DE3347861C2 - - Google Patents
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Description
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von bestimmten methylgruppenreichen
Verbindungen gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von chemisch oder physikalisch
härtbaren hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen.
In der Technik spielen hydrophob und/oder abhäsiv ausgerüstete Oberflächen
eine bedeutsame Rolle. Mit der hydrophoben und damit der wasserabstoßenden
Eigenschaft möchte man die Oberflächen wirksam gegen Wasser und jeder Art von
Korrosion schützen. In manchen Anwendungsfällen wird zusätzlich neben einer
ausreichenden Hydrophobie noch eine volle Atmungsaktivität des Werkstoffes
bzw. Susbtrates gefordert. Mit der abhäsiven Ausrüstung dagegen will man Ober
flächeneigenschaften erzielen, die das Anhaften adhäsiver Stoffe verhindern
und deren rückstandsfreie Entfernung ermöglichen. Sie haben insbesondere als
Trennbeschichtungen für Trennsubstrate in der Klebefolien- und Klebebandherstellung
eine besondere Bedeutung erlangt.
Zur hydrophoben und/oder abhäsiven Ausrüstung von Massen sind in der Literatur
eine Vielzahl von Stoffen beschrieben worden, die diese Funktion in unter
schiedlichem Maße erfüllen und vielfach zusätzlich werkstoffabhängig sind. Als
hydrophobe und partiell auch abhäsive Stoffe werden nach dem heutigen Stand
der Technik unter anderem fettartige Substanzen, wie beispielsweise Paraffin,
Wachs, Metallseifen; Aluminiumverbindungen, wie beispielsweise Aluminiumsulfat,
Aluminiumacetat und Aluminiumformiat; hochmolekulare Alkylpyri
diniumverbindungen, Alkylisocyanate, substituierte Ethylenharnstoffe; komplexe
Chromverbindungen und Silicone eingesetzt. Sie müssen überwiegend in
inerten Lösungsmitteln gelöst werden, damit sie applizierbar sind. Diese Lö
sungsmittel verdampfen nach der Verarbeitung und stellen eine Umweltbeein
trächtigung dar. Bei der abhäsiven Ausrüstung von Oberflächen werden die fettartigen
Substanzen wie beispielsweise Paraffin, Wachs und Metallseifen, weitgehend
durch die teureren Silicontrennmittel ersetzt, weil ihre Trenneigenschaften
nicht mehr den hohen technischen Anforderungen entsprechen.
Trotz einiger guter Eigenschaften befriedigen die neueren hydrophoben und/oder
abhäsiven Stoffe auf der Grundlage von Polyorganosiloxanen nicht, was unter
anderem darauf zurückzuführen ist, daß sie vielfach noch als lösungsmittelhaltige
Produkte verarbeitet werden müssen, was eine entsprechende Umweltbelastung
nach sich zieht bzw. kostenspielige Rückgewinnungsverfahren erforderlich
macht, und benötigen oftmals hohe Vernetzungs- und Härtungstemperaturen. Da
diese Silikone um ein Vielfaches teurer sind als die oben erwähnten konventionellen
Stoffe; lassen sie sich aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht immer in
den notwendigen Gehalten einsetzen, um die geforderte Hydrophobie und/oder
Abhäsion zu erreichen.
Mit hydrophoben und/oder abhäsiven Produkten, die bei höheren Temperaturen
vernetzt oder gehärtet werden müssen, können thermisch sensible Werkstoffe
und Substrate nicht ausgerüstet werden, da sie durch diese Wärmebelastung ihre
ursprüngliche Form und ihren Aggregatzustand verändern können. Bei feuchtig
keitshaltigen Werkstoffen und Substraten, wie beispielsweise cellulosehaltigen
Materialien und flächigen Papierbahnen ist zwar eine kurzfristige thermische
Belastung möglich, jedoch muß anschließend eine Wiederbefeuchtung mit Was
serdampfaerosolen durchgeführt werden, um die ursprünglichen Eigenschaften,
wie beispielsweise die Planlage, annähernd wieder einzustellen. Diese Wiederbe
feuchtungstechnologie ist nicht nur kostenspielig und energieaufwendig sondern
fachlich auch sehr umstritten.
Die Funktionalität, auf der die Hydrophobie und Abhäsion unter anderem beruht
ist in der Literatur ausführlich beschrieben. Entscheidend dabei ist nicht allein
die Unpolarität in der Kettenverzweigung pro Moleküleinheit, sondern zusätzlich
auch ein möglichst hoher Gehalt an unpolaren Methylgruppen. Gerade dieser
Gehalt an unpolaren Methylgruppen ist ausschlaggebend für den Grad der Hydrophobie
und die Abhäsion einer Masse. Die Funktionalität der Hydrophobie und
Abhäsion läßt sich unter anderem schematisch durch den sogenannten "Bürsteneffekt"
an einer Dimethylsilikonverbindung darstellen:
Anhand dieser schematischen Darstellung wird dem Fachmann aber auch deutlich,
daß infolge der vorgegebenen Atomgruppierung in Polydimethylsiloxanen
der Gehalt an den entscheidenden Methylgruppen der Kettenverzweigung pro Si-
O-Einheit auf 2,0 Mol beschränkt ist.
Es hat nun nicht an Bemühungen gefehlt, die Kosten bei der hydrophoben
und/oder abhäsiven Ausrüstung von Oberflächen durch bessere, wirtschaftlichere
Lösungen zu senken. Diese Aufgabe scheitert jedoch vor allem daran, daß einerseits
der Methylgruppengehalt an der Kettenverzweigung einer Verbindung
nicht ohne weiteres erhöht werden konnte und andererseits solche methylgruppenreicheren
Stoffe nicht allgemein wirtschaftlich zugänglich waren.
Bei der abhäsiven Ausrüstung von Trennpapieren und Trennfolien, die zur Abdeckung
von selbstklebenden Materialien eingesetzt werden, besteht schon lange
die Forderung nach graduell abgestuften Trenneigenschaften. Diese graduelle Abstufung
scheiterte unter anderem bislang daran, daß einerseits der unpolare Me
thylgruppengehalt in einer Verbindung nicht auf technisch wirtschaftliche Weise
erhöht und andererseits keine gleichmäßige statistische Methylgruppenverteilung
im Molekül erzielt werden konnten.
