FI73451B - Under vattenuteslutning lagerstabila, plastiska rtv-organopolysiloxanformmassor. - Google Patents

Description

73451

Vedettömissä olosuhteissa säilyvät, plastiset RTV-organopolysiloksaani-muottimassat

Keksintö koskee plastisesta muovautuvia organo-5 polysiloksaanien, uusien kovetusaineiden, katalysaat-toreiden ja apuaineiden seoksia. Seokset ovat säilyviä kuivissa olosuhteissa, mutta kovettuvat normaalin ilmankosteuden tai veden vaikutuksesta elastiseksi si-likonikautsuksi.

10 Tällaisia seoksia käytetään edullisesti saumojen tiivistysmassoina rakennustekniikassa saniteettitiloissa ja teollisuudessa. Ne sisältävät mahdollisesti täyteaineeseen tai muihin apuaineisiin sekoitettua α,ω-dihyd-roksipolydiorganosiloksaania. Kun tämän kaltaiseen öl-15 jyyn lisätään kuivissa olosuhteissa piiyhdistettä, joka sisältää vähintään kolme hydrolysoituvaa ryhmää, saadaan seoksia, jotka kovettuvat ynpäröivän ilman vaikutuksesta, sen vesihöyrypitoisuuden ansiosta, elastiseksi kautsuksi.

Silloittavasti vaikuttavina piiyhdisteinä ovat cst-20 merkiksi amino-, oksimato-, asyloksi- ja asyyliamidosilaa-nit tunnettuja ja käyttökelpoisia. Trifunktionaaliset asetoksi- ja aminosilaanit voivat vapauttaa pahanhajuisia höyryjä käsiteltäessä suljetuissa tiloissa. Joidenkin tällaisten systeemien lisähaittana on se, että seok-25 set, jotka sisältävät näitä kovettamia, eivät ole vallitsevissa olosuhteissa kyllin hyvin säilyviä. Alkyyli-triasyloksisilaaneista vapautuu silloittumisecn liittyvässä hydrolyysissä karboksyylihappoja, jotka voivat aiheuttaa korroosiota.

30 Myös trialkenoksisilaanit soveltuvat silloitusaineek- si, niiden haittana on kuitenkin niistä valmistettujen tahnojen huono säilyvyys. DE-hakemusjulkaisussa 2 827 293 kuvataan trialkenoksisilaaneja sisältävää tahnaseosta, jonka säilyvyyttä parantaa erityisten silaaniyhdisteiden 35 lisääminen. Nämä erikoissilaanit, esimerkiksi 2 73451 [(CH3)2n]^--.c = N - CH2 - CH2 - CH2Si(CH3)a(OCH3)3_a ovat sangen työläitä aineita, sillä ne täytyy valmistaa monimutkaisella synteesimenetelmällä.

Yllättäen havaittiin, että saadaan säilyviä RTV-5 tahnoja, kun käytetään silloitusaineena silaaneja, joiden yleinen kaava on (OR) R. R.

I I I

10 R„ - si - (OC = C - R2> 4-(a+n) tai niiden osittaishydrolysaatteja, jossa R on mahdollisesti substituoitu alkyyli-, tai aryyliryhmä, R^ on vety tai R ja R2 on asyyli-, karbal- koksi- tai karbaroksiryhmä tai R. ja a on kokonaisluku 15 1 ^ 1-3, ja n on 0,1 tai 2, jolloin a + n - 3, yhdistettyinä pieniin määriin emäksiä ja pitkäketjuisten karboksyyli- happojen raskasmetallisuoloja, joita käytetään silloitus-· katalysaattoreina.

Keksintö koskee siten plastisia, vedettömissä olo-20 suhteissa säilyviä, kosteuden vaikutuksesta silloittuvia organosiloksaani-muottimassoja, jotka sisältävät hydroksi-polydiorganosiloksaania, silloltusainetta sekä mahdollisesti silloituskatalysaattoreita, kiinnitysaineita, täyteaineita ja muita apuaineita, joille on tunnuomaista, että 25 käytetään yllä kuvatun kaltaista si.l 1 oi tusa inet ta tai sen osittaishydrolysaattia yhdistettynä pieniin määriin silloi-tuskatalysaattoreina toimivia emäksisiä ja/tai raskasmetal-liyhdisteitä.

