DE2754795A1

DE2754795A1 - Bei raumtemperatur haertende silikon-zusammensetzungen mit guter waermedaemmung

Info

Publication number: DE2754795A1
Application number: DE19772754795
Authority: DE
Inventors: Jun Alfred Herbert Smith
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-12-13
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: GB1590814A; JPS6115099B2; US4131589A; FR2373584B1; JPS5374560A; FR2373584A1

Description

Bei Raumtemperatur härtende Silikon-Zusammensetzungen mit guter Wärmedämmung

Die vorliegende Erfindung betrifft Silikonkautschuk-Zusammensetzungen mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit; sie betrifft insbesondere eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzung mit niedriger Wasserdampf durchgangsrate .

Silikonzusammensetzungen und speziell bei Raumtemperatur vulkanisierbare Si]ikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen sind allgemein bekannt. Solche Zusammensetzungen bestehen normalerweise aus einem silanolendständigen, linearen Diorganopolysiloxanpolymer, einem Füllstoff, einem funktionalen Silan-Vernetzungsmittel und einem Katalysator. Selbstverständlich können andere wünschenswerte Bestandteile dieser Grundzusammensetzung beigemengt werden. Die fertige Zusammensetzung, die in wasserfreiem Zustand zubereitet und mit allen darin enthaltenen Bestandteilen in wasserfreiem Zustand gelagert wird, wird für den jeweiligen Anwendungszweck, z.B. für die Herstellung von Dichtungen, einfach auf eine

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Oberfläche aufgebracht, und in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit härtet dann die Silikonzusammensetzung zu einem Silikonelastomer. Solche Zusammensetzungen werden für vielerlei Zweck eingesetzt, z.B. für an Ort und Stelle gebildete Dichtungen, finden jedoch ihre häufigste Anwendung bei der Herstellung von Abdichtungen und insbesondere bei der Abdichtung von Fensterscheiben sowie anderen keramischen Oberflächen. Diese bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen haften recht gut an den meisten Unterlagen und härten zu einem Silikonelastomer, welches eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegenüber dem Ozon in der Luft und gegenüber ultravioletten Strahlen aufweist, welche normalerweise andere herkömmliche Dichtmaterialien zerstören. Außerdem haften solche bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen nicht nur an den meisten Unterlagen, sondern besitzen auch die erwünschte Dehnungsfestigkeit und einen Reißmodul zusätzlich zu ihren anderen Eigenschaften, so daß sie ihre Haftfähigkeit als Dichtungsmasse an Fensterscheiben von so niedrigen Temperaturen wie -50⁰C (-60⁰F) bis zu so hohen Temperaturen wie 150⁰C (300⁰F) oder darüber beibehalten; d.h., solche Silikon-Dichtmaterialien bewahren ihre schützenden Eigenschaften selbst bei übermäßig niedrigen und übermäßig hohen Temperaturen.

Vor kurzem hat die Bauindustrie als Neuheit anstelle der bekannten Thermopane-Fenster isolierte Glasfenster eingeführt. Thermopane-Fenster sind solche, bei denen zwei Glasscheiben entlang ihrer Kanten miteinander verbünden sind, die eine Luftschicht zwischen sich aufweisen, aus welcher alle Feuchtigkeit entfernt worden ist; das dabei entstandene Doppelfenster oder Thermopane-Fenster zeigt eine außerordentlich gute Isolierung gegen den Durchgang von Wärmeenergie. Solche Thermopane-Fenster sind jedoch außerordentlich teuer bei der Herstellung, da alle Kanten der beiden Scheiben gegeneinander abgedichtet werden müssen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in den Luftraum zwischen den beiden Fensterscheiben zu verhindern.

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Deshalb wurden jetzt als Neuheit thermisch isolierte Fensterscheiben eingeführt, d.h. Isolierglas. Bei der Herstellung solcher Isolierglasfenster werden zwei Fensterscheiben genommen und an ihren Kanten mittels eines Dichtungsmaterials gegeneinander abgedichtet, welches z.B. ein Polysulfid-Dichtungsmittel sein kann. Die Fensterscheiben werden dann in einem Gebäude und insbesondere einem Hochhaus installiert und werden gegen den Fensterrahmen mit Hilfe dieses Polysulfid-Dichtmaterials abgedichtet. Unglücklicherweise hat sich gezeigt, daß solche Isolierglaskonstruktionen bei Verwendung herkömmlicher Dichtmaterialien mehr Feuchtigkeit durch das Dichtmaterial in den Luftraum zwischen den Fensterscheiben eindringen lassen, als erwünscht ist. Infolgedessen dringt zu viel Feuchtigkeit durch das Dichtmittel in den Luftraum zwischen den beiden Fensterscheiben, und das Fenster neigt infolge der Feuchtigkeitspartikel in dem Luftraum, die sich an den Scheiben kondensieren, zu Nebelbildung. Diese Erscheinung wurde sogar dann beobachtet, wenn herkömmliche Einkomponenten- oder Zweikomponenten-Zusammensetzungen aus bei Raumtemperatur vulkanisierbarem Silikonkautschuk als Dichtmaterialien verwendet wurden.

Ein Versuch zur Lösung dieses Problems bestand darin, als unterstes Dichtmaterial in den Ecken solcher Isolierglasscheiben Butylband zu verwenden, das eine geringe Wasserdampfdurchtrittsrate aufweist, da in diesen Butylbändern Mikrosiebe oder Silikagel eingelagert sind; über diesem Butylband wird dann das herkömmliche Dichtmaterial aufgetragen, um die Isolierglasscheibe von der zweiten oder dritten Glasscheibe zu trennen. Leider bewirkten solche herkömmlichen Silikondichtmaterialien oder andere herkömmliche Dichtmaterialien, selbst zusammen mit dem Butylband und mit dem Trocknungsmittel im Zwischenraum,· über welchem das Dichtmaterial angebracht wurde, immer noch unerwünscht hohe Wasserdampf durchtrittsraten. Infolgedessen neigen in vielen Fällen diese

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Isolierglaskonstruktionen zu Nebelbildung, wenn die Bauteile bei Temperaturen von -50⁰C (-60⁰F) bis 66⁰C (150⁰F) getestet werden. Hinzu kommt, daß die Verwendung von Silikagel zusammen mit dem Butylband und dem herkömmlichen Dichtmittel die Kosten der Herstellung von Isolierglas unnötig erhöht. Deshalb besteht ein dringender Bedarf an einem Silikondichtmaterial, welches eine beträchtlich geringere Wasserdampfdurchtrittsrate aufweist als herkömmliche Silikondichtmittel deren Wasserdampfdurchtrittsrate

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im Bereich von 40 bis 50 g pro m in 24 Stunden liegt bei einer Schichtdicke des Silikonmaterials von 1,5 bis 1,9 mm (60 bis 75 mills). Silikondichtmaterialien mit niedriger Wasserdampfdurchtrittsrate sind erwünscht, die über Butylband mit Mikrosieben oder Silikagel zur Herstellung Isolierglasscheiben verwendet werden können, die dem Durchtritt von Feuchtigkeit in die Luftschicht zwischen den Glasscheiben widerstehen und es gestatten, daß die Isolierglasfenster auch bei übermäßig tiefen Temperaturen ohne Schleierbildung funktionieren. Solche Glasfenster wären dann in der Lage, die oben erwähnten Testzyklen zu überstehen, bei welchen die Isolierglasscheiben bei Temperaturen zwischen -50⁰C bis 66⁰C (-6O⁰F bis 150⁰F) getestet werden.

