DE1157390B

DE1157390B - Verfahren zur Herstellung luftbestaendiger, selbstverschweissender Organopolysiloxan-Massen

Info

Publication number: DE1157390B
Application number: DEF34170A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kniege; Dr Karl Schnurrbusch
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-06-14
Filing date: 1961-06-14
Publication date: 1963-11-14
Also published as: GB967478A; BE618862A; US3183206A

Description

INTERNAT. KL. C 08 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

F34170IVc/39b

ANMELDETAG: 14. JUNI 1961

BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 14. NOVEMBER 1963

Es sind Organopolysiloxan-Elastomere bekannt, deren Oberflächen sowohl an fremden Oberflächen nach Andrücken haften als auch miteinander verschweißen können. Man verwendet sie z. B. zur Herstellung von selbstklebendem Isolierband und zur Beschichtung von Glas, Holz oder Metall. Sie sind auch als Klebemittel zur Verbindung zweier Oberflächen von fertig vernetzten, selbst nicht haftenden Organosiloxan-Elastomeren geeignet.

Es ist bekannt, solche besonderen Adhäsionseigenschäften von Organopolysiloxan-Vulkanisaten durch vorheriges Zumischen von Borsäure, Borsäureestern oder Bortriacetat hervorzurufen. Auch eine größere Zumischung von Bornitrid hat — wie man annimmt wegen eines geringen Gehaltes an Borsäure — eine gleichartige Wirkung.

Man stellt beispielsweise selbstklebende Isolierbänder in der Weise her, daß man zu Elastomeren vernetzbare Organopolysiloxane mit Borsäure, üblichen Füllstoffen und Härtern vermischt und das Gemisch mittels in der Gummiindustrie üblicher Maschinen zu Bändern formt. Im Anschluß an die Formgebung werden die Bänder schwach anvulkanisiert und zu Rollen aufgewickelt, wobei stets eine Trennfolie aus inertem Material,z.B. Polyäthylen, mit eingewickelt werden muß, um vorzeitiges Verkleben der Wickellagen miteinander zu verhindern. Windet man zum Gebrauch nach Entfernen der Trennfolie diese Isolierbänder in üblicher Weise um einen Gegenstand, so kann während einer gewissen Lagerzeit ein Verschweißen der aufeinanderliegenden Isolierbandwindungen eintreten. Bei den bisher bekannten Bändern solcher Art gelingt ein befriedigendes Verschweißen jedoch nur dann, wenn die Bänder bis zum Gebrauch vor Feuchtigkeit geschützt werden. Die Anwendung derartiger Bänder wird schon hierdurch erheblich erschwert und weiterhin durch den Umstand, daß die Klebrigkeit der fertigen Bandisolierung nur durch nachträgliches Erhitzen zu beheben ist.

Es wurde nun gefunden, daß die angeführten Nachteile vermieden werden, wenn man — neben einem der bekannten Härter wie Organoperoxyd — statt der bisher benutzten Borverbindungen eine Borwasserstoffverbindung verwendet. Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Herstellen luftbeständiger, selbstverschweißender Organopolysiloxan-Massen, die Polydiorganosiloxane, Füllstoffe, Borverbindungen und peroxydische oder sonstige Härter enthalten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Massen, die als Borverbindung 0,02 bis 10 Gewichtsprozent eines alkylsubstituierten Bor-Verfahren zur Herstellung

luftbeständiger, selbstverschweißender

Organopolysiloxan-Massen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Wilfried Kniege, Köln-Mülheim,

und Dr. Karl Schnurrbusch, Köln-Flittard,

sind als Erfinder genannt worden

Wasserstoffs oder eines am Stickstoff alkylsubstituierten Borazans, Borazens oder Borazins enthalten, in üblicher Weise vernetzt. Die Borwasserstoffverbindung kann beispielsweise ein Dialkyldiboran sein oder ein N-Dialkyl- oder N-Trialkylborazan, ein N-Dialkylborazen oder ein N-Alkylborazin, in cyclotrimerer Form bekannt als Trialkylborazol. Der Mengenanteil der Borwasserstoffverbindungen in den erfindungsgemäß hergestellten selbstverschweißenden Organopolysiloxan-Massen beträgt vorzugsweise — je nach der angestrebten Haftintensität — zwischen 0,2 und 3% des Gesamtgewichts.

