DE3439745A1

DE3439745A1 - Cold-curing, permanently elastic, one-component composition

Info

Publication number: DE3439745A1
Application number: DE19843439745
Authority: DE
Inventors: Jakov Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Ivan&ccaron;i&ccaron;; Heinrich Dr. 2000 Barsbüttel Plaß; Ulrich Dr. 2000 Hamburg Sproesser
Original assignee: LUGATO CHEMIE DR BUECHTEMANN G
Current assignee: LUGATO CHEMIE DR BUECHTEMANN G
Priority date: 1983-10-28
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DE3439745C2

Abstract

In a cold-curing, permanently elastic, one-component composition which can be employed, in particular, as a sealant and is prepared from silicone with acetoxysilanes as crosslinking agents and a filler, the shelf life is increased and at the same time the mechanical properties are improved by using, as filler, a water-free (anhydrous), surface-treated silicate, which may be, for example, kaolinite, wollastonite, talc or barytes, and for whose surface treatment organofunctional silanes have been employed.

Description

Lugato Chemie Dr. Büchtemann GmbH & Co., Helbingstraße 60/62, 2000 Hamburg 70Lugato Chemie Dr. Büchtemann GmbH & Co., Helbingstrasse 60/62, 2000 Hamburg 70

Kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-MasseCold-curing, permanently elastic one-component compound

Die Erfindung betrifft eine kalthärtende dauerelastische Einkomponenten-Masse, vorzugsweise einen Dichtstoff (Dichtungsmasse), auf Siliconbasis mit Acetoxysilanen als Vernetzungsmittel und mit einem Füllstoff.The invention relates to a cold-curing, permanently elastic one-component mass, preferably a sealant (sealing compound), based on silicone with acetoxysilanes as a crosslinking agent and with a filler.

Solche Massen, die, wie angegeben, bevorzugt als Dichtstoffