DE2239611B2 - Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen PolyamidimidvorläufernInfo
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Description
15
Il /
-NHC-Ar
N-R,-
worin Ar eine aromatische Gruppe und Ri einen
zweiwertigen organischen Rest bedeuten, (B) 0 bis 50 Mol-% der gesamten Struktureinheiten
Copolymereinheiten ausgewählt aus der Gruppe sind
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamidimidvorläufers bereitzustellen,
der zu einem gehärteten Hochpolymeren mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, chemischer Beständigkeit
und elektrischen Isoliereigenschaften führt, wenn er als solcher oder zusammen mit einer
polyfunktionellen Verbindung, die mindestens zwei reaktive Gruppen, wie Hydroxylgruppen oder primäre
und sekundäre Aminogruppen, enthält, erhitzt wird.
Verfahren zur Herstellung von Polyamidimiden durch
Umsetzen von beispielsweise Trimellithsäure oder reaktiven Derivaten dieser Verbindung mit einem
Diamin oder Diisocyanat und Verfahren zur Herstellung von hitzebeständigen Filmen durch Auflösen derartiger
Polyamidimide in geeigneten Lösungsmitteln sind bereits bekannt
Lacke aus diesen Polyamidimiden haben jedoch den Nachteil, daß sie im Vergleich zu bekannten Polyesteroder
Polyamid-Lacken äußerst schwierig handzuhaben sind, da sie nur schlecht verarbeitet werden können und
z. B. nur schwierig beim Umhüllen von Drähten verwendet werden können.
Demzufolge wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt, um die Verarbeitbarkeit der Polyamidimid-Lacke
möglichst weitgehend der Verarbeitbarkeit von Vielzwecklacken, wie Polyesterlacken anzupassen
und gleichzeitig die guten Eigenschaften des Polyamid · imids, wie die hohe Hydrolysebeständigkeit (einschließlich
der Beständigkeit gegenüber Alkali), die hohe Beständigkeit gegen thermischen Schock, die hohe
Abriebbeständigkeit und die hohe thermische Stabilität beizubehalten. Als Ergebnis dieser Untersuchungen
wurden Polyamidimidester-Lacke vorgeschlagen.
Jedoch müssen bei Polyamidimidestern Polyole, die als Härter verwendet werden, zur Erzielung härtbarer
Zusammensetzungen im großen Überschuß zugesetzt werden und zusätzlich muß der Polyesterbestandteil in
erheblichem Überschuß über den Polyamidimid- Bestandteil
verwendet werden, wenn man eine harzartige Zusammensetzung erhalten will, die in ausreichender
Weise gehärtet werden kann. Weiterhin sind diese b5 Polyamidimidester dadurch von Nachteil, daß die
Steigerung der zugegebenen Polyol- oder Polyester-Menge zu einer Verminderung der thermischen
-fOC —R2-CONH-R3-NH]-
oder
-ENHOC — R2-CONH-R3]- (Da)
-rNHCO — R4]-
-TOC-R5-COO-R6-O]-
(Hb)
oder
-TOOC-Rs-COO-R6]- (Dc)
/COx /COx
N R7 N-R8-
N R7 N-R8-
(lld)
/COx Il
N Ar— C — 0— R,-
N Ar— C — 0— R,-
Öle)
worin R2, R3, R4, R5, Re, Re und Rg aliphatische oder
aromatische organische Gruppen mit einer Wertigkeit von 2 bis 4 und R7 eine vierwertige organische
Gruppe darstellen und Ar die oben angegebene Bedeutung besitzt, und
C) mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen der Formel
Ar'-OOC-
sind, worin Ar' eine einwertige nicht-reaktive
aromatische Gruppe darstellt,
D) wobei diese Polyamidimidvorläufer eine innere Viskosität von 0,05 bis 0,45 aufweisen, die aus dem
Wert berechnet ist, der bei 30° C unter Verwendung einer Lösung des Polymerisats in N-Methylpyrrolidon
mit einer Konzentration von 0,5 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, indem man
(1) eine aromatische Tricarbonsäre der allgemeinen Formel
COOH
HOOC —Ar
0')
COOH
(2)
(3)
worin Ar dieselbe Bedeutung wie in Formel (I) besitzt, oder ein Anhydrid oder einen niedrig-Alkylmonoester
dieser Verbindung, wobei die aromatische Tricarbonsäure durch bis zu 10 Gew.-% einer aromatischen Tetra carbonsäure
oder deren Derivaten ersetzt sein kann, mit
einem aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diamin und/oder einem aromütischen, aliphatischen oder alicyclischen Diisocyanat
und gegebenenfalls mit einer aromatischen Dicarbonsäure oder Derivaten dieser Dicarbonsäure, aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diolen oder Aminohydroxyverbindungen. Aminocarbonsäuren und Hydroxyca-bonsäuren, die zwei funktionell Gruppen aufweisen, und funktioneilen Derivaten dieser Verbindungen umsetzt,
einem aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diamin und/oder einem aromütischen, aliphatischen oder alicyclischen Diisocyanat
und gegebenenfalls mit einer aromatischen Dicarbonsäure oder Derivaten dieser Dicarbonsäure, aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diolen oder Aminohydroxyverbindungen. Aminocarbonsäuren und Hydroxyca-bonsäuren, die zwei funktionell Gruppen aufweisen, und funktioneilen Derivaten dieser Verbindungen umsetzt,
las dadurch gekennzeichnet ist, daß
(4) man die Carbonsäurearylestergruppen, die mindestens 30 Mol-% der Endgruppen ausmachen,
in der Weise in die Polyamidimidvorläufer einführt, daß man die genannten Komponenten
(1), (2) und gegebenenfalls (3) mit
(4-A) einem Diarylcarbonat oder
(4-B) einem aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydridmonoarylester der allgemeinen Formel (Γ")
(4-A) einem Diarylcarbonat oder
(4-B) einem aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydridmonoarylester der allgemeinen Formel (Γ")
/COx
— Ar O
— Ar O
(5) die Mengen der Reaktionsteilnehmer derart eingestellt werden, daß die Gesamtzahl der
Carbonsäurearylestergruppen, der Dicarbonsäureanhydridgruppen
und/oder der Carbonsäuregruppen (einscJüießlich der Gruppen der
funktioneilen Derivate), die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktior.steiinehmern
enthalten sind, mindestens äquimolar ist zu der Anzahl der Aminogruppen und/oder
ίο Isocyanatgruppen,
die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern vorhanden sind.
(I1")
worin Ar eine dreiwertige aromatische Gruppe bedeutet und die Carboxyl- und
Carbonsäureanhydridgruppen an Kern-Kohlenstoffatome der aromatischen Gruppe Ar gebunden sind und Φ eine
einwertige aromatische Gruppe bedeutet,
oder mit den hydrolysierten Derivaten oder Estern dieser cyclischen Anhydridverbindungen
mit einem niedermolekularen Alkohol umsetzt und
Wird ein nach diesem Verfahren erhaltener Polyamidimidvorläufer als solcher oder zusammen mit einer
geringen Menge einer polyfunktionellen Verbindung, die mindestens zwei reaktive Gruppen, wie Hydroxylgruppen
oder primäre oder sekundäre Aminogruppen aufweist, vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators
erhitzt, so kann er wegen der starken Reaktivität der Arylesterendgruppen leicht zu einer gehärteten
geformten Struktur, z. B. einem Film oder einer Folie verformt werden. Die so erhaltene geformte Struktur,
z. B. ein Film, besitzt eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit.
Zwar waren bereits aus der FR-PS 15 09 731 und der ihr entsprechenden US-PS 34 07 176 polymere Polyamidsäuren
bekannt. Diese polymeren Polyamidsäuren
in entsprechen jedoch nicht dem Erfordernis, daß mindestens
30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen sind. Sie weisen auch nicht die
vorliegenden Amidimid-Struktureinheiten der Formel I auf. Anhand der Vergleichsbeispiele A und B konnte
gezeigt werden, daß bei Nichteinhaltung des vorstehenden Erfordernisses die Produkte eine schlechtere
Qualität aufweisen.
Aus der US-PS 34 94 890 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidimiden durch Umsetzung
eines Tricarbonsäurehalogenids mit einem Diamin in Kresol als Lösungsmittel bekannt. Nach diesem
Verfahren werden jedoch Polyamidimide mit einem hohen Polymerisationsgrad erhalten. Derartige polyamidimide
mit einem hohen Polymerisationsgrad sind in Kresol sehr wenig löslich, und es ist daher sciiwierig,
eine gleichmäßige Kresol-Lösung mit hoher Polymerenkonzentration, wie es für die Herstellung von Lacken
und Emails erforderlich ist, zu erhalten.
So konnte bei einer Nacharbeitung des Beispiels 1 dieser US-PS gezeigt werden, daß es nicht gelingt, mit dem dort erhaltenen Polyamidimid eine gleichmäßige 30gewichtsprozentige Lösung in Kresol herzustellen. Weiterhin gelang es beim Auftragen dieses Polyamidimide auf eine Glasplatte nach anschließender Härtung nicht, einen selbsttragenden zähen Film zu erhalten.
So konnte bei einer Nacharbeitung des Beispiels 1 dieser US-PS gezeigt werden, daß es nicht gelingt, mit dem dort erhaltenen Polyamidimid eine gleichmäßige 30gewichtsprozentige Lösung in Kresol herzustellen. Weiterhin gelang es beim Auftragen dieses Polyamidimide auf eine Glasplatte nach anschließender Härtung nicht, einen selbsttragenden zähen Film zu erhalten.
In der Formel I kann der organische Rest Ri ein beliebiger aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer
organischer Rest sein, wobei es jedoch bevorzugt ist, daß mindestens 50 Mol-%, insbesondere mindestens 70
Mol-% der gesamten Gruppen Ri, die in dem Vorläufer enthalten sind, aromatische organische Reste sind.
Derartige aromatische organische Reste müssen nicht vollständig aromatisch sein, die ausschließlich aus
aromatischen Kernen aufgebaut sind, sondern sie können auch niedrigmolekulare aliphatische Gruppen
oder von Kohlenstoff verschiedene Atome enthalten. Beispiele für geeignete organische Reste Ri sind die
folgenden:
Zweiwertige aromatische Reste
(1-1)
(1-2) — R'—\- 4H
worin R' eine niedrigmolekulare Alkylengruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
bedeutet.
(1-3) / Vx-
worin X eine niedrigmolekulare Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
oder eine Gruppe der Formeln
(1-4) (1-5)
— O— —SO2— oder —C —
bedeutet.
Zweiwertige aliphatische oder alicyclische Reste
(1-6) -fC„H2„>-
worin η eine ganze Zahl von 2 bis 12 Nt.
(1-7) (1-8) — R'—[-H-J- R'—
worin R' die oben angegebene Bedeutung besitzt.
(1-9) ΛΗ >—R'-!-<
H
worin R" einen zweiwertigen Kohlenwüsscrstoffrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
bedeutet.
Die Gruppe Ri kann — kurz gesagt — irgendein 55 abstammt, das mit einer aromatischen Tricarbonsäure
organischer Rest mit einer Wertigkeit von 2 sein, der der allgemeinen Formel
z. B. von einem Diamin oder einem Diisocyanat
z. B. von einem Diamin oder einem Diisocyanat
COOH
HOOC-Ar
COOH
oder einem reaktiven Derivat dieser Verbindung, z. B. einem Tricarbonsäureanhydrid, umgesetzt werden kann.
ίο
Die Gruppe Ar in den Formeln I, Γ und He kann eine beliebige aromatische Gruppe sein, mit der Voraussetzung,
daß sie eine Wertigkeit von 3 besitzt. Beispiele geeigneter Gruppen Ar sind die folgenden:
worin X' eine Alkylengruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine
Gruppe der folgenden Formeln
— C— -SO2-O
bedeutet.
oder —O —
Von diesen aromatischen Gruppen ist der Trimellithsäurerest, der durch die oben angegebene Formel (2-1)
dargestellt wird, als aromatische Gruppe Ar besonders bevorzugt.
In den obigen Formeln I und Γ sind die drei Carboxyl-
und Carbonylgruppen an die Kernkohlenstoffatome des aromatischen Ringes gebunden und zwei derartige
Gruppen sollen in O-Stellen an Kernkohlenstoffatome gebunden sein.
Weisen in den obigen Formeln (Ha) bis (lie) die
Gruppen R2, R 3, R4, R5, R6, R8 und R9 eine Wertigkeit von
3 oder 4 auf, sind sie über Gruppen der Formeln
CO-
— NH-
— O —
CO
— N
(1-10) Γ -j) CH2
(l-nj
(1-12) -(CH2)J-N
wie es in diesen Formeln gezeigt ist, an andere zweiwertige oder dreiwertige organische Gruppen
gebunden.
Die Gruppe R7 der obigen Formel (Hd) kann
entweder aliphatischer, alicyclischer oder aromatischer Natur sein.
Als Gruppen R2, R3, R4, Rs, Rs und R9 sind z. B. die
oben unter den Nummern (1-1) bis (1-9) für R1 erwähnten bevorzugt Weiterhin kommen als Reste mit
einer Wertigkeit von 3 die folgenden in Frage:
O = C
C = O
-(C H2J5-
(1-13)
Als geeignete Vertreter für die Gruppen R6 und R9
können Polyolreste, wie sie im folgenden erwähnt werden, genannt werden.
Als bevorzugte Vertreter der Gruppe R7 seien
vierwertige aromatische Gruppen erwähnt sowie die aliphatische Gruppe der folgenden Formel (3-1)
-CH2 CH2-
I I
-CH- CH-
(3-1)
bo In den oben angegebenen Formeln (1-1) bis (1-13) und (2-1) bis (2-4) können die aromatischen Kerne durch
einen oder mehrere nicht-reaktive Substituenten, wie Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
oder Halogenatome substituiert sein.
•b5 In dem erfindungsgemäß erhältlichen PoIyamidimidvorläufer sind mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen (4-1), während die restlichen Endgruppen cyclische
•b5 In dem erfindungsgemäß erhältlichen PoIyamidimidvorläufer sind mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen (4-1), während die restlichen Endgruppen cyclische
Carbonsäureanhydridgruppen (4-2), Niedrigalkylestergruppen mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen (4-3),
Carboxylgruppen (4-5), Carbonsäureamidgruppen (4-6), primäre oder sekundäre Aminogruppen (4-7), Hydroxygruppen
(4-8), Isocyanatgruppen (4-9), Carbaminsäureestergruppen (Urethangruppen) (4-10) und/oder Carbaminsäureamidgruppen
(Harnstoffgruppen) (4-11) sind. Es können natürlich sämtliche Endgruppen Carbonsäurearylestergruppen
sein. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß mindestens 40 Mol-%, besonders bevorzugt
mindestens 50 Mol-%, der gesamten Endgruppen Carbonsäurearylestergruppensind.
Die Carbonsäurearylestergruppen (4-1) können durch die folgende allgemeine Formel V
Ar'—OOC —
(V)
Af ■ OH
(V)
abgespalten.
Demzufolge sind Carbonsäurearylester der oben angegebenen allgemeinen Formel V, worin die Gruppe
Ar' eine Phenylgruppe, eine Kresylgruppe, eine Xylenylgruppe, eine Nitrophenylgruppe, eine Halogenphenylgruppe,
eine Pyridylgruppe oder eine Naphthylgruppe bedeutet, geeignet, wobei diejenigen Verbindungen
bevorzugt sind, bei denen die Gruppe Ar' eine Phenylgruppe oder eine Kresylgruppe darstellt.
Wenn die von den Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen Endgruppen Endgruppen einschließen,
die mit den Carbonsäurearylestergruppen reagieren können, wie Hydroxylgruppen (4-8) oder Aminogruppen
(4-7), und die durchschnittliche Anzahl der Endgruppen pro Vorläufermolekül mehr als 2, vorzugsweise
mehr als 2,5 beträgt, ist der erfindungsgemäß erhältliche aromatische Polyamidimidvorläufer unter
Einwirkung von Hitze selbst härtbar (was vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird).
Wenn andererseits die Endgruppen, die von den Carbonsäurearylestergruppen verschieden sind, mit den
Carbonsäurearylestergruppen nicht regieren, wie die oben angegebenen Gruppen (4-2) bis (4-6) und (4-9) bis
(4-11) wird der erfindungsgemäß erhältliche Vorläufer,
wenn er zusammen mit einer polyfunktionellen Verbindung, die mindestens zwei aktive Gruppen, wie
Hydroxygruppen oder Aminogruppen enthält, wie z. B.
Polyolen, Polyaminen oder Aminoalkoholen, erhitzt wird, in ein gehärtetes Polymerisat überführt
Wenn die von den Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen Endgruppen des erfindungsgemäß
erhältlichen Polyamidimidvorläufers mit den Carbonsäurearylestergruppen
nicht reagieren, ist es bevorzugt, daß mindestens 40 Mol-%, insbesondere mindestens 65
Mol-%, der gesamten Endgruppen Carbonsäurearyl-
10
dargestellt werden, wobei Ar' eine einwertige nichtreaktive aromatische Gruppe darstellt, die durch einen
oder mehrere Substituenten, die gegenüber der Amidierung und der Veresterung nicht reaktiv sind,
substituiert sein kann.
Die durch die oben angegebene Formel (V) dargestellte Gruppe ist an ein Kohlenstoffatom,
vorzugsweise an einen aromatischen Kern Ar der allgemeinen Formel I oder Γ gebunden. Unter
Härtebedingungen werden aus den Polyamidimidvorläufern, vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators,
aromatische Hydroxyverbindung der folgenden allgemeinen Formel V
25
30
40 estergruppen sind. Wenn andererseits die von den Carbonsäurearylestergruppen (4-1) verschiedenen endständigen
Carboxylgruppen mit Hydroxylgruppen oder Aminogruppen, insbesondere alkoholischen Hydroxygruppen,
reagieren und mindestens 30 Mol-%, vorzugsweise mindestens 40 Mol-% der gesamten Endgruppen
Carbonsäurearylestergruppen (4-1) sind und die durchschnittliche Anzahl der Endgruppen pro Vorläufermolekül
mehr als 2, vorzugsweise mehr als 2,5, beträgt, kann der aromatische Polyamidimidvorläufer leicht in ein
gehärtetes Polymerisat überführt werden.
