DE69001206T2 - Silikon-Klebstoff-Zusammensetzungen. - Google Patents

Silikon-Klebstoff-Zusammensetzungen.

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DE69001206T2
DE69001206T2 DE90112088T DE69001206T DE69001206T2 DE 69001206 T2 DE69001206 T2 DE 69001206T2 DE 90112088 T DE90112088 T DE 90112088T DE 69001206 T DE69001206 T DE 69001206T DE 69001206 T2 DE69001206 T2 DE 69001206T2
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    • C09J183/04—Polysiloxanes
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Silicon- Klebstoffzusammensetzungen vom Additionsreaktionstyp. Mehr im besonderen bezieht sie sich auf wärme- und feuchtigkeitsbeständige Siliconzusammensetzungen mit ausgezeichneter Haftung an Kunststoffmaterialien, wie Polybutylenterephthalaten, Phenolharzen und Epoxyharzen.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Siliconzusammensetzungen, die durch die Reaktion einer Hydrosilylgruppe und einer Alkenylgruppe, die an ein Siliciumatom gebunden ist, härtbar sind, sind im Stande der Technik bekannt.
  • Gehärtete Produkte solcher Siliconzusammensetzungen haben jedoch keine Klebstoffeigenschaften. Wenn daher solche Siliconzusammensetzungen z.B. in elektrische und elektronische Teile gespritzt und darin gehärtet werden, dann dringt Feuchtigkeit leicht durch den Spalt, der zwischen den Teilen und den gehärteten Siliconzusammensetzungen gebildet ist, und verursacht so Korrosion und Verschlechterung der Isolation. Es ist daher versucht worden, die Probleme durch Einbeziehen adhäsionsfördernder Verbindungen bzw. Haftmittel in solche Zusammensetzungen zu lösen.
  • Verbindungen, die im Stande der Technik zur Förderung der Adhäsions- bzw. Klebeeigenschaften von Siliconkautschuk-Zusammensetzungen bekannt sind, schließen z.B. Alkenylgruppen aufweisende Alkoxysilane (JP-PS 36 255/72 und 34 362/79), Epoxyverbindungen in Kombination mit Carbonsäureanhydriden (JP-OS 37 157/79), Epoxygruppen enthaltende Alkoxysilane in Kombination mit Vinyl- und Hydroxylgruppen enthaltenden Siloxanen (JP-OS 144 960/78), Alkoxysilane oder -siloxane, die sowohl Epoxygruppen als auch Alkenylgruppen enthalten (JP-OS 24 258/77 und 147 657), Hydrogensiloxane, die an das Siliciumatom gebundene Oxirangruppe enthalten (JP-OS 240 360/87), Acryloxyalkylalkoxysilane, die in Kombination mit organischen Peroxiden benutzt werden (JP-OS 26 855/75), Alkylenpropenoxysilane oder Alkylenpropenoxysiloxane (JP-OS 3 460/75) und Isocyanursäuren, die mit Silanen oder Siloxanen substituiert sind (JP-OS 137 355/82), ein. Es ist in der JP-OS 94 068/75 offenbart, daß ethylenisch ungesättigte Gruppen enthaltende Isocyanurate, die als Hemmer für die Additionsreaktion benutzt worden sind, auch Klebeeigenschaften schaffen. Mit der kürzlichen Entwicklung und dem raschen Fortschreiten neuer Substratmaterialien, insbesondere synthetischer Kunststoffmaterialien, ist es jedoch zunehmend schwierig geworden, die Klebeeigenschaften von Siliconzusammensetzungen zu verbessern, indem man die oben genannten Haftmittel benutzt. Und dies, weil Substratmaterialien, die bisher aus leicht zu verklebendem Metall, wie Aluminium, Kupfer, Nickel usw., hergestellt waren, in vielen Anwendungen durch Substrate ersetzt wurden, die aus schwer zu verklebenden synthetischen Kunststoffmaterialien hergestellt waren. Es war daher erwünscht, Siliconzusammensetzungen zu schaffen, die Adhäsion an einer breiten Vielfalt synthetischer Kunststoffmaterialien aufweisen.
