DE102009026044A1 - Silicone-based material and use of the material - Google Patents

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    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff auf Silikonbasis und die Verwendung des Werkstoffes. Um einen neuen Werkstoff zu schaffen, der einen aktiven und passiven Hygieneschutz bietet und der leicht und gleichmäßig auf eine Vielzahl von Substraten auftragbar ist, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß der Werkstoff mindestens 80 Gew.-% Silikonelastomer oder Silikonkautschuk mit einer Viskosität von weniger als 100000 mPa·s und bis zu 3 Gew.-% Pyrithionsalz enthält. Es hat sich im Rahmen der Erfindung überraschend herausgestellt, daß sich mit einem derartigen Werkstoff auf einer Vielzahl von Substraten ein klarer Schutzfilm ausbilden läßt, der physiologisch unbedenklich ist und gleichzeitig einen aktiven und passiven Hygieneschutz (antimikrobielle und fungizide Wirkung) mit Langzeitwirkung bietet.The invention relates to a silicone-based material and the use of the material. In order to create a new material which provides active and passive hygiene protection and which can be easily and uniformly applied to a variety of substrates, it is proposed in the invention that the material at least 80 wt .-% silicone elastomer or silicone rubber having a viscosity of less than 100,000 mPa · s and up to 3 wt .-% pyrithione salt. It has surprisingly been found in the context of the invention that can form a clear protective film with such a material on a variety of substrates, which is physiologically harmless and at the same time provides active and passive hygiene protection (antimicrobial and fungicidal action) with long-term effect.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff auf Silikonbasis und die Verwendung des Werkstoffes.The The invention relates to a silicone-based material and its use of the material.

Polyorganosiloxane, auch als Silikone bezeichnet, sind synthetische Polymere, bei denen Siliziumatome über Sauerstoffatome linear oder verzweigt verknüpft sind. Die restlichen freien Valenzelektronen des Siliziums sind durch Kohlenwasserstoffe abgesättigt. Es sind additions- und kondensationsvernetzende Silikonkautschuke und Silikonelastomere bekannt. Silikonkautschuke werden beispielsweise für Mundteile von Babysaugern und elastische Backformen sowie für als Negativformen im Kunstguß und in der Dentaltechnik verwendet. Silikonelastomere werden insbesondere im Baugewerbe als Dichtstoff zum Füllen von Fugen verwendet.polyorganosiloxanes also referred to as silicones, are synthetic polymers in which Silicon atoms linear or branched via oxygen atoms are linked. The remaining free valence electrons of the silicon are saturated by hydrocarbons. They are addition- and condensation-curing silicone rubbers and silicone elastomers. Silicone rubbers, for example for mouth parts of baby suckers and elastic bakeware as well as for negative forms in art casting and in used in dental technology. Silicone elastomers in particular used in construction as a sealant for filling joints.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Werkstoff zu schaffen, der einen aktiven und passiven Hygieneschutz bietet und das leicht und gleichmäßig auf eine Vielzahl von Substraten auftragbar ist.task The invention is to provide a new material, the one offers active and passive hygiene protection and that easily and evenly can be applied to a variety of substrates.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkstoff mindestens 80 Gew.-% Silikonelastomer oder Silikonkautschuk mit einer Viskosität von weniger als 100.000 mPas und bis zu 3 Gew.-% Pyrithionsalz enthält.These The object is achieved according to the invention that the material is at least 80 wt .-% silicone elastomer or silicone rubber with a viscosity of less contains as 100,000 mPas and up to 3 wt .-% pyrithione salt.

