DE1289989B - Lagerbestaendige Organopolysiloxanlatices - Google Patents
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Description
Hierin können die Reste R' gleich oder verschieden sein und Wasserstoffatome oder beliebige einwertige,
gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffreste bedeuten. Beispiele für Reste R' sind Alkylreste, wie
Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Amyl-,
Hexyl-, Octyl-, Dodecyl-, Octadecyl- oder Myricylreste,
Alkenylreste, wie Vinyl-, Allyl-, Hexenyl- oder Dodecenylreste, Alkinylreste, wie Äthinyl- oder Propinylreste,
cycloaliphatische Reste, wie Cyclobutyl-, Lösungsmittel (vgl. Beispiel 5, bei dem Testbenzin als 15 Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cyclopentadienyl- oder
Lösungsmittel verwendet wird) eingesetzt. Die Disper- Cyclohexenylreste, Arylreste, wie Phenyl-, Xenyl-,
sionen sind zudem nicht besonders stabil, da zur Naphthyl- oder Phenanthrylreste, Alkarylreste, wie
Aufrechterhaltung derselben aufwendige Maßnahmen ■ Toluyl-, Xylyl- oder Mesitylreste, Aralkylreste, wie
erforderlich sind. Benzyl-, Phenäthyl- oder /i-Phenylpropylreste, bzw.
Erfindungsgemäß werden hingegen lagerbeständige 20 entsprechende halogenierte Kohlenwasserstoffreste,
Organopolysiloxanlatizes beansprucht, die durch einen wie Chlormethyl-, y-Brompropyl-, 3,3,3-Trifluorpro-Gehalt
an Silsesquioxanen mit außergewöhnlich klei- pyl-, Chlorvinyl-, Perfluorvinyl-, Chlorcyclohexyl-,
ner Teilchengröße gekennzeichnet sind. Dichlorphenyl-, α,α,α-Trifluortolyl- oder Dibromben-
Gegenstand der Erfindung sind daher Iagerbestän- zylreste. Methyl-,Äthyl-, Vinyl-, Phenyl- oder 3,3,3-Tridige,
wäßrige Organopolysiloxanlatizes auf Grund- 25 fluorpropylreste sind als Reste R' bevorzugt,
lage von härtbaren, im wesentlichen linearen Organo- Beispiele für Reste R sind Wasserstoffatome, Phe-
lage von härtbaren, im wesentlichen linearen Organo- Beispiele für Reste R sind Wasserstoffatome, Phe-
polysiloxanen mit mindestens 10 Einheiten je Molekül und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln und/oder Härtungskatalysatoren,
die durch einen Gehalt an Silsesquioxanen aus Einheiten der allgemeinen Formel
R"SiO3/2
worin R" Methyl-, Äthyl-, Vinyl-, Phenyl- und/oder 3,3,3-Trifluorpropylreste bedeutet, mit einer Teilchengröße
im Bereich von 10 bis 1000 Ä gekennzeichnet sind.
nylreste, Reste der Formeln
O
O
oder
-CCH3
O
O
Il
-CC2H5
Silsesquioxane unterscheiden sich zwar hinsichtlich ihrer chemischen Konstitution nicht wesentlich von
einfachen Siliconharzen, jedoch ist hier die Kondensation so weit fortgeschritten, daß die Produkte in
organischen Lösungsmitteln unlöslich sind (vgl. W. N ο 11, »Chemie und Technologie der Silicone«,
1960, S. 390, Kap. 10.12.2.3). Die erfindungsgemäß verwendbaren Silsesquioxane sind außerdem von so
feiner Teilchengröße, daß sie in Wasser beständige 45 enden angeordnet sein.
oder Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen, wie Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl- oder Butylreste. Vorzugsweise
bedeutet R Wasserstoffatome oder Methylreste. In Abhängigkeit von dem Wert χ können ein, zwei
oder drei endständige RO-Gruppen vorhanden sein; χ ist eine ganze Zahl von 0 bis 2. üblicherweise
können geringe Mengen der RO-Gruppen sowohl entlang der Polymerkette als auch an den Molekül-
Lösungen bilden und in dieser Form für die Zubereitung der erfindungsgemäß beanspruchten Latizes
eingesetzt werden können.
Das steht in scharfem Gegensatz zu den in der genannten Patentschrift beanspruchten Kombinationen,
woraus zwar Emulsionen hergestellt werden können, die aber weder lagerbeständig noch in weiten Temperaturbereichen
stabil sind. Die bekannten Kombinationen in Dispersionsform können daher nicht als Latizes bezeichnet werden, und hieraus folgt ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäß beanspruchten Latizes, der auf den bekannten Vorteilen eines Latexsystems
im Vergleich mit einer einfachen Emulsion beruh*.
Die erfindungsgemäßen Latizes können zum Niederschlagen von Isolierüberzügen auf Drähten, von Innenbeschichtungen
auf medizinischen Vorrichtungen, von Trennüberzügen auf Papier, Metal! oder Preßformen,
von Gewebebeschichtungen, von Schutz- oder Zierüberzügen auf Holz, Metall oder Beton (d. h., sie sind
wertvolle Silicon-Latexanstriche) verwendet werden.
