DE2631955C3 - Verfahren zur Herstellung eines Trennuberzugs auf einem Trager und Mittel zu dessen Durchfuhrung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Trennuberzugs auf einem Trager und Mittel zu dessen DurchfuhrungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines Trennüberzugs auf einem Träger gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein für die Durchführung
dieses Verfahrens geeignetes Trennmittel gemäß Oberbegriff des Anspruchs 2.
Seit langem besteht der Wunsch, klebrige Materialien von verschiedenen Trägern, wie Glas, Stein, Kunststoff,
Kautschuk, Metall, Holz oder Papier, abtrennen zu können. Derartige stark klebrige Materialien sind
Klebstoffe, Teer, Pech, Rohkautschuk, druckempfindliche Klebstoffe oder Asphalt.
Bevorzugte Träger auf die sich das erfindungsgemäße Verfahren und das dabei verwendete Trennmittel
anwenden lassen, sind cellulosische Materialien, wie Wellpapier, Kraftpapier, kalandriertes Kraftpapier,
dünnes, hartes und fast transparentes Holzzellstoffpapier, Pergament, Celluloseacetatfolie, Packpapier,
Baumwollgewebe sowie Metalle, vorzugsweise Aluminiumfolie. Am meisten bevorzugte Träger sind jedoch
Papier oder Aluminiumfolien, da sich die erfindungsgemäße Lehre besonders gut auf diese Materialien
anwenden läßt, wodurch sich sehr interessante Einsatzmöglichkeiten ergeben.
Zum Beschichten von Papier sind bereits eine Reihe von Materialien, insbesondere Siloxane, bekannt.
Ein solches System geht aus DE-OS 22 10 380 hervor, in der ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche
beschrieben ist, das darin besteht, daß man diese Oberfläche mit einer flüssigen Zubereitung versieht, die
aus (1) einem Polydiorganosiloxan mit Vinylresten und (2) einem siliciumgebundene Wasserstoffatome enthaltenden
Organopolysiloxan besteht. Das Gemisch wird unter Verwendung von Platin und Platinkomplexen als
Katalysatoren gehärtet. Das platinkatalysierte System ist dabei ein rascher härtendes Material. Der Nachteil
eines solchen Systems liegt jedoch darin, daß die platinhaltigen Zubereitungen nach Vermischen aller
Bestandteile miteinander nur über eine sehr begrenzte Badbeständigkeit verfügen. Ein weiterer Nachteil ist
ihre begrenzte Abriebfestigkeit oder Abreibfestigkeit.
Ein anderes System obiger Art geht aus US-PS 35 27 659 hervor. Hierin wird der Einsatz eines
harzartigen Copolymers beschrieben, um eine gehärtete Zubereitung nach Aufziehen auf Papier abziehbar zu
machen. Bei diesem harzartigen Copolymer ist die Klebrigkeit gegenüber den Trenneigenschaften der
linearen Siloxane anscheinend so ausgewogen, daß man mittlere Trennwerte erhält, und dies bedeutet, daß das
lineare Siloxan mit um so mehr harzartigen Copolymer versetzt wird, je höher Klebrigkeit des gehärteten
Überzugs und Trennwerte sind. Nebenbei wird in dieser US-PS auch auf die Verwendung von Platin zum Härten
des Systems aus einem vinylhaltigen Siloxan und einem siliciumgebundenen Wasserstoffatome enthaltenden
Siloxan hingewiesen.
Geht man die US-PS 35 27 659 logisch durch, dann kann man leicht zu der Ansicht gelangen, daß sich durch
Verwendung größerer Mengen an harzartigem Copolymer im Grundsiloxan eventuell ein Klebstoff herstellen
läßt
Aus US-PS 35 27 659 geht ferner hervor, daß sich die Definition der mittleren Trennwirkung bei der Untersuchung
im Keil-Testgerät auf Werte von 40 bis 550 g bezieht, und aus den Beispielen gehen hierfür Werte von
400, 550,114,160,169 oder 183 hervor (Beispiele 1 und
2). Nach dieser PS wird somit ein oberer Wert für das harzartige Copolymer von 45 Gewichtsteilen auf 100
Gewichtsteile Grundsiloxan gefordert, damit man kein Material mit einem zu hohen Klebwert erhält. Das
harzartige Copolymer der US-PS 35 27 659 enthält darüber hinaus R3Si0i/2-Einheiten, worin der Substituent
R nicht mehr als 2 Kohlenstoffatome enthalten darf, worunter auch Vinyl fällt. Die Verwendung eines
vinylhaltigen harzartigen Copolymers wird jedoch in Verbindung mit dem System, bei dem siliciumgebundene
Wasserstoffatome an siliciumgebundene Alkenylreste addiert werden, selbst nicht erwähnt. Die einzige
Kombination aus einem vinylhaltigen Grundpolymer (a) und einem vinylhaltigen Harz (b) gibt es in Beispiel 3,
und hierbei ist das System nach einem ganz anderen Mechanismus gehärtet, nämlich durch Hydrolyse und
Kondensation siliciumgebundener Ketoximgruppen. Der Fachmann wird somit hierdurch nicht zur
erfindungsgemäßen Kombination hingeführt, und noch weniger zu den Vorteilen der vorliegenden Kombination
gegenüger der offenbar bevorzugten Kombination dieses Patents, die aus (a) einem hydroxylendständigen
vinylfreien Polymer und (b) einem vinylfreien Harz besteht, wobei die Härtung eine Umsetzung von SiOH
mit SiH in Gegenwart eines Zinnkatalysators darstellt.