Keksinnön mukaisten silloitusaineiden etuna on se, 30 että niistä valmistettujen tahnojen kovettuessa kosteu den vaikutuksesta ei vapaudu mitään korroosiosta aiheuttavia sivutuotteita vaan ainoastaan neutraaleja ketoneja alkoholeihin sekoittuneina. Tämän ominaisuu-tensa takia ovat tällaiset tahnat hyvin mukavia käsitel-35 lä sekä valmistuksessa että käytössä. Silloitusaine voidaan 3 73451 valmistaa sinänsä tunnetuilla menetelmillä.

Alkoksiryhminä tulevat kyseeseen esimerkiksi me-toksi-, etoksi-, propoksi tai butoksitähteet. Sil— loitusaineet sisältävät 1-3 kpl 1-alkcnoksiryhmiä, jot-5 ka ovat lähtöisin ketoyhdisteiden enolimuodoista.

Niiäbä valmistettujen tahnojen kovettuessa kosteuden vaikutuksesta hajoavat 1-alkenoksiryhmät hydrolyytti-sesti ja muodostavat takaisin ketoyhdisteen. Siten esimerkiksi isopropenoksiryhmästä muodostuu asetonia ja iso-10 butenoksiryhmistä metyylietyyliketonia. Substituentit ei vät rajoitu monoketoyhdisteisiin, vaan voivat olla lähtöisin erityisen helposti muodostuvasta 1,3-diketonien, kuten asetyyliasetonin, enolimuodosta. Alkenoksiryhmän lisämuunnelmana voidaan käyttää ketohappoesterin, kuten 15 esimerkiksi asetetikkahappoetyyliesterin, substituoitua enolimuotoa. Myös enolisoituvia aldehydejä voidaan käyttää lähtöaineina. Silikonipolymeerien sitominen voidaan tehdä myös kuvattujen kovettimien osittaishydrolysaa-teillä.

20 Silloitusainetta lisätään noin 2-15 paino-" edulli sesti 3-7 paino-%, tahnan kokonaismäärästä.

Silloituskatalysaattoreina käytetään raskasmotalli-suoloja ja emäksiä yhdessä. Emäksiset katalysaattorit voivat olla alkalihydroksideja, kuten LiOH, NaOH tai KOH, 25 tai myös typpipitoisia primaarisia, sekundaarisia tai terti- aarisia emäksiä. Ne voivat olla mono-, di-, tri- tai poly-amiineja, jolloin typpi voi esiintyä myös syklisissä järjestelmissä tai imiiniryhmässä. erityisen sopiviksi ovat osoittautuneet sangen vahvat emäkset, kuten esimerkiksi 30 1,8 -diatsa-bisyklo(5,4,0)undek-7-eeni sekä 1,5-diatso- disyklo(4,3,0)non-5-eeni. Näiden katalysaattoreiden määrä voi olla suunnilleen 50 ppm - 1 p-% tahnan kokonaismäärästä .

Yhdessä näiden emäksisten yhdisteiden kanssa käyte-35 tään lisäksi karboksyylihappojcn rasknsmetalliyhdisteitä, 4 73451 kuten on tunnettua RTV-silikonikautsujen yhteydessä. Niihin kuuluvat esimerkiksi dibutyylitinadilauraatti, di-butyylitinadiasetaatti ja dibutyylitinadioktaatti.

Tällaisten tahnojen peruspolymeereinä ovat α,ω-di-5 hydroksipolydiorganosiloksaanit, joiden viskositeetti on 500-1 000 000 mPa.s, jolloin orgaaniset tähteet voivat olla alkyyli-, kuten metyyli-, alkenyyli-, kuten vinyyli-, aryyli-, kuten fenyyliryhmiä tai niiden seoksia. Tämän ryhmän ylivoimaisesti tärkeimpiä polymeerejä 10 ovat polydimetyylisiloksaanit. Tähän peruspolymeeriin, jonka tulee myös sisältää pieniä määriä pääteasemassa olevia trimetyylisiloksiryhmiä, voidaan sekoittaa myös pää-temetyylejä sisältäviä tai polydimetyylisiloksaaneja.

