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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siliconschaumgummizusammensetzung,
ein Siliconschaumgummi und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Spezieller bezieht sie sich auf eine Siliconschaumgummizusammensetzung,
die ein Siliconschaumgummi mit feinen einheitlichen Zellen ergibt,
ein Siliconschaumgummi und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
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Aufgrund
ihrer hervorragenden Wärme-
und Wetterbeständigkeit
und ihres leichten Gewichts werden Siliconschaumgummis für Automobilteile,
wie etwa als Füllmaterialien,
Dichtungen und O-Ringe; als Ummantelungsmaterialien für Walzen
in Kopierern und als Dichtmaterialien verschiedener Arten verwendet.
Eine Zahl von Siliconschaumgummizusammensetzungen wurde bis heute
vorgeschlagen. Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho-44-461 und japanische
Patentanmeldung Offenlegungsnr. 7-247436 zum Beispiel lehren Siliconschaumgummizusammensetzungen,
die thermisch zersetzbare organische Treibmittel, wie etwa Azobisisobutyronitril, enthalten.
Siliconschaumgummis jedoch, die aus diesen Zusammensetzungen hergestellt
werden, haben häufig
grobe Zellen, was es schwierig macht, konsistent Siliconschaumgummis
mit feinen einheitlichen Zellen herzustellen. Demgemäß besteht
ein Bedarf an einer Siliconschaumgummizusammensetzung mit feineren
einheitlicheren Zellen.
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JP 08 012 795 A beschreibt
eine Siliconschaumgummizusammensetzung, die ein Polymer auf Polyorganosiloxanbasis,
einen verstärkenden
Siliciumdioxid-Füllstoff
und ein Härtungsmittel,
das mit thermisch expandierbaren Mikrokapseln, die bei einer Temperatur
von 80 bis 200°C
expandieren, gemischt ist, und ein organisches Blähmittel
enthält.
Ein Beispiel für
thermisch expandierbare Mikrokapseln hat einen Isoprenkern, der
in einem Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymer verkapselt ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Siliconschaumgummizusammensetzung, die
ein Siliconschaumgummi mit feinen einheitlichen Zellen ergibt, ein
Siliconschaumgummi und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Siliconschaumgummizusammensetzung,
ein Siliconschaumgummi und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Die Siliconschaumgummizusammensetzung enthält (A) 100 Gewichtsteile Organopolysiloxanharz,
das durch die mittlere Struktureinheit RaSiO(4-a)/2 beschrieben ist, worin R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe
oder Halogenalkyl ist und a gleich 1,8 bis 2,3 ist, und das eine
Viskosität
bei 25°C von
1.000.000 mPa·s
oder darüber
aufweist, (B) 1 bis 400 Gewichtsteile anorganischen Füllstoff,
(C) 0,01 bis 50 Gewichtsteile hohle thermoplastische Harzteilchen,
(D) 0,1 bis 10 Gewichtsteile thermisch zersetzbare Blähmittel
und (E) ein Härtungsmittel
in einer Menge, die ausreichend ist, um die Zusammensetzung zu härten.
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Siliconschaumgummizusammensetzung,
enthaltend:
- (A) 100 Gewichtsteile Organopolysiloxanharz,
beschrieben durch mittlere Struktureinheit RaSiO(4-a)/2, worin R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe
oder Halogenalkyl ist und a gleich 1,8 bis 2,3 ist, und das eine
Viskosität
bei 25°C von
1.000.000 mPa·s
oder darüber
aufweist,
- (B) 1 bis 400 Gewichtsteile anorganischen Füllstoff,
- (C) 0,01 bis 50 Gewichtsteile hohle thermoplastische Harzteilchen,
die aus thermoplastischen Harzschalen mit einem Erweichungspunkt
von 40°C
bis 200°C
bestehen und darin eingeschlossen ein Inertgas aufweisen, wobei
das thermoplastische Harz ein Siliconharz, ein Acrylharz oder ein
Polycarbonatharz ist,
- (D) 0,1 bis 10 Gewichtsteile thermisch zersetzbares Blähmittel
und
- (E) ein Härtungsmittel
in einer Menge, die ausreichend ist, um die Zusammensetzung zu härten.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Siliconschaumgummi, das durch
Wärmehärtung der
Siliconschaumgummizusammensetzung hergestellt wird. Eine dritte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer
Siliconschaumgummizusammensetzung, umfassend die Schritte: Vereinigen der
Komponenten (A) und (B), um eine Siliconkautschukgrundmischung zu
bilden, und Einbringen von Komponenten (C), (D) und (E) in die Siliconkautschukgrundmischung.
Ein vierte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Siliconschaumgummigegenstandes, umfassend
die Schritte des Härtens
der vorliegenden Zusammensetzung durch Erwärmen auf eine Temperatur gleich
oder oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Harzes
der Komponente (C).
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Komponente
(A) ist der Hauptbestandteil der vorliegenden Zusammensetzung. Komponente
(A) muss eine Viskosität
bei 25°C
von 1.000.000 mPa·s oder
darüber
und vorzugsweise 5.000.000 mPa·s oder
darüber
aufweisen. Da Komponente (A) ein "Gum" ist,
wird sie eine Williams-Plastizität
von 50 oder größer, vorzugsweise
100 oder größer und
bevorzugter 120 oder größer aufweisen.
Der Polymerisationsgrad von Komponente (A) beträgt typischerweise 3.000 bis
20.000, wobei das gewichtsmittlere Molekulargewicht 20 × 104 oder darüber beträgt. Die Klasse von Verbindungen,
die als Organopolysiloxangums bekannt sind, die als Hauptbestandteile
in mit organischem Peroxid härtenden
walzbaren Zusammensetzungen verwendet werden, kann als Komponente
(A) verwendet werden. Komponente (A) besteht aus einem Organopolysiloxanharz,
dargestellt durch die mittlere Einheitsformel RaSiO(4-a)/2, worin R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe oder
ein Halogenalkyl ist und a gleich 1,8 bis 2,3 ist. Monovalente Kohlenwasserstoffgruppen,
die durch R dargestellt werden, umfassen Alkyle, wie etwa Methyl,
Ethyl und Propyl; Alkenyle, wie etwa Vinyl und Allyl; Cycloalky le,
wie etwa Cyclohexyl; Aralkyle, wie etwa Phenylethyl, und Aryle,
wie etwa Phenyl und Tolyl. Halogenalkylgruppen, dargestellt durch
R, umfassen 3,3,3-Trifluorpropyl und 3-Chlorpropyl.
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Wenn
das Härtungsmittel
aus entweder einem Alkylperoxid oder einem Platinkatalysator in Verbindung
mit einem Organopolysiloxan, das siliciumgebundene Wasserstoffatome
enthält,
besteht, muss das Organopolysiloxanharzmolekül mindestens zwei siliciumgebundene
Alkenyle aufweisen. Alkenyl bezieht sich hierin z. B. auf Vinyl-,
Allyl-, Propenyl- und Hexenylgruppen. Die Molekularstruktur von Komponente
(A) kann linear oder linear mit Verzweigungen sein. Komponente (A)
kann ein Homopolymer, Copolymer oder ein Blend von Polymeren sein. Spezielle
Beispiele für
die Siloxaneinheit der Komponente (A) sind Dimethylsiloxan-, Methylvinylsiloxan-, Methylphenylsiloxan-
und (3,3,3-Trifluorpropyl)methylsiloxaneinheiten. Beispiele für Endgruppen
der Molekülkette
sind Trimethylsiloxy-, Dimethylvinylsiloxy-, Methylvinylhydroxysiloxy-
und Dimethylhydroxysiloxygruppen. Beispiele für solche Organopolysiloxanharze
umfassen Methylvinylpolysiloxanharz, das an beiden Enden mit Trimethylsiloxygruppen
endblockiert ist, ein Copolymerharz von Methylvinylsiloxan und Dimethylsiloxan,
das an beiden Enden mit Trimethylsiloxygruppen endblockiert ist,
Dimethylpolysiloxanharz, das an beiden Enden mit Dimethylvinylsiloxygruppen
endblockiert ist, ein Copolymerharz von Methylvinylsiloxan und Dimethylsiloxan,
das an beiden Enden mit Dimethylvinylsiloxygruppen endblockiert
ist, ein Copolymerharz von Methylvinylsiloxan und Dimethylsiloxan,
das an beiden Enden mit Dimethylhydroxysiloxygruppen endblockiert
ist, ein Copolymerharz von Methylphenylsiloxan, Methylvinylsiloxan
und Dimethylsiloxan, das an beiden Enden mit Methylvinylhydroxysiloxygruppen
endblockiert ist, und ein Copolymerharz von (3,3,3-Trifluorpropyl)methylsiloxan,
Methylvinylsiloxan und Dimethylsiloxan, das an beiden Enden mit
Methylvinylhydroxysiloxygruppen endblockiert ist.
