DED0020541MA - - Google Patents
Info
- Publication number
- DED0020541MA DED0020541MA DED0020541MA DE D0020541M A DED0020541M A DE D0020541MA DE D0020541M A DED0020541M A DE D0020541MA
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- percent
- parts
- trimethylolethane
- mixtures
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N trimethylolethane Chemical compound OCC(C)(CO)CO QXJQHYBHAIHNGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 13
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 7
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 5
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 33
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 15
- -1 polysiloxanes Polymers 0.000 description 14
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 10
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N isophorone Chemical compound CC1=CC(=O)CC(C)(C)C1 HJOVHMDZYOCNQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 5
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 5
- OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 2,5-hexanedione Chemical compound CC(=O)CCC(C)=O OJVAMHKKJGICOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- PQPVPZTVJLXQAS-UHFFFAOYSA-N hydroxy-methyl-phenylsilicon Chemical class C[Si](O)C1=CC=CC=C1 PQPVPZTVJLXQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000002889 oleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- AFILDYMJSTXBAR-UHFFFAOYSA-N (4-chlorophenyl)-triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=C(Cl)C=C1 AFILDYMJSTXBAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCO HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OONPLQJHBJXVBP-UHFFFAOYSA-N 3-(2-phenylethenyl)phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C=CC=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O OONPLQJHBJXVBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPIVYSAVIPTCCX-UHFFFAOYSA-N 4-methylpentan-2-yl acetate Chemical compound CC(C)CC(C)OC(C)=O CPIVYSAVIPTCCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000124209 Crocus sativus Species 0.000 description 1
- 235000015655 Crocus sativus Nutrition 0.000 description 1
- 235000004347 Perilla Nutrition 0.000 description 1
- 244000124853 Perilla frutescens Species 0.000 description 1
- 241001125046 Sardina pilchardus Species 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019498 Walnut oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1CCCCC1 MEWFSXFFGFDHGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- PBBAHPAMIQGMEE-UHFFFAOYSA-N dibutoxy-bis(ethenyl)silane Chemical compound CCCCO[Si](C=C)(C=C)OCCCC PBBAHPAMIQGMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOPWOUQJIMLDDM-UHFFFAOYSA-N dibutyl benzene-1,3-dicarboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC(C(=O)OCCCC)=C1 GOPWOUQJIMLDDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKWHDROANBFWSZ-UHFFFAOYSA-N dihydroxy-methyl-octadecylsilane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC[Si](C)(O)O OKWHDROANBFWSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CGBYBGVMDAPUIH-ARJAWSKDSA-N dimethylmaleic acid Chemical class OC(=O)C(/C)=C(/C)C(O)=O CGBYBGVMDAPUIH-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000010460 hemp oil Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- NYMPGSQKHIOWIO-UHFFFAOYSA-N hydroxy(diphenyl)silicon Chemical class C=1C=CC=CC=1[Si](O)C1=CC=CC=C1 NYMPGSQKHIOWIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- RXTNIJMLAQNTEG-UHFFFAOYSA-N methylamyl acetate Natural products CCCCC(C)OC(C)=O RXTNIJMLAQNTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010491 poppyseed oil Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004248 saffron Substances 0.000 description 1
- 235000013974 saffron Nutrition 0.000 description 1
- 235000019512 sardine Nutrition 0.000 description 1
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002383 tung oil Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000008170 walnut oil Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 26. Mai 1955 Bekanntgemacht am 4. Oktober 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung neuer Organosiloxan-Alkydharze mit besseren Eigenschaften.
