DE1097134B - Zu selbstklebenden Elastomeren haertbare borhaltige Organopolysiloxanmassen - Google Patents

Description

• Zu selbstklebenden Elastomeren härtbare borhaltige Organopolysiloxanmassen Es besteht ein großer Bedarf an Organopolysiloxanelastomeren mit selbstklebenden Eigenschaften zur Herstellung von Isolierbändern und Schichtstoffen. Ferner sucht man seit langem eine zu Elastomeren härtbare Organopolysiloxanmasse, die im ungehärteten wie im gehärteten Zustand in befriedigender Weise an Organopolysiloxanelastomeren oder an Metall-, organischen Kunststoff-, Holz- und Textiloberflächen haftet. Die Herstellung selbstklebender Organopolysiloxanisolierbänder erfolgte bis jetzt meist in der Weise, daß man zu Elastomeren härtbare Organopolysiloxanmassen durch Walzen, Streichen oder Tränken auf ein entsprechendes Trägermaterial brachte und anschließend nur zum Teil härtete. Dabei blieb ein Rest von Klebrigkeit zurück, der für viele Zwecke ausreichend war. Ein Nachteil ist aber die geringe Lagerfähigkeit solcher Produkte, da der Rest von Klebrigkeit bei einer Lagerung bei Raumtemperatur innerhalb von wenigen Wochen verlorengeht.
• Außerdem war es nicht möglich, selbstklebende Organopolysiloxanisolierbänder nach dieser Methode ohne Trägermaterial herzustellen.
• Ein weiterer Nachteil dieser Methode ist, daß die Isolierbänder vor der endgültigen Härtung eine verhältnismäßig schlechte Haftfestigkeit auf Organopolysiloxanelastomeren, Metall, organischem Kunststoff undTextilien zeigen.
• Es war bekannt, daß bei der Kondensation von im wesentlichen diorganosubstituierten Polysiloxanen mit Borsäurealkylestern oder mit Borsäuren Produkte entstehen, die sehr stark selbstklebende Oberflächen aufweisen. Die Produkte kommen unter der Bezeichnung >+bouncing puttya in den Handel. Der )>bouncing puttyc oder Hüpfkitt hat ungewöhnliche Eigenschaften; er ist eine Flüssigkeit, die bei rascher Druckbeanspruchung Rückprallelastizität zeigt. Er besitzt jedoch nicht die Eigenschaften von gehärteten Elastomeren; er zeigt nämlich bei Beanspruchung auf Zug keine Kohäsion und ist daher ungeeignet für Verwendungszwecke, die ein echtes Elastomeres erfordern. Es ist auch bereits ein Verfahren bekanntgeworden, wonach dem erhitzten Gemisch von Dimethylpolysiloxangel, bekannten Füllstoffen und Härtungsbeschleuniger vor der völligen Aushärtung Borsäureester zugesetzt werden und diese Masse unter weiterer Wärmeanwendung ausgehärtet wird. Es ist jedoch nicht möglich, solche Mischungen z. B. mit 2,4-Dichlorbenzoylperoxyd drucklos in kurzer Zeit zu härten, was bei der Herstellung trägerloser selbstklebender dünner Isolierbänder unbedingt erforderlich wäre. Wird nämlich die Härtungstemperatur höher gewählt als 150"C, was für diese drucklose Härtung unbedingt erforderlich ist, so gehen die selbstklebenden Eigenschaften des Elastomeren verloren. Die fertigen Elastomeren zeigen außerdem eine höhere bleibende Verformung und eine erheblich schlechtere Hitzebeständigkeit als die üblichen Organopolysiloxanelastomeren.
• Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die in an sich bekannter Weise zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanmassen hervorragende selbstklebende Eigenschaften besitzen und die obengenannten Nachteile nicht aufweisen, wenn sie 10 bis 100 Gewichtsprozent, berechnet auf Organopolysiloxan, an Bornitrid enthalten.
• Je nach der angewandten Bornitridmenge kann man die Klebkraft der Mischung einstellen. So entwickeln sich bei Zusatz von etwa 15 Gewichtsprozent klebrige Eigenschaften erst beim Erwärmen, während oberhalb 50 Gewichtsprozent bereits bei Raumtemperatur Klebkraft auftritt.
