DE19528233C2 - (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders - Google Patents

(Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders

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DE19528233C2 DE19528233A DE19528233A DE19528233C2 DE 19528233 C2 DE19528233 C2 DE 19528233C2 DE 19528233 A DE19528233 A DE 19528233A DE 19528233 A DE19528233 A DE 19528233A DE 19528233 C2 DE19528233 C2 DE 19528233C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers bzw. Verbindungselements); sie betrifft insbesondere eine (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Stec­ kers, die leicht auf einem Steckergehäuse befestigt werden kann, um einen verminderten Einsteckwiderstand beim Zusam­ menstecken von Steckergehäusen zu erzielen, die gute was­ serdichte Eigenschaften aufrechterhalten kann und mit ho­ her Produktivität hergestellt werden kann.
Steckverbinder (Stecker) für die Verwendung in Verbindun­ gen von elektrischen Automobil-Stromkreisen müssen nicht nur ölbeständig sein, sondern auch gute Wasserabdichtungs­ eigenschaften aufweisen. Die meisten (Ab)Dichtungsgummi­ teile, die auf diesen Steckverbindern (Steckern) befestigt werden sollen, z. B. Dichtungen und Gummistopfen, werden aus einem Öl absondernden (ausschwitzenden) Kautschuk­ material hergestellt. Bei einer solchen Verwendung werden als Formmaterialien verwendet ein Öl absondernder (ausschwitzender) NBR, der erhalten wird durch Mischen ei­ nes Butadien/Acrylnitril-Copolymers mit einem aliphati­ schen Kohlenwasserstofföl (JP-A-61-21177; der hier verwen­ dete Ausdruck "JP-A" steht für eine "ungeprüfte publi­ zierte japanische Patentanmeldung")), ein Öl absondernder (ausschwitzender) Siliconkautschuk, der erhalten wird durch Mischen eines Siliconkautschuks mit einem Siliconöl (JP-A-62-252457), ein Öl absondernder Polyolefinkautschuk, der erhalten wird durch Mischen eines Polyolefinkautschuks mit einem Ester-Weichmacher (JP-A-63-309542) und dgl.
Alle diese Kautschukmaterialien haben jedoch Nachteile. Die NBR-Materialien haben beispielsweise den Nachteil, daß sie nicht genügend wärmebeständig sind für die Verwendung in Hochtemperatur-Zonen in einem Automobilmotorraum, ob­ gleich sie billig sind und eine ausgezeichnete Ölbestän­ digkeit aufweisen. Siliconkautschukmaterialien weisen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Niedertemperatur- Beständigkeit und Ölbeständigkeit auf, sie sind jedoch teuer und weisen ungenügende Eigenschaften für generelle Zwecke auf. Polyolefinmaterialien weisen eine unzurei­ chende Ölbeständigkeit auf und sind daher für die Verwen­ dung in einem Automobil-Motorraum nicht geeignet.
Unter diesen Umständen ist es unmöglich, den Preis für Si­ liconkautschuk, der ausgezeichnete Eigenschaften hat, zu verringern bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung seiner ausgezeichneten Eigenschaften. Es wurden daher verschie­ dene Vorschläge gemacht, die Formzeit von Kautschukteilen zu verkürzen, um den Preis für die Kautschukteile zu ver­ ringern. Eine generelle walkbare (auswalzbare) Siliconkautschukzusammensetzung enthält ein organisches Peroxid als Vulkanisationsmittel und ist insofern vorteil­ haft, als die Mischung eine gute Lagerbeständigkeit und eine lange Topfzeit (Standzeit) aufweist und leicht ge­ handhabt werden kann. Dagegen hat dieser Typ von Silicon­ kautschukzusammensetzung den Nachteil, daß er eine längere Vulkanisationszeit erfordert und somit nicht innerhalb ei­ nes verkürzten Zeitraums geformt werden kann.
