DE1620863C3 - Verwendung von Alkoxysilanderivaten zur Verbesserung der Haftung von PolysulNdpolymeren auf Unterlagen - Google Patents
Verwendung von Alkoxysilanderivaten zur Verbesserung der Haftung von PolysulNdpolymeren auf UnterlagenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Mercaptoalkylamino-alkoxysilans zur Verbesserung
der Haftung von Polysulfidpolymeren auf Unterlagen, wie Holz, Glas oder Metall.
Härtbare Polymermassen auf der Grundlage von flüssigen Polysulfidpolymeren sind seit längerem bekannt.
Diese Polysulfidpolymermassen werden etwa als Dichtungsmassen verwendet. Ein Nachteil dieser
Dichtungsmassen besteht jedoch darin, daß sie auf Unterlagen nur bei Verwendung eines zusätzlichen
Klebstoffes haften, der nach dem Stand der Technik phenolischer Natur ist. Derartige Klebstoffe liefern
jedoch nur polare Bindungen der gehärteten Isoliermasse auf der Unterlage, die gegen den Angriff polarer
Lösungsmittel, wie Wasser, empfindlich sind, so daß bei Feuchtigkeitseinwirkung die Haftung solcher bekannter
Dichtungsmassen auf der Unterlage sich verschlechtert.
Weiterhin ist es bekannt, Silane, wie y-Aminopropyläthoxysilan,
zur Verbesserung der Haftung von Polysulfidpolymeren an, Unterlagen zu verwenden.
Diese Haftvermittler ergeben jedoch in vielen Fällen noch keine befriedigende Verbindung des Polysulfidpolymers
mit der Unterlage und sind ebenfalls empfindlich gegenüber dem Angriff polarer Lösungsmittel, wie
Wasser.
Aufgabe der Erfindung war es daher, die Haftung von Polysulfidpolymeren auf Unterlagen, wie beispielsweise
Holz, Glas oder Metall, im Vergleich mit den bereits verwendeten Alkoxysilanderivaten weiter zu verbessern
und eine Haftung zu erhalten, die auch durch die Einwirkung polarer Lösungsmittel, wie Wasser, nicht
verschlechtert wird.
Erfindungsgemäß verwendet man ein Mercaptoalkylamino-alkoxysilan
zur Verbesserung' der Haftung von Polysulfidpolymeren auf Unterlagen, wie Holz, Glas
oder Metall.
Die nach der Erfindung verwendeten Mercaptoalkylamino-alkoxysilane
besitzen vorzugsweise die allgemeine Formel:
(OR)„ R"
ι ι
Si ίΠΙ2)πΝΙΙ CfI CH2-SH
worin R eine niedermolekulare Alkylgruppe, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl- oder Butylgruppe,
R' ein Wasserstoffatom oder eine niedermolekulare Alkylgruppe, a eine ganze Zahl von 1 bis 3, b eine ganze
Zahl von 0 bis 2 und a + b — 3, η eine ganze Zahl von 1
bis 6 und R" ein Wasserstoffatom oder eine niedermolekulare Alkylgruppe, wie die Methyl- oder
Äthylgruppe, bedeutet. Wenn nicht R' ein Wasserstoffatom bedeutet, können R und R' gleiche oder
verschiedene Alkylgruppen sein. Zweckmäßig verwendet man ein jS-Mercaptoalkylaminoalkyl-trialkoxysilan,
wie beispielsweise /J-Mercaptoäthylaminopropyl-triäthoxysilan.
Die Mercaptoalkylamino-alkoxysilane können nach der Erfindung entweder in der Form einer Grundierungsschicht
vor Aufbringen des Polysulfidpolymers auf der Unterlage aufgetragen werden, oder sie können
dem flüssigen Polysulfidpolymer zugemischt werden, worauf dann das Gemisch auf der Unterlage aufgetragen
und gehärtet wird. Je nach dem speziellen Verwendungszweck kann die eine oder die andere
Ausführungsform der Erfindung von Vorteil sein. Unabhängig davon, welche der beiden Ausführungsformen
der Erfindung angewandt wird, ist es zweckmäßig, das Mercaptoalkylamino-alkoxysilan in einer Menge
von 1 bis 3,5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Polysulfidpolymers zu verwenden. Werden die nach der
Erfindung verwendeten Mercaptoalkylamino-alkoxysilane den flüssigen Polysulfidpolymeren zugemischt, so
können sie auch in einer Menge von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des Polysulfidpolymers
verwendet werden.
