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Title:
PROCESS FOR PRODUCING A BAKED PAINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/012988
Kind Code:
A1
Abstract:
The object of the invention is to create a baked paint having a higher resoftening temperature so that the attainable industrial temperatures may be mastered when such a baked paint is used. The disclosed process is characterised in that 40 to 60 % by weight of an epoxy cresol novolak, 8 to 15 % by weight of a condensation product of epichlorhydrine and bisphenol A and 0.2 to 1 % by weight of an alkylated urea-formaldehyde resin are mixed in solution and cured in the presence of 1 to 5 % by weight of a catalyst, if required in the presence of a colour indicator, then mixed with a solution of 25 to 40 % by weight of a high molecular weight polyhydroxylether resin. The total weight of the solvent used amounts to once or twice the weight of the individual components. This baked paint has a much higher combined tension and shear resistance than baked paints of the state of the art, after the same storage time. Also disclosed is a baked paint produced according to the above process and winding wire produced with this baked paint.

Inventors:
BARTMANN PETER
ZEPITSCH FRANZ
SCHRAMBOECK KARL
Application Number:
PCT/AT1993/000179
Publication Date:
June 09, 1994
Filing Date:
November 24, 1993
Export Citation:
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Assignee:
ASTA GMBH (AT)
International Classes:
C08G59/18; C08G59/38; C09D163/00; H01B3/40; (IPC1-7): H01B3/40; C08L63/04
Domestic Patent References:
WO1984000376A11984-02-02
Foreign References:
CA1024687A1978-01-17
EP0115432A21984-08-08
DE1644843A11971-05-13
EP0077683A11983-04-27
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Backlackes, dadurch gekennzeichnet, daß man 40 bis 60 Gew. % eines EpoxiKresol Novolaks 8 bis 15 Gew. % eines Kondensationsproduktes aus Epichlorhydrin und Bisphenol A und 0,2 bis 1 Gw. % eines alkylierten HarnstoffFormaldehydHarzes in Lösung vermischt und in Gegenwart von 1 bis 5 Gew. % eines Katalysators gegebenenfalls in Anwesenheit eines Farbindikators härtet und mit einer Lösung von 25 bis 40 Gew. % eines hochmolekularen Polyhydroxylätherharzes versetzt, wobei das Gesamtgewicht der verwendeten Lösungsmittel das 1 bis 2fache Gewicht der einzelnen Komponenten beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationsprodukt aus Epichlorhydrin und Bisphenol A ein mittleres Molekulargewicht von 300 bis 450 hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte HarnstoffFormaldehydHarz ein butyliertes HarnstoffFor aledhydHarz ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator Bortrifluorid/Monoethylamin ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbindikator ein Triarylmethanharnstoff ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochmolekulare Polyhydroxylätherharz auf Basis Epichlorhydrin und Bisphenol A aufgebaut ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Äthylglykolacetat verwendet wird.
8. Backlack hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verfahren zur Herstellung eines lackisolierten Wickeldrahtes, dadurch gekennzeichnet, daß man auf einem Leiter eine Lackisolierung und einen Backlack gemäß Anspruch 8 aufbringt, zu einem Drilleiter verdrillt, eine Papierisolation aufbringt und dann bei 100 bis 130° C endgültig aushärtet und das Lösungsmittel verdampft.
10. Lackisolierter Wickeldraht, hergestellt nach Anspruch 9.
Description:
Verfahren zur Herstellung eines Backlackes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Backlackes.

Bereits im Sonderdruck aus der Fachzeitschrift DRAHT 35 (1984 5 sind die Eigenschaften und Verarbeitbarkeit von Lackdrähten mit verbackbarer Außenschicht beschrieben.

