DE2229216C2 - Zu einem selbstbindenden Elastomeren härtbare Masse - Google Patents
Zu einem selbstbindenden Elastomeren härtbare MasseInfo
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Description
R ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-.
Halogenkohlenwasserstoff- und niederen Cyanalkylreste
ist, ι >
R1 ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen
aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff- und niederen Cyanalkylreste
ist und
/77 einen Wert von 0 bis 3 und einen Mittelwert, bezogen auf die Gesamtmenge des Silans in der
Masse, von 0 bis 139 hat,
mindestens einem Titanchelatkatalysator der Formel
O = C
CR7
Ο —C
oder
R1O
\ ,
Ti
Ti
R1O
O = C
Ο —C
CR7
R3
worin
R1 die obige Bedeutung hat,
R2 ein Rest aus der Gruppe der Wasserstoffatome.
Kohlenwasserstoffreste mil nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen, Carboxyalkyl- und HaIogcnkohlenwasscrsloffreste
mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen ist. wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffaiome in dem durch die R2- und
R6-Reste substituierten Alkandioxyrest nicht
mehr als 18 beträgt,
R3 ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-,
Halogenkohlenwasserstoff1-und niederen Cyanalkylresie
ist,
R6 ein Rest aus der gleichen Gruppe wie der R2-Rest und ferner ein Halogen-, Cyan-, Nitro-,
Carboxyester-, Acyl- oder ein Kohlenwasserstoffrest sein kann, substituiert durch Halogen-,
Cyan-, Nitro-, Carboxyester- oder Acylreste,
R7 ein Rest aus der Gruppe der Wasserstoffatome, Kohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als 8
Kohlenstoffatome. Halogenkohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen
und Acylreste mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen ist und zusammen mit dem RJ-Rest
zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, cyclische Kohlenwasserstoff-Substituenten
mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen und durch Chlor-. Nitro-. Acyl-, Cyanode«-
Carboxyesterreste substituierte cyclische Kohlenwasserstoff-Substituenten bilden kann.
X ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohler vasserstoff-.
Halogenkohlenwasserstoff-, Cyanalkyl-, Alkoxy-, Halogenalkoxy-, Cyanalkoxy- und Aminoreste
ist und
a einen Wert von O bis 8 hat.
gekennzeichnet durch
einen Adhäsionsverstärker der Formel
Il
(R10Oh .»RiSiR9N — C-NG
0-C-N-C=O
in der
G ein Rest aus der Gruppe eier R8-Reste,
(R10OJi „RSfcSiR^-Reste.
(R10OJi „RSfcSiR^-Reste.
Styryl-. Vinyl-, Allyl-. Chlorallyl- und Cyclohexenylreste
ist.
R8 ein Rest aus der gleichen Gruppe von Kohlenwasserstoff- und Halogenkohlenwasserstoffresten
wie der R-Rest ist,
R9 ein zweiwertiger Rest aus der Gruppe der Alkylenarylenreste, Alkylenreste und Cycloalkylenreste
ist, wobei auch halogenierte R9-Reste eingeschlossen sind,
R10 ein Rest aus der gleichen Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-
und niederen Cyaujlkylreste wie der R-Restist,und
b einen Wert von O bis 3 hat.
2. Masse nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sie als Adhäsionsverstärker 1.3.5-Tristrimethoxysilylpropylisocyanurat
enthält.
«ο Die Erfindung betrifft eine flüssige, unter wasserfreien
Bedingungen stabile und in Gegenwart von Feuchtigkeit zu einem selbstbindendcn Elastomeren
härtbare Massemit
einem Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen
einem Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen
mindestens einem Silan der Formel
worin
R ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-
und der niederen Cyanoalkylreste ist,
R1 ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen *>
aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-
und niederen Cyanoalkylresten ist, und
/77 einen Wert von 0 bis 3 und einen Mittelwert,
bezogen auf die Gesamtmenge des Siians in der '" Masse, von 0 bis 1,99 hat, und mindestens einem
Titanchelatkatalysator der Formel
O = C
CR'
O —C
R3
(2)
oder
R1O
R1O
Ti
O = C
CR7
Ο —C
R3
(3)
stoffsubstituenten mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen
und durch Chlor-, Nitro-, Acyl-, Cyan- und Carboxyesterreste substituierte cyclische Kohlenwasserstoff
-Sübstituenten bilden kann,
X ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-,
Cyanoalkyl-, Alkoxy-, Halogenalkoxy-, Cyanalkoxy- und Aminoresie ist und
a einen Wert von 0 bis 8 hat.
Eine Masse der vorstehenden Art ist in der US-PS 33 34 067 beschrieben. Diese bekannte Masse führt beim
Härten zu einem elastischen Stoff, der keine ausreichende Haftung an den Substraten lufweist, die er verbinden
ι '■>
oder zwischen denen er eine Abdichtung herstellen soll.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die
eingangs genannte Masse dahingehend zu verbessern, daß der daraus erhaltene elastische Stoff eine bessere
Haftung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Masse einen Adhäsionsverstärker der Formel
(R10O)3^RjSiR9N-C-NG
0-C-N-C=O
enthält in der
G ein Rest aus der Gruppe der R8-Reste.
O^i
O^i
worin
R1 die obige Bedeutung hat,
R2 ein Rest aus der Gruppe der Wasserstoffatome, Kohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als 8
Kohlenstoffatomen, Carboxyalkyl- und Halogenkohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als 8
Kohlenstoffatomen ist, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in dem durch die R2- und
R6-Gruppen substituierten Alkandioxyrest nicht mehr als 18 beträgt,
R3 ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-
und der niederen Cyanoalkylreste ist.
X R6 aus der gleichen Gruppe wie der R2-Rest und
ferner ein Halogen-, Cyan-. Nitro-, Carboxyester-, Acyl-, oder Kohlenwasserstoffrest sein kann,
substituiert durch Halogen-, Cyan-. Nitro-, Carboxyester-
oder Acylreste,
R7 ein Rest aus der Gruppe der Wasserstoffatome. , Kohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als 8
-Kohlenstoffatomen, Hajpgenkqhlenwasserstoffreste
mit nicht mehr als 8 'Kohlenstoffatomen
.,Halogenwasserstoffresle mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen Acylreste mit nicht mehr als 8
Kohlenstoffatomen ist und zusammen mit dem R3-Rest zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an
welche sie gebunden sind, cyclische Kohlenwasser-
Styryl-, Vinyl-, Allyl-. Chlorallyl- und Cyclohexenylreste
ist.
ein Rest aus der gleichen Gruppe von Kohlenwasserstoff- und Halogenkohlenwasserstoffresten wie
der R-Rest ist.
ein zweiwertiger Rest aus der Gruppe der Alkylenarylenreste, Alkylenreste und Cycloalkylenreste
ist, wobei auch halogenierte R9-Reste eingeschlossen sind.
R10 ein Rest aus der gleichen Gruppe der Kohlenwasserstoff-.
Halogenkohlenwasserstoff- und niederen Cyanalkylreste wieder R-Rest ist,und
b einen Wert von O bis 3 hat.
Der Ausdruck Kohlenwasserstoffrest, wie er im vorliegenden Zusammenhang verwendet wird, bezeichnet
Kohlenwasserstoffe, von denen ein Wasserstoffatom entfernt wurde, d. h. einwertige Kohlenwasserstoffreste.
Die Abkürzung RTV. wie sie im vorliegenden Zusammenhang verwendet wird, bezeichnet eine bei
Raumtemperatur vulkanisierbare Masse.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Masse zum Abdichten von elektronischen Teilen treten
folgende Nachteile der bekannten Masse nicht mehr auf; Fehlendes Adhäsiunsvermögeni Mischen unmittelbar
vor der ^ervyendung,, Korrpsipnsprpblerne und
Verdickungamd'Verdünnung;irri Laufe der/Zeit.
Die bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung müssen nicht unmittelbar vor der
Verwendung gemischt werden, sind unbegrenzt stabil, verdicken beim Mischen der Bestandteile nicht merklich
und führen zu keiner Korrosion, wenn sie in
elektronischen Schaltungen verwendet werden.
