DE3034233A1

DE3034233A1 - Flammfester polysiloxankautschuk

Info

Publication number: DE3034233A1
Application number: DE19803034233
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Hamada; Sadami Tokyo Yasuda
Original assignee: Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1980-09-11
Publication date: 1981-04-02
Also published as: AU535334B2; IT1141042B; GB2059980A; BR8005862A; AR223726A1; AU6236980A; IT8024631A0; GB2059980B; CA1160378A; US4310444A; FR2464975B1; SE8006415L; DE3034233C2; FR2464975A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Organopolysiloxankautschukmassen von verbesserter Flammfestigkeit, die nach dem Härten transparente und flammfeste Produkte ergeben.

Elstomere auf der Grundlage von Organopolysiloxanen haben zwar viele verschiedene ausgezeichnete Eigenschaften, aber den Nachteil, daß sie brennbar sind. Deshalb sind viele Verfahren bekannt geworden, ihnen Flammfestigkeit zu verleihen. Beispielsweise ist ein Organopolysiloxankautschuk mit einem platinhaltigen Material aus US-PS 3 514 424 bekannt. Die Verwendung von platinhaltigem Material allein führt jedoch nicht zu ausreichender Flammfestigkeit. In vielen Untersuchungen ist versucht worden, das Selbstverlöschungsvermögen durch die gemeinsame Verwendung anderer Verbindungen mit dem platinhaltigen Material zu verbessern. Beispielsweise wurden die folgenden Zusammensetzungen angegeben: eine Platinverbindung und pyrogen erzeugtes Titandioxid enthaltender Organopolysiloxankautschuk in US-PS 3 635 874, eine Platinverbindung und ein fein pulverisiertes Mangancarbonat enthaltender Organopolysiloxankautschuk in

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US-PS 3 936 476, eine Platinverbindung und (FeO) (Fe„O_)

ΪΛ. ^ -J Y

mit einem Verhältnis von χ : y von 0,05 bis 1,0 in JA-PS Sho 51(1976)-35501 und eine Platinverbindung und gamma-Fe₂O₃ enthaltender Organopolysiloxankautschuk in JA-PS Sho 53 (1978)-45501.

Diese bekannten Verbindungen zeigen zwar bis zu einem gewissen Grad ausgezeichnete Flammhemmwirkungen, haben aber den Nachteil, daß daraus ein transparenter Organopolysiloxankautschuk nicht erhalten werden kann. Es besteht jedoch ein ständig steigender Bedarf an flammfestern Organopolysiloxankautschuk mit Tranzparenz, so daß ein Verdrahtungsabschnitt sichtbar ist und damit mögliche Störungen, insbesondere auf dem Gebiet der elektrischen und elektronischen Geräte, vermieden werden können.

Im Fall einer die oben erwähnte Platinverbindung und pyrogen erzeugtes Titandioxid erhaltenden Zusammensetzung haben die Organopolysxloxanelastomeren verschlechterte elektrische Eigenschaften. Im Fall einer die oben erwähnte Platinverbindung und Mangancarbonat enthaltenden Zusammensetzung wird die Vulkanisation unter Verwendung eines organischen Acylperoxids als Vulkanisationsmittel beeinträchtigt. Im Fall einer die oben erwähnte Platinverbindung und (FeO) (Fe₂O₃) enthaltenden Zusammensetzung ist die Wirkung auf das Selbstverlöschvermögen sehr gering, wenn das (FeO) (Fe₉O,) nicht in einer großen Menge eingearbeitet wird. Andererseits werden aber die mechanischen Eigenschaften der Organopolysiloxanelastomeren durch Zusatz einer großen Menge an (FeO) (Fe₂O₃) verschlechtert.

Gegenstand der Erfindung sind flammfeste Organopolysiloxankatitschukzusamiaensetzungen mit ausgezeichneter Tranzparans_f die zur Erzeugung von geformten Produkten

ORIGINAL INSPECTED

303^;.233

verwendet Werden können, die gute mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweisen und von den oben erwähnten Nachteilen frei sind. Transparenter Organopolysiloxankautschuk, der flammfest ist, kann aus Organopolysiloxan, Siliciumdioxidfüllstoff, Platin, einer Fettsäure oder einem Metallsalz der Fettsäure mit wenigstens 11 Kohlenstoffatomen, einem organischen Peroxid und gegebenenfalls einer Triazolverbindung hergestellt werden.

