DE1244403B - In Abwesenheit von Wasser lagerfaehige Organopolysiloxanformmassen - Google Patents
In Abwesenheit von Wasser lagerfaehige OrganopolysiloxanformmassenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
C08f
Deutsche KL: 39 b-22/10
Nummer: 1244403
Aktenzeichen: G 41612IV c/39 b
Anmeldetag: 25. September 1964
Auslegetag: 13. Juli 1967
Aus der deutschen Auslegeschrift 1121 803 sind unter Luftabschluß und Ausschluß von Wasser lagerfähige
Organopolysiloxanmassen bekannt, die in Gegenwart von Wasser in flüssiger Form oder in
Dampfform bei Raumtemperatur zu Elastomeren härten und aus einem Zweikomponentensystem bestehen,
das flüssige Diorganopolysiloxane und 0,5 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des
Organopolysiloxans, eines von Wasserspuren befreiten Organotriacyloxysilans umfaßt. Ein ähnliches
Zweikomponentensystem ist auch aus der USA.-Patentschrift 2 615 861 bekannt, das aus einem unvollständig
kondensierten harzartigen Polysiloxan und einem Methyltriacyloxysilan besteht. Auch in der
französischen Patentschrift 1 367 399 sind derartige Organopolysiloxanmassen beschrieben, die aus einem
Organotriacyloxysilan und einem durch Alkoxygruppen blockierten Mischpolymeren bestehen, das
Siloxyeinheiten mit an Silicium gebundenen organischen Resten enthält. Alle diese bekannten Organopolysiloxanformmassen
können in einem Behälter vertrieben und gelagert werden. Es zeigte sich jedoch, daß sich mit ihnen nach etwa ömonatiger Lagerzeit
keine zufriedenstellende Härtung mehr erzielen läßt, so daß es Aufgabe der Erfindung war, Organopoly- «5
siloxanformmassen zu erhalten, die noch nach sehr viel längeren Lagerzeiten, wie beispielsweise 2 Jahren
oder mehr, eine einwandfreie Härtung ergeben.
Diese in Abwesenheit von Wasser lagerfähigen, in Gegenwart desselben bei Raumtemperatur in den
gehärteten, festen und elastischen Zustand überführbaren, gegebenenfalls Kieselsäurefüllstoffe und/oder
Polyvinylchlorid enthaltende Organopolysiloxanformmassen nach der Erfindung, die
35 1. auf 100 Gewichtsteile einer hochmolekularen Organopolysiloxanmischung mit 0,02 bis 2 Gewichtsprozent
Hydroxylgruppen und bestehend aus Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R2SiO
oder der chemisch miteinander verbundenen Organosiloxyeinheiten der Formel
RSiO1<5
und Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R2SiO
R2SiO
worin R einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest, halogenieren einwertigen Kohlenwasserstoffrest
oder Cyanoalkylrest bedeutet,
In Abwesenheit von Wasser lagerfähige
Organopolysiloxanformmassen
Organopolysiloxanformmassen
Anmelder:
General Electric Company,
New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. H.-H. Willrath und Dipl.-Ing. H. Roever,
Patentanwälte, Wiesbaden, Hildastr. 18
Patentanwälte, Wiesbaden, Hildastr. 18
Als Erfinder benannt:
Melvin Dale Beers, Latham, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. September 1963
(312011)
V. St. ν. Amerika vom 27. September 1963
(312011)
2. 2 bis 20 Gewichtsteile eines Organotriacyloxysilans der Formel
RSi(COOR')3
worin R' Wasserstoff oder einen einwertigen aliphatischen Rest bedeutet und R obige Bedeutung
hat, enthalten, sind dadurch gekennzeichnet, daß die Organopolysiloxanformmassen zusätzlich
3. 2 bis 30 Gewichtsteile eines Organosiloxane als Verfahrenshilfe enthalten, das aus chemisch miteinander
verbundenen Organosiloxyeinheiten der Formel
RSiOlfS
Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R2SiO
und Triorganosiloxyeinheiten der Formel
und Triorganosiloxyeinheiten der Formel
besteht und eine Viskosität von etwa 200 cP bei 250C besitzt, und daß die hochmolekulare
Organopolysiloxanmischung (1) eine Viskosität von etwa 300 bis 50000OcP bei 25° C, ein Verhältnis
der Reste R zu Silicium von 1,85 bis 2 und ein Verhältnis der Summe der Reste R und
der Hydroxylgruppen zu Silicium zwischen 2,001 und 2,05 besitzt.
