WO2014114501A1 - Vliese aus thermoplastischen siliconelastomeren, herstellbar mittels elektrospinning - Google Patents

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WO2014114501A1
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Tobias Halbach
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Vliesen aus thermoplastischem Siliconelastomer S1, bei dem im ersten Schritt eine Lösung oder eine Schmelze einer Siliconabmischung SA, die thermoplastisches Siliconelastomer S1 enthält, hergestellt wird und in einem zweiten Schritt aus der Lösung oder Schmelze der Siliconabmischung SA mittels Elektrospinning ein Vlies aus Fasern aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl hergestellt wird. Die nach dem Verfahren herstellbaren Vliese aus thermoplastischem Siliconelastomer S1 sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Description

Vliese aus thermoplastischen Siliconelastomeren, herstellbar mittels Elektrospinning
Die Erfindung betrifft Vliese aus Fasern thermoplastischer Siliconelastomere, die mittels Elektrospinning hergestellt werden. Die Vliese zeichnen sich dadurch aus, dass sie
wasserundurchlässig und wasserdampfdurchlässig sind.
Elektrospinning stellt ein günstiges Verfahren dar, Vliese mit kontrollierbarem Faserdurchmesser herzustellen. Details zum
Elektrospinn-Verfahren werden z.B. in A. Greiner et al . Angew. Chem. 2007, 119, 5770-5805 beschrieben. Hier finden sich auch eine Vielzahl an Beispielen, welche Polymerklassen im
Elektrospinn-Verfahren bereits eingesetzt wurden.
In US2011/0165811 AI wird die Herstellung von Fasern ausgehend von einer Dispersion beschrieben, die neben einer Flüssigkeit ein kondensationsvernetzendes Siloxan enthält. Die Fasern müssen nach oder während der Herstellung jedoch noch einem Kondensationsschritt unterworfen werden.
US2010/0255745 AI beschreibt die Verwendung von Si-H haltigen Silanen oder Siloxanen zur Herstellung von Fasern via
Elektrospinning und anschließenden Beladung mit Metallen.
In WO2008/088730 wird die Herstellung von siliconhaltigen
Fasern via Elektrospinning offenbart. Hierbei werden Isocyanat- funktionelle Siloxane mit einer zweiten Reaktivkomponente zu Fasern mit einem Durchmesser von 4-8 μιτι elektroversponnen .
In US2006/0292369 AI wird die Herstellung von hydrophoben
Fasern aus Poly (dimethylsiloxan) -Poly ( styrol) -Blockcopolymeren mittels Elektrospinning beschrieben.
A. Nakano et al . lehren in Phys . Rev. E 2012, 86, 011801-1 - 011801-9 die Herstellung von Fasern aus Poly (methyl-phenyl- siloxan) mittels Elektrospinning. Das verwendete Siloxan weist jedoch ein geringes Molekulargewicht auf und ist teilweise vernetzt wodurch die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Vliesen aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl,
bei dem im ersten Schritt eine Lösung oder eine Schmelze einer Siliconabmischung SA, die thermoplastisches Siliconelastomer Sl enthält, hergestellt wird
und in einem zweiten Schritt aus der Lösung oder Schmelze der Siliconabmischung SA mittels Elektrospinning ein Vlies aus Fasern aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl hergestellt wird . Die nach dem Verfahren herstellbaren Vliese aus
thermoplastischem Siliconelastomer Sl sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Die Vliese weisen eine hohe Hydrophobie in Kombination mit einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit auf. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Fasern aus dem
Siliconelastomer Sl nach dem Abscheiden auf dem Substrat formstabil sind und zur Strukturfixierung nicht zwingend einem weiteren Schritt unterworfen werden müssen, da
Wasserstoffbrücken zwischen dem thermoplastischen
Siliconelastomer Sl für eine ausreichende physikalische
Vernetzung sorgen sobald beim Elektrospinning-Prozess das
Lösemittel eine bestimmte Konzentration unterschreitet .
Wird ein Elektrospinning-Prozess hingegen mit additions- oder kondensationsvernetzenden Siliconen durchgeführt, so sind die Vernetzungsprozesse zu langsam, wodurch nach der
Faserdeposition die Struktur nicht schnell genug fixiert wird und somit keine formstabilen Fasern entstehen. Gegebenenfalls werden in einem dritten Schritt die Fasern noch vernetzt . Die Siliconabmischung SA enthält ein thermoplastisches
Siliconelastomer Sl und gegebenenfalls Additive A. Falls die Fasern vernetzt werden sollen enthält SA einen Vernetzer V und gegebenenfalls weitere Komponenten, die insbesondere sein können: Katalysator K, alkenylgruppenhaltige Siliconverbindung S2 und Additive A.
Als thermoplastisches Siliconelastomer Sl werden vorzugsweise Silicon-Copolymere verwendet. Beispiele für derartige Silicon- Copolymere umfassen die Gruppen der Silicon-Carbonat- , Silicon- Imid- , Silicon-Imidazol- , Silicon-Urethan- , Silicon-Amid- , Silicon-Polysulfon- , Silicon-Polyethersulfon- , Silicon- Polyharnstoff - sowie Silicon-Polyoxalyldiamin-Copolymere .
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von
Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan/Polyamid oder
Polyoxalyldiamin-Copolymeren der allgemeinen Formel (I)
Figure imgf000004_0001
wobei das Strukturelement E ausgewählt wird aus den allgemeinen Formeln (Ia - f)
Figure imgf000005_0001
0 RH RH 0
™ (Ii_> * 0 CII NI Y NI' ICI 0-
RH O O RH
( ( TIVVCC )) * NI CII ICI NI *
O RH RH 0
(Id) .__C_N__Y___N_C_.
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0003
wobei das Strukturelement F ausgewählt wird aus den allgemeinen Formeln (IIa -f)
R O R
(IIa)
-Y N C N-
0
(IIb)
-N I— -c II-
R 0 0 R
(Hc)
-Y N C C N-
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0002
(Ilf), jj j
. Y c N *
wobei
R3 substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste bedeuten, die durch Sauerstoff- oder Stickstoffatome unterbrochen sein können,
RH Wasserstoff, oder die Bedeutung von R^ hat,
X einen Alkylen-Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen
-O- ersetzt sein können, oder einen Arylenrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen,
Y einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen,
D einen gegebenenfalls durch Fluor, Chlor, Ci-Cg-Alk l- oder
C]_-Cg-Alkylester substituierten Alkylenrest mit 1 bis 700
Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte
Methyleneinheiten durch Gruppen -O- , -COO-, -OCO-, oder - OCOO-, ersetzt sein können, oder Arylenrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen,
B , Β Λ eine reaktive oder nicht reaktive Endgruppe, welche
kovalent an das Polymer gebunden ist,
m eine ganze Zahl von 1 bis 4000,
n eine ganze Zahl von 1 bis 4000,
g eine ganze Zahl von mindestens 1,
h eine ganze Zahl von 0 bis 40,
i eine ganze Zahl von 0 bis 30 und
j eine ganze Zahl größer 0 bedeuten.
Bei Rest R-^ handelt es sich bevorzugt um einwertige oder zweiwertige Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18
Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls mit Halogenatomen, Aminogruppen, Ethergruppen, Estergruppen, Epoxygruppen,
Mercaptogruppen, Cyanogruppen oder (Poly) -glykolresten substituiert sind, wobei letztere aus Oxyethylen-und/oder Oxypropyleneinheiten aufgebaut sind, besonders bevorzugt um Alkylreste mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.
Sollen vernetzbare Copolymere der allgemeinen Formel I eingesetzt werden, die mittels Organosiliciumverbindungen mit mindestens zwei SiH-Funktionen pro Molekül, Photoinitiatoren, Photosensibilisatoren oder Peroxiden vernetzt werden, so ist evorzugt mindestens ein Rest R-3 pro Siloxaneinheit
Figure imgf000007_0001
der Organopolysiloxan-Copolymere der allgemeinen Formel I ein ungesättigter Kohlenwasserstoffrest , ganz besonders bevorzugt sind 1-5 Reste R^ pro Siloxaneinheit
Figure imgf000008_0001
der Organopolysiloxan-Copolymere der allgemeinen Formel I ein ungesättigter Kohlenwasserstoffrest .
Beispiele für Reste R3 sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl , n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert . -Butyl- , n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert . - Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest ; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso- Octylreste, wie der 2 , 2 , 4 -Trimethylpentylrest ; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest ; Dodecylreste wie der n-Dodecylrest ; Octadecylreste , wie der n-Octadecylrest Cycloalkylreste, wie der Cyclopentyl- , Cyclohexyl-,
Cycloheptylrest und Methylcyclohexylreste; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest ; Alkarylreste wie o-, m-, p-Tolylreste ; Xylylreste und Ethylphenylreste ; und Aralkylreste , wie der Benzylrest, der - und der ß- Phenylethylrest .
Beispiele für substituierte Reste R3 sind Methoxyethyl- , Ethoxyethyl- und der Ethoxyethoxyethylrest oder Chlorpropyl- und Trifluorpropylrest .
Beispiele für zweiwertige Reste R3 sind der Ethylenrest, Polyisobutylendiylreste und propandiylterminierte
Polypropylenglykolreste .