Bei der vorteilhaftesten Ausführungsform solcher Isolierglaskonstruktionen könnte ein solches Silikondichtmaterial mit geringer Wasserdampfdurchtrittsrate über Butylband mit Trocknungsmitteln aufgetragen und dann könnte die Isolierglasscheibe, wiederum mit solch einem Silikondichtmaterial mit niedriger Wasserdampfdurchtrittsrate, gegen den Fensterrahmen abgedichtet werden, sodaß eine Isolierglaskonstruktion entstehen würde, deren Kosten erheblich unter denen von Thermopane-Fenstern liegen würde, die jedoch ebensogut funktionieren würde wie die Thermopane-Fenster, ohne übermäßigen Durchtritt von Wasserdampf aus der Atmosphäre in den Luftraum zwischen den Glasscheiben der Isolierglaseinheit zuzulassen; solche Isolierglaseinheiten würden bei tiefen Temperaturen nicht beschlagen, und die Sicht durch diese Scheiben wäre nicht

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beeinträchtigt, im Gegensatz zu einigen herkömmlichen Isolierglasscheiben. Bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Zweikomponentenzusammensetzungen, welche diese Eigenschaften aufweisen, sind in der am gleichen Tage eingereichten deutschen Patentanmeldung beschrieben, für die die Priorität der US-Patentanmeldung Serial Nr. 750 061 vom 13. Dez. 1976 beansprucht ist.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Silikondichtmaterial bereit, welches eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und eine niedrige Wasserdampfdurchtrittsrate aufweist, wenn man es mit anderen Dichtmaterialien vergleicht, welche eine niedrige Wasserdampfdurchtrittsrate zeigen mögen, jedoch keine gute Witterungsbeständigkeit besitzen und und ihre Festigkeit nach wenigen Jahren verlieren.

Zweikomponentenzusammensetzungen haben zwar gegenüber Einkomponentenzusammensetzungen den Vorteil, daß sie schneller härten und zur Tiefprofilhärtung befähigt sind, jedoch haben sie andererseits mehrere Nachteile gegenüber Einkomponentenzusammensetzungen. Da bei diesen bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen alle erforderlichen Bestandteile bereits vermischt sind, braucht man keine Misch- oder Auftragevorrichtungen, pm die Zusammensetzung auf eine Unterlage aufzubringen. Diese bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikon-Einkomponentenzusammensetzungen können also überall dort aufgetragen werden, wo das Isolierglas verwendet werden soll, oder können dazu verwendet werden, eine dritte Fensterscheibe auf die bereits vorhandenen zwei Fensterscheiben in der Isolierglaskonstruktion aufzukitten.

Andererseits haben Einkomponentensysteme den Nachteil, daß sie in manchen Fällen langsamer härten als die entsprechenden Zweikomponentensysteme gemäß der oben genannten Patentanmeldung. Da

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aber, wie bereits gesagt wurde, bei diesen Systemen alle Bestandteile in dem Auftragsbehälter vorgemischt sind, besteht kein Bedarf an einer Mischapparatur. Die Zusammensetzung hat keine Hohlräume und weist auch keine Blasen auf, die bei den Zweikomponentensystemen auftreten können, wenn diese gemischt werden. Die Einkomponentensysteme sind deshalb viel leichter aufzutragen als die Zweikomponentensysteme. Eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silkikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzuny mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit, die an Ort und Stelle aufgetragen werden kann, um Isolierglasfenster herzustellen oder zu reparieren_;ist deshalb ein großer Fortschritt.

Die bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Zusainmonsetzung mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit besteht aus a) 100 Gewichtsteilen eines silanolendständigen Diorganopolysiloxans mit einer Viskosität von 100 bis 500 000 Centipoise bei 25°C wobei die organischen Reste dieses Polysiloxans aus einwertigen Kohlenwasserstoffresten oder halogenierten einwertigen Kohlenwasserstoffresten bestehen, (b) 75 bis 150 Gewichtsteilen Glimmer, der als Dampfsperre-Füllstoff dient und bis zu 30% seines Gewichts durch Talk ersetzt sein kann, (c) 1 bis 15 Gewichtsteilen eines Silans oder Siloxans, deren Funktionalitäten aus Alkoxy-, Acyloxy-, Amin-, Amid-, Ketoximino-, oder tert.-Alkoxy-Funktionalitäten bestehen, und (d) 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Katalysators. Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Erzeugung eines Silikonelastomers aus der vorstehend genannten Zusammensetzung bereit, bei welchem diese Zusammensetzung einfach auf eine Unterlage aufgetragen und in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit härten gelassen wird.

Vorzugsweise besteht der Dampf sperre-Füllstoff zu 100¥, aus Glimmer, jedoch kann dieser, wie bereits erwähnt wurde, bis zu 30% durch Talk ersetzt werden. Es ist dieser Glimmer-Füllstoff welcher, ob naß gemahlen oder trocken gemahlen, der erfindungsgemäßen Silikonzusammensetzung die gewünschte Eigenschaft verleiht,

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yegenüber Wasserdampfdurchtritt durch das Silikonelastomer in dessen gehärtetem Zustand oder in manchen Fällen sogar in dessen ungehärtetem Zustand beständig zu sein. Der als Wasserdampfsperre-Füllstoff verwendete Glimmer oder Talk kann eine Teilchengröße von 0,28 mm bis herunter zu weniger als einem Hundertstel Millimeter (50 bis 4000 mesh) haben. Zusätzlich zu diesem Glimmerund gegebenenfalls Talk-Füllstoff können in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch noch 5 bis 30 Gewichtsteile eines verstärkenden Füllstoffs verwendet werden, wie z.B. gebrannte Kieselsäure, gefällte Kieselsäure, oder Streckmittel, wie Zinkoxid, Diatome^enerde usw.. In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben diese zusätzlichen Füllstoffe die einzige Aufgabe, den Dichtmaterialien die nötige Steife gegen Durchhängen zu verleihen, damit das Dichtmaterial, wenn es auf eine senkrechte Unterlage aufgebracht wird, genügend lange an Ort und Stelle bleibt, bis es zu einem Silikonelastomer ausgehärtet ist, ohne von der Anwendungsstelle wegzufließen.