Die Mercaptoalkylamino-alkoxysilane können beispielsweise zur Verbesserung der Haftung von Polysulfidpolymeren
verwendet werden, die in der US-PS 24 66 963 beschrieben sind. Zweckmäßig besitzen diese
Polysulfidpolymere ein Molekulargewicht von etwa 500 bis 4000, da diese günstige Härtungszeiten ergeben. Die
Härtung der flüssigen Polysulfidpolymere kann mit Hilfe von bekannten Härtungsmitteln, wie z. B. Bleiperoxid,
Calciumperoxid, Bariumperoxid, Tellurdioxid oder der verschiedenen Chromate, die in der US-PS
29 64 503 beschrieben sind, erfolgen, wobei etwa 2,5 bis 10 Gewichtsteile Härtungsmittel je 100 Gewichtsteile
Polysulfidpolymer eingesetzt werden. Die Härtung und Bindung der Polysulfidpolymere an den Unterlagen bei
Verwendung der Mercaptoalkylamino-alkoxysilane nach der Erfindung erfolgt gewöhnlich in einer Zeit von
2 bis 24 Stunden bei etwa 25° C. Die Topfzeit beträgt gewöhnlich 0,5 bis 24 Stunden.
Außerdem können den Polysulfidpolymermassen vor der Härtung Füllstoffe, Weichmacher, Pigmente, Stabilisatoren
gegen Ultraviolettlicht, Härtungsbeschleuniger und andere Stoffe zugesetzt werden.
Wenn die Mercaptoalkylamino-alkoxysilane nach der einen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung als Grundierung aufgebracht werden, kann dies in Form einer Lösung, beispielsweise in Äthylalkohol, Toluol, Cellosolve, Methanol, n-Butanol, Isobutanol, Chloroform, Äthylacetat, Aceton oder Benzol erfolgen.
Wenn die Mercaptoalkylamino-alkoxysilane nach der einen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung als Grundierung aufgebracht werden, kann dies in Form einer Lösung, beispielsweise in Äthylalkohol, Toluol, Cellosolve, Methanol, n-Butanol, Isobutanol, Chloroform, Äthylacetat, Aceton oder Benzol erfolgen.
Nach der Erfindung kann die Haftung der Polysulfidpolymeren
auf Unterlagen bei der Aufbringung von Schutzschichten, beim Ausfüllen von Fugen oder beim
Laminieren mehrerer Schichten aus gleichem oder verschiedenem Material verbessert werden.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, wobei die Beispiele zum Nachweis
des technischen Fortschrittes einen Vergleich mit der Verwendung eines gemäß Stand der Technik bekann-
ten, ähnlich gebauten Alkoxysilanderivates enthalten.
Es wurden zwei Dichtungsmassen auf der Grundlage von härtbaren Polysulfidpolymeren hergestellt, die sich
einzig darin unterschieden, daß die eine Dichtungsmasse (A) das nach dem Stand der Technik bekannte
j>-Aminopropyl-triäthoxysilan enthielt, während die
andere Dichtungsmasse nach der Erfindung (B) die gleiche Menge /ϊ-Mercaptoäthylaminopropyl-triäthoxysilan
enthielt. Die Zusammensetzungen der beiden Dichtungsmassen waren folgende, wobei die Zahlenangaben
Gewichtsteile bedeuten:
| A | B | |
| Polysulfidpolymer*) | 100 | 100 |
| Calciumcarbonat | 30 | 30 |
| Titandioxid | 10 | 10 |
| Hydratisierte Kieselsäure | 3 | 3 |
| Calciumstearat | 1 | 1 |
| Stearinsäure | 1 | 1 |
| Schwefel | 0,1 | 0,1 |
*) Das Polysulfidpolymer besaß im wesentlichen die Struktur HS(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)23C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH mit
etwa 0,5% Quervernetzungen oder Verzweigungen durch Trichlorpropan.
