SE438610B - Forfarande for beleggning av fornetad organopolysiloxan - Google Patents

Description

79o9§o7-3 organopolysiloxan med beläggningsmedel har förfarandet enligt uppfinningen exempelvis den fördelen, att det kan genomföras med ett större antal typer av förnätade organo- polysiloxaner och/eller beläggningsmedel och/eller med mer lättillgängliga organokiselföreningar.

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för beläggning av förnätad organopolysiloxan med beläggningsmedel, vilket kännetecknas av att minst en silan, som per molekyl innehåller en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en * över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med amino- eller alkoxigrupp substituerad kolväterest, och/eller del- hydrolysat av sådan silan före beläggningen av den förnätade organopolysiloxanen med beläggningsmedel påföres på den för- nätade organopolysiloxanen eller den del av ytan av den för- nätade organopolysiloxanen, som skall beläggas med belägg- ningsmedel och/eller blandas med beläggningsmedlet innan den förnätade organopolysiloxanen belägges med detta.

Silaner av enligt uppfinningen använd typ ger visserligen vid användning såsom blandningsbeståndsdelar i vid utestängande av vatten lagringsbara och vid tillträde av vatten vid rums- temperatur till elastomerer förnätbara massor baserade på diorganopolysiloxaner (jfr. t.ex. tyska offentliggörande- skriften DE-OS 19 64 502, offentliggörandedag 26 april 1973, Wacker-Chemie GmbH) en förbättring av vidhäftningsförmågan av de av sådana massor framställda elastomererna på underlag, på vilka elastomererna erhållits, men förbättrar icke vid- häftningsförmågan hos beläggningar, som åstadkommits på lelaster av sådana massor.

Såsom förnätade organopolysiloxaner kan man inom ramen för förfarandet enligt uppfinningen använda godtyckliga förnätade organopolysiloxaner. Man föredrar sådana med utestängande av av vatten lagringsbara, vid tillträde av vatten vid rums- temperatur till elaster förnätande eller härdande massor på basis av diorganopolysiloxan eftersom man särskilt ofta önskar belägga elaster av sådana massor, t.ex. tätningar av f 7909907-3 träfönster eller av fogar på skeppsdäck bestående av sådana elaster, med beläggningsmedel.

Vid beredning av vid uteslutande av vatten lagringsbara och vid tillträde av vatten vid rumstemperatur till elaster för- nätande massor på basis av diorganopolysiloxan, av vilka inom ramen för uppfinningen föredragna, förnätade organopoly- siloxaner kan framställas, kan man i samma mängder som tidigare använda godtyckliga material som även tidigare kun- nat användas för framställning av med utestängande av vatten lagringsbara, vid tillträde av vatten vid rumstemperatur till elaster förnätande massor genom sammanblandning av minst en kiselförening med minst tre till kisel bundna, hydrolyser- bara grupper med diorganopolysiloxan, som uppvisar kondensa- tionsbenägna ändgrupper samt eventuellt ytterligare ämnen, såsom fyllmedel, exempelvis pyrogen i gasfas framställd kiseldioxid eller kalciumkarbonat, kondensationskatalysa~ torer, exempelvis dibutyltenndilaurat, mjukningsmedel, exempelvis vid rumstemperatur flytande dimetylpolysiloxan, som är ändblockerad med trimetylsiloxigrupper, samt polyoxi- alkylenglykol.

- Exempel på kiselföreningar, som uppvisar minst tre till kisel bundna hydrolyserbara grupper, vilka kan användas i en sådan beredning, är silaner med den allmänna formeln Rasiz4__a I i vilken R betecknar samma eller olika, envärda, eventuellt substituerpde kolvätegrupper och Z betecknar samma eller olika hydrålyserbara grupper samt a betyder 0 eller l, samt delhydrolysater som per molekyl uppvisar 2 - 10 kiselatomer.

Exempel på kolväteresten R är alkylrester, såsom metyl-, etyl-, n-propyl- och isopropylgrupp samt oktadecylgrupp, alkenylgrupper, såsom vinyl- och allylgrupper, cykloalifatiska kolvätegrupper, såsom cyklopentyl- och cyklohexylgrupp samt metylcyklohexyl- och cyklohexenylgrupp, arylgrupper, såsom fenylgrupp och xenylgrupp, aralkylgrupp, såsom bensyl-, ß-fenyle och ß-fenylpropylgrupp, samt alkarylgrupper, l ,.,_.-,._........_.._.............í.._....__..---..., 7909907-3 såsom tolyl grupper .

