WO2006010764A1 - Method for production of a surface-treated oxidic filler - Google Patents

Method for production of a surface-treated oxidic filler Download PDF

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WO2006010764A1
WO2006010764A1 PCT/EP2005/053659 EP2005053659W WO2006010764A1 WO 2006010764 A1 WO2006010764 A1 WO 2006010764A1 EP 2005053659 W EP2005053659 W EP 2005053659W WO 2006010764 A1 WO2006010764 A1 WO 2006010764A1
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filler
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reactive
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PCT/EP2005/053659
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Harald Ehret
Wilhelm Weber
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Ge Bayer Silicones Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of a modified, in particular surface-modified, oxidic filler, the filler enthal ⁇ tend compositions and their use. It also relates to storage-stable polysiloxane compositions which after vulcanization give permanently water-wettable elastomers and their use as dental impression materials or pressure pads.
  • Molding compounds often consist of a binder or polymer and a filler.
  • silicone rubbers when they are used for the molding of objects such as teeth, consist of a polydimethylsiloxane and a finely divided silica.
  • Silicas cause a disperse phase in high or low viscosity liquid polymer phases such as a polydimethylsiloxane both a thickening and a higher rubber mechanical strength when they are cured by cross-linking to an elastomer.
  • the thickening causes an increased viscosity level at low to medium shear rate D of 0.001 to 10 s -1 .
  • oxidic fillers such as silica, a certain structural viscosity is almost always observed, ie a change in viscosity with the shear rate gradient or even a yield value does not have the pure polymer of this size.
  • the thickening influence of e.g. Silica increases when polar polymers such as polyethers are present. These are used in particular for the modification, in particular for the hydrophilization of the surfaces of polysiloxane compositions.
  • WO 98/58997 or US Pat. No. 4,785,047 attempt to overcome the above-described problem by the use of a silica which is obtained by a so-called ' in situ ' treatment, in which the silica initially in the presence is mixed by silazanes and water in polyorganosiloxanes and nachträg ⁇ Lich with further hexamethyldisilazane is brought into contact.
  • a silica which is obtained by a so-called ' in situ ' treatment, in which the silica initially in the presence is mixed by silazanes and water in polyorganosiloxanes and nachträg ⁇ Lich with further hexamethyldisilazane is brought into contact.
  • the silicas used still lead to a pronounced thickening of the uncured polymer compositions.
  • WO 00/61074 uses a silicic acid for producing a composition which is used for the production of hydrophilic duplicating compositions.
  • the silicas treated by the process described therein do not provide for the intermediate removal of water and other low-boiling constituents.
  • the use of these silicas also leads in the presence of small amounts of surfactants, in particular of polyethers, in the polymer composition to a strong thickening, which makes their processing difficult.
  • the inventors have now surprisingly found it possible to provide a process by means of which oxidic filler can be obtained which does not impair the flowability of uncured polymer compositions and at the same time does not lead to deterioration of the (rubber) mechanical properties in the cured polymer composition.
  • the inventors also found that it using this special filler, it is also possible to produce, in particular, polymer-containing polymer compositions which have a low viscosity and intrinsic viscosity, in spite of the effect of the polyethers which reinforces the thickening effect of the silica.
  • compositions with which silicone rubbers can be prepared which, after crosslinking, have a persistently long hydrophilicity and which can be used, for example, as impression compounds for dental impressions.
  • silicic acid is hydrophobized according to a cited prior art in a single step with the addition of hexamethyldisilazane twice. The addition occurs before and during the incorporation of the silica into the polymer. The addition of water is optional.
  • WO 98/58997 discloses a process in which in the first step an amount of more than 1 to 3 wt .-% and - A -
  • an amount of from 10 to 15% by weight of treatment agent per silicic acid is used.
  • the effectiveness of the second step can be markedly increased by the intermediate separation of the low-boiling components after the first hydrophobic treatment, especially if the quantities of surface treatment agent used are kept within certain limits and if water is used in the following stage or step is not added to the steps of re-adding a hydrophobing agent.
  • novel polymer-filler mixtures according to the invention are particularly suitable for producing highly flowable, self-leveling, hydrophilic or antistatic silicone rubbers which are eg can be used as addition-crosslinkable Silikonkaut ⁇ schuke for Dentalabformassen or ink stamp in Päd Printing process advantageous.
  • the systems mentioned here are only permanently hydrophilic to a limited extent since the surface-active compounds partly separate from the polydiorganosiloxane, migrate on the surface thereof or are extracted by the poor bond to the polyorganosiloxane in contact with aqueous media.
  • the water wettability is then, for example, by rinsing with water, decorating during disinfecting, producing duplicates with the aid of water-containing impression materials, such as gypsum lost before the desired impression with reproducible wetting properties of the silicone mold is achieved after demolding from the moist replicate surface.
  • alkylene ether copolymers are known as anti-fogging agents or hydrophilic silicone rubbers which, by using siloxane-soluble polyethers or reactive polyethersiloxanes which bind to siloxane by hydrosilylation reaction contain.
  • These reactive polyethersiloxanes contain e.g. Vinyl groups or optionally Si-H groups.
  • EP-A-231 420 discloses silicone impression compositions in which the attachment of polyether units to a component of the polyorganosiloxane is suggested to obtain permanently water-wettable vulcanizates.
  • this composition and those of DE 1 519 412 the production-related content of hydrosilylation catalyst still present in the polyethers limits any use in reactive polysiloxane rubbers with a minimum storage time of several days.
  • EP-A-398 745 and EP-A-429 069 disclose silicone rubber compositions using polyether radicals bonded to siloxanes.
  • EP 602 128 solves the problem of storage stability of hydrophilic silicone rubbers with chemically bound polyether part by the use of a noble metal-free polyethersiloxane, according to the aforementioned proposals.
  • the present invention therefore provides a process for the preparation of an oxidic filler comprising the steps:
  • Step a) involves mixing at least one reactive silane i) with at least one oxidic filler, if appropriate in the presence of water.
  • Step a) is useful in a temperature range of about room temperature (25 0 C) to about 200 0 C and about normal pressure (1013 mbar) to about 30 bar.
  • the mixing is carried out at room temperature and atmospheric pressure.
  • the mixing is carried out in a conventional mixing apparatus, such as kneaders, dissolvers, mixing turbines, screw mixers, extruders, stirred tanks, preferably in a kneader or dissolver.
  • the mixing time ranges, for example, from about 10 minutes to about 400 minutes.
  • Step a) is carried out in the presence of water when the reactive silane i) is selected from organosilazanes, hexaorganodisilazanes, trialkylsilylamines, trialkylsilyloximes, trialkylsilylamides or organoalkoxysilanes.
  • water serves as a reaction partner for the formation of hydroxy-functional intermediates of said reactive silanes.
  • organosilanols are used as reactive silanes i)
  • the addition of water may be omitted, but this does not preclude the addition of water.
  • water can also serve as a liquid continuous phase in step a) in which the reactive silane i), the oxidic filler, the abovementioned intermediates and cleavage products from the reaction of water and reactive silanes i) are dispersed or dissolved.
  • the liquid continuous phase may also be formed by other solvents, such as inorganic or organic solvents, low or high viscosity polymers. That is to say that the polymers whose reinforcement is intended to be the filler can already be present during the modification of the filler, or in other words that the modification of the filler in the presence of the polymers or the curing composition to be reinforced, for example in the presence component a) of a curable polyorganosiloxane composition described below can take place.
  • the amount of water used in step a) must be at least such that the said reactive silanes i) can be hydrolyzed. Expediently, sufficient water is added to the mixture in step a) so that the reaction products of the reaction of the reactive silane i) with the water can still remain in the aqueous phase or can be sufficiently diluted.
  • the amount of water is at least about 5 parts by weight of water per 100 parts by weight of the silane i), preferably the amount of water used is about 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the reactive silane i).
  • the amount of water used is preferably at least about 300 parts by weight per 100 parts by weight of the oxidic filler.
  • the amount thereof is preferably at least about 150 parts by weight per 100 parts by weight of the oxidic filler.
  • the water used in step a) may be separately added water and / or water introduced with the filler.
  • Step a) of mixing the reactive silane i) with the oxidic filler can optionally also be carried out in the presence of a catalyst.
  • the presence of a catalyst is preferably carried out when organoalkoxysilanes or organosilanols are used as reactive silanes i).
  • the catalysts include spielmud: Weak bases and acids with pK a values between 4 to 9. Examples include: ammonia, alkylamines, carboxylic acids, bicarbonates, Hydrogenphospate, hydrogen sulfates, acidic salts of carboxylic acids, Kohlenklare ⁇ semester, etc.
  • the catalyst is suitably used in amounts of 0.5 to 20 wt .-% based on the amount of the reactive silane i).
  • the amounts of the reactive silane i) and of the oxidic filler used in step a) depend inter alia on its type, for example on the specific surface of the filler. In order to achieve a sufficient modification of the filler in step a), it is expedient to use at least about 3 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler. An amount of less than 3 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler is generally less preferred, since it must be expected that the surface modification is too small.
  • the reactive silane i) is preferably used in an amount of at most about 30 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler.
  • the fillers can only absorb a certain amount of the reactive silane i), and the specific surface of the oxidic fillers currently available on the market leads to a restriction of the silane that can be bound to the surface.
  • a preferred amount range of the reactive silane i) used is about 8 to 15 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler.
  • the reactive silane i) used in step a) is a silane which is capable of forming, if appropriate by reaction with water, suitable reactive intermediates capable of reacting with the surface of an oxidic filler.
  • such reactive silanes i) are selected from the group consisting of organosilazanes, hexaorganodisilazanes, organosilanols, trialkylsilylamines, trialkylsiloximes, trialkylsilylamides or organoalkoxysilanes.
  • the reactive silanes i) are selected from hexaorganodisilazanes and organosilanols. Particularly preferred are hexamethyldisilazane, 1, 3-divinyltetra methyldisilazane, trimethylsilanol and vinyldimethysilanol.
  • the oxidic filler used in step a) may be any metal oxide. It is expedient to choose from silicic acids, aluminum oxides, aluminum hydroxides, titanium oxides which are prepared by various processes, such as flame hydrolysis, precipitation processes, etc.
  • the BET specific surface area of the oxidic fillers is preferably at least about 20 m 2 / g, more preferably at least about 40 m 2 / g, more preferably at least about 100 m 2 / g, even more preferably at least about 130 m 2 / g. Examples include fumed silicas such as Aerosil (Degussa), HDK (Wacker), Cab-O-Sil (Cabot).
  • a preferred filler which is treated according to the invention is silica, preferably having a BET specific surface area of at least about 130 m 2 / g.
  • Step b) comprises separating low-boiling constituents from the mixture obtained in step a) by adjusting such pressure and temperature conditions that the low-boiling constituents contained in the mixture evaporate.
  • Such low-boiling constituents are, in particular, constituents having a boiling point of less than 180 ° C. under atmospheric pressure (1013 mbar), such as water, ammonia, alcohols, amines, hydroxylamines, amides and silanols which have formed in step a).
  • Suitable pressure and temperature conditions are for example temperatures of 30 to 250 0 C and pressures of about 0.01 to 1013 mbar.
  • step b) Temperatures of more than 25O 0 C are less preferred in step b), since it can lead to decomposition of the liquid continuous phase, in particular when it comes to liquid polymers. Moreover, such a high temperature is less desirable from an economic and ecological point of view.
  • the evaporation of the low-boiling constituents takes place at a temperature of 120 to 180 ° C and vacuum (10- 50 mbar).
  • Step b) expediently takes place in the mixing apparatus mentioned in step a) with stirring or kneading.
  • Step b) is expediently carried out until the proportion of low-boiling components of the mixture has been reduced to less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, even more preferably less than 0.5% by weight .
  • the proportion of low-boiling constituents in the mixture obtained in step b) is advantageously determined by keeping the mixture at a temperature of 15O 0 C / 20 mbar for 45 minutes and determining the resulting weight loss (initial weight - final weight) according to the formula:
  • Percentage of low boiling components in weight percent (weight loss / original weight) x 100.
  • Step c) of the process according to the invention involves the addition of at least one reactive silane ii), without the addition of water and optionally the
  • step b) Heating the resulting mixture.
  • the addition of the reactive silane ii) after the Separation of the low-boiling constituents in step b) is expediently carried out after adjustment of such pressure and temperature conditions under which the contact time between the reactive silane ii) and the pretreated oxidic filler permits adequate reaction of the two components.
  • the admixing of the reactive silane (ii) can be carried out, for example, at a temperature of from room temperature to 150 ° C., preferably under atmospheric pressure. The addition preferably takes place at room temperature.
  • the temperature may optionally be increased as long as one of the silanes remains in the mixture for a certain time or remains in contact with the pretreated oxidic filler.
  • the contact time after addition should expediently be at least about 30 minutes.
  • the contact time depends on the contact temperature, the reactivity of the silanes ii) and their concentration in the mixture.
  • the contact time may preferably be up to 2 days, in particular if the contact takes place at room temperature.
  • the conditions of this further separation step can essentially correspond to the conditions of step b). If appropriate, steps b) and c) can be repeated once or several times.
  • the reactive silanes ii) of step c) may be the same or different than the reactive silanes used in step a). Preference is given in
  • Step c) uses the same reactive silanes as in step a).
  • the reactive Silanes ii) of step c) are preferably selected from the group consisting of organosilazanes, hexaorganodisilazanes, trialkylsilylamines, trialkylsilyloximes or trialkylsilylamides. More preferably, the reactive silanes ii) are selected from hexaorganodisilazanes. Particularly preferred are hexamethyldisilazane and 1,3-divinyltetramethyldisilazane.
  • the amount of reactive silane ii) used in step c) is generally lower than the amount of reactive silane i) used in step a).
  • the amount of reactive silane ii) used in step c) depends, for example, on the amount of reactive silane i) used in step a). In principle, the smaller the amount of the reactive silane i) used in step a), the greater must be the amount of the reactive silane ii) used in step c).
  • less than about 15 parts by weight of the reactive silane ii) is suitably used per 100 parts by weight of the oxidic filler, more preferably less than about 3 parts by weight of the reactive silane ii).
  • An amount less than 0.1 parts by weight of the reactive silane ii) per 100 parts by weight of the oxide filler is generally less preferred because the amount can not sufficiently reliably interact with the surface of the oxide filler.
  • Step c) is carried out without the addition of water.
  • the addition of water, as carried out in step a), in step c) surprisingly results in insufficient reduction of the intrinsic viscosity in the composition with the polymers.
  • oxidic fillers are produced, which cause less thickening than the hydrohob striv according to the previous methods of the prior art fillers effect at the same starting surface.
  • the use of large amounts of reactive silanes in a single-stage modification process does not lead to such a thickening behavior or degree of surface modification, as according to the invention two- or multi-stage modification process is achieved.
  • the surface of the oxidic filler becomes accessible for complete reaction with the reactive silane only by the intermediate separation of the low-boiling components in step b), or that this reaction takes place because of suitable conditions.
  • the thickening effect occurring with the aid of polyethers was chosen as the benchmark for the completeness of the modification.
  • the invention thus relates not only to the fillers prepared by the process according to the invention, but also to compositions which comprise the filler according to the invention and at least one polymer or a crosslinkable composition.
  • Preferred polymers or crosslinkable compositions into which the fillers prepared according to the invention can be incorporated include, for example, reactive resins such as epoxies, polyesters and coating compositions, and in particular polyorganosiloxanes.
  • the filler according to the invention for preparing the composition according to the invention in at least one polymer or in a curable composition or at least a single component thereof in the usual manner with conventional mixing equipment is incorporated, such as kneader , Dissolvers, mixers, such as screw mixers.
  • modified filler produced according to the invention can be used in silicone rubber compositions, a preferred composition using the modified oxidic filler containing the following constituents:
  • At least one hydrosilylation-promoting catalyst selected from the group of compounds or metals containing at least one element selected from Pt, Ru, Rh, Ni, Ir, Ru and Pd,
  • (F) optionally one or more surfactants or other excipients.
  • silicone rubber compositions having the alkenyl group-containing polyorganosiloxane (A) preferably has a viscosity range from 0.025 to 500 Pa.s, preferably from 0.1 to 200 Pa.s (25 0 C; Schergeschwin- dtechniksge hope D of 1 s "1). It may consist of a uniform polymer or mixtures of different polyorganosiloxanes, such as different polymers (A1) or mixtures of the substantially linear polymers (A1) and linear or branched polymers (A2), as described in more detail below, consist.
  • the polyorganosiloxanes (A) can in principle be selected from two groups (A1) and (A2).
  • the group (A1) represents the group of polyorganosiloxanes having a low alkenyl group content of about 0.002 to about 3.0 mmol / g, more preferably between 0.004 to 1.5 mmol / g. These polyorganosiloxanes are generally substantially linear ,
  • Group (A2) represents the group of polyorganosiloxanes having a high alkenyl group content of about 3.0 to about 22 mmol / g. These may include both linear and branched polyorganosiloxanes.
  • the polyorganosiloxanes (A) are preferably prepared by catalytic equilibration or catalyzed polycondensation, as described in US Pat. No. 6,387,487, column 3 u. 4 discloses.
  • the polyorganosiloxanes (A) can be described by the general formula (I):
  • R an optionally substituted organic group, preferably unsubstituted or substituted saturated hydrocarbon radicals, more preferably n-, iso-, tert- or C r C 2 alkyl, (2 Ci-Ci) alkyl Ci-C 2 alkoxy, C 5 - C 30 -cycloalkyl or C 6 -C 3 o-aryl, CrCl 2 - alkyl (C 6 -Cio) aryl, where these radicals R can optionally be substituted in each case by one or more F atoms and / or one or more -O Groups may contain.
  • Suitable monovalent hydrocarbon radicals R include alkyl groups, preferably CH 3 , CH 3 CH 2 , (CH 3 ) 2 CH, CsHi 7 and CioH 2 i groups, cycloaliphatic groups, such as cyclohexylethyl, aryl groups, such as phenyl, ToIyI, XyIyI, aralkyl groups such as benzyl and 2-phenylethyl groups.
  • Preferred monovalent halohydrocarbon radicals R have in particular the formula C n F 2n + iCH 2 CH 2 - where n has a value of 1 to 10, such as, for example, CF 3 CH 2 CH 2 -, C 4 FgCH 2 CH 2 - and C 6 Fi 3 CH 2 CH 2 -.
  • a preferred radical is the 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • Particularly preferred radicals R include methyl, phenyl and 3,3,3-trifluoropropyl.
  • R 1 R or an unsubstituted or substituted C 2 -C 2 -alkenyl, which are preferably selected with the proviso that at least two radicals R 1 are an alkenyl-containing organic group consisting of: unsubstituted and substituted alkenyl-containing hydrocarbon radicals, such as n-, iso -, tert - or cyclic C 2 -C 2 alkenyl, vinyl, allyl, hexenyl, C 6 -C 30 -cycloalkenyl, cycloalkenylalkyl, norbornenylethyl, limonenyl, C 8 -C 3 o-alkenylaryl, wherein optionally one or several - O atoms may be present (corresponding to ether residues) and which may be substituted by one or more F atoms.
  • R 1 R or an unsubstituted or substituted C 2 -C 2 -alkenyl, which are preferably selected with
  • Preferred radicals R 1 are groups such as vinyl, allyl, 5-hexenyl, cyclohexenylethyl, limonenyl, norbomenylethyl, ethylidene norbornyl and styryl, particularly preferably vinyl.
  • R 2 a divalent aliphatic n-, iso-, tert- or cyclic d-Ci 4 alkylene radical, or a C ⁇ -Cu-arylene or Alkylenarylrest is, in each case two siloxy units M, D or T bridged, R 2 , as defined in formula (I), bridges two siloxy units M, D or T.
  • the divalent units R 2 bridge two siloxane units, for example -DR 2 -D-.
  • R 2 is preferably selected from divalent aliphatic or aromatic n-, iso-, tert- or cyclic C 1 -C 14 -alkylene, C 6 -C 4 -arylene or -Alkylenaryl phenomenon.
  • Suitable divalent hydrocarbon groups R 2 which can bridge siloxy units include all alkylene and dialkylarylene radicals, preferably those such as -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, CH 2 (CH 3 ) CH-, - (CH 2 ) 4 , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 -, - (CH 2 ) 6 - - (CH 2 ) 8 - and - (CH 2 ) i 8 -cycloalkylene groups such as cyclohexylene, arylene groups such as phenylene, xylene. Their proportion generally does not exceed 30 mol% of all siloxy units. Preferred are groups such as alpha.omega-ethylene, alpha.omega-hexylene or alpha.omega-phenylene.
  • siloxy units M, D, T and Q can be distributed in blocks or randomly in the polymer chain and linked together.
  • each siloxane unit may be the same or different.
  • the indices represent average degrees of polymerization.
  • the indices are preferably as follows and are expediently chosen in accordance with the desired viscosity.
  • the aforementioned polyorganosiloxanes (A1) preferably have a structure of the general formula (Ia)
  • R and R 1 are as defined above and b1 ⁇ 3000.
  • the polyorganosiloxanes (A1) of the formulas (Ia) and (Ia ') are substantially linear and have a content of unsaturated organic groups which is preferably between 0.002 to 3.0, more preferably between 0.004 to 1.5 mmol / g.
  • the content of unsaturated organic groups refers to polymethylvinyl siloxane and must be adjusted accordingly within the given viscosity limits to siloxy groups with other substituents having different molecular weights.
  • Preferred siloxy units in the polyorganosiloxanes (A) are, for example, alkenylsiloxy units, such as dimethylvinylsiloxy, alkylsiloxy units, such as trimethylsiloxy, dimethylsiloxy and methylsiloxy units, arylsiloxy units, such as phenylsiloxy units, such as triphenylsiloxy-dimethylphenylsiloxy, diphenylsiloxy
  • the radical R is preferably present as the methyl radical with at least 90 mol% (preferably 90 to 99.99 mol% relative to Si atoms).
  • the alkenyl groups may be attached either at the chain end of a silioxane molecule or as a substituent on a silicon atom in a siloxane chain.
  • the alkenyl groups are preferably present only at the chain end of the siloxane molecule. If alkenyl groups are present on internal silicon atoms of the siloxane chains, their content in the case of the alkenyl-poor polyorganosiloxanes (A1) is therefore preferably less than 0.01 mmol / g or less than 0.0074 mol%, based on siloxane units.
  • blends of different polymers ie there are at least two polymers (A1) or at least one polymer (A1) and (A2)) with different alkenyl content and / or used different chain length, wherein the total content of unsaturated groups 3.0 mmol / g in the component (A) based on vinyl-containing polydimethylsiloxanes expediently does not exceed.
  • Both the polyorganosiloxane (A1) and the mixture of (A1) and (A2) preferably have a viscosity of 0.025 to 500 Pa.s, very particularly preferably 0.2 to 100 Pa.s at 25 0 C.
  • the polyorganosiloxane (A1) has a number of siloxy units from 20 to 3000, particularly preferably 100 to 1500 (average degree of polymerization P n , which refers to polymethylvinylsiloxane and adjust within the predetermined viscosity limits on siloxy groups with other substituents with different molecular weights accordingly is.)
  • P n average degree of polymerization
  • the alkenyl content is determined here by 1 H-NMR - see AL Smith (ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 112 p. 356 ff. In Chemical Analysis ed. By JD Winefordner.
  • a further class of preferred polymers (A) which together with (A1) can form the component (A) are vinyl-rich, optionally branched polyorganosiloxanes (A2) which, for the purpose of enhancing e.g. the tear strength or tensile strength in combination with other polyorganosiloxanes, such as those defined above, can be used.
  • branched alkenyl-rich polyorganosiloxanes are z.
  • branching units should be limited by the fact that this component should preferably be liquid, low-melting (mp ⁇ 16O 0 C) or with the other polymers (A1) miscible, transparent silicone compositions (> 70% transmission at 400 nm and 2 mm layer thickness).
  • the above-mentioned branched polyorganosiloxanes (A2) are polymers containing the aforementioned M, D, T and Q units. They preferably have the general formula (II), (IIa) to (IIb):
  • R 4 is a Ci to C 22 organic radical, such as alkyl, aryl or arylalkyl.
  • the molar ratio M: Q can assume values of 0.1 to 4: 1 or M: T of 0.1 to 3: 1, the ratio of D: Q or D: T of 0 to 333: 1, where the units M, D and T may contain the radicals R or R 1 .
  • Alkenyl group-rich branched polyorganosiloxanes include in particular liquid polyorganosiloxanes, solid resins or liquid resins soluble in organic solvents, preferably consisting of trialkylsiloxy (M units) and silicate units (Q units), and preferably vinyldimethylsiloxy units in an amount of at least 3 mmol / g. These resins may also have up to a maximum of 10 mol% of alkoxy or OH groups on the Si atoms.
  • polyorganosiloxanes (A2) have the general formula (Ia) with the proviso that they have an increased vinyl content as defined under (A2).
  • the radical R is preferably present as the methyl radical with at least 50 mol% (i.e., 50 to 95 mol% with respect to Si atoms), preferably at least 80 mol%.
  • the alkenyl-rich, preferably vinyl group-rich, polyorganosiloxane (A2) preferably has an alkenyl group content of more than 3 mmol / g to about 22 mmol / g, which relates to polymethylvinyl siloxanes and within the prescribed viscosity limits siloxy groups with other substituents on the silicon atom with a different molecular weight is to be adjusted accordingly.
  • the polyorganosiloxane (A) comprises substantially vinyl-poor linear polyorganosiloxanes (A1) as above described.
  • Vinyl-rich polyorganosiloxanes (A2) as described above can be added to improve mechanical properties, especially when the amount of filler is limited, for example, for reasons of viscosity.
  • Another preferred blend of the polyorganosiloxanes (A) contains at least two substantially linear alkenylene end-stopped polyorganosiloxanes (A1) having different alkenyl, preferably vinyl, contents.
  • the lowest possible viscosity of the silicone composition should be prescribed, on the other hand, a crosslinking structure with the Si-H compounds of component (B) defined below be made possible, which effects the highest possible mechanical strengths, such as elongation and tear propagation resistance of the crosslinked silicone rubbers. If larger amounts of short-chain alpha-omega-vinylsiloxanes (conveniently below a viscosity of 10 Pa.s) are used, this requires larger amounts of alpha, omega-Si-H-siloxanes as chain extenders to form suitable crosslinking structures.
  • An alkenyl group-containing which does not consist of a mixture of a polydiorganosiloxane of the type (A), is defined by the fact that the distribution of the weight and number average from one of the known polymerization reactions, preferably from the equilibration or polycondensation with basic or acid catalysts.
  • Such processes with alkaline or acidic catalysts are disclosed, for example, in US Pat. No. 5,536,803, column 4.
  • the average degree of polymerization P n of the polyorganosiloxanes (A), measured as number average M n by GPC and with polystyrene as standard, is preferably in the range of P n > 20 to 3000, the more preferred range is P n 200 to 1500.
  • polymers (A) defined herewith, in combination with suitable polyhydrogenorganosiloxanes of component (B) described below, permit the preparation of flowable casting compositions which have sufficiently good rubber-mechanical properties, such as elongation at break, tensile strength and tear resistance, and stability of the mechanical properties.
  • Component (B) Si-H-containing polysiloxanes
  • the polyorganohydrogensiloxanes (B) are preferably selected from linear, cyclic or branched SiH-containing polyorganosiloxanes of the general formula (II):
  • R 2 a divalent aliphatic n-, iso-, tert-, or cyclic CRCI 4 alkylene radical, or a C ⁇ -C M arylene or alkylenearyl radical, the bridging two siloxy units M, D or T,
  • the siloxy units can be present in blocks or randomly linked to one another in the polymer chain. Each siloxane unit of the polysiloxane chain may carry identical or different radicals.
  • the indices of the formula (III) describe the average degree of polymerization Pn measured as the number average Mn, determined by GPC (polystyrene as standard), which relate to polyhydrogenmethylsiloxane and are adapted within the given viscosity limits to siloxy groups having different substituents and different molecular weights.
  • the polyorganohydrogensiloxane (B) comprises, in particular, all the liquid, flowable and solid polymer structures of the formula (III) having the degrees of polymerization resulting from the abovementioned indices. Preference is given to the low molecular weight polyorganohydrogensiloxanes (B) which are liquid at 25 ° C., ie less than about 60,000 g / mol, preferably less than 20,000 g / mol.
  • the preferred polyorganohydrogensiloxanes (B) are structures selected from the group which can be described by the formulas (IIIa-IIIe)
  • a preferred embodiment of the class of compounds (MIe) and (MIf) are, for example, monomeric to polymeric compounds which can be described by the formula [(Me 2 HSiO) 4Si] m3 .
  • the SiH concentration is preferably in the range of 0.1 to 17 mmol / g, which relates to polyhydrogenmethylsiloxanes and is to be adapted within the given viscosity limits to siloxy groups with other substituents.
  • the polyorganohydrogensiloxane (B) consists of at least one polyorganohydrogensiloxane (B1) having two Si-H groups per molecule and at least one polyorganohydrogensiloxane of the type (B2) having more than two Si-H groups per molecule ,
  • component (B) consists of at least two different organohydrogenpolysiloxanes which produce different crosslinking structures to give, in conjunction with low viscosity polysiloxanes of component (A), silicone elastomers of high strength.
  • These different organo hydrogenpolysiloxanes can be assigned essentially two functions.
  • Bifunctional polyorganohydrogensiloxanes (B1) act as chain extenders, while the polyorganohydrogensiloxanes (B2) of higher functionality (> 2) act as crosslinkers.
  • the silicone composition used according to the invention preferably contains at least one bifunctional chain extender (B1) and at least one crosslinker (B2).
  • component (B1) in the silicone rubber composition of the invention examples include the chain extenders (B1) such as:
  • the crosslinkers (B2) contain compounds such as:
  • crosslinking rate is necessary, this can be achieved, for example, by increasing the ratio SiH to alkenyl, an increased amount of catalyst (d) or by increasing the proportion of polyorganosiloxanes (B2) which contain HMe 2 SiO 2 , 5 units. be achieved.
  • the chain length of the crosslinkers as component (B2) which consist predominantly of MeHSiO units, is preferably from 3 to 200, more preferably from 15 to 60 MeHSiO units.
  • the chain length of the chain extenders as component (B1) is preferably from 2 to 100, more preferably from 2 to 60 Me 2 SiO units.
