.

Der Lösungsmittelgehalt der üblicherweise verwendeten Polyesterimid-Drahtlacke beträgt zwischen 60 und 75$» davon sind rund 65$> Kresole und Xylenole.

Ein schwerwiegender Nachteil beim Einsatz von Drahtlacken mit derartig hohen Lösungsmittelgehalten ist das Problem der Luftverschmutzung durch die genannten im übrigen sehr aggressiven Lösungsmittel.

Der Gesetzgeber verlangt, daß die Luftverschmutzung durch die Abgase auf ein Minimum herabgesetzt wird, wozu aufwendige Installationen an den Lackiermaschinen, z.B. Katalysatorelemente, notwendig sind.

Nicht unerwähnt werden darf schließlich die eminente Gefährlichkeit der kresolischen Lösungsmittel bei Berührung mit der Haut und die der als Verschnittmittel einggesetzten Aromaten bei Einatmung der Dämpfe. Gerade das letztere läßt sich in der Praxis meist nicht vermeiden.

Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß die Einführung eines Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Leitern mit Drahtlacken, die — unter Bewahrung des bekannt

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höheren Eigenschaftsniveaus - derartige Lösungsmittel nicht enthalten, eine eindeutige und zudem dringend notwendige Bereicherung des Standes der Technik darstellt.

Neben der bereits vorgeschlagenen Beschichtung elektrischer Leiter mit lösungsmittelfreien Harzen aus der Schmelze wäre die Verwendung von Wasser als Lösungs- und Verdünnungsmittel für Polyesterimid-Harze insofern ideal, als die an den Lackdrahtmaschinen vorhandenen Lackauftragsvorrichtungen ohne aufwendige Umbauten zum Einsatz kommen könnten. Die angesprochenen Probleme bzgl. Luftverschmutzung durch Lösungsmittel sowie deren Gefährlichkeit wären zudem gegenstandslos.

Die Herstellung wasserlöslicher Polyester ist seit langem aus verschiedenen Druckschriften bekannt. Pabei wird ein Überschuß an Carboxylgruppen angewandt (z.B. durch Mitverwendung von Tricarbonsäuren) und die freie Carboxylgruppen enthaltenden Polyester werden dann mit Alkalien neutralisiert, d.h. in die wasserlösliche Salzform übergeführt.

In der DOS 17 20 321 wird bereits ein Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Polyesterimidharze beschrieben. Panach werden aromatische Tricarbonsäureanhydride zunächst mit bis zu 80$ der stöchiometrischen Menge an primären Diaminen, die zur Imidbildung notwendig sind, umgesetzt und mit einem Überschuß an Di- und/oder Trialkoholen kondensiert. Anschließend wird der überschüssige Alkohol abdestilliert und das Kondensatxonsprodukt mit einer geringen Menge an wässrigem Ammoniak, ggf. unter Zusatz von Dialkoholen, auf eine Temperatur von über 80°C erwärmt und anschließend das Kondensationsprodukt mit Wasser ver-

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dünnt. Es ist jedoch festgestellt worden, daß die so erhaltene wässrige Polyesterimidlösung, zu einem Drahtlack aufbereitet, bei weitem nicht das heute geforderte Eigenschaftsniveau - also in erster Linie das Niveau der konventionellen Polyesterimid-Drahtlacke - erreicht.

Es wurde nun überraschenderweise ein neues und vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Elektroisolierlacke, insbesondere Drahtlacke, aus Polyesterimiden, Aminen und ggf. organischen Hilfslösungsmitteln gefunden.

Die nach diesem neuen Verfahren hergestellten Drahtlacke weisen den entscheidenden Vorteil auf, daß ihr Eigenschaftsniveau bei gegebener Umweltfreundlichkeit dem der bekannten, technisch hervorragenden aber umweltproblematischen Drahtlacke auf Polyesterimid-Basis gleichgestellt werden kann.