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Beispiele
für anorganische
Füllstoffe
der Komponente (B) sind verstärkende
Füllstoffe,
wie etwa feinverteiltes Siliciumdioxid (zum Beispiel trockentechnisch
hergestellte Kieselsäure
oder nasstechnisch hergestelltes Kieselsäure) und fein verteilte Siliciumdioxide,
deren Oberflächen
hydrophob gemacht wurden, zum Beispiel mit einem Organochlorsilan,
Organoalkoxysilan, Hexaorganodisilazan, Organosiloxanoligomer, und
halbverstärkende
oder verstreckende Füllstoffe,
wie etwa pulverisierter Quarz, Diatomeenerde, schweres Calciumcarbonat, leichtes
Calciumcarbonat, Magnesiumoxid, Calciumsilicat, Glimmer, Aluminiumoxid,
Aluminiumhydroxid und Ruß.
In übermäßig großen Mengen
ist Komponente (B) schwierig in Komponente (A) einzubringen, deshalb
ist der Bereich von 1 bis 400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile
Komponente (A) bevorzugt. Bevorzugter ist es, 1 bis 100 Gewichtsteile
der verstärkenden
Füllstoffe
und 1 bis 150 Gewichtsteile der halbverstärkenden oder verstreckenden
Füllstoffe pro
100 Gewichtsteile Komponente (A) zu verwenden.
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Die
hohlen thermoplastischen Harzteilchen der Komponente (C) dienen
als Keimbildner für
die Zellbildung und machen auch die Zellverteilung einheitlich.
Eine beispielhafte Komponente (C) ist ein Material, das aus thermoplastischen
Harzschalen mit einem Inertgas darin eingeschlossen besteht. Die thermoplastische
Harze sind Siliconharzen, Acrylharzen und Polycarbonatharzen ausgewählt. Das
thermoplastische Harz einen Erweichungspunkt von 40 bis 200°C und insbesondere
von 60 bis 180°C.
Inertgase umfassen Luft, Stickstoffgas und Heliumgas. Die mittlere
Teilchengröße der Komponente
(C) liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,1 bis 500 μm und bevorzugter
von 1 bis 50 μm.
Komponente (C) kann zum Beispiel hergestellt werden, indem eine wässrige Dispersion
eines thermoplastischen Harzes, gelöst in einem Lösungsmittel,
aus einer Sprühdüse in einen
erhitzten Luftstrom gesprüht
wird und das organische Lösungsmittel
verdampft, während das
thermoplastische Harz granuliert wird. Komponente (C) wird zu der
vorliegenden Zusammensetzung in einer Menge von 0,01 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise
0,1 bis 40 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile Komponente (A)
gegeben.
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Komponente
(D), ein thermisch zersetzbares Blähmittel, kann unter Blähmitteln
ausgewählt
sein, die in der Technik zur Verwendung mit Siliconschaumgummizusammensetzungen
bekannt sind. Beispiele für
Komponente (D) sind anorganische Blähmittel, wie etwa Natriumhydrogencarbonat,
Natriumbicarbonat und Calciumazid; Azoverbindungen, wie etwa Azobisisobutyronitril,
2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), Dimethyl-2,2-azobisisobutyrat
und Azodicarbonamid; Nitrosoverbindungen, wie etwa N,N'-Dinitrosopentamethylentetraamin
und N,N'-Dimethyl-N,N'-dinitrosoterphthalamid;
Sulfonylhydrazidverbindungen, wie etwa p-Toluolsulfonylhydrazid, 4,4'-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid und Diphenylfulon-3,3'-disulfonylhydrazid;
Carbonylhydrazinverbindungen, wie etwa 2-Propensäurehydrazid und Acetylhydrazin,
und Diazidoverbindungen, wie etwa 4,4'-Diazidodiphenyl, 4,4'-Diazidobenzophenon und 2,5-Diazidotoluol.
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Komponente
(D) kann aus einem einzelnen oder zwei oder mehr thermisch zersetzbaren
Blähmitteln
in Kombination bestehen.