Bevorzugt handelt es sich bei dem Rest RH um Wasserstoff ode die für R3 vorstehend angegebenen Reste. Bevorzugt handelt es sich bei Rest Y um gegebenenfalls mit Halogenatomen, wie Fluor oder Chlor, substituierte Kohlenwasserstoffreste mit 3 bis 13 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um einen Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 13 Kohlenstoffatomen, insbesondere den 1, 6-Hexamethylenrest, den 1,4-
Cyclohexylenrest , den Methylen-bis- (4-cyclohexylen) rest , den 3- Methylen- 3 , 5 , 5 -trimethylcyclohexylenrest , den Phenylen- und den Naphthylenrest, den m-Tetramethylxylylenrest sowie den
Methylen-bis- (4 -phenylen) -Rest .
Beispiele für zweiwertige Kohlenwasserstoffreste Y sind Alkylenreste, wie der Methylen-, Ethylen- , n-Propylen-, iso- Propylen- , n-Butylen- , iso-Butylen- , tert . -Butylen- , n- Pentylen- , iso-Pentylen- , neo-Pentylen- , tert . -Pentylenrest , Hexylenreste , wie der n-Hexylenrest , Heptylenreste , wie der n- Heptylenrest , Octylenreste, wie der n-Octylenrest und iso- Octylenreste , wie der 2 , 2 , 4 -Trimethylpentylenrest ,
Nonylenreste , wie der n-Nonylenrest , Decylenreste , wie der n- Decylenrest, Dodecylenreste, wie der n-Dodecylenrest ;
Cycloalkylenreste , wie Cyclopentylen , Cyclohexylen- ,
Cycloheptylenreste , und Methylcyclohexylenreste , wie der
Methylen-bis- (4 -cyclohexylen) - und der 3 -Methylen-3 , 5 , 5 - trimethylcyclohexylenrest; Arylenreste, wie der Phenylen- und der Naphthylenrest; Alkarylenreste , wie o-, m- , p-Tolylenreste , Xylylenreste , wie der m-Tetramethylxylylenrest, und
Ethylphenylenreste ; Aralkylenreste , wie der Benzylenrest , der a - und der ß-Phenylethylenrest sowie der Methylen-bis- (4 - phenylen) -Rest. Vorzugsweise handelt es sich bei Rest X um Alkylenreste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, die durch Sauerstoffatome unterbrochen sein können, besonders bevorzugt um Alkylenreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die durch Sauerstoffatome unterbrochen sein können, insbesondere bevorzugt um n-Propylen-, Isobutylen- , 2 -Oxabutylen- und Methylenreste.
Beispiele für Reste X sind die für Rest Y angegebenen Beispiele sowie gegebenenfalls substituierte Alkylenreste, in denen die Kohlenstoffkette durch Sauerstoffatome durchbrochen sein kann, wie z.B. 2 -Oxabutylenrest .
Bei Rest B handelt es sich dabei bevorzugt um ein Wasserstoffatom, einen Rest OCN-Y-NH-CO- , einen Rest H2N-Y-NH-CO- , einen
Rest R3 3Si- (0-SiR3 2) n ~ oder einen Rest R3 3Si - (0-SiR3 2 ) n -X-E- .
Bei Rest B ' handelt es sich bevorzugt um die für B angegeben Reste .
Bei Rest D handelt es sich bevorzugt um zweiwertige Polyether- reste und Alkylenreste, besonders bevorzugt um zweiwertige Polypropylenglykolreste sowie Alkylenreste mit mindestens 2 und höchstens 20 Kohlenstoffatomen, wie den Ethylen- , den 2- Methylpentylen und den Butylenrest, insbesondere handelt es sich um Polypropylenglykolreste mit 2 bis 600 Kohlenstoffatomen sowie den Ethylen- und den 2-Methylpentylenrest . n bedeutet vorzugsweise eine Zahl von mindestens 3, insbesondere mindestens 10 und vorzugsweise höchstens 800, insbesondere höchstens 400. m bedeutet vorzugsweise die für n angegebenen Bereiche.
Vorzugsweise bedeutet g eine Zahl von höchstens 100, besonders bevorzugt von 10 bis 60. Vorzugsweise bedeutet h eine Zahl von höchstens 10, besonders bevorzugt von 0 oder 1, insbesondere 0. j bedeutet vorzugsweise eine Zahl von höchstens 400, besonders bevorzugt 1 bis 100, insbesondere 1 bis 20.
Vorzugsweise bedeutet i eine Zahl von höchstens 10, besonders bevorzugt von 0 oder 1, insbesondere 0.
Vernetzer V können beispielsweise sein,
Organosiliciumverbindungen mit mindestens zwei SiH- Funktionen pro Molekül, Photoinitiatoren, Photosensibilisatoren, Peroxide oder Aldehyde .
Als Vernetzer V können mindestens zwei SiH-Funktionen pro
Molekül enthaltende Organosiliciumverbindungen eingesetzt werden. Die SiH-Organosiliciumverbindung besitzt vorzugsweise eine Zusammensetzung der durchschnittlichen allgemeinen Formel (III)
HfR5kSiO(4_f_g)/2 (III), in der
R5 einen einwertigen, gegebenenfalls halogen- oder
cyanosubstituierten, über SiC-gebundenen C^- IQ-
Kohlenwasserstoffrest , der frei ist von aliphatischen
Kohlenstoff -Kohlenstoff Mehrfachbindungen und
f und k nichtnegative ganze Zahlen sind,
mit der Maßgabe, dass 0 , 5< (f+k) <3 , 0 und 0<f<2, und dass
mindestens zwei siliciumgebundene Wasserstoffatome pro Molekül vorhanden sind. Beispiele für unsubstituierte Reste R5 sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert . -Butyl- , n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert . - Pentylrest, Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptylrest , Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-
Octylreste, wie der 2 , 2 , 4 -Trimethylpentylrest , Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest ; Alkenylreste , wie der Vinyl-, Allyl-, η-5-Hexenyl- , 4 -Vinylcyclohexyl- und der 3 -Norbornenylrest ; Cycloalkylreste , wie Cyclopentyl- , Cyclohexyl-, 4-Ethylcyclohexyl- , Cycloheptylreste ,
Norbornylreste und Methylcyclohexylreste ; Arylreste, wie der Phenyl-, Biphenylyl-, Naphthylrest ; Alkarylreste , wie o-, m- , p-Tolylreste und Ethylphenylreste ; Aralkylreste , wie der
Benzylrest, der alpha- und der ß-Phenylethylrest .
Beispiele für substituierte Kohlenwasserstoffreste als Reste R5 sind halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie der Chlormethyl-, 3- Chlorpropyl- , 3 -Brompropyl , 3 , 3 , 3 -Trifluorpropyl und
5 , 5 , 5 , 4 , 4 , 3 , 3 -Heptafluorpentylrest sowie der Chlorphenyl- , Dichlorphenyl- und Trifluortolylrest .
R5 weist vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome auf.
Insbesondere bevorzugt sind Methyl und Phenyl. Bevorzugt ist die Verwendung einer drei oder mehr SiH-Bindungen pro Molekül enthaltenden SiH-Organosiliciumverbindung . Bei Verwendung einer nur zwei SiH-Bindungen pro Molekül
aufweisenden SiH-Organosiliciumverbindung empfiehlt sich die Verwendung einer Alkenylgruppen-haltigen Siliconverbindung S2, das über mindestens drei Alkenylgruppen pro Molekül verfügt.
Der Wasserstoffgehalt der SiH-Organosiliciumverbindung, welcher sich ausschließlich auf die direkt an Siliciumatome gebundenen Wasserstoffatome bezieht, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,002 bis 1,7 Gew.-% Wasserstoff, vorzugsweise von 0,1 bis 1,7 Gew.-% Wasserstoff.
Die SiH-Organosiliciumverbindung enthält vorzugsweise
mindestens drei und höchstens 600 Siliciumatome pro Molekül. Bevorzugt ist die Verwendung von SiH-Organosiliciumverbindung, die 4 bis 200 Siliciumatome pro Molekül enthält.
Die Struktur der SiH-Organosiliciumverbindung kann linear, verzweigt, cyclisch oder netzwerkartig sein.
Besonders bevorzugte SiH-Organosiliciumverbindung sind lineare Polyorganosiloxane der allgemeinen Formel (IV)
(HR62SiOl/2)s(R63SiOi/2) t(HR6Si02 2)u(R6 2Si02 2)v (IV) , wobei
die Bedeutungen von hat und
die nichtnegativen ganzen Zahlen s, t, u und v folgende
Relationen erfüllen: (s+t)=2, (s+u)>2, 5< (u+v) <200 und l<u/ (u +v) <0, 1.
Die SiH- funktionelle SiH-Organosiliciumverbindung ist
vorzugsweise in einer solchen Menge in der Siliconabmischung SA enthalten, dass das Molverhältnis von SiH-Gruppen zu
Alkenylgruppen bei 0,5 bis 5, insbesondere bei 1,0 bis 3,0 liegt .
Als Vernetzer V können auch Photoinitiatoren und
Photosensibilisatoren eingesetzt werden.
Geeignete Photoinitiatoren und Photosensibilisatoren sind jeweils gegebenenfalls substituierte Acetophenone , Propiophenone, Benzophenone , Anthrachinone , Benzile, Carbazole, Xanthone Thioxanthone , Fluorene, Fluorenone, Benzoine,
Naphthalinsulfonsäuren, Benzaldehyde und Zimtsäuren, sowie Mischungen aus Photoinitiatoren oder Photosensibilisatoren.