Es hat sich im Rahmen der Erfindung überraschend herausgestellt, daß sich mit einem derartigen Werkstoff auf einer Vielzahl von Substraten ein klarer Schutzfilm ausbilden läßt, der physiologisch unbedenklich ist und gleichzeitig einen aktiven und passiven Hygieneschutz (antimikrobielle und fungizide Wirkung) mit Langzeitwirkung bietet. Der Schutzfilm ist auch von einer Vielzahl von Substraten leicht abziehbar, was es ermöglicht, diese Substrate vorübergehend zu versiegeln, beispielsweise um einen vorübergehenden Schutz, beispielsweise gegen Verkeimung, Verkratzen oder Oxidation zu erreichen oder um Teile vorübergehend miteinander zu verbinden. Ebenso ist es möglich, aus dem Werkstoff Gegenstände herzustellen, die ebenfalls einen aktiven und passiven Hygieneschutz bieten.It has surprisingly been found in the context of the invention, that deal with such a material on a variety make substrates form a clear protective film, which is physiologically harmless and at the same time an active and passive hygiene protection (antimicrobial and fungicidal effect) with long-term effect. The protective film is also of a variety easily removable from substrates, which allows them To temporarily seal substrates, for example to a temporary protection, for example against germs, Scratching or oxidation to achieve or parts temporarily to connect with each other. Likewise it is possible from the Material to produce objects that also have a provide active and passive hygiene protection.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Werkstoff mindestens 90 Gew.-% Silikonelastomer oder Silikonkautschuk mit einer Viskosität von weniger als 100.000 mPas und 0,5 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,7 bis 0,8 Gew.-% Pyrithionsalz enthält.A preferred embodiment of the invention is that the material is at least 90 wt .-% silicone elastomer or silicone rubber with a viscosity of less as 100,000 mPas and 0.5 to 1 wt .-%, preferably 0.7 to 0.8 Wt .-% pyrithione salt.

Im Rahmen der Erfindung können grundsätzlich sowohl additions- als auch kondensationsvernetzende Silikonelastomere und Silikonkautschuke verwendet werden. Aufgrund der Freisetzung niedermolekularer Komponenten sind kondensationsvernetzende Silikone und Silikonkautschuke für Anwendungen im Hygienebereich weniger gut geeignet und es werden additionsvernetzende Systeme bevorzugt.in the In principle, the invention can be both addition- as well as condensation-curing silicone elastomers and Silicone rubbers are used. Due to the release of low molecular weight Components are condensation-curing silicones and silicone rubbers less suitable for applications in the hygiene sector and addition-crosslinking systems are preferred.

Die ausreagierten Silikonelastomere und -kautschuke weisen nach DIN 53505 typischerweise Shore-Härten (A) zwischen 12 und 65 auf und zeigen Reißfestigkeiten zwischen 3,0 und 7,0 N/mm2. Die Reißdehnung kann bis zu 800% betragen.The fully reacted silicone elastomers and rubbers give way DIN 53505 typically Shore Hardnesses (A) between 12 and 65 and show tear strengths between 3.0 and 7.0 N / mm 2 . The elongation at break can be up to 800%.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Pyrithionsalz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumpyrithion und Zinkpyrithion.According to the invention provided that the Pyrithionsalz is selected from the group consisting of sodium pyrithione and zinc pyrithione.

Diese Pyrithionsalze werden bevorzugt, wobei es jedoch auch möglich ist, andere Pyrithionsalze zu verwenden.These Pyrithione salts are preferred, but it is possible is to use other pyrithione salts.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Werkstoff bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% phosphoreszierende Stoffe enthält.A preferred embodiment of the invention is that the Material up to 15 wt .-%, preferably 5 to 10 wt .-% phosphorescent Contains substances.

Soll das Silikonelastomer bzw. der Silikonkautschuk mit phosphoreszierenden Eigenschaften ausgestattet werden, werden als weitere Zusatzstoffe phosphoreszierende Pigmente zugefügt.Should the silicone elastomer or the silicone rubber with phosphorescent Properties are equipped, are phosphorescent as further additives Added pigments.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die phosphoreszierenden Stoffe aus der Gruppe bestehend aus Zinksulfit oder Strontiumaluminat oder Mischungen hiervon ausgewählt sind.In In this context, it is advantageous that the phosphorescent Substances from the group consisting of zinc sulfite or strontium aluminate or Mixtures thereof are selected.

