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Title:
WIRE LACQUERS AND PROCESS FOR THE CONTINUOUS COATING OF WIRES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/007469
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention concerns wire lacquers containing: A) polyester resins or polyester imide resins or hydroxyl group-containing polyesters together with an isocyanate component, the free isocyanate groups of which are fully blocked; and B) alkylene carbonates of the formula (I) where R is either hydrogen or an aliphatic or a cycloaliphatic or an aromatic or an alkylaromatic residue. The feature of the wire lacquers is that they contain as a further solvent (C) aromatic and/or aliphatic hydrocarbons, excepting cresolic and phenolic solvents. The object of the present invention also includes processes for the continuous coating of wires using these wire lacquers.

Inventors:
LIENERT KLAUS-WILHELM (DE)
LEHMANN HELMUT (DE)
RUNGE JOACHIM (DE)
REICH HANS-HEINER (DE)
STOJANOV SYLVIA (DE)
Application Number:
PCT/EP1990/001911
Publication Date:
May 30, 1991
Filing Date:
October 26, 1990
Export Citation:
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Assignee:
BECK & CO AG DR (DE)
International Classes:
C08G18/64; C09D5/25; C09D167/00; C09D167/02; C09D175/04; C09D175/06; C09D179/08; H01B3/30; H01B3/42; H01B13/16; (IPC1-7): C09D5/25; C09D167/00; C09D179/08
Foreign References:
US4609702A1986-09-02
DE2545912A11977-04-28
DE2840352A11979-03-29
Other References:
DIALOG INFORMATIONS SERVICES, File 350, World Patent Index 63-80, Dialog accession No. 76-13574X708; FURUKAWA ELECTRIC CO: "Thermosetting resin compsn.-contg. polyester resin and alkylene carbonate", & JP-A-51 000 531 (06.01.76) 7608 (Basic).
DIALOG INFORMATIONS SERVICES, File 351, World Patent Index 81-91; TOSHIBA CHEM KK: "Polyester insulating coating compsn. obtd. by dissolving polyester resin comsn. in alkylene carbonate", & JP-A-57 031 967 (20.02.82) 8213 (Basic).
Attorney, Agent or Firm:
Leifert, Elmar (Patentabteilung Postfach 61 23, Münster, DE)
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Claims:
Patentansprüche 5
1. Drahtlacke, enthaltend A) Polyesterharze oder Polyesterimidharze oder hy 10. droxylgruppenhaltige Polyester zusammen mit einer Isocyanatkomponente, deren freie Isocyanatgruppen vollständig blockiert sind und B) Alkylencarbonate der Formel (I) *& 15.
2. 20 wobei R entweder Wasserstoff oder einen aliphatischen „_ oder einen cycloaliphatischen oder einen aromatischen 25 oder einen alkylaromatischen Rest darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteres Lösungsmittel (C) aromatische und/oder aliphatische Kohlenwasser¬ stoffe enthalten, wobei kresolische und phenolische Lösungsmittel ausgenommen sind. 0 2 Drahtlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß sie als Lösungsmittel eine Mischung, ent¬ haltend a) 95 bis 70 Gew.%, bevorzugt 90 bis 80 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungs¬ mittels, cyclische Alkylencarbonate der Formel (I) und b) 5 bis 30 Gew.%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungs¬ mittels, aromatische und/ oder aliphatische Kohlenwasserstoffe enthalten.
3. Drahtlacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als cyclische Alkylencarbonate der Formel (I) Ethylencarbonat, Propylencarbonat und/oder Isobutylencarbonat eingesetzt werden.
4. Drahtlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die weiteren Lösungs¬ mittel (C) einen Siedepunkt zwischen 100 und 200°C aufweisen. Drahtlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß als weiteres Lösungs¬ mittel (C) aromatische Kohlenwasserstoffe oder Mi¬ schungen verschiedener Kohlenwasserstoffe mit ei¬ nem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffe von mindestens 90 Masse% eingesetzt werden. Drahtlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß sie als Komponente A 1 15 bis 55 Gew.%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtlackes, eines oder mehrerer Polyesterharze oder 2 15 bis 60 Gew.%, bevorzugt 30 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtlackes, eines oder mehrerer Polyesterimidharze oder 3 18 bis 40 Gew.%, bevorzugt 25 bis 35 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtlackes, eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger Polyester und einer oder mehrerer Isocyanat komponenten, deren freie Isocyanatgruppen vollständig blockiert sind enthalten.
5. 7 Drahtlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß sie als Komponente A ein trishydroxiethylisocyanurathaltiges Polyesterimid enthalten.
6. 8 Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten von Drähten, bei dem zunächst ein Drahtlack auf der Drahtoberfläche appliziert und anschließend einge¬ brannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drahtlack nach einem der Ansprüche 1 bis 7 einge¬ setzt wird.
Description:
Drahtlacke sowie Verfahren zum kontinuierlichen Be- schichten von Drähten

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Draht¬ lacke, enthaltend

A) Polyesterharze oder Polyesterimidharze oder hy- droxylgruppenhaltige Polyester zusammen mit einer Isocyanatkomponente, deren freie Isocyanatgruppen vollständig blockiert sind und

B) Alkylencarbonate der Formel (I)

R -

(I)

wobei R entweder Wasserstoff oder einen aliphatischen oder einen cycloaliphatischen oder einen aromatischen oder einen alkylaromatischen Rest darstellt.

