DE2740276C3 - Hitzehärtbare harzartige PoIysiloxanformmasse - Google Patents
Hitzehärtbare harzartige PoIysiloxanformmasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hitzehärtbare harzartige
Polysiloxanformmasse. insbesondere eine solche Formmasse, die bei niedrigeren Temperaturen und kürzerer
Zeit als bekannte hitzehärtbare Polysiloxanmassen hitzehärlbarist.
Siliconharze sind ausgezeichnet hitzebeständig, wasserbeständig und haben ausgezeichnete elektrische
Eigenschaften, weswegen sie hcut/utage für sehr viele Zwecke verwandt werden. Eines der erhältlichen
Produkte ist ein Isolator für elektronische und elektrische Vorrichtungen, der aus einem mit Füllstoffen
und Katalysator versehenen Harz hergestellt und zu dem betreffenden Produkt geformt wird.
Da die für diese Formgebungen eingesetzten Harze im allgemeinen bei Raumtemperatur feste, harte und
spröde Harze sind, ist es notwendig, sie auf Temperaturen oberhalb ihres Erweichungspunktes (50 bis 120° C)
zu erhitzen, um sie gleichmäßig mit einem Katalysator und Füllstoff zu vermischen. Wenn der Katalysator
während des Erhitzens und Mischens die Härtung des Harzes begünstigt, erschwert diese Härtung eine glatte
Formgebung der Mischung. In Extremfällen wird die Formgebung dadurch ernstlich behindert Demzufolge
darf der in die Harzmasse eingearbeitete Katalysator während des Erhitzens und Mischens der Materialien
allenfalls eine vernachlässigbare katalytisch^ Aktivität aufweisen, muß aber in dem heißen fließfähigen Stadium
während des Formgebungsprozesses schnell aktiviert werden.
Zu bekannten Katalysatoren, die während des Erhitzens und Mischens keine Härtungsreaktion herbeiführen,
gehören Bleimonoxyd, Bleioxyd und Bleicarbonau
Diese Katalysatoren haben jedoch der Nachteil, daß sie bei alleiniger Verwendung nur eine schwache
katalytische Aktivität zeigen, weshul'j die Härtung
während des Formgebungsprozesses nicht innerhalb einer kurzen Zeitspanne vollständig ablaufen kann. Um
diese Nachteile zu überwinden, setzt man beispielsweise diese bekannten Katalysatoren gemäß der US-PS
32 08 961 in Kombination mit Cabonsäuren, deren Ammoniumsalzen oder Anhydriden oder dergleichen
ein. Obwohl die Härtung auf diese Weise innerhalb kurzer Zeit vervollständigt werden kann, hat diese
Verfahrensweise dennoch den Nachteil, daß während der Erhitzung und Mischling eine Härtungsreaktion
stattfindet, wodurch die verfügbare Knet- bzw. Mischzeit begrenzt wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu
sehen, daß üblicherweise hohe Formgebungstemperaturen von 170 bis 180"C erforderlich sind, wodurch bei
Verwendung des Harzes zum Einbetten von hitzeempfindlichen elektronischen Teilen zwangsläufig ein
nachteiliger Effekt auf die eingekapselten Teile ausgeübt wird. Noch ein /eiterer Nachteil ist durch den
hohen Gehalt an elektrolytischen Verunreinigungen in der Masse gegeben, wodurch ein Einsatz des Harzes auf
elektronischen Vorrichtungen Schwierigkeiten mit sich bringt, wobei insbesondere die Verwendung von
Bleiverbindungen eine Umweltverschmutzung und Schädigung des menschlichen Körpers herbeiführen
kann.
In der DEAS 22 25 789 ist eine wärmchärtbare
Organopolysiloxanmasse beschrieben, die aus einem speziellen harzartigen Polysiloxan mit 15 bis 60 Mol-%
vinylfunktionellen Siloxaneinheiten und einem bestimmten Anteil an Phenylsubstitueiten. piner speziellen
Organopolysiloxanflüssigkeit und einem Platinl.ataiysalor
besteht, sowie gegebenenfalls anorganische Füllstoffe enthält. Diese Masse eignet sich insbesondere als
Überzugsmasse zur Herstellung elastischer und rutsch fester Überzüge. Das in der bekannten Masse
enthaltene Polysiloxjn enthält keine funktionellen Hydroxylgruppen und ist vorzugsweise flüssig. Die
Härtung der bekannten Formmasse erfolgt durch eine Additionsreaktion der in der Organopolysiloxanflüssig
keil enthaltenen Wasserstoffatome an die Vinylgruppen des Polysiloxans.