  • In der JP-OS 48 853/79 ist offenbart, daß die Verbindung der folgenden Formel:
  • in der Lage ist, Siliconzusammensetzungen Klebeeigenschaften zu verleihen. Obwohl Siliconzusammensetzungen, in die diese Verbindung eingearbeitet worden ist, gute Klebeeigenschaften aufweisen, sind die Wärmebeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Klebeeigenschaften der gehärteten Produkte noch ungenügend.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Siliconzusammensetzungen mit ausgezeichneter Haftung an Kunststoffmaterialien zu schaffen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, klebende Siliconzusammensetzungen zu schaffen, die die anfänglichen Eigenschaften, d.h. Kautschukelastizität, selbst unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten in der Lage sind.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Siliconzusammensetzungen zu schaffen, die ausgezeichnete wärmebeständige und feuchtigkeitsbeständige Klebeeigenschaften aufweisen, wenn sie auf solche Kunststoffmaterialien aufgebracht sind, wie oben beschrieben.
  • Es wurde nun gefunden, daß klebende Zusammensetzungen, die nicht nur eine ausgezeichnete Haftung an Kunststoffen aufweisen, sondern die ausgezeichnete Haftung selbst unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufrechtzuerhalten in der Lage sind, erhalten werden können unter Verwendung von mindestens zwei Verbindungen als Haftmitteln, ausgewählt aus reaktiven (meth)acryloxyhaltigen Alkoxysilanen, epoxyhaltigen Alkoxysilanen und Isocyanuraten.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft Silicon-Klebstoffzusammensetzungen umfassend:
  • (A) 100 Gewichtsteile eines Polyorganosiloxans, enthaltend mindestens eine Einheit der folgenden allgemeinen Formel:
  • in der R¹ für eine Alkenylgruppe steht, R² für eine substituiete oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe steht, die keine aliphatisch ungesättigte Bindung aufweist, a für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, b für eine ganze Zahl von 0 bis 2 steht und (a+b) eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
  • (B) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines Polyorganohydrogensiloxans, enthaltend eine Einheit der folgenden allgemeinen Formel:
  • in der R³ für eine substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe steht, c eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist, d für 0 oder 1 steht und (c+d) eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und mindestens 2 an Siliciumatome gebundene Wasserstoffatome enthaltend, wobei die Anzahl der an Siliciumatome gebundenen Wasserstoffatome 0,3 bis 5,0 pro Alkenylrest, der in dem Polyorganosiloxan der Komponente (A) enthalten ist, beträgt,
  • (C) mindestens zwei Mitglieder, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
  • (a) 0,05 bis 15 Gewichtsteile einer Organosiliciumverbindung, enthaltend mindestens eine (Meth)acryloxyalkylgruppe, die an ein Siliciumatom gebunden ist und mindestens zwei an Siliciumatome gebundene Alkoxygruppen,
  • (b) 0,05 bis 15 Gewichtsteile einer Organosiliciumverbindung, enthaltend mindestens eine epoxyring-haltige Gruppe, die an ein Siliciumatom gebunden ist und mindestens zwei an Siliciumatome gebundene Alkoxygruppen, und
  • (c) 0,005 bis 10 Gewichtsteile einer Isocyanuratverbindung der folgenden allgemeinen Formel:
  • worin A für eine Gruppe steht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkenylgruppen, (Meth)acryloxyalkylgruppen, acetylenisch ungesättigten Gruppen und -(CH&sub2;)&sub3;SiR&sup4;e(OR&sup5;)3-e, in der R&sup4; eine substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, R&sup5; eine Alkylgruppe mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen ist und e eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist und
  • (D) eine katalytische Menge einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Platinverbindungen, Palladiumverbindungen und Rhodiumverbindungen.