Die Erfindung betrifft außerdem Verfahren zum konti¬ nuierlichen Beschichten von Drähten unter Verwendung 5 dieser Drahtlacke. Heute üblicherweise eingesetzte Drahtlacke stellen im allgemeinen Lösungen der typischen Bindemittel, wie beispielsweise Polyester, Polyesterimide und hy- droxylgruppenhaltige Polyester mit blockierten Iso-

10 cyanaten in Kresol oder anderen phenolischen Lösungs¬ mitteln, ggf. in Kombination mit handelsüblichen Koh¬ lenwasserstoffverschnitten, dar. Mit der Verwendung dieser kresolischen bzw. phenolischen Lösungsmittel sind jedoch zahlreiche Probleme verbunden, beispiels-

,c weise Geruchsbelästigungen und Umweltgefährdung auf¬ grund der Toxizität dieser Lösungsmittel bei Applika¬ tion derartiger Drahtlacke. Es bestehen daher Be¬ mühungen, diese kresolischen und phenolischen Lö¬ sungsmittel durch andere geeignete Lösungsmittel zu ersetzen. So ist es beispielsweise aus der US-PS 4,609,702 bekannt, Methyldiglykol als alterna¬ tives nichtkresolischen Lösungsmittel einzusetzen. Als nachteilig haben sich jedoch die oft nicht vor¬ handene Lagerstabilität sowie die oft nur unzu¬ reichenden Verlaufseigenschaften derartiger Draht-

25 lacke herausgestellt.

Weiterhin ist es aus der JP-OS 31 967/82 vom 20.02.1982 bekannt, Alkylencarbonate oder Mischungen von Alkylencarbonaten mit kresolischen oder pheno¬ lischen Lösungsmitteln als Lösungsmittel einzusetzen. 0

Der alleinige Einsatz von Alkylencarbonaten als Lö¬ sungsmittel hat jedoch den Nachteil, daß die Lösungen der üblicherweise eingesetzten Bindemittel sehr hohe Viskositäten aufweisen, so daß in den üblicherweise eingesetzten Lackieranlagen nur Drahtlacke mit einem relativ niedrigen Festkörper eingesetzt werden kön¬ nen, was wiederum zu einer starken Umweltbelastung

beim Einbrennen derartiger Lacke führt. Zusätzlich ungünstig ist auch der hohe Preis von Alkylencarbona¬ ten im Vergleich zu den üblicherweise in Drahtlacken eingesetzten Lösungsmitteln. Die Kombination von Al¬ kylencarbonaten mit kresolischen Lösungsmitteln ist ebenso aufgrund der bereits aufgeführten Nachteile der Verwendung derartiger Lösungsmittel ungünstig.

°er vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zu¬ grunde, Drahtlacke zur Verfügung zu stellen, die die genannten Nachteile der bekannten Drahtlacke vermei¬ den. Diese Drahtlacke sollten daher insbesondere ei¬ nen möglichst hohen Festkörpergehalt bei einer für die Verarbeitung günstigen Viskosität aufweisen und zu Beschichtungen mit guten technologischen Eigen¬ schaften führen. Die Drahtlacke sollten dabei aus möglichst günstigen Rohstoffen herstellbar sein, wo¬ bei durch die gewählte Rohstbffbasis gleichzeitig für eine möglichst geringe Umweltbelastung bei der Appli¬ kation der Drahtlacke gesorgt wird.

Diese Aufgabe wird überraschenderweise gelöst durch Drahtlacke, enthaltend

A) Polyesterharze oder Polyesterimidharze oder hy- droxylgruppenhaltige Polyester, zusammen mit ei¬ ner Isocyanatkomponente, deren freie Isocyanat¬ gruppen vollständig blockiert sind und

B) Alkylencarbonate der Formel (I)

0 0

\ / < - >

10

lg wobei R entweder Wasserstoff oder einen alipha¬ tischen oder einen cycloaliphatischen oder einen aromatischen oder einen alkylaromatischen Rest darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß -sie als weiteres Lösungs- „ n mittel (C) aromatische und/oder aliphatische Kohlen¬ wasserstoffe enthalten, wobei kresolische und pheno¬ lische Lösungsmittel ausgenommen sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem

„_ Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten von Dräh- 25 ten, bei dem diese Drahtlacke auf der Drahtoberfläche appliziert und anschließend eingebrannt werden.

Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß durch Zusatz von aromatischen und/oder aliphatischen 30

Kohlenwasserstoffen zu Drahtlacken, die cyclische Al¬ kylencarbonate als Lösungsmittel enthalten, die Vis¬ kosität der Drahtlacke im Vergleich zu Drahtlacken, die nur die Alkylencarbonate als Lösungsmittel ent¬ halten, deutlich erniedrigt wird. Entsprechend weisen

35 die erfmdungsgem.aßen Lacke bei einer fü..r di.e Verar¬ beitung günstigen Viskosität höhere Festkorpergehalte

auf als Drahtlacke, die nur Alkylencarbonate als Lö¬ sungsmittel enthalten, so daß durch die erfindungsge¬ mäßen Lacke die Umweltbelastung beim Einbrennen der Lacke verringert wird. Dabei ist es überraschend, daß der Zusatz von aromatischen und/oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen nicht zu Verträglichkeitsproble¬ men führt, da diese Lösungsmittel die als Bindemittel in den Drahtlacken eingesetzten Polyester- und Poly- esterimidharze nicht lösen.

Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Drahtlacke den Vorteil auf, daß aliphatische und aromatische Kohlen¬ wasserstoffe leicht verfügbare und preisgünstige Lö¬ sungsmittel darstellen, die im Gegensatz zu pheno- lischen und kresolischen Lösungsmitteln bei der Ver¬ arbeitung beispielsweise nicht zu einer Geruchsbe¬ lästigung u. dgl. führen.

Von Vorteil ist schließlich auch das gute technische Eigenschaftsniveau der resultierenden Drahtbeschich- tungen.

Im folgenden sollen nun zunächst die einzelnen Kompo¬ nenten der erfindungsgemäßen Drahtlacke näher erläu¬ tert werden.

Die verwendeten Polyesterimidharze sind bekannt und sind beispielsweise beschrieben in DE-OS 14 45 263 und DE-OS 14 95 100. Die Herstellung der Polyester- imide erfolgt in bekannter Weise durch Veresterung der mehrwertigen Carbonsäuren mit den mehrwertigen

Alkoholen, gegebenenfalls unter Zusatz von Oxicarbon- säuren, und unter Verwendung von imidgruppenhaltigen

Ausgangsstoffen. Anstelle der freien Säuren und/oder

Alkohole können auch deren reaktionsf hige Derivate eingesetzt werden. Als Carbonsäurekomponente wird vorzugsweise Terephthalsaure eingesetzt, und als mehrwertige Alkohole werden bevorzugt Ethylenglykol,

1 Glycerin und Tris-2-hydroxiethylisocyanurat, wobei letzteres besonders bevorzugt ist, eingesetzt. Die Verwendung von Tris-2-hydroxiethylisocyanurat führt 5 zu einer Erhöhung der Erweichungstemperatur des er¬ haltenen Lackfilms.

Die imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffe können bei¬ spielsweise durch Reaktion zwischen Verbindungen er¬ halten werden, von denen die eine eine fünfgliedrige,

10 cyclische Carbonsäureanhydridgruppierung sowie minde¬ stens noch eine weitere funktioneile Gruppe besitzen muß, während die andere außer einer primären Amino- gruppe noch mindestens eine weitere funktioneile Gruppe enthält. Diese weiteren funktioneilen Gruppen

15 sind vor allem Carboxylgruppen oder Hydroxylgruppen, es können jedoch auch weitere primäre Aminogruppen oder Carbonsäureanhydridgruppen sein. Beispiele für Verbindungen mit einer cyclischen Car¬ bonsäureanhydridgruppierung mit einer weiteren funk- tionellen Gruppe sind vor allem Pyromellithsäuredian- hydrid und Trimellithsäureanhydrid. Es kommen jedoch auch andere aromatische Carbonsäureanhydride in

Frage, beispielsweise die Naphthalintetracarbonsäure- dianhydride oder Dianhydride von Tetracarbonsäuren mit zwei Benzolkernen im Molekül, bei denen die Carb- 25 oxylgruppen in 3,3'4- und 4'-Stellung stehen.

Beispiele für Verbindungen mit einer primären Amino- gruppe sowie einer weiteren funktionellen Gruppe sind insbesondere diprimäre Diamine, z.B. Ethylendiamin,

30

Tetramethylendiamm, Hexameth lendiamm,

Nonamethylendiamin und andere aliphatische diprimäre

Diamine. Ferner kommen in Betracht aromatische diprimäre Diamine, wie Benzidin, Diaminodiphenyl- ethan, Diaminodiphenylketon, -sulfon, -sulfoxyd,

-ether und -thioether, Phenylendiamine, Toluylen-

1 diamine, Xylylendiamine sowie auch Diamine mit drei Benzolkernen im Molekül, wie Bis(4-aminophenyl)-, όL . cκ> '-p-xylol oder Bis(4-amino. ,phenoxy)- 1,4-benzol, und 5 schließlich cycloaliphatische Diamine, wie das 4,4 '-Dicyclohexylmethandiamin. Als aminogruppenhalti- ge Verbindungen mit einer weiteren funktionellen Gruppe sind ferner auch Aminoalkohole verwendbar, z.B. Monoethanolamin oder Monopropanolamine, weiter- 10 hin Aminocarbonsäuren, wie Glycin, Aminopropion- säuren, Aminocapronsäuren oder Aminobenzoesäuren.