Darüber hinaus ist in keiner Weise auch zu erwarten gewesen, daß sich Zubereitungen herstellen lassen, die
großen Mengen eines vinylhaltigen harzartigen Copolymers enthalten, wobei diese Zubereitungen nicht nur
lediglich härten, sondern sogar noch viel rascher härten als dies bei der durch Platin katalysierten Addition von
= SiH-Gruppen an CH2 = CHSi = -Gruppen der Fall ist,
wodurch sich nach Härten auf einem Träger mittlere Trennwerte ergeben.
In der US-PS 39 28 629 ist ein Verfahren zur Härtung von Siliconüberzügen durch Umsetzen siliciumgebundener
Vinylreste mit siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in Gegenwart von Rhodiumkatalysatoren beschrieben.
Die Verwendung eines vinylhaltigen Harzes oder die durch Verwendung eines solchen Materials hierbei
erhaltenen Vorteile werden darin jedoch nicht erwähnt.
Schließlich offenbart die FR-PS 22 34 049 ein Verfahren und ein dafür geeignetes Mittel, mit dem es
gelingt, Träger mit Trenneigenschaften zu versehen. Dabei werden zum Härten der beschriebenen Mischung
aus einem Polydiorganosiloxan und einem Organohydrogenopolysiloxan Rhodiumkomplexe eingesetzt, wie
sie auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die in diesem Stand der Technik
beschriebenen Trennmittel vermögem bezüglich ihrer Abriebfestigkeit, ihrer physikalischen Eigenschaften
und insbesondere ihrer Badbeständigkeit nicht zu befriedigen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und ein Trennmittel zur Beschichtung von
Trägern unter Erzeugung mittlerer Trennwerte zu schaffen. Hierbei soll die Abriebfestigkeit der Überzüge
nach dem Härten verbessert werden, eine lösungsmittelfreie Überzugsmasse gebildet werden, die über bessere
physikalische Eigenschaften verfügt und mit Lösungsmitteln oder anderen lösungsmittelhaltigen Siloxanen
vermischt werden kann und gleichzeitig einen gehärte-
ten Überzug mit günstigeren Eigenschaften ergibt Weiterhin soll ein Trennmittel geschaffen werden, das
nach dem Härten nicht mehr blockt, sehr gefällig aussieht und damit glatte, klare, glänzende, farblose,
gleichmäßig starke Überzüge ergibt, die frei sind von Blasen oder Hohlstellen.
Diese Aufgabe wird nun durch das Verfahren gemäß Hauptpatent und durch das Trennmittel gemäß
Anspruch 2 gelöst
Der Unteranspruch 3 betrifft eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trennmittels.
Der Unteranspruch 3 betrifft eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trennmittels.
Auch bei Kenntnis der FR-PS 22 34 049 konnte der Fachmann nicht erwarten, daß die dort beschriebenen
Rhodiumkomplexkatalysatoren für die beanspruchten Trennmittel geeignet sein könnten, noch daß bei
Anwendung der erfindungsgemäßen Kombination von Organopolysiloxanen besonders vorteilhafte Eigenschaften
erreicht werden, und zwar dann, wenn diese Materialien mit den genannten Rhodiumkatalysatoren
ausgehärtet werden. Diese überraschend vorteilhaften Eigenschaften sind darin zu sehen, daß das erfindungsgemäße
Trennmittel schnell härtet, eine hohe Abriebbeständigkeit besitzt und eine überraschend gute Badbeständigkeit
zeigt.
Unter einer Formulierung auf Basis eines Diorganopolysiloxans wird verstanden, daß das Siloxan (1)
praktisch linear ist, im Mittel 1,95 bis 2,05 an Siliciumatome gebundene organische Reste enthält und
die organischen Substituenten vorwiegend Methylreste
so darstellen. Die restlichen Substituenten an den Siliciumatomen
sind Vinylreste, wobei vorzugsweise zwei Vinylreste pro Siloxanmolekül vorhanden sind. Die
Diorganopolysiloxane (1) enthalten die Einheiten (CH3J2SiO, CH3(CH2 = CH)SiO, (CH3HCH2 = CH)SiO1Z2
und (CH3)3SiOi/2. Die Viskosität des Siloxans (1) ist nicht
besonders kritisch und sollte wenigstens 50nmVs bei 25°C ausmachen. Das Siloxan (1) ist an beiden Seiten
vorzugsweise durch (CH3J2(CH2 = CH)SiOi/2-Einheiten
endblockiert, kleinere Mengen (weniger als 0,5 Gewichtsprozent) Hydroxyl (bezogen auf das Gewicht des
Siloxans [I]) können jedoch toleriert werden. Die erfindungsgemäßen Siloxane (1) können auch Einheiten
der Formel (CH3)3SiOi/2 als Endgruppen enthalten.