Für das erfindungsgemäße Verfahren sind die üblichen zu Elastomeren vernetzbaren Organopolysiloxane und die zu ihrer Vernetzung gebräuchlichen Zusatzmittel, wie organische Peroxyde, zu verwenden, desgleichen die bekannten weiteren Zusätze, insbesondere Füllstoffe, z. B. feindisperse Kieselsäure, Kieselgur, Quarz, Eisen-, Titan-, Aluminium- oder Zinkoxyd. Das Einmischen der Borwasserstoffverbindung kann gemeinsam mit den vorgenannten Komponenten bei der Fertigstellung des vulkanisationsbereiten Gemisches erfolgen; man kann aber auch in der Weise vorgehen, daß man die Borwasserstoffverbindung bereits den kurzkettigen Organopolysiloxanen zusetzt, die dann in an sich bekannter Weise zu den hochviskosen vulkanisierbaren SiI-oxanen weiterpolymerisiert werden. Dabei kann man die auch sonst zu verwendenden Polymerisationskatalysatoren benutzen, es kann aber auch bloßes Erhitzen genügen. Möglicherweise wird bereits dabei Bor in dem Polymerisat gebunden.

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Formt man aus den erfindungsgemäß hergestellten Massen in bekannter Weise Bänder oder Überzüge und vulkanisiert sie schwach an, so ergeben sich zunächst die gleichen Hafteigenschaften wie bei den bisher bekannten Gemischen. Wie diese verlieren sie auch ihre Klebrigkeit durch Ausvulkanisieren. Während aber die bekannten Vulkanisate damit zugleich ihre Fähigkeit einbüßen, miteinander zu verkleben, verschweißen die erfindungsgemäßen Organopolysiloxan-Massen auch nach intensiver, zum klebfreien Zustand führender Vulkanisation überraschenderweise noch völlig miteinander, wenn die Bänder aus diesen Vulkanisaten unter Zugdehnung um die zu isolierenden Gegenstände gewunden werden.

Diese Eigenschaft bietet den Vorteil, daß die Bänder in ausvulkanisiertem Zustand zu Rollen aufgewickelt und gelagert werden können. Dadurch erübrigt sich die Anwendung von Trennfolien und das Nachvulkanisieren der fertiggestellten Isolation, ohne daß man bleibende Klebrigkeit in Kauf nehmen oder auf die bekanntlich durch Vulkanisation erzielte Verbesserung der dielektrischen Werte des Polysiloxans verzichten müßte. Im übrigen zeichnen sich die erfindungsgemäßen Siloxan-Massen dadurch aus, daß sie sowohl im anvulkanisierten, noch klebrigen Zustand als auch nach dem Ausvulkanisieren gegen die Feuchtigkeit der Atmosphäre unempfindlich sind und daher keiner besonderen Lagerungsbedingungen bedürfen.

Die Zumischung von Borwasserstoffverbindungen als Vulkanisationsbeschleuniger zu Polydiorganosiloxanen ist zwar schon vorgeschlagen worden, jedoch nicht in Kombination mit anderen Vulkanisationsmitteln, wie organischen Peroxyden, sondern als Ersatz für diese. Die erfindungsgemäß zu erhaltenden ungewöhnlichen Klebeigenschaften werden auf solche Weise nicht erzielt.

Beispiel 1

Man mischt 100 g a,co-Dihydroxypolydimethylsiloxan von ungefähr 10 000 cSt Viskosität mit 1 g N-Triäthylborazan, (C₂H₅)₃NBH₃, und erhitzt das Gemisch 1 Stunde lang auf 150° C, wobei die Viskosität auf ungefähr 5 000 000 cSt ansteigt. Das so erhaltene Polymerisat vermischt man mit 40 g kolloiddisperser Kieselsäure und 1,2 g Bis-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxyd. Dieses Gemisch kann in benebiger Weise verformt und in bekannter Weise durch Hitzebehandlung vulkanisiert werden, ebenso die nach den folgenden Beispielen 2 bis 5 erhaltenen Produkte.