  • Das Polyorganosiloxan der Komponente A enthält mindestens eine Alkenylgruppe direkt an ein Siliciumatom gebunden. Das Polyorganosiloxan kann entweder eine gerade Kette, eine verzweigte Kette oder eine Mischung davon sein. Geradkettige Polyorganosiloxane sind wegen der Einfachheit der Synthese und der Elastizität der resultierenden Klebstoffzusammensetzugen bevorzugt. Als Beispiel für R¹ in der oben angegebenen allgemeinen Formel können Vinyl, Allyl, 1-Butenyl und ähnliche erwähnt werden. Von diesen Gruppen ist Vinyl wegen der Kosten und der Einfachheit der Herstellung bevorzugt. Beispiele für R² und andere organische Gruppen, die an Siliciumatome in der Siloxaneinheit gebunden sind, schließen vorzugsweise Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl und Propyl; Arylgruppen, wie Phenyl; Chlormethyl- und 3,3,3-Trifluorpropylgruppen ein. Von diesen Gruppen ist Methyl besonders bevorzugt wegen der Kosten und der Einfachheit der Herstellung. In der Komponente (A) kann die Einheit der allgemeinen Formel:
  • in der R¹, R², a und b die oben genannten Bedeutungen haben, entweder endständig oder innerhalb der Molekülketten der Polyorganosiloxane oder an beiden Positionen vorhanden sein. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Einheit an den Enden vorhanden ist, so daß die Zusammensetzungen nach dem Härten ausgezeichnete mechanische Eigenschaften haben. In Fällen, in denen die Zusammensetzungen zum Einbetten, Überziehen, Kleben oder ähnlichem benutzt werden sollen, ist die Viskosität der Zusammensetzungen vorzugsweise eine von 10 bis 500.000 mPa s (centipoise) und am bevorzugtesten eine von 100 bis 100.000 mPa s (centipoise) bei 25ºC.
  • Beispiele der Polyorganosiloxane, die als Komponente (A) geeignet sind, schließen geradkettige Polyorganosiloxane ein, die durch die folgende Formel repräsentiert werden:
  • in der n für eine positive ganze Zahl steht, teilweise verzweigte Polyorganisiloxane, Polyorganosiloxane, die endständige Divinylmethylsilylgruppen aufweisen und Polymere, die aus (CH&sub3;)&sub2;(CH&sub2;=CH)SiO1/2-Einheiten, (CH&sub3;)&sub3;SiO1/2-Einheiten und SiO&sub2;-Einheiten bestehen, die z.B. benutzt werden können, um die mechanische Festigkeit der Kautschukelastomeren zu erhöhen. Das Polyorganosiloxan kann entweder einzeln oder als eine Mischung von zwei oder mehr benutzt werden.
  • Das Polyorganohydrogensiloxan der Komponente (B) tritt in Gegenwart eines Katalysators, wie er im folgenden beschrieben wird, mit den Alkenylgruppen, die in Komponente (A) enthalten sind, in eine Additionsreaktion ein. Die Komponente B ist daher unabdingbar, um die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung härtbar zu machen. Jedes bekannte Polyorganosiloxan kann unabhängig von seiner Molekularstruktur benutzt werden, einschließlich solcher mit einer geradkettigen, cyclischen und verzweigten Struktur, vorausgesetzt, daß es zwei oder mehr Si-H-Bindungen innerhalb eines Moleküles aufweist. Polyorganohydrognsiloxane mit einer geradkettigen Struktur oder Polyorganosiloxane, die aus R³&sub2;HSiO1/2-Einheiten und SiO&sub2;-Einheiten bestehen, sind jedoch wegen der einfachen Synthese bevorzugt. Beispiele für R³-Gruppen schließen Alkylgruppen, wie Methyl und Ethyl, sowie Arylgruppen, wie Phenyl, ein. Von diesen Gruppen sind Methyl und/oder Phenyl bevorzugt wegen der Wärmebeständigkeit. Methyl ist besonders bevorzugt im Hinblick auf die Kosten und die Einfachheit der Herstellung. Die Komponente (B) wird in einer solchen Mengen eingesetzt, daß die Anzahl der an Siliciumatome gebundenen Wasserstoffatome im Bereich von 0,3 bis 5,0, vorzugsweise von 0,5 bis 3,0 pro R¹, d.h. in der Komponente (A) enthaltener Alkenylgruppe liegt. Ist die Anzahl der Wasserstoffatome geringer als 0,3, dann ergibt sich eine ungenügende Vernetzung, während bei einem Übersteigen der Anzahl von 5,0 ein unerwünschtes Schäumen während der Härtung auftritt und die physikalischen Eigenschaften (insbesondere die Wärmebeständigkeit) des gehärteten Produktes sich zu einem unerwünscht großen Ausmaß ändern.