In der Formel des bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendeten Silan-Vernetzungsmittels
können R und R' z. B. einkernige Arylreste, wie Phenyl-,
Benzyl-, ToIyI-. XyIyI- und Äthylphenylreste, halogensubstituierte
einkernige Arylreste, wie 2,6-DichIorphenyl-, 4-Bromphenyl-, 2,5-Difluorphenyl-, 2,4,6-TrichIorphenyl-
und 2,5-DibromphenyIreste, Alkylreste, wie m
Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, sek.-Butyl-,
Isobutyl-, terL-Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl- und
Octylreste, Alkenylreste, wie Vinyl-, Allyl-, n-Butenyl-1 -,
n-PentenyI-2-, n-Hexenyl-2-, 2,3-Dimethyl-butenyl-2-
und n-Heptenylreste, Alkinylreste, wie Propargyl- und H
2-Butinylreste, Halogenalkylreste, wie Chlormethyl-,
Jodmethyl-, Brommethyl-, Fluormethyl-, Chloräthyl-, Jodäthyl-, Bromäthyl-, Fluoräthyl-, Trichlormethyl-,
Dijoaäthyl-. Tribromäthyl-, Trifluormethyl-, Dichloräthyl-,
Chlor-n-propyl-, Brom-n-propyl-, Jodisopropyl-, Brom-n-butyl-, Brom-terL-butyl-, 13,3-Trichlorbutyl-,
1,3,3-Tribrombutyl-, Chlorpentyl-, Bro;npentyl-,
23-DichlorpentyI-, 33-DibrompentyI-, Chlorhexyl-,
Bromhexyl-, 1.4-Dichlorhexyl-, 13-Dibrorrihexyl-, und
Bromoctylreste, Halogenalkenylreste, wie Chlorvinyl-, Bromvinyl-, Chlorallyl-, Bromallyl-, 3-Chlor-n-butenyl-1-,
3-ChIor-n-pentenyl-l-. 3-Fluor-n-heptenyl-l-,
1,3,3-TrichIor-n-heptenyl-5 . 1 .3,5-Trichlor-n-octenyI-6-
und 2,33-TrichloΓmethyIpentenyl-4-Reste, Halogenalkinylreste,
wie Chlorpropargyl- und Brompropargylreste, Cycloalkyl-, Cycloalkenyl- und Alkyl- und halogensubstituierte
Cycloalkyl- und Cycloalkenylreste, wie Cjclopentyl-.
Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctyl-. 6-Methylcyclohexyl-, 3.4-Dichlorcyclohexy'i-, 2,6-Dibromcycloheptyl-,
1-CycIopentenyl-, S-Methyl-l-cyclopentenyl-,
3.4-Dimethyl- 1-cyclopentenyl-. 5-Methyl-5-cycIopentenyl-,
3,4-Dichlor-5-cyclopentenyl-, 5-tert.-ButyI-lcyclopentenyl-.
I-Cyclohexenyl-, 3-Methyl-l-cyclohexenyl-
und 3.4-Dimethyl-l-cycIohexenylreste. und niedere
Cyana^ylreste. wie Cyanmethyl-, beta-Cyanäthyl-. garnma-Cyanpropyl-,
delte-Cyanbutyl- und gamma-Cyanisobutylreste.
darstellen.
In den Formeln (2) und (3) des Titanchelatkatalysator
kann
45
R1 die vorstehend angegebea» Bedeutung haben und
R2 ein Kohlenwasserstoff- oder ein Halogenkolilenwasserstoffrest sein. z. B. einer der vorstehend angegebenen Reste für R. oder ein Wasserstoffatom. Zusätziirh kann R2 ein Carboxyalkylrest der Formel R8COj sein, wobei R" ein Rest aus der Gruppe wie R ist und mit der C02-Gruppe entweder über das Carbonylkohlenstoffatom oder über ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppe verbunden sein kann.
R2 ein Kohlenwasserstoff- oder ein Halogenkolilenwasserstoffrest sein. z. B. einer der vorstehend angegebenen Reste für R. oder ein Wasserstoffatom. Zusätziirh kann R2 ein Carboxyalkylrest der Formel R8COj sein, wobei R" ein Rest aus der Gruppe wie R ist und mit der C02-Gruppe entweder über das Carbonylkohlenstoffatom oder über ein Sauerstoffatom der Carboxylgruppe verbunden sein kann.
R! ein Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff-
oder Cyanalkylrest sein, z. B. einer der vorstehend für R angegebenen Reste, wobei
R6 ein Rest mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen ist und ein Rest aus der gleichen Gruppe wie ho R2 und ferner ein Halogenatom, ein Cyan-, Nitro-, - Carboxyester-, Acyl-, oder ein substituierter Kohlenwassersloffrest, enthaltend einen Halogen-, Cyan-, Nitro-, Carboxyester- oder Acylrest, sein kann, wobei sich der substituierte Kohlenwasserstoffrest von solchen Resten ableiten kann, die vorstehend its'1 R angegeben wurde, und der Kohlenwasserstofanteil des Carboxyester- und des Acylrestes gleichfalls ein Rest aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffreste sein kann, die vorstehend für R angegeben wurden, wobei
R6 ein Rest mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen ist und ein Rest aus der gleichen Gruppe wie ho R2 und ferner ein Halogenatom, ein Cyan-, Nitro-, - Carboxyester-, Acyl-, oder ein substituierter Kohlenwassersloffrest, enthaltend einen Halogen-, Cyan-, Nitro-, Carboxyester- oder Acylrest, sein kann, wobei sich der substituierte Kohlenwasserstoffrest von solchen Resten ableiten kann, die vorstehend its'1 R angegeben wurde, und der Kohlenwasserstofanteil des Carboxyester- und des Acylrestes gleichfalls ein Rest aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffreste sein kann, die vorstehend für R angegeben wurden, wobei
R7 ein Rest aus der Gruppe Wasserstoffatom.
Kohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe. Halogenkohlenwa-serstoffreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe, Acylreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen ist, dessen Kohlenwasserstoffanteil ein Rest aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe ist. Zusätzlich kann R7 zusammen mit R' und zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind. Cyclokohlenwasserstoffsubstituenten mit nicht mehr als etwa 12 Kohlenstoffatomen und mit Chlor-. Nitro-. Acyl-. Cyan- und Carboxyestergruppen substituierte Cyclokohlenwasserstoffsubstituenten darstellen, woioei der Kohlenwasserstoffanteil des Carboxyester- und Acylrestes ein Rest ~jS den vorstehend für R angegebenen Kohlenwassersxoffresten sein kann, wobei
Kohlenwasserstoffreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe. Halogenkohlenwa-serstoffreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe, Acylreste mit nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen ist, dessen Kohlenwasserstoffanteil ein Rest aus der bei der Definition von R angegebenen Gruppe ist. Zusätzlich kann R7 zusammen mit R' und zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind. Cyclokohlenwasserstoffsubstituenten mit nicht mehr als etwa 12 Kohlenstoffatomen und mit Chlor-. Nitro-. Acyl-. Cyan- und Carboxyestergruppen substituierte Cyclokohlenwasserstoffsubstituenten darstellen, woioei der Kohlenwasserstoffanteil des Carboxyester- und Acylrestes ein Rest ~jS den vorstehend für R angegebenen Kohlenwassersxoffresten sein kann, wobei
X ein Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff- oder Cyanoalkylrest sein kann. z. B. einer der
vorstehend für R angegebenen Reste. Ferner kann X ein Rest mit nicht mehr als 8 Kohlenstoffatomen
aus der Gruppe der Alkoxy-, Halogenalkoxy- und Cyanalkoxy- und Aminreste sein. Die Gruppen, die
durch X dargestellt werden, können Methoxy-, Äthoxy-, Butoxy-, Propoxy-, Pentoxy- oder Heptoxygruppen,
Halogenalkoxygruppen, wie Chlormethoxy-.
iodmethoxy-, Brommethoxy-, Fluormethoxy-, Chioräthoxy-. Judäthoxy-. Bromäthoxy-,
Fluoräthoxy-, Trichlormethoxy-, Dijodäthoxy-. Dibrommethoxy-.
Trifluormethoxy-, Dichloräthoxy-. Chlor-n-propoxy-, Brom-n-propoxy-, Jodisopropoxy-,
Brom-n-butoxy-. Brom-tert.-butoxy. 13.3-Trichlorbutoxy-,
1,33-Tribrombutoxy-. Chlorpentoxy-. Brompentoxy-. 23-Dichlorpentoxy-. 3.3-Dibrompentoxy-.