  • the SiH content is determined in the present invention by 1 H-NMR see AL Smith (Ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 12 p. 356 et seq. In Chemical Analysis ed. By JD Winefordner.
  • the polyorganohydrogensiloxanes (B) can be prepared by methods known per se, for example by acidic equilibration or condensation, as disclosed, for example, in US Pat. No. 5,536,803.
  • the polyorganohydrogensiloxanes (B) can also be reaction products which have arisen from a hydrosilylation of organohydrogensiloxanes with alkenyl-containing siloxanes in the presence of the catalysts (c), the resulting SiH content preferably being within the previously defined limits. This results in R 2 - or alkylene-bridged organohydrogensiloxanes (B).
  • the polyorganohydrogensiloxanes (B) may also be reaction products resulting from the condensation of e.g. Organohydrogenalkoxysiloxanen (B) with hydroxy or alkoxysilanes or siloxanes have emerged, such. in US 4 082 726 e.g. Columns 5 and 6 described.
  • the ratio of component (B) to component (A) is preferably chosen such that a molar ratio of Si-H to Si-alkenyl units of about 0.5 to 20: 1, preferably from 1 to 3: 1 is present ,
  • the preferred amount of the polyorganohydrogensiloxanes (B) is 0.1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A).
  • the component (D), the hydrosilylation catalyst preferably contains at least one metal selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, Ir or Ru.
  • the hydrosilylation catalyst can be used in metallic form, in the form of a complex compound and / or as a salt.
  • the catalysts can be used with or without support materials in colloidal or powdered state.
  • the amount of component (D) is preferably 0.1-5000 ppm, preferably 0.5-1000 ppm, more preferably 1-500 ppm, more preferably 2-100 ppm, calculated as metal, based on the weight of the components (A ) to (C) + (F).
  • Pt catalysts are exemplified in US 3,715,334 or US 3 419 593 and Lewis, Colborn, Grade, Bryant, Sumpter and Scott in Organometallics, 1995, 14, 2202-2213.
  • the preferred Pt ° olefin complexes are prepared in the presence of 1,3-diaminotetamethyldisiloxane (M V
  • these platinum catalysts contain, in addition to the vinyl siloxanes bound to platinum, free, non-complexed vinyl siloxanes. It may be diluted with vinyl-terminated polydimethylsiloxanes (A) to a platinum concentration of about 0.5 to 2% by weight before use for better dosage.
  • the rate of hydrosilylation is determined by the selected catalyst compound, its amount, and the type and amount of additional inhibitor component (E).
  • the carriers for the catalysts all solids can be selected as long as they do not undesirably inhibit hydrosilylation.
  • the carriers can be selected from the group of powdered silicic acids or gels or organic resins or polymers and are used in accordance with the desired transparency; preference is given to non-opacifying carriers.
  • the surface-modified oxidic fillers obtained by the process according to the invention are preferably added to the compositions according to the invention in amounts of about 0.001 to about 70 parts by weight per 100 parts by weight of the polymers or of the crosslinkable compositions (crosslinkable polymer and crosslinker). More preferred are about 1 to about 50, more preferably 5 to 40 parts by weight of the modified oxidic filler per 100 parts by weight of the polymers or crosslinkable compositions.
  • the composition according to the invention may contain one or more further fillers which are not surface-treated by the process according to the invention, as long as the solution of the problem according to the invention is not impaired. These may be, in particular, surface-poor fillers having BET surface areas of less than about 10 m 2 / g.
  • the reaction rate can be reduced, if appropriate, by addition of inhibitors (E), such as vinylsiloxanes, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane or tetravinyltetramethyltetracyclosiloxane, at concentrations above 30 ppm of platinum.
  • inhibitors such as vinylsiloxanes, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane or tetravinyltetramethyltetracyclosiloxane
  • Other known inhibitors can also be used, for example ethynylcyclohexanol, 3-methylbutynol or dimethyl maleate.
  • composition of the invention may further optionally contain one or more hydrosilylation reaction retarding inhibitors (E). They serve to delay the crosslinking reaction at room temperature for a certain time. Thus, at temperatures from 0 to 3O 0 C both a time-limited Inhibition (pot life) as well as a sufficiently fast and complete wettability (to the extent of free of charge) at elevated temperature.
  • E hydrosilylation reaction retarding inhibitors
  • Inhibitors are used, if not enough already by selecting the ligands of the catalyst (D) a sufficiently long processing time is achieved.
  • a preferred embodiment is the catalyst with at least one inhibitor
  • the best known class of inhibitors are the alkynols as described in US 3,445,420. These are e.g. Ethinylcyclohexanol and 3-methylbutynol and the unsaturated carboxylic acid esters of US Pat. No. 4,256,870 as well as diallylmaleate and dimethyl maleate and the fumarates of US Pat. Nos. 4,562,096 and 4,774,111, such as diethyl fumarate,
  • R w is selected from the group of d-do alkyl radicals such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, etc., and aryl radicals such as phenyl or benzyl, an alkenyl radical such as
  • W is independently selected from divalent C 2 -C 4 -alkylene radicals, the subscript V is 0 or 1.
  • the amount of the inhibitor component (E) is suitably chosen so that the desired crosslinking time under the selected processing conditions, in particular in coordination with the catalyst (D) and the other Components in a suitable manner, ie time and temperature can be adjusted.
  • the amount of inhibitor component (E) is preferably from 0.0001 to 2% by weight of one or more inhibitors based on the total amount of components (A) to (C) + (F).
  • the inhibitor component (E) is used, more preferably about 0.001 to 0.5% by weight, more preferably 0.05 to 0.2% by weight, based on the total amount of the components (A) to (C) + (F) preferably alkynols at metal contents of component (D) of 10 to 100 ppm added.
  • component (E) is selected from the group consisting of alkynols and vinylsiloxanes.
  • inventive compositions containing the filler according to the invention, in particular polyorganosiloxane compositions further ent contain optionally one or more auxiliaries (F), such as plasticizers or release oils, such as polydimethylsiloxane oils, without reactive alkenyl or SiH groups having a viscosity of preferably 0.001-10 Pa.s at 25 0 C.
  • auxiliaries such as plasticizers or release oils, such as polydimethylsiloxane oils, without reactive alkenyl or SiH groups having a viscosity of preferably 0.001-10 Pa.s at 25 0 C.
  • said composition contains at least one surfactant as auxiliary (F).
  • surfactant here means, in particular, a surface-active compound which in particular does not interfere with the hydrosilylation reaction, which, for example, enters into the system described above.
  • surfactants include, for example, nonionic surfactants such as polyethers, polyesters, polyamides or copolymers of these types, as well as cationic surfactants, etc. These surfactants are used, in particular in the case of polyorganosiloxane compositions in which the fillers (C) prepared according to the invention are contained, to make the surface of the cured compositions wettable or to make them more hydrophilic or antistatic.
  • the auxiliaries mentioned, in particular the surfactants (F), are preferably present in the compositions according to the invention in an amount of about 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymers (A) + ( B) or the crosslinkable Contain compositions (crosslinkable polymer and crosslinker) and the filler.
  • the surface-active, hydrophilic-enhancing additives are understood to be all conceivable surface-active compounds, in particular nonionic ethoxylated surfactants which contain, in addition to polyalkene oxide units, further solubilizing units such as perfluoroalkyl radicals, polyorganosiloxane radicals, alkylsiloxy radicals, alkyl radicals, alkylaryl radicals, C r C 3 o-fatty acid ester radicals , Fatty alcohol radicals or C 2 -C 20 -alkylphenolpolyether radicals may contain.
  • nonionic ethoxylated surfactants which contain, in addition to polyalkene oxide units, further solubilizing units such as perfluoroalkyl radicals, polyorganosiloxane radicals, alkylsiloxy radicals, alkyl radicals, alkylaryl radicals, C r C 3 o-fatty acid ester radicals , Fatty alcohol radicals or C 2 -C 20 -al
  • the surfactants include, for example, polyhydroxylated fatty alcohols, amides of polyethers or polyalcohols, polyhydroxylated fatty amines, polypropylene oxide compounds or polyethylene oxide compounds.
  • surfactants also include polyether siloxanes, wherein the polyether group is selected from polyethylene oxide or polypropylene oxide and these
  • polyalcohols such as alkylglucosides, alkylpolyglucosides, sugar esters, sugar esters, sugar glycerides, esters of sorbic acid.
  • the surface-active compounds can be present individually or as a mixture.
  • alkylbenzene sulfonates alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, and alkylaryl ether sulfates.
  • alkyl succinates also include alkyl succinates, the alkyl carboxylates, the derivatives of hydrolyzed proteins, alkyl phosphates, aryl phosphates, alkyl ether phosphates, if appropriate their alkali metal or alkaline earth metal salts or mixtures with the abovementioned surface-active agents.
  • the surface-active compounds may also include cationic surfactants such as trialkyl ammonium benzyl halides, tetraalkyl ammonium halides or mixtures thereof.
  • surfactants such as alkyl betaines, alkyl dimethyl betaines, alkyl amidopropyl betaines, alkylamidopropyl dimethyl betaines are also suitable.
  • Surfactants also include alkyltrimethylsulfobetaines, derivatives of imidazolines, such as the alkylamphoacetates, alkylamphodiacetates, alkylamphopropionates, alkylamphodipropionates, alkyl sultans, alkylamidopropylhydroxysultes, condensation products of fatty acids, and hydrolyzates of proteins.
  • alkyltrimethylsulfobetaines such as the alkylamphoacetates, alkylamphodiacetates, alkylamphopropionates, alkylamphodipropionates, alkyl sultans, alkylamidopropylhydroxysultes, condensation products of fatty acids, and hydrolyzates of proteins.
  • alkyltrimethylsulfobetaines such as the alkylamphoacetates, alkylamphodiacetates, alkylamphopropionates, alkylamphodipropionates, alkyl
  • the surfactants (Fa) and (Fb) are preferably soluble in polyorganosiloxanes, ie there is no segregation, if 10 wt.% Polyether or polyether siloxane present in a polyorganosiloxane having a viscosity of 10 Pa.s at 25 0 C.
  • the surfactants (Fa) and (Fb) suitably contain one or more solubilizing groups which suppress this segregation.
  • the polyethersiloxanes (Fb) preferably also contain at least one unsaturated aliphatic or cycloaliphatic C 2 -C 10 -group, which together with SiH groups can be converted into SiC bonds in a hydrosilylation reaction.
  • the surfactants (FA) suitably contain as solubilizing groups, for example preferably one or more hydrocarbon or perfluoroalkyl groups, which render the surfactants soluble or dispersible in the crosslinking systems, in particular the polyorganosiloxanes.
  • the surfactants (Fb) are useful as solubilizing groups additionally one or more polyorganosiloxane groups.
  • (Fa) and (Fb) may contain hydrophilic groups which impart a hydrophilic surface to the crosslinked compositions of the invention.
  • Ethoxylated surfactants which contain a hydrocarbon-matrix-solubilizing group, ie are fat-soluble, are described in "Surfactants and Detersive Systems", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Ed., 22, 360-377 (1983). Ethoxylated surfactants are furthermore described, for example, in US Pat. Nos. 3,505,377, 3,980,688 and 4,431,789. Furthermore, it is preferred that the polyethersiloxanes (Fb) themselves have a Pt-containing content of less than 1 ppm.
  • the surfactant must be present in a sufficient amount with a sufficient number of hydrophilic groups in order to be able to provide the surface of the polymer, such as that of the crosslinked silicone elastomer, with sufficient hydrophilicity.
  • the preferred amount of the hydrophilic additive of the present invention will be in the range of 0.1 to 30 weight percent, more preferably 1 to 15 weight percent, most preferably 3 to 10 weight percent of the total composition.
  • Sufficient wettability is characterized in that the contact angle of the crosslinked silicone composition has a 3-minute value below 65 °.
  • the term ' 3-minute contact angle ' means a contact angle formed by a drop of distilled water applied after 3 minutes of crosslinking to a cured polymer, particularly silicone surface. It can be measured at 25 ° C. with a goniometer (eg Model 100 from Rame-Hart, Ine, Mountain Lakes, NJ). The measuring method has been described in W. NoII, "Chemistry and Technology of Silicones” (1982) pp. 447-448.
  • a measurement is carried out in such a way that, in particular, the silicone composition is cured on a smooth surface, for example a glass or polished metal surface, and after the mold surface and crosslinked silicone elastomer have been separated, a drop of water is applied to the smooth, cured silicone topcoat. area brings.
  • the compositions according to the invention preferably have a 3-minute value against water of below 45 °, more preferably of below 30 °, most preferably of below 10 °.
  • the size of the contact angle depends strongly on the amount of the surfactant on the surface of the polymer, such as the silicone elastomer. In general, the amount of surfactant on the surface increases with increasing amount of ethylene oxide units in the surfactant. The contact angle decreases to the same extent.
  • the surfactants (F) which are preferably used according to the invention may in principle be those which have reactive groups which lead to incorporation into the polymeric siloxane network, or are those which have no reactive groups which they contain
  • the surfactants which contain no reactive groups which make them capable of incorporation into the polymeric network can be, for example, the above-described surfactants, in particular non-reactive polyether compounds.
  • the surfactants which contain reactive groups which make them capable of incorporation into the polymeric network when using the hydrosilylation reaction may be, for example, those which contain reactive groups selected from hydroxyl groups, Si-alkenyl groups, alkenyloxy groups, such as Allyloxy, and Si-H groups.
  • both the surfactants (Fa) and (Fb) may have reactive groups.
  • the choice of reactive groups depends on the nature of the reactive groups of the crosslinkable polymer system used. In principle, it can therefore be any desired functional group which can participate in the crosslinking of the crosslinkable polymer system. However, it may also be any other functional group capable of reacting with the crosslinking groups of the crosslinkable polymer system. These include, for example, OH groups which can form SiOC or SiOSi bonds, but also other organofunctional groups such as epoxy, halogen, amino groups, which can bond to the Si functionalized moieties on the Si, when in the polyanagnosiloxane composition, the crosslinking or vulcanization by hydrosilylation is initiated or the composition is heated to at least 6O 0 C. , As a result, in a preferred embodiment, these reactions lead to binding of the hydrophilizing surfactant to the polyorganosiloxanes.
  • curable polysiloxane compositions which are preferably crosslinked by hydrosilylation reaction, come in particular alkenyl-containing surfactants, in particular polyether compounds in question, the terminal Alkenyl- bezw. Wear cycloalkeny groups.
  • alkenyl group-containing surfactants include, for example, the linear, cyclic or branched polysiloxane-polyether copolymers described in US Pat. No. 6,013,711, which are selected, for example, from the following formulas:
  • the values of the indices m, p, q, r and v in the formulas (IV) are preferably selected such that the total number of silicon atoms per molecule is 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, inclusive in that there is at least one Z and at least one R 5 per molecule, v has the value 0 to 1; with 3>m> 0 and 0> q and p ⁇ 3.
  • R is as defined above.
  • R is preferably methyl, particularly preferred is a trisiloxane.
  • R 5 is a CrC 20 , preferably unsaturated, monovalent organic d-Ci 2 group, which can be hydrosilylated with SiH groups and then forms a Silizium-Kohlenstoffbin fertil.
  • unsaturated groups which represent R 5 are alkenyl groups, for example the vinyl, allyl, methallyl, 5-hexenyl, vinylcyclohexyl, limonyl,
  • R 5 may be phenyl or 3,3,3-trifluoropropyl.
  • R has the meaning as defined above and preferably represents a saturated, monovalent organic d-Ci 2 group.
  • the radical R can also be a functionalized organic group R f , such as the chloropropyl, Heptafluorisopropyl-, C 6 Fi 3 -ethylene , 3,3,3-trifluoropropylaminoalkyl, epoxyalkyl and cyanoethyl groups.
  • Suitable ethoxylated surfactants containing perfluoroalkyl groups as solubilizing groups are described in US 2,915,544 or US 4,484,990.
  • Z is a polyether-containing group which preferably binds to a polyorganosiloxane block via a silicon-carbon bond.
  • Z has the general formula (Va): R '- (OC 2 H 3 R) ⁇ (OC 3 H 6 ) y R 2 - (Va)
  • R ' is R or hydrogen and R 2 are as defined above and R' is preferably R f and x is an integer in the range 1-20, preferably 2-8 and y is an integer from 0 to 5.
  • the oxyalkylene groups for the polyether part of one type of these copolymers are the oxyethylene, oxy-1,2-propylene, oxy-1,2-butylene, oxy-2,2-dimethyl-1,3-propylene group and like.
  • the polyether portion of the copolymer may contain oxyalkylene units of one or more types. For the optimum of hydrophilicity, it is desirable that at least 40% by weight and preferably at least 50% by weight of the oxyalkylene or alkyleneoxy groups are ethyleneoxy groups.
  • R 1 is hydrogen or a linear or cyclic C 1 -C 9 -alkyl or C 1 -C -acyl group or a vinyl, ether or organosilyl group.
  • the radicals R 1 which are exemplary of alkyl groups are methyl, tert-butyl and 2-ethylhexyl.
  • acyl end groups are acetoxy, acetoacetoxy, acryloxy, methacryloxy and benzoyl groups.
  • Organosilyl end groups include the saturated trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl, triethyl, ethylisopropyl, tert-hexyldimethyl, tert-butyldimethyl, tert-butyldiphenyl; the unsaturated end groups include groups such as vinyldimethyl, divinyloctyl, ethynyldimethyl and Propynyldimethyl groups.
  • OH-terminated polyether molecules are often present as starting material during the synthesis of the polysiloxane-polyether copolymers.
  • nominally terminated copolymer products may also contain non-terminated polysiloxane polyether copolymers.
  • Z is as defined above and is preferably Z1 with
  • Z1 - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) I -20
  • R 'and R' H, C 1 -C 18 -alkyl, - (CH 2 ) 3 O (C 2 H 4 O) 7, 5 CH 3 , - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) 5 (C 3 H 6 O) 2 H, or - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) 3 CH 3 ,
  • x is selected to be sufficiently large and y is selected to be sufficiently small to achieve the desired 3 minute value for to achieve the water contact angle.
  • the polyethers may be random or block-structured polymers of different alkylene oxides. However, it is preferable to construct polyether units of essentially ethyleneoxy and propyleneoxy units, of which in turn the block copolymers are preferred in the presence of C2 and C3 units. In particular, however, it is preferred that the polyether has only ethylene oxide units with C1-Cig-alkyl end groups.
  • SILWET® General Electric Silicones
  • Preferred SILWET surfactant types are copolymers such as SILWET L-77, L-7600 and L-7602.
  • polyethers (Fb) may be polyethersiloxanes of the formula (VIII):
  • R 7 is independently a monovalent hydrocarbon radical, with the proviso that the majority (> 50 mol%) of R 7 are sterically hindered sec- or tert-C 3 -C 18 -alkyl or cycloalkyl groups with c> 4, d> O, and with the further proviso that, by the appropriate choice of c and d, they are small enough to set the aforementioned ' 3-minute value ' for the contact angle on the surface of the crosslinked elastomer.
  • T is hydrogen or a monovalent alkyl or alkenyl radical or a group of the formula -Si (R) [OSi (OR 7 ) 3 ] 2 .
  • T is -CH 3
  • R 7 is sec-butyl
  • c is> 5
  • d O.
  • Exemplary ethoxylated surfactants of formula (VIII) are described in US Pat. Nos. 4,160,776; US 4,226,794 and US 4,337,168. The products were, for example, under the name "SILFAC” Fa. ONn Corp. available as polyethoxylated silicates such as SILFAC 12M.
  • compositions of the invention may be present in admixture with the other individual components of the composition and stored as conventional curable silicone compositions.
  • the surfactant may expediently be present in all or one of the components in order, if appropriate, to react with a reactive component of the multicomponent silicone compositions, as in the case of remaining SiH 2.
  • Groups in a silicone polyether polymer to exclude.
  • mold release agents such as fatty acid or fatty alcohol derivatives, colorants and / or color pigments or stabilizers may be used as adjuvant (F).
  • the stability to hot air exposure can be increased, for example, with known hot air stabilizers, such as Fe, Ti, Ce compounds in the form of their oxides, inorganic and organic salts and complexes but a number of organic antioxidants.
  • one or more non-curing partial mixtures can be provided in a manner known per se, which are mixed with one another before the application or curing to form the curing composition, and wherein at least one the said, non-curing sub-mixtures containing the modified oxidic filler according to the invention.
  • an addition-crosslinking silicone rubber mixture is prepared by preparing at least two partial mixtures (1) and (2) which comprises more than one but not all of the components (A) to (F) and the filler according to the invention.
  • the preferred division into partial mixtures serves to improve handling and storage, in which the reaction of the hardening components with one another is achieved by dividing the reactive and catalyzing components containing constituents (A) to (F) and the filler according to the invention until immediately before mixing - can postpone all components before mixing.
  • a partial mixture (1) consisting of the components (A), filler and (C) and optionally (D) and (F), as well as a partial mixture (2), consisting at least of Component (B) and optionally filler, (E) and (F) prepared by mixing.
  • all possible sub-mixtures can be used for a longer storage, as long as the components (A), (B) and (C) are not present simultaneously in a partial mixture. Therefore, it is convenient to separate component (B) and (C) when simultaneously (A) is present or when one separates (B) and (A) when (C) is present in the same part mixture at the same time.
  • the component (C) can be kept more or less advantageously in each of the components, as long as the mutually reacting grain components (A), (B) are present side by side.
  • the inhibitor (E) can be present in each partial mixture, the combination in a partial mixture with (B) being preferred.
  • compositions described above which contain the surface-modified oxidic fillers obtained by the process according to the invention are used, for example, for the production of molded articles, impression compounds or coatings.
  • the fillers produced according to the invention serve to reinforce the (rubber) mechanical properties.
  • Preferred examples of said shaped articles are, for example, impression compounds, such as dental impression compounds, replica forms, gaskets, such as so-called “formed-in-place” gaskets, so-called “conformal coatings", any shaped articles, such as (embossing ) Stamping and (embossing) pressure pads for the "padprinting” process, printing inks (low viscosity compositions for marking or labeling flexible substrates, such as indexable mats)
  • the filler modified according to the invention is used to prepare hydrophilic silicone rubber compositions containing it by way of example have the following components:
  • R ' C 1 -C 9 -alkyl
  • compositions containing the fillers according to the invention are expediently obtained by curing the compositions containing the fillers according to the invention.
  • the compositions are poured into molds or offered as a curable casting material.
  • mixture A 150 g of mixture A were mixed with 165 g of the vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pas mixed and obtained in this way a mixture B with a concentration of 15 wt.% Of silica.
  • the weight fraction of trimethylsiloxy groups taken up by the filler surface in the above process was not taken into account in the calculation.
  • 98.6 g of the mixture B 1.6 g of a trimethylolpropane-started polyether having a molecular weight of about 6000 and an EO: PO ratio of 30: 70 was mixed. This resulted in a no longer flowing mixture.
  • This polyether-containing blend and blend B without polyether additive were measured in a rotary mode using a Bohlin cone / plate geometry rheometer. The measurement began at a shear rate of 0.1 [s "1] nand 25 0 C. The shear rate was reduced to 10 [s" increased 1], and then backwards again reduced to 0.1 [s "1] The return curve. evaluated.
  • This example demonstrates the strong thickening effect of the polyether in a blend of polydimethylsiloxane and hydrophobic silica made according to the prior art, as described for example in US 4,101,499, US 4,162,243 or in US 5,777,002 Technique was hydrophobicized.
  • This comparative example shows the behavior obtained by adding further hexamethyldisilazane after mixing in the silica without first removing the volatiles.
  • Such a method as described in US 4,785,047 or WO 98/58997 or WO 00/61074, brings no improvement.

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Abstract

The invention relates to a method for production of a surface-treated filler, compositions comprising said filler and use thereof.

Description

Verfahren zur Herstellung eines oberflächenbehandelten, oxidischen Füllstoffes Process for the preparation of a surface-treated oxidic filler
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten, insbesondere oberflächen-modifizierten, oxidischen Füllstoffes, den Füllstoff enthal¬ tende Zusammensetzungen sowie deren Verwendung. Sie betrifft auch lagerstabile Polysiloxanmassen, die nach dem Vulkanisieren permanent wasserbenetzbare Elastomere ergeben und deren Verwendung als dentale Abformmassen oder Druck¬ kissen.The present invention relates to a process for the preparation of a modified, in particular surface-modified, oxidic filler, the filler enthal¬ tend compositions and their use. It also relates to storage-stable polysiloxane compositions which after vulcanization give permanently water-wettable elastomers and their use as dental impression materials or pressure pads.
Formmassen bestehen oftmals aus einem Bindemittel bzw. Polymer und einem Füllstoff. So bestehen Silikonkautschuke, wenn sie zur Abformung von Gegen¬ ständen wie z.B. Zähnen eingesetzt werden, aus einem Polydimethylsiloxan und einer feinteiligen Kieselsäure. Kieselsäuren bewirken als disperse Phase in hoch- oder niedrigviskosen flüssigen Polymerphasen wie ein Polydimethylsiloxan sowohl eine Verdickung als auch eine höhere gummimechanische Festigkeit, wenn diese durch Vernetzung zu einem Elastomer gehärtet werden. Die Verdickung bewirkt ein erhöhtes Viskositätsniveau bei niedrigem bis mittlerem Schergeschwindigkeitsgefälle D von 0,001 bis 10 s"1. In den Zusammensetzungen mit oxidischen Füllstoffen wie Kieselsäure beobachtet man fast immer auch eine gewisse Strukturviskosität also eine Änderung der Viskosität mit dem Schergeschwindigkeitsgefälle oder gar eine Fließgrenze, die das reine Polymer in dieser Größenordnung nicht aufweist.Molding compounds often consist of a binder or polymer and a filler. Thus, silicone rubbers, when they are used for the molding of objects such as teeth, consist of a polydimethylsiloxane and a finely divided silica. Silicas cause a disperse phase in high or low viscosity liquid polymer phases such as a polydimethylsiloxane both a thickening and a higher rubber mechanical strength when they are cured by cross-linking to an elastomer. The thickening causes an increased viscosity level at low to medium shear rate D of 0.001 to 10 s -1 . In the compositions with oxidic fillers such as silica, a certain structural viscosity is almost always observed, ie a change in viscosity with the shear rate gradient or even a yield value does not have the pure polymer of this size.
Der verdickende Einfluß von z.B. Kieselsäure verstärkt sich, wenn polare Polymere wie Polyether anwesend sind. Diese werden insbesondere zur Modifizierung, insbe¬ sondere zur Hydrophilierung der Oberflächen von Polysiloxanmassen eingesetzt.The thickening influence of e.g. Silica increases when polar polymers such as polyethers are present. These are used in particular for the modification, in particular for the hydrophilization of the surfaces of polysiloxane compositions.
Die WO 98/58997 oder die US 4 785 047 versuchen das oben geschilderte Problem durch die Verwendung einer Kieselsäure zu überkommen, die durch eine sogenann- te 'In-situ'- Behandlung erhalten wird, bei der die Kieselsäure zunächst in Gegenwart von Silazanen und Wasser in Polyorganosiloxanen eingemischt wird und nachträg¬ lich mit weiterem Hexamethyldisilazan in Kontakt gebracht wird. Die verwendeten Kieselsäuren führen jedoch insbesondere bei Anwesenheit von Polyethem noch immer zu einer starken Verdickung der nicht gehärteten Polymerzusammensetzun- gen.WO 98/58997 or US Pat. No. 4,785,047 attempt to overcome the above-described problem by the use of a silica which is obtained by a so-called ' in situ ' treatment, in which the silica initially in the presence is mixed by silazanes and water in polyorganosiloxanes and nachträg¬ Lich with further hexamethyldisilazane is brought into contact. However, especially in the presence of polyethers, the silicas used still lead to a pronounced thickening of the uncured polymer compositions.
Weiterhin wird in der WO 00/61074 eine Kieselsäure zur Herstellung einer Zusam¬ mensetzung verwendet, die zur Herstellung von hydrophilen Dubliermassen verwen¬ det wird. Die nach dem dort beschriebenen Verfahren behandelten Kieselsäuren, sehen die zwischenzeitliche Entfernung von Wasser und anderen niedrig siedenden Bestandteilen nicht vor. Auch die Verwendung dieser Kieselsäuren führt jedoch in Gegenwart von geringen Mengen von Tensiden, wie insbesondere von Polyethem, in den Polymerzusammensetzung zu einer starken Verdickung, die ihre Verarbeitung erschwert.Furthermore, WO 00/61074 uses a silicic acid for producing a composition which is used for the production of hydrophilic duplicating compositions. The silicas treated by the process described therein do not provide for the intermediate removal of water and other low-boiling constituents. However, the use of these silicas also leads in the presence of small amounts of surfactants, in particular of polyethers, in the polymer composition to a strong thickening, which makes their processing difficult.
Es besteht somit das Problem, dass man einerseits mit den Kieselsäuren in den aus¬ gehärteten Polymerzusammensetzungen eine ausreichend hohe (gummi)mecha- nische Festigkeit erzielen möchte, gleichzeitig jedoch die Fließfähigkeit der nicht ausgehärteten Polymerzusammensetzungen, also eine geringe Viskosität und Struk¬ turviskosität anstrebt, um ihre Anwendbarkeit bei der Herstellung von Abformmassen oder Beschichtungen nicht zu beeinträchtigen.Thus, there is the problem that, on the one hand, one wishes to achieve a sufficiently high (rubber) mechanical strength with the silicic acids in the cured polymer compositions, but at the same time strives for the flowability of the uncured polymer compositions, ie a low viscosity and structural viscosity. so as not to impair its applicability in the production of impression materials or coatings.
Insbesondere besteht dieses Problem, wenn man durch die Anwesenheit von Ten¬ siden, wie Polyethem oberflächenmodifizierte, insbesondere hydrophilierte, füllstoff- haltige Polysiloxanmassen mit verbesserter Benetzbarkeit durch Wasser herstellen will.In particular, this problem exists if it is intended to produce surface-modified, in particular hydrophilized, filler-containing polysiloxane compositions having improved wettability by water through the presence of surfactants, such as polyethers.