In den erfindungsgemäßen Latizes können beliebige, im wesentlichen lineare Polysiloxane, ver-Ein
weiteres Beispie! sind im wesentlichen lineare Polysiloxane der allgemeinen Formel
R1 R2 R2 R2
Rj;(RO)3_;cSiQSiO\Si—Q—SiO/,,SiQSiR^(OR)3 _Ä
Rj;(RO)3_;cSiQSiO\Si—Q—SiO/,,SiQSiR^(OR)3 _Ä
Hierin haben R, R' und χ die oben angegebenen Bedeutungen, und Q ist ein zweiwertiger Rest, der
jeweils mit 2Si-Atomen über eine SiC-Bindung verknüpft ist. Dieser Rest kann entweder nur aus Kohlenstoff-
und Wasserstoffatomen aufgebaut sein oder auch Sauerstoffatome in Form von Ätherbindungen
enthalten. Q enthält weniger als 15 Kohlenstoffatome und kann beispielsweise ein Methylen-, Äthylen-,
Propylen-, m- oder p-Phenylenrest oder ein Rest der Formeln
CH,-
— CH2CH2OCH2CH2 —
-(CH2)3O(CH2)3-
-(CH2)3O(CH2)3-
Form für die Latizesherstellung verwendet. Wenn die flüchtigen Bestandteile aus der Silsesquioxanemulsion
unter Bildung eines Silsesquioxangels abgezogen worden sind und diese Gele in den Latizes verwendet
werden, wurde festgestellt, daß in vielen Fällen die erhaltenen gehärteten Produkte viel fester sind als
solche, die unter Einsatz der oben hergestellten Silsesquioxane erhalten wurden.
Die in den erfindungsgemäßen Latizes gegebenenfalls mitzuverwendenden Vernetzungsmittel können
beispielsweise Silane der allgemeinen Formel
Da die für die erfindungsgemäßen Latizes einsatzfähigen Polysiloxane definitionsgemäß mindestens
10 Einheiten je Polymermolekül enthalten müssen, hat η einen Wert von mindestens 10. Diese Polysiloxane
können sowohl Homo- als auch Mischpolymerisate sein, und die letzteren können entweder eine
Blockstruktur oder eine statistische Verteilung der Siloxaneinheiten aufweisen.
Die obengenannten Homo- oder Mischpolymerisate und andere, die definitionsgemäß für die erfindungsgemäßen
Latizes verwendet werden können, sowie zahlreiche Verfahren zu ihrer Herstellung sind
bekannt. Besonders bevorzugte Polysiloxane für die erfindungsgemäßen Latizes sind jedoch solche, die
durch Emulsionspolymerisation hergestellt worden sind gemäß der deutschen Patentschrift 1 037 707
und der französischen Patentschrift 1 393 717.
Die in den erfindungsgemäßen Latizes verwendbaren Silsesquioxane, die vorzugsweise Teilchengrößen
im Bereich von 50 bis 500 Ä haben, können durch Zugabe von Silanen der allgemeinen Formel
R"Si(OR'")3
35
worin R'''' Wasserstoffatome, Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen (z. B. Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- oder
Butylreste) oder Reste der Formeln
OO
— CC2H5 — CCH3
— CH2CH2OCH3
— CH2CH2OC2H5
CH7CH2OH
45
bedeutet, zu einer Mischung aus Wasser und oberflächenaktiven Mitteln unter Bewegung unter sauren
oder basischen Bedingungen hergestellt worden sein. Die oberflächenaktiven Mittel können entweder anionischer
oder kationischer Natur sein, und die verwendete Silanmenge sollte weniger als etwa 100/ 0,
bezogen auf das Gesamtgewicht von Silan, Wasser und oberflächenaktivem Mittel, betragen, obwohl
auch bis zu etwa 35 Gewichtsprozent Silan verwendet werden können, wenn die Zugabegeschwindigkeit des
Silans zu der Mischung aus Wasser und oberflächenaktivem
Mittel weniger als 1 Mol Silan pro Stunde beträgt.
Die Silsesquioxane können in Form der kolloidalen Suspension, in der sie hergestellt worden sind, für die
Zubereitung der erfindungsgemäßen Latizes eingesetzt werden. Mischpolymerisate und Gemische der SiI-scsquioxane
können ebenso wie Homopolymerisate verwendet werden und werden von der angegebenen
allgemeinen Einheitsformel mitumfaßt. Vorzugsweise werden die kolloidalen Suspensionen in neutraler
AmSi(OR'")4-m
sein, worin A Wasserstoffatome oder einwertige, gegebenenfallshalogenierteKohlenwasserstoflrestemit
1 bis 6 C-Atomen bedeutet, R'" die oben angegebene Bedeutung hat und m O oder 1 ist. Beispiele für Reste A
sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Vinyl-, Allyl-, Hexenyl-, Äthinyl-,
Propinyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Chlormethyl-, y-Brompropyl-, 3,3,3-Trifluorpropyl-, 3,3,4,4,5,5,5- Pentafluörpentyl-
oder Dichlorphenylreste. Ein anderes Beispiel für geeignete Vernetzungsmittel sind die bekannten
Methylhydrogenpolysiloxane; jedoch sind Silane der angegebenen Formel, worin m O ist, als
Vernetzungsmittel für die erfindungsgemäßen Latizes bevorzugt. Außerdem ist es vorteilhaft, solche Silane
als unverdünnte Flüssigkeiten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Latizes zu verwenden. Es ist
jedoch auch möglich, andere bekannte Vernetzungsmittel für die erfindungsgemäßen Latizes einzusetzen.