709 610/595
3 4
Diese Organopolysiloxanformmassen nach der Er- siloxans von einer Viskosität von etwa 10000 cP bei
findung können über sehr lange Zeiten in einem 250C, 21 Teilen Rauchkieselsäurefüllstoff, 0,5 Teilen
Behälter, wie beispielsweise in Tuben, gelagert werden Titandioxyd, 15 Teilen Verfahrenshilfe, 5 Teilen
und härten trotz 2jähriger oder längerer Lagerzeit, Methyltriacetoxysilan und 0,1 Teil Dibutylzinndiwenn
man sie dann der Feuchtigkeit aussetzt, noch in 5 laurat unter einer wasserfreien Stickstoffatmosphäre
völlig zufriedenstellender Weise aus. Mit Vorteil hergestellt. Die Verfahrenshilfe bestand aus 2,9 Molkönnen
diese Formmassen als Dichtungs- und Ver- prozent Trimethylsiloxyeinheiten in chemischer Binstemmassen
verwendet werden, wenn verhältnismäßig dung mit 19,9 Molprozent Methylsiloxyeinheiten und
dünne elastomere Dichtungen erwünscht sind, wie 77,2 Molprozent DimethylsiloxyeinheitefL'Sie enthielt
beispielsweise für Fensterdichtungen in der Luftfahrt. io 0,5 Gewichtsprozent an Silicium gebundene JJydroxyl-Dabei
erzielt man gute Dichtungen selbst auf glatten gruppen, bezogen auf das Gewicht derx Verfahrens-Unterlagen,
wie beispielsweise aus Metall. hilfe. v-v- -^, '
Die Reste R in den obigen Formeln bedeuten Die Verfahrenshilfe ist hergestellt worden, indem
beispielsweise Arylreste, halogenierte Arylreste, Aryl- man 2,9 Mol Trimethylchlorsilan, 19,9 Mol Methylalkylreste,
halogenierte oder nicht halogenierte alipha- 15 trichlorsilan und 77,2MoI Dimethyldichlorsilan bei
tische oder cycloaliphatische Reste sowie Cyanoalkyl- einer Temperatur von 20 bis 300C zusammen hydrolyrcste.
Dabei können in den angegebenen Formeln die siert. Das entstehende Mischhydrolysat wird von der
Reste R jeweils gleich oder verschieden sein. Bevorzugt Hydrolysemischung abgetrennt und mit Natriumsind
Organopolysiloxanformmassen, in denen die bicarbonat neutralisiert.
Reste R und R' Methyl reste sind. ao Beisn"el2
Reste R und R' Methyl reste sind. ao Beisn"el2
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungs-
form der Erfindung beträgt in der Verfahrenshilfe (3) Eine flüssige Organopolysiloxanformmasse aus
das Verhältnis der Organosiloxyeinheiten zu den 100 Teilen eines Polydimethylsiloxans von einer Visko-
Diorganosiloxyeinheiten 0,11 bis 0,36 und das Ver- sität von etwa 1000 cP bei 250C, 20 Teilen Rauch-
hältnis der Triorganosiloxyeinheiten zu den Diorgano- «5 kieselsäure, 100 Teilen Polyvinylchlorid, mit einer
siloxyeinheiten 0,02 bis 0,04. Außerdem enthält die -mittleren Teilchengröße von weniger als etwa
Verfahrenshilfe (3) vorteilhafterweise 0,1 bis 8 Ge- 10 Mikron, 15 Teilen einer Verfahrenshilfe, 8 Teilen
wichtsprozent an Silicium gebundene Hydroxyl- Methyltriacetoxysilan und 0,1 Teil Dibutylzinndilaurat
gruppen. wird gemäß dem Verfahrensgang des Beispiels 1 her-
Die Verfahrenshilfe (3) kann man in bekannter 3° gestellt. Die Verfahrenshilfe besteht aus ^Mol-Weise
herstellen, daß man eine Mischung eines Di- prozent Methylsiloxyeinheiten, chemisch gebunden
organodihalogensilans, eines Organotrihalogensilans mit 30 Molprozent Dimethylsiloxyeinheiten und 30 MoI-
und eines Triorganohalogensilans hydrolysiert, wobei prozent Trimethylsiloxyeinheiten. Sie enthält auch
man zweckmäßigerweise die Säurekonzentration wäh- 2 Gewichtsprozent Hydroxylgruppen an Silicium gerend
der Hydrolyse unter etwa 32 Gewichtsprozent 35 bunden.