Organosiloxänharze, die. bekanntlich eine ausgezeichnete
Hitzebeständigkeit, jedoch häufig einen Mangel an anderen wünschenswerten Eigenschaften
aufweisen, wurden bereits mit verschiedenen organischen . Polycarbonsäuren und Polyalkoholen zu
Organosiloxan-Alkydharzen modifiziert. Jedoch haben auch diese noch Nachteile: Man kann mit ihnen keine
glatten Überzüge auf dünnem rundem oder auf rechtwinkligem, sechseckigem oder anderem, Kanten aufweisendem
Draht erzielen; es entstehen hierbei spröde Filme, die Haarrisse bilden und dem bei isolierten
Drähten üblichen Wickeln nicht standhalten; schließlich sind auch, noch die Schwierigkeiten bei der
bisherigen Herstellung der Organosiloxan-Alkyde zu berücksichtigen, da hierbei ein umständliches Zweistufenverfahren
erforderlich ist und meist auch hochsiedende Lösungsmittel mitverwendet werden. Außerdem
treten Schwierigkeiten bei der Kontrolle der Viskosität des Endproduktes auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Hersteilung verbesserter Organopolysiloxan-Alkydharze
durch Umsetzung von folgenden Verbindungen:
(i) 5 bis 6o Gewichtsprozent Organosiliciumverbindungen
der Formel
R«SiX„
O4-,
worin R ein einwertiger oder halogenierter einwertiger Kohlenwasserstoffrest, X ein Halogenatom, ein Alkoxy-
609 6S6/S16
D 20541 IVb/39 c
oder Oxyrest ist und η einen durchschnittlichen Wert
von ι bis 2, m einen solchen von 0,05 bis 3 ha-t und die
Summe von m + η nicht mehr als 4 beträgt;
(2) 10 bis 35 Gewichtsprozent Trimethyloläthan der Formel CH3-C(CH2OH)3 oder dessen Mischungen
mit anderen Alkoholen;
(3) 20 bis 60 Gewichtsprozent Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid oder niedrigeren Alkylestern miteinander.
Die Umsetzung erfolgt unter Erhitzen, zweckmäßig auf 100 bis 2500, in einem Ein- oder
Zweistufenverfahren, im letzteren Fall gegebenenfalls unter Verwendung von Lösungsmitteln.
Die erfindungsgemäß als Ausgangsstoff (1) verwendeten
Organosiliciumverbindungen können sowohl monomere Silane der Formel R„SiXm, worin η einen
Wert von 2 bis 3 hat, als auch polymere Teilhydrolysate von Silanen und monomere oder polymere, vollständig
hydrolysierte Silane sein. Die polymeren Teilhydrolysate von Silanen sind Polysiloxane, welche noch
restliche Alkoxyreste oder Halogenatome an den Si-Atomen enthalten. Die vollständig hydrolysierten
Silane sind entweder monomere Silanole oder Oxygruppen aufweisende Polysiloxane. Diese Hydrolysate
oder Teilhydrolysate werden mittels bekannter Veras fahren hergestellt.
Die Organosiliciumverbindungen (1) können auch mehr als eine Art von R- und X-Gruppen aufweisen.
Beispiele der anwendbaren Organosiliciumverbindungen sind Dimethyldichlorsilan, Dibutyldiisopropoxysilan,
Phenylmethyldiäthoxysilan, Divinyldibutoxysilan, Tolyltriäthoxysilan, Cyclohexyltrimethoxysilan,
Phenylmethyldibrornsilan, Trifluormethylphenyl-methyldichlorsilan, Chlorphenyltriäthoxysilan,
Bromxenyltrichlorsilan, Stearylmethyldiäthoxysilan, Allylstearyloxydimethoxysilan und Mischungen dieser
Stoffe sowie deren Teilhydrolysate und/oder vollständige Hydrolysate und/oder Mischungen hiervon.
Ferner sind anwendbar Diphenyl-, Phenylmethyl-, Dimethyl-, Chlorphenylmethyl- und Octadecylmethylsilandiol
sowie Kombinationen dieser Verbindungen. Gegebenenfalls können die als Ausgangsstoff (1)
dienenden Organosiliciumverbindungen teilweise durch für Silikon-Alkydharze an sich bekannte Modifizierungsmittel,
wie z. B. trocknende Öle und/oder
trocknende Ölsäuren, ersetzt werden, die in üblicher Weise verarbeitet werden. Vorzugsweise sind
Mischungen aus mindestens 50 Gewichtsprozent der Organosiliciumverbindungen und höchstens 50 Gewichtsprozent
an trocknendem Öl und/oder trocknen-
den Ölsäuren geeignet. Verwendbar sind die Säuren von Leinöl, Sardinenöl, Soj abohnenöl, Tungöl, Oiticicaöl,
Perillaöl, Chinaöl, Hanföl, Mohnöl, Safranöl, Sonnenblumenöl und Walnußöl sowie dehydratisierte
Rizinusölsäure. In gleicher Weise können auch die
genannten Öle selbst Verwendung finden. Die
trocknenden Öle, trocknenden Ölsäuren und die Organosiliciumverbindungen können auf jede beliebige
Weise miteinander kombiniert werden.
