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Bei Raumtemperatur vulkanisierende Siliconkautschukzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung - Dokument DE69906232T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69906232T2 05.02.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001013715
Titel Bei Raumtemperatur vulkanisierende Siliconkautschukzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung
Anmelder Dow Corning Corp., Midland, Mich., US
Erfinder Degroot, Jon Vierling, Jr., Midland, Michigan 48642, US;
Fairbank, Carl Allen, Midland, Michigan 48640, US
Vertreter Sternagel, Fleischer, Godemeyer & Partner, Patentanwälte, 51429 Bergisch Gladbach
DE-Aktenzeichen 69906232
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.12.1999
EP-Aktenzeichen 991251711
EP-Offenlegungsdatum 28.06.2000
EP date of grant 26.03.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.2004
IPC-Hauptklasse C08L 83/04

Beschreibung[de]

Die Einvorliegende Erfindung ist eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, die ein Polyorganosiloxan-Grundpolymer mit Silanolendgruppen, ein Organotriacyloxysilan, ein Polysiloxan-Polyether-Copolymer als ein Viskositätsveränderungsmittel und ein teilchenförmiges Siliciumdioxid enthält. Das Viskositätsveränderungsmittel ist insbesondere zur Regulierung der Viskosität und der Plateauspannung von solchen Siliconkautschukzusammensetzungen nützlich.

Bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzungen (RTV-Zusammensetzungen) sind in der Technik wohl bekannt. Beispiele für solche Silicon-RTV-Zusammensetzungen sind in US-Patenten 3,035,016, 3,133,891 und 3,296,161 beschrieben. Diese Silicon-RTV-Zusammensetzungen bestehen im Allgemeinen aus einem Polydiorganosiloxanpolymer mit Silanolendgruppen, einem Siliciumdioxid-Füllstoff, einem Organotriacyloxysilan als ein Vernetzungsmittel und einem Metallsalz einer Carbonsäure als ein Katalysator. Die Silicon-RTV-Zusammensetzungen härten zu einem festen elastischen Zustand bei Raumtemperatur nach Aussetzen an Feuchtigkeit, die im Allgemeinen in der Atmosphäre vorhanden ist. Silicon-RTV-Zusammensetzungen sind sehr nützlich für Versieglungs- und Abdichtungsanwendungen, wo starkes Haftvermögen an verschiedene Oberflächen wichtig ist. Solche Verwendungen von Silicon-RTV-Zusammensetzungen erforderten oft, dass die Zusammensetzungen in Risse oder auf Oberflächen gegeben werden, die eine vertikale Orientierung aufweisen oder über Kopf angeordnet sind, deshalb ist es wichtig, dass solche Zusammensetzungen Viskositäts- und Abrutscheigenschaften haben, die erlauben, dass sie frei in oder auf Risse und Oberflächen extrudiert werden können und dass die Zusammensetzung nach Anbringung begrenztes Abrutschen zeigt.

Siliciumdioxid wird als das wesentliche Mittel zur Regulierung der Rheologie in vielen Silicon-RTV-Zusammensetzungen verwendet. Siliciumdioxid ist jedoch oft die teuerste Komponente dieser Zusammensetzungen und deshalb ist es wünschenswert, die Menge an Siliciumdioxid in solchen Zusammensetzungen zu reduzieren, während die gewünschten rheologischen Eigenschaften beibehalten bleiben. Die vorliegenden Zusammensetzungen enthalten eine neue Gruppe von Polysiloxan-Polyether-Copolymeren als Viskositätsveränderer. Der Polymerisationsgrad des Polysiloxansegments des Copolymers ebenso wie die Größe und Funktionalität der Polyetherkomponenten können innerhalb der beschriebenen Bereiche variiert werden, um Silicon-RTV-Zusammensetzungen bereitzustellen, die rheologische Eigenschaften aufweisen, die für eine spezielle Anwendung erwünscht sind. Weiterhin erlauben diese Zusätze zur Beeinflussung der Rheologie die Verringerung der Siliciumdioxidanteile in Silicon-RTV-Zusammensetzungen, während gewünschte rheologische Eigenschaften beibehalten werden.