hält. Wenn die Hydrolyse bei einem pH-Wert von Beispiel 3
5 bis etwa 7 unter Verwendung von Puffersubstanzen,
wie Alkalibicarbonat, durchgeführt wird, kann die Eine flüssige Organopolysiloxanformmasse wurde
Verfahrenshilfe 8 oder mehr Gewichtsprozent an durch Vermischen von 100 Teilen eines Organopoly-Silicium
gebundene Hydroxylgruppen enthalten. 40 siloxans aus 99,85 Molprozent Dimethylsiloxyeinhei-Zweckmäßigerweise
wird die Hydrolyse bei einer ten, chemisch gebunden mit 0,15 Molprozent Methyl-Temperatur
unterhalb 3O0C durchgeführt. siloxyeinheiten, 21 Teilen Rauchkieselsäurefüllstoff,
Den Organopolysiloxanformmassen nach der Erfin- 0,5 Teilen Titandioxyd, 0,01 Teil Dibutylzinndilaurat,
dung kann man verschiedene Füllstoffe und Pigmente 5 Teilen Methyltriacetoxysilan und 7,2 Teilen der im
zusetzen, wie beispielsweise Titandioxyd, Zirkon- 45 Beispiel 1 verwendeten Verfahrenshilfe bei Zimmersilikat,
Kieselsäureaerogel, Eisenoxyd, Diatomeenerde, temperatur unter praktisch wasserfreien Bedingungen
Rauchkieselsäure, ausgefällte Kieselsäure, Glasfasern, hergestellt. Das Organopolysiloxan war durch Äquili-Polyvinylchlorid
oder Quarzmehl. Beispielsweise kann brieren einer Mischung von 591,4 Teilen Octamethylman
700 oder mehr Gewichtsteile Füllstoff je 100 Teile cyclotetrasiloxan und 17 Teilen eines Materials von
Organopolysiloxanformmasse zugeben. Die bevor- 50 einer Viskosität von etwa 10 cP bei 250C und zusamzugten
Zusatzstoffe sind Polyvinylchlorid und Kiesel- mengesetzt aus etwa 7 Molprozent Methylsiloxysäure
oder Mischungen hiervon. Auch können Här- einheiten chemisch gebunden mit 93 Molprozent
tungsbeschleuniger, wie Dibutylzinndilaurat, Carbon- Dimethylsiloxyeinheiten und etwa 0,2 Gewichtsprozent
säuren, Bleisalze oder Zinksalze in die Formmassen Hydroxylgruppen am Silicium hergestellt worden. Es
eingearbeitet werden. 55 wurden 0,0015 Gewichtsprozent KOH, bezogen auf
Da die Formmassen nach der Erfindung bei Feuch- das Gewicht der Gleichgewichtsmischung, verwendet,
tigkeitszutritt aushärten, ist es zweckmäßig, wenn Die Mischung wurde bei einer Temperatur zwischen
praktisch wasserfreie Ausgangsstoffe mit insgesamt 150 und 16O0C während eines Zeitraumes von 5 Stun-
nicht mehr als 0,0001 Gewichtsprozent Wasser ver- den äquilibriert. Während dieser Zeit wurde dem
wendet werden. Das Vermischen der einzelnen Be- 60 Gemisch Wasser zugesetzt. Die Mischung wurde mit
standteile erfolgt zweckmäßigerweise bei einer Tem- Phosphorsäure vom Katalysator befreit und auf eine
pcratur zwischen 20 und 8O0C. Viskosität von etwa 10000 cP bei 250C ausgestreift.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläu- n . .
terung der Erfindung, wobei alle Teile als Gewichtsteile Beispiel 4
angegeben sind. . 65 Eine flüssige Organopolysiloxanformmasse wurde
Beispiel 1 durch Vereinigung von 5 Teilen Methyltriacetoxysilan
Eine flüssige Organopolysiloxanformmasse wurde und 100 Teilen einer härtbaren Grundmischung zu-
dureh Vermischen von 100 Teilen eines Polydimethyl- bereitet. Die härtbare Grundmischung bestand aus
30 Teilen Rauchkieselsäure und 70 Teilen »Methylsiloxan« mit einem Verhältnis von etwa 1,93 Methylresten
je Siliciumatom. Außerdem enthielt die flüssige Organopolysiloxanmasse 0,01 Teil Bleioctoat.