Chlorhexoxy-. Bromhexoxy-. 2,4-DichIorhexoxy-. 1.3-Dibromhexoxy-. 13.4-Trichlorhexoxy-,
Chlorhexoxy-. Chlorheptoxy-. Bromheptoxy-, Fluorheptoxy-. !/"-Dichlorheptoxy-.
1.4.4-Trichlorheptoxy-. 2A Dichlermethylheptoxy-,
Chloroctoxy-, Bromoctoxy-. )odoctoxy-. 2.4-Dichlormethylhexoxy-. 2.4-DichIoroctoxy-,
2.4.4-TrichlormethyIpentoxy- oder 1.3.5-Tribromoctoxygruppen.
sein, wobei der Cyanalkoxyrest ein Cyanmethoxy-, beta-Cyanäthoxy-, gamma-Cyanpropoxy-.
delta-Cyanbutoxy-, gamma Cyanisobutoxy-, beta-Cyanpropoxy- oder alpha-Cyanbutoxyrest
sein kann, der Kohlenwasserstoffanteil des Aminorestes aus der bei der Definition von R
angegebenen Gruppe sein kann und der Aminorest z. B. ein Diäthylamino-, Methylamiiio-. Diisopropylamino-,
Octylamino- oder Äthylbutylaminorest sein kann.
In der Formel (4) des Isocyanurat-Adhäsionsverstärkers kann R8 ein Kohlenwasserstoff- oder ein Halogenikohlenwasserstoffrest
sein, z.B. einer der vorstehend für R angegebenen Reste, ein Phenyl-, ToIyI-, Chlorphenyl-,
XyIyI-, Naphthyl-, Chlornaphthyl-, Phenylethyl-, Benzyl- oder Q/cIoalkylrest mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen,
beispielsweise ein Cyclooctyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- oder niederer Alkylrest.
R9iReste umfassen Alkylenarylenreste, wie
— C H3C H2
<
Alkylenreste, wie Äthylen-, Propylen-, Butylenreste usw.. Cycloalkalenreste wie Cyclopropylen-, Cyclobutylen-,
Cyclopentylen-, Cyclohexylenreste usw. Zu den R1·-Resten gehören auch halogenierte R9-Reste, wie der
I-Chloräthylenresl usw.; die R'°-Reste sind Reste der
Gruppe der Kohlenwasserstoff-, Halogenkohlenwasserstoff- und niedere Cyanalkylreste wie beim R-Rest.
Die Polydiorganosiloxane mit Silanol-Endgruppen, die in den bei Raumtemperatur vulanisierbaren Massen
gemäß der Erfindung eingesetzt werden, können durch die Formel (5)
HO-
R1
SiO
ι
FT
FT
(5)
wiedergegeben werden, in der
R4 und R5 jeweils organische Reste mit nicht mehr als 8
Kohlenstoffatomen aus der Gruppe der Kohlenwasserstoff-. Halogenkohlenwasserstoff- und der
niederen Cyanoalkylreste darstellen und
η ein Durchschnittswert von etwa 10 bis etwa 15 000
oder mehr ist.
z. B. t-Butoxysiloxaneinheiten, t-Pentoxysiloxaneinheiten
und t-Amyloxysiloxaneinheiten, enthalten. Wirkungsvolle
Ergebnisse können erzielt werden, wenn ausreichend t-Alkoxysiloxan in Kombination mit dem
Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen der Formel (5) zur Herstellung eines Polymeren mit einem
Verhältnis von t'Alkoxysiloxaneinheiten zu Silanöl von
0,05 bis 0,9 und vorzugsweise 0,2 bis 0,8 tert.-Alkoxydialkylsiloxyeinheiten
je Silanol vorgesehen wird. Viele der
ίο t-Alkoxysiloxane, die als Teil der Siloxane mit
Silanol-Endgruppen von Nutzen sind, sind aus der eigenen US-PS 34 38 930 bekannt, auf die im vorliegenden
Zusammenhang ausdrücklich Bezug genommen wird.
1-5 Die Polydiorganosiloxane mit Silanol-Endgruppen für die Masse gemäß der Erfindung können von
dünnflüssigen Flüssigkeiten niedriger Viskosität bis zu viskosen Kautschuken in Abhängigkeit vom Wert von η
und der Natur der jeweiligen organischen Gruppen variieren, die durch R4 und R5 dargestellt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat η einen Durchschnittswert von 200 bis 3000;
um weiterhin einen Viskositätsanstieg während des Mischens der Komponenten einzuschränken, ist noch
eine zweite Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen der Formel (6)
30
Die Polydiorganosiloxane mit Silanol-Endgruppen sind in der Technik bekannt und umfassen Stoffe die
verschiedene R4- und R5- Gruppen enthalten. Zum Beispiel können die R4-Gruppen Methylgruppen sein,
während die R'-Gruppen Phenyl- und/oder beta-Cyan- j'j
äthylgruppen sein können. Ferner fallen unter Polydiorganosiloxane. die gernäß der Erfindung nützlich sind,
Mischpolymere verschiedener Typen von Diorganosiloxaneinheiten. wie Mischpolymere mit Silanol-Endgruppen
aus Dimethylsiloxaneinheiten, Diphenylsiloxaneinheiten und Methylphenylsiloxaneinheiten, oder z. B.
Mischpolymere aus Dimethylsiloxaneinheiten, Methylphenylsiloxaneinheiten und Methylvinylsiloxaneinheiten.
Vorzugsweise sind mindestens 50% der mit Silanol-Endgruppen versehenen R4- und R5-Gruppen 4'·
der Polydiorganosiloxane Methylgruppen. Die Kohlenwasserstoff-. Halogenkohlenwasserstoff- und niederen
Cyanalkylreste. die durch R4 und R5 wiedergegebenen Gruppe sein.
Es kann auch eine Mischung verschiedener Polydior- >o
ganosiloxane mit Silfnol-Endgruppen eingesetzt werden.
Die Materialien mit Silanol-Endgruppen die für bei Raumtemperatur vulkanisierbare Massen gemäß der
Erfindung von Nutzen sind, wurden als Polydiorganosiloxane beschrieben, jedoch können derartige Materialien
auch kleinere Mengen, z. B. bis zu etwa 20%. Monoorganosiloxaneinheiten enthalten, wie Monoalkylsiloxaneinheiten,
z. B. Monomethylsiloxaneinheiten und Monophenylsiloxaneinheiten. Die Technologie für
das Einverleiben von Monoalkylsiloxaneinheiten in bei Raumtemperatur vulkanisierbare Massen ist aus der
US-PS 33 82 205 bekannt, auf die im vorliegenden Zusammenhang Bezug genommen wird. Die Siloxane
mit Silanol-Endgruppen können auch Triorganosiloxaneinheiten.wieTrialkylsiloxar.einheiten,z.
B.Trimethylsiioxaneinheiten, Triburylsiloxaneinheiten und Triphenylsiloxaneinheiten
enthalten. Die Siloxane mit Silanol-Endgruppen können ferner t-Alkoxysiloxaneinheiten,
HO-
R4
SiO-
zugegen. In der vorstehenden Formel (6) haben
R4 und R5 die oben angegebenen Definitionen und
m einen Durchschnittswert von 2 bis 15.
m einen Durchschnittswert von 2 bis 15.
Die Anwesenheit der zweiten Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen in den bei Raumtemperatur vulkanisierbaren
Massen gemäß der Erfindung verhindert wirkungsvoll eine nachteilige Viskositätserhöhung, wenn die
Komponenten der bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Masse anfänglich gemischt werden.
Die Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen der Formel (6) ist vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 Teil bis
etwa 6 Teile je 100 Gewichtsteile der Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen der Formel (5) vorhanden. Ein
Merkmal der zweiten Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen der Formel (6) besteht darin, daß sie c(e
Härtungszeit verlängert, wenn die in den bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen vorhanden ist.