Das neue Verfahren zur Herstellung von wasserverdünnbaren Elektroisolierlacken, bevorzugt Drahtiahken, auf Polyesterimidbasis, die aus aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydriden, bevorzugt äquivalenten Mengen an Diaminen, Diolen und einem Isocyanuratring enthaltenden Triolen hergestellt worden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß man hydroxylgruppenhaltige Polyesterimide bei Temperaturen zwischen 50 und 250°C, ggf. unter Mitverwendung von 5-20 Gew.^ Hilfslösungsmitteln, bezogen auf das Polyesterimid, mit bekannten Aminen in einer Menge von 5-30 Gew.^, bevorzugt 20-30 Gew,$, bezogen auf das Polyesterimid, zur Reaktion bringt und das Reaktionsprodukt, ggf. unter Zusatz wasserlöslicher Einbrennkatalysatoren, bevorzugt wasserlöslicher Titanate, in Mengen von 0,1 - 5%, bezogen

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auf das Polyesterimid, mit Wasser auf Lackierviskosität, d.h. eine Viskosität zwischen 100 und 10000 mPa s, verdünnt. Dabei ist die Lackierviskosität von der Blankdrahtstärke und den Verarbeitungsbedingungen abhängig. Es handelt sich also um Polyesterimide mit Hydroxylendgruppen und sehr niedrigen Säurezahlen. Das übliche Prinzip der Herstellung wasserlöslicher Harze durch Neutralisation saurer Gruppen, wie dies von den Polyestern bekannt ist, kann demnach bei diesen Polyesterimid en keine Anwendung finden.

Die eingesetzten Polyesterimide fallen in ihrem prinzipiellen Aufbau unter den z.B. in der DAS l4 45 263 und der DAS l4 95 100 genannten technischen Stand.

Überraschend und nicht voraussehbar ist weiterhin die Tatsache, daß unter Verwendung isocyanuratringhaltiger Triole hergestellte Polyesterimide besonders gut in den wasserverdünnbaren Zustand übergeführt werden können.

Zur Herstellung wärmebeständiger Drahtläcke kommen zum Einsatz: als Diol vorzugsweise Äthylenglykol, als aromatische Dicarbonsäure bevorzugt Terephthalsäure bzw. Dimethylterephthalat oder Isophthalsäure, als aromatisches Tricarbonsäuremonoanhydrid bevorzugt Trimellithsäureanhydrid, als Diamine vorzugsweise aromatische zweikernige Verbindungen wie z.B. 4,4'-Diaminodiphenylmethan oder -oxid.

Als Isolierlacke im weiteren Sinne, z.B. Tränklacke oder Überzugslacke sind besonders auch flexiblere Polyesterimide mit weniger starrem Aufbau geeignet, beispielsweise solche, die unter Verwendung aliphatischer Diamine wie z.B. Trimethy!hexamethylendiamin hergestellt und ggf. mit aliphatischen Dicarbonsäuren wie z.B. Adipinsäure modifiziert worden sind.

ü 0 9 8 3 7 / 0 0 S 4 ^0RIQ'^{NAL iNSPECTH>}

Die Herstellung der Polyesterimide erfolgt wie in den obengenannten Druckschriften im einzelnen beschrieben durch Schmelzkondensation oder Lösungskondensation.

Als besonders vorteilhaft erweist sich das in der DOS l4 95 182 beschriebene Verfahren der Kondensation in überschüssigem Äthylenglykol, welches in einer anschließenden Vakuumphase wieder entfernt wird.

Als Hilfslösungsmittel kommen wassermischbare Stoffe mit guter Löslichkeit für die hier zur Diskussion stehenden Polyesterimidharze zum Einsatz, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid und N-Methylpyrrolidon. Die Menge an Hilfslöungsmitteln beträgt üblicherweise 5-20 Gew.$ der PoIyesterimidharzmenge.