Zur Herstellung der Polyesterimidharze werden bekann¬ te Umesterungskatalysatoren verwendet, beispielsweise , 5 Schwermetallsalze, wie Bleiacetat, Zinkacetat, wei¬ terhin organische Titanate, wie z.B. Triethanolamin- titanat, Cerverbindungen sowie organische Säuren, wie z.B. para-Toluolsulfonsäure. Als Vernetzungskatalysa¬ toren bei der Aushärtung der Polyesterimide können die gleichen Umesterungskatalysatoren - zweckmäßiger¬ weise in einem Anteil bis zu 3 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, - verwendet werden.

Die Polyesterimide werden in den erfindungsgemäßen

Drahtlacken üblicherweise in Mengen von 5

15 bis 60 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 50 Gew.-%, be¬ zogen auf das Gesamtgewicht des Drahtlackes, einge¬ setzt.

Die verwendeten Polyesterharze sind ebenfalls bekannt 0 . und beispielsweise beschrieben in der US-PS 3,342,780 und in der EP-B-144 281. Die Herstellung der Poly¬ ester erfolgt in bekannter Weise durch Veresterung von mehrwertigen Carbonsäuren mit mehrwertigen Alko¬ holen in Gegenwart geeigneter Katalysatoren. 5

Anstelle der freien Säure können auch deren esterbil-

dende Derivate eingesetzt werden.

Für die Herstellung der Polyester geeignete Alkohole sind beispielsweise Ethylenglykol, Propylenglykol-1,2 und 1,3, Butandiol-1,2, -. 1,3 und - 1,4, Pentan- diol-1,5, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Triethy- lenglykol sowie Triole, wie z.B. Glycerin, Trimethy- lolethan, Trimethylolpropan und Tris-2-hydroxiethyl- isocyanurat. Bevorzugt eingesetzt werden Mischungen von Ethylenglykol und Tris-2-hydroxiethylisocyanurat. Die Verwendung von Tris-2-hydroxyethylisocyanurat führt zu hohen Erweichungstemperaturen der Lack¬ schicht.

Geeignete Carbonsäuren sind beispielsweise Phthal- säure, Isophthalsäure, Terephthalsäure sowie deren veresterbaren Derivate, wie z.B. die Anhydride, so¬ weit sie existieren und die niederen Alkylester der genannten Säuren, wie z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl- und Octylphthalate, -terephtha- late und -isophthalate. Einsetzbar sind sowohl die Halbester, die Dialkylester als auch Mischungen die¬ ser Verbindungen. Einsetzbar sind auch die ent¬ sprechenden Säurehalogenide dieser Verbindungen.

Die Mengen der einzelnen Komponenten werden so ge¬ wählt, daß die Polyester ein Verhältnis von Hydro- xyl- zu Carboxylgruppen von 1,1 : 1 bis 2,0 : 1, be¬ vorzugt von 1,15 :1 bis 1,60 : 1, aufweisen.

Für die Herstellung der Polyester geeignete Katalysa¬ toren, die in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Einsatzgemisch, eingesetzt werden, sind üb¬ liche Veresterungskatalysatoren. Beispiele für geeig¬ nete Verbindungen sind bereits bei der Beschreibung der Polyesterimide aufgeführt.

Die Polyesterharze werden in den erfindungsgemäßen Drahtlacken üblicherweise in Mengen 5 von 15 bis 55 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Draht¬ lackes, eingesetzt.

Auch die für Drahtlacke auf Polyurethan-Basis einge- 10 setzten Kombinationen aus einem oder mehreren hydro- xylgruppenhaltigen Polyestern mit im allgemeinen ei¬ ner OH-Zahl von 200 bis 900 mg KOH/g, bevorzugt von 250 bis 750 mg KOH/g und einem oder mehreren blockierten Isocyanataddukten sind bereits bekannt 15 und beispielsweise in der DE-OS 28 40 352 und der DE-OS 25 45 912 beschrieben.

Für die Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen Poly¬ ester können die gleichen Aufbaukomponenten (Polyol und Polycarbonsäure) und die gleichen Reaktionsbe-

_aU dingungen wie bei der Herstellung der Polyester- Drahtlacke angewandt werden. Für Einzelheiten sei da¬ her auf die Seiten 6 bis 7 dieser Beschreibung ver¬ wiesen.