US-Patent 4,261,758 lehrt eine Silicon-RTV-Zusammensetzung mit Absackungskontrolle, die eine Polydiorganosiloxanpolymer mit Silanolendgruppen, mindestens 3 Gewichtsteile pyrogene Kieselsäure und als den Absackung kontrollierenden Bestandteil 0,03 bis 2 Gewichtsteile eines Polyethers enthält.

US-Patent 4,304,897 beschreibt eine Silicon-RTV-Zusammensetzung mit verbesserter Fließcharakteristik, die aus einem linearen Polydiorganosiloxan-Grundpolymer mit Silanolendgruppen, einem Füllstoff, einem Organotriacyloxysilan-Vernetzungsmittel, einem Katalysator und einem Polyorganosiloxancopolymer, das aus einer Polysiloxankette und einer Polyetherkette besteht, die miteinander über verschiedene Carboxylalkylreste verbunden sind, besteht.

Die vorliegende Erfindung ist eine bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, enthaltend (A) Polyorganosiloxan-Grundpolymer mit Silanolendgruppen, (B) Organotriacyloxysilan-Vernetzungsmittel, (C) Polysiloxan-Polyether-Copolymer-Viskositätsveränderer und (D) teilchenförmiges Siliciumdioxid. Das Viskositätsveränderungsmittel ist besonders nützlich, um die Viskosität und die Plateauspannung der Siliconkautschukzusammensetzungen einzustellen. Die Zusammensetzung enthält

  • (A) 100 Gewichtsteile eines Polyorganosiloxan-Grundpolymers mit Silanolendgruppen und einer Viskosität innerhalb des Bereichs von 200 bis 500.000 mPa·s bei 25°C, das im Durchschnitt 1,85 bis 2 organische Reste pro Siliciumatom enthält und 0,02 bis 2 Gew.-% siliciumgebundene Hydroxylreste enthält,
  • (B) 0,5 bis 10 Gewichtsteile eines Organotriacyloxysilan-Vernetzungsmittels, beschrieben durch Formel R2Si(OY)3 (1), worin R2 ein monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist und Y ein gesättigter Monoacylrest einer Carbonsäure ist,
  • (C) 0,2 bis 10 Gewichtsteile eines Polysiloxan-Polyether-Copolymers, beschrieben durch Formel R3Si((OSiR3 2)xOSiR3 2R4)3 (2) , worin jedes R3 ein unabhängig voneinander ausgewählter monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist, x = 0 bis 1000 ist und R4 durch die Formel -(CH2)aO(CH2CH2O)b(CH2CHR5O)cR6 (3) beschrieben ist, worin R5 ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R6 aus Wasserstoff, monovalenten Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und gesättigten Monoacylresten einer Carbonsäure ausgewählt ist , a = 3 bis 12 ist , b = 0 bis 100 ist , c = 0 bis 100 ist und b + c > 0 ist, und
  • (D) 1 bis 70 Gewichtsteile teilchenförmiges Siliciumdioxid.

Die Polyorganosiloxane, die Komponente (A) der vorliegenden Erfindung ausmachen, sind in der Technik wohl bekannt und bilden das "Grundpolymer" für die bei Raumtemperatur härtbare Siliconkautschukzusammensetzung. Diese Grundpolymere, die eine einzelne Spezies oder eine Vielzahl von Spezies enthalten können, sind Flüssigkeit mit einer Viskosität von 200 bis 500.000 mPa·s bei 25°C und enthalten im Durchschnitt 1,85 bis 2 siliciumgebundene organische Reste pro Siliciumatom, wobei die organischen Reste ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus monovalenten Kohlenwasserstoffresten und halogenierten monovalenten Kohlenwasserstoffresten, wobei die organischen Reste an Silicium über Silicium-Kohlenstoff-Verknüpfungen gebunden sind und im Grundpolymer 0,02 bis 2 Gew.-% siliciumgebundene Hydroxylreste vorhanden sind.