Andererseits wurde bereits eine binäre flüssige Silicon­ kautschukzusammensetzung entwickelt, die einer Additionsreaktion zur Vulkanisation in Gegenwart eines Platinkatalysators unterliegt. Die flüssige Siliconkautschukzusammensetzung vom Additionsreaktions-Typ erfordert eine drastisch verkürzte Vulkanisationszeit und kann somit innerhalb eines kürzeren Zeitraums geformt wer­ den. Dieser Typ einer flüssigen Siliconkautschukzusammen­ setzung hat jedoch den Nachteil, daß die Mischung der bei­ den Flüssigkeiten sofort in die Form eingespritzt werden muß, so daß eine zusätzliche Formvorrichtung erforderlich ist und die Arbeitsweise umständlich ist.
Die US-A-5 294 373 beschreibt einen gehärteten, leitfähigen Silikongummi, welcher aus einer leitfähigen Silikongummi- Zusammensetzung hergestellt wird, indem diese Zusammenset­ zung einem Heißluftvulkanisationsverfahren unter Normal­ druck ausgesetzt wird. Diese Zusammensetzung umfaßt ein Or­ ganopolysiloxan, leitfähige Aktivkohle und ein organisches Peroxid.
Die US-A-5 051 465 offenbart eine Silikongummi-Zusammen­ setzung, umfassend 100 Gewichtsteile eines Organopolysi­ loxans, 5 bis 100 Gewichtsteile eines feinverteilten Sili­ ciumdioxid-Füllstoffs und 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines or­ ganischen Peroxids.
In der US-A-4 771 099 wird eine Silikongummi-Zusammen­ setzung beschrieben, die 100 Gewichtsteile eines Organopo­ lysiloxans, 5 bis 100 Gewichtsteile eines feinverteilten Siliciumdioxid-Füllstoffs und 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Neopentandioldiesters umfaßt.
Die US-A-4 061 704 offenbart ein Verfahren zum Vulkani­ sieren einer Silikongummi-Zusammensetzung. Diese vulkani­ sierbare Zusammensetzung umfaßt 100 Teile eines Gummis aus Organopolysiloxanpolymer, der durch Aushärten in einen ela­ stomeren Zustand gebracht werden kann, und zwischen 0,1 und 10 Teilen eines Organopolysiloxanpolymers, um eine vollstän­ dige Oberflächenaushärtung zu gewährleisten, und ein ter­ tiäres Alkylperoxyalkylcarbonat als Aushärtungsinitiator.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steck­ verbinders (Verbindungselements bzw. Steckers) bereitzu­ stellen, die eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Nie­ dertemperatur-Beständigkeit und Ölbeständigkeit aufweist und wirtschaftlich hergestellt werden kann innerhalb einer verkürzten Formzeit, wodurch die Probleme, die bei den (Ab)Dichtungskomponenten zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers) auftreten, die aus Kautschukma­ terialien des Standes der Technik hergestellt worden sind, gelöst werden.
Die obengenannte Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit ei­ ner (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Verbindungselementes bzw. Steckers), die umfaßt eine vulkanisierte Zusammensetzung, die mindestens enthält
  • a) 100 Gew.-Teile eines Organopolysiloxans der nach­ stehend angegebenen Durchschnitts-Formel (I),
  • b) 5 bis 500 Gew.-Teile eines feinteiligen Siliciumdio­ xid-Füllstoffs,
  • c) 0,01 bis 5 Gew.-Teile eines Dialkylperoxids oder Per­ oxyketals, das bei einer Temperatur von 130 bis 150°C eine Halbwertszeit von 1 h hat,
  • d) 0,1 bis 5 Gew.-Teile einer Siliciumverbindung, die pro Molekül zwei oder mehr Si-H-Bindungen aufweist, und
  • e) 0,01 bis 2 Gew.-Teile eines organischen Peroxids der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (II):
    R1 mSiO(4-m)/2 (I)
    worin bedeuten:
    R1 eine substituierte oder unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe und
    m eine positive Zahl von 1,98 bis 2,02;
    worin bedeuten:
    X eine unsubstituierte divalente C2-8-Kohlenwasser­ stoffgruppe und
    R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, je­ weils eine monovalente C3-10 Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Gruppe der Formel -SiR4 3 (worin R4 für eine Methyl-, Ethyl- oder Phenylgruppe steht).