Die Isocyanataddukte werden hergestellt durch Um- 25 setzung eines Diisocyanates mit einem Polyol, wobei die Mengen dieser Verbindungen so gewählt werden, daß das NCO: OH-Xguivalentverhältnis zwischen 1 : 2 und

9 : 1 beträgt. Die restlichen freien Isocyanatgruppen dieses Adduktes werden mit einem Blockierungsmittel 0 umgesetzt. .

Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Iso¬ cyanate zunächst mit dem Blockierungsmittel und die restlichen, freien Isocyanatgruppen mit dem Polyol umzusetzen. 5

1 Der Aufbau des Isocyanatadduktes wird vorteilhafter¬ weise in einem gegenüber Isocyanatgruppen inerten, das entstehende Polyurethan gut lösenden Lösungs- δmittel in Gegenwart eines Katalysators bei Temperatu¬ ren von 30 bis 120°C durchgeführt.

Beispiele von geeigneten Diisocyanaten sind Trimethy- lendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Penta- methylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Propy- 0lendiisocyanat, Ethylethylendiisocyanat, 2,3-Dime- thyleth lendiisocyanat, 1-Methyltrimethylendiisocya- nat, 1,3-Cyclopentylendiisocyanat, 1,4-Cyclohexylen- diisocyanat, 1,2-Cyclohexylendiisocyanat, 1,3-Pheny- lendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,5-Toluy- 5 lendiisocyanat, 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-Bisphe- nylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 1,4-Naphthylendiisocyana , l-Isocyanatomethyl-5-isocyanato- 1,3,3-trimethylcyclohexan, Bis-(4-isocyanatocyclo- 0 hexyl)methan, Bis-(4-isocyanatophenyl)-methan,

4,4'-Diisocyanatodiphenylether und 2,3-Bis-(8-iso- cyanatooctyl)-4-octyl-5-hexyl-cyclohexen.

Bevorzugt eingesetzt werden Toluylendiisocyanat und Bis-(4-isocyanatophenyl)-methan. 5

Beispiele von geeigneten Polyolen für die Adduktbil- dung sind Trimethylolpropan, Neopentylglykol, Glyce- rin, Hexantriol, Pentaerythrit und Glykole, wie z.B.

Ethylenglykol und Propylenglykol. Bevorzugt einge- setzt wird Trimethylolpropan. Ganz besonders bevor¬ zugt eingesetzt wird ein Addukt aus 1 mol Trimethy¬ lolpropan und 3 mol Toluylendiisocyanat und/oder Bis-(4-isocyanatophenyl)-methan.

Für die Blockierung- der freien Isocyanatgruppen ge- 5

eignet sind alle bekannten Blockierungsmittel, wobei aber gewährleistet sein muß, daß eine Deblockierung erst bei Temperaturen oberhalb von 120°C eintritt. Beispiele für geeignete Verbindungen sind alipha- tische, cycloaliphatische oder aromatische Alkohole, wie z.B. Butanol, Isobutanol, 2-Ethylhexanol, Cyclo- hexanol, Cyclopentanol, Benzylalkohol, Phenole, Kre- sole; p-Hydroxialkylether, wie z.B. Methyl-, Ethyl-, Butylglykol; Amine, wie z.B. Di-n-butylamin, Di-n-he- xylamin; Oxime, wie z.B. Methylethylketoxim, Diethyl- ketoxim; Hydroxylamine und Lactame, wie z.B. -Capro- lactam sowie andere Verbindungen, die ein Wasser¬ stoffatom enthalten, das durch seine Reaktivität eine Umsetzung des Blockierungsmittels mit dem Isocyanat ermöglicht.

Als bevorzugte Blockierungsmittel werden Phenole ein¬ gesetzt.

Der hydroxylgruppenhaltige Polyester und das blockierte Isocyanataddukt werden in den erfindungs¬ gemäßen Drahtlacken üblicherweise in einer Gesamtmen¬ ge von 18 bis 40 Gew.-%, bevorzugt von 25 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt- gewicht des Drahtlackes, eingesetzt. Die Menge an blockiertem Isocyanataddukt liegt dabei zwischen 150 und 500 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile hydroxylgruppenhaltigem Polyester.

Die in den erfindungsgemäßen Drahtlacken eingesetzten

Bindemittel (Polyester, Polyesterimide, hydroxyl¬ gruppenhaltige Polyester zusammen mit einem blockier¬ ten Isocyanataddukt) können durch die bekannten Ver¬ fahren der Schmelzkondensation oder durch Lösungskon- densation in einem adäquaten Lösungsmittel, wie bei-

1 spielsweise N-Methylpyrrolidon, Methyldiglykol, Ethyldiglykol und Ethylenglykol hergestellt werden.

