DE954456C - Verfahren zur Herstellung von mit Organosiliciumverbindungen modifizierten AEthoxylinharzen in geloester Form - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von mit Organosiliciumverbindungen modifizierten AEthoxylinharzen in geloester FormInfo
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Description
Es ist bekannt, daß Kunstharze, die reaktionsfähige OH-Gruppen enthalten, z. B. Alkydharze
und Novolake, mit Organosiliciumverbindungen, z. B. Silanen und Siloxanen, verträglich sind und
sich durch Mischen dieser Stoffe homogene, klare und beständige Mischlösungen herstellen lassen.
Es ist ferner bekannt, daß durch längeres Kochen dieser Mischlösungen, gegebenenfalls unter Zusatz
von Wasser, schnell und quantitativ Mischpolymerisate entstehen, wobei durch eine Kondensationsreaktion
die Organosiliciumverbindungen chemisch in das Kuns,tharzmolekül eingebaut
werden.
Ätho'xylinhiarze, worunter in erster Linie Kondensationsprodukte
von Epichlorhydrin mit mehrwertigen Phenolen mit durchschnittlichi mehr als
eine Epoxygruppe pro Molekül oder identisch anders hergestellte Kondensationsprodukte verstanden
werden und wobei als mehrwertige Phenole Resorcin, Hydrochinon, 4,4-Dihydroxy-diphenyl- ao
propan bzw. -butan und Phenolfo'rmaldehydkondensationsprodukte des Novolakrypus im Betracht
kommen, sind aber im Gegensatz zu Alkydharze«,
und Novolaken von. Natur aus mit Organosiliciumverbindungen unverträglich, was daran zu erkennen
ist, daß beim mechanischen Vermischen eine Trübung auftritt und nach kurzer Zeit eine Entmischung
unter Bildung von zwei Schichten erfolgt. Ferner gelingt es nicht, bei längerem Kochen mit
oder ohne Zusatz von Wasser, also nach dem bisher bekannten, bei Alkydharze«, und! Novolaken gebräuchlichen
Verfahren, wesentliche Mengen der
eingesetzten Organosiliciumverbindungen durch Kondensation in das Äthoxylinharzmolekül einzubauen,
so daß die Tendenz zur Entmischung bestehen bleibt und sich, beim Erhitzen einer dünnen
Schicht dieser Lösung bei 2000 bis zu 95% des eingesetzten Silans bzw. Siloxane verflüchtigen und
ein trüber, blasiger Film zurückbleibt.
Es wurde nun gefunden, daß man Lösungen von echten Kondensationsprodukten von Organosiliciumverbindungen
mit Äthoxylinharzen erhalten kann, bei denen weder in der Kälte eine Schichtentrennung
stattfindet noch beim Erhitzen des Reaktionsproduktes nachweisliche Mengen der Organosiliciumverbindungen
verdampfen.
Erfindungsgemäß werden Organosilane oder Organosilangemische der allgemeinen Formel
RnSi X4 _„
worin R einen gesättigten, oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest, der auch substituiert sein
kann, X ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe oder ein Alkoxyrest, welcher verzweigte oder unverzweigte
Alkylgruppen mit vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen besitzen kann, ein Oxyaryl-
«5 oder Oxyaralkylrest und η eine Zahl von 1 bis 3
bedeutet, bzw. die entsprechenden, schwach kondensierten,
polymeren Siloxane, die im Molekül noch freie O Η-Gruppen tragen, unter langsamem Zusatz
von Wasser, dessen/ Menge 2 bis 100 Gewichtsprozent
des Silans oder Siloxans betragt, mit Lösungen von Äthoxylinharzen am Rückfluß gekocht, wobei nach Beendigung der Reaktion das
Wasser azeotrop abdestilliert und das hochviskose Harz oder die Harzlösung unter Zugabe von
Lösungsmitteln verdünnt wird.
Es wurde weiterhin gefunden, daß die Kondensation der Silane oder Siloxane, mit Äthoxylinharzen
in kürzerer Zeit und mit weit besserer Ausbeute durchgeführt werden kann, falls man mit
einem Katalysator arbeitet. So ließen sich die Reaktionszeiten
durch. Zufügen von 0,1 bis 6 Gewichtsprozent eines Katalysators, berechnet auf das
Äthoxylinharz, stark herabsetzen. Dabei zeigte es sich, daß sowohl Säuren, wie z. B. Phosphorsäure,
Schwefelsäure, Essigsäure und Oxalsäure, als auch Metallseifen, wie Alkali- und Erdalkalistearate,
-paltnitate, -naphtenate, und schließlich Metallsalze, wie z. B. Aluminiumchlorid', Eisenchlorid,
Alkali- und Erdalkalisulfide, eine reaktionsbeschleunigende Wirkung auszuüben imstande sind.