Gegenstand der Erfindung sind ferner flammfeste Organopolysiloxankautschukzusammensetzungen, die zur Erzeugung von Formkörpern mit befriedigender mechanischer Festigkeit und Wärmebeständigkeit verwendet werden, die aber nicht transparent jedoch von den oben erwähnten Nachteilen frei sind. Diese Zusammensetzungen können aus Organopolysiloxan, Siliciumdioxidfüllstoff, Platin, Titandioxid, einer Fettsäure oder einem Metallsalz der Fettsäure mit wenigstens 11 Kohlenstoffatomen und einem organischen Peroxid hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße flammfeste Organopolysiloxankautschukzusammensetzung ist gekennzeichnet durch

(A) 1Θ0 Gewichtsteile eines Organopolysiloxans aus Einheiten der Durchschnittsformel

R SiO.

a 4-a ,

worin die einzelnen Reste R einen substituierten oder unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoff rest bedeuten und e einen. Wert von 1,95 bis 2,05 hat,

(B) 10 bis 15C Gewichtsteile eines fsinpuiverisierten Siliciumdioxid füll.=-cc S ::s ,

! .; - ■ 0 -j Λ / -j I ^. :■* ORiGiNAL SUSPECTED

(C) 2 bis 200 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht von (A) oder einer Platinverbindung, die eine äquivalente Menge Platin ergibt,

(D) 0,05 bis 3 Gewichtsteile einer Fettsäureverbindung, deren Fettsäureanteil wenigstens 11 Kohlenstoffatome aufweist und die eine Fettsäure selbst, ein Metallsalz der Fettsäure oder eine Mischung daraus ist, und

(E) 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines organischen Peroxids.

Die erfindunsgemäß als Bestandteil (A) verwendeten Organopolysiloxane sind durch Einheiten der Durchschnitt sformel

^Ra^Si04-a

gekennzeichnet. In dieser Formel bedeuten die einzelnen Reste R substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffreste, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Phenylreste, und ihre halogenierten Derivate und Vinyl- und Allylreste, und a hat einen Wert von 1,95 bis 2,05. Es handelt sich dabei in erster Linie um lineare Polydiorganosiloxane. Beispiele für die die Polydiorganosiloxane aufbauenden Einheiten sind Dimethylsiloxan-, Methylphenylsiloxan-, Diphenylsiloxan-, Methylvinylsiloxan- und Phenylvinylsiloxaneinheiten. Vorzugsweise sind die Polydiorganosiloxane solche mit hohen Molekulargewichten, die allgemein als hochviskose Organopolysiloxane (gum) bezeichnet werden. Diejenigen, die erfindungsgemäß verwendbar sind, sind jedoch hierauf nicht beschränkt, vielmehr können

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— Sf —

auch bei Zimmertemperatur flüssige Substanzen verwendet werden. Der Bestandteil (A) kann ein Homopolymerisat oder Copolymerisat oder eine Mischung aus beiden sein. In dieser Struktur kann auch eine kleine Menge an RSiO₁ _-Einhexten vorliegen. Zu Beispielen für Endgruppen der Molekülkette gehören die folgenden: Hydroxygruppen, Alkoxygruppen, Trimethylsiloxygruppen, Dirnethylvinylsiloxygruppen, Methyldiphenylsxloxygruppen und Methylphenylviny1s iloxygruppen.

Die erfindungsgemäß als Bestandteil (B) verwendeten feinen pulverisierten Siliciumdioxidfüllstoffe sind die gleichen, die für Organopolysiloxanelastomere bereits verwendet werden. Zu Beispielen hierfür gehören pyrogen erzeugtes Siliciumdioxid und gefälltes Siliciumdioxid. Die Teilchengröße beträgt vorzugsweise 50 Mikrometer oder weniger, und ein fein pulverisiertes Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von 100 m²/g oder mehr ist geeignet. Die Oberfläche von Siliciumdioxidfüllstof fen kann unbehandelt oder mit einer Organo sil ic iumverbindung, wie Organosilane, Organosiloxane und Organosilazane, behandelt sein. Wenn die zugesetzte Menge an Bestandteil (B) über oder unter bestimmten Werten liegt, dann weisen die nach der Vulkanisation erhaltenen Organopolysiloxanelastomeren weniger gute mechanische Eigenschaften auf. Deshalb liegt die zuzusetzende Menge des Bestandteils (B) zwischen 10 und 150 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A). Eine bevorzugte Menge an Bestandteil (B) beläuft sich auf 20 bis 70 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A).

1 3 0 0 U / 1 1 S 2

- sr -

Der erfindungsgemäß verwendete Bestandteil (C) enthält 2 bis 200, vorzugsweise 5 bis 100 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (A) oder eine eine äquivalente Platinmenge ergebende Platinverbindung. Hierbei handelt es sich um eine für die Flammfestigkeit der Organopolysiloxanelastomeren unerläßliche Komponente. Als metallisches Platin können feinpulverisiertes Platin oder auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxidgel oder Asbest als Träger befindliches Platinpulver verwendet werden. Zu Beispielen für Platinverbindungen gehören Chlorplatinsäure und Komplexverbingen aus Chlorplatinsäure und Alkoholen, Ethern, Aldehyden und Vinylsiloxanen. Von großer Bedeutung ist eine gleichmäßige Dispersion des Platins oder der platinhaltigen Verbindung in der Organopolysiloxankautschukzusammensetzung, damit den nach Vulkanisation erhaltenen Organopolysiloxanelastomeren Flammfestigkeit verliehen wird. Platin oder eine platinhaltige Verbindung kann in einem organischen Lösungsmittel, wie Isopropylalkohol, Ethanol, Benzol, Toluol und Xylol, oder in einem Organopolysiloxanöl vor der Verwendung gelöst oder dispergiert werden. Chlorplatinsäure ist eine bevorzugte Platinverbindung.