Auch alle anderen bekannten Additive für bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen können den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zugesetzt werden, solange sie nicht die Wirkung des Glimmer-Füllstoffs beeinträchtigen. Fast alle bekannten Zusätze sind hier geeignet. Im Falle der Beimengung solcher weiterer Zusätze ist jedoch deren Menge so zu begrenzen, daß die Zusammensetzung nicht mit Füllstoffen überladen ist.

Die Vernetzungsmittel und der Katalysator sind ebenfalls bekannte Bestandteile, die in Silikonkautschuk-Zusammensetzungen angewandt werden können und für solche Systeme geeignet sind. Im Falle der Verwendung eines Silans mit Alkoxyfunktionalität als Vernetzungsmittel wird als Katalysator vorzugsweise ein Titanchelat allein oder in Kombination mit einem Metallsalz einer Karbonsäure verwendet.

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Grundlage der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines Glimmer-Füllstoffs innerhalb der oben genannten Teilchengrößenbeschränkungen und -bedingungen, und gegebenenfalls von Talk in einem beliebigen, bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Einkomponenten-Silikonkautschuk; durch diesen Füllstoff wird die Zusammensetzung widerstandsfähig gegen den Durchgang von Wasserdampf. Der Glimmer-Füllstoff und der gegebenenfalls verwendete Talk-Füllstoff können behandelt oder unbehandelt sein. Die zusätzlichen Füllstoffe, wie z.B. gebrannte Kieselsäure oder gefällte Kieselsäure, sofern diese verwendet werden, sind vorzugsweise vorbehandelt, da eine solche Behandlung gewährleistet, daß die Viskosität der Zusammensetzung nicht unerwünscht hoch wird. Die Vorzüge von behandelter gebrannter Kieselsäure oder gefällter Kieselsäure bestehen darin, daß sie in den Zusammensetzungen verwendet werden können, ohne deren Viskosität übermäßig zu erhöhen, und daß sie das Durchhängen verhindern und zugleich den gehärteten Zusammensetzungen eine gute Reißfestigkeit verleihen. Normalerweise werden solche gebrannten Kieselerden oder gefällten Kieselerden mit Cyclosiloxanen behandelt. In jedem Falle können unbehandelte gebrannte Kieseläure oder gefällte Kieselsäure in geringeren Mengen verwendet werden, als dies für die behandelten Füllstoffe zutrifft, um der Zusammensetzung die gewünschte Beständigkeit gegen Durchhängen zu verleihen, ohne notwendigerweise die Reißfestigkeit des gehärteten Elastomers zu erhöhen.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich beschrieben:

Das als Grundmaterial verwendete silanolendständige Diorganopolysiloxanpolymer mit einer Viskosität von 100 bis 500 000 Zentipoise bei 25°C ist ein bekannter Bestandteil von bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen. Die organischen Reste können einwertige Kohlenwasserstoffreste und halogenierte einwertige Kohlenwasserstoffreste sein wie z.B. Alkylreste, Methyl, Äthyl und andere Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen; Alkenylreste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl,Allyl; einkernige Arylreste, wie Phenyl, Methylpehnyl,

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Äthylphenyl usw.; Cycloalkylreste, wie Cyclohexyl, Cycloheptyl usw., und Fluoralkylreste, wie 3,3,3-Trifluoropropyl. Vorzugsweise sind solche organischen Reste Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylreste, Vinylreste und Fluoroalkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Im allgemeinen können solche linearen Diorganopolysiloxanpolymere einen geringen Gehalt an Triorganosiloxy-Endgruppen im Polymer in einer Menge von bis zu 10 Gewichtsprozent des Polymers haben, und sie können auch einige trifunktionale Siloxyeinheiten im Polymer aufweiser, wobei die Gesamtmenge an Monofunktionalität und Trifunktionalität 10 Gewichtsprozent nicht überschreiten soll. Ganz besonders bevorzugt sind silanol-endständige, lineare Diorganopolysiloxanpolymere mit der Formel

I
HO . SiO , . H

• -n

In dieser Formel sind die R-Reste Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Reste, Vinyl-Reste oder Fluoroalkyl-Reste und sie können gleich oder voneinander verschieden sein, und η variiert von 150 bis 1500. Wie gesagt, hat das Polymer vorzugsweise die vorstehende Formel, jedoch muß ein silanolendständiges Diorganopolysiloxanpolymer nicht streng unter diese Formel fallen und kann eine bestimmte Menge an monofunktionalen Siloxy-Einheiten und eine bestimmte Menge an trifunktionalen Siloxy-Einheiten aufweisen, welche höchstens 10 Gewichtsprozent des Polymers ausmachen. Zu beachten ist, daß ein solches Polymer nicht aus einer einzigen Polymerart bestehen muß, sondern auch ein Gemisch aus verschiedenen linearen Diorganopolysiloxanpolymeren sein kann, welche silanolendständig sind, solange das Gemisch aus diesen Polymeren eine Viskosität zwischen 100 und 500 000 bei 25°C hat. Solche silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymere sind als notwendige Bestandteile oder Grundkomponenten für bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammen-

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Setzungen und bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Zweikomponentenzusammensetzungen bekannt. Solche silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymere können nach zwei hauptsächlichen Verfahren gewonnen werden. Bei dem einen Verfahren werden Cyclotetrasiloxane in Gegenwart einer geringen Menge eines Kettenunterbrechers, wie z.B. Hexamethyldisilo*an und in Gegenwart von 50 bis 500 p.p.m. eines Alkalimetallhydroxyds ins Gleichgewicht gebracht, und bei diesem Vorgang werden hochviskose Polymere mit einer Viskosität von 500 000 bis 200 000 Centipoise erzeugt. Durch die dabei entstehenden triorganosiloxyendständigen Diorganopolysiloxanpolymeren wird dann Dampf durchgeblasen, um die Polymerketten zu zerreissen, und als Ergebnis werden silanolendständige lineare Diorganopolysiloxanpolymere in einem Viskositätsbereich erhalten, der für die vorliegende Erfindung geeignet ist.