Beim freiradikalischen Polymerisieren, Härten bzw. Vernetzen von ungesättigten
Verbindungen, wie Polyester-, Acryl- und Methacrylharzen, inhibiert der molekulare
Luftsauerstoff die Reaktionen an der Oberflächen. Der Luftsauerstoff
macht dabei die Radikale unwirksam, wodurch die Härtungsreaktion unterbunden
wird und die Oberfläche klebrig beibt. Man hat versucht, die Oberfläche
durch Abdecken mit Folien, Glasplatten und dergleichen von dem Luftsauerstoff
zu schützen. Da dies für den praktischen Einsatz jedoch viel zu umständlich ist,
wurde ein Paraffinzusatz vorgeschlagen (DE-PS 9 48 818). Das Paraffin
schwimmt während der Härtung an die Oberfläche auf und bildet dort eine
Schutzschicht gegenüber dem Luftsauerstoff. Aus dem Paraffinzusatz erwächst
jedoch manches Problem, so zum Beispiel jenes, daß Paraffin in den härtbaren
Massen bei niedrigen Temperaturen auskristallisiert und bei hohen Temperaturen
nicht ausgeschieden wird. Ebenenfalls aus den Eigenschaften des Paraffins
erklärt sich, daß eine Härtung paraffinhaltiger Massen bei zu hohen Temperaturen
nicht möglich ist. Somit lassen sich mit paraffinhaltigen härtbaren
Massen keine kurzen Reaktionszeiten bei erhöhter Temperatur erreichen, weil
man erst dann erwärmen darf, wenn das Paraffin vollständig aufgeschwommen
ist. Da aber paraffinhaltige härtbare Massen ausgezeichnet schleifbar sind, wartet
die Industrie schon lange auf verbesserte Lösungen.
Aus der DE-OS 25 24 867 sind selbstklebende, selbstabdichtende Verpackungsfilme
bekannt, die neben einem thermoplastischen Polyolefin, einem Partialester
einer Carbonsäure und eines Polyols, Polybuten oder Polyisobutylen enthalten
können, wobei es sich bei den thermoplastischen Polyolefinen um Homopolymerisate
von Ethylen, Propylen oder Butylen oder um Mischpolymerisate von
Ethylen mit Propylen handelt, das heißt Produkte, die maximal zwei Methylgruppen
pro Monomereinheit enthalten können.
Die BE-PS 6 31 007 beschriebt ein Verfahren zur Herstellun von thermoplastischen
Materialien, die eine Mischung aus Polyethylen mit Polybuten, Polyisobutylen,
Polypropylen oder Butylkautschuk enthalten können, das heißt Produkten
mit einer Anzahl von seitenständigen Methylgruppen pro Monomereinheit
von weniger als 3.
Die DE-OS 28 29 376 offenbart eine Formmasse aus Poly-4-methylpenten-1 und
einem Olefinoligomeren, welches nach der dort angegebenen allgemeinen Formel I
als Substituenten 1 bis 4 Wasserstoffatome oder C₁-C₈-Alkylreste enthalten
kann und damit maximal zwei Methylgruppen pro Monomereinheit aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, bestimmte Verbindungen
anzugeben, die als solche oder als Zusatz oder Verdünnungs- oder Weich
machungsmittel in Oranopolysiloxan- und/oder organischen Massen oder als
Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden Verbindungen, gegebenenfalls
in Kombination mit copolymerisierbaren Comonomeren, aktive Wasser
stoffatome tragenden Verbindungen, polykondensationsfähigen, Hydroxylgruppen
tragenden Verbindungen, organischen Siliciumverbindungen und/oder geeigneten
Zusatzstoffen zur Herstellung von chemisch oder physikalisch härtbaren
hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen verwendet werden können.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß methylgruppenreiche Monomere
der allgemeinen Formel
worin
R₁, R₂, R₃ und R₄ und Wasserstoffatome, Methyl- und/oder Ethylgruppen bedeuten die bei spezifischen Fraktionsschnitten in der petrochemischen Aufbereitung von Erdöl anfallen, sich als solche oder auch in Form ihrer Oligomeren oder Polymeren oder der daraus gebildeten Epoxide hervorragend zum hydrophoben und/oder abhäsiven Ausrüstung von Oberflächen eignen.
R₁, R₂, R₃ und R₄ und Wasserstoffatome, Methyl- und/oder Ethylgruppen bedeuten die bei spezifischen Fraktionsschnitten in der petrochemischen Aufbereitung von Erdöl anfallen, sich als solche oder auch in Form ihrer Oligomeren oder Polymeren oder der daraus gebildeten Epoxide hervorragend zum hydrophoben und/oder abhäsiven Ausrüstung von Oberflächen eignen.
Diese methylgruppenreichen Monomere der obigen allgemeinen Formel I bestehen
überwiegend aus Gemischen der folgenden Olefintypen:
worin
R₁, R₂, R₃ und R₄ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Die Gehalte an den Verbidungen der Typen 1 und 2 machen zusammen mindestens 40% aus. Durch fraktionierte Trennungs- bzw. Destillationsverfahren lassen sich gegebenenfalls die einzelnen Olefintypen mit einem relativ hohen Reinheitsgrad wirtschaftlich gewinnen.
R₁, R₂, R₃ und R₄ die oben angegebenen Bedeutungen besitzen. Die Gehalte an den Verbidungen der Typen 1 und 2 machen zusammen mindestens 40% aus. Durch fraktionierte Trennungs- bzw. Destillationsverfahren lassen sich gegebenenfalls die einzelnen Olefintypen mit einem relativ hohen Reinheitsgrad wirtschaftlich gewinnen.
Diese Monomeren des Typs 1 und 2 besitzen in der Kettenverzweigung 3,0 bis 4,0
Methylgruppen pro Molekül und lassen sich infolge der C=C-Doppelbindung polymerisieren, ethoxylieren und weiterhin mit einer Vielzahl von funktionellen
Gruppen umsetzen bzw. umwandeln.
Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendungen der allgemeinen
Formel I
und/oder deren oligomeren oder Polymeren der allgemeinen Formel II
und/oder Epoxiden der allgemeinen Formel III
worin
R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen, A und B Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen und/oder Reste der allgemeinen Formel (II) mit der Maßgabe bedeuten, daß der Methylgruppengehalt mindestens 3,0 bis 4,0 pro Monomer oder Monomereinheit beträgt und homopolymere Olefinpolymerisate der allgemeinen Formel (II) Molekulargewichte bis zu 20×10⁶ aufweisen,
als solche oder Zusatz oder Verdünnungs- oder Weichmachungsmittel in Or ganopolysiloxan- und/oder organischen Massen oder als Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden Verbindungen, gegebenenfalls in Kombination mit copolymerisierbaren Comonomeren, aktive Wasserstoffatome tragenden Verbindungen, polykondensationsfähigen, Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen, organischen Siliciumverbindungen und/oder geeigneten Zusatzstoffen, zur Herstellung von chemisch oder physikalisch härtbaren hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen.