Den Erfindern gelang es nun völlig überraschend, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem oxidischer Füllstoff erhalten werden kann, der die Fließfähigkeit von nicht ausgehärteten Polymerzusammensetzungen nicht beeinträchtigt und gleichzeitig in der ausgehärteten Polymerzusammensetzung zu keiner Verschlechterung der (gummi)mechanischen Eigenschaften führt. Die Erfinder fanden weiterhin, dass es unter Verwendung dieses speziellen Füllstoffs auch möglich ist, insbesondere PoIy- etherhaltige Polymerzusammensetzungen herzustellen, die trotz des die Ver- dickungswirkung der Kieselsäure verstärkenden Effektes der Polyether, über eine geringe Viskosität und Strukturviskosität verfügen.The inventors have now surprisingly found it possible to provide a process by means of which oxidic filler can be obtained which does not impair the flowability of uncured polymer compositions and at the same time does not lead to deterioration of the (rubber) mechanical properties in the cured polymer composition. The inventors also found that it using this special filler, it is also possible to produce, in particular, polymer-containing polymer compositions which have a low viscosity and intrinsic viscosity, in spite of the effect of the polyethers which reinforces the thickening effect of the silica.
Die Erfinder fanden heraus, dass eine zweistufige Oberflächenbehandlung mit einem Schritt der Abtrennung verdampfbarer Bestandteile überraschend zu einem ober¬ flächenbehandelten Füllstoff führt, der die vorstehend beschriebene Aufgabe löst.The inventors found that a two-stage surface treatment with a step of separating off vaporizable constituents surprisingly leads to a surface-treated filler which achieves the object described above.
Weiterhin haben die Erfinder Zusammensetzungen gefunden, mit denen Silicon¬ kautschuke hergestellt werden können, die nach der Vernetzung eine anhaltend lange Hydrophilie aufweisen und die beispielsweise als Abformmassen für Zahn¬ abdrücke eingesetzt werden können.Furthermore, the inventors have found compositions with which silicone rubbers can be prepared which, after crosslinking, have a persistently long hydrophilicity and which can be used, for example, as impression compounds for dental impressions.
Allgemein sind zweistufige Hydrophobierungsverfahren in der Literatur zwar bekannt gewesen. So beschreibt die US 4,785,047 ein zweistufiges Verfahren, bei dem im ersten Schritt eine Menge von mehr als 15 Gew.-% und im zweiten Schritt eine Menge von mehr als 5 Gew.-% des Behandlungsmittels pro Kieselsäure eingesetzt werden. Die WO 98/58997 offenbart ein Verfahren bei dem max. 8 Gew. % Behand- lungsmittel eingesetzt werden, eine Aufteilung auf einen ersten oder zweiten Schritt oder eine definierte Gesamtmenge werden nicht offenbart. Die WO 00/61074 (Rhodia) beansprucht die Herstellung von hydrophilen additionsvemetzbaren Sili¬ konkautschuk-Zusammensetzungen unter Verwendung von bekannten Tensiden und speziell hydrophobierten Kieselsäuren. Die gehärteten Elastomere können als zahn- ärztliches Material oder beim Druck nach dem Pad-Printing-Verfahren eingesetzt werden. Die Kieselsäure wird nach einem dort zitierten Stand der Technik in einem Verfahrensschritt bei zweimaliger Zugabe von Hexamethyldisilazan hydrophobiert. Die Zugabe erfolgt vor während und nach der Einarbeitung der Kieselsäure in das Polymer. Die Zugabe von Wasser ist optional. Die WO 98/58997 offenbart ein Verfahren, bei dem im ersten Schritt eine Menge von mehr als 1 bis 3 Gew.-% und - A -In general, two-stage hydrophobing processes have been known in the literature. Thus, US Pat. No. 4,785,047 describes a two-stage process in which an amount of more than 15% by weight and in the second step an amount of more than 5% by weight of the treatment agent per silica are used in the first step. WO 98/58997 discloses a method in which max. 8% by weight of treatment agent are used, a division into a first or second step or a defined total amount are not disclosed. WO 00/61074 (Rhodia) claims the preparation of hydrophilic addition-crosslinkable silicone rubber compositions using known surfactants and especially hydrophobized silicas. The cured elastomers can be used as a dental material or when printing by the pad-printing process. The silicic acid is hydrophobized according to a cited prior art in a single step with the addition of hexamethyldisilazane twice. The addition occurs before and during the incorporation of the silica into the polymer. The addition of water is optional. WO 98/58997 discloses a process in which in the first step an amount of more than 1 to 3 wt .-% and - A -
im zweiten Schritt eine Menge von 10 bis 15 Gew.-% Behandlungsmittel pro Kiesel¬ säure eingesetzt werden.in the second step, an amount of from 10 to 15% by weight of treatment agent per silicic acid is used.
Allerdings war im gesamten Stand der Technik nicht beschrieben, dass man durch das zwischenzeitliche Abtrennen der niedrigsiedenden Komponenten nach erster Hydrophobierung die Wirksamkeit des zweiten Schrittes deutlich steigern kann, insbesondere wenn die eingesetzten Mengen der Oberflächenbehandlungsmittel in bestimmten Grenzen gehalten werden und Wasser bei der folgenden Stufe bzw. den Stufen der erneuten Zugabe eines Hydrophobierungsmittels nicht zugesetzt wird.However, throughout the prior art it has not been described that the effectiveness of the second step can be markedly increased by the intermediate separation of the low-boiling components after the first hydrophobic treatment, especially if the quantities of surface treatment agent used are kept within certain limits and if water is used in the following stage or step is not added to the steps of re-adding a hydrophobing agent.
Die nach dem neuen Verfahren erfindungsgemäß hergestellten Polymer-Füllstoff- Mischungen, insbesondere auf Basis von Polyorganosiloxanen, insbesondere solche, die unter Zusatz von Polyethem hergestellt werden, sind besonders geeignet, um in hohem Maße fließfähige, selbstnivellierende, hydrophile oder antistatische Silikonkautschuke herzustellen, die man z.B. als additionsvernetzbare Silikonkaut¬ schuke für Dentalabformassen oder Druckfarbenstempel im Päd Printing-Verfahren vorteilhaft einsetzen kann.The novel polymer-filler mixtures according to the invention, in particular based on polyorganosiloxanes, in particular those which are prepared with the addition of polyethers, are particularly suitable for producing highly flowable, self-leveling, hydrophilic or antistatic silicone rubbers which are eg can be used as addition-crosslinkable Silikonkaut¬ schuke for Dentalabformassen or ink stamp in Päd Printing process advantageous.
Es ist bekannt hydrophobe Oberflächen wie die von Siliconen mit relativ niedermole- kularen oberflächenaktiven Agentien zu behandeln: In K.B. Norling, M. H. Reisbick; The Journal of Prosthetic Dentistry 42, 342-347 (1979) wie z.B. mit Nonylphenoxy- poly(ethylenoxy)-ethanol. Die DE-A-37 21 784 offenbart die Verwendung von Pro¬ teinen, hydrophilen Siliconölen und nicht-ionischen Tensiden, die EP -A-231 420 beschreibt die Verwendung von Siloxanpolymeren mit Alkylenethergruppen.It is known to treat hydrophobic surfaces such as those of silicones with relatively low molecular weight surfactants: In K.B. Norling, M.H. Reisbick; The Journal of Prosthetic Dentistry 42, 342-347 (1979), e.g. with nonylphenoxy poly (ethyleneoxy) ethanol. DE-A-37 21 784 discloses the use of proteins, hydrophilic silicone oils and nonionic surfactants, EP-A-231 420 describes the use of siloxane polymers with alkylene ether groups.
Die hier genannten Systeme sind nur begrenzt dauerhaft hydrophil, da die oberflä¬ chenaktiven Verbindungen sich teilweise gegenüber dem Polydiorganosiloxan ent¬ mischen, an deren Oberfläche wandern oder durch die schlechte Bindung an das Polyorganosiloxan in Kontakt mit wässrigen Medien extrahiert werden. Die Wasser- benetzbarkeit geht dann beispielsweise durch Abspülen mit Wasser, beim Desinfi¬ zieren, Erstellen von Duplikaten mit Hilfe wasserhaltiger Abformmaterialien, wie Gips verloren, bevor die angestrebte Abformung mit reproduzierbaren Benetzungseigen- schaften der Silikonform nach der Entformung von der feuchten Replikatoberfläche erreicht ist.The systems mentioned here are only permanently hydrophilic to a limited extent since the surface-active compounds partly separate from the polydiorganosiloxane, migrate on the surface thereof or are extracted by the poor bond to the polyorganosiloxane in contact with aqueous media. The water wettability is then, for example, by rinsing with water, decorating during disinfecting, producing duplicates with the aid of water-containing impression materials, such as gypsum lost before the desired impression with reproducible wetting properties of the silicone mold is achieved after demolding from the moist replicate surface.
Aus der DE 1 519 412, US 4 657 959 US 6 013 711 , US 6 201 038 und EP 602128 sind Alkylenether-Copolymere als Antibeschlagmittel oder hydrophile Silikonkaut¬ schuke bekannt, die durch Verwendung von siloxanlöslichen Polyethem oder an Siloxan durch Hydrosilylierungsreaktion bindende reaktive Polyethersiloxane enthalten. Diese reaktiven Polyethersiloxane enthalten z.B. Vinylgruppen oder gegebenenfalls Si-H-Gruppen.From DE 1 519 412, US Pat. No. 6,657,959, US Pat. No. 6,013,711, US Pat. No. 6,201,038 and EP 602128, alkylene ether copolymers are known as anti-fogging agents or hydrophilic silicone rubbers which, by using siloxane-soluble polyethers or reactive polyethersiloxanes which bind to siloxane by hydrosilylation reaction contain. These reactive polyethersiloxanes contain e.g. Vinyl groups or optionally Si-H groups.
Die EP-A-231 420 offenbart Siliconabformmassen, in denen die Bindung von Polyethereinheiten an eine Komponente des Polyorganosiloxanes vorgeschlagen wird, um permanent wasserbenetzbare Vulkanisate zu erhalten. In dieser Zusam- mensetzung und derjenigen der DE 1 519 412 begrenzt jedoch der in den Polyethem noch vorhandene herstellungsbedingte Gehalt an Hydrosilylierungskatalysator die beliebige Verwendung in reaktiven Polysiloxankautschuken mit einer Mindest- lagerzeit von mehreren Tagen.EP-A-231 420 discloses silicone impression compositions in which the attachment of polyether units to a component of the polyorganosiloxane is suggested to obtain permanently water-wettable vulcanizates. In this composition and those of DE 1 519 412, however, the production-related content of hydrosilylation catalyst still present in the polyethers limits any use in reactive polysiloxane rubbers with a minimum storage time of several days.
Die EP-A-398 745 und EP-A-429 069 offenbaren Siliconkautschuk- Zusammenset¬ zungen unter Verwendung von Polyetherresten, die an Siloxane gebunden sind. Die EP 602 128 löst nach den zuvor genanten Vorschlägen schließlich das Problem Lagerstabilität von hydrophilen Siliconkautschuken mit chemisch gebundenem Polyetherteil durch die Verwendung eines edelmetallfreien Polyethersiloxanes.EP-A-398 745 and EP-A-429 069 disclose silicone rubber compositions using polyether radicals bonded to siloxanes. Finally, EP 602 128 solves the problem of storage stability of hydrophilic silicone rubbers with chemically bound polyether part by the use of a noble metal-free polyethersiloxane, according to the aforementioned proposals.
Trotz dieses Beitrages zur Bereitstellung von lagerstabilen, polyetherhaltigen Addi¬ tiven in Siliconkautschuken, die durch Edelmetallkatalysatoren vernetzen, konnte das Problem der durch Polyether bedingten Verdickung in kieselsäurehaltigen Silicon¬ kautschuken noch nicht gelöst werden . Für die Lösung dieser Aufgabe wird in der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung von oxidischen Füllstoffen bereitgestellt, welches Füllstoffe erzeugt, die mit Polyethem nur eine sehr geringe Verdickung herbeiführen.Despite this contribution to the provision of storage-stable polyether-containing additives in silicone rubbers which crosslink by noble metal catalysts, the problem of thickening in silicic acid-containing silicone rubbers caused by polyethers could not yet be solved. To solve this problem, a process for the preparation and use of oxidic fillers is provided in the invention, which produces fillers which cause only a very small thickening with polyethers.
Die vorliegende Erfindung stellt dazu ein Verfahren für die Herstellung eines oxidi¬ schen Füllstoffes bereit, das die Schritte umfasst:The present invention therefore provides a process for the preparation of an oxidic filler comprising the steps:
a. Vermischen mindestens eines reaktiven Silans i) mit mindestens einem oxidischen Füllstoff gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser, b. Abtrennen von in der Mischung enthaltenen niedrigsiedenden Bestandteilen, c. Zugabe mindestens eines reaktiven Silans ii), ohne Zugabe von Wasser und gegebenenfalls Erwärmen der Mischung.a. Mixing at least one reactive silane i) with at least one oxidic filler, if appropriate in the presence of water, b. Separating low-boiling constituents contained in the mixture, c. Add at least one reactive silane ii), without adding water and optionally heating the mixture.
Schritt a) Schritt a) beinhaltet das Vermischen mindestens eines reaktiven Silans i) mit min¬ destens einem oxidischen Füllstoff gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser. Schritt a) wird zweckmäßig in einem Temperaturbereich von etwa Raumtemperatur (250C) bis etwa 2000C und etwa Normaldruck (1013 mbar) bis etwa 30 bar. Bevorzugt erfolgt das Mischen bei Raumtemperatur und Normaldruck. Das Mischen wird in einer üblichen Mischapparatur, wie Kneter, Dissolver, Mischturbinen, Schnecken¬ mischer, Extruder, Rührkessel, bevorzugt in einem Kneter oder Dissolver durchge¬ führt. Die Mischdauer reicht beispielsweise von etwa 10 Minuten bis etwa 400 Minuten. Schritt a) wird in Gegenwart von Wasser durchgeführt, wenn das reaktive Silan i) aus Organosilazanen, Hexaorganodisilazanen, Trialkylsilylaminen, Trialkyl- silyloximen, Trialkylsilylamiden oder Organoalkoxysilanen ausgewählt ist. Wasser dient in diesem Fall als Reaktionspartner zur Bildung von hydroxyfunktionellen Zwischenprodukten der genannten reaktiven Silane. Wenn Organosilanole als reaktive Silane i) verwendet werden, kann der Zusatz von Wasser entfallen, was jedoch den Zusatz von Wasser nicht ausschließt. Wasser kann darüber hinaus auch als flüssige kontinuierliche Phase in Schritt a) dienen, in der das reaktive Silan i), der oxidische Füllstoff, die oben genannten Zwischenprodukte und Spaltprodukte aus der Umsetzung von Wasser und reaktiven Silanen i) dispergiert bzw. gelöst sind. Die flüssige kontinuierliche Phase kann darüber hinaus durch andere Lösungsmittel, wie anorganische oder organische Lösemittel, niedrig oder hochviskose Polymere gebildet werden. D.h., dass die Polymere, deren Verstärkung der Füllstoff dienen soll, bereits während der Modifi¬ zierung des Füllstoffs anwesend sein können, oder anders gesagt, dass die Modifizierung des Füllstoffs in Gegenwart der zu verstärkenden Polymere oder der härtenden Zusammensetzung, wie zum Beispiel in Gegenwart der unten beschrie¬ benen Komponente a) einer härtbaren Polyorganosiloxan-Zusammensetzung erfol¬ gen kann.Step a) Step a) involves mixing at least one reactive silane i) with at least one oxidic filler, if appropriate in the presence of water. Step a) is useful in a temperature range of about room temperature (25 0 C) to about 200 0 C and about normal pressure (1013 mbar) to about 30 bar. Preferably, the mixing is carried out at room temperature and atmospheric pressure. The mixing is carried out in a conventional mixing apparatus, such as kneaders, dissolvers, mixing turbines, screw mixers, extruders, stirred tanks, preferably in a kneader or dissolver. The mixing time ranges, for example, from about 10 minutes to about 400 minutes. Step a) is carried out in the presence of water when the reactive silane i) is selected from organosilazanes, hexaorganodisilazanes, trialkylsilylamines, trialkylsilyloximes, trialkylsilylamides or organoalkoxysilanes. In this case, water serves as a reaction partner for the formation of hydroxy-functional intermediates of said reactive silanes. When organosilanols are used as reactive silanes i), the addition of water may be omitted, but this does not preclude the addition of water. In addition, water can also serve as a liquid continuous phase in step a) in which the reactive silane i), the oxidic filler, the abovementioned intermediates and cleavage products from the reaction of water and reactive silanes i) are dispersed or dissolved. The liquid continuous phase may also be formed by other solvents, such as inorganic or organic solvents, low or high viscosity polymers. That is to say that the polymers whose reinforcement is intended to be the filler can already be present during the modification of the filler, or in other words that the modification of the filler in the presence of the polymers or the curing composition to be reinforced, for example in the presence component a) of a curable polyorganosiloxane composition described below can take place.
Die Wassermenge, die im Schritt a) verwendet wird, muss mindestens so bemessen sein, dass die genannten reaktiven Silane i) hydrolysiert werden können. Zweck¬ mäßig gibt man soviel Wasser zur Mischung in Schritt a), dass die Reaktionspro¬ dukte der Umsetzung des reaktiven Silans i) mit dem Wasser noch in der wässrigen Phase verbleiben bzw. ausreichend verdünnt werden können. Bevorzugt beträgt die Wassermenge mindestens etwa 5 Gewichtsteile Wasser auf 100 Gewichtsteile des Silans i), bevorzugt beträgt die Menge des verwendeten Wassers etwa 10 bis 50 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des reaktiven Silans i).The amount of water used in step a) must be at least such that the said reactive silanes i) can be hydrolyzed. Expediently, sufficient water is added to the mixture in step a) so that the reaction products of the reaction of the reactive silane i) with the water can still remain in the aqueous phase or can be sufficiently diluted. Preferably, the amount of water is at least about 5 parts by weight of water per 100 parts by weight of the silane i), preferably the amount of water used is about 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the reactive silane i).
Wird Wasser als flüssige kontinuierliche Phase verwendet, wird diese Menge in jedem Fall erreicht. In diesem Fall beträgt die verwendete Wassermenge bevorzugt mindestens etwa 300 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs.If water is used as the liquid continuous phase, this amount will be reached in any case. In this case, the amount of water used is preferably at least about 300 parts by weight per 100 parts by weight of the oxidic filler.
Wird eine andere flüssige kontinuierliche Phase als Wasser in Schritt a) verwendet, so beträgt deren Menge bevorzugt mindestens etwa 150 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs. Das in Schritt a) verwendete Wasser kann separat zugegebenes Wasser und/oder mit dem Füllstoff eingetragenes Wasser sein.When a liquid continuous phase other than water is used in step a), the amount thereof is preferably at least about 150 parts by weight per 100 parts by weight of the oxidic filler. The water used in step a) may be separately added water and / or water introduced with the filler.
Schritt a) des Vermischens des reaktiven Silans i) mit dem oxidischen Füllstoff kann wahlweise auch in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt werden. Die Anwe¬ senheit eines Katalysators erfolgt bevorzugt, wenn Organoalkoxysilane oder Organo- silanole als reaktive Silane i) verwendet werden. Die Katalysatoren schließen bei¬ spielsweise ein: Schwache Basen und Säuren mit pKa -Werten zwischen 4 bis 9. Beispiele schließen ein: Ammoniak, Alkylamine, Carbonsäuren, Hydrogencarbonate, Hydrogenphospate, Hydrogensulfate, saure Salze von Carbonsäuren, Kohlensäure¬ halbester etc. Der Katalysator wird zweckmäßig in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-% bezogen auf die Menge des reaktiven Silans i) angewendet.Step a) of mixing the reactive silane i) with the oxidic filler can optionally also be carried out in the presence of a catalyst. The presence of a catalyst is preferably carried out when organoalkoxysilanes or organosilanols are used as reactive silanes i). The catalysts include spielsweise: Weak bases and acids with pK a values between 4 to 9. Examples include: ammonia, alkylamines, carboxylic acids, bicarbonates, Hydrogenphospate, hydrogen sulfates, acidic salts of carboxylic acids, Kohlensäure¬ semester, etc. The catalyst is suitably used in amounts of 0.5 to 20 wt .-% based on the amount of the reactive silane i).
Die in Schritt a) verwendeten Mengen des reaktiven Silans i) und des oxidischen Füllstoffs hängen unter anderem von dessen Typ, wie zum Beispiel von der spezi¬ fischen Oberfläche des Füllstoffs ab. Um eine ausreichende Modifizierung des Füllstoffes in Schritt a) zu erzielen, werden zweckmäßig mindestens etwa 3 Ge¬ wichtsteile des reaktiven Silans i) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs verwendet. Eine Menge von weniger als 3 Gewichtsteile des reaktiven Silans i) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs ist im allgemeinen weniger bevorzugt, da mit einer zu geringen Oberflächenmodifizierung gerechnet werden muss. Das reak¬ tive Silan i) wird bevorzugt in einer Menge von höchstens etwa 30 Gewichtsteilen des reaktiven Silans i) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs verwendet. Die Überschreitung dieser Obergrenze ist einerseits ökonomisch nicht mehr sinnvoll, andererseits können die Füllstoffe in Abhängigkeit von ihrer spezifischen Oberfläche nur eine bestimmte Menge des reaktiven Silans i) aufnehmen, und die spezifische Oberfläche der derzeit auf dem Markt erhältlichen oxidischen Füllstoffe führt zu einer Beschränkung des Silans, das an der Oberfläche gebunden werden kann. Ein bevorzugter Mengenbereich des verwendeten reaktiven Silans i) liegt bei etwa 8 bis 15 Gewichtsteilen des reaktiven Silans i) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs. Das in Schritt a) verwendete reaktive Silan i) ist eine Silan, dass in der Lage ist, gegebenenfalls durch Reaktion mit Wasser geeignete zur Reaktion mit der Ober¬ fläche eines oxidischen Füllstoffs befähigte reaktive Zwischenprodukte zu bilden. Bevorzugt werden solche reaktiven Silane i) aus der Gruppe ausgewählt, die aus Organosilazanen, Hexaorganodisilazanen, Organosilanolen, Trialkylsilylaminen, Trialkylsilyloximen, Trialkylsilylamiden oder Organoalkoxysilanen besteht. Bevor¬ zugter werden die reaktiven Silane i) aus Hexaorganodisilazanen und Organosila¬ nolen ausgewählt. Besonders bevorzugt sind Hexamethyldisilazan, 1 ,3-Divinyltetra- methyldisilazan, Trimethylsilanol und Vinyldimethysilanol.The amounts of the reactive silane i) and of the oxidic filler used in step a) depend inter alia on its type, for example on the specific surface of the filler. In order to achieve a sufficient modification of the filler in step a), it is expedient to use at least about 3 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler. An amount of less than 3 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler is generally less preferred, since it must be expected that the surface modification is too small. The reactive silane i) is preferably used in an amount of at most about 30 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler. On the one hand, exceeding this upper limit makes no economic sense, on the other hand, depending on their specific surface area, the fillers can only absorb a certain amount of the reactive silane i), and the specific surface of the oxidic fillers currently available on the market leads to a restriction of the silane that can be bound to the surface. A preferred amount range of the reactive silane i) used is about 8 to 15 parts by weight of the reactive silane i) per 100 parts by weight of the oxidic filler. The reactive silane i) used in step a) is a silane which is capable of forming, if appropriate by reaction with water, suitable reactive intermediates capable of reacting with the surface of an oxidic filler. Preferably, such reactive silanes i) are selected from the group consisting of organosilazanes, hexaorganodisilazanes, organosilanols, trialkylsilylamines, trialkylsiloximes, trialkylsilylamides or organoalkoxysilanes. Preferably, the reactive silanes i) are selected from hexaorganodisilazanes and organosilanols. Particularly preferred are hexamethyldisilazane, 1, 3-divinyltetra methyldisilazane, trimethylsilanol and vinyldimethysilanol.
Der in Schritt a) verwendete oxidische Füllstoff kann irgend ein Metalloxid sein. Es wird zweckmäßig ausgewählt aus Kieselsäuren, Aluminiumoxide, Aluminiumhydro¬ xide, Titanoxide, die nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, wie durch Flammenhydrolyse, Fällungsverfahren, etc. Die spezifische Oberfläche nach BET der oxidischen Füllstoffe liegt bevorzugt bei mindestens etwa 20 m2/g, bevorzugter bei mindestens etwa 40 m2/g, noch bevorzugter bei mindestens etwa 100 m2/g, noch bevorzugter bei mindestens etwa 130 m2/g. Beispiele schließen ein: pyrogene Kieselsäuren, wie Aerosil (Degussa), HDK (Wacker), Cab-O-Sil (Cabot). Ein be- vorzugter Füllstoff, der erfindungsgemäß behandelt wird, ist Kieselsäure, bevorzugt mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von mindestens etwa 130 m2/g.The oxidic filler used in step a) may be any metal oxide. It is expedient to choose from silicic acids, aluminum oxides, aluminum hydroxides, titanium oxides which are prepared by various processes, such as flame hydrolysis, precipitation processes, etc. The BET specific surface area of the oxidic fillers is preferably at least about 20 m 2 / g, more preferably at least about 40 m 2 / g, more preferably at least about 100 m 2 / g, even more preferably at least about 130 m 2 / g. Examples include fumed silicas such as Aerosil (Degussa), HDK (Wacker), Cab-O-Sil (Cabot). A preferred filler which is treated according to the invention is silica, preferably having a BET specific surface area of at least about 130 m 2 / g.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, eine Mischung einer oder mehrerer, insbe¬ sondere zweier Füllstoffe mit verschiedenen spezifischen Oberflächen zu verwen- den. Durch geeignete Auswahl verschiedener insbesondere zweier Füllstoffe mit verschiedenen spezifischen Oberflächen ist es möglich, die Wirkung der Erfindung, nämlich die Fließfähigkeit von nicht ausgehärteten Polymerzusammensetzungen nicht zu beeinträchtigen und gleichzeitig in der ausgehärteten Polymerzusammensetzung keine Verschlechterung der (gummi)mechanischen Eigenschaften zu erhalten, noch zu verstärken. Schritt b)According to the invention, it is also possible to use a mixture of one or more, in particular two fillers with different specific surfaces. By suitably selecting various, in particular, two fillers having different specific surface areas, it is possible to further enhance the effect of the invention, namely not to impair the flowability of uncured polymer compositions and at the same time not to obtain deterioration of the (rubber) mechanical properties in the cured polymer composition , Step b)
Schritt b) beinhaltet das Abtrennen von niedrigsiedenden Bestandteilen aus der in Schritt a) erhaltenen Mischung durch Einstellen von solchen Druck- und Tempera¬ turbedingungen, dass die in der Mischung enthaltenen niedrigsiedenden Bestandteile verdampfen. Derartige niedrigsiedende Bestandteile sind insbesondere Bestandteile mit einem Siedepunkt von weniger als 180° C bei Normaldruck (1013 mbar), wie Wasser, Ammoniak, Alkohole, Amine, Hydroxylamine, Amide und Silanole, die sich in Schritt a) gebildet haben. Geeignete Druck- und Temperaturbedingungen sind beispielsweise Temperaturen von 30 bis 250 0C und Drücke von etwa 0,01 bis 1013 mbar. Temperaturen von mehr als 25O0C sind in Schritt b) weniger bevorzugt, da es zu einer Zersetzung der flüssigen kontinuierlichen Phase kommen kann, insbeson¬ dere wenn es sich dabei um flüssige Polymere handelt. Außerdem ist eine solche hohe Temperatur unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten weniger erwünscht. Bevorzugt erfolgt das Verdampfen der niedrigsiedenden Bestandteile bei einer Temperatur von 120 bis 180° C und Vakuum (10- 50 mbar). Schritt b) findet zweckmäßig in der in Schritt a) erwähnten Mischapparatur unter Rühren bzw. Kneten statt. Schritt b) wird zweckmäßig so lange durchgeführt, bis der Anteil der niedrig¬ siedenden Bestandteile der Mischung auf weniger als 10 Gew.-%, bevorzugter weniger als 5 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 0,5 Gew.-% abgesenkt ist. Der Anteil an niedrigsiedenden Bestandteilen in der in Schritt b) erhaltenen Mischung wird zweckmäßig bestimmt durch Halten der Mischung bei einer Temperatur von 15O0C / 20 mbar für 45 Minuten und Ermitteln des resultierenden Gewichtsverlustes (Ausgangsgewicht - Endgewicht) nach der Formel:Step b) comprises separating low-boiling constituents from the mixture obtained in step a) by adjusting such pressure and temperature conditions that the low-boiling constituents contained in the mixture evaporate. Such low-boiling constituents are, in particular, constituents having a boiling point of less than 180 ° C. under atmospheric pressure (1013 mbar), such as water, ammonia, alcohols, amines, hydroxylamines, amides and silanols which have formed in step a). Suitable pressure and temperature conditions are for example temperatures of 30 to 250 0 C and pressures of about 0.01 to 1013 mbar. Temperatures of more than 25O 0 C are less preferred in step b), since it can lead to decomposition of the liquid continuous phase, in particular when it comes to liquid polymers. Moreover, such a high temperature is less desirable from an economic and ecological point of view. Preferably, the evaporation of the low-boiling constituents takes place at a temperature of 120 to 180 ° C and vacuum (10- 50 mbar). Step b) expediently takes place in the mixing apparatus mentioned in step a) with stirring or kneading. Step b) is expediently carried out until the proportion of low-boiling components of the mixture has been reduced to less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, even more preferably less than 0.5% by weight , The proportion of low-boiling constituents in the mixture obtained in step b) is advantageously determined by keeping the mixture at a temperature of 15O 0 C / 20 mbar for 45 minutes and determining the resulting weight loss (initial weight - final weight) according to the formula:
Anteil an niedrigsiedenden Bestandteilen in Gewichtsprozent = (Gewichtsverlust / Ursprungsgewicht) x 100.Percentage of low boiling components in weight percent = (weight loss / original weight) x 100.
Schritt c)Step c)
Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet die Zugabe mindestens eines reaktiven Silans ii), ohne Zugabe von Wasser und gegebenenfalls dasStep c) of the process according to the invention involves the addition of at least one reactive silane ii), without the addition of water and optionally the
Erwärmen der erhaltenen Mischung. Die Zugabe des reaktiven Silans ii) nach der Abtrennung der niedrigsiedenden Bestandteile in Schritt b) erfolgt zweckmäßig nach Einstellung solcher Druck- und Temperaturbedingungen, unter denen die Kontaktzeit zwischen dem reaktiven Silan ii) und dem vorbehandelten oxidischen Füllstoff eine ausreichende Umsetzung der beiden Komponenten erlaubt.Heating the resulting mixture. The addition of the reactive silane ii) after the Separation of the low-boiling constituents in step b) is expediently carried out after adjustment of such pressure and temperature conditions under which the contact time between the reactive silane ii) and the pretreated oxidic filler permits adequate reaction of the two components.