Bei einem anderen Verfahren, das vorzugsweise für die Gewinnung von niederviskosen silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymeren mit niedrigem Molekulargewicht angewandt wird, wird ein Hydrolysat von Diorganodichlorosilanen mit geeigneten Mengen an Cyclotetrasiloxanen vermischt, und dieses Gemisch wird in Gegenwart einer sehr schwachen Säure, wie z.B. mit Schwefelsäure behandeltem Ton (z.B. das Produkt Filtrol der Filtrol Corp., Los Angeles) oder in Gegenwart einer schwachen Säure selbst, wie Toluolsulfonsäure ins Gleichgewicht gebracht, wobei die gewünschten niedermolekularen und niederviskosen,silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymere erhalten werden. Verständlicherweise kann nach jedem dieser Verfahren und insbesondere nach dem zweiten Verfahren eine geringe Menge an monofunktionalen und trifunktionalen Siloxy-Einheiten in dem Hydrolysat des Diorganodichlorosilans enthalten sein, und infolgedessen hat das nach der Gleichgewichtsreaktion gebildete Polymer bis zu 10% monofunktionale und trifunktionale Siloxy-Einheiten. Bei beiden vorstehend beschriebenen Verfahren wird, nachdem die Gleichgewichtsreaktion beendet ist oder ihr Maximum von etwa 85% erreicht hat, also nach Umwandlung

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von 85% der Cyclotetrasiloxane in das Polymer, die Gleichgewichtsreaktion gestoppt, die übriggebliebenen Cyclotetrasiloxane werden abdestilliert, und der Katalysator wird mit bekannten Mitteln neutralisiert. Das Polymer kann dann in einer anschließenden Verfahrensstufe mit Dampf gemäß der zuerst genannten Methode behandelt werden, wobei das silanolendständige Diorganopolysiloxanpolymer gebildet wird, oder kann einfach in der zweiten Verfahrensstufe verwendet werden, um die niedermolekularen silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymere zu bilden. Es ist wichtig, daß pro 100 Gewichtsteile des silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymers in dieses 75 bis 150 Gewichtsteile eines Dampfsperre-Füllstoffs eingearbeitet werden, nämlich Glimmer, der bis zu 30 Gewichtsprozent durch Talk ersetzt werden kann. Vorzugsweise werde 100 bis 150 Gewichtsteile dieses Dampfsperre-Füllstoffes verwendet. Zwar kann der Glimmer auch in Mengen verwendet werden, die außerhalb der oben angegebenen Bereiche liegen, jedoch hat, wenn dieser Dampfsperre-Füllstoff weniger als 75 Gewichtsteile des silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymers ausmacht, das fertige gehärtete Silikonelastomer keine ausreichend hohe Beständigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt. Andererseits wird, wenn mehr als 150 Gewichtsteile Glimmer verwendet werden, die Viskosität der Zusammensetzung für viele Anwendungstechniken zu hoch, insbesondere angesichts der Tatsache, daß solche bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen aus Auftragsgefäßen, wie z.B. Quetschtuben aufgetragen werden, und infolgedessen eine niedrige Viskosität des Endprodukts erwünscht ist. Der bevorzugste Bereich für den Glimmer-Gehalt liegt, wie bereits erwähnt wurde, bei 100 bis 150 Gewichtsteilen, weil sich herausgestellt hat, daß mit diesem bevorzugten Bereich die besten Ergebnisse hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen erzielt werden.

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Es kann sowohl naßgemahlener als auch trockengemahlener Glimmer verwendet werden, und dieser Glimmer hat vorzugsweise eine Teilchengröße von etwa 0,28 bis 1/100 mm (50 bis 4000 mesh). Die Teilchengröße des Glimmers in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist jedoch nicht kritisch; der einzige kritische Punkt ist, daß so viel Glimmer in den bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen enthalten ist, um die erwünschte Beständigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt zu gewährleisten. Der Glimmer kann auch behandelt oder unbehandelt sein. Der einzige Unterschied bei der Verwendung von behandeltem Glimmer und behandeltem Talk ist der, daß mehr Glimmer oder Talk den Zusammensetzungen zugesetzt werden kann, ohne deren Viskotität zu erhöhen, wie dies der Fall ist bei der Verwendung von unbehandeltem Glimmer oder Talk.

Die Stoffe, mit denen Glimmer oder Talk behandelt werden können, sind vorzugsweise Cyclosiloxane oder organische Fettsäuren, wie z.B. Stearinsäure, die dem Glimmer oder Talk ein gewisses Maß an Hydrophobizität verleihen und dazu führen, daß diese beiden Füllstoffe die Viskosität der Zusammensetzungen nicht übermäßig erhöhen. Außerdem besteht der Dampfsperre-Füllstoff vorzugsweise zu 100% aus naßgemahlenem Glimmer oder trockengemahlenem Glimmer. Um Kosten zu sparen, können in gewissen Situationen bis zu 30 Gewichtsprozent des Glimmers durch Talk ersetzt werden. Zusammen mit diesem Dampfsperre-Füllstoff können in vorteilhafter Weise in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen 5 bis 30 und vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsteile eines verstärkenden oder streckenden Füllstoffs verwendet werden, um die ungehärtete Zusammensetzung so zu verändern, daß kein Durchängen eintritt. Ein Zusatz an diesen traditionellen Verstärkungs- und Streckmitteln ist ist jedoch nicht ungedingt erforderlich; er ist nur erwünscht, um ein Durchhängen zu verhindern, wie es der Fall ist, wenn solche Füllstoffe nicht verwendet werden. Zu beachten ist jedenfalls, daß solche traditionellen Verstärkungs- und Streckmittel für Silikonkautschuk-

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Zusammensetzungen deren Beständigkeit gegen Wasserdampf-Durchtritt nicht verbessern. Wie die späteren Beispiele zeigen werden, haben solche Silikon-Zusammensetzungen, in denen diese Verstärkungsund Streckmittel verwendet werden, nur eine geringe Beständigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt. Die vorstehenden Gewichtsangaben für die Verwendung von Verstärkungs- oder Streckmitteln in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind bezogen auf 100 Gewichtsteile des silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymers. Die bekanntesten Verstärkungsmittel sind natürlich gebrannte Kieselsäure und gefällte Kieselsäure. Die Streckmittel Tür Silikonkautschuk-Zusammensetzungen sind ebenfalls bekannt und sind vorzugsweise Titandioxyd, Eisenoxyd, Aluminiumoxyd, sowie die sogenannten inerten Füllstoffe, zu denen unter anderem Diatomeen-Erde, Calziumcarbonat und Quartz, sowie Aluminiumsilikat, Zinkoxyd, Zirconiumsilikat, Bariumsulfat, Zinksulfat und feinteilige Kieselerde mit oberflächengebundenen Alkoxygruppen gehören. Solche Füllstoffe können behandelt oder unbehandelt sein, und sie sind vorzugsweise behandelt, so daß sie die Viskosität der ungehärteten Zusammensetzungen nicht übermäßig erhöhen und auch deren Fließverhalten besser beeinflussen. Die Stoffe, mit denen solche Füllmittel und insbesondere die Verstärkungsmittel behandelt werden können, sind bekannt und bestehen z.B. aus flüssigen Siloxanen, Silazanen und Cyclosilazanen in Verbindung mit Hydroxylaminen.