Wie die Beispiele der DE-ÄS 22 25 789 zeigen,
erfordert die bekannte Masse eine lange Härtungszeit. Die erhaltenen Formkörper Weisen selbst bei Raumtemperatur
eine nicht ganz befriedigende Härte auf.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher hauptsächlich
darin, daß man eine hitzehärtbare harzartige PolysilöXänfonrimasse auf der Basis von harzartigen
Polysiloxanen, Organohydrogenpolysiloxanen, Katalysatoren
und Füllstoffen zur Verfügung stellt, die während des Erhitzens und Mischens sehr beständig,
leicht knetbar und innerhalb kurzer Zeit bei niedrigen Temperaturen formbar, andererseits jedoch in kürzerer
Zeit als die bekannten Polysiloxanmassen härtbar ist.
Insbesondere soll eine solche Formmasse geschaffen werden, aus welcher Formkörper herstellbar sind,
weiche beim Erhitzen Maßhaltigkeit aufweisen. Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 definiert.
Die erfindungsgemäße Formmasse eignet sich insbesondere für das Preßspritz- und Spritzgußverfahren,
wobei sie eine außerordentlich hohe Produktivität gewährleistet Die Formmasse der Erfindung ist
wesentlich rascher härtbar und liefert Formkörper mit höherer Härte als die Formmasse eier DE-AS 22 25 789.
Die Barcol- Härte der aus der erfindungsgemäßen
Formmasse erhaltenen Härtungsprodukte erreicht so hohe Werte wie 50 bis 67 (im heißen Zustand).
Das in der erfindungsgemäßen Formmasse enthaltene Polysiloxan (a) u>t normalerweise fest. Der Härtungsmechanismus
beruht auf einer Kondensation der Hydroxylgruppe des Polysiloxans. Es hat sich gezeigt,
daß die Organozinnoxyde (c), obgleich sie allein nur eine schwache katalytische Aktivität hinsichtlich der Kondensationsreaktion
des Polysiloxans (a) aufweisen, in Verbindung mit einer geringen Mengr eines Organohydrogenpolysiloxans
(b) die genannte Umsetzung aufgrund eines synergistischen Effekts stark fördern.
In der nachfolgenden Beschreibung werden das Polysiloxan (a). das Organohydrogenpolysiloxan (b), das
Organo/innoxyd (c) und der anorganische Füllstoff (d)
der Einfachheit wegen /umeist mit Komponente (a). Komponente (b). Komponente (c) bzw. Komponente (d)
bezeichnet.
Bei der Herstellung dtr erfindungsgemäBen Formmasse
kann die Komponente (a) aus irgendeinem der bekannten Materialien bestehen. Beispiele für die
Polysiloxane aufbauende Siloxaneinheiten sind CH1SiO,-,,C2H1SiO,-,.CJI1SiO11XH2 = CHSiO1S1
CH1 = CHCH2SiO111C1IbSiO111CI2CH1SiO,-,und
CF1CH2CH2CH2SiO1,.
Soweit das R/Si-Verhältnis von 1,0 bis 1.7 eingehalten
wird, kann die Komponente (a) auch Einheiten wie (CHOSi
)
CH)SiO1CHi(CJh)SiO.
CH)SiO1CHi(CJh)SiO.
CH ,(CF1CH2CH2CH2)SiO oder dergleichen,
sowie beispielsweise Einheiten wie
MO
(CH1XCJIs)2SiO011(CJI-O1SiO,,-,.
(H
(CH ,XCH2 = Cf IXCJI-OSiOo , oder SiO4
enthalten. -
Die Komponente (a) kann ferner Alkoxygiuppen, beispielsweise Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy- oder
Butoxygoippen, die an die Siliciumatome gebunden sind,
enthalten.