Das Zumischen des reaktiven Silans (ii) kann beispielsweise bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 150 0C bevorzugt unter Normaldruck erfolgen. Bevorzugt erfolgt die Zugabe bei Raumtemperatur.The admixing of the reactive silane (ii) can be carried out, for example, at a temperature of from room temperature to 150 ° C., preferably under atmospheric pressure. The addition preferably takes place at room temperature.
Nach erfolgter Zugabe des reaktiven Silans kann die Temperatur gegebenenfalls erhöht werden, so lange eines der Silane für eine gewisse Zeit in der Mischung verbleibt bzw. im Kontakt mit dem vorbehandelten oxidischen Füllstoff verbleibt.After the addition of the reactive silane, the temperature may optionally be increased as long as one of the silanes remains in the mixture for a certain time or remains in contact with the pretreated oxidic filler.
Die Kontaktzeit nach erfolgter Zugabe sollte zweckmäßig mindestens etwa 30 Minu- ten betragen. Die Kontaktzeit hängt ab von der Kontakttemperatur, der Reaktivität der Silane ii) sowie deren Konzentration in der Mischung. Die Kontaktzeit kann bevorzugt bis zu 2 Tagen betragen, insbesondere wenn der Kontakt bei Raum¬ temperatur erfolgt. Prinzipiell ist es möglich, den Füllstoff nach der Behandlung mit dem Silan ii) ohne weitere Abtrennoperation zu belassen und zu verwenden. Allerdings empfiehlt es sich, in einem weiteren Schritt, der im Prinzip Schritt b) entspricht, auch nach Schritt c) in der Mischung verbliebene niedrigsiedende Komponenten wie überschüssiges Silan ii) sowie Reaktionsprodukt davon bevorzugt nach einer gewissen Einwirkungszeit von 30 Minuten bis zu mehreren Tagen (mehr als 1 ) aus der Mischung abzutrennen. Die Bedingungen dieses weiteren Abtrenn- Schrittes können dabei im wesentlichen den Bedingungen des Schrittes b) entsprechen. Die Schritte b) und c) können gegebenenfalls einmal oder mehrmals wiederholt werden.The contact time after addition should expediently be at least about 30 minutes. The contact time depends on the contact temperature, the reactivity of the silanes ii) and their concentration in the mixture. The contact time may preferably be up to 2 days, in particular if the contact takes place at room temperature. In principle, it is possible to leave the filler after treatment with the silane ii) without further separation operation and use. However, it is recommended that in a further step, which in principle corresponds to step b), even after step c) remaining in the mixture low-boiling components such as excess silane ii) and reaction product thereof after a certain exposure time of 30 minutes to several days ( more than 1) from the mixture. The conditions of this further separation step can essentially correspond to the conditions of step b). If appropriate, steps b) and c) can be repeated once or several times.
Die reaktiven Silane ii) des Schrittes c) können gleich oder verschieden von den reaktiven Silanen sein, die in Schritt a) verwendet werden. Bevorzugt werden inThe reactive silanes ii) of step c) may be the same or different than the reactive silanes used in step a). Preference is given in
Schritt c) die gleichen reaktiven Silane verwendet, wie in Schritt a). Die reaktiven Silane ii) des Schrittes c) werden bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Organosilazanen, Hexaorganodisilazanen, Trialkylsilylaminen, Trialkylsilyloximen oder Trialkylsilylamiden. Bevorzugter werden die reaktiven Silane ii) aus Hexaorga¬ nodisilazanen ausgewählt. Besonders bevorzugt sind Hexamethyldisilazan und 1 ,3- Divinyltetramethyldisilazan.Step c) uses the same reactive silanes as in step a). The reactive Silanes ii) of step c) are preferably selected from the group consisting of organosilazanes, hexaorganodisilazanes, trialkylsilylamines, trialkylsilyloximes or trialkylsilylamides. More preferably, the reactive silanes ii) are selected from hexaorganodisilazanes. Particularly preferred are hexamethyldisilazane and 1,3-divinyltetramethyldisilazane.
Die in Schritt c) verwendete Menge des reaktiven Silans ii) ist allgemeinen geringer als die in Schritt a) verwendete Menge des reaktiven Silans i). Die Menge des in Schritt c) verwendeten reaktiven Silans ii) hängt zum Beispiel von der Menge des in Schritt a) verwendeten reaktiven Silans i). Grundsätzlich gilt, das je kleiner die Men¬ ge des in Schritt a) verwendeten reaktiven Silans i) ist, desto größer muß die Menge des in Schritt c) verwendeten reaktiven Silans ii) sein. Um eine ausreichende Modi¬ fizierung des Füllstoffes in Schritt c) zu erzielen, werden zweckmäßig weniger als etwa 15 Gewichtsteile des reaktiven Silans ii) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs, bevorzugter weniger als etwa 3 Gewichtsteile des reaktiven Silans ii) verwendet. Eine Menge weniger als 0,1 Gewichtsteile des reaktiven Silans ii) auf 100 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffs ist im allgemeinen weniger bevorzugt, da die Menge nicht ausreichend zuverlässig mit der Oberfläche des oxidischen Füllstoffs in Wechselwirkung treten kann.The amount of reactive silane ii) used in step c) is generally lower than the amount of reactive silane i) used in step a). The amount of reactive silane ii) used in step c) depends, for example, on the amount of reactive silane i) used in step a). In principle, the smaller the amount of the reactive silane i) used in step a), the greater must be the amount of the reactive silane ii) used in step c). To achieve sufficient modi fi cation of the filler in step c), less than about 15 parts by weight of the reactive silane ii) is suitably used per 100 parts by weight of the oxidic filler, more preferably less than about 3 parts by weight of the reactive silane ii). An amount less than 0.1 parts by weight of the reactive silane ii) per 100 parts by weight of the oxide filler is generally less preferred because the amount can not sufficiently reliably interact with the surface of the oxide filler.
Der Schritt c) wird ohne Zugabe von Wasser durchgeführt. Es wurde nämlich festgestellt, dass die Zugabe von Wasser, wie sie in Schritt a) erfolgt, im Schritt c) überraschend dazu führt, dass die Verringerung der Strukturviskosität in der Zusammensetzung mit den Polymeren nicht im ausreichenden Maß erfolgt.Step c) is carried out without the addition of water. In fact, it has been found that the addition of water, as carried out in step a), in step c) surprisingly results in insufficient reduction of the intrinsic viscosity in the composition with the polymers.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden oxidische Füllstoffe erzeugt, die weniger verdicken als die nach den bisherigen Verfahren des Standes der Technik hydrohobierten Füllstoffe bei gleicher Ausgangsoberfläche bewirken. Überraschend führt auch der Einsatz großer Mengen von reaktiven Silanen in einem einstufigen Modifizierungsprozess nicht zu einem solchen Verdickungsverhalten bzw. Oberflächenmodifizierungsgrad, wie er nach dem erfindungsgemäßen zwei- oder mehrstufigen Modifizierungsverfahren erzielt wird. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass erst durch die intermediäre Abtrennung der niedrig¬ siedenden Bestandteile in Schritt b) die Oberfläche des oxidischen Füllstoffs für eine vollständige Umsetzung mit dem reaktiven Silan zugänglich wird bzw. diese Reaktion wegen geeigneter Bedingungen stattfindet.By the method according to the invention oxidic fillers are produced, which cause less thickening than the hydrohobierten according to the previous methods of the prior art fillers effect at the same starting surface. Surprisingly, the use of large amounts of reactive silanes in a single-stage modification process does not lead to such a thickening behavior or degree of surface modification, as according to the invention two- or multi-stage modification process is achieved. Without wishing to be bound by theory, it is assumed that the surface of the oxidic filler becomes accessible for complete reaction with the reactive silane only by the intermediate separation of the low-boiling components in step b), or that this reaction takes place because of suitable conditions.
Um die Güte der Modifizierung möglichst eindeutig bewerten können, wurde die mit Hilfe von Polyethem eintretende Verdickungswirkung als Maßstab für die Vollstän¬ digkeit der Modifizierung gewählt. Gleichzeitig ist es wünschenswert derartige poly- etherhaltige Zusammensetzung herstellen zu können, ohne die bekannte Ver¬ dickungswirkung in Kauf nehmen zu müssen.In order to be able to evaluate the quality of the modification as unambiguously as possible, the thickening effect occurring with the aid of polyethers was chosen as the benchmark for the completeness of the modification. At the same time, it is desirable to be able to produce such a polyether-containing composition without having to accept the known thickening effect.
In der Praxis stellt die Verdickungswirkung in Anwesenheit von Polyethem als Tensid zur Hydrophilisierung der Oberfläche von Polymerformkörpern, eine äußerst sensible Sonde für den Grad der Oberflächenmodifizierung der verwendeten oxidischen Füll¬ stoffe dar. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen modifizierten oxidischen Füllstoffe führen selbst in Anwesenheit von Polyethem bei der Einarbei¬ tung in Polymere bzw. vernetzende Systeme, insbesondere in Polysiloxanmassen nur zu einer geringen Verdickungswirkung. Demgegenüber führt die Einarbeitung von nach konventionellen einstufigen Verfahren hergestellten oberflächenmodifizier¬ ten oxidischen Füllstoffen zu einer starken Strukturviskosität der zu verarbeitenden Polymermassen.In practice, the thickening effect in the presence of polyether as a surfactant for the hydrophilization of the surface of polymer moldings, an extremely sensitive probe for the degree of surface modification of the oxidic Füll¬ used materials. The obtained by the novel modified oxidic fillers lead even in the presence of Polyethem in the Einarbei¬ tion in polymers or crosslinking systems, especially in polysiloxane only to a small thickening effect. In contrast, the incorporation of surface-modified oxidic fillers prepared by conventional single-stage processes leads to a high intrinsic viscosity of the polymer compositions to be processed.
Die Erfindung betrifft somit nicht nur die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Füllstoffe, sondern auch Zusammensetzungen, die den erfindungsge¬ mäßen Füllstoff und mindestens ein Polymer oder eine vernetzbare Zusammen¬ setzung enthalten. Bevorzugte Polymere oder vernetzbare Zusammensetzungen, in die die erfindungsgemäß hergestellten Füllstoffe eingearbeitet werden können, schließen beispielsweise ein: Reaktivharze, wie Epoxide, Polyester und Beschich- tungszusammensetzungen und insbesondere Polyorganosiloxane. Wenn die Her¬ stellung des erfindungsgemäßen Füllstoffes nicht in Gegenwart des zu verstärken- den Polymeres bzw. der zu verstärkenden härtbaren Zusammensetzung erfolgt, so wird der erfindungsgemäß Füllstoff zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusam¬ mensetzung in mindestens ein Polymer oder in eine härtbare Zusammensetzung oder mindestens eine einzelne Komponente davon in üblicher Weise mit üblichen Mischapparaturen eingearbeitet, wie zum Beispiel Kneter, Dissolver, Mischer, wie zum Beispiel Schneckenmischer.The invention thus relates not only to the fillers prepared by the process according to the invention, but also to compositions which comprise the filler according to the invention and at least one polymer or a crosslinkable composition. Preferred polymers or crosslinkable compositions into which the fillers prepared according to the invention can be incorporated include, for example, reactive resins such as epoxies, polyesters and coating compositions, and in particular polyorganosiloxanes. If the preparation of the filler according to the invention does not occur in the presence of the filler the polymer or the curable composition to be reinforced, the filler according to the invention for preparing the composition according to the invention in at least one polymer or in a curable composition or at least a single component thereof in the usual manner with conventional mixing equipment is incorporated, such as kneader , Dissolvers, mixers, such as screw mixers.
Der erfindungsgemäß hergestellte modifizierte Füllstoff kann in Siliconkautschuk- Zusammensetzungen verwendet werden, wobei eine bevorzugte Zusammensetzung unter Verwendung des modifizierten oxidischen Füllstoff folgende Bestandteile enthält:The modified filler produced according to the invention can be used in silicone rubber compositions, a preferred composition using the modified oxidic filler containing the following constituents:
(A) Mindestens ein Polyorganosiloxan mit mindestens zwei ungesättigten(A) At least one polyorganosiloxane having at least two unsaturated
Gruppen pro Molekül, (B) mindestens ein Polyhydrogenorganosiloxan mit mindestens 2 SiH-Gruppen pro Molekül,Groups per molecule, (B) at least one polyorganosiloxane having at least 2 SiH groups per molecule,
(C) 0,01 bis etwa 70 Gewichtsteile des erfindungsgemäß modifizierten oxidischen Füllstoffes,(C) 0.01 to about 70 parts by weight of the oxide filler modified according to the invention,
(D) mindestens einen die Hydrosilylierung fördernden Katalysator, ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen oder Metallen, die mindestens ein Element ausgewählt aus Pt, Ru, Rh, Ni, Ir, Ru und Pd,(D) at least one hydrosilylation-promoting catalyst selected from the group of compounds or metals containing at least one element selected from Pt, Ru, Rh, Ni, Ir, Ru and Pd,
(E) gegebenenfalls einen oder mehrere die Hydrosilylierungsreaktion verzögern¬ de Inhibitoren,(E) optionally one or more inhibitors which delay the hydrosilylation reaction,
(F) gegebenenfalls ein oder mehrere Tenside oder andere Hilfsstoffe.(F) optionally one or more surfactants or other excipients.
In den erfindungsgemäß verwendeten Silikonkautschuk-Zusammensetzungen hat das alkenylgruppenhaltige Polyorganosiloxan (A) bevorzugt einen Viskositätsbereich von 0,025 und 500 Pa.s, bevorzugt 0,1 bis 200 Pa.s (250C; Schergeschwin- digkeitsgefälle D von 1 s"1). Es kann aus einem einheitlichen Polymer oder Gemischen verschiedener Polyorganosiloxane, wie verschiedenen Polymeren (A1) oder Gemischen aus den im wesentlichen linearen Polymeren (A1) und linearen oder verzweigten Polymeren (A2), wie sie weiter unten noch eingehender beschrieben sind, bestehen.In the inventively used silicone rubber compositions having the alkenyl group-containing polyorganosiloxane (A) preferably has a viscosity range from 0.025 to 500 Pa.s, preferably from 0.1 to 200 Pa.s (25 0 C; Schergeschwin- digkeitsgefälle D of 1 s "1). It may consist of a uniform polymer or mixtures of different polyorganosiloxanes, such as different polymers (A1) or mixtures of the substantially linear polymers (A1) and linear or branched polymers (A2), as described in more detail below, consist.
Das Polyorganosiloxan (A) besteht bevorzugt mindestens aus den Siloxaneinheiten, die ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus den Einheiten M= R1R2SiOiZ2, D=R1RSi02/2, T=R1Si03/2 , Q=SiO4/2 sowie den zweiwertigen Einheiten R2 besteht, worin R, R1 und R2 wie unten definiert sind.The polyorganosiloxane (A) is preferably at least of the siloxane units are selected from the group consisting of the units M = R 1 R 2 SIOI Z2, D = R 1 RSi0 2/2, T = R 1 Si0 3/2, Q = SiO 4/2, and the divalent units R 2 where R, R 1 and R 2 are as defined below.
Erfindungsgemäß können die Polyorganosiloxane (A) prinzipiell aus zwei Gruppen (A1 ) und (A2) ausgewählt werden.According to the invention, the polyorganosiloxanes (A) can in principle be selected from two groups (A1) and (A2).
Die Gruppe (A1 ) stellt die Gruppe der Polyorganosiloxane mit einem niedrigen Alkenylgruppen-Gehalt von etwa 0,002 bis etwa 3,0 mmol/g bevorzugter zwischen 0,004 bis 1 ,5 mmol/g dar. Diese Polyorganosiloxane sind in der Regel im wesent¬ lichen linear.The group (A1) represents the group of polyorganosiloxanes having a low alkenyl group content of about 0.002 to about 3.0 mmol / g, more preferably between 0.004 to 1.5 mmol / g. These polyorganosiloxanes are generally substantially linear ,
Die Gruppe (A2) stellt die Gruppe der Polyorganosiloxane mit hohem Alkenylgrup¬ pen-Gehalt von etwa 3,0 bis etwa 22 mmol/g dar. Diese können sowohl lineare als auch verzweigte Polyorganosiloxane einschließen.Group (A2) represents the group of polyorganosiloxanes having a high alkenyl group content of about 3.0 to about 22 mmol / g. These may include both linear and branched polyorganosiloxanes.
Die Polyorganosiloxane (A) werden bevorzugt durch eine katalytische Äquilibrierung oder katalysierte Polykondensation hergestellt, wie in US 6 387 487 Spalte 3 u. 4 offenbart. Die Polyorganosiloxane (A) können mit der allgemeinen Formel (I) beschrieben werden:The polyorganosiloxanes (A) are preferably prepared by catalytic equilibration or catalyzed polycondensation, as described in US Pat. No. 6,387,487, column 3 u. 4 discloses. The polyorganosiloxanes (A) can be described by the general formula (I):
[MaiDbiTc1QdiR2ei]m1 (I)[M a iDbiT c1 QdiR 2 ei] m1 (I)
worinwherein
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T=R1SiO3Z2, Q=SiO^, worinT = R 1 SiO 3 Z 2 , Q = SiO 2, in which
R = eine gegebenenfalls substituierte organische Gruppe, bevorzugt unsubstituierte und substituierte gesättigte Kohlenwasserstoffreste, bevorzugter n-, iso-, tert.- oder CrCi2-Alkyl, Ci-Ci2-Alkoxy(Ci-Ci2)alkyl, C5-C30-Cycloalkyl oder C6-C3o-Aryl, CrCi2- Alkyl(C6-Cio)aryl, wobei diese Reste R gegebenenfalls jeweils durch eines oder mehrere F-Atome substituiert sein können und/oder eine oder mehrere -O-Gruppen enthalten können.R = an optionally substituted organic group, preferably unsubstituted or substituted saturated hydrocarbon radicals, more preferably n-, iso-, tert- or C r C 2 alkyl, (2 Ci-Ci) alkyl Ci-C 2 alkoxy, C 5 - C 30 -cycloalkyl or C 6 -C 3 o-aryl, CrCl 2 - alkyl (C 6 -Cio) aryl, where these radicals R can optionally be substituted in each case by one or more F atoms and / or one or more -O Groups may contain.
Beispiele für geeignete einwertige Kohlenwasserstoffreste R schließen Alkylgrup- pen, bevorzugt CH3-, CH3CH2-, (CH3)2CH-, CsHi7- und CioH2i-Gruppen, cyclo- aliphatische Gruppen, wie Cyclohexylethyl, Arylgruppen, wie Phenyl, ToIyI, XyIyI, Aralkylgruppen, wie Benzyl und 2-Phenylethylgruppen ein. Bevorzugte einwertige Halogenkohlenwasserstoffreste R haben insbesondere die Formel CnF2n+iCH2CH2- wobei n einen Wert von 1 bis 10 hat, wie z.B., CF3CH2CH2-, C4FgCH2CH2- and C6Fi3CH2CH2-. Ein bevorzugter Rest ist die 3,3,3-Trifluorpropylgruppe. Besonders bevorzugte Reste R schließen Methyl, Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl ein.Examples of suitable monovalent hydrocarbon radicals R include alkyl groups, preferably CH 3 , CH 3 CH 2 , (CH 3 ) 2 CH, CsHi 7 and CioH 2 i groups, cycloaliphatic groups, such as cyclohexylethyl, aryl groups, such as phenyl, ToIyI, XyIyI, aralkyl groups such as benzyl and 2-phenylethyl groups. Preferred monovalent halohydrocarbon radicals R have in particular the formula C n F 2n + iCH 2 CH 2 - where n has a value of 1 to 10, such as, for example, CF 3 CH 2 CH 2 -, C 4 FgCH 2 CH 2 - and C 6 Fi 3 CH 2 CH 2 -. A preferred radical is the 3,3,3-trifluoropropyl group. Particularly preferred radicals R include methyl, phenyl and 3,3,3-trifluoropropyl.
R1 = R oder ein unsubstituierter oder substituierter C2-Ci2-Alkenylrest, mit der Maßgabe, dass mindestens zwei Reste R1 eine alkenylhaltige organische Gruppe sind, die bevorzugt ausgewählt werden aus: unsubstituierten und substituierten alkenylhaltigen Kohlenwasserstoffresten, wie n-, iso-, tert.- oder cyclisches C2-Ci2- Alkenyl, Vinyl, AIIyI, Hexenyl, C6-C30-Cycloalkenyl, Cycloalkenylalkyl, Norbor- nenylethyl, Limonenyl, C8-C3o-Alkenylaryl, worin gegebenenfalls ein oder mehrere - O-Atome vorliegen können (entsprechend Etherresten) und die durch ein oder mehrere F-Atome substituiert sein können. Bevorzugte Reste R1 sind Gruppen wie Vinyl, AIIyI, 5-Hexenyl, Cyclohexenylethyl, Limonenyl, Norbomenylethyl, Ethylidennorbomyl und Styryl, besonders bevorzugt ist Vinyl.R 1 = R or an unsubstituted or substituted C 2 -C 2 -alkenyl, which are preferably selected with the proviso that at least two radicals R 1 are an alkenyl-containing organic group consisting of: unsubstituted and substituted alkenyl-containing hydrocarbon radicals, such as n-, iso -, tert - or cyclic C 2 -C 2 alkenyl, vinyl, allyl, hexenyl, C 6 -C 30 -cycloalkenyl, cycloalkenylalkyl, norbornenylethyl, limonenyl, C 8 -C 3 o-alkenylaryl, wherein optionally one or several - O atoms may be present (corresponding to ether residues) and which may be substituted by one or more F atoms. Preferred radicals R 1 are groups such as vinyl, allyl, 5-hexenyl, cyclohexenylethyl, limonenyl, norbomenylethyl, ethylidene norbornyl and styryl, particularly preferably vinyl.
R2 = ein zweiwertiger aliphatischer n-, iso-, tert.- oder cyclischer d-Ci4-Alkylenrest, oder ein Cβ-Cu-Arylen- bzw. Alkylenarylrest ist, der jeweils zwei Siloxyeinheiten M, D oder T verbrückt, R2, wie in Formel (I) definiert, verbrückt jeweils zwei Siloxyeinheiten M, D oder T. Dabei verbrücken die zweiwertigen Einheiten R2 jeweils 2 Siloxaneinheiten, beispielsweise -D-R2-D-. Dabei wird R2 bevorzugt ausgewählt aus zweiwertigen aliphatischen oder aromatischen n-, iso-, tert.- oder cyclischem C1-C14- Alkylen, C6-Ci4-Arylen oder -Alkylenarylgruppen.R 2 = a divalent aliphatic n-, iso-, tert- or cyclic d-Ci 4 alkylene radical, or a Cβ-Cu-arylene or Alkylenarylrest is, in each case two siloxy units M, D or T bridged, R 2 , as defined in formula (I), bridges two siloxy units M, D or T. In each case, the divalent units R 2 bridge two siloxane units, for example -DR 2 -D-. In this case, R 2 is preferably selected from divalent aliphatic or aromatic n-, iso-, tert- or cyclic C 1 -C 14 -alkylene, C 6 -C 4 -arylene or -Alkylenarylgruppen.
Beispiele geeigneter zweiwertiger Kohlenwasserstoffgruppen R2, die Siloxyeinheiten überbrücken können, schließen alle Alkylen- und Dialkylarylenreste, bevorzugt diejenigen wie -CH2-, -CH2CH2-, CH2(CH3)CH-, -(CH2)4, -CH2CH(CH3)CH2-, -(CH2)6- -(CH2)8- und -(CH2)i8-Cycloalkylengruppen, wie Cyclohexylen, Arylengruppen, wie Phenylen, Xylen ein. Ihr Anteil übersteigt 30 mol.-% aller Siloxyeinheiten im allgemeinen nicht. Bevorzugt sind Gruppen wie alpha.omega-Ethylen, alpha.omega- Hexylen oder alpha.omega-Phenylen.Examples of suitable divalent hydrocarbon groups R 2 which can bridge siloxy units include all alkylene and dialkylarylene radicals, preferably those such as -CH 2 -, -CH 2 CH 2 -, CH 2 (CH 3 ) CH-, - (CH 2 ) 4 , -CH 2 CH (CH 3 ) CH 2 -, - (CH 2 ) 6 - - (CH 2 ) 8 - and - (CH 2 ) i 8 -cycloalkylene groups such as cyclohexylene, arylene groups such as phenylene, xylene. Their proportion generally does not exceed 30 mol% of all siloxy units. Preferred are groups such as alpha.omega-ethylene, alpha.omega-hexylene or alpha.omega-phenylene.
mitWith
m1 = 1 -1000m1 = 1 -1000
a1 = 1 -10a1 = 1 -10
b1 = 0-3000b1 = 0-3000
d = 0-50d = 0-50
d1 = 0 - 1d1 = 0 - 1
e1 = 0 - 300.e1 = 0-300.
Darin können die Siloxyeinheiten M, D, T and Q blockweise oder statistisch in der Polymerkette verteilt und miteinander verknüpft sein. Innerhalb der Polysiloxankette kann jede Siloxaneinheit gleich oder verschieden sein.Therein, the siloxy units M, D, T and Q can be distributed in blocks or randomly in the polymer chain and linked together. Within the polysiloxane chain, each siloxane unit may be the same or different.
Die Indices stellen mittlere Polymerisationsgrade dar. Bevorzugt sind die Indices wie folgt und werden zweckmäßig nach Maßgabe der gewünschten Viskosität aus¬ gewählt. Die zuvor genannten Polyorganosiloxane (A1 ) weisen bevorzugt eine Struktur der allgemeinen Formel (Ia) auf,The indices represent average degrees of polymerization. The indices are preferably as follows and are expediently chosen in accordance with the desired viscosity. The aforementioned polyorganosiloxanes (A1) preferably have a structure of the general formula (Ia)
R1R2Si0(R1RSi0)biSiR2R1 (Ia),R 1 R 2 Si0 (R 1 RSiO) b iSiR 2 R 1 (Ia),
bevorzugt der Formel (Ia')preferably of the formula (Ia ')
R1R2Si0(R2Si0)biSiR2R1 (Ia')R 1 R 2 SiO (R 2 SiO) biSiR 2 R 1 (Ia ')
worin R und R1 wie oben definiert sind und b1 < 3000 ist.wherein R and R 1 are as defined above and b1 <3000.
Die Polyorganosiloxane (A1 ) der Formeln (Ia) und (Ia') sind wesentlichen linear und weisen einen Gehalt an ungesättigten organischen Gruppen auf, der bevorzugt zwischen 0,002 bis 3,0 bevorzugter zwischen 0,004 bis 1 ,5 mmol/g liegt. Der Gehalt an ungesättigten organischen Gruppen bezieht sich dabei auf Polymethylvinyl- siloxan und ist innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit anderen Substituenten mit anderen Molgewichten entsprechend anzupassen.The polyorganosiloxanes (A1) of the formulas (Ia) and (Ia ') are substantially linear and have a content of unsaturated organic groups which is preferably between 0.002 to 3.0, more preferably between 0.004 to 1.5 mmol / g. The content of unsaturated organic groups refers to polymethylvinyl siloxane and must be adjusted accordingly within the given viscosity limits to siloxy groups with other substituents having different molecular weights.
Der Begriff „im wesentlichen linear" für die Polyorganosiloxane (A1 ), umfasst bevorzugt solche Polyorganosiloxane, die bevorzugt nicht mehr als 0,1 mol-% Siloxaneinheiten enthalten, die aus den T=RSiθ3/2- oder Q=Siθ4/2-Einheiten ausgewählt sind. Bevorzugte Siloxy-Einheiten in den Polyorganosiloxanen (A) sind beispielsweise Alkenylsiloxyeinheiten, wie Dimethylvinylsiloxy-, Alkylsiloxyeinheiten, wie Trimethyl- siloxy-, Dimethylsiloxy- und Methylsiloxy-Einheiten, Arylsiloxyeinheiten wie Phenyl- siloxyeinheiten, wie Triphenylsiloxy-Dimethylphenylsiloxy-, Diphenylsiloxy-, Phenyl- methylvinylsiloxy-, Phenylmethylsiloxyeinheiten. In den genannten Polyorganosiloxanen (A1 ) liegt der Rest R bevorzugt als Methylrest mit mindestens 90 mol-% (bevorzugt 90 bis 99,99 mol-% bezgl. Si-Atome) vor. Die Alkenylgruppen können entweder am Kettenende eines Silioxanmoleküles oder als Substituent an einem Siliziumatom in einer Siloxankette gebunden sein. Im Falle alkenylarmer, im wesentlichen linearer Polyorganosiloxane (A1 ) liegen die Alkenylgruppen bevorzugt nur am Kettenende des Siloxanmoleküls vor. Wenn Alkenylgruppen an inneren Siliziumatomen der Siloxanketten vorliegen, ist ihr Gehalt bei den alkenylarmen Polyorganosiloxanen (A1 ) daher bevorzugt kleiner als 0,01 mmol/g bzw. kleiner 0,0074 mol.-% bezogen auf Siloxaneinheiten.The term "substantially linear" for the polyorganosiloxanes (A1), preferably includes such polyorganosiloxanes preferably not more than 0.1 mol% contain siloxane units of the T = RSiθ 3/2 or Q = SiO 4/2 Preferred siloxy units in the polyorganosiloxanes (A) are, for example, alkenylsiloxy units, such as dimethylvinylsiloxy, alkylsiloxy units, such as trimethylsiloxy, dimethylsiloxy and methylsiloxy units, arylsiloxy units, such as phenylsiloxy units, such as triphenylsiloxy-dimethylphenylsiloxy, diphenylsiloxy In the stated polyorganosiloxanes (A1), the radical R is preferably present as the methyl radical with at least 90 mol% (preferably 90 to 99.99 mol% relative to Si atoms). The alkenyl groups may be attached either at the chain end of a silioxane molecule or as a substituent on a silicon atom in a siloxane chain. In the case of alkenyl-poor, substantially linear polyorganosiloxanes (A1), the alkenyl groups are preferably present only at the chain end of the siloxane molecule. If alkenyl groups are present on internal silicon atoms of the siloxane chains, their content in the case of the alkenyl-poor polyorganosiloxanes (A1) is therefore preferably less than 0.01 mmol / g or less than 0.0074 mol%, based on siloxane units.