Ob ein Vernetzungsmittel in den Latizes mitverwendet wird oder nicht, hängt in erster Linie von der Funktionalität
des Polymerisats und dem Härtungsmechanismus desselben ab.
Ferner können gegebenenfalls bekannte Katalysatoren, die kein Zusammenbrechen der Latizes verursachen,
mitverwendet werden. Beispiele für derartige Katalysatoren umfassen Kondensationskatalysatoren,
wie Mineralsäuren, (z. B. Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Salpeter- oder Schwefelsäuren),
starke Basen (z. B. Natrium-, Lithium- oder quaternäre Ammoniumhydroxyde)oderDiaikyizinndiacylateiz.B.
Dibutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat), wobei die letztgenannten Verbindungen als Kondensationskatalysatoren besonders bevorzugt sind. Organische
oder anorganische Peroxyde, z. B. BenzoyJperoxyd oder Kaliumpersulfat, können auch in den Latizes
verwendet werden. Die Katalysatoren können in Form von Lösungen, Emulsionen oder unverdünnten
Flüssigkeiten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Latizes zugegeben werden. Ferner ist auch
die Verwendung anderer bekannter Katalysatoren möglich. Welcher Katalysator im Einzelfall verwende!
wird, hängt von dem Härtungsmechanismus des Polymerisats ab. Natürlich können die Polymerisate auch
durch Einwirkung energiereicher Strahlung gehärtet werden, wozu kein Katalysator erforderlich ist.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Latizes erfolgt dadurch, daß zuerst eine kolloidale Suspension
des Polymerisats bereitet wird, wenn dieses nicht schon in dieser Form vorliegt, wozu beliebige geeignete
Dispersionsmittel verwendet werden können. Das Dispersionsmittel kann per se zugefügt werden
oder bereits in den Emulsionspolymeiisaten oder in den kolloidalen Silsesquioxanen vorhanden sein. Die
übrigen Bestandteile, wie Silsesquioxane und gegebenenfalls Vernetzungsmittel und Katalysator, wer-
den dann mit dem Polymerisat unter Bildung der Latizes vermischt. Die so erhältlichen Latizes sind
stabil, wenn sie in dieser Form aufbewahrt werden. Aber wenn sie auf ein Substrat aufgebracht werden,
bleibt nach dem Verdampfen des Wassers ein Film aus elastomeren oder plastischen Organopolysiloxanen
zurück, je nach der Art des verwendeten Polymerisats. Selbstverständlich wird es in einigen Fällen notwendig
sein, den niedergeschlagenen Film zu erhitzen, um ihn in einen gummiähnlichen Belag umzuwandeln
(beispielsweise wenn ein peroxydhärtbares Polymerisat und ein Peroxydkatalysator verwendet worden
ist), oder den Film der Einwirkung energiereicher Strahlung auszusetzen. Soweit bis jetzt bekannt, ist
die Reihenfolge, in welcher die vier Bestandteile der Latizes miteinander vermischt werden, nicht entscheidend.
Der Gesamtfeststoffgehalt in dem Latex ist gleichfalls nicht entscheidend, vorteilhaft liegt
dieser jedoch im Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent und insbesondere im Bereich von 10 bis
15 Gewichtsprozent. Das kann jedoch in Abhängigkeit von dem gewählten System variiert werden.
Es sei daraufhingewiesen, daß in den Latizes selbst
keine hydrolysierbaren Gruppen vorliegen, obwohl einige der Bestandteile so definiert worden sind, daß
sie hydrolysierbare Gruppen enthalten. Da es jedoch unmöglich ist, den genauen Zustand, in welchem diese
Bestandteile in dem Latex vorliegen, genau zu bestimmen, wurden der Einfachheit halber und aus
Gründen des besseren Verständnisses die Bestandteile so definiert, wie sie bei der Herstellung der Latizes
verwendet worden sind.
Obwohl die zu verwendenden Mengen an Polymerisat, Silsesquioxan, Vernetzungsmittel und Katalysator
von dem speziellen Einsatzzweck der Latizes abhängen und vom Fachmann leicht ermittelt werden
können, sollen die folgenden Mengenverhältnisse als allgemeine Anhaltspunkte angegeben werden: auf je
100 Gewichtsteile Polymerisat werden 1 bis 100, vorzugsweise 5 bis 80 Gewichtsteile Silsesquioxane, 0,25
bis 50, vorzugsweise 0,5 bfs 35 Gewichtsteile Vernetzungsmittel und 0,25 bis 5, vorzugsweise 0,5 bis
3 Gewichtsteile Katalysator eingesetzt, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Selbstverständlich können in den erfindungsgemäßen Latizes auch Pigmente, Hitzestabilisierungsmittel,
Füllstoffe und andere übliche Zusätze, die kein Zusammenbrechen der Latizes verursachen, mitverwendet
werden.