Das »Methylsiloxan« war hergestellt, indem man 100 Teile Organopolysiloxan, das 5,0 Molprozent chemisch
verbundene Methylsiloxyeinheiten besaß, mit 95 Molprozent Dimethylsiloxyeinheiten zusammenmischte.
Das Organosiloxan enthielt auch 30 Teile Verfahrenshilfe, bestehend aus 21,9 Molprozent Trimethylsiloxyeinheiten,
37,8 Molprozent Methylsiloxyeinheiten, 40,3 Molprozent Dimethylsiloxyeinheiten und 3,1 Gewichtsprozent Hydroxylgruppen am Silicium.
Das Organopolysiloxan war gemäß dem Verfahren nach Beispiel 3 hergestellt, jedoch ist eine
Mischung von 428 Teilen Organosiliciummaterial mit 172 Teilen Octamethylcyclotetrasiloxan äquilibriert
worden. Die Verfahrenshilfe war durch Mischhydrolyse von Methyltrichlorsilan, Trimethylchlorsilan
und Dimethyldichlorsilan, Abtrennung des erhaltenen Mischhydrolysats von dem entsprechenden Hydrolysegemisch
und Behandlung mit einem Alkalibicarbonat hergestellt.
Eine flüssige Organopolysiloxanformmasse wird hergestellt, indem man unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre
100 Teile Organopolysiloxan mit einer Viskosität von etwa 50000OcP bei 250C, 15 Teile
Rauchkieselsäure, 5 Teile Methyltriacetoxysilan und 20 Teile einer Verfahrenshilfe vermischt. Das Organopolysiloxan
ist aus 1 Molprozent Methylsiloxyeinheiten in chemischer Bindung mit 99 Molprozent Dimethylsiloxyeinheiten
zusammengesetzt. Die Verfahrenshilfe besteht aus 3 Molprozent Trimethylsiloxyeinheiten,
chemisch gebunden mit 97 Molprozent Dimethylsiloxyeinheiten und 0,4 Gewichtsprozent des
Gewichts der Verfahrenshilfe an Hydroxylgruppen am Silicium.
Ferner wurden auch vorbekannte flüssige Organopolysiloxanmassen zubereitet, die bei Zimmertemperatur
zum elastomeren Zustand härtbar sind. Diese Massen sind in der britischen Patentschrift 791 370
und im Beispiel 11 der USA.-Patentschrift 3 035 016 beschrieben. Die gemäß der britischen Patentschrift
hergestellte flüssige Organopolyxiloxanmasse bestand aus 100 Teilen Polydimethylsiloxan des obigen Beispiels
1, 20 Teilen Rauchkieselsäurefüllstoff und 5 Teilen Methyltriacetoxysilan.
Die folgende Tabelle zeigt die physikalischen Eigenschaften von aus den verschiedenen flüssigen Organopolysiloxanmassen
geformten Platten an der Luft während 48 Stunden bei 250C. Die Massen nach
Beispiel 1 und 3 der Erfindung sind als Masse 1 und Masse 3 bezeichnet. Angegeben ist auch die Masse
nach der USA.-Patentschrift als USA-P. Die Masse der britischen Patentschrift ist als Br-P angegeben.
»Br-P+Gr« bedeutet, daß ein Organopolysiloxanharz als Grundierung bei der Messung der Scherfestigkeit
verwendet war. Dieses Harz ist in der USA.-Patentschrift 2 643 964 beschrieben.
Die Scherfestigkeit in der Tabelle wurde auf einem Tinius-Olsen-Prüfgerät von etwa 13 mm je Minute
gemessen. Bei dieser Messung wird die flüssige Masse auf ein Aluminiumbrett zu einer Höhe von etwa
0,5 mm aufgesprüht, ein Stück Drahtmaschensieb wird in die Flüssigkeit eingebettet und das Sieb
wiederum mit der Flüssigkeit auf ungefähr gleiche Höhe überdeckt. Nachdem die flüssige Mischung
28 Stunden unter atmosphärischen Bedingungen gehärtet wurde, wird die Kraft gemessen, die erforderlich
ist, um das Aluminiumbrett und das Sieb mit der vorstehenden Geschwindigkeit voneinander abzuziehen.