Beispiele von Silanen, die für bei Raumtemperatur vulkanisierbare Massen gemäß der Erfindung von
Nutzen sind, sind die folgenden Verbindungen:
CH3Si(OCH3)J
CHjSi(OCH2CHj)3
(C Hj)2Si(O C H3),
(CH3)jSiOCHj
CHjSi(OCH2CHj)3
(C Hj)2Si(O C H3),
(CH3)jSiOCHj
-Si(OCH3)J
Si(OCH3)j
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(OCH-,)*
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2Si(OCH-,)*
CF3CH2Si(OC H3),
NCCH2CHjSi(OCHj)J
(CHj)Si(OCH3CH3CH2CHj)J
CMj
C 0
Beispiele vonTitanchelatkatalysatoren der Formel (2),
die fur bei Raumtemperatur vulkanisierbare Massen gf^iiaß der Erfindung von Nutzen sind, sind folgende
Verbindungen:
Ti'
CH3-O
CH3-O
CH2
\
\
Ti'
CH3-O
CHj
O = C
CH
Ο —C
CH3
CH2 | — O | \ , | |
/ | Ti | ||
CH2 | |||
\ | |||
CH3-O
OC2H3
O = C
O —C
CH
CH3
CH2-O
Ti'
CHx—0
CH,
O = C
CiH
O—C
CH2—O
Ti
CH2-O
CH,
OC2H5
O = C
O —C
CH
CH3
CHj
CH — 0
CH7-O
Ti'
/ 1
CH,
O = C
CH
O—C
CH3
CH,
O = C
CH
—C
CH-,-O
CH3-O
Ti
/ 1
CHj
CH3 O = C O
ü — C
Il
C—C —CHj
CH3
CII2-O
CH2-O
N(C3H5)3
O = C
CH
o—c
CH3
ClCH2
CH2-O
CH2 Ti
CH2—0
O = C
Ο —C
CH2-O
/
CH-,
CH-,
CH-,-O
Ti
/ Λ
OCH2CN ^C-CH3
"CH2Cl CH3'
O =
CH2-O
CH2
Ti'
CH2—O
CH3
o-c <f
Il
CH2-O
HO — CH Ti
CH2-O
CH3
Ο —C
CH
CH,
CH3
CH-O
Ti
CH2-O
C) = C
C-CH2CH2Cl
C)-C
CH2CH2CI
CH3-C-O
CH2
\
\
CH-O
QH- Π
Ti OCH2CH3
C-CH2CH3
CH3
Andere Beispiele ergeben sich leicht aus der Beschreibung der Substituenten, die am Titan vorliegen können.
Die Alkandioxytitanchelate können hergestellt werden, indem man erstens eine beta-Dicarbonylyerbindpng, z. B.
ein beta-Diketon oder einen beta-Ketoester, zu einem Titanorthoester eines niederen aliphatischen Alkohols
zugibt. Diese Reaktion wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben:
R9 O ! |
O | R | 7 O Η |
R9O-Ti —OR' + I |
2R3—C — | C | Ii — C—X |
I O R9 |
H |
R9O
\ X
R9O
O = C
CR7
O —C
R3
+ 2 R9OH
Vorzugsweise werden zwei Mol beta-Dicarbonylverbindung
je MoI Titanverbindung benötigt. Toluol wird als Lösungsmittel bevorzugt, vorzugsweise in einer
Menge von 0,5 Teilen bis zu 10 Teilen je Teil Alkyltitanant In der vorstehenden Formel stellt R9
einen niederen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen dar; R3, R7 und X besitzen die vorstehenden Bedeutungen.
Vorzugsweise werden stöchiometrische Mengen der Reaktionsteilnehmer angewendet, da dadurch das
Problem der Entfernung unumgesetzten Ausgangsmaterials vermieden wird.
Die zweite Stufe der Herstellung betrifft die Umsetzung des Dialkoxyiitanchelats, dessen Herstellung
mit einem Alkandiol vorstehend beschrieben wurde. Diese Umsetzung wird durch folgende Gleichung
erläutert:
Ri
HOC —
HOC —
R9O
,-COH + Ti
R9O
O = C
0 —C
Rj C„
O = C CR7
Ο —C
+ 2 R9OH
In den vorstehenden Formeln haben R2 und R6 die
obengenannte Bedeutungen. Es werden wieder stöchiometrische Mengen der Reaktionsteilnehmer bevorzugt.
Wenn ein Überschuß des \lkandiols eingesetzt wird, wird nur eine der Hydroxylgruppen des Diols mit dem jo
Titan durch Alkoxygruppenaustausch unter Bildung von Hydroxyalkoxy-substituierten Titana umgesetzt. Zusätzlich
zum gewünschten Produkt kann die Alkoxygruppenaustauschreaktion unter Einsatz des Diols auch
zur Bildung kleinerer Mengen von Polymermaterial js führen, wenn eine Hydroxygruppe des Diols mit einem
Titanchelat reagiert und die zweite Hydroxygruppe mil einem zweiten Titanchelat unter Bildung eines Dimeren
reagiert. Auch Trimer- und Tetramerbildung kann in dieser Weise auftreten. Die Verwendung großer
Mengen Lösungsmittel, z. B. 2 bis 20 Teile Toluol je Teil des chelatisierten Dialkyltitanats, führt zur Herabsetzung
der Trimer- und Tetramerbildung.
Vorzugsweise wird dann, wenn es sich bei der Dicarbonylverbindung um einen niederen Alkylester
der Acetessigsäure handelt, die Temperatur unter 700C gehalten. Als Dicarbonylverbindung wird ein
niederer Alkylester der Acetoessigsäui-e bevorzugt. Die
Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigt sein. Eine bevorzugte Gruppe von Acetoacetaten umfassen
•Methylacetoacetat, Äthylacetoacetat, Propylacetoacetat,
Isobutylacetoacetat, Pentylacetoacetat, Hexylacetoacetat, Heptylacetoacetat und Octylacetoacetat. Als
Acetoacetat wird Äthylacetoacetat bevorzugt. Vorzugsweise ist R9 ein I so ρ ropy I rest, da dies über einen
Alkoxygruppenaustausch zu Isopropylalkohol führt Der Isopropylalkohol kann danach azeotrop unter
Verwendung von Toluol als azeotropes Mittel bei beiden vorstehend angegebenen Umsetzungen entfernt
werden.
Die Verwendung eines Lösungsmittels ist nicht notwendig, wird jedoch bevorzugt. Andere Lösungsmittel
außer Toluol, die eingesetzt werden können, sind Benzol, Xylol, Hexan oder beliebige andere bekannte
Lösungsmittel, die zur azeotropen Entfernung des gebildeten Alkohols aus der Lösung von Nutzen sind.
Ein fakultativer Bestandteil, der dann, wenn er mit dem Titanchelat vorliegt, ein neues Cokatalysatorsystem
bildet, ist ein Carbonsäuresalz und/oder ein Alkoxid und/oder eine Hydroxy- oder Oxyverbindung
eines Metalls im Bereich von Blei bis einschließlich Mangan in der Spannungsreihe der Metalle. Diese
Metalle sind Blei, Zinn, Nickel, Kobalt, Eisen, Cadmium, Chrom, Zink und Mangan. Als Metall wird Zinn
bevorzugt. Die Carbonsäuren, von denen sich die Salze dieser Metalle ableiten, können Monocarbonsäuren
oder Dicarbonsäuren sein; die Metallsalze können entweder im Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen
löslich oder unlöslich sein. Vorzugsweise sind die eingesetzten Salze im Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen
löslich, da dies die Gleichmäßigkeit der Dispersion der Salz' in der Reaktionsmischung
erleichtert.
