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DE1207033B - Durch Waerme zu haertende thixotrope, lagerbestaendige UEberzugsmittel - Google Patents

Durch Waerme zu haertende thixotrope, lagerbestaendige UEberzugsmittel

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Publication number
DE1207033B
DE1207033B DEW30899A DEW0030899A DE1207033B DE 1207033 B DE1207033 B DE 1207033B DE W30899 A DEW30899 A DE W30899A DE W0030899 A DEW0030899 A DE W0030899A DE 1207033 B DE1207033 B DE 1207033B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
epoxy
parts
resin
thixotropic
coating agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW30899A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard G Black
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE1207033B publication Critical patent/DE1207033B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
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    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/38Epoxy compounds containing three or more epoxy groups together with di-epoxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G59/14Polycondensates modified by chemical after-treatment
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    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

  • Durch Wärme zu härtende thixotrope, lagerbeständige Uberzugsmittel Die Erfindung betrifft ofentrocknende, thixotrope Uberzugsmittel aus thixotropen Epoxyharzen, welche praktisch keine flüchtigen Bestandteile enthalten.
  • Für die Wicklung von industriellen elektrischen Maschinen, insbesondere elektrischen Motoren, wird Schutz gefordert vor zufälligen Wasserspritzern oder wäßrigen Lösungen, welche die Leistungsfähigkeit der Isolation vermindern bis zu dem Punkt, wo die Apparatur unwirksam wird. Ein solcher Schutz wird oft erreicht, indem man das Auftragen von Lack und die Härtebehandlung aufeinanderfolgen läßt zwischen den Tauchvorgängen. Das Auftragen von zahlreichen Lacküberzügen, das für einen mäßigen Schutz notwendig ist, ist teuer, und das Aussehen des so behandelten Gegenstandes ist schlecht, bedingt durch das Eintauchen und das ungleichmäßige Trocknen des Lackes. Es wurden auch gepreßte Schutzkappen aus bei hoher Temperatur schmelzenden thermoplastischen oder hitzehärbaren Materialien verwendet.
  • Die in den gepreßten Kappen verwendete große Materialmenge vermindert die Wärmeübertragung von der Apparatur, was bei hohen Temperaturen zu einer kurzen Lebensdauer führt.
  • Es wurde nun gefunden, daß man mit einem Uberzugsmittel, das unter anderem ein thixotropes Epoxyharz enthält, die oben geschilderten Nachteile überwinden kann und einen einzigen dünnen wärmegehärteten Uberzug von 0,25 bis ungefähr 2 mm herstellen kann, der also bedeutend dünner ist als die bisher benutzten Uberzüge und die Hitze von der Apparatur schneller nach außen ableitet.
  • Das durch Wärme zu härtende thixotrope lager beständige Uberzugsmittel gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es 100 Gewichtsteile einer Harzmasse aus den folgenden Komponenten enthält: A. ungefähr 25 bis 600in eines niedermolekularen Epoxyharzes mit endständigen Epoxygruppen und einem Epoxydäquivalent von ungefähr 120 bis 220 undloder eines Epoxy-Novolak-Harzes, B. ungefähr 5 bis 350in einer polymerisierten Fettsäure, C. bis zu 20°lo eines organischen reaktionsfähigen Verdünnungsmittels, das wenigstens eine Epoxygruppe enthält, wie z. B. Glycidyläther eines einwertigen kernsubstituierten Phenols, oder auch andere epoxygruppenhaltige Verdünnungsmittel, wie z. B. Octylen-, Nonylen- oder Decylenoxyd, D. ungefähr 1 bis l00/o eines thixotropen Mittels, wie z. B. Silica-Aerogele, Bentonit-Tone oder Metallseifen, und E. ungefähr 1 bis 4°/0 eines Härtungskatalysators sowie bis zu 100 Gewichtsteile feinverteilte anorganische Füllstoffe.
  • Die Masse weist eine besonders lange Topfzeit auf und härtet ohne Ablaufen oder Tropfenbildung.
  • Hieraus können Filme von bestimmter Dicke hergestellt werden. Der wärmegehärtete Uberzug haftet gut, und die hiermit überzogenen Apparate weisen gegenüber den üblichen Lacken verbesserte elektrische und mechanische Eigenschaften auf, wenn man sie Feuchtigkeit, Staubeinwirkung, erhöhter Temperatur und dem Hitzeschock aussetzt.