Was das Muster »Br-P+Gr« betrifft, so wurde ein grundiertes Aluminiumbrett verwendet; die Grundierung
wurde an der Luft trocknen gelassen. In der Tabelle sind die physikalischen Eigenschaften der gehärteten
Prüfplatten angegeben. Hierin ist die Härte H in Shore A, die Zugfestigkeit Γ in kg/cm2 und die
Dehnung E in °/0 gemessen.
Masse (1)
Masse (3)
USA-P ..
*> Br-P ....
Br-P+Gr
Masse (3)
USA-P ..
*> Br-P ....
Br-P+Gr
Scherfestigkeit 48 Stunden/25°
-IHITI
154
168
130
37
27
27
4,6
30,2
30,2
24,5
410
350
350
270
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß die nach der Erfindung hergestellten flüssigen Organopoly-
a5 siloxanformmassen stärkere Kautschuk-Aluminium-Bindungen
ergeben als die vorbekannten Mischungen. Bezeichnend ist auch, daß die aus der Masse nach der
Erfindung auf einem grundierten Aluminiumbrett hergestellte Kautschuk-Aluminium-Bindung schwächer
ist als die Bindungen, die aus einer der Massen nach der Erfindung ohne Grundierung gebildet wurden.
Außerdem sind die physikalischen Eigenschaften der Masse nach der Erfindung denjenigen der Masse nach
der britischen Patentschrift hinsichtlich Dehnung und Zugfestigkeit überlegen.
Claims (3)
1. In Abwesenheit von Wasser lagerfähige, in Gegenwart desselben bei Raumtemperatur in den
gehärteten, festen und elastischen Zustand überführbare, gegebenenfalls Kieselsäurefüllstoffe und/
oder Polyvinylchlorid enthaltende Organopolysiloxanformmassen, die
1. auf 100 Gewichtsteile einer hochmolekularen Organopolysiloxanmischung mit 0,02 bis 2 Gewichtsprozent
Hydroxylgruppen und bestehend aus Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R2SiO
oder aus chemisch miteinander verbundenen Organosiloxyeinheiten der Formel
RSiOlf5
und Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R2SiO
R2SiO
worin R einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest, halogenierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest
oder Cyanoalkylrest bedeutet,
2. 2 bis 20 Gewichtsteile eines Organotriacyloxysilans der Formel
RSi(COOR')3
worin R' Wasserstoff oder einen einwertigen aliphatischen Rest bedeutet und R obige
Bedeutung hat, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Organopolysiloxanformmassen
zusätzlich
3. 2 bis 30 Gewichtsteile eines Organosiloxans als Verfahrenshilfe enthalten, das aus chemisch
miteinander verbundenen Organosiloxyeinheiten der Formel
RSiO116
Diorganosiloxyeinheiten der Formel
Diorganosiloxyeinheiten der Formel
R8SiO
und Triorganosiloxyeinheiten der Formel
und Triorganosiloxyeinheiten der Formel
io
besteht und eine Viskosität von etwa 200 cP bei 250C besitzt, und daß die hochmolekulare
Organopolysiloxanmischung (1) eine Viskosität von etwa 300 bis 50000OcP bei 25°C, ein
Verhältnis der Reste R zu Silicium von 1,85
bis 2 und ein Verhältnis der Summe der Reste R und der Hydroxylgruppen zu Silicium zwischen
2,001 und 2,05 besitzt.
2. Organopolysiloxanformmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Verfahrenshilfe (3) das Verhältnis der Organosiloxyeinheiten zu den Diorganosiloxyeinheiten
0,11 bis 0,36 und das Verhältnis der Triorganosiloxyeinheiten zu den Diorganosiloxyeinheiten
0,02 bis 0,04 beträgt und die Verfahrenshilfe 0,1 bis 8 Gewichtsprozent an Silicium gebundene
Hydroxylgruppen enthält.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1121803;
USA.-Patentschrift Nr. 2 615 861.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1121803;
USA.-Patentschrift Nr. 2 615 861.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US312011A US3382205A (en) | 1963-09-27 | 1963-09-27 | Compositions containing silanol chainstopped polydimethyl-siloxane, organosilicon proess aid, and curing agent |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1244403B true DE1244403B (de) | 1967-07-13 |
Family
ID=23209470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG41612A Pending DE1244403B (de) | 1963-09-27 | 1964-09-25 | In Abwesenheit von Wasser lagerfaehige Organopolysiloxanformmassen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3382205A (de) |
DE (1) | DE1244403B (de) |
GB (1) | GB1080785A (de) |
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