PL74205B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 74205 KI. 8k, 3 MKP D06m 15/66 *J8Uoteka1 Twórcywynalazku: Danuta Zawistowska, Pawel Rosciszewki, Wieslaw Wojnowski, Kazimiera Bartosiak Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do impregnacji wodo— i kwasoodpornej Przedmiotem wynalazku jest silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do impregnacji wodoodpor¬ nej i kwasoodpornej tkanin i skóry oraz wyprodukowanych z nich wyrobów uzytkowych, do hydrofobizaqi szkla, ceramiki, papieru, metali i róznych materialów sproszkowanych.Srodek ten moze byc takze wykorzystany do nadania powlekanym powierzchniom w lasnosci antyadhezyj- nych.Srodek ma postac trwalego przy przechowywaniu roztworu specjalnej kompozycji silikonowej w lotnym rozpuszczalniku.Wiekszosc silikonowych srodków do impregnacji wodoodpornej wymaga specjalnych urzadzen do napawa¬ nia i wygrzewania zaimpregnowanych materialów. Dla uzyskania optymalnych wlasnosci hydrofobowych ko¬ nieczne jest dodawanie do kapieli impregnacyjnej odpowiednich katalizatorów oraz wygrzewanie w temperaturze 120-180°C.Obok srodków przeznaczonych wylacznie do impregnacji przemyslowej znane sa takze prostsze w uzyciu jednoskladnikowe srodki silikonowe nie wymagajace dodawania katalizatorów i wygrzewania dla nadania impreg¬ nowanym materialom zadowalajacych wlasnosci hydrofobowych.Wiadomo, ze takie kompozycje silikonowe zawieraja rózne reaktywne zwiazki krzemoorganiczne, naj¬ czesciej metylosiloksany oraz srodki sprzegajace w odpowiednich rozpuszczalnikach oraz, ze sieciowanie kom¬ pozycji przebiega po odparowaniu rozpuszczalnika, najczesciej pod wplywem wilgoci z powietrza w temperatu¬ rach otoczenia lub nieznacznie podwyzszonych.Stosowane sa rózne odmiany alkilopolisiloksanów usieciowanych, jak na przyklad pochodne ortokrze- mianu etylu czy zywice alkilosilikonowe oraz polisiloksany liniowe z grupami reaktywnymi, jak na przyklad a co-dwumetylopolisiloksanole, przy czym uzywane sa zywice alkilosilikonowe o zawartosci grup organicznych wyrazanych stosunkiem R/Si powyzej 1,20. Do sprzegania tych dwóch rodzajów polisiloksanów stosowane sa najczesciej estry tytanowe, a zwlaszcza ortotytaniany i/lub organiczne zwiazki cyrkonu ulegajace latwo hydro¬ lizie i reagujace dalej z obu typami polisiloksanów.2 74205 Dla uzyskania odpowiednich wlasnosci impregnowanych materialów dodaje sie niekiedy rozmaite substan¬ cje zmiekczajace na przyklad woski lub ciekla parafine.Omawiane kompozycje sa dosc wrazliwe na zmiany temperatury i wilgotnosci powietrza i stosunkowo latwo ulegaja przedwczesnemu sieciowaniu w roztworze podczas przechowywania, objawiajacym sie w metnieniu kompozycji i wytracaniu nierozpuszczalnych galaretowatych osadów powodujacych plamienie impregnowanych tkanin.Zmniejszenie ilosci srodka sieciujacego lub zmniejszenie reaktywnosci polisiloksanów wchodzacych w sklad kompozycji obniza skutecznosc srodka lub utrudnia jego stosowanie wymagajac dodatkowego wygrzewania lub dluzszej klimatyzacji dla osiagniecia optymalnych wlasnosci hydrofobowych. Poza tym ze wzgledu na zmniej¬ szenie stopnia usieciowania pogarsza sie odpornosc chemiczna na kwasy i rozpuszczalniki oslabiajac wytrzy¬ malosc na pranie impregnowanych takimi kompozycjami materialów.Srodek wedlug wynalazku nie posiada powyzszych wad, zapewnia szybkie uzyskanie dobrej wodoodpor- nosci i kwasoodpornosci a takze wlasnosci antyadhezyjnych impregnowanych lub powlekanych materialów.Stanowi on roztwór w rozpuszczalniku organicznym, najkorzystniej z grupy trudnopalnych chlorowco¬ pochodnych organicznych, kompozycji zawierajacej jako substancje czynna 30—70 czesci wagowych reaktywnej zywicy metylosilikonowej o malej zawartosci grup organicznych, znacznej zawartosci grup reaktywnych silanolo- wych — SiOH, 10—50 czesci wagowych oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 20—1000 cP oraz 10—45 czesci wagowych estru kwasu ortotytanowego