DE3034233C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Organopolysiloxankautschukmassen
von verbesserter Flammfestigkeit, die nach
dem Härten transparente und flammfeste Produkte ergeben.
Elastomere 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 35 14 424 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 36 35 874, eine
Platinverbindung und ein fein pulverisiertes Mangancarbonat
enthaltender Organopolysiloxankautschuk in
US-PS 39 36 476, eine Platinverbindung und (FeO) x (Fe₂O₃) y
mit einem Verhältnis von x : y von 0,05 bis 1,0 in
JP-PS Sho 51(1976)-35501 und eine Platinverbindung und
gamma-Fe₂O₃ enthaltender Organopolysiloxankautschuk in
JP-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
jeoch ein ständig steigender Bedarf an flammfestem
Organopolysiloxankautschuk mit Transparenz, 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 Organopolysiloxanelastomeren 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) x (Fe₂O₃) y enthaltenden Zusammensetzung
ist die Wirkung auf das Selbstverlöschungsvermögen
sehr gering, wenn das (FeO) x (Fe₂O₃) y nicht in einer
großen Menge eingearbeitet wird. Andererseits werden
aber die mechanischen Eigenschaften der Organopolysiloxanelastomeren
durch Zusatz einer großen Menge
an (FeO) x (FE₂O₃) y verschlechtert.
Gegenstand der Erfindung ist eine flammfeste Organopolysiloxankautschukzusammensetzung,
die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie aus
- (A) 100 Gewichtsteilen Organopolysiloxans aus Einheiten der Durchschnittsformel worin die einzelnen Reste R einen substituierten oder unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 hat.
- (B) 10 bis 150 Gewichtsteilen eines feinpulverisierten Siliciumidoxidfüllstoffs,
- (C) 2 bis 200 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht von (A) oder einer Platinverbindung, die eine äuqivalente Menge Platin ergibt,
- (D) 0,05 bis 3 Gewichtsteilen einer Fettsäureverbindung, deren Fettsäureanteil wenigstens 11 Kohlenstoffatome aufweist und die eine Fettsäure selbst, ein Metallsalz der Fettsäure oder eine Mischung daraus ist,
- (E) 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines organischen Peroxids und gegebenenfalls Organosiliciumverbindungen von niedrigem Molekulargewicht besteht.
Weitere Zusammensetzungen gemäß der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
So können flammfeste Organopolysiloxankautschukzusammensetzungen
mit ausgezeichneter Transparenz, die zur Erzeugung
von geformten Produkten verwendet werden können, die gute
mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweisen und
von den oben erwähnten Nachteilen frei sind, aus Organopolysiloxan,
Siliciumdioxidfüllstoff, Platin, einer Fettsäure
oder einem Metallsalz der Fettsäure mit wenigstens 11 Kohlenstoffatomen,
einem organischen Peroxid und gegebenenfalls
einer Triazolverbindung hergestellt werden.
Ferner können 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, aus Organopolysiloxan, Siliciumdioxidfüllstoff,
Platin, Titandioxid, einer Fettsäure
oder einem Metallsalz der Fettsäure mit wenigstens 11 Kohlenstoffatomen
und einem organischen Peroxid hergestellt werden.
Die erfindungsgemäß als Bestandteil (A) verwendeten
organopolysiloxane sind durch Einheiten der Durchschnittsformel
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
auch bei Zimmertemperatur flüssige Substanzen verwendet
werden. Der Bestandteil (A) kann eine Homopolymerisat oder
Copolymerisat oder eine Mischung aus beiden sein. In dieser
Struktur kann auch eine kleine Menge an RSiO1,5-Einheiten
vorliegen. Zu Beispielen für Endgruppen der Molekülkette
gehören die folgenden: Hydroxygruppen, Alkoxygruppen,
Trimethylsiloxygruppen, Dimethylvinylsiloxygruppen,
Methyldiphenylsiloxygruppen und Methylphenylvinylsiloxygruppen.
Die erfindungsgemäß als Bestandteil (B) verwendeten
feinen pulverisierten Siliciumdioxidfüllstoffe sind
die gleichen, die für Organopolysiloxanelastomere bereits
verwendet werden. Zu Beispielen hierfür gehören
pyrogen erzeugte 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 Siliciumdioxidfüllstoffen
kann unbehandelt oder mit einer Organosiliciumverbindung,
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).
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 Organosiloxanelastomeren unerläßliche
Komponente. Als metallisches Platin können feinfpulverisiertes
Platin oder auf Aluminiumoxid, Siliciumdioxidgel
oder Asbest als Träger befindliches Platinpulver
verwendet werden. Zu Beispielen für Platinverbindungen
gehören Chlorplatinsäure und Komplexverbindungen
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 Verendung gelöst
oder dispergiert werden. Chlorplatinsäure ist eine
bevorzugte Platinverbindung.