5 eben den beschriebenen Bindemitteln und Härtern im Falle der Drahtlacke auf Polyurethan-Basis enthalten die Drahtlacke im allgemeinen noch Vernetzungskataly¬ satoren. Im Falle der Drahtlacke auf Polyester- und Polyesterimid-Basis werden die bereits beschriebenen

10Umesterungskatalysatoren, insbesondere Titanverbin¬ dungen, wie z.B. Triethanolamintitanat, eingesetzt, und zwar üblicherweise in Mengen von 0,5 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels. Im Falle der Drahtlacke auf Polyurethan-Basis haben

,5 sich Übergangsmetallverbindungen sowie tertiäre Amine als Vernetzungskatalysatoren bewährt, die üblicher¬ weise in Mengen von 0,5 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht von hydroxylgruppenhaltigen Poly¬ ester und blockiertem Isocyanataddukt, eingesetzt

ΛΛ werden. 20

Außerdem können die Drahtlacke ggf. noch übliche Hilfs- und Zusatzstoffe in üblichen Mengen, bevor¬ zugt 0 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des

Bindemittels bzw. bezogen auf das Gewicht von Binde- 25 mittel und Härter enthalten. Als Hilfsmittel für die

Drahtlacke können beispielsweise verlaufsverbessernde Phenol- oder Melaminharze oder andere übliche Ver¬ laufsmittel, z.B. auf Basis von Polyacrylaten einge¬ setzt werden. 30

35

Als erfindungswesentliche Komponente enthalten die Drahtlacke als Lösungsmittel eine Mischung aus a) ei- 5 nem oder mehreren cyclischen Carbonaten der Formel (I)

0 (I)

/

( - wobei R entweder Wasserstoff oder einen aliphatischen oder cycloaliphatischen oder aromatischen oder alkyl¬ aromatischen Rest darstellt und b) einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen.

Diese als Lösungsmittel für die erfindungsgemäßen Drahtlacke eingesetzte Mischung enthält vorzugsweise 95 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 90 bis

80 Gew.-%, cyclische Carbonate der Formel (I) und 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%,

Kohlenwasserstoffe, jeweils bezogen auf das Gesamtge- .. . wicht des Losungsmittels.

Beispiele für geeignete cyclische Carbonate der For¬ mel (I) sind Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Iso- butylencarbonat und 4-Phenyl-l,3-dixolan-2- an.

Bevorzugt eingesetzt werden Ethylencarbonat, Propy¬ lencarbonat und Isobutylencarbonat. Beispiele für geeignete Kohlenwasserstoffe sind Xy- lol, Toluol sowie Mischungen verschiedener aromati¬ scher und/oder aliphatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von bevorzugt 100 bis 200°C, bei-

spielsweise verschiedene handelsübliche Kohlenwasser- stoffgemische., wie z.B. Solvent Naphtha^ einem bei der Fraktionierung von Leichtöl aus der 5 Teerdestillation erhaltenen aromatenreichen Ge¬ misch, mit einem Siedebereich von 150 bis 195°C, wo¬ bei mindestens 90 übergehen sollen; nem mehr als 97 Vol.-% Aromaten enthaltenden Lösungs- lOmittel mit einem Siedebereich von 140 bis 200 °Cje nach Typ. Bevorzugt eingesetzt werden Solvent Naphtha -J Xylol und verschiedene Solvessσ^-Typen.

Ggf. können die erfindungsgemäßen Drahtlacke noch 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Drahtlackes, weiterer Lösungsmittel, beispielsweise N-Methylpyrrolidon, Methyldiglykol, Ethyldiglykol oder Ethylenglykol, insbesondere im Fall der Her¬ stellung der Bindemittel mittels Lösungskondensation, 20 enthalten.

Die erfindungsgemäßen Drahtlacke weisen üblicherweise bei 23°C Viskositäten zwischen 50 und 500 mPas bei einem Festkörpergehalt von 25 bis 50 % auf. __ Die Drahtlacke werden nach den üblichen Verfahren

2θ hergestellt.

Diese Drahtlacke werden mittels üblicher Draht¬ lackiermaschinen aufgebracht und gehärtet. Dabei wird die jeweils erforderliche Lackfilmstärke durch minde¬ stens 1 bis zu 10 Einzelaufträgen aufgebaut, wobei jeder einzelne Lackauftrag vor dem erneuten Lackauf¬ trag blasenfrei ausgehärtet wird. Übliche Lackier¬ maschinen arbeiten mit Abzugsgeschwindigkeiten von 5 bis 180 m/min, je nach Bindemittelbasis des Draht¬ lackes und je nach Dicke des zu beschichtenden Drah-

35 tes. Typische Ofentemperaturen betragen zwischen 300 und 550°C. Derartige Drahtlackiermaschinen sind aber

1 bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert werden.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand von Aus¬ führungsbeispielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente stellen dabei Gewichtsangaben dar, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.

-1. Herstellung eines THEIC-freien Polyesterimids 1

Aus 420 g Ethylenglykol, 137,1 g Dimethylterephtha- lat, 218,4 g 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 723,6 g Trimellithsäureanhydrid wird in Gegenwart von 0,45 g Bleiacetat und 0,45 g Zinkacetat durch Aufheizen auf 230°C ein Polyesterimid hergestellt. Dabei wird 181 g Destillat erhalten. Die Säurezahl des Endproduktes beträgt max. 5 mg KOH/g. Der Hydroxylgehalt schwankt zwischen 5 % und 6 %.