Weiterhin können übliche Verlaufmittel wie z.B. Alkohole, Ätheralkohole und Ester in geringen Mengen eingesetzt werden. Als Amine kommen die zur Herstellung wasserverdünnbarer Lacke allgemein üblichen in Betracht, wie z.B. Triäthylamin, Di__n-propylamin, Trin-propylamin, Diisopropylamin, N-Äthylbutylamin, N—Methyl!sobutylamin, 1,1-Dimethylpropylamin und Morpholin. Bevorzugt werden jedoch aliphatische Aminoalkohole mit niedrigem Dampfdruck und Siedepunkten, die vorzugsweise zwischen 100 - 200°C liegen, wie z.B. Monoisopropanolamin, Dimethylisopropanolamin, 3-Dimethylaminopropanol, Methyldiisopropanolamin, 2—Amino— 2-methylpropanol, 2-Dimethylaminoäthanol, 2-Diäthylaminoäthanol und 2-Dimethylamino—2-methylpropanol, wobei die beiden letztgenannten A_mine mit Wasser ein azeotropes Gemisch bilden und dadurch schon bei Temperaturen von 100⁰C aus dem Lackfilm entweichen können.

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Das Reaktionsprodukt des Polyesterimidharzes mit dem Amin wird, ggf. unter Zusatz bekannter wasserlöslicher Einbrennkatalysatoren in Mengen von 0,1 - 5$, bezogen auf Harz, mit lasser auf die obengenannte Lackierviskosität verdünnt.

Als Einbrennkatalysatoren haben sich bei konventionellen Polyesterimiddrahtlacken vor allem Titansäureester wie z.B. Tetrabutyltitan bewährt. In Form des Triäthanolatnintitanates steht neuerdings auch ein wasserlösliches Titanat zur Verfügung, das bevorzugt geeignet ist, den vorliegenden wasserverdünnbaren Polyesterimid-Drahtlacken in den obengenannten Mengen zugesetzt zu werden.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens folgen einige Beispiele.

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H -

Ποΐκρίοΐ 1

-1-92 g Tri.nel 1 U/;.^:iureaiihydrid (l,0 Mol),

99 S Dl.im i .uodlphrmylincthan (θ,5 Mol) und

97 g Duiiolhyltürophthalat (O,5 Mol),

.1ΐΛ,8 g Trisliy(1i.'oxyäl;hy1isocyanurat (O , ^l^ Mol) und

H V ,5 g Ähhylo-ngl.yWl (0,67 Mol)

v. u ι-d im untür Zugabe von 102 g N~Mothylijyx\rolidon und 0,5 g Butylti lana t evhifczt und innorhalb voti 3 .Stunden bei 200 - 250 G vercstort, Nach dein Abkühlen auf ca, 175 C wurden 72 g 2~Dimethyl— aiiiino-2-iiiethylpropaiiol (80/-'ige wässrige Lösung) — DMAMP 80 — hinzugogoben und die Mischung wurde 1 Stunde unter Rückfluß geha3.ten.

Nach dein Abkühlen auf Uauiiitcinperatur wurde die Lösung mit 793 g dost. Wasser vordiiimt und iveiterhin mit 30 g DMAMP 80, 2k g Butylglykol und 10 g Trläthanolainintitanat vermischt.

Die k]are Lösung hatte dann eine Viskosität von 2800 inPa s bei 23 C und einen Fcstkörporgchalt von ca. 30 fo.

Zum Lackieren wui'de ein Muster mit dest. Vassor !■/ei.ter verdünnt auf einen Festkörpergchalt von ca. 28 $, die Viskosität betx'ug dann 300 mPa s bei 23 C. Der Lack wurde in einem üblichen Drahtlackierofen von 2,50 m Länge auf einen Kupferdrallt von 0,5 nun 0 in 6 Durchzügen aufgetragen und bei 500 G eingebrannt. Die Abzugsgeschwindigkoit betrug 8,3 m/min.

Der Lackdraht hatte bei der Prüfung nach DIN h6 ^53 folgende Eigens chaften:

Dur chines s erzunahme Härte

Erweichungs t empera tür

Haftung und Dehnbarkeit n. 25$ Vordehnung (Wickellocke über O,5"nn Dorn)

Wärmeschock

(Wickellocke über 0,5mm Dorn)