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Komponente
(D) wird in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile
Komponente (A) verwendet. Mengen von weniger als 0,1 Gewichtsteile
ergeben keine Siliconschaumgummis mit angemessenen Expansionskoeffizienten,
wohingegen Mengen im Überschuss
von 10 Gewichtsteilen Probleme, wie etwa beeinträchtigte Härte, erzeugen können.
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Komponente
(E), das Härtungsmittel,
ist ein organisches Peroxid oder ein Platinkatalysator und ein Organopolysiloxan,
das siliciumgebundenen Wasserstoff enthält. Beispiele der ersteren
Art von Härtungsmittel,
nämlich
organische Peroxide, umfassen Benzoylperoxid, t-Butylperbenzoat,
o-Methylbenzoylperoxid, p-Methylbenzoylperoxid, m-Methylbenzoylperoxid,
Dicumylperoxid und 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan. Die
Menge des organischen Peroxids beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile
pro 100 Gewichtsteile Komponente (A).
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Wenn
Komponente (E) ein Platinkatalysator und ein Organopolysiloxan,
das siliciumgebundenen Wasserstoff enthält, ist, sind Beispiele für den Platinkatalysator
fein verteiltes Platin, Platinmohr, Chloroplatinsäure, alkoholmodifizierte
Chloroplatinsäure, Chloroplatinsäure/Olefin-Komplexe,
Chloroplatinsäure/Alkenylsiloxan-Komplexe
und Chloroplatinsäure/Divinyltetramethyldisiloxan-Komplexe.
Bei bevorzugter Durchführung
beträgt
die Menge der Komponente, ausgedrückt als metallisches Platin,
0,1 bis 500 ppm (Gewichtsbasis) der Gesamtzusammensetzung. Organopolysiloxane,
die siliciumgebundenen Wasserstoff enthalten, sind Vernetzungsmittel
und in Gegenwart von Platinkatalysatoren reagieren sie mit den Alkenylgruppen
in Komponente (A), um die vorliegenden Zusammensetzungen zu härten. Beispiele für Organopolysiloxane,
die siliciumgebundenen Wasserstoff enthalten, sind Methylhydridopolysiloxan,
das an beiden Enden mit Trimethylsiloxygruppen endblockiert ist,
ein Copolymer von Methylhydridopolysiloxan und Dimethylsiloxan,
das an beiden Enden mit Trimethylhydridosiloxygruppen endblockiert
ist, ein Copolymer von Methylhydridosiloxan und Dimethylsiloxan,
das an beiden Enden mit Trimethylsiloxygruppen endblockiert ist,
und ein Copolymer von Methylhydridosiloxan und Dimethylsiloxan, das
an beiden enden mit Dimethylhydridosiloxygruppen endblockiert ist,
und Tetramethyltetrahydridocyclotetrasiloxan. Bei bevorzugter Durchführung wird
die Menge des Organopolysiloxans, das siliciumgebundenen Wasserstoff
enthält,
so sein, dass das Molverhältnis
von siliciumgebundenem Wasserstoff zu Alkenylgruppen in Komponente
(A) von 0,5:1 bis 10:1 reicht. Verbindungen, die in der Technik
als Mittel zur Steuerung der katalytischen Aktivität von Platinkatalysatoren
bekannt sind, wie etwa 1-Ethinylcyclohexanol, 3-Methyl-1-penten-3-ol
oder Benzotriazol, können
ebenso zugegeben werden.
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Die
vorliegende Zusammensetzung enthält Komponenten
(A) bis (E), die hierin oben beschrieben sind. Additive, die in
der Technik zur Einbringung in Siliconschaumgummizusammensetzungen
bekannt sind, können
ebenso enthalten sein, vorausgesetzt, dass die Ziele der Erfindung
dadurch nicht beeinträchtigt
werden. Beispiele für
solche Additive umfassen Wärmestabilitätsmittel,
wie etwa Eisenoxid, Ceroxid und Fettsäurecersalze; Flammverzögerungsmittel,
wie etwa Mangancarbonat, Zinkcarbonat und pyrogenes Titandioxid;
Pigmente, wie etwa rotes Eisenoxid, Titandioxid und Ruß, und Siliconöle, wie etwa
Dimethylsiliconöl
und Methylphenylsiliconöl. Die
vorliegende Zusammensetzung kann leicht hergestellt werden, indem
Komponenten (A) bis (E) plus irgendwelche anderen Bestandteile,
die erforderlich sein mögen,
vermischt werden. Bei bevorzugter Durchführung wird Komponente (A) mit
Komponente (B) vorgemischt, um eine Siliconkautschukgrundmischung
herzustellen, zu welcher dann Komponenten (C), (D) und (E) gegeben
werden. Wenn der verstärkende
Füllstoff
trockentechnisch hergestelltes Siliciumdioxid ist, das nicht behandelt
worden ist, um es hydrophob zu machen, ist es vorzuziehen, die Siliconkautschukgrundmischung
unter Hinzufügen
eines Weichmachers, wie etwa Dimethylpolysiloxanoligomer, das an
beiden Enden mit Silanolgruppen endblockiert ist, oder Diphenylsilandiol,
herzustellen. Beispiele für
Herstellungsgeräte
sind Knetmischer, kontinuierliche Knetextruder und andere Mix- oder Mischeinheiten.