Ein anderer grundlegender Bestandteil der bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikon-Einkomponentenzusammensetzung besteht aus 1-15 Gewichtsteilen auf 100 Teile silanolendständiges Diorganopolysiloxan eines Silans oder Siloxans mit Alkoxyfunktionalität, Acyloxyfunktionalität, Aminfunktionalität, Amidfunktionalität, tert. Alkoxyfunktionalität oder Ketoximinofunktionalität.Alle diese Vernetzungsmittel mit den genannten Funktionalitäten sind bekannt.

Mit der vorliegenden Erfindung werden alle bekannten, bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzu-

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sammensetzungen beansprucht, welche Glimmer in den genannten Mengen enthalten, und in denen das Vernetzungsmittel, ob es nun ein Silan oder Siloxan ist, irgendeine Funktionalität hat(die oben genannten Funktionalitäten stellen nur Beispiele dar), wobei der Katalysator für Silanfunktionalität -Vernetzungsmittel jeder geeignete Katalysator sein kann.

Das bevorzugte Vernetzungsmittel ist demnach ein Silan mit der Formel

R¹ Si (OR²J₃

in welcher R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Rest, Alkenyl-Rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder

Fluoroalkyl-Rest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Die Verwendung solcher Silane mit Alkoxy-Funktionalität zusammen mit einem silanolendständigen Diorganopolysiloxan zum Zwecke der Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponenten Zusammensetzung ist allgemein bekannt, z.B. aus der US-PS 3,708,467. Verfahren zur Herstellung solcher Silan-Vernetzungsmittel mit Alkoxy-Funktionalität sind ebenfalls bekannt, beispielsweise aus der vorstehend genannten US-Patentschrift. Der im Zusammenhang mit solchen Zusammensetzungen verwendete Katalysator ist vorzugsweise ein Titanchelat (US-PS 3,708,467). Ein solcher Katalysator und insbesondere der Titanchelat-Katalysator macht vorzugsweise 0,01 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile silanolendständiges Diorganopolysiloxanpolymer aus. Gewünschtenfalls kann auch das Metallsalz einer Karbonsäure, wobei das Metall irgendeines der Metalle von Blei bis Mangan im Periodischen System der Elemente ist, als Katalysator für solche Silane mit Alkoxy-Funktionalität zur Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzung verwendet werden, obgleich solche Metallsalze von Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren nicht so wirksam bei der Härtung der Zusammensetzung sind wie der oben genannte Titanchelat-

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Katalysator. Außerdem ist zu beachten, daß nicht alle Metalle von Blei bis Mangan in Form ihrer Metallsalze von Karbonsäuren wirksame Katalysatoren sind, jedoch trifft dies für die meisten Metallsalze zu. Anstelle eines Silan-Vernetzungsmittels mit Alkoxy-Funktionalität kann für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch ein Silan mit Acyloxy-Funktionalität mit der Formel

R³Si (OOCR⁴)₃

verwendet werden, in welcher R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Rest, Alkenyl-Rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Fluoroalkyl-Rest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und

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R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Die Silan-Vernetzungsmittel mit Acyloxy-Funktionalität sind zur Verwendung bei der Herstellung von bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen bekannt, beispielsweise aus der US-PS 3,701,753 und US-PS 3,872 054.

Die Herstellung und Anwendung solcher Silane mit Acyloxy-Funktionalität ist ebenfalls aus den vorstehend genannten US-Patentschriften bekannt. Andere Silane, die als Vernetzungsmittel in den erfindungsgemäßen Einkomponentenzusammensetzungen verwendet werden können, sind z.B. Silane mit Amid-Funktionalität mit der Formel

R⁵ . R^ SiO.
n-b b 4-n

in welcher R ein Wasserstoffatom, Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Rest, η eine Zahl von mindestens 1 jedoch nicht mehr als 4, b ein positiver Wert von mindestens 3 und R ein Si-N-gebundener Carbonsäureamid-Rest mit Alkyl- und Aryl-Substituenten von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele für solche Silan- und Siloxan-Vernetzungsmittel mit Amid-Funktionalität sind in der US-PS 3,417,047 enthalten. Desgleichen ist die Herstellung und die Anwendung solcher Silane mit Amid-Funktionalität in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Ein-

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komponentenzusammensetzungen in dieser US-Patentschrift beschrieben.

Ein anderes Vernetzungsmittel, welches zur Herstellung der erfindungsgemäßen, bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen verwendet werden kann, ist ein Silan mit Ketox mino-Funktionalität mit der Formel

i C

= NO

R¹⁰-0

0 C

11

in welcher R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,

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R und R gleich oder voneinander verschieden sein können und Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, R ein Alkylen-Rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, R ein Alkyl-Rest mit 1 bis Kohlenstoffatomen, a eine ganze Zahl von 1 bis 3, d eine ganze Zahl von 1 bis 3, f eine ganze Zahl von 0 bis 2 und die Summe von a, d und f gleich 4 ist. Die Anwendung solcher Ketoximino-Vernetzungsmittel und ihre Herstellung sind in der US-PS 3.962.160 beschrieben. Deshalb wird auf die Herstellung solcher Silane mit Ketoximino-Funktionalität hier nicht weiter eingegangen.

Als Vernetzungsmittel kann auch ein Silan mit Amin-Funktionalität verwendet werden. Solche Silane haben die Formel

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Si

(N R

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R²⁰)

(z-t)

in welcher R ein Alkyl-Rest, Phenyl-Rest oder Fluoroalkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und R und R Wasserstoffatome, Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Reste sind, t die Zahl 1 oder 2 und ζ die Zahl 4 ist. Auch solche Silan-Vernetzungsmittel, d.h. ihre Herstellung und Anwendung in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen sind bekannt.