Um die mechanischen Eigenschaften, wie die Weiterreißfestigkeit der vernetzten Produkte zu verbessern, werden zweckmäßig Abmischungen verschiedener PoIy- mere (d.h. es liegen mindestens zwei Polymere (A1 ) oder mindestens ein Polymer (A1 ) und (A2) vor) mit unterschiedlichem Alkenylgehalt und/oder unterschiedlicher Kettenlänge eingesetzt, wobei der gesamte Gehalt an ungesättigten Gruppen 3,0 mmol/g in der Komponente (A) bezogen auf vinylhaltige Polydimethylsiloxane zweckmäßig nicht übersteigt. So können beispielsweise Mischungen von Polyorganosiloxanen (A1 ) und (A2) in Mischungsverhältnissen vonIn order to improve the mechanical properties, such as the tear propagation resistance of the crosslinked products, blends of different polymers (ie there are at least two polymers (A1) or at least one polymer (A1) and (A2)) with different alkenyl content and / or used different chain length, wherein the total content of unsaturated groups 3.0 mmol / g in the component (A) based on vinyl-containing polydimethylsiloxanes expediently does not exceed. For example, mixtures of polyorganosiloxanes (A1) and (A2) in mixing ratios of
60 bis 100 Gew.-% (A1 ) und 0 bis 40 Gew.-% (A2) verwendet werden. Sowohl das Polyorganosiloxan (A1 ) als auch das Gemisch aus (A1 ) und (A2) weisen bevorzugt eine Viskosität von 0,025 bis 500 Pa.s, ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 100 Pa.s bei 250C auf. Die Viskosität wird gemäß DIN 53019 bei 25 0C und einem Schergeschwindigkeitsgefälle D = 1 s"1 gemessen.60 to 100 wt .-% (A1) and 0 to 40 wt .-% (A2) can be used. Both the polyorganosiloxane (A1) and the mixture of (A1) and (A2) preferably have a viscosity of 0.025 to 500 Pa.s, very particularly preferably 0.2 to 100 Pa.s at 25 0 C. The viscosity is measured according to DIN 53019 at 25 0 C and a shear velocity gradient D = 1 s' 1.
Bevorzugt weist das Polyorganosiloxan (A1) eine Anzahl der Siloxy-Einheiten von 20 bis 3000, besonders bevorzugt 100 bis 1500 auf (Mittlerer Polymerisationsgrad Pn, der sich auf Polymethylvinylsiloxan bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit anderen Substituenten mit anderen Molgewichten entsprechend anzupassen ist.) Der Alkenylgehalt wird hier über 1H-NMR bestimmt - siehe A.L. Smith (Hrsg.:): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 112 S.356 ff. in Chemical Analysis ed. by J. D. Winefordner.Preferably, the polyorganosiloxane (A1) has a number of siloxy units from 20 to 3000, particularly preferably 100 to 1500 (average degree of polymerization P n , which refers to polymethylvinylsiloxane and adjust within the predetermined viscosity limits on siloxy groups with other substituents with different molecular weights accordingly is.) The alkenyl content is determined here by 1 H-NMR - see AL Smith (ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 112 p. 356 ff. In Chemical Analysis ed. By JD Winefordner.
Eine weitere Klasse bevorzugter Polymere (A), die zusammen mit (A1 ) die Kom¬ ponente (A) bilden können, sind vinylreiche, gegebenenfalls verzweigte Polyor- ganosiloxane (A2), die zur Steigerung z.B. der Weiterreißfestigkeit oder Zugfestigkeit in Kombination mit weiteren Polyorganosiloxanen, wie den vorstehend definierten, eingesetzt werden können.A further class of preferred polymers (A) which together with (A1) can form the component (A) are vinyl-rich, optionally branched polyorganosiloxanes (A2) which, for the purpose of enhancing e.g. the tear strength or tensile strength in combination with other polyorganosiloxanes, such as those defined above, can be used.
Diese verzweigten alkenylreichen Polyorganosiloxane (A2) sind z. B. in US 3 284 406, US 3 699 073 offenbart, und enthalten einen erhöhten Anteil an ungesättigten Resten R1, weisen bevorzugt im Unterschied zu den linearen Polyorganosiloxanen einen erhöhten Anteil verzweigter bzw. verzweigender Siloxaneinheiten T=RSiθ3/2 oder Q=SiO^ auf, die in einer Ausführungsform zu mehr als 0,1 mol %, bezogen auf die vorhandenen Si-Atome, anwesend sind. Die Menge der Verzweigungseinheiten soll jedoch dadurch begrenzt sein, dass diese Komponente bevorzugt flüssig, niedrig-schmelzend (Fp. < 16O0C) oder mit den übrigen Polymeren (A1 ) mischbare, transparente Silikonzusammensetzungen ergeben soll (> 70% Transmission bei 400 nm und 2 mm Schichtdicke).These branched alkenyl-rich polyorganosiloxanes (A2) are z. Example, in US 3,284,406, US 3,699,073 disclosed and contain a higher proportion of unsaturated radicals R 1, preferably have, in contrast to the linear polyorganosiloxanes an increased proportion of branched or branching siloxane units T = RSiθ 3/2 or Q = SiO ^, which are present in one embodiment to more than 0.1 mol%, based on the Si atoms present. However, the amount of branching units should be limited by the fact that this component should preferably be liquid, low-melting (mp <16O 0 C) or with the other polymers (A1) miscible, transparent silicone compositions (> 70% transmission at 400 nm and 2 mm layer thickness).
Die vorstehend erwähnten, verzweigten Polyorganosiloxane (A2) sind Polymere, die die zuvor genannten M, D, T und Q-Einheiten enthalten. Sie weisen bevorzugt die allgemeinen Verhältnisformeln (II), (IIa) bis (Il b) auf:
Figure imgf000021_0001
The above-mentioned branched polyorganosiloxanes (A2) are polymers containing the aforementioned M, D, T and Q units. They preferably have the general formula (II), (IIa) to (IIb):
Figure imgf000021_0001
{[RiSiO3/2][R4Oi/2]ni}m2 (IIa){[Risio 3/2] [R 4 Oi / 2]} ni m2 (IIa)
{[SiO4/2}] [R4Oi/2]ni [R2R1SiOi/2 ]o.oi-io [RSiO3/2 ]o-so [R2SiO2/2 ] 0-500W (Mb) {[SiO4 / 2}] [R 4 Oi / 2] ni [R 2 R 1 SIOI / 2] o-io .oi [RSiO 3/2] o-so [R 2 SiO 2/2] 0-500W (Mb)
worin R4 ein Ci bis C22 organischer Rest, wie Alkyl, Aryl oder Arylalkyl ist. Der Rest R4Ov2 ist bevorzugt Methoxy, Ethoxy oder Hydroxy mit den bevorzugten Indices m2 = 1 bis 100 n1 = 0,001 bis 4 a2 = 0,01 bis 10 b2 = 0 bis 10 c2 = O bis 50 d2 = 1.wherein R 4 is a Ci to C 22 organic radical, such as alkyl, aryl or arylalkyl. The radical R 4 Ov 2 is preferably methoxy, ethoxy or hydroxy with the preferred indices m2 = 1 to 100 n1 = 0.001 to 4 a2 = 0.01 to 10 b2 = 0 to 10 c2 = 0 to 50 d2 = 1.
Das molare Verhältnis M:Q kann Werte von 0,1 bis 4:1 bzw. M:T von 0,1 bis 3:1 annehmen, das Verhältnis von D:Q bzw. D:T von 0 bis 333 : 1 , wobei die Einheiten M, D und T die Reste R oder R1 enthalten können.The molar ratio M: Q can assume values of 0.1 to 4: 1 or M: T of 0.1 to 3: 1, the ratio of D: Q or D: T of 0 to 333: 1, where the units M, D and T may contain the radicals R or R 1 .
Alkenylgruppenreiche verzweigte Polyorganosiloxane (A2) schließen insbesondere flüssige Polyorganosiloxane, in organischen Lösemitteln lösbare Festharze oder Flüssigharze ein, die bevorzugt aus Trialkylsiloxy (M-Einheiten) und Silikateinheiten (Q-Einheiten) bestehen, und die bevorzugt Vinyldimethylsiloxy-Einheiten in einer Menge von mindestens 3 mmol/g enthalten. Diese Harze können darüber hinaus noch bis zu maximal 10 mol-% Alkoxy- oder OH-Gruppen an den Si-Atomen aufweisen.Alkenyl group-rich branched polyorganosiloxanes (A2) include in particular liquid polyorganosiloxanes, solid resins or liquid resins soluble in organic solvents, preferably consisting of trialkylsiloxy (M units) and silicate units (Q units), and preferably vinyldimethylsiloxy units in an amount of at least 3 mmol / g. These resins may also have up to a maximum of 10 mol% of alkoxy or OH groups on the Si atoms.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die Polyorganosiloxane (A2) die allgemeine Formel (Ia) mit der Maßgabe auf, dass sie einen erhöhten Vinylgehalt wie unter (A2) definiert aufweisen.In another preferred embodiment, the polyorganosiloxanes (A2) have the general formula (Ia) with the proviso that they have an increased vinyl content as defined under (A2).
In den zuvor genannten verzweigten Polyorganosiloxanen (A2) liegt der Rest R be¬ vorzugt als Methylrest mit mindestens 50 mol-% (d.h. 50 to 95 mol% bezgl. Si- Atome), bevorzugt mindestens 80 mol-%, vor. Das alkenylgruppenreiche, bevorzugt vinylgruppenreiche, Polyorganosiloxan (A2) weist bevorzugt einen Alkenylgruppen- gehalt von mehr als 3 mmol/g bis etwa 22 mmol/g auf, der sich auf Polymethylvinyl- siloxane bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxy- gruppen mit anderen Substituenten am Siliziumatom mit anderem Molgewicht entsprechend anzupassen ist.In the aforementioned branched polyorganosiloxanes (A2), the radical R is preferably present as the methyl radical with at least 50 mol% (i.e., 50 to 95 mol% with respect to Si atoms), preferably at least 80 mol%. The alkenyl-rich, preferably vinyl group-rich, polyorganosiloxane (A2) preferably has an alkenyl group content of more than 3 mmol / g to about 22 mmol / g, which relates to polymethylvinyl siloxanes and within the prescribed viscosity limits siloxy groups with other substituents on the silicon atom with a different molecular weight is to be adjusted accordingly.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Polyorganosiloxan (A) im wesentlichen vinylarme, lineare Polyorganosiloxane (A1), wie vorstehend beschrieben. Vinylreiche Polyorganosiloxane (A2), wie vorstehend beschrieben, können zugesetzt werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, insbesondere dann, wenn die Menge des Füllstoffs beispielweise aus Gründen der Viskosität begrenzt ist. Ein weiteres bevorzugtes Gemisch der Polyorganosiloxane (A) enthält mindestens zwei im wesentlichen lineare alkenylendgestoppte Polyorganosiloxane (A1 ) mit unterschiedlichen Alkenyl- bevorzugt Vinylgehalten. Durch diese Maßnahme sollen einerseits eine möglichst niedrige Viskosität der Silikonzusammensetzung vorgegeben werden, andererseits eine Vernetzungsstruktur mit den nachfolgend definierten Si-H-Verbindungen der Komponente (B) ermöglicht werden, die möglichst hohe mechanischen Festigkeiten, wie Dehnung und Weiterreißfestigkeit der vernetzten Silikonkautschuke bewirken. Wenn größere Mengen kurzkettiger alpha- omega-Vinylsiloxane (zweckmäßig unterhalb einer Viskosität von 10 Pa.s) verwendet werden, erfordert dies größere Mengen alpha,omega-Si-H-Siloxane als sogenannte Kettenverlängerer, um geeignete Vernetzungsstrukturen auszubilden.In a preferred embodiment of the invention, the polyorganosiloxane (A) comprises substantially vinyl-poor linear polyorganosiloxanes (A1) as above described. Vinyl-rich polyorganosiloxanes (A2) as described above can be added to improve mechanical properties, especially when the amount of filler is limited, for example, for reasons of viscosity. Another preferred blend of the polyorganosiloxanes (A) contains at least two substantially linear alkenylene end-stopped polyorganosiloxanes (A1) having different alkenyl, preferably vinyl, contents. By means of this measure, on the one hand, the lowest possible viscosity of the silicone composition should be prescribed, on the other hand, a crosslinking structure with the Si-H compounds of component (B) defined below be made possible, which effects the highest possible mechanical strengths, such as elongation and tear propagation resistance of the crosslinked silicone rubbers. If larger amounts of short-chain alpha-omega-vinylsiloxanes (conveniently below a viscosity of 10 Pa.s) are used, this requires larger amounts of alpha, omega-Si-H-siloxanes as chain extenders to form suitable crosslinking structures.
Ein alkenylgruppenhaltiges, das nicht aus einem Gemisch eines Polydiorgano- siloxan des Typs (A) besteht, ist dadurch definiert, dass die Verteilung des Gewichts¬ und Zahlenmittels aus einer der bekannten Polymerisationsreaktionen hervor- gegangen ist, bevorzugt aus der Äquilibrierung oder Polykondensation mit basischen oder sauren Katalysatoren. Derartige Verfahren mit alkalischen oder sauren Katalysatoren sind z.B. in US 5 536 803 Spalte 4 offenbart. Nach diesem Verfahren äquilibrierte Polyorganosiloxane weisen üblicherweise ein Verhältnis Mw/Mn von 1 bis 10, bevorzugt 1-2, auf, ohne Berücksichtigung der Anteile mit einem Molgewicht von kleiner 500 g/mol für den Fall R = Methyl und R1 =Vinyl ist.An alkenyl group-containing, which does not consist of a mixture of a polydiorganosiloxane of the type (A), is defined by the fact that the distribution of the weight and number average from one of the known polymerization reactions, preferably from the equilibration or polycondensation with basic or acid catalysts. Such processes with alkaline or acidic catalysts are disclosed, for example, in US Pat. No. 5,536,803, column 4. Polyorganosiloxanes equilibrated by this method usually have a ratio Mw / Mn of 1 to 10, preferably 1-2, without taking into account the proportions with a molecular weight of less than 500 g / mol for the case R = methyl and R 1 = vinyl.
Für die Polymerisationsreaktion mit basischen oder sauren Katalysatoren können sowohl die verschiedenen Cyclosiloxane, lineare Polyorganosiloxane, wie auch symmetrisches 1 ,3-Divinyltetramethyldisiloxan, andere längerkettige Siloxane mit einer Trialkylsiloxy-Endstoppung oder OH-Endgruppen eingesetzt werden. Bei¬ spielhaft setzt man hierfür die Hydrolysate von unterschiedlichen Alkylchlorsilanen, wie Vinyldimethylchlorsilan und/oder Dimethyldichlorsilan und die daraus gewon¬ nenen trialkylterminierten Siloxane für sich oder im Gemisch mit anderen Siloxanen ein.For the polymerization reaction with basic or acidic catalysts, it is possible to use both the various cyclosiloxanes, linear polyorganosiloxanes and also symmetrical 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, other long-chain siloxanes having a trialkylsiloxy end stop or OH end groups. By way of example, the hydrolysates of different alkylchlorosilanes are used for this purpose. such as vinyldimethylchlorosilane and / or dimethyldichlorosilane and the trialkyl-terminated siloxanes obtained therefrom by themselves or in a mixture with other siloxanes.
Der mittlere Polymerisationsgrad Pn der Polyorganosiloxane (A), gemessen als Zahlenmittel Mn per GPC und mit Polystyrol als Standard, liegt bevorzugt im Bereich von Pn > 20 bis 3000, der bevorzugtere Bereich liegt bei Pn 200 bis 1500.The average degree of polymerization P n of the polyorganosiloxanes (A), measured as number average M n by GPC and with polystyrene as standard, is preferably in the range of P n > 20 to 3000, the more preferred range is P n 200 to 1500.
Die hiermit definierten Polymere (A) erlauben in Kombination mit geeigneten, im Folgenden beschriebenen Polyhydrogenorganosiloxanen der Komponente (B) die Herstellung von fließfähigen Gießmassen, die ausreichend gute gummimechanische Eigenschaften, wie Bruchdehnung, Zugfestigkeit und Weiterreißfestigkeit sowie Stabilität der mechanischen Eigenschaften aufweisen.The polymers (A) defined herewith, in combination with suitable polyhydrogenorganosiloxanes of component (B) described below, permit the preparation of flowable casting compositions which have sufficiently good rubber-mechanical properties, such as elongation at break, tensile strength and tear resistance, and stability of the mechanical properties.
Komponente (B) (Si-H-haltige Polysiloxane)Component (B) (Si-H-containing polysiloxanes)
Die Polyorganohydrogensiloxane (B) werden bevorzugt ausgewählt aus linearen, cycli- schen oder verzweigten SiH-haltigen Polyorganosiloxanen der allgemeinen Formel (II):The polyorganohydrogensiloxanes (B) are preferably selected from linear, cyclic or branched SiH-containing polyorganosiloxanes of the general formula (II):
Figure imgf000024_0001
worin
Figure imgf000024_0001
wherein
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0002
D = R3RSiO2Z2,D = R 3 RSiO 2 Z 2 ,
T = R3SiO3Z2,T = R 3 SiO 3 Z 2 ,
Q = SiO4z2, worinQ = SiO 4 z 2, in which
R = n-, iso-, tert.- oder CrCi2-Alkyl, Ci-Ci2-Alkoxy(CrCi2)alkyl, C5-C30-Cycloalkyl oder Cβ-Cso-Aryl, CrCi2-Alkyl(C6-Cio)aryl, wobei diese Reste R gegebenenfalls jeweils durch eines oder mehrere F-Atome substituiert sein können und/oder eine oder mehrere -O-Gruppen enthalten können, R3 = R ist oder Wasserstoff, mit der Maßgabe, dass mindestens zwei Reste R3 je Molekül Wasserstoff sind, wobei beide gleichzeitig in einem Molekül auftreten können, mindestens zwei Reste R3 pro Molekül jedoch Wasserstoff sind, R ist oben definiert, bevorzugt ist R=Methyl. R2 = ein zweiwertiger aliphatischer n-, iso-, tert.- oder cyclischer CrCi4-Alkylenrest, oder ein Cβ-C-M-Arylen- bzw. Alkylenarylrest ist, der jeweils zwei Siloxyeinheiten M, D oder T verbrückt,R = n-, iso-, tert- or CrCl 2 alkyl, Ci-Ci2 alkoxy (CrCl 2) alkyl, C 5 -C 30 cycloalkyl, or Cβ-Cso-aryl, CrCl 2 alkyl (C 6 -C) aryl, where these radicals R may be optionally substituted by one or more F atoms and / or may contain one or more -O-groups, R 3 = R or hydrogen, with the proviso that at least two R 3 groups per molecule are hydrogen, both of which may occur simultaneously in one molecule, but at least two R 3 groups per molecule are hydrogen, R is defined above, is preferred R = methyl. R 2 = a divalent aliphatic n-, iso-, tert-, or cyclic CRCI 4 alkylene radical, or a Cβ-C M arylene or alkylenearyl radical, the bridging two siloxy units M, D or T,
m3 = 1 bis 1000m3 = 1 to 1000
a4 = 1 bis 10a4 = 1 to 10
b4 = 0 bis 1000b4 = 0 to 1000
c4 = 0 bis 50c4 = 0 to 50
d4 = 0 bis 1d4 = 0 to 1
e2 = 0 bis 300.e2 = 0 to 300.
Die Polyorganohydrogensiloxane (B) sind vorzugsweise lineare, cyclische oder verzweigte Polyorganosiloxane, deren Siloxyeinheiten zweckmäßig ausgewählt werden aus M=R3Si0i/2, MH=R2HSiOi/2, D=R2Si02/2, DH=RHSi02/2, T=RSiO3/2, TH=HSiθ3/2, Q=Siθ4/2, in denen diese Einheiten vorzugsweise aus MeHSiO- bzw. Me2HSiOo,5-Einheiten neben gegebenenfalls anderen Organosiloxyeinheiten, vor¬ zugsweise Dimethylsiloxyeinheiten, ausgewählt werden. Die Siloxyeinheiten können blockweise oder statistisch in der Polymerkette mitein¬ ander verknüpft vorliegen. Jede Siloxaneinheit der Polysiloxankette kann identische oder unterschiedliche Reste tragen.Polyorganohydrogensiloxanes (B) are preferably linear, cyclic or branched polyorganosiloxanes whose siloxy units are advantageously selected from M = R 3 Si0i / 2, M H = R 2 HSiOi / 2, D = R 2 Si0 2/2, D H = RHSi0 2/2, T = RSiO 3/2, T H = HSiθ 3/2, Q = SiO 4/2 in which these units are preferably from MeHSiO or Me 2 HSiOo, 5 units, optionally together with other organosiloxy units, preferably vor¬ Dimethylsiloxy units. The siloxy units can be present in blocks or randomly linked to one another in the polymer chain. Each siloxane unit of the polysiloxane chain may carry identical or different radicals.
Die Indices der Formel (IM) beschreiben den mittleren Polymerisationsgrad Pn ge¬ messen als Zahlenmittel Mn, bestimmt per GPC (Polystyrol als Standard), die sich auf Polyhydrogenmethylsiloxan beziehen und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit anderen Substituenten und anderem Molekulargewicht anzupassen sind. Das Polyorganohydrogensiloxan (B) umfaßt insbesondere alle flüssigen, fließfähigen und festen Polymerstrukturen der Formel (IM) mit den aus den oben angegebenen Indizes resultierenden Polymerisationsgraden. Bevorzugt sind die bei 25 0C flüssigen Polyorganohydrogensiloxane (B) mit niedrigem Molgewicht, d.h. kleiner als etwa 60000 g/mol, bevorzugt kleiner als 20000 g/mol.The indices of the formula (III) describe the average degree of polymerization Pn measured as the number average Mn, determined by GPC (polystyrene as standard), which relate to polyhydrogenmethylsiloxane and are adapted within the given viscosity limits to siloxy groups having different substituents and different molecular weights. The polyorganohydrogensiloxane (B) comprises, in particular, all the liquid, flowable and solid polymer structures of the formula (III) having the degrees of polymerization resulting from the abovementioned indices. Preference is given to the low molecular weight polyorganohydrogensiloxanes (B) which are liquid at 25 ° C., ie less than about 60,000 g / mol, preferably less than 20,000 g / mol.
Die bevorzugten Polyorganohydrogensiloxane (B) sind Strukturen, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die durch die Formeln (MIa-IIIe) beschrieben werden könnenThe preferred polyorganohydrogensiloxanes (B) are structures selected from the group which can be described by the formulas (IIIa-IIIe)
HR2Si0(R2Si0)z(RHSi0)pSiR2H (MIa) HMe2SiO(Me2SiO)Z(MeHSiO)PSiMe2H (MIb)HR 2 Si0 (R 2 Si0) z (RHSiO) p SiR 2 H (MIa) HMe 2 SiO (Me 2 SiO) Z (MeHSiO) P SiMe 2 H (MIb)
Me3SiO(Me2SiO)z(MeHSiO)pSiMe3 (MIc)Me 3 SiO (Me 2 SiO) z (MeHSiO) p SiMe 3 (MIc)
Me3SiO(MeHSiO)pSiMe3 (MId)Me 3 SiO (MeHSiO) p SiMe 3 (MId)
{[R2R3SiOi/2]0-3 [R3SiO3/2] [R4O)112Jm3 (MIe){[R 2 R 3 SiOi / 2 ] 0-3 [R 3 SiO 3/2 ] [R 4 O] 112 Jm 3 (MIe)
{[Siθ4/2}][R4Oi/2]n2[R2R3SiOi/2]o,oi-io[R3SiO3/2]o-5o[RR3SiO2/2] 0-1000 }m3 (MIf) mit z = 0 bis 1000 p = O bis 100 z+p = b4 = 1 bis 1000 n2 = 0,001 bis 4 worin R4Ov2 ein Alkoxyrest am Silicium ist,{[SiO 4/2}] [R 4 Oi / 2] n 2 [R 2 R 3 SIOI / 2] o, oi-io [R 3 SiO 3/2] o o -5 [RR 3 SiO 2/2] 0-1000} m 3 (MIf) with z = 0 to 1000 p = 0 to 100 z + p = b4 = 1 to 1000 n 2 = 0.001 to 4 where R 4 Ov 2 is an alkoxy radical on the silicon,
R3 wie oben definiert.R 3 as defined above.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindungsklasse (MIe) und (MIf) sind z.B. monomere bis polymere Verbindungen, die sich durch die Formel [(Me2HSiO)4Si]m3 beschreiben lassen. Die SiH-Konzentration liegt bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 17 mmol/g, die sich auf Polyhydrogenmethylsiloxane bezieht und innerhalb der vorgegebenen Viskositätsgrenzen auf Siloxygruppen mit anderen Substituenten anzupassen ist.A preferred embodiment of the class of compounds (MIe) and (MIf) are, for example, monomeric to polymeric compounds which can be described by the formula [(Me 2 HSiO) 4Si] m3 . The SiH concentration is preferably in the range of 0.1 to 17 mmol / g, which relates to polyhydrogenmethylsiloxanes and is to be adapted within the given viscosity limits to siloxy groups with other substituents.
In einer besonders bevorzugten Auswahl der Formel (MIb) mit R= Methyl und z > 0 weisen die polymeren Vernetzer eine SiH-Konzentration einen bevorzugten Wert von 0,05 bis 12 mmol SiH/g auf. Falls z = O ist, wie in Formel (MIc) mit R= Methyl ist, liegt die SiH-Konzentration bevorzugt bei 7-17 mmol SiH/g.In a particularly preferred selection of formula (MIb) where R = methyl and z> 0, the polymeric crosslinkers have a preferred SiH concentration 0.05 to 12 mmol SiH / g. If z = O, as in formula (MIc) where R = methyl, the SiH concentration is preferably 7-17 mmol SiH / g.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Polyorgano- hydrogensiloxan (B) aus mindestens einem Polyorganohydrogensiloxan (B1 ) mit zwei Si-H-Grupppen pro Molekül und mindestens einem Polyorganohydrogensiloxan des Typs (B2) mit mehr als zwei Si-H-Grupppen pro Molekül. Bei dieser Ausführungsform besteht die Komponente (B) aus mindestens zwei unterschied¬ lichen Organohydrogenpolysiloxanen, die unterschiedliche Vernetzungsstrukturen erzeugen, um in Verbindung mit niedrigviskosen Polysiloxanen der Komponente (A) Silikonelastomere hoher Festigkeit zu ergeben. Diesen unterschiedlichen Organo¬ hydrogenpolysiloxanen kann man im wesentlichen zwei Funktionen zuordnen. Bifunktionelle Polyorganohydrogensiloxane (B1 ) wirken als sogenannte Ketten- verlängerer, die Polyorganohydrogensiloxane (B2) höherer Funk-tionalität (> 2) wirken als Vernetzer. Die erfindungsgemäß verwendete Silikonzusammensetzung enthält bevorzugt mindestens einen bifunktionellen Kettenverlängerer (B1 ) und mindestens einen Vernetzer (B2).In a preferred embodiment of the invention, the polyorganohydrogensiloxane (B) consists of at least one polyorganohydrogensiloxane (B1) having two Si-H groups per molecule and at least one polyorganohydrogensiloxane of the type (B2) having more than two Si-H groups per molecule , In this embodiment, component (B) consists of at least two different organohydrogenpolysiloxanes which produce different crosslinking structures to give, in conjunction with low viscosity polysiloxanes of component (A), silicone elastomers of high strength. These different organo hydrogenpolysiloxanes can be assigned essentially two functions. Bifunctional polyorganohydrogensiloxanes (B1) act as chain extenders, while the polyorganohydrogensiloxanes (B2) of higher functionality (> 2) act as crosslinkers. The silicone composition used according to the invention preferably contains at least one bifunctional chain extender (B1) and at least one crosslinker (B2).
Beispiele für bevorzugte Strukturen der Komponente (B1 ) in der erfindungsgemäßen Silikonkautschuk-Zusammensetzung schließen die Kettenverlängerer (B1 ) wie:Examples of preferred structures of component (B1) in the silicone rubber composition of the invention include the chain extenders (B1) such as:
HMe2SiO-(Me2SiO)ZSiMe2H undHMe 2 SiO- (Me 2 SiO) Z SiMe 2 H and
Me3SiO-(Me2SiO)z(MeHSiO)2SiMe3,Me 3 SiO- (Me 2 SiO) z (MeHSiO) 2 SiMe 3 ,
[(Me2SiO)z(MeHSiO)2][(Me 2 SiO) z (MeHSiO) 2 ]
Die Vernetzer (B2) enthalten Verbindungen wie:The crosslinkers (B2) contain compounds such as:
Me3SiO-(MeHSiO)pSiMe3,Me 3 SiO- (MeHSiO) p SiMe 3 ,
HMe2SiO(Me2SiO)z(MePhSiO)z(MeHSiO)pSiMe2H,HMe 2 SiO (Me 2 SiO) z (MePhSiO) z (MeHSiO) p SiMe 2 H,
(MeHSiO)p, (HMe2SiO)4Si(MeHSiO) p, (HMe 2 SiO) 4 Si
MeSi(OSiMe2H)3 ein, worin p, z, wie oben definiert sind.MeSi (OSiMe 2 H) 3 wherein p, z are as defined above.
Derartige Mischungen aus sogenannten Kettenverlängerem und Vernetzern können beispielsweise, wie in US 3 697 473 beschrieben, verwendet werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt die Menge der Kom¬ ponenten (B1 ) und (B2)Such mixtures of so-called chain extenders and crosslinkers can be used, for example, as described in US Pat. No. 3,697,473. In a further preferred embodiment, the amount of the components (B1) and (B2) is
0 bis 70 mol-% (B1 )0 to 70 mol% (B1)
30 bis 100 mol-% (B2), bezogen auf (B1 ) und (B2).30 to 100 mol% (B2) based on (B1) and (B2).