Im Allgemeinen enthalten die Polyorganosiloxan-Grundpolymere in erster Linie Diorganosiloxan-Einheiten, mit geringeren Mengen an Monoorganosiloxan-Einheiten und Triorganosiloxan-Einheiten. Das bevorzugte Polyorganosiloxan-Grundpolymer hat die Formel HO(R1 2SiO)nH (4), worin R1 aus monovalenten Kohlenwasserstoffresten und halogenierten Kohlenwasserstoffresten ausgewählt ist und n einen Wert innerhalb eines Bereichs von 20 bis 3000 oder mehr aufweist. Die bevorzugten organischen Reste, dargestellt durch R1, sind ausgewählt aus Methyl , Ethyl , Phenyl und 3,3,3-Trifluorpropyl, wobei Methyl am meisten bevorzugt ist. Das Polyorganosiloxan-Grundpolymer kann eine Vielzahl von Molekülen mit unterschiedlichen Molekulargewichten und mit unterschiedlichen R1-Substituenten enthalten, so lange die mittlere Formel für das Polyorganosiloxan-Grundpolymer in die Beschränkungen der Komponente (A) wie oben beschrieben fällt.

Zusätzlich zu den linearen Polyorganosiloxanen mit Silanolendgruppen, die durch Formel (1) beschrieben sind, kann das Grundpolymer auch Polyorganosiloxane enthalten, die an einem Ende mit Triorganosiloxy-Einheiten, beschrieben durch Formel R1 3SiO0,5, terminiert sind, wobei das andere Ende der Polymerkette mit einer Silanolgruppe terminiert ist, worin R1 wie zuvor beschrieben ist. Die Grundpolymerketten können auch Monoorganosiloxy-Einheiten, beschrieben durch Formel R1SiO 1,5, enthalten, worin R1 wie zuvor definiert ist.

In der vorliegenden Erfindung hat das Polyorganosiloxan-Grundpolymer eine Viskosität im Bereich von 200 bis 500.000 mPa·s bei 25°C. Es ist bevorzugt, dass das Polyorganosiloxan-Grundpolymer eine Viskosität im Bereich von 200 bis 100.000 mPa·s bei 25°C aufweist.

Die Organotriacyloxysilan-Vernetzungsmittel, die Komponente (B) ausmachen, wie durch Formel (1) beschrieben, sind in der Technik wohl bekannt. 0,5 bis 10 Gewichtsteile des Organotriacyloxysilans pro 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxan-Grundpolymers werden zu der vorliegenden Zusammensetzung gegeben. Bevorzugt ist, wenn 2 bis 8 Gewichtsteile des Organotriacyloxysilans zugegeben werden, auf der gleichen Grundlage. Der Acylrest, der durch Y dargestellt wird, ist ein gesättigter Monoacylrest einer Carbonsäure. Die bevorzugten Y-Reste sind solche, die bis zu 12 Kohlenstoffatome enthalten, wobei bis zu 8 Kohlenstoffatome am meisten bevorzugt sind. Es ist bevorzugt, dass Y Acetyl ist. In Formel (1) ist R2 ein monovalenter Kohlenwasserstoff, der 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält. R2 ist ein substituierter monovalenter Kohlenwasserstoffrest, wie 3,3,3-Trichlorpropyl, Chlormethyl und Chlormethyltolyl. Es ist bevorzugt, dass R2 ein niedrigeres Alkyl wie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Octyl oder ein Arylrest wie Phenyl oder Tolyl ist. Bevorzugt ist, wenn das Organotriacyloxysilan Methyltriacetoxysilan ist.

Die vorliegende Zusammensetzung enthält 0,2 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxan-Grundpolymers eines Polysiloxan-Polyether-Copolymers, beschrieben durch Formel (2). Bevorzugt ist, wenn die vorliegende Zusammensetzung 1 bis 5 Gewichtsteile des Polysiloxan-Polyether-Copolymers auf der gleichen Grundlage enthält. In Formel (2) ist jedes R3 unabhängig voneinander ausgewählt aus monovalenten Kohlenwasserstoffresten, die 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten. R3 ist ein unsubstituierter oder substituierter monovalenten Kohlenwasserstoffrest. Bevorzugt ist, wenn jedes R3 ein monovalenten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist. R3 ist zum Beispiel Alkyle wie Methyl, Ethyl, Propyl; Aryle wie Phenyl und Tolyl; substituierte Alkyle wie 3,3,3-Trifluorpropyl und Chlormethyl und substituierte Aryle wie Chlormethyltolyl. Bevorzugt ist, wenn jedes R3 ein unabhängig voneinander ausgewählter Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, wobei Methyl am meisten bevorzugt ist.