  • Es ist bereits bekannt, Mischungen von Bentonit und aliphatischen quarternären Ammoniumsalzen als Thixotropie-Hilfsmittel zu verwenden und durch Zusatz von Polyamiden oder mit Polyamiden modifizierten Alkyden die Thixotropie zu erhöhen.
  • Ferner ist es auch bekannt, daß die Thixotropie in Anstrichfarben durch Zusatz von Füllstoffen, wie z. B. Talkum oder Bentonit, erzeugt werden kann.
  • Im Schrifttum sind auch bereits Hinweise zu finden, welche Betontypen sich für polare und nichtpolare Flüssigkeiten besser eignen.
  • Die niedermolekularen Epoxyharze (A), die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Uberzugsmittels verwendet werden, werden nach bereits bekannten Verfahren erhalten durch Umsetzung wenigstens eines mehrwertigen Phenols mit wenigstens einem Epihalogenhydrin in einem alkalischen Medium.
  • Besonders geeignete Phenole für die Herstellung solcher harzartiger polymerer Epoxyverbindungen enthalten mindestens zwei phenolische Hydroxylgruppen pro Molekül. Mehrkernige Phenole sind besonders geeignet, wobei die Benzolkerne durch Kohlenstoffbrücken verbunden sind, wie z. B. 4,4-Di- oxydimethylmethan, 4,4' - Dioxydiphenylmethylmethan und 4,4'-Dioxydiphenylmethan.
  • Meist wird Epichlorhydrin als Epihalogenhydrin verwendet. Man kann aber auch z. B. Epibromhydrin benutzen.
  • Die verwendeten Glycidylpolyäther sind ein Gemisch von Glycidylpolyäthem verschiedenerM ol ekülgröße und entsprechen etwa folgender Formel: worin n eine ganze Zahl ist. wie z. B. 0, 1, 2. 3... und R einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest des zweiwertigen Phenols darstellt.
  • Die Glycidylpolyäther haben eine 1,2-Epoxydäquivalenz, die größer als 1,0 ist. Unter 1,2-Epoxydäquivalenz ist hierbei die mittlere Anzahl von 1 ,2-Epoxygruppen pro Molekül des Glycidyläthers zu verstehen.
  • Neben den in bekannter Weise gewonnenen Epoxyharzen lassen sich auch Epoxy-Novolak-Harze erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial (A) verwenden. Solche Epoxy-Novolak-Harze werden bekanntlich durch Umsetzung eines Epihalogenhydrins mit einem Novolakharz eines Aldehyds und einem einwertigen, einkernigen Alkylphenol, dessen Alkylgruppe mindestens 4 Kohlenstoffatome enthält, gewonnen. Das Novolakharz enthält dann im Mittel etwa drei bis zwölf phenolische Hydroxylgruppen pro Molekül. Unter Novolakharz ist ein schmelzbares Phenolaldehydharz zu verstehen, welches durch Reaktion mindestens eines Phenols mit mindestens einem Aldehyd im Verhältnis 1 Mol Phenol zu etwa 0,5 bis 0,85 Mol Aldehyd in Gegenwart eines Säurekatalysators hergestellt wird.
  • Obgleich im allgmeinen ein Novolakharz des Formaldehyds bevorzugt wird, können auch Novolak harze anderer Aldehyde, wie z. B. des Acetaldehyds, des Chloraldehyds, des Butyraldehyds oder des Furfuraldehyds verwendet werden. Damit das Epoxy-Novolak-Harz hinreichend löslich in organischen Lösungsmitteln wie z. B. in gesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen ist, ist es wesentlich, daß das Novolakharz aus einem Alkylphenol gewonnen wird. dessen Alkylgruppe 4 bis 18 Kohlenstoffatome enthält.
  • Die Alkylgruppe kann eine gerade Kette sein. Im allgemeinen wird man jedoch den Novolak eines Phenols bevorzugen, das eine verzweigte substituierte Alkylkette hat. Geeignete Alkylphenole, die vorteilhafterweise für die Herstellung des Epoxy-Novolak-Harzes verwendet werden können, sind z. B. Butylphenol, tert.-Butylphenol, tert.-Amylphenol, Hexylphenol, 2-Athylhexylphenol, Diisobutylphenol, No-"xtlphenol, Isononylphenol, Decylphenol, Dodecylpnenol, Isododecylphenol und 3-Pentadecylphenol.