Bei den Fettsäureverdungen, Bestand (D), handelt es sich um Verbindungen von Festtsäuren mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen. Die Festtsäureverbindungen können die Fettsäuren selbst, Metallsalze der Fettsäuren oder Gemische daraus sein. Die Fettsäureverbindungen sind gleichfalls ein wesentlicher Bestandteil für die Erzielung der Flammfestigkeit ohne Beeinträchtigung der Transparenz des Organopolysiloxankautschuks. Außer normalen Kohlenwasserstoffderivaten sind auch Isomere und solche mit ungesättigten Gruppen und Substituenten verwendbar. Sowohl Monocarbonsäuren als auch Polycarbonsäuren sind geeignet.

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--ΓΙΟ

Vorzugsweise handelt, es sich bei der Fettsäure der Fettsäureverbindung um eine lineare gesättigte einbasische Fettsäure. Zu Beispielen für die Fettsäuren gehören die folgenden: Monocarbonsäuren, wie Undecylensäure, Laurinsäure, Tridecylensäure, Myristinsäure, Pentadecylensäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Nonadecylensäure, Arachissäure, Heneicosansäure, Behensäure, Tricosansäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure, Montanwachssäure und Melissensäure, und Polycarbonsäuren, wie Dedecandicarbonsäure, Heptadecandicarbonsäure, Eiconsandicarbonsäure, Trίσο sandicar bonsäure, Trxacontandicarbonsäure, HOOC(CH₂)₁₀CH(COOH) ₂ und HOOC(CH₂)₂CH(COOH)(CH₂)₁₂COOH.

Bei den Metallsalzen der Fettsäuren der Fettsäureverbindungen handelt es sich um die oben genannten Fettsäuren, in denen ein Wasserstoffatom der Carboxylgruppe durch ein Metallatom ersetzt ist. Diese Salze werden im allgemeinen als Metallseifen bezeichnet. Beispiele für die Metalle sind Magnesium, Calcium, Aluminium, Lithium, Barium, Strontium, Zink, Cadmium und Blei. Die bevorzugten Metallsalze sind die von Zink, Calcium, Aluminium und Magnesium. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden vorzugsweise Handelsprodukte verwendet. Zu Beispielen für im Handel erhältliche Metallsalze gehören Magnesiumsterat, Aluminiumstearat, Calciumstearat, Lithiumstearat, Zinkstearat, Strontiumstearat, Bleistearat, Bariumstearat, Cadmiumstearat, Calciumchlorstearat, Bariumchlorstearat, Cadmiumchlorstearat, Zinklaurat, Bariumlaurat, Cadmiumlaurat, Megnesiumlaurat, Zinkmyristat, Aluminiummyristat, Bariumricinoleat, Zinkricinoleat und Cadmiuinricinoleat. Da Fettsäuresalze von Metallen wie Blei, Cadmium und Barium toxisch aind, sollen diese Metallsalze besser vermieden werden.

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Die Metallseifen können auch basische Salze sein, wie Al(OH)(C₁₇H₃₅COO)₂ und Al(OH)₂(C₁₇H₃₅COOO). Die Fettsäuren und fettsauren Metallsalze können in Kombinationen von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Daß der Bestandteil (D) in Kombination mit dem Bestandteil (C) eine ausgezeichnete Wirkung auf die Erzielung von Flammfestigkeit bei Organopolysiloxankautschukmassen hat, ist ein in Hinblick auf die chemische Struktur des Bestandteils (D) völlig unerwartetes Phänomen. Der Wirkungsmechanismus des Bestandteils (D) ist nicht bekannt. Die Flammfestigkeit der Organopolysiloxankautschuke wird durch über oder unter bestimmten Werten liegende Mengen des Bestandteils .(D) ziemlich beeinträchtigt. Gut geeignete Mengen des Bestandteils (D) liegen zwischen 0,05 und 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A). Die bevorzugte Menge des Bestandteils (D) beläuft sich auf 0,1 bis 2 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A).

Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen als Bestandteil (E) enthaltenen organischen Peroxide dienen als Vernetzungsmittel. Zu Beispielen für den Bestandteil (E) gehören u.a.: Benzoylperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, 2,5-bis(t-Butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, Dicumylperoxid, Monochlorbenzoylperoxid und t-Butylperbenzoat. Die Wahl des jeweils verwendeten Vernetzungsmittels richtet sich nach dem beabsichtigten verwendungszweck. Die Menge an Bestandteil (E) liegt zwischen 0,1 und 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A), vorzugsweise bei 0,1 bis 1,5 Gewichtsteilen.