30 min 200°C keine Risse

0,025	mm
3 H
295⁰C
keine	Risse

G 0 9 8 3 7 / 0 9 5 4 ^{0HialNAL 1NSPECTED}

2Büb790

Beispiel 2

155,2 g niiM.il.hyl t.ix-ophthalat (0,8 Mol) 307,2 g Tr ii.iol. 1 ill.-;äuroatihydr.i(l ( 1-, 6 Mol.) 156,8 g D iaiii i.nod Iphonyliue than (0,S Mol) 36l,5 g Tx* i .shydcoxyäthylisocyamirat (1,385 Mol) und 6h0 , 0 g A tiiy1.cngT-Yko 1

wurden nach Zugabe von 1,0 g Butyl ti t.aua t bei Tempera türen bis 220°C bis κ um Klarpunkt verestert. Dann v.'iirdo bei 200 ~ 210°C das übex'schüss ige Λthylenglykol im Vakuum abdes t.illlor t, bis das Harz, im Verhältnis 1 : 1 in W-Me thylpyrrolxdon gelost, eine Viskosität von 36Ο inPa s bei 30 C erreicht hatte.

Bei ISO C -wurden dann I60 g I)MAMP 80 langsam lilnziiQ'efjobou und dj.e Mischung wurde 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt. Nach. Zugabe von 870 g dost. V'asr;or hatte die klare ca. 50 /oige Ilax-'z lösung eine Vi ikosLtät von hh$O niPa s bei 23 C.

Für ein Lackiermuster wurden 700 g dieser Lösung mit 25Ο g dost. Wasser, 20 g DMAMP 80, 17,5 g Butylglykol und 7,0 g Triäthanolamintitanat vermischt. Dieses Mustex¹ hatte dann eine Viskosität von 55 inPa s bei 23 C und einen Festköx'pergehalt von ca. 35 ^ und wurde, xinter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 beschrieben, zur Beschichtung eines Kupferdrahtes von 0,5 "»11 0 verwendet.

Der Lackdraht hatte bei der Prüfung nach DIN h6 h53 folgende Eigenschaften:

Durchmesserzunahme 0,025 min

Härte Ί H - h II

Erweichungstemperatür 310 C

Haftung und Dehnbarkeit: Wickellocke

über 0,5i"in Dorn nach 25$ Vordehnung keine Risse

Wärmeschock: Wickellocke über 0,5mm Dorn

30 min 220°C keine Risse

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³AD ORIGINAL

ic

2bUbV9Q

Ro Γ;, pi el. 3

1000 g eines Harzes au:-- 2,0 Mol Trimolli foäirreanhyd ι\ϊd, 1,0 MoI Di mim j nodiphenyli'ie than, 0,7 MoI D lino bhyl bo co ph Uia 1 a fc , 1,25 MoI Tr .Lsi ι y rl eoxyii thy 1. Isocyanui-at und 9,0 MoI Λ thy longlylcol, heroes toll t_ vie I ii Hois nie L 2 bo.sohx-leben, mit einer VL'jkos i fcfi b von 230 mPa s, im Verhältnis 1 : 1 Ln NMP bei 30°C to;iios:;en, wurde bei Ι8θ - 190°C au Γ{·ί !.S ι;]ππο1 zn η. Dana wurden 100 g DMVMP ^O langsam liliizu^efn^t und die ML'joliung 2 Stunden unter Rückfluß /johalfcon. Nach dein Abkühlen auf ca. 100°C wurden noch 100 g Dimethylformamid, 200 ff DMAMP 80 und 600 Q dost. Wzissoi· zugegeben, so daß eine ca. 50 "Sifje Lösung mit einer Viskosität von hl6 iuPa s bei 23 C ontstai 1.

600 g dieser Harz Lösung wurden für ein Lackiermus tor dann mit 15 S 13utylglykol und 6 g Tivi-üthanolamintitariat vormi.scht und mit 60 g dost. Wasser auf eine Viskosität von ljO inPa s (23 ) vordünnt. Der Pos bköx'perfjehalt betrug dann ca. hh ^c/a.

Das Musber wurde wie in Beispiel 1 beschrieben auf Kupferdraht von 0,5 min 0 aufgetragen und eingebrannt.