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Siliconschaumgummis
können
aus den vorliegenden Zusammensetzungen hergestellt werden, indem
die Zusammensetzung auf eine Temperatur gleich oder oberhalb des
Erweichungspunkts des thermoplastischen Harzes von Komponente (C)
erwärmt
und gehärtet
wird. Siliconschaumgummis werden durch Aufblähen und Härten der Zusammensetzungen
der Erfindung gebildet. Siliconschaumgummis, die in dieser Art und
Weise hergestellt werden, haben feine einheitliche Zellen und hervorragende mechanische
Festigkeit, was sie als Konstruktionsmaterial, luftdichtbleibende
Dichtungen, feuerbeständige
Dichtungen, Dichtmaterialien, O-Ringe und Polstermaterialien, ebenso
wie als Ummantelungsmaterialien für Walzen in Kopierern nützlich macht. Das
Siliconschaumgummi kann durch Strangpressen oder Formpressen hergestellt
werden.
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Beispiele
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Ein
vollständigeres
Verständnis
der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele bereitgestellt.
Anteile sind auf einer Gewichtsbasis ausgedrückt. Viskosität und Williams-Plastizität wurden
bei 25°C
gemessen. Williams-Plastizität
wurde wie folgt gemessen.
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Williams-Plastizität wurde
nach einem Pastizitätstest
gemäß JIS K6249:
1997 "Testverfahren
für ungehärtete und
gehärtete
Siliconkautschuke" gemessen.
Ein rohrförmiger
Prüfkörper (2
cm3 Volumen) wurde aus Siliconharz hergestellt.
Der Prüfkörper wurde
sandwichartig zwischen Stücken
von Zellophanpapier angeordnet und in einen Plastometer mit parallelen
Platten (WILLIAMS PLASTOMETER, hergestellt von Shimadzu Seisakusho),
der mit einem Messuhr ausgestattet war, gegeben. Eine Last von 49
N wurde angewandt und nach 2 Minuten wurde die Messuhr abgelesen.
Prüfkörperdicke
(mm) wurde aufgezeichnet und mit 100 multipliziert, um die Plastizität zu ergeben.
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Bezugsbeispiel
1. Ein Siliconharz (Erweichungspunkt 80°C, relative Dichte 1,20), das
aus Dimethylsiloxaneinheiten und Methylphenylsiloxaneinheiten in
einem 22:78-Molverhältnis
bestand, wurde in Dichlormethan aufgelöst und die resultierende Lösung (Feststoffgehalt
30 Gew.-%) wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 cm3/min
zusammen mit reinem Wasser, das mit einer Geschwindigkeit von 25 cm3/min zugeführt wurde, einem dynamischen Mischer
zugeführt,
wo sie vermischt wurden, um eine wässrige Dispersion zu erzeugen.
Unter Verwendung einer Zweistoffdüse wurde die wässrige Dispersion kontinuierlich
in einen Sprühtrockner
mit einem heißen
Stickstoffgas als Träger
gesprüht.
Die Temperatur des heißen Stickstoffgasstroms
betrug 70°C
und der Druck betrug 0,05 MPa. Die resultierenden hohlen Siliconharzteilchen
wurden 24 Stunden in eine wässrige
Lösung
eingetaucht, die aus 100 Teilen reinem Wasser und 1 Teil nichtionischer
oberflächenaktiver
Substanz (Trimethylnonanolethylenoxidaddukt) bestand. Aufschwimmende
hohle Siliconharzteilchen wurden abgetrennt und gesammelt. Die hohlen
Siliconharzteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 40 μm, eine mittlere
Dicke der Schalenwand von 4 μm
und enthielten Stickstoffgas darin eingeschlossen.