In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können Triazolverbindungen enthalten sein, sind aber nicht erforderlich.

a* _

ία

Die Flaitunfestigkeit der transparenten Organopolysiloxankautschuke kann durch Zusatz dieser Triazolverbindungen im Zusammenwirken mit Bestandteil (C) und Bestandteil (D) weiter verbessert werden. Zu Beispielen für Triazolverbindungen gehören 1,2,3-Triazole, 1,2,4-Triazole und Benzotriazole.

Beispiele für 1,2,3-Triazolderivate sind 1-Methyl-1,2,3-triazol, 1-Phenyl-1,2,3-triazol, 4-Methyl-2-phenyl-1,2,3-triazol, 1-Benzyl-1 ,2, 3-triazol, 4-Hydroxy-1,2,3-triazol, 1-Amino-1,2,3-triazol, 1-Benzamido-4-methyl-1,2, 3-triazol, 1 -,Amino-4,5-diphenyl-1 ,2,3-triazol, 1,2,3-Triazol-4-aldehyd, 2-Methyl-1,2,3-triazol-4-carbonsäure, 4-Cyan-1,2,3-triazol und 5-Hydroxy-1,2,3-triazol-1-ylessigsäure.

Beispiele für Benztriazolderivate sind 1-Methylbentriazol, 5,6-Dimethylbenztriazol, 2-Phenylbenztriazol, 1-Hydroxybenztriazol, Methylbentriazol-1-carboxylat, 2-(3'-t-Butyl-2'-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chlorbenztriazol und 2-(3',5'-Di-t-butyl-2'-hydroxyphenyl)-5-chlorbenztriazol.

Beispiele für 1,2,4-Triazolderivate sind: 1-Methyl-1,2,4-triazol, 1,3-Diphenyl-1,2,4-triazol, 5-Amino-3-methyl-1,2,4-triazol, 3-Mercapto-1,2,4-triazol, 1,2,4-Triazol-3-carbonsäure, 1-Phenyl-1,2,4-triazol-5-on und 1-Phenyl-urazol.

Die Triazolverbindungen haben gewöhnlich einen hohen Schmelzpunkt. Deshalb können sie zur gleichmäßigen Verteilung in der Organopolysiloxankautschukzusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel wie Ethanol, Isopropylalkohol, Benzol, Toluol oder Xylol gelöst werden. Die Triazolverbindung kann in einer Menge von bis

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zu 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteil von (A), vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 0,7 Gewichtsteilen verwendet werden. Wenn die Menge des Bestandteils (E) 1 Gewichtsteil übersteigt, verleiht sie dem Organopolysiloxankautschuk praktisch keine zusätzliche Flaminfestigkeit und beeinträchtigt die Vernetzungsreaktion.

Der beste transparente flammfeste Organopolysiloxankautschuk wird aus Zusammensetzungen erhalten, die aus 100 Gewichtsteilen eines hochviskosen Polydiorganosiloxans als Bestandteil (A), 20 bis 70 Gewichtsteilen pyrogen erzeugtem oder gefälltem Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von über 100 m²/g als Bestandteil (B), 5 bis 100 ppm Platin in Form von Chlorplatinsäurehexahydrat als Bestandteil (C), 0,1 bis 2 Gewichtsteilen einer gesättigten Fettsäure und/oder eines Zink-, Aluminium-, Calcium- oder Magnesiumsalzes der gesättigten Fettsäure als Bestandteil (D), 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines organischen Peroxids als Bestandteil (E) und 0,1 bis 0,7 Gewichtsteilen einer Triazolverbindung hergestellt werden.

Die erfindungsgemäßen flammfesten Organopolysiloxankautschukmassen werden durch Kompoundieren der oben beschriebenen Bestandteile (A) bis (E) erhalten. Nach dem Vernetzen wird ein flammfester transparenter Organopolysiloxankautschuk gebildet. Zusätzlich zu den oben erwähnten Bestandteilen können, falls erwünscht, Organosiliciumverbindungen von niedrigem Molekulargewicht, wie Diphenylsilandiol, Alkoxysilan und Hydroxyendgruppen aufweisendes Polydimethylsiloxan gleichfalls in die Masse eingearbeitet werden.

Auf Gebieten, wo Transparenz ein Erfordernis nicht darstellt, können die folgenden Zusätze verwendet werden: feinverteiltes Quarzpulver, Diatomeenerde, Calciumcarbonat,

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Calciumzirconat, Zirconiumsilicat, praktisch schwefelfreier Ruß, Metallcarbonate, gamma-FejO.,, Azo- und Triazoverbindungen als Pigmente, Mittel zur Erhöhung der Wärmebeständigkeit, wie Ceroxid und Cerhydroxid und Antioxydantien.