2. Herstellung eines THEIC-haltiαen Polvesterimids 2

Aus 72,8 g Ethylenglykol, 118,6 g Trishydroxiethyl- isocyanurat (THEIC), 102,3 g Dimethylterephthalat,

69,5 g 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 135,1 g Tri- melliths ureanhydrid, 48,8 g Methyldiglykol und 0,4 g

Tetra-n-butyltitanat wird durch Erhitzen auf 200°C ein Polyesterimid hergestellt. Bei der Reaktion fal¬ len 59,1 g Destillat an. Das Polyesterimid hat eine

Säurezahl von 20 rag KOH/g und eine OH-Zahl von 270 mg

KOH/g.

3. Herstellung eines Hvdroxipolyesters 3 für einen Polyurethanlack

Aus 387,3 g Glycerin, 140,9 g Ethylenglykol, 471,4 g

Isophthalsäure und 0,4 g ZinnflDoxalat wird durch Er-

1 hitzen auf 230°C ein Polyester mit einer Säurezahl < 5 mg/KOH/g und einem OH-Äquivalent von 78 hergestellt.

5 Beispiel 1

In 530,6 g Propylencarbonat werden 318,6 g THEIC- freies Polyesterimid 1 gelöst. Danach werden 132,6 g Solventnaphtha, 6,8 g Titanacetylacetonat und 5,7 g 0 einer handelsüblichen 80 %igen butanolischen Lösung eines epoximodifizierten Phenolharzes (Auslaufzeit einer 60 %igen butanolischen Lösung bei 23°C = 35,-s im DIN 4 mm Becher) zugegeben. Der so eingestellte Lack 1 hat einen Festkörper (1 g/1 h/180°C) von 32 % bei

15 einer Auslaufzeit (DIN 4 mm Becher 23°C) von 26 Sekunden.

Ein Kupferdraht (Durchmesser 0,5 mm) wird auf einer 1-Gang-Lackiermaschine (Auftragssystem Pumpe/Filz) mit 8 Durchzügen lackiert, wobei jede Lackschicht je-

_oU weils direkt im Anschluß an die Applikation bei einer Temperatur von 500°C eingebrannt wird (Ofenlänge 2,60 m) . Die Abzugsgeschwindigkeit wird dabei zwischen 16 und 20 m/min. variiert. Der Drahtdurchmesser nimmt dabei zwischen 0,045 und 0,065 .um zu. 25 /

Die Prüfung der technologischen Eigenschaften der re¬ sultierenden Beschichtungen bezüglich Wärmeschock so¬ wie Dehnung und Haftung erfolgte nach der lEC-Norm ("IEC-Standard Publication 851, Methods of Tests for

Winding wires") 851, Teil 1 -6.

30

Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

35

Tabelle 1

1 Bei spiel 2

472,2 g THEIC-haltiges Polyesterimid 2 werden in 5409,8 g Propylencarbonat gelöst. 102,2 g Solvent Naphtha^ 2,1 g einer handelsüblichen 80 %igen bu¬ tanolischen Lösung eines epoximodifizierten Phenol¬ harzes (eine 60 %ige butanolische Lösung dieses Har¬ zes weist bei 23°C eine Viskosität von 35 s im DIN

104 mm Becher auf) und 8,6 g Triethanolamintitanat wer¬ den zugegeben. Der so erhaltene Lack 2 hat bei einer Viskosität von 390 mPas (23°C) einen Festkörper von 44,0 % (1 g/1 h/180°C) . Ein Kupferdraht (Durchmesser 0,71 mm) wird auf einer

15 1-Gang-Lackiermaschine (Auftragssysteme Pumpe/Filz) mit 8 Durchzügen lackiert (Zunahme des Drahtdurch¬ messers 0,056 mm), wobei jede Lackschicht jeweils di¬ rekt im Anschluß an die Applikation bei einer Tempe¬ ratur von 500°C eingebrannt wird (Ofenlänge 4 m) . Die Abzugsgeschwindigkeit wird dabei zwischen 24 und

-ιU

32 m/min. variiert (vgl. Tabelle 2).

Die Prüfung der technologischen Eigenschaften der re¬ sultierenden Beschichtung erfolgt analog Beispiel 1. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

25

30

35

Tabelle 2

Abzugsgeschwindigkeit (m/min)

Prüfungen 24 28 32

Erweichungstemperatur (°C) 400 390 380

I

Haftung und Dehnbarkeit: Wickellocke über 0,71 mm Dorn 10 15 20 ohne Risse nach Vordehnung (%)

Wärmeschock:

Wickellocke über 0,71 mm Dorn ohne Risse nach % Vordehnung in Ordnung

Bei spiel 3

5447,6 g THEIC-haltiges Polyesterimidharz 2 werden in 357,1 g Isobutylencarbonat gelöst. Nach der Zugabe von 2,0 g einer handelsüblichen 80 %igen butano¬ lischen Lösung eines epoximodifizierten Phenolharzes (Viskosität einer 60 %igen butanolischen Lösung bei 1023°C von 35 s im DIN 4 mm Becher) und 8,1 g Trietha- nolaminfcitanat wird der Lack mit 185,2 g Solvent Naphth! ■£• 'auf eine Viskosität von 330 mPas (23°C) eingestellt. Der Festkörper des so erhaltenen Lackes 3 beträgt 39,2 % (1 g/1 h/180°C) .