In Formel (2) ist R4 beschrieben durch Formel -(CH2)aO(CH2CH2O)b-(CH2CHR5O)cR6 (3). In Formel (3) ist R5 ein Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. R5 ist z. B. Methyl, Ethyl, Propyl und tert.-Butyl. Es ist bevorzugt, dass R5 aus Methyl und Ethyl ausgewählt ist. In Formel (3) ist R6 aus Wasserstoff, monovalenten Kohlenwasserstoffresten mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen und gesättigten Monoacylresten einer Carbonsäure ausgewählt. Wenn R6 ein monovalenten Kohlenwasserstoffrest ist, ist es z. B. ein Alkyl wie Methyl, Ethyl, Propyl und tert.-Butyl. Wenn R6 ein Monoacylrest einer Carbonsäure ist , ist er der gleiche wie für Y in Formel (1) beschrieben. Wenn R6 ein Monoacylrest einer Carbonsäure ist, ist es bevorzugt, dass R6 Acetyl ist. Es ist bevorzugt, dass R6 Wasserstoff ist. In Formel (3) ist a = 3 bis 12. Es ist bevorzugt, dass a = 3 bis 6 ist, wobei a = 3 am meisten bevorzugt ist. In Formel (3) ist b = 0 bis 100. Es ist bevorzugt , dass b = 12 bis 30 ist , wobei b = 18 oder b = 24 am meisten bevorzugt ist. In Formel (3) ist c = 0 bis 100. Es ist bevorzugt, dass c = 6 bis 24 ist, wobei c = 12 oder c = 18 am meisten bevorzugt ist. In Formel (3) ist b + c > 0, wobei b + c = 36 am meisten bevorzugt ist.

Bevorzugte Beispiele für Polysiloxan-Polyether-Copolymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind durch mittlere Formel PrSi((OSiMe2)25OSiMe2R4)3 beschrieben, worin Me gleich Methyl ist, Pr gleich n-Propyl ist und R4 aus -(CH2)3O(CH2CH2O)18(CH2CH(CH3)O)18H und -(CH2)3O(CH2CH2O)18(CH2CH(CH2CH3)O)18H ausgewählt ist. Verfahren zur Herstellung solcher Polymere sind in der Technik bekannt und werden durch Reaktion eines Hydridosiloxans und Polyethers oder Olefins in Gegenwart eines Platin- oder Platinverbindungskatalysators bewirkt.

Die vorliegende Zusammensetzung erfordert 1 bis 70 Gewichtsteile eines teilchenförmigen Siliciumdioxids pro 100 Gewichtsteile Komponente (A). Bevorzugt ist, wenn die Zusammensetzung 5 bis 50 Gewichtsteile des teilchenförmigen Siliciumdioxids auf der gleichen Grundlage enthält. Noch bevorzugter sind 5 bis 10 Gewichtsteile des teilchenförmigen Siliciumdioxids auf der gleichen Grundlage. Das teilchenförmige Siliciumdioxid kann entweder Fällungskieselsäure oder pyrogene Kieselsäure sein. Bevorzugt ist, wenn das teilchenförmige Siliciumdioxid eine pyrogene Kieselsäure ist. Bevorzugt ist ein teilchenförmiges Siliciumdioxid mit einer Oberfläche von 50 m2/g bis 750 m2/g. Noch bevorzugter ist ein Siliciumdioxid mit einer Oberfläche von 100 m2/g bis 500 m2/g. Obwohl das teilchenförmige Siliciumdioxid mit Standardbehandlungsmitteln behandelt werden kann, die zur Behandlung von Siliciumdioxiden, um diese hydrophob zu machen, bekannt sind, wie etwa lineare und cyclische Siloxane, Silane und Silazane, ist es bevorzugt, dass das teilchenförmige Siliciumdioxid zur Verwendung in den vorliegenden Zusammensetzungen nicht behandelt ist. Wir glauben, dass in der vorliegenden Zusammensetzung eine wesentliche Rolle des Polysiloxan-Polyether-Copolymers die Behandlung des Siliciumdioxid-Füllstoffes ist und dass diese Behandlung im großen Maß die beobachteten Effekte auf die Rheologieeigenschaften der Zusammensetzungen liefert.