Der gesamte beim erfindungsgemäßen Verfahren umgesetzte Alkohol (2) kann Trimethyloläthan
CH3C(CH2OH)3 sein. Es können jedoch auch
Mischungen von Trimethyloläthan mit anderen Alkoholen Verwendung finden; diese Mischungen müssen
mindestens 20 Gewichtsprozent Trimethyloläthan enthalten. Bis zu 50 Gewichtsprozent der gesamten
Alkoholgemische können aus einem zweiwertigen Alkohol bestehen, wie z. B. Äthylenglykol und
Neopentylglykol. Bis zu 30 Gewichtsprozent der Alkoholgemische können aus einem anderen dreiwertigen
Alkohol als Trimethyloläthan bestehen, wie z. B. Glyzerin. Innerhalb der genannten Grenzen kann
jede behebige Kombination von Trimethyloläthan und/oder zweiwertigem und/oder anderem dreiwertigem
Alkohol angewandt werden.
Als Ausgangsstoff (3) für die erfindungsgemäßen Reaktionsgemische kann jede beliebige Dicarbonsäure
oder deren Mischungen Verwendung finden. Beispiele solcher Säuren sind aliphatische Dicarbonsäuren, wie
Malon-, Adipin-, Sebacin- und Dimethylmaleinsäure; cycloaliphatische Dicarbonsäuren, wie Cyclohexyldicarbonsäure,
und aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthal-, Terephthal-, Isophthal-, Naphthal- und Diphensäure,
ferner Stilbendicarbonsäure, Tolandicarbonsäure und Dibenzyldicarbonsäure. Gleichermaßen sind
die Anhydride der genannten Säuren verwendbar. Außerdem können die niedrigeren Alkylester der
Dicarbonsäuren benutzt werden, bei denen die Alkylreste
weniger als 9 C-Atome aufweisen. Beispiele solcher Alkylester sind die Methyl-, Äthyl-, Propyl-
und Amylester der obengenannten Carbonsäuren.
Eine Ausführungsform der Erfindung, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, arbeitet nach dem
Einstuf en verfahr en, bei welchem beispielsweise ein Organopolysiloxan vorzugsweise mit einem Gemisch
von 50 bis 100 Gewichtsprozent Trimethyloläthan mit bis zu 50 Gewichtsprozent zweiwertigem Alkohol, wie
z. B. Äthylenglykol, und einem niedrigeren Alkylester einer Dicarbonsäure umgesetzt wird. Diese einstufige
Arbeitsweise ist besonders vorteilhaft aus folgenden Gründen: 1. Einstufenverfahren sind, wie bekannt,
naturgemäß weniger kompliziert und im allgemeinen auch wirtschaftlicher und erfordern weniger Zeitaufwand
als Zweistufenverfahren. 2. Sie erfordern keinerlei Lösungsmittel während der Umsetzung, so
daß das fertige polymere Harz sowohl in verhältnismäßig niedrigsiedenden, billigen Lösungsmitteln als
auch in den für Zweistufenverfahren erforderlichen hochsiedenden Lösungsmitteln angewandt werden
kann. 3. Die Umsetzung kann bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden. 4. Die Viskosität des
Endharzes kann leicht kontrolliert werden, was yor allem für das Überziehen von Magnetdraht von sehr
großer Bedeutung ist, da es gerade hier bisher schwierig war, die Viskosität des Endhärzes vorher zu
bestimmen. .
Wenngleich dieses Einstufenverfahren bevorzugt wird, können doch auch verschiedene zweistufige
Arbeitsweisen mit Erfolg' angewandt werden. Beispielsweise kann man zuerst die Dicarbonsäure bzw. deren
Anhydrid oder Ester mit dem Alkohol umsetzen und sodann die Organosiliciumverbindung zugeben.