Beispiele der Metallsalze, die verwendet werden können, sind Zinknaphthenat, Bleinaphthenat, Kobaltnaphthenat,
Eisen-2-äthylhexoat, KobaltocOat, Zinkoctoat,
Bleioctoat, Chromoctoat und Zinnoctoat. Wirksame Metallsalze sind solche, bei denen das Metallion
einen Kohlenwasserstoffsubstituenten aufweist, z. B. Carbomethoxyphenylzinntrisuberat, Isobutylzinntriceroat,
Cyclohexenylbleitriactotinat, Xenylbleitrisalicylat, Dimethylzinndibutyrat, Dibutylzinndiacetat, Dibuty1-zinndilaurat,
Divinylzinndiacetat, Dibutylzinndibenzoai, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinnmaleat, Dibutylzinnadipat,
Diisoamylzinnbistrichlorbenzoat, Diphenylbleidiformiat, Dibutylzinndiacetat, Dicyclopentylbleibismonochloracetat,
Dibenzylbleidi-2-pentanoat, Diallylbleidi-2-hexenoat,
Triäthylzinntartrat, Tributylzinnacetat. Triphenylzinnacetat, Tricyclohexylzinnacrylat, Tritolylzinnterephthalat,
Trin-n-propylbleiacetat, Tristearylbleisuccinat,
Trinaphthylblei-p-methylbenzoat, Trisphenylbleicyclohexenylacetat
und Triphenylbleiäthylmalonat
Alkoxide, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind Dibutylzinndimethoxid, Dimethylzinndiäthoxid,
Dibutylzinndibutoxid, Zinntetraisopropoxid, Zinntetramethoxid und Tributylzinnmethoxid.
Die Menge des Metallsalzes. Oxids oder Alkoxids, die eingesetzt werden kann, hängt von der erwünschten
Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit ab, so daß jede Menge eines derartigen Salzes, Oxids oder Alkoxids bis
zur für die Erhöhung der Hartungsgeschwindigkeit
maximal effektiven Menge eingesetzt werden kann. Das Metalloxid oder -hydroxid enthält ferner vorzugsweise
Kohlenwasserstoff- oder substituierte Kohlenwasserstoffgruppen,
die an das Metaliion gebunden sind. Im s
allgemeinen wird kein besonderer Vorteil vom Einsatz von mehr als etwa 5 Gew.-% eines derartigen
Metallsalzes, bezogen auf das Gewicht des Polydiorganosiloxnns
mit Silanol-Endgruppen erzielt. Wenn ein
derartiges Metallsalz eingesetzt wird, ist es vorzugswei- u>
se in gleicher Menge bis etwa 0.01% bis ZO Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polydiorganosiloxans.
vorhanden.
D\e bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen
gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem man ΐί
einfach ein oder mehrere Silane der Formel (1). die im
Durchschnitt rr;ndestens etwa 2.01 an Silizium gebundene
A]kox\reste je Siliziumatom aufweisen, und den
CokjtaKsjtor. enthaltend ein Titanchelai und die
Me:al\erbindung mit dem Polydiorganosiloxan mit
Sil-iT·.'! Endgruppen mischt. Die Komponenten werden
w jprend des \iischens vorzugsweise bei Raumtemperatur
gehalten. Da die Silane bei Berührung r.iit Feuchtigkeit /ur Hydrolyse neigen, muß man sorgfältig
vorgehen, um Feuchtigkeit während der Zugabe des Siians /um Polvdiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen
auszuschließen. In gleicher Weise ist darauf zu achten, daß die Mischung aus Silan. Cokatalysator und
PoKdit.rgjnoMloxan mit Silanol-Endgruppen unier im
wesentlichen wasserfreien Bedingungen gehalten wird, so
wenn es erwünscht ist. die Mischung für eine längere
Zeitspanne vor der Umsetzung der Masse zum ausgehärteten, festen, elastischen Siliconkautschuk-Zustand
aufzubewahren: wenn es andererseits erwünscht ist. Jie Mischung unmittelbar nach dem Vermischen des s>
Silans. des Cokatalysators und des Polydiorganosiloxans aus/uharten. ist keine besondere Vorsicht erforderlich:
die Komponenten können in der Form bzw. dem ZuM.r-d gemischt und gehandhabt werden, in dem die
Masse ausgehärtet werden soll. w
Die Menge des Silans. die mit dem Polydiorganosiloxan
mit Silano -Endgruppen vermischt ist. kann in
weiten Grenzen variieren ledoch wird im Hinblick .ι if
beste Ergebnisse vorzugsweise ein Überschuß von einem Mol Silan je Mol Silanolgruppen im Polydiorga- ■>-,
nosiioxan mit SilanolEndgruppen zugegeben. Eine
befriedigende Aushärtung kann z. B. mit 1.0 bis 10 Mol Sil.in ie Mol Silanol-Endgruppen im Polydiorganosilox.ii:
erhalten werden. Ein besonderer Nachteil tritt beim Einsatz von mehr als 10 Mol Silan je Mol Polydiorgano- in
siloxan nicht auf. außer daß ein mehr harzartiges
Produkt gebildet und die Aushärtung verlangsamt wird.
Du.· Temperatur, bei der das Silan und das Polydiorga·
nosiioxan mit SilanolEndgruppen vermischt werden, ist
nicht kritisch: im allgemeinen wird eine Zugabe bei ·'>
Raum tempera tür vorgenommen.
Das Vermin "en kann in Gegenwart eines inerten
Lösungsmittels durchgeführt werden (d.h. eines Lösungsmittels,
ii.i^ nicht mit dem Silanol oder den
•Vikoxsgnirtper >ies Silans reagiert). Geeignete Lo- <>o
sungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol. Xylol oder Petroläther. halogenierte Lösungsmittel,
wie Perchloräthylen oder Chlorbenzol, und organische Äther, wie Diäthyläther und Dibutyläther,
Ketone, wie Methylisobutylketon. und flüssige Hydroxyigruppen-freie
Polysiloxane. Die Anwesenheit eines Lösungsmittels ist besonders vorteilhaft, wenn es sich
bei dem Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen um einen Gummi mit hohem Molekulargewicht handelt.
Das Lösungsmittel setzt die Gesamtviskosität der Masse herab und erleichtert die Aushärtung- Die bei
Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen können im Lösungsmittel bis zu ihrer Verwendung aufbewahrt
werden. Dies ist insbesondere wertvoll, wenn eine Kautschukmasse für Beschichtungszwecke eingesetzt
werden soIL
Die bei Raumtemperatur vulkanisierbarv.-n Massen
gemäß der Erfindung sind bei Abwesenheit von Feuchtigkeit stabil. Demgemäß können sie für längere
Zeit ohne nachteiligen Effekt aufbewahrt werden. Während dieser Lagerung tritt keine merkliche
Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Masse ein. Dies ist von besonderer Bedeutung vom
wirtschaftlichen Standpunkt, da gewährleistet wird, daß
bei der Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Masse mit einer bestimmten Konsistenz und
Aushärtungszeit keine merkliche Veränderung beim Lagern eintritt. Die Lagerungsstabilität ist eine der
J" Λ
L II A IL*~.
ten untergeordnet — die Massen gemäß der Erfindung als bei Raumtemperatur vulkanisierende Einkomponentenmassen
besonders wertvoll macht.
Es ist eine weitgehende Auswahl hinsichtlich der Komponenten bei der Herstellung der bei Raumtemperatur
vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung möglich. Im allgemeinen sind die jeweils eingesetzten
Komponenten von den gewünschten Eigenschaften des ausgehärteten Silikongummis abhängig. So wird bei
einem bestimmten Silan eine gewisse Variation der Eigenschaften des ausgehärteten Silikongummis erzielt,
inden. das Molekulargewicht (gemessen auf Basis der
Viskosität) des Poiydiorganosiloxans mit Silanol-Endgruppen variert wird. Bei einem gegebenen System
erhöht sich dann, wenn die Viskosität des Siloxans mit
Silanol-Endgruppen wächst, die Dehnbarkeit des ausgehärteten Gummis. Andererseits ist bei einem
Siloxan geringer Viskosität die Aushärtung dichter, so daß der ausgehärtete Gummi eine geringere Dehnbarkeit
und eine größere Härteaufweist.
Beim Raumtemperatur vulkanisierbare Massen, die durch Mischen des neuen Cokatalysators und des Silans
mit den Polydiorganosiloxanen mit Silanol-Endgruppen hergestellt wurden, können ohne weitere Modifikation
für viele Verschluß-, Abdicht- oder Beschichtungs/wekke
verwendet werden, indem die Massen lediglich an die gewünschte Stelle gebracht werden und nach Einwirkung
der in der Atmosphäre vorhandenen Feuchtigkeit aushärten können. Nach dem Aussetzen derartiger
Massen gegenüber der atmosphärischen Feuchtigkeit, selbst nach einer Aufbewahrung für Zeitspannen von
der Länge eines |ahres oder darüber, bildet sich auf den Massen kurz nach dem Aussetzen eine »Haut«. Die Zeit,
die zur Bildung einer derartigen Haut erforderlich ist. kann von einem Minimum von etwa 20 Minuten bis zu
einem Maximum von etwa 2 Stunden variieren. Die bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Materialien härten
bei Raumtemperatur zum gummiartigen Zustand durchweg in 4 bis 12 Stunden aus.