Eine (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers), die eine Öl ausscheidende (ausschwitzende) vulkanisierte Zusammensetzung umfaßt, die zusätzlich zu den obengenannten Komponenten (a) bis (e) noch enthält (f) 1 bis 30 Gew.-Teile eines Silicium ent­ haltenden Ausschwitzöls, kann eine noch stärkere Wirkung haben.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an­ hand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beilie­ genden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Erläuterung der Anwendung eines Beispiels der erfindungsgemäßen (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers); und
Fig. 2 eine Erläuterung der Prüfung der (Ab)Dichtungs­ eigenschaften der (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers), worin die Bezugsziffer 1 eine Gummi­ dichtung, die Bezugsziffer 2 ein weibliches Ge­ häuse, die Bezugsziffer 3 ein männliches Ge­ häuse, die Bezugsziffer 4 einen Gummistopfen, die Bezugsziffer 5 ein Wasserbad, die Bezugszif­ fer 6 ein Lufteinleitungsrohr, die Bezugsziffer 7 eine männliche Metallanschlußklemme, die Be­ zugsziffer 8 eine weibliche Metallanschlußklemme und die Bezugsziffer 9 einen elektrischen Draht bezeichnen.
Das als Komponente (a) erfindungsgemäß verwendete Organo­ polysiloxan ist ein geradkettiges Organopolysiloxan mit der nachstehend angegeben Durchschnittsformel, das norma­ lerweise als "Siliconöl" oder "roher Siliconkautschuk" be­ zeichnet wird,
R1 mSiO(4-m)/2
worin bedeuten:
m eine positive Zahl von 1,98 bis 2,02 und
R1 vorzugsweise eine Alkylgruppe wie Methyl, Ethyl und Propyl, eine Cycloalkylgruppe, eine Alkenylgruppe wie Vinyl und Allyl, eine Arylgruppe wie Phenyl und Tolyl oder eine Chloromethyl- oder 3,3,3-Trifluoropro­ pylgruppe, die erhalten wird durch Substitution eini­ ger der an Kohlenstoffatome gebundenen Wasser­ stoffatome in diesen Gruppen durch ein Halogenatom, eine Cyanogruppe und dgl.,
mit der Maßgabe, daß R1 normalerweise mindestens 50 Mol-% Methylgruppen, 0 bis 5 Mol-% Vinylgruppen und 0 bis 50 Mol-% Phenylgruppen umfaßt.
Das Organopolysiloxan ist vorzugsweise abgeschlossen (terminiert) durch eine Triorganosilylgruppe, beispiels­ weise eine Trimethylsilylgruppe, Dimethylvinylsilylgruppe, Methyldivinylsilylgruppe und Methylphenylvinylsilylgruppe oder eine Hydroxygruppe. Das erfindungsgemäß verwendete Organopoly­ siloxan hat vorzugsweise eine Viskosität bei 25°C von min­ destens 100000 mm2/s (cs), insbesondere von 100000 bis 10000000 mm2/s (cs), um die gewünschte Härte des durch Härten der es enthaltenden Zusammensetzung erhaltenen Si­ liconkautschuks aufrechtzuerhalten.
In der allgemeinen Formel (I) enthält die Gruppe R1 vor­ zugsweise 1 bis 15 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatome.
Der erfindungsgemäß als Komponente (b) zu verwendende feinteilige Siliciumdioxid-Füllstoff weist vorzugsweise eine spezifische Oberflächengröße von nicht weniger als 50 m2/g, insbesondere von 100 bis 400 m2/g, auf. Zu Beispie­ len für einen solchen Siliciumdioxid-Füllstoff gehören ab­ gerauchtes Siliciumdioxid, calciniertes Siliciumdioxid und gefälltes Siliciumdioxid. Diese Siliciumdioxid-Füllstoffe können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Diese Siliciumdioxid-Füllstoffe können mit einem kettenförmigen Organopolysiloxan, einem cyclischen Organopolysiloxan oder mit Hexamethyldisilazan oberflächenbehandelt sein.