Darüber hinaus ist es auch bekannt, sogenannte Drilleiter bzw Röbelstäbe mit Backlacken zu versehen. Nachteilig dabei ist es, daß durch die hohen Maschinenausnützungen Temperaturen in den Wicklungen erreicht werden, die über der

Wiedererweichungstemperatur des Backlackes liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Backlack zu schaffen, dessen Wiedererweichungstemperatur höher ist, sodaß bei Verwendung dieses Backlackes, die erreichbaren Maschinentemperaturen beherrscht werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, da man 40 bis 60 Gew. % eines Epoxi-Kresol-Novolaks, 8 bis 15 Gew. % eines Kondensationsproduktes aus Epichlorhydrin und

Bisphenol A und 0,2 bis 1 Gew. % eines alkylierten Harnstoff- Formaldehyd-Harzes in Lösung vermischt und in Gegenwart von 1 bis 5 Gew. % eines Katalysators gegebenenfalls in Anwesenheit eines Farbindikators härtet und mit einer Lösung von 25 bis 4 Gew. % eines hochmolekularen Polyhydroxylätherharzes versetzt wobei das Gesamtgewicht der verwendeten Lösungsmittel das 1 bis 2-fache Gewicht der einzelnen Komponenten beträgt.

Dieser Backlack weist bei gleicher Lagerzeit eine weit höhere Zugscherfestigkeit gegenüber Backlacken gemäß dem Stand der Technik auf. Die Zugscherfestigkeit ist, wie allgemein bekannt, eine Größe mit der die Qualität des Backlackes guantifiziert werden kann. Ferner ist Gegenstand dieser

Erfindung der nach obigem Verfahren hergestellte Backlack sowie der mit diesem Backlack hergestellte Wickeldraht.

Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Epoxi-Kresol-Novolak Harz in einem für solche Harze geeigneten Lösungsmittel gelöst. Ein besonders geeignetes Lösungsmittel ist Äthylglycolacetat (Cellosolve-Acetat) . Vorzugsweise wird das Lösungsmittel vorgelegt und das Harz portionsweise eingerührt und so lange gerührt bis der Lösungsvorgang beendet ist. Anschließend werden ein Kondensationsprodukt aus

Epichlorhydrin und Bisphenol A mit einem mittleren Molgewicht von 300 bis 450 vorzugsweise eines mit einem mittleren Molgewicht von 350 bis 400, sowie ein alkyliertes Harnstoff- Formaldehyd-Harz gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel ode Lösungsmittelgemisch unter weiterem Rühren zugegeben. Ein

Beispiel für ein alkyliertes Harnstoff-Formaldehyd-Harz ist ein butyliertes Harnstoff-Formaldehyd-Harz. Geeignete Lösungsmittel hiefür sind Alkohole, Toluol, Xylole oder deren Gemische, wie z. B. Gemische aus Butanol und Xylol. Um das Reaktionsgemisch in den B-Zustand überzuführen wird ein

Katalysator zugesetzt. Geeignete Katalysatoren sind z. B. Lewis-Säuren wie Bortrifluorid-Komplexe, insbesondere ein Bortrifluorid/Monoethylamin-Komplex. Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, einen Farbindikator zuzusetzen, um den Raktionsverlauf zu verfolgen. Ein Beispiel eines geeigneten Farbindikators ist Viktoriablau B ein handelsüblicher Triarylmethanfarbstoff beispielsweise gelöst in Xylol. Das Reaktionsgemisch wird abhängig von den jeweils verwendeten Einsatzstoffen und Einsatzmengen, etwa 10 bis 20 Stunden gerührt, bis eine klare Lösung erhalten wird und kein

Bodensatz vorhanden ist. anschließend wird ein hochmolekulares Polyhydroxylätherharz, etwa auf Basis Epichlorhydrin/Bisphenol A gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel etwa in Äthylglycolazetat eingerührt bis wiederum eine klare Lösung erhalten ist.

Es werden etwa folgende Mengen eingesetzt:

40 - 60 Gew. % Epoxi-Kresol Novolak 8 - 15 Gew. % Kondensationsprodukt aus Epichlorhydrin und Bisphenol A

0,2 - 1 Gew. % alkyliertes Harnstoff-Formaldehyd- Harz

1 - 5 Gew. % Katalysatoren 25 - 40 Gew. % hochmolekulares Polyhydroxyläther- Harz

1 - 2fache Gesamtgewicht an Lösungsmittel bezogen auf das Gesamtgewicht der einzelnen Komponenten