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Im Allgemeinen werden, wie bereits erwähnt wurde auf 100 Teile silanolendständiges Diorganopolysiloxanpolymer 1 bis 15 Gewichtsteile des Silan- oder Siloxan-Vernetzungsmittels und vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsteile des Vernetzungsmittels verwendet. Zweckrnäßigerweise werden zusammen mit solchen Silanen 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Katalysators der oben beschriebenen Art verwendet, wobei es bei den Silanen mit Alkoxy-Funktionalität empfehlenswert ist, einen Titanchelat-Katalysator zu verwenden, weil anderenfalls die Zusammensetzung in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit zu langsam härtet; in den übrigen Fällen kann man als Katalysator auch das Metallsalz einer Monocarbonsäure oder Dicarbonsäure verwendet werden, deren Metall eines der Metalle von Blei bis Mangan im Periodischen System der Elemente sein kann.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß nicht alle dieser Metallsalze wirksam sind, daß jedoch die meisten dieser Metallsalze von Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren erfindungsgemäß verwendet werden können, wie beispielsweise die Zinnsalze und insbesondere Dibutylzinndilaurat und Dibutylzinnoxyd. Eine solche Zusammensetzung mit den vorstehend beschriebenen Bestandteilen, d.h. den silanolendständigen Diorganopolysiloxanpolymer, einem Dampfsperre-Füllstoff, gegebenenfalls einem Verstärkungs- oder Streck-Füllstoff, einem Vernetzungsmittel und einem Katalysator wird, wenn sie einfach in wasserfreiem Zustand gemischt und in diesem Zustand abgepackt ist, zu einem Silikonelastomer härten, wenn ihre Bestandteile mit der Luftfeuchtigkeit in Berührung kommen, übrigens braucht das Vermengen der Komponenten nicht unter vollkommen wasserfreien Bedingungen zu erfolgen, da sich an den Mischvorgang eine Trocknung anschließt, bei welcher der größte Teil der Feuchtigkeit aus der Zusammensetzung entfernt wird. Wenn eine solche Zusammensetzung dann in Abwesenheit von Feuchtigkeit gelagert wird, beispielsweise in einem gut verschlossenem Auftragebehälter, hat die Zusammensetzung eine Lagerfähigkeit von 6 Monaten oder mehr und kann zu jeder Zeit aufgetragen werden, und sobald

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die Zusanunensetzung mit Luftfeuchtigkeit in Berührung kommt, wird sie vernetzen und ein Silikonelastomer liefern, welches die erwünschte, außerordentlich hohe Beständigkeit gegenüber Wasserdampfdurchtritt aufweist.

Zu dieser Grundzusammensetzung können andere Bestandteile zugegeben werden. So können z.B. 0,1 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Teile des Grundpolymers, eines Silans mit der Formel

(R¹²O)₂ Si (OCOR¹³J₂

12 13 zugegeben werden, in welcher R und R Alkyl- oder Aryl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, welche gleich oder vonein-, ander verschieden sein können. Die vorstehenden Silane mit Alkoxy- oder Acyloxy-Funktionalität sind ausgezeichnete Haftfähigkeitsverbesserer, die auch in der US-PS 3,296 161 beschrieben sind. Zwar müssen solche Silane mit Alkoxy- oder Acyloxy-Funktionalität in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen nicht eingearbeitet werden, um deren Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdampf durchtritt zu verbessern, jedoch können sie zugesetzt werden, um das Haftvermögen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ohne Verwendung einer Grundschicht (primer) zu erhöhen.

Eine weitere Komponente, die der erfindungsgemäßen Zusammensetzung mit Vorteil einverleibt werden kann in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf das Grundpolymer, ist ein

14
flüssiges Polysiloxane welches R SiO-Einheiten entsprechend der

14 14

Formel R SiO_{n κ}» bzw. der Formel (R ) ., SiO_n _ aufweist, wobei das Polysiloxan 0,1 bis 8 Gewichtsprozent Silanolgruppen aufweist und das Verhältnis von Organosiloxy-Einheiten zu Diorganosiloxy-Einheiten von etwa 0,11 zu 1 bis 1,4 zu 1 variiert, und das Ver hältnis von Triorganosiloxy-Einheiten zu DiorganosiloKy-Einheiten

1 4 von 0,02 zu 1 bis 1 zu 1 variiert, und wobei R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenylrest, Vinyl-Rest oder Fluoroalkyl-Rest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen ist. Das vorstehend qe-

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«ft.

♦*

nannte flüssige Polysiloxan mit difunktionalen, trifunktionalen und monofunktionalen Einheiten ist in der US-PS 3 382 205 beschrieben, desgleichen seine Herstellung und Verwendung in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen , weshalb an dieser Stelle hierauf nicht weiter eingegangen wird. Diese Koponente kann den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beigegeben werden, um deren Haftfähigkeit an Unterlagen ohne Verwendung einer Grundschicht (primär) zu verbessern. Auch dieser Zusatz trägt nicht zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt bei, erhöht jedoch das Haftvermögen der Zusammensetzungen.

Ein anderes Vernetzungsmittel, in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsteilen verwendet werden kann, ist ein Silan mit der l-'ormel

(R^⁵ CO) R^⁶ SiX

in welcher R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R ein Alkyl-Rest, Phenyl-Rest, Alkenyl-Rest oder Fluoroalkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und X ein hydrolisierbarer Rest ist. Dieses Vernetzungsmittel kann zugesetzt werden, um den Modul der Zusammensetzung, deren Haftvermögen und deren Reißfestigkeit zu verbessern, ohne in irgendeiner Weise deren Widerstand gegen Wasserdampfdurchtritt zu beeinflussen. Dieses Vernetzungsmittel ist beschrieben in der US-PS 3 438 930. Desgleichen beschreibt dieses Patent die Herstellung in d die Anwendung solcher Silane in bei Raumtemperatur vulkanisierbaren SiIikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzungen.

Schließlich kann auch noch eine Vielzahl von anderen bekannten Additiven der erfindungsgemäßen Zusammensetzuni] zugesetzt werden, um eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Si 1ikonkautschuk-Einkomponentenzusammensetzung zu erhalten, welche eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt und

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darüberhinaus eine Vielzahl weiterer guter Eigenschaften aufweist, die zum Teil auf diese gegebenenfalls zuzusetzenden Additive zurückzuführen sind.

Alle diese wahlweise zu verwendenden Additive werden der Grundzusammensetzung in der gleichen Weise wie die übrigen Komponenten zugegeben, d.h. das Vermengen wird in wasserfreiem Zustand der Komponenten vom Hersteller durchgeführt, und das Gemisch wird dann verpackt und frei von Luftfeuchtigkeit in im wesentlichen wasserfreiem Zustand aufbewahrt. Wenn die Härtung der Zusammensetzung gewünscht wird, wird diese Zusammensetzung einfach auf eine beliebige Unterlage aufgetragen und in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit härten gelassen. In den Beispielen dieser Anmeldung wurde die Wasserdampfdurchtrittsrate nach der ASTH - Testmethode E-96-66 Kondition E durchgeführt. Bei dieser Methode nimmt man eine Probe, legt sie so auf eine Petri-Schale, in welcher sich ein Trocknungsmittel befindet, daß die Schale vollkommen abgedeckt ist, sodaß sich unter der Probe in der Atmosphäre der Petrischale eine relative Feuchtigkeit von 0% einstellt, und setzt dann diese Probe über der Petri-Schale in eine andere abgedeckte Schale ein, welche gegenüber der Luftfeuchtigkeit abgedichtet ist, und in welcher ein Kaliumsalz und eine wässrige Lösung gehalten werden, sodaß im Inneren der zweiten Schale die relative Feuchtigkeit der Atmosphäre 90% beträgt. Die Probe auf der Petrischale innerhalb des abgedichteten Außenbehälters wird dann in einen Ofen gestellt, welcher bei 33°C (100⁰F) gehalten wird, und ein Versuch für die Dauer von 2 Wochen wird gestartet. Alle 24 Stunden wird die Probe entnommen und auf ihre Feuchtigkeitsaufnahme untersucht, und die beobachteten durchschnittlichen Werte für die Feuchtigkeitsaufnahme der Probe innerhalb von 2-1 stunden in der zweiten Woche des gesamten Tests werden als Wasserdampfdurchtrittsrate der Probe registriert. Da diese Testmethode in ASTM Testmethode E-96-66 Kondition E ausführlich beschrieben ist, wird hier nicht näher darauf eingegangen.