Beispiele hierfür sind Fluorenon, Fluoren, Carbazol; Anisoin; Acetophenon; substituierte Acetophenone , wie 3- Methylacetophenon, 2 , 21 -Dimethoxy-2-phenylacetophenon, 2,2- Diethoxyacetophenon, 4 -Methylacetophenon, 3 -Bromacetophenon, 3X- Hydroxyacetophenon, 4 -Hydroxyacetophenon, -Allylacetophenon, 4 ' -Ethoxyacetophenon, 4 λ -Phenoxyacetophenon, p-Diacetylbenzol , p-tert , -Butyltrichloracetophenon; Propiophenon; substituierte Propiophenone, wie 1- [4- (Methylthio) phenyl] -2-morpholin- propanon, 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon - ; , Benzophenon;
substituierte Benzophenone, wie Michlers Keton, 3-
Methoxybenzophenon, 3 -Hydroxybenzophenon, -Hydroxybenzophenon, 4,4' -Dihydroxybenzophenon, 4,4' -Dimethylaminobenzophenon, 4- Dimethylaminobenzophenon, 2 , 5-Dimethylbenzophenon, 3,4- Dimethylbenzophenon, 2 -Methylbenzophenon, 3 -Methylbenzophenon, 4 -Methylbenzophenon, 4 -Chlorbenzophenon, -Phenylbenzophenon, 4,4' -Dimethoxybenzophenon, 4-Chlor-41 -benzylbenzophenon,
3 , 3 ' , 4 , 4 -Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid; 2-Benzyl-2- (dimethylamino) - ' -morpholinobutyrophenon; Campherchinon; 2- Chlorothioxanthen-9-οη; Dibenzosuberenon; Benzil; substituierte Benzile, wie 4 , 4 ' -Dimethylbenzil ; Phenathren; substituierte Phenanthrene , wie Phenanthrenquinon; Xanthon; substituierte Xanthone, wie 3 -Chlorxanthon, 3 , 9-Dichlorxanthon, 3-Chlor-8- nonylxanthon; Thioxanthon; substituierte Thioxanthone, wie Isopropenylthioxanthon, Thioxanthen- 9 -on; Anthrachinon;
substituierte Anthrachinone, wie Chloranthrachinon, 2-
Ethylanthrachinon, Anthrachinon- 1 , 5-disulfonsäuredinatriumsalz , Anthrachinon-2 - sulfonsäurenatriumsalz ; Benzoin; substituierte Benzoine, wie Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoinisobutylether; 2 -Naphthalinsulfonylchlorid;
Methylphenylglyoxylat ; Benzaldehyd; Zimtsäure; (Cumen) cyclo- pentadienyleisen (II) Hexafluorophosphat ; Ferrocen. Ein Beispiel für einen käuflichen Photoinitiator ist Irgacure® 184 von BASF SE.
Als Vernetzer V können auch Peroxide, insbesondere organische Peroxide eingesetzt werden. Beispiele für organische Peroxide sind Peroxyketal, z.B. 1 , 1-Bis (tert . -butylperoxy) -3 , 3 , 5- trimethylcyclohexan, 2 , 2-Bis (tert . -butylperoxy) butan;
Acylperoxide , wie z. B. Acetylperoxid, 1 Isobutylperoxid,
Benzoylperoxid, Di (4 -methyl-benzoyl) eroxid, Bis- (2,4- dichlorbenzoyl) peroxid; Dialkylperoxide , wie z. B. Di-tert- butylperoxid, Tert-butyl-cumylperoxid, Dicumylperoxid, 2,5- Dimethyl-2 , 5-di (tert . -butylperoxy) hexan; und Perester, wie z.B. Tert . -butylperoxyisopropyl-carbonat .
Als Vernetzer V können auch Aldehyde eingesetzt werden. Als Aldehydreagenzien erfindungsgemäß bevorzugt einsetzbar sind z.B. bei 20 °C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, monomer vorliegende Formen des
Formaldehyds, wie beispielsweise Formaldehydgas sowie wäßrige oder organische Lösungen von Aldehyden, ebenso wie Formaldehyd in kondensierter Form wie beispielsweise als Paraformaldehyd, Trioxan oder andere Aldehydkondensate. Weiteres bevorzugtes Aldehydreagenz ist Gloxyal .
Werden SiH-Organosiliciumverbindung als Vernetzer V eingesetzt, so ist die Anwesenheit eines Hydrosilylierungskatalysators bevorzugt. Als Hydrosilylierungskatalysatoren können alle bekannten Katalysatoren eingesetzt werden, welche die bei der Vernetzung von additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen ablaufenden Hydrosilylierungsreaktionen katalysieren. Als Hydrosilylierungskatalysatoren werden insbesondere Metalle und deren Verbindungen aus der Gruppe Platin, Rhodium,
Palladium, Ruthenium und Iridium eingesetzt.
Vorzugsweise werden Platin und Platinverbindungen verwendet. Besonders bevorzugt werden solche Platinverbindungen, die in Polyorganosiloxanen löslich sind. Als lösliche
Platinverbindungen können beispielsweise die Platin-OlefinKomp1exe der Formeln (PtCl2 · Olefin) 2 und H (PtCl3 · Olefin) verwendet werden, wobei bevorzugt Alkene mit 2 bis 8
Kohlenstoffatomen, wie Ethylen, Propylen, Isomere des Butens und Octens, oder Cycloalkene mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopenten, Cyclohexen und Cyclohepten, eingesetzt werden. Weitere lösliche Platin-Katalysatoren sind der Platin- Cyclopropan-Komplex der Formel (PtCl2C3H6 ) 2 , die
Umsetzungsprodukte von Hexachloroplatinsäure mit Alkoholen, Ethern und Aldehyden bzw. Mischungen derselben oder das
Umsetzungsprodukt von Hexachloroplatinsäure mit
Methylvinylcyclotetrasiloxan in Gegenwart von Natriumbicarbonat in ethanolischer Lösung. Besonders bevorzugt sind Komplexe des
Platins mit Vinylsiloxanen, wie sym- Divinyltetramethyldisiloxan .
Es können auch durch Bestrahlung aktivierte Hydrosilylierungs- katalysatoren eingesetzt werden, wie z. B. in WO2009/092762 beschrieben.
Der Hydrosilylierungskatalysator kann in jeder beliebigen Form eingesetzt werden, beispielsweise auch in Form von
Hydrosilylierungskatalysator enthaltenden Mikrokapseln, oder
Polyorganosiloxanpartikeln . Der Gehalt an Hydrosilylierungskatalysatoren wird vorzugsweise so gewählt, dass die Siliconabmischung SA einen Pt-Gehalt von 0,1 bis 250 Gew.-ppm, insbesondere von 0,5 bis 180 Gew. -ppm besitzt .
Bei Anwesenheit von Hydrosilylierungskatalysatoren ist die Verwendung von Inhibitoren bevorzugt. Beispiele gebräuchlicher Inhibitoren sind acetylenische Alkohole, wie 1-Ethinyl-l- cyclohexanol , 2-Methyl-3 -butin-2-ol und 3 , 5-Dimethyl-l~hexin-3- ol, 3 -Methyl-l-dodecin-3 -ol , Polymethylvinylcyclosiloxane , wie beispielsweise 1,3,5, 7 -Tetravinyltetramethyltetracyclosiloxan, niedermolekulare Siliconoele enthaltend (CH3) (CHR=CH) Si02 2_ Gruppen und gegebenenfalls R2 (CHR=CH) SiO;]_/2 -Endgruppen, wie beispielsweise Divinyltetramethyldisiloxan,
Tetravinyldimethyldisiloxan, Trialkylcyanurate , Alkylmaleate , wie beispielsweise Diallylmaleate , Dimethylmaleat und
Diethylmaleat , Alkylfumarate , wie beispielsweise Diallylfumarat und Diethylfumarat , organische Hydroperoxide, wie
beispielsweise Cumolhydroperoxid, tert . -Butylhydroperoxid und Pinanhydroperoxid, organische Peroxide, organische Sulfoxide, organische Amine, Diamine und Amide, Phosphane und Phosphite, Nitrile, Triazole, Diaziridine und Oxime . Die Wirkung dieser Inhibitoren hängt von ihrer chemischen Struktur ab, so dass der geeignete Inhibitor und der Gehalt in der Siliconabmischung SA individuell bestimmt werden muss.
Der Gehalt an Inhibitoren in der Siliconabmischung SA beträgt vorzugsweise 0 bis 50 000 Gew.-ppm, besonders bevorzugt 20 bis 2000 Gew.-ppm, insbesondere 100 bis 1000 Gew.-ppm. Bei Verwendung von Photoinitiatoren oder Peroxiden als
Vernetzer V ist kein Katalysator und Inhibitor notwendig. Werden zur Vernetzung Photoinitiatoren und/oder
Photosensibilisatoren verwendet, so werden diese in Mengen von 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 0,5-5 Gew.-% und besonders bevorzugt 1-4 Gew.-% bezogen auf das Siliconelastomer Sl eingesetzt.
Werden zur Vernetzung Peroxide verwendet, so werden diese in Mengen von 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 0,5-5 Gew.-% und besonders bevorzugt 1-4 Gew.-% bezogen auf das Siliconelastomer Sl eingesetzt .