  • Es empfiehlt sich, p-Alkylphenole zu verwenden.
  • Aber auch o-Alkylphenol und Mischungen von p-und o-Alkylphenolen, deren Alkylgruppen wenigstens 4 Kohlenstoffatome enthalten, sind geeignet.
  • Ungefähr 1 Mol Alkalimetallhydroxyd. wie z. B.
  • Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, wird auf ein phenolisches Hydroxyläquivalent des Novolakharzes verwendet. Es muß nicht genau 1 Aquivalent des Alkalihydroxyds auf 1 Äquivalent des Novolakharzes verwendet werden. Im allgemeinen wird ein Uberschuß, z. B. 1,02, 1,05 oder 1,1 Mol Hydroxyd pro Äquivalent Novolakharz verwendet.
  • Es ist vorteilhaft, den Reaktionskomponenten am Anfang eine geringe Menge Wasser hinzuzufügen, und zwar zweckmäßig 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von Epichlorhydrin und Novolakharz.
  • Die erhaltenen Epoxy-Novolak-Harze sind bei Raumtemperatur (20"C) sehr viskos oder fest. Die normalerweise festen Harze sind schmelzbar. Die Harze haben eine komplizierte chemische Struktur.
  • Gemäß den analytischen Untersuchungsergebnissen sind 60 bis 900/0 und mehr der Wasserstoffatome der phenolischen Hydroxylgruppe des ursprünglichen Novolakharzes durch Glycidylreste ersetzt. Die Epoxy-Novolak-Harze enthalten auch eine abschätzbare Menge an alkoholischen Hydroxylgruppen, welche reichlich in 2,3-Dihydroxypropylresten zugegen sind, welche die Wasserstoffatome von phenolischen Hydroxylgruppen im ursprünglichen Novolakharz ersetzt haben. Das Harz enthält eine geringe Menge an Chlor, etwas ist zugegen in den 3-Chlor-2-hydroxypropyl-Gruppen und etwas in den komplizierten Gruppen des 3-Chlor-2-(3-chlor-2-hydroxypropyloxy)-propyl und 3-Chlor-2-(2,3-epoxypropyloxy)-propyl. welche an die phenolischen Äthersauerstoffatome im Epoxyharz gebunden sind. Das Produkt kann einige wenige phenolische Hydroxylgruppen enthalten, und zwar meist weniger als 0,3 pro Molekül.
  • Andere geeignete harzartige Ausgangsmaterialien (A) enthalten Epoxyderivate von alkylsubstituierten Cyclohexanen, wie z. B. 3,4-Epoxy-6-methyl-cyclohexylmethyl -3,4- epoxy - 6 - methylcyclohexan. Die Homologen dieses Harzes sind auch für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet.
  • Die polymerisierten Fettsäuren (B) in dem erfindungsgemäßen Uberzugsmittel enthalten polymerisierte Fettsäuren, die hergestellt sind aus ungesättigten Fettsäuren durch Dimerisation oder Trimerisation. Der saure Bestandteil besteht im wesentlichen aus einem Dimerisations- oder Trimerisationsprodukt einer einbasischen, zweibasischen und/oder dreibasischen Carbonsäure, welche eine Kohlenstoffatomkette von ungefähr 10 bis 20 Kohl en stoffatomen pro Molekül hat, und Mischungen hiervon.
  • Solche ungesättigten Fettsäuren sind z. B. Myristoleinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Hypogsäure und Erucasäure. Die Herstellung derartiger Säuren ist beschrieben z. B. im USA.-Patent 2 482 761. Eine geeignete trimerisierte Säure ist Trilinolsäure der allgemeinen Formel HOOC - C52HM - COOH welche mit geringen Mengen von monomeren und dimerisierten Säuren vermischt werden kann. Trimerisierte Linolsäure ist im Baumwollsamen-, Mais-und Leinsamenöl vorhanden. Es reagieren die Dop pelbindungen der Säuren, um die Kohlenwasserstoffreste zu verbinden und eine trimerisierte Säure zu bilden, welche noch Doppelbindungen in einem größeren Molekül enthält und drei Carboxylgruppen.
  • Die handelsübliche trimerisierte Linolsäure hat ein Molekulargewicht von ungefähr 800.