Falls eine Erhöhung der Vernetzungsgeschwindigkeit notwendig ist, kann dies z.B. durch Erhöhung des Verhältnisses SiH zu Alkenyl, einer erhöhten Menge Kataly¬ sator (d) oder durch eine Erhöhung des Anteils von Polyorganosiloxanen (B2), die HMe2SiOo,5-Einheiten enthalten, erreicht werden.If an increase in the crosslinking rate is necessary, this can be achieved, for example, by increasing the ratio SiH to alkenyl, an increased amount of catalyst (d) or by increasing the proportion of polyorganosiloxanes (B2) which contain HMe 2 SiO 2 , 5 units. be achieved.
Die Polyorganosiloxane (B) sind vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig bzw. siloxanlöslich, d.h. sie weisen bevorzugt weniger als 1000 Siloxyeinheiten auf, d.h. sie haben vorzugsweise Viskositäten unter 40 Pa.s bei 250C und D= 1 s"1.The polyorganosiloxanes (B) are preferably liquid at room temperature or siloxanlöslich, ie they preferably have less than 1000 siloxy units on, ie they preferably have viscosities below 40 Pa.s at 25 0 C and D = 1 s' 1.
Die Kettenlänge der Vernetzer als Komponente (B2), die überwiegend aus MeHSiO- Einheiten bestehen, liegt vorzugsweise bei 3 bis 200, besonders bevorzugt liegt sie bei 15 bis 60 MeHSiO-Einheiten.The chain length of the crosslinkers as component (B2), which consist predominantly of MeHSiO units, is preferably from 3 to 200, more preferably from 15 to 60 MeHSiO units.
Die Kettenlänge der Kettenverlängerer als Komponente (B1 ), die überwiegend aus Mβ2SiO-Einheiten und HMβ2SiOi/2 bestehen, liegt vorzugsweise bei 2 bis 100, besonders bevorzugt liegt sie bei 2 bis 60 Me2SiO-Einheiten.The chain length of the chain extenders as component (B1), which consist predominantly of Mβ2SiO units and HMβ2SiOi / 2, is preferably from 2 to 100, more preferably from 2 to 60 Me 2 SiO units.
Den SiH-Gehalt bestimmt man in der vorliegenden Erfindung über 1H-NMR siehe A.L. Smith (Ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol.112 S. 356 ff. in Chemical Analysis ed. by J. D. Winefordner. Die Polyorganohydrogensiloxane (B) können nach an sich bekannten Verfahren, z.B. mit einer sauren Äquilibrierung oder Kondensation, hergestellt werden, wie beispielsweise in US 5 536 803 offenbart. Die Polyorganohydrogensiloxane (B) können auch Umsetzungsprodukte sein, die aus einer Hydrosilylierung von Organohydrogensiloxanen mit alkenylgruppenhaltigen Siloxanen in Gegenwart der Katalysatoren (c) hervorgegangen sind, wobei der resultierende SiH-Gehalt bevor¬ zugt innerhalb der zuvor definierten Grenzen liegt. Dabei resultieren R2- bzw. Alky- lengruppen-verbrückte Organohydrogensiloxane (B).The SiH content is determined in the present invention by 1 H-NMR see AL Smith (Ed.): The Analytical Chemistry of Silicones, J. Wiley & Sons 1991 Vol. 12 p. 356 et seq. In Chemical Analysis ed. By JD Winefordner. The polyorganohydrogensiloxanes (B) can be prepared by methods known per se, for example by acidic equilibration or condensation, as disclosed, for example, in US Pat. No. 5,536,803. The polyorganohydrogensiloxanes (B) can also be reaction products which have arisen from a hydrosilylation of organohydrogensiloxanes with alkenyl-containing siloxanes in the presence of the catalysts (c), the resulting SiH content preferably being within the previously defined limits. This results in R 2 - or alkylene-bridged organohydrogensiloxanes (B).
Die Polyorganohydrogensiloxane (B) können weiterhin auch Umsetzungsprodukte sein, die aus der Kondensation von z.B. Organohydrogenalkoxysiloxanen (B) mit Hydroxy- oder Alkoxysilanen bzw. Siloxanen hervorgegangen sind, wie z.B. in der US 4 082 726 z.B. Spalte 5 und 6 beschrieben.The polyorganohydrogensiloxanes (B) may also be reaction products resulting from the condensation of e.g. Organohydrogenalkoxysiloxanen (B) with hydroxy or alkoxysilanes or siloxanes have emerged, such. in US 4 082 726 e.g. Columns 5 and 6 described.
Erfindungsgemäß wird das Verhältnis der Komponente (B) zur Komponente (A) bevorzugt so gewählt, dass ein molares Verhältnis von Si-H zu Si-Alkenyl-Einheiten von etwa 0,5 bis 20 : 1 , bevorzugt von 1 bis 3 : 1 vorliegt.According to the invention, the ratio of component (B) to component (A) is preferably chosen such that a molar ratio of Si-H to Si-alkenyl units of about 0.5 to 20: 1, preferably from 1 to 3: 1 is present ,
Die bevorzugte Menge der Polyorganohydrogensiloxane (B) liegt bei 0,1 bis 200 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (A).The preferred amount of the polyorganohydrogensiloxanes (B) is 0.1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A).
Über das Verhältnis von SiH- zu Si-Alkenyl-Einheiten lassen sich viele Eigen¬ schaften, wie die gummimechanischen Eigenschaften, die Vernetzungsgeschwin¬ digkeit, die Stabilität und die Stabilität gegenüber Heißluft beeinflussen.Many properties, such as the rubber-mechanical properties, the rate of crosslinking, the stability and the stability to hot air, can be influenced by the ratio of SiH to Si alkenyl units.
Die Komponente (D), der Hydrosilylierungskatalysator, enthält bevorzugt mindestens ein Metall, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Pt, Pd, Rh, Ni, Ir oder Ru. Der Hydrosilylierungskatalysator kann in metallischer Form, in Form einer Komplex-Verbindung und/oder als Salz verwendet werden. Die Katalysatoren können mit oder ohne Trägermaterialien in kolloidalem oder pulverförmigem Zustand verwendet werden. Die Menge der Komponente (D) liegt bevorzugt bei 0,1 -5000 ppm, bevorzugt 0,5- 1000 ppm, bevorzugter 1-500 ppm, besonders bevorzugt 2-100 ppm, gerechnet als Metall, bezogen auf das Gewicht der Komponenten (A) bis (C) + (F) vor.The component (D), the hydrosilylation catalyst, preferably contains at least one metal selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, Ni, Ir or Ru. The hydrosilylation catalyst can be used in metallic form, in the form of a complex compound and / or as a salt. The catalysts can be used with or without support materials in colloidal or powdered state. The amount of component (D) is preferably 0.1-5000 ppm, preferably 0.5-1000 ppm, more preferably 1-500 ppm, more preferably 2-100 ppm, calculated as metal, based on the weight of the components (A ) to (C) + (F).
In der Gruppe der Pt-, Rh-, Ir-, Pd-, Ni- und Ru-Verbindungen, d.h. ihren Salzen, Komplexen oder Metallen wählt man die Komponente (D) beispielsweise aus den Pt- Katalysatoren, insbesondere Pt°-Komplex-Verbindungen mit Olefinen, besonders bevorzugt mit Vinylsiloxanen, wie beispielsweise Komplexen mit 1 ,3-Divinyltetra- methyldisiloxan und/ oder Tetravinyltetramethyltetracyclosiloxan.In the group of Pt, Rh, Ir, Pd, Ni and Ru compounds, i. their salts, complexes or metals, the component (D), for example, from the Pt catalysts, in particular Pt ° complex compounds with olefins, more preferably with vinylsiloxanes, such as complexes with 1, 3-divinyltetra methyldisiloxane and / or tetravinyltetramethyltetracyclosiloxane ,
Diese Pt-Katalysatoren werden beispielhaft genannt in US 3 715 334 oder US 3 419 593 und Lewis, Colborn, Grade, Bryant, Sumpter und Scott in Organometallics, 1995, 14, 2202-2213.These Pt catalysts are exemplified in US 3,715,334 or US 3 419 593 and Lewis, Colborn, Grade, Bryant, Sumpter and Scott in Organometallics, 1995, 14, 2202-2213.
Die bevorzugt eingesetzten Pt°-Olefinkomplexe stellt man in Gegenwart von 1 ,3-Di- vinyltetramethyldisiloxan (MV| 2) durch Reduktion von Hexachloroplatinsäure oder von anderen Platinchloriden her. Diese Platin-Katalysatoren enthalten herstellungsbe¬ dingt neben den an Platin gebundenen Vinylsiloxanen in der Regel freie, nicht kom- plexierte Vinylsiloxane. Er kann vor der Verwendung zur besseren Dosierung mit vinylterminierten Polydimethylsiloxanen (A) auf eine Platinkonzentration von etwa 0,5 bis 2 Gew.-% verdünnt werden.The preferred Pt ° olefin complexes are prepared in the presence of 1,3-diaminotetamethyldisiloxane (M V | 2 ) by reduction of hexachloroplatinic acid or of other platinum chlorides. As a rule, these platinum catalysts contain, in addition to the vinyl siloxanes bound to platinum, free, non-complexed vinyl siloxanes. It may be diluted with vinyl-terminated polydimethylsiloxanes (A) to a platinum concentration of about 0.5 to 2% by weight before use for better dosage.
Ebenso können selbstverständlich andere Platinverbindungen, soweit sie eine schnelle Vernetzung erlauben, eingesetzt werden, wie die fotoaktivierbaren Pt- Katalysatoren der EP 122008, EP 146307. oder US 2003-0199603.Likewise, of course, other platinum compounds, as far as they allow rapid crosslinking, can be used, such as the photoactivatable Pt catalysts of EP 122008, EP 146307 or US 2003-0199603.
Die Hydrosilylierungsgeschwindigkeit wird von der ausgewählten Katalysatorverbin¬ dung, deren Menge sowie der Art und Menge der zusätzlichen Inhibitor-Komponente (E) bestimmt.The rate of hydrosilylation is determined by the selected catalyst compound, its amount, and the type and amount of additional inhibitor component (E).
Die Mengen des Katalysators werden durch die entstehenden Kosten nach oben begrenzt sowie die zuverlässige katalytische Wirkung nach unten. Daher sind Mengen oberhalb 100 ppm Metall meist unwirtschaftlich, Mengen unter 1 ppm unzuverlässig.The amounts of catalyst are limited by the costs incurred upwards and the reliable catalytic effect down. Therefore are Amounts above 100 ppm metal mostly uneconomical, amounts below 1 ppm unreliable.
Als Träger für die Katalysatoren können alle festen Stoffe ausgewählt werden, soweit sie die Hydrosilylierung nicht unerwünscht inhibieren. Die Träger können ausgewählt werden aus der Gruppe der pulverförmigen Kieselsäuren oder -gele oder organi¬ schen Harzen oder Polymeren und nach Maßgabe der gewünschten Transparenz eingesetzt werden, bevorzugt sind nicht trübende Träger.As carriers for the catalysts, all solids can be selected as long as they do not undesirably inhibit hydrosilylation. The carriers can be selected from the group of powdered silicic acids or gels or organic resins or polymers and are used in accordance with the desired transparency; preference is given to non-opacifying carriers.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen oberflächenmodifizierten oxidischen Füllstoffe werden den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevor¬ zugt in Mengen von etwa 0,001 bis etwa 70 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Polymere oder der vernetzbaren Zusammensetzungen (vernetzbares Polymer und Vernetzer) zugesetzt. Bevorzugter sind etwa 1 bis etwa 50, noch bevorzugter 5 bis 40 Gewichtsteile des modifizierten oxidischen Füllstoffs je 100 Gewichtsteile der Polymere oder der vernetzbaren Zusammensetzungen. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann gegebenenfalls einen oder mehrere weitere Füllstoffe enthalten, die nicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oberflächenbehandelt sind, solange die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung nicht beein- trächtigt wird. Dabei kann es sich insbesondere um oberflächenarme Füllstoffe mit BET-Oberflächen von weniger als etwa 10 m2/g handeln.The surface-modified oxidic fillers obtained by the process according to the invention are preferably added to the compositions according to the invention in amounts of about 0.001 to about 70 parts by weight per 100 parts by weight of the polymers or of the crosslinkable compositions (crosslinkable polymer and crosslinker). More preferred are about 1 to about 50, more preferably 5 to 40 parts by weight of the modified oxidic filler per 100 parts by weight of the polymers or crosslinkable compositions. If appropriate, the composition according to the invention may contain one or more further fillers which are not surface-treated by the process according to the invention, as long as the solution of the problem according to the invention is not impaired. These may be, in particular, surface-poor fillers having BET surface areas of less than about 10 m 2 / g.
Die Reaktionsgeschwindigkeit kann bei Konzentrationen über 30 ppm Platin gegebe¬ nenfalls durch Zugabe von Inhibitoren (E), wie Vinylsiloxanen, 1 ,3-Divinyltetramethyl- disiloxan oder Tetravinyltetramethyltetracyclosiloxan vermindert werden. Auch ande¬ re bekannte Inhibitoren können verwendet werden, beispielsweise Ethinylcyclohexa- nol, 3-Methylbutinol oder Dimethylmaleat.The reaction rate can be reduced, if appropriate, by addition of inhibitors (E), such as vinylsiloxanes, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane or tetravinyltetramethyltetracyclosiloxane, at concentrations above 30 ppm of platinum. Other known inhibitors can also be used, for example ethynylcyclohexanol, 3-methylbutynol or dimethyl maleate.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weiterhin gegebenenfalls einen oder mehrere die Hydrosilylierungsreaktion verzögernde Inhibitoren (E) enthalten. Sie dienen dazu, bei Raumtemperatur die Vernetzungsreaktion für eine gewisse Zeit zu verzögern. Somit ist bei Temperaturen von 0 bis 3O0C sowohl eine zeitlich begrenzte Inhibierung (Topfzeit) sowie eine ausreichend schnelle und vollständige Ver- netzbarkeit (bis zur Klebefreiheit) bei erhöhter Temperatur gegeben.The composition of the invention may further optionally contain one or more hydrosilylation reaction retarding inhibitors (E). They serve to delay the crosslinking reaction at room temperature for a certain time. Thus, at temperatures from 0 to 3O 0 C both a time-limited Inhibition (pot life) as well as a sufficiently fast and complete wettability (to the extent of free of charge) at elevated temperature.
Grundsätzlich können alle für die Klasse der Gruppe der Platinmetalle bekanntenIn principle, all known for the class of the group of platinum metals
Inhibitoren eingesetzt werden, soweit nicht schon durch Auswahl der Liganden des Katalysators (D) eine ausreichend lange Verarbeitungszeit erzielt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform ist es, den Katalysator mit mindestens einem InhibitorInhibitors are used, if not enough already by selecting the ligands of the catalyst (D) a sufficiently long processing time is achieved. A preferred embodiment is the catalyst with at least one inhibitor
(E) einzusetzen.(E) use.
Beispiele für die Vielzahl der bekannten Inhibitoren sind ungesättigte organischeExamples of the variety of known inhibitors are unsaturated organic
Verbindungen wie ethylenisch ungesättigte Amide (US 4 337 332); acetylenische Verbindungen (US 3 445 420, US 4 347 346), Isocyanate (US 3 882 083); ungesättigte Siloxanes, (US 3 989 667); ungesättigte Diester (US 4 256 870, US 4Compounds such as ethylenically unsaturated amides (US 4,337,332); acetylenic compounds (US 3 445 420, US 4 347 346), isocyanates (US 3 882 083); unsaturated siloxanes, (US 3,989,667); unsaturated diesters (US 4,256,870, US 4
476 166 and US 4 562 096), Hydroperoxide (US 4 061 609), Ketone (US 3 418 731);476,166 and US 4,562,096), hydroperoxides (US 4,061,609), ketones (US 3,418,731);
Sulfoxide, Amine, Phosphine, Phosphite, Nitrile ( US. 3 344 111 ), Diaziridine (US 4Sulfoxides, amines, phosphines, phosphites, nitriles (US 3,344,111), diaziridines (US 4
043 977). Die bekannteste Klasse der Inhibitoren sind die Alkinole, wie sie in US 3 445 420 beschrieben sind. Das sind z.B. Ethinylcyclohexanol und 3-Methylbutinol und die ungesättigten Carbonsäurester der US 4 256 870 sowie Diallylmaleat und Dimethyl- maleat und die Fumarate der US 4 562 096 und US 4 774 111 , wie Diethylfumarat,043 977). The best known class of inhibitors are the alkynols as described in US 3,445,420. These are e.g. Ethinylcyclohexanol and 3-methylbutynol and the unsaturated carboxylic acid esters of US Pat. No. 4,256,870 as well as diallylmaleate and dimethyl maleate and the fumarates of US Pat. Nos. 4,562,096 and 4,774,111, such as diethyl fumarate,
Diallylfumarat oder Bis-(methoxyisopropyl)maleat. Aus der Reihe der ungesättigten Carbonsäureester sind bevorzugte Inhibitoren dieDiallyl fumarate or bis (methoxyisopropyl) maleate. From the series of unsaturated carboxylic acid esters are preferred inhibitors
Maleate und Fumarate der allgemeinen FormelMaleates and fumarates of the general formula
Rw(OW)vO2CCH=CHCO2(WO)vRw worin:R w (OW) v O 2 CCH = CHCO 2 (WO) v R w wherein:
Rw wird ausgewählt aus der Gruppe der d-do Alkylreste, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, usw., und Arylresten, wie Phenyl oder Benzyl, einem Alkenylrest wieR w is selected from the group of d-do alkyl radicals such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, etc., and aryl radicals such as phenyl or benzyl, an alkenyl radical such as
Vinyl oder AIIyI,Vinyl or AIIyI,
W wird unabhängig aus zweiwertigen C2-C4-Alkylenresten ausgewählt, der Index V hat den Wert 0 oder 1.W is independently selected from divalent C 2 -C 4 -alkylene radicals, the subscript V is 0 or 1.
Die Menge der Inhibitorkomponente (E) wird zweckmäßig so gewählt, dass die gewünschte Vernetzungszeit unter den gewählten Verarbeitungsbedingungen insbesondere in Abstimmung mit dem Katalysator (D) und den anderen Komponenten in geeigneter Weise, d.h. Zeit und Temperatur eingestellt werden kann. Die Menge der Inhibitorkomponente (E) liegt bevorzugt bei 0,0001 bis 2 Gew. % eines oder mehrerer Inhibitoren bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (C) + (F). Falls die Inhibitorkomponente (E) angewendet wird, werden bevorzugter etwa 0,001 bis 0,5 Gew.%, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,2 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (C) + (F) bevorzugt Alkinole bei Metallgehalten der Komponente (D) von 10 bis 100 ppm zudosiert. Bevorzugt wird die Komponente (E) ausgewählt aus der Gruppe, die aus Alkinolen und Vinylsiloxanen besteht.The amount of the inhibitor component (E) is suitably chosen so that the desired crosslinking time under the selected processing conditions, in particular in coordination with the catalyst (D) and the other Components in a suitable manner, ie time and temperature can be adjusted. The amount of inhibitor component (E) is preferably from 0.0001 to 2% by weight of one or more inhibitors based on the total amount of components (A) to (C) + (F). When the inhibitor component (E) is used, more preferably about 0.001 to 0.5% by weight, more preferably 0.05 to 0.2% by weight, based on the total amount of the components (A) to (C) + (F) preferably alkynols at metal contents of component (D) of 10 to 100 ppm added. Preferably, component (E) is selected from the group consisting of alkynols and vinylsiloxanes.
Die erfindungsgemäßen, den erfindungsgemäß hergestellten Füllstoff enthaltenden Zusammensetzungen, insbesondere Polyorganosiloxan-Zusammensetzungen ent¬ halten weiterhin wahlweise einen oder mehrere Hilfsstoffe (F), wie z.B. Weichmacher oder Trennöle, wie Polydimethylsiloxan-Öle, ohne reaktive Alkenyl- oder SiH- Gruppen mit einer Viskosität von vorzugsweise 0,001 - 10 Pa.s bei 25 0C.The inventive compositions containing the filler according to the invention, in particular polyorganosiloxane compositions further ent contain optionally one or more auxiliaries (F), such as plasticizers or release oils, such as polydimethylsiloxane oils, without reactive alkenyl or SiH groups having a viscosity of preferably 0.001-10 Pa.s at 25 0 C.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die genannte Zusammensetzung min¬ destens ein Tensid als Hilfsstoff (F). Tensid meint hier insbesondere eine oberflä¬ chenaktive Verbindung, die insbesondere die Hydrosilylierungsreaktion, die bei- spielsweise das vorstehend beschriebene System eingeht, nicht stört. Derartige Tenside schließen beispielsweise nicht-ionische Tenside, wie Polyether, Polyester, Polyamide oder Copolymere aus diesen Typen, sowie kationische Tenside etc. ein. Diese Tenside dienen insbesondere im Falle von Polyorganosiloxan-Zusammen- setzungen, in denen die erfindungsgemäß hergestellten Füllstoffe ( C) enthalten sind, dazu, die Oberfläche der gehärteten Zusammensetzungen benetzbar zu machen bzw. hydrophiler bzw. antistatischer zu gestalten. Hier sind die Verbindungen vor¬ teilhaft, die sich schnell entmischen und an die Oberflächen migrieren. Die genann¬ ten Hilfsstoffe, insbesondere die Tenside (F) sind bevorzugt in den erfindungsge¬ mäßen Zusammensetzungen in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gew.-Teile bezo- gen auf 100 Gew.-Teile der Polymere (A) + (B) oder der vernetzbaren Zusammensetzungen (vernetzbares Polymer und Vernetzer) und des Füllstoffs enthalten.In a preferred embodiment, said composition contains at least one surfactant as auxiliary (F). Surfactant here means, in particular, a surface-active compound which in particular does not interfere with the hydrosilylation reaction, which, for example, enters into the system described above. Such surfactants include, for example, nonionic surfactants such as polyethers, polyesters, polyamides or copolymers of these types, as well as cationic surfactants, etc. These surfactants are used, in particular in the case of polyorganosiloxane compositions in which the fillers (C) prepared according to the invention are contained, to make the surface of the cured compositions wettable or to make them more hydrophilic or antistatic. Here are the compounds vor¬ geous, which segregate quickly and migrate to the surfaces. The auxiliaries mentioned, in particular the surfactants (F), are preferably present in the compositions according to the invention in an amount of about 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymers (A) + ( B) or the crosslinkable Contain compositions (crosslinkable polymer and crosslinker) and the filler.
Unter den oberflächenaktiven, die Hydrophile steigernden Additiven sollen erfin- dungsgemäß alle denkbaren oberflächenaktiven Verbindungen verstanden werden, insbesondere nichtionische ethoxylierte Tenside, die neben Polyalkenoxideinheiten weitere lösungsvermittelnde Einheiten wie Perfluoroalkylreste, Polyorganosiloxan- reste, Alkylsiloxyreste, Alkylreste-, Alkylarylreste, C rC3o-Fettsäureesterreste, Fett¬ alkoholreste oder C2-C2o-Alkylphenolpolyetherreste enthalten können.According to the invention, the surface-active, hydrophilic-enhancing additives are understood to be all conceivable surface-active compounds, in particular nonionic ethoxylated surfactants which contain, in addition to polyalkene oxide units, further solubilizing units such as perfluoroalkyl radicals, polyorganosiloxane radicals, alkylsiloxy radicals, alkyl radicals, alkylaryl radicals, C r C 3 o-fatty acid ester radicals , Fatty alcohol radicals or C 2 -C 20 -alkylphenolpolyether radicals may contain.
Die Tenside umfassen beispielsweise polyhydroxylierte Fettalkohole , Amide der Polyether oder Polyalkohole, polyhydroxylierte Fettamine, Polypropylenoxid-Verbin¬ dungen oder Polyethylenoxid-Verbindungen.The surfactants include, for example, polyhydroxylated fatty alcohols, amides of polyethers or polyalcohols, polyhydroxylated fatty amines, polypropylene oxide compounds or polyethylene oxide compounds.
Weiterhin umfassen die Tenside auch Polyethersiloxane, wobei deren Polyether- gruppe ausgewählt wird aus Polyethylenoxid- oder Polypropylenoxid- und dieseFurthermore, the surfactants also include polyether siloxanes, wherein the polyether group is selected from polyethylene oxide or polypropylene oxide and these
Polyethergruppen als End- oder Seitengruppe in einer Siloxanhauptkette gebunden über SiC oder SiOC gebunden sind.Polyether groups bound as an end or side group in a siloxane main chain bonded via SiC or SiOC.
Darüber hinaus können als oberflächenaktive Verbindungen auch Polyalkohole, wie Alkylglukoside, Alkylpolyglukoside, Zuckerester, Zuckerester, Zuckerglyceride, Ester der Sorbinsäure eingesetzt werden.In addition, as surface-active compounds it is also possible to use polyalcohols, such as alkylglucosides, alkylpolyglucosides, sugar esters, sugar esters, sugar glycerides, esters of sorbic acid.
Die oberflächenaktiven Verbindungen können einzeln oder als Gemisch vorliegen.The surface-active compounds can be present individually or as a mixture.
Sie können auch Alkylbenzolsulfonate, Alkylsulfate Alkylethersulfate und Alkylaryl- ethersulfate einschließen. Geeignet sind weiterhin Alkylsuccinate, die Alkylcarboxylate, die Derivate von hydro- lysierten Proteinen, Alkylphosphate, Arylphosphate, Alkyletherphosphaten, gegebenenfalls deren Alkali- oder Erdalkalisalze oder Mischungen mit den zuvor genannten oberflächenaktiven Mitteln.They may also include alkylbenzene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, and alkylaryl ether sulfates. Also suitable are alkyl succinates, the alkyl carboxylates, the derivatives of hydrolyzed proteins, alkyl phosphates, aryl phosphates, alkyl ether phosphates, if appropriate their alkali metal or alkaline earth metal salts or mixtures with the abovementioned surface-active agents.
Die oberflächenaktiven Verbindungen können auch kationische Tenside, wie Trialkyl- ammoniumbenzylhalogenide, Tetraalkylammoniumhalogenide oder deren Gemische umfassen. Darüberhinaus sind auch Tenside wie die Alkylbetaine, Alkyldimethylbetaine, Alkyl- amidopropylbetaine, Alkylamidopropyldimethylbetaine geeignet.The surface-active compounds may also include cationic surfactants such as trialkyl ammonium benzyl halides, tetraalkyl ammonium halides or mixtures thereof. In addition, surfactants such as alkyl betaines, alkyl dimethyl betaines, alkyl amidopropyl betaines, alkylamidopropyl dimethyl betaines are also suitable.
Zu den oberflächenaktiven Mitteln gehören auch Alkyltrimethylsulfobetaine, Derivate der Imidazoline, wie die Alkylamphoacetate, Alkylamphodiacetate, Alkylamphopro- pionate, Alkylamphodipropionate, Alkylsultane, Alkylamidopropylhydroxysultane, Kondensationsprodukte von Fettsäuren und Hydrolysaten von Proteinen. Bevorzugt sind die nichtionischen Tenside, die die Hydrosilylierungsreaktion während der Vernetzung zu elastomeren Formkörpern oder Beschichtungen besonders gering beeinflussen. Innerhalb dieser Gruppe sindSurfactants also include alkyltrimethylsulfobetaines, derivatives of imidazolines, such as the alkylamphoacetates, alkylamphodiacetates, alkylamphopropionates, alkylamphodipropionates, alkyl sultans, alkylamidopropylhydroxysultes, condensation products of fatty acids, and hydrolyzates of proteins. Preference is given to the nonionic surfactants which have a particularly low influence on the hydrosilylation reaction during crosslinking to form elastomeric moldings or coatings. Within this group are
(Fa) die aliphatischen Ether und Ester der Polyalkylenoxide mit 2 bis 25 Alkoxygruppen, insbesondere auf Basis von Ethylenoxid und Propylenoxid, die vorzugsweise auch ungesättigte organische Gruppen enthalten können, wie Allylgruppen sowie(Fa) the aliphatic ethers and esters of polyalkylene oxides having 2 to 25 alkoxy groups, in particular based on ethylene oxide and propylene oxide, which may preferably also contain unsaturated organic groups, such as allyl groups and
(Fb) Polyethersiloxane mit Ethylen und/oder Propylenoxidseitengruppen, wie in US 4 657 959 beschrieben, bevorzugt.(Fb) Polyethersiloxane with ethylene and / or propylene oxide side groups, as described in US 4,657,959, preferred.
Die Tenside (Fa) und (Fb) sind bevorzugt in Polyorganosiloxanen löslich, d.h es kommt zu keiner Entmischung, wenn 10 Gew.% Polyether bzw. Polyethersiloxan in einem Polyorganosiloxan mit einer Viskosität von 10 Pa.s bei 250C vorliegen. Die Tenside (Fa) und (Fb) enthalten zweckmäßig eine oder mehrere lösungsvermittelnde Gruppen, die diese Entmischung unterdrücken.The surfactants (Fa) and (Fb) are preferably soluble in polyorganosiloxanes, ie there is no segregation, if 10 wt.% Polyether or polyether siloxane present in a polyorganosiloxane having a viscosity of 10 Pa.s at 25 0 C. The surfactants (Fa) and (Fb) suitably contain one or more solubilizing groups which suppress this segregation.
Die Polyethersiloxane (Fb) enthalten bevorzugt weiterhin mindestens eine unge- sättigte aliphatische oder cycloaliphatische C2-Cio-Gruppe, die zusammen mit SiH- Gruppen in einer Hydrosilylierungsreaktion zu SiC-Bindungen überführt werden können.The polyethersiloxanes (Fb) preferably also contain at least one unsaturated aliphatic or cycloaliphatic C 2 -C 10 -group, which together with SiH groups can be converted into SiC bonds in a hydrosilylation reaction.