Verschiedene Verstreckungsmittel und nicht verstärkende Füllstoffe können zu den vorliegenden Zusammensetzungen gegeben werden, so lange sie nicht nachteilig die gewünschten rheologischen Eigenschaften der Zusammensetzungen beeinflussen. Beispiele für solche Füllstoffe umfassen Titandioxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Magnesiumoxid, calcinierten Ton, Kohlenstoff, Graphit und Quarz.

Zusätzliche übliche Bestandteile können auch in die vorliegenden Zusammensetzungen mit aufgenommen werden, wie Haftvermittler, Flammverzögerungsmittel, Stabilisierungsmittel und Pigmente, unter der Voraussetzung, dass solche Bestandteile die gewünschten Eigenschaften der Zusammensetzung, wie rheologische Eigenschaften, nicht nachteilig beeinflussen.

Die Härtung der vorliegenden Zusammensetzung wird durch Hinzufügen eines Katalysators zu ihr beschleunigt. Der Katalysator kann ein Carbonsäuresalz eines Metalls, das von Blei bis Mangan, einschließlich, in der elektromotorischen Reihe der Metalle reicht, sein. Solche Metalle umfassen Blei, Zinn, Nickel, Cobalt, Eisen, Cadmium, Chrom, Zink und Mangan, wobei Zinn bevorzugt ist. Die Carbonsäuren, von welchen sich die Seite des Metallkatalysators abgeleitet sind, können Monocarbonsäure oder Dicarbonsäuren sein und die metallischen Salze können entweder löslich oder unlöslich in dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer sein. Vorzugsweise sind die Metallsalze, die als Katalysator verwendet werden, in dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer löslich, um die einheitliche Verteilung des Metallsalzes in der vorliegenden Zusammensetzung zu erleichtern.

Beispiele für Metallsalze, die in der vorliegenden Zusammensetzung als Katalysator verwendet werden, umfassen Zinknaphthenat, Bleinaphthenat, Kobaltnaphthenat, Cobaltoctoat, Zinkoctoat, Bleioctoat, Chromoctoat, Zinnoctoat, Carbomethoxyphenylzinntrisuberat, Isobutylzinntricerotat, Cyclohexenylbleitriaconitat, Xenylbleitrisalicylat, Dimethylzinndibutyrat, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinndilaurat, Divinylzinndiacetat, Dibutylzinndibenzoat, Dibutylzinndioctoat, Dibutylzinnmaleat, Dibutylzinnadipat und Diisoamylzinnbistrichlorbenzoat. Beispiele für andere Metallverbindungen, die als Katalysator in der vorliegenden Zusammensetzung nützlich sein können, sind in US-Patent 4,304,897 beschrieben. Ein bevorzugter Katalysator zur Verwendung in der vorliegenden Zusammensetzung ist Dibutylzinndiacetat.

Die Menge an Katalysator, die zu der vorliegenden Zusammensetzung gegeben wird, variiert in Abhängigkeit von dem speziellen Katalysator und der gewünschten Härtungsgeschwindigkeit. Im Allgemeinen werden 0,01 bis 5 Gewichtsteile Katalysator pro 100 Gewichtsteile des Polyorganosiloxan-Grundpolymers als nützlich angesehen. Bevorzugt ist eine Katalysatorkonzentration von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen des Katalysators auf der gleichen Grundlage.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung des verstärkenden teilchenförmigen Siliciumdioxids (Komponente D) und des Polysiloxan-Polyether-Copolymers (Komponente C) gebildet und dann zu dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer (Komponente A) gegeben oder als Alternative werden das verstärkende teilchenförmige Siliciumdioxid und das Polysiloxan-Polyether-Copolymer gleichzeitig zu dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer gegeben. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass das verstärkende teilchenförmige Siliciumdioxid nicht zu dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer gegeben wird, gefolgt von der anschließenden Zugabe des Polysiloxan-Polyether-Copolymers, da diese Zugabemethode eventuell die gewünschten Wirkungen des Copolymers in der Zusammensetzung verringern kann.

Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die vorliegende Erfindung zu illustrieren. Diese Beispiele sind nicht dazu gedacht, den Umfang der Ansprüche hierin zu beschränken.