Durch Auswahl und Mischung der Organohalogensilane
oder Organoalkoxysilane in der Weise, daß das erhaltene R/Si-Verhäl iis 1,0 bis 1.7 beträgt, und
anschließende Hydrolyse Und Kondensation unter adäquaten Bedingungen erhält man das Poiysilöxan mit
den vorstehend erwähnten Einheiten einschließlich einer gewissen Menge von an Silicium gebundenen
Hydroxylgruppen. Wenn der Gehalt an Hydroxylgruppen, die an Silicium gebunden sind, sehr gering ist, erhält
man eine ungenügende Härtung! aus diesem Gründe muß die Komponente (a) mindestens 0,2 Gew.-°/o
solcher Hydroxylgruppen aufweisen. Das eingesetzte Polysiloxan braucht nicht auf einen Typ beschränkt zu
sein, sondern man kann auch zwei oder mehr Arten von Polysiloxanen mischen.
Hinsichtlich der Struktur der erfindungsgemäß eingesetzten Komponente (b) gelten keinerlei Beschränkungen,
bis auf die, daß die Komponente in jedem Molekül mindestens ein an Silicium gebund"nes
ίο Wasserstoffatom enthält. Aus diesem Grunde ist es
möglich, irgendeines der bekannten Organohydrogenpolysiloxane von geradkettiger, cyclischer, verzweigter
oder dreidimensionaler Struktur zu verwenden.
Für diese Organohydrogenpolysiloxane ist es Iediglieh
erforderlich, daß in jedem Molekül mindestens zwei Siltxaneinheiten vorliegen. Die an die Siliciumatome
gebundenen organischen Reste sind beispielsweise substituierte oder nichtsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffreste,
wie Alkylreste, z. B. Methyl-, Äthyl- oder Propylreste, Alkenylreste, z.B. Vinylreste, oder
Arylreste.z. B. Phenylreste.
Die Komponente (b) wird gemäß der Erfindung in solch einer Menge eingesetzt, daß die Anzahl der
Wasserstoffatome, die an die Siliciumatome in der >■; Komponente (b) gebunden sind, 0,001 bis 0,3, vorzugsweise
0,01 bis 0,10, je Hydroxylgruppe, die an das Siliciumatom in der Komponente (a) gebunden ist,
beträgt. Solange dieser Bereich eingehalten wird, kann man einen, zwei oder mehrere Typen von Organohydroh
> genpolysiloxanen einsetzen.
Wenn die Menge der eingesetzten Komponente (b) eine solche ist, daß die Anzahl der Wasserstoffatome in
der Komponente (b) weniger als 0,001 je Hydroxylgruppe
in der Komponente (a) beträgt, so kann die Γι Dehydratisierung zwischen den an Silicium gebundenen
Hydroxylgruppen nicht gefördert werden, wohingegen, wenn die Menge der Komponente (b) so ist, daß die
Anzahl der Wasserstoffatome über OJ pro Hydroxylgruppe liegt, zusatzlich eine Dehydrierung zu der
ι» Dehydratisierung stattfindet, wodurch in din geformten
Produkten. Blasen. Aufblähungen und Pusteln entstehen.
Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß, obgleich der Organozinnoxydkatalysator nur eine schwache
i'i katalytische Aktivität gegenüber der Dehydrations-Kondensations-Reaktnin
zwischen den an Silicium gebundenen Hydroxylgruppen zeigt, er doch eine
ausgezeichnete katalytische Wirkung in Gegenwart von Organohydrogenpolysilnxan entfalten kann. Bei geeig-ΊΙ)
neter Auswahl der Verbindung und der Menge an Organohydrogenpolysiloxan kann die Formzeit in dem
gewünschten Bereich von 1 bis 5 Minuten bei einer Form'emperatur zwischen 130 und 200 C liegen.
Zu Verbindungen, die als Komponente (c) gemäß der -ι'· Erfindung eingesetzt werden, gehören beispielsweise
Monomethylzinnoxyd, Monoäthylzinnoxyd. Monopropylzinnoxyd.Monobutylzinnoxyd,
Monooctylzinnoxyd. Monophenylzinnoxyd. Dimethylzinnoxyd.Diäthylzinno-cyd.