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Beispiel 2

Man mischt 100 g eines Organopolysiloxans, das in bekannterWeise durch Mischpolymerisation von Octamethylcyclotetrasiloxan und Tetramethyltetravinylcyclotetrasiloxan im Gewichtsverhältnis von 500:1 mittels Kaliumhydroxyd hergestellt worden ist, mit 30 g kolloiddisperser Kieselsäure, 8 g Eisenoxydpulver, 0,6 g Bis-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxyd und 0,8 g N-Dimethylborazan, (CH₃)₂NHBH₃.

Beispiel 3

Man mischt 100 g des gleichen Organopolysiloxans wie im Beispiel 2 mit 5 g Diphenylsilandiol, 30 g kolloiddisperser Kieselsäure, 1 g Bis-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxyd und Ig N-Diäthylborazen, (C₂H₅)₂NBH₂.

Beispiel 4

Man mischt 100 g des gleichen Organopolysiloxans wie in den Beispielen 2 und 3 mit 30 g kolloiddisperser Kieselsäure, 0,8 g Bis-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxyd und 1 g N,N',N"-Tri-n-butylborazol, (C₄H₉NBH)₃, also der cyclotrimeren Form des N-n-Butylborazins,

Beispiel 5

Man mischt 100 g eines Organopolysiloxans, das in bekannter Weise durch Mischpolymerisation von Octamethylcyclotetrasiloxan und Octaphenylcyclotetrasiloxan im Gewichtsverhältnis 17:3 mittels Kaliumhydroxyd hergestellt worden ist, mit 20 g kolloiddisperser Kieselsäure, 80 g Kieselgur, 5 g Zinkoxyd, 5 g Eisenoxyd, 2,2 g Bis-(2,4-dichlorbenzoyl)-peroxyd und 0,5 g Di-n-propyldiboran, (C₃Ey₂B₂H₄.

Aus den nach den Beispielen 1 bis 4 erhaltenen Gemischen wurden mittels einer der in der Gummiindustrie gebräuchlichen Spritzmaschinen 10 mm breite und 0,5 mm dicke Bänder geformt und unmittelbar anschließend kontinuierlich in heißer Luft bei 350° C vulkanisiert. Nach einer Vulkanisationsdauer von 5 Sekunden waren die Bänder noch klebrig, nach einer solchen von 25 Sekunden dagegen nicht mehr. Die kurzzeitig vulkanisierten Bänder wurden mit einer Trennfolie aus Polyäthylen als Zwischenlage, die ausvulkanisierten Bänder ohne Zwischenlage zu Rollen gewickelt. Unabhängig von der Temperatur und der umgebenden Feuchtigkeit bei der Lagerung ergaben beide Arten von Vulkanisaten völlig verschweißte Umwicklungen, wenn die Bänder unter Dehnung um einen Dorn gewunden wurden.

Mit dem nach Beispiel 5 erhaltenen Gemisch wurde zur Herstellung eines isolierten Kabels ein Kupferleiter in herkömmlicher Weise umspritzt und danach 15 Stunden lang auf 200° C erhitzt. Dann wurde das Kabel ein zweites Mal umspritzt, und zwar mit einem Gemisch, das kein Dipropylboran enthielt, im übrigen aber gleich dem nach Beispiel 5 zusammengesetzt war. Die beiden Schichten verklebten miteinander völlig homogen. Dagegen trat keine Verklebung ein, wenn der Versuch mit dem Unterschied wiederholt wurde, daß auch die erste Schicht kein Dipropylboran enthielt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zum Herstellen luftbeständiger, durch Aufbringen unter Dehnung selbstverschweißender Organopolysiloxan-Massen, die Polydiorganosiloxane, Füllstoffe, Borverbindungen und peroxydische oder sonstige Härter enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man Massen, die als Borverbindung 0,02 bis 10 Gewichtsprozent eines alkylsubstituierten Borwasserstoffs oder eines am Stickstoff alkylsubstituierten Borazane, Borazens oder Borafcins enthalten, in üblicher Weise vernetzt.

© 309 748/381 11.63