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Oberflächenbehandlungs- und Imprägniermittel Gegenstand der Erfindung
sind neue Oberflächenschutz- und Imprägniermittel, die aus Organosiloxangemischen
bestimmter Konstitution bestehen.
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Das Patent 854 26q. behandelt ein Verfahren zur Herstellung von Organosiloxanen
durch Hydrolyse und Kondensation von Silanmischungen. Nach diesem Verfahren wird
ein Gemisch von mindestens je einem Silan der Formeln S' X4 und R3 Si X, in denen
R entweder ein Methyl- oder Phenylrest und X ein hydrolysierbares Atom oder Radikal
bedeutet, hydrolysiert und kondensiert.
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Es wurde nun gefunden, daß die auf diese Weise erhaltenen Mischpolymerisate
sich ausgezeichnet als Oberflächenbehandlungs- und Imprägniermittel eignen und vorteilhaft
an Stelle der bisher hierzu verwendeten öle, Harze, Lacke u. dgl. verwendet werden
können. Die entsprechend Patent 854 264 erhaltenen Polymerisate stellen im allgemeinen
je nach dem O: Si-Verhältnis mehr oder minder viskose öle (O : Si-Verhältnis<
r und»bis etwa 1,3)
oder thermoplastische, feste Körper (O: Si-Verhältnis
etwa 1,3) bzw. hitzehärtbare Stoffe (O: Si-Verhältnis etwa 1,5 und mehr) dar. Die
Eigenschaften der Mischpolymerisate schwanken natürlich je nach Art der Ausgangsstoffe
und ihrem Verhältnis. Sie enthalten in ihrem strukturellen Aufbau I Einheiten des
Typus -Si- und R3 Si O -.
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Für die Imprägnierung und den Oberflächenschutz können diese Mischpolymerisate
entweder als öle oder als thermoplastische bzw. hitzehärtbare Körper Verwendung
finden. Im allgemeinen erfolgt ihre Anwendung entweder unverdünnt, zweckmäßiger
aber in Form von verdünnten Lösungen auf die in der Lack- und Imprägnierungstechnik
übliche Weise. Zum Beispiel können
Gegenstände mit einem unsichtbaren
Ölfilm überzogen werden. Dadurch wird z. B. bei keramischen Gegenständen die Oberfläche
wasserabstoßend und damit die Widerstandsfähigkeit solcher Körper gegenüber den
verschiedensten Einflüssen verbessert. Auch in der Textilindustrie können solche
dünnen Ölfilme von Wert sein, insbesondere bei Glasfasern und Glastüchern. Hier
gibt der dünne Ölfilm außerdem guten Schutz gegen einen Abrieb der einzelnen Fasern.
Um hitzehärtbare Überzüge herzustellen, werden die Mischpolymerisate in nicht vollständig
kondensiertem Zustand, zweckmäßig in organischen Lösungsmitteln gelöst, verwendet.
Nach Verdunstung des Lösungsmittels wird dann der Lackfilm durch entsprechendes
Erhitzen gehärtet. Auch als Einbettmittel für die verschiedensten Zwecke, wie z.
B. für Kondensatorplatten, können die Polymerisate Verwendung finden.
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Beispiel i Ein zur Herstellung eines Ölfilmschutzüberzuges verwendbares
Mischpolymerisat kann folgendermaßen erhalten sein: 2 Mol Phenyjdimethylchlorsilan
werden durch tropfenweise Zugabe von Alkohol verestert und dann mit i Mol Tetraäthoxysilan
versetzt. Zu der Mischung wird tropfenweise Wasser gegeben, wodurch Hydrolyse und
Kondensation stattfindet. Man erhält so ein homogenes, viskoses Öl mit einem O:
Si-Verhältnis von i, das auch bei längerem Erhitzen auf i8o° unverändert bleibt.