Såsom substituerade kblvätegrupper R föredrages halogenalkyl- grupper, såsom klorfenyl- och bromfenylgrupper, samt cyan- alkylgrupper, såsom E -cyanetylgrupp.

I synnerhet på grund av lättare tillgänglighet föredragesy såsom grupp R metylgrupp.

Exempel på hydrolyserbara grupper Z är acyloxigrupper (~O0CRl), eventuellt substituerade kolväteoxigrupper (-ORl), aminoxigrupper (-ONRÉ), aminogrupper (t.ex. -NRÉ), acylamino- grupper (t.ex. -NRlCORl), oximgrupper (tšex. -ON=CRš) och fosfatgrupper [¥Oï(ORl)27.

' O I dessa formler betecknar Rl samma eller olika, envärda, eventuellt substituerade kolvätegrupper. Det är emellertid känt för fackmannen att åtminstone i några av de i det före- gående angivna formlerna åtminstone en Rl kan utgöras av väte.

Exempel på acyloxígrupper är formyloxi- och acetoxigrupper.

Exempel på kolväteoxigrupper är metoxi-, etoxi- och iso- propenyloxigrupp.

Exempel på en substituerad kolväteoxigrupp är metoxietylen- oxigrupp.

Exempel på aminoxigrupper är dimetylaminoxi- och dietylamin- oxigrupp.

Exempel på aminogrupper är n-butylamino-, sec.-butylamino- och cyklohexylaminogrupp.

Ett exempel på en acylaminogrupp är bensoylaminogrupp. 79099 07-3 Exempel på oximgrupper är acetaldoxim-, acetonoxim- och 2-butanonoximgrupp.

Ett exempel på en fosfatgrupp är di-n-butylfosfatgrupp.

Ytterligare exempel på förnätade organopolysiloxaner, som kan beläggas med förfarandet enligt uppfinningen, är elaster eller hartsartade produkter av s.k. "tvåkomponentsystem", som exempelvis kan bestå av dimetylsiloxan, som i varje änd- stående enhet uppvisar en Si-bunden hydroxylgrupp, samt fyll- medel i en förpackning och en blandning av polyetylsilikat och dibutyltenndilaurat i en ytterligare förpackning, och som ger elaster.

Andra exempel på förnätade organopolysiloxaner, som kan be- läggas med förfarandet enligt uppfinningen, är elaster eller hartsartade produkter, som framställas av organopolysiloxan i värme, vanligen vid temperaturer över l00°C, genom konden- sation eller radikalbildning, exempelvis med dikumylperoxid.

Exempel på förnätade organopolysiloxaner, som kan beläggas med förfarandet enligt uppfinningen, är slutligen även elas- ter eller hartsartade produkter, som kan framställas genom anlagring av Si-bundna väteatomer från organopolysiloxaner, som innehåller sådana väteatomer, till alifatiska flerfald- bindningar i organopolysiloxaner, som innehåller sådana fler- faldbindningar, i närvaro av katalysatorer, som gynnar denna anlagring, exempelvis platinaförening.

De silaner, som föredragas, exempelvis därför att de ger de bästa resultaten, och som per molekyl.innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med amino- eller alkoxigrupp substituerad kolvätegrupp, kan definieras med den allmänna formeln - 2 . 3 ¿R2N(cH2)mYa(cH2)m.7bs1(oR )CR4 -b-c . 7909907-5 6 I denna formel har R och a de ovan angivna betydelserna.

Vidare betyder: R2 väte och/eller lika eller olika envärda kolvätegrupper, R3 lika eller olika envärda, eventuellt med en amino- eller alkoxigrupp substituerade kolvätegrupper, Y syre eller NR2, b och c, vardera, heltalen l, 2 eller 3, varvid summan av b + c är högst 4 och m samma eller olika hela tal inom området 1 till 10.

De ovan angivna exemplen på kolvätegrupper R gäller, med undantag för vinylgrupp, i full utsträckning även för kol- vätegrupperna R . Ytterligare exempel på kolvätegrupper R är n-butyb, tert-butyk, 3,5,5-1=rimety1cy1<1ohexy1- och 2.3.4-trietylcyklohexylgrupp. Företrädesvis är emellertid minst en R2 väte.

Exempel på grupper R3 är alkylgrupper med l - 6 kolatomer, exempelvis metyl-, etyl- och n-butylgrupp samt sec.- och tert.-butylgrupp, aminoalkylgrupper, såsom ß-aminoetylgrupp, alkoxialkylgrupper, såsom P-metoxietylgrupp, cykloalkyl- grupper, såsom cyklohexylgrupp, arylgrupper, såsom fenyl- grupp och aralkylgrupper, såsom bensylgrupp.