• Beliebige Füllstoffe und Härter sowie jedes beliebige, zur Herstellung von Elastomeren geeignete Organopolysiloxan können in den erfindungsgemäßen Massen anwesend sein. Beispiele geeigneter Organopolysiloxane sind, gegebenenfalls halogenierte, kohlenwasserstoffsubstituierte Polysiloxane, wie Dimethyl-, Diäthyl-, Octadecylmethyl-Polysiloxane, Phenylmethyl-, Trifluorpropylmethyl-, a,a,a-Trifluortoluylmethyl-, Vinylmethyl-, Cyclohexylmethyl-, Äthylmethyl-, Chlormethylmethylsiloxane und Mischpolymere, beispielsweise von Dimethyl- und Diphenylsiloxan, Dimethyl- und Methylvinylsiloxan, Dimethyl- und Toluylmethylsiloxan. Selbstverständlich können die Elastomeren auch Monoorganosilcxaneinheiten der allgemeinen Formel SiO1,5 und Triorganosiloxaneinheiten der allgemeinenFormelR3SiOl,2, worin R einer der vorgenannten Reste ist, neben SiO2-Einheiten enthalten. Vorzugsweise sind diese Einheiten in einer Menge von weniger als 0,1 Molprozent vorhanden.
• Als Beispiele geeigneter Füllstoffe seien genannt: Titandioxyd, Zinkoxyd, Kieselsäurefüllstoffe, wie Diatomeenerde, gemahlener Quarz, unter Erhaltung der Struktur entwässerte Kieselsäurehydrogele, pyrogen in der Gasphase gewonnene Kieselsäure, Kieselsäurexer.ogele, Gasruß, Tonerde, Glasfasern, Glasstaub, Ton, Eisenoxyd, sowie organische Stoffe, wie Kork, organische Harze, Polytetrafluoräthylen und Kupferphthalocyanin.
• Gegebenenfalls kann jeder dieser Füllstoffe, insbesondere die Kieselsäurefüllstoffe, mit Organosiliciumverbindungen modifiziert sein und an seiner Oberfläche durch Si -0-Bindungen gebundene Organosilylgruppen aufweisen.
• Die Härtung der vorzugsweise auf Folien verarbeitbaren Massen kann auf jede für die Herstellung von Organosiliciumelastomeren geeignete Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, daß man sie unter den üblichen Bedingungen mit organischen Peroxyden, wie Benzoyl-, Dichlorbenzoyl- und Ditertiärbutylperoxyd, erhitzt, oder mit Polyalkylkieselsäureestern oder Methylwasserstoffsiloxan und Carbonsäuresalzen, wie Bleioctoat, Dibutylzinndilaurat, Zinnoctoat, Eisennaphthenat, vermischt.
• Die Härtung kann aber auch mittels starker Bestrahlung, beispielsweise durch eine Van-de-Graff-Maschine oder eine Kobalt-60-Quelle, erfolgen.
• Gegebenenfalls können noch andere, bei Organopolysiloxanelastomeren allgemein übliche Zusätze, wie Pigmente, Zusätze zur Verminderung der bleibenden Verformung, Oxydationsinhibitoren, mitverwendet werden.
• Polymeres, Füllstoff und Bornitrid werden in der üblichen Weise vermischt. Der Härter kann gleichzeitig dazugegeben werden, wenn er nicht bei Raumtemperatur reagiert. Bei den bei Raumtemperatur härtenden Zusammensetzungen wird der Härter erst bei Gebrauch zugesetzt.
• Die compoundierte, das Bornitrid enthaltende Masse kann dann auf jede geeignete Weise, wie durch Pressen oder Strangpressen, geformt werden, insbesondere zu einer Folie, und gehärtet werden. Die Härtungsbedingungen sind natürlich je nach dem angewandten Härter verschieden.