  • Die Komponente (C) ist ein Bestandteil, der zur Verleihung ausgezeichneter Klebeeigenschaften an die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung benutzt wird, wobei mindestens zwei Glieder, ausgewählt aus (C) (1) bis (3) in Kombination benutzt werden.
  • Organosiliciumverbindungen der Komponente (C) (1) enthalten innerhalb des Moleküls mindestens eine an ein Siliciumatom gebundene (Meth)acryloxyalkylgruppe und mindestens zwei an Siliciumatome gebundene Alkoxygruppen. Als Beispiele der (Meth)acryloxyalkylgruppen können Acryloxypropyl, Methacryloxypropyl und ähnliche erwähnt werden. Als Beispiele der Alkoxygruppen können Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy und ähnliche erwähnt werden. Als Beispiele anderer Gruppen, die an Siliciumatome gebunden sein können, können Wasserstoff sowie die oben im Zusammenhang mit R² erwähnten Gruppen genannt werden. Die Komponente (C) (1) muß mindestens zwei, vorzugsweise 3 oder mehr Alkoxygruppen, an Siliciumatome gebunden enthalten. Ist die Anzahl geringer als zwei, werden keine guten Klebeeigenschaften erhalten. Beispiele solcher Verbindungen schließen die folgenden Silanverbindungen ein:
  • und deren hydrolysierte Kondensationsprodukte, wie die Verbindung der folgenden Formel:
  • in der p für eine positive ganze Zahl steht.
  • Die Komponente (C) (1) wird in einer Menge von 0,05 bis 15 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile der Komponente (A) hinzugegeben. Ist die Menge geringer als 0,05 Gewichtsteile, gibt es unter den Bedingungen hoher Temperatur nur eine dürftige Dauerhaftigkeit der Haftung, ausgenommen in Fällen, bei denen die Komponenten (C) (2) und (C) (3) in den im folgenden angegebenen Mengen benutzt werden. Übersteigt die Menge 15 Gewichtsteile, dann erhält man Kautschukelastomere mit deutlich verschlechterten physikalischen Eigenschaften.
  • Organosiliciumverbindungen der Komponente (C) (2) enthalten innerhalb des Moleküls mindestens eine epoxyringhaltige Gruppe an ein Siliciumatom gebunden und mindestens zwei an Silicium gebundene Alkoxygruppen. Als Beispiele der epoxyringhaltigen Gruppen können Epoxy, Glycidoxy, 3,4-Epoxycyclohexyl und ähnliche erwähnt werden. Als Beispiele der Alkoxygruppen können Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy und ähnliche erwähnt werden. Als Beispiele anderer Gruppen, die an Siliciumatome gebunden sein können, können Wasserstoff sowie die oben in Verbindung mit R² genannten Gruppen erwähnt werden. Die Verbindung (C) (2) muß mindestens zwei, vorzugsweise 3 oder mehr, Alkoxygruppen an Siliciumatome gebunden aufweisen. Ist die Anzahl geringer als zwei, erhält man keine guten Klebeeigenschaften. Beispiele solcher Verbindungen schließen die folgenden Silanverbindungen ein:
  • sowie deren hydrolysierte Kondensationsprodukte, sowie die Verbindung der folgenden Formel:
  • in der p für eine positive ganze Zahl steht.