Bei dem erfindungsgemäß erhältlichen aromatischen Polyamidimidvorläufer wird der Polymerisationsgrad
oder das Molekulargewicht vorzugsweise derart eingestellt, daß die innere Viskosität ([η/π/ΐ]), berechnet aus
dem Wert der bei 30° C mit einer Lösung dieses Polymerisats in N-Methylpyrrolidon (als Lösungsmittel)
bei einer Konzentration von 0,5 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, in einem Bereich
von 0,1 bis 0,3, insbesondere 0,15 bis 0,25, liegt.
Da die innere Viskosität [i)/nft] des Vorläufers, wie
oben erwähnt wurde, relativ gering ist, besitzt der Vorläufer im allgemeinen einen relativ niedrig liegenden
Erweichungspunkt und seine Löslichkeit im Lösungsmittel ist hoch. Selbst wenn der Vorläufer in
relativ hoher Konzentration in einem Lösungsmittel gelöst wird, bleibt die Viskosität der erhaltenen Lösung
relativ niedrig und demzufolge kann die Verarbeitung, wie ein Überziehen von Substraten, leicht erfolgen.
Bevorzugt werden erfindungsgemäß aromatische Polyamidimidvorläufer erhalten, die aus den folgenden
Einheiten A, B und C bestehen:
(1) Einheiten A mit einem Strukturgefüge, bestehend aus einem Trimellithsäureamidimidgerüst der folgenden
Formel:
Il
-NHC
CO.
50
55
60
b5
einer Amidbindung der folgenden Formel
—NHCO —
einer Esterbindung der folgenden Formel
Il
—co—
einer Diimidbindung der folgenden Formel
/OCn /COx
— N R7 N—
und/oder einer Esterimidbindung der folgenden
Formel
Ν(2) Einheiten B, die aus Kohlenwasserstoffresten mit einer Wertigkeit von 2 bestehen, die andere
Verbindungsgruppen aufweisen als die obenerwähnten Grupen A, die sich von den im
Patentanspruch unter (D) (2) und (3) genannten Verbindungen ableiten,
(3) Einheiten C, die Endgruppen darstellen;
Wasser oder einem niedermolekularen Alkohol).
Bestandteil B: Der gleiche wie der in der Rezeptur 1
verwendete.
r) Bestandteil A: Das gleiche Material, wie es in der
Rezeptur 1 verwendet wurde.
Das Ausgangsmaterial der Rezeptur 2 kann jedoch ίο erforderlichenfalls die im folgenden angegebenen
zusätzlichen Bestandteile enthalten:
Bestandteil D: Das gleiche Material wie es in der
Rezeptur 1 verwendet wurde.
Bestandteil E: Das gleiche Material wie es in der Rezeptur! verwendet wurde.
Bestandteil G: Dicarbonsäuremonoarylester und/oder ein funktionelles Derivat dieser Verbindung.
wobei mindestens 50 Mol-% der Einheiten A eine
Amidimidbindungsstruktur aufweisen und die Endgruppen C der Art sind, wie sie oben unter (4-1) bis (4-11)
angegeben wurden.
Der aromatische Polyamidimidvorläufer kann dadurch hergestellt werden, daß man z. B. als Ausgangsmaterialien
die im folgenden angegebenen Rezepturen 1 und 2 verwendet.
Rezeptur 1
Bestandteil A: Tricarbonsäuremonoanhydrid der folgenden
Formel:
/COx
HOOC-Ar O
HOOC-Ar O
und/oder ein niedrig-Alkylmonoester
der entsprechenden Säure.
Bestandteil B: Diamin und/oder Diisocyanat.
Bestandteil C: Diarylcarbonat (DAC).
Bestandteil B: Diamin und/oder Diisocyanat.
Bestandteil C: Diarylcarbonat (DAC).
Bei dem Verfahren der Rezeptur 1 kann (können) zusätzlich — falls erforderlich — einer oder mehrere
der im folgenden angegebenen zusätzlichen Bestandteile mitverwendet werden:
Bestandteil D: aromatische Dicarbonsäure und/oder ein funktionelles Derivat davon.
Bestandteil E: Diole, Aminohydroxyverbindungen,
Aminocarbonsäuren und/oder Hydroxycarbonsäuren mit jeweils zwei funktio- to nellen Gruppen.
Rezeptur 2
Bestandteil F: Tricarbonsäuremonoanhydridmono-
arylester und/oder ein hydrolysiertes
oder Halbester-Derivat hiervon (mit Herstellung der Polyamidimidvorläufer
1. Verfahren unter Verwendung des Ausgangsmaterials der Rezeptur 1
25 Bei dem Verfahren, bei dem man als Ausgangsmaterial die Rezeptur 1 verwendet, nehmen die Bestandteile
A und B bei der Bildung der Hauptkette des Polyamidimidvorlärfers teil, während der Bestandteil C
jo nicht nur die Carbonsäurearylestergruppen in die Endstellungen der Hauptkette einführt, sondern auch
die Amidierungsreaktion zwischen der Carboxygruppe des Bestandteils A und der Aminogruppe des Bestandteils
B fördert.
J5 Das verwendete Mengenverhältnis der Bestandteile
A und B wird in Abhängigkeit von der inneren Viskosität [η/π/J des Polyamidimidvorläufers und der
Menge der als Endgruppe in den Polyamidimidvorläufer einzuführende Carbonsäurearylestergruppe bestimmt.
Wie oben beschrieben ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß die Carbonsärearylestergruppen mindestens 30
Mol-%, vorzugsweise mindestens 50 Mol-% der Gesamtendgruppen ausmachen. Zur Erfüllung dieses
Erfordernisses wird der Bestandteil A im allgemeinen im Überschuß über den Bestandteil B verwendet.
Die Menge des dem Reaktionssystem zuzusetzenden Bestandteils C wird in Abhängigkeit von dem Verlauf
der Reaktion der Bestandteile A und B zur Zeit der Zugabe des Bestandteils C, der Art der Bestandteile A
und B und den Reaktionsbedingungen ausgewählt. Wenn ein Diamin als Bestandteil B verwendet wird, ist
es erforderlich, den Bestandteil C im Überschuß über die Menge zu verwenden, die der Menge der Carbonsäurearylestergruppen
entspricht, die direkt als Endgruppen eingeführt werden.
Der Bestandteil C muß nicht in einer äquimolaren Menge zu der Menge der verbleibenden Carboxylgruppen
zugesetzt werden, sondern die zugesetzte Menge des Bestandteils C kann in geeigneter Weise erhöht
oder vermindert werden, wobei die geeignete Menge des Bestandteils C experimentell bestimmt werden
kann.
Durch die Mitverwendung des Bestandteils D und/oder des Bestandteils E ist es möglich, auf
verschiedene Weise die physikalischen und chemischen Eigenschaften des gehärteten Polymerisates, das aus
dem Polyamidimidvorläufer gebildet wird, in Abhängigkeit von der angestrebten Verwendunesart des gehärte-
ten Endpolymerisatproduktes zu modifizieren und zu
verbessern. Weiterhin ist es möglich, einen selbsthärtenden Vorläufer zu erhalten, der eine ausreichende Menge
alkoholischer Hydroxygruppen und/oder freie Aminogruppen enthält, indem man geeignete ReaktionsLedingungen
auswählt
Da es jedoch bei dem Polyamidimidvorläufer wesentlich ist, daß die durch die oben angegebene
allgemeine Formel 1 dargestellten Amidimidstruktureinheiten mindestens 50 Mol-%, vorzugsweise mindestens
70 Mol-% der gesamten Struktureinheiten ausmachen, sollte die Menge des Bestandteils D und/oder des
Bestandteils E in äquimolarer Menge, bezogen auf den Bestandteil A oder in geringerer Menge verwendet
werden. Vorzugsweise verwendet man den Bestandteil D und/oder den Bestandteil E in einer Menge von nicht
mehr als 3/7 Mol pro Mol des Bestandteils A.
2. Verfahren unter Verwendung des Ausgangsmaterials der Rezeptur 2
Dieses umfaßt mehrere im folgenden angegebene Ausführungsformen.
Wenn ein Diisocyanat als Bestandteil B verwendet wird (der im folgenden als »Bestandteil B-2« bezeichnet
wird), werden, da es schwierig ist, durch Umsetzen des Bestandteils B-2 mit der Carbonsäurearylestergruppe
eine Amidbindung auszubilden, der Bestandteil A und das Diisocyanat (Bestandteil B-2) zur Bildung der
Hauptkette des Polyamidimidvorläufers verwendet, während der Bestandteil F (Tricarbonsäuremonoanhydrid-monoarylester
oder dessen angegebene Derivate) und/oder der Bestandteil G (Dicarbonsäuremonoarylester
oder ein funktionelles Derivat dieser Verbindung) zur Ausbildung der endständigen Carbonsäurearylestergruppen
verwendet werden.
Natürlich kann bei dieser Ausführungsform auch eine geeignete Menge der Dicarbonsäure des Bestandteils D
zu dem Reaktionssystem zugesetzt werden. Gemäß dieser Ausführungsform des Verfahrens, bei dem als
Ausgangsmaterial die Rezeptur 2 verwendet wird, ist es möglich, die gewünschten Mengen der Carbonsäurearylsstergruppen
in einfacher Weise gleichförmig in den angestrebten Polyamidimidvorläufer einzuführen. Demzufolge
ist diese Ausführungsform von Vorteil.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, bei dem als Ausgangsmaterial die Rezeptur 2
verwendet wird, wird aus dem Tricarbonsäuremonoanhydrid und/oder dessen angegebenen Derivaten (Bestandteil
A) und einem Diamin und/oder Diisocyanat (Bestandteil B) ein als Zwischenprodukt anfallendes
Polykondensat gebildet, bei dem vorzugsweise mindestens 50 Mol-% der gesamten Endgruppen Aminogruppen
sind, worauf man das so gebildete Folykondensat weiter mit dem Bestandteil F oder dem Bestandteil F
und dem Bestandteil B-2 (Diisocyanat) umsetzt, wodurch man den Polyamidimidvorläufer erhält. Bei
dieser Ausführungsform kann die Zugabe der oben angegebenen Reaktionsteilnehmer in irgendeiner Reigenfolge
erfolgen und gewünschtenfalls kann der Bestandteil D zusätzlich in geeigneten Mengen
zugesetzt werden, wodurch er an der Reaktion teilnimmt.
Die bei dem beanspruchten Verfahren verwendeten Bestandteile A bis G sollen nunmehr im folgenden näher
erläutert werden.
Bestandteil A
Beispiele für Bestandteile A sind
Beispiele für Bestandteile A sind
Tritnellithsäureanhydrid,
ßA'i'-Diphenylmethan-tricarbonsäure-
ßA'i'-Diphenylmethan-tricarbonsäure-
anhydrid,
S.'M'-Diphenyläther-tricarbonsäureanhydrid,
S^'-DiphenylsuIfon-tricarbonsäure-
anhydrid,
SA-V-Benzophenon-tricarbonsäure-
SA-V-Benzophenon-tricarbonsäure-
anhydrid,
1,2,4-, 1,4,5-und
1,2,4-, 1,4,5-und
2,3,6-Naphthaiin-tricarbonsäureanhydrid,
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid
und die entsprechenden Säuren selbst sowie deren jo niedrig-Alkylmonoester. Diese Verbindungen können
einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehreren Verbindungen dieser Art verwendet werden.
Von diesen Verbindungen sind Trimellithsäure und dessen Anhydrid bei jnders bevorzugt.
Bestandteil B
Als Diamin werden aliphatische, alicyclische und aromatische Diamine eingesetzt. Spezifische Beispiele
für als Bestandteil B zu verwendende Diamine sind aliphatische Diamine mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen,
wie
Äthylendiamin, Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Octameihylendiamin,
Decamethylendiamin und Xylylendiamin,
Hexamethylendiamin, Octameihylendiamin,
Decamethylendiamin und Xylylendiamin,
alicyclische Diamine, wie
1 ^-Cyclohexylendiamin,
2,2-Propan-bis-4,4'-cyclohexylendiamin.
1,4-Bis-(aminomethyl)-cyclohexan,
aromatische Diamine, wie
p-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin,
Amine der allgemeinen Formel
Amine der allgemeinen Formel
H ,N
NH2
(worin X eine Gruppe d?r Formeln
— Ο— -SO2- — C —
oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet) und 1,5-Diaminonaphthalin. Diese aromatischen
Diamine können nicht-reaktive Substituenten, wie niedrigmolekulare Alkylgruppen, niedrigmolekulare Alkoxygruppen
und Halogenatome aufweisen.
Als Diisocyanatbestandteil kann man aliphatische,
Als Diisocyanatbestandteil kann man aliphatische,
030 141/90
alicyclische und aromatische Diisocyanate einsetzen. Bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäß zu verwendenden
Diisocyanate sind aliphatische Diisocyanate, wie
Hexamethylendiisocyanat,
Heptamethylendiisocyanat und
Lysinesterdiisocyanat,
Heptamethylendiisocyanat und
Lysinesterdiisocyanat,
alicyclische Diisocyanate, wie
M-Dimethylcyclohexan-tö.ia'-diisocyanat,
Cyclohexan-13-diisocyanat
Cyclohexan-1,4-diisocyanat und Dicyclohexylmethan-^'-diisocyanat,
Cyclohexan-1,4-diisocyanat und Dicyclohexylmethan-^'-diisocyanat,
aromatische Diisocyanate, wie
m-Phenylendiisocyanat,
p-Phenylendiisocyanat,
4,4'-Biphenylendiisocyanat,
1,5-Naphthylendiisocyanat,
4,4'-Dipheny!methandiisocyanat, 4,4'-Diphenylätherdiisocyanat,
4,4'-Diphenylsulfondiisocyanatund 3,3'-Diphenylsulfondiisocyanat
und aromatische Diisocyanate, die unter den Reaktionsbedingungen nicht-reaktive Substituenten, wie z. B.
Alkylgruppen, Alkoxygruppen und Halogenatome aufweisen, wie
Tolylendiisocyanat,
3,3'-Methoxy-biphenyl-4,4'-diisocyanatund 3,3'-Dimethyl-biphenyl-4,4'-diisocyanat.
Es ist möglich, auch aliphatisch-aromatische Diisocyanate, wie m-Xylylendiisocyanat und p-Xylylendiisocyanat
zu verwenden. Diese Isocyanate können z. B. in Form eines sogenannten »stabilisierten Isocyanates
oder Isocyanatgenerators« in Form eines Adduktes (Urethangruppe) mit einem Phenol oder Alkohol
verwendet werden.
Bestandteile
Es können beliebige Diarylcarbonate, die an den Enden des Polyamidimidvorläufers Carbonsäurearylestergruppen
ausbilden können eingesetzt werden. Beispiele derartiger Diarylcarbonate sind
Diphenylcarbonat, Dikresylcarbonat,
Dinaphthylcarbonat oder
Bis-(2-chlorphenyl)-carbonaL
Dinaphthylcarbonat oder
Bis-(2-chlorphenyl)-carbonaL
15
20
25
30 Bestandteil D
Erfindungsgemäß können als Bestandteil D aromatische Dicarbonsäuren und funktioneile Derivate dieser
Verbindungen eingesetzt werden.
Beispiele hierfür sind
Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Isocinchomeronsäure, Dinicotinsäure,
1,5-Naphthalin-dicarbonsäure,
2,6-Naphthalin-dicarbonsäure und
2,7-Naphthalin-dicarbonsäure.
Isocinchomeronsäure, Dinicotinsäure,
1,5-Naphthalin-dicarbonsäure,
2,6-Naphthalin-dicarbonsäure und
2,7-Naphthalin-dicarbonsäure.
Diese aromatischen Dicarbonsäuren können am aromatischen Kern nicht-reaktive Substituenten aufweisen,
wie Alkylgruppen, Alkoxygruppen und Halogenatome. Weiterhin können Dicarbonsäuren, die eine Imidgruppe
aufweisen, wie die durch die folgenden allgemeinen Formeln (i) bis (iii) bezeichneten verwendet werden:
O | / | C | \ | C | \ | N — | / | Rb- | N | / | C | O | / |
Il | K | \ Il | |||||||||||
HOC — | / | \ | R,—COH | ||||||||||
C | |||||||||||||
Il ο
(ü)
HOC —Ru—N Ra—COH
O O
Il Il
O CC
Il / \ / \ Il
HOC — Rd—N Rc N-R1—COH
C C
Il Il
O O
worin Rb, Rd und Rf zweiwertige organische Gruppen, Ra und Rc dreiwertige organische Gruppen und Rc eine vierwertige
organische Gruppe bedeuten.
(üi)
Bestandteil E
Bevorzugte Beispiele von als Bestandteil E zu verwendenden Verbindungen sind die folgenden:
(a) Diole
Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenglykol,
Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol
und Bis-(JJ-hydroxyäthyl)-terephthalat
(b) Aminohydroxyverbindungen
Aminoalkohole, wie Äthanolamin, Propanolamin und Aminobutan-2-ol.
(c) Aminocarbonsäuren
Aliphatische Aminocarbonsäuren, wie Aminovaleriasäure,
Aminocapronsäure und jS-Älanin und
aromatische Aminocarbonsäuren, wie m-Aminobenzoesäure, p-Aminobenzoesäure, Aminonaphthoesäure
und ^Amino^'-carboxydiphenyläther.
(d) Hydroxycarbonsäuren
Es können Hydroxycarbonsäuren, wie e-Hydroxycapronsäure und /?-Hydroxyäthyl-4-carboxyphenyläther,
verwendet werden.
Bestandteil F
Beispiele für den Bestandteil F sind Phenyl-, Kresyl-,
Xylenyl-, Nitrophenyl-, Halogenphenyl-, Pyridyl- und Naphthylester von Tricarbonsäuremonoanhydriden,
Trimellithsäureanhydrid,
a.M'-Benzophenon-tricarbonsäureanhydrid,
1,2,4-, 1,4,5-und
a.M'-Benzophenon-tricarbonsäureanhydrid,
1,2,4-, 1,4,5-und
2,3,6-Naphthalin-tricarbonsäureanhydridund
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid.
2,3,5-Pyridin-tricarbonsäureanhydrid.