M> Dibutylzinnoxyd. Dioctylzinnoxyd.
Diphenylzinnoxyd, Bis(tributy|zinn)gxyd, Bis(tripropylzinn)oxyd, Bis(triphenylzinn)oxyd,
Tributylzinnhydroxyd oder
Triphenylzinnhydroxyd.
Triphenylzinnhydroxyd.
Zu den besonders bevorzugt eingesetzten Verbindungen gehören die Monoalkylzinnoxyde. Monoalkylzinnoxyd
wird auch bezeichnet mit »stannoic acid«, Gemäß Chem, Rev. 60,459 (I960) werden die Monöalkyteinn-
oxyde als Polymere angesehen, die eine —Sn-Ο—Sn-Bindung
enthalten, durch die allgemeine Formel (RSnOOH)n gekennzeichnet werden und durch Hydrolyse
von RSnXj (R stellt ein Alkylrest und X ein Halogenatom dar) hergestellt werden können. Gemäß J.
Chem. Soc. Japan Ind. Chem. Sect. 73,2429 (1970) ist
Monoalkylzinnoxyd ein Polymeres, das aus den nachfolgend mit I bezeichneten Einheiten besteht und
zusätzlich im Gerüst die nachfolgend angegebenen Einheiten II und III enthalten kann, wobei angenommen
wird, daß sehr kleine Mengen an Wasser adsorbiert sind.
H
O
O
--U-Sn--R
R-Sn-O-
I
ο
I
-O—Sn-O-
-O—Sn-O-
t
O
O
(D
(H)
(III)
/RSnO^
' R
' R
H-Sn- O
OH
IO
20
30
35
In Anbetracht dieser Tatsache wird in allen Veröffentlichungen für Monoalkylzinnoxyd die allgemeine
Formel
50
angegeben.
Die Menge an eingesetztem Organozinnoxyd hängt von der Art und der Menge der eingesetzten
Komponente (b) ab; die Menge beträgt 0,01 bis 15 Gew.-Teile, vorzugsweise 0,5 bis 7 Gew.-Teile, je 100
Gew.-Teile der Komponente (a).
Zu erfindungsgemäß enthaltenen Füllstoffen gehören beispielsweise Glasfasern, Glasperlen, Asbest, Ton,
Talk, Barthaare, Wollastonit, Diatomeenerde, gemahlener Quarz, gemahlenes Quarzglas, pyrogenes erzeugtes ao
Siliciumdioxyd, gefälltes Siliciumdioxyd, Titanoxyd, Äluminiumsilicai, Zirkoniumsilikat, Glashohlkugeln,
Aleuron, Calciumcarbonat oder hydratisiertes Aluminiumoxyd.
Die Menge an eingesetztem anorganischen Füllstoff hängt von der Anwendung der fertigen Artikel ab; sie
beträgt 50 bis 700 Gew.-Teile, vorzugsweise 100 bis 500
Gew.-Teile, je IOO Gew,-f eile der Komponente (a).
Die erfindungsgemäße Formmasse kann, falls notwendig, ein Entformungsmittel, beispielsweise Caiciumstearat,
Zinkstearat, Aluminiumstearat, Carnaubawachs oder Siliconöl, ein Pigment, beispielsweise Eisenoxyd
oder Ruß, und andere Stabilisierungsmittel enthalten.
Die erfindungsgemäße hitzehärtbare Formmasse wird hergestellt durch Erhitzen und Kneten der
vorstehend genannten Komponenten mittels einer Mischwalze, eines Henschel-Mischers, eines Knetmischers,
eines Extruders oder dergleichen; in welcher Reihenfolge die Komponenten gemischt werden ist
egal. Obgleich es von der Menge der Komponenten abhängt, kann die Hitzeknetung mittels einer geeigneten
Knetvorrichtung innerhalb etwa 5 Minuten bei einer Temperatur zwischen 70 und 1000C durchgeführt
werden, wobei nahezu keine Kondensation auftritt. Nach Beendigung des Hitzeknetens wird die Mischung
durch Kühlen in den festen Zustand überführt und dann mittels einer Mühle oder dergleichen zu der Formmasse
gemahlen.