Beispiel 1

In einem 200 1 verschließbaren Gefäß wurden 39,0 kg Athylglycolacetat (Cellosolve Acetat Neuber Ges .b.H) vorgelegt und unter Rühren portionsweise 36,8 kg Epoxi-Kresol Novolak-Harz (Araldit ECN 1299, Ciba-Geigy Ges.m.b.H) zugegeben und bis zum vollständigen Lösen weitergerührt. Nach etwa 3 Stunden wurden 9,2 kg eines Kondensationsproduktes aus Epichlorthydrin und Bisphenol A (Epon 826 mittleres Molekulargewicht 380, Shell Austria AG), und 0,5 kg eines butylierten Harnstoff-Formaldehyd-Harzes mit einem ungefähren Gehalt von 23 % Butanol und 12 % Xylol (Dynamin UB-90-BX, Dyn Cyanamid K.S) in einem 10 1 Gefäß eingewogen und wieder unter ständigem Rühren langsam dem Raktionsgemisch zugegeben. Anschließend wurde das 10 1 Gefäß mit 2,0 kg Athylglycolaceta nachgewaschen, die Waschlösung dem Reaktionsgemisch beigefügt und das Reaktionsgefäß verschlossen. Danach wurden 1,4 kg Bortrifluorid/Monoethylamin-Härter (Härter HT973, Flocken, Ciba Geigy Ges.m.b.H) durch eine Öffnung unter ständigem Rühren langsam zugegeben.

0,1 kg Viktoriablau B (Basozol-C-blau-57P, BASF) wurden in einem 5 kg Gefäß in 2,9 kg Xylol eingerührt und die Lösung de Reaktionsgemisch unter ständigem Rühren portionsweise

beigefügt. Das 5 kg-Gefäß wurde mit 1,0 kg Athylglycolacetat nachgewaschen und diese Waschlösung ebenfalls dem Reaktionsgemisch zugegeben.

Diese Mischung wurde dann über Nacht mit einer kleinen Rührdrehzahl weitergerührt. Nach etwa 15 Stunden wurde mit einem Prüfstab überprüft, ob eine gleichmäßige homogene Lösun ohne Bodensatz vorhanden war.

Sobald eine homogene Lösung ohne Bodensatz erhalten wurde, wurden 25,6 kg eines hochmolekularen Polyhydroxylätherharzes auf Basis von Epichlorhydrin und Bisphenol A in 54,6 kg Äthylglycolazetat, (Eponol 55L 32, 32%ige Lösung in Äthylglycolazetat, Shell Austria AG) portionsweise unter Rühren zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde dann weitergerührt bis der Lack schlierenfrei, blank und gleichmäßig vom Prüfstab ablief.

Beispiel 2

Der nach Beispiel 1 hergestellte Lack war homogen durchmischt und wies eine blaue Färbung auf. Der Festkörpergehalt wurde mittels eines 2 mm dicken Aluminiumblechdeckels untersucht, indem 2 g Lack auf dem Deckel gleichmäßig verteilt und bei 125°C 90 Minuten lang ausgehärtet wurde. Anschließend wurde der Deckel gewogen und der Festkörpergehalt berechnet. Er betrug 46 % (Sollwert 44 bis 50 %).

Die nach 4 DIN 53 211 gemessene Viskosität bei 23°C betrug 180 (Sollwert 95 bis 200 sec) .

Beispiel 3 Herstellung eines lackisolierten Drahtes.

Auf die einzelnen Kupferleiter wird eine Lackisolierung beispielsweise der Wärmeklasse E aufgebracht. Als nächster Schritt wird dieser lackisolierte Leiter mit dem Backlack vorzugsweise mit einer Schichtdicke von 0,06 mm versehen. Die derart isolierten Kupferleiter werden hierauf zu einem Drilleiter in der Drilleitermaschine verdrillt. Dieser Drilleiter wird nunmehr gegebenenfalls mit einer Papierisolation umgeben.

ERSATZBLATT(REGEL26)

Beispiel 4

In nachstehender Tabelle wurde ein Backlack des Standes der

Technik (mit 1 bezeichnet) und der erfindungsgemäße Backlack

(mit 5 bezeichnet) gegenübergestellt. Einerseits wurde die

Lagerzeit und anderseits die Prüftemperatur als Parameter festgelegt.

Aus der Tabelle ist eindeutig ableitbar, das der erfindungsgemäße nach dem Beispiel 1 hergestellte Backlack bei einer Prüftemperatur von 140° und einer Lagerzeit von 5000 Stunden eine weit höhere Zugscherfestigkeit aufweist.