DE3854635T2 - Verwendung von hitzehärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzungen als Beschichtungsmitteln oder Klebemitteln. - Google Patents

Verwendung von hitzehärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzungen als Beschichtungsmitteln oder Klebemitteln.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine warmhärtende Organopolysiloxanzusammensetzung, die gute Hafteigenschaften aufweist und insbesondere eine warmhärtende Organopolysiloxanzusammensetzung, die stark an verschiedenen Arten an Materialien bei der Wärmehärtung bindet.
  • Warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzungen sind tatsächlich bekannt in Form von sogenannten Siliconkautschuken und Siliconlacken, haften aber unglücklicherweise schlecht an anderen Materialien.
  • Bei Anwendungen, die das Verbinden von Siliconkautschuken mit anderen Materialien betreffen, war die allgemeine Technik bisher, die Oberfläche des anderen Materials mit einem Grundiermittel zu behandeln. Jedoch ist die Erzeugung einer Bindung durch Anwendung einer warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung nach einer Grundiermittelbehandlung ökonomisch nachteilig wegen des erforderlichen Durchföhrens von zwei Stufen. Es tritt das Problem des Risikos einer nicht einheitlichen Verbindung, die durch nicht einheitliche Beschichtung mit Grundiermittel entsteht, auf. Zusätzlich wurde die Erzeugung einer Haftung durch Zugabe von speziellen Arten von Komponenten zu den warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzungen versucht. Jedoch war diese Lösung nicht für praktische Anwendungen geeignet, da unter anderem Begrenzungen bezüglich der Materialien, die verbunden werden können, bestehen und die Haftfestigkeit und Dauerhaftigkeit der Haftung unbefriedigend sind, sogar wenn eine Bindung erhalten wird.
  • Das Dokument US-A 4 418 165 lehrt eine optisch klare Slliconzusammensetzung, die aus 100 Gewichtsteilen mindestens eines sehr spezifisch definierten Polydiorganosiloxans und 15 bis 120 Gewichtsteilen eines hydrophoben verstärkenden Siliciumdioxidfüllstoffs mit ausreichend kleiner Teilchengröße, um optisch klare Zusammensetzungen zu erzeugen, auch wenn die Brechungsindices von Polydiorganosiloxan und Siliciumdioxidfüllstoff nicht abgestimmt wurden, besteht. Das entstehende gehärtete Produkt dieser Kombination sind verstärkte Elastomere, die als optisch klare Gegenstände nützlich sind. Das verwendete verstärkende Siliciumdioxid kann weniger als 3 Gewichtsprozent Methoxygruppen enthalten.
  • Die vorliegenden Erfinder fanden als Ergebnis von Untersuchungen, die auf die Lesung der obigen Probleme gerichtet waren, daß eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit ebenso wie eine starke Bindung an verschiedene Arten von Materialien erreicht werden kann mit der Zusammensetzung, die erhalten wird, durch die gleichzeitige Zugabe eines spezifischen verstärkenden Siliciumdioxids und eines Organohydrogenpolysiloxans, das mindestens 3 siliciumgebundene Wasserstoffatome in jedem Molekül enthält, zu einer warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung. Die vorliegende Erfindung basiert darauf.
  • Das bedeutet, daß es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzung bereitzustellen, die sich durch ihre Fähigkeit, in einen Siliconkautschuk umgewandelt zu werden, der sich gut mit verschiedenen Arten von Materialien, wie Glas, Metall, Kunststoff etc., verbindet, unterscheidet und auch eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit hat.
    • Struktur und Funktion der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung umfassend (A) 100 Gewichtsteile Organopolysiloxangummi der folgenden durchschnittlichen Einheitsfonnel
  • RnSiO(4 - n)/2 ,
  • worin R eine substituierte oder unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe ist und n = 1,9 bis 2,1 ist, (B) 5 bis 100 Gewichtsteile verstärkendes Siliciumdioxid, das eine spezifische Oberfläche von mindestens 200 m²/g hat, das mehr als 3,0 Gewichtsprozent Methoxygruppen enthält und aus SiO&sub2;-Einheiten und Organosiloxaneinheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend R&sub3;SiO1/2- Einheiten, R&sub2;SiO-Einheiten, RSiO3/2-Einheiten und deren Mischungen besteht, worin R wie oben definiert ist, mit dem Vorbehalt, daß das molare Verhältnis von Organosiloxaneinheiten/SiO&sub2;-Einheiten 0,08 : 1 bis 2,0 : 1 ist, (C) 1 bis 10 Gewichtsteile Organohydrogenpolysiloxan mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül und (D) einen härtenden Katalysator in einer Menge, die ausreicht, um die Zusammensetzung zu härten zur Beschichtung verschiedener Arten von Materialien oder zum Verbinden verschiedener Arten von Materialien ohne die Verwendung eines Grundiermittels.