Von diesen Estern sind die Phenyl- und Kresylester von Trimellitsäureanhydrid besonders bevorzugt
Es können auch gemeinsam mit oder anstelle dieser Tricarbonsäure-monoanhydrid-monoarylester hydrolysierte
oder Halbester-Derivate dieser cyclischen Anhydridverbindungen (mit Wasser oder einem niedermolekularen
Alkohol) erfindungsgemäß als Bestandteil F eingesetzt werden.
Bestandteil G
Als Dicarbonsäuremonoarylester, den man als Bestandteil G erfindungsgemäß verwendet, können
Monoarylester von Dicarbonsäuren, wie sie oben mit Hinsicht auf den Bestandteil D erwähnt wurden,
genannt werden.
Besonders bevorzugt sind Monoarylester aromatischer Dicarbonsäuren, wie sie oben mit Hinsicht auf den
Bestandteil D erwähnt wurden, wie
Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Naphthalin-dicarbonsäuren,
Diphenylsulfon-dicarbonsäuren,
Diphenyläther-dicarbonsäuren und
Biphenyl-dicarbonsäureii
Naphthalin-dicarbonsäuren,
Diphenylsulfon-dicarbonsäuren,
Diphenyläther-dicarbonsäuren und
Biphenyl-dicarbonsäureii
und Monoarylester aromatischer Imid-dicarbonsäuren,
wie z. B.
4-Carboxy-N-(3- oder 4-carboxyphenyl)-phthalimid
oder
N-(3- oder 4-carboxyphenyl)-trimellithsäureimid.
Als Arylbestandteil des ais Bestandteil G zu
ίο verwendenden Dicarbonsäuremonoarylesters sind die
Phenyl-, Pyridyl-, Kresyl- und Naphthylester bevorzugt, insbesondere die Phenyl- und Kresylester.
Bei der Herstellung der Polyamidimidvorläufer gemäß den obenerwähnten verschiedenen Verfahrens-
weisen ist die Verwendung eines Lösungsmittels nicht immer erforderlich. Da jedoch in vielen Fällen der
erhaltene Vorläufer einen hohen Schmelzpunkt aufweist und die Durchführung einer Polykondensation in
der Schmelze schwierig durchzuführen ist, ist es im allgemeinen bevorzugt, die Herstellung des Polyamidimidvorläufers
in Anwesenheit eines geeigneten organischen Lösungsmittels durchzuführen. Es können beliebige
organische Lösungsmittel, die se inert sind, daß sie nicht zu einer Nebenreaktion führen und die unter den
Reaktionsbedingungen stabile Flüssigkeiten darstellen, verwendet werden. Besonders bevorzugt sind Lösungsmittel,
die einen Siedepunkt aufweisen; der höher liegt als 1500C, in denen der sich ergebende Polyamidimidvorläufer
löslich ist und die leicht bei der Abtrennung des Polyamidimidvorläufers oder beim Aushärten der
Zusammensetzung abgetrennt werden können. Beispiele derartiger bevorzugter Lösungsmittel sind die
folgenden:
(1) Disubstituierte Amide, wie N-Methylpyrrolidon,
Ν,Ν-Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Tetramethylharnstoff,
Hexamethylphosphoramid.
(2) Sulfone und Sulfoxyde, wie Dimethylsulfoxyd, pimethylsulfon,Tetramethylensulfon.
(2) Sulfone und Sulfoxyde, wie Dimethylsulfoxyd, pimethylsulfon,Tetramethylensulfon.
(3) Äther und Ester, wie Äthylenglykolmonomethylätheracetat,
Butylacetat, Anisol, o-Nitroanisol.
(4) Ketone, wie A cetophenon.
(5) Halogsnierte Kohlenwasserstoffe, wie Monochlorbenzol,
Dichlorbenzol.
(6) Aromatische Kohlenwasserstoffe und deren nitrierte Produkte, wie Nitrobenzol, Nitrotoluol,
Cymol, Biphenyl, Diphenylether.
(7) Phenole, wie Phenol, Kresol, Xylenol.
Wenn man den erhaltenen Polyamidimidvorläufer so wie er ist, insbesondere in Form der so erhaltenen
Lösung ohne Abtrennung des Vorläufers von dem Lösungsmittel, verwenden will, wird das Lösungsmittel
in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ausgewählt.
Von den obenerwähnten Lösungsmitteln sind die disubstituierten Amide (1), die Sulfone und Sulfoxyde (2)
und die Phenole (7) bevorzugt, da sie den Polyamidimidvorläufer gut lösen und davon leicht abgetrennt werden
können. Insbesondere wird Kresol als Lösungsmittel verwendet.
Die Menge, in der die Lösungsmittel verwendet werden, hängt von der Rezeptur des Ausgangsmaterials,
der Art des Lösungsmittels, der Struktur des Vorläufers und anderen Faktoren ab, wobei jedoch im allgemeinen
das Lösungsmittel in einer derartigen Menge verwendet wird, daß die Konzentration des Vorläufers 20 bis 95
Gew.-% beträgt.
50
Die Konzentration der Reaktionsmischung muß während der Reaktion nicht konstant gehalten werden,
so daß diese gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Reaktionsverlauf verdünnt oder aufkonzentriert werden
kann.
Zur Herstellung der Polyamiclimidvorläufer ist die
Anwesenheit eines Katalysators nicht immer erforderlich, wobei jedoch in gewissen Fällen die Reaktion
wirksam durch Verwendung eines Katalysators beschleunigt werden kann. ι ο
Als derartige Katalysatoren kann man z. B. Oxyde, Hydroxyde, Salze organischer Säuren, Alkoholate und
organische Komplexe von Alkalimetallen, wie Lithium, Natrium und Kalium, Erdalkalimetallen, wie Magnesium,
Calcium und Strontium und anderen Metallen, wie Titan, Zirkon, Zinn, Blei, Zink, Kobalt, Mangan,
Antimon, Wismuth, Germanium und Silicium verwenden. Es können auch organische Amine, wie tertiäre
Amine und quaternäre Ammoniumsalze eingesetzt werden.
Die Verwendung eines Katalysators ist bei denjenigen Ausführungsformen besonders wirksam, bei denen
ein Diarylcarbonat oder ein Isocyanat in Kombination mit einem phenolischen Lösungsmittel verwendet wird.
Die bevorzugten zu verwendenden Katalysatorengen hängen von der Rezeptur des Ausgangsmaterials,
dem Herstellungsverfahren, den Reaktionsbedingungen und anderen Faktoren ab, wobei der Ka alysator im
allgemeinen jedoch in einer Menge von 0,005 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Polyamidimidvorläufer
eingesetzt wird.
Bei der Herstellung der Polyamidimidvorläufer variiert die Reaktionstemperatur in Abhängigkeit von
dem Herstellungsverfahren, der Art des zu verwendenden Lösungsmittels und anderen Faktoren. Im allgemeinen
wird die Reaktion jedoch bei Temperaturen von 100 bis 300° C durchgeführt.
Wenn der Polyamidimidvorläufer gemäß den weiter unten erwähnten Verfahrensweisen teilweise mit einer
polyfunktionellen Verbindung umgesetzt wird, werden bei einer derartigen Teilreaktion Temperaturen von 80
bis 2000C angewandt.
Der erfindungsgemäß erhältliche Polyamidimidvorläufer kann — wie oben erwähnt — alkoholische
Hydroxylgruppen und/oder primäre oder sekundäre 4>
Aminogruppen im Molekül enthalten. In diesem Fall ist der Vorläufer selbsthärtend und kann als solcher
verwendet werden.
Wenn der Polyamidimidvorläufer mit einer polyfunktionellen Verbindung vermischt wird, die in den
Molekülen mindestens zwei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen aufweist, erhält man eine
härtbare Zusammensetzung.
Vorzugsweise verwendet man die poiyfunktionelle Verbindung in derartigen Mengen, daß die gesamte
Anzahl der alkoholischen Hydroxylgruppen und/oder der Aminogruppen die in der polyfunktionellen
Verbindung enthalten sind oder die Cesamtanzahl der alkoholischen Hydroxylgruppen und/oder der Aminogruppen,
die in der polyfunktionellen Verbindung und e>o dem Polyamidimidvorläufer enthalten sind, wenn der
Vorläufer derartige funktionell Gruppen enthält, nicht kleiner als die Gesamtanzahl der entständigen Carbonsäurearylestergruppen
des Vorläufers ist.
Die oben erwähnten Vorläufer und härtbaren tn
Mischungen können durch Erhitzen, vorzugsweise in geschmolzenem Zustand in irgendeine Struktur der
eewünschten Form überführt oder in einem Lösungsmittel als Überzug auf einen Träger aufgebracht
werden.
Wenn man den Vorläufer in suspendiertem Zustand in einem organischen Lösungsmittel erhält, wird die
Suspension z.B. durch Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels in eine Lösung überführt Es ist ferner
möglich, eine geeignete Menge der polyfunktionellen Verbindung zu einer derartigen Lösung zuzusetzen und
z. B. durch Erhitzen in derartigem Ausmaß eine Reaktion zwischen dem Vorläufer und der polyfunktionellen
Verbindung zu erreichen, daß sich das ergebende Teilreaktionsprodukt noch in dem Lösungsmittel löslich
ist
Als Hauptlösungsmittel, das man zur Herstellung derartiger Formzusammensetzungen in Lösungsform
verwendet, kann man die oben mit Hinsicht auf die bei der Herstellung der Vorläufer verwendeten Lösungsmittel
(1) bis (7) verwenden.
Als poiyfunktionelle Verbindung, die man zur Ausbildung der härtbaren Zusammensetzungen verwendet,
kann man Polyole, Aminohydroxyverbindungen und Polyamine verwenden. Vorzugsweise verwendet
man eine poiyfunktionelle Verbindung mit einer Funktionalität von 3 oder mehr, insbesondere eine
Verbindung, die mindestens drei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen im Molekül enthält
oder eine Mischung von polyfunktionellen Verbindungen, die eine oder mehrere derartiger polyfunkttoncllen
Verbindungen enthält, die mindestens drei alkoholische Hydroxygruppen und/oder Aminogruppen im Molekül
aufweisen.
Weiterhin ist es bei der Herstellung derartiger härtbarer Formzusammensetzungen von Vorteil, eine
geeignete Menge eines Härtungskatalysators zusätzlich zu dem oben erwähnten Polyamidimidvorläufer und der
polyfunktionellen Verbindung zuzusetzen. Als derartige Härtungskatalysatoren können die oben erwähnten zur
Herstellung der Polyamidimidvorläufer geeignetenKatalysatoren verwendet werden.
Geeigneterweise setzt man derartige Härtungskatalysatoren in einer Menge von 0,005 bis 10 Gew.-%,
insbesondere in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorläufers und der
polyfunktionellen Verbindung oder des Teilreaktionsproduktes davon ein.
Zur Steigerung der Härtbarkeit der Formzusammensetzung ist es möglich, Arylester von Polycarbonsäuren
zuzugeben.
Die Formzusammensetzung kann zusätzlich andere Harze enthalten, z. B. Phenolharze, Aminoharze, wie
Melamin/Formaldehyd-Harze und Harnstoff/Formaldehyd-Harze,
Amidharze oder Imidharze, wie Polyamidharze, Polyamidimidharze und Polyimidharze,
Polyesterharze, Polyesterimidharze und Vinyl-Formalharze.
Die Formzusammensetzung ist besonders gut geeignet, wenn sie in der oben erwähnten Lösungsform zu
Überzugszwecken zum Umhüllen vor; Drähten und dergleichen verwendet wird. Wenn die Zusammensetzung
in Form einer Lösung zu Überzugszwecken oder zum Umhüllen von Drähten verwendet wird, beträgt
der Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-%.
Die Härtungstemperatur variiert in Abhängigkeit von der Polymerisatzusammensetzung, dem angestrebten
Verwendungszweck, der Härtungszeit und anderen Faktoren, wobei es jedoch im allgemeinen bevorzugt ist,
das Härten bei einer Temperatur von 150 bis 4500C,
bevorzugter bei 200 bis 400° C, durchzuführen.
Die Formmassen zeigen bei der Verformung und beim Härten eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit und
die erhaltenen gehärteten geformten Gegenstände zeigen eine gut ausgeglichene Kombination von >
Eigenschaften, wie Härte, Flexibilität, Haftung, Hitzebeständigkeit oder thermische Stabilität und chemische
Beständigkeit. Somit können die Zusammensetzungen in geeigneter Weise verschiedenen Verwendungszwekken
zugeführt werden. Wenn z.B. die Zusammenset- in zung als Lack oder Überzugszusammensetzung verwendet
wird, setzt man sie als elektrisch-nichtleitendes Material in Form einer Drahtumhüllungszusammensetzung
oder eines Imprägnierlackes ein oder man verwendet sie zum Schutz oder zur Dekoration von
Aluminiumgegenständen und Heizeinrichtungen. Die Zusammensetzungen können auch als Klebstoffe oder
zur Bildung von Laminaten verwendet werden.
Wenn die Zusammensetzung in Pulverform bei der Preßverformung, bei der Spritzverformung oder dergleichen
gegebenenfalls in Anwesenheit anderer Harze verwendet wird, können geformte Gegenstände hergestellt
werden, die ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und
mechanische Eigenschaften aufweisen und die als Maschinenteile und elektrisch-isolierende Teile für
verschiedene Vorrichtungen und Einrichtungen in der Industrie verwendet werden können.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
io
Ein 3-Liter-DreihalskoIben wurde mit 267,3 g (1,35
Mol) 4.4'-Diaminodiphenylmethan und 700 g Kresol beschickt, worauf die Mischung auf 100° C erhitzt wurde,
um das 4,4'-Diaminodiphenylmethan in Kresol zu lösen. Dann wurden 288 g (1,5 Mol) Trimellitsäureanhydrid
nach und nach unter Rühren zu der Lösung zugegeben. Dabei wandelte sich die Reaktionsmischung zu einer
gelben Aufschlämmung um. Dann wurden 200 g Xylol der Aufschlämmung zugesetzt und diese auf
17O-2OO°C erhitzt. Das bei der Reaktion gebildete
Wasser wurde durch azeotrope Destillation mit Xylol abgetrennt, es wurden 321 g(l,5 Mol) Diphenylcarbonat
zu der Reaktionsmischung zugesetzt, worauf die Badtemperatur auf 240 bis 260° C gesteigert wurde, um 4~>
nach und nach eine Mischung aus Kresol und des als Nebenprodukt gebildeten Phenols durch Destillation
abzutrennen. Nachdem 700 g dieser Mischung abdestilliert worden waren, wurde die Kondensationsreaktion
unter Rühren während etwa 5 Stunden fortgesetzt. 5»
Die Temperatur im Inneren des Kolbens betrug etwa 220° C und man erhielt eine viskose schwach-trübe
Flüssigkeit, Nach der Zugabe von 840 g Kresol zu der viskosen Flüssigkeit erhielt man eine homogene Lösung
eines Polyamidimidvoriäufers.
Eine geringe Menge der Lösung wurde in Methanol gegossen, um den Vorläufer abzutrennen, der zur
Bestimmung der inneren Viskosität für die Infrarotspektrumanalyse und die Bestimmung der Endgruppen
verwendet wurde. Dabei wurde gefunden, daß der m>
Vorläufer eine innere Viskosität von 0,13 aufwies. Bei der Infrarotspektrumanalyse wurde der so erhaltene
Vorläufer mit einem Polyamidimidvorpolymerisat bekannter Struktur verglichen, das aus Trimellithsäureanhydrid
und 4,4'-Diaminodiphenylmethan in N-Methylpyrrolidon hergestellt worden war. Beide Polymerisate
zeigten gut übereinstimmende Absorptionen in einem Bereich von 4000 cm-' bis 1300 cm-1. wodurch bestätigt
wurde, daß beide Polymerisate spezifische Absorptionsbanden, die für Amidgruppen und Imidgruppen
charakteristisch sind, aufwiesen. Im Bereich vor 1300 cm-' bis 650 cm-' zeigte jedoch der Vorläufer
Banden bei 750 cm-', 1000 cm-' und 1280 cm-', die in
dem Spektrum des Vergleichsvorpolymerisats nicht beobachtet werden konnten. Diese Absorptionen
wurden durch die endständige Arylestergruppe hervorgerufen. Daraus ist ersichtlich, daß der gemäß diesem
Beispiel erhaltene Polyamidimidvorläufer endständige Arilestergruppen aufwies.
Die Bestimmung der Endgruppen wurde wie folgt durchgeführt.
Die Vorläuferprobe wurde in Kresol gelöst und durch Titration mit Chlorwasserstoffsäure wurde die Menge
der Aminoendgruppen bestimmt. Dabei wurde gefunden, daß das Material 0,9 χ 10~4 Mol endständige
Aminogruppen pro Gramm enthielt. Die Bestimmung der endständigen Phenylurethangruppen wurde durch
Auflösen der Vorläuferprobe in N-Methylpyrrolidon
durch anschließende Zugabe von Di-n-butylamin, durch Umsetzen während 1 Stunde bei 100°C und Durchführung
der Titration zur Bestimmung der Gewichtsabnahme des Di-n-butylamins durchgeführt. Dabei wurde
gefunden, daß die Menge an endständigen Phenylurethangruppen 2,5 χ IO-4 Mol/g betrug. Bei der Titration
der endständigen Carboxylgruppen ergab sich ein Gehalt von 2,4 χ 10-" Mol/g.
Es wird angenommen, daß Aminogruppen mil Carboxylgruppen oder Säureanhydridgruppen in einem
Molverhältnis von 1 :1 unter Ausbildung von Amid- und Imid-Gruppen reagieren. Weiterhin wird angenommen,
daß in diesem Beispiel nur Aminogruppen, Urethangruppen, Carboxylgruppen und Arylestergruppen als
Endgruppen vorhanden sind. Demzufolge wird geschlossen, daß die Differenz zwischen der Summe der
endständigen Aminogruppen und Urethangruppen und der Summe der endständigen Carboxylgruppen und
Arylestergruppen der Differenz zwischen dem zugeführten Äquivalent des Tricarbonsäurebestandteüs und
des zugeführten Äquivalents des Diaminbestandteils entspricht. Da es kein einfaches Verfahren zur
Bestimmung der Arylestergruppen gibt, wurde die Menge der endständigen Arylestergruppen durch
Anwendung der oben erwähnten Relationen berechne! und es wurde gefunden, daß die Menge der endständigen
Arylestergruppen 7,0 χ ΙΟ-4 Mol/g betrug. Dadurch
wurde bestätigt, daß die endständigen Arylestergruppen etwa 55 Mol-% der gesamten Endgrupper
ausmachten.