  • Die Komponente (C) (2) wird in einer Menge von 0,05 bis 15 Gewichtsteile, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile, pro 100 Gewichtsteile der Komponente (A) hinzugegeben. Ein Menge von weniger als 0,05 Gewichtsteilen führt zu einer dürftigen Dauerhaftigkeit der Haftung unter den Bedingungen hoher Temperatur, ausgenommen in Fällen, in denen die Komponenten (C) (2) und (C) (3) in den hierin angegebenen Mengen benutzt werden. Eine 15 Gewichtsteile übersteigende Menge führt zu Kautschukelastomeren mit merklich verschlechterten physikalischen Eigenschaften.
  • Isocyanurate der Komponente (C) (3) werden durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben:
  • worin A die oben genannte Bedeutung hat. Als Beispiele von Alkenylgruppen können Vinyl, Allyl und ähnliche genannt werden. Als Beispiele von (Meth)acryloxyalkylgruppen können Acryloxypropyl, Methacryloxypropyl und ähnliche genannt werden. Als Beispiele acetylenisch ungesättigter Gruppen kann -CH&sub2;-C CH genannt werden. Als Beispiele von -(CH&sub2;)&sub3;SiR&sup4;e(OR&sup5;)3-e, worin e, R&sup4; und R&sup5; die oben genannte Bedeutung haben, können -(CH&sub2;)&sub3;Si(OCH&sub3;)&sub3;,
  • und ähnliche erwähnt werden. Von diesen Gruppen sind Allyl und Trialkoxysilyl im Hinblick auf die verliehenen Klebeeigenschaften bevorzugt. Im besonderen sind solche, in denen die A-Gruppen alle Allyl sind, mit Bezug auf die Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien und die rasche Entwicklung der Klebefunktion unter mäßigem Erhitzen bei etwa 100ºC am meisten bevorzugt.
  • Die Komponente (C) (3) wird in einer Menge von 0,005 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile der Komponente (A) hinzugegeben. Ist die Menge geringer als 0,005 Gewichtsteile, gibt es eine dürftige Dauerhaftigkeit der Haftung unter Bedingungen hoher Temperatur, aufgenommen in Fällen, bei denen die Komponenten (C) (1) und (C) (2) in den vorgenannten Mengen benutzt werden. Übersteigt die Menge 10 Gewichtsteile, dann erhält man Kautschukelastomere mit deutlich verschlechterten Eigenschaften.
  • In der vorliegenden Erfindung müssen mindestens zwei der Komponenten (C) (1), (C) (2) und (C) (3) in den oben genannten Mengen benutzt werden. Es ist bevorzugt, die Komponente (C) (1) zusammen mit der Komponente (C) (2) einzusetzen, da damit gehärtete Kautschukprodukte hergestellt werden können, die sehr wärmebeständig sind und dadurch im Verlaufe der Zeit eine geringere Härteänderung zeigen. Es ist am meisten bevorzugt, alle drei Komponenten zu benutzen, da die Entwicklung der Klebefunktion, selbst beim Erhitzen auf niedere Temperaturen, beschleunigt werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung werden die Platin-, Rhodium- und Palladiumverbindungen der Komponente (D) als Katalysator für die Additionsreaktion zwischen den Komponenten (A) und (B) benutzt, d.h. als ein Katalysator zum Härten der Zusammensetzungen der Erfindung. Als Beispiele der Verbindungen, die als Komponente (D) brauchbar sind, können Platinverbindungen, wie Chlorplatinsäure, mit Alkoholen modifizierte Chlorplatinsäuren, Komplexe von Platin mit Olefinen, Komplexe von Platin mit Ketonen, Komplexe von Platin mit Vinylsiloxanen, Platin auf einem Träger, wie Aluminiumoxid und Siliciumdioxid, Platinschwarz usw.; Palladiumverbindungen, wie Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, Mischungen von Palladiumschwarz und Triphenylphosphin usw. und Rhodiumverbindungen erwähnt werden. Die Komponente (D) wird in einer Menge eingesetzt, die als Katalysator erforderlich ist, die (bezogen auf das Gewicht von Platin, Palladium und/oder Rhodium) im Bereich von 0,1 bis 1000 ppm, vorzugsweise von 0,5 bis 200 ppm, bezogen auf das Gewicht der Komponente (A), liegt. Wird eine Menge von weniger als 0,1 ppm benutzt, dann ergibt sich aufgrund der geringen Katalysatorkonzentration eine ungenügende Härtung. Andererseits ist es wirtschaftlich nachteilig, die Komponente (D) in außerordentlich großen Mengen einzusetzen, da sie Edelmetalle enthält und im allgemeinen teuer ist. Darüber hinaus können keine weiteren Verbesserungen erhalten werden, selbst wenn die Komponente (D) in einer Menge von mehr als 1000 ppm eingesetzt wird, und es kann sich eine Verschlechterung der Wärmebeständigkeit ergeben.