Kuten alalla on tunnettua, parannetaan syntyvän kaut-15 sun mekaanisia ominaisuuksia lisäämällä vahvistavia täy teaineita, kuten saostettua tai poltettua piihappoa, tahnaan. Myös tunnettujen kiinnitysaineiden ja muiden apuaineiden lisääminen on mahdollista kuten muissakin samanlaisissa tahnoissa.

20 Tämän keksinnön toisessa toteutusmuodossa voidaan vaihtoehtoisesti yksi tai useampi komponentti lisätä tahnaseokseen vasta vähän ennen sen käyttöä.

Kuvatut, vedettömissä olosuhteissa säilyvät, sili-konimuottimassat ovat erityisen edullisia käytössä, sillä 25 käytetyt silloitusaineet eivät muodosta mitään syövyttäviä tai haitallisia hajoamistuotteita. Sen lisäksi keksinnön mukaiset silloitusaineet ovat taloudellisesti valmistettavissa. Siten keksinnön mukaiset massat ovat huomattavan edullisia verrattuna tunnettuihin massoihin.

30 Seuraavat esimerkit kuvaavat tarkemmin kyseessä olevaa keksintöä.

Esimerkki 1

Astiaan laitetaan 90 paino-osaa o, ,ω-dihydroksipoly-dimetyylisiloksaania, jonka viskositeetti on 50 000 mPa.s.

35 Siihen lisätään 6 paino-osaa metyylidietoksi-isopropenok- sisilaania ja 0,2 paino-osaa 1,5-diatso-bisyklo(4,3,0)-non-5-eenia ja sekoitetaan. Sitten lisätään 9 paino-osaa

II

5 73451 hienojakoista piihappoa ja sekoitetaan vakuumissa homogeeniseksi. Loput lisätään 0,1 paino-osaa dibutyylitina-dilauraattia joko suoraan tai liuottimeen liuotettuna, ja sekoitetaan alipaineessa homogeeniseksi noin 10 min.

5 Sitten massa pakataan patruunoihin tai putkiin, ja sitä voidaan säilyttää kuivassa vähintään $ vuotta vulkanoi-tavuuden tai tarttuvuuden huonontumatta myöhemmässä käytössä.

Keksinnön mukaiset toimenpiteet johtivat siihen, 10 että tuote on huomattavasti parempi erityisesti hajuun ja siihen liittyvään työstettävyyteen (ei etikkahapon tai amiinin aiheuttamaa hankaluutta) nähden. Kumiksi ko- vetetun tuotteen kimmomoduuli (100 %) noin 1,15 N/mm , 2 katkeamislujuus 1,15 N/mm ja murtovenymä 600 % (kaikki 15 arvot mitattu DIN 53504:n mukaisesti).

Esimerkki 2

Astiaan laitetaan ensin seos, joka sisältää 66 paino-osaa α,ω-dihydroksipolydimetyylisiloksaania, jonka viskositeetti on 18 000 mPa.s, ja 23,8 paino-osaa α,ω -20 bis-trimetyylisiloksipolydimetyylisiloksaania. Siihen lisätään huoneen lämpötilassa 6 paino-osaa metyylietoksi-di-isopropenoksisilaania ja 0,1 paino-osaa 1,8-diatsabi-syklo(5,4,0)undek-7-eenia ja sekoitetaan vähän aikaa. Sitten lisätään 10 paino-osaa hienojakoista piihappoa, 25 ja sekoitetaan homogeeniseksi. Lopuksi lisätään 0,2 paino-osaa dibutyylitinadilauraattia joko suoraan tai liuottimeen (tolueeniin) liuotettuna, ja sekoitetaan alipaineessa noin 10 min. homogeeniseksi.Sitten massa pakataan patruunoihin tai putkiin, ja sitä voidaan 30 säilyttää kuivissa olosuhteissa useita kuukausia (yhtä kuivassa piihapossa paljon yli i v) vulkanoitavuuden tai läpinäkyvyyden huonontumatta. Tuote ei myöskään kellastu.