  • Um dies im Detail zu erklären, umfaßt R in der obigen Formel für den Organopolysiloxangummi, der die erfindungsgemäß verwendete Komponente (A) umfaßt, substituierte und unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppen und Beispiele hierfür sind Alkylgruppen, wie Methyl-, Ethyl-, Propylgruppen etc.; Alkenylgruppen, wie Vinyl-, Allylgruppen etc.; Cycloalkylgruppen, wie Cyclohexylgruppen etc.; Aralkylgruppen, wie β-Phenylethylgruppen etc.; Arylgruppen, wie Phenylgruppen etc. und halogenierte Alkylgruppen, wie Chlormethyl-, 3-Chlorpropyl-, 3,3,3-Trichlorpropylgruppen etc. Obwohl n in der obigen Formel mit 1,9 bis 2,1 angegeben ist, sind Substanzen, bei denen n 2 ist, das heißt ein Diorganopolysiloxangummi, bevorzugt. Das Molekulargewicht des Diorganopolysiloxangummis ist nicht spezifisch beschränkt und verwendbare Molekulargewichte liegen in dem Bereich, der mit Organopolysiloxangummis im Stand der Technik verbunden ist. Im allgemeinen werden Viskositäten von mindesten 10&sup7; Centistoke bei 25ºC und durchschnittliche Molekulargewichte von mindestens 25 x 10&sup4; und vorzugsweise mindestens 40 x 10&sup4; verwendet. Obwohl die organischen Gruppen in dem Organopolysiloxan, das die Komponente (A) bildet, nicht spezifisch beschränkt sind innerhalb dem für R oben angegebenen Bereich, ist es weiterhin notwendig, daß Komponente (A) ein Diorganopolysiloxan mit mindestens zwei Alkenylgruppen in jedem Molekül ist, in dem spezifischen Fall, in dem der härtende Katalysator, der Komponente (D) bildet, nur aus einer Platinverbindung besteht ohne Verwendung eines organischen Peroxids.
  • Das die Komponente (B) der vorliegenden Erfindung bildende verstärkende Sillciumdioxid ist die wesentliche Komponente, die die vorliegende Erfindung kennzeichnet. Obwohl sie dazu dient, die mechanische Festigkeit des Siliconkautschuks, der durch Warmhärtung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhalten wird, zu verbessern, dient sie gleichzeitig durch die Verwendung zusammen mit Komponente (C) dazu, die Verbindungsleistung der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung zu fördern und den warmgehärteten Siliconkautschuk mit Haftfähigkeit auszustatten und insbesondere mit einer dauerhaften Haftung für verschiedene Arten von Materialien. Komponente (D) ist ein verstärkendes Siliciumdioxid, das aus SiO&sub2;-Einheiten und Organosiloxaneinheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend R&sub3;SiO1/2-Einheiten, R&sub2;SiO-Einheiten, RSiO3/2- Einheiten und deren Mischungen besteht. Allgemein müssen Organosiloxaneinheiten in einer solchen Menge vorhanden sein, die ausreicht, um den verstärkenden Siliciumdioxidfüllstoff hydrophob zu machen und das molare Verhältnis von Organosiloxaneinheiten/SiO&sub2; Einheiten wird im Bereich von 0,08 : 1 bis 2,0 : 1 und vorzugsweise 0,08 : 1 bis 0,5 : 1 sein. Die Haftfähigkeit fällt ab, wenn dieses molare Verhältnis unter 0,08 : 1 liegt. Andererseits vermindert sich die Verstärkung so wesentlich, daß die Hauptfunktion als verstärkendes Siliciumdioxid nicht länger erfüllt wird, wenn das molare Verhältnis 2,0 : 1 übersteigt. Außerdem muß Komponente (B) mehr als 3,0 Gewichtsprozent und bis zu 30 Gewichtsprozent Methoxygruppen, CH&sub3;O-Gruppen, enthalten: Bei weniger als 3 Gewichtsprozent erhält man eine wesentliche Verminderung der Haftung an verschiedenen Arten von Materialien für die erfindungsgemäße Zusammensetzung. Außerdem sollte diese Komponente eine spezifische Oberfläche von mindestens 200 m²/g und vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von mindestens 300 m²/g haben, um eine erhöhte mechanische Festigkeit für das Siliconkautschukprodukt zu erhalten.