Die Tenside (Fa) enthalten zweckmäßig als lösungsvermittelnde Gruppen z.B. bevor¬ zugt eine oder mehrere Kohlenwasserstoff- oder Perfluoralkylgruppen, die die Tenside in den Vernetzungssystemen, insbesondere den Polyorganosiloxanen löslich oder dispergierbar machen. Die Tenside (Fb) enthalten zweckmäßig als lösungsvermittelnde Gruppen zusätzlich eine oder mehrere Polyorganosiloxan- gruppen. Darüber hinaus können (Fa) und (Fb) hydrophile Gruppen enthalten, die den vernetzten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine hydrophile Ober¬ fläche verleihen. Ethoxylierte Tenside, die eine für eine Kohlenwasserstoffmatrix lösungsvermittelnde Gruppe enthalten, also fettlöslich sind, werden in "Surfactants and Detersive Sys¬ tems", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Ed., 22, 360-377 (1983) beschrieben. Ethoxylierte Tenside sind weiterhin beispielsweise beschrieben in US 3 505 377, US 3 980 688 und US 4 431 789. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Polyethersiloxane (Fb) selbst einen herstellungs bedingten Gehalt an Pt von weniger als 1 ppm aufweisen.The surfactants (FA) suitably contain as solubilizing groups, for example preferably one or more hydrocarbon or perfluoroalkyl groups, which render the surfactants soluble or dispersible in the crosslinking systems, in particular the polyorganosiloxanes. The surfactants (Fb) are useful as solubilizing groups additionally one or more polyorganosiloxane groups. In addition, (Fa) and (Fb) may contain hydrophilic groups which impart a hydrophilic surface to the crosslinked compositions of the invention. Ethoxylated surfactants which contain a hydrocarbon-matrix-solubilizing group, ie are fat-soluble, are described in "Surfactants and Detersive Systems", Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Ed., 22, 360-377 (1983). Ethoxylated surfactants are furthermore described, for example, in US Pat. Nos. 3,505,377, 3,980,688 and 4,431,789. Furthermore, it is preferred that the polyethersiloxanes (Fb) themselves have a Pt-containing content of less than 1 ppm.
Das Tensid muß in einer ausreichenden Menge mit genügender Anzahl von hydro¬ philen Gruppen vorhanden sein, um die Oberfläche des Polymers, wie die des ver¬ netzten Siliconelastomers ausreichend hydrophil ausrüsten zu können. Daher wird die bevorzugte Menge des hydrophilen Additivs der vorliegenden Erfindung im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.% liegen, bevorzugter bei 1 bis 15 Gew.-%, am meisten bevorzugt bei 3 bis 10 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung liegen.The surfactant must be present in a sufficient amount with a sufficient number of hydrophilic groups in order to be able to provide the surface of the polymer, such as that of the crosslinked silicone elastomer, with sufficient hydrophilicity. Thus, the preferred amount of the hydrophilic additive of the present invention will be in the range of 0.1 to 30 weight percent, more preferably 1 to 15 weight percent, most preferably 3 to 10 weight percent of the total composition.
Eine ausreichende Benetzbarkeit ist dadurch charakterisiert, dass der Kontaktwinkel der vernetzten Siliconzusammensetzung einen 3-Minuten-Wert unter 65 ° aufweist.Sufficient wettability is characterized in that the contact angle of the crosslinked silicone composition has a 3-minute value below 65 °.
Der Begriff '3-Minuten-Kontaktwinkel' meint einen Kontaktwinkel, der von einem Tropfen destilliertem Wasser gebildet wird, der nach 3 Minuten nach der Vernetzung auf eine gehärtete Polymer, insbesondere Siliconoberfläche aufgetragen wurde. Er kann bei 25 0C mit einem Goniometer (z.B. das Modell 100 von Rame-Hart, Ine, Mountain Lakes, N.J.) gemessen werden. Die Meßmethode ist in W. NoII, "Chemistry and Technology of Silicones" (1982) S. 447-448 beschrieben worden. Bevorzugt wird eine Messung derart durchgeführt, dass man auf einer glatten Ober¬ fläche, z.B. einer Glas- oder polierten Metalloberfläche, insbesondere die Silicon- Zusammensetzung aushärtet und nach dem Trennen von Formoberfläche und ver- netztem Siliconelastomer einen Wassertropfen auf die glatte gehärtete Siliconober- fläche bringt. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen einen 3-Minuten-Wert gegen Wasser von unter 45 ° besonders bevorzugt von unter 30° am meisten bevorzugt von unter 10 ° auf.The term ' 3-minute contact angle ' means a contact angle formed by a drop of distilled water applied after 3 minutes of crosslinking to a cured polymer, particularly silicone surface. It can be measured at 25 ° C. with a goniometer (eg Model 100 from Rame-Hart, Ine, Mountain Lakes, NJ). The measuring method has been described in W. NoII, "Chemistry and Technology of Silicones" (1982) pp. 447-448. Preferably, a measurement is carried out in such a way that, in particular, the silicone composition is cured on a smooth surface, for example a glass or polished metal surface, and after the mold surface and crosslinked silicone elastomer have been separated, a drop of water is applied to the smooth, cured silicone topcoat. area brings. The compositions according to the invention preferably have a 3-minute value against water of below 45 °, more preferably of below 30 °, most preferably of below 10 °.
Die Größe des Kontaktwinkels hängt stark von der Menge des Tensids an der Ober¬ fläche des Polymers, wie des Siliconelastomers ab. In der Regel steigt die Menge des Tensides an der Oberfläche mit steigender Menge an Ethylenoxid-einheiten im Tensid an. In gleichem Maße nimmt der Kontaktwinkel ab. Bei den erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Tensiden (F) kann es sich grund- sätzlich um solche handeln, die über reaktive Gruppen verfügen, die zum Einbau in das polymere Siloxannetzwerk führen, oder es handelt sich um solche, die keine reaktiven Gruppen aufweisen, die sie zum Einbau in das polymere Netzwerk befähi¬ gen. Bei den Tensiden, die keine reaktiven Gruppen enthalten, die sie zum Einbau in das polymere Netzwerk befähigen, kann es sich beispielsweise um die vorstehend be¬ schriebenen Tenside, insbesondere nicht-reaktive Polyether-Verbindungen handeln.The size of the contact angle depends strongly on the amount of the surfactant on the surface of the polymer, such as the silicone elastomer. In general, the amount of surfactant on the surface increases with increasing amount of ethylene oxide units in the surfactant. The contact angle decreases to the same extent. The surfactants (F) which are preferably used according to the invention may in principle be those which have reactive groups which lead to incorporation into the polymeric siloxane network, or are those which have no reactive groups which they contain The surfactants which contain no reactive groups which make them capable of incorporation into the polymeric network can be, for example, the above-described surfactants, in particular non-reactive polyether compounds.
Bei den Tensiden, die reaktive Gruppen enthalten, die sie zum Einbau in das poly¬ mere Netzwerk bei der Anwendung der Hydrosilylierungsreaktion befähigen, kann es sich beispielsweise um solche handeln, die reaktive Gruppen ausgewählt aus Hydroxylgruppen, Si-Alkenylgruppen, Alkenyloxy-Gruppen, wie Allyloxy, und Si-H- Gruppen enthalten. Somit könne sowohl die Tenside (Fa ) als (Fb ) reaktive Gruppen aufweisen.The surfactants which contain reactive groups which make them capable of incorporation into the polymeric network when using the hydrosilylation reaction may be, for example, those which contain reactive groups selected from hydroxyl groups, Si-alkenyl groups, alkenyloxy groups, such as Allyloxy, and Si-H groups. Thus, both the surfactants (Fa) and (Fb) may have reactive groups.
Die Wahl der reaktiven Gruppen hängt natürlich ab von der Art der reaktiven Grup¬ pen des verwendeten vernetzbaren Polymersystems. Grundsätzlich kann es sich somit um jede beliebige funktionelle Gruppe handeln, die an der Vernetzung des ver¬ netzbaren Polymersystems teilnehmen kann. Es kann sich darüber hinaus jedoch auch um jede beliebige andere funktionelle Gruppe handeln, die fähig ist mit den Vernetzungsgruppen des vernetzbaren Polymersystems zu reagieren. Darunter sind z.B. OH-Gruppen, die SiOC-oder SiOSi-Bindungen ausbilden können, aber auch andere organofunktionelle Gruppen wie Epoxy, Halogen, Aminogruppen, die mit den anderen funktionellen Einheiten funktionalisierte Reste am Si eine Bindung eingehen können, wenn in der Polyoragnosiloxan-Zusammensetzung die Vernetzung bzw. Vulkanisation durch Hydrosilylierung eingeleitet wird oder die Zusammensetzung auf mindestens 6O0C erwärmt wird. In einer bevorzugten Ausführunsgform sollen im Ergebnis diese Reaktionen zu einer Bindung des hydrophilisierenden Tensides an die Polyorganosiloxane führen.Of course, the choice of reactive groups depends on the nature of the reactive groups of the crosslinkable polymer system used. In principle, it can therefore be any desired functional group which can participate in the crosslinking of the crosslinkable polymer system. However, it may also be any other functional group capable of reacting with the crosslinking groups of the crosslinkable polymer system. These include, for example, OH groups which can form SiOC or SiOSi bonds, but also other organofunctional groups such as epoxy, halogen, amino groups, which can bond to the Si functionalized moieties on the Si, when in the polyanagnosiloxane composition, the crosslinking or vulcanization by hydrosilylation is initiated or the composition is heated to at least 6O 0 C. , As a result, in a preferred embodiment, these reactions lead to binding of the hydrophilizing surfactant to the polyorganosiloxanes.
Für die erfindungsgemäß bevorzugten härtbaren Polysiloxan-Zusammensetzungen, die bevorzugt durch Hydrosilylierungsreaktion vernetzt werden, kommen insbeson¬ dere Alkenylgruppen-haltige Tenside, insbesondere Polyether-Verbindungen in Frage, die endständige Alkenyl- bezw. Cycloalkenygruppen tragen.For the inventively preferred curable polysiloxane compositions, which are preferably crosslinked by hydrosilylation reaction, come in particular alkenyl-containing surfactants, in particular polyether compounds in question, the terminal Alkenyl- bezw. Wear cycloalkeny groups.
Derartige Alkenylgruppen-haltige Tenside schließen beispielsweise die in der US 6 013 711 beschriebenen linearen, cyclischen oder verzweigten Polysiloxan- Polyether-Copolymere ein, die beispielsweise aus folgenden Formeln ausgewählt werden:Such alkenyl group-containing surfactants include, for example, the linear, cyclic or branched polysiloxane-polyether copolymers described in US Pat. No. 6,013,711, which are selected, for example, from the following formulas:
Lineare: R5R2SiO(SiR2O)p-(SiR6Z-O)m-SiR2R5 (IV a)Linear: R 5 R 2 SiO (SiR 2 O) p- (SiR 6 ZO) m -SiR 2 R 5 (IV a)
R5R2SiO(SiR2O)p-(SiR6Z-O)m-SiR3 (IV b)R 5 R 2 SiO (SiR 2 O) p- (SiR 6 ZO) m -SiR 3 (IV b)
R3SiO(SiR2O)p-(SiR6Z-O)m-(SiR6R5O)q-SiR3 (IV c)R 3 SiO (SiR 2 O) p - (SiR 6 ZO) m - (SiR 6 R 5 O) q -SiR 3 (IV c)
R5R2 SiO(SiR2O)p-(SiR6Z-O)m-(SiR6R5-O)q-SiR3 (IV d)R 5 R 2 SiO (SiR 2 O) p- (SiR 6 ZO) m - (SiR 6 R 5 -O) q -SiR 3 (IV d)
R5R2SiO(SiR2O)p-(SiR6Z-O)m -(SiRR5-O)q-SiR2R5 (IV e) Z- R2Si O(SiR2O)p -(SiRR5-O)q-SiR2R5 (IV f)R 5 R 2 SiO (SiR 2 O) p- (SiR 6 ZO) m - (SiRR 5 -O) q -SiR 2 R 5 (IV e) Z-R 2 SiO (SiR 2 O) p - (SiRR 5 -O) q -SiR 2 R 5 (IV f)
[Z- R2Si O(SiR2O)p ]r -(SiR2-O)-(SiRR5-O)q-SiR2R5 (IV g)[Z-R 2 SiO (SiR 2 O) p ] r - (SiR 2 -O) - (SiRR 5 -O) q -SiR 2 R 5 (IV g)
Cyclische:cyclic:
(R2Si-O)p-(SiR6Z-O)m-(SiRR5-O)q (IV h)(R 2 Si-O) p- (SiR 6 ZO) m - (SiRR 5 -O) q (IV h)
Verzweigte: R5Si[(O-SiR2)P-Z]3 (IVi)branched: R 5 Si [(O-SiR 2 ) P -Z] 3 (IVi)
RSi[(O-SiRR5)q-(O-SiR2)P -Z]3 (IVj)RSi [(O-SiRR 5 ) q - (O-SiR 2 ) P -Z] 3 (IVj)
[R5R2SiO(SiR2-O)P ]v-Si[(O-SiRR5)q (O-SiR2Z)m ]4.v (IVk)[R 5 R 2 SiO (SiR 2 -O) P ] v-Si [(O-SiRR 5 ) q (O-SiR 2 Z) m ] 4 . v (IVk)
Die Werte der Indices m, p, q, r und v in den Formeln (IV) werden bevorzugt in der Weise ausgewählt, dass die Gesamtzahl der Siliciumatome pro Molekül 2 bis 20, bevorzugt 2 bis 10, bevorzugter 2 bis 5 beträgt einschließlich der Maßgabe, dass es mindestens ein Z und mindestens ein R5 pro Molekül gibt, v hat den Wert 0 bis 1 ; mit 3 > m >0 und 0 > q und p < 3. R ist wie oben definiert.The values of the indices m, p, q, r and v in the formulas (IV) are preferably selected such that the total number of silicon atoms per molecule is 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 5, inclusive in that there is at least one Z and at least one R 5 per molecule, v has the value 0 to 1; with 3>m> 0 and 0> q and p <3. R is as defined above.
Bevorzugter handelt es sich um ein vinylendgestopptes Siloxan mit p=0. R ist bevor¬ zugt Methyl, besonders bevorzugt ist ein Trisiloxan.More preferably, it is a vinyl end-stopped siloxane with p = 0. R is preferably methyl, particularly preferred is a trisiloxane.
R5 ist eine CrC20-, bevorzugt ungesättigte, einwertige organische d-Ci2-Gruppe, die mit SiH-Gruppen hydrosilyliert werden kann und dann eine Silicium-Kohlenstoffbin düng bildet. Beispiele der ungesättigten Gruppen, die R5 darstellen, sind Alkenyl- gruppen, z.B. die Vinyl-, AIIyI-, Methallyl-, 5-Hexenyl-, Vinylcyclohexyl-, Limonyl-,R 5 is a CrC 20 , preferably unsaturated, monovalent organic d-Ci 2 group, which can be hydrosilylated with SiH groups and then forms a Silizium-Kohlenstoffbin fertil. Examples of the unsaturated groups which represent R 5 are alkenyl groups, for example the vinyl, allyl, methallyl, 5-hexenyl, vinylcyclohexyl, limonyl,
Nombomenyl-, Vinylphenylethylen-, Allylgylcidyl- und die Alkinylgruppe z.B. dieNombomenyl, vinylphenylethylene, allylglycidyl and the alkynyl group e.g. the
Ethinyl und die Propargylgruppe oder Chlorpropyl, Aminoalkyl- und die Epoxyalkyl- gruppe sein. Weiterhin kann R5 Phenyl oder 3,3,3-Trifluorproypl sein.Ethynyl and the propargyl group or chloropropyl, aminoalkyl and the epoxyalkyl group. Furthermore, R 5 may be phenyl or 3,3,3-trifluoropropyl.
R hat die Bedeutung wie oben definiert und stellt bevorzugt eine gesättigte, ein¬ wertige organische d-Ci2-Gruppe dar. Der Rest R kann auch eine funktionalisierte organische Gruppe Rf, wie die Chlorpropyl, Heptafluorisopropyl-, C6Fi3-ethylen, 3,3,3-Trifluorpropyl- Aminoalkyl-, Epoxyalkyl- und Cyanoethylgruppe sein. Geeignete ethoxylierte Tenside, die Perfluoralkylgruppen als lösungsvermittelnde Gruppen enthalten sind in US 2 915 544 oder US 4484 990 beschrieben.R has the meaning as defined above and preferably represents a saturated, monovalent organic d-Ci 2 group. The radical R can also be a functionalized organic group R f , such as the chloropropyl, Heptafluorisopropyl-, C 6 Fi 3 -ethylene , 3,3,3-trifluoropropylaminoalkyl, epoxyalkyl and cyanoethyl groups. Suitable ethoxylated surfactants containing perfluoroalkyl groups as solubilizing groups are described in US 2,915,544 or US 4,484,990.
Z ist eine Polyether-enthaltende Gruppe, die bevorzugt über eine Silicium-Kohlen- Stoffbindung an einen Polyorganosiloxanblock bindet. Z hat beispielsweise die allgemeine Formel (Va): R' -(OC2H3R)χ(OC3H6)yR2- (Va)Z is a polyether-containing group which preferably binds to a polyorganosiloxane block via a silicon-carbon bond. For example, Z has the general formula (Va): R '- (OC 2 H 3 R) χ (OC 3 H 6 ) y R 2 - (Va)
worin R' R oder Wasserstoff und R2 wie oben definiert sind und R' bevorzugt Rf ist und x eine ganze Zahl im Bereich 1 -20, bevorzugt 2-8 und y eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist. Beispiele von den Oxyalkylengruppen für den Polyetherteil eines Typs die¬ ser Copolymere sind die Oxyethylen-, Oxy-1 ,2-propylen-, Oxy-1 ,2-butylen-, Oxy-2,2- Dimethyl-1 ,3-propylengruppe und dergleichen. Der Polyetherteil des Copolymers kann Oxyalkylen-Einheiten von einem oder mehreren Typen enthalten. Für das Optimum an Hydrophilie ist es wünschenswert, dass mindestens 40 Gew.-% und bevorzugt mindestens 50 Gew.% der Oxyalkylen- bzw. Alkylenoxygruppen Ethylenoxygruppen sind. In den obengenannten Tensiden der Formeln (Va) ist R1 Wasserstoff oder eine lineare oder cyclische Ci-Ci9-Alkyl- oder eine Ci-Cig-Acyl- gruppe oder eine Vinyl-, Ether- oder eine Organosilylgruppe.wherein R 'is R or hydrogen and R 2 are as defined above and R' is preferably R f and x is an integer in the range 1-20, preferably 2-8 and y is an integer from 0 to 5. Examples of the oxyalkylene groups for the polyether part of one type of these copolymers are the oxyethylene, oxy-1,2-propylene, oxy-1,2-butylene, oxy-2,2-dimethyl-1,3-propylene group and like. The polyether portion of the copolymer may contain oxyalkylene units of one or more types. For the optimum of hydrophilicity, it is desirable that at least 40% by weight and preferably at least 50% by weight of the oxyalkylene or alkyleneoxy groups are ethyleneoxy groups. In the abovementioned surfactants of the formulas (Va), R 1 is hydrogen or a linear or cyclic C 1 -C 9 -alkyl or C 1 -C -acyl group or a vinyl, ether or organosilyl group.
Die für Alkylgruppen beispielhaften Reste R1 sind Methyl, tert.-Butyl und 2-Ethyl- hexyl. Beispiele von Acylendgruppen sind Acetoxy-, Acetoacetoxy-, Acryloxy-, Meth- acryloxy- und Benzoylgruppen. Organosilyl-Endgruppen umfassen die gesättigten Trialkylsilylgruppen wie Trimethylsilyl-, Triethyl-, Ethylisopropyl-, tert.-Hexyldimethyl-, tert.-Butyldimethyl-, tert.-Butyldiphenyl-, die ungesättigten Endgruppen umfassen Gruppen wie Vinyldimethyl-, Divinyloctyl-, Ethinyldimethyl- und Propinyldimethyl- Gruppen. Beispiele von Vinylether-Endgruppen umfassen Dihydropyranyl- und Vinyl- oxyethoxy- (H2C=CH-O-CH2CH2O-). Entsprechend der unterschiedlichen Wirksam¬ keit der Polyether-Endstoppungsreaktion, sind OH-terminierte Polyethermoleküle oftmals während der Synthese der Polysiloxanpolyether-Copolymere als Ausgangs¬ material vorhanden. Entsprechend können nominell endgestoppte Copolymerpro- dukte auch nicht endgestoppte Polysiloxanpolyethercopolymere enthalten.The radicals R 1 which are exemplary of alkyl groups are methyl, tert-butyl and 2-ethylhexyl. Examples of acyl end groups are acetoxy, acetoacetoxy, acryloxy, methacryloxy and benzoyl groups. Organosilyl end groups include the saturated trialkylsilyl groups such as trimethylsilyl, triethyl, ethylisopropyl, tert-hexyldimethyl, tert-butyldimethyl, tert-butyldiphenyl; the unsaturated end groups include groups such as vinyldimethyl, divinyloctyl, ethynyldimethyl and Propynyldimethyl groups. Examples of vinyl ether end groups include dihydropyranyl and vinyloxyethoxy (H 2 C = CH-O-CH 2 CH 2 O-). In accordance with the different efficacy of the polyether end-stop reaction, OH-terminated polyether molecules are often present as starting material during the synthesis of the polysiloxane-polyether copolymers. Similarly, nominally terminated copolymer products may also contain non-terminated polysiloxane polyether copolymers.
Spezifische Beispiele der erfindungsgemäßen Strukturen sind: H2C=CH-P-(CH3)2SiO-[(CH3)2SiO]o-2-[CH3ZSiO]i-5-Si(CH3)2-P-CH=CH2 (VI a)Specific examples of the structures according to the invention are: H 2 C =CH-P- (CH 3 ) 2 SiO - [(CH 3 ) 2 SiO] o -2 - [CH 3 ZSiO] i -5 -Si (CH 3 ) 2 - P-CH = CH 2 (VI a)
P= -Ci-io-Alkylen oder eine Bindung, H2C=CH(CH3)2SiO-[(CH3)2SiO]o-2-[CH3ZSiO]i-5-Si(CH3)2 CH=CH2 (VI b)P = -cyclo-alkylene or a bond, H2C = CH (CH3) 2 SiO - [(CH3) 2SiO] o-2- [CH 3 ZSiO] i-5-Si (CH3) 2 CH = CH 2 (VI b)
H2C=CHSi(CH3)2-0-[Si(CH3)2-0]o-2[Si(CH3)Z-0]i-5-Si(CH3)2CH=CH2 (VIc)H2C = CHSi (CH3) 2-0- [Si (CH3) 2-0] o-2 [Si (CH 3) Z-0] i-5-Si (CH3) 2CH = CH2 (VIc)
H2C=CHSi(CH3)2-O-Si(CH3)Z-O-Si(CH3)2CH=CH2, (VId)H 2 C = CHSi (CH 3) 2 -O-Si (CH 3) ZO-Si (CH 3) 2 CH = CH 2 , (VId)
H2C=CHSi(CH3)2-O-Si(CH3)Z-O-Si(CH3)2CH=CH2, (VIe) H2C=CHSi(CH3)2-O-Si(CH3)Z-O-Si(CH3)2 CH=CH2 (VIf)H 2 C = CHSi (CH 3 ) 2 -O-Si (CH 3 ) ZO-Si (CH 3 ) 2 CH = CH 2 , (VIe) H 2 C = CHSi (CH 3 ) 2 -O-Si (CH 3 ) ZO-Si (CH 3) 2 CH = CH 2 (VIf)
H2C=CHSi(CH3)2-O-[Si(CH3)2O]2 -[Si(CH3)Z-O]-Si(CH3)2 CH=CH2 (VIg)H 2 C = CHSi (CH 3 ) 2 -O- [Si (CH 3 ) 2 O] 2 - [Si (CH 3 ) ZO] -Si (CH 3 ) 2 CH = CH 2 (VIg)
H2C=CHSi(CH3)2-O-[Si(CH3)2O]-[Si(CH3)Z-O]2 -Si(CH3)2 CH=CH2 (VIh)H 2 C = CHSi (CH 3 ) 2 -O- [Si (CH 3 ) 2 O] - [Si (CH 3 ) ZO] 2 -Si (CH 3 ) 2 CH = CH 2 (VIh)
worin Z wie oben definiert ist und bevorzugt Z1 ist, mitwherein Z is as defined above and is preferably Z1 with
Z1= -(CH2J3O(C2H4O)I-20R' und R' =H, CrCi9-Alkyl, -(CH2)3O(C2H4O)7,5CH3 , -(CH2J3O(C2H4O)5 (C3H6O)2H, oder -(CH2J3O(C2H4O)3CH3,Z1 = - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) I -20 R 'and R' = H, C 1 -C 18 -alkyl, - (CH 2 ) 3 O (C 2 H 4 O) 7, 5 CH 3 , - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) 5 (C 3 H 6 O) 2 H, or - (CH 2 J 3 O (C 2 H 4 O) 3 CH 3 ,
In der bevorzugten Klasse von ethoxylierten Tensiden, die die Gruppe enthalten, die die Löslichkeit in Polyorganosiloxanen der Formeln (A) und (B) erhöht, wird x ausrei¬ chend groß und y ausreichend klein gewählt, um den gewünschten 3-Minuten-Wert für den Wasser-Kontaktwinkel zu erzielen. Die Polyether können statistische oder blockartig aufgebaute Polymere aus unter- schiedlichen Alkylenoxiden sein. Es ist jedoch bevorzugt Polyethereinheiten aus im wesentlichen Ethylenoxy- und Proylenoxy-Einheiten aufzubauen, wobei unter diesen wiederum bei Anwesenheit von C2 und C3-Einheiten die Blockcoplymere bevorzugt sind. Insbesondere ist aber bevorzugt, dass der Polyether nur Ethylenoxideinheiten mit C1-Cig-Alkylendgruppen aufweist.In the preferred class of ethoxylated surfactants containing the group which increases solubility in polyorganosiloxanes of formulas (A) and (B), x is selected to be sufficiently large and y is selected to be sufficiently small to achieve the desired 3 minute value for to achieve the water contact angle. The polyethers may be random or block-structured polymers of different alkylene oxides. However, it is preferable to construct polyether units of essentially ethyleneoxy and propyleneoxy units, of which in turn the block copolymers are preferred in the presence of C2 and C3 units. In particular, however, it is preferred that the polyether has only ethylene oxide units with C1-Cig-alkyl end groups.
Einige der oben genannten Polyethersiloxane sind von General Electric Silicones unter dem Namen SILWET® kommerziell verfügbar. Bevorzugte SILWET-Tensid- typen sind Copolymere wie SILWET L-77, L-7600 und L-7602.Some of the above polyether siloxanes are commercially available from General Electric Silicones under the name SILWET®. Preferred SILWET surfactant types are copolymers such as SILWET L-77, L-7600 and L-7602.
Eine weitere Klasse der Polyether (Fb) können Polyethersiloxane sein, in denen der Polyetherrest Z als Z2 über -O- an Si der Formeln (IV) und (VI) bindet mit: Z2= -0(C2H4O)I-20 R' wobei R' = CrCi9-Alkyl, -O(C2H4)7,5OR\ -0(C2H4O)5 (C3H6O)2H, -0(C2H4O)3O R',Another class of polyethers (Fb) may be polyether siloxanes in which the polyether radical Z as Z 2 via -O- to Si of the formulas (IV) and (VI) binds with: Z 2 = -O (C 2 H 4 O) I -20 R 'wherein R' = C 1 -C 9 -alkyl, -O (C 2 H 4 ) 7 , 5ORO-O (C 2 H 4 O) 5 (C 3 H 6 O) 2 H, -O (C 2 H 4 O) 3 O R ',
Eine weitere Klasse der Polyether (Fb) können Polyethersiloxane der Formel (VIII) sein:Another class of polyethers (Fb) may be polyethersiloxanes of the formula (VIII):
[(R7O)3SiO]2SiR(OC2H4)R)c(OC3H6)dOT (Villa)[(R 7 O) 3 SiO] 2 SiR (OC 2 H 4 ) R) c (OC 3 H 6 ) d OT (Villa)
(R7O)3Si(OC2H3R)c(OC3H6)dOT (VIII b)(R 7 O) 3 Si (OC 2 H 3 R) c (OC 3 H 6 ) d OT (VIII b)
worin R wie oben definiert ist. Jeder Rest R7 ist unabhängig ein einwertiger Kohlenwasserstoffrest, mit der Maßgabe, dass die Mehrheit (> 50 mol-%) der Reste R7 sterisch gehinderte sec- oder tert.- C3- Cig-Alkyl- bzw. Cycloalkylgruppen sind mit c > 4, d > O, sowie mit der weiteren Maßgabe, dass durch die geeignete Auswahl von c und d, diese klein genug sind, um den zuvor genannten '3-Minuten-Wert' für den Kontaktwinkel auf der Oberfläche des vernetzten Elastomers einzustellen.wherein R is as defined above. Each R 7 is independently a monovalent hydrocarbon radical, with the proviso that the majority (> 50 mol%) of R 7 are sterically hindered sec- or tert-C 3 -C 18 -alkyl or cycloalkyl groups with c> 4, d> O, and with the further proviso that, by the appropriate choice of c and d, they are small enough to set the aforementioned ' 3-minute value ' for the contact angle on the surface of the crosslinked elastomer.
T ist Wasserstoff oder ein einwertiger Alkyl- oder Alkenylrest oder eine Gruppe der Formel -Si(R)[OSi(OR7)3]2. Bevorzugt ist T -CH3, R7 ist sec.-Butyl, c > 5 und d = O. Beispielhafte ethoxylierte Tenside der Formel (VIII) sind in den Patenten US 4 160 776; US 4 226 794 und US 4 337 168 beschrieben. Die Produkte waren z.B. unter dem Namen "SILFAC" von Fa. ONn Corp. als polyethoxylierte Silikate erhältlich wie SILFAC 12M.T is hydrogen or a monovalent alkyl or alkenyl radical or a group of the formula -Si (R) [OSi (OR 7 ) 3 ] 2 . Preferably, T is -CH 3, R 7 is sec-butyl, c is> 5 and d is = O. Exemplary ethoxylated surfactants of formula (VIII) are described in US Pat. Nos. 4,160,776; US 4,226,794 and US 4,337,168. The products were, for example, under the name "SILFAC" Fa. ONn Corp. available as polyethoxylated silicates such as SILFAC 12M.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können z.T. gemischt zusammen mit den anderen Einzelkomponenten der Zusammensetzung vorliegen und wie übliche härtbare Siliconzusammensetzungen gelagert werden. In 2-oder Mehr-Komponen¬ ten-Zusammensetzungen kann das Tensid zweckmäßig in allen oder einer der Kom¬ ponenten vorliegen, um gegebenenfalls eine Reaktion mit einer reaktiven Kompo¬ nente der Mehr-Komponenten-Siliconzusammensetzungen wie im Falle von verblie- benen SiH-Gruppen in einem Siliconpolyetherpolymer, auszuschließen. Darüber hinaus können Formtrennmittel wie Fettsäure- oder Fettalkoholderivate, Farbmittel und/oder Farbpigmente oder Stabilisatoren als Hilfsstoff (F) Verwendung finden werden. Die Stabilität gegenüber Heißlufteinwirkung läßt sich beispielsweise mit bekannten Heißluftstabilisatoren, wie Fe-, Ti-, Ce-Verbindungen in Form ihrer Oxide, anorganischen und organischen Salze und Komplexe aber einer Reihe von organischen Antioxidantien erhöhen.Some or all of the compositions of the invention may be present in admixture with the other individual components of the composition and stored as conventional curable silicone compositions. In 2 or more component compositions, the surfactant may expediently be present in all or one of the components in order, if appropriate, to react with a reactive component of the multicomponent silicone compositions, as in the case of remaining SiH 2. Groups in a silicone polyether polymer to exclude. In addition, mold release agents such as fatty acid or fatty alcohol derivatives, colorants and / or color pigments or stabilizers may be used as adjuvant (F). The stability to hot air exposure can be increased, for example, with known hot air stabilizers, such as Fe, Ti, Ce compounds in the form of their oxides, inorganic and organic salts and complexes but a number of organic antioxidants.