jako srodka sprzegajacego. W sklad kompozycji wchodzi ponadto substancja zmiekczajaca, która jest wosk, najkorzystniej ciekla parafina w ilosci do 20% wagowych w stosunku do substancji czynnej.Stwierdzono dalej, ze dla poprawy stabilnosci srodka podczas przechowywania nalezy dodac trójalkoksy- silanotiol reagujacy ze sladami wilgoci i zapobiegajacy przedwczesnemu sieciowaniu kompozycji.Zywica metylosilikonowa wchodzaca w sklad kompozycji charakteryzuje sie mala zawartoscia grup orga¬ nicznych wyrazona stosunkiem R/Si ponizej 1,20 a najkorzystniej 1,05 do 1,15 i znaczna zawartoscia grup silanolowych w zakresie 0,3 do 4% a najkorzystniej 1—3%.Stwierdzono, ze do otrzymywania kompozycji wedlug wynalazku szczególnie dobrze nadaje sie zywica •metylosilikonowa wytworzona sposobem wedlug polskiego opisu patentowego nr 49957.Olej metylowodorosilikonowy odpowiedni do kompozycji winien charakteryzowac sie zawartoscia czyn¬ nego wodoru w zakresie 0,2—1% najkorzystniej 0,5 do 0,8% oraz lepkoscia 20—1000 cP a najkorzystniej 50 do 200 cP.Estry kwasu ortotytanowego reaguja z polisiloksanami zawierajacymi ugrupowania Si—OH (wzór 1), dajac zwiazki tytanokrzemoorganiczne. Tym tlumaczy sie fakt, ze dodatek estru kwasu ortotytanowego do zywicy silikonowej o duzej zawartosci grup silanolowych powoduje znaczne skrócenie czasu i obnizenie temperatury utwardzania.Reakcja metylowodorosiloksanów z estrami kwasu ortotytanowego ma bardziej zlozony charakter i nie jest dotychczas szczególowo wyjasniona. Mozliwe, ze ester kwasu ortotytanowego dziala w tym przypadku jako katalizator hydrolizy i kondensacji ugrupowan Si—H (wzór 2).Stosowany jako stabilizator alkoksysilantiol, najkorzystniej izo-propoksysilantiol lub t-butoksysilantiol, zabezpiecza uklad przed przedwczesnym usieciowaniem, np. podczas przechowywania. Zadanie owe spelnia dzieki temu, ze latwo ulega hydrolizie, wiazac sladowe ilosci wody, która mogla przedostac sie do ukladu (wzór 3).Sposób otrzymywania i najkorzystniejszy zakres stosowania omawianego srodka ilustruja przyklady.Przyklad I. Silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do impregnacji otrzymano przez zmie¬ szanie w czesciach wagowych: 69,0 chlorku etylenu 16,0 oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 250 cP i zawartosci czynnego wodoru 0,5% 6,0 50% roztworu zywicy metylosilikonowej otrzymanej sposobem wedlug patentu polskiego 49957 o sto¬ sunku CH3/Si = 1,12/1 w niepolarnym rozpuszczalniku, np. toluenie, lepkosci wyplywowej mierzonej kub¬ kiem Forda nr 4 okolo 15 sekund i zawartosci grup silanolowych okolo 3% 6,0 tytanianu butylu 3,0 oleju parafinowego 0,05 izo-propoksysilantiolu.Srodek ten nadaje sie do wodoodpornej impregnaqi tkanin i skóry, a takze odziezy, namiotów, plecaków, parasolek i obuwia. Mozna go nanosic na impregnowane materialy metoda zanurzania lub malowania.74205 3 Do impregnacji tkanin stosowano kapiele zawierajace od 3 do 12,5% substancji czynnej. Zaimpregnowane tkaniny suszono w temperaturze pokojowej.Niektóre wlasnosci zaimpregnowanych tkanin podano w tabeli I.Przyklad II. Silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do impregnacji otrzymywano przez zmieszania w czesciach wagpwych: 63,0 chlorku metylenu 10,0 oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 200 cP i zawartosci czynnego wodoru 0,6% 20,0 50% roztworu zywicy metylosilikonowej otrzymanej sposobem wedlug patentu 49957 o stosunku CH3/Si= 1,10/1 wniepolarnym rozpuszczalniku, na przyklad ksylenie, lepkosci wyplywowej mierzonej kubkiem Forda nr 4 10 sekund i zawartosci grup silanolowych 1,5% 5,0 tytanianu butylu 2,0 oleju parafinowego 0,1 t-butoksysilantiolu.Srodek ten nadaje sie do hydrofobizacji szkla, ceramiki, papieru, metali i róznych materialów sproszko¬ wanych, a takze dla nadawania wlasnosci antyadhezyjnych powierzchniom metali, papieru itp. Mozna go nanosic na impregnowane materialy metoda zanurzania, malowania lub natryskiwania