Die gemäß dem oben beschriebenen Verfahrer erhaltene Lösung des Vorläufers wurde mit 78,3 g (0,j
Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt und die
Reaktion wurde während 1 Stunde bei einer Badtempe ratur von 2000C durchgeführt, worauf 5,10 g Tetrabutyltitanat
zu der Reaktionsmischung zugesetzt wurden Dann wurde die Reaktion während 20 Minuten bei einei
Badtemperatur von 2000C fortgesetzt Nach einigei
Zeit wurde die Reaktionsmischung abgekühlt und es wurden 315 g Lösungsbenzol zugesetzt so daß mar
einen Drahtumhüllungslack erhielt Bei der Bestimmung des Gehaltes an nicht-flüchtigen Materialien des
Rückstandes, der durch Trocknen des Lackes während 2 Stunden bei 200° C sich ergab, ergab sich ein Wert vor
3Oi Gew.-°/o. Die Lösungsviskosität des so gebildeter
Lackes betrug bei 30° C 35 Poise.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetrager und nach dem Vortrocknen während 5 Minuten be:
30O0C eingebrannt und gehärtet. In dieser Weise erhielt
man einen glänzenden glatten Überzug. Selbst beim Biegen der Kupferplatte mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung
ergab sich kein Absplittern oder Reißen des Überzuges. Daraus ist ersichtlich, daß der Überzug eine
gute Flexibilität und ein gutes Haftungsvermögen aufwies.
Unter ähnlichen Bedingungen wurde der Lack auf eine Glasplatte aufgebracht und eingebrannt. Nach
3tägigem Eintauchen der überzogenen Glasplatte in Wasser konnte der Film von der Glasplatte abgezogen
werden und zeigte eine gute Festigkeit.
Der Lack wurde dann 8- bis 9mal auf einen weichen Kupferdraht mit einem Leiterdurchmesser von 0,30 mm
in einem horizontalen Ofen mit einer Ofenlänge von etwa 3 m aufgetragen, währenddem die Ofentemperatur
bei 400 bis 4500C gehalten wurde. In dieser Weise erhielt man einen isolierten Draht. Zu Vergleichszwekken
wurden isolierte Drähte unter den gleichen Bedingungen unxer Verwendung einer im Handel
erhältlichen Kresollösung eines Polyesterimidlackes und einer im Handel erhältlichen Lösung eines
Polyamidimidlackes (einer Lösung von Poly-4,4'-diphenylmethan-trimellithsäureamidimid
in N-Methylpyrrolidon) hergestellt. Der gemäß diesem Beispiel hergestellte
Lack zeigte eine überlegene Verarbeitbarkeit bei der Umhüllung des Drahtes im Vergleich zu dem Polyamidimidlösungslack
und eine Verarbeitbarkeit, die mit der des Polyesterimidlösungslackes vergleichbar war. Die
Eigenschaften dieser überzogenen Drähte sind in der folgenden Tabelle I angegeben, woraus ersichtlich ist,
ίο daß der mit dem erfindungsgemäß erhältlichen Lack
überzogene elektrisch-leitende Draht im Vergleich zu dem mit dem handelsüblichen Polyesterimidlack überzogene
Draht überlegene Eigenschaften und im Vergleich zu dem mit dem im Handel erhältlichen
Polyamidimidlack vergleichbare Eigenschaften aufwies und daß der mit dem gemäß dem vorliegenden Beispiel
erhaltenen Lack überzogene Draht für die Praxis geeignet ist. Die Bestimmung der Eigenschaften der
elektrischen Leitungsdrähte wurde gemäß den JIS-Be-Stimmungen zur Ermittlung der Eigenschaften von mit
Polyester überzogenen elektrischen Leitungsdrähten bestimmt.
Eigenschaften der umhüllten Drähte
Uberzugszusammensetzung
Beispiel 1 Beispiel 2 Polyesterimid handelsübliches
0,300 0,350 |
(Vergleich) | Polyamid im id (Vergleich) |
|
0,300 0,352 |
gut | 0,300 0,355 |
0,300 0,350 |
gut | 0 0 |
gut | gut |
0 0 |
0 viele |
0 0 |
|
Drahtabmessungen
Durchmesser des Leiters (mm)
Durchmesser des überzogenen Drahtes (mm)
Aussehen
Porenuntersuchung (Pore pro m Länge)
Aussehen
Porenuntersuchung (Pore pro m Länge)
unbehandelt
um 10% gereckt
Flexibilität
Knickbruch (beim Aufwickeln auf einen Stab
gleichen Durchmessers)
gleichen Durchmessers)
Abriebbeständigkeit
Untersuchung durch wiederholtes Kratzen
(300 g Gewicht, Zahl der Reibvorgänge)
(300 g Gewicht, Zahl der Reibvorgänge)
Kratzuntersuchung in einer Richtung
(Gewicht, kg)
(Gewicht, kg)
Schnitt-Temperatur ( C)
(4-Punkt-SchnittsteIle, 500 g Belastung)
(4-Punkt-SchnittsteIle, 500 g Belastung)
Beständigkeit gegen thermischen Schock
(270 C, 1 Std„ 20% gereckt)
(270 C, 1 Std„ 20% gereckt)
Durchschlagsspannung
(Verfahren mit verdrehten Drahtpaaren)
unbehandelt (kV/0,1 mm)
nach dem Altern während 7 Tagen bei 240 C
nach dem Altern während 7 Tagen bei 260' C
Chemische Beständigkeit
24 Std. bei Raumtemperatur in 10%ige wäßrige
NaOM eingetaucht
nach dem Altern während 7 Tagen bei 240 C
nach dem Altern während 7 Tagen bei 260' C
Chemische Beständigkeit
24 Std. bei Raumtemperatur in 10%ige wäßrige
NaOM eingetaucht
gut
gut
gut
42 | 40 | 31 | 45 |
1,25 | 1,23 | - | 1,27 |
380 | 375 | 330 | 400 |
gut | gut | nicht ausreichend |
gut |
16,5 16,0 11,9 |
16,5 16,2 11,8 |
16,6 11,9 |
16,0 11,8 |
gut | gut | nicht ausreichend |
gut |
Vergleichsbeispiel A
Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß kein Diphenylcarbonat
eingesetzt wurde.
Vor der Zugabe von Tris-(j}-hydroxyäthyl)-isocyanurat
wurde eine geringe Menge der Vorläuferlösung entnommen und in Methanol gegossen. Dann wurde in
gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben eine Bestimmung der inneren Viskosität, eine Analyse des
Infrarotspektrums und eine Bestimmung der Endgruppen des erhaltenen Materials durchgeführt.
Der Vorläufer besaß eine innere Viskosität von 0,17. Bei dem Infrarotspektrum wurden Absorptionen bei
750 cm-1, 1000cm-' und 1280cm-' beobachtet und
obwohl die Intensität der Absorptionsbanden nicht so stark war, lagen die Stellen, bei denen diese Absorptionsbanden
auftraten im Einklang mit den Absorptionsbanden des Infrarotabsorptionsspektrums des Vorläufers
des Beispiels 1. Diese Absorptionsbanden bei 750 cm-', 1000 cm-' und 1280 cm-' weisen darauf hin,
daß durch die Reaktion der Carboxylgruppen mit dem als Lösungsmittel verwendeten Kresol Kresylestergruppen
in dem Vorläufer gebildet wurden. Bei der Bestimmung der Endgruppen wurde gefunden, daß die
Mengen der endständigen Aminogruppen und Carboxylgruppen 1,4 χ 10-4 Mol/g bzw. 6,6 χ 10-4 Mol/g
betrugen. Die Mengen der endständigen Arylestergruppen berechnet aus diesen Werten betrug 0,7 χ 10-4
Mol/g. Somit besetzten die endständigen Arylestergruppen 8 Mol-% der gesamten Endgruppen des Vorläufers.
Die Vorläuferlösung wurde mit Tris-(jS-hydroxyäthyl)-isocyanurat
versetzt und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Teilreaktion
durchgeführt, wobei man eine Kresoilösung eines Lackes erhielt, deren Gehalt an nicht-flüchtigen
Materialien 30,2 Gew.-% und deren bei 300C bestimmte
Viskosität 52 Poise betrug.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte auf ge nagen
und nach vorausgehendem Trocknen während 5 Minuten bei 3000C eingebrannt Bei einem Biegen der
Kupferplatte bildeten sich leicht Risse. Daher ist ersichtlich, daß mit dem Lack kein kontinuierlicher Film
mit ausreichenden mechanischen Eigenschaften erhalten werden kann. Nach dem Auftragen und Einbrennen
des Lackes auf einer Glasplatte war es nicht möglich, einen Film mit definierter Form von der Glasplatte
abzuziehen, da dieser Film äußerst unbeständig war. Daher ist ersichtlich, daß trotz der Tatsache, daß der
gemäß diesem Vergleichsbeispiel erhaltene Lack eine höhere Viskosität aufwies als der in Beispiel 1 erhaltene
Lack, der bezüglich der Härtbarkeit und der Eigenschaft,
einen Film auszubilden, dem Lack des Beispiels 1 unterlegen war.
Vergleichsbeispiel B
In gleicher Weise, wie in dem Vergleichsbeispiel A beschrieben, wurden 288 g (1,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid
und 267,3 g (135 Mol) 4,4'-Diammodiphenylmethan in hoher Konzentration in Kresol während etwa
5 Stunden bei hoher Temperatur umgesetzt Dann wurden 32,1 g (0,15 Mol) Diphenylcarbonat zu der
Reaktionsmischung zugesetzt und die Reaktion unter den gleichen Bedingungen während weiterer 3 Stunden
fortgesetzt, worauf man Kresol zu der Reaktionsmischung zusetzte, um eine Lösung des erhaltenen
Vorläufers in Kresol zu erhalten. Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen und in Methanol
gegossen. Dann wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben die innere Viskositätsmessung,
die Infrarotspektrumanalyse und die Endgruppenbe- -, Stimmung des Vorläufers durchgeführt.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,14 dl/g.
In dem Infrarotspektrum des Vorläufers konnten Banden bei 750cm-', 1000cm-' und 1280cm-' beobachtet werden, die die Ausbildung von endständi-ο gen Arylestergruppen bestätigen.
In dem Infrarotspektrum des Vorläufers konnten Banden bei 750cm-', 1000cm-' und 1280cm-' beobachtet werden, die die Ausbildung von endständi-ο gen Arylestergruppen bestätigen.
Die Mengen der endständigen Aminogruppen, Urethangruppen und Carboxylgruppen betrugen
0,5 χ 10-« Mol/g, 0,8 χ 10-" Mol/g bzw. 5,4 χ 10~4
Mol/g. Aus diesen Werten wurde die Menge der endständigen Arylestergruppen mit 1,9 χ 10-4 Mol/g
berechnet. Daraus ist ersichtlich, daß die endständigen Arylestergruppen 22 Moi-°/o der gesamten Endgruppen
des Vorläufers besetzten.
Die oben erhaltene Kresollösung des Vorläufers wurde mit Tris-(Ji-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt
und in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde eine Teilreaktion durchgeführt, wobei man eine
Kresollösung eines Lackes erhielt, deren Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien 30,3 Gew.-% und deren bei
30° C bestimmte Lösungsviskosität 40 Poise betrug.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte und eine Glasplatte aufgetragen und nach dem
Vortrocknen bei 300° C eingebrannt und gehärtet. Beim Biegen der Kupferplatte bildeten sich Risse, die jedoch
im Vergleich zu dem in dem Vergleichsbeispiel A erhaltenen Material in geringerer Anzahl auftraten. Der
auf der Glasplatte gebildete Film zeigte eine sehr geringe Festigkeit und war äußerst verletzlich. Die
Härtbarkeit des nach diesem Vergleichsbeispiel erhaltenen Lackes war geringfügig besser als die des nach dem
Vergleichsbeispiel A erhaltenen, jedoch erheblich schlechter als die des gemäß Beispiel 1 erhaltenen
Lackes. Die Filmbildungseigenschaft des Lackes dieses Beispiels war der des Lackes von Beispiel 1 stark
unterlegen.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde ein Vorläufer hergestellt, mit dem Unterschied, daß eine
Aminmischung, bestehend aus 89 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 11 Mol-% 2,4-Diaminotoluol
anstelle von 4,4'-Diaminodiphenylmethan verwendet wurde. Der Grad der Arylveresterung der Endgruppen
des Vorläufers betrug 58 Mol-%. In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde die erhaltene Vorläuferlösung
teilweise mit Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat zu einem Lack umgesetzt Der Lack zeigte einen Gehalt
an nicht-flüchtigem Material von 30,5 Gew.-% und eine Lösungsviskosität von 38 Piose bei 300C.
Ein umhüllter Draht wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durch Anwendung des so
hergestellten Lackes hergestellt Die Verarbeitbarkeit des Lackes zum Umhüllen von Drähten war ebenso gut
wie die des Lackes von Beispiel 1. Die Eigenschaften des erhaltenen umhüllten Drahtes sind ebenfalls in der oben
angegebenen Tabelle I aufgeführt, aus denen ersichtlich ist, daß der nach diesem Beispiel erhaltene Lack für die
Praxis ausgezeichnet geeignet ist
Zur Bestimmung der Klebstoffeigenschaften des gemäß diesem Beispiel erhaltenen Lackes wurde die
folgende Untersuchung durchgeführt
Eine Teststahlplatte mit den Abmessungen 100 χ 25 mm wurde aus einer Weichstahlplatte mit
einer Dicke von 6 mm geschnitten, worauf die Oberflächen der Teststahlplatte mit Trichlorethylen
abgewaschen, mit einem Sandstrahlgebläse poliert und mit Tetrachlorkohlenstoff gewaschen wurde. Der Lack
wurde dann in dünner Schicht auf einer Breite von 12 mm auf der kürzeren Seite der Testplatte aufgetragen
und dann einer Vortrocknung unterzogen. Zwei in dieser Weise so mit dem Lack überzogene Testplatten
wurden unter Ausbildung einer einfachen Überlappung aufeinandergelegt und während 2 Stunden bei einem
Druck von 10 kg/cm2 bei 3000C gehärtet. Die Scherreißfestigkeit
der verklebten Probe betrug 210 kg/cm2.
Ein Vorläufer wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben bereitet, mit dem Unterschied, daS eine
Aminmischung aus 89 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 11 Mol-% Hexamethylendiamin anstelle von
4,4'-Diaminodiphenylmethan eingesetzt wurde. Die erhaltene Reaktionsmischung war selbst vor der
Verdünnung mit Kresol eine im wesentlichen homogene Lösung. Daraus ist ersichtlich, daß die Löslichkeit des
gemäß diesem Beispiel erhaltenen Vorläufers in Kresol gegenüber der Löslichkeit des in Beispiel 1 erhaltenen
Vorläufers in Kresol erheblich verbessert ist. Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,12 und die Mengen
der endständigen Aminogruppen, Carboxylgruppen, sowie Urethangruppen betrugen 1,1 χ 10-4 Mol/g,
2,6 χ 10-4 Mol/g bzw. 2,6 χ 10"4 Mol/g. Aus diesen
Werten wurde die Menge der endständigen Phenylgruppe mit 6,8 χ 10~4 Mol/g berechnet. Somit betrug
der Grad der Arylveresterung der Endgruppen des Vorläufers 52 Mol-%.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben wurde die Vorläuferlösung mitTris-(j9-hydroxyäthyl)-isocyanurat
versetzt und die Teilreaktion des Vorläufers mit dem Isocyanurat unter Ausbildung eines Lackes durchgeführt.
Nach dem Trocknen des Lackes während 2 Stunden bei 200° C betrug der Gehalt an nicht-flüchtigem
Rückstand 31,5 Gew.-%. Die Viskosität des Lackes bei 300C bestimmt betrug 50 Poise. Nach dem Ausfällen
des Polykondensates durch Einbringen einer geringen Menge des Lackes in Methanol betrug die gemessene
innere Viskosität des Polykondensats 0,21.
Der gelöste Lack wurde auf eine Glasplatte aufgetragen und nach dem Vortrocknen während
5 Minuten bei 300° C gehärtet.
Durch das Abziehen des Oberzuges von der Glasplatte erhielt man einen flexiblen Film.
Zu Vergleichszwecken wurde die Reaktion unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben durchgeführt,
mit dem Unterschied, daß Diphenylcarbonat nicht zugesetzt wurde, wobei man als Ergebnis eine ähnliche
Lösung erhielt Die innere Viskosität des ausgefüllten Polykondensats betrug jedoch 0,23 dl/g. Der durch
Einbrennung der Lösung auf einer Glasplatte in gleicher Weise wie oben beschrieben erhaltene Film hat jedoch
keine Festigkeit und war äußerst unbeständig.
Der gemäß diesem Beispiel erhaltene Lack wurde bei 300 bis 4000C unter Verwendung eines vertikalen
Testofens mit einer Drahtgeschwindigkeit von 3 m/Min. 5- bis 7mal auf einen Kupferdraht mit einem
Durchmesser von 0,7 mm aufgetragen, wobei man einen isolierten Draht erhielt, mit einem Erweichungspunkt,
bestimmt durch das Temperaturerhöhungsverfahren von oberhalb 3500C, einer Abriebbeständigkeit von 115
Reibvorgängen, bestimmt gemäß der Untersuchung durch wiederholtes Kratzen und einer guten thermischen
Schockbeständigkeit, die während 1 Stunde bei 2500C bestimmt wurde, wobei der Draht auf einen Stab
mit dem gleichen Durchmesser aufgewickelt worden war.