Läpinäkyvä tuote kovettuu ilmassa nopeasti hyvin 35 ja tasaisesti läpikotaisin, eikä siitä kehity keksinnön 73451 6 mukaisesti voimakkaasti haisevia kaasuja. Valmistetun kumin Shore A-kovuus on 10, murtovenymä 550 % sekä 2 kimmomoduuli (100 %) 0,2 N/mm ja katkeamislujuus 0,7 N/mm^.

5 Esimerkki 3

Astiaan laitetaan ensin seos, joka sisältää 90 paino-osaa a,ω-dihydroksipolydimetyylisiloksaania, jonka viskositeetti on 50 000 mPa.s, 6 paino-osaa dietoksi-etoksikarbonyylipropan-2-yloksimetyylisiloksaania ja 10 0,1 paino-osaa 1,8-diatsa-bisyklo(5,4,0)undek-7-eeniä.

Siihen lisätään 6,7 paino-osaa hienojakoista piihappoa, ja sekoitetaan homogeeniseksi. Lopuksi lisätään 0,2 paino-osaa dibutyylitinadilauraattia joko suoraan tai liuottimeen (ksyleeniin) liuotettuna, ja sekoitetaan 15 noin 10 min alipaineessa homogeeniseksi. Sitten massa pakataan patruunoihin tai putkiin, ja sitä voidaan säilyttää useita kuukausia kuivissa olosuhteissa vulkanoita-vuuden tai tarttuvuuden huonontumatta myöhemmässä käytössä. Tuotteella on samat edulliset ominaisuudet kuin esi-20 merkin 1 ja 2 mukaisilla tuotteilla.

Esimerkki 4 D ietoks ietoksikä rbonyy1ipropan-2-ylok simetyy1i s i-laaniin (1 kg) liuotetaan 80 mg kiinteätä KOH sekoittaen. 6 paino-osaa tätä seosta sekoitetaan 90 paino-osaan α,ω-25 dihydroksipolydimetyylisiloksaania homogeeniseksi liuok seksi. Kun on lisätty 5 paino-osaa hienojakoista piihappoa, sekoitetaan, kunnes täyteaine on tasaisesti jakautunut. Viimeisenä komponenttina lisätään 0,1 paino-osaa dibutyylitinadilauraattia ja syntyneet kaasut pois-30 tetaan sekoittamalla 10 min alipaineessa. Sitten plasti nen massa pakataan putkiin, joissa sitä voidaan säilyttää kuivissa oloissa useita kuukausia vulkanoitavuuden huonontumatta. Pieni näyte levitettynä muodostaa ilmassa elastisen kumin.

Claims (5)

73451

1. Plastiset, vedeltä suojattuna säilyvät, kosteuden vaikutuksesta silloittuvat organopolysiloksaan.i -muot- 5 timassat, jotka koostuvat hydroksipolydiorganosiloksaa- nista ja silloitusaineesta mahdollisesti yhdistettyinä silloituskatalysaattoreihin, kiinnitysaineisiin, täyteaineisiin, pigmentteihin ja muihin apuaineisiin, tunnettu siitä, että silloitusainoena käytetään silaa-10 neja, joiden kaava on 'f* a h V-si — (OC = C - R2)4_(a+n) tai niiden osittaishydrolysaatteja, / jossa kaavassa ^ R on mahdollisesti substituoitu alkyyli-, tai aryyliryhmä, on vety tai R ja R2 on asyyli-, karbalkoksi- tai karbaroksiryhmä tai R^ ja a = kokonaisluku 1-3 ja 20 n = 0, 1 tai 2, jolloin a + n - 3,

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset plastiset organo- 25 siloksaani-muottimassat, t u n n e t tu siitä, että silloituskatalysaattorina käytetään raskasmetallisuoloja yhdessä emästen kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukaiset plastiset organo-siloksaani-muottimassat, tunnettu siitä,että 30 emäksinä käytetään alkalimetallihydroksideja.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaiset plastiset organosiloksaani-muottimassat, tunnettu siitä, että silloituskatalysaattoreina käytetään typpipitoisia emäksiä. _____ - TT" -- 8 73451

5. Jonkin patenttivaatimuksien 1-4 mukaiset plastiset organosiloksaani-muottimassat, tunnet-t u siitä, että vaihtoehtoisesti yksi tai useampi komponentti sekoitetaan massaan vähän ennen käyttöä.