Ferner lassen sich erfindungsgemäß auch Ge-η ehe von Siloxanen verwenden, die als Endgruppen
sowohl (CH3)3SiOi/2-Einheiten als auch
(CH3J2(CH2 = CH)SiO,/2-Einheiten aufweisen. Weiter
können erfindungsgemäß auch geringe Mengen vinyl-
haltiger cyclischer Siloxane erfindungsgemäß auch geringe Mengen vinylhaltiger cyclischer Siloxane
vorhanden sein, wie cyclische trimere oder tetramere
Vinylmethylsiloxane. Diese Materialien sind niederviskose Materialien, durch deren Gegenwart die Viskosität
der fertigen Zubereitung herabgesetzt wird. Dies ist erfindungsgemäß wichtig, da die fertige Zubereitung
praktisch lösungsmittelfrei ist
Das verwendete diorganopolysiloxan (1) läßt sich durch Zugabe eines Methylwasserstoffpolysiloxans
sowie des Katalysators, nämlich des später beschriebenen Bestandteils (3), härten. Die Methylwasserstoffpolysiloxane
sind bekannte Materialien, und ihre Herstellung wird daher nicht weiter erörtert Es wird lediglich
auf US-PS 36 97 473, insbesondere Spalte 4, verwiesen, wo solche Materialien beschrieben werden. Das lineare
Methylwasserstoffpolysiloxan, die cyclischen Methylwasserstoffpolysiloxane
und deren Gemische sind ebenfalls erfindungsgemäß geeignet Die bevorzugten Substituenten am Siliciumatom sind außer Wasserstoff
Methylgruppen.
Der zweite größere Bestandteil der erfindungsgemäß verwendeten Zubereitung bzw. des erfindungsgemäßen
Trennmittels ist das harzartige Copolymer (2). Dieses harzartige Copolymer enthält (a) R3SiOi/2-Einheiten, (b)
(CH2 = CH)R2SiOi/2-Einheiten und (c) S1O4/2-Einheiten.
Das Verhältnis aus der Gesamtmenge der Einheiten (a) und (b) zu den Einheiten (c) beträgt 0,6 :1 bis 1,1 :1. Das
Material ist ein in Toluol lösliches Copolymer, das zur Erniedrigung seines Hydroxylgehalts entsprechend
behandelt worden ist Das Copolymer (2) soll vorzugsweise ferner wenigstens zwei Vinylgruppen pro
Molekül enthalten. Die Herstellung des harzartigen Copolymers ist im einzelnen in US-PS 26 76182
beschrieben. Das hiernach hergestellte harzartige Copolymer hat einen Hydroxylgehalt von 2 bis 3
Gewichtsprczent, und der Hydroxylgehalt dieses Materials muß für die erfindungsgemäßen Zwecke
daher erniedrigt werden. Hierzu kann man das harzartige Copolymer mit einem silanolreaktionsfähigen
triorganosilylierten Blockiermittel behandeln, das mit den Siloxanbrücken nicht reagiert. Ein hierzu
geeignetes Mittel ist ein Silazan der Formel (R3Si^NH
oder ein Silylamin der Formel R3S1NH2, worin R für Methyl oder Vinyl steht, wie Hexamethyldisilazan oder
Dimethylvinylsilylamin.
Der siliciumgebundene Hydroxylgehalt des Bestandteils (2) beträgt vorzugsweise nicht mehr als 0,3
Gewichtsprozent. Macht der Hydroxylgehalt mehr als 0,3 Gewichtsprozent aus, dann besteht hierdurch die
Gefahr einer Störung der Trenneigenschaften der fertigen Zubereitung.
Das harzartige Copolymer sollte, wie bereits erwähnt, für die erfindungsgemäßen Zwecke wenifstens zwei
Vinylgruppen pro Molekül des harzartigen Copolymers enthalten. Wie bereits oben erwähnt besteht ein
Verfahren zum Einbau dieser Vinylgruppen in das harzartige Copolymer in einer Behandlung des harzartigen
Copolymers mit einem Silazan oder irgendeinem äquivalenten Blockierm'·»*;. 'Sas Dimethylvinylgruppen
enthält. Ein anderer Weg zur Einführung der Dimethylvinylgruppen besteht über das Silan, nämlich über eine
Herstellung des harzartigen Copolymers durch Cohydrolysieren von Me2(CH2 = CH)SiCI mit den anderen
Silanen nach US-PS 26 76 182. Wird nach diesem b5
Verfahren gearbeitet, dann läßt sich hierdurch der Hydroxylgehalt des harzartigen Copolymers im allgemeinen
durch Verwendung von Triorganosilylabschlußgruppen, die keine dimethylvinylhaltigen Abschlußgruppen
sind, erniedrigen.