Die Zugabemenge der Komponente (b) beträgt vorzugsweise 5 bis 500 Gew.-Teile, insbesondere 10 bis 50 Gew.-Teile, be­ zogen auf 100 Gew.-Teile des als Komponente (a) verwende­ ten Organopolysiloxans. Wenn die Zugabemenge des Organopo­ lysiloxans den obengenannten Bereich überschreitet oder unterschreitet, weist die resultierende Siliconkautschuk­ zusammensetzung eine verminderte Verarbeitbarkeit auf. Au­ ßerdem läßt das durch Härten einer solchen Zusammensetzung hergestellte gehärtete Material hinsichtlich seiner mecha­ nischen Festigkeit, d. h. seiner Zugfestigkeit und Reißfe­ stigkeit, Wünsche offen.
Das erfindungsgemäß als Komponente (c) zu verwendende Di­ alkylperoxid oder Peroxyketal wird normalerweise beim Spritzgießen oder Transfer-Pressen von Siliconkautschuk verwendet und hat bei einer Temperatur von 130 bis 150°C eine Halbwertszeit von 1 h. Zu Beispielen für ein solches Dialkylperoxid oder Peroxyketal gehören Di-t-butylperoxid, 2,5-Dimethyl-di(t-butylperoxy)hexan, Dicumylperoxid und 1,1-Bis-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan. Diese Verbindungen können einzeln oder in Form einer Kombination verwendet werden.
Die Zugabemenge der Komponente (c) beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des als Komponente (a) verwendeten Organopolysiloxans. Wenn die Zugabemenge der Komponente (c) unter 0,01 Gew.-Teilen liegt, kann während der Herstellung des Siliconkautschuks keine ausreichende Vulkanisation erzielt werden, gelegent­ lich wird es dadurch unmöglich, einen Siliconkautschuk mit den für die praktische Verwendung geeigneten erwünschten Eigenschaften zu erhalten. Wenn dagegen die Zugabemenge der Komponente (c) 5 Gew.-Teile übersteigt, hat der Rück­ stand der Zersetzung des überschüssigen organischen Pero­ xids einen nachteiligen Effekt oder der Peroxidüberschuß trägt unnötigerweise zur Erhöhung der Kosten bei.
Die als Komponente (d) erfindungsgemäß zu verwendende Si­ liciumverbindung weist pro Molekül mindestens 2 Si-H-Bin­ dungen auf. Sie kann eine übliche kettenförmige oder cy­ clische Struktur haben. Außerdem kann sie eine geringe Menge einer verzweigten Struktur oder dreidimensionalen Struktur aufweisen.
Zu Beispielen für eine solche Siliciumverbindung gehören eine Organohydrogenpolysiloxan-Verbindung der nachstehend angegebenen Durchschnittsformel
R2 pSiHqO(4-p-q)/2
worin bedeuten:
R2 eine substituierte oder unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe;
p eine positive Zahl von 0 bis 3; und
q eine positive Zahl von 0,005 bis 1,
mit der Maßgabe, daß die Summe p + q 0,8 bis 3 beträgt.
Die Verbindung hat vorzugsweise einen Polymerisationsgrad von nicht mehr 300. Zu Beispielen für ein solches Organo­ hydrogenpolysiloxan gehören Diorganopolysiloxan, das durch eine Dimethylhydrogensilylgruppe abgeschlossen (terminiert) ist, ein Copolymer aus Dimethylsiloxan-Ein­ heiten und Methylhydrogensiloxan-Einheiten und terminalen Trimethylsiloxy-Einheiten, eine Flüssigkeit (Fluid) mit niedriger Viskosität, die besteht aus Dimethylhydrogensi­ loxan-Einheiten (H(CH3)2SiO0,5-Einheiten) und SiO2-Einhei­ ten, 1,3,5,7-Tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetra­ siloxan, 1-Propyl-3,5,7-trihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcy­ clotetrasiloxan und 1,5-Dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3,5,7-te­ tramethylcyclotetrasiloxan.
Außerdem können auch Polysilalkylensiloxan, Polysilan und Polycarbosilan mit einer Si-H-Bindung als Komponente (d) verwendet werden.