R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen, A und B Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen und/oder Reste der allgemeinen Formel (II) mit der Maßgabe bedeuten, daß der Methylgruppengehalt mindestens 3,0 bis 4,0 pro Monomer oder Monomereinheit beträgt und homopolymere Olefinpolymerisate der allgemeinen Formel (II) Molekulargewichte bis zu 20×10⁶ aufweisen,
als solche oder Zusatz oder Verdünnungs- oder Weichmachungsmittel in Or ganopolysiloxan- und/oder organischen Massen oder als Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden Verbindungen, gegebenenfalls in Kombination mit copolymerisierbaren Comonomeren, aktive Wasserstoffatome tragenden Verbindungen, polykondensationsfähigen, Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen, organischen Siliciumverbindungen und/oder geeigneten Zusatzstoffen, zur Herstellung von chemisch oder physikalisch härtbaren hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel I sind
aliphatische Verbindungen mit einer ungesättigten Doppelbindung und einem
Methylgruppengehalt von mindestens 3,0 bis 4,0 pro Molekül. Vertreter dieser
Gruppe sind 3-Methylbuten-2, 2,3-Dimethylbuten-2, 2,3-Dimethylpenten-2 und
3,4-Dimethylhexen-3.
Als copolymerisierbare Comonomere verwendet man solche mit mindestens einer
reaktionsfähigen C-C-Doppelbindung und/oder -Dreifachbindung, insbesondere
Alkene, Cycloalkene, Arylalkene, Polyene, Allene, Arene, Arine und
noch bevorzugter allyl-, vinyl-, acryl- und/oder methacrylgruppen-haltige Ver
bindungen; als aktive Wasserstoffatome tragende Verbindungen verwendet man
vorzugsweise Amine, Amide, Amidoamine, Imine, Imide, ein- oder mehrbasische
gesättigte und/oder ungesättigte Säuren beziehungsweise deren Anyhdride
oder Siliciumwasserstoffverbindungen; als polykondensationsfähige, Hydroxylgruppen
tragende Verbindungen verwendet man erfindungsgemäß vorzugsweise
ein- oder mehrwertige Alkohole, Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren und
deren Anyhdride und/oder aliphatische oder aromatische Methylolverbindungen;
während als organische Siliciumverbindungen vorzugsweise Silane, Silanole,
Organosiloxane oder Organooxysilane eingesetzt werden.
Werden die Verbindungen der allgemeinen Formel I nach bekannten Verfahren
miteinander oder untereinander dimerisiert, oligomerisiert oder polymerisiert,
so entstehen flüssige bis feste Produkte mit unterschiedlichen Molekulargewichten,
jedoch definierbaren Gehalten an unpolaren Methylgruppen in der
Kettenverzweigung. Die festen homopolymeren Olefinpolymerisate besitzen
"wachsartige" Eigenschaften und weisen Schmelzpunkte auf, die in Abhängigkeit
von dem Polymerisationsgrad im Bereich zwischen 40 und 250°C liegen, und
besitzen Molekulargewichte von bis zu 20×10⁶.
Die erfindungsgemäß verwendeten methylgruppenreichen Oligomere oder Poly
mere der allgemeinen Formel II sind Alkene, Cycloalkene, Arylalkene, offenkettige
und cyclische Polyene, sie werden nach bekannten Verfahren durch Dimerisation,
Mischdimerisation, Oligomerisation, Mischoligomerisation, Polymerisation,
Copolymerisation, Polykondensation und/oder Polyaddition mit mindestens
einer der methylgruppenreichen Verbindungen der allgemeinen Formeln I
und/oder III gewonnen. Die Dimerisation, Oligomerisation und/oder Polymersiation
solcher Verbindungen sind in der Literatur ausführlich beschrieben
[u. a. Houben-Weyl, Band V/1a und Ib (1972)]. Hierauf wird jeodch im Rahmen
der vorliegenden Erfindung kein Schutz begehrt. So kann zum Beispiel die Oligomerisation und/oder Mischoligomerisation mit kationischen und anionischen
Katalysatoren, Koordinationskatalysatoren, aber auch thermisch oder photochemisch
erfolgen.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten oligomeren oder polymeren Verbindungen
der allgemeinen Formel II handelt es sich vorzugsweise um β-Olefine mit
mindestens einer C-C-Doppelbindun. Zu den dimeren und oligomeren Verbindungen
gehören u. a. beispielsweise folgende: 2,4,4-Trimethylpenten-2; 2,2,4,6,6-
Pentamethylenhepten-3; 2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10, 11-Heptadecanmethyldodecen-2;
2,4,4,6,6,8,8-Heptamethylnonen-2; 2,2,4,4,6,6,8,8,10-Nonamethylundecen-2;
2,3,4,4,5,5,6,7-Octamethyloctadien-2,7; die erfindungsgemäß verwendeten
oligomeren Kohlenwasserstoffverbindungen können aber auch Gemische
bzw. Mischoligomere sein. Sie besitzen im allgeimen eine Kohlenstoffzahl
zwischen 10 und 50 und ihre Flammpunkte sind <100°C. Die Kettenverzweigung
beträgt 3,0 bis 4,0 Mol Methylgruppen pro monomerem Olefintyp gemäß
Formel (I). Ein typischer Vertreter dieser Gruppe ist u. a. nachstehender mit folgenden
chemischen und physikalischen Daten:
die Viskosität beträgt bei 50°C ca. 3,5 mm²/s und der Flammpunkt liegt bei
<110°C. Diese Verbindung enthält mindestens eine C-C-Doppelbindung.
Die erfindungsgemäß eingesetzten monomeren Olefintypen können mit anderen
Comonomeren, d. h. Verbindungen, die unabhängig von ihrem Molekulargewicht
polymerisierbar sind, dimerisiert, oligomerisiert und mit unterschiedlichen Po
lymerisationsgraden polymerisiert werden. Die Herstellung dieser erfindungsgemäß
verwendeten dimeren, oligomeren und/oder polymeren Homo- und/oder
Copolymere erfolgt jeweils nach den bekannten und geeigneten Polymerisations-,
Polykondensations- und/oder Polyadditionsverfahren. Dasselbe gilt für
die Umwandlung solcher Verbindungen mit funktionellen Gruppen, beispielsweise
über Additionsreaktionen, die in der Literatur hinreichend beschrieben
sind (siehe Houben-Weyl, Band V/Ib 1972). Die Dimerisation, Oligomerisation
und Polymerisation der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindungen der allgemeinen
Verbindungen der Formel I mit anderen Comonomeren kann dabei in der
Weise durchgeführt werden, daß mindestens eine, vorzugsweise und mehr
C=C-Doppelbindungen pro Molekül erhalten werden. Dies ist auch wiederum bedeutsam
für die Anzahl der por Molekül einzuführenden Epoxidgruppen. Für diese
Verfahren wird jeoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Schutz begehrt.
Erfindungsgemäß verwendet werden können auch die dimeren, oligomeren
und/oder polymeren Verbindungen, die einen Gehalt von mindestens einem Mol
einer oder mehreren Verbindungen der allgemeinen Formel I bis III aufweisen.
Über diesen Gehalt können nicht nur die Relativität einerseits und die Wirt
schaftlichkeiten andererseits, sondern auch die hydrophoben und/oder abhäsiven
Eigenschaften der behandelten Oberfläche graduell beeinflußt werden.
Eine Sonderstellung nehmen die epoxidierten Verbindungen der allgemeinen
Formel III ein. Durch die Einführung mindestens einer epoxyfunktionellen Gruppe
lassen sich die Verbindungen der allgemeinen Formel I und II auch mit Verbindungen,
die aktive Wasserstoffatome enthalten, wie beispielsweise Aminen, Iminen,
Amiden, ein- und mehrbasischen Säuren und deren Anhydriden umsetzten
und gegebenenfalls polyaddieren.
Im Mittelpunkt stehen dabei nicht nur die bekannten Härtungs- und Ver
netzungsreaktionen mit Epoxiden, sondern auch die Einführung von weiteren
ungesättigten Gruppen, wie beispielsweise C-C-Doppelbindungen. Besondere Bedeutung
kommt unter anderem der Einführung von Acryl- und Methyacrylgruppierungen
zu, weil damit neue Derivate entstehen, die besonders gute Reaktivitäten
bei der drei radikalischen Polymerisation unter Verwendung von beispielsweise
Peroxiden, aktiver Strahlung besitzen.
Die Epoxidierung der Verbindungen der allgemeinen Formeln I und II kann durch
Oxidation mit Persäuren, wie Perbenzoesäure, aber auch durch Wasserstoffperoxid,
tert.-Butylhydroperoxid und dergleichen erfolgen (siehe beispielsweise Houben-
Weyl Band VI/3, 1965). Als Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel II
seien genannt: 2,3-Epoxy-2,3-dimethylbutan; 2,3; 4,5-Diepoxy-2,3,4,5-te
tramethylhexan; 3,4-Epoxy-2,3,4-trimethylpentanal; 2,3,6,7-Diepoxy-
2,3,4,5,6,7-hexamethylocten und 2,3,6,7-Diepoxy-2,3,4,4,5,5,6,7-octamethyloctan.
Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der definierten Verbindungen
als Zusatz oder Verdünnungs- oder Weichmachungsmittel in Organopolysiloxan-
und/oder organischen Massen oder als Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden
Verbindungen. Eine besondere Bedeutung kommt dabei erfindungsgemäß
verwendeten reaktiven Kohlenwasserstofftypen und deren Derivaten zu. Sie
können mit den monomeren und/oder oligomeren Kohlenwasserstoffen allein
oder in Kombination mit anderen reaktiven Verdünnern und Lösemitteln u. a. ungesättigten
Polyesterharzen, Acryl- und Methacrylverbindungen gelöst und verdünnt
werden. Eine besondere Verträglichkeit besteht, wie überraschenderweise
gefunden wurde, mit einer Vielzahl von Polyorganosiloxanen, wobei sie sowohl
die Funktionen eines reaktiven Verdünners als auch die eines reaktiven Weichmachers
übernehmen. Werden sie beim freiradikalischen Vernetzen und Härten
von ungesättigten Verbindungen, wie z. B. ungesättigten Polyesterharzen, Acryl-
und Methacrylverbindungen eingesetzt, so bilden die erfindungsgemäß verwendeten
Verbindungen an der Oberfläche eine inerte Schutzschicht aus, welche die
Inhibierung der Reaktion durch den Luftsauerstoff reduziert und verhindert.
Gleichzeitig werden sie chemisch in die Endproduktmatrix eingebunden. Da die
flüssigen monomeren, oligomeren und polymeren Typen nicht kristallisieren,
treten - im Gegensatz zu Paraffinzusätzen - während der Lagerung keine Probleme
auf. Auch bei einer Härtung solcher Massen bei erhöhten Temperaturen orientieren
sich die erfindungsgemäß verwendeten methylgruppenreichen Verbindungen
rasch zur Oberfläche und bilden dabei schnell einen inerten Schutzfilm.
Die erfindungsgemäß verwendeten Oligomere und/oder Polymere können chemisch
inert sein oder aber noch reaktive funktionelle Gruppen besitzen. Welche
dieser Verbindungen verwendet werden, hängt vorzugsweise von den Formulierungen,
den Verarbeitungsbedingungen und den zusätzlich geforderten Endeigenschaften
ab. Vorzugsweise wird man solche Verbindungen einsetzen, die noch
funktionelle Gruppen tragen, weil sie über diese chemisch an die Matrix der aus
zurüstenden Oberfläche eingebunden werden. Bei physikalisch härtenden Massen
werden dagegen vorzugsweise nicht-reaktive Verbindungen verwendet, damit
sie keine zusätzlichen Angriffspunkte bei Umwelteinflüssen im Endprodukt ergeben.
Die erfindungsgemäß erhaltenen härtbaren Massen, die diese Verbindungen enthalten,
können in flüssiger, pastöser, thixotroper oder halbfester Form vorliegen.
Als monomer, oligomere bzw. polymere anorganische Verbindungen eignen
sich u. a. hydraulisch abbindende Massen, Zemente, wie z. B. Portland-Tonerdeschmelz-
Zement, Gips, Anhydrit, Magnesit, Kalk, Silkate, wie z. B. Wasserglas
und dergleichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die zur Behandlung
der auszurüstenden Oberfläche eingesetzte Masse neben den Verbindungen
der allgemeinen Formeln I bis III
- a) Comonomere mit mindestens einer reaktionsfähigen C-C-Doppelbindung und/oder -Dreifachbindung, insbesondere Alkene, Cycloalkene, Arylalkene, Polyene, Allene, Arene, Arine, und noch bevorzugter allyl-, vinyl-, acryl- und/oder methacryl-gruppenhaltige Verbindungen,
- b) aktive Wasserstoffatome tragende Verbindungen, insbesondere Amine, Amide, Amidoamine, Imine, Imide, ein- oder mehrbasige gesättigte und/oder ungesättigte Säuren bzw. deren Anyhdride und/oder Siliciumwasserstoffverbindungen,
- c) polykondensationsfähige, Hydroxylgruppen tragende Verbindungen,
- d) organische Siliciumverbindungen, insbesondere Silane, Silanole, Organosiloxane und/oder Organooxysilane und/oder
- e) anorganische, hydraulisch abbindende Verbindungen, insbesondere Zemente oder Silikate.
Zu den Comonomeren gehören alle Verbindungen, die zur Polymerisation, Polykondensation
und/oder Polyaddition mit den erfindungsgemäß verwendeten
Verbindungen der allgemeinen Formeln I bis II geeignet sind. Hierzu ist auch die
Pfropfpolymerisation zu rechnen. Die dabei überraschenderweise auftretende
Polykondensation dürfte unter anderem mit einer Allylumlagerung zu begründen
sein.