  • Die Zugabe von Komponente (B) liegt im Bereich von 5 bis 100 Gewichtsteilen und vorzugsweise im Bereich von 10 bis 30 Gewichtsteilen, in jedem Fall bezogen auf 100 Gewichtsteile Komponente (A).
  • Diese Komponente (B) kann mit den zum Beispiel in US-Patent Nr. 4,344,800, ausgegeben am 17. August 1982 an Lutz; US-Patent Nr. 4,418 165, ausgegeben am 29. November 1983 an Polmanteer et al, und in US-Patent Nr. 4,454,288, ausgegeben am 12. Juni 1984 an Lee et al, offenbarten Methoden erhalten werden, die Methoden zur Herstellung von Siliciumdioxiden und die damit hergestellten Siliciumdioxide zeigen.
  • Das die erfindungsgemäß verwendete Komponente (C) bildende Organohydrogenpolysiloxan fördert durch die Verwendung zusammen mit der obigen Komponente (B) die Haftfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und dient dazu, den warmgehärteten Siliconkautschuk mit Haftfähigkeit auszustatten und insbesondere mit einer dauerhaften Haftung für verschiedene Arten von Materialien.
  • Bezüglich dieser Komponente (C) ist der Gehalt von mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül wesentlich wegen der Haftfähigkeit. Diese Wasserstoffatome können an den Nolekülkettenenden oder in der Kette gebunden sein oder können an beiden Stellen vorhanden sein. Die siliciumgebundenen organischen Gruppen umfassen monovalente Kohlenwasserstoffgruppen, zum Beispiel Alkylgruppen, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Octylgruppen; Arylgruppen, wie Phenylgruppen und substituierte Alkylgruppen, wie 3,3,3-Trifluorpropylgruppen; aliphatisch ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen dürfen jedoch nicht vorhanden sein. Das Molekulargewicht dieser Komponente ist nicht spezifisch beschränkt und im allgemeinen kann eine Komponente verwendet werden mit einer Viskosität bei 25ºC von 1 bis 1000 Centistoke und vorzugsweise 1 bis 100 Centistoke. Beispiele für Komponente (C) sind Dimethylsiloxan-Methylhydrogensiloxancopolymere mit Trimethylsiloxyendgruppen, Dimethylpolysiloxane mit Dimethylhydrogensiloxyendgruppen und Organopolysiloxane, die aus H(CH&sub3;)&sub2;SiO1/2-Einheiten und SiO&sub2;- Einheiten bestehen. Komponente (C) wird in einem Bereich von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) zugegeben.
  • Das Härtungsmittel, das die erfindungsgemäß verwendete Komponente (D) bildet, ist ein Katalysator zur Härtung der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung und organische Peroxide werden allgemein in dieser Hinsicht verwendet. Obwohl es möglich ist, eine platinartige Verbindung zu verwenden oder ein organisches Peroxid und eine platinartige Verbindung in Kombination zu verwenden, erfordert die Verwendung nur einer platinartigen Verbindung, daß Vorsicht geübt wird, wegen der Beschränkung der organischen Gruppen des die Komponente (A) bildenden Organopolysiloxans. Das organische Peroxid ist zum Beispiel Dicumylperoxid, Di-t-butylperoxid, t-Butylcumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexin, 1,1-Bis(t- butylperoxy)3,3,5-trimethylcyclohexan, Benzoylperoxid und 2,4- Dichlorbenzoylperoxid. Die platinhaltigen Verbindungen sind beispielsweise Chlorplatinsäure, alkoholmodifizierte Chlorplatinsäure, Platinchelate, Chlorplatineäure-Olefinkoordinationsverbindungen und mikroteilchenförmiges Platin adsorbiert an einen teilchenförmigen Kohlenstoffträger. Komponente (D) muß in einer Menge vorhanden sein, die ausreicht für das Härten der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung: Für organische Peroxide liegt diese Menge im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen; für platinartige Verbindungen liegt sie im Bereich von 0,1 bis 300 Gewichtsteilen pro eine Million Gewichtsteile der Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (C).