Die Alkenylgruppen-haltige Siliconverbindung S2 besitzt vorzugsweise eine Zusammensetzung der durchschnittlichen allgemeinen Formel (V)
RlaR2bSiO(4_a_b)/2 (V) , in der
RA einen einwertigen, gegebenenfalls halogen- oder
cyanosubstituierten, gegebenenfalls über eine organische zweiwertige Gruppe an Silicium gebundenen C^-CIQ-
Kohlenwasserstoffrest , der aliphatische Kohlenstoff - Kohlenstoff Mehrfachbindungen enthält,
R2 einen einwertigen, gegebenenfalls halogen- oder
cyanosubstituierten, über SiC-gebundenen C^-CIQ-
Kohlenwasserstoffrest , der frei ist von aliphatischen
Kohlenstoff -Kohlenstoff Mehrfachbindungen
a eine solche nichtnegative Zahl, dass mindestens zwei Reste
R1 in jedem Molekül vorhanden sind, und
b eine nicht negative Zahl, so dass ( a+b) im Bereich von 0,01 bis 2,5 liegt, bedeuten. Die Alkenylgruppen R1 sind einer Anlagerungsreaktion mit einem SiH-funktionellen Vernetzer V zugänglich. Üblicherweise werden Alkenylgruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl, Allyl, Methallyl, 1-Propenyl, 5-Hexenyl, Ethinyl, Butadienyl,
Hexadienyl, Cyclopentenyl , Cyclopentadienyl , Cyclohexenyl , vorzugsweise Vinyl und Allyl, verwendet.
Organische zweiwertige Gruppen, über die die Alkenylgruppen R1 an Silicium der Polymerkette gebunden sein können, bestehen beispielsweise aus Oxyalkyleneinheiten, wie solche der
allgemeinen Formel (VI)
- (0)c[(CH2)dO]e- (VI) ' in der
c die Werte 0 oder 1, insbesondere 0,
d Werte von 1 bis 4, insbesondere 1 oder 2 und
e Werte von 1 bis 20, insbesondere von 1 bis 5 bedeuten.
Die Oxyalkyleneinheiten der allgemeinen Formel (VI) sind links an ein Siliciumatom gebunden.
Die Reste R-*- können in jeder Position der Polymerkette,
insbesondere an den endständigen Siliciumatomen, gebunden sein. Beispiele für R2 sind die für angegebenen Reste.
R2 weist vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome auf.
Insbesondere bevorzugt sind Methyl und Phenyl . Siliconverbindung S2 kann auch eine Mischung verschiedener
Alkenylgruppen enthaltender Polyorganosiloxane sein, die sich beispielsweise im Alkenylgruppengehalt , der Art der
Alkenylgruppe oder strukturell unterscheiden. Die Struktur der Siliconverbindung S2 kann linear, cyclisch oder auch verzweigt sein. Der Gehalt an zu verzweigten
Polyorganosiloxanen führenden tri- und/oder tetrafunktionellen Einheiten ist typischerweise sehr gering, vorzugsweise
höchstens 20 Mol-%, insbesondere höchstens 0,1 Mol-%.
Siliconverbindung S2 kann ein Siliconharz sein. Dabei liegt (a+b) bevorzugt im Bereich von 2,1 bis 2,5, insbesondere von 2 , 2 bis 2,4.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei Siliconverbindung S2 um Organopolysiloxanharze S2, die zu mindestens 90 mol-% aus
R43SiOi_/2 (M) - und S1O4/2 (Q) -Einheiten bestehen, wobei R4 die Bedeutungen von R1 oder R2 aufweist, wobei mindestens zwei, insbesondere mindestens drei der Reste R4 pro Molekül R1
bedeuten. Diese Harze werden auch als MQ-Harze bezeichnet. Das molare Verhältnis von M- zu Q-Einheiten liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2,0, besonders bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 1,0. Diese Siliconharze können außerdem bis zu 10 Gew.-% freie Hydroxy- oder Alkoxygruppen enthalten.
Vorzugsweise haben diese Organopolysiloxanharze S2 bei 25 °C eine Viskosität größer 1000 mPas oder sind Feststoffe. Das mit Gelpermeationschromatografie bestimmte gewichtsmittlere
Molekulargewicht (bezogen auf einen Polystyrolstandard) dieser Harze beträgt bevorzugt mindestens 200, besonders bevorzugt mindestens 1000 g/mol und bevorzugt höchstens 200 000,
besonders bevorzugt höchstens 20 000 g/mol.
Siliconverbindung S2 kann eine an der Oberfläche mit
Alkenylgruppen R1 belegte Kieselsäure sein. Dabei liegt (a+b) bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,3 insbesondere von 0,05 bis 0,2. Die Kieselsäure ist vorzugsweise gefällte Kieselsäure, insbesondere pyrogene Kieselsäure. Die Kieselsäure weist bevorzugt eine mittlere Primärteilchen- Partikelgröße kleiner als 100 nm, insbesondere eine mittlere Primärteilchen- Partikelgröße von 5 bis 50 nm auf, wobei diese Primärteilchen meist nicht isoliert in der Kieselsäure existieren, sondern Bestandteile größerer Aggregate (Definition nach DIN 53206) sind, die einen Durchmessern von 100 bis 1000 nm aufweisen.
Ferner weist die Kieselsäure eine spezifische Oberfläche von 10 bis 400 m2/g (gemessen nach der BET Methode nach DIN 66131 und 66132) auf, wobei die Kieselsäure eine fraktale Dimension der Masse Dm von kleiner oder gleich als 2,8, bevorzugt gleich oder kleiner 2,1, besonders bevorzugt von 2,4 bis 2,6, und eine Dichte an Oberflachen- Silanolgruppen SiOH von kleiner als 1,5
SiOH/nm2, bevorzugt von kleiner als 0,5 SiOH/nm2, besonders bevorzugt von kleiner als 0,25 SiOH/nm2 aufweist.
Die Kieselsäure weist vorzugsweise einen insbesondere durch die Belegung der Oberfläche mit Alkenylgruppen R^- verursachten Kohlenstoffgehalt von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,3 bis 5 Gew . - % auf .
Besonders bevorzugt als Siliconverbindung S2 sind Vinylgruppen enthaltende Polydimethylsiloxane , deren Moleküle der
allgemeinen Formel (VII)
(ViMe2Si01/2) 2 (ViMeSiO) p (Me2SiO) q (VII) , entsprechen, wobei die nichtnegativen ganzen Zahlen p und q folgende Relationen erfüllen: p>0, 50< (p+q) <20000 , vorzugsweise 100< (p+q) <1000 , und 0< (p+1) / (p+q) <0 , 2. Insbesondere ist p = 0. Die Viskosität der Siliconverbindung S2 der allgemeinen Formel (VII) beträgt bei 25°C vorzugsweise 0,5 bis 500 Pa*s,
insbesondere 1 bis 100 Pa*s, ganz besonders bevorzugt 1 bis 50 Pa*s .
Enthält die Siliconabmischung SA eine alkenylgruppenhaltige Siliconverbindung S2, so ist der Anteil von S2 0,5-40 Gew.-%, besonders bevorzugt 2-30 Gew.-% bezogen auf SA.
Werden Aldehyde als Vernetzer V eingesetzt, wird das
Aldehydreagenz bevorzugt in einer Menge verwendet, dass das molare Verhältnis von Aldehydgruppen zu primären oder
sekundären Aminogruppen der Siliconabmischung SA zwischen 0,1 und 10 liegt, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 8,
insbesondere zwischen 1 und 5.
Die Siliconabmischung SA kann als Additiv A mindestens einen Füllstoff F enthalten. Nicht verstärkende Füllstoffe F mit einer BET-Oberfläche von bis zu 50 m2/g, sind beispielsweise Quarz, Diatomeenerde, Calciumsilikat , Zirkoniumsilikat,
Zeolithe, Silbernanopartikel , Metalloxidpulver, wie Aluminium-, Titan-, Eisen-, oder Zinkoxide bzw. deren Mischoxide,
Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Gips, Siliciumnitrid,
Siliciumcarbid, Bornitrid, Glas- und Kunststoffpulver . Eine Auflistung weiterer Füllstoffe in Partikelform findet sich in EP 1940940. Verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer
BET-Oberfläche von mindestens 50 m^/g, insbesondere 100 bis 400 m2/g sind beispielsweise pyrogen hergestellte Kieselsäure, gefällte Kieselsäure, Aluminiumhydroxid, Ruß, wie Furnace- und Acetylenruß und Silicium-Aluminium-Mischoxide großer BET- Oberfläche . Die genannten Füllstoffe F können ydrophobiert sein, beispielsweise durch die Behandlung mit Organosilanen,
Organosilazanen bzw. -siloxanen oder durch Verätherung von Hydroxylgruppen zu Alkoxygruppen . Es kann eine Art von
Füllstoff F, es kann auch ein Gemisch von mindestens zwei
Füllstoffen F eingesetzt werden.
Vorzugsweise enthalten die Siliconabmischung SA mindestens 3 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-% und höchstens 40 Gew.-% Füllstoffanteil F.
Die Siliconabmischung SA kann wahlweise als weiteren
Bestandteil A mögliche Additve zu einem Anteil von 0 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 0,0001 bis 40 Gew.-%, enthalten. Diese Zusätze können beispielsweise harzartige Polyorganosiloxane , die von der Alkenylgruppen-haltigen Siliconverbindung S2 und SiH-Organosiliciumverbindung verschieden sind, Haftvermittler, Pigmente, Farbstoffe, Weichmacher, organische Polymere,
Hitzestabilisatoren, Inhibitoren, Fungizide oder Bakterizide, wie Methylisothiazolone, Benzisothiazolone oder
Silberverbindungen, Vernetzungshilfsmittel, wie
Triallylisocyanurat , Verlaufshilfsmittel, oberflächenaktive Substanzen, Haftvermittler, Lichtschutzmittel wie UV-Absorber und/oder Radikalfänger, Thixotropiermittel sein.
Im ersten Schritt des Verfahrens wird die Siliconabmischung SA gelöst oder eine Schmelze davon hergestellt.
Wird eine der Lösung der Siliconabmischung SA hergestellt, so muss ein geeignetes Lösemittel ausgewählt werden und
gewährleistet werden, dass die Viskosität der Lösung für den nachfolgenden Spinnprozess im geeigneten Bereich liegt. Dieser Bereich ist dadurch definiert, dass die hergestellten Fasern die gewünschte Morphologie aufweisen.
Eine 10 %ige Abmischung aus Siliconabmischung SA in iso- Propanol weist beispielsweise eine Viskosität von 0,11405 Pa*s auf und eine 20 %ige Abmischung weist beispielsweise eine Viskosität von 2,1065 Pa*s auf, jeweils gemessen bei 25°C.
Der Begriff Lösungsmittel umfasst alle organischen und
anorganischen Verbindungen, welche Siliconabmischung SA bei den meisten Temperaturen auflöst.
Der Begriff Lösemittel umfasst dabei zusätzlich auch
höhermolekulare Verbindungen, wie z.B. flüssige Polymere.
Je nach Lösemittel und Siliconabmischung SA können auch erhöhte Drücke und/oder Temperaturen zur Löslichkeit beitragen.
Das Lösemittel kann jeweils aus einem oder mehreren
Bestandteilen bestehen.
Bevorzugte organische Lösemittel sind Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ether, Alkohole, Aldehyde,
Ketone, Säuren, Anhydride, Ester, N-haltige Lösungsmittel und S-haltige Lösungsmittel.
Beispiele für gängige Kohlenwasserstoffe sind Pentan, Hexan, Dimetyhlbutan, Heptan, Hex-l-en, Hexa- 1 , 5 -dien, Cyclohexan, Terpentin, Benzol, Isopropylbenzol , Xylol, Toluol, Waschbenzin, Naphthalin, sowie Terahydronaphthalin . Beispiele für gängige halogenierte Kohlenwasserstoffe sind Fluoroform,
Perfluorheptan, Methylenchlorid, Chloroform,
Tetrachlorkohlenstoff, 1 , 2 -Dichlorethan, 1 , 1 , 1-Trichlorethan, Tetrachlorethen, Trichlorethen, Pentylchlorid, Bromoform, 1,2- Dibromethan, Methyleniodid, Fluorbenzol, Chlorbenzol sowie 1,2- Dichlorbenzol . Beispiele für gängige Ether sind Diethylether, Butylethylether, Anisol, Diphenylether, Ethylenoxid, Tetrahydrofuran, Furan, Triethylenglykol sowie 1,4-Dioxan.
Beispiele für gängige Alkohole sind Methanol, Ethanol,
Propanol, Butanol, Octanol, Cyclohexanol , Benzylalkohol ,
Ethylenglykol , Ethylenglycolmonomethylether, Propylenglycol , Butylglycol, Glycerol, Glycerin, Phenol sowie m-Kresol.
Beispiele für gängige Aldehyde sind Acetaldehyd und
Butyralaldehyd . Beispiele für gängige Ketone sind Aceton, Diisobutylketon, Butan-2-οη, Cyclohexanon sowie Acetophenon. Gängige Beispiele für Säuren sind Ameisensäure und Essigsäure. Gängige Beispiel für Anhydride sind Essigsäureanhydrid und Maleinsäureanhydrid. Gängige Beispiele von Estern sind
Essigsäuremetyhlester, Essigsäureethylester,
Essigsäurebutylester, Essigsäurephenylester, Glyceroltriacetat , Oxalsäurediethylester, Dioctylsebacat , Benzoesäuremethylester, Phthalsäuredibutylester, DBE® (DuPont de nemours) sowie
Phosphorsäuretrikresylester . Gängige Beispiele von
stickstoffhaltigen Lösungsmittel sind Nitromethan, Nitrobenzol, Butyronitril , Acetonitril, Benzonitril, Malononitril ,
Hexylamin, Aminoethanol, N, N-Diethylaminoethanol , Anilin, Pyridin, N, N-Dimethylanilin, N, -Dimethylformamid, N-
Methylpiperazin sowie 3 -Hydroxypropionitril . Gängige Beispiele für schwefelhaltige Lösungsmittel sind Schwefelkohlenstoff, Methanthiol, Dimethylsulfon, Dimethylsulfoxid sowie Thiophen. Gängige Beispiele für anorganische Lösungsmittel sind Wasser, Ammoniak, Hydrazin, Schwefeldioxid, Siliciumtetrachlorid und Titantetrachlorid .
Als höhermolekulare Lösemittel können alle nicht reaktiven Polymere eingesetzt werden. Bevorzugt werden bei der
Verarbeitungstemperatur flüssige, in technischen Mengen
verfügbare nicht reaktive Polymere eingesetzt.
Beispiele für derartige umfassen u.a. Polydimethylsiloxane mit nicht reaktiven Endgruppen, beispielsweise Trimethylsilyendgruppen tragende lineare Silicone, Phenylsiloxane , cyklische Siloxane, wie z.B.
Cyclohexadimethylsiloxan oder Cyclodecadimethylsiloxan . Weitere Beispiele derartiger Lösungsmittel LI bzw. Lösungsmittel L2 umfassen Polypropylenoxide, Polyethylenoxide , Polyamide,
Polyvinylacetate, Polyisobutene , Polyacrylate , Polybutadiene , Polyisoprene und Copolymere der aufgelisteten Stoffgruppen .
Besonders bevorzugte Lösemittel sind Alkohole, z.B. Isopropanol oder Ether, insbesondere THF.
Bevorzugt enthält die im ersten Schritt hergestellte Lösung oder Suspension mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-% und höchstens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-%, insbesondere höchstens 30 Gew. -% an Siliconabmischung SA.
Dem Lösemittel können auch Additive zugeben werden um die
Löslichkeit, Leitfähigkeit oder Struktur der Fasern zu
kontrollieren. Die Konzentration der Additive in der Lösung der Siliconabmischung SA beträgt vorzugsweise mindestens 0,01 Gew.- %, besonders bevorzugt mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere mindestens 1 Gew.-% und höchstens 15 Gew.-%, besonders
bevorzugt höchstens 10 Gew.-%. Beispiele für derartige Additive sind z.B. LiCl, LiBr, NaCl, Wasser oder Tenside.
Wird eine Schmelze aus der Siliconabmischung SA hergestellt, so muss die Viskosität der Schmelze für den nachfolgenden
Spinnprozess im geeigneten Bereich liegen. Dieser Bereich ist dadurch definiert, dass die hergestellten Fasern die gewünschte Morphologie aufweisen. Die Viskosität der Polymerschmelze kann durch die Schmelzetemperatur und durch Additive gesteuert werden . Die Temperatur der Polymerschmelze ist so zu wählen, dass kein Abbau des Polymers stattfindet.
Die Temperatur für die Polymerschmelze beträgt mindestens 100 °C, bevorzugt mindestens 120 °C, besonderes bevorzugt mindestens 140 °C. Höchstens 300 °C, bevorzugt höchstens
250 °C, besonderes bevorzugt höchstens 200 °C.
Im zweiten Schritt erfolgt die Herstellung des Faservlieses mittels Elektrospinning .
Hierzu wird die Lösung oder die Schmelze einem starken
elektrischen Feld, das an einer als Elektrode dienenden Kante anliegt, ausgesetzt. Beispielsweise wird eine Kanüle mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden und die Lösung oder
Schmelze der Siliconabmischung SA durch diese Kanüle
extrudiert. Es bildet sich ein Materialstrom, der auf die
Gegenelektrode gerichtet ist und sich auf dem Weg zu dieser verfestigt. Auf der Gegenelektrode scheiden sich die Fasern bestehend aus Siliconabmischung SA ab. Es entsteht ein Vlies aus formstabilen Fasern.
Als Elektrode kann auch eine große Anzahl von Kanülen verwendet werden, aus denen die Polymerlösung oder Schmelze austritt. Ebenso kann eine poröse Oberfläche, durch die die Polymerlösung oder Schmelze austritt, verwendet werden.
Statt einer Kanüle kann z.B. auch eine mit einem Pol einer Spannungsquelle verbundene Walze oder ein Draht verwendet werden, worauf kontinuierlich ein Film der Polymerlösung oder Schmelze aufgebracht wird.
Als Elektrode kann auch nur die Oberfläche der Polymerlösung oder Schmelze, die sich in einem Reservoir befindet und an der die Spannung anliegt, dienen.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der als Elektrode dienenden Kante und der als Kollektor dienenden Gegenelektrode Mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 10 cm, besonders bevorzugt mindestens 15 cm und höchstens 100 cm, bevorzugt höchstens 80 cm, besonders bevorzugt höchstens 60 cm.