Die Comonomeren für die radikalische, ionische, koordinative, strahlen- und
photochemische Polymerisation mit den erfindungsgemäß verwendeten me
thylgruppenreichen Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten können aus der
Familie der ungesättigten Verbindungen ausgewählt werden. Hierzu eignen sich
alle monomeren, oligomeren, polymeren und/oder copolymeren Verbindungen
mit mindestens einer reaktionsfähigen C-C-Doppelbindung und/oder C-C-Drei
fachbindung im Molekül, soweit sie mit den erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen
der allgemeinen Formeln I bis III umsetzbar sind.
Solche Verbindungen sind u. a. unverzweigte, verzweigte und/oder substituierte
Alkene, Cycloalkene, Arylalkene, offenkettige und cyclische Polyene, Allene,
Kumulene, Arene, Arine und dergleichen. Als Substituenten bzw. charakteristische
Gruppen können Hydroxyl-, Caboxyl-, Halogen-, Nitril-, Cyanat-, Amin-,
Amid-, Imin-, Imid-, Sulfonyl-, Aldehyd-, Keton-, Keten-, Urethan-, Epoxyidgruppen
vorliegen. Die Verbindungen können eine und/oder mehrere ungesättigte
Gruppen enthalten. Vertreter dieser Gruppe sind u. a. Monomere, Oligomerene und
Polymere aus Ethylen, Propylen, Butylen, Isopren, Isobutylen, Butadien, Buten-
(2)-diol-(1,4), Ethin, 3-Penten-l-in; Vinylacetat, Vinyllaurat, Crotonaldeyhd, Vi
nylhalogenide, Vinylidenhalogenide; Styrol, α-Methylstyrol, Acenaphthylen;
Acryl- und Methacrylsäure und deren Ester, Säureamide; vinyl-, acryl-, methacryl-
und/oder allylgruppentragende Siloxane, Urethane und Epoxide; ein- und
mehrfach ungesättigte Mono-, Di- und Polycarbonsäuren, deren Anhydride und
Ester, wie z. B. Triallyltrimellitat; ungesättigte Polyesterharze, wie z. B. aus Maleinsäure
und/oder Phthalsäure mit gesättigten und ungesättigten Glykolen.
Die Polymerisiation der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der allgemeinen
Formeln I bis III mit den geeigneten Copolymeren erfolgt nach Auftragen
der Masse auf die auszurüstende Oberfläche beim Härten der aufgebrachten Masse.
Für Pfropfreaktionen und/oder Quervernetzungen mit den erfindungsgemäß eingesetzten
methylgruppenreichen Kohlenwasserstoffen und deren Derivaten
kommen als Polymere alle durch Radikalbildner vernetzbaren und/oder pfropf
baren polymeren oder copolymeren Verbindungen mit -CH₂- und/oder
die auf synthetischem Wege erhalten wurden oder natürlicher Genese sind,
sowie beliebige Mischungen derselben in Frage. Solche Verbindungen sind z. B.
Hoch- und Niederdruckpolyethylen niederer und hoher Dichte, chloriertes und
chlorsulfoniertes Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polyacrylsäureester, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Ethylen-Propylen-
Copolymer, Ethylen-Propylen-Butylen-Copolymer, Vinylchlorid-Vinylacetat-
Copolymer, Vinylidenchlorid-Copolymer, Polyisopren (Naturkautschuk),
Polybutadien, Polychloropren, synthetisches Polyisopren, Ethylen-
Propylen-Ethylidennorbornen, Butadien-Styrol-Copolymer, Butadien-
Acrylnitril-Copolymer, Butadien-Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Isopren-
Blockpolymer, Butylkautschuk, Silikonkautschuk, gesättigte Polyester,
Polyamide, Polyurethane, Polyether, Polyacetate und dergleichen.
Als Comonomere für Polykondensations- und Polyadditionsreaktionen sind alle
metallorganischen und/oder organischen Verbindungen geeignet, die zu solchen
Reaktionen mit den erfindungsgemäßen Kohlenwasserstofftypen und deren
Derivaten geeignet sind. Die zur Polykondensation befähigten Comonomere tragen
u. a. Hydroxylgruppe oder Halogenatome. Hierzu gehören u. a. ein- und mehrwertige
Alkohole, wie z. B. Glykole, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit;
Mono-, Di- und Polycarbonsäuren und deren Anyhdride, wie z. B. Abietinsäure,
Phthalsäure, Trimellithsäure; aliphatische und aromatische Methylolverbindungen,
wie z. B. Methylolphenole, Methylolharnstoffe. Zur Polyaddition sind
besonders die metallorganischen und/oder organischen Verbindungen geeignet,
die reaktive Wasserstoffatome besitzen. Hierzu gehören u. a. Amide, Amine, Isocyanate,
gesättigte und ungesättigte ein- und mehrbasige Carbonsäuren und deren
Anhydride und Aldehydride. Die Polyadditionsreaktionen mit Comonomeren unterscheiden
sich zwischen den Verbindungen der Formel I und II von den Verbindungen
der Formel III. Bei den Verbindungen der Formeln I und II verläuft die Addition
entweder nach der Makrownikoffschen Regel oder bei der radikalischen
Addition, z. B. unter Einfluß von Strahlen oder Katalysatoren, wie Peroxide, entgegen
dieser Regel (auch Anti-Markownikoff-Addition genannt). Bei den epoxidierten
Verbindungen der Formel III erfolgt die Addition an der Epoxidgruppe.
Die Epoxidierung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der Formeln I
und II kann durch Oxidation mit Persäuren, wie Perbenzoesäure, aber auch durch
Wasserstoffperoxid, tert.Butylhydroperoxid und dergleichen erfolgen.
Eine besondere Stellung nimmt die Kombination von metallorganischen Verbindungen
des Siliciums mit den erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen ein.
Mit ihnen lassen sich Additionsreaktionen mit solchen Verbindungen durchführen,
die noch Wasserstoffatome am Silicium enthalten. Hierbei unterscheidet
man Reaktionen, die nach einem Radikalmechanismus, wie z. B. Peroxide, Strahlen,
oder nach einem Radikal-/"Ionen"-Mechanismus ablaufen, sowie edelme
tallkatalysierte Reaktionen, bei welchen in der Regel keine freien Radikale auftreten.
Aber auch Kondensationsreaktionen bzw. kondensationsvernetzenden
Reaktionen sind die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstofftypen und
deren Derivate mit siliciumorganischen Verbindungen, wie überraschenderweise
gefunden wurde, zugänglich.
Als Reaktionspartner eignen sich somit u. a. unverzweigte, verzweigte und/oder
cyclische Silane, Silanole, Polysilane, Polyorganosiloxane, Polysilazane, Poly
silthian, Polysilalkenyle, Polysilarylene, Polysilakensiloxane, Polysilarylensiloxane,
Polysilalkylensilane, Polysilarylensilane mit mindestens einer silicium-
und/oder organo-funktionellen Gruppe, wobei diese vorzugsweise
-SiH, -Si-OH, Vinyl- und/oder Acrylgruppen
bedeuten. Hierzu gehören Silane, Silanole, Organosiloxane oder Organooxysilane.