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 3 1 .iter wurde mit 79,2 g (0,4 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan
und 250 g N-Methylpyrrolidon beschickt,
in worauf die Mischung auf 1000C erhitzt und nach und
nach mit 96,0 g (0,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid versetzt wurde. Nach der Zugabe von 50 ml Xylol
wurde die Badtemperatur auf 2000C gesteigert und das durch Imidierung aus dem Produkt gebildete Wasser
wurde zusammen mit Xylol abgetrennt. Dann wurden 107 g (0,5 Mol) Diphenyicarbor.at zu der Reaktionsmischung zugesetzt und die Badtemperatur auf 240 bis
2600C erhöht, um nach und nach N-Methylpyrrolidon abzudestillieren. Nachdem der Feststoffgehalt etwa 80
Gew.-% erreicht hatte, wurde die Reaktionsmischung während 3 Stunden am Rückfluß gehalten. Die
Reaktionsmischung wurde dann mit 380 g N-Methylpyrrolidon verdünnt. Eine geringe Menge der erhaltenen
Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Reaktionsprodukt wurde abgetrennt und
einer Infrarotspektrumanalyse unterzogen. In dem Infrarotspektrum wurden den 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen
zuzuschreibende Absorptionen bei 750cm-', 1000cm ' und 1280cm-1 als auch starke
Absorptionsbanden, die für Amidgruppen und Imidgruppen
sprechen, beobachtet. Als Ergebnis der Endgruppenbestimmung wurde gefunden, daß der Grad
der Arylveresterung der Endgruppen 53 Mol-% betrug. Die innere Viskosität des Reaktionsproduktes ergab
sich mit 0,21 [dl/g].
Die oben erhaltene Lösung wurde mit 26,1 g (0,1 Mol) Tris-(0-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 3,28 g Dibutylzinndilaurat
versetzt, worauf die Mischung 1 Stunde auf 170° C erhitzt wurde. Die erhaltene Lösung wurde auf
eine Glasplatte aufgetragen, vorläufig getrocknet und 5 Minuten auf 300°C erhitzt und gehärtet. In dieser Weise
erhielt man einen flexiblen Film. Das aus der Lösung gewonnene Polykondensat besaß eine innere Viskosität
von 0,32 [dl/g].
Die Verfahrensweisen des Beispiels 4 wurden wiederholt, mit dem Unterschied, daß eine Mischung aus
95 Mol-% Trimellithsäureanhydrid und 5 Mol-%
so Benzophenon-tetracarbonsäuredianhydrid statt Trimellithsäureanhydrid
und eine Mischung aus 90 Mol-% 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 10 Mol-% Toluylendiamin
statt 4,4'-Diaminodiphenylmethan eingesetzt wurden. Dann wurde Diphenylcarbonat zugesetzt und
mit der Reaktionsmischung in gleicher Weise wie in Beispiel 5 beschrieben umgesetzt Anschließend wurden
250 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung zugesetzt, um diese zu verdünnen. Daraufhin wurden
24,9 g eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einem durchschnittlichen Kondensationsgrad von 2,5 zu
der verdünnten Reaktionsmischung zugegeben, worauf diese während etwa 1 Stunde bei einer Badtemperatur
von 230° C erhitzt wurde.
Die sich ergebende Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, getrocknet und 5 Minuten auf 3500C
erhitzt und gehärtet, wobei man einen Film mit guter Stabilität erhielt Der Film wurde mit einer Schere in
Stücke geschnitten und in Luft einer thermogravimetri-
sehen Analyse mit einer Temperritursteigerungsgeschwindigkeit
von 5°C/Min. unterzogen. Dabei wurde bis zu Temperaturen von c".wa 400° C kein merklicher
Gewichtsverlust beobachtet Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine gute Hitzebeständigkeit besitzt Die obige
Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Polykondensat wurde gewonnen. Das erhaltene pulverförmige
Polykondensat wurde in einen Zylinder eingebracht und 5 Minuten unter einem Druck von
150 kg/cm2 auf 350° C erhitzt wobei die sich dabei bildenden Gase aus dem Zylinder entweichen konnten.
Auf diese Weise erhielt man einen dunkelbraunen, zähen, zylindrischen Körper.
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 200 ml wurde mit 19,2 g (0,1 Mol) Trimellitsäureanhydrid,
19,8 g (0,1 Mol) 4,4'Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt Unter Stickstoff
wurde die Beschickung 3 Stunden bei einer Badtemperatur von etwa 250° C erhitzt, um eine Reaktion in Gang
zu bringen und nach und nach N-Methylpyrrolidon abzudestillieren, bis der Feststoffgehalt der Reaktionsmischung etwa 80 Gew.-% betrug.
Dann wurden 4,61 g (0,024 Mol) Trimellithsäureanhydrid zu der Reaktionsmischung zugesetzt und die
Reaktion eine Weile fortgeführt. Dann wurden 10,7 g (0,05 Mol) Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung
zugegeben und die Reaktion etwa 3 Stunden fortgesetzt, wobei die Badtemperatur bei 220 bis 230°C gehalten
wurde. Die innere Viskosität des erhaltenen Vorläufers betrug 0,21 [dl/g] und der Arylveresterungsgrad der
Endgruppen 45 Mol-%.
Dann wurden die flüchtigen Bestandteile aus der erhaltenen Reaktionsmischung bis kurz vor dem
Eintreten der Verfestigung abdestilliert und 80 ml Kxesol und 13 g (0,05 Mol) Tris-(j?-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zugesetzt, worauf die Reaktion 1 Stunde bei 200°C in Gang gehalten wurde. Anschließend wurden
0,8 g Tetrabutyltitanat zu der Reaktionsmischung zugegeben und die Reaktion während 30 Minuten bei
150°C fortgeführt. Man erhielt eine schwach-trübe, rötlichbraune Lösung. Die Lösung wurde auf eine
Kupferplatte aufgetragen, getrocknet und während 5 Minuten bei 300°C gehärtet und eingebrannt. Man
erhielt einen glänzenden flexiblen Überzug mit einem ausgezeichneten Haftungsvermögen.
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 3 Liter wurde mit 238 g (1,2 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan,
18 g (0,15 Mol) einer Mischung aus 2,4-Toluylendiamin
und 2,6-Toluylendiamin und 500 g Kresol beschickt, und und die Materialien wurden unter Bildung
einer Lösung auf 100°C erhitzt. Unter Rühren gab man nach und nach 288 g (1,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid
zu der Lösung, wonach Xylol zugesetzt wurde. Anschließend wurde die Mischung erhitzt und das bei
der Reaktion gebildete Wasser zusammen mit Xylol durch azeotrope Destillation entfernt. Schließlich gab
man 321 g (1,5 Mol) Diphenylcarbonat und 5,1 g Tetrabutyititanat zu der ReaktionsiTiisch'jp.g up.d sie:
gerte die Badtemperatur auf 240 bis 260° C, um eine Mischung aus Kresol und dem als Nebenprodukt
gebildeten Phenol abzudestillieren. Nachdem etwa 510 g der Mischung abdestilliert worden waren, wurde
die Kondensationsreaktion während etwa 2 Stunden am 225° C und die Reaktionsmischung lag vor in Form einer
viskosen Flüssigkeit Dann wurden 680 g Kresol zu der viskosen Lösung zugesetzt, wobei man eine Lösung
eines Polyamidimidvorläufers erhielt Eine sehr geringe Menge der so erhaltenen Lösung wurde zur Abtrennung
des Vorläufers in Methanol gegossen, worauf gemäß den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen die
innere Viskosität bestimmt, die Infrarotspektrumanalyse und eine Endgruppenbestimmung durchgeführt
ίο wurden.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,16 [dl/g].In dem Infrarotspektrum wurde eine Absorptionsbande, die der Amidgruppe zuzusprechen ist, bei
1660 cm-' und Absorptionen, die der endständigen Arylestergruppe zuzusprechen sind bei 750 cm-',
1000cm-' und 1280cm-' beobachtet Die Intensität dieser Absorptionen, die den endständigen Amidgruppen
und Arylestergruppen zuzusprechen sind, war stärker als die Intensität der entsprechenden Absorp-
:o tionsbanden des gemäß Beispiel 2 erhaltenen Vorläufers.
Die Mengen der endständigen Aminogruppen, Urethangruppen rnd Carboxylgruppen betrug
0,4 χ 10 -4 Mol/g, 2,4 χ 10 -4 Mol/g bzw. 0,2 χ 10 -4 Mol/g,
so daß sich eine Menge der endständigen Arylestergruppen von 8,6 χ 10-4 Mol/g errechnen ließ. Somit
besetzten die Arylestergruppen 74 Mol-% der gesamten Endgruppen des Vorläufers. Daraus ist ersichtlich, daß
die Zugabe des Katalysators, den Grad der Aryiveresterung der Endgruppen des Vorläufers erheblich verbesserte.
Anschließend wurden 78,3 g (0,3 Mol) Tris-(jS-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zu der erhaltenen Vorläuferlösung zugegeben, worauf man diese mit 20 g Tetrabutyltitanat
versetzte. Die Mischung wurde 40 Minuten bei einer Badtemperatur von 200° C umgesetzt, worauf zur
Verdünnung 400 g Xylol zugegeben wurden. In dieser Weise erhielt man einen Lack mit einem Gehalt an
nicht-flüchtigen Materialien von 30,4 Gew.-% und einer Lösungsviskosität von 47 Poise bei 30° C.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen und die Härtungs- und Einbrenneigenschaften
des Lackes wurden mit denen des in Beispiel 2 erhaltenen Lackes verglichen. Bei dem gemäß Beispiel 2
J) erhaltenen Lack war zur Erzielung eines Überzuges, der
beim Biegen mit einer Schneidbiegeeinrichtung keine Risse bildete ein Einbrennen während mindestens
3 Minuten bei 300°C erforderlich. Im Gegensatz dazu war bei dem nach diesem Beispiel erhaltenen Lack.
wenn das Einbrennen lediglich 1 Minute bei 300°C erfolgte, ein Überzug erhältlich, der keine Risse bildete,
wenn er mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung verbogen wurde und der eine gute Flexibilität und ein
gutes Haftvermögen aufwies. Daraus ist ersichtlich, daß der gemäß diesem Beispiel erhaltene Lack eine weiter
verbesserte Härtbarkeit besaß.
Der oben beschriebene Lack wurde dann auf eine Glasplatte aufgetragen und 5 Minuten bei 300°C
eingebrannt. Nachdem man die überzogene Glasplatte
M) 3 Tage in Wasser hatte stehen lassen, wurde der
aufgetragene Film von der Glasplatte abgezogen. Dieser Film hatte eine ! csiigkcit von 983 kg/Vui* und
eine Dehnung von 7.4%.
h5 Beispiele
Fin 3-Liter-Dreihalskolben wurde mit 207,3 g (1,35
Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 35.7 g (0.3 Mol)
Rückfluß fortgesetzt. Die innentemperaiur betrug 2-Äiiiiii<j-2-mei'nyi-i,3-propan-dioi und 75Og Kresoi
030 141/90
beschickt, worauf diese Materialien unter Ausbildung
einer Lösung auf 1000C erhitzt wurden. Dann wurden
unter Rühren 288 g (1,50 Mol) Trimellithsäureanhydrid nach und nach zu der Lösung zugesetzt Darauf wurden
200 g Xylol zugegeben u:id die Bad tempera tür auf 180
bis 2000C gesteigert Das bei der Reaktion gebildete Wasser wurde zusammen mit Xylol durch azeotrope
Destillation abgetrennt Anschließend wurden durch Steigerung der Temperatur auf 240 bis 260° C 500 g
Kresol abdestilliert worauf die Reaktion etwa 2 Stun- ίο
den am Rückfluß fortgesetzt wurde. Im folgenden wurden 160 g (0,75 Mol) Diphenylcarbonat zu der
Reaktionsmischung zugegeben und 100 g einer Mischung aus Kresol und des als Nebenprodukt gebildeten
Phenols abdestilliert Dann wurde die Reaktion erneut während etwa 4 Stunden bei einer Badtemperatur von
240 bis 26O0C fortgeführt Dabei erhielt man eine dunkelbraune viskose homogene Lösung, die zur
Herstellung einer Vorläuferlösung mit 580 g Kresol versetzt wurde.
Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen und zur Ausfällung des Vorläufers in Methanol
gegossen, der dann gemäß den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestimmung der inneren
Viskosität und der Bestimmung der Endgruppe verwendet wurde. Die innere Viskosität des Vorläufers
betrug 0,20 (til/g).
Dann wurden 5 g Tetrabutyltitanat zu der Vorläuferlösung zugesetzt und die Reaktion 1 Stunde bei einer
Badtemperatur von 20O0C weitergeführt, worauf man 375 g Xylol zu der Reaktionsmischung zugab, um einen
Lack zu erhalten, der einen Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 30,4 Gew.-% und eine Lösungsviskosität von 46 Poise bei 30° C aufwies.
Der Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgebracht, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3000C gehärtet und
eingebrannt, wobei man einen glänzenden und glatten Überzug erhielt. Bog man die so überzogene Kupferplatte mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung, so
konnten keine Risse beobachtet werden, was darauf hinweist daß der Überzug eine gute Flexibilität und ein
gutes Haftungsvermögen aufwies.
Unter gleichen Bedingungen wurde der Lack auf eine Glasplatte aufgetragen und eingebrannt. Man erhielt
einen Film mit guter Stabilität und ausgezeichneter Flexibilität.
gebildetem Phenol abdestilliert Dann wurde die Reaktion erneut 3 Stunden am Rückfluß fortgesetzt Im
Verlauf der Reaktion nahm die Trübung der Reaktionsmischung zu, jedoch erhielt man nach Beendigung der
Reaktion durch Zugabe von 680 g Kresol zu der trüben Reaktionslösung eine homogene Lösung, die den
Polyamidimidvorläuf er enthielt
Eine sehr geringe Menge der so gebildeten Lösung wurde entnommen und zur Abtrennung des Vorläufers
in Methanol gegossen, der dann gemäß den in Beispiel 1
beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestimmung der inneren Viskosität, zur Infrarotspektrumanalyse und zur
Bestimmung der Endgruppe verwendet wurde.
Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,15 (dl/g).
Das Infrarotspektrum stand im Einklang mit dem eines Vorläufers, der durch Umsetzen von Trimellithsäureanhydrid, 4,4'-Diaminodiphenylmethan und Diphenylcarbonat in Kresol erhalten wurde. In dieser Weise
ist ersichtlich, daß in dem gemäß diesem Beispiel erhaltenen Vorläufer Amidbindungen, Imidbindungen
und endständige Arylestergruppen gebildet worden waren.
Die Mengen der endständigen Urethangruppen und Carboxylgruppen betrugen 3,OxIO-4 Mol/g bzw.
03 χ IO-4 Mol/g, woraus die Menge der endständigen
Arylestergruppen mit 8,6 χ 10~4 Mol/g berechnet werden kann. Daraus ist ersichtlich, daß die endständigen
Arylestergruppen 72 Mol-% der gesamten Endgruppen des Vorläufers besetzten.
Dann wurden 78,3 g (0,3 Mol) Tris-iJJ-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 20 g Tetrabutyltitanat zu der erhaltenen
Vorläuferlösung zugegeben und die Reaktion wurde während 1 Stunde bei 2000C durchgeführt. Dann wurde
die Reaktionsmischung geringfügig abgekühlt und durch Zugabe von 400 g Xylol verdünnt, wobei man
einen Lack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 30,9 Gew.-% und einer Lösungsviskosität von 50 Poise bei 30° C erhielt.
Der so erhaltene Lack wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3000C
gehärtet und eingebrannt. In dieser Weise erhielt man einen glänzenden und glatten Überzug, der eine gute
Flexibilität und ein gutes Haftungsvermögen aufwies und der beim Biegen mit Hilfe einer Schneidbiegeeinrichtung keine Risse bildete.
Ein 3-Liter-Dreihalskolben wurde mit 288 g (1,5 Mol)
Trimellithsäureanhydrid und 500 g Kresol beschickt, worauf die Beschickung auf 100°C erhitzt wurde. Unter
Rühren wurden dann 337,5 g (1,35 Mol) 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat nach und nach zu der Mischung
zugegeben. Die Badtemperatur wurde auf 220 bis 2400C
erhöht und Kresol wurde nach und nach abdestilliert. Nachdem etwa 250 g Kresol abdestilliert worden waren,
wurde die Reaktion bei einer Badtemperatur von 2400C während etwa 2 Stunden am Rückfluß fortgesetzt. Die
Innentemperatur betrug 2230C und zu Beginn der Reaktion ergab sich eine extreme Blasenbildung, worauf
die Reaktionsmischung sich von einer braunen transparenten Lösung zu einer trüben viskosen Flüssigkeit
umwandelte. Anschließend wurden 160,5 g (0,75 Mol) Diphenylcarbonat und 5,0 g Tetrabutyltitanat zu der
Reaktionsmischung zugegeben und es wurden 130 g einer Mischung aus Kresol und als Nebenprodukt
Beispiel 10
50
19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 20 g (0,08
Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat wurden in 20 ml entwässertem N-Methylpyrrolidon gelöst und dann
3 Stunden bei 170" C umgesetzt. Dann wurden 8,6 g (0,04
zugegeben und die Reaktion bei einer Badtemperatur
von 2400C während etwa 4 Stunden fortgesetzt, wobei
nach und nach N-Methylpyrrolidon abdestilliert wurde.
ω Eintreten der Verfestigung abdestilliert worden waren,
wurde die Reaktionsmischung mit 80 ml Kresol, 3,2 g (0,01 Mol) Diphenylterephthalat und 13 g (0,05 Mol)
Tris-(a-hydroxyäthyl)-isocyanurat versetzt und die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde bei einer Badtem
peratur von 2000C erhitzt, worauf man 0,7 g Tetrabutyl
titanat zu der Reaktionsmischung zusetzte und diese unter Ausbildung einer rötlich-braunen Überzugslösung
20 Minuten auf 150°C erhitzte. Nach dem Auftragen der
Lösung auf eine Kupferplatte, dem Vortrocknen und Einbrennen während 5 Minuten bei 3000C erhielt man
einen glänzenden Oberzug mit ausgezeichneter Flexibilität, Haftungsvermögen und elektrischen Isolationseigenschaften.