Diese Siloxane und Silane sind organische Siliciumverbin­ dungen, die mindestens eine der folgenden Atomgruppen pro Molekül enthalten:
worin bedeuten:
R eine Alkylgruppe wie Methyl, Ethyl und Propyl, eine Alkenylgruppe wie Vinyl und Allyl, eine Arylgruppe wie Tolyl, oder eine Chloromethyl- oder 3,3,3- Trifluoropropylgruppe, die erhalten wird durch Sub­ stitution einiger der an Kohlenstoffatome gebundenen Wasserstoffatome in diesen Gruppen durch ein Haloge­ natom, eine Cyanogruppe und dgl.;
a eine positive Zahl von 0,1 bis 1,2;
b eine positive Zahl von 1 bis 2;
c eine positive Zahl von 0,01 bis 1,0; und
n eine ganze Zahl von 1 bis 10,
mit der Maßgabe, daß die Summe a + b 1,8 bis 3,0 beträgt.
Erfindungsgemäß werden ein Polysilalkylensiloxan, ein Po­ lysilan, ein Polycarbosilan und eine Mischung davon bevor­ zugt als Komponente (d) verwendet.
Zu spezifischen Beispielen für die als Komponente (d) zu verwendende Siliciumverbindung gehören die folgenden Ver­ bindungen:
Die Komponente (d) beschleunigt deutlich die Aushärtungs­ geschwindigkeit, mit der die erfindungsgemäß verwendete vulkani­ sierte Zusammensetzung beim Erhitzen aushärtet. Die Zuga­ bemenge der Komponente (d) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-Teile, insbesondere 0,1 bis 2 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des als Komponente (a) verwendeten Organo­ polysiloxans. Wenn die Zugabemenge der Komponente (d) un­ ter 0,1 Gew.-Teilen liegt, ist der resultierende Effekt nicht so ausreichend, wie gewünscht. Wenn dagegen die Zugabemenge der Komponente (d) 5 Gew.-Teile übersteigt, können die verschiedenen Eigenschaften der (Ab)Dichtungs­ komponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers), die aus der erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzung erhalten wird, beeinträchtigt (schlechter) werden.
Das erfindungsgemäß als Komponente (e) zu verwendende or­ ganische Peroxid ist eine Verbindung der folgenden allge­ meinen Formel
worin bedeuten:
X eine unsubstituierte divalente C2-8-Kohlenwasser­ stoffgruppe, insbesondere eine Gruppe der Formel -(CH2)p- (worin p für eine ganze Zahl von 2 bis 8 steht) oder -CH2-C(CH3)2-CH2-; und
R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, je­ weils eine monovalente C3-10-Kohlenwasserstoffgruppe, wie eine n-Propyl-, Isopropyl-, t-Butyl-, n-Butyl-, n-Amyl-, t-Amyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, 2-Ethyl­ propyl-, 2-Ethylbutyl-, 2-Ethylhexyl- und Cumylgrup­ pe, oder eine Trimethylsilyl-, Triethylsilyl- oder Triphenylsilylgruppe der Formel -SiR4 3 (worin R4 für eine Methyl-, Ethyl- oder Phenylgruppe steht).
Das als Komponente (e) zu verwendende organische Peroxid beschleunigt die Wärmeaushärtung der erfindungsgemäßen vulkanisierten Zusammensetzung zur Erleichterung der Tren­ nung des geformten Produkts von der Form. Die Zugabemenge des organischen Peroxids beträgt vorzugsweise 0,01 bis 2 Gew.-Teile, insbesondere 0,01 bis 0,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des als Komponente (a) verwendeten Or­ ganopolysiloxans. Wenn die Zugabemenge des organischen Peroxids unter 0,01 Gew.-Teilen liegt, ist der resultie­ rende Effekt nicht so ausreichend wie erwünscht. Wenn da­ gegen die Zugabemenge des organischen Peroxids 2 Gew.- Teile übersteigt, hat der Rückstand der Zersetzung des überschüssigen organischen Peroxids einen nachteiligen Ef­ fekt oder es kann eine Verschmorung auftreten, wenn die Zusammensetzung wärmegehärtet wird.