Ein wesentlicher Bestandteil der Organopolysiloxanelastomeren, die nicht transparent sein brauchen, selbstauslöschende Eigenschaften verleiht, ist Titandioxid. In Kombination mit Bestandteil (C) und Bestandteil (D) hat Titandioxid eine synergistische Wirkung. Die erfindungsgemäß verwendbaren Titandioxidsorten sind solche, die bereits als Pigmente oder als Wärmestabilisierungsmittel verwendet worden sind. Insbesondere ist pyrogen erzeugtes Titandioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 Mikrometer oder weniger bevorzugt, das technisch durch pyrolytische Hydrolyse von Titantetrachlorid erzeugt wird. Titandioxid kann mit Organosilanen, Organosiloxanen, Organosilazanen oder organischen Verbindungen behandelt werden. Die zugesetzte Men ge an Titandioxid beträgt 0,-5 bis 20 Gewichts teile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A). In einer Menge von weniger als 0,5 Gewichtsteilen ist die Wirkung auf Gas Selbstverlöschungsvermögen gering. Eine Menge von über 20 Gewichtsteilen hat einen nachteiligen Einfluß auf die Verarbeitbarkeit von Organopolysiloxankautschukzusammensetzungen und auf verschiedene physikalische Eigenschaften der durch Vernetzung erhaltenen Organopolysiloxanelastomeren. Vorzugsweise beläuft sich die Menge an Titandioxid auf 1 bis 10 Gewichtsteile.

Die Zusammensetzung wird in einem Walzenmischer oder einem Knetmischer homogen vermischt. Die Zusammensetzung wird durch Erwärmen auf 100 bis 450 ⁰C ohne oder mit

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Anwendung von Druck während einiger weniger Sekunden bis zu einer Stunde vulkanisiert. Danach kann der vernetzte Kautschuk einer weiteren Erwärmung auf 200 bis 250 ⁰C während 1 bis 48 Stunden als zusätzliche Wärmebehandlung unterworfen werden, und es wird ein Organopolysiloxankautschukprodukt mit ausgezeichneter Flammfestigkeit erhalten .

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert. Darin beziehen sich Teile auf das Gewicht.

Die Flammfestigkeit wird nach folgender Methode bestimmt: Von dem durch Wärmehärtung erhaltenen Organopolysiloxankautschuk wird eine Probe mit einer Länge von 130 mm, einer Breite von 13 mm und einer Dicke von 2 mm abgeschnitten. Diese Probe wird vertikal in einem zugfreien Raum festgeklammert. Sie wird mit Hilfe der Flamme eines Bunsenbrenners (Flamme 11 mm, Höhe der inneren Flamme 20 mm, Höhe der äußeren Flamme 40 mm) entzündet, indem die Flamme so gehalten wird, daß das untere Ende der Probe in enge Berührung mit dem oberen Abschnitt der inneren Flamme gelangt, die nach 15 Sekunden wieder entfernt wird. Die Zeit in Sekunden bis zum Verlöschen der Flamme wird notiert. Dieser Flammenkontakttest wird zweimal für 5 Proben wiederholt, und der Mittelwert der 10 Beobachtungen (Sekunden) wird als der Flammfestigkeitswert angegeben. Die Transparenz wird durch folgende Methode bestimmt: Zwei Probestücke werden zusammen (Dicke 4 mm) auf einen Druckbuchstaben der Größe Nr. 4 gelegt. Bei Lesbarkeit des Buchstabens wird die Transparenz als ausgezeichnet bezeichnet.

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Beispiel 1

100 Teile eines Dimethylvinylsiloxanendgruppen aufweisenden Polydiorganosiloxans aus 99,8 Mol-% Dimethylsiloxaneinheiten, 0,2 Mol-% Methylvinylsiloxaneinheiten mit einem Polymerisationsgrad von 3000, 5 Teile Polydimethylsiloxan mit Hydroxylgruppen an beiden Enden und einem Polymerisationsgrad von 10, 3 Teile Diphenylsilandiol und 50 Teile eines pyrogen erzeugten Siliciumdioxids mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m²/g (Aerosil 200, Nippon Aerosil Co., Tokyo, Japan) werden homogen vermischt und 2 Stunden bei 150 ⁰C wärmebehandelt. Das so erhaltene Produkt wird als Kompoundiergrundlage verwendet. Zu 100 Teilen dieser Kompoundiergrundlage werden 0,8 Teile 2,4-Dichlorbenzoylperoxid gegeben. Zu der so erhaltenen Mischung wird dann eine 2-prozentige Isopropylalkohollösung von Chlorplatxnsäurehexahydrat, einer Fettsäure und eines Triazolderivats, wie in Tabelle I aufgeführt, gegeben. Die erhaltene Mischung wird auf einem Zweiwalzenmischer homogen vermischt und 5 Minuten bei 120 ⁰C und einem Druck von etwa 30 bar vernetzt. Als Ergebnis wird eine Folie mit einer Dicke von 2 mm erhalten. Der Flammfestigkeitstest und der Transparenztest werden unter den oben angegebenen Bedingungen auf die erhaltene Folie angewandt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß für beide Beispiele und die Vergleichsbeispiele eine ausgezeichnete Transparenz erhalten wird. Die Flammfestigkeit wird durch Zusatz einer Fettsäure beträchtlich verbessert. Die Wirkung eines Triazolderivats auf die Flammfestigkeit ist nicht so ausgeprägt, aber die Flammfestigkeit wird doch durch die Verwendung einer Triazolverbindung zusammen mit Platin und einer Fettsäure verbessert, ohne die Transparenz zu bee in trächtigen.