In den folgenden Beispielen sind alle Angaben von Gewichtsteilen und Gewichtsprozent, wenn nichts
anderes angegeben, auf das Gewicht des Feststoffgehaltes bezogen. Alle Viskositäten wurden bei 25" C
gemessen. Die Teilchengrößen aller Silsesquioxane ■ liegen im Bereich von 10 bis 1000 Ä. Alle kolloidalen
Suspensionen der Silsesquioxane sind neutral, mit Ausnahme der im Beispiel 7 verwendeten, die sauer
reagiert. Die Bruchdehnung, Zugfestigkeit und bleibende Dehnung nach Zugbeanspruchung der Elastomeren
und Plaste, die aus den erfindungsgemäßen Latizes hergestellt wurden, wurden mittels eines Prüfgerätes
nach I η s t r ο η bestimmt, bei welchem die zu untersuchenden Proben eine Strecke von 2,54 cm
über Teststäbe von 0,32 cm Länge und 0,051 bis 0,203 cm Dicke mit einer Geschwindigkeit von 5,08 cm
pro Minute gezogen wurden. Der Härtegrad wurde gemäß ASTM-Methode D 676-59 T bestimmt. Bezüglich
der Eigenschaften der aus den erfindungsgemäßen Latizes hergestellten Elastomeren und Plaste wurden
die folgenden Symbole verwendet:
T= Zugfestigkeit in kg/cm2,
E = %-Dehnung bis zum Bruch,
D = Härtegrad und
E = %-Dehnung bis zum Bruch,
D = Härtegrad und
TS = % bleibende Dehnung nach Zugbeanspruchung.
Es wurden mehrere wäßrige Latizes mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen hergestellt,
die 100 Gewichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 30 Gewichtsteile der Verbindung
aus Einheiten der Formel
C6HsSiO3/2
wechselnde Mengen an der Verbindung der Formel C6H5Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielten. Die Latizes wurden auf eine Oberfläche gesprüht, und
nach Verdampfen des Wassers bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck blieben elastomere Organopolysiloxanfilme
zurück. Die Mengen an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der so erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachfolgenden
Tabelle angegeben:
| Gewichtsteile | T | E | Din | TS |
| C6H5Si(OCH3J3 | (kg/cm2) | (%) | Punkten | <%) |
| 1 | 16,87 | 1163 | 20 | 75 |
| 3 | 18,28 | 748 | 36 | 31 |
| 5 | 26,22 | 810 | 36 | 36 |
| 10 | 24,18 | 726 | 37 | 26 |
| 15 | 25,66 | 850 | 39 | 31 |
| 20 | 25,03 | 700 | 54 | 19 |
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, es wurden jedoch 50 Gewichtsteile der Verbindung aus
Einheiten der Formel
C6H5Si03/2
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen
elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:
| Gewichtsteile | Γ | £ | Din | TS |
| <yi5Si(OCH3)3 | (kg/cm2) | (%) | Punkten | e/o) |
| 1 | 36,56 | 1263 | ' 38 | 116 |
| 3 | 51,60 | 1126 | 34 | 95 . |
| 5 | 56,03 | 1048 | 50 | 84 |
| 10 | 49,14 | 1143 | 39' | 102 |
| 15 | 42,74 | 610 | 38 | 110 |
| 20 | 43,02 | 940 | 41 | 98 |
Das Verfahren aus Beispiel 1 wurde wiederholt, es wurden jedoch wechselnde Mengen an der Verbindung
aus Einheiten der Formel
C6H5SiO372
und 5 Gewichtsteile der Verbindung der Formel C6H5Si(OCH3)3 -
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenylsilsesquioxan und die Eigenschaften der erhaltenen
elastomeren Filme sind in der folgenden Tabelle angeführt:
| Gewichtsteile | T | E | Din | rs |
| Q,H5SiO3/2 | (kg/cm2) | (%) | Punkten | (%) |
| 10 | 10,19 | 731 | 17 | 19 |
| 20 | 20,53 | 952 | 28 | 49 |
| 30 | 26,22 | 810 | 36 | 36 |
| 40 | 32,90 | 1290 | 33 | 137 |
| 50 | 56,03 | 1048 | 50 | 84 |
| 60 | 49,91 | 1510 | 36 | 228 |
Es wurden mehrere wäßrige Latizes mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen hergestellt, die
100 Gewichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 20 Gewichtsteile der Verbindung
aus Einheiten der Formel
CH3SiO372
wechselnde Mengen der Verbindung der Formel
wechselnde Mengen der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielten. Die Latizes wurden auf eine Oberfläche gesprüht, und
nach Verdampfen des Wassers wie im Beispiel 1 blieben elastomere Organopolysiloxanfilme zurück.