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 3 Liter wurde mit 288 g (1,5 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 700 g N-Methylpyrrolidon beschickt, worauf
der Inhalt auf 1000C erhitzt wurde. Unter Rühren gab man 300 g (1,2 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
nach und nach zu der Mischung und führte die Reaktion während 3 Stunden durch, wobei man die Badtemperatur auf 160 bis 1700C erhöhte. Die Reaktionsmischung
nahm die Form einer gelben homogenen Lösung an. Ein geringer Teil der so gebildeten Lösung wurde zur
Bestimmung des Infrarotabsorptionsspektrums auf eine Steinsalzplatte aufgetragen und getrocknet Zusätzlich
zu den für Polyamidimiden üblichen Absorptionen konnte eine Absorption, die einer Säureanhydridgruppe
zuzusprechen ist, bei 1840 cm-' in dem Infrarotspektrum der obigen Lösung beobachtet werden.
Dann wurden 23,7 g (0,24 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan zu der Lösung zugegeben, worauf man 200 g
Xylol einbrachte. Das bei der Reaktion geoildete
Wasser wurde zusammen mit Xylol durch azeotrope Destillation entfernt Dann gab man 128,4 g (0,6 Mol)
Diphenylcarbonat zu der Reaktionsmischung und erhöhte die Badtemperatur auf 220 bis 230° C, um 400 g
N-Methylpyrrolidon abzudestillieren. Anschließend wurde die Reaktion 4 Stunden am Rückfluß fortgesetzt.
Dann gab man 600 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung, wobei man eine Lösung eines
Polyamidimidvorläufers erhielt Eine geringe Menge der
Lösung wurde in Wasser gegeben, um den v«rläufer
abzutrennen und dessen innere Viskosität ti ^stimmen. Dabei ergab sich, daß der Vorläufer eine innere
Viskosität von 0,23 (dl/g) aufwies. Eine weitere geringe
Menge der Lösung wurde zur Bestimmung des Infrarotabsorptionsspektrums entnommen, auf eine
Steinsalzplatte aufgetragen und getrocknet. Die der Säureanhydridgruppe zuzusprechende Absorption bei
1840 cm-' konnte nicht mehr beobachtet werden. Es konnten jedoch statt dessen Absorptionen der endständigen Arylestergruppen bei 750cm-', 1000cm-' und
1280 cm-' festgestellt werden. Bei der Endgruppenbestimmung wurde festgestellt, daß der Grad der
Arylveresterung der Endgruppen des Vorläufers 53 Mol-% betrug.
Dann wurden 12,4 g (0,2 Mol) Äthylenglykol, 13,6 g
(0,1 Mol) Pentaerythrit und 10 g Dibutylzinndilaurat zu der Vorläuferlösung zugesetzt und die Reaktion bei
einer Badtemperatur von 1800C während etwa 1 Stunde fortgesetzt, worauf die Reaktionsmischung unter
Ausbildung einer Lacklösung durch Zugabe von 225 g Xylol verdünnt wurde. Die Lösung wurde auf eine
Glasplatte aufgetragen, vorgetrocknet und zur Härtung während 4 Minuten bei 3000C eingebrannt. Man erhielt
einen flexiblen Film mit ausgezeichneter Stabilität.
Eine Mischung aus 11,5 g (0,06 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 9,9 g (0,05 Mol) 4,4'Diaminodiphenylmethan,
2,6 g (0,01 Mol) Tris-(j8-hydroxyäthyl)-isocyanurat und
25 g Kresol wurde 10 Stunden bei einer Badtemperatur von 2500C erhitzt Dann gab man ß,15 g Tetrabutyltitanat zu der Reaktionsmischung und erhitzte diese
während 1 Stunde auf 1500C. Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, erhitzt und 1 Stunde bei 1500C und 5 Minuten bei 300°C getrocknet, wobei man jedoch keinen Film mit guter Stabilitäterhalten konnte.
Beispiel 12
hydrid, 1,4 Mol 4,4'-DiaminophenyImethan, 0,4 Mol
Hexamethylendiamin und 0,2 Mol Tris-(p*-hydroxyäthyl)-isocyanurat wurde hei einer Badtemperatur von
25O0C in Kresol bei einer derartigen Konzentration der
Reaktionsteilnehmer, daß die Konzentration des sich
ergebenden Vorläufers 40 Gew.-% betrug, 7 Stunden
am Rückfluß erhitzt Der sich ergebende, in der Lösung enthaltene Vorläufer besaß eine innere Viskosität von
0,20 (dl/g). Dann wurden 5 ml Tetrabutyltitanat zu der
Lösung zugegeben und diese 15 Minuten auf 2000C
erhitzt, worauf man sie mit Kresol und Lösungsmittelbenzol versetzte, um eine Lösung zu 'erhalten, die den
Vorläufer in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthielt.
Die erhaltene Lösung wurde auf einen weichen
Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1 mm
aufgetragen, wobei man eine Form verwendete, und den Lack mit einer Drahtfördergeschwindigkeit von 13 bis
15 m/Min, bei einer Temperatur von 300 bis 4000C
einbrannte. Diese Überzugs- und Einbrenn-Verfahren
wurden 5- bis 7mal wiederholt, wobei man einen
isolierten Leitungsdraht mit einer Überzugsdicke von etwa 0,035 mm erhielt
Die Eigenschaften des so erhaltenen isolierten Leitungsdrahtes sind in der folgenden Tabelle II
zusammengefaßt, aus denen ersichtlich ist, daß der
gemäß diesem Beispiel erhaltene isolierte Leitungsdraht eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufwies.
Getrennt davon wurde die oben erhaltene Lösung auf eine Glasplatte aufgebracht und 2 Stunden bei 1500C
und 5 Minuten bei 3000C getrocknet, wobei man einen zähen braunen Film erhielt.
Eine Vorläuferlösung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 12 hergestellt, mit dem Unterschied, daß 2 Mol
4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 1,5 Mol 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 0,5 Mol Tris-(/?-hydroxyäthyl)-iso-
cyanurat eingesetzt wurden. Die so gebildete Vorläuferlösung wurde mit Kresol und Lösungsmittelbenzol
verdünnt, bis die Vorläuferkonzentration 30 Gew.-p/o betrug. In gleicher Weise wie in Beispiel 12 wurde unter
Anwendung dieser Lösung ein isolierter Leitungsdraht
hergestellt. Die Eigenschaften des so gebildeten
isolierten Leitungsdrahtes sind in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt, aus denen leicht ersichtlich ist, daß
der so gebildete isolierte Leitungsdraht eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit aufwies.
b5 Der Vorläufer wurde aus einem geringen Teil der
durch die Reaktion gebildeten Lösung abgetrennt und die innere Viskosität des Materials wurde bestimmt. Die
innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,25 (dl/g).
Eigenschaften der umhüllten Drähte
Uberzugslack
Beispiel 12
Beispiel 12
Filmdicke (mm)
Anzahl der Poren pro 5 m Länge
Durchschlagsspannung1) (Wert berechnet als kV/0,1 mm)
Abriebbeständigkeit2) (700 g Belastung, Zahl der Reibvorgänge)
Beständigkeit gegen thermischen Schock3) 200 C1 2 Std.
250 C, 1 Std.
Flexibilitätstest4)
unbehandelt
unbehandelt
nach dem Altern während 6 Std. bei 230 C
0,036
0
0
13,8
150
150
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
0,035
0
0
13,6
140
140
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stabgleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stabgleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
gut (auf einen Stab
gleichen Durchmessers gewickelt)
gleichen Durchmessers gewickelt)
370
Schnittemperatur ( C)?) (800 g Belastung, Temperatursteigerungsverfahren)
Bemerkungen:
') Es wurden Testproben aus verdrehten Drahtpaarcn verwendet.
") Es wurde eine Abriebsuntersuchungseinrichtung mit wiederholten Abriebvorgängen verwendet.
') Der Draht wurde bei einer vorherbestimmten Temperatur während einer vorherbestimmten ZciJ erhitzt, wobei er auf einen
Stab mit einem bestimmten Durchmesser aufgewickelt war, worauf die Bildung von Rissen mit dem bloßen Auge beobachtet
wurde.
) In unbehandellem Zustand oder nach dem Altern bei der angegebenen Zeit und der angegebenen Temperatur wurde die Probe
zehnmal auf einen Stab mit einem bestimmten Durchmesser aufgewickelt, worauf die Rißbildung mit einem Vergrößerungsglas
festgestellt wurde.
^) Die Proben wurden vertikal in einem Ofen überkreu/Ί und die Temperatur, bei der ein Kurzschluß eintrat, wurde bei gradueller
Steigerung der Ofentemperatur abgelesen.
Beispiel 14
10,72 g (0,04 Mol) 4-Phenyltrimellitat-1,2-anhydrid wurden mit 3,98 g (0,02 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylamin,
4,98 g (0,02 Mol) eines Polymethylen-polyphenylen-polyamins,
das im Mittel 2,5 Aminogruppen pro Molekül enthielt, 0,70 g (0,006 Mol) Hexamethylendiamin und
30 ml Kresol vermischt, worauf die Temperatur nach und nach erhöht und die Mischung bei einer
Badtemperatur von 250cC 3 Stunden am Rückfluß
erhitzt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde der sich ergebende Vorläufer durch Ausfällen abgetrennt
und es wurde die innere Viskosität bestimmt. Die innere Viskosität des Vorläufers betrug 0,30 (dl/g). Die
obige Reaktionslösung wurde auf einer Glasplatte aufgebracht und 2 Stunden bei 1500C und 5 Minuten bei
330° C getrocknet, wobei man einen gelblich-braunen zähen Film mit guter Stabilität erhielt. Die Lösung
wurde unter gleichen Bedingungen unter Erzielung eines glänzenden Überzugs eingebrannt. Bei dem
Abziehtest unter Verwendung von klebendem CeIIophanband, wobei die Oberfläche mit sich kreuzenden
Schnitten versehen wurde, konnte kein Abblättern festgestellt werden und e* konnte auch beim Biegetest
keine RiQbildung beobachtet werden.
Beispiel 15
Ein 300-ml-Dreihalskolben wurde mit 19,2 g (0,1 Mol)
Trimellithsäureanhydrid, 19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt
und unter einem Stickstoffstrom wurden die Materialien bei einer Badtemperatur von 240 bis 260°C erhitzt.
N-Methylpyrrolidon wurde nach und nach abdestilliert, um die Reaktionsmischung aufzukonzentrieren und
schließlich wurde die Reaktion bei einer Feststoffkonzentration von etwa 80 Gew.-% fortgesetzt. Auf diese
Weise wurde die Reaktion 3 Stunden fortgeführt und nach Beendigung der Reaktion wurden 80 g N-Methylpyrrolidon
zu der Reaktionsmischung zugegeben.
Eine geringe Menge der erhaltenen Lösung wurde in Wasser gegossen, wobei sich ein gelbes Reaktionsprodukt
abschied. Die in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführte Endgruppenbestimmung des
Reaktionsproduktes ergab, daß dieses endständige Aminogruppen in einer Menge von 6,4 χ 10-4 Mol/g
aufwies. Die innere Viskosität des Reaktionsproduktes betrug 0,28 (dl/g).
Die obige Lösung wurde mit 6,43 g (0,024 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid und 10 ml Xylol versetzt
und mit einer Badtemperatur von 180 bis 2000C
erhitzt In dieser Weise destillierte man ein im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestehendes
Destillat aus der Reaktionsmischung ab. Die Reaktion wurde so 2 Stunden fortgesetzt, worauf nach Beendigung
der Reaktion eine geringe Menge der erhaltenen j Lösung in Wasser gegossen wurde, um ein Zwischenkondensat
auszufällen, das dann infrarotspektroskopisch untersucht wurde. In dem Infrarotspektrum
erschienen deutliche Absorptionen bei 750 cm-1, 1000cm-' und 1280cm-', die in dem Infrarotspektrum
des Reaktionsproduktes, das vor der Zugabe von 4-PhenyItrimelIitat-l,2-anhydrid gebildet worden war,
nicht beobachtet werden konnten. Diese Absorptionen können daher den 4-Phenoxycarbonylphthalimidgrup-ρεη
zugeordnet werden. \
Die obige Reaktionsmischung wurde dann mit 6,26 g (0,024 Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,1 g
Dibutylzinndilaurat versetzt und 1 Stunde auf 18O0C erhitzt. Die innere Viskosität des erhaltenen Teilreaktionsproduktes,
das aus der Reaktionslösung abgetrennt worden war, betrug 034 (dl/g).
Die erhaltene Reaktionslösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 30 Minuten bei 150°C vorgetrocknet
und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt und gehärtet, wobei man einen braunen transparenten Film
mit einer guten Flexibilität erhielt.
Unter gleichen Bedingungen wurde die Lösung auf eine Kupferplatte aufgebracht, vorgetrocknet, eingebrannt
und gehärtet, wobei man einen zähen Überzug erhielt, der beim Biegen weder Risse bildete noch sich
ablöste. Daraus ist ersichtlich, daß die oben erhaltene Reaktionslösung als Drahtumhüllungslack verwendet
werden kann.
Zu Vergleichszwecken wurde eine Lacklösung durch Wiederholen der oben beschriebenen Verfahrensweise
hergestellt, wobei man 0,024 Mol Trimellithsäureanhydrid statt 4-PhenyItrimellitat-l,2-anhydrid verwendete.
Dann wurde die Lösung in gleicher Weise wie oben beschrieben auf einer Glasplatte eingebrannt, wobei
man jedoch keinen Film mit guter Stabilität erhielt. Ein aus dieser Vergieichslösung auf einer Kupferplalte
gebildeter Überzug ergab leicht Risse beim Biegen.
Beispiel 16
Ein 300-ml-Koiben wurde mit 19,2 g (0,1 Mol) 4-,
Trimellithsäureanhydrid, 23,76 g 4,4'-DiaminodiphenyI-methan und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt, worauf
diese Materialien während 5 Stunden in gleicher Weise wie in Beispiel 15 beschrieben umgesetzt wurden. Dann
wurde die Reaktionsmischung durch Zugabe von 40 g N-Methylpyrrolidon verdünnt.
Das aus der obigen Lösung abgetrennte Reaktionsprodukt zeigte eine innere Viskosität von 0,18 (dl/g) und
enthielt 135 χ 10~3 Mol endständige Aminogruppen pro
Gramm.
Eine Mischung aus 14,74 g (0,055 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid
und 20 ml Xylol wurde zu der obigen Lösung zugesetzt und die Mischung wurde bei einer
Badtemperatur von 180 bis 200° C erhitzt Das als Nebenprodukt gebildete Wasser wurde zusammen mit to
Xylol abgetrennt
Der sich ergebende aus der obigen Lösung abgetrennte Vorläufer besaß eine innere Viskosität von 0,20
(dl/g).
Dann wurden 7,47 g eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins
(Kondensat aus Anilin und Formaldehyd) mit einem durchschnittlichen Kondensationsgrad von
2,5 zu der obigen Reaktionsmischung zugesetzt und die
Mischung wurde 1 Stunde bei einer Badtemperatur von 240 bis 260° C erhitzt.
Die erhaltene Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgebracht, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 350°C
eingebrannt und gehärtet. In dieser Weise erhielt man einen Film mit guter Stabilität. Die Hitzebeständigkeit
des erhaltenen Filmes wurde in Luft unter Verwendung einer thermogravimetrischen Waage bei einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit
von 5°C/Min. bestimmt. Bis zu einer Temperatur von 400° C konnte praktisch kein Gewichtsverlust festgestellt werden.
Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine gute Hitzebeständigkeit aufweist.
Beispiel 17
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von 300 ml wurde mit 19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
21,78 g (0,1 1 Mol)4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g Kresol beschickt, worauf die Materialien unter
einem Stickstoffstrom bei einer Badtemperatur von 240 bis 26O0C erhitzt wurden.
Kresol wurde nach und nach abdestilliert und in der Endstufe wurde die Reaktion bei einem Feststoffgehalt
von etwa 80 Gew.-°/o durchgeführt. Zu Beginn der Reaktion lag eine heterogene Reaktionsmischung vor,
die jedoch mit Ablauf der Reaktion sich zu einer homogenen Lösung umwandelte. Nach der Beendigung
der Reaktion wurde die erhaltene Lösung mit 80 g Kresol verdünnt. Eine geringe Menge der erhaltenen
Lösung wurde in Methanol gegossen, wobei man ein gelbes Reaktionsprodukt erhielt, das dann gemäß den in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweisen zur Bestimmung der inneren Viskosität und der Endgruppen
verwendet wurde. Dabei ergab sich, daß das Produkt eine innere Viskosität von 0,20 (dl/g) aufwies und
endständige Aminogruppen in einer Menge von 9,02 xlO-4 Mol/g enthielt.
Dann wurden 9,65 g (0,036 Mol) 4-Phenyltrimellitat-1,2-anhydrid
zu der obigen Lösung zugesetzt und die Mischung wurde bei einer Badtemperatur von 200 bis
210°C erhitzt. Ein Teil des Kresols wurde zusammen mit dem als Nebenprodukt gebildeten Wasser abdestilliert.
Nach der Beendigung der Reaktion wurde eine geringe Menge des erhaltenen Zwischenkondensats
durch Ausfällung abgetrennt und zur Bestimmung der endständigen Aminogruppen verwendet. Dabei ergab
sich, daß praktisch alle Endgruppen bei der obiger Reaktion in 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen umgewandelt
worden waren.
6,35 g (0,025 Mol) Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurai
und 0,2 g Tetrabutyltitanat wurden zu der obiger Reaktionslösung zugegeben und die Mischung wurde
während 30 Minuten auf 180° C erhitzt. Die erhaltene
Kresollösung wurde auf eine Kupferplatte aufgetragen vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt
wobei man einen glänzenden Überzug erhielt, der eine gute Haftung und eine gute Flexibilität zeigte.
Beispiel 18
Unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 17
beschrieben, wurde ein Reaktionsprodukt mit einer inneren Viskosität von 0,23, das endständige Aminogruppen
in einer Menge von 1,26 χ 10~3 Mol/g enthielt,
aus 19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 1435 g
(0,075 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 6,23 g eines
Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einem durchschnittlichen Polykondensationsgrad von 24 und
50 g Kresol hergestellt Die erhaltene Reaktionsmi-
schung wurde verdünnt und mit 13,4 g (0,05 Mol)
4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid in gleicher Weise wie in Beispiel 17 beschrieben umgesetzt. Dann wurde die
erhaltene Reaktionsmischung mit 3,18 g (0,01 Mol) Diphenylterephthalat, 10,44 g (0,04 Mol) Tris-(0-hydroxyäthylj-isocyanurat und 0,2 g Tetrabutyltitanat versetzt
und 30 Minuten auf 180 bis 2000C erhitzt. Die erhaltene
Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300°C eingebrannt, wobei
man einen Film mit guter Stabilität erhielt.