Der dritte erfindungsgemäße wichtige Bestandteil ist
der Katalysator. Die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren sind Rhodiumkomplexe aus der Gruppe
(i) RhX3(SRy3 und (ii) Rh2(CO)4X2, worin die Substituenten
X jeweils Halogenatome sind und die Substituenten R' jeweils für Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl mit
weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder für den Rest R"3SiO— stehen, wobei Q einen zweiwertigen aliphatischen
Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatomen bedeutet und R" Alkyl, Aryl,
Aralkyl oder Alkaryl mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der Formel (CH3J3Si- ist, wobei
idcht mehr als ein Substituent R" pro Molekül für
(CH3J3Si- steht
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trennmittels werden die oben angegebenen Bestandteile (1), (2) und
der Katalysator in einem Verhältnis von 100 Teilen diorganopolysiloxangrundformulierung, 0,5 bis 90 Gewichtsteilen
toluollöslichen harzartigem Copolymer und einer katalytischen Menge Rhodiumkatalysator miteinander
vermischt Ferner enthält das Gemisch das vorher beschriebene Methylwasserstoffpolysiloxan als Härtungsmittel.
Die Menge an als Härter verwendetem Methylwasserstoffpolysiloxan hängt von der verwendeten
Menge der Bestandteile (1) und (2) ab. Im allgemeinen werden die Materialien in solchen Mengen
eingesetzt, daß soviel siliciumgebundene Wasserstoffatome vorhanden sind, daß sich wenigstens 0,5
siliciumgebundene Wasserstoffatome auf jede siliciumgebundene Vinylgruppe und bis zu 1,0 siliciumgebundene
Wasserstoff a tome auf jede siliciumgebundene Vinylgruppe ergeben.
Das erfindungsgemäße Trennmittel ist lösungsmittelfrei, was bedeutet, daß die in dem fertigen Trennmittel
vorhandene Lösungsmittelmenge weniger als 3 Gewichtsprozent des gesamten Mittels ausmacht
Die erfindungsgemäßen Trennmittel werden gewöhnlich als solche angewandt, da sie lösungsmittelfrei
sind. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlich verwendeten Überzügen aus Siloxanen, bei denen der
Auftrag von Überzügen anhand von Lösungen in einem Lösungsmittel erfolgt, und zwar entweder anhand von
Lösungen in einem organischen Lösungsmittel oder anhand wäßriger Emulsionen.
Die Verwendung des vinylhaltigen harzartigen Copolymers und des erfir.dungsgemäß eingesetzten
Rhodiumkatalysators in Verbindung mit dem als Grundmaterial verwendeten Polydiorganosiloxan dürfte
einen synergistischen Effekt ergeben.
Die erfindungsgemäß verwendeten Rhodiumkatalysatoren haben den Vorteil, daß sie sich in dem
erfindungsgemäßen Trennmittel dispergieren lassen. Hierdurch kann sich der Fachmann des Vorteils der
raschen Härtung der Rhodiumkatalysatoren bedienen. Fernerkann hierdurch der Vorteil der Rhodiumkatalysatoren
ausgenutzt werden, daß sie in den Anwendungsbädern stabil bleiben und gleichzeitig das Bad selbst
gegenüber Zersetzung stabilisieren.
Das obige Verhalten steht im Gegensatz zum platinkatalysierten System, das rasch härtet, wobei die
Topfzeit durch die Gegenwart des Platinkatalysators jedoch nicht ausreicht. Vergleicht man beispielsweise
die gleichen Siloxansysteme, dann braucht die erfindungsgemäße Zubereitung zum Härten bei einer
Temperatur von 184 bis 124° C 15 bis 30 Sekunden, wobei das Bad über eine Zeitspanne von 8 Stunden
verarbeitbar ist Das gleiche Siloxansystem, das sich bei etwa den gleichen Temperaturen innerhalb von 1 bis 3
Minuten härten läßt, wird jedoch andererseits innerhalb von 0,5 bis einer Stunde abgebaut, wenn man es nicht
mit irgend einem Inhibitorsystem für das Platin verstärkt Der Einsatz von Inhibitoren bringt jedoch
keinen Vorteil, da zum Härten eines solchen Systems dann gewöhnlich höhere Temperaturen und längere
Zeitspannen oder beides zugleich erforderlich sind.
Die erfindungsgemäßen Trennmittel haben den Vorteil einer sehr raschen Härtung, nämlich einer
Härtung von 15 bis 30 Sekunden gegenüber 60 bis 180 Sekunden, sowie einer längeren Badbeständigkeit. Der
erste Vorteil ist insofern wesentlich, da in der Beschichtungsindustrie zum Härten aus Zweckmäßigkeitsgründen
Tunnelofen verwendet werden, so daß im Tunnelofen nur weniger Raum benötigt wird. Ferner ist
damit auch eine Energieeinsparung verbunden, da nicht mit extra langen Härtungsöfen gearbeitet werden muß.