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Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert .

Beispiel 1

Eine Grundzusammensetzung wurde zubereitet, welche aus 250 Teilen trime thylsiloxysilanolendstandigem Dimethylpolysiloxanpolymer mit einer Viskosität von 15 000 Geft-e bei 25°C bestand, und zu welcher 30 Gewichtsteile mit Octamethylcyclotetrasiloxan behände I Ut, gebrannter Kieselsäure gegeben wurden. Dieser Zusammensetzung wurden außerdem 200 Gewichtsteile von trocken gemahlenem Glimmer (Teilchengröße: 3000 mesh) zugemischt, und zu 96 Teilen der erhaltenen Zusammensetzung wurden als Katalysator und Vernetzungsmittel 4 Gewichtsteile eines Gemisches aus 99,4 Gewichtsprozent Methyl triace tooxysilan und 0,6 Gewichtsprozent Dibutylz inndilaurat; gegeben. Nach einstundigem Trocknen und bevor der Katalysator den anderen Bestandteilen beigemengt wurde, wurden Testplatten aus der Zusammensetzung hergestellt, welche in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit 4 Tage bei 25°C härten gelassen wurden. Die gehärteten Platten hatten die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Schlagfestigkeit, psi (Kg/cm ) 325 (22,9) Dehnung (%) 50

Shore A-Härte 60

Reißfestigkeit (Backe B)

Ibs./in. (kg/cm) 30 (5,4) .

Außerdem wurden Proben zur Bestimmung der Wasserdampfdurch tritL srate entnommen, und diese Proben wurden als Proben A bezeichnet.

Be isp_ie I 2

Es wurde eine Zusammensetzung zubereitet, die aus 900 Teilen eines si lanoLendständigen Dime thylpolysiloxanpolymers mit einer Viskosität von 600 Centipoise bei 25°C bestand. Zu diesem Polymer wurden 100 Gewichtstuiie eines Silanolüls beigemengt, welches aus monofunktionalen Trimethy Isiloxy-Einheiten, difunktionalen Dimethyls i loxy-D inhe i ten und trifunktionalen Einheiten bestand und

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n>P

eine Viskosität von 45 epa und einen Silanol-Gehalt von 0,5% besaß. Diesen Komponenten wurden 100 Gewichtsteile gebrannter Kieselsäure, behandelt mit Octamethyltetrasiloxan, und 1000 Teile Glimmer mit einer Teilchengröße von 3000 mesh zugesetzt. Zu 96 Gewichtsprozent dieser Zusammensetzung wurden 4 Gewichtsprozent des gleichen Katalysatorsystems und eines Vernetzungsmittelsystems wie in Beispiel 1 gegeben. Die Zusammensetzung wurde in einem Roß-Mixer eine Stunde bei 105⁰C getrocknet. Aus der Zusammensetzung wurden dann Probeplatten, in nachfolgenden als Probe B bezeichnet, hergestellt und während 4 Tagen bei 25°C härten gelassen. Diese Proben aus Silikonelastomer wurden nach ASTM und auf ihre Wasserdampfdurchtrittsrate untersucht, wie nachstehend beschrieben werden soll. Die physikalischen Eigenschaften der nach ASTM unter Druck gehärteten Platten waren nach 4 Tagen wie folgt:

Schlagfestigkeit, psi (kg/cm²) 550 (38,7) Dehnung, % 63

Shore A-Härte 60

Reißfestigkeit (Backe B) 27 (4,83). lbs./in. (kg/cm)

Danach wurden Proben A und Proben B genommen, und deren Wasserdampfdurchlässigkeitseigenschaften (MVPR) wurden nach ASTM E-96-66 Kondition E bestimmt und verglichen mit einer Probe aus einer bei Raumtemperatur vulkanisierbarenZusammensetzung, welche keinen Glimmer oder Talk, sondern nur gewöhnliche Füllstoffe, insbesondere gebrannte Kieselsäure enthielt, und außerdem wurde eine typische Polysulfid-Zweikomponentendichtmasse getestet. Die Ergebnisse dieser Tests sind nachstehend wiedergegeben:

MVTR₂ Dicke

g7m in 24 Std. mis. (mm)

74 (1.88)

70 (1.78)

74 (1.88)

75 (1.91) 74 (1.88)

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RTV-Vergleich	1	44.8
Probe A	2	18.0
Probe B	14.6
Polysulfid	- 14.8
	- 15.0

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen klar, daß die Proben A und B, die den Glimmer-Füllstoff enthielten, erheblich besser waren in Bezug auf die Wasserdampfdurchtrittsrate als die Vergleichsprobe RTV, die keinen Glimmer enthielt, und daß ihre Wasserdampfdurchtrittsraten mit denen der Polysulfid-Dichtmassen vergleichbar waren. Zu beachten ist, daß die Wasserdampfdurchtrittsrate der Proben A und B durch weitere Zugabe von Glimmer-Füllstoff zu den Zusammensetzungen noch erheblich erniedrigt werden könnte.

Beispiel 3

770 Teile eines silanolendständigen Dimethylpolysi1oxans mit einer Viskosität von 600 Centipoise wurden vormischt mit 70 Gewichtsteilen mit Cyclosiloxan behandelter, gebrannter Kieselsäure, 105 Gewichtsteilen eines Silanolöls mit monofunktionalen Trimethylsiloxy-Einheiten, difunktionalen Dimethylsiloxy-Ki nhei ten und tr ι '"unktionalen Methylsiloxy-Einheiten, das eine Viskosität von 45 -+r-*» bei 25°C und einen Silanol-Gehal t von 0,5 Gewichtsprozent i,atte₍und 700 Gewichtsteilen Glimmer (Teilchengröße: 160 mesh). Zu 96 Teilen dieses Gemisches wurden 4 Gewichtstei 1e des Katalysator-Gemisches von Beispiel 1 gegeben, welches aus Methyltriacetoxysilan und Dibutylzinndilaurat bestand. Nachdem das Gemisch vor der Zugabe des Katalysators eine Stunde getrocknet: worden war, wurde der Katalysator zugesetzt, und Proboplättchen. wurden hergestellt und in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit 4 Tage bei 25°C gehärtet.