Zur Formgebung kann irgendeine geeignete Spsitzpreßvorrichtung,
Formpreßvorrichtung, Spritzgußvorrichtung, ein kontinuierlich arbeitender Extruder, usw. je
nach Fall eingesetzt werden. Obwohl natürlich die Formtemperatur und die Formzeit von der Art der
eingesetzten Formmassen abhängen, kann die Formgebung in zufriedenstellender Weise innerhalb von 1 bis 3
Minuten bei Temperaturen zwischen 120 und 15CC durchgeführt werden, d. h., daß die Formgebung bei
niedrigeren Temperaturen und kürzerer Zeit gegenüber herkömmlichen Massen erfolgen kann.
Die Formkörper werden im allgemeinen einer Hitzebehandlung nach dem Formgebungsprozeß unterworfen;
im Falle der herkömmlichen Formkörper beträgt der Schrumpfungsgrad infolge der Hitzebehandlung
nach dem Formgebungsverfahren zwischen 0,3 bis 0,4%, wohingegen im Falle der aus den
erfindungsgemäßen Formmassen erhaltenen Produkte die Schrumpfung in den meisten Fällen weniger als 0,3%
beträgt; die Dimensionsänderung der Produkte vor und n^ch der Hitzebehandlung ist ebenfalls vermindert.
Weiterhin besteht, infolge der Tatsache, daß die erfindungsgemäße Masse keinen Bleikalalysator enthält,
keine Gefahr hinsichtlich der Umweltverschmutzung und der Gefährdung des menschlichen Körpers.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den folgenden Beispielen beziehen sich Teil- und
%-Angaben auf das Gewicht.
100 Teile eines festen harzartigen Phenylmethylsiloxans
mit 6% an Silicium gebundenen Hydroxylgruppen und einem Verhältnis von 0,6 : 1 von Phenylresten
zu Jilidumatomen und einem Verhältnis von 0,5 : 1 von
Methylrester, zu Siliciumatomen, 1,5 Teile gradkettiges Methylhydrogenpolysiloxan enthaltend 1.5% an SiIiciumatome
gebundene Hydroxylgruppen (dieses Hydrogenpolysiloxan enthält 30 an Siliciumatome gebundene
Wasserstoffatome in jedem Molekül) mit einer Viskosität von 30 cSt bei 25°C, 3 Teile pulverisiertes
Monobutylzinnox-yd, 200 Teile gemahlenes Quarzglas,
die zu 99% durch ein 315-Mesh-Sieb gehen, 100 Teile
Glasfasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 1,6 mm und 1 Teil Calciumstearat werden bei etwa 900C
auf einer Mischwilze vollständig gemischt, zu einer Platte geformt, gekühlt und dann zur Formmasse
gemahlen. In dieser erfindungsgemäßen Formmasse beträgt die Anzahl von an Silicium gebundenen
-feri
Wasserstoffatomen in der Komponente (fa) 0,064 je an
Silicium gebundener Hydroxylgruppe in der Komponente (a). Diese Formmasse hat eine Spiralflußiänge von
81 cm bei 1750C (gemessen mit dem Hull-Meßinstrument
gemäß der EMMI 1-66-Meihode), was zeigt, daß
die Formmasse eine befriedigende Fließfähigkeit als Spritzpreßmaterial besitzt.
Um die Härte des aus dieser Formmasse hergestellten Formkörper zu bestimmen, wurde die Härte in der
folgenden Weise gemessen:
Die Formmasse würde bei Temperaturen von 130, 150 bzw. 1750C und einem Formdruck von 63 kg/cm2 bei
unterschiedlichen Preßzeiten spritzgepreßt und nach Ablauf von 10 Sekunden nach dem Augenblick der
Wegnahme des Formdruckes wurde von jedem Formkörper die Barcol-Eindruckzahl mit dem Barcol-Eindruck-Meßgerät
(GYZ] 935) gemäß ASTMD-2583-67 gemessen.