Sowohl bei dem Einstufen- als auch bei dem Zweistufenverfahren, bei dem der Alkohol und die Dicarbonsäure
zuerst i miteinander umgesetzt und die Organosiliciumverbindung später zugegeben wird, lag
benötigt man, wenn der verwendete Alkohol entweder
656/515
D 20541 IVb/39c
nur Trimethyloläthan ist oder letzteres in Kombination mit bis zu 50 °/0 zweiwertigem Alkohol, wie Äthylenglykol,
verwendet wird, keinen Veresterungskatalysator. Dies ist vorteilhaft, da die Gegenwart eines
solchen Katalysators im Harz im allgemeinen zu einer schnellen Zersetzung bei erhöhten Temperaturen führt.
Harze, die ohne Katalysator hergestellt sind, weisen eine größere Hitzebeständigkeit auf als Harze, die
einen Katalysator enthalten. Außerdem wird durch die Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Reaktion
kein Umesterüngskatalysator benötigt wird, die Abspaltung von Phenylgruppen, welche in den Organopolysiloxanen
vorhanden sein können, bei Umsetzungstemperaturen von 2500 oder höher weitgehend ver-
mieden. Eine solche Abspaltung der Phenylgruppen trat bisher immer auf, wenn Katalysatoren verwendet
wurden.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Harze sind den bisher bekannten organischen Harzen und Silikonharzen
sowie Kombinationen dieser beiden Harztypen überlegen, weil mit ihnen feiner Draht, d. h. solcher
mit einem Durchmesser kleiner als 0,1 mm, und kantiger, z. B. sechseckiger oder rechteckiger Draht
mit einem glatten, gleichmäßigen Film hoher Durch-Schlagsfestigkeit
und gleichmäßiger Dicke überzogen werden kann. Durch Tauchen oder Spritzen der neuen
Harze erhält man mit den üblichen Verfahren und Vorrichtungen ausgezeichnete Überzüge auf elektrischen
Leitern.
Ein sehr guter Überzug wird erhalten, indem man beispielsweise Magnetdraht in eine Lösung der erfindungsgemäßen
Harze taucht und sodann in einem Turm bei hohen Temperaturen härtet und diese aus
Tauchen und Härten bestehende Folge so lange wiederholt, bis der Draht genügend Harz aufgenommen hat.
Im allgemeinen ist dies nach sechsmaligem Durchgang geschehen. Die auf diese Weise erhaltenen Überzüge
sind glatt und gleichmäßig und weisen eine hohe Durchschlagsfestigkeit, vorzügliche Lösungsmittelfestigkeit,
Filmstärke und Biegsamkeit sowie Reißfestigkeit bei hohen Temperaturen und/oder bei
starkem Wickeln auf.
Die diesen Filmen innewohnende bemerkenswerte Reißfestigkeit ist gänzlich unerwartet im Hinblick auf
die bekannte Neigung der mit Trimethylolpropan hergestellten Silikon-Alkydharze zur Rißbildung. Durch
ihre Fähigkeit, hohen Temperaturen und einer physischen Verformung des Drahtes, wie z. B. einer Dehnung
um etwa 3O°/0 der ursprünglichen Länge, einem
straffen Wickeln mit scharfen Windungen um Spulen ■u.dgl., zu widerstehen, zeichnen sich die erfindungsgemäß
erhaltenen Harze vor den mit Trimethylolpropan hergestellten Produkten, ja überhaupt vor
allen anderen organischen Harzen, Silikonharzen oder Kombinationen von Silikon- und organischen Harzen
aus.
Die erfindungsgemäßen Harze eignen sich ganz allgemein ausgezeichnet als Schutzüberzüge auf Metallflächen.
Sie können in einem beliebigen bekannten
<6o Farbträger und in anderen organischen Lösungsmitteln
gelöst und durch übliche Arbeitsmethoden, wie Tauchen, Bürsten, Spritzen u. dgl., auf Metallflächen
aufgebracht werden. Der harzartige Überzug kann sodann gehärtet werden, wenn das Organopolysiloxan
unmodifiziert ist, oder man kann ihn an der Luft trocknen, wenn das Organopolysiloxan ein
trocknendes Öl enthält. In jedem Falle ist die gebildete Oberfläche hart und außergewöhnlich beständig
gegen Witterungseinflüsse, welche andere Metallschutzüberzüge zerstören. Die harzartigen Schutzüberzüge
haben ferner eine ausgezeichnete Festigkeit gegenüber Chemikalien und insbesondere gegen Lösungsmittel.