Der Lackdraht hatte bei der Prüfung nach DTN H6 453 folgende Eigenschaften:

Dur chin ess er zunahm e Härte

Erweichungstemperatur

Haftung und Dehnbarkeit: Wickellocke über 0,5 nun Dorn nach 25 '/o Vordehnurig

Wärmeschock: Wickellocke über 0,5 30 min

Dorn

250^OC

Durchschlagspannung an verdrillter Drahtprobe bei Raumtemperatur

0,032 mm 3Π - /1II 305 C

keine Risse

keine Risse 5jl KV

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Beispiel 4:

500 g eines Polyesterimidharzes aus 2 Mol Trimellithsäureanhydrid, 1 Mol Diaminodiphenylmethan, 1,5 Mol Dimethylterephthalat, 1,3 Mol Trishydroxyäthylxsocyanurat und 13,S Mol Äthylenglykol, hergestellt wie in Beispiel 2 beschrieben (Erweichungspunkt nach Durrans 80°C), wurden aufgeschmolzen und bei 175°C mit 50 g DMAMP-80 versetzt. Die Mischung wurde 1 Stunde am Rückfluss gehalten und dann mit 50 g Dimethylformamid verdünnt. Anschließend wurden 809 g dest. Wasser und 2Qo- DMAMP-80 hinzugefügt, so daß eine ca. 35^ige klare Lösung mit einer Viskosität von 4400 mPa s bei 23⁰C vorlag. 500 g dieser Harzlösung wurden mit 150 g dest. Wasser, 17,5 g Butylglykol 30 g Dimethylformamid, 25 g DMAMP-80 und 3,5 g Triäthanolamintitanat vermischt; der Festkörpergehalt betrug dann ca. 25$ bei einer Viskosität von 120 mPa s bei 23°C. Dieser Lack wurde auf Kupferdraht von 0,5 mm φ eingebrannt. Die Prüfungen des Lackdrahtes nach DIN 46453 zeigten folgende Ergebnisse:
Durchmesserzunähme
Härte
Erweichungstemperatur

0,025	mm	C	Risse
3 H		Risse
300⁰
keine
keine

Wickellocke über 0,5 mm Dorn nach 20$> Vordehnung

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min 200°C

Die Beispiele 1-4 erläutern das beschriebene Verfahren mit Trishydroxyäthylxsocyanurat enthaltenden Polyesterimidharzen unterschiedlicher Zusammensetzung.

Die folgenden Beispiele 5 und 6 sind Vergleichsbeispiele mit einem üblichen Terephthalsäure-Polyester und einem Polyesterimid ohne Verwendung von Trishydroxyäthylxsocyanurat. Diese Harze lassen sich nach dem beschriebenen Verfahren nicht in einen wasserlöslichen Zustand überführen.

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Beispiel 5'·

300 g eines für die Prahtlackierung· aus kresolischer Lösung üblichen Terephthalsäurepolyester-Harzes, hergestellt nach bekannten Verfahren aus 2,25 Mol Terephthalsäurediraethylester, 1,5 Mol Äthylenglykol und 1,0 Mol Glycerin wurden aufgeschmolzen, dann bei 185⁰C mit 45 g DMAMP-80 versetzt und 1 Stunde am Rückfluss gehalten. Anschließend wurden 30 g Dimethylformamid und 225 g dest. Wasser zugefügt. Es konnte keine klare Lösung erzielt werden; der Ansatz war stark getrübt und teilte sich in 2 Schichten.

Beispiel 6;

5OO g eines Polyesterimidharzes, hergestellt wie in Beispiel 2 beschrieben, aus 2,0 Mol Trimellithsaureanhydrid, 1,0 Mol Diaminodiphenylmethan, 1,3 Mol Dimethylterephthalat, 0,8 Mol Glycerin und 8,6 Mol Äthylenglykol, mit einem Erweichungspunkt von 8O⁰C, wurden aufgeschmolzen und bei 185⁰C mit 50 g DMAMP-80 versetzt und 2 Stunden am Rückfluss gehalten. Dpnn wurden 50 g Dimethylformamid, 100 g DMAMP-80 und 300 g dest. Wasser zugegeben. Es wurde eine getrübte Lösung erhalten. Die Trübung verstärkte sich innerhalb weniger Tage und konnte auch durch Zugabe weiterer Mengen Amin (DMAMP-80) nicht beseitigt werden.