Wegen der Verwendung von Rhodiumkatalysatoren können die erfindungsgemäßen Trennmittel wie oben
erwähnt als solche verwendet werden. Dies bedeutet jedoch nicht daß sie sich nicht auch mit Lösungsmitteln
oder sonstigen lösungsmittelhaltigen Siloxansystemen vermischen lassen. Wegen dieses Vorteils sind die
erfindungsgemäßen Trennmittel wesentlich vielseitiger verwendbar. Beim Härten dieser Trennmittel kommt es
nämlich nur zu minimalen Verfahrensemissionen. Ferner kann hierdurch den Beschränkungen der
Luftemission Rechnung getragen werden, wobei gleichzeitig keine Rückgewinnung oder Verbrennung von
Lösungsmitteln erforderlich ist und sich Rohmaterialien kostensparend einsparen lassen.
Die erfindungsgemäßen Trennmittel sind nach dem Härten nicht blockend, d. h. die Überzüge werden nicht
von einer Oberfläche auf eine bessere Abriebfestigkeit gegenüber herkömmlichen platingehärteten Materialien,
da sie sich überhaupt nicht abreiben lassen.
Die erfindungsgemäßen Trennmittel sehen nach dem Härten äußerst gefällig aus, was bedeutet, daß sie klar,
farblos und in gleichförmiger Stärke härten und keine Luftblasen oder Hohlräume enthalten.
Wie bereits oben angegeben ist zu erwarten gewesen, daß die Erhöhung des Anteils an harzartigem
Copolymer bei diesem Trennmittel unter Umständen zu einem äußerst aggressiven Klebstoff führen würde. Die
bekannten Materialien sind daher auch hinsichtlich der Menge an harzartigen Copolymeren beschränkt die
zusammen mit dem als Grundmaterial eingesetzten Polydiorganosiloxan verwendet werden konnte. Nach
US-PS 35 27 659 dürfen beispielsweise lediglich bis zu 45 Gewichtsteile harzartiges Copolymer auf 100
Gewichtsteile Polydiorganosiloxangrundmaterial verwendet werden.
Die in der obigen US-PS angegebenen Trennwerte liegen zwischen 280 und 550 g. Die unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Trennmittel erhaltenen Trennwerte liegen bei 90 bis 300 g, und zwar gemessen auf
dem Scott-Testgerät, und diese Werte stellen somit in weit stärkerem Maß Mittelwerte dar, als der in obiger
US-PS- angegebene mittlere Bereich. Durch den synergistischen Effekt des vinylhaltigen harzartigen
Copolymers und des Rhodiumkatalysators in Verbindung mit dem als Grundmaterial verwendeten Polydiorganosiloxan
nehmen die Trennwerte niemals höhere Werte an, d. h. niemals Werte von 400 bis 600 g, bei
denen Papierprodukte zerreißen urd gebrauchsunfähig werden.
Ohne daran festgebunden zu sein wird für diesen Mechanismus die Theorie vertreten, daß das Rhodium
dafür sorgt, daß das vinylhaltige harzartige Copolymer sich wirksamer und gleichförmiger mit dem Trennmittel
vereinigt und hierdurch seine Eigenschaften auf das als Grundmaterial verwendete Polydiorganopolysiloxan
überträgt, wodurch wiederum die Eigenschaften beider Materialien in der Kombination verbessert werden.
Das Verfahren zur Beschichtung von Trägern läßt sich durch Einsatz der erfindungsgemäßen Trennmittel
verbessern. Die hierzu benötigten Bestandteile werden zuerst miteinander vermischt und können dann in jeder
geeigneten Weise auf einen Träger aufgezogen werden, beispielsweise durch Aufspritzen, Aufbürsten, Walzenauftrag
oder Rakelauftrag. Im Anschluß daran wird die auf dem Träger befindliche erfindungsgemäße Zubereitung
durch Erhitzen gehärtet Dies läßt sich beispielsweise durch Warmluft in einem Ofen oder durch
Infrarothitze erreichen, sofern die damit erzielbare und aufrechterhaltene Temperatur zum Härten ausreicht.
Die erfindungsgemäßen Trennmittel werden vorzugsweise bei Temperaturen von 124 bis 184° C
gehärtet. Die bevorzugten Härtungszeiten liegen zwischen 15 und 30 Sekunden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert Die darin verwendeten Abkürzungen
haben folgende Bedeutungen:
Me = Methyl,
Vi = Vinyl,
IPA = Isopropylalkohol,
Bu = Butyl.
Dieses Beispiel zeigt wie man unter Verwendung der erfindungsgemäßen Trennmittel Zubereitungen mit
mittleren Trennwerten erhält die gleichzeitig rasch härten und zu einem hochabriebfesten Material führen.
Zubereitung 1
53,97 Teile der Zubereitung 4, 44,15 Teile der Zubereitung 5, 1,04 Teile eines niedermolekularen
cyclischen Siloxans mit MeViSiO-Eiheiten und einer Viskosität von 1 bis 2 mm2/s bei 25° C, 0,84 Teile
RhCb · (n-Bu2S)3 als Katalysator in Form einer 3,15gewichtsprozentigen
Lösung in Toluol.
Zubereitung 2
41,7 Gewichtsprozent eines flüssigen trimethylsiloxyendblockierten
Methylwasserstoffsiloxans mit einer Viskosität von etwa 30mPas bei 25° C und 58,3
Gewichtsprozent der Zubereitung 4.
Zubereitung 3
98,12 Teile der Zubereitung 4, 1,04 Teile eines niedermolekularen cyclischen Siloxans mit MeViSiO-Einheiten
und einer Viskosität von 1 bis 2 mmVs bei 250C, 034 Teile RhCl3 · (n-Bu2S)3 als Katalysator in
Form einer 3,15gewichtsprozentigen Lösung in Toluol.
Zubereitung 4
Ein flüssiges Polydimethylsiloxan mit 923 Gewichtsprozent
Me2SiO-Einheiten, 2,1 Gewichtsprozent MeViSiO-Einheiten und 5,6 Gewichtsprozent
ViMezSiO-Einheiten.
Zubereitung 5
Ein in Toluol lösliches Copolymer aus 0,9 Molteilen Trimethylsiloxaneinheiten und einem Molteil S1O4/2-
Einheiten mit einem siliciumgebundenen Hydroxylgehalt
von 2 bis 3 Gewichtsprozent, das zur Erniedrigung seines Hydroxylgehalts auf 0,13 Gewichtsprozent mit
7,5 bis 12,0 Molprozent Me2ViSiOi/2- behandelt worden
ist, und zwar bezogen auf das Gewicht der Zubereitung 5.
Außer den oben angegebenen Zubereitungen werden Trennmittel hergestellt, indem man die Zubereitung
jeweils in etwa 230 g fassende Glaskolben gibt und den Kolbeninhalt 15 bis 20 Minuten auf einem luftgetriebenen
Rotationsschüttler schüttelt Die Zubereitungen sind dann homogen vermischt Nach anschließendem
Verdampfen des Lösungsmittels werden die dabei erhaltenen Gemische wie folgt angewandt
Ein Kraftpapier mit einem Gewicht von 56 g/mJ wird
mit jedem der im folgenden genannten Versuchsmaterialien A bis F behandelt Hierzu trägt man das Material
mit einer Messerauftragsmaschine unter einem Messerdruck von 2521 g pro cm2 auf. Die Papiervorratsrolle
wird in die Messerauftragsmaschine eingesetzt worauf man das jeweilige Versuchsmaterial in der Nähe der
Beschichtungsklinge auf das Papier gießt und das Papier dann sauber und mittelschnell unter der Klinge
durchlaufen läßt Anschließend wird das beschichtete Material 30 Sekunden bei einer Temperatur von 1630C
gehärtet Das mit Silicon behandelte Papier wird dann mit der Beschichtungsseite nach oben in einen
Filmapplikator gegeben und mit folgenden Klebstoffen versehen:
10
3. Acrylpolymer;
4. Acrylmultipolymer.
Alle obigen Klebstoffe werden unter Verwendung des Filmapplikators aus Lösung auf das siliconbehandelte
Papier in einer Naßfilmstärke von 0,008 cm aufgezogen. Die Aufziehleiste wird nach jeder Anwendung mit
Lösungsmittel gereinigt. Das auf diese Weise mit Klebstoff beschichtete Trennpapier wird dann 60
ίο Sekunden in einem Ofen auf 700C erhitzt. Im Anschluß
daran konditioniert man es 60 Sekunden bei Raumtemperatur.
Hierauf legt man auf den getrockneten Klebstoff ein 21,6 χ 27,9 cm großes und 84 g/m2 schweres Lithopapier,
worauf man das Ganze zweimal mit einer Kautschukwalze einer Masse von 1,8 kg zur Bildung
eines Laminats zusammengepreßt Das auf diese Weise erhaltene Laminat wird dann 20 Stunden bei einer
Temperatur von 70° C konditioniert, worauf man es 4 Stunden bei Raumtemperatur äquilibirieren läßt. Aus
dem Papier werden hierauf drei 2,5 χ 15,0 cm große Streifen ausgeschnitten.