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Beispiel 2

Unter Verwendung der gleichen Kompoundiergrundlage wie in Beispiel 1 und eines fettsauren Metallsalzes anstelle einer Fettsäure wird unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen eine Organopolysiloxankautschukfolie hergestellt. Flaitntifestigkeit und Transparenz dieser Folie werden bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Zum Vergleich werden auch noch die Vergleichswerte der Vergleichsbeispiele in Beispiel 1 aufgeführt.

Es hat sich gezeigt, daß das fettsaure Metallsalz nahezu die gleiche flammhemmende Wirkung hat wie die Fettsäure.

Beispiel 3

Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Kompoundiergrundlage und sowohl einer Fettsäure als auch eines fettsauren Metallsalzes, wie in Tabelle III angegeben, wird eine Organopolysiloxankautschukfolie hergestellt. Dabei werden die in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen angewandt. Flaminfestigkeit und Transparenz der so erhaltenen Folie werden ermittelt, und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

Die Kombination einer Fettsäure mit einem fettsauren Metallsalz ergibt keine synergistische Wirkung. Die Wirkung der Kombination auf die Flammfestigkeit hat sich als ungefähr genauso groß erwiesen wie die Wirkung jeder Verbindung allein.

1300U/1 1

Beispiel 4

100 Teile eines Dimethylvinylsiloxyendgruppen aufweidenden Polydiorganosiloxans aus 96,5 Mol-% Dimethylsiloxaneinheiten, 0,5 Mol-% Methylvinylsiloxaneinheiten und 3 Mol-% Methylphenylsiloxaneinheiten (Polymerisationsgrad 3500), 5 Teile Polydimethylsiloxan
mit Hydroxylgruppen an beiden Enden (Polymerisationsgrad 10), 4 Teile Diphenylsilandiol und 55 Teile pyrogen gewonnenes Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m²/g (Aerosil 200) werden homogen miteinander vermischt und 2 Stunden bei 150 ⁰C wärmebehandelt. Die■erhaltene Mischung wird als Kompoundiergrundlage verwendet.

Zu 100 Teilen dieser Kompoundiergrundlage werden 0,8 Teile 2,4-Dichlorbenzoylperoxid gegeben. Anschließend werden der Mischung die in Tabelle IV angegebenen Bestandteile zugesetzt, und die Mischung wird in einem Zweiwalzenmischer homogenisiert. Durch Vulkanisieren wie in Beispiel 1 wird eine Organopolysiloxankautschukfolie erhalten, deren Flammfestigkeit und Transparenz bestimmt wird. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Beispiel 5

0,8 Teile 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, 5 Teile pyrogen erzeugtes Titandioxid mit einer Teilchengröße von weniger als 0,1 Mikrometer (Titanoxide P-25, Degussa, Frankfurt am Main, West Germany), 0,17 Teile einer 2-prozentigen Lösung von Chlorplatinsäurehexanhydrat in Isopropylalkohol und 0,5 Teile einer Fettsäure werden zu 100 Teilen der Kompoundiergrundlage nach Beispiel 1 gegeben. Nach homogenem Vermischen in einem Zweiwalzenmischer wird die Mischung bei 12O ⁰C und einem Druck von 30 bar 5 Minuten

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- xr-

vulkanisiert, und es wird eine Folie mit einer Dicke von 2 mm erhalten. Die Ergebnisse des unter den oben angegebenen Bedingungen durchgeführten Flammfestigkeitstests sind in Tabelle V zusammengestellt.

Wie aus Tabelle V ersichtlich ist die Flammfestigkeit, die unter Verwendung einer Kombination von Platin mit Titandioxid oder Platin mit Fettsäuren erhalten wird, nicht so gut wie die Flammfestigkeit mit einer Kombination von Platin, Titandioxid und Fettsäuren. Der gleiche Versuch wird unter Verwendung von flüssigen Paraffinen und Rizinusöl wiederholt. Es wird keine derartige Wirkung auf die Flammfestigkeit erhalten.