BEISPIELE

Bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconzusammensetzungen wurden gebildet, die 86 Gew.-% Polydimethylsiloxanpolymer mit Hydroxyendgruppen und einer Viskosität von 16.500 mPa·s bei 25°C, 6 Gew.% einer Mischung aus Methyltriacetoxysilan und Ethyltriacetoxysilan im Gewichtsverhältnis von etwa 1 : 1, 8,5 Gew.-% Siliciumdioxid-Füllstoff, 0,025 Gew.-% Dibutylzinndilaurat und Polysiloxan-Polyether-Copolymer-Zusätze wie in Tabelle 1 und 2 beschrieben enthalten. Diese Zusammensetzungen wurden gebildet, indem das Polydimethylsiloxanpolymer mit Hydroxyendgruppen in einen Mischer gegeben wurde, gefolgt von der Zugabe, wo zugegeben, das Copolymerzusatzes und Mischen für 15 s. Die Methyltriacetoxysilan/Ethyltriacetoxysilan-Mischung wurde dann in den Mischer gegeben, gefolgt von einer Hälfte des Siliciumdioxid-Füllstoffs und Mischen wurde für weitere 15 s fortgeführt. Dann wurde die zweite Hälfte des Siliciumdioxid-Füllstoffs in den Mischer gegeben, Mischen wurde für 15 s fortgeführt und das Dibutylzinndilaurat wurde zugegeben, gefolgt von weiteren 15 s Mischen. Die Zusammensetzungen wurden zentrifugiert, um Luft zu entfernen, und man ließ sie 6–7 Tage unter wasserfreien Bedingungen bei Raumtemperatur altern, bevor die rheologischen Eigenschaften gemessen wurden.

Die rheologischen Eigenschaften der gealterten Zusammensetzungen wurden unter Verwendung eines CarriMed® CS50 Rheometer (TA Instruments, New Castle, DE) mit einem Spannkonus mit einem Durchmesser von 2 cm (0,5° Winkel, 13 &mgr;m Abflachung) gemessen. Da die Zusammensetzungen beim Aussetzen an Luft beginnen zu härten, wurde der nach oben gerichtete Teil des Durchlaufs der Spannungswerte eliminiert, um die Zeit für die Messung zu verringern. Das Protokoll des Durchlaufs der Spannungswerte bestand aus (1) einem 30-sekündigen Halt bei 2500 Pa und (2) einer Rampenspannung hinunter von 2500 Pa auf 100 Pa innerhalb von 5 min. Die Werte, die in Tabelle 1 und 2 wiedergegeben sind, sind die Viskosität am Ende des 30-sekündigen Halts und der letzte Wert der Spannung, für die Fluss feststellbar war (Plateauspannung).

Die Polysiloxanpolyethersiloxane, die als Viskositätsveränderungsmittel getestet wurden, waren von der allgemeinen Formel Pr-Si((OSiMe2)x-OSiMe2R4)3, worin Pr gleich n-Propyl ist, Me gleich Methyl ist, x wie in Tabelle 1 und 2 beschrieben ist, R4 entweder Wasserstoff ist oder durch die Formel -(CH2)a(CH2CH2O)b(CH2CHR5O)cH dargestellt wird, worin R5 gleich Methyl (Me) oder Ethyl (Et) ist und die Werte für a, b und c wie in Tabelle 1 und 2 beschrieben sind.

Tabelle 1 Rheologische Ergebnisse für Zusammensetzungen, die nicht verdich

tetes Siliciumdioxid mit einer BET von 195 m2/g enthalten
Tabelle 2 Rheologische Ergebnisse für Zusammensetzungen, die verdichtetes Silici

umdioxid mit einer BET-Oberfläche von 200 m2/g enthalten

Proben der Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 und 2 beschrieben sind, wurden unter Umgebungsbedingungen über einen Zeitraum von 7 Tagen gehärtet und dann auf physikalische Eigenschaften getestet. Zugfestigkeit, Modul bei 100% und Dehnung wurden nach Testverfahren ASTM D412 getestet und Shore-A-Durometer (Duro.) nach Testverfahren ASTM 2240. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 3 und 4 wiedergegeben.