  • Wie oben angeführt, werden erfindungsgemäß von der polymerisierten Fettsäure (B) ungefahr 5 bis 35 Gewichtsprozent - bezogen auf das Gesamtgewicht des Harzes (A) - verwendet. Mit besonderem Vorteil wird eine polymerisierte Fettsäure verwendet, welche eine größere Menge an trimerisierter Säure enthält. Die Produkte, welche eine größere Menge der trimerisierten Säure enthalten, sind härter und weniger flexibel als jene, die eine größere Menge dimerisierte Säure enthalten. Wenn jedoch ein höherer Grad an Flexibilität gewünscht wird, sollte die Uberzugsmasse eine größere Menge an dimerisierter Säure enthalten.
  • Ferner enthält das erfindungsgemäße Uberzugsmittel ein organisches reaktionsfähiges Verdünnungsmittel (C) in einer Menge bis zu ungefähr 20 Gewichtsprozent, das wenigstens eine Epoxygruppe enthält. Vorzugsweise wird ein Glycidyläther eines einwertigen Phenols verwendet, dessen Kern substituiert ist durch einen ungesättigten Kohlenwasserstoff mit 10 bis 28 Kohlenstoffatomen, der eine oder mehrere Äthylenbindungen enthalten kann. Geeignete einwertige Phenole sind z. B. Geranylphenol, Cardanol (A. M. P a q u i n, Epoxydverbindungen und Epoxydharze, 1958, S. 220, Absatz 2, und S. 279 oben) und Ginkol (ist ein Alkohol der Summenformel Cs4H4sOH. Hackh's Chemical Dictionary 1944).
  • Andere epoxygruppenhaltige Verdünnungsmittel sind z. B. Octylenoxyd, Nonylenoxyd, Decylenoxyd, Limonendioxyd und Vinylcyclohexendioxyd u. ä.
  • Ferner enthält das erfindungsgemäße Uberzugsmittel 1 bis 10% eines thixotropen Mittels (D).
  • Dieses Mittel (D) hält das Harz in sochem Zustand, daß der auf das elektrische Gerät aufgebrachte Uberzug ohne Ablaufen oder Tropfenbildung aushärtet. Geeignete thixotrope Materialien sind Silica-Aerogele, Bentonit-Tone, welche einen hohen Prozentgehalt an Montmorilloniten haben, verschiedene Metallseifen, wie z. B. Aluminiumpalmitat oder -stearat und Calcium-, Zink- und Magnesiumseifen von Palmitin- und Stearinsäuren und ähnliche im Handel erhältliche Thixotrope.
  • Als Härtungskatalysator (E) enthält das erfindungsgemäße Uberzugsmittel vorzugsweise ein Metallaminchelat, z.B. Bortrifluorid-Amin-Komplexe wie Monoäthylamin- oder Piperidinkomplex.
  • Die Metallaminchelate, welche erfindungsgemäß als Härtungskatalysator verwendet werden können, können hergestellt sein aus 1 Mol eines Metallesters der allgemeinen Formel M(OR)4 und 2 Mol Triäthanolamin, wobei nach der Reaktion 2 Mol des niedersiedenden Alkohols ROH abdestilliert werden.
  • Geeignete Metallaminchelate sind z. B. Titanamin- chelat und Siliciumaminchelat. Besonders gute Ergebnisse wurden mit Titanaminchelat erreicht. Dieses ist als chelatbildendes Mittel an sich bekannt und entspricht der folgenden Formel worin R und R' aliphatische oder aromatische Reste oder Mischungen hiervon sein können.
  • Die folgenden Verfahren a, fl, y und b beschreiben die hier nicht beanspruchte Herstellung der Ausgangsstoffe.