Zum Umsetzen der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der allgemeinen
Formeln I bis III eignen sich die bekannten Reaktionsinitiatoren für die verschiedenen
Polymerisations-, Polykondensations-, Polyadditions-, Vulkanisations
und/oder Pfropfpolymerisationssysteme, d. h. ganz allgemein reaktive Verbindungen,
die Reaktionen initiieren können. Hierzu gehören neben den Comonomeren,
u. a. Katalysatoren, wie Metallkomplexe, bekannte Initiatoren und Ra
dikalbildern, wie Peroxide, Hydroperoxide, Persäuren, deren Derivate und Salze;
Oxidationsmittel wie Bleidioxid, Mangandioxid: Härter, wie z. B. Polyamine, Po
lyamidamine; Isocynate und deren Derivate; Mercaptane und Mercaptoverbindungen.
Auch Reaktionsbeschleuniger, die u. a. leicht Elektronen abgeben und
dadurch Aufgaben, wie z. B. beschleunigter Peroxidzerfall, übernehmen können,
zählen hierzu. Dies sind u. a. Schwermetallverbindungen, Amine, Amide, Imine,
Imide, Mercaptane, Azokörper und dergleichen.
Die Umsetzungsreaktionen und damit die Härtung können aber auch photochemisch
mit Photoinitiatoren und ultravioletter Strahlung; mit ionisierenden
Strahlen, wie Gamma-, Röntgen-, Elektronen-, Ionenstrahlen, Infrarot- bzw.
emittierten Infrarot-Strahlen durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Massen lassen sich durch weitere Zusätze modifizieren.
Geeignete Zusatzstoffe sind u. a. Weichmacher, Öle, Teere, Asphalte, Bitumina,
Lösungsmittel, Farbstoffe, Pigmente, Thixotropiermittel, anorganische
und/oder organische Füllstoffe und Fasern, Netz- und Verlaufmittel. Ferner können
ihnen Stabilisatoren und/oder Inhibitoren zugesetzt werden.
Die Verarbeitung der erfindunsgemäß erhaltenen hydrophoben und/oder
abhäsiven Formmassen ist abhängig von dem jeweiligen Aggregatszustand. Sie
können des weiteren in ihren Zusammensetzungen, Reaktivitäten, Aktivierbarkeiten,
rheologischen Eigenschaften und technischen Werten in aus- und durchgehärtetem
Zustand den jeweiligen Verarbeitungstechnologie angepaßt werden.
Es lassen sich aber auch universelle Formmassen für mehrere Anwendungsbereiche
bereitstellen.
Besondere Verarbeitungsformen sind bei den polymeren Formmassen gegeben,
wenn sie im festen Aggregatzustand vorliegen. Diese lassen sich entweder aus ihren
Lösungen, Dispersionen und/oder Suspensionen in inerten Lösungsmitteln
einschließlich Wasser oder aus ihren Schmelzen verarbeiten. Die mittels Wärme
plastifizierten und/oder geschmolzenen erfindungsgemäß verwendeten Polymeren
können mit bekannten Verfahren mittels Spritzen, Pressen, Gießen, Kalandrieren
und/oder Extrudieren verarbeitet werden. Mit Hilfe dieser Technologien
lassen sich geformte Gegenstände, Filme, Folien, Profile und/oder Schläuche
herstellen.
So lassen sich mit den erfindungsgemäß erhaltenen Formmassen in den hydrophoben
und/oder abhäsiven Eigenschaften verbesserte neue Überzugs-, Be
schichtungs-, Anstrich-, Imprägnier- und/oder Trennmittel bilden. Weitere er
finderische
Merkmale sind, daß die erfindungsgemäßen verwendeten Kohlen
wasserstoffverbindungen und die damit hergestellten Derivate außerordentlich
wirtschaftlich und umweltfreundlich sind.
Werden sie aber nur als reaktive Verdünner und/oder Weichmacher in reaktiven
Eintopf- und Mehrtopfsystemen eingesetzt, bieten die erfindungsgemäß eingesetzten
Kohlenwasserstoffverbindungen und ihre Derivate durch ihre höheren
Siedepunkte und Flammpunkte besondere Vorteile und sind gleichzeitig wirtschaftlicher
und umweltfreundlicher. So können sie in einer Vielzahl - nach dem
heutigen Stand der Technik - von Überzugs-, Beschichtungs-, Anstrich-, Im
prägnier- und/oder Trennmassen die inerten oder reaktiven, brenn- und/oder
unbrennbaren Lösungsmittel substituieren, wodurch diese ebenfalls wirtschaftlicher,
umweltfreundlicher und gleichzeitig in ihren hydrophoben und/oder abhäsiven
Eigenschaften verbessert werden.
Eine weitere besondere Anwendungsform der erfindungsgemäß verwendeten
Kohlenwasserstoffverbindungen und deren Derivaten ist der Einsatz in additions-
und kondensationsvernetzenden Polydimethylsiloxan-Systemen, die als
Hydrophobier- und Trennmittel in vielen Bereichen der Technik eingesetzt werden.
Diese Hydrophobier- und Trennmittel müssen vielfach mit hohen Anteilen
an inerten Lösungsmitteln, wie z: B Testbenzin, Toluol, Xylol, Chlorkohlenwasserstoff,
verdünnt werden, damit sie applizierbar werden.
Sie können aber auch als reaktive Weichmacher in Polysiloxansystemen eingesetzt
werden. Beim Einsatz in polysiloxanhaltigen Dichtestoffen wie u. a., wie
überraschenderweise gefunden wurde, die Überstreichbarkeit mit Anstrichmitteln
erheblich verbessert.
Diese inerten Lösungsmittel als Verarbeitungshilfen können nun gänzlich durch
einen oder mehrere niedermolekulare, reaktive Verdünner, gemäß vorliegender
Erfindung, substituiert werden. Da sich der Verdünner mit seinem hohen Gehalt
an Methylengruppen pro Molekül in die vernetzte Matrix einbaut, werden gleichzeitig
die hydrophoben und/oder abhäsiven Eigenschaften merklich verbessert.
Beim Einsatz als Trennmittel beim Beschichten von flächigen Substratbahnen
aus Papier, Kunststoffen, Textilien und Metallen zur abhäsiven Ausrüstung ist eine
weitere besondere Anwendungsform der erfindungsgemäßen Formmassen gegeben.