Die erhaltenen Lösungen ergeben klare Harze, die im Vergleich, zu den unmodifizierten Äthoxylinbarzen
ganz wesentliche Eigenschaftsverbesserungen aufweisen, z. B. eine starke Heraufsetzung des
Erweichungspunktes, eine außerordentliche Verbesserung der Hitzebeständigkeit, Glanzbeständigkeit
sowie eine verbesserte elektroisolierende Wir-
60 Gewichtsteile eines Äthoxyliriharzes, hergestellt
durch alkalische Kondensation von Epichlorhydrin und 4,4'-Dioxy-diphenyl-butan, werden
in einem Gemisch von 40 Gewichtsteilen Äthylglykolacetat, 35 Gewichtsteilen. Xylol und 12 Gewichtsteilen Butanol gelöst und in der Siedehitze
langsam mit 35 Gewichtsteilen Phenyltriäthoxysilan versetzt. Sodann werden portionsweise S Gewichtsteile
einer 5°/oigen Phosphorsäurelösung zugegeben und die zunächst trübe, doch nach einiger
Zeit klar werdende Lösung 2 Stunden unter Rücknuß
auf 90 bis 1500 erhitzt, wobei man das Wasser
mit dem Hauptteil des Lösungsmittels azeotrop abdestilliert. Die Harzlösung wird sodann mit dem
obigen Lösungsmittelgemisch zu einer Lösung mit 40V0 Festharzgehalt verdünnt. Eine solche. Harzlösung
ist auf Grund ihrer Haftfestigkeit als Kleber, besonders bei der Glas-Metall-Verklebung,
geeignet. Die Abdrehwiderstände liegen z. B. bei 220 mkg, während für reine Silikonharze nur
140 mkg erreichbar sind. Selbst unter Tropenbelastung, d. h. nach 100 Stunden Verweilzeit bei
400 und 100% Luftfeuchtigkeit, bleibt der Abdrehwiderstand
noch bei 70 bis So^ mkg.
8o Gewichtsteile eines durch alkalische Kondensation
von Epichlorhydrin mit 4,4'-Dioxy-diphenylpropan hergestellten Äthoxylinharzes werden in
einer Mischung von 40 Gewichtsteilen Äthylglykolacetat und 30 Gewichtsteilen Xylol gelöst und in
der Siedehitze mit 100 Gewichtsteilen einer 30°/oigen
Lösung eines schwach kondensierten Silanols, erhalten durch Hydrolyse von Diäthyldichlorsilan in
einem wässerigen Butanol - Xylol - Gemisch, zugegeben. Das Ganze wird unter Zugabe von 1 Gewichtsteil
Aluminiumchlorid als Katalysator 3 Stunden am Rückfluß gekocht und nach Abdestillieren
von etwa 6o°/o des Lösungsmittels, wobei die Temperatur
langsam auf 145 ° gesteigert wird, zu einer Lösung mit 35% Festharzgehalt verdünnt.
Die elektroisolierenden Eigenschaften eines solchen silikonmodifizierten Epoxyharzes sind hervorragend'.
Gegenüber einem reinen Epoxyharz zeigt das silikonmodifizierte nach dem Einbrennen
eine geringere Neigung zum Verspröden und ist als Drahtlackkomponente sehr geeignet. Durch
Kombination mit Phenol- oder Alkydharzen erhält man, wenn der Silikongehalt einer solchen Kombination
15 bis 25% beträgt, abriebfeste Drahtlacke.
50 Gewichtsteile eines Äthoxylinharzes, hergestellt durch Kondensation eines p-tert.-Butylphenol-foTtoaldehyd-novolaks
mit Epichlorhydrin, werden in einer Mischung von 30 Gewichtsteilen Diacetonalkohol, 20 Gewichtsteilen Toluol und
10 Gewichtsteilen. Butanol gelöst und unter Kochen am Rückfluß portionsweise 30 Gewichtsteilen einer
Mischung von Phenyltributoxy- und Methyltriäthoxysilan (1 : 1) zugegeben. Sodann fügt man als
Katalysator 1 Gewichtsteil Aluminiiumstearat hinzu und läßt langsam 4 Gewichtsteile Wasser zutropfen.
Nach 2stündigem Kochen am Rückfluß, wobei die Temperatur unter Abdestillieren des wasserhaltigen
Lösungsmittels langsam auf i8o° gesteigert wird, verdünnt man das zurückbleibende,
hochviskose Harz auf eine 45%ige Lösung. Eine
solche Lösung besitzt, wie eingangs schon erwähnt, eine große Hitze- und Glanzbeständigkeit. Als
Tränklack bietet das Material verarbeitungstechnisch den Vorteil, daß es gegenüber den reinen
Epoxyharzen einen lufttrockenen glänzenden Film gibt. Damit behandelte Körper können, eine
Zwischenbearbeitung erfahren oder erst montiert werden, und das Einbrennen erfolgt erstnach vollendeter
Montage. Die Durchschlagfestigkeit eines solchen bei etwa i8o° eingebrannten Films beträgt
bei 2o° ι oo KV/mm, bei i8o° noch. 50 KV/mm.
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Verfahren zur Herstellung von mit Organosiliciumverbindungen modifizierten Äthoxylinharzen in gelöster Form, dadurch gekennzeichnet, daß man ein gelöstes Äthoxylinharz mit monomeren Silanen bzw. Silangemischen der allgemeinen Formelworin R einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest, der auch substituiert sein kann, X ein Halogenatom oder eine Hydroxylgruppe oder einen Alkoxy-, Aryloxy- as oder Aralkoxyrest und η eine Zahl von 1 bis 3 bedeutet, oder den entsprechenden schwach kondensierten polymeren Siloxanen, die im Molekül noch reaktionsfähige OH-Gruppeti tragen, unter langsamem Zusatz von Wasser, dessen Menge 2 bis 100 Gewichtsprozent des Silans bzw. Siloxans beträgt, am Rückfluß kocht, nach Beendigung der Reaktion das Wasser azeotrop abdestilliert und das hochviskose Harz oder die viskose Harzlösung mit Lösungsmitteln verdünnt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators erfolgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Säuren, Metallseifen oder Metallsalze verwendet werden.© 609 547/557 6.56 (609 716 12.56)
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