AT370431B - Verfahren zum impraegnieren von formkoerpern aus siliconelastomeren und anwendung des verfahrens - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Formkörpern aus Silikonelasto- meren zwecks Verringerung der Absorptionsneigung für Wasser und/oder organische Substanzen. 



   Insbesondere soll das Aufnahmevermögen gegenüber dem Schweiss und seinen Komponenten beim Kontakt der Formkörper mit der menschlichen Haut vermindert werden. 



   Silikonelastomeren sind allgemein bekannt und finden in zahlreichen Industrien Anwen- dung. Einige Anwendungsarten erfordern es, dass die Silikonelastomeren mit wässerigen oder öli- gen Flüssigkeiten in Berührung kommen. So werden sie beispielsweise immer häufiger bei der Her- stellung von Prothesen u.   a.   Artikeln wie Nasenpolstern für Brillen verwendet, wobei sie wieder- holt mit dem, von der Haut des Trägers abgesonderten Talgdrüsensekret in Berührung kommen. 



   Es wurde nun gefunden, dass ein derartiger wiederholter Kontakt mit diesem Sekret zu einer Ver- färbung des Silikonelastomeren führen kann. Obwohl dieser optische Effekt durch Einverleibung von Pigmenten in das Elastomere bei der Herstellung vermindert werden kann, ist dies nicht immer wünschenswert und stellt auch keine Lösung dar, wenn ein durchsichtiges oder schwach gefärbtes
Produkt gefordert wird. 



   Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Imprägnieren von Formkörpern aus Silikonelastomeren zwecks Verringerung der Absorptionsneigung für Wasser und/oder organische Substanzen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Formkörper zumindest teilweise mit einem flüssigen Organosiloxan in Kontakt gebracht werden. 



   Formkörper aus jedem beliebigen Silikonelastomeren können nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden, um die Absorptionsneigung für Wasser oder flüssige organische Substanzen des Materials zu vermindern. 



   Silikonelastomeren und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt. 



   Massen für die Herstellung solcher Elastomerer sind härtbare Organosiloxan-Polymeren, insbesondere solche aus folgenden Einheiten : Dimethylsiloxan, Phenylmethylsiloxan, Diphenylsiloxan,   3, 3, 3-Trifluorpropylsiloxan,   Methylvinylsiloxan mit oder ohne andern Di- und Tri-Organosiloxaneinheiten, z. B. Trimethylsiloxan, Dimethylvinylsiloxan und Phenylmethylvinylsiloxaneinheiten. 



   Die Silikonelastomeren können bei erhöhter Temperatur oder bei Raumtemperatur gehärtet sein. 



  So kann beispielsweise das Ausgangsorganosiloxan durch Zusatz eines organischen Peroxyds oder eines Peresters und Anwendung von Hitze, durch Aussetzen einer Strahlung mit hoher Energie oder durch Zugabe eines Silan-Vernetzungsmittels mit oder ohne einem Siloxan-Kondensationskatalysator vernetzt werden. Solche Elastomeren sind wohlbekannt und beispielsweise in den   GB-PS Nr. 760, 451,     Nr. 764, 246, Nr. 802, 355, Nr. 841, 825, Nr. 862, 576, Nr. 957, 255, Nr. 975, 603, Nr. l, 272, 705, Nr. l, 295, 194    und Nr. 1, 296, 302 beschrieben. Das Silikonelastomere kann jeden beliebigen Füllstoff   u. a.   Zusatzstoffe, z. B. Kieselsäure, Diatomeenerde, Magnesiumoxyd und Zinkoxyd enthalten.

   Das erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere auf durchsichtige oder nur schwach gefärbte Elastomeren, bei welchen daher eine im Laufe der Verwendung auftretende Entfärbung unschön ist, anwendbar. Bevorzugte Silikonelastomeren werden aus Massen erhalten, welche aus einem Diorganosiloxan mit siliciumgebundenen Vinylgruppen, beispielsweise in   Methylvinylsiloxan- und/oder   Dimethylvinylsiloxaneinheiten, einem Organohydrogenpolysiloxan, worin die siliciumgebundenen Wasserstoffatome in den Hauptketten-Siloxaneinheiten und/oder Endsiloxaneinheiten vorhanden sein können und einem Katalysator für die Reaktion der siliciumgebundenen Vinylgruppen und der siliciumgebundenen Wasserstoffatome bestehen.

   Diese Katalysatoren sind üblicherweise Platinverbindungen oder-komplexe, können aber auch andere Verbindungen oder Komplexe anderer Übergangsmetalle, wie Rhodium sein. 



   Das flüssige Organosiloxan, welches mit der Oberfläche des Silikonelastomeren in Kontakt gebracht wird, hat vorzugsweise eine Viskosität von weniger als 200 cSt, insbesondere weniger als 50 cSt bei   25 C.   Die Art der Substituenten, welche in dem Organosiloxan an das Silicium gebunden sind, ist nicht kritisch ; sie können beispielsweise Alkylgruppen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Pentyl und   2, 4, 4-Trimethylpentyl,   Alkenylgruppen, wie Vinyl und Allyl, Arylgruppen, wie Phenyl und Naphthyl, Hydrocarboxygruppen, wie Methoxy, Äthoxy, Methoxyäthoxy und Phenoxy, halo-   geniete   Alkyl- und Arylgruppen, wie 3,3, 3-Trifluorpropyl und Chlorphenyl, aminosubstituierte Kohlenwasserstoffgruppen und Mercaptoalkylgruppen sein.

   Vorzugsweise sind mindestens 50% der Substituenten Methylgruppen und die verbleibenden Substituenten sind Wasserstoffatome, Vinylgrup- 

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 pen, Phenylgruppen und/oder Alkoxygruppen mit 1 bis 4 C-Atomen. Beispiele für bevorzugte Organosiloxane sind Polydimethylsiloxane,   Poly (methylphenylsiloxane), Poly (methylhydrogensiloxane),   Copolymeren aus Dimethylsiloxaneinheiten und Methylphenylsiloxaneinheiten, Copolymeren aus Dimethyl- 
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 tenendgruppierungen der Organosiloxane können beispielsweise aus Trimethylsiloxaneinheiten, Di-   methylvinylsiloxaneinheiten, Methylphenylvinylsiloxaneinheiten, Dimethyl- (hydrogen)-siloxaneinheiten    oder Methyldimethoxysiloxaneinheiten bestehen oder die Organosiloxane sind mit Silanolgruppen abgeschlossen. 



   Im allgemeinen wird es bevorzugt, das flüssige Organosiloxan nach dem Auftragen auf das
Silikonelastomere in einen vernetzten oder gelartigen Zustand überzuführen. Die hiefür insbesonde- re verwendeten flüssigen Organosiloxane sind jene, in welchen die Vernetzung durch reaktive
Substituenten im Molekül, wie Silanolgruppen, siliciumgebundene Wasserstoffatome, Vinylgruppen,
Alkoxygruppen   u. a.   hydrolysierbare Gruppen bewirkt wird. Vernetzungsmethoden mittels dieser reaktiven Gruppen sind dem Fachmann wohl bekannt. So kann das flüssige Organosiloxan beispiels- weise aus einer Mischung von einem Organosiloxan mit Vinylgruppen und einem Organosiloxan mit siliciumgebundenen Wasserstoffatomen bestehen.

   Eine solche Mischung von Siloxanen kann durch einen geeigneten Katalysator, beispielsweise Platinchlorwasserstoffsäure oder einen Komplex aus einer Platinverbindung mit einer organischen oder Organosiliciumverbindung geliert werden. Ein flüssiges Organosiloxan, das Silanolgruppen enthält, kann durch Zugabe eines Silans mit wenigstens drei reaktiven Gruppen wie Acetoxygruppen oder Methoxygruppen und eines carboxy- lierten Metallkatalysators geliert werden. Anderseits kann ein Organosiloxan mit siliciumgebundenen Wasserstoffatomen zur Vernetzung eines Organosiloxans mit Silanolgruppen verwendet wer- den. 



   Eine gewisse Imprägnierung des Silikonelastomeren mit dem flüssigen Organosiloxan kann durch blosses In-Kontakt-Bringen des Elastomeren mit dem flüssigen Organosiloxan erreicht werden. Eine weitaus wirksamere Imprägnierung wird hingegen unter Vakuum erreicht und es kann jede übliche Vakuum-Imprägnierungstechnik zur Anwendung gelangen. Eine geeignete Ausführungsform besteht darin, das Silikonelastomere (wenigstens teilweise) in das flüssige Organosiloxan bei oder etwa bei Raumtemperatur einzutauchen und anschliessend den Druck zu vermindern. Die
Temperatur und der Druck, bei welchen die Vakuumimprägnierung durchgeführt wird, sind nicht kritisch. Im allgemeinen wird der Imprägnierungsvorgang bei normaler oder gering erhöhter Temperatur und sehr niedrigem Druck, beispielsweise 0,0013 mbar durchgeführt.

   Die tatsächlich geeignete Temperatur und der Druck werden in der Praxis jedoch von der Flüchtigkeit des flüssigen Organosiloxans abhängen. Wenn das flüssige Organosiloxan für die Imprägnierung relativ flüchtige Komponenten enthält, welche zurückgehalten werden sollen, beispielsweise Vernetzungsmittel und Katalysatoren, so kann es erforderlich sein, das Imprägnierungsverfahren bei relativ hohen Drucken, wie 66,5 mbar durchzuführen, um einen Verlust dieser Komponenten zu verhindern. 