Die zwischen Elektrode und Gegenelektrode angelegte Spannung beträgt mindestens 1 kV, bevorzugt mindestens 5 kV, besonders bevorzugt mindestens 10 kV und höchstens 100 kV, bevorzugt höchstens 80 kV, besonders bevorzugt höchstens 70 kV.
Die Gegenelektrode als Kollektor kann fixiert sein oder sich während des Spinnvorgangs bewegen. Beispiele für einen sich bewegenden Kollektor ist eine rotierende Walze, auf der die Fasern ausgerichtet und aufgewickelt werden oder eine sich drehende flache Gegenelektrode oder ein bewegtes Band. Die Abscheidung kann entweder direkt auf der Gegenelektrode erfolgen oder auf einem Substrat, mit dem die Gegenelektrode belegt ist.
Die Substrate enthalten vorzugsweise ein oder mehrere Stoffe aus der Gruppe umfassend Metalle, Metalloxide oder Polymere. Die Substrate sind dabei grundsätzlich an keine geometrische Form gebunden. Bevorzugt ist dabei allerdings der Einsatz von Substraten in Form von Platten, Folien, textile
Flächensubstrate, gewobenen oder vorzugweise nichtgewobenen Netzen oder besonders bevorzugt in Form von nichtgewobenen Vliesen eingesetzt werden.
Substrate auf Basis von Polymeren enthalten beispielsweise Polyamide, Polyimide, Polyetherimide , Polycarbonate ,
Polybenzimidazole , Polyethersulfone , Polyester, Polysulfone, Polytetrafluorethylene, Polyurethane, Polyvinylchloride, Cellulose, Celluloseacetate, Polyvinylidenfluoride ,
Polyetherglykole , Polyethylenterephthalat (PET) ,
Polyaryletherketone, Polyacrylnitril , Polymethylmethacrylate , Polyphenylenoxide , Polycarbonate , Polyethylene oder Polypropylene . Bevorzugt sind hierbei Polymere mit einer
Glasübergangstemperatur Tg von mindestens 80°C.
Bevorzugte Netz- oder Vlies-Substrate enthalten Cellulose, Glas-, Carbon-, Aramid- , Polyamid-, Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-, Polyethylen/Polypropylen-Copolymer- oder
Polyethylenterephthalat-Fasern.
Werden zwei konzentrisch angeordnete Spinndüsen eingesetzt, so lassen sich Kern-Schale-Fasern oder Hohlfasern erzeugen. Die Siliconabmischung SA kann entweder für den Kern oder für die Schale verwendet werden.
Durch die Verwendung bestimmter Additive, wie z.B.
Triethylenglycol als Porenbildner, sind Systeme mit
diskontinuierlichen, tropfchenförmingen Poren oder
Einlagerungen herstellbar. Solche Fasern können für die
Aufnahme und die Freisetzung von z. B. Wirkstoffen oder
Katalysatoren verwendet werden.
In einem dritten Schritt können die Fasern vernetzt werden. Werden zur Vernetzung der Fasern aus Siliconabmischung SA SiH- Organosiliciumverbindungen eingesetzt und
Hydrosilylierungskatalysator verwendet, so erfolgt die
Vernetzung vorzugsweise thermisch, vorzugsweise bei 30 C bis 250°C, bevorzugt bei mindestens 50°C, insbesondere bei
mindestens 100°C, bevorzugt bei 120-210°C. Werden UV-schaltbare Hydrosilylierungskatalysatoren eingesetzt, so erfolgt die Vernetzung durch Bestrahlung mit Licht der Wellenlänge 230-400 nm bevorzugt mindestens 1 Sekunde, besonders bevorzugt
mindestens 5 Sekunden und bevorzugt höchstens 500 Sekunden, besonders bevorzugt höchstens 240 Sekunden. Erfolgt die Vernetzung der Fasern aus Siliconabmischung SA mit Photoinitiatoren, so dauert die Bestrahlung der
Siliconabmischung SA mit Licht bevorzugt mindestens 1 Sekunde, besonders bevorzugt mindestens 5 Sekunden und bevorzugt
höchstens 500 Sekunden, besonders bevorzugt höchstens 240
Sekunden .
Die Vernetzung mit Photoinitiatoren kann unter Schutzgas wie z. B. N2 oder Ar oder unter Luft erfolgen. Die bestrahlten Fasern werden nach der Bestrahlung mit Licht vorzugsweise höchstens 1 Stunde, besonders bevorzugt höchstens 10 Minuten, insbesondere höchstens nach 1 Minute erwärmt, um sie auszuhärten.
Besonders bevorzugt erfolgt die Vernetzung unter UV-Strahlung insbesondere bei 254 nm.
Werden zur Vernetzung der Fasern aus Siliconabmischung SA
Peroxide verwendet, so erfolgt die Vernetzung bevorzugt
thermisch, vorzugsweise bei 80 bis 300°C, besonders bevorzugt bei 100 bis 200°C. Die Dauer der thermischen Vernetzung beträgt bevorzugt mindestens 1 Minute, besonders bevorzugt mindestens 5 Minuten und bevorzugt höchstens 2 Stunden, besonders bevorzugt höchstens 1 Stunde.
Die Vernetzung mit Peroxiden kann unter Schutzgas wie z. B. 2 oder Ar oder unter Luft erfolgen.
Die Fasern können ebenfalls durch Bestrahlung mit
Elektronenstrahlen vernetzt werden. Erfolgt die Vernetzung mit Aldehydreagenzien, so wird die
Vernetzung bei Temperaturen von 40 bis 250°C, besonders
bevorzugt bei 80 bis 200°C, insbesondere bei 80 bis 150°C, durchgeführt. Es ist zu beachten, dass bei der Vernetzung mit Aldehydreagenzien die Temperatur der vorausgehenden Schritte so gewählt wird, dass bei denen eine Vernetzungsreaktion noch nicht oder nur verzögert stattfindet.
Bei der Verwendung von Aldehydreagenzien zur Vernetzung kann das Aldeyhdreagenz auch nach dem zweiten Schritt eingebracht werden. Beispielsweise durch Eintauchen, Besprühen oder durch Begasen der im zweiten Schritt hergesteilen Pasern. Bevorzugt durch Eintauchen oder Begasen der Fasern. Anschließend kann die Vernetzungsreaktion durch eine Temperaturerhöhung auf
Temperaturen von 40 bis 250°C, besonders bevorzugt 80 bis
200°C, insbesondere 80 bis 150°C beschleunigt werden.
Die vernetzten Fasern zeichnen sich dadurch aus, dass der
Vernetzungsgrad bevorzugt > 50 %, insbesondere > 70 % ist. Der Vernetzungsgrad ist der Anteil an Polymer, der sich in
organischen Lösemitteln, die die Siliconabmischung SA
normalerweise lösen, nicht mehr löst. Beispiele für solche Lösemittel sind THF oder iso-Propanol . Die Fasern können zudem nachträglich noch chemisch oder durch thermisches Verschweißen miteinander verknüpft werden, um z. B. die Stabilität des Fasergeleges zu verbessern. Eine chemische Verknüpfung kann durch geeignete Klebstoffe erreicht werden. Beispiele hierfür sind Klebstoffe auf Silicon-, Acrylat-,
Epoxid- , Poly (urethan) - oder Poly (olefin) -Basis . Eine
thermische Verknüpfung der Fasern kann durch kurzzeitiges
Erwärmen auf 100-250 °C, bevorzugt 150-200°C, erreicht werden. Die Erwärmung kann flächig über das ganze Vlies oder
punktförmig erfolgen. Das thermoplastische Verhalten der
Siliconelastomere Sl ist hierfür von Vorteil. Bevorzugt ist eine Verknüpfung der Fasern durch thermisches Verschweißen. Die Vliese können auch mit Substraten wie z.B. textilen
Flächensubstraten aus Cellulose, Glas-, Carbon-, Aramid- , Polyamid-, Polyester-, Polyethylen-, Polypropylen-,
Polyethylen/Polypropylen-Copolymer- oder
Polyethylenterephthalat-Fasern verklebt oder verschweisst werden. Beispiele hierfür sind Klebstoffe auf Silicon-,
Acrylat-, Epoxid- , Poly (urethan) - oder Poly (olefin) -Basis . Eine thermische Verknüpfung der Fasern mit dem Substrat kann durch kurzzeitiges Erwärmen auf 100-250 °C, bevorzugt 150-200°C, erreicht werden.
Die Erwärmung kann flächig über das ganze Vlies oder
punktförmig erfolgen.
Der Durchmesser der auf der Gegenelektrode abgelegten Fasern aus Siliconabmischung SA beträgt bevorzugt 10 nm bis 50 μιτι, besonders bevorzugt, 50 nm bis 20 pm, insbesondere 100 nm bis 10 pm.
Das Faservlies ist hydrophob. Die Vliesoberfläche weist einen Kontaktwinkel von wenigstens 100 °, bevorzugt wenigstens 120 0 auf. Gleichzeitig weist das Faservlies eine hohe
Wasserdampfdurchlässigkeit auf.
Die Vliese eigenen sich als Beschichtung für dreidimensionale Gebilde um deren Oberflächeneigenschaften im Hinblick auf z.B. Schall- oder Wärmedämmung, Stoßdämpfung zu verändern. Die bei der Beschichtung erreichbare Atmungsaktivität kann dabei eine erwünschte zusätzliche Eigenschaft darstellen. Bevorzugt werden Gehäuse, Baustoffe oder Textilien mit den erfindungsgemäßen Vliesen beschichtet oder laminiert.
Weiterhin können Vliese aus Siliconabmischung SA auch bevorzugt in Wundpflastern eingesetzt werden. Die Vliese können auch als bakteriophobe und/oder mikrobielle Beschichtung verwendet werden.
Ebenfalls bevorzugt ist der Einsatz der Vliese in
Verpackungsmaterialien insbesondere bei der Verpackung von Lebensmitteln. Die Vliese eignen sich auch als Beschichtung von Behältern zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten, so dass die Behälter vollständig entleert werden können.
Die erfindungsgemäßen Vliese lassen sich besonderes bevorzugt ebenfalls in Bekleidungsstücken, wie z.B. in Jacken,
Handschuhen, Mützen oder Schuhen, oder als Dachbahnen
verwenden. Die Vliese sind dabei wasserabweisend und
atmungsakti . Die Vliese können bevorzugt auch als Filtermedien, z.B. für Luftfilter oder zu Abtrennung von Partikeln aus Gas- oder
Flüssigkeitsströmen genutzt werden.
Die Vliese können auch als Membranen zur Trennung von
Gemischen, wie Reverse Osmose, Gastrennung, Pervaporation,
Nanofiltration, Ultrafiltration oder Mikrofiltration verwendet werden. Es können fest-fest, gasförmig-gasförmig, festgasförmig oder flüssig-gasförmig, insbesondere flüssig- flüssig und flüssig- fest Gemische getrennt werden. Werden die Vliese als Membranen eingesetzt so können sie zu den gängigen Modulen verbaut werden, wie beispielsweise zu Hohlfasermodulen, spiralgewundenen Wickelmodulen, Platten-Modulen, Cross-Flow- Modulen oder Dead-end-Modulen .
Ebenso können die Vliese als Träger- oder Stützschicht für andere Membranen eingesetzt werden. Alle vorstehenden Symbole der vorstehenden Formeln weisen ihre Bedeutungen jeweils unabhängig voneinander auf. In allen
Formeln ist das Siliciumatom vierwertig.
In den folgenden Beispielen sind, falls jeweils nicht anders angegeben, alle Mengen- und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen, alle Drücke 1,013 bar (abs . ) und alle Temperaturen 20°C.
Beschreibung der eingesetzten Ausgangsverbindungen:
Peroxid: Tert-Butylperoxypivalat käuflich erhältlich als 75% Lösung in Alkanen von United Initators (Deutschland) .
Si-H-Vernetzer HMS-501: Copolymer aus Dimethylsiloxan- und Hydridomethylsiloxaneinheiten mit einer Molmasse von 900-1200 g/mol und einem Si-H-Anteil von 50-55 mol%
Hydridomethylsiloxaneinheiten, käuflich erhältlich von ABCR GmbH S Co. KG, Deutschland.
Additionsvernetzendes Siliconelastomer: ELASTOSIL8 RT601 käuflich erhältlich von der Wacker Chemie AG, Deutschland. Die A- und B-Komponente wurde im Verhältnis 9:1 gemischt.
Pt-Katalysator : KATALYSATOR EP ( 1 , 1 , 3 , 3 -Tetramethyl- 1 , 3 - Divinyldisiloxan-Platinkomplex) , käuflich erhältlich bei der Wacker Chemie AG (Deutschland) .
Inhibitor: 1-Ethinyl-l-cyclohexanol, käuflich erhältlich bei der Firma Sigma-Aldrich, Deutschland.
Elektrospinning Die Lösungen aus Siliconabmischung SA wurden an einer
Elektrospinn-Anlage unter folgenden Bedingungen versponnen:
Spannungen: 22,5 kV Gleichstrom
Abstand zwischen Kanüle und Elektrode: 40 cm
Durchmesser Kanüle: 1 mm
Flussrate: 5 mL/h
Als Substrate wurden Aluminiumfolie, Cellulose, sowie Ripstop- Gewebe (61 g/m2) verwendet. Die Elektrode war entweder statisch oder wurde mittels eines Elektromotors rotiert.
Der Durchmesser und die Morphologie der erhaltenen Fasern wurde mittels REM bestimmt.
Beispiel 1: Herstellung eines vinylgruppenhaltigen,
aminofunktioneilen Siloxans
3276 g bishydroxy-terminiertes Polydimethylsiloxan mit einer Vinylgruppe pro Molekül und einem mittleren Molekulargewicht von 903 g/mol wurde bei 100 °C mit 921 g N- ( (3-Aminoproyl) - dimethylsilyl) -2 , 2dimethyl-l-aza-2-silacylopentan umgesetzt . XH-NMR und 29Si-NMR zeigten, dass nach 3 h alle OH-Gruppen zu Aminopropyl-Einheiten umgesetzt waren. Das Produkt wurde mittels Dünnschichten aufgereinigt ; es hatte eine Viskosität von 13 mPas .
Beispiel 2: Herstellung eines vinylgruppenhaltigen
Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymeren
20 g des vinylgruppenhaltigen, aminofunktioneilen Siloxans aus Beispiel 1, 0,17 g 2 -Methylpentamethylendiamin, 2,52 g 1,3- Bis (1-isocyanato-l-methylethyl) benzol und 0,9 g 4,4'- Methylenbis (cyclohexylisocyanat) , wurden in 170 mL THF 3 h bei 80 °C bis zum vollständigen Umsatz aller Monomere gerührt. Es entsteht eine hochviskose Masse. Das Lösemittel wurde bei 100 °C und 10 mbar entfernt. Man erhielt ein transparentes Polymer mit einer mittleren Molmasse von Mw=76000 g/mol und Mw/Mn=2,2, gemessen mittels GPC (kalibriert gegen Polystyrol -Standard; THF als Elutionsmittel; ELSD-Detektor) .
Beispiel 3 : Elektrospinning von Organopolysiloxan-Polyharnstof f Copolymeren
Ein Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymer (SLM TPSE 100 von Wacker Chemie AG) wurde in iso-Propanol gelöst. Es wurden
Lösungen unterschiedlicher Konzentration hergestellt und auf Alufolie als Substrat versponnen. Die Fasern wurden mittels REM charakterisiert .
Figure imgf000036_0001
Beispiel 4: Elektrospinning eines Organopolysiloxan- Polyharnstoff Copolymers auf eine rotierende Elektrode
Eine 10 Gew.-%ige Lösung eines Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymers (SLM TPSE 100 von Wacker Chemie AG) in iso-Propanol wurde 60 min auf eine rotierende Gegenelektrode (190 U/min) versponnen. Man erhielt eine vollständige Bedeckung der
Elektrode mit einem gleichmäßigen Vlies aus Fasern mit 0,5-1 μτη Durchmesser .
Beispiel 5: Elektrospinning eines Organopolysiloxan- Polyharnstoff Copolymers auf Gewebe
Eine 10 Gew.-%ige Lösung eines Organopolysiloxan-Polyharnstof f Copolymers (SLM TPSE 100 von Wacker Chemie AG) in iso-Propanol wurde 60 min auf eine rotierende Gegenelektrode (190 U/min) versponnen, die mit einem Ripstop-Gewebe bespannt war. Man erhielt eine vollständige Beschichtung des Gewebes mit einem gleichmäßigen Vlies aus 0,5-1 μπι dicken Fasern. Der Randwinkel von Wasser auf dem beschichteten Gewebe betrug 140°. Es handelte sich somit um ein superhydrophobes Material. Beispiel 6 : Elektrospinning eines Organopolysiloxan- Polyharnstoff Copolymers auf Gewebe
Eine 10 Gew.-%ige Lösung eines Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymers (SLM TPSE 100 von Wacker Chemie AG) in iso-Propanol wurde 60 min auf eine rotierende Gegenelektrode (190 U/min) versponnen, die mit einem Ripstop-Gewebe bespannt war. Man erhielt eine vollständige Beschichtung des Gewebes mit einem gleichmäßigen Vlies aus 0,5-1 μτη dicken Fasern. Das
beschichtete Gewebe wurde anschließend bei 100 °C für 20 min getempert. Dadurch konnte eine bessere Haftung erzielt werden. Die Fasermorphologie und Hydrophobie veränderte sich nicht.
Beispiel 7 : Elektrospinning und Vernetzung eines vernetzbaren Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymers
Es wurde eine Lösung aus 35 g Tetrahydrofuran und 3,3 g vinylgruppenhaltigen Organopolysiloxan-Polyharnstoff
Copolymeres aus Beispiel 2, 0,28 g Si-H-Vernetzer HMS-501, sowie 170 ppm Pt-Katalysator und 0,02 g Ethinylcyclohexan (jeweils bezogen auf das Organopolysiloxan-Polyharnstoff
Copolymer) hergestellt. Die Lösung wurde 90 min auf eine rotierende Gegenelektrode (190 U/min) versponnen. Man erhielt eine vollständige Beschichtung der Elektrode mit einem
gleichmäßigen Vlies aus 0,5-1 pm dicken Fasern. Anschließend wurde das Vlies 15 min bei 100°C vulkanisiert, um die Fasern zu vernetzen. Die Fasermorphologie war nach dem Vernetzungsschritt unverändert. Um den Vernetzungsgrad zu bestimmen wurde das Vlies gewogen und eine Stunde bei 82 °C und 1000 hPa in iso- Propanol extrahiert. Nach einer Stunde wurde die Membran erneut bei 100 °C getrocknet und dann gewogen. Es wurde ein Vernetzungsgrad von 85 % erreicht.
Ein nicht vernetztes Vlies löste sich unter diesen Bedingungen vollständig auf.
Beispiel 8 : Elektrospinning und Vernetzung eines vernetzbaren Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymers
Es wurde eine Lösung aus 35 g Tetrahydrofuran und 3,3 g vinylgruppenhaltigen Organopolysiloxan-Polyharnstoff
Copolymeres aus Beispiel 2 und 0,03 g Peroxid hergestellt. Die Lösung wurde 90 min auf eine rotierende Gegenelektrode (190 U/min) , die mit einem Cellulose-Substrat bespannt war,
versponnen. Man erhielt eine vollständige Beschichtung des Cellulose-Substrats mit einem gleichmäßigen Vlies aus 0,5-1 μπι dicken Fasern. Anschließend wurde das Vlies 15 min bei 100°C vulkanisiert, um die Fasern zu vernetzen. Die Fasermorphologie war nach dem Vernetzungsschritt unverändert. Um den
Vernetzungsgrad zu bestimmen wurde das Vlies gewogen und eine Stunde bei 82 °C und 1000 hPa in iso-Propanol extrahiert. Nach einer Stunde wird die Membran erneut bei 100°C getrocknet und dann gewogen. Es wurde ein Vernetzungsgrad von 89 % erreicht. Ein nicht vernetztes Vlies löste sich unter diesen Bedingungen vollständig auf.
Beispiel 9: Vernetzung mittels Aldehyd
Ein in Beispiel 4 hergestelltes Faservlies wurde 18 h in eine wässrige Formaldehyd-Lösung (37 Gew. -%) eingelegt. Anschließend wurde das Vlies bei 100 °C für 15 min getrocknet und der
Vernetzungsgrad bestimmt. Es wurde ein Vernetzungsgrad von 76 % erreicht .
Beispiel 10: Membrandestillation mit dem hergestellten Vlies Der Versuchsauf au bestand aus zwei zylindrischen Kammern gleichen Durchmessers mit jeweils ca. 150 mL Volumen. Zwischen den beiden Kammern war das Vlies bzw. die Membran mittels Verschraubung eingespannt, so dass beide Kammern durch das Vlies bzw. die Membran getrennt waren. Die Lage des Vlieses/der Membran war waagrecht. Die obere Kammer war mittels
Doppelmantel auf konstant 80 °C temperiert und war mit 130 mL einer 3,5 Gew.-%igen wässrigen NaCl-Lösung befüllt. Die Lösung wurde mittels eines mechanischen Rührers durchmischt.
Die untere Kammer wurde durch einen Doppelmantel auf konstant 10 °C temperiert.
Versuchsbedingungen: T(obere Kammer) =80 °C; T(untere Kammer) =10 °C; Rührerdrehzahl = 100 U/min; Versuchsdauer=5 h;
Kontaktfläche = 8,8 cm2
Wasser in oberer Kammer: Wasser mit 3,5 Gew. -% NaCl
Der Natriumgehalt des Destillats wurde mittels ICP-OES
bestimmt .
Figure imgf000039_0001
* nicht erfindungsgemäß: PTFE-Membran der Firma Ningbo Changqi Porous Membrane Technology Co., Ltd., China; Porengröße=0 , 2 - 0 , 5 μπΐ; Dicke=30 μπι
Das erfindungsgemäße Material wies einen wesentlich höheren Destillatfluss auf als eine PTFE-Membran. Es trat jedoch kein Wasser, sondern nur Wasserdampf durch das Vlies, da auf der
Permeatseite kein NaCl detektiert wurde. Dieses Beispiel zeigt, dass ein Vlies aus thermpolastischen Siliconelastomer eine höhere Wasserdampfdurchlässigkeit aufweist, als eine PTFE- Membran . Beispiel 11 : Elektrospinning mit einem additionsvernetzenden Siliconelastomer (nicht erfindungsgemäß)
Es wurden Lösungen eines addtionsvernetzenden
Siliconelastormers (ELASTOSIL ® RT601) in THF mit
unterschiedlichen Konzentrationen (5-40 Gew. -%) herstellt und 60 min versponnen. Eine Untersuchung des versponnenen Materials mittels REM zeigte, dass in keinem Fall Fasern hergestellt wurden. Es wurden lediglich Tropfen aus Silicon erhalten.
Durch dieses Beispiel zeigt sich, dass die Verwendung von
Organopolysiloxan-Polyharnstoff Copolymeren zu Herstellung von Siliconfaservliesen wesentlich vorteilhafter ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Vliesen aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl,
bei dem im ersten Schritt eine Lösung oder eine Schmelze einer Siliconabmischung SA, die thermoplastisches
Siliconelastomer Sl enthält, hergestellt wird
und in einem zweiten Schritt aus der Lösung oder Schmelze der Siliconabmischung SA mittels Elektrospinning ein Vlies aus Fasern aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das thermoplastische Siliconelastomer Sl ein Silicon-Copolymeres ist, das ausgewählt wird aus Silicon-Carbonat- , Silicon- Imid- , Silicon-Imidazol- , Silicon-Urethan- , Silicon-Amid- ,
Silicon-Polysulfon- , Silicon-Polyethersulfon- , Silicon- Polyharnstoff - sowie Silicon-Polyoxalyldiamin-Copolymeren .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als
thermoplastisches Siliconelastomer Sl
Organopolysiloxan/Polyharnstoff/Polyurethan/Polyamid oder Polyoxalyldiamin-Copolymeren der allgemeinen Formel (I)
Figure imgf000041_0001
eingesetzt wird, wobei das Strukturelement E ausgewählt wird aus den allgemeinen Formeln (Ia - f)
Figure imgf000042_0001
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000042_0003
O RH RH 0
(Id) ._U_Y_i_S_.
Figure imgf000042_0004
Figure imgf000042_0005
wobei das Strukturelement F ausgewählt wird aus den allgemeinen Formeln (IIa -f)
RH O RH
._Y_i_!_i_.
(IIa)
Figure imgf000043_0001
wobei
R.3 substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffreste bedeuten, die durch Sauerstoff- oder Stickstoffatome unterbrochen sein können,
RH Wasserstoff, oder die Bedeutung von hat,
X einen Alkylen-Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen
-O- ersetzt sein können, oder einen Arylenrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen,
Y einen zweiwertigen, gegebenenfalls durch Fluor oder Chlor substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen,
D einen gegebenenfalls durch Fluor, Chlor, C]_-Cg-Alkyl- oder
C]_-Cg-Alkylester substituierten Alkylenrest mit 1 bis 700
Kohlenstoffatomen, in dem einander nicht benachbarte Methyleneinheiten durch Gruppen -0-, -COO-, -OCO- , oder -
OCOO- , ersetzt sein können, oder Arylenrest mit 6 bis 22
Kohlenstoffatomen,
B, Bx eine reaktive oder nicht reaktive Endgruppe, welche
kovalent an das Polymer gebunden ist,
m eine ganze Zahl von 1 bis 4000,
n eine ganze Zahl von 1 bis 4000,
g eine ganze Zahl von mindestens 1,
h eine ganze Zahl von 0 bis 40,
i eine ganze Zahl von 0 bis 30 und
j eine ganze Zahl größer 0 bedeuten.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem in einem dritten Schritt die Fasern vernetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Siliconabmischung SA einen Vernetzer V enthält, der ausgewählt wird aus Organosiliciumverbindungen mit
mindestens zwei SiH- Funktionen pro Molekül,
Photoinitiatoren, Photosensibilisatoren, Peroxiden und Aldehyden .
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die als Vernetzer V
eingesetzte mindestens zwei SiH- Funktionen pro Molekül enthaltende Organosiliciumverbindung eine Zusammensetzung der durchschnittlichen allgemeinen Formel (III)
HfR5kSiO(4_f_g)/2 (III) besitzt, in der
R5 einen einwertigen, gegebenenfalls halogen- oder
cyanosubstituierten, über SiC- gebundenen C^- ^Q- Kohlenwasserstoffrest , der frei ist von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff Mehrfachbindungen und
f und k nichtnegative ganze Zahlen sind,
mit der Maßgabe, dass 0 , 5< ( f +k) <3 , 0 und 0< f<2, und dass mindestens zwei siliciumgebundene Wasserstoffatome pro
Molekül vorhanden sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem im ersten Schritt zur Herstellung der Lösung der
Siliconabmischung SA ein organisches Lösemittel verwendet wird, das ausgewählt wird aus Kohlenwasserstoffen, halogenierten Kohlenwasserstoffen, Ethern, Alkoholen, Aldehyden, Ketonen, Säuren, Anhydriden, Estern, N-haltige Lösungsmitteln und S-haltigen Lösungsmitteln.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem im zweiten Schritt die Lösung oder die Schmelze der
Siliconabmischung SA über eine Elektrode zu einer
Gegenelektrode geleitet wird, wobei die Elektrode
ausgewählt wird aus Kanüle oder poröser Oberfläche, durch die die Polymerlösung oder Schmelze austritt,
einer Walze oder einem Draht, worauf kontinuierlich ein Film der Polymerlösung oder Schmelze aufgebracht wird oder Oberfläche der Polymerlösung oder Schmelze, die sich in einem Reservoir befindet.
9. Vliese aus thermoplastischem Siliconelastomer Sl,
herstellbar nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 8.
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