Die folgenden Beispiele 7 - H zeigen die Einsatzmöglichkeit verschiedener Amine bei gleicher Harzzusammensetzung:

Beispiel 7:

500 g des in Beispiel 3 beschriebenen Harzes wurden mit 50 g Dimethylformamid, 26,0 g 3-Dimethylaminopropanol und 6,5 g dest. Wasser auf 115-120°C erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Danach wurden 366,0 g dest. Wasser und 51»5 g 3-Dimethylaminopropanol hinzugefügt und eine weitere Stunde bei 70°C gehalten. Die Viskosität der Lösung betrug dann 420 mPa s bei 23⁰C.

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0,035	mm
3 H
3i5°c
keine	Risse
keine	Risse

800 g dieser Lösung wurden mit 8 g Triäthanolamintitanat, 20 g Butylglykol und 30 g dest.Wasser vermischt, Dieses Muster hatte dann eine Viskosität von 24o mPa s und einen Festkörpergehalt von 46,6$ und wurde auf Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm eingebrannt. Per Lackdraht hatte folgende Eigenschaften:

Durchme s s erzunähme

Härte

Erweichungstemperatur

Wickellocke über 0,5 mm Dorn nach 20$ Vordehnung

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min 200°C

Beispiel 8:

500 g des in Beispiel 3 beschriebenen Harzes wurden mit 50 g Dimethylformamid, 26,0 g Fimethylisopropanolamin und 6,5 g dest. Wasser auf 115°C erwärmt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Dann wurden 366,0 g dest. Wasser und 51,5 g Dimethylisopropanolamin hinzugegeben und 1 Stunde bei 70⁰G gehalten. Die Viskosität der Lösung betrug 435 mPa s bei 23⁰C. Aus 800 g dieser Lösung, 8 g Triäthanolamintitanat, 20 g Butylgkykol und 40 g dest. Wasser wurde ein lackierfähiges Muster hergestellt mit einer Viskosität von 265 mPa s bei 23⁰C und einem Festkörpergehalt von 46,0$. Unter üblichen Bedingungen auf Kupferdraht von 0,5 mm Durchmesser eingebrannt hatte der Lackdraht folgende Eigenschaften:

Durchme s s erzunähme Härte

Erweichungstemperatur

Wickellocke über 0,5 mm Dorn nach 25$ Vordehnung

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min 200⁰C

-14 -

0,033	mm
3 H
305⁰C
keine	Risse
keine	Risse

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-3 4 -

Beispiel 9:

500 g des in Beispiel 3 beschriebenen Harzes wurden mit 50 g Dimethylformamid, 50 g Triäthanolamin und 12,5 g dest. Wasser 2 Stunden lang bei l4O-l45°C umgesetzt. Nach Abkühlung auf 105°C wurden 99 g Triäthanolamin und 288,5 g dest. Wasser vorgemischt hinzugefügt. Die klare Lösung hatte eine Viskosität von 1575 mPa s bei 23°C.

Für ein Lackiermuster wurden 600 g dieser Lösung mit 6 g Triäthanolamintitanat, 15 g Butylglykol und 100 g dest. Wasser vermischt; die Viskosität lag dann bei 225 mPa s bei 23°C und der Festkörpergehalt bei 4l,6$. Mit diesem Muster wurde wie üblich ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm beschichtet. Der Lackdraht hatte folgende Eigenschaften:

Härte
Erweichungstemperatur

Wickellocke über 0,5 mm Dorn nach 15/& Vordehnung

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min 200°C

Beispiel 10;

500 g des in Beispiel 3 beschriebenen Harzes wurden mit 50 g Dimethylformamid, 30 g 2-Dimethylaminoäthanol und 7»5 g dest. Wasser 2 Stunden bei l4O-l45°C umgesetzt.

Nach dem Abkühlen auf 105°C wurden 59 g 2-Dimethylaminoäthanol und 353,5 g dest. Wasser vermischt zugegeben.

Die Viskosität der Harzlösung bei 23°C betrug 260 mPa s, der Festkörpergehalt 50$.

700 g dieser Lösung wurden mit 17,5 g Butylglykol und 7» Og Triäthanolamintitanat vermischt.