Als Silicium enthaltendes Ausschwitzöl, das erfindungsge­ mäß als Komponente (f) verwendet werden soll, kann ein Öl verwendet werden, das ein oder mehr Siliciumatome enthält, wie es üblicherweise Öl ausschwitzenden Siliconkautschuken einverleibt wird. Ein solches Ausschwitzöl hat vorzugs­ weise bei 25°C eine Viskosität von 50 bis 20000 mPa.s (cp) und enthält 3 oder mehr Siliciumatome, die eine Siloxanbindung begleiten. Die mit dem Siliciumatom in dem Silicium enthaltenden Ausschwitzöl verbundenen organischen Gruppen umfassen vorzugsweise eine Arylgruppe wie eine Phenyl- und Tolylgruppe oder eine Gruppe der Formel R5-(-O-R6-)q- (worin R5 steht für ein Wasserstoffatom oder eine monovalente C1-8-Kohlenwasserstoffgruppe, R6 steht für eine divalente C2-8-Kohlenwasserstoffgruppe und q steht für eine ganze Zahl von 1 bis 10) in einem Mengenanteil von 1 bis 50%, insbesondere eine Phenylgruppe in einem Mengenanteil von 10 bis 50%.
Die Zugabemenge der Komponente (f) beträgt vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des als Kom­ ponente (a) verwendeten Organopolysiloxans. Wenn die Zuga­ bemenge der Komponente (f) unter 1 Gew.-Teilen liegt, kann das gewünschte Öl-Austreten (Öl-Ausschwitzen) möglicher­ weise nicht erzielt werden. Wenn dagegen die Zugabemenge der Komponente (f) 30 Gew.-Teile übersteigt, weist der re­ sultierende Kautschuk eine verminderte mechanische Festig­ keit auf oder es ist schwierig, die gewünschte Kautschuk­ härte aufrechtzuerhalten. Außerdem kann das Öl auf die Oberfläche der nicht-vulkanisierten Kautschukzusammenset­ zung austreten, was zu einer Fehlverschmelzung des Form­ körpers oder zu einer starken Verfärbung der Form während der Vulkanisation und des Formens führt.
Die erfindungsgemäße (Ab)Dichtungskomponente zum Wasser­ dichtmachen eines Steckverbinders (Steckers) kann nach ei­ nem Verfahren erhalten werden, das umfaßt das Mischen der obengenannten Komponenten, das Verkneten der Mischung, das Einspritzen der Mischung in eine Form und das anschlie­ ßende Erhitzen der Mischung, so daß sie vulkanisiert und geformt wird. Das Verkneten der Mischung kann unter Ver­ wendung einer bekannten Kautschukzusammensetzungs-Knetvor­ richtung, beispielsweise einer Walzenmühle, eines Kneters und eines Banbury-Mischers, durchgeführt werden. Die Vul­ kanisation und das Formen der Mischung können unter Ver­ wendung einer bekannten Kautschukvulkanisations- und Form- Vorrichtung, beispielsweise einer Spritzgieß-Vorrichtung und einer Transferpreß-Vorrichtung, durchgeführt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen (Ab)Dichtungskompo­ nente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers) erfordert eine drastisch verkürzte Vulkanisa­ tions- und Formzeit. Ein Silicon-Ausschwitzöl mit einer geringen Verträglichkeit mit dem Basiskautschuk kann, wenn es verwendet wird, nach der Vulkanisation und nach dem Formen allmählich austreten, wodurch die Abdichtungsei­ genschaften des Kautschuks gegenüber dem Steckergehäuse verbessert werden.
Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel näher erläu­ tert.
Beispiel
Die in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Materialien A bis G wurden mittels eines Knet-Mischers und mittels ei­ ner Zwei-Walzen-Mühle verknetet, wobei man die in der wei­ ter unten folgenden Tabelle II angegebenen Kautschukzusam­ mensetzungen 1 bis 11 erhielt.
