DE1011624B

DE1011624B - Process for the production of hardenable, silicon-containing synthetic resins

Info

Publication number: DE1011624B
Application number: DES31737A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Fritz Weigel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-01-08
Filing date: 1953-01-08
Publication date: 1957-07-04

Description

Verfahren zur Herstellung von härtbaren, siliciumhaltigen Kunstharzen Es ist bekannt, hochmolekulare, siliciumhaltige Kunstharze dadurch herzustellen, daß Ortho- oder Polykieselsäureester mit organischen, oxygruppenhaltigen Verbindungen zur Umsetzung gebracht werden. Durch Variierung der Mengenverhältnisse und der Herstellungsbedingungen besteht die Möglichkeit, die freien Oxygruppen des organischen Stoffes teilweise oder auch ganz mit den Kieselsäureestern zur Umsetzung zu bringen. Die auf diese Weise hergestellten hochmolekularen Verbindungen zeigen aber trotz ihrer guten thermischen Stabilität gewisse Nachteile. Sie zeigen vor allem eine geringe Haftfestigkeit auf Metallen, Glas und anderen anorganischen Stoffen.Process for the production of curable, silicon-containing synthetic resins It is known to produce high molecular weight, silicon-containing synthetic resins by that ortho- or polysilicic acid esters with organic compounds containing oxy groups implemented. By varying the proportions and the manufacturing conditions there is the possibility of the free oxy groups of the organic substance partially or to react completely with the silicic acid esters. The on this Well-prepared high molecular weight compounds show but despite their good thermal Stability certain disadvantages. Above all, they show poor adhesive strength Metals, glass and other inorganic substances.

Erfindungsgemäß werden zur Beseitigung dieser Nachteile aromatische Ortho- oder Polykieselsäureester mit rein organischen, höhermolekularen, oxygruppenhaltigen Verbindungen mengenmäßig so umgesetzt, daß nur ein Teil der vorhandenen Oxygruppen des organischen Stoffes mit den Kieselsäureestern zur Umsetzung gebracht wird, während der Rest mit Mono- und /oder Di- und/oder Polyisocyanaten zur Reaktion gebracht wird. Da bekanntlich Isocyanate schon bei Raumtemperatur mit oxygruppenhaltigen Stoffen in Reaktion treten, können für bestimmteAnwendungszwecke auch sogenanntekaschierte Isocyanate, die z. B. erst bei Temperaturen von mehr als 160° reaktionsfähig werden, Verwendung finden.According to the invention, aromatic compounds are used to eliminate these disadvantages Ortho or polysilicic acid esters with purely organic, higher molecular weight, oxy group-containing Compounds implemented in terms of quantity so that only some of the oxy groups present of the organic substance is reacted with the silicic acid esters, while the remainder reacted with mono- and / or di- and / or polyisocyanates will. Since isocyanates are known to contain oxy groups at room temperature Substances that react can also be so-called laminated for certain purposes Isocyanates, e.g. B. only become reactive at temperatures of more than 160 °, Find use.

Als Kieselsäureester kann man Kresylorthosilikate, o- oder p - Oxydiphenylorthosilikate, Monokresoxy-tridiphenoxy-silikat, Umesterungsprodukte von Kresylsilikat oderKresyl- und/oder Phenylorthosilikat mitOxydiphenyl und/oder Dioxydiphenylpropan verwenden.The silicic acid ester can be cresyl orthosilicates, o- or p-oxydiphenyl orthosilicates, Monocresoxy-tridiphenoxy-silicate, transesterification products of cresyl silicate or cresyl and / or use phenyl orthosilicate with oxydiphenyl and / or dioxydiphenylpropane.

Als oxygruppenhaltige organische Verbindungen eignen sich z. B. Polyester aus Adipinsäure, Diolen und/oder Triolen, Alkyde, Phenol-Aldelyd oder Harnstoff-Aldehyd-Kondensate, insbesondere in plastifizierter Form.Suitable organic compounds containing oxy groups are, for. B. polyester from adipic acid, diols and / or triols, alkyds, phenol-aldehyde or urea-aldehyde condensates, especially in plasticized form.

Nach diesem Verfahren hergestellte Stoffe können als elektrische Isoliermittel, als hochtemperaturbeständige Kleber und als Überzugsmaterial Verwendung finden.Substances manufactured using this process can be used as electrical insulation, as a high-temperature-resistant adhesive and as a coating material use.

Beispiel 1 100 Gewichtsteile eines Polyesters, der aus 3 Mol Adipinsäure und einem Gemisch von 1:12o1 Hexantriol und 3Mol Butylenglykol hergestellt wurde, wird in 100 Teilen Äthylacetat gelöst und mit 10 Gewichtsteilen Toluylendiisocyanat versetzt. Diesem Gemisch wird eine Lösung von 70 Gewichtsteilen Kresylorthosilikat in 70 Teilen Äthylacetat zugegeben. Mit dieser Lösung werden nach einem der üblichen Verfahren Drähte isoliert. Der erhaltene Lacküberzug zeichnet sich sowohl durch hohe thermische Stabilität als auch durch große Haftfestigkeit aus.Example 1 100 parts by weight of a polyester made from 3 moles of adipic acid and a mixture of 1: 12o1 hexanetriol and 3Mol butylene glycol was prepared, is dissolved in 100 parts of ethyl acetate and treated with 10 parts by weight of tolylene diisocyanate offset. This mixture becomes a solution of 70 parts by weight of cresyl orthosilicate added in 70 parts of ethyl acetate. With this solution are following one of the usual Procedure wires isolated. The lacquer coating obtained is characterized by both high thermal stability as well as great adhesive strength.