Exempel på silaner enligt den ovan sist angivna formeln är sådana med formeln CH3Si(OCH2CH2NH2)2(CH2)3O(CH2)2NH2, (CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH2' H2N(CH2)2O(CH2)3Si(OCH2CH2NH2)3 0Ch H2N(CH 0(CH2)3Si(OC2H5)3 2) 2 samt föreningarna med benämningarna N-ß -aminoetyl-f -aminopropyltrietoxisilan, ß-aminoetyltrietoxisilan, N-fi -aminoetyl-Å -aminobutyltrietoxisilam ¿^-aminopropyltrietoxisilan, aminometyltrimetoxisilan, 7909907-3 N-G -aminoetylqß -aminopropyltris-(metoxietylenoxi)-silan och A-aminobutyltrietoxisilan.

Användningen av silan, som per molekyl innehåller en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med en amino- eller alkoxi~ grupp substituerad kolvätegrupp, föredrages före användning av delhydrolysat av sådan silan.

Om man emellertid använder delhydrolysat av silan, som per molekyl innehåller minst en över kol till kisel bunden amino- grupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med en amino- eller alkoxigrupp substituerad kolvätegrupp, är det lämpligt att detta delhydrolysat inne- håller högst 10 kiselatomer per moleky1._ Om så önskas kan blandningar av olika silaner, som i varje molekyl innehåller minst en över kol till kisel bunden amino- grupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt substituerad kolvätegrupp, användas.

Eftersom på detta sätt mindre mängd av enligt uppfinningen för förbättring av vidhäftningen av beläggningar på förnätad organopolysiloxan använd organokiselförening, som innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp, erfordras, är det lämpligt att före beläggningen av förnätad organo- polysiloxan med beläggningsmedel påföra sådan organokisel- förening på den förnätade organopolysiloxanen respektive på den för beläggning avsedda delen av ytan av förnätad organo- polysiloxan och att icke blanda den organiska kiselföreningenl med beläggningsmedel. Det kan vid denna påföring vara lämp- ligt att använda silan, som per molekyl innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med en amino- eller alkoxigrupp substituerad kolvätegrupp, och/eller delhydroly- sat av sådan silan i med lösningsmedel utspädd form. För denna utspädning kan man exempelvis använda alifatiska kol- väten, såsom alkaner med kokpunkt inom omrâdet 120 - l80oC 79099o7+s vid 1 bar, aromatiska kolväten, såsom toluen och xylen, ketoner, såsom metyletylketon, alkoholer, såsom metanol eller isopropanol och/eller klorkolväten, såsom trikloretylen. An- delen enligt uppfinningen använd organokiselförening, som uppvisar minst en över kol till kisel bunden aminogrupp, räknat på totalvikten av sådan organokiselförening och lös- ningsmedel kan exempelvis uppgå till l - 90 viktprocent.

Påföringen av enligt uppfinningen för förbättring av vid- häftningen av beläggningar på förnätad organopolysiloxan använd organokiselförening som innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp på den förnätade organopoly- siloxanen respektive den för beläggning med beläggningsmedel avsedda delen av ytan av förnätad organopolysiloxan kan exem- pelvis genomföras genom sprutning, bestrykning, valsning eller neddoppning. Före denna påföring, samtidigt med denna påföring samt härvid separat eller i blandning med enligt uppfinningen använd organokiselíörening, som innehåller minst en aminogrupp, och/eller efter denna påföring kan på den för- nätade organopolysiloxanen respektive den för beläggning med beläggningsmedel avsedda delen av ytan av förnätad organo- polysiloxan minst en kondensations- eller hydrolyskatalysator påföras.

Exempel på kondensations- eller hydrolyskatalysatorer är metallkarbonsyrasalter eller organometallkarbonsyrasalter av metaller inom den elektrometoriska spänningskedjan från bly till mangan (jfr. Handbook of Chemistry and Physics, 31 upplaga, Cleveland, Ohio, 1949, sid 1465), i synnerhet av tenn, såsom dibutyltenndilaurat, dibutyltenndiacetat, en blandning av dibutyltenndiacylater, varvid acylatgrupperna är härledda av karbonsyror innehållande 9 - ll kolatomer per molekyl, varvid karboxylgrupperna hos minst 90 viktprocent av syrorna är bundna till en tertiär kolatom, dibutyltenn- dioktoat, distannoxaner, exempelvis diacetoxitetrabutyldi- stannoxan och dioleoyltetrametyldistannoxan, vidare järn- oktoat, blyoktoat, blylaurat och koboltnaftenat, titanestrar, 7909907-'3 såsom tetrabutyltitanat, amíner, såsom n-hexylamin samt amin- salter, såsom n-hexylaminhydroklorid och n-butylaminacetat.