   Die Zeitdauer, während welcher das flüssige Organosiloxan und das Silikonelastomere in Kontakt gehalten werden, ist von einer Anzahl von Faktoren, wie dem Grad der gewünschten Imprägnierung der Art des Silikonelastomeren, der Viskosität des flüssigen Organosiloxans und dem Umgebungsdruck abhängig. Die Zeitdauer des Kontaktes kann somit von weniger als 5 min bis mehr als 10 h variieren. Nach Beendigung des Kontaktes des Silikonelastomeren mit dem flüssigen Organosiloxan kann der   Überschuss   an Organosiloxan von der Oberfläche entfernt werden. Wenn das flüssige Organosiloxan vernetzbar ist, kann das imprägnierte Elastomere einer weiteren Behandlung, beispielsweise einer feuchten Atmosphäre oder erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden, um die gewünschte Vernetzung hervorzurufen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann auf beliebige Silikonformkörper, wie Streifen, Blätter oder fertige Artikel anderer Form angewendet werden. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Behandlung von Gegenständen aus Silikonelastomeren, welche in ständigem Kontakt mit den Absonderungen der Haut stehen und somit zur Verfärbung neigen, insbesondere die Nasen-und Ohrteile von Brillenfassungen. Weitere Beispiele von derartigen Gegenständen sind äusserlich anzuwendende Prothesen und Gesichtsmasken. 

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   Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Imprägnierung von aus Silikonelastomeren bestehenden Nasenpolstern oder Ohrteilen für Bril-   lenfassungen.   



   Das folgende Beispiel, in welchem Me Methyl und Ph Phenyl bedeuten, soll die Erfindung näher erläutern. 



   Beispiel : Ein Silikonelastomeres wurde durch Mischen eines Polydimethylsiloxans mit einer Vinylgruppe an jedem endständigen Siliciumatom, eines trimethylsiloxyendblockierten Poly- (methylhydrogen)-siloxans und eines Platinkatalysators hegestellt. Diese Mischung wurde in Blätter von 2 mm Dicke gegossen und diese Blätter 1 h bei   150 C   gehärtet.

   Die Blätter wurden sodann gewogen und mit Ausnahme einer Vergleichsprobe jedes einzelne in eine 500 ml Glasflasche eingetragen und mit einer der folgenden Flüssigkeiten bedeckt : a) Polydimethylsiloxan (Viskosität bei   25 C   20 cSt) b) Copolymeres aus 90 Mol-%   MeSiO   Einheiten und 10 Mol-% MePhSiO Einheiten (Viskosi- tät bei 250C 50 cSt) c) Trimethylsiloxyendblockiertes   Poly- (methylhydrogen)-siloxan (Viskosität   bei   25 C   25 cSt) d) Mischung aus   Methylvinylpolysiloxan,   Methylhydrogenpolysiloxan und Pt-Katalysator (Vis- kosität etwa 500 cSt bei   25 C)   e) flüssiges Copolymeres von Me, SiO,   PhSiO,   PhMeSiO und   MeSiO   Einheiten, welches zu einem flexiblen Siloxanharz vernetzt werden kann. 



   Die Flaschen wurden in einen geschlossenen Raum gebracht und der Druck in diesem Raum auf etwa 39,   9. 10 2Pa   reduziert. Die Flaschen wurden herausgenommen, sobald die Gasblasenbildung an dem eingetauchten Elastomeren aufhörte, was üblicherweise nach 15 min der Fall war. 



  Nach dem Abgiessen des Überschusses an Flüssigkeit wurden die   Elastomer-Proben trockengewischt   und gewogen. Alle Proben, ausgenommen die Vergleichsprobe, zeigten eine Zunahme des Gewichtes im Verhältnis zu dem Gewicht vor der Behandlung. Die mit (d) behandelte Probe wurde 30 min auf   150 C   erhitzt, um das Imprägnierungsmittel zu vernetzen. 



   Die Proben wurden sodann mit Schweinefett in Kontakt gebracht und in Abständen bezüglich ihrer Verfärbung untersucht. Nach 3 Monaten zeigten alle behandelten Proben eine deutlich geringere Verfärbung als die Vergleichsprobe. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Imprägnieren von Formkörpern aus Silikonelastomeren zwecks Verringerung der Absorptionsneigung für Wasser und/oder organische Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper zumindest teilweise mit einem flüssigen Organosiloxan in Kontakt gebracht werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein vernetzbares Organosiloxan eingesetzt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper mit dem flüssigen Organosiloxan unter vermindertem Druck in Kontakt gebracht wird.

   4. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Imprägnierung von aus Silikonelastomeren bestehenden Nasenpolstern oder Ohrteilen für Brillenfassungen.