Als Reaktionspartner mit den additions- und kondensationsvernetzenden
Polydimethylsiloxanen können die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstoffe
und deren Derivate nicht nur die Funktion eines Verdünners übernehmen,
sondern auch über deren Gehalt an Methylgruppen lassen sich die abhäsiven
Eigenschaften - gemessen als Trennkraft gegenüber klebrigen Massen - graduell
einstellen. Da sie als Reaktionspartner gleichzeitig ein Lieferant der unpolaren
Methylgruppen sind, können sogar hohe Anteile an den Polydimethylsiloxanen
substituiert und zusätzlich die abhäsiven Eigenschaften verbessert werden.
Durch die Elimination der inerten Lösungsmittel durch die erfindungsgemäß
verwendeten reaktiven Verdünner werden diese Trennmittelsysteme nicht
nur wirtschaftlicher und umweltfreundlicher, sondern sie können auch bei niederen
Temperaturen, z. B. unter 100°C vernetzt werden. Dadurch werden auch
thermosensiblen Kunststoffbahnen mit den erfindungsgemäß erhaltenen abhäsiven
Formmassen ausrüstbar. Insgesamt läßt sich dadurch auch die Beschichtungstechnologie
günstiger gestalten, weil die Entsorgungsprobleme stark reduziert
werden.
Beim freiradikalischen und strahlenchemischen Härten und Vernetzen von ungesättigten
Verbindungen, wie z. B. ungesättigte Polyesterharzen, Acryl-, Methacryl-
und Allylverbindungen, schaffen die verwendeten Kohlenwasserstoffver
bindungen und deren Derivate bei einem ausreichend hohen Methylgruppengehalt
eine inerte Schutzschicht gegenüber sauerstoffhaltigen Atmosphären. Dadurch
wird das Inhibieren der Reaktion durch Sauerstoff unterbunden und es entstehen
klebfreie Oberflächen. Die Zusatzmengen können dabei unter 10% - bezogen
auf den Gehalt an reaktiven Verbindungen - liegen. Als Schutzmittel werden
sie gleichzeitig in die Kunststoffmatrix integriert. Diese Tatsache ist besonders
für strahlenhärtbare Erzeugnisse von aktuellem Interesse, weil dadurch beim
Härten auf eine Schutzgasatmosphäre und/oder Zusatz von Synergisten verzichtet
werden kann.
Eine weitere besondere Anwendungsform vorliegender Erfindung ist die Herstellung
von selbsttragenden Filmen und Folien mit spezifischen hydrophoben
und/oder abhäsiven Eigenschaften aus den erfindungsgemäß erhaltenen Formmassen.
Mit ihnen lassen sich hydrophobe und/oder schmutzabweisende Folien
für das Bauwesen, abhäsiven Trennfolien zum Abdecken und Verpacken von klebrigen
Massen und Substraten, wie Haftkleber, Klebefilme und -bänder, erzeugen,
die neben verbesserten Eigenschaften, wirtschaftlicher und umweltfreundlicher
sind.
Die Erfindung läßt sich auch auf das Imprägnieren und hydrophobe Ausrüsten
von Naturstoffen, wie Cellulosefasern, Holzspäne und dergleichen anwenden. So
lassen sich, wie überraschenderweise gefunden wurde, auch die Holzspäne für die
Spanplattenherstellung hydrophob ausrüsten. Diese Funktion erfüllen im Gegensatz
hierzu die gesättigten Isoparaffine nicht (siehe Adhäsion Heft 4/1983). Es
ist daher anzunehmen, daß die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der
allgemeinen Formeln I bis III an den Abbinderreaktionen der Polykondensations-
oder Polyadditionsleime beteiligt sind.
Die Erfindung sei durch die folgenden Beispiele erläutert.
Die in den Beispielen verwendeten Mengenangaben und -verhältnisse beziehen
sich im allgemeinen auf das Gewicht (Gewichtsteile=GT).
Folgende erfindungsgemäß ausgewählten Monomere, Oligomere und Polymere
gelangten zum Einsatz:
Folgende freiradikalisch härtenden Beschichtungsmassen wurden hergestellt:
Nach dem Untermischen des Reaktionsinitiators Benzoylperoxid wurden mit
den 3 Beschichtungsmassen sandgestrahlte Stahlbleche in einer Schichtstärke
von ca. 100 µm beschichtet. Nach ca. 10 Minuten gelierten alle 3 Beschichtungsmassen
und waren nach weiteren 20 Minuten durchgehärtet. Während die Be
schichtungsmassen nach Beispiel 1 und 2 keine klebrige und schleifbare Oberfläche
zeigt, war die Oberfläche aus der vergleichenden Beschichtungsmasse klebrig.
Hierbei wurde die Reaktion durch den Luftsauerstoff an der Oberfläche inhibiert.
100 g 2,3-Epoxy-2,3-dimethylbutan wurden mit 86 g Acrylsäure umgesetzt und der
Acrylsäure-2-hydroxy-1, 1,2-trimethylpropylester erhalten. Dann wurden 3 Mol
dieses Esters mit 1 Mol Pentaerythrittriacrylat ohne Inertgasatmosphäre in mit
einer Elektronenstrahldosis von 30 kJ/kg (3 Mrd) auf einem Stahlblech gehärtet.
Der entstandene Film war gut durchgehärtet und hatte keine klebrige Oberfläche.
Es wurde eine Spachtelmasse aus einem hochreaktiven, ungesättigten Polyester
(Viskosität ca. 1000 mPa · s, Styrolgehalt ca. 35%) hergestellt und 3% Polymer 1 zugesetzt.
Zum Vergleich wurde dieselbe Spachtelmasse anstelle von Polymer 1 mit
5% Paraffin versetzt. Nach Zugabe von 4 Gew.-% Benzoylperoxid, 50%ig in
Weichmacher, härteten diese Massen innerhalb von 10 Minuten aus. Während die
Masse mit dem Paraffinzusatz an der Oberfläche klebrig war, hatte die Masse mit
dem erfindungsgemäß verwendeten Polymer keine klebrige Oberfläche. Beide
Massen wurden anschließend 4 Wochen in vollentsalztem Wasser gelagert. Die
Masse mit dem erfindungsgemäßen Zusatz zeigte keine Veränderung, während
die mit dem Paraffinzusatz matt war und Risse an der Oberfläche hatte.
Folgende kondensationsvernetzende Silikontrennmittel wurden hergestellt und
damit Beschichtungen durchgeführt:
Diese Beispiele demonstrieren, daß beim erfindungsgemäßen Zusatz von Oligomer 1
die Härtungszeiten und die Härtungstemperaturen im Vergleich zu reinen
Silikonsystemen niedriger sind, der reaktive Verdünner voll in die Härtungsmatrix
integriert und analoge Trennwerte und Restklebrigkeitswerte erzielt werden.
Beim reinen Silikon-Trennmittelsystem (Vergleichsversuch) ist in der inerten
Verdünner zu verdampfen und die Härtungstemperaturen und -zeiten sind höher
bzw. länger.
