DE3439745A1

DE3439745A1 - Kalthaertende dauerelastische einkomponenten-masse

Info

Publication number: DE3439745A1
Application number: DE19843439745
Authority: DE
Inventors: Jakov Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Ivan&ccaron;i&ccaron;; Heinrich Dr. 2000 Barsbüttel Plaß; Ulrich Dr. 2000 Hamburg Sproesser
Original assignee: LUGATO CHEMIE DR BUECHTEMANN G
Current assignee: LUGATO CHEMIE DR BUECHTEMANN G
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3439745C2

Description

Lugato Chemie Dr. Büchtemann GmbH & Co., Helbingstraße 60/62, 2000 Hamburg 70

Kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-Masse

Die Erfindung betrifft eine kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-Masse, vorzugsweise einen Dichtstoff (Dichtungsmasse), auf Siliconbasis mit Acetoxysilanen als Vernetzungsmittel und mit einem Füllstoff.

Solche Massen, die, wie angegeben, bevorzugt als Dichtstoffe Verwendung finden, können beispielsweise auch als Klebstoffe zum Einsatz gelangen. Hauptanwendungsgebiete sind beispielsweise das Bauwesen und auch der Bootsbau, wobei aufgrund der Verwendung der Acetoxysilane als Vernetzungsmittel darauf zu achten ist, daß die Masse entweder auf nicht-alkalische oder zumindest auf entsprechend geprimerte Untergründe aufgetragen wird, um eine Reaktion der Essigsäure mit dem Untergrund zu vermeiden. Übliche weitere Bestandteile solcher.Massen sind Weichmacher, deren Menge sich je nach dem Typ des verwendeten Silicons richtet, Verdickungsmittel zur Erhöhung der Thixotropie, wie z.B. hochdisperse Kieselsäure, Pigmente und/oder Katalysatoren, letztere zur Beschleunigung der Vernetzung bzw. Aushärtung.

Der Einsatz von Füllstoffen für solche Massen, insbesondere Dichtstoffen, ist aus verschiedenen Gründen zweckmäßig, indem dadurch einerseits die Materialkosten gesenkt werden können, andererseits aber für die Masse bestimmte mechanische oder sonstige Eigenschaften (Temperaturbeständigkeit, Abriebfestigkeit etc.) erzielt werden können. Allerdings verursachen die verschiedenen, als Füllstoffe in Betracht kommenden Materialien recht unterschiedliche Probleme. So ist beispielsweise Kreide zwar ein preiswertes Füllstoffmaterial, jedoch reagiert sie mit

4 -

der von den Acetoxysilanen freigesetzten Essigsäure, wodurch der Füllstoff zersetzt wird und die Lagerstabilität nicht in dem erforderlichen Maße gegeben ist. Um Reaktionen mit der Essigsäure zu verhindern, hat man schon versucht, ummantelte (gecoatete) Kreide einzusetzen, jedoch erfolgt aufgrund der mechanischen Beanspruchung der Schutzhülle beim Einarbeiten des Füllstoffes in die Masse sehr leicht eine Verletzung derselben, so daß der angestrebte Effekt nicht erzielt werden kann. Bei Einsatz von Feldspat oder Talkum hat man eine mangelnde Lagerstabilität des Dichtstoffes festgestellt. Bei organischen Füllstoffen wie z.B. Polyacrylnitril-Pulver ergeben sich Nachteile infolge einer mangelnden Temperatur- und UV-Beständigkeit, wahrend der Einsatz von Schwerspat (Bariumsulfat) zu einem starken Anstieg des spezifischen Gewichts der Masse führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Massen eine preiswerte dauerelastische Einkomponenten-Masse der eingangs beschriebenen Art mit einem gegen Essigsäure resistenten Füllstoff zu schaffen, die damit eine erhöhte Lagerstabilität aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllstoff im wesentlichen aus einem im wesentlichen wasserfreien, oberflächenbehandelten Silicat besteht. Es hat sich gezeigt, daß durch die Oberflächenbehandlung eine Stabilisierung des Dichtstoffes erreicht und eine frühzeitige Vulkanisation der Einkomponenten-Masse, u.a. eine Reaktion des Füllstoffes mit dem Vernetzungsmittel, während der Lagerung der Masse vermieden wird. Aus dem gleichen Grunde muß der Füllstoff weitestgehend wasserfrei sein.

Das oberflächenbehandelte Silicat ist vorzugsweise ein Calciummetasilicat, z.B. ein Wollastonit. Als weitere zweckmäßige Silicate für die Oberflächenbehandlung sind Aluminiumsilicate,

— 5 —

z.B. Kaolinit, sowie Magnesiumsilicate, z.B. Talkum geeignet. In Betracht kommen aber auch Feldspäte (K-, Na-, Ca-Aluminium-Silicate) oder Glimmer (Hydroxyl- und Alkali-haltige Tonerde-Silicate). Zur Erzielung bestimmter Dichtstoffeigenschaften wie Zugfestigkeit, Dehnung, Oberflächenhärte od.dgl. können ggf. auch Mischungen nachbehandelter Silicate verwendet werden.

Die Oberfläche wird vorteilhaft mit organofunktionellen (reaktiven) Silanen behandelt.

Als besonders geeignet für das Silanisieren haben sich Vinylsilane, beispielsweise Vinyltrimethoxysilan herausgestellt.