Sie sind hitzebeständig und nicht thermoplastisch bei hohen Temperaturen. Somit können diese Produkte
mit großem Vorteil für Farben, Lacke, Emaillen und andere Schutzüberzüge Verwendung finden.
In den folgenden Beispielen betreffen die angegebenen Teile und Prozente Gewichtsteile und
Gewichtsprozente.
Ein Gemisch von 189 Teilen Trimethyloläthan, 98 Teilen Äthylenglykol, 510 Teilen Dimethylterephthalat
und 203 Teilen Diphenylsiloxan, das 20 Gewichtsprozent siliciumgebundene Methoxygrupperi enthält,
wird nach dem Einstufenverfahren umgesetzt. Die Ausgangsstoffe werden in einen auf 140° erhitzten
Kolben gegeben, und die Temperatur wird allmählich auf 1650 erhöht; der Kolben wird mit Stickstoff ausgeblasen
und die Stickstoffatmosphäre bei der Umsetzung beibehalten. Die Temperatur wird auf 2300
erhöht, bis annähernd die berechnete Menge Methanol abgespalten ist. Das erhaltene polymere Harz verdünnt
man mit einer Mischung von 2 Teilen Diacetonalkohol und 1 Teil Butyrolacton zu einer Lösung von
50% Feststoffgehalt. Die gekühlte Lösung wird mit einem aus 3 Teilen Erdölkohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
ι Teil Isophoron und 3 Teilen Methylamylacetat bestehenden Lösungsmittelgemisch auf 20 bis
25 % Feststoffanteile, d. i. auf die für das Tauchverfahren geeignete Viskosität, weiter verdünnt.
Durch Tauchen in diese Harzlösung überzieht man nun Kupfermagnetdraht mit einem Durchmesser von rund
ι μ und führt ihn durch einen etwa 90 cm langen senkrechten Ofen mit einer Geschwindigkeit von
10,5 m/min, wobei die Höchsttemperatur 600° beträgt. Das Lösungsmittel wird dabei abgetrieben und der
Harzüberzug gehärtet. Das Tauchen, und Härten wiederholt man sechsmal, worauf ein Harzüberzug von
0,03 mm Dicke erhalten wird.
Eine Betrachtung des Überzugs erweist, daß derselbe glatt, durchgehend gleichmäßig und hart ist. Zur
Überprüfung läßt man den mit einem solchen Überzug versehenen Draht ein stromführendes Bad durchlaufen.
Durch Schließen eines Stromkreises zeigen sich Brüche und Ungleichmäßigkeiten im Überzug an.
Dabei wird festgestellt, daß im Durchschnitt nur zwei Brüche je 30 m Draht vorhanden sind im Gegensatz
zu etwa fünfzehn Brüchen je 30 m Draht bei bisher üblichen Überzügen. Die Durchschlagsfestigkeit des
Drahtes beträgt 4000 Volt/0,025 mm. Die Lösungsmittelfestigkeit, Widerstandsfestigkeit gegen Abschürfung
und andere physikalische Eigenschaften des Überzugs sind ausgezeichnet.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn man statt Dimethylterephthalat Dibutylisophthalat verwendet.
609 656/515
D 20541 IVb/39c
Zum Vergleich wird ein anderes Harz, in dem das
Trimethyloläthan durch Glyzerin ersetzt ist, geprüft, das aber den Draht dieser Größe nicht auf befriedigende
Weise überzieht. Der erhaltene Überzug ist in diesem Falle rauh und ungleichmäßig, seine Durchschlagsfestigkeit,
daher vollständig unbefriedigend und der Überzug unbrauchbar.