j-^j nrUnltAnftM K/t λ Ret- «Vx tue ί l· /-JI ΓΙ Λ
Tabelle 1. " '"""""
Zeit der Formgebung
(Stehzeit)
(Stehzeit)
Formtemperatur ( (
Π0 150
Π0 150
175
2
3
4
5
3
4
5
45
56
65
66
56
65
66
30
60
65
66
66
60
65
66
66
53
65
66
66
66
65
66
66
66
iö
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, ist die Formmasse bei einer niedrigen Formtemperatur von 13O0C in befriedigender
Weise formbar; die Formkörper sind sehr hart und glänzend und zeigen keine Blasen, Flecken, Pusteln,
Risse, Pickeln, etc.; die erhaltenen Formkörper zeigten ein ausgezeichnetes Aussehen und eine ausgezeichnete
Qualität.
vcrgicicnsDciiipiei 1
Es wird in der gleichen wie in Beispiel 1 beschriebenen Weise eine Masse hergestellt, mit der
Abänderung, daß Methylhydrogenpolysiloxan nicht zugefügt wird.
Die Spiralflußiänge dieser Masse beträgt 89 cm, gemessen bei 175°C nach der EMMI 1-66-Methode.
Die Hitze-Barcol-Eindruckszahten der Produkte, die durch Spritzpressen innerhalb von 5 Minuten bei 175° C
unter einem Formdruck von 63 kg/cm2 hergestellt wurden, liegen zwischen 0 und 10 und die Produkte sind
nicht ausgehärtet.
Vergleichsbeispiel 2
Eine Masse wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, allerdings mit der
Abänderung der Zugabe von 8 Teilen gradkettigem Methylhydrogenpolysiloxan (dies bedeutete, daß 034 an
Silicium gebundene Wasserstoffatome je an Silicium gebundener Hydroxylgruppe vorlagen).
Die Spiralflußlänge dieser Masse betrug 81 cm, gemessen bei 175°C nach der EMMI 1-66-Methode.
Diese Masse wurde 3 Minuten bei einem Formdruck von 63 kg/cm2 bei 175°C spritzgepreßt; obgleich die
Formkörper hart waren, zeigten sie Pusteln, Blasen und Risse an den Seiten.
10
1.5 Vergleichsbeispiel 3
Die Härte der aus einer im Handel erhältlichen hitzehärtbaren Siliconharzmasse (diese Masse enthielt
kein MethylhydiOgenpölysilöxan und enthielt Bleicarbonat
und Carbonsäure anstelle von Organozinnoxyd als Katalysatoren) hergestellten Formkörper wurde in
der in Beispiel 1 angegebenen Weise bestimmt.
Die Meßergebnisse, die in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführt sind, zeigen, daß die Formtemperatur
höher als l75°Csein muß.
25
Tabelle 2 | Formtemperatur ( | 150 | O | 160 | 175 | I |
Zeit der Form | 00 | 0 | Λ U |
i | ||
gebung (Stehzeil) | 130 | 0 | 0 | 40 | i | |
0 | 0 | 35 | 55 | ti | ||
i | 0 | 20 | 48 | 60 | I 5! |
|
2 | 0 | 40 | 52 | 65 |
%
I |
|
3 | 0 | Beispiel 2 | ||||
4 | 0 | I | ||||
5 | ||||||
1
1 |
||||||
100 Teile des gleichen wie in Beispiel 1 eingesetzten Phenylmc ihylpolysiloxans, 4 Teile gradkettiges Methylhydrogenpolysiloxan
mit 0,4% an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen (dieses Hydrogenpolysiloxan enthält
8 an Silicium gebundene Wasserstoffatome in jedem Molekül) und einer Viscosität von 6 cSt bei 250C,
3 Teile Monobutylzinnoxyd, 200 Teile gemahlenes Quarzglas, 100 Teile Glasfasern von 1,6 mm Länge und 1
Teil Calciumstearat werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben gemischt und zu der Formmasse
verarbeitet. Diese Formmasse zeigt eine Anzahl von an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen in der Komponente
(b) je an Silicium gebundener Hydroxylgruppe in der Komponente (a) von 0,045.