Wegen ihrer physiologischen Unbedenklichkeit werden vorzugsweise Pigmente auf der Basis von Zinksulfit oder Strontiumaluminaten eingesetzt.Because of their physiological safety are preferably pigments based on zinc sulfite or strontium aluminates used.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der Werkstoff Pigmente enthält.Farther it is advantageous that the material contains pigments.

Hierdurch ist es möglich, den Werkstoff beliebig zu färben.hereby it is possible to color the material as desired.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Werkstoffes zum Beschichten eines Substrats, wobei der Werkstoff durch Tauchen, Pinseln, Gießen oder Spritzgießen auf das Substrat aufgetragen wird.in the The invention also relates to the use of the invention Material for coating a substrate, wherein the material by Dipping, brushing, casting or injection molding the substrate is applied.

Die Silikonelastomere bzw. -kautschuke werden durch Streich-, Sprüh-, Tauch-, Gieß-, Spritzgieß- und Imprägniertechniken verarbeitet, was schnell und kostengünstig ist. Die ausreagierten Mischungen zeigen typischerweise eine lineare Schrumpfung von < 0,1% bei additionsvernetzenden Systemen und von maximal 0,8% bei kondensationsvernetzenden Silikonelastomeren.The Silicone elastomers or gums are prepared by brushing, spraying, Dipping, pouring, injection molding and impregnation techniques processed, which is fast and inexpensive. The reacted Mixtures typically exhibit a linear shrinkage of <0.1% in addition-curing systems and a maximum of 0.8% for condensation-crosslinking silicone elastomers.

In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, daß das Substrat aus der Gruppe bestehend aus Textilien, Holz, Metallen, Glas, Keramik und Lebensmitteln ausgewählt ist.In this context, in particular provided that the substrate is selected from the group consisting of textiles, wood, metals, glass, ceramics and food.

Bei der Beschichtung von Textilien mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel bilden sich Poren aus, so daß die Textilien atmungsaktiv bleiben. Sie sind wasserundurchlässig und gleichzeitig dampfdurchlässig und waschbar bis 250°C und können ohne dauerhafte Faltenbildung gefaltet werden. Diese Textilien können auch mit Nieten und dergleichen versehen werden.at the coating of textiles with the invention Coating agents form pores, so that the textiles stay breathable. They are impermeable and at the same time steam-permeable and washable up to 250 ° C and can be folded without permanent wrinkling. These Textiles can also be provided with rivets and the like become.

Das Beschichtungsmittel eignet sich auch zum Beschichten von Holz, da dieses hierdurch vor Oxidation oder einer mechanischen Beschädigung geschützt wird.The Coating agent is also suitable for coating wood, since this protects it from oxidation or mechanical damage becomes.

Auch Metalle können mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel überzogen werden, beispielsweise um Türgriffe oder Operationsbesteck vor Verkeimung zu schützen.Also Metals can with the inventive Coating be coated, for example to Door handles or surgical instruments to protect against germs.

Glas oder Keramik kann durch das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel insbesondere vor Verkratzen geschützt werden. Ebenso kann das Beschichtungsmittel als Auslaufschutz bzw. zum Sichern des Verschlusses von flüssigkeitsgefüllten Glasbehältern dienen.Glass or ceramic can by the coating composition of the invention especially protected against scratching. Likewise the coating agent as leakage protection or to secure the closure of liquid-filled glass containers serve.

Auch Lebensmittel können – ebenso wie beliebige andere Gegenstände – mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel umhüllt werden, um sie während des Transportes zu schützen.Also Food can - as well as any other Objects - with the invention Coating materials are wrapped around them during to protect the transport.

Schließlich liegt auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Werkstoffes zum Gießen oder Spritzgießen eines Erzeugnisses im Rahmen der Erfindung.After all is also the use of the invention Material for casting or injection molding of a Product in the context of the invention.