Bei den Fettsäureverbindungen, Bestandteil (D), handelt
es sich um Verbindungen von Fettsäuren mit 11 oder
mehr Kohlenstoffatomen. Die Fettsäureverbindungen
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.
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
Dodecandicarbonsäure,
Heptadecandicarbonsäure, Eiconsandicarbonsäure, Tricosandicarbonsäure,
Triacontandicarbonsäure,
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
Magnesiumstearat, Aluminiumstearat, Calciumstearat,
Lithiumstearat, Zinkstearat, Strontiumstearat, Bleistearat,
Bariumstearat, Cadmiumstearat, Calciumchlorstearat,
Bariumchlorstearat, Cadmiumchlorstearat,
Zinklaurat, Bariumlaurat, Cadmiumlaurat, Magnesiumlaurat,
Zinkmyristat, Aluminiummyristat, Bariumricinoleat,
Zinkricinoleat und Cadmiumricinoleat. Das Fettsäuresalze
von Metallen wie Blei, Cadmium und Barium toxisch
sind, sollen diese Metallsalze besser vermieden werden.
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 im 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.
Die Flammfestigkeit 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-yl-essigsäure.
Beispiele für Benztriazolderivate sind
1-Methylbenztriazol,
5,6-Dimethylbenztriazol, 2-Phenylbenztriazol,
1-Hydroxybenztriazol, Methylbenztriazol-1-carboxylat,
2-(3′-t-Butyl-2′-hydroxy-5′-methylphenyl)-5-chlorbenztriazol
und 2-(3′,5′-Di-t-butyl-2′-hydroxyphenyl)-5-
chlrobenztriazol.
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
zu 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteile 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 Flammfestigkeit
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,
Calciumzirconat, Zirconiumsilicat, praktisch schwefelfreier
Ruß, Metallcarbonate, gamma-Fe₂O₃, 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 Menge
an Titandioxid beträgt 0,5 bis 20 Gewichtsteile, bezogen
auf 100 Gewichtsteile des Bestandteils (A). In einer
Menge von weniger als 0,5 Gewichtsteilen ist die Wirkung
auf das 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
Organosiloxanelastomeren. 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°C ohne oder mit
Anwendung von Druck während einiger weniger Sekunden bis
zu einer Stunde vulkanisiert. Danach kann der vernetzte
Kautschuk einer weiteren Erwärmung auf 200 bis 250°C
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 auchgezeichnet
bezeichnet.
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°C 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 Chlorplatinsäurehexahydrat, 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°C 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 Tab. I ist ersichtlich, daß sowohl bei der erfindungsgemäßen
Zusammensetzung als auch gemäß den Vergleichsbeispielen eine ausgezeichnete
Transparenz erhalten wird. Die Flammfestigkeit
wird durch den Zusatz einer Fettsäure beträchtlich verbessert. Die Wirkung eines Triazoldervats
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
beeinträchtigen.
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.
Flammfestigkeit 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.
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. Flammfestigkeit 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.
100 Teile eines Dimethylvinylsiloxyendgruppen aufweisenden
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°C 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.
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 120°C und einem Druck von 30 bar 5 Minuten
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.
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.
Es zeigt sich, daß ein fettsaures Metallsalz nahezu die
gleiche Flammhemmwirkung hat wie die in Verbindung mit
Titandioxid und Chlorplatinsäurehexahydrat angewandte
Fettsäure.
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.
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 Vulkanisationsbehandlung 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.
Claims (8)
1. Flammfeste Organopolysiloxankautschukzusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
- (A) 100 Gewichtsteilen Organopolysiloxans aus Einheiten der Durchschnittsformel worin die einzelnen Reste R einen substituierten oder unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest bedeuten und a einen Wert von 1,95 bis 2,05 hat.
- (B) 10 bis 150 Gewichtsteilen eines feinpulverisierten Siliciumidoxidfüllstoffs,
- (C) 2 bis 200 ppm Platin, bezogen auf das Gewicht von (A) oder einer Platinverbindung, die eine äuqivalente Menge Platin ergibt,
- (D) 0,05 bis 3 Gewichtsteilen einer Fettsäureverbindung, deren Fettsäureanteil wenigstens 11 Kohlenstoffatome aufweist und die eine Fettsäure selbst, ein Metallsalz der Fettsäure oder eine Mischung daraus ist,
- (E) 0,1 bis 5 Gewichtsteilen eines organischen Peroxids und gegebenenfalls Organosiliciumverbindungen von niedrigem Molekulargewicht besteht.
2. Organopolysiloxankautschukzusammensetzung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie außerdem
- (F) eine Triazolverbindung in einer Menge von einem Gewichtsteil oder weniger enthält.
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 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie die Triazolverbindung
in einer Menge von 0,1 bis 0,7 Gewichtsteilen enthält.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Triazolverbindung
Benztriazol oder 2-(3′,5′-Di-t-butyl-2′-hydroxyphenyl)-
benztriazol enthält.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie außerdem
0,5 bis 20 Gewichtsteile Titandioxid enthält.
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