  • Um die Eigenschaften und insbesondere die Haftfähigkeit der warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft, zu den Komponenten (A) bis (D) ein Alkoxysilan mit mindestens einer Alkenylgruppe in jedem Molekül oder das Teilhydrolysekondensat eines solchen Silans hinzuzugeben. Konkrete Beispiele für diese Komponente sind gamma- Methacryloxypropyltrimethoxysilan, gamma-Acryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltri(methoxyethoxy)silan und Allyltrimethoxysilan. Diese Komponente wird vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Komponente (A) zugegeben.
  • Um die Eigenschaften und insbesondere die Haftfähigkeit der warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung der vorliegenden Erfindung noch weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft, zu den Komponenten (A) bis (D) ein Organopolysiloxan mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 50 zuzugeben, das in jedem Molekül mindestens eine Epoxygruppe, mindestens eine Alkenylgruppe und mindestens eine Methoxygruppe aufweist. Beispiele für diese Komponente sind Organopolysiloxane, die durch die Kondensationsreaktion (Alkohol freisetzend) von gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und einem Methylvinylsiloxandimethylsiloxancopolymer mit Hydroxylendgruppen erhalten werden. Diese Komponente wird vorzugsweise in einem Anteil von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Komponente (A) zugegeben.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann hergestellt werden, indem die angegebenen Mengen der obigen Komponenten (A) bis (D) zum Beispiel in einem Zweiwalzenkneter, einem Banbury-Mischer etc. verknetet werden. Unter dem Vorbehalt, daß der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht negativ beeinträchtigt wird, können die verschiedenen Additive, die im Stand der Technik bekannt sind, auch zugegeben werden, zum Beispiel Wärmestabilisatoren, wie Titanoxid, rotes Eisenoxod, Ceroxid, Bariumzirconat; Flammschutzmittel, wie Halogenverbindungen und Antimonoxid, und die physikalischen Eigenschaften verbessernde Mittel, wie Silane oder Polysiloxane etc.
  • Die erfindungsgemäße Zusammensetzung, wie oben beschrieben, kann als Beschichtung und als Klebstoff zur Verbindung verschiedener Arten von Materialien miteinander verwendet werden, da sie einen Siliconkautschuk mit einer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit ebenso wie mit einer ausgezeichneten Haftung für verschiedene Arten von Materialien, die damit in Kontakt sind, liefert.
    • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden erläuternden Beispielen und Referenzbeispielen erklärt. In den erläuternden Beispielen sind Teile = Gewichtsteile und die Viskosität wurde bei 25ºC gemessen. In den Referenzbeispielen und erläuternden Beispielen wurden die folgenden Methoden verwendet, um Oberfläche und Gehalt an Methoxygruppen des verstärkenden Siliciumdioxids zu erhalten und den Hafttest durchzuführen.
    • VERFAHREN, UM DIE OBERFLÄCHE DES VERSTÄRKENDEN SILICIUMDIOXIDS ZU MESSEN
  • Dies wurde mit dem wohlbekannten BET-Verfahren (Adsorption von kontinuierlich strömendem Stickstoff) unter Verwendung einer automatischen Meßvorrichtung für die spezifische Oberfläche Modell 2200 von Shimadzu Seisakusho Limited gemessen.
    • GEHALT AN METHOXYGRUPPEN IN DEM VERSTÄRKENDEM SILICIUMDIOXID
  • Das synthetisierte verstärkende Siliciumdioxid und Essigsäureanhydrid wurden in 1,2-Dichlorethan in Gegenwart eines Perchlorsäurekatalysators (Acetylierungsreaktion) umgesetzt. Nach der anschließenden Hydrolyse des nicht umgesetzten Reagenzes unter Verwendung einer Mischung von Dimethylformamid/Pyridin/Wasser (Gewichtsverhältnis - 6/3/1) wurde die Bestimmung durchgeführt, indem die Menge an umgesetztem Essigsäureanhydrid ausgewertet wurde unter Verwendung einer Kaliumhydroxidlösung und der Methoxygruppengehalt wurde berechnet als Prozentanteil.