ίο Gemäß Beispiel ι setzt man 81,5 Teile Äthylenglykol,
211 Teile Trimethyloläthan, 510,5 Teile. Dimethylterephthalat
und . 197 Teile Phenylmethylsiloxan, das 30% siliciumgebundene Methoxygruppen
enthält, zu einem Harz um und verdünnt dieses zuerst mit einer aus 1 Teil Acetonylaceton und 2 Teilen
Diacetonalkohol zusammengesetzten Lösung auf 50% Feststoffgehalt und sodann mit dem im Beispiel 1
angegebenen Lösungsmittelgemisch auf 20 bis 25 °/0 Feststoff gehalt. Mit diesem Harz wird ein Kupferdraht
mit einem Durchmesser von rund.0,1 mm nach Beispiel ι überzogen, wobei jedoch die Temperatur im
oberen Teil des Turmes 7000 beträgt und der Draht mit einer Geschwindigkeit von etwa 19 m/min hindurchgeleitet
wird. Der erhaltene Überzug ist nach sechsmaligem Tauchen und Härten 0,27 mm dick und
entspricht in jeder Beziehung dem nach Beispiel 1 erhaltenen Produkt.
Das nach Beispiel 1 aus 68 Teilen Äthylenglykol,
263 Teilen Trimethyloläthan, 567 Teilen Dimethylterephthalat und 102 Teilen eines-Diphenylsiloxans,
das 2O°/0 siliciumgebundene Methoxygruppen enthält,
in Gegenwart einer katalytischen Menge von Magnesiumacetat. erhaltene Harz wird zunächst mit Isophoron
auf 80 °/0 Feststoffgehalt, hierauf mit Diacetonalkohol
auf 5o°/0 Feststoffteile und mit Butyrolacton auf 40 °/0 Feststoff gehalt verdünnt. Diese Lösung wird im
üblichen Tauchverfahren auf feinen Draht aufgebracht und erweist sich als ebenso geeignet wie das
nach Beispiel 1 erhaltene Produkt.
Nach dem Zweistufenverfahren wird zunächst ein Gemisch von 76 Teilen wasserfreiem Glyzerin, 101 Teilen
Trimethyloläthan, 79 Teilen Äthylenglykol und • 491 Teilen Dimethylterephthalat auf 165° erhitzt und
bei dieser Temperatur mit fortlaufendem Stickstoffdurchleiten begonnen. Die Temperatur steigert man
nun auf 2300 und führt die Umsetzung so lange weiter, bis die berechnete Menge Methanol abgespalten und
das Harz eingedickt ist. Das Reaktionsprodukt wird dann mit einer Mischung von je 1 Teil des Phenyläthers
von Äthylenglykolmonoacetat
G6H6OCH2CH2OOCCH3
und Diacetonalkohol zu einer Lösung mit 50% Feststoffen verdünnt. Nunmehr setzt man 253 Teile eines
Phenylmethylsiloxans, das 3O°/0 siliciumgebundene
Methoxyreste enthält, zu und verdünnt die Mischung mit Acetonylaceton auf 30% Feststoffe. Sodann wird
die Mischung auf 1350 erhitzt, bis kein Methanol mehr entweicht. Das auf seine Eigenschaften als Überzugsharz für Metallplatten im Tauchverfahren geprüfte
Harz gibt einen Film mit guter Lösungsmittelfestigkeit sowie hervorragenden physikalischen Eigenschaften
nach iöstündigem Härten bei 2000. Das Harz
eignet sich insbesondere zum Überziehen der Innenflächen von Metallbehältern, wie Z.B.Konservendosen.