Die Silane, die durch die Formel (1) wiedergegeben weden, sind in der Technik bekannt und werden z. B. in
der US-PS 28 43 555 beschrieben.
Wenn das Silan als Vernetzungsmittel eingesetzt wird, hat m einen Wert von 1 und es wird als Silan
CHjSi(OCH3)3 bevorzugt. Wenn gewünscht wird, ein
Kettenverlängerungsmitlel in Kombination mit dem Vernetzungsmittel einzusetzen, hat in einen Wert von 2,
308 133/24
was zu einem difunktionellen Silan führt. Das bevorzugte
difunktionelle Silan ist (CHj)2Si(OCH3)J. Die Anwesenheit
eines Kettenverlängerungsmitteis fuhrt zu
einem ausgehärteten Endprodukt mit einem höheren Elastizitätsgrad. Das gleiche Ergebnis würde erhalten
werden, wenn eine Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen
und höherem Molekulargewicht verwendet würde, jedoch würde die Verwendung einer derartigen
Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen und höherem Molekulargewicht zu einer viel höheren Viskosität der
aushärtbaren Masse führen, was Schwierigkeiten bei der Handhabung der extrem viskosen Masse zur Folge
hätte. Wenn es erwünscht ist. den Elastizitätsmodul zu verbessern, wird ein Silan der Formel (1), in der m einen
Wert von 3 besitzt, in die bei Raumtemperatur vulkanisierbare Masse einverleibt. Als Silan wird für
diesen Zweck (CHj)3SiOCH3 bevorzugt. Die Verwendung
dieses monofunktionellen als Kettenende dienenden Silans in Kombination mit dem Vernetzungsmittel
und ggf. kettenverlängernden Silanen führt nicht nur zu einem höheren Elastizitätsmodul, sondern verbessert
auch in vielen Fällen die Adhäsion der ausgehärteten Massen gegenüber Substraten.
Bevorzugte Polydiorganosiloxane mit Silanol-Endgruppen
der Formel (5). die in Kombination mit dem vorstehend beschriebenen Silan-Vernetzungsmittel verwendet
werden sollen, sind solche mit Silanolkettenenden mit einer Viskosität im Bereich von etwa 300
Centipoise bis etwa 1300 000 Centipoise bei 25°C.
Bevorzugte Polydiorganosiloxane sind Polydimethylsiloxane mit etwa 200 bis etwa 3000 Dimethylsiloxyeinheiten
je Molekül, wobei sie auch einige Trimethylsiloxyjpruppen
enthalten können. Die Anwesenheit von tertiären Alkoxygruppen. z.B. t-Butoxygruppen. verbessert
gleichfalls die Adhäsion der bei Raumtemperatür vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung
gegenüber bestimmten Substraten.
Allgemein gesagt stellt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung R einen Alkylrest mit
nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen. R1 einen Alkylrest mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen, R-' ein
Wasserstoffatom und R' einen Alkylrest mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen dar. wobei mindestens 50% dt-r
durch R4 und R5 wiedergegebenen Gruppen Methylreste sind, der Rest Phenylresie und η eine Zahl von 10 bis
15 000 ist.
Die bevorzugten Silane, die für bei Raumtemperatur vulkanisierbare Massen gemäß der Erfindung verwendet
werden, enthalten im Mittel 2.05 bis 3 an Silizium gebundene Alkoxygruppen je Sili/.iumatom. wenn eine
Flüssigkeit mit einem Gehalt an zwei Silanol-Endgruppen
eingesetzt wird. Wenn die Anzahl der Alkoxygrupper. zwei sein würde, würde diese lediglich zu einer
Erhöhung der Kettenlange führen. Durchschnitt in
diesem Zusammenhang bedeutet: Gesamtzahl der an Sili/'ium gebundenen Alkoxygruppen dividiert durch die
Gesamtzahl an Silanniolekülen. die in der bei Raumtemperatur
vulkanisierbaren Masse eingesetzt werden. Natürlich kann die Anzahl unter zwei sinken, wenn das
•Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen mehr als
zwei Silanolgruppen je Molekül enthält. Das ist dann der Fall, wenn eine Kettenverzweigiing im Pölydiörgänosiloxan
vorliegt und kein Keltenabbruch mit nichtreaktiven Gruppen, wie t-Butoxygruppen, Alkylgruppen
oderTrimethylsilylgruppen stattfindet.
Zu bevorzugten Cokatalysatoren der Titanchelatkatalysatoren
für die Erfindung sind Diaikylzinndialkoxide, wie Dibutylzinndimethoxid, Dimcthylzinndiäthoxid und
Dimethylzinndimethoxid, und zu anderen bevorzugten Komponenten sind Hydroxyalkylzinnsalze, wie Hydroxydimethylzinnoleat
und Dihydroxyniethylzinnoleat, zu zählen. Handelsübliches gelöstes Dibutylzinnoxid ist
• auch ein sehr wirksamer Katalysator.
Die bevorzugten bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung enthalten ferner
Füllstoffe. Am meisten wird mit Silazan behandelter Siliziumdioxid-Füllstoff bevorzugt. Die Füllstoffe wer-
"> den vorzugsweise in Mengen von etwa 10 bis etwa 100
Teilen Füllstoff je 100 Teile Polydiorganosiloxan mit Silanolkettenenden eingesetzt.
Der mit Silazan behandelte Füllstoff kann nach der folgenden Arbeitsweise hergestellt werden: Ein feinver-
I' teilter, pyrogener Siliziumdioxid-Füllstoff wird mit
Ammoniak etwa l'/> Stunden lang bei 25° C unter Rühren in Berührung gebracht. Es wird H,-\amethyIdisi-Iazan
zum behandelten Füllstoff in einer Menge von etwa 20 Teilen je 100 Teile behandelter Füllstoff
-0 zugegeben; die Mischung wird etwa 2 Stunden lang auf etwa 130" C erhitzt. Ls wird Wasser in einer Menge von
etwa 1 Gewichtsteil zur Mischung zugegeben: das Erhitzen wird bei 130° C eine weitere Stunde lang
fortgesetzt. Danach wird der behandelte Siliziumdioxid-
y> Füllstoff mit N2 bei 130° C gereinigt, bis der NHj-Gehalt
50 ppm beträgt. Als Adhäsionsverstärker wird 1,3.5-Tristrimethoxysilylpropylisocyanurat
bevorzugt. Bistrimethoxysilylpropyiisocyanurat ist gleichfalls als Adhäsionsverstärker wirksam, jedoch nicht so wirksam wie die
w bevorzugte Verbindung.
Der bevorzugte Gehalt der Masse an Adhäsionsverstärker
beträgt 0.5 bis I Teil je 100 Gewichtsteile der Flüssigkeit mit Silanol-Endgruppen der Formel (5). Im
allgemeinen können 0.2 bis 2 Teile Adhäsionsverstarker eingesetzt werden. Eine höhere Konzentration des
Adhasionsvei starkers verzögert die Aushärtung der bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Masse. Wenn daher
eine rasche Aushärtung erstrebt wird, können zwei oder mehr Teile Adhäsionsverstärker unerwünscht sein.
••ο Die bei Raumtemperatur vulkaniserbaren Massen
gemäß der Erfindung können durch Einverleibung verschiedener Streckmittel oder Füllstoffe variiert
werden. Beispiele der zahlreichen Füllstoffe, die mit den Massen gemäß der Erfindung eingesetzt werden
4> können, sind Titandioxid. Lithopone. Zinkoxid. Zirkonsilicat.
Siliziumdioxidaerogel, Eisenoxid. Diatomeenerde. Calciumcarbor.at. feinverteiltes pyrogenes Siliziumdioxid,
mit Silazan behandeltes Siliziumdioxid, ausgefälltes Siliziumdioxid, mit Octamethylcyct -tetrasiloxan behan-
ίο deltes Siliziumdioxid. Glasfasern. Magnesiumoxid.