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Bezugsbeispiel
2. Ein Acrylharz mit einem Erweichungspunkt von 85°C (Handelsname
ELVACITE 2008, hergestellt von DuPont) wurde im Dichlormethan aufgelöst und die
resultierende Dichlormethanlösung
(Feststoffgehalt 10 Gew.-%) wurde mit einer Geschwindigkeit von
100 cm3/min zusammen mit reinem Wasser,
das mit einer Geschwindigkeit von 25 cm3/min
zugeführt
wurde, einem dynamischen Mischer zugeführt, wo sie vermischt wurden,
um eine wässrige
Dispersion zu erzeugen. Unter Verwendung einer Zweistoffdüse wurde
die Dispersion kontinuierlich in einen Sprühtrockner mit einem heißen Stickstoffgasstrom
als Träger
gesprüht.
Die Temperatur des heißen
Stickstoffgasstroms betrug 80°C
und der Druck betrug 0,025 MPa. Die resultierenden hohlen Acrylharzteilchen
wurden 24 Stunden in eine wässrige
Lösung
getaucht, die aus 100 Teilen reinem Wasser und 1 Teil nichtionischer
oberflächenaktiver
Substanz (Trimethylnonanolethylenoxidaddukt) bestand. Aufschwimmende
hohle Acrylharzteilchen wurden abgetrennt und gesammelt. Die hohlen
Acrylharzteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 20 μm und eine
mittlere Dicke der Schalenwand von 4 μm und enthielten Stickstoffgas
darin eingeschlossen.
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Beispiel
1. 100 Teile eines Organopolysiloxanharzes (Viskosität 20.000.000
mPa·s,
Williams-Plastizität
160), das aus 99,6 Molprozent Dimethylsiloxaneinheiten und 0,4 Molprozent
Methylvinylsiloxaneinheiten bestand und an beiden Enden mit Dimethylvinylsiloxygruppen
endblockiert war, 10 Teile Dimethylsiloxanoligomer, das an beiden
Enden mit Sila nolgruppen endblockiert war und eine Viskosität von 60
mPa·s
hatte, und 40 Teile trockentechnisch hergestelltes Siliciumdioxid
mit einer spezifischen Oberfläche
von 200 m2/g wurden in einen Knetmischer
eingefüllt
und unter Erwärmen
geknetet, bis sie homogen waren, um eine Siliconkautschukgrundmischung
herzustellen. Zu 100 Teilen der Siliconkautschukgrundmischung wurden
0,4 Teile p-Methylbenzoylperoxid, 0,5 Teile Dicumylperoxid, 1 Teil der
hohlen Siliconteilchen, die in Bezugsbeispiel 1 hergestellt wurden,
und 2 Teile Azobisisobutyronitril gegeben. Die Mischung wurde gleichmäßig mit
einem Paar Walzen geknetet, um eine Siliconschaumgummizusammensetzung
herzustellen. Die Zusammensetzung wurde zu einer 3 mm dicken Platte
geformt, die dann gehärtet
wurde, indem sie 10 Minuten in einem Ofen bei 230°C erhitzt
wurde, um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Der Expansionskoeffizient
der Siliconschaumgummiplatte betrug 2,8. Die Zellen der Siliconschaumgummiplatte
wurden untersucht und es wurde festgestellt, dass sie im Wesentlichen
einheitlich mit einem mittleren Zelldurchmesser von 150 μm waren.
Für Vergleichszwecke
wurde ein Siliconschaumgummizusammensetzung in der gleichen Art
und Weise hergestellt, ausgenommen, dass die 2 Teile Azobisisobutyronitril weggelassen
wurden, und eine Siliconschaumgummiplatte wurde aus der Zusammensetzung
in der obigen Art und Weise hergestellt. Als die Eigenschaften der
Siliconschaumgummiplatte gemessen wurden, wurde festgestellt, dass
der Expansionskoeffizient 1,5 betrug.
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Beispiel
2. Die Siliconschaumgummizusammensetzung aus Beispiel 1 wurde in
einen Einfachschneckenextruder mit einem Durchmesser von 65 mm eingefüllt und
zu einem Röhrenprofil
extrudiert. Das Produkt wurde 4 Minuten in einem Ofen bei 230°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiröhre herzustellen.