• Es wurde ferner gefunden, daß man mit Hilfe der erfindungsgemäßen Massen bessere Verklebungen borfreier Organopolysiloxanelastomerer mit Metall als bisher erhält. Die bis jetzt meist verwendeten Verfahren zur Verklebung von Organopolysiloxanelastomeren mit Metallen, und zwar Grundierung des Metalls mit einem Polyalkylsilikat und anschließendes Aushärten des Organopolysiloxanelastomeren auf das vorbehandelte Metall oder der Einsatz einer Zwischenschicht gemäß deutscher Patentschrift 970125 zeigten nämlich gewisse Nachteile. Die erstere Methode ließ sich nur dann mit Erfolg anwenden, wenn bei der Herstellung der Metallverklebung ein genügender Preßdruck angewandt werden konnte. Sie eignete sich deshalb nicht zur Herstellung von Walzenbelägen, weil hier nur geringe Preßdrucke zur Anwendung gelangen können. Die zweite Methode hat den Nachteil, daß die verwendete Zwischenschicht eine geringere Festigkeit als die besten bis jetzt entwickelien Organopolysiloxanelastomeren hat, daß also bei besonderer Beanspruchung nicht der Elastomerenbelag auf der Walze, sondern die Zwischenschicht zerstört wurde. Es wurde gefunden, daß man bei Verwendung einer Zwischenschicht aus den erfindungsgemäßen selbst- klebenden Massen auch bei niedrigen Preßdrucken eine gute Verbindung erzielt, wenn das Metall vorher mit Polyäthylsilikat grundiert war, und daß diese Zwischenschicht eine hervorragende mechanische Festigkeit aufweist.
• Eine weitere, noch nicht befriedigend gelöste Aufgabe war bis jetzt das Verbinden von Schichten aus Organopolysiloxanelastomeren miteinander und die Reparatur beschädigter Elastomerteile, z. B. die nachträgliche Reparatur mit Organopolysiloxanelastomeren isolierter Kabel. Es wurde gefunden, daß zwei gehärtete Organopolysiloxanelastomerstücke fest und unlösbar ohne Schwierigkeiten miteinander verbunden werden können, wenn man eine Zwischenschicht aus den erfindungsgemäß verwendeten Massen dazwischenlegt und anschließend unter leichtem Druck härtet. Die leichte Oberflächenklebrigkeit, die in diesem Falle an der Flickstelle auftritt, kann man durch Bepudern mit Talkum, Glimmermehl oder Kieselsäurepulver ohne weiteres beseitigen.
• Wegen ihrer ausgezeichneten Haftung auf den Oberflächen der verschiedenen Werkstoffe lassen sich die erfindungsgemäß verwendeten Massen mit Vorteil als Unterfütterung von dentalen Prothesen, insbesondere aus Acrylatharzen, einsetzen.
• Beispiel 1 100 g eines Dimethylpolysiloxans, hergestellt durch Kondensation von Octamethylcyclotetrasiloxan mit KOH, werden erfindungsgemäß mit 40 g Bornitrid und ferner mit 5 g tert.-Butylperbenzoat auf einem Walzwerk vermahlen.
• Wird diese Mischung anschließend in einer hydraulischen Presse zu einer Folie von 1 mm Stärke verpreßt und durch 10 Minuten langes Erhitzen auf 1500 C gehärtet, so besitzt die Folie selbstklebende Eigenschaften.
• Man kann z. B. diese Folie um einen leicht mit Vaseline eingefetteten Metalldorn unter leichtem Zug wickeln und erhält auf diese Weise einen Organopolysiloxanelastomerschlauch, der nach 5stündigem Nachhärten bei 150"C zu einer homogenen Masse verschweißt.
• Beispiel 2 Zu 100 g eines Dimethylpolysiloxans, hergestellt durch Kondensation von Octamethylcyclotetrasiloxan mit KOH, gibt man 20 g Quarzmehl und erfindungsgemäß 50 g Bornitrid. Diese Masse wird anschließend mit 2 g eines Gemisches von Bleioctoat und Hexaäthoxydisiloxan im Verhältnis 1: 1 gemischt und auf dem Walzwerk zu einer Folie von 4 mm Stärke gezogen.
• Diese Folie härtet bei Raumtemperatur in 4 Stunden.
• Aus dieser Folie können Dichtungsringe ausgestanzt werden, die durch einfaches Aufpressen auf einen metallischen Dichtungssitz mit der Hand auf diesem von selbst fest kleben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zu selbstklebenden Elastomeren nach an sich bekannten Verfahren härtbare Masse auf Basis von Organopolysiloxanen und Borverbindungen, enthaltend als Borverbindung Bornitrid.