Es ist beispielsweise möglich, aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff Badematten zu gießen, die einen hervorragenden Schutz gegen Verkeimung und Verpilzung aufweisen.It is possible, for example, from the invention Material to pour bath mats, which is an excellent Protect against germs and fungus.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.following the invention will be described by means of embodiments.

Beispiel 1:Example 1:

Eine Rezeptur für einen abziehbaren antimikrobiell wirksamen Schutzüberzug über einem Gegenstand ist ein platinkatalysiertes additionsvernetzendes Polydimethylsiloxan (Elastosil M4641, Wacker Chemie) mit einer Shore-Härte von 40, einer Reißdehnung von 300% und einem Weiterreißwiderstand von 25 N/mm, dessen verarbeitungsfertige Mischung aus den beiden Reaktionskomponenten eine Viskosität von etwa 30.000 mPa·s zeigt und das etwa 0,3 Gew.-% Natrium- bzw. Zinkpyrithion enthält.A Recipe for a peelable antimicrobial Protective coating over an object is a platinum catalyzed addition-crosslinking polydimethylsiloxane (Elastosil M4641, Wacker Chemistry) with a Shore hardness of 40, an elongation at break of 300% and a tear resistance of 25 N / mm, whose ready to use mixture of the two reaction components shows a viscosity of about 30,000 mPa · s and containing about 0.3 wt .-% sodium or Zinkpyrithion.

Der Auftrag auf ein Substrat erfolgt durch Tauchen oder Streichen. Durch die vollständige Benetzung der Oberfläche des zu schützenden Gegenstandes mit der Silikonabmischung entsteht ein dünner Film, der auf der Oberfläche aushärtet und so nach der Additionsreaktion einen einheitlichen Schutzfilm bildet, der adhäsiv auf der Oberfläche haftet. Da der Weiterreißwiderstand größer ist als die Adhäsionskraft des Siliconfilmes auf der Oberfläche des zu schützenden Gegenstandes kann dieser Film einfach und problemlos wieder abgezogen werden.Of the Apply to a substrate by dipping or brushing. By the complete wetting of the surface of the to be protected object arises with the silicone compound a thin film that cures on the surface and so after the addition reaction, a uniform protective film which adheres adhesively to the surface. Since the tear propagation resistance is greater as the adhesion force of the silicone film on the surface of the To protect object this film can be simple and be easily withdrawn again.

Beispiel 2:Example 2:

Eine Rezeptur für eine antimikobiell wirksame Beschichtung für ein Textil, das für Effektkleidung eingesetzt werden soll ist ein platinkatalysiertes additionsvernetzendes Polydimethylsiloxan (Elastosil LR6340, Wacker Chemie) mit einer Viskosität von ca. 40.000 mPa·s, dem 10 Gew.-% eines phosphoreszierenden Pigmentes auf Basis von Strontiumaluminat und 0,5 Gew.-% Natriumpyrithion als antimikrobielle Komponente zugesetzt werden.A Formulation for an antimicrobial coating for a textile to be used for effect clothing is a platinum catalyzed addition-curing polydimethylsiloxane (Elastosil LR6340, Wacker Chemie) with a viscosity of about 40,000 mPa · s, the 10 wt .-% of a phosphorescent Strontium aluminate-based pigment and 0.5% by weight sodium pyrithione be added as an antimicrobial component.

Die Silikonabmischung wird auf ein Textil aufgetragen, wobei sich auf dem Textil ein poröser Schutzfilm ausbildet, dessen Poren wasserdampfdurchlässig und wasserundurchlässig sind. Der Schutzfilm wirkt auch einer Faltenbildung des Textils beim Zusammenlegen entgegen.The Silicone compound is applied to a textile, taking on the textile forms a porous protective film whose pores permeable to water vapor and impermeable to water are. The protective film also acts to wrinkle the fabric Merging contrary.