Tabelle I
Material A (Komponente a): Ein Methylvinylpolysiloxan mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 3000, be­ stehend aus 99,825 Mol-% (CH3)2SiO-Einheiten, 0,15 Mol-% (CH3)(CH2=CH)SiO-Einheiten und 0,025 Mol-% (CH2=CH)-(CH3)2SiO½-Einheiten;
Material B (Komponente b): Abgerauchtes Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberflächengröße von 200 m2/g (Aerosil 200, erhältlich von der Firma Nihon Aerosil Co., Ltd.);
Material C: Diphenylsilandiol;
Material D (Komponente f): Ein Phenyl enthaltendes Diorganopolysiloxan mit der Durchschnittsformel (CH3)3SiO[SiPh2O]m[Si(CH3)2O]nSi(CH3)3, worin m für die ganze Zahl 4 und n für die ganze Zahl 12 stehen);
Material E (Komponente c): 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylper­ oxy)hexan;
Material F (Komponente d): Polysilalkylensiloxan mit der folgenden Durschschnittsformel
Material G (Komponente e): Ein organisches Peroxid mit der folgenden Durchschnittsformel
Diese Kautschukzusammensetzungen wurden dann bei einer Temperatur von 30°C 5 Tage lang und 30 Tage lang stehen gelassen. Bei diesen Kautschukzusammensetzungen wurde dann die Zeit bestimmt, die erforderlich war, bis die Vulkani­ sation bei einer Temperatur von 170°C begann (T10: die Zeit, die erforderlich war, bis das Drehmoment 10% des End-Drehmoments erreicht hatte) unter Verwendung eines Schwingscheiben-Rheometers, erhältlich von der Firma Toyo Seiki Kogyo K. K. Nachdem die Lagerbeständigkeit untersucht worden war, wurden diese Kautschukzusammensetzungen je­ weils einem Transfer-Pressen bei einer Formtemperatur von 170°C für eine Vulkanisationszeit von 2 min oder für eine optimale Vulkanisationszeit unterworfen zur Herstellung einer Kautschukdichtung 1 mit einer Gestalt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, die dann in bezug auf Formbarkeit und Prozentsatz des Auftretens der Fehlformung untersucht wurde. Bei der Bewertung der Formbarkeit in der Tabelle II zeigt G (gut) eine gute Formbarkeit an und P (schlecht) zeigt das Auftreten einer ungenügenden Dichtung an.
Die so erhaltenen Kautschukdichtungen wurden dann jeweils auf ein weibliches Gehäuse 2 für einen wasserdichten Harz- Verbindungsstecker zusammen mit einem Gummi-Stopfen 4 mit der in Fig. 1 dargestellten Form befestigt, der vorher aus einem anderen Material geformt worden war, und dann in ein männliches Gehäuse 3 eingesteckt. Die zum Zusammenstecken dieser Komponenten erforderliche Kraft (kgf) wurde unter Verwendung eines Druckspannungs-Messers (Autograph, er­ hältlich von der Firma Shimadzu Corp.) gemessen.
Ein Lufteinleitungsrohr 6 wurde an einem Abschnitt des wasserdichten Steckergehäuses befestigt, an welchem der Gummistopfen montiert worden war. Wie in Fig. 2 darge­ stellt, wurde die Testprobe dann in ein Wasserbad 5 bis zu einer Tiefe von etwa 10 cm eingetaucht. Durch das Luftein­ leitungsrohr 6 wurde dann Luft in das Steckergehäuse eingepumpt, bis der Druck darin 9,8 kPa erreicht hatte. Dann wurde die Testprobe 30 s lang auf ein Luftleck ge­ prüft. Wenn kein Luftleck festgestellt wurde, wurde wei­ tere Luft in das Steckergehäuse eingepumpt, um den Druck um 9,8 kPa zu erhöhen, und der so erhöhte Druck wurde dann 30 s lang aufrechterhalten, um auf ein Luftleck zu prüfen. Dieses Verfahren wurde wiederholt, bis der Druck 59 kPa erreicht hatte. Für die Bewertung der Anfangs-Wasserdicht­ heit in der Tabelle II gilt, daß G (gut) kein Luft-Leck anzeigt und P (schlecht) das Auftreten eines Luftlecks an­ zeigt.