De inom ramen för uppfinningen använda beläggningsmedlen kan utgöras av lackar, vattendispersioner eller lasyrer, exempel- vis sådana baserade på alkylharts, polyuretan, eller utgångs- produkter för polyuretan, nitrocellulosa, epoxid, polyester eller polyvinylklorid eller blandpolymerisat av polyvinyl- klorid, vilka vanligen är lösta i organiska lösningsmedel, eller sådana baserade på akrylharts, polyvinylacetat eller blandpolymerisat av polyvinylacetat och/eller styren, såsom polystyrenakrylat, som vanligen användas såsom vattendisper- sioner.

Om enligt uppfinningen för förbättring av vidhäftningen av beläggning på förnätat organopolysiloxan använd organokisel- förening, som innehâller en över kol till kisel bunden amino- grupp tillsättes till beläggningsmedlet uppgår mängden av sådan organokiselförening företrädesvis till 0,l - 10 viktprocent organokiselförening, beräknat på sammanlagda mängden av beläggningsmedel och organokiselförening.

I det följande hänför sig alla uppgifter beträffande delar och procentsatser på vikten, om icke annat anges.

De i följande exempel använda förnätade organopolysiloxanerna, nämligen organopolysiloxanelaster framställes på följande sätt: Elast A En blandning av 120 delar av en dimetylpolysiloxan, som i varje ändstâende enhet uppvisar en Si-bunden hydroxylgrupp med en viskositet av 80 000 mPa.s vid 25°C och 80 delar av en med trimetylsiloxigrupper ändblockerad dimetylpolysiloxan med en viskositet av 35 mPa.s vid 25°C och 8 delar av en polyoxialkylenglykol av 40 viktprocent etylenoxid och 60 viktprocent propylenoxid med en genomsnittlig molekylvikt av 3400 blandas med 28 delar av en blandning av 2 mol metyl- 790990745 10 -tris-(butanon-2-oxim)-silan och l mol metyltris-(cyklo- hexylamino)-silan samt 2,4 delar silan med formeln (cH3o) 3si (C112) 3NH (cnz) ZNHZ I den på detta sätt erhållna blandningen inblandas därefter l80 delar kalciumkarbonat vars partiklar är belagda eller överdragna med 3 % stearinsyra samt 16 delar pyrogent i gasfas framställd kiseldioxid med en yta av 150 m2/g samt slutligen 0,4 delar dibutyltenndilaurat. 7 Den på detta sätt erhållna, med utestängande av vatten lagringsbara massan utsättes i form av ett skikt med en tjock- 5 lek av ca'5 mm på ett plant underlag vid rumstemperatur för inverkan av i luften förefintlig vattenånga och förnätas härigenom till en elast, som användes 7 dygn efter utbred- ningen av massan på underlaget.

Elast B 100 delar av en med trimetylsiloxigrupper ändblockerad di- organosiloxan av 99,93 molprocent dimetylsiloxanenheter och 0,07 molprocent vinylmetylsiloxanenheter med en viskositet av ca. 5 . 106 mPa.s vid 25°C blandas först med 7 delar av en dimetylpolysiloxan, som i varje ändstående enhet uppvisar en Si-bunden hydroxylgrupp, med en viskositet av ca. 40 mPa.s vid 25°C, samt 40 delar pyrogent i gasfas framställd kiseldioxid med en yta av 200 m2/g samt därefter med l del 95 %-ig dikumylperoxid.

Den på detta sätt erhållna blandningen upphettas i form av en platta under 15 minuters tid till l65°C och under 4 tim- mars tid till 200°C och förnätas på detta sätt till en elast.