Wird der erfindungsgemäße modifizierte oxidische Füllstoff in härtbaren Zusammen¬ setzungen verwendet, so können in an sich bekannter Weise ein oder mehrere nicht- härtende Teilmischungen bereitgestellt werden, die vor der Anwendung bzw. Härtung miteinander zur härtenden Zusammensetzung vermischt werden, und worin mindes¬ tens eine der genannten, nicht-härtenden Teilmischungen den erfindungsgemäßen modifizierten oxidischen Füllstoff enthält. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt man eine additions-vernetzende Silikonkautschukmischungen über die Herstellung mindestens zweier Teilmischungen (1 ) und (2) her, die mehr als eine aber nicht alle der Komponenten (A) bis (F) und den erfindungsgemäßen Füllstoff umfasst. Die bevorzugte Aufteilung in Teilmischungen dient der besseren Handhabung und Lagerung, in dem man durch Aufteilung der reaktiven und katalysierenden Kompo¬ nenten, enthaltend die Bestandteile (A) bis (F) und den erfindungsgemäßen Füllstoff, die Reaktion der härtenden Komponenten miteinander bis unmittelbar vor Vereini- gung aller Bestandteile vor dem Mischen hinausschieben kann. Zur Herstellung von nicht reagierenden Teilmischungen wird beispielsweise eine Teilmischung (1 ), beste¬ hend aus den Komponenten (A), Füllstoff und (C) und gegebenenfalls (D) und (F), sowie eine Teilmischung (2), bestehend mindestens aus der Komponente (B) und gegebenenfalls Füllstoff, (E) und (F) durch Mischen hergestellt. Grundsätzlich sind alle möglichen Teilmischungen für eine längere Lagerung ein¬ setzbar, so lange die Komponente (A), (B) und (C) nicht gleichzeitig in einer Teilmischung vorhanden sind. Deshalb trennt man zweckmäßig die Komponente (B) und (C), wenn gleichzeitig (A) vorliegt oder man trennt (B) und (A), wenn gleichzeitig (C) in derselben Teilmischung vorliegt. Der Bestandteil (C) kann mehr oder weniger vorteilhaft in jeder der Komponenten vorgehalten werden, soweit nicht gleichzeitig die miteinander reagierenden Korn- ponenten (A), (B) nebeneinander vorliegen. Der Inhibitor (E) kann in jeder Teil¬ mischung vorliegen, bevorzugt ist die Kombination in einer Teilmischung mit (B).If the modified oxidic filler according to the invention is used in curable compositions, one or more non-curing partial mixtures can be provided in a manner known per se, which are mixed with one another before the application or curing to form the curing composition, and wherein at least one the said, non-curing sub-mixtures containing the modified oxidic filler according to the invention. In a preferred embodiment, an addition-crosslinking silicone rubber mixture is prepared by preparing at least two partial mixtures (1) and (2) which comprises more than one but not all of the components (A) to (F) and the filler according to the invention. The preferred division into partial mixtures serves to improve handling and storage, in which the reaction of the hardening components with one another is achieved by dividing the reactive and catalyzing components containing constituents (A) to (F) and the filler according to the invention until immediately before mixing - can postpone all components before mixing. For the preparation of non-reacting partial mixtures, for example, a partial mixture (1), consisting of the components (A), filler and (C) and optionally (D) and (F), as well as a partial mixture (2), consisting at least of Component (B) and optionally filler, (E) and (F) prepared by mixing. In principle, all possible sub-mixtures can be used for a longer storage, as long as the components (A), (B) and (C) are not present simultaneously in a partial mixture. Therefore, it is convenient to separate component (B) and (C) when simultaneously (A) is present or when one separates (B) and (A) when (C) is present in the same part mixture at the same time. The component (C) can be kept more or less advantageously in each of the components, as long as the mutually reacting grain components (A), (B) are present side by side. The inhibitor (E) can be present in each partial mixture, the combination in a partial mixture with (B) being preferred.
Die vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen, die die nach dem erfindungs- gemäßen Verfahren erhaltenen oberflächenmodifizierten oxidischen Füllstoffe ent¬ halten werden beispielsweise zur Herstellung von Formartikeln, Abformmassen oder Beschichtungen verwendet. Die erfindungsgemäß hergestellten Füllstoffe dienen dabei der Verstärkung der (gummi)mechanischen Eigenschaften. Bevorzugte Bei¬ spiele der genannten Formartikel sind beispielsweise Abformmassen, wie Zahnab- druckmassen, Replikaformen, Dichtungen, wie sogenannte „formed-in-place"- gaskets, sogenannte „conformal coatings" (Einbettungsmassen), beliebige Form¬ artikel, wie (Präge-)Stempeln und (Präge-)Druckkissen für den „Padprinting"- Prozess, Drucktinten (niedrigviskose Massen zum Kennzeichnen oder Beschriften von flexiblen Substraten, wie Schaltmatten). Der erfindungsgemäß modifizierte Füllstoff wird verwendet, um ihn enthaltende hydrophile Siliconkautschuk-Zusammensetzungen herzustellen, die beispielhaft folgende Bestandteile aufweisen:The compositions described above which contain the surface-modified oxidic fillers obtained by the process according to the invention are used, for example, for the production of molded articles, impression compounds or coatings. The fillers produced according to the invention serve to reinforce the (rubber) mechanical properties. Preferred examples of said shaped articles are, for example, impression compounds, such as dental impression compounds, replica forms, gaskets, such as so-called "formed-in-place" gaskets, so-called "conformal coatings", any shaped articles, such as (embossing ) Stamping and (embossing) pressure pads for the "padprinting" process, printing inks (low viscosity compositions for marking or labeling flexible substrates, such as indexable mats) The filler modified according to the invention is used to prepare hydrophilic silicone rubber compositions containing it by way of example have the following components:
(A) 100 Gewichtsteile mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Polyorgano- siloxans mit einem Viskositätsbereich von 0,025 und 500 Pa.s, (250C;(A) 100 parts by weight of at least one alkenyl-containing polyorganosiloxane having a viscosity range of 0.025 and 500 Pa.s, (25 0 C;
Schergeschwindigkeitsgefälle D von 1 s"1),Shear rate gradient D of 1 s -1 ),
(B) von 0,1 bis 200 Gewichtsteile mindestens eines Polymethylhydrogen- siloxans, mit der Maßgabe, dass pro mol ungesättigter Gruppen in (A) und (F) 1 bis 10 mol SiH- Einheiten eingesetzt werden (C) 1 bis 50 Gewichtsteile, bevorzugter 5 bis 40 Gewichtsteile des erfindungs¬ gemäß modifizierten oxidischen Füllstoffes, bevorzugt gefällte oder pyro- gene Kieselsäure(B) from 0.1 to 200 parts by weight of at least one polymethylhydrogen siloxane, with the proviso that 1 to 10 mol of SiH units are used per mole of unsaturated groups in (A) and (F) (C) 1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight of the modified oxidic filler according to the invention, preferably precipitated or pyrogenic silica
(D) 0,5 bis 1000 ppm bevorzugt 10-50 ppm mindestens eines Hydrosily- lierungskatalysators, bevorzugt Platin in Form von Salzen oder Siloxan- komplexen, berechnet als Metall bezogen auf die Menge der Kompo¬ nenten (A) bis (B) + (F), (E) gegebenenfalls von 0,0001 bis 2 Gew. % eines oder mehrerer Inhibitoren bezogen auf die Menge der Komponenten (A) bis (F),(D) 0.5 to 1000 ppm, preferably 10-50 ppm, of at least one hydrosilylation catalyst, preferably platinum in the form of salts or siloxane complexes, calculated as metal, based on the amount of components (A) to (B) + (F), (E) optionally from 0.0001 to 2% by weight of one or more inhibitors, based on the amount of components (A) to (F),
(F) 0,1-20 Gewichtsteile eines Polyethersiloxanes des Typs H2C=CH-P- (CH3)2SiO-[(CH3)2SiO]o-2-[CH3ZSiO]i-5-Si(CH3)2-P-CH=CH P= Einfachbindung oder -Ci-iO-Alkylen mit Z= -(CH2)SO(C2H4O)I-2O R' und(F) 0.1-20 parts by weight of a polyethersiloxane of the type H 2 C =CH-P- (CH 3 ) 2 SiO - [(CH 3 ) 2 SiO] o -2 - [CH 3 ZSiO] i -5 -Si (CH 3 ) 2 -P-CH = CH P = single bond or -Ci-i- O- alkylene with Z = - (CH 2 ) SO (C 2 H 4 O) I -2 OR 'and
R' = CrCi9-Alkyl.R '= C 1 -C 9 -alkyl.
Die genannten erfindungsgemäß hergestellten Formartikel, Abformmassen oder Beschichtungen werden zweckmäßig durch Härten der Zusammensetzungen erhalten, die die erfindungsgemäßen Füllstoffe enthalten. Bevorzugt werden die Zusammensetzungen in Formen gegossen oder als härtbare Giessmasse angeboten.The abovementioned molded articles, impression materials or coatings produced according to the invention are expediently obtained by curing the compositions containing the fillers according to the invention. Preferably, the compositions are poured into molds or offered as a curable casting material.
BeispieleExamples
Beispiel 1 (Vergleich)Example 1 (comparison)
In einem evakuierbaren Pastenmischer wurden 10,2 kg eines Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 10 Pa.s bei 250C, 16,1 kg eines Vinyl- terminier-ten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 Pa.s bei 250C, 0,92 kg Wasser und 2,8 kg Hexamethyldisilazan (als reaktives Silan i)) vermischt. 8,0 kg pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 300 m2/g und 7,8 kg pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 130 m2/g wurden eingemischt. Im Verlauf des Einmischens stieg die Temperatur an. Die Mischung wurde 1 Stunde lang bei 65 0C gehalten. Danach wurden im Vakuum bei bis zu 140 0C die flüchtigen Komponenten abdestilliert. Die Mischung wurde dann schrittweise mit 8,0 kg des Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 Pas zu einer Mischung A verdünnt.In an evacuable paste mixer 10.2 kg of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 10 Pa.s at 25 0 C, 16.1 kg of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pa.s at 25 0 C. , 0.92 kg of water and 2.8 kg of hexamethyldisilazane (as reactive silane i)). 8.0 kg of fumed silica having a BET surface area of 300 m 2 / g and 7.8 kg of fumed silica having a BET surface area of 130 m 2 / g were mixed in. During the mixing, the temperature increased. The mixture was kept at 65 ° C. for 1 hour. Thereafter, the volatile components were distilled off in vacuo at up to 140 0 C. The mixture was then gradually diluted with 8.0 kg of the vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pas to a mixture A.
Zur Bestimmung des rheologischen Verhaltens wurden 150 g der Mischung A mit 165 g des Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 Pas vermischt und auf diese Weise eine Mischung B mit einer Konzentration von 15 Gew.% Kieselsäure erhalten. Der Gewichtsanteil der Trimethylsiloxygruppen, der von der Füllstoffoberfläche im obigen Prozess aufgenommen wurde, wurde bei der Berechnung nicht berücksichtigt. In 98,6 g der Mischung B wurden 1 ,6 g eines auf Trimethylolpropan-gestarteten Polyethers mit einer Molmasse von etwa 6000 und einem EO : PO Verhältnis von 30 : 70 eingemischt. Dabei entstand eine nicht mehr fließende Mischung. Diese Polyether enthaltende Mischung und die Mischung B ohne Polyetherzusatz wurden unter Verwendung eines Bohlin Rheometers mit Kegel/Platte-Geometrie im Rotationsmodus vermessen. Die Messung begann bei einer Schergeschwindigkeit von 0,1 [s"1] nund 250C. Die Schergeschwindigkeit wurde bis auf 10 [s"1] gesteigert und dann rückwärts wieder auf 0,1 [s"1] reduziert. Die Rücklaufkurve wurde ausgewertet.To determine the rheological behavior, 150 g of mixture A were mixed with 165 g of the vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pas mixed and obtained in this way a mixture B with a concentration of 15 wt.% Of silica. The weight fraction of trimethylsiloxy groups taken up by the filler surface in the above process was not taken into account in the calculation. In 98.6 g of the mixture B, 1.6 g of a trimethylolpropane-started polyether having a molecular weight of about 6000 and an EO: PO ratio of 30: 70 was mixed. This resulted in a no longer flowing mixture. This polyether-containing blend and blend B without polyether additive were measured in a rotary mode using a Bohlin cone / plate geometry rheometer. The measurement began at a shear rate of 0.1 [s "1] nand 25 0 C. The shear rate was reduced to 10 [s" increased 1], and then backwards again reduced to 0.1 [s "1] The return curve. evaluated.
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Diese Beispiel zeigt die starke verdickende Wirkung des Polyethers in einer nach dem Stand der Technik, wie beispielsweise in US 4.101.499, US 4.162.243 oder in US 5.777.002 beschrieben, hergestellten Mischung aus Polydimethylsiloxan und hydrophober Kieselsäure, die nach dem Stand der Technik hydrophobiert wurde.This example demonstrates the strong thickening effect of the polyether in a blend of polydimethylsiloxane and hydrophobic silica made according to the prior art, as described for example in US 4,101,499, US 4,162,243 or in US 5,777,002 Technique was hydrophobicized.
Beispiel 2 (Vergleich)Example 2 (comparison)
2500 g der Mischung A wurden mit 44 g Wasser vermischt und die Mischung 6 Stunden lang bei etwa 3O0C gerührt. Nachdem die Mischung über Nacht gestanden hatte, wurden 134 g Hexamethyldisilazan eingemischt und 1 Stunde lang bei 55 0C gerührt. Danach wurde aus bis zu 140 0C aufgeheizt und die flüchtigen Bestandteile im Vakuum entfernt. Auf diese Weise entstand Mischung B. Diese wurde wie im Beispiel 1 wieder auf einen Kieselsäuregehalt von 15 Gew. % verdünnt und ohne und mit Zugabe von Polyether Theologisch untersucht.2500 g of the mixture A were mixed with 44 g of water and the mixture was stirred at about 3O 0 C for 6 hours. After the mixture had stood overnight, 134 g of hexamethyldisilazane were mixed and stirred at 55 0 C for 1 hour. Thereafter, it was heated from up to 140 0 C and the volatiles removed in vacuo. This resulted in mixture B. This was like in the Example 1 diluted again to a silica content of 15 wt.% And tested without and with the addition of polyether Theological.
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An diesem Beispiel erkennt man, dass die Wiederholung der 'in situ '-Beladung mit Hexamethyldisilazan in Gegenwart von Wasser zu einer Verringerung der ver¬ dickenden Wirkung nach Zugabe des Polyethers führt, aber noch kein befriedigendes Ergebnis bringt.This example shows that the repetition of the ' in situ ' loading with hexamethyldisilazane in the presence of water leads to a reduction in the thickening effect after addition of the polyether, but does not yet bring about a satisfactory result.
Beispiel 3 (erfindungsgemäß)Example 3 (according to the invention)
In 2500 g der Mischung A wurden 134 g Hexamethyldisilazan eingemischt. Nach Stehen über Nacht wurde die Mischung auf etwa 50 - 55 0C erwärmt und 1 Stunde lang in diesem Temperaturbereich gehalten. Danach wurde auf bis zu 140 0C erhitzt und die flüchtigen Bestandteile im Vakuum entfernt. Auf diese Weise entstand Mischung C. Sie wurde wieder auf 15 Gew.% verdünnt und wie in Beispiel 1 beschrieben geprüft.In 2500 g of the mixture A, 134 g of hexamethyldisilazane were mixed. After standing overnight, the mixture was warmed to about 50-55 ° C. and kept in this temperature range for 1 hour. It was then heated to 140 0 C and the volatiles removed in vacuo. C. C. It was diluted again to 15% by weight and tested as described in Example 1.
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Diese Beispiel zeigt, dass der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte oxidische Füllstoff zu einer Mischung führt, die durch Zugabe von Polyether nur noch sehr wenig verdickt. Beispiel 4 (Vergleich)This example shows that the oxidic filler treated by the process according to the invention leads to a mixture which only thickened very little by the addition of polyether. Example 4 (comparison)
569 g eines Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 10 Pa.s, 1344 g eines Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 Pa.s, 35 g Wasser und 156 g Hexamethyldisilazan wurden miteinander vermischt. Dann wurden schrittweise 446 g pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 300 m2/g und 435 g pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 130 m2/g ein¬ gemischt. Nach 30 Minuten Rühren bei etwa 35 0C wurden 156 g Hexamethyldi¬ silazan zugegeben. Nachdem die Mischung über Nacht gestanden hatte, wurde bis auf 140 0C aufgeheizt und im Vakuum die flüchtigen Bestandteile entfernt. Die auf diese Weise entstandene Mischung D wurde wieder auf 15 Gew.-% Kieselsäure verdünnt und wie im Beispiel 1 beschrieben geprüft.569 g of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 10 Pa.s, 1344 g of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pa.s, 35 g of water and 156 g of hexamethyldisilazane were mixed together. Then, 446 g of fumed silica having a BET surface area of 300 m 2 / g and 435 g of fumed silica having a BET surface area of 130 m 2 / g were gradually mixed. After 30 minutes stirring at about 35 0 C 156 g silazane Hexamethyldi¬ were added. After the mixture had stood overnight, was heated to 140 0 C and the volatiles were removed in vacuo. The resulting mixture D was diluted again to 15% by weight of silica and tested as described in Example 1.
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Dieses Vergleichsbeispiel zeigt das Verhalten, das man erzielt, wenn man weiteres Hexamethyldisilazan nach dem Einmischen der Kieselsäure zugibt ohne, dass zuvor die flüchtigen Bestandteile entfernt wurden. Ein derartiges Verfahren, wie in US 4.785.047 oder WO 98/58997 bzw. WO 00/61074 beschrieben, bringt keine Verbesserung.This comparative example shows the behavior obtained by adding further hexamethyldisilazane after mixing in the silica without first removing the volatiles. Such a method, as described in US 4,785,047 or WO 98/58997 or WO 00/61074, brings no improvement.
Beispiel 5 (erfindungsgemäß)Example 5 (according to the invention)
569 g eines Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 10 Pa.s, 1344 g eines Vinyl-terminierten Polydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 1 Pa.s, 51 g Wasser und 156 g Hexamethyldisilazan wurden miteinander vermischt. Dann wurden schrittweise 446 g pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 300 m2/g und 435 g pyrogene Kieselsäure mit einer BET Oberfläche von 130 m2/g eingemischt. Danach wurde 30 Minuten lang bei 30 - 35 0C gerührt. Anschließend wurde auf bis zu 142 0C aufgeheizt und die flüchtigen Bestandteile im Vakuum entfernt. Nachdem die Mischung auf 60 0C abgekühlt war, wurden erneut 156 g Hexamethyldisilazan zugegeben aber kein Wasser. Die Mischung wurde 1 Stunde lang ungefähr bei dieser Temperatur gerührt und erneut auf bis zu 140 0C aufgeheizt. Im Vakuum wurden flüchtige Bestandteile entfernt. Die auf diese Weise erhaltene Mischung E wurde nach dem Verdünnen auf einen Kieselsäuregehalt von 15 Gew.%, wie im Beispiel 1 beschrieben, geprüft.569 g of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 10 Pa.s, 1344 g of a vinyl-terminated polydimethylsiloxane having a viscosity of 1 Pa.s, 51 g of water and 156 g of hexamethyldisilazane were mixed together. Then, stepwise 446 g of fumed silica having a BET surface area of 300 m 2 / g and 435 g of fumed silica having a BET surface area of 130 m 2 / g mixed. Thereafter, 30 minutes at 30 - 35 0 C stirred. It was then heated to 142 0 C and the volatiles removed in vacuo. After the mixture was cooled to 60 0 C, 156 g of hexamethyldisilazane were added again but no water. The mixture was stirred for about 1 hour at about this temperature and reheated to 140 ° C. In vacuo, volatiles were removed. The mixture E obtained in this way was tested after dilution to a silica content of 15% by weight, as described in Example 1.
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Bei diesem erfindungsgemäßen Beispiel wurden die Reaktionszeiten bewusst sehr kurz gewählt. Das Ergebnis ist nicht ganz so gut wie im Beispiel 3 übertrifft aber das aller Vergleichsbeispiele bei weitem. In this example of the invention, the reaction times were deliberately chosen very short. The result is not quite as good as in Example 3 but far surpasses that of all comparative examples.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines oxidischen Füllstoffes, das die Schritte umfasst:A method of producing an oxide filler comprising the steps of:
a. Vermischen mindestens eines reaktiven Silans i) mit mindestens einem oxidischen Füllstoff gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser, b. Abtrennen von in der Mischung enthaltenen niedrigsiedenden Bestandteilen, c. Zugabe mindestens eines reaktiven Silans ii), ohne Zugabe von Wasser und gegebenenfalls Erwärmen der Mischung.a. Mixing at least one reactive silane i) with at least one oxidic filler, if appropriate in the presence of water, b. Separating low-boiling constituents contained in the mixture, c. Add at least one reactive silane ii), without adding water and optionally heating the mixture.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , worin Schritt a) in einer flüssigen, kontinuierlichen Phase durchgeführt wird.2. The method of claim 1, wherein step a) is carried out in a liquid, continuous phase.
3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die flüssige, kontinuierliche Phase durch ein Polymer oder eine härtbare Zusammensetzung gebildet wird, deren Verstärkung der oxidische Füllstoff dienen soll.A process according to claim 2, wherein the liquid, continuous phase is formed by a polymer or a curable composition whose reinforcement is to serve the oxidic filler.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die reaktiven Silane i) des Schrittes a) ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus: Organosilazanen, Hexaorganodisilazanen, Organosilanolen, Trialkylsilyl- aminen, Trialkylsilyloximen, Trialkylsilylamiden oder Organoalkoxysilanen.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the reactive silanes i) of step a) are selected from the group consisting of: organosilazanes, hexaorganodisilazanes, organosilanols, trialkylsilyl amines, Trialkylsilyloximen, trialkylsilylamides or organoalkoxysilanes.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die reaktiven Silane ii) des Schrittes c) ausgewählt werden aus der Gruppe, die besteht aus Organosilazanen, Hexaorganodisilazanen, Trialkylsilylaminen, Trialkylsilyl¬ oximen oder Trialkylsilylamiden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the reactive silanes ii) of step c) are selected from the group consisting of organosilazanes, hexaorganodisilazanes, trialkylsilylamines, Trialkylsilyl¬ oximes or trialkylsilylamides.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der oxidische Füllstoff aus Kieselsäuren ausgewählt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the oxide filler is selected from silicic acids.
7. Füllstoff, erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 6.7. Filler, obtainable according to one of claims 1 to 6.
8. Zusammensetzungen enthaltend mindestens einen Füllstoff nach Anspruch 7 und mindestens ein Polymer oder eine vernetzbare Zusammensetzung.8. Compositions containing at least one filler according to claim 7 and at least one polymer or a crosslinkable composition.
9. Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein Polyorganosiloxan umfasst.9. The composition according to claim 8, characterized in that it comprises at least one polyorganosiloxane.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vernetzbare Zusammensetzung folgende Komponenten enthält:10. The composition according to claim 8 or 9, characterized in that the crosslinkable composition contains the following components:
(A) Mindestens ein Polyorganosiloxan mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen pro Molekül,(A) at least one polyorganosiloxane having at least two unsaturated groups per molecule,
(B) Mindestens ein Polyhydrogenorganosiloxan mit mindestens 2 SiH- gruppen pro Molekül,(B) at least one polyhydrogen organosiloxane having at least 2 SiH groups per molecule,
(C) Mindestens ein oxidischer Füllstoff nach Anspruch 8,(C) At least one oxidic filler according to claim 8,
(D) Mindestens einen die Hydrosilylierung fördernden Katalysator, ausgewählt aus der Gruppe von Verbindungen oder Metallen, die mindestens ein Element ausgewählt aus Pt, Ru, Rh, Ni, Ir, Ru und Pd enthalten,(D) at least one hydrosilylation-promoting catalyst selected from the group of compounds or metals containing at least one element selected from Pt, Ru, Rh, Ni, Ir, Ru and Pd,
(E) Gegebenenfalls einen oder mehrere die Hydrosilylierungsreaktion verzögernde Inhibitoren,(E) optionally one or more inhibitors which delay the hydrosilylation reaction,
(F) Gegebenenfalls ein oder mehrere Hilfsstoffe.(F) optionally one or more auxiliaries.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass sie mindestens ein Tensid als Hilfsstoff (F) enthält.11. A composition according to any one of claims 8 to 10, characterized gekenn¬ characterized in that it contains at least one surfactant as an excipient (F).
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass sie mindestens eine Polyether-Verbindung als Hilfsstoff (F) enthält. 12. The composition according to any one of claims 8 to 11, characterized gekenn¬ characterized in that it contains at least one polyether compound as an auxiliary (F).
13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyether-Verbindung reaktive Gruppen aufweist, die an der Vernetzungs¬ reaktion der vernetzbaren Zusammensetzung teilnehmen.13. The composition according to claim 12, characterized in that the polyether compound has reactive groups which participate in the Vernetzungs¬ reaction of the crosslinkable composition.
14. Zusammensetzung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktiven Gruppen ausgewählt werden aus Hydroxylgruppen, Si-Alkenyl- gruppen, Alkenyloxygruppen und Si-H-Gruppen.14. The composition according to claim 13, characterized in that the reactive groups are selected from hydroxyl groups, Si-alkenyl groups, alkenyloxy groups and Si-H groups.
15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass sie enthält:15. A composition according to any one of claims 8 to 14, characterized in that it contains:
(A) 100 Gewichtsteile mindestens eines alkenylgruppenhaltigen Polyorgano- siloxans mit einem Viskositätsbereich von 0,025 und 500 Pa.s, (250C; Schergeschwindigkeitsgefälle D von 1 s"1),(A) 100 parts by weight of at least one alkenyl group-containing polyorganosiloxane siloxane having a viscosity range of 0.025 to 500 Pa.s, (25 0 C; shear velocity gradient D of 1 s "1),
(B) von 0,1 bis 200 Gewichtsteile mindestens eines Polymethylhydrogen- siloxans, mit der Maßgabe, dass pro Mol ungesättigter Gruppen in (A) und (F) 1 bis 10 Mol SiH- Einheiten enthalten sind,(B) from 0.1 to 200 parts by weight of at least one polymethylhydrogen siloxane, with the proviso that 1 to 10 moles of SiH units are present per mole of unsaturated groups in (A) and (F),
(C) 1 bis 50 Gewichtsteile des oxidischen Füllstoffes nach Anspruch 8,(C) 1 to 50 parts by weight of the oxide filler according to claim 8,
(D) 0,5 bis 1000 ppm mindestens eines Hydrosilylierungskatalysators berechnet als Metall bezogen auf die Menge der Komponenten (A) bis (B) + (F),(D) 0.5 to 1000 ppm of at least one hydrosilylation catalyst calculated as metal based on the amount of components (A) to (B) + (F),
(E) gegebenenfalls von 0,0001 bis 2 Gew. % eines oder mehrerer Inhibitoren bezogen auf die Menge der Komponenten (A) bis (F),(E) optionally from 0.0001 to 2% by weight of one or more inhibitors, based on the amount of components (A) to (F),
(F) 0,1 - 20 Gewichtsteile eines Polyethersiloxanes des Typs H2C=CH-P-(CH3)2SiO-[(CH3)2SiO]o-2-[(CH3)ZSiO]i-5-Si(CH3)2-P-CH=CH2 mit P = eine Einfachbindung oder Ci-io-Alkylen und(F) is 0.1 - 20 parts by weight of a Polyethersiloxanes type H2C = CH-P- (CH3) 2SiO - [(CH3) 2SiO] o-2 - [(CH3) ZSiO] i-5-Si (CH 3) 2 -P-CH = CH2 with P = a single bond or Ci-io-alkylene and
Z= -(CH2)SO(C2H4O)I-20R' mit R' =H, CrCi9-Alkyl.Z = - (CH 2 ) SO (C 2 H 4 O) I -20 R 'with R' = H, C 1 -C 9 -alkyl.
16. Verwendung des Füllstoffs nach Anspruch 7 in polyether-haltigen Polysiloxanmassen. 16. Use of the filler according to claim 7 in polyether-containing polysiloxane compositions.
17. Verwendung der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 8 bis 15 zur Herstellung von Formartikeln, Abformmassen oder Beschichtungen.17. Use of the compositions according to any one of claims 8 to 15 for the production of molded articles, impression materials or coatings.
18. Verwendung der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 8 bis 15 zur Herstellung von Zahnabdruckmassen, Stempeln, Druckkissen für den18. Use of the compositions according to one of claims 8 to 15 for the production of dental impression materials, punches, pressure pad for the
Padprinting-Prozess und Drucktinten.Padprinting process and printing inks.
19. Verfahren zur Herstellung von Formartikeln, Abformmassen oder Beschich¬ tungen, das die Härtung der Zusammensetzungen nach einem der Ansprüche 8 bis 15 umfasst.19. A process for the production of molded articles, impression materials or Beschich¬ lines, which comprises the curing of the compositions according to any one of claims 8 to 15.
20. Gehärtete Zusammensetzungen, erhältlich durch Härtung der Zusammen¬ setzungen nach einem der Ansprüche 8 bis 15. 20. Cured compositions obtainable by curing the compositions according to any one of claims 8 to 15.
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