Wird dieses Öl mit Toluol verdünnt und damit ein in der Elektrotechnik verwendeter
keramischer Körper überzogen, so ist nach Verdunstung des Lösungsmittels der Körper
wasserabweisend und widerstandsfähig gegen die verschiedensten Einflüsse. Beispiele
Ein als Überzugsmittel verwendbares Öl mittlerer Viskosität kann folgendermaßen
erhalten sein: i Volumteil eines Gemisches von Siliciumtetrachlorid und Phenyldimethylchlorsilan
im molaren Verhältnis i : 3 wird mit 2 Volumteilen Dioxan versetzt, worauf man Eisessig
zusetzt. Hierbei findet keine Ausfällung statt. Nachdem man ungefähr die gleiche
Menge Eisessig der ursprünglichen Mischung zugesetzt und etwas erwärmt hat, entwickelt
sich etwas Chlorwasserstoff. Es wird dann noch i Volumteil verdünnte Essigsäure
i : 3 unter weiterem Erwärmen zugesetzt. Nach Verdampfung des Lösungsmittels erhält
man ein Öl mit einem O : Si-Verhältnis von o,87, das sich auch bei längerem Erhitzen
auf i8o° nicht in der Viskosität verändert. Wird mit einer Lösung dieses Öles in
Toluol ein oberflächenempfindlicher Körper behandelt, so bekommt man damit eine
wasserabstoßende und widerstandsfähige Oberflächenschicht.
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Beispiel 3 Es wird ein Mischpolymerisat verwendet, das folgendermaßen
erhalten ist: Ein Gemisch von Siliciumtetrachlorid und Phenyldimethylchlorsilan
im molaren Verhältnis 5:8 wird mit der gleichen Volummenge Dioxan verdünnt, worauf
i Volumteil Eisessig zugesetzt wird. Unter Erwärmen wird dann noch i Volumteil verdünnte
Essigsäure i : 3 tropfenweise zugegeben. Nach Abdampfen der flüchtigen Stoffe erhält
man ein mittelviskoses Öl mit einem O: Si-Verhältnis von i,o8, das bei längerem
Erhitzen auf igo° noch etwas viskoser wird. Dieses Öl, in Toluol gelöst, kann zum
überziehen von Glasfasergeweben verwendet werden und verringert so beträchtlich
die Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Fasern und vermindert gleichzeitig den Abrieb
der einzelnen Fasern. Beispiel 4 Ein Mischpolymerisat, das in gleicher Weise wie
diejenigen der vorhergehenden Beispiele zur Erzeugung eines dünnen unsichtbaren
Ölfilmes dienen kann, ist folgendermaßen hergestellt: Einer Mischung von Phenyldimethylchlorsilan
und Tetraäthoxysilan im molaren Verhältnis .2: i wird 95°/öiger Äthylalkohol, der
einige Tropfen konzentriertes H Cl enthält, langsam unter Erwärmen zugesetzt, wodurch
Hydrolyse und innere Kondensation stattfindet. Zur Beendigung der Reaktion wird
dann Wasser im Überschuß zugegeben. Nach Verdampfung der Lösungsmittel erhält man
eine leicht viskose Flüssigkeit, die ein O: Si-Verhältnis von i hat. , Beispiel
s Ein wärmehärtbare Lacküberzüge lieferndes Mischpolymerisat ist folgendermaßen
erhalten: Phenyldimethyläthoxysilan und Tetraäthoxysilan werden im Molarverhältnis
2: 3 gemischt und durch langsame Zugabe einer salzsauren Wasser-Alkohol-Mischung
hydrolysiert. Die Mischung enthält etwas mehr Wasser als für die vollständige Hydrolyse
der Silane erforderlich ist. Dann wird der Alkohol und das Wasser durch Erhitzen
verdampft. Man erhält eine viskose Flüssigkeit mit einem O: Si- Verhältnis von 1,4.
Wird dieses Polymerisat mit einem organischen Lösungsmittel, wie z. B. Toluol, verdünnt
und auf einen zu überziehenden Gegenstand, z. B. einen Metalldraht, aufgebracht,
so erhält man nach dem Trocknen und zehnstündigem Härten bei 25o° einen ausgezeichneten
isolierenden und unlöslichen Lacküberzug, der geschmeidig ist. ß;eispiel6 Einen
ähnlichen härtbaren Lackfilm kann man aus einem Mischpolymerisat erhalten, das wie
folgt gewonnen ist: Zu einer äquimolaren Mischung von Trimethyläthoxysilan und Tetraäthoxysilan
wird unter Rühren etwas mehr als die zur vollständigen Hydrolyse erforderliche Menge
Wasser in Mischung mit 2 Volumteilen Alkohol gegeben. Während der Zugabe wird das
Gemisch etwas erwärmt. Dann wird der Alkohol und das Wasser bei Zimmertemperatur
abgesaugt. Man erhält eine viskose Flüssigkeit mit eineng O: Si-Verhältnis von 1,25,
die auf
den verschiedensten Gegenständen unlösliche, hochhitzebeständige
Harzfilme ergibt.