Die Mengen an verwendetem Methyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen elastomeren
Filme sind in der folgenden Tabelle dargelegt:
| Gewichtsteile | T | E | TS | D in |
| CH3Si(OCHa)3 | (kgcm2) | (°/o) | Co) | Punkten |
| 1 | 24,68 | 734 | 25 | 45 |
| 3 | 31,92 | 710 | 20 | 43 |
| 5 | 25,80 | 625 | 17 | 54 |
| 10 | 25,45 | 372 | 5 | 57 |
| 15 | 28,26 | 410 | 10 | 56 |
wurde durch die Verbindung der Formel CH2 = CHSi(OCH3)3
ersetzt. Die Mengen an verwendetem Vinyltrimethoxysilan
und die Eigenschaften der erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle angeführt:
15
40
| Gewichtsteile | T | E | O in | TS |
| CH2 = CHSi(OCH3);, | (kg/cm2) | <%) | Punkten | <%) |
| 1 | 31,99 | 510 | 53 | 22 |
| 3 | 23,97 | 175 | 49 | 2 |
| 5 | 26,57 | 351 | 47 | 10 |
| 10 | 27,49 | 435 | 50 | 15 |
| 15 | 29,46 | 475 | 67 | 22 |
| 20 | 22,43 | 155 | 62 | 0 |
20
Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde wiederholt, der verwendete Latex enthielt jedoch 100 Gewichtsteile
desselben Polymerisats, wechselnde Mengen an vernetztem
CH2 = CHSiO3/2
1 Gewichtsteil der Verbindung der Formel CH2 = CHSi(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat. Die Mengen an verwendetem Vinylsilsesquioxan und die Eigenschaften
der erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben:
| Gewichtsteile | T | E | Din | TS |
| an vernetztem CH2 = CHSiO3Z2 |
(k#cm2) | (%) | Punkten | <%)■ |
| 20 | 16,45 | 535 | 30 | 8 |
| 40 | 31,99 | 510 | 53 | 22 |
| 60 | 20,81 | 102 | 66 | 0 |
| 80 | 34,73 | 20 | 55 | 0 |
Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde wiederholt, es wurden jedoch 40 Gewichtsteile an vernetztem
CH2 = CHSiO372
verwendet, und das
verwendet, und das
CH3Si(OCH3J3
Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde wiederholt, der Latex enthielt jedoch 100 Gewichtsteile eines im
wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden Mischpolymerisats
aus 30 Molprozent Phenylmethylsiloxaneinheiten und 70 Molprozent Dimethylsiloxaneinheiten mit einer
Viskosität von 200000OcSt, 10 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der Formel
CH3SiO372
wechselnde Mengen an der Verbindung der Formel C6H5Si(OCH3J3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat. Die Mengen an verwendetem Methyltrimethoxysilan und die Eigenschaften
der erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben:
909509/862
| Gewichtsteile | T | E | Din | TS |
| QK1Si(OCHa)3 | (kg/cm2) | <%) | Punkten | <%> |
| 3 | 11,25 | 300 | — | 10 |
| 5 | 14,76 | 209 | — | 7 |
| 10 | 19,68 | 140 | — | 0 |
| 15 | 20,46 | 95 | 45 | 3 |
| 20 | 26,08 | 60 | 56 | 0 |
| 25 | 20,39 | 50 | — | 0 |
| 30 | 23,06 | 102 | — | 5 |
| Gewichtsteile | T | E | D in | TS |
| QH5Si(OCH3)S | (kg/cm2) | (%) | Punkten | e/o) |
| 5 | 26,01 | 111 | 63 | 8 |
| 10 | 37,75 | 22 | — | 0 |
| 15 | 42,95 | 18 | 54 | 0 |
|
Gewichtsteile
CH3SiO30 |
T
(kgfcm*) |
E |
| 10 20 40 |
19,68 28,12 37,61 |
140 80 22 |
ίο
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielten. Die Latizes wurden auf eine Oberfläche aufgesprüht,
und nach Verdampfen des Wassers wie im Beispiel 1 blieben elastomere Organopolysiloxanfilme zurück.
Die Mengen an verwendetem Methyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen elastomeren
Filme sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt:
Das Verfahren aus Beispiel 7 wurde wiederholt, es wurden jedoch 40 Gewichtsteile der Verbindung aus
Einheiten der Formel
CH3SiO3/2
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen
elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:
| Gewichtsteile | T | E | Din | TS | |
| IO | QHsSi(OCH3)3 | (kgfcm*) | e/o) | Punkten | <%) |
| 3 | 4,85 | 202 | 12 | 9 | |
| 5 | 9,56 | 165 | 23 | 15 | |
| 15 | 10 | 12,30 | 90 | 43 | 3 |
Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde wiederholt, der Latex enthielt jedoch 100 Gewichtsteile desselben
Polymerisats, 20 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der Formel
CF3CH2CH2SiO372
wechselnde Mengen an der Verbindung der Formel CH3Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat. Die Mengen an verwendetem Methyltrimethoxysilan und die Eigenschaften
der erhaltenen elastomeren Filme sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
Das Verfahren aus Beispiel 7 wurde wiederholt, es wurden jedoch wechselnde Mengen der Verbindung
aus Einheiten der Formel
CH3SiO3/2
und 10 Gewichtsteile der Verbindung der Formel QH5Si(OCH3)3
verwendet. Die Mengen an verwendetem Methylsilsesquioxan und die Eigenschaften der erhaltenen
elastomeren Filme sind in der untenstehenden Tabelle aufgeführt:
| Gewichtsteile | T | E | TS |
| CH3Si(OCH3)3 | (kgfcm2) | (%) | <%) |
| 1 | 4,92 | 485 | 16 |
| 10 | 12,94 | 473 | 37 |
| 15 | 15,18 | 355 | 27 |
| 25 | 14,27 | 132 | 8 |
Das Verfahren aus Beispiel 11 wurde wiederholt,
es wurden jedoch 10 Gewichtsteile 3,3,3-Trifluorpropylsiloxan verwendet. Die Mengen an Methyltrimethoxysilan
und die Eigenschaften der erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachfolgenden Tabelle
dargelegt:
Es wurden drei wäßrige Latizes mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen zubereitet, die 100 Ge-.
wichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 2000000 cSt, 20 Gewichtsteile eines Mischpolymerisats
aus 75 Moiprozent C6HJSiO3/2-Einheiten und
25 Molprozent CH3SiO3/2-Einheiten, variierende Mengen
der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3J3
55
60
Gewichtsteile
CH3Si(OCH3)3
5
10
15
20
10
15
20
| T | E | TS |
| (kg'cm1) | (%) | <°b> |
| 6,47 | 765 | 46 |
| 13,71 | 424 | 31 |
| 16,59 | 345 | 18 |
| 18,84 | 215 | 7 |
Das Verfahren aus Beispiel 4 wurde wiederholt, der Latex enthielt jedoch 100 Gewichtsteile eines im
wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden Dimethylpolysiloxans
| Gewichtsteile | T | E | TS | Din |
| QHjSi(OCHa)3 | (kg/eta1) | (%) | <%) | Punkten |
| V2 | 14,97 | 1620 | 275 | 35 |
| 1 | 34,45 | 1479 | 227 | 36 |
| 3 | 39,02 | 1250 | 185 | 45 |
| 5 | 49,91 | 1510 | 228 | 36 |
| 10 | 15,82 | 1500 | — | — |
| Gewichtsteile | T | E | TS | O in |
| QH5Si(OCH3), | (kgfan2) | (%) | (%) | Punkten |
| 1 | 25,31 | 1270 | 39 | 31 |
| 3 | 18,98 | 925 | 97 | 30 |
| 5 | 32,90 | 1290 | 137 | ^33 |
| 10 | 28,82 | 1180 | 117 | ■ 24 |
Das Verfahren aus Beispiel 13 wurde wiederholt,
es wurden jedoch 20 Gewichtsteile des Phenylsilsesquioxans
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der
erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachsiehenden Tabelle aufgeführt:
mit einer Viskosität von 2000000 cSt, 60 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der Formel
QH5SiO3/2
wechselnde Mengen der Verbindung der Formel QH5Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndüaurat. Die Mengen
an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen elastomeren Filme sind in der
nachstehenden Tabelle aufgeführt:
elastomeren Filme sind in der folgenden Tabelle angegeben:
| Gewichtsteile | .T | E | TS | Din |
| QHjSi(OCH3)3 | (kg/cm2) | <%) | (%) | Punkten |
| 1 | 10,33 | 1320 | 64 | 11 |
| 3 | 8,51 | 700 | 21 | 10 |
| 5 | 10,19 | 731 | 19 | 17 |
| 10 | 9,49 | 569 | 10 | 14 |
| 15 | 9,98 | 437 | 5 | 20 |
| 20 | 12,58 | 548 | 9 | 19 |
| 30 | 22,43 | 800 | 24 | 27 |
| 35 | 38,31 | 1558 | 68 | 26 |
Das Verfahren aus Beispiel 13 wurde wiederholt, es wurden jedoch 40 Gewichtsteile des Phenylsilsesquioxans
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenyltrimethoxysilan und die Eigenschaften der
erhaltenen elastomeren Filme sind in der nachstehenden Tabelle angegeben:
| Gewichtsteile | Γ | E | TS | O in |
| QH5Si(OCH3)J | (kg/cm2) | (%) | (0O) | Punkten |
| V2 | 9,98 | 1287 | 95 | 12 |
| 1 | 12,65 | 1150 | 66 | 18 |
| 3 | 17,86 | 970 | 54 | 26 |
| 5 | 20,53 | 952 | 49 | 28 |
| 10 | 10,05 | 762 | 33 | 32 |
Es wurdp ein wäßriger Latex mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen zubereitet, der 12,3 g
eines emulsionspolymerisierten, im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen
aufweisenden Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 3,69 g der Verbindung aus
Einheiten der Formel
C6U5SiO312
2,4 g einer Verbindung der Formel
Si(OC2Hj)4
Si(OC2Hj)4
und Dodecylbenzolsulfonsäure enthielt. Dieser Latex wurde auf eine Oberfläche gesprüht und das Wasser
wie im Beispiel 1 verdampft. Auf der Oberfläche blieb ein sehr elastischer Organopolysiloxanfilm zurück.
Es wurde ein wäßriger Latex mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen hergestellt, der
100 Gewichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 80 Gewichtsteile der Verbindung
aus Einheiten der Formel
QH5SiO3/2
5 Gewichtsteile der Verbindung der Formel
Si(OC2Hs)4
Si(OC2Hs)4
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndüaurat enthielt. Dieser Latex wurde auf eine Oberfläche gesprüht und
das Wasser wie im Beispiel 1 verdampft. Auf der Oberfläche blieb ein elastomerer Organopolysiloxanfilm
zurück.
19
Das Verfahren aus Beispiel 13 wurde wiederholt, es wurden jedoch 10 Gewichtsteile Phenylsilsesquiojcan
verwendet. Die Mengen an verwendetem Phenyl-Irimethoxysilan und die Eigenschaften der erhaltenen
Es wurde ein wäßriger Latex mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen zubereitet, der
100 Gewichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 20 Gewichtsteile der Verbindung
aus Einheiten der Formel
CH3SiO3/2
10 Gewichtsteile eines flüssigen Methylhydrogenpolysiloxans und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndüaurat enthielt.