  • Verfahren a Herstellung eines flüssigen Glycidylpolyäthers 513 Teile (2,25 Mol) 4,4'-Dioxyddiphenyldimethylmethan (Bisphenol »A«) und 2081 Teile (22,5Mol) Epichlorhydrin und 10,4 Teile Wasser werden in ein Reaktionsgefäß, versehen mit Rührer, Kühl- und Heizvorrichtung, einem Kühler und einer Vorlage, gegeben. Innrhalb einiger Stunden fügt man 188 Teile 97,5 0/oiges Natriumhydroxyd hinzu. Die Temperatur im Reaktionsgefäß ist nicht höher als 100"C und ist meist nicht höher als 95"C. Nach Zugabe des Natriumhydroxyds wird das überschüssige Wasser und Epichlorhydrin im Vakuum bei 50 mm Hg und 1500C entfernt. Man kühlt auf 90"C, gibt 36 Teile Benzol hinzu, kühlt weiter auf 40"C und trennt durch Salzzugabe. Nach dem Abfiltrieren und Waschen des Salzes mit weiteren 36 Teilen Benzol wird das Waschbenzol mit dem Filtrat vereinigt und in das Reaktionsgefäß zurückgegeben. Nach dem Abdestillieren von Benzol wird das Polyätherharz im Vakuum auf 125"C erhitzt. Die Destillation wird fortgesetzt, bis im Reaktionsgefäß eine Temperatur von 170"C bei 25 mm Hg erreicht ist.
  • Der Glycidylpolyäther hat eine Viskosität von Z-3 (Gardner-Holdt-Skala).
  • Analog kann ein fester Glycidylpolyäther hergestellt werden aus 1,4 Teilen Epichlorhydrin und 1 Mol Bisphenol »A«.
  • Verfahren fl. Herstellung eines Epoxy-Novolak-Harzes, wobei der Novolak ein Kondensat von p-tert.Butylphenol und Formaldehyd ist 328 Teile Novolakharz werden in 920 Teilen Epichlorhydrin und 5 Teilen Wasser gelöst. 82 Teile Natriumhydroxydplätzchen werden auf annähernd gleiche Teile verteilt. Der erste Teil wird zu der Lösung unter Rühren hinzugefügt, und das Gemisch wird schnell auf ungefahr 80"C erhitzt.
  • Das Erhitzen wird dann unterbrochen, und durch die Reaktionswärme steigt die Temperatur auf etwa 100"C. In Intervallen von 10 Minuten werden die verbleibenden Teile Natriumhydroxyd hinzugefügt, wobei die Temperatur bei 95 bis 1000C gehalten wird. Nach Zugabe des gesamten Natriumhydroxyds wird die Mischung gerührt und 1 Stunde unter Rückfluß gekocht. Epichlorhydrin und Wasser werden dann bei Atmosphärendruck bei einer Innentemperatur von ungefähr 1300C abdestilliert.
  • Zu der noch warmen Mischung werden ungefähr 450 Teile Benzol hinzugefügt, und das ausgefallene Natriumchlorid wird durch Filtrieren entfernt. Das Benzol wird im Vakuum abdestilliert. Bei einer Temperatur von ungefähr 140"C und einem Druck von 4 mm Hg erhält man 398 Teile Epoxy-Novolak-Harz. An Stelle von Epichlorhydrin kann auch Epibromhydrin verwendet werden.
  • Verfahren y Ein Verdünnungsmittel (C) wird nach bekannten Verfahren aus folgenden Komponenten hergestellt: 1500 Teile Cardanol (vakuumdestilliert), 1425 Teile Epichlorhydrin (97%ig), 450 Teile Natriumhydroxyd (500/obige wäßrige Lösung), 14 Teile Salzsäure (18% HCI), 750 Teile Toluol.
  • Ein austarierter 5-l-Dreihalskolben, der mit einem Rührer, Thermometer, Trichter und Rückflußkühler versehen ist, wird mit Cardanol und Epichlorhydrin gefüllt. Die Temperatur der Lösung wird auf 60"C erhöht, und Natriumhydroxyd wird dann während 20 Minuten hinzugefügt, wobei man die Temperatur durch Wasserkühlung zwischen 60 und 65"C hält.
  • Das Gemisch wird dann während 2 Stunden bei 104"C unter Rückfluß gekocht und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur mit Salzsäure neutralisiert. Das neutralisierte Reaktionsgemisch wird von überschüssigem Epichlorhydrin und Wasser im Vakuum befreit. Die letzten Wasserspuren werden bei einer Innentemperatur von 100"C und einem Druck von 2 mm Hg entfernt. Toluol wird zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt und von bei der Reaktion entstandenem Natriumchlorid abfiltriert.
  • Das Filtrat wird bei 20 mm Hg vom Lösungsmittel befreit. Die letzten flüchtigen Spuren werden bei 1009C und 2 mm Hg entfernt. Man erhält 1803,5 Teile Glycidylpolyäther des Cardanols mit einer Viskosität von 62 cP bei 25"C, bestimmt nach B r o o k fi e ! d und einem Epoxydäquivalent von 518.