Zunächst werden 290 Teile Trimethyloläthan und 468 Teile Dimethylterephthalat in einem mit einem
Thermometer, einer Rührvorrichtung und einem Kondensator versehenen dreihalsigen Kolben mit einer
katalytischen Menge. Magnesiumacetat und einer genügenden Menge Isophoron versetzt, um eine 8o°/0
Feststoffe enthaltende Lösung herzustellen. Nach Erhitzen der Reaktionsmischung beginnt die Umsetzung
bei etwa 1480. Bei 160° wird mit einem fortlaufenden
Stickstoffdurchleiten begonnen und die Erhitzung bis auf 2210 fortgesetzt; bei dieser Temperatur
verdickt sich das Harz, wobei ungefähr die berechnete Menge Methanol entwichen ist. Die
Erhitzung wird sodann beendet und so viel Kresol zugegeben, daß eine 5o°/0 Feststoffe enthaltende
Lösung vorliegt; man kühlt auf 1630 ab und gibt
242 Teile eines Phenylmethylsiloxans, das 30°/0 siliciumgebundene
Methoxygruppen enthält, zu. Sodann erhitzt man abermals, wobei man die Temperatur bis
auf 212° steigert, bis etwa die theoretische Menge Methanol entwichen ist. Das gekühlte Reaktionsprodukt wird mit einem Kohlenteer-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
auf 30 °/0 Feststoffe verdünnt und
damit ein Kupferdräht mit einem Durchmesser von etwa ι mm nach dem Tauchverfahren überzogen und
in einem rund 3,5 m langen senkrechten Ofen gehärtet. Die Temperatur im oberen Teil des Ofens beträgt 485 °,
die Durchzugsgeschwindigkeit 4,5 m/min. Nach sechsmaligem Tauchen und Härten hat der Harzüberzug
eine Dicke von 0,07 mm, der glatt, durchgehend gleichmäßig ist und gute dielektrische Eigenschaften
als Magnetdrahtemail hat.
Gleichwertige harzartige Überzüge erhält man, wenn man statt der vorstehend benutzten Siliciumverbindung
eine Organosiliciumverbindung, die aus 51 Molprozent
Phenylmethylsiloxan-, 28 Molprozent Monomethylsiloxan, 14 Molprozent Monophenylsiloxan-
und 7,5 Molprozent Diphenylsiloxan-Einheiten besteht und 3 Gewichtsprozent siliciumgebundene Hydroxylreste
enthält, verwendet.
In einem Zweistuf en verfahren werden zunächst 76,5 Teile Äthylenglykol, 197,5 Teile Trimethyloläthan
und 247 Teile eines Phenylmethylsiloxans, das 30% siliciumgebundene Methoxyeinheiten enthält, in
Gegenwart einer katalytischen Menge Perfhiorglutarsäure bei einer Temperatur von 1960 umgesetzt, wobei
bei etwa i6o° mit fortlaufendem Stickstoffdurchleiten begonnen und etwa die berechnete Menge Methanol
abgespalten wird. Zu der auf 1650 gekühlten Reaktionsmischung
gibt man 479 Teile Dimethylterephtht lat,
erhitzt auf 2050, ohne daß eine merkliche Umsetzung stattfindet, kühlt sodann auf i6o° und setzt
0,05 Teile Magnesium acetatkatalysator zu. Die
55S.T15
D 20541 IVb/39 c
Mischung wird hierauf abermals erhitzt; die Umsetzung beginnt bei 1850. Nach dem Erhitzen auf 2600 und
Entfernen von etwa der berechneten Menge Methanol verdickt sich das Harz, das gemäß Beispiel 2 zuerst
auf 5O°/0 und dann auf 20 bis 25% Feststoffgehalt
verdünnt wird. Beim Überziehen von Draht mit dieser Harzlösung erhält man ausgezeichnete Ergebnisse,
ähnlich wie nach Beispiel 1.
In einem Zweistufenverfahren werden zunächst 120 Teile Trimethyloläthan, 83 Teile Terephthalsäure
und 49 Teile Maleinsäureanhydrid zu so viel Isophoron gegeben, daß man eine 40% Feststoffe enthaltende
Lösung erhält. Diese Mischung erhitzt man so lange in einer Stickstoffatmosphäre, bis im wesentlichen die
berechnete Menge Wasser abgeschieden ist. Die gekühlte Reaktionsmischung wird mit 122 Teilen
Diphenyldimethoxysilan zusammen mit einer genügenden Menge Kresol versetzt, um die Lösung bis auf
20 bis 25% Feststoffanteile zu verdünnen. Das Erhitzen setzt man fort bis auf 230°, bis etwa die
theoretische Menge Methanol entwichen, und das Harz bis zur gewünschten Viskosität eingedickt ist. Die
erhaltene Harzlösung ist dem. nach Beispiel 5 erhaltenen Harzprodukt gleichwertig.