Beispiel 19
Ein Dreihalskolben mit einem Fassungsvermögen von
300 ml wurde mit 18,2 g (0,095 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 1,6 g (0,005 Mol)Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid, 19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon beschickt und die
Materialien wurden in einem Stickstoffstrom bei einer Bad temperatur von 240 bis 2600C erhitzt. Während des
Erhitzens wurde nach und nach N-Methylpyrrolidon abdestilliert und in der Endstufe wurde die Reaktion bei
einer Feststoffkonzentration von etwa 80 Gew.-% durchgeführt. In dieser Weise wurde die Reaktion
3 Stunden fortgesetzt, worauf-50 g N-Methylpyrrolidon
zu der erhaltenen Reaktionsmischung zugegeben wurden.
Eine geringe Menge der erhaltenen N-Methylpyrrolidonlösung wurde in Wasser gegossen, um ein gelbes
Reaktionsprodukt abzutrennen. Es zeigte sich, daß das Reaktionsprodukt eine innere Viskosität von 0,30 (dl/g)
und einen Gehalt an endständigen Aminogruppen von 6,1 χ IO-4 Mol/g aufwies.
Dann wurden 6,4 g 4-PhenyItrimeilitat-l,2-anhydrid
und 10 g Xylol zu der obigen Lösung zugegeben und die
Mischung wurde mit einer Badtemperatur von 180 bis 2000C erhitzt Während des Erhitzens wurde ein
Destillat, das im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestand, abgeführt
Nachdem die Reaktion 2 Stunden durchgeführt worden war, wurde eine geringe Menge der erhaltenen
Reaktionslösung in Wasser gegossen, um den erhaltenen Polyamidimidvorläufer abzutrennen. In dem Infrarotabsorptionsspektrum des Vorläufers konnten charakteristische Absorptionen für die 4-Phenoxycarbo-
nylphthalimidgruppe bei 750 cm-1, 1000 cm-' und
1280 cm -' festgestellt werden.
6,5 g Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,1 g
Dibutylzinndilaurat wurden zu der obigen Reaktionslösung zugegeben und die Mischung wurde 20 Minuten
auf 1800C erhitzt
Dann wurde N-Methylpyrrolidon und Xylol zu der erhaltenen Lösung in einer derartigen Menge zugegeben, daß der Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien 30
Gew.-% und das N-Methylpyrrolidon/Xylol-Verhältnis
4 :1 betrug. Der so gebildete Lack wurde auf eine mit
Schmiergelpapier polierte Kupferplatte aufgetragen, zunächst 30 Minuten bei 1500C getrocknet und
5 Minuten bei 3000C eingebrannt Der erhaltene
Oberzug war sehr zäh und zeigte beim Biegen keine w>
Rißbildung oder Ablösung.
Zu Vergleichszwecken wurde ein Lack in gleicher Weise wie oben beschrieben hergestellt, mit dem
Unterschied, daß statt 4-PhenyItrimellitat-l^-anhydrid
eine äquimolare Menge Trimellithsäureanhydrid verwendet wurde. Der Lack wurde auf eine Kupferplatte
aufgebracht und unter den gleichen Bedingungen, wie sie oben angegeben sind, eingebrannt Der erhaltene
Überzug neigte beim Biegen zu Rißbildungen. Daraus ist ersichtlich, daß durch Verwendung eines Polyamidimidvorläufers, der endständige Arylestergruppen enthält, ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können.
172,8 g (0,9 Mol) Trimellithsäureanhydrid wurden mit
53,6 g (0,2 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 225,0 g (0,9 Mol)4,4'-Diphenylmethandiisocyanatund 17,4 g(0,l
Mol) Tolylendiisocyanat in 400 ml entwässertem N-Methylpyrrolidon 2 Stunden bei 1600C umgesetzt,
wobei man eine rötlich-braune viskose Lösung erhielt.
Eine geringe Menge der Lösung wurde in Wasser gegossen, um das Reaktionsprodukt abzutrennen, das
eine innere Viskosität von 0,21 (dl/g) besaß. Im Infrarotspektrum konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe charakteristische Absorptionen
bei 750 cm-', 1000 cm-' und 1280 cm-' zusätzlich zu den für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen Absorptionsbanden festgestellt werden.
400 g der obigen Lösung wurden mit 27 g Tris-(j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,8 g Dibutylzinndilaurat
versetzt und die Mischung wurde unter Rühren 20 Minuten auf 150° C erhitzt. Ein Teil der erhaltenen
Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 1500C vorgetrocknet und 5 Minuten bei 3000C
eingebrannt, wobei man einen zähen Film mit guter Flexibilität erhielt.
Die Lösung wurde mit Dimethylacetamid und Lösungsmittelbenzol verdünnt, wobei man einen Lack
mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien von 32 Gew.-% erhielt Der Lack wurde auf einen weichen
Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1 mm bei 300 bis 400° C in einem vertikalen Untersuchungsofen bei
einer Drahtfördergeschwindigkeit von 3 m/Min, aufgetragen. Dieses Überziehverfahren wurde 5- bis 7 mal
wiederholt, wobei man einen isolierten Leitungsdraht erhielt
Der so erhaltene isolierte Leitungsdraht zeigte einen oberhalb 3500C gelegenen Erweichungspunkt, bestimmt durch das Temperatursteigerungsverfahren, eine
Abriebbeständigkeit von 120 Reibvorgängen und eine gute Beständigkeit gegen thermischen Schock, bestimmt während 1 Stunde bei 2500C, wobei der Draht
auf einen Stab mit dem gleichen Durchmesser wie der isolierte Draht aufgewickelt worden war. Selbst nach
dem Altern des isolierten Drahtes während 24 Stunden bei 2000C zeigte der Überzug, wenn der Draht auf einen
Stab mit gleichem Durchmesser aufgewickelt wurde, eine gute Flexibilität
100 g der im ersten Teil des Beispiels 20 erhaltenen Lösung wurden mit 64 g eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 24 versetzt Die erhaltene Lösung
wurde 1 Stunde auf 180 bis 200° C erhitzt und dann auf
eine Glasplatte gegossen, worauf die Lösung 2 Stunden bei 1500C getrocknet und zur Erzielung des Härtens
3 Minuten bei 3500C eingebrannt wurde. Dabei erhielt
man einen Film mit guter Stabilität
Der erhaltene Film wurde in Luft thermogravimetrisch bei einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit
von 5°C/Min. untersucht Bei einer Temperatur bis zu etwa 4000C konnte kaum ein Gewichtsverlust festgestellt werden. Daraus ist ersichtlich, daß der Film eine
gute Hitzebeständigkeit aufweist
Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 20 beschrieben durchgeführt, mit dem
Unterschied, daß 153,6 g (0,8 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 107,2 g (0,4 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid,
400 ml N-Methylpyrrolidon und 250 g (1 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
verwendet wurden.
Die erhaltene Reaktionsmischung lag bei hoher Temperatur in Form einer homogenen Lösung vor, aus
der jedoch beim Abkühlen ein Teil des Reaktionsproduktes ausfiel. Eine geringe Menge der Reaktionslösung
wurde zjr Abtrennung des Reaktionsproduktes, das eine innere Viskosität von 0,188 (dl/g) aufwies, in
Wasser gegossen.
100 g der obigen Lösung wurde in dem Zustand, in dem sie noch die hohe Temperatur aufwies, mit 12 g
Tris-(|3-hydroxyäthyl)-isocyanurat und 0,2 g Dibutylzinndilaurat
versetzt Die Mischung wurde dann 10 Minuten auf 1500C erwärmt Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 150° C getrocknet und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt.
Man erhielt einen zähen transparenten Film mit guter Flexibilität
Eine Mischung aus 172,8 g (0,9 Mol) Trimellithsäuretnhydrid,
26,8 g (0,1 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 250 g (1 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat,
9,4 g (0,1 Mol) Phenol und 400 ml N-Methylpyrrolidon wurde unter Rühren 1 Stunde auf 120 bis 1600C und
während 1 weiteren Stunde auf 18O0C erhitzt, wobei man eine rötlich-braune Lösung erhielt. Der in der
Lösung enthaltene sich ergebende Vorläufer zeigte eine innere Viskosität von 039 (dl/g).
Diese Vorläuferlösung wurde auf eine Glasplatte aufgetragen, 2 Stunden bei 1500C und 10 Minuten bei
23O0C getrocknet, wobei man jedoch keinen Film mit
guter Stabilität erhalten konnte.
Löste man jedoch 5 gTris-{j3-hydroxyäthyl)-isocyanurat
und 0,1 g Dibutylzinndilaurat unter Erwärmen in 100 g der obigen Lösung und brachte man die erhaltene
Lösung auf eine Glasplatte auf und trocknete sie in gleicher Weise wie oben beschrieben, so erhielt man
einen zähen Film mit guter Flexibilität
Die Reaktion wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 20 beschrieben, durchgeführt, mit dem Unterschied, daß
statt dem in Beispiel 20 verwendeten Trimellithsäureanhydrid eine Mischung aus 90 Mol-% Trimellithsäureanhydrid
und 10 Mol-% Benzophenontetracarbonsäure verwendet wurde. Die erhaltene Lösung wurde in
gleicher Weise wie in Beispiel 20 beschrieben mit Tris-(ß-hydroxyäthyl)-isocyanurat umgesetzt Brachte
man die sich ergebende Lösung auf eine Glasplatte auf und brannte sie in gleicher Weise wie in Beispiel 20
beschrieben ein, so erhielt man einen zähen Film mit einer guten Flexibilität.
53,6 g (0,2 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid, 153,6 g (0,8 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 16,6 g (0,1
Mol) Isophthalsäure wurden in 400 ml entwässertem N-Methylpyrrolidon gelöst, worauf man 250,0 g
ίο (1,0MoI) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat zu der Lösung
zusetzte. Die Mischung wurde nach und nach auf 1600C erhitzt und die Reaktion wurde etwa 2 Stunden
durchgeführt, wobei man eine rötlich-braune viskose Lösung erhielt.
Eine geringe Menge der erhaltenen Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Reaktionsprodukt
wurde abgetrennt und getrocknet. Anschließend wurde festgestellt, daß das Reaktionsprodukt eine innere
Viskosität von 0,22 (dl/g) aufwies.
Die obige Lösung wurde auf eine Steinsalzplatte aufgetragen, zur Vertreibung des Lösungsmittels gut
getrocknet und dann wurde eine Infrarotspektralanalyse durchgeführt. Es wurden für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsbanden bei 750 cm-', 1000 cm-' und 1280 cm-' zusätzlich
zu den für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen
Absorptionen beobachtet.
Der so erhaltene Polyamidimidvorläufer, der endständige 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen aufwies,
war zur Herstellung eines Filmes mit guter Stabilität nicht geeignet wenn die Vorläuferlösung auf eine
Glasplatte aufgebracht und 2 Stunden bei 1500C und 5 Minuten bei 3000C getrocknet wurde. Brachte man die
obige Lösung auf eine Aluminiumplatte auf, und brannte sie unter gleichen Bedingungen ein, so erhielt man einen
Überzug, der beim Biegen leicht Risse bildete.
100 g der Vorläuferlösung wurden mit 7 g Tris-(/?-hydroxyäthyl)-isocyanurat
und 0,2 g Dibutylzinndilaurat versetzt und die Mischung wurde 10 Minuten unter Rühren auf 1500C erhitzt. Die Reaktionsmischung
wurde mit Ν,Ν-Dimethylacetamid und Methylethylketon
in der Weise verdünnt, daß der Gehalt an nicht-flüchtigen Materialien 25 Gew.-°/o betrug, wobei
man einen Überzugslack erhielt Der so erhaltene
Überzugslack wurde mit Hilfe einer Spritzpistole auf eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,8 mm
aufgebracht und getrocknet Dieses Überzugs- und Trocknungsverfahren wurde wiederholt, wobei man
einen Überzug mit einer Dicke von etwa 40 μ erhielt
so Der Überzug wurde dann 4 Minuten bei 3000C
eingebrannt
Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des so erhaltenen Überzuges sind in der Tabelle 111
angegeben, aus denen ersichtlich ist, daß der Überzug eine gut ausgeglichene Kombination der gewünschten
Eigenschaften besaß.
Eigenschaften des Überzugs
M^ßergebnisse
Bemerkungen
Haftvermögen
Flexibilität
100/100 (keine Ablösung) gut (2 mm Durchmesser) 5H
Ritz-Klebstreifenabzieh-Test
Mandrel-Test
Nadelhärte
Fortsetzung
Mcßcrgcbnissc
Bemerkungen
Erichsen-Wert
Erweichungspunkt
Durchschlagsspannung
Spezifischer Widerstand
Erweichungspunkt
Durchschlagsspannung
Spezifischer Widerstand
5,9 mm
oberhalb 350 C"
155 kV/mm
5,2 X 10" () · cm
155 kV/mm
5,2 X 10" () · cm
Verformungslänge vor der Rißbildung
Untersuchung gemäß JIS 3211
Untersuchung gemäß JIS 3211
192 g (1,0 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 26,8 g (0,1 Mol) A-Phenyltrimellitat-l^-anhydrid, 82g (0,5 Mol)
Tolylendiisocyanat und 125 g (0,5 Mol) 4,4'-Diphenyimethandiisoeyanat
wurden in 40 ml N-Methylpyrrolidon gelöst und unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispiel 20 beschrieben, umgesetzt. Das in der sich ergebenden Lösung enthaltene Reaktionsprodukt besaß
eine innere Viskosität von 0,27 (dl/g) und in dem Infrarotspektrum des Produktes wurden in gleicher
Weise wie in Beispiel 20 die charakteristischen Absorptionen der 4-Phenyloxycarbonylphthalimidgruppen
beobachtet.
Die erhaltene Lösung wurde auf eine Kupferplatte aufgebracht, 2 Stunden bei 150° C getrocknet und
5 Minuten bei 3000C eingebrannt. Beim Biegen der überzogenen Kupferplatte löst sich der Überzug leicht
ab.
5 g Tris-(j3-hydrcxyäthyl)-isocyanurat und 0,2 g Dibutylzinndilaurat
wurden in der Wärme in 100 g der obigen Lösung gelöst und die erhaltene Lösung wurde
auf eine Kupferplatte aufgebracht, 2 Stunden bei 1500C
getrocknet und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt. Man r> erhielt einen Überzug mit ausgezeichneter Flexibilität
und einem ausgezeichneten Haftungsvermögen, der beim Biegen keine Risse bildete.
Eine Mischung aus 8,64 (0,045 Mol) Trimellithsäureanhydrid, 3,87 g (0,010 Mol) 4-Phenoxycarbonyl-N-(3-carboxyphenyl)-phthalimid
und 5,0 g N-Methylpyrrolidon wurden auf 80°C erhitzt und die Mischung wurde
mit 12,50 g (0,05 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat versetzt Die Reaktion wurde 3 Stunden bei 170 bis
18O0C durchgeführt, wobei man eine braune homogene
Lösung erhielt. Eine geringe Menge der Lösung wurde in Wasser gegossen und das ausgefällte Reaktionsprodukt
wurde abgetrennt. Das abgetrennte Produkt zeigte eine innere Viskosität von 0,25 (dl/g).
In dem Infrarotspektrum des obigen Reaktionsproduktes konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsbanden bei 750 cm-', 1000 cm-1 und 1280 cm-' zusätzlich zu den
für Amidgruppen und Imidgruppen charakteristischen Absorptionsbanden festgestellt werden.
Die obige Vorläuferlösung wurde mit 131 g (0,005
Mol) Tris-(/?-hydroxyäthyi)-isocyanurat versetzt und die bo
Mischung wurde 1 Stunde auf 150° C erwärmt, worauf
man 0,2 g Dibutylzinndilaurat zugab. Die Mischung wurde dann in ähnlicher Weise 1 Stunde auf 150° C
erhitzt Das Reaktionsprodukt, das in der erhaltenen Lösung enthalten war, besaß eine innere Viskosität von
0,29 (dl/g).
Die so gebildete Lösung wurde auf eine Glasplatte aufgebracht 1,5 Stunden bei 150°C getrocknet und
5 Minuten bei 300° C eingebrannt, wobei man einen braunen Film mit guter Stabilität erhielt
Die Reaktion wurde in gleicher Weise wie im ersten Teil des Beispiels 27 durchgeführt mit dem Unterschied,
daß eine Mischung aus 90 Mol-% Trimellithsäureanhydrid
und 10 Mol-% Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid statt dem in Beispiel 27 verwendeten Trimellithsäureanhydrid
eingesetzt wurde. In dieser Weise erhielt man eine Reaktionslösung, die einen Polyamidimidvorläufer
mit endständigen 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen enthielt. Die Lösung wurde mit 1,25 g (0,005
Mol) eines Polyphenylen-polymethylen-polyamins mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 2,5
versetzt und die Mischung wurde 1,5 Stunden auf 200" C
erhitzt. Die erhaltene Lösung wurde auf eine Glasplatte gegossen und 2 Stunden auf 150"C und 3 Minuten auf
35O°C erhitzt, um das Härten zu bewirken. Man erhielt einen Film mit guter Stabilität.
In gleicher Weise wie im ersten Teil des Beispiels 27 beschrieben, wurden 8,64 g (0,045 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
3,87 g (0,010 Mol) 4-Phenoxycarbonyl-N-(3-carboxyphenyl)-phthalimid und 12^30 g (0,05 Mol)
4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat in 50 ml N-Methylnyrrolidon
umgesetzt, wobei die Badtemperatur auf 250° C gesteigert und N-Methylpyrrolidon nach und nach
abdestilliert wurde. Nachdem 45 ml N-Methylpyrrolidon abdestilliert worden waren, gab man nach und nach
55 g Kresol zu der erhaltenen braunen viskosen Masse. In dieser Weise wurde die Masse homogen im Kresol
gelöst.