  • Verfahren b Herstellung von geeigneten Härtungskatalysatoren: a) 1 Mol Triäthanolamintitanat und 1 Mol Trihexylenglykolbiborat werden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben und 3'bis 4 Stunden auf 90 bis 135C C erhitzt. Das Reaktionsprodukt ist eine klare gelbe Flüssigkeit. b) 2 Mol Triäthanolamintitanat und 1 Mol Trihexylenglykolbiborat werden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben und etwa 3 bis 4 Stunden auf 100 bis 135"C erhitzt. Das Reaktionsprodukt ist eine klargelbe, leicht viskose Flüssigkeit. c) 3 Mol Triäthanolamintitanat ubd 2Mol Trihexylenglykolbiborat werden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gegeben und 3 bis 4 Stunden auf 100 bis 1350 C erhitzt. Das Reaktionsprodukt ist eine klare, leicht gelbe Flüssigkeit. Die Erfindung wird an den folgenden Beispielen erläutert: Beispiel 1 100 Teile einer Kombination der genannten Materialien (A) und (B) mit den vorher beschriebenen Prozentbereichen werden in ein Reaktionsgefäß gegeben. Wenn die Materialien (A) und (B) völlig verträglich sind, können die verbleibenden Materialien (C), (D) und (E) direkt unter Rühren hinzugefügt werden. In einigen Fällen jedoch wird es notwendig sein, die Mischung zu erhitzen, bis die polymere Fettsäure gelöst worden ist. Hernach werden das reaktionsfähige Verdünnungsmittel (C), der thixotrope Stoff (D) und der Härter (E) zu der Mischung hinzugefügt. Nun wird auch die gewünschte Menge an anorganischem Füllstoff hinzugegeben und durch Rühren oder Mahlen verteilt.
  • Das Uberzugsvermögen ist merklich abhängig sowohl von der Natur als auch von dem Dispersionsgrad des thixotropen Mittels (D). Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wird im allgemeinen das thixotrope Mittel mit einem Teil des Grundharzes und/oder mit dem reaktionsfähigen Verdünnungsmittel zuerst gemahlen. Das Vermahlen wird fortgesetzt, bis kein weiteres Ansteigen der Konsistenz bei wiederholtem Mahlen mehr erfolgt. Diese vorgemahlene Mischung aus thixotropem Material, Harz und reaktionsfähigem Verdünnungsmittel kann dann hinzugefügt werden zu dem Rückstand der Verbindung durch mechanisches Vermischen, Rühren oder vorzugsweise durch Vermahlen in einer 3-Rollen-Mischwalze. Hierdurch soll eine solche Dispersion des thixotropen Materials erreicht werden, daß es lange die Fähigkeit hat, einen Uberzug von kontrollierbarer Dicke auf dem elektrischen Gerät, das geschützt werden soll, zu erzeugen. Bei ungenügender Dispersion wird sich der Grad der Thixotropie schnell vermindern. Eine solche Verbindung wird meistens während des Härtens ablaufen unter Hinterlassung eines dünnen Uberzugs, der nicht genügt, um eine elektrische Apparatur gegen Wasser und wäßrige Lösungen zu schützen.
  • Die Massen, die bei Raumtemperatur eine Topfzeit von 8 bis 15 Tagen haben, können als solche verwendet werden, oder es können bis zu 100 Gewichtsprozent andere Mittel zugesetzt werden, wie z. B. ein Verlaufmittel, Farbstoffe, feinverteilte anorganische Füllstoffe u. ä., als Uberzüge von elektrischen Apparaturen, wie z. B. elektrische Spulen, Motoren, Wicklungen usw. Das Uberziehen wird vorzugsweise unter Vakuum ausgeführt, damit das Uberzugsmittel eindringt und alle Teile der elektrischen Einrichtung bedeckt. Der überzogene Artikel wird dann hitzebehandelt. Er wird auf ungefähr 65 bis 176"C so lange erhitzt, bis der Uberzug vollkommen gehärtet ist.