Exemgel 1 På delar av ytan av elasten A påstrykes en lösning av 50 delar silan med formeln (CHBO) 3Si (CHZ) 3NH (CHZ) 2NI-I2 , 50 delar tolyen och 5 delar tetra-n-butyltitanat. Lösningen 7909907~s ll får torka under en timmes tid vid rumstemperatur. Därefter på- föres på de delar av ytan av elast A, på vilka silan pâförts, såsom beläggningsmedel l en i handeln tillgänglig lack baserad på alkylharts (Ducohncqp Glanzcolor grau DG 704, Fa. Hermann Wiederhold Lackfabrik, 4010 Hilden,BRD) samt såsom belägg- ningsmedel 2 en i handeln tillgänglig trälasyr baserad på alkylharts (Tixoton-Holz-Lasur, nussbraun, "Meisterpreis", "Tixoton" och "Meisterpreis" är registrerade varumärken, Fa. Spangenberg, 4010 Hilden, BRD) samt såsom beläggnings- medel 3 en i handeln tillgänglig tvåkomponent-polyuretanlack (Efdedur KRO-423 + Efdedur HU 7 i blandningsförhållandet 4 : l, "Efdedur" är registrerat varumärke, Fa. Emil Frei, 7715 Bräunligen-Döggingen, BRD), samt såsom beläggningsmedel 4 en i handeln tillgänglig vit färg baserad pâ en vattendisper- sion av ett blandpolymerisat av styren och vinylacetat (Fa. Wacker-Chemie GmbH, 8000 München, BRD). Alla 4 belägg- ningarna är täckande och flyter ut utan störningar.

Exempel 2 Det i exempel l beskrivna arbetssättet upprepas med den skill- naden, att man i stället för elast A använder elast B. Samt- liga 4 beläggningar är täckande och flyter ut utan störningar.

Jämföfelseförsök (a) Det i exempel l beskrivna arbetssättet upprepas med den skillnaden, att man före påföringen av beläggningsmedlet icke genomför någon förbehandling av elastens yta. Färgens utflytning uppvisar störningar.

Jämförelseförsök (b) Det i exempel 2 beskrivna arbetssättet upprepas med den skillnaden, att före påföringen av beläggningsmedlet ingen förbehandling av ytan av elasten genomföres. Störningar av utflytningen iakttages.

Efter en månads tid uppskäres en kvadrat med en sidolängd av 2,54 cm med en rakkniv i l00 lika stora kvadrater, som var och en har en yta av 6,45 mmz. Mot det på detta sätt erhållna 1909907-3 '12 gittret tryckes ett kontakthäftande band, som därefter åter avdrages långsamt med en vinkel av ca 300. Mängden av härvid på elasten kvarvarande små kvadrater ger det procentuella värdet av beläggningens retention. Retentionsvärdena minst 95 % motsvarar mycket god vidhäftning, retentionsvärden av högst 65 % motsvarar dålig vidhäftning. De genomsnittliga resultaten av olika mätningar anges i följande tabell: Tabell Exempel resp. % retention av beläggningsmedel jämförelse- ' - försök l 2 3 4 l _ ' 95 l00 99 99 2 'l00 100 IDO 100 (a) z 2 0 o (b) 4 0 5 0

Claims (3)

IB 7909907-3 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för beläggning av förnätad organopolysiloxan med beläggningsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att minst en silan, som per molekyl innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en över syre till kisel bunden envärd, eventuellt med en amino- eller alkoxi~ grupp substituerad kolvätegrupp, och/eller delhydrolysat av sådan silan före beläggningen av den förnätade organopoly- siloxanen med beläggningsmedel pâföres på den förnätade organo- polysiloxanen eller den för beläggning med beläggningsmedlet avsedda delen av ytan av förnätad organopolysiloxan, och/~ eller blandas med beläggningsmedlet innan den förnätade organopolysiloxanen belägges med detta. 2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att såsom silan, som per molekyl innehåller minst en över kol till kisel bunden aminogrupp och minst en över syre till kisel bunden, envärd, eventuellt med en amino- eller alkoxigrupp substituerad kolvätegrupp användes sådana med den allmänna formeln

2. . 3 [Rzwwnfimya(cH2)m]bs1(oR )cn4_b_ci i vilken R betyder lika eller olika, envärda, eventuellt substituerade kolvätegrupper, R2 betyder väte och/eller lika eller olika envärda, eventuellt substituerade kolvätegrupper, R3 betyder lika eller olika, envärda, eventuellt med en amino- eller alkoxigrupp substituerade kolvätegrupper, Y betyder syre eller NR2, a är 0 eller 1, b och c vardera har heltalsvärdet l, 2 eller 3, varvid summan av b + c är högst 4 och m be.yder lika eller olika hela tal inom området från l - 10.' í 7909907-3 W

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man även använder en kondensations- eller hydrolyskatalysator.