Organopolysiloxankautschukfolien werden wie in diesem Beispiel beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß anstelle des pyrogen erzeugten Titandioxids eine Pigmentsorte von Titandioxid (Tipaque A-100, Ishihara Industries, Osaka, Japan) verwendet wird. Dieses Titandioxidpigment wird durch ein Chlorierungsverfahren hergestellt und hat eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,20 .bis 0,35 Mikrometer. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Beispiel 6

unter Verwendung der in Beispiel 1 angegebenen Kompoundiergrundlage und eines fettsauren Metallsalzes anstelle einer Fettsäure wird unter den in Beispiel 5 angegebenen Bedingungen eine Organopolysiloxankautschukfolie hergestellt. Es wird der gleiche Flammfestigkeitstest durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt.

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Es zeigt sich, daß ein fettsaures Metallsalz nahezu die gleiche Flammhemmwirkung hat wie die in Verbindung mit Titandioxid und Chlorplatinsäurehexahydrat angewandte Fettsäure.

Beispiel 7

Unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Kompoundiergrundlage und sowohl einer Fettsäure als auch eines fettsauren Metallsalzes wird unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen eine Organopolysiloxankautschukfolie hergestellt. Es wird der gleiche Flammfestigkeitstest angewandt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt. Es tritt keine Synergistische Wirkung ein, wenn eine Fettsäure und ein fettsaures Metallsalz kombiniert werden. Es zeigt sich, daß die Wirkung der Kombination auf die Flammfestigkeit nahezu die gleiche ist wie die jeder Verbindung allein.

Beispiel 8

0,8 Teile 2,4-Dichlorbenzoylperoxid werden zu 100 Teilen der Kompoundiergrundlage nach Beispiel 4 gegeben. Nach anschließender Zugabe der in Tabelle VIII angegebenen Bestandteile wird die Mischung in einem Zweiwalzenmischer homogenisiert. Durch die Vulkanxsationsbehandlung nach Beispiel 1 wird eine Organopolysiloxankautschukfolie erhalten. Es wird der gleiche Flammfestigkeitstest angewandt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle VIII zusammengestellt.

Es wird Titandioxid wie in Beispiel 5 verwendet.

1300U/1 ise

Tabelle I

Zusammensetzung erfindungsgemäß Vergleichsbeispiele

Kompoundiergrundlage (Teile) 100 100 lOO 100 100 100 100 100

2 % H PtCL.6H O in Isopropylalkoho 1

(Teile) 0,17 0,17 0,17 0.17 0,17 0,17 0,17 0,17

_o Myristiiisäure (C₁₃) (Teile) 0,5 — — 0,5

*"- Stearinsäure (C₁ „) (Teile) — 0,5 — — 0,5 0,5

- 18 - ο

Tabelle II

Zusammensetzung
Koinpoundiergrundlage (Teile)

2 %-ige Isopropylalkohollösung von H PtCl,.6HO (Teile)

Magnesiumlaurat (Teile) Aluminiummyristat (Teile) Calciumstearat (Teile)

30 %-ige Isopropylalkohollösung von Benztriazol (Teile)

2-(3',5'-Di-t-butyl-2-

hydroxyphenyl-benztriazol

(Teile)

Flammfestigkeit (Sek.) Transparenz

erfindungsgemäß

100 100 100 lOO 100

0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17
0,5 -- -- 0,5

0,5 — 0,5

0,5 — — 0,5

1,0 1,0

0,5

18 17 13 12 12
in allen Fällen gut

Vergleichsbeispiele
100

0,17 0,17

78

0,5

in allen Fällen gut

-

CO O CO

Tabelle III

Zusammensetzung Korapoundiergrundlage (Teile) 2 %-ige Isopropylalkohollösung

von H-PtCl,.6H_0 (Teile) 2 6 2

Stearinsäure (Teile) Behensäure (Teile) Calciumstearat (Teile)

30 %-ige Isopropylalkohollösung von Benztriazol (Teile) Flammfestigkeit (Sekunden) Transparenz

	erfindungsgemäß	100	ic
loo	100	0,17	0,1
0,17	0,17	0,5	—
0,5	—	—	0,5
—	0,5	0,5	0,5
O,5	0,5

1,0 1,0

16 15 10 10
in allen Fällen gut

- 20 -

Tabelle

IV

ca σ a

Zusammensetzung Kompoundiergrundlage (Teile)

2 "ί.-ige Isopropylalkohol-

losung von H PtCl_r.6H„0

(Teile) ^bZ ₀^₁₇

Stearinsäure (C₁₇) (Teile) 0,1 Calciumstearat (Teile)

2-(2'-Hydroxy-5'-methy1-

phenyl)benztriazol (Teile) —

Flammfestigkeit (Sekunden) Transparenz erfindungsgemäß 100 100 100 100

0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5

0,5 —.