Dieser Latex wurde auf eine Oberfläche auf-
gesprüht und das Wasser wie im Beispiel 1 verdampft. Auf der Oberfläche blieb ein elastomerer Organopölysiioxanfilm
zurück.
Es wurden zwei wäßrige Latizes mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen zubereitet, die 100 Gewichtsteile
eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 200000OcSt, 40 Gewichtsteile der Verbindung aus
Einheiten der Formel
CH3Si03/2
1 Gewichtsteil der Verbindung der Formel
CH3Si(OCHa)3
CH3Si(OCHa)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielten. In einem der Latizes betrug die Teilchengröße der
Verbindung aus CH3SiO3/2-Einheiten etwa 35 Ä, während
bei dem anderen die Teilchengröße etwa 160Ä war. Diese Latizes wurden auf eine Oberfläche aufgesprüht
und das Wasser wie im Beispiel 1 verdampft. Die Eigenschaften der auf der Oberfläche zurückgebliebenen
elastomeren Organopolysiloxanfilme sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich:
Din
Punkten
35 Ä CH3Si03/2 ..
t50ACH3SiO3/2.. 44,43 694 24 62
t50ACH3SiO3/2.. 44,43 694 24 62
Be i s pi e 1 21
Es wurde ein wäßriger Latex mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen hergestellt, der
100 Gewichtsteile eines im wesentlichen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden
Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 55000 cSt, 20 Gewichtsteile der Verbindung aus
Einheiten der Formel
CH3SiO3/2
3 Gewichtsteile der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3)3
CH3Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielt. Der Latex wurde auf eine Oberfläche aufgesprüht, und
nach Verdampfen des Wassers wie im Beispiel 1 blieb auf der Oberfläche ein Organopolysiloxanelastomeres
zurück. Das Elastomere hatte eine Zugfestigkeit von 20,6 kg/cm2, eine Dehnung von 98%,
einen Härtegrad von 43 und eine bleibende Dehnung nach Zugbeanspruchung von 3%.
Es wurden zwei wäßrige Latizes mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen zubereitet in Übereinstimmung
mit dem vorhergehenden Beispiel, jedoch unter Verwendung eines Polymerisats mit einer Viskosität
von 10000 cSt und von 1 und 3 Gewichtsteilen der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3)3
Von jedem Latex blieb wie im vorhergehenden Beispiel ein Elastomeres zurück. Das Elastomere aus
dem Latex, der 1 Gewichtsteil der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3)3
enthielt, hatte eine Zugfestigkeit von 37,96 kg/cm2,
eine Dehnung von 86%, einen Härtegrad von 53 und eine bleibende Dehnung nach Zugbeanspruchung
von 2%· Das Elastomere aus dem Latex, der 3 Ge^
wichtsteile der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3)3
enthielt, hatte eine Zugfestigkeit von 32,83 kg/cm2,
eine Dehnung von 43%> einen Härtegrad von 48 und eine bleibende Dehnung nach Zugbeanspruchung
von 3%.
1 I einer neutralen wäßrigen kolloidalen Suspension der Verbindung aus Einheiten der Formel
45 CH3SiO372
die etwa 5,5% Silsesquioxanfeststoffe enthielt, wurde über einen Zeitraum von mehreren Tagen in einem
handelsüblichen Verdampfer verdampft. Der Rück-
stand war ein dickes Gel, das etwa 28,5% Silsesquioxanfeststoffe enthielt.
Durch Vermischen von 25,4 g des oben beschriebenen Silsesquioxangels, 58,2 g einer Emulsion, die
etwa 31% Dimethylpolysiloxanfeststoffe mit endständigen Hydroxylgruppen enthielt, 0,18 g Methyltrimethoxysilan
und 20 Tropfen einer etwa 35% Dibutylzinndilauratfeststoffe enthaltenden Emulsion
wurde ein wäßriger Latex mit zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen hergestellt.
Es wurde noch ein zweiter Organopolysiloxanlatex hergestellt, der mit dem oben beschriebenen identisch
war, es wurden jedoch an Stelle des Gels 131 g der 5,5% Feststoffs enthaltenden Silsesquiexansuspension
verwendet.
Aus den oben beschriebenen Latizes wurden Filme gegossen und 3 Tage getrocknet. Der Film aus dem
Latex, der das Silsesquioxangel enthielt, war viel fester als der andere Film.
Es wurden mehrere wäßrige Organopolysiloxanlatizes hergestellt, die 100 Gewichtsteile eines im
wesentlichen linearen Polymerisats der allgemeinen Formel
HO[(CH3)2SiQH5Si(CH3)2O],,H
10 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der Formel
CH3SiO3/2 -
wechselnde Mengen der Verbindung der Formel CH3Si(OCH3)3
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndilaurat enthielten. Die Latizes wurden auf eine Oberfläche gesprüht und das
Wasser wie im Beispiel 1 verdampft. Die Mengen an verwendetem Methyltrimethoxysilan und die Eigenschaften
der erhaltenen Filme sind in der nachstehenden Tabelle angegeben. Die Sternchen in der Tabelle
bedeuten, daß die Eigenschaften der Filme unmittelbar nach dem Gießen ohne weitere Behandlung gemessen
wurden. Die Eigenschaften aller anderen Filme wurden geprüft, nachdem die Filme 15 Minuten auf
145° C erhitzt worden und dann wieder auf Raumtemperatur
abgekühlt waren.