    • HAFTTEST
  • Gemäß JIS K-6301 wurde eine Testprobe hergestellt, indem Siliconkautschuk mit einem 25,4 mm breiten Teststück verbunden wurde. Die Siliconkautschukkante dieser Testprobe wurde dann einem Abschälen unter Zug mit 90º unterzogen und die Haftfestigkeit wurde aus der Zugfestigkeit zu diesem Zeitpunkt berechnet.
    • REFERENZBEISPIEL 1. HERSTELLUNG VON HYDROPHOBEN MITTELN
  • Die Herstellung wurde durchgeführt gemäß dem in US-Patent Nr. 4,454,288 offenbarten Verfahren.
  • Ein durch Ringöffnung hergestelltes und statistisch verteiltes Organopolysiloxan wurde hergestellt, indem die folgenden Bestandteile bei 105ºC ungefähr 2 Stunden lang umgesetzt wurden: 277 g Octamethylcyclotetrasiloxan, 4,6 g 1,3,5,7-Tetramethyl-1,3,5,7- tetravinylcyclotetrasiloxan, 517 g Methyltrimethoxysilan und 0,43 g Kaliumhydroxid als Katalysator. Nach der Neutralisierung des Kaliumhydroxids mit Kohlendioxid bestätigte die Analyse des erhaltenen Organopolysiloxans, daß es ein lineares Organopolysiloxan war, das 0,7 Molprozent Methylvinylsiloxygruppen enthielt (hydrophobes Mittel A).
  • 282 g Octamethylcyclotetrasiloxan, 517 g Methyltrimethoxysilan und 0,4 g Kaliumhydroxid wurden auch wie oben umgesetzt, was ein lineares Organopolysiloxan lieferte, das keine Vinylgruppen enthielt (hydrophobes Mittel B).
    • REFERENZBEISPIEL 2. SYNTHESE DER VERSTÄRKENDEN SILICIUMDIOXIDE
  • 118 g Methanol, 32 g konzentrierter wäßriger Ammoniak und 39 g hydrophobes Mittel A wurden in einen Glasreaktor gebracht und bis zur Homogenität miteinander vermischt unter Verwendung eines Magnetrührers. Während diese Mischung heftig gerührt wurde, wurden dann 96 g Methylorthosilicat in einem Anteil zugegeben. Das Reaktionsprodukt gelierte nach 15 Sekunden und das Rühren wurde unterbrochen und das Produkt wurde direkt genommen und gealtert, indem es abgeschlossen eine Woche lang stehengelassen wurde (Lösungsmitteldispersion des verstärkenden Siliciumdioxids A).
  • Nach Pulverisieren des erhaltenen Gels wurde dieses in einen Verdampfer gestellt und ein verstärkendes Siliciumdioxid (verstärkendes Siliciumdioxid A) wurde erhalten, indem Methanol und Ammoniakgas, die in dem Gel vorhanden waren, bei 90ºC bei vermindertem Druck entfernt wurden. Die Ergebnisse der Bestimmung der BET-Oberfläche und des Methoxygruppengehalts sind in Tabelle 1 angegeben. Ein verstärkendes Siliciumdioxid B wurde wie oben hergestellt, wobei das hydrophobe Mittel B anstelle des hydrophoben Mittels A verwendet wurde, und die Eigenschaften sind auch in Tabelle 1 angegeben. TABELLE 1 ART DES VERSTÄRKENDEN SILICIUMDIOXIDS BETTOBERFLÄCHE (m²/g) METHOXYGRUPPENGEHALT IN GEWICHTS-% Verstärkendes Siliciumdioxid
    • VERGLEICHS-REFERENZBEISPIEL 3