Tabelle 3

Physikalische Eigenschaften von gehärteten Siliconzusammensetzungen
Tabelle 4

Physikalische Eigenschaften von gehärteten Siliconzusammensetzungen

Anspruch[de]
  1. Bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, enthaltend:

    (A) 100 Gewichtsteile eines Polyorganosiloxan-Grundpolymers mit Silanolendgruppen und einer Viskosität innerhalb eines Bereichs von 200-500.000 mPa·s bei 25°C, das durchschnittlich 1,85 bis 2 organische Reste pro Siliciumatom enthält und 0,02 Gewichtsprozent bis 2 Gewichtsprozent siliciumgebundene Hydroxylreste enthält,

    (B) 0,5–10 Gewichtsteile eines Organotriacyloxysilan-Vernetzungsmittels, beschrieben durch die Formel R2Si(OY)3, worin R2 ein monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1–18 Kohlenstoffatomen ist und jedes Y ein unabhängig ausgewählter gesättigter Monoacylrest einer Carbonsäure ist, und

    (C) 0,2–10 Gewichtsteile eines Polysiloxan-Polyether-Copolymers, beschrieben durch die Formel R3Si((OSiR3 2) xOSiR3 2R4)3, worin jedes R3 ein unabhängig ausgewählter monovalenter Kohlenwasserstoffrest mit 1–18 Kohlenstoffatomen ist, x = 0–1000 ist und R4 durch die Formel -(CH2)aO(CH2CH2O)b(CH2CHR5O)cR6 beschrieben ist, worin R5 ein Alkylrest mit 1–6 Kohlenstoffatomen ist, R6 aus Wasserstoff, monovalenten Kohlenwasserstoffresten mit 1–12 Kohlenstoffatomen und gesättigten Monoacylresten einer Carbonsäure ausgewählt ist, a = 3–12 ist, b = 0–100 ist, c = 0–100 ist und b + c > 0 ist, und

    (D) 1–70 Gewichtsteile teilchenförmiges Siliciumdioxid.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Polyorganosiloxan-Grundpolymer mit Silanolendgruppen durch die Formel HO(R1 2SiO)nH beschrieben ist, worin R1 aus monovalenten Kohlenwasserstoffresten und halogenierten monovalenten Kohlenwasserstoffresten ausgewählt ist und n einen Wert von 20–3.000 aufweist.
  3. Zusammensetzung nach Ansprüchen 1 oder 2, worin das Polysiloxan-Polyether-Copolymer durch die mittlere Formel PrSi((OSiMe2)25OSiMe2R4)3 beschrieben ist, worin Me gleich Methyl

    ist, Pr gleich n-Propyl ist und R4 aus

    -(CH2)3O(CH2CH2O)18(CH2CH(CH3)O)18H und

    -(CH2)3O(CH2CH2O)18(CH2CH(CH2CH3)O)18H

    ausgewählt ist.
  4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1–3, die weiterhin einen Katalysator enthält, der ein Carbonsäuresalz eines Metalls, das in der elektrochemischen Spannungsreihe der Metalle von Blei bis einschließlich Mangan reicht, enthält.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin der Katalysator Dibutylzinndiacetat ist.
  6. Verfahren zur Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, umfassend Mischen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) wie in einem der Ansprüche 1–5 definiert in beliebiger Reihenfolge, unter der Voraussetzung, dass eine Mischung des teilchenförmigen Siliciumdioxids (D) und des Polysiloxan-Polyether-Copolymers (C) gebildet wird und dann zu dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer (A) mit Silanolendgruppen gegeben wird.
  7. Verfahren zur Herstellung einer bei Raumtemperatur vulkanisierbaren Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, umfassend Mischen der Komponenten (A), (B), (C) und (D) wie in einem der Ansprüche 1–5 definiert in beliebiger Reihenfolge, unter der Voraussetzung, dass das teilchenförmige Siliciumdioxid (D) und das Polysiloxan-Polyether-Copolymer (C) gleichzeitig zu dem Polyorganosiloxan-Grundpolymer (A) mit Silanolendgruppen gegeben werden.
  8. Bei Raumtemperatur vulkanisierbare Einkomponenten-Siliconkautschukzusammensetzung, die durch das Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 erhältlich ist.
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