Diese Siliconschaumgummiröhre
hatte im Wesentlichen einheitliche Zellen mit einem mittleren Zelldurchmesser
von 120 μm.
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Beispiel
3. 16 cm3 der Siliconschaumgummizusammensetzung
aus Beispiel 1 wurden in ein Presswerkzeug (Kapazität des Hohlraums
32 cm3) eingefüllt und 15 Minuten bei 170°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Diese Siliconschaumgummiplatte
füllte
die Form gut aus und hatte im Wesentlichen einheitliche Zellen.
Zellgröße betrug
100 μm.
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Beispiel
4. 100 Teile eines Organopolysiloxanharzes (Viskosität 20.000.000
mPa·s,
Williams-Plastizität
160), das aus 99,6 Molprozent Dimethylsiloxaneinheiten und 0,4 Molprozent
Methylvinylsiloxaneinheiten bestand und an beiden Enden mit Dimethylvinylsiloxygruppen
endblockiert war, 5 Teile eines Dimethylsiloxanoligomers, das an
beiden Enden mit Silanolgruppen endblockiert war und eine Viskosität von 60
mPa·s
hatte, 15 Teile trockentechnisch hergestelltes Siliciumdioxid mit
einer spezifischen Oberfläche
von 200 m2/g und 25 Teile nasstechnisch
hergestelltes Siliciumdioxid mit einer spezifischen Oberfläche von
130 m2/g wurden in einen Knetmischer eingefüllt und
unter Erwärmen
bis zur Homogenität
geknetet, um eine Siliconkautschukgrundmischung herzustellen. Zu
100 Teilen der resultierenden Siliconkautschukgrundmischung wurden
1 Teil trimethylsiloxyendblockiertes Dimethylsiloxan/Methylhydridosiloxan-Copolymer
(Viskosität
25 mPa·s),
0,002 Teile 1-Ethinyl-1-cyclohexanol (ein Hydrosilylierungsinhibitor),
ein Chloroplatinsäure/Tetramethyldivinyldisiloxan-Komplex
in einer Menge, die äquivalent
zu 3 ppm (bezogen auf Gewicht) als Platinatome pro 100 Teile des
Organopolysiloxanharzes, bezogen auf Gewicht, war, 0,5 Teile der
hohlen Acrylharzteilchen, die in Bezugsbeispiel 2 hergestellt wurden,
und 4 Teile N,N-Dinitrosopentamethylentetramin gegeben. Die Mischung
wurde gleichmäßig auf
einer Zweiwalzenmühle
geknetet, um eine Siliconschaumgummizusammensetzung herzustellen.
Die Zusammensetzung wurde zu einer 3 mm dicken Platte geformt, die
dann gehärtet
wurde, indem sie in einem Ofen bei 230°C 10 Minuten erhitzt wurde,
um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Die Zellen der Siliconschaumgummiplatte
waren einheitlich und hatten einen mittleren Durchmesser von 240 μm.
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Beispiel
5. Die Siliconschaumgummizusammensetzung aus Beispiel 4 wurde in
einen Einfachschneckenextruder mit einem Durchmesser von 65 mm eingefüllt und
zu einem Röhrenprofil
extrudiert. Das Produkt wurde 5 Minuten in einem Ofen bei 230°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiröhre
zu erzeugen. Die Siliconschaumgummiröhre hatte einheitliche Zellen
mit einem mittleren Zelldurchmesser von 220 μm.
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Beispiel
6. 16 cm3 der Siliconschaumgummizusammensetzung
aus Beispiel 4 wurden in ein Presswerkzeug (Kapazität des Hohlraums
32 cm3) eingefüllt und 20 Minuten bei 170°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Diese Siliconschaumgummiplatte
füllte
die Form gut aus und hatte im Wesentlichen einheitliche Zellen.
Zellgröße betrug
210 μm.
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Beispiel
7. Die Siliconschaumgummizusammensetzung, die in Beispiel 1 hergestellt
wurde, wurde auf die Außenseite
eines Walzenkerns beschichtet und in eine Walzenform eingesetzt.
Unter Verwendung eines Presswerkzeugs wurde die Siliconschaumgummizusammensetzung
durch 10-minütiges
Erwärmen
bei 170°C
gehärtet,
um eine siliconschaumgummiummantelte Walze herzustellen. Die Zellen
der siliconschaumgummiummantelten Walze wurden untersucht und es
wurde festgestellt, dass sie im Wesentlichen einheitlich mit einem
mittleren Zelldurchmesser von 150 μm waren.