  • Die Komponeneten (A) bis (D) werden üblicherweise in zwei separaten Packungen untergebracht: Die Komponenten (A), (C) und (D) in einer Packung und die Komponente (B) in der anderen oder die Komponenten (A) und (D) in einer Packung und die Komponenten (B) und (C) in der anderen. Die vier in den beiden separaten Packungen enthaltenen Komponenten werden zur Zeit des Einsatzes vermischt. Wenn erwünscht, können alle vier Komponenten in einer Packung untergebracht werden, vorausgesetzt, die Komponenten sind mit einem Zusatz versehen, der die Additionsreaktion bei tieferen Temperaturen verhindert. Beispiele solcher Inhibitoren schließen Aminoalkylorganopolysiloxane, α-Alkinylverbindungen und ähnliche ein.
  • Wo erwünscht, kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiter Füllstoffe, Pigmente, Mittel zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit, fungizide Mittel und ähnliche enthalten. Als Beispiele solcher Zusätze können pyrogenes Siliciumdioxid, gefälltes Siliciumdioxid, gemahlener Quarz, Diatomeenerde, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid, Ceroxid, Glimmer, Ton, Ruß, Graphit, Calciumcarbonat, Zinkcarbonat, Mangancarbonat, Cerhydroxid, Glasperlen, Metallpulver und ähnliche genannt werden. Es ist auch möglich, die Zusammensetzungen unter Verwendung von Lösungsmitteln und/oder anderen Polyorganosiloxanen zu verdünnen.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann durch relativ mildes Erhitzen gehärtet werden, und die gehärteten Produkte weisen eine ausgezeichnete Haftung nicht nur an Metallen, sondern auch an technischen Kunststoffen auf, wie Polybutylenterephthalaten und ähnlichen, und dies nicht nur unter gewöhnlichen Bedingungen, sondern auch unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit. Die Zusammensetzung ist, anders als die Polyorganosiloxanzusammensetzungen des Additionsreaktionstyps des Standes der Technik, auf einen weiten Bereich von Materialien anwendbar. Im besonderen kann die Zusammensetzung dieser Erfindung mit besonderem Vorteil als ein Überzugsmittel und ähnliches für elektrische und elektronische Teile eingesetzt werden.
  • Im folgenden werden Beispiele für die Erfindung gegeben. In den folgenden Beispielen sind "Teile" auf das Gewicht bezogen, und die Viskositätsmessung wurde bei 25ºC ausgeführt.
    • BEISPIELE 1 BIS 4 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 3
  • Polydimethylsiloxan (Komponente A-1) mit einer Viskosität von 100 000 mPa s (centipoise) (cps) und mit endständigen Dimethylvinylgruppen an beiden Enden, Vinylgruppen enthaltendes Polysiloxan (Komponente A-2) der folgenden Durchschnittsformel:
  • ((CH&sub3;)&sub3;SiO1/2)&sub6;(CH&sub3;(CH&sub2;=CH)SiO)(SiO&sub2;)&sub8;,
  • Polymethylhydrogensiloxan (Komponente B) mit einer Viskosität von 50 mPa s (cps) mit endständigen Trimethylsilylgruppen an beiden Enden und bestehend aus 60 mol% Methylhydrogensiloxaneinheiten und 40 mol% Dimethylsiloxaneinheiten, eine 1%ige Lösung von Chlorplatinsäure in Isopropanol (Komponente D), γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (Komponente C-1), γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Komponente C-2), Triallylisocyanurat (Komponente C-3) und pulverisiertes Siliciumdioxid mit einer mittleren Teilchengröße von 10 um wurden in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen gleichmäßig vermischt und dann unter verringertem Druck entschäumt.