  • 255 g Methanol, 21 g Wasser, 53,4 g konzentrierter wäßriger Ammoniak und 36,4 g Hexamethyldisilazan wurden in einen Glasreaktor gebracht und bis zur Homogenität unter Verwendung eines Magnetrührers gemischt. Während diese Mischung heftig gerührt wurde, wurden dann 96 g Methylorthosilicat in einem Anteil zugegeben. Das Reaktionsprodukt gelierte nach ungefähr 50 bis 60 Sekunden. Der Glasreaktor wurde dann verschlossen und eine Woche stehengelassen, um ein geliertes Reaktionsprodukt zu erhalten. Dieses gelierte Reaktionsprodukt wurde wie in Beispiel 1 aufgearbeitet und die Eigenschaften des erhaltenen verstärkenden Siliciumdioxids (verstärkendes Siliciumdioxid C) wurden gemessen und sind in Tabelle 2 angegeben. Außerdem wurden 264 g Methanol, 3,14 g Wasser, 66 g konzentrierter wäßriger Ammoniak und 25 g Hexamethylcyclotrisiloxan in einen Reaktor wie oben gebracht und ein geliertes Reaktionsprodukt wurde durch Zugabe und Reaktion wie oben von 96 g Methylorthosilicat erhalten. Dieses gelierte Reaktionsprodukt wurde wie oben aufgearbeitet und die Eigenschaften des erhaltenen verstärkenden Siliciumdioxids (verstärkendes Siliciumdioxid D) wurden gemessen und sind in Tabelle 2 angegeben. TABELLE 2 ART DES VERSTÄRKENDEN SILICIUMDIOXIDS BETTOBERFLÄCHE (m²/g) METHOXYGRUPPENGEHALT IN GEWICHTS-% Verstärkendes Siliciumdioxid (Vergleich)
    • BEISPIEL 1
  • 100 Teile eines Methylphenylpolysiloxangummis mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen (Polymerisationsgrad ungefähr 4.000), der aus 92,4 Mol% Dimethylsiloxaneinheiten, 7,5 Mol% Methylphenylsiloxaneinheiten und 0,14 Mol% Methylvinylsiloxaneinheiten zusammengesetzt war, und 240 Teile der Lösungsmitteldispersion des verstärkenden Siliciumdioxids A (Gehalt an verstärkendem Siliciumdioxid = 25 Gewichtsprozent), die in Referenzbeispiel 2 hergestellt wurde, wurden in einen Knetmischer gebracht und vermischt, während das Lösungsmittel unter Erwärmen auf 120ºC entfernt wurde. Die flüchtigen Komponenten wurden dann vollständig entfernt durch weiteres Vermischen 2 Stunden bei 180ºC bei vermindertem Druck, was einen Siliconkautschukgrundstoff lieferte (Siliconkautschukgrundstoff A). Eine Siliconkautschukzusammensetzung (Siliconkautschukzusammensetzung A1) wurde hergestellt, indem 0,4 Teile 2,5-bis(t-Butylperoxy)-2,5-dimethylhexan als Vulkanisationsmittel und 1,0 Teile Methylhydrogenpolysiloxan mit Trimethylsiloxyendgruppen (Viskosität = 25 Centistoke, SiH-Gehalt = 1,5 Gewichtsprozent) mit 100 Teilen dieses Siliconkautschukgrundstoffs A vermischt wurden. Die Siliconkautschukgrundstoffe B und C wurden wie oben hergestellt, wobei jedoch das verstärkende Siliciumdioxid B beziehungsweise C des verstärkenden Siliciumdioxids A verwendet wurde und die Siliconkautschukzusammensetzungen B1 und C1 wurden auch wie oben hergestellt.
  • Jede Siliconkautschukzusammensetzung wurde auf die Oberflächen von Platten aus Eisen, rostfreiem Stahl, Messing und Aluminium (25,4 mm x 60,3 mm x 2,54 mm) aufgetragen. Die Vulkanisation wurde 10 Minuten lange bei 170ºC/25 kg/cm² in einer Metallform durchgeführt, die so ausgeführt war, daß die Dicke des Siliconkautschuks nach der Vulkanisation 5,4 mm war. Die Produkte waren Testproben, bei denen der Siliconkautschuk und das Teststück zu einer einzigen Einheit miteinander verbunden waren. Die erhaltenen Teststücke wurden dann dem Hafttest unterzogen und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 4 berichtet über die Ergebnisse von Messungen der physikalischen Eigenschaften der Siliconkautschuke gemäß JIS K-6301.