Andererseits wurde das auf diese Weise zusammengebaute wasserdichte Steckergehäuse bei einer Temperatur von 120°C 1000 h lang gealtert. Zur Bewertung der Wasserdichtheit mit dem Ablauf der Zeit wurde die Testprobe auf die glei­ che Weise wie vorstehend beschrieben geprüft. Die Ergeb­ nisse dieser Bewertungstests sind in der Tabelle II ange­ geben.
Wie oben angegeben, umfaßt die erfindungsgemäße (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steck­ verbinders (Steckers), eine Kautschukzusammensetzung mit einer speziellen Formulierung, die eine ausgezeichnete La­ gerbeständigkeit aufweist und eine kurze Vulkanisations­ zeit ergibt und somit keinen Qualitätsschwankungen unter­ liegt als Folge einer Fehlformung, und die eine ausge­ zeichnete Wasserdichtheit, Oberflächenbenetzbarkeit und Wasserabstoßung aufweist. Außerdem kann die (Ab)Dich­ tungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steck­ verbinders (Steckers) bei geringeren Herstellungskosten hergestellt werden.

Claims (7)

1. (Ab)Dichtungskomponente zum Wasserdichtmachen eines Steckverbinders (Steckers bzw. Verbindungselements), da­ durch gekennzeichnet, daß es umfaßt eine vulkanisierte Zu­ sammensetzung, die mindestens enthält
  • a) 100 Gew.-Teile eines Organopolysiloxans der nach­ stehend angegebenen Durchschnitts-Formel (I),
  • b) 5 bis 500 Gew.-Teile eines feinteiligen Siliciumdio­ xid-Füllstoffs,
  • c) 0,01 bis 5 Gew.-Teile eines Dialkylperoxids oder Per­ oxyketals, das bei einer Temperatur von 130 bis 150°C eine Halbwertszeit von 1 h hat,
  • d) 0,1 bis 5 Gew.-Teile einer Siliciumverbindung, die pro Molekül zwei oder mehr Si-H-Bindungen aufweist, und
  • e) 0,01 bis 2 Gew.-Teile eines organischen Peroxids der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel (II):
    R1 mSiO(4-m)/2 (I)
    worin bedeuten:
    R1 eine substituierte oder unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe und
    m eine positive Zahl von 1,98 bis 2,02;
    worin bedeuten:
    X eine unsubstituierte divalente C2-8-Kohlenwasser­ stoffgruppe; und
    R2 und R3, die gleich oder verschieden sein können, je­ weils eine monovalente C3-10 Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Gruppe der Formel -SiR4 3 (worin R4 für eine Methyl-, Ethyl- oder Phenylgruppe steht).
2. (Ab)Dichtungskomponente nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die als Komponente (d) verwendete Sili­ ciumverbindung ein Polysilalkylensiloxan, ein Polysilan, ein Polycarbosilan oder eine Mischung davon ist.
3. (Ab)Dichtungskomponente nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vulkanisierte Zusammenset­ zung außerdem enthält
  • a) 1 bis 30 Gew.-Teile eines Silicium enthaltenden Aus­ schwitzöls.
4. (Ab)Dichtungskomponente nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feintei­ lige Siliciumdioxid-Füllstoff (b) eine spezifische Ober­ flächengröße von nicht weniger als 50 m2/g hat und ausge­ wählt wird aus der Gruppe, die besteht aus abgerauchtem Siliciumdioxid, calciniertem Siliciumdioxid und gefälltem Siliciumdioxid.
5. (Ab)Dichtungskomponente nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kom­ ponente (c) ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Di-t-butylperoxid, 2,5-Dimethyl-di(t-butylper­ oxy)hexan, Dicumylperoxid und 1,1-Bis-t-butylperoxy-3,3,5- trimethylcyclohexan.
6. (Ab)Dichtungskomponente nach mindestens einem der An­ sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus­ schwitzöl bei 25°C eine Viskosität von 50 bis 20000 mPa.s (cp) hat und 3 oder mehr Siliciumatome, die eine Siloxan­ bindung begleiten, enthält.
7. (Ab)Dichtungskomponente nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kom­ ponente (a) verwendete Organopolysiloxan bei 25°C eine Viskosität von mindestens 100000 mm2/s (cs) hat.
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