Eine andere Möglichkeit der Oberflächenbehandlung des Silicat-Füllstoffes besteht darin, daß Stearinsäure und/oder deren Derivate, vorzugsweise Stearate, verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Füllstoff wird der Masse vorzugsweise in einer Menge bis zu 35 Gew.-%, maximal bis zu 50 Gew.-%, zugesetzt.

Die mit den erfindungsgemäßen Dichtstoffen erzielbaren Vorteile bestehen neben deren hoher Lagerfähigkeit (Stabilität gegen Einflüsse von Luftfeuchtigkeit im Bereich des Kolbens, bei Abfüllung in Kartuschen, Vermeidung von "Stippen"-Bildung durch partielle Vulkanisation, Stabilisierung des Vernetzers) weiterhin in einer Verbesserung der Haftfähigkeit auf Lasuren sowie saugfähigen keramischen Untergründen sowie in einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie Weiterreißfestigkeit, Abriebfestigkeit, Zugfestigkeit etc. bei guter Verarbeitbarkeit aus der Kartusche. Zugleich wird die Standfestigkeit des Dichtstoffes in der Fuge erhöht und der Einsatz teurer hochdisperser Kieselsäure zumindest maßgeblich reduziert.

Weitere Vorteile und Möglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung konkreter Ausführungsbeispiele hervor.

Es wurden Versuche mit einem - üblichen - nicht gefüllten und einem erfindungsgemäß gefüllten Dichtstoff folgender Rezeptur ausgeführt:

	I	II
	transparent	gefüllt
Polymer (Silicon)	60	40
Weichmacher	28,3	18,8
Vernetzer (Acetoxysilan)	4,2	4,2
hochdisp. Kieselsäure	7,5	4
Wollastonit (oberflächenbehandelt)	-	30
Pigmente	-	3
Katalysator	0,02	0,02

100,02 100,02

Dabei wurde für das Polymer ein lineares &30-Dihydroxypolydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 75 Pa.s, als Weichmacher ein lineares Polydimethylsiloxan (ohne funktionelle Gruppen), als Vernetzer ein Gemisch aus Bis-acetoxymethyl- und Tris-acetoxymethylsilan, als hochdisperse Kieselsäure eine pyrogene Kieselsäure, als Pigment Titandioxid und als Katalysator Dibutylzinndiacetat verwendet. Der Wollastonit ist feinstgemahlen (5 % > 16 pm, 25 % >10 pm, 55 % > 6,3 pm, 75 % > 4 μΐη und 90 % > 2,5 pm) und mit 0,3 % Vinyltrimethoxysilan nachbehandelt.

Mit den beiden Massen I und II, von denen I lediglich als Vergleichsmasse ohne Füllstoff eingesetzt wurde, sind folgende Eigenschaften erzielt worden:

I II 2

0,4	0,5
1,2	1,8
600	400
95	95
18	25
4,5	8.

Modul (DIN 53 504) N/mm
Zugfestigkeit (DIN 53 504) N/mm²
Dehnung- (DIN 53 504) %
Rückstellvermögen (DIN 52 458) %
Shore-A-Härte (DIN 53 505)
Weiterreißfestigkeit (ASTMD 624 Form B) N/mm

Die angegebenen Werte sind Mittelwerte, die sich aus einer Mehrzahl von Versuchsreihen ergeben haben. Bei geringeren Mengen an Füllstoff erhöhen sich die Werte für die Dehnung, während sich die Werte für den Modul, die Zugfestigkeit, die Shore-Härte und die Weiterreißfestigkeit verringern. Das Rückstell vermögen bleibt im wesentlichen gleich.

Der Dichtstoff des Beispiels II zeigte sich als äußerst lagerstabil und nicht gilbend (also lichtbeständig), und er haftete gut ohne Primer auf keramischen Werkstoffen, Glas, Edelstahl, Lasuren und eloxiertem Aluminium.

Claims

Lugato Chemie Dr. Büchtemann GmbH & Co., Helbingstraße 60/62, Hamburg 70 Kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-Masse Patentansprüche :

1. Kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-Masse, vorzugsweise Dichtstoff (Dichtungsmasse), auf Siliconbasis mit Acetoxysilanen als Vernetzungsmittel und mit einem Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff im wesentlichen aus einem im wesentlichen wasserfreien, oberflächenbehandelten Silicat besteht.

2. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat aus der Gruppe Aluminiumsilicat, Calciummetasilicat, Magnesiumsilicat und/oder Alkali- sowie Erdalkali-Aluminiumsilicat ausgewählt ist.

3. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicat Wollastonit ist.

4. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat ein Feldspat ist.

5. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicat Kaolinit ist.

6. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat Talkum ist.

7. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat Glimmer ist.

8. Einkomponenten-Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicat mit organofunktionellen Silanen oberflächenbehandelt ist.

9. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat mit einem Vinylsilan oberflächenbehandelt ist.

10. Einkomponenten-Masse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das Silicat mit Vinyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt ist.

11. Einkomponenten-Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Silicat mit Stearinsäure und/oder deren Derivaten, insbesondere Stearaten, oberflächenbehandelt ist.

12. Einkomponenten-Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff bis zu 50 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 35 Gew.-% der Masse beträgt.