0,5

14 13 13 9,2 in allen Fällen gut

Vergleichsbeispiele 100

0,17 0,17

ο,	5	_ —	0,5	gut
8,	6	67	49
		in allen	Fällen

- 21 -

Tabelle V

Zusammensetzung erfindungsgemäß Vergleichsbeispiele

Kompoundxergrundlage (Teile) 100 100 lOO lOO lOO 100 100 100 100

2 %-ige Isopropylalkohol-

lösung von H PtCl .6H O 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17

(Teile) ^b-S

—* pyrogen erzeugtes Titan-

«*> dioxid (Teile) 5 5 5 — — 5

O
—λ
4>. Pigment-Titandioxid (Teile) — — — 5 5 5

J2 Myristinsäure (Teile) 0,5 — — 0,5 — — — — —

C0 Stearinsäure (Teile) — 0,5 — — 0,5 — 0,5

Behensäure (Teile) — — 0,5 — — 0,5

Flammfestigkeit (Sekunden) 8,1 7,6 7,4 8,3 7,9 7,5 17 78 16

CO CD CO

- 22 - NJ

Tabelle VI

Zusammensetzung
Kompoundiergrundlage (Teile)

2 %-icje Isopropylalkohollösung von H PtClg.GELO (Teile)

Titandioxid (Teile) Magnesiumlaurat (Teile) Aluraini uimnyr i stat Calciumstearat (Teile) Plammfestigkeit (Sekunden)

erfindungsgemäß
100 100 100 100

0,17 0,17 0,17 0,17

5	5	5	——
0,5	—	—	—
—	0,5	—	0,5
—	—	0,5	—
8,8	8,6	8,0	18

Vergleichsbeispiele 100 lOO

0,17 0,17

78

- 23 -

CO O CO

iNJ CO

Tabelle VII

Zusammensetzung

er findungs gemäß

Kompoundiergrundlage (Teile)

2 %-ige Isopropylalkohollösung von

H-PtCl,.6H„0 (Texle) 2. 6 2.

Titandioxid (Teile)
Stearinsäure (Teile)

Behensäure (Teile)
Calciumstearat (Teile) Flammfestigkeit (Sekunden) 100

1OO

100

0,17 · 0,17 0,17 0,17 5 5 5 5 1,0 -- 0,5

1,0

6,4 6,3

0,5 6,7

0,5 0,5 6,7

- 24 -

GO O CO

Tabelle VIII

Zusammensetzung

Kompoundiergrundlage (Teile)

2 %-ige Isopropylalkohollösung

von H₀PtCl^.6H„0 (Teile) 2 6

Titandioxid (Teile) Stearinsäure (Teile) Behensäure (Teile) Flaminfestigkeit (Sekunden)

erfindungsgemäß

100

0,17	0,17
5	5
0,5	—
—	0,5
5,8	5,6

Vergleichsbeispiele

lOO

0,17

100

0,17

14

XJ

to

- 25 -

Claims

Patentansprüche

worin die einzelnen Reste R einen substituierten oder unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoff rest bedeuten und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 hat,

(B) 10 bis 150 Gewichtsteile eines feinpulverisierten Siliciumdioxidfüllstoffs,

(C) 2 bis 200 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht von (A) oder eine Platinverbindung, die eine äquivalente Menge Platin ergibt,

(D) 0,05 bis 3 Gewichtsteile einer Fettsäureverbindung, deren Fettsäureanteil wenigstens 11 Kohlenstoffatome aufweist und die eine Fettsäure selbst, ein Metallsalz der Fettsäure oder eine Mischung daraus ist, und

(E) 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines organischen Peroxids.
2. Organosiloxankautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennze. ichnet, daß sie außerdem

(F) eine Triazolverbindung in einer Menge von einem Gewichtsteil oder weniger enthält.

130014/1196

ORiQiWAL INSPECTED
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als (A) ein hochviskoses Polydiorganosiloxan (gum), als (B) ein Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 100 m²/g aus der Gruppe der pyrogen gewonnenen und gefällten Siliciumdioxidsorten in einer Menge von 20 bis 70 Gewichtsteilen, als (C) eine Platinverbindung in einer 5 bis 100 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht von (A), ergebenden Menge, (D) in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen und (E) in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gewichtsteilen enthält.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Platinverbindung Chlorplatinsäurehexahydrat enthält.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Fettsäureverbindung (D) eine gesättigte Fettsäureverbindung enthält.
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie als (D) die Fettsäure selbst oder ein Salz der Fettsäure mit Zink, Calcium, Aluminium oder Magnesium enthält.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie als (D) Myristinsäure, Stearinsäure oder Behensäure enthält.

U/1

3Q34233
8. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie die Triazolverbindung in einer Menge von 0,1 bis 0,7 Gewichtsteilen enthält.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet , daß sie als Triazolverbindung Benztriazol oder 2-(3',5'-Di-t-butyl-2'-hydroxyphenyl) benztriazol enthält.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie außerdem 0,5 bis 20 Gewichtsteile Titandioxid enthält.

130014/1198