na przyklad z opakowan aerozolo¬ wych.Przyklad III. Silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do impregnacji otrzymano przez zmieszanie cze sci wagowych 65,5 czterochloroetylenu 13,5 oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci 300 cP i zawartosci czynnego wodoru 0,45% 15,5 50% roztworu zywicy metylosilikonowej o stosunku CH3/Si = 1,15/1 w niepolarnym rozpuszczalniku, na przyklad w ksylenie lepkosci wyplywowej mierzonej kubkiem Forda nr 4 — 12 sekund i zawartosci grup silanolowych 1,4%, otrzymanej zgodnie z patentem 49957 4,0 tytanianu butylu 2,0 oleju parafinowego 0,01 izo-propoksysilantiolu Srodek ten nadaje sie do kwasoodpornej impregnacji tkanin. Mozna go nanosic na impregnowane materialy metodazanurzania. » Do impregnacji tkanin stosowano kapiele zawierajace od 5 do 7,5% substancji czynnej. Zaimpregnowane tkaniny suszono w temperaturze pokojowej. W warunkach przemyslowych, w celu skrócenia czasu sieciowania, mozna zamiast suszenia w temperaturze pokojowej zastosowac suszenie przez 3—5 minut w temperaturze 60-80°C.Niektóre wlasnosci zaimpregnowanych tkanin podano w tabeli II. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Silikonowy, nie wymagajacy wygrzewania srodek do wodoodpornej, przewiewnej impregnacji wszystkich typów tkanin i skóry, a takze wyprodukowanych z nich wyrobów uzytkowych, do kwasoodpornej impregnacji tkanin z wlókien poliakrylonitrylowyeh lub z welny z dodatkiem innych wlókien sztucznych, do hydrofobizacji i nadawania wlasnosci antyadhezyjnych powierzchniom metali, szkla, ceramiki, papieru i róznych materialów sproszkowanych, w postaci roztworu w rozpuszczalnikach organicznych, najkorzystniej w chlorowanych weglo¬ wodorach alifatycznych, zawierajacy jako substancje czynna mieszanine zywicy metylosilikonowej z olejem metylowodorosilikonowym iestrem kwasu ortotytanowego, najkorzystniej tytanianem butylu jako srodkiem sprzegajacym, oraz jako substancje zmiekczajaca wosk, najkorzystniej ciekla parafine w ilosci do 20% wagowych w stosunku do substancji czynnej, znamienny tym, ze zawiera jako substancje czynna mieszanine skladajaca sie z 30—70 czesci wagowych reaktywnej zywicy metylosilikonowej o malej zawartosci grup organicznych wyrazo¬ nej stosunkiem R/Si ponizej 1,20 i duzej zawartosci grup silanolowych w zakresie 0,3-4%, 10-50 czesci wago¬ wych oleju metylowodorosilikonowego o lepkosci od 20 do 1000 cP i o zawartosci czynnego wodoru 0,2 do 1,0% i 10-45 czesci wagowych estru kwasu ortotytanowego oraz jako stabilizator zabezpieczajacy przed niepozada¬ nym wplywem wilgoci podczas przechowywania trójalkoksysilantiol, w ilosci do 0,25% wagowych w stosunku do substancji czynnej.

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera zywice metylosijikonowa, w której stosunek R/Si wynosi 1,05—1,15, zas zawartosc grup silanolowych SiOH wyn:?1' 1,0—3,0%.zawiera 4 74205

3. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 50-200 cP, przy czym zawartosc czynnegp wodoru wynosi 0,5-0,8%

4. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako stabilizator olej metylowodorosilikonowy o lepkosci stosuje sie trójizopropoksysilantiol. Tabela I Wodochloimosc po Obnizenie krótkotrwalym zanu- wodochlonnosci Stezenie rzeniu w wodzie ozna- w stosunku do tka- kapieli czona metoda wagowa niny nieimpre- (%) (PN-64/P-04734) gnowanej (%) (%) Typtkaniny elano-bawetna torlen welna poliamid 6 3 6 3 7,5 12,5 7,2 8,7 0,11 1,45 4,3 3,35 85 81 99 90 95 82 Tabela II Typ tkaniny Stezenie kapieli (%) Przesiakliwosc 20% kwasów o temp. 20 C (PN-63/P-0439) (godzin) po 3-krotnym praniu przed praniem HC1 H2S04 HN03 HC1 H2S04 HNO3 elanowelna 5 pow.24 pow. 24 pow. 24 pow. 8 pow. 8 pow. 8 anilana 5 pow.24 pow. 24 pow. 24 pow. 8 pow. 8 pow. 8KL. 8k, 3 74205 MKPDOóm 15/66 WZÓR 1 ^$i-0}WO;-Ti^ —-. $SJ-Q-Ti£; + ROH WZÓR 2 2$Si-H Ti(0R)4 +H,0 2[^Si-0H] +Ht~— ^Si-0-Si$ H,0 WZÓR 3 Ct-C5H70)3 Si-SH + H20 —- (i- C5H70)5 Si-OH + H2S PL PL