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Beispiel
8. Die Siliconschaumgummizusammensetzung, die in Beispiel 4 hergestellt
wurde, wurde auf die Außenseite
eines Walzenkerns beschichtet und in eine Walzenform eingesetzt.
Unter Verwendung eines Presswerkzeugs wurde die Siliconschaumgummizusammensetzung
durch 10-minütiges
Erwärmen
bei 170°C
gehärtet,
um eine siliconschaumgummiummantelte Walze herzustellen. Die Zellen
der siliconschaumgummiummantelten Walze wurden untersucht und man
hat festgestellt, dass sie im Wesentlichen einheitlich mit einem
mittleren Zelldurchmesser von 180 μm waren.
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Vergleichsbeispiel
1. Eine Siliconschaumgummizusammensetzung wurde wie in Beispiel
1 hergestellt, aber die hohlen Siliconharzteilchen, die in Beispiel
1 verwendet wurden, wurden weggelassen. Die Zusammensetzung wurde
zu einer 3 mm dicken Platte geformt, die dann gehärtet wurde,
indem sie in einem Ofen bei 230°C
10 Minuten erhitzt wurde, um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen.
Die Zellen der Siliconschaumgummiplatte wurden untersucht und es
wurde festgestellt, dass sie im Wesentlichen einheitlich waren,
aber der mittlere Durchmesser betrug 300 μm.
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Vergleichsbeispiel
2. Die Siliconschaumgummizusammensetzung aus Vergleichsbeispiel
1 wurde in einen Einfachschneckenextruder mit einem Durchmesser
von 65 mm eingefüllt
und zu einem Röhrenprofil
extrudiert. Das Produkt wurde 5 Minuten in einem Ofen bei 230°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiröhre
herzustellen. Die Zellen der Siliconschaumgummiröhre wurden untersucht und es wurde
festgestellt, dass sie im Wesentlichen einheitlich waren, aber der
mittlere Durchmesser betrug 300 μm.
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Vergleichsbeispiel
3. 16 cm3 der Siliconschaumgummizusammensetzung
aus Vergleichsbeispiel 1 wurden in ein Presswerkzeug (Kapazität des Hohlraums
32 cm3) eingefüllt und 15 Minuten bei 170°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Die Zellen der Siliconschaumgummiplatte
wurden untersucht und es wurde festgestellt, dass sie im Wesentlichen
einheitlich waren, aber der mittlere Durchmesser war so groß wie 280 μm.
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Vergleichsbeispiel
4. Eine Siliconschaumgummizusammensetzung wurde wie in Beispiel
4 hergestellt, aber die hohlen Acrylharzteilchen, die in Beispiel
4 verwendet wurden, wurden weggelassen. Die Zusammensetzung wurde
zu einer 3 mm dicken Platte geformt, die dann gehärtet wurde,
indem sie in einem Ofen bei 230°C
10 Minuten erhitzt wurde, um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen.
Die Siliconschaumgummiplatte hatte uneinheitliche Zellen, wobei
einige Zellen so groß wie
750 μm im
Durchmesser waren.
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Vergleichsbeispiel
5. Die Siliconschaumgummizusammensetzung aus Vergleichsbeispiel
4 wurde in einen Einfachschneckenextruder mit einem Durchmesser
von 65 mm eingefüllt
und zu einem Röhrenprofil
extrudiert. Das Produkt wurde 5 Minuten in einem Ofen bei 230°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiröhre
herzustellen. Die Zellen der Siliconschaumgummiröhre wurden untersucht und es wurde
festgestellt, dass sie uneinheitlich waren, wobei einige Zellen
so groß wie
680 μm im
Durchmesser waren.
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Vergleichsbeispiel
6. 16 cm3 der Siliconschaumgummizusammensetzung
aus Vergleichsbeispiel 4 wurden in ein Presswerkzeug (Kapazität des Hohlraums
32 cm3) eingefüllt und 15 Minuten bei 170°C erhitzt,
um eine Siliconschaumgummiplatte herzustellen. Die Zellen der Siliconschaumgummiplatte
wurden untersucht und es wurde festgestellt, dass sie uneinheitlich
waren, wobei einige Zellen so groß wie 630 μm im Durchmesser waren.