Claims (2)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Herstellung von Organosiloxan-Alkydharzen, dadurch gekennzeichnet, daß(1) 5 bis 60 Gewichtsprozent Organosiliciumverbindungen der FormelRmSiXmO4 -m- n,worin R ein gegebenenfalls halogenierter einwertiger Kohlenwasserstoffrest, X ein Wasserstoffatom, ein Alkoxy- oder ein Oxyrest, η ι bis 2, m 0,05 bis 3 und m + η höchstens 4 ist, (2) 10 bis 35 Gewichtsprozent Trimethyloläthan der Formel CH3-C(CH2OH)3 oder dessen Mischungen mit einem zweiwertigen Alkohol und/oder einem anderen dreiwertigen Alkohol, wobei die Mischungen mindestens 20 Gewichtsprozent Trimethyloläthan enthalten müssen und bis zu 50 Gewichtsprozent eines zweiwertigen Alkohols und/oder bis zu 30 Gewichtsprozent eines anderen dreiwertigen Alkohols enthalten können, und (3) 20 bis 60 Gewichtsprozent einer Dicarbonsäure und/oder deren Anhydrid bzw. deren niedrigeren, weniger als 9 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkylester in einem Einstufen- oder Zweistufenverfahren, im letzteren Falle gegebenenfalls unter Verwendung von Lösungsmitteln, durch Erhitzen, zweckmäßig auf 100 bis 2500, miteinander umgesetzt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstoff (2) Mischungen von mindestens 50 Gewichtsteilen Trimethyloläthan und höchstens 50 Gewichtsteilen eines zweiwertigen Alkohols verwendet werden.
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2747233C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von mit (Meth)Acrylsäureestern modifizierten Organopolysiloxanen | |
| EP0006432B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von hitzehärtbaren Siliconharzen | |
| DE2637955A1 (de) | Niedrigviskose alkydharze und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE3103932C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von insbesondere als Elektroisolierharze verwendbaren hitzehärtbaren Organosiloxanharzen | |
| DE960505C (de) | Verfahren zur Herstellung von Organosiloxan-Alkydharzen | |
| DED0020541MA (de) | ||
| DE1520174A1 (de) | Verfahren zur Herstellung isolierter Spulen | |
| DE60304827T2 (de) | Niedrige voc's vinylester harzzusammensetzungen und anwendungen | |
| DE2447654C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanharzen, die Pyromellitsäurediimidgruppen enthalten | |
| DE1164588B (de) | UEberzugsmittel bzw. daraus hergestellte Lacke fuer elektrische Leiter | |
| DE2107471C3 (de) | Siliciummodifiziertes organisches Harz | |
| DE1021169B (de) | Verfahren zur Herstellung modifizierter Organopolysiloxane | |
| DE1494536A1 (de) | Hochhitzebestaendige Elektroisolierlacke,insbesondere Drahtlacke | |
| DE961831C (de) | Verfahren zum Haerten von Silikonharzen, vor allem Silikonharzlacken | |
| EP0321502A1 (de) | Lufttrocknende alkydharzbindemittel, verfahren zu ihrer herstellung, überzugsmittel auf der basis der alkydharzbindemittel sowie deren verwendung als bautenanstrichmittel | |
| DE1083370B (de) | Elektrische Leiter mit Polyesterharz-Isolierungen und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE965767C (de) | Verfahren zur Herstellung von Siliciumalkydharzen | |
| DE3214985A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines mit wasser verduennbaren, waermehaertbaren, mit organischen polyolen modifizierten organopolysiloxans | |
| DE3132145A1 (de) | Oxidativ vernetzbare polysiloxanharze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als lackbindemittel | |
| DE962464C (de) | UEberzugsmasse, insbesondere lufttrocknender Lack | |
| DE2313098C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Lackkunstharzen | |
| DE1028721B (de) | Kombinationslacke auf Basis von Silikonalkydharzen und Polyvinylharzen | |
| DE1048696B (de) | Verfahren zur Herstellung von hitzehartbaren Silikonharzmassen | |
| DE2036014A1 (de) | Mit trocknenden Ölen modifizierte Epoxidharze | |
| AT164534B (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkyd-Polysiloxanharzen |