Dann gab man 1,31 g Tris-(ß-hydroxyäthyl)-isocyanurat
zu der Lösung und erhitzte sie 1 Stunde auf 15O0C. Anschließend gab man 0,2 g Tetrabutyltitanat zu der
Reaktionsmischung, wobei man eine rötlich-braune homogene Lösung erhielt Das erhaltene in der Lösung
enthaltene Teilreaktionsprodukt besaß eine innere Viskosität von 037 (dl/g).
Die so gebildete Lösung -wurde auf eine Kupferplatte
aufgebracht 1,5 Stunden bei 150°C vorgetrocknet und 5 Minuten bei 300° C eingebrannt wobei man einen
glänzenden zähen Überzug erhielt Beim Biegen der Kupferplatte oder beim Ritzklebstreifenabziehtest
konnte keine Rißbildung oder Ablösung beobachtet werden. Daraus ist ersichtlich, daß der erhaltene
Überzug eine gute Haftung und eine gute Flexibilität aufwies.
Das Verfahren des Beispiels 27 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß statt des in Beispiel 27
verwendeten Trimellithsäureanhydrids durch Umsetzen
von Trimellithsäureanhydrid mit m-Aminobenzoesaure
erhaltenes N-(3-Carboxyphenyl)-trimelIithsäureimid verwendet wurde. Die erhs'tene Lösung wurde auf eine
Glasplatte aufgegossen und eingebrannt. Der erhaltene Film zeigte eine gute Flexibilität. Brachte man die
Lösung auf eine Kupferplatte auf und brannte sie ein. so erhielt man einen Oberzug mit einem guten Haftungsvermögen.
Eine Mischung aus 19.2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid,
19,8 g (0,1 Mol) 4,4'-Diaminodiphenylmethan und 50 g N-Methylpyrrolidon wurde in einem Stickstoffstrom
bei einer Badtemperatur von 240 bis 2600C erhitzt Die Reaktionsmischung wurde nach und nach
durch Abdestillieren von N-Methylpyrrolidon aufkonzentriert,
so daß die Reaktion in der Endstufe mit einer Feststoffkonzentration von etwa 80 Gew.-% durchgeführt
wurde. In dieser Weise wurde die Reaktion 3 Stunden durchgeführt Nach Beendigung der Reaktion
gab man 80 g N-Methylpyrrolidon zu der Reaktionsmischung.
Eine geringe Menge der obigen Lösung in N-Methylpyrrolidon
wurde in Wasser gegossen, um ein gelbes Reaktionsprodukt abzutrennen, das 6,6XlO-"1 Mol
endständige Aminogruppen pro Gramm enthielt und eine innere Viskosität von 0,27 besaß.
Eine Mischung aus 6,43 g (0,024 Mol) 4-Phenyltrimellitat-1.2-anhydrid
und 10 ml Xylol wurde zu der obigen Lösung zugesetzt und die Badtemperatur wurde auf 180
bis 200° C gesteigert, wobei man ein Kondensat, das im wesentlichen aus Wasser und Xylol bestand, aus der
Reaktionsmischung abdesiilliert. Die Reaktion wurde bei der obigen Temperatur 2 Stunden fortgesetzt. Eine
geringe Menge der erhaltenen Reaktionsmischung wurde zur Abtrennung des Reaktionsproduktes in
Wasser gegossen. In dem Infrarotspektrum des Produktes konnten für die 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppe
charakteristische Absorptionsbanden bei 750 cm -', 1000 cm -'und 1280 cm -' beobachtet werden.
Zu der obigen Lösung gab man dann 3,0 g (0,012 Mol)
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und setzte die Mischung während 3 Stunden bei einer Badtemperatur von
170° C um.
Eine geringe Menge der erhaltenen Reaktionslösung wurde in Wasser gegossen, wobei man ein Reaktionsprodukt erhielt, das eine innere Viskosität von 0,37 (dl/g)
aufwies.
Der Gehalt an endständigen Carbonsäuregruppen wurde mit 0,47 χ 10"4 Mol/g bestimmt, wobei praktisch
alle zu Beginn vorhandene Carboxylgruppen zu Amidbindungen umgewandelt worden waren. Daraus
ist ersichtlich, daß praktisch alle Endgruppen des Vorläufers aus 4-Phenoxycarbonylphthalimidgruppen
bestanden.
Die erhaltene Reaktionslösung wurde mit 3,13 g Tris-(/J-hydroxyäthyl)-i!,ocyanurat und 0,1 g Dibutylzinndilaurat
versetzt und die Mischung wurde 1 Stunde auf 180° C erhitzt. Die so gebildete Lösung wurde auf
eine Glasplatte aufgebracht, getrocknet und 5 Minuten bei 300°C eingebrannt, wobei man einen Film mit guter
Stabilität erhielt. Die Lösung wurde auch auf eine Kupferplatte aufgebracht und unter ähnlichen Bedingungen
eingebrannt, wobei man einen glänzenden zähen Überzug erhielt, der beim Biegen der Platte keine
Rißbildung oder Ablösung zeigte. Daraus ist ersichtlich, daß die in diesem Beispiel erhaltene Lösung als Lack zur
Ein Reaktionsprodukt mit einer inneren Viskosität von 0,23 (dl/g), das endständige Aminogruppen und
endständige Carboxylgruppen in Mengen von
4.01 χ 10-4 Mol/g bzw. 9,9 χ 10"4 Mol/g enthielt wurde
unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 31 beschrieben, hergestellt mit dem Unterschied, daß man
19,2 g (0,1 Mol) Trimellithsäureanhydrid und 17,82 g
ίο (0,09 MoI) 4,4'-Diaminodiphenylmethan verwendete.
Anschließend wurde das obige Reaktionsprodukt mit
4.02 g (0,015 Mol) 4-Phenyltrimellitat-l,2-anhydrid und
4,50 g (0,018 Mol) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat unter
den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 31 beschrieben, umgesetzt wobei man einen Polyamidimidvorläufer
mit einer inneren Viskosität von 0,41 (dl/g) erhielt, der endständige Carboxylgruppen und Aminogruppen
in Mengen von 0,58 χ 10~4 Mol/g bzw. 0,41 χ 10~4 Mol/g
enthielt
Die den obigen Vorläufer enthaltene Reaktionslösung wurde mit 2 g eines Polyphenylen-polyamins mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht von 249 (aus Anilin und Formaldehyd gebildetes Kondensat) versetzt
und die Mischung wurde 3 Stunden bei einer Badtemperatur von 200 bis 220° C erhitzt. Die erhaltene Lösung
wurde auf eine Glasplatte aufgebracht, getrocknet und 5 Minuten bei 350° C eingebrannt, wobei man einen Film
mit guter Stabilität erhielt. Untersucht man den Film thermogravimetrisch in Luft bei einer Temperatursteigerungsgeschwindigkeit
von 5°C/Min„ so konnte bis zu einer Temperatur von 400° C praktisch keine
Gewichtsabnahme festgestellt werden. Daraus ist ersichtlich, daß der gemäß diesem Beispiel erhaltene
Film eine gute Hitzebeständigkeit aufweist.
Ein 2-Liter-Dreihalskolben wurde mit 198 g (1 Mol)
4,4'-Diaminodiphenylmethan und 400 g N-Methylpyrrolidon beschickt worauf nach und nach unter Rühren bei
100°C 192 g (IMoI) Trimellithsäureanhydrid zu der Mischung zugesetzt wurden, worauf man 100 g Xylol
zugab. Die Mischung wurde dann mit einer auf 180 bis 200°C erhöhten Badtemperatur erhitzt, während das als
Nebenprodukt gebildete Wasser durch azeotrope Destillation mit Xylol entfernt wurde. Die Reaktion
wurde etwa 3 Stunden bei einer Badtemperatur von 200°C fortgesetzt, worauf die Badtemperatur auf 100°C
erniedrigt wurde. Anschließend gab man 31,3 g (0,125 lVlol) 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat zu der Reak-
so tionsmischung und steigerte die Badtemperatur auf 240
bis 260°C, um die Reaktionsmischung bis zu einer Feststoffkonzentration von 70 Gew.-% einzuengen.
Dann wurde die Reaktion bei der oben angegebenen Temperatur während 5 Stunden am Rückfluß weiterge-
>5 führt. Die innere Temperatur betrug 218°C und die
Reaktionsmischung lag in Form einer schwach-trüben viskosen Flüssigkeit vor, die dann durch Zugabe von
700 g N-Methylpyrrolidon in eine homogene Lösung überführt wurde.
bo Eine geringe Menge der Lösung wurde entnommen
und in Wasser eingebracht, um das erhaltene Kondensat ahmtrennen, das dann zur Bestimmung der inneren
Viskosität und der Endgruppen verwendet wurde.
Das Kondensat besaß eine innere Viskosität von 0,32
h5 (dl/g) und enthielt endständige Aminogruppen und
Carboxylgruppen in Mengen von 4,3 χ 10 4 Mol/g bzw.
0,6 χ 10-' Mol/g.
Lösung wurde mi! 67 g (0.25 Mo!)
030 141/90
22 39 611 | 49 | Ausgangsmaterial | 50 | η der folgenden Tabelle IV angegebenen | 4-Phenyltrimellitat-1,2-dianhydrid | I | K resol 0,13 50% |
4-Phenyltrimellithsäure-l,2-anhydrid, 11,9 g (0,1 Mol) | 34 PTA | imidvorläufer und Formmassen hergestellt, wobei die in | Abkürzungen haben folgende Bedeutung: | 4,4'-Diaminodiphenylmethan | I | ||
2-Amino-2-methylpropandiol und 100 g Xylol versetzt | MDA | der folgenden Tabelle IV angegebenen Reaktionsteil | Tris-(j!?-hydroxyäthyl)-isocyanurat | K resol 0,14 | | |||
und die Mischung wurde bei einer Badtemperatur von | m-Xylylendiamin | nehmer verwendet wurden. In jedem Beispiel wurde ein | PTA: | Tetra-n-butyltitanat | I | ||
180 bis 200" C erhitzt, währenddessen das als Nebenpro | 35 PTA | Vorläufer mit guter Härtbarkeit erhalten, der nach dem | IO MDA: | Di-n-butylzinndilaurat N-Methylpyrrolidon |
ii | ||
dukt gebildete Wasser zusammen mit Xylol azeotrop | 4,4'-Diaminodicyclohexylamin | 5 Härten einen flexiblen Film ergab. | THEIC: | Tetramethylensulfon | I | ||
abdestilliert wurde. Dann gab man 2 g Dibutylzinndilau- | 36 PTA | Die | TBT: | Ν,Ν-Dimethylacetamid. | N-MP 0,25 58% i | ||
rat zu der Reaktionsmischung und führte die Reaktion | 4,4'-Diaminophenyläther | DBTD: N-MP: |
1 | ||||
während 1 Stunde bei 1800C fort. | 3,3'-Diaminodiphenylsulfon | 15 TMS: | Reaktions- Innere Arylveresterungs- | I | |||
Die so gebildete Reaktionslösung wurde auf eine | 37 Trimellithsäureanhydrid | NNDA: | lösungsmittel Viskosität grad der End | K resol 0,17 70% 1 | |||
Glasplatte aufgebracht getrocknet und 5 Minuten bei | MDA | gruppen | I | ||||
3000C eingebrannt, wobei man einen Film mit guter | N-(2-Hydroxy-l-hydroxymethyl-l-methyl- | Menge | K resol 0,18 72% | P | |||
Stabilität und Flexibilität erhielt. | äthyl)-trimellithsä'ureimid | S | |||||
Beispiele 34 bis 43 | 38 2-Methyltrimellithat | N-MP 0,25 93% il | |||||
Gemäß den in den vorhergehenden Beispielen | MDA | 0,15 | K resol 0,21 77% | ■■ir | |||
beschriebenen Verfahrensweisen wurden Polyamid- | m-Aminobenzoesäure | 0,10 | ■:\ | ||||
Tabelle IV | 39 4-Phenyl-2-methyltrimellithat | 0,035 | K resol 0,16 70% | TMS 0,24 92% |) | |||
Beispiel Vorläufer | Phenyl-m-aminobenzoat | 0,15 | |||||
Nr. | MDA | 0,135 | % | ||||
Hexamethylendiamin | 0,15 | ■3 I |
|||||
40 Diphcnylsulfon^^'-tricarbonsäureanhydrid | 0,09 | NNDA 0,20 90% '\\ | |||||
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat | 0,045 | ||||||
PTA | 1,50 | ή | |||||
41 Trimellithsäureanhydrid | 1,40 | ||||||
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat | 0,30 | ||||||
Toluylendiisocyanat | |||||||
PTA | 0,15 | ||||||
42 Trimellithsäureanhydrid | 0,135 | ||||||
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat | 0,03 | ||||||
Toluylendiisocyanat | 0,15 | ||||||
PTA | 0,03 | ||||||
43 Trimellithsäureanhydrid | 0,12 | ||||||
MDA | 0,015 | ||||||
Toluylendiamin | 0,135 | ||||||
Bis-(/J-hydroxyäthyl)-terephthalat | 0,15 | ||||||
0,03 | |||||||
0,135 | |||||||
0,135 | |||||||
0,015 | |||||||
0,03 | |||||||
0,135 | |||||||
0,135 | |||||||
0,015 | |||||||
0,03 | |||||||
1,5 | |||||||
1,05 | |||||||
0,15 | |||||||
0,2 | |||||||
Tabelle IV (Fortsetzung)
Beispiel Härter
(Mol)
Katalysator Filmbildungseigenschaft (5 Min. bei 300 C gehärtet)
Nr. azs Beispiels gemäß dem vorgegangen
wurde
THEIC (0,015) | TBT |
2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol (0,015) | TBT |
THEIC (0,015) | TBT |
- | TBT |
2-Amino-2-methyl-l,3-propandiol (0,015) | DBTD |
+ THEIC (0,015) | |
THEIC (0,15) | TBT |
THEIC (0,01) | DBTD |
THEIC (0,01) | DBTD |
THEIC (0,01) | DBTD |
THEIC (0,3) | TBT |
gut gut gut gut gut
gut gut gut gut gut
22
20
20
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufers, worin50 bis 100 Mol-% der gesamten Struktureinheiten aromatische Amidimidstruktureinheiten der folgenden Formel I sindIOIl /-NHC-ArN—Rr(Oworin Ar eine aromatische Gruppe und R1 einen zweiwertigen organischen Rest bedeuten,(B) 0 bis 50 Mol-% der gesamten Struktureinheiten Copolymereinheiten ausgewählt aus der Gruppe sind25-TOC-R2-CONH-R3-NH]-oder-TNHOC-R2-CONH-R3]-(Ha)-[NHCO-R4]- (Hb)-toc — R5-COO-R6-O]- r>oder-[0OC-R5-COO-R6]- (lic)/COx /COx N R7 N-R8-(Hd)/COx Il
N Ar-C — O—R,-die)worin R2, R3, R4, R5, R&, Re und R9 aliphatische μ oder aromatische organische Gruppen mit einer Wertigkeit von 2 bis 4 und R7 eine vierwertige organische Gruppe darstellen und Ar die oben angegebene Bedeutung besitzt, und(C) mindestens 30 Mol-% der gesamten Endgrup- bo pen Carbonsäurearylestergruppen der FormelAr'-OOC-sind, worin Ar' eine einwertige nicht-reaktive br> aromatische Gruppe darstellt,(D) wobei diese Polyamidimidvorläufer eine innere Viskosität von 0,05 bis 0,45 aufweisen, die aus dem Wert berechnet ist, der bei 300C unter Verwendung einer Lösung des Polymerisats in N-Methylpyrrolidon mit einer Konzentration von 04 g Polymerisat pro 100 ml der Lösung bestimmt wurde, indem man(1) eine aromatische Tricarbonsäure der allgemeinen FormelCOOHHOOC —Ar(3)COOHworin Ar dieselbe Bedeutung wie in Formel (I) besitzt, oder ein Anhydrid oder einen niedrig-Alkylmonoester dieser Verbindung, wobei die aromatische Tricarbonsäure durch bis zu 10 Gew.-% einer aromatischen Tetracarbonsäure oder deren Derivaten ersetzt sein kann, mit
einem aromatischen, aliphatischen oder acyclischen Diamin und/oder einem aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diisocyanatund gegebenenfalls mit einer aromatischen Dicarbonsäure oder Derivaten dieser Dicarbonsäure, aromatischen, aliphatischen oder alicyclischen Diolen oder Aminohydroxyverbindungen. Aminocarbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren, die zwei funktionelle Gruppen aufweisen, und funktioneilen Derivaten dieser Verbindungen umsetzt,dadurch gekennzeichnet, daß(4) man die Carbonsäurearylestergruppen, die mindestens 30 Mol-% der Endgruppen ausmachen, in der Weise in die Polyamidimidvorläufer einführt, daß man die genannten Komponenten (1), (2) und gegebenenfalls (3) mit(4-A) einem Diarylcarbonat oder
(4-B) einem aromatischen Tricarbonsäuremonoanhydridmonoarylester der allgemeinen Formel (Γ")/COx
00OC-Ar Oworin Ar eine dreiwertige aromatische Gruppe bedeutet und die Carboxyl- und Carbonsäureanhydridgruppen an Kern-Kohlenstoffatome der aromatischen Gruppe Ar gebunden sind und Φ eine einwertige aromatische Gruppe bedeutet,
oder mit den hydrolysieren Derivaten oder Estern dieser cyclischen Anhydridverbindungen mit einem niedermolekularen Alkohol umsetzt und(5)die Mengen der Reaktionsteilnehmer derart eingestellt werden, daß die Gesamtzahl der Carbonsäurearylestergruppen, der Dicarbonsäureanhydridgruppen und/oder der Carbonsäuregruppen (einschließlich der Gruppen der funktionellen Derivate), die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern enthalten sind, mindestens äquimolar ist zu der Anzahl der Aminogruppen und/oder Isocyanatgruppen,die in den als Ausgangsmaterial verwendeten Reaktionsteilnehmern vorhanden sind.Stabilität und der chemischen Beständigkeit des sich ergebenden gehärteten Produktes führtGegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von in Kresol löslichen Polyamidimidvorläufern, worin(A) 50 bis 100 Mol-% der gesamten Struktureinheiten aromatische Amidimidstruktureinheiten der folgenden Formel I sind
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