15

Die Applikation dieses Lackes 3 sowie die Prüfung der resultierenden Beschichtung erfolgt analog Beispiel 2. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

0 Tabelle 3

25

0

5

Bei spiel 4

In 505,2 g Propylencarbonat werden 291,6 g eines han¬ delsüblichen blockierten Isocyanates aus 3 mol Toluy- lendiisocyanat, 1 mol Trimethylolpropan und 3 mol Phenol, 65,8 g des Hydroxipolyesters 3 und 2,3 g ei¬ nes handelsüblichen Katalysator auf Basis eines aro- matischen Amins gelöst. Danach werden 135,1 g Xylol zugemischt. Der so erhaltene Lack 4 hat eine DIN 4-Auslaufzeit von 21 s bei 23°C bei einem Festkörper von 28,9 % (1 g/1 h/180°C) .

Ein Kupferdraht (Durchmesser 0,50 mm) wird auf einer 1-Gang-Lackiermaschine (Auftragssysteme Pumpe/Filz) mit 8 Durchzügen lackiert (Zunahme des Drahtdurch¬ messers von 0,045 mm), wobei jede Lackschicht je¬ weils direkt im Anschluß an die Applikation bei einer Temperatur von 500°C eingebrannt wird (Ofenlänge 1,5 m) . Der Lack ließ sich dabei mit

Abzugsgeschwindigkeiten von bis zu 50 m/min lackieren. Die Prüfung der resultierenden Beschichtung erfolgte analog Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4

Beispiel 5

In einem Gemisch aus 532,1 g Propylencarbonat und 133,0 g Solvent Naphtha ** -*-'werden 360 g THEIC-freies Polyesterimid 1, 6,4 g der in Beispiel 1 beschriebe¬ nen 80 %igen butanolischen Lösung eines epoximodifi- zierten Phenolharzes und 7,7 g Titanacetylacetanat gelöst.

Der so erhaltene Lack 5 hat bei einem Festkörper von 35,4 % (1 g/1 h/180°C) eine Viskosität von 175 mPas bei 23°C.

Vergleichsbeispiel 1

In 665,1 g Propylencarbonat werden 360 g THEIC-freies Polyesterimid 1 gelöst. Nach Zugabe von 7,7 g Titana- cetylacetonat und 6,4 g der in Beispiel 1 beschriebe¬ nen 80 %igen butanolischen Lösung eines epoximodifi- zierten Phenolharzes enthält man einen Lack 6, der bei einem Festkörper von 35,6 % (1 g/1 h/180°C) eine Viskosität bei 23°C von 302 mPas hat.

Beispiel 6

In einer Mischung aus 518,4 g Propylencarbonat und 130 g Solvent Naphtha * —'werden 539,9 g des THEIC-haltigen Polyesterimids 2, 2,4 g der in Bei¬ spiel 1 beschriebenen 80 %igen butanolischen Lösung eines epoximodifizierten Phenolharzes und 9,8 g Tri- ethanolamintitanat gelöst. Bei einem Festkörpergehalt von 45,7 % (1 g/1 h/180°C) hat der so erhaltene Lack 7 eine Viskosität von 470 mPas (23°C).

Vergleichsbeispiel 2

In 5400 g Propylencarbonat werden 4500 g THEIC-halti¬ ges Polyesterimid 2, 2,0 g der in Beispiel 1 be¬ schriebenen 80 %igen butanolfs chen Lösung eines epo¬ ximodifizierten Phenolharzes und 8,2 g Triethanol- amintitanat gelöst. Der so erhaltene Lack 8 hat bei einem Festkörper von 45,6 % (1 g/1 h/180°C) eine Vis¬ kosität (23°C) von 620 mPas.

Vergleichsbeispiel 3

In 650,8 g Propylencarbonat werden 283 g eines han¬ delsüblichen blockierten Isocyanates aus 3 mol To- luylendiisocyanat, 1 mol Trimethylolpropan und 3 mol Phenol, 64,0 g des Hydroxipolyesters 3 und 2,2 g eines handelsüblichen Katalysators auf Basis eines aromatischen Amins gelöst. Der so erhaltene Lack hat bei einer Auslaufzeit (DIN 4-Becher) von 21 s bei 23°C einen Festkörper von 27,1 % (1 g/1 h/180°C) .