Die Spiralflußiänge dieser Formmasse beträgt 89 cm, gemessen bei 175°C nach der EMMI 1-66-Methode.
Die folgende Tabelle 3 zeigt die Hitze-Barcol-Eindruckzahlen,
gemessen in der gleichen wie in Beispiel 1 beschriebenen Weise.
Wie aus dem Ergebnissen ersichtlich ist, kann die Härtungsgeschwindigkeit der Formmasse durch Auswahl
geeigneter Typen von Methylhydrogenpolysiloxanen eingestellt werden.
100 Teile eines festen Phenylmethylsiloxans mit 3,5% an Silicium gebundenen Hydroxylgruppen und einem
Verhältnis von 0,60 ; 1 von Phenylresten zu Siliciumatomen und einem Verhältnis von 0,72 :1 von Methylresten
Zeit der Formgebung | Formtemperatur ( Q | 150 | 175 | S |
(Stehzeit) | 0 | 0 | I | |
130 | 0 | 15 | 1 | |
1 | 0 | 0 | 45 | ] |
2 | 0 | 20 | 52 | I |
3 | 0 | 40 | 56 | i: |
4 | 0 | j | ||
5 | 0 | |||
zu Siliciumatomen, 2 Teile eines Copolymeren aus gradkettigem Melhylhydfogensiloxan und Dimethylsiloxan
mit 1,0% an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen (dieses Hydrogenpolysiloxan enthält 20 Wasserstoffatome
je Molekül) und einer Viskosität von 100 cSt bei 25°C, 1,5 Teile Monomethylzinnoxyd, 95 Teile
gemahlenes Quarzglas, das zu über 99% durch ein 325-MMh-Sieb geht, 200 Teile Glasfasern mit einer
durchschnittlichen Länge von etwa 1,6 mm und 1 Teil Zinkstearat werden in der gleichen wie in Beispiel 1
beschriebenen Weise gemischt und zu der Formmasse Verarbeitet. In dieser Formmasse beträgt die Anzahl
Von an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen in der Komponente (b) je an Silicium gebundener Hydroxylgruppe
der Komponente (a) 0,097.
Die EMMI-Spiralflußlänge dieser Formmasse bei
175°C beträgt 64 cm.
Die Formmasse wird bei einer Temperatur von 1500C
und einem Preßdruck von 63 kg/cm2 3 Minuten spritzgeprnßt.
Die Formkörper zeigten eine Barcol-Eindruckzahi von 65, gemessen 10 Sekunden von dem Augenblick der
Wegnahme des Formdruckes.
Die auf diese Weise erhaltenen Formkörper sind sehr hart und glänzend, zeigen keine Blasen, Flecken, Risse,
Pickeln, usw., und haben ein ausgezeichnetes äußeres Aussehen und eine ausgezeichnete Qualität.
Eine Formmasse wird hergestellt durch Mischen in der gleichen wie in Beispiel I beschriebenen Weise von
100 Teilen festem, harzartigem Phenylmethylsiloxan mit
einem Verhältnis von 0,4:1 von Phenylresten zu Siliciumatomen und einem Verhältnis von 1,1 :1 von
Methylresten zu Siliciumatomen und mit einem Gehalt von 4% an Silicium gebundenen Hydroxylgruppen, 1,4
Teilen Cyclomethylhydrogenpolysiloxan mit 1,67% an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen (dieses Hydrogenpolysiloxan
enthält 4 an Silicium gebundene Wasserstoffatome in jedem Molekül), 4 Teilen MonopncttyIZIflilUAjru uftu j\j\J icticu gcinäriiCnciVt v^uaTZtun-
stoff. In dieser Formmasse beträgt die Anzahl von an Silicium gebundenen Wasserstoffatomen in der Komponente
(b) je an Silicium gebundener Hydroxylgruppe in der Komponente (a) 0,099.
Diese Formmasse wird 3 Minuten bei 150°C unter
einem Formdruck von 63 kg/cm2 spritzgepreßt.
Die erhaltenen Formkörper sind sehr hart, zeigen keine Blasen, Risse, Pusteln usw. und sind ausgezeichnet
in ihrer Qualität.