Die gehärteten Plättchen hatten die folgenden physikalischen Eigenschaften:

Schlagfestigkeit, psi (kg/cm ) 660 (46,4) Dehnung, % ■ 50

Shore A-Härte 71.

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Bei der Untersuchung der Wasserdampfdurchlässigkeit zeigte diese Probe eine Wasserdampfdurchtrittsrate von 7,42 g pro Quadratmeter in einer Probe von 71 mils Dicke (1,8 mm).

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Claims

General Electric Company Patentansprüche;

1J Eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Silikonkautschuk-Zusammensetzung mit niedriger Wasserdampfdurchtrittsrate, bestehend aus

(a) 100 Gewichtsteilen eines silanolendständigen Diorganopolysiloxans mit einer Viskosität zwischen 100 und 500 000 o bei 25°C, dessen organische Reste aus einwertigen Kohlenwasserstoff-Resten und einwertigen halogenierten Kohlenwasserstoff-Resten ausgewählt sind.

(b) 75 bis 150 Gewichtsteilen Glimmer als Dampfsperre-Füllstoff, der bis zu 30 Gewichtsprozent durch Talk ersetzt werden kann,

(c) 1 bis 15 Gewichtsteilen eines Silans oder Siloxans mit

Alkoxy-Funktionalität, Acyloxy-Funktionalität, Amin-Funkt ionali-

und/ tat, Amid-Funktionalität, Ketoximino-Funktionalität/oder tert.-Alkoxy-Funktionalität, sowie

(d) 0,01 bis 5 Gewichtsteilen eines Katalysators.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das silanolendständige Diorganopolysiloxan die Formel

HO 1- SiO ....... H

I
R

aufweist, in welcher R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Reste, Vinyl-Reste oder Fluoroalkyl-Reste steht und η einen Wert zwischen 150 und 1500 hat.

809824/08U OWJINAL INSPBCTH)

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfsperre-Füllstoff zu 100% aus Glimmer besteht.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfsperre-Füllstoff eine Teilchengröße zwischen 3 300 jam (entsprechend 50 und 4000 mesh) hat.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 5 bis 30 Gewichtsteile vorbehandelte durch Verbrennen von SiCl₄ erhaltene Kieselsäure oder gefällte Kieselsäure als Verstärkungsmittel enthält.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) das Silan die Formel

R¹ Si (OR²)

hat, in welcher R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Reste, Alkenyl-Reste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Fluoroalkyl-Reste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) dieses Silan die Formel

R³ Si (OOCR⁴)₃

hat, in welcher R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Reste, Alkenyl-Reste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder

Fluoroalkyl-Reste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) das Silan die Formel

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-3- 275A795

^Rn-b ^Rb ^Si

hat, in welcher R für Wasserstoffatome, Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Reste steht, η eine Zahl von mindestens 1 und höchstens 4 ist, b ein positiver Wert von mindestens 3 ist und R ein Si-N-gebundener Carbonsäureamin-Rest ist, welcher Alkyl~und Aryl-Substituenten mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen trägt.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) das Silan die Formel

C-NOj- Si I R¹⁰ -OCR¹¹

I ■ I \

hat, in welcher R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen

7 ft
ist, R und R gleich oder voneinander verschieden sein können und Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, K ein

Alkylen-Rest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, R ein Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, a eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, d eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, f eine Zahl von 0 bis 2 ist und die Summe von a, b, und f gleich 4 ist.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator das Metallsalz einer Monocarbonsäure oder Dicarbonsäure ist, wobei das Metall eines der Metalle von Blei bis Mandan im Periodischen System der Elemente ist.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator ein Titanchelat ist.

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12. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Silans mit der
Formel

(R¹²O)₂ Si (OCOR¹³)_C

12 13
enthält, in welcher R und R Alkyl- oder Aryl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellen, welche gleich oder voneinander
verschieden sein können.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

sie zusätzlich 0,1 bis 20 Gewichtsteile eines flüssigen PoIy-

1 4
siloxans enthält, in welchem (R SiO)-Einheiten gemäß der Formel

R¹⁴

und Einheiten gemäß der Formel
(R¹⁴)₃ SiO₀₅

enthalten sind, wobei dieses Polysiloxan 0,1 bis 8 Gewichtsprozent Silanolgruppen, ein Verhältnis von Organosiloxy-Einheiten zu
Diorganosiloxy-Einheiten von 0,11 zu 1 bis 1,4 zu 1 und ein Verhältnis von Triorganosiloxy-Einheiten zu Diorganosiloxy-Einheiten

1 4
von etwa 0,02 zu 1 bis 1 zu 1 aufweist, und wobei R für Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Phenyl-Reste, Vinyl-Reste
oder Fluoroalkyl-Reste mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen steht.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) das Silan die Formel

(r]⁵ CO) R₂ ¹⁶ SiX

hat, in welcher R¹⁵ für einen Alkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R für einen Alkyl-Rest, Phenyl-Rest, Alkenyl-Rest

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oder Fluoroalkyl-Rest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und X für einen hydrolysierbaren Rest stehen.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Komponente (c) das Silan die Formel

<⁸ Si .H_B ¹V,₍₂._t)

18
hat, in welcher R für Alkyl-Reste, Phenyl-Reste oder Fluoro-

19 20 alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen steht, R und R für Wasserstoffatome, Alkyl-Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder Phenyl-Reste stehen, t den Wert 1 oder 2 hat und ζ gleich 4 ist.

16. Verfahren zur Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Silikonkautschuk-Zusammensetzung mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man

1) (a) 1OO Gewichtsteile eines silanolendständigen Diorganopolysiloxans mit einer Viskosität zwischen 100 und 50 000 Centipoise bei 25°C, dessen organische Reste aus einwertigen Kohlenwasserstoffresten und einwertigen halogenierten Kohlenwasserstoffresten ausgewählt sind,

(b) 75 bis 150 Gewichtsteile eines Dampfsperre-Füllstoffs, der aus Glimmer besteht, der bis zu 30 Gewichtsprozent durch Talk ersetzt werden kann,

(c) 1 bis 15 Gewichtsteile eines Silans oder Siloxans, welche

Alkoxy-Funktionalität, Acyloxy-Funktionalität, Amin-Funktionalität,

und/ Amid-Funktionalität, tert.-Alkoxy-Funktionalität*oder Ketoximino-Funktionalität aufweisen, und

(d) 0,01 bis 5 Gewichtsteile eines Katalysators mischt und

2) diese Zusammensetzung in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit härten läßt.

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