Die auf diese Weise erhaltenen Streifen werden dann in einem Prüfgerät befestigt In diesem Prüfgerät wird
der Papierstreifen unter einem Winkel von 1800C, zur Ebene des Laminats gesehen, abgezogen, wobei die
Abziehkraft entsprechend gemessen wird. Die Abziehgeschwindigkeit beträgt 609,6 m/Stunde. Jede Versuchsprobe wird insgesamt dreimal untersucht. Die hierbei
erhaltenen Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle
1. Klebstoff 1; | Proben | B | hervor. | C | D | E | F |
2. Klebstoff II; | A | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10 | 10*) | |
Trennmittel | 0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | |
Versuchsproben | 1,0 | 7,5 | 5,0 | 2,5 | 0 | 0 | |
Gewichtsteile an | 10,0 | 10,5 | 21,0 | 31,3 | 41,5 | 47 | |
verwendetem Material | 0 | ||||||
Zubereitung 1 | 11,8 | 26,6 | 45,6 | 71 | 90 | ||
Zubereitung 2 | 0 | ||||||
Zubereitung 3 | |||||||
Prozentuales Gesamtgewicht | |||||||
der Zubereitung 5 | |||||||
G esam tge wi chtste i 1 e | |||||||
der Zubereitung 5 | |||||||
*) Die Zubereitung 1 wird durch eine andere ähnliche Zubereitung ersetzt, die so formuliert ist, daß sich die Menge der Zubereitung 5 ohne Erhöhung der Menge der darin befindlichen Zubereitung 4 erhöht. Diese Formulierung enthält 50 Teile der
Zubereitung 4, 50 Teile der Zubereitung 5, 1,56 Teile eines niedermolekularen cyclischen Siloxans aus MeViSiO-Einheiten
mit einer Viskosität von I bis 2cS bei 25 C und 0,96 Teile RhCIj · (n-Bu2S)i als Katalysator in Form einer 3,15gewichtsprozentigen Lösung in Toluol.
Versuchsergebnisse | + | A | B | Versuchsproben | in g | E | F |
++ | 23 | 32 | C | D | 85 | 250-275 | |
Klebstoff"- Trennkraft bei den | 19 | 29 | 40 | 60 | 80 | + | |
art | 43 | 55 | 38 | 60 | ++ | 250-300 | |
1 | 38 | 45 | 80 | 140 | 150-200 | + | |
2 | Nicht ermittelt | 65 | 90 | ||||
3 | Die Probe reißt | ||||||
4 | |||||||
Die mit den obigen Zubereitungen erhaltenen Überzüge sind hochglänzend, klar und farblos und
lassen sich nicht abreiben. Das erfindungsgemäße Trennmittel ist so vielseitig, daß es sich für vier
getrennte Klebmaterialien verwenden läßt.
Zu Vergleichszwecken stellt man in der oben beschriebenen Weise ein Beschichtungsnaterial her,
wobei man anstelle des Rhodiumkatalysators jedoch einen Platinkatalysator verwendet Das Platin wird in
zwei verschiedenen Formen eingesetzt, nämlich einmal als Chlorplatinsäure und zum andern man als komplexgebundenes
Platin. Die Platinmenge beträgt in jedem Fall 42 ppm, was der beim obigen Material verwendeten
Rhodiummenge entspricht
Gewichtsteile | Probennummer | 2 | 3 |
Material | 1 | 13,75 | 13,75 |
5 Zubereitung 4 | 13,75 | 11,25 | 11,25 |
Zubereitung 5 | 11,25 | 1,45 | 1,45 |
Vernetzer+ | 1,45 | 0,28 | |
H2PtCl6 · 6 H,O/IPA | 0,19 | ||
ίο Komplexgebundenes Platin | |||
Rhodium | 0.20 |
Trimethylsiloxyenblockiertes PolymethylwasserstofT-siloxan
mit etwa 30 Methylwasserstofieinhejten.