  • Beispiel 2 33,4 Teile Epoxyharz (A), 28,4 Teile trimerisierte Säure (B) und 3 Teile Verdünnungsmittel (C) werden in ein Reaktionsgefäß gegeben. Nachdem die Komponenten innig vermischt sind, werden 35,2 Teile bentonithaltiger Ton hinzugefügt, und das Gemisch wird zu einer gleichförmigen Dispersion des Füllmaterials vermahlen. Die Masse, die bei Raumtemperatur eine Topfzeit von 1 bis 2 Wochen hat, wird zum überziehen von elektrischen Spulen und Wicklungen verwendet und bei 93"C eingebrannt.
  • Der so überzogene Geräteteil zeigt hervorragende Isolations- und Wärmeverteilungseigenschaften.
  • Beispiel 3 55 Teile Epoxyharz (A), 30 Teile dimerisierte Säure (B) und 15 Teile des Verdünnungsmittels (C) werden vermischt. Dann wird 1 Teil des gemäß (b) hergestellten Härters hinzugefügt. Der relativ dünne Sirup wird zum Imprägnieren verwendet. Das Harz dringt tief in die elektrische Apparatur ein und sichert deren vollständige Isolation bei der nachfolgenden Wärmehärtung.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird, wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, eine verbesserte thixotrope Harzmasse erzeugt, welche erfindungsgemäß zum Isolieren von elektrischen Einrichtungen geeignet ist. Charakteristisch für den gehärteten Uberzug ist seine Zähigkeit, gute Flexibilität und Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, was von großem Vorteil bei Uberzügen von elektrischen Einrichtungen ist. Die Uberzüge lassen sich leicht herstellen, und die verwendeten Harzmassen weisen eine längere Topfzeit sowie gute thixotrope Eigenschaften auf.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Durch Wärme zu härtende thixotrope lagerbeständige Uberzugsmittel insbesondere zum Isolieren von elektrischen Bauteilen und Geräten auf der Grundlage von Epoxyharzen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß es 100 Gewichtsteile einer Harzmasse aus den folgenden Komponenten enthält: A. ungefähr 25 bis 60°/o eines niedermolekularen Epoxyharzes mit endständigen Epoxygruppen und einem Epoxydäquivalent von ungefahr 120 bis 220 undloder eines Epoxy-Novolak-Harzes, B. ungefahr 5 bis 35°lo einer polymerisierten Fettsäure, C. bis zu 20oln eines organischen reaktionsfähigen Verdünnungsmittels, das wenigstens eine Epoxygruppe enthält, wie z. B. Glycidyläther eines einwertigen kernsubstituierten Phenols, oder auch andere epoxygruppenhaltige Verdünnungsmittel, wie z. B. Octylen-, Nonylen-oder Decylenoxyd, D. ungefähr 1 bis 1001o eines thixotropen Mittels, wie z. B. Silica-Aerogele, Bentonit-Tone oder Metallseifen, und E. ungefähr 1 bis 40Jo eines Härtungskatalysators sowie bis zu 100 Gewichtsteile feinverteilte anorganische Füllstoffe.
  2. 2. Uberzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des niedermolekularen Epoxyharzes (A) 600 bis 900 cP beträgt.
  3. 3. Uberzugsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierte Fettsäure (B) ein Molekulargewicht von ungefähr 400 bis 800 hat.
  4. 4. Uberzugsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdünnungsmittel (C) ein langkettiges Monoepoxyharz ist mit einem Epoxyäquivalent von 300 bis 500.
  5. 5. Uberzugsmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter (E) ein Metallaminchelat verwendet wird.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung der Uberzugsmittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien (A) und (B) unter Erhitzen gemischt und anschließend die Stoffe (C).
    (D) und (E) zugefügt werden, wobei der Füllstoff zuletzt eingerührt oder eingemahlen wird.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Farbe und Lack, 1956, S. 394 und 542; 1957, S. 77; 1958, S.329 und 201; K a r s t e n, Lackrohstoff-Tabellen, 1959, S. 210; Handbuch, Bentone 18 C, deutsche Ausgabe der Süd-Chemie A. G., München, S. 3, 4 und 29.
DEW30899A 1960-10-28 1961-10-18 Durch Waerme zu haertende thixotrope, lagerbestaendige UEberzugsmittel Pending DE1207033B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6561260A 1960-10-28 1960-10-28

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0387554A3 (de) * 1989-03-14 1991-12-04 International Business Machines Corporation Flüssige Epoxydharzzusammensetzung und deren Verwendung

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