  • Die Siliconkautschukzusammensetzungen A1 bis C1 wurden auch wie oben mit Glasplatten (5,0 mm x 50 mm x 50 mm) verbunden und Testproben wurden hergestellt, bei denen der Siliconkautschuk und die Testplatte zu einem einzigen Stück verbunden waren. Die Siliconkautschukkante der Testprobe wurde dann einem Ziehen mit der Hand mit 90º unterzogen: In allen Fällen zeigte die Bruchoberfläche einen Bruch im Siliconkautschuk. Zum Vergleich wurde eine Siliconkautschukzusammensetzung D1 wie oben hergestellt unter Verwendung des verstärkenden Siliciumdioxids D anstelle des verstärkenden Siliciumdioxids A und wurde wiederum wie oben dem Hafttest und der Messung der physikalischen Eigenschaften des Siliconkautschuks unterzogen. Diese Ergebnisse sind auch in den Tabellen 3 und 4 angegeben. TABELLE 3. ERGEBNISSE DES HAFTTESTS HAFTFESTIGKEIT IN kg/cm SILIKONKAUTSCHUKZUSAMMENSETZUNG EISEN ROSTFREIER STAHL MESSING ALUMINIUM Vergleich TABELLE 4. PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DES SILIKONKAUTSCHUKS SILICONKAUTSCHUKZUSAMMENSETZUNG HÄRTE ZUGFESTIGKEIT (kg/cm²) DEHNUNG (%) REISSFESTIGKEIT (kg/cm) AUSSEHEN Vergleich transparent
    • BEISPIEL 2
  • Die Siliconkautschukzusammensetzungen A2 bis D2 wurden erhalten wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß ein Dimethyleiloxanmethylvinylsiloxancopolymer mit Dimethylvinylsiloxyendgruppen (99,84 Mol% Dimethylsiloxaneinheiten, 0,16 Mol% Methylvinylsiloxaneinheiten) anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Methylphenylsiloxangummis verwendet wurden. Wiederum wie in Beispiel 1 wurden diese Zusammensetzungen dem Hafttest gegenüber verschiedenen Arten von Materialien unterzogen und die physikalischen Eigenschaften der durch Vulkanisation erhaltenen Siliconkautschuke gemessen und diese Ergebnisse sind in den Tabellen 5 und 6 angegeben. TABELLE 5. ERGEBNISSE DES HAFTTESTS HAFTFESTIGKEIT IN kg/cm SILIKONKAUTSCHUKZUSAMMENSETZUNG EISEN ROSTFREIER STAHL MESSING ALUMINIUM abgeblättert TABELLE 6. PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DES SILIKONKAUTSCHUKS SILICONKAUTSCHUKZUSAMMENSETZUNG HÄRTE ZUGFESTIGKEIT (kg/cm²) DEHNUNG (%) REISSFESTIGKEIT (kg/cm) AUSSEHEN Vergleich
    • BEISPIELE 3 UND 4
  • 1,0 Teile Vinyltrimethoxysilan wurden mit der in Beispiel 1 erhaltenen Siliconkautschukzusammensetzung A1 vermischt und Tabelle 7 gibt für Beispiel 3 die Ergebnisse der Messung der Haftfestigkeit wie in Beispiel 1 für die entstehende Zusammensetzung gegenüber verschiedenen Materialien an. Tabelle 7 gibt auch für Beispiel 4 die Ergebnisse der Messung der Haftfestigkeit wie in Beispiel 1 gegenüber verschiedenen Materialien für eine Siliconkautschukzusammensetzung an, die erhalten wurde wie oben unter Verwendung von 1,0 Teilen gamma-Methylacryloxypropyltrimethoxysilan anstelle des obigen Vinyltrimethoxysilans. TABELLE 7 BEISPIEL MATERIAL HAFTFESTIGKEIT (kg/cm) Eisen Rostfreier Stahl Messing Aluminium Polyesterharz Melaminharz PBT-Harz
    • BEISPIEL 5
  • 1,0 Teile eines Organopolysiloxans mit Epoxygruppen der Formel (1) wurden mit der in Beispiel 1 erhaltenen Siliconkautschukzusammensetzung A1 vermischt. Die Haftfestigkeit verschiedener Arten von Materialien wurde wie in Beispiel 1 gemessen unter Verwendung dieser Siliconkautschukzusammensetzung und die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben. TABELLE 8 MATERIAL HAFTFESTIGKEIT (kg/cm) Eisen Rostfreier Stahl Messing Aluminium Polyesterharz Melaminharz Plybutylenterephtalat
    • BEISPIEL 6
  • Die folgenden Bestandteile wurden mit 100 Teilen des in Beispiel 1 erhaltenen Siliconkautschukgrundstoffs A vermischt: 1,0 Teile Methylhydrogensiloxandimethylsiloxancopolymer mit Trimethylsiloxansiloxyendgruppen (Viskosität = 7 Centistoke bei 25ºC), das aus 15 mol Methylhydrogensiloxaneinheiten und 3 mol Dimethylsiloxaneinheiten zusammengesetzt war, Chlorplatinsäure-Methylvinylsiloxankomplex in einer Menge, die ausreicht um 10 ppm Platin zu liefern, und 1 ppm Methyltris(methylisobutinoxy)silan.