Ergebnisse:
ι. j Härtung Probenummer |
Abrieb | Wandern | 2 | Probenummer 4 5 |
27,50 22,50 2,90 |
6 | Abrieb | Wandern | cP bei 25 C | 3 | ι Abrieb | Wandern |
; ι | _ | _ | Schmieren | 27.50 22,50 2,90 |
0,56 | 27,50 22,50 2,90 |
_ | _ | Anfangs viskosität |
Schmieret | _ | _ |
i Schmieren ■ ■ |
keiner | keines | _ | H2PtCl6-OH2O I Komplexgebundenes Platin ! Rhodium 0.40 |
0,38 | - | - | 1620 10 800 10 000 |
_ | - | - | |
I 45"/163 C | keiner | keines | - | - | - | - | - | - | ||||
I 30"/163 C keines I 45Ύ149 C keines |
keiner | geringes | - | keiner | keines | - | keiner | keines | ||||
S 30Ύ149 C keines | — | — | keines | keiner | geringes | keines | keiner | geringes | ||||
ί 3ΟΎ135 C t |
keines | Badbeständigkeit: | keines | |||||||||
δ ü Die obigen Materialien werden dann in folgender I Weise hinsichtlich ihrer Badbeständigkeit untersucht: |
Probe | |||||||||||
I Gewichtsteile j Material |
Nr. | 5 Stunden | 22 Stun den |
|||||||||
Zubereitung 4 Zubereitung 5 Vernetzer |
4 S 6 |
1 Stunde | 1920 geliert geliert |
|||||||||
1810 geliert geliert |
2 930 geliert geliert |
|||||||||||
Die Badbeständigkeit der rhodiumkatalysierten Materialien ist demzufolge viel besser als die der platinkatalvsierten Materialien. |
||||||||||||
Claims (3)
1. Verfahren zur Beschichtung eines Trägers, um
diesen mit entsprechenden Trenneigenschaften zu versehen, durch Aufbringen eines Überzugs aus
einer im wesentlichen kein Lösungsmittel enthaltenden Zubereitung aus einem Diorganopolysiloxan,
einem weiteren Organopolysiloxan und einem Katalysator aus Rhodiumkomplexen aus der Gruppe ι ο
(i) RhX3 (SR'2)3 und/oder (ii) RH2(CO)4X2, worin die
Substituenten X jeweils ein Halogenatom bedeuten und die Substituenten R' jeweils für Alkyl, Aryl,
Aralkyl oder Alkaryl mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder für die Gruppe R"3SiO— stehen, wobei
Q einen zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatomen
bedeutet und R" für Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder
eine Gruppe der Formel (CH3J3Si- steht, wobei
nicht mehr als ein Rest R" pro Molekül (CH3J3Sibedeutet,
auf einen Träger und Aushärten des Überzugs unter Bildung eines Trennüberzugs auf
dem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zubereitung verwendet, die
1. 100 Gewichtsteile einer durch Addition von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen an siliciumgebundenen
Alkenylgruppen unter Erhitzen zu einem Elastomeren härtbaren Formulierung auf Basis eines Diorganopolysiloxans, und jo
2. als weiteres Organopolysiloxan 0,5 bis 90 Gewichtsteile eines in Toluol löslichen Copolymeres
aus
(a) R3SiOi/2-Einheiten,
(b) (CH2 = CH)R2Si0i/2-Einheiten und js
(c) SiO4/2-Einheiten,
wobei das Verhältnis aus der Gesamtmenge aus den (a)- und (b)-Einheiten zu den (c)-Einheiten
0,6 :1 bis 1.1 ; 1 ausmacht und der siliciumgebundene
Hydroxygehalt des Bestandteils (2) nicht mehr als 0,7 Gewichtsprozent bezogen auf
das Gewicht des Bestandteils (2) beträgt, worin der Substituent R für einen einwertigen
Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 2 Kohlenstoffatomen steht
enthält.
2. Trennmittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend ein Diorganopolysiloxan,
ein weiteres Organopolysiloxan und einen Katalysator aus Rhodiumkomplexen aus der Gruppe w
(i) RhX3(SR'2)3 und/oder (ii) Rh2(CO)4X2, worin die
Substituenten X jeweils ein Halogenatom bedeuten und die Substiluenten R' jeweils für Alkyl, Aryl,
Aralkyl oder Alkaryl mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder für die Gruppe R"3SiQ— stehen, wobei «
Q einen zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatomen
bedeutet und R" für Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Alkaryl mit weniger als 9 Kohlenstoffatomen oder
für eine Gruppe der Formel (CH3)3Si— steht, wobei m>
nicht mehr als ein Rest R" pro Molekül (CH3J3Sibedeutet,
das praktisch kein Lösungsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es
1. 100 Gewichtsteile einer durch Addition von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen an sili- M ciumgebundene Alkenylgruppen unter Erhitzen zu einem Elastomeren härtbaren Formulierung auf Basis eines Diorganopolysiloxans und
1. 100 Gewichtsteile einer durch Addition von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen an sili- M ciumgebundene Alkenylgruppen unter Erhitzen zu einem Elastomeren härtbaren Formulierung auf Basis eines Diorganopolysiloxans und
2. als Organopolysiloxan 0,5 bis 90 Gewichtsteile eines in Toluol löslichen Copolymers aus
(a) R3SiOi/2-Einheiten,
(b) (CH2=CH)R2Si0i/2-Einheiten und
(c) SiO4/2-Einheiten,
wobei das Verhältnis aus der Gesamtmenge aus den (a)- und (b)-Einheiten zu den (c)-Einheiten
0,6 :1 bis 1,1 :1 ausmacht und der siliciumgebundene
Hydroxygehalt des Bestandteils (2) nicht mehr als 0,7 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gewicht des Bestandteils (2), beträgt, worin der Substituent R für einen einwertigen
Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 2 Kohlenstoffatomen steht,
enthält
enthält
3. Trennmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polydiorganosiloxan (1) ein Copolymer aus Methylvinylsioxaneinheiten und
Dimethylsiloxaneinheiten ist, wobei die vorhandenen Endblockiergruppen Trimethylsiloxaneinheiten
und/oder Dimethylvinylsiloxaneinheiten sind und man dieses Material durch Verwendung von
trimethylsiloxyendblockiertem Methylwasserstoffpolysiloxan härtet.
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