| Härtungsmittel: | 7,5 | 7,5 |
| Bleidioxid | 7,5 | 7,5 |
| Chloriertes Biphenyl | ||
y-Aminopropyl-triäthoxysilan
ß-Mercaptoäthylaminopropyltriäthoxysilan
ß-Mercaptoäthylaminopropyltriäthoxysilan
IO Nach dem Vermischen der beiden Dichtungsmassen
A und B mit den angegebenen Härtungsmitteln wurden Stücke von Segeltuch sorgfältig mit den Gemischen
imprägniert. Auf Glas- und Aluminiumplatten wurde jeweils eine Dichtungsmittelschicht von 3 mm Dicke
aufgebracht, und dann wurde jeweils eines der imprägnierten Segeltuchstücke aufgelegt und aufgepreßt.
Die Dichtungsmassen wurden in dieser Verbindung 1 Woche bei 230C und einer relativen Feuchtigkeit von
50% gehärtet, und danach wurde ein Teil der Platten in Wasser eingetaucht und eine weitere Woche bei 23° C
unter Wasser gehalten.
Sodann wurde bei allen Platten die Haftung der Dichtungsmasse auf der Unterlage durch Abschälen
eines 2,5 cm breiten Streifens des imprägnierten Segeltuches von der Unterlage in einem Winkel von
180° C und Messung der hierfür erforderlichen Kraft getestet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachfolgend
zusammengestellt:
Nach 1 Woche Härtung bei 23°C Nach 1 Woche Härtung bei 23° C und
1 Woche Eintauchen in Wasser
Unterlage
Dichtungsmasse A Dichtungsmasse B Dichtungsmasse A Dichtungsmasse B
Glas
Aluminium
Aluminium
2,7 kg 0,45 kg
29 kg 31kg keine Haftung
keine Haftung
keine Haftung
30 kg
32 kg
32 kg
Auf Unterlagen aus Glas und Aluminium wurden Grundierungen von jeweils 12 Gewichtsteilen y-Aminopropyl-triäthoxysilan
(Probe C) bzw. 0-Mercaptoäthylaminopropyl-triäthoxysilan
(Probe D) in 88 Gewichtsteilen Äthanol aufgebracht, indem man die Unterlage mit einem mit der Lösung getränkten Baumwollschwabbel
bestrich. Danach wurden die so mit einer Grundierung versehenen Unterlagen wie in Beispiel 1
mit einer 3 mm dicken Schicht der dort angegebenen Polysulfidpolymermasse ohne das jeweilige Alkoxysilanderivat
und einem mit der Polysulfidpolymermasse imprägnierten Segeltuchstück versehen. Sodann wurde
bei 230C eine Woche gehärtet, wonach gemäß den Angaben in Beispiel 1 die zum Abziehen eines 2,5 cm
breiten Streifens erforderliche Kraft bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt:
Unterlage
Probe C
Probe D
Glas
Aluminium
Aluminium
20 kg
26 kg
26 kg
23 kg 29 kg
Die Vergleichswerte zeigen, daß auch bei Verwendung als Grundierung die nach der Erfindung verwendeten
Mercaptoalkylamino-alkoxysilane die Haftung von Polysulfidpolymermassen auf Unterlagen, wie Glas und
Aluminium, wesentlich verbessern.
Claims (2)
1. Verwendung eines Mercaptoalkylamino-alkoxysilans
zum Verbessern der Haftung von Polysulfidpolymeren auf Unterlagen.
2. Verwendung eines Mercaptoalkylamino-alkoxysilans
nach Anspruch 1 in einer Menge von 1 bis 3,5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Polysulfidpolymer.
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US335391A US3297473A (en) | 1964-01-02 | 1964-01-02 | Sealant composition and process |
| US33539164 | 1964-01-02 | ||
| DET0031385 | 1964-12-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1620863A1 DE1620863A1 (de) | 1970-07-16 |
| DE1620863B2 DE1620863B2 (de) | 1976-01-02 |
| DE1620863C3 true DE1620863C3 (de) | 1976-08-19 |
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