Beispiel 3:Example 3:

Eine Rezeptur für eine Vergußmasse zur Herstellung einer antimikrobiell und fungizid ausgestatteten Duschvorlage oder Badematte, die zudem über phosphoreszierende Eigenschaften für den Fall eines Stromausfalls verfügt, besteht aus einem platinkatalysierten additionsvernetzenden Polydimethylsiloxan (Elastosil M4600, Wacker Chemie), dem 10 Gew.-% eines phosphoreszierenden Pigmentes auf der Basis von Strontiumaluminaten und 11 Gew.-% Zinkpyrithion zugesetzt werden. Die verarbeitungsfähige Mischung hat eine Viskosität von 20.000 mPas und kann in einer entsprechenden Form vergossen werden.A Recipe for a potting compound for production an antimicrobial and fungicidal shower template or Bathmat, which also has phosphorescent properties in the event of a power failure exists from a platinum-catalyzed addition-crosslinking polydimethylsiloxane (Elastosil M4600, Wacker Chemie), the 10 wt .-% of a phosphorescent Based on strontium aluminates and 11 wt .-% Zinkpyrithion be added. The workable mixture has a viscosity of 20,000 mPas and can in a corresponding Shed shape.

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  • - DIN 53505 [0008] - DIN 53505 [0008]

Claims (9)

Werkstoff auf Silikonbasis, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff mindestens 80 Gew.-% Silikonelastomer oder Silikonkautschuk mit einer Viskosität von weniger als 100.000 mPas und bis zu 3 Gew.-% Natrium- oder Zinkpyrithion enthält.Silicone-based material, characterized in that the material contains at least 80% by weight of silicone elastomer or silicone rubber having a viscosity of less than 100,000 mPas and up to 3% by weight of sodium or zinc pyrithione. Werkstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff mindestens 90 Gew.-% Silikonelastomer oder Silikonkautschuk mit einer Viskosität von weniger als 100.000 mPas und 0,5 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,7 bis 0,8 Gew.-% Natrium- oder Zinkpyrithion enthält.Material according to claim 1, characterized characterized in that the material is at least 90% by weight Silicone elastomer or silicone rubber with a viscosity less than 100,000 mPas and 0.5 to 1% by weight, preferably Contains 0.7 to 0.8 wt .-% sodium or Zinkpyrithion. Werkstoff gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyrithionsalz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Natriumpyrithion und Zinkpyrithion.Material according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the pyrithione salt is selected from the group consisting of sodium pyrithione and zinc pyrithione. Werkstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-% phosphoreszierende Stoffe enthält.Material according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the material up to 15 wt .-%, preferably 5 to 10 wt .-% phosphors contains. Werkstoff gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die phosphoreszierenden Stoffe aus der Gruppe bestehend aus Zinksulfit oder Strontiumaluminat oder Mischungen hiervon ausgewählt sindMaterial according to claim 4, characterized characterized in that the phosphorescent substances the group consisting of zinc sulfite or strontium aluminate or Mixtures thereof are selected Werkstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff Pigmente enthält.Material according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the material pigments contains. Verwendung des Werkstoffes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Beschichten eines Substrats, wobei der Werkstoff durch Tauchen, Pinseln, Gießen oder Spritzgießen auf das Substrat aufgetragen wird.Use of the material according to one of Claims 1 to 6 for coating a substrate, wherein the material by dipping, brushing, casting or injection molding is applied to the substrate. Verwendung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus der Gruppe bestehend aus Textilien, Holz, Metallen, Glas, Keramik und Lebensmitteln ausgewählt ist.Use according to claim 7, characterized characterized in that the substrate consists of the group selected from textiles, wood, metals, glass, ceramics and food is. Verwendung des Werkstoffes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Gießen oder Spritzgießen eines Erzeugnisses.Use of the material according to one of Claims 1 to 6 for casting or injection molding a Product.
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