  • Die so erhaltene Siliconkautschukzusammensetzung wurde unter Bildung einer Schicht von 10 mm x 25 mm x 1 mm (Dicke) zwischen Platten (80 mm x 25 mm x 1 mm (Dicke)) aus Polybutylenterephthalat, Epoxyharz, Phenolharz oder ABS-Harz sandwichartig angeordnet. Dann wurde sie auf 120ºC für 60 Minuten erhitzt, um die Zusammensetzung zu härten. Die resultierende Probe wurde auf 25ºC abgekühlt. Man ließ sie dann (a) unter gewöhnlichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) stehen, (b) erhitzte sie 50 Stunden lang auf 150ºC, (c) erhitzte sie 50 Stunden lang in heißem Wasser bei einem Druck von 2 bar (atm) auf 120ºC oder (d) erhitzte sie 150 Stunden lang in heißem Wasser bei einem Druck von 2 bar (atm) auf 120ºC. Nach der Rückkehr zu der gewöhnlichen Temperatur (25ºC) wurde die Probe mit dem Scheradhäsionstest auf Adhäsion bzw. Klebewirkung getestet.
  • In einem anderen Test wurde die obige Zusammensetzung zu einer Platte von 6 mm Dicke geformt und dann durch 60-minütiges Erhitzen auf 120ºC gehärtet. Nach dem Abkühlen auf 25ºC ließ man das gehärtete Produkt (a) unter gewöhnlichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) stehen, (b) erhitzte es 150 Stunden lang auf 120ºC oder (c) erhitzte es 500 Stunden lang auf 120ºC und untersuchte die Härteänderung. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Bestandteile (Teile) Komponente Pulverisiertes Siliciumdioxid Beispiel Vergleichsbeispiel Tabelle 1 (Fortsetzung) Klebefestigkeit (kg-Kraft/cm²) Unter üblichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) 50 Stunden erhitzt auf 150ºC Epoxy Harz Phenol Harz ABS Harz*&sup4; Beispiel Vergleichsbeispiel Tabelle 1 (Fortsetzung) Klebefestigkeit (kg-Kraft/cm²) 50 Stunden (2 atm) erhitzt auf 120ºC 150 Stunden (2 atm) erhitzt auf 120ºC Epoxy Harz Phenol Harz Beispiel Vergleichsbeispiel Tabelle 1 (Fortsetzung) Härte Nach dem Erhitzen Unter üblichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) Beispiel Vergleichsbeispiel Bemerkungen *1: Rate des Kohäsionsversagens = 80% *2: Rate des Kohäsionsversagens = 20% *3: Rate des Kohäsionsversagens = 0% *4: Aufgrund der Deformation des ABS-Harzes konnte die Adhäsionsfestigkeit der Zusammensetzung nur unter den gewöhnlichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) bestimmt werden.
    • BEISPIELE 5 UND 6
  • Die Zusammensetzungen gemäß den Beispielen 1 und 4 wurden sandwichartig in der gleichen Weise wie oben zwischen PBT- oder Nickelplatten angeordnet. Die Siliconkautschuk-Zusammensetzungen wurden durch 60-minütiges Erhitzen auf 100ºC gehärtet. Man ließ die Proben (a) unter gewöhnlichen Bedingungen stehen, (b) erhitzte sie 50 Stunden auf 150ºC oder (c) erhitzte sie 50 Stunden in heißem Wasser bei einem Druck von 2 bar (atm) auf 120ºC, nachdem sie auf gewöhnliche Temperatur abgekühlt waren. Die gehärteten Proben wurden dem gleichen Scheradhäsionstest unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Adhäsionsfestigkeit (kg-Kraft/cm²) Zusammensetzung Platte Unter gewöhnlichen Bedingungen (25ºC, 50% relative Feuchte) 50 h erhitzt auf 150ºC 50 h (2 atm) erhitzt auf 150ºC Beispiel PBT Nickel Bemerkung *: Rate desKohäsionsversagens = 90%
  • Aus den obigen Ergebnissen wird deutlich, daß die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage sind, eine ausgezeichnete Klebewirkung nicht nur unter gewöhnlichen Bedingungen, sondern auch unter den Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit beizubehalten. Die ausgezeichnete Klebefunktion kann selbst nach dem Härten bei geringen Temperaturen in Fällen erzielt werden, in denen alle Komponenten (C-1), (C-2) und (C-3) eingesetzt werden.