liehen linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen
aufweisenden Dimethylpolysiloxans, 40 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der
| Gewichtsteile | T | E | TS |
| CH3Si(OCH3J3 | (kg/cm2) | (°/o) | (%) |
| 1O + | 151,85 | 11 | 0 |
| 15+ | 149,14 | 68 | 35 |
| 1 | 135,68 | 190 | 138 |
| 3 | 122,32 | 280 | 199 |
| 5 | 144,82 | 180 | 126 |
| 10 | 192,62 | 170 | 112 |
| 15 | 138,49 | 95 | 58 |
Formel
IO QH5Si03/2
Es wurde ein wäßriger Organopolysiloxanlatex hergestellt, der 100 Gewichtsteile eines im wesentliehen
linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden Dimethylpolysiloxans
und 40 Gewichtsteile der Verbindung aus Einheiten der Formel
QH5Si03/2
enthielt.
Durch Zusatz eines Vernetzungsmittels, wie CH3Si(OCH3)3 oder QH5Si(OCH3)3, und eines Katalysators,
wie Dibutylzinndilaurat oder Dibutylzinndiacetat, wurde gemäß dem Verfahren aus Beispiel 1
ein elastomerer Organopolysiloxanfilm gebildet.
Statt dessen entstand auch bei Ausfällung des Polymerisats und Silsesquioxans aus dem Latex und
Bestrahlen des erhaltenen Films ein Elastomeres.
Es wurde ein wäßriger Organopolysiloxanlatex hergestellt aus 400 g einer Emulsion eines im wesentlichen
linearen, in den endständigen Einheiten Hydroxylgruppen aufweisenden Dimethylpolysiloxans
mit einer Viskosität von 200000OcSt (wobei das Polymerisat in Emulsion zubereitet wurde und die
Emulsion einen Feststoffgehalt von etwa 31% hatte), 935 g einer kolloidalen Suspension der Verbindung
aus Einheiten der Formel
CH3SiO372
mit einem Feststoffgehalt von etwa 3,5% und 1,24 g der Verbindung der Formel
CH3Si(OCH3),
Durch Zugabe eines Katalysators, wie Dibutylzinndilaurat, zu dem oben beschriebenen Latex wurde
unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 ein elastomerer Organopolysiloxanfilm niedergeschlagen.
Es wurde ein wäßriger Organopolysiloxanlatex hergestellt, der 100 Gewichtsteile eines im wesent-
und 1 Gewichtsteil Dibutylzinndiacetat enthielt.
Durch Zugabe eines Vernetzungsmittels, wie C6HsSi(OCH3)3 zu dem oben beschriebenen Latex
wurde unter Anwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 ein elastomerer Organopolysiloxanfilm gebildet.
15 g n-Dodecylbenzolsulfonsäure wurden in ein '
Becherglas mit 21 Fassungsvermögen eingewogen, 634 g destilliertes Wasser zugegeben und das Gemisch
bis zur vollständigen Lösung gerührt. Dann wurde ein vorher zubereitetes Gemisch aus 1 g Orthokieselsäureäthylester
und 35Og Dimethylcyclotetrasiloxan zugegeben und zur Bildung einer Voremulsion
beigemischt. Die Voremulsion wurde bei einem Druck von 421,8 kg/cm2 homogenisiert und dann in einen
Dreihalskolben mit rundem Boden, der mit Thermoelement, Rühr ir und Rückflußkühler ausgestattet war,
gegeben. Die Emulsion wurde auf 8O0C erhitzt, 4 Stunden unter Rühren auf dieser Temperatur gehalten,
dann auf 45° C abgekühlt und bei dieser Temperatur über Nacht stehengelassen. Anschließend
wurde die Emulsion mit einer 80%igen wäßrigen Triäthanolaminlösung auf einen pH-Wert von 7,5
neutralisiert.
Durch Zugabe von 928,6 g einer kolloidalen Suspension
der Verbindung aus Einheiten der Formel
CH3SiO3/2
die 5% Silsesquioxanfeststofle enthielt, und 1,8 g einer Dibutylzinndilauratemulsion zu 928,6 g der
Emulsion des wie oben beschrieben zubereiteten Mischpolymerisats wurde ein wäßriger Organopolysiloxanlatex
hergestellt. Aus diesem Latex setzte sich ein guter elastomerer Organopolysiloxanfilm oder
-Überzug ab.
Claims (2)
1. Lagerbeständige, wäßrige Organopolysiloxanlatizes auf Grundlage von härtbaren, im wesentlichen
linearen Organopolysiloxanen mit mindestens 10 Einheiten je Molekül und gegebenenfalls
Vernetzungsmitteln und/oder Härtungskatalysatoren, gekennzeichnet durch einen
Gehalt an Silsesquioxanen aus Einheiten der allgemeinen Formel
R"SiO3/2
worin R" Methyl-, Äthyl-, Vinyl-, Phenyl- und/ oder 3,3,3-Triflüorpropylreste bedeutet, mit einer
Teilchengröße im Bereich von 10 bis 1000 Ä.
2. Lagerbeständige, wäßrige Organopolysiloxanlatizes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die darin enthaltenen Silsesquioxane in Gelform vorliegen.
909 509/862
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