Chromoxid. Zirkonoxid, Aluminiumoxid, zerkleinerter Quarz, calcir.ierie Tonerde. Asbest. Kohlenstoff. Graphit.
Kork. Baumwelle, synthetische Fasern usw. Mit Silazan behandelte Siliziumdioxid-Füllstoffe sind beson-
« der-> zur Verwendung in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren
Massen gemäß der Erfindung geeignet. Sie werden im allgemeinen in Mengen von etwa 5 bis etwa
200 Teilen Füllstoff je 100 Teile Polydiorganosiloxan mit
Silanol-Endgruppen eingesetzt.
üo Zusätzlich zur Modifizierung der bei Raumtemperatur
vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung Tdurch Zugabe von Metallsalzen,-alkoxiden,-hydroxiden
oder -oxiden als Aushärtungsbeschleuniger und von Füllstoffen können diese Massen auch durch Einverleibung
verschiedener Entflammungshemmer, Stabilisierungsmittel und Weichmacher, wie Siloxanflüssigkeiten,
modifiziert werden. Zu geeigneter Entflammungshemmern sind Platinverbindungen, Antimonoxid, verschle-
dene Polyhalogenkohlenwasserstoffe und organische
Sulfonate zu zählen.
Wenn die Massen gemäß der Erfindung andere Komponenten als das Silan, den Cokatalysator und das
Polydiorganosiioxan enthalten, können die verschiedenen Bestandteile in irgendeiner gewünschten Reihenfolge
zugegeben werden. Jedoch ist es hinsichtlich einer leichten Herstellung oft zweckmäßig, daß man ein
Gemisch oder eine Mischung aller Komponenten der bei Raumtemperatur vulkanisierenden Masse außer
dem Silan und dem Cokatalysator herstellt, danach die Feuchtigkeit von der resultierenden Mischung entfernt,
indem man die Mischung unter Vakuum hält, und danach das Silan und den Titanchelatkatalysator vor der
Abfüllung der Masse in vor Feuchtigkeit geschützte Behälter zugibt.
Die bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Massen gemäß der Erfindung sind besonders für Abdicht- und
Verschlußzwecke geeignet, bei denen die Adhäsion gegenüber verschiedenen Oberflächen von Bedeutung
ist. Diese Massen sind z. B. für Abdichtzwecke im Haushalt und für technische Zwecke von Nützen, z. B.
für Gebäude, Fabriken, Einrichtungen an Kraftfahrzeugen und für Zwecke, bei denen Adhäsion gegenüber
Mauerwerk, Glas, Kunststoffen, Metall und Holz erforderlich ist.
Die Herstellung der spezifischen Alkandioxychelate des Äthylacetoacetats und des Äthylacetoacetonats
kann analog der des Diisopropyltitanbisäthylacetoacetats erfolgen, das nach der folgenden Arbeitsweise
hergestellt wurde:
Es wurden 268 Teile Äthylacetoacetat zu 294 Teilen Tetraisopropyltitanat unter Rühren im Verlauf von 2
Stunden zugegeben. Nachdem dieses leicht exotherme Reaktionsgemisch weitere 2 Stunden lang gerührt
worden war wurde der gebildete Isopropylalkoho!
durch Destillation entfernt Es wurde eine rasche Zugabe von 783 Teilen 13-PropandioI zum resultierenden
Diisopropyltitanbisäthykcetoacctat vorgenommen, wonach man diese Reaktionsmischung bei Raumtemperatur
3 Stunden lang rührte. Als nächstes wurde eine langsame Destillation bei Temperaturen von 61° bis
68°C unter Einsatz einer erhitzten Vigreaux-Kolonne und bei einem leichten Vakuum zur Entfernung des
gebildeten Isopropylalkohols zur Verschiebung des Gleichgewichts in Richtung auf das gewünschte Produkt
durchgeführt. Gegen Ende der Destillation wurden 80 Teile wasserfreies Benzol zugegeben, um restlichen
Mengen des Isopropylalkohols azeotrop zu entfernen; schließlich wurde unter hohem Vakuum abgezogen. Das
resultierende Produkt (388 Teile) stellte eine gelblich-
kose
Raumtemperatur und eine nichtviskose Flüssigkeit bei 67°C dar. Die IR- und NMR-Spektren stimmten mit der
angenommenen Struktur überein. Für das Produkt wurde ein Molekulargewicht von 437 ermittelt; die
Elementaranalyse ergab: Kohlenstoff 47,6%, Wasserstoff 6,6% und Titan 12,4% gegenüber den theoretischen
Werten: Kohlenstoff 47,4%, Wasserstoff 63% und Titan 12,6%. Das Produkt hatte die Formel
CH2-O
CH2 Ti
CH2-O
OC2H5
O = C
CH
0 —C
CH3
Die Grundmasse wurde mit einem Gehalt von 100 Teilen Polydimethylsiloxanflüssigkeit mit Silanol-Endgruppen
(3000 Centipoise) gemäß der Formel
HO
CH,
SiO
CH,
-H
bisäthylacetoacetat, 0,75 Teile 1,3,5-TristrimethoxysiIylpropylisocyanurat
und 0.07 Teile Dibutylzinndemethoxid zugegeben. Es wurde eine Vergleichsprobe
hergestellt, die alle vorstehend angegebenen Bestandteile außerdem Isocyanurat enthielt. Die Eigenschaften
des neuen Abdichtmittels, das in diesem Beispiel
beschrieben wird, und die der Vergleichsprobe sind in der folgenden Tabelle angegeben:
7,0 Teilen feinverteiltem, pyrogenen Siliziumdioxid behandelt mit Octamethylcyclotetrasiloxan und mit h"
einer Oberfläche von 200 m2/g. 11.0 Teilen von mit
j IcNfimethyldisilayan behandeltes Siliciumdioxid, gleichfalls
mit cinci Oberfläche von 200 mVg, und 2,5 Teilen
Polydimethylsiloxnn mit geringerem Molekulargewicht
und Silanol-Endgruppen und einem Gehalt von 6,2 t>5
Gcw.-% Hydroxylgruppen hergestellt.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 4,3 Teile
Mcthyltrimcthoxysilan, 0,75 Teile 1,3-Pröpandiöxytitanj
Vergleichs | Ahdichtmittel | |
probe | gemäß der | |
tirfindung | ||
Shorch.ärte A | ,39 | 43 |
Zugfestigkeit, kg/cm2i | -;25;,2 | "*Üy$ ■ λ ■- ■ |
Dehnbarkeit, % | 300 | 250 |
Reißfestigkeit, kg/cm | 4,83 | 3,76 |
Ablösadhäsion gegenüber | 0,54 | 4,3 |
Aiclad-Aluminium, kg/cm |
■21
Es wurde eine Grundmasse hergestellt indem 70 Teile Polydimelhylsiloxan mit Silanol-Endgruppen (30 000
Centipoise), 30 Teile Polydimethylsiloxan mit t-Butoxy- und Silanol-Endgruppen (3000 Pa · s) mit einem OH/t-Butoxyverhältnis
von 2,76,2,7 Teile Polydimethylsiloxan mit geringem Molekulargewicht und Silanol-Endgruppen
mit einem Hydroxylgehalt von 6,2 Gew.-% und 27 Teile mit Hexamethyidisilazan behandeltem feinverteilten
Siliziumdioxid mit einer Oberfläche von 200 m2/g gemischt wurden.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 4,3 Teile Methyltrimethoxysüan, 0,75 Teile 1,3-Propandioxytitanbisäthylacetoacetat,
0,75 Teile 1,3,5-Tristrimethoxysirylpropylisocyanurat
und 0,05 Teile Dibutylzinndimethoxid zugegeben. Die Eigenschaften des neuen Abdichtmitlels,
das in diesem Beispiel beschrieben wird und die der Vergleichsprobe ohne das Isocyanurat sind in der
folgenden Tabelle angegeben:
20
Vergleichs probe |
Abdichtmittel gemäß der Erfindung 25 |
|
Shorehärte A | 41 | 46 |
Zugfestigkeit, kg/cm2 | 50,8 | 57,0 |
Dehnbarkeit, % | 680 | 670 η |
Reißfestigkeit, kg/cm | 24,7 | 26,8 |
Ablösadhäsion gegenüber Alclad-Aluminium, kg/cm |
2,7 | 19,7 |
Vergleichsprobc
Abdichtmittcl gemäß der
Erfindung
Erfindung
Reißfestigkeit, kg/cm
Auftragungsgeschwindigkeit, g/min
Ablösadhäsion gegenüber
AIciad-Aluminium, kg/cm
Ablösadhäsion gegenüber
AIciad-Aluminium, kg/cm
3,6
26,8
150
150
21,5
35