  • Während die Erfindung detailliert und unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird dem Fachmann klar sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß man den Geist und Rahmen der Erfindung verläßt.

Claims (6)

1. Silikon-Klebstoffzusammensetzung enthaltend:
(A) 100 Gewichtsteile eines Polyorganosiloxans enthaltend mindestens eine Einheit der folgenden allgemeinen Formel:
in der R¹ für eine Alkenylgruppe steht, R² eine substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe repräsentiert, die keine aliphatisch ungesättigte Bindung aufweist, a eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, b eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist und a+b eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
(B) 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines Polyorganohydrogensiloxans enthaltend Einheiten der folgenden allgemeinen Formel:
worin R³ für einen substituierten oder unsubstituierten einwertigen Kohlenwasserstoffrest steht, c eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist, d für 1 oder 2 steht und c+d eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, und mindestens zwei an Siliziumatome gebundene Wasserstoffatome enthaltend, wobei die Anzahl der an Siliziumatome gebundenen Wasserstoffatome 0,3 bis 5,0 pro Alkenylrest beträgt, der in dem Polyorganosiloxan der Komponente (A) enthalten ist,
(C) mindestens zwei Mitglieder ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
(C) (1) 0,05 bis 15 Gewichtsteile einer Organosilizium- Verbindung, die mindestens eine (Meth)acryloxyalkyl- Gruppe gebunden an ein Siliziumatom und mindestens zwei Alkoxygruppen gebunden an Siliziumatome enthält;
(C) (2) 0,05 bis 15 Gewichtsteile einer Organosilizium- Verbindung, die mindestens eine epoxyringhaltige Gruppe gebunden an Siliziumatome und mindestens zwei Alkoxygruppen gebunden an Siliziumatome enthält und
(C) (3) 0,005 bis 10 Gewichtsteile einer Isocyanurat- Verbindung der folgenden allgemeinen Formel:
worin A für eine Gruppe steht, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkenylgruppen, (Meth)acryloxyalkyl- Gruppen, acetylenisch ungesättigten Gruppen und -(CH&sub2;)&sub3;SiR&sup4;e(OR&sup5;)3-e, worin R&sup4; eine substituierte oder unsubstituierte einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, R&sup5; eine Alkylgruppe mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen ist und e eine ganze Zahl von 0 bis 2 ist und
(D) eine katalytische Menge einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Platinverbindungen, Palladiumverbindungen und Rhodiumverbindungen.
2. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Polyorganosiloxan der Komponente (A) Einheiten der folgenden Formel an mindestens den Enden seiner Molekülkette enthält:
worin R¹, R², a und b die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben.
3. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Komponenten (A) und (B) in einem solchen Verhältnis vorhanden sind, daß die Anzahl der Wasserstoffatome, die an in Komponente (B) enthaltene Siliziumatome gebunden ist, 0,5 bis 3,0 pro in Komponente (A) enthaltener Alkenylgruppe beträgt.
4. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die in Komponente (C) (1) enthaltene (Meth)acryloxyalkyl-Gruppe Acryloxypropyl oder Methacryloxypropyl ist.
5. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die in Komponente (C) (2) enthaltene epoxyringhaltige Gruppe Epoxy, Glycidoxy oder 3,4-Epoxycyclohexyl ist.
6. Eine Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die in Isocyanurat-Verbindungen der Komponente (C) (3) enthaltene Gruppe A Allyl oder Trialkoxysilylpropyl ist.
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