  • 1,0 Teile Vinyltrimethoxysilan wurden mit 100 Gewichtsteilen der erhaltenen durch Additionsreaktion härtenden Siliconkautschukzusammensetzung vermischt. Diese Zusammensetzung wurde dem Hafttest von Beispiel 1 unterzogen und die Ergebnisse sind in Tabelle 9 als Beispiel 6 angegeben. Zusätzlich wurden 1,0 Teile des Organopolysiloxans mit Epoxygruppen, das in Beispiel 5 verwendet wurde, und 1,0 Teile gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan jeweils mit 100 Gewichtsteilen der obigen durch Additionsreaktion härtenden Siliconkautschukzusammensetzung vermischt. Diese Zusammensetzungen wurden dem Hafttest wie oben unterzogen und die Ergebnisse sind in Tabelle 9 als Beispiel 7 beziehungsweise Beispiel 8 angegeben. TABELLE 9 BEISPIEL MATERIAL Haftfestigkeit (kg/cm) Eisen Rostfreier Stahl Messing Aluminium Polyesterharz Melaminharz
  • Da die warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die aus den Komponenten (A) bis (D) hergestellt wurde, eine warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzung umfaßt, die insbesondere das die Komponente (C) bildende Organohydrogenpolysiloxan und das die Komponente (B) bildende spezifische verstärkende Siliciumdioxid umfaßt, wird sie kennzeichnenderweiser in einen Siliconkautschuk umgewandelt, der sich gut mit anderen Materialien, zum Beispiel Glas, Metall und Kunststoff verbindet und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit hat. Daher ist er geeignet als Klebstoff zum Verbinden verschiedener Arten von Materialien zu einer einzigen Einheit.

Claims (4)

1. Verwendung einer warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung umfassend
(A) 100 Gewichtsteile Organopolysiloxangummi mit der folgenden durchschnittlichen Einheitsformel
RnSiO(4 - n)/2
worin R eine substituierte oder unsubstituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe ist und n 1,9 bis 2,1 ist,
(B) 5 bis 100 Gewichtsteile verstärkendes Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 200 m²/g, das mehr als 3,0 Gewichtsprozent Methoxygruppen enthält und aus der SiO&sub2;- Einheit und Organosiloxaneinheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend R&sub3;SiO1/2-Einheiten, R&sub2;SiO-Einheiten, RSiO3/2-Einheiten und deren Mischungen besteht, worin R wie oben definiert ist, mit dem Vorbehalt, daß das molare Verhältnis von Organosiloxaneinheiten/SiO&sub2;-Einheiten 0,08 : 1 bis 2,0 : 1 ist,
(C) 1 bis 10 Gewichtsteile Organohydrogenpolysiloxan mit mindestens 3 siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in jedem Molekül und
(D) einen härtenden Katalysator in einer Menge, die ausreicht, um die vorliegende Zusammensetzung zu härten, zur Beschichtung verschiedener Arten von Materialien oder zum Verbinden verschiedener Arten von Materialien miteinander ohne Verwendung eines Grundiermittels.
2. Verwendung nach Anspruch 1, worin die warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzung ein Alkoxysilan mit mindestens einer Alkenylgruppe und einer siliciumgebundenen Alkoxygruppe in jedem Molekül oder das Teilhydrolysekondensat davon enthält.
3. Verwendung nach Anspruch 1, worin die warmhärtbare Organopolysiloxanzusammensetzung weiterhin ein Organopolysiloxan mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 50 und mindestens eine Epoxygruppe, mindestens eine Alkenylgruppe und mindestens eine siliciumgebundene Methoxygruppe in jedem Molekül enthält.
4. Verwendung einer warmhärtbaren Organopolysiloxanzusammensetzung nach Anspruch 1 als Klebstoff.
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