Die gleiche wie in Beispiel 1 beschriebene Formmasse und die gleiche wie im Vergleichsbeispiel 3 beschriebene
Formmasse werden zu Barren mit den Maßen 125 mm χ 6 mm χ 12 mm 2 Minuten bei 175°G und
einem Preßdrück von 63 kg/cm2 spritzgepreßt. Nach der
Formgebung beläßt man die Formkörper 1 Stunde bei Raumtemperatur und bestimmt ihre Abmessungen mit
einem Micrometer. Nachdem die Formkörper in einem Heizluftofen 6 Stunden bei 175°C nachgehärtet wurden,
läßt man sie wiederum 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen und bestimmt dann wiederum ihre Abmessungen
mit dem Micrometer.
Nimmt man an, daß die Abmessung der Form bei Raumtemperatur mit U (= 125,00 mm) bezeichnet wird
und die Dimension des Formkörpers mit L, so berechnet sich der Schrumpfungsgrad nach folgender Gleichung:
Schrumpfung = -^T- · 100(%).
Die erhaltenen Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle 4.
Schrumpfung i%)
nach Formgebung
nach Formgebung
Schrumpfung (%)
nach Nachhärtung
nach Nachhärtung
Differenz der
Schrumpfung
Schrumpfung
Beispiel 1 | Vergleichsbeispiel 3 |
Formkörper | (im Handel |
gemäß der | erhältliche |
Erfindung | Produkte) |
0,29
0,31
0,31
0,02
0,33
0,48
0,15
0,48
0,15
Wie aus der Tabelle 4 ersichtlich ist, ist bei den aus den erfindungsgemäßen Formmassen erhaltenen Formkörpern
der Schrumpfungsgrad nach der Formgebung und nach der Nachäi tung niedriger und die Schrumpfung
bzw. der Dimensionswechsel vor und nach der Nachhärtung sind beträchtlich niedriger als im Vergleich
mit den im Handel erhältlichen Produkten.
Claims (6)
1. Hitzehärtbare harzartige Polysiloxanformmasse auf der Basis von harzartigen Polysiloxanen,
Organchydrogenpolysiloxanen, Katalysatoren und Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Formmasse aus
a) 100 Gew.-Teilen mindestens eines Polysiloxans mit einem R/Si-Verhältnis von 1,0 bis 1,7, wobei
R substituierte oder nichtsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffreste darstellt, die an die
Siliciumatome gebunden sind, und mindestens 0,2 Gew.-% an Silicium gebundenen Hydroxylgruppen,
b) mindestens einem Organohydrogenpolysiloxan, das in jedem Molekül mindestens ein an Silicium
gebundenes Wasserstoffatom aufweist, wobei die Menge an diesem Organohydrogenpolysiloxan
so bemessen ist, daß die Anzahl der an Silicium gebundenen Wasserstoffatome pro an
Silicium gebundener Hydroxylgruppe in dem Polysiloxan (a) 0,001 bis 0,30 beträgt,
c) 0,01 bis 15 Gew.-Teilen eines Organozinnoxyds, in dem die oganischen Reste substituierte oder
nichtsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffreste sind, und
d) 50 bis 700 Gew.-Teilen mindestens eii.es
anorganischen Füllstoffes
besieht.
2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die an die Siiiciumalome in dem Polysiloxan (a) gebundenen Kohlenwasserstoffreste
Phenyl- oder Methylreste sind-
3. Formmasse nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Organohydrogenpolysiloxan
(b) so bemessen ist, daß die Anzahl der an Silicium gebundenen Wasserstoffatome pro
an Silicium gebundener Hydroxylgruppe in dem Polysiloxan (a) 0.01 bis 0.10 beträgt.
4. Formmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Organozinnoxyd
(c) 0.5 bis 7 Gew.-Teile beträgt.
5. Formmasse nach Anspruch 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Organozinnoxvd (c) ein
Monoorganozinnoxyd ist.
6. Formmasse nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet,
daß das Monoorgano/innoxyd (c) Monobutyl/innoxyd
ist.
•κι
'.ο
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