Es wurde eine Grundmasse hergestellt, indem 100 Teile Polydimethylsiloxan (7000 mPa ■ s) mit Silanol-Endgruppen
8 Teile mit Octamethylcyciotetrasüoxan behandeltes feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer
Oberfläche von 200 m-7g, 12 Teile mit Hexamethyidisilazan
behandeltes feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer Oberfläche von 200 m2/g, 7 Tc-; Siliconharz mit einem
Gehalt von 7 Moi-% TrimeifHsiioxyeinheiten, 73
Mol-% Dimethylsiloxyeinheiten, 20 MoI-% Methylsiloxyeinheiten
und mit einem Gehalt von 0,5% OH und 1 Teil Titandioxidpigment gemischt wurden.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 3,0 Teile Methyltrimethoxysüan, 4,2 Teile einer Lösung (18
Gew.-%) von Ü-Propandioxytitanbisäthylacetoacetat in Acetonitril und 0,5 Teile 1,3,5-TristrimethoxysiHylpropylisocyanurat
gegeben. Die Eigenschaften des Abdichtmittels, das in diesem Beispiel beschrieben wird und
einer Vergleichsprobe unter Anwendung des gleichen Ansatzes mit der Ausnahme, daß das Isocyanurat
weggelassen wurde sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Es wurde eine Grundmasse hergestellt, indem 70 Teile Polydimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen (65 000 -to
Centipoise), 30 Teile mit Hexamethyldisilan behandeltes feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer Oberfläche von
200 m2/g, 30 Teile Polydimethylsiloxan (3000 mPa · <=)
mit t-Butoxy- und Silanol-Endgruppen mit einem OH/t-Butoxyverhältnis von 2,76, 10 Teile einer Siliconflüssigkeit
mit einem Gehalt von 7 Mol-% Trimethylsiloxyeinheiten, 73 Mol-% Dimethylsiloxyeinheiter, 20
Mol-% Methylsiloxyeinheiten und einem Gehalt von 0,5 Gew.-% OH und 1 Teil Titandioxidpigment gemischt
wurden.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 3,0 Teile Methvltrimethoxysilan, 4,2 Teile einer Lösung (18
Gew.-%) von 1,3-Propandioxytitanbisäthylacetoacetat
in Acetonitril und 0,5 Teile 1.3.5-Tristrimethoxysilylpropylisocyanun.t
gegeben. Die Eigenschaften des Abdichtmittels, das in diesem Beispiel beschrieben wird, und in
die einer Vergleichsprobe ohne das Isocyanurat sind in der folgenden Tabelle angegeben:
60
Vergleiehs-1 probe
Abuiehtmittel
'gemäß der Erfindung
Shorehärte A
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnbarkeit. %
Zugfestigkeit, kg/cm2
Dehnbarkeit. %
32 58,2 850
65
Vergleichs probe |
Abdichtmittel gemäß der Erfindung |
|
Shorehärte A | 35 | |
Zugfestigkeit, kg/cm2 | 28,0 | |
Dehnbarkeit, % | 380 | |
Reißfestigkeit | 6,3 | |
Auftragungs- geschwindigkeit, g/min |
580 | |
Ablösadhäsion gegenüber Alclad-Aluminium, kg/cm |
1,07 | 8,05 |
Die Ablösadhäsion der vorstehenden Proben wurde unter Verwendung eines rostfreien Stahlsiebes (20
Maschen) mit einer Dicke der Verbindungsstelle von 3,2 mm bestimmt.
: Es wurde eine Grundmasse hergestellt, indem 70 Teile iPolydimethylsiloxan mit Silanol-Endgrüppen (30 000
Centipoise), 30 Teile Polydimethylsiloxan mit t-Bütoxy-
und Silanol-Endgruppen (3000 mPa · s) mit einem ÖH/t-Butoxyveihältnis von 2,76,2,7 Teile Polydimethylsiloxan
mit Silanol-Endgruppen und geringern Molekulargewicht mit einem Hydroxylgehalt von 6,2 Gew.-%
und 27 Teile mit Hexamethyldisilazan behandeltes
feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer Oberfläche von
200 m;/8 je g gemischt wurden.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 4J Teile
Methyltrimethoxysilan. 0,75 Teile Diisopropoxytitanbisacetylacetonat.
0.75 Teile 1.3,5-Tristrimcthoxysilylpro- > pylisocyanurat und 0,05 Teile Dibutylzinndimethoxid
gegeben. Die Eigenschafton des neuen Abdichlmittels, das in diesem Beispiel beschrieben wird, und die der
Vergleichsprobe ohne das Isocyanurat sind in der folgenden Tabelle angegeben. "'
Vergleichsprobe
Abclichlniillel gemäß der
Erfindung
Erfindung
Shorehärte A 43 47
Zugfestigkeit, kg/cm2 λι ο ^nn
Dehnbarkeit, % 580 550
Reißfestigkeit, kg/cm 19,7 21,5
Ablösadhäsion gegenüber 1,8 17,0
Alclad-Aluminium, kg/cm
Alclad-Aluminium, kg/cm
20
Es wurde eine Grundmasse hergestellt, indem 70 Teile Poiydimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen
(30 00OmPa-S), 30 Teile Polydimethylsiloxan mit
t-Butoxy- und Silanol-Endgruppen (300OmPa ■ s) mit
einem OH/t-Butoxyverhältnis von 2,76, 2,7 Teile
Polydimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen und geringem Molekulargewicht mit einem Hydroxylgehalt von
6,2 Gew.-% und 27 Teile mit Hexamelhyldisilazan behandeltes feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer
Oberfläche von 200 m2/g gemischt wurden.
Zu 100 Teilen dieser Grundmasse wurden 0,75 Teile 1,3,5-Tristrimethoxysilylpropylisocyanurat, 4,3 Teile
Methyltrimethoxysilan und 0,75 Teile Diisopropoxytilanbisacelylacetonat
gegeben. Die Eigenschaften des neuen Abdichtmittels, das in diesem Beispiel beschrieben
wird, und die der Vergleichsprobe ohne das Isocyanurat sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Vergleichsprobe
Abdichtmittel gemäß der
Erfindung
Erfindung
Shorehärte Λ | 38 | 41 |
Zugfestigkeit | 42,7 | 45,5 |
Dehnbarkeit, % | 650 | 626 |
Reißfestigksit, kg/cm | 20,6 | 22,4 |
Ablösadhiif Eon gegenüber | 2,15 | 19,7 |
Alclad-Aluminium, kg/cm |
Claims (1)
- Patentansprüche:\. Flussige, unter wasserfreien Bedingungen stabile und in Gegenwart von Feuchtigkeit zu einem selbstbindenden Elastomeren härtbare Masse mit einem Polydiorganosiloxan mit Silanol-Endgruppen. mindestens einem Süan der Formel
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15381071A | 1971-06-16 | 1971-06-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2229216A1 DE2229216A1 (de) | 1972-12-21 |
DE2229216C2 true DE2229216C2 (de) | 1983-08-18 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2229216A Expired DE2229216C2 (de) | 1971-06-16 | 1972-06-15 | Zu einem selbstbindenden Elastomeren härtbare Masse |
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---|---|
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BE (1) | BE784892A (de) |
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FR (1) | FR2142050B1 (de) |
GB (1) | GB1372142A (de) |
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FR2856694B1 (fr) * | 2003-06-25 | 2006-11-24 | Rhodia Chimie Sa | Compositions polyorganosiloxanes (pos) monocomposantes reticulant par des reactions de polycondensation en elastomeres a temperature ambiante et en presence d'eau, et elastomeres ainsi obtenus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1972
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- 1972-06-16 FR FR7221899A patent/FR2142050B1/fr not_active Expired
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BE784892A (fr) | 1972-10-02 |
GB1372142A (en) | 1974-10-30 |
FR2142050A1 (de) | 1973-01-26 |
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