Beispiel 2 600 g eines mit Vorlauffettsäuren modifizierten Alkydharzes, das mit kaschiertem Isocyanat vermischt ist, wird mit 400 g Oxydiphenylorthosilikat bei einer Temperatur von 100° vermengt und anschließend in 1 kg Äthylglykol gelöst. Mit dieser Lösung werden Wicklungen elektrischer Maschinen imprägniert. Nach Abdampfen des Lösungsmittels bei 120 bis 140° wird die Temperatur auf 180° gesteigert und der Lack ausgehärtet. Der Lacküberzug zeichnet sich ebenfalls durch große Haftfestigkeit aus. Die einzelnen Drähte der Wicklung sind außerordentlich fest verbacken.Example 2 600 g of an alkyd resin modified with first run fatty acids, which is mixed with laminated isocyanate is mixed with 400 g of oxydiphenyl orthosilicate mixed at a temperature of 100 ° and then dissolved in 1 kg of ethyl glycol. This solution is used to impregnate the windings of electrical machines. After evaporation of the solvent at 120 to 140 °, the temperature is increased to 180 ° and the paint has hardened. The lacquer coating is also characterized by great adhesive strength the end. The individual wires of the winding are extremely tightly baked.

Beispiel 3 650 g eines mit Fettsäuren modifizierten Phenolharzes werden in 900 g eines Gemisches von Butanol-Xylol 1 : 1 gelöst, mit 260 g Monokresoxytridiphenoxyorthosilikat vermengt und 2 Stunden bei 100° unter Rühren erhitzt. Nach Abkühlen werden 150 g einer 50°/oigen Lösung eines stabilisierten Triisocyanates, das durch Addition von 3 Mol Toluylendiisocyanat an 1 Mol Hexantriol hergestellt wurde, in Methylbutylenglykolacetat zugegeben. Der erhaltene Lack wird nach Beispiel 2 weiterverarbeitet.Example 3 650 g of a phenolic resin modified with fatty acids dissolved in 900 g of a mixture of butanol-xylene 1: 1, with 260 g of monocresoxytridiphenoxyorthosilicate mixed and heated for 2 hours at 100 ° with stirring. After cooling, 150 g a 50% solution of a stabilized triisocyanate, which by the addition of 3 moles of tolylene diisocyanate on 1 mole of hexanetriol was prepared in methylbutylene glycol acetate admitted. The paint obtained is processed according to Example 2.

Beispiel 4 Zu 500g eines mit Adipinsäureestern plastifizierten Harnstoffharzes, das in 900 g Butanol gelöst ist, werden 400g o-Oxydiphenylorthosilikat gegeben, und die Mischung wird 1 Stunde bei 80° C unter Rühren erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die verkochte Harzmischung mit 150 g der im Beispiel 3 beschriebenen Isocyanatlösung versetzt. Die Weiterverarbeitung des erhaltenen Lackes erfolgt nach Beispiel 2.Example 4 To 500 g of a urea resin plasticized with adipic acid esters, which is dissolved in 900 g of butanol, 400 g of o-oxydiphenyl orthosilicate are added, and the mixture is heated at 80 ° C for 1 hour with stirring. After cooling down the cooked resin mixture with 150 g of the isocyanate solution described in Example 3 is offset. The lacquer obtained is further processed according to Example 2.

Es ist schon ein Verfahren bekannt, bei dem substituierte Siliciumhalogenide mit monomeren Diolen so umgesetzt werden, daß noch freie Oxygruppen verbleiben, die dann mit Di-isocyanaten poly4ddiert werden. Die Verwendung von Hieselsäureestern an Stelle von Siliciumhalogeniden stellt unter Berücksichtigung der Tatsache, daß in dem bekannten Verfahren bei der Umsetzung Halogenwasserstoff entsteht, einen technischen Fortschritt dar, -da bekanntlich Spuren von- Halogenwasserstoff aus den entstehenden höhermoleki;lazen Substanzen nur schwierig zu entfernen sind. Gerade die Abwesenheit von Halogenwasserstoff spielt bei elektrischen Isolierstoffen eine ausschlaggebende Rolle hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften, wie Isolationswiderstand usw.A method is already known in which substituted silicon halides are reacted with monomeric diols in such a way that free oxy groups still remain, which are then poly-dated with diisocyanates. the use of Silicic acid esters in place of silicon halides is under consideration the fact that in the known process in the reaction hydrogen halide arises, represents a technical advance, since it is known that there are traces of hydrogen halide it is difficult to remove substances from the resulting higher molecular weight substances. It is precisely the absence of hydrogen halide that plays a role in electrical insulating materials plays a crucial role in terms of electrical properties, such as insulation resistance etc.

Nach einem anderen bekannten Verfahren werden durch Hydrolyse von Siliciumhalogeniden gebildete OH-Gruppen, die direkt an das Siliciumatom gebunden sind, mit Isocyanaten polyaddiert, während bei der Erfindung die OH-Gruppen, die polyaddiert werden, durch längere Ketten unterschiedlicher Struktur vom Siliciumatom getrennt sind.According to another known method are by hydrolysis of Silicon halides formed OH groups that are bonded directly to the silicon atom are, polyadded with isocyanates, while in the invention the OH groups, the are polyadded by longer chains of different structures from the silicon atom are separated.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of hardenable, silicon-containing. Synthetic resins, characterized in that aromatic ortho or polysilicic acid esters with purely organic, higher molecular weight, oxy group-containing compounds in terms of quantity are reacted so that part of the oxy groups remains available and that this Part is then reacted with mono- and / or di- and / or polyisocyanates.