Der mit diesem Muster nach üblichen Methoden beschichtete Kupferdraht von 0,5 mni Durchmesser hatte folgende Eigenschaften:

-15 -

4 H	Risse
290⁰C	Risse
keine
keine

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Härte
Erweichungstemperatur

3 -4 H
3io°c

Wickellocke über 0,5 mm
Dorn nach 25$ Vordehnung keine Risse

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min

200°C keine Risse

Beispiel 11;

700 g des in Beispiel 3 beschriebenen Harzes wurden mit 35,Og Dimethylformamid, 54,6 g 2-Diäthylaminoäthanol und l4,0 g dest. Wasser bei l4O-l45°C 2 Stunden lang umgesetzt. Nach dem Abkühlen auf 100-105⁰C wurden 109,2 g 2-Diäthylaminoäthanol und 522,2 g dest. Wasser hinzugefügt. Die Viskosität der Lösung bei 23°C betrug 38O mPa s bei einem Festkörpergehalt von 50$.

Für ein Lackiermuster wurden 600 g dieser Harzlösung mit 15 g Äthylalkohol, 15 g Butylglykol, 6 g Triäthanolamintitanat und 10 g dest. Wasser vermischt; die Viskosität bei 23⁰C betrug dann 245 mPa s bei einem Festkörpergehalt von 47,5$· Die Eigenschaften eines damit hergestellten Lackdrahtes (Kupferdraht von 0,5 mm Durchmesser) waren die folgenden:

Durchmesserzunähme

Härte

Erweichungstemperatur

Wickellocke über 0,5 mm Dorn nach 25$ Vordehnung

Wärmeschock (Wickellocke über 0,5 mm Dorn) 30 min 200°C

Durchschlagspannung bei Raumtemperatur

" " " bei 180⁰C

Isolationswiderstand Bei Raumtemperatur

Isolationswiderstand bei l80°C

" " nach 96 Stunden 93$ rel Feuchte

o,o4o	mm
3-4 η
310⁰C
keine	Risse
keine	Risse
4,5 -	5,0 KV
4,0 -	4,5 KV

>1000ΜΩ Km 2 - 5 ΜΩ Em

> 1000 ΜΩ Km

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung· von wasserverdünnbaren Elektroisolierlacken, bevorzugt Drahtlacken, auf Polyesterimidbasis, die aus aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydriden, bevorzugt äquivalenten Mengen an Diaminen, Diolen und einen Isocyanuratring enthaltenden Triolen hergesteilt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man hydroxylgruppenhaltige Polyesterimide bei Temperaturen zwischen 50 und 25O°C ggf. unter Mitverwendung· von 5-20 Gew.% Hilfslöungsmitteln, bezogen auf das Polyesterimid, mit bekannten Aminen in einer Menge von 5 - 10 Gew.^, bevorzugt 20 - 30 Gew.^, bezogen auf das Polyesterimid, zur Reaktion bringt und das Reaktionsprodukt, ggf. unter Zusatz wasserlöslicher Einbrennkatalysatoren, bevorzugt wasserlöslicher Titanate, in Mengen von 0,1 - 5$, bezogen auf das Polyesterimid, mit ¥asser auf Lackierviskosität, d.h. eine Viskosität zwischen 100 und 10000 mPa s, verdünnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Amine Aminoalkohole und vorzugsweise solche mit einer tertiären Aminogruppe, mit einem niedrigen Dampfdruck und einem Siedepunkt, der bevorzugt zwischen 100 und 200°C liegt, eingesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin 2-Dimethylamino-2-methylpropanol eingesetzt wird.

h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin 2-Dimethylaminoäthanol oder 2-Diäthylaminoäthanol eingesetzt wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxylgruppenhaltigen Polyesterimide zunächst bei JAO bis 190⁰C mit einem Drittel der einzusetzenden Aminmenge umgesetzt werden und die Zugabe der restlichen Aminmenge nach Abkühlung auf 70 bis 100°C beim Verdünnen mit Wasser auf ca. 50$ erfolgt.

ORIGINAL INSPECTED

09837/0954