Folgende additionsvernetzende Silikontrennmittel wurden hergestellt und damit
Beschichtungen durchgeführt:
Folgende Textil-Imprägniermittel wurden hergestellt:
Mit diesem Imprägniermittel wurden Leinengewebe behandelt und im Ver
gleichsbeispiel das Lösungsmittel "Methylenchlorid" durch Verdampfen entfernt.
Beide Stoffbahnen wurden dann mit feinen Wassertröpfchen besprüht und
dann senkrecht aufgehängt. Während beim Vergleichsbeispiel die feinen Wasser
tröpfchen stehenblieben, perlten sie auf dem erfindungsgemäß imprägnierten
Material ab.
Ein Methylwasserstoffpolydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 150-300 mm²/s/25°C
wurde als Bautenschutzmittel ausgewählt und - wie folgt - applikationsgerecht
verdünnt:
Mit diesen beiden Bautenschutzmitteln wurden Betonblöcke (Bn 150) satt imprägniert.
Die Betonblöcke wurden vor und nach der 4-wöchigen Wasserlagerung
gewogen.
Die Wasseraufnahme betrug:
erfindungsgemäß:
a) 0,2% des Trockengewichtes
Vergleich:
a) 0,9% des Trockengewichtes
erfindungsgemäß:
a) 0,2% des Trockengewichtes
Vergleich:
a) 0,9% des Trockengewichtes
Die Wasseraufnahme des unbehandelten Betonblocks betrug ca. 12% des
Trockengewichtes. Da sich das Oligomer 1 als reaktiver Verdünner mit dem Poly
dimethylsiloxan partiell umsetzt, werden gleichzeitig bei einem reduzierten Einsatz
an Bautenschutzmittel nicht nur die Hydrophobie-Eigenschaften verbessert,
sondern es treten während der Applikation auch keine umweltbelastenden Lö
sungsmitteldämpfe im Vergleich zum Testbenzin S auf.
Es wurden folgende unter Wasserausschluß lagerfähige Organopolysiloxan-
Formmassen hergestellt:
Die Masse wurde nach den bekannten Verfahren in einem Planetenmischer hergestellt
und im Vakuum entgast. Mit den beiden Formassen wurden Stahlbleche
in einer Schichtstärke von 3 mm beschichtet und 3 Tage im Normklima ausgehärtet.
Danach wurden sie mit einem Lack auf Alkydharzbasis (Vor- und Decklack)
überstrichen. Die Lackhaftung (Boeing-Test gemäß ASTM D 3359-70) war
beim erfindungsgemäßen Zusatz vom Oligomer 1 gut, während im Vergleichsbeipiel
keine Haftung gegeben war.
100 GT eines Silikonacrylates (Viskosität 2000 mPa · s/25°C) wurde mit 50 GT
Acrylsäure-2-hydroxy-1,1,2-trimethylpropylester (Beispiel 3) und 10 GT Acrylamid
verdünnt. Anschließend wurde diese Menge geteilt und damit strahlen- und
photochemische Härtungen mit den damit beschichteten Substraten durchgeführt.
Der photochemisch härtbaren Masse wurden 5% Diethoxyacetophenon.
2% Benzophenon und 2% eines Amin-Synergisten zugesetzt. Folgende Substrate
wurden beschichtet:
Aus ausgehärteten Beschichtungen zeigten gute hydrophobe und abhäsive Eigenschaften.
Ihre Werte waren nicht schlechter als beim reinen Silikonacrylat.
Claims (3)
1. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel I
und/oder deren Oligomeren oder Polymeren der allgemeinen Formel II
und/oder Epoxiden der allgemeinen Formel III
worin
R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen,
A und B Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen, C₂H₅-Gruppen und/oder Reste der allgeimen Formel (II)
mit der Maßgabe bedeuten, daß der Methylgrupengehalt mindestens 3,0 bis 4,0 pro Monomer oder Monomereinheit beträgt und homopolymere Olefinpolymerisate der allgemeinen Formel (II) Molekulargewichte bis zu 20×10⁶ aufweisen, als solche oder als Zusatz oder Verdünnung- oder Weichmachungsmittel in Organopolysiloxan- und/oder organischen Massen oder als Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden Verbindungen, gegebenenfalls in Kombination mit co polymerisierbaren Comonomeren, aktive Wasserstoffatome tragenden Verbindungen, polykondensationsfähigen, Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen, organischen Siliciumverbindungen und/oder geeigneten Zusatzstoffen, zur Herstellung von chemisch oder physikalisch härtbaren hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen.
R₁, R₂, R₃ und R₄ Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen und/oder C₂H₅-Gruppen,
A und B Wasserstoffatome, CH₃-Gruppen, C₂H₅-Gruppen und/oder Reste der allgeimen Formel (II)
mit der Maßgabe bedeuten, daß der Methylgrupengehalt mindestens 3,0 bis 4,0 pro Monomer oder Monomereinheit beträgt und homopolymere Olefinpolymerisate der allgemeinen Formel (II) Molekulargewichte bis zu 20×10⁶ aufweisen, als solche oder als Zusatz oder Verdünnung- oder Weichmachungsmittel in Organopolysiloxan- und/oder organischen Massen oder als Zusatz zu anorganischen hydraulisch abbindenden Verbindungen, gegebenenfalls in Kombination mit co polymerisierbaren Comonomeren, aktive Wasserstoffatome tragenden Verbindungen, polykondensationsfähigen, Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen, organischen Siliciumverbindungen und/oder geeigneten Zusatzstoffen, zur Herstellung von chemisch oder physikalisch härtbaren hydrophoben und/oder abhäsiven Formmassen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) als copolymerisierbare Comonomere solche mit mindestens einer reaktionsfähigen C-C-Doppelbindung und/oder -Dreifachbindung, insbesondere Alkene, Cycloalkene, Arylalkene, Polyene, Allene, Arene, Arine, und noch bevorzugter allyl-, vinyl-, acryl- und/oder methacrylgruppen-haltigen Verbindungen,
- b) als aktive Wasserstoffatome tragenden Verbindungen Amine, Amide, Amidoamine, Imine, Imide, ein- oder mehrbasische gesättigte und/oder ungesättigte Säuren bzw. deren Anhydride oder Siliciumwasserstoffverbindungen,
- c) als polykondensationsfähige, Hydroxylgruppen tragenden Verbindungen ein- oder mehrwertige Alkohole, Mono-, Di- oder Polycarbonsäuren und deren Anhydride und/oder aliphatische oder aromatische Methylolverbindungen, und
- d) als organischen Siliciumverbindungen Silane, Silanole, Organosiloxane oder Organooxysilane
eingesetzt werden.
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JPS5846142B2 (ja) * | 1977-07-05 | 1983-10-14 | 三菱電線工業株式会社 | ポリ4−メチルペンテン−1組成物 |
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1983
- 1983-08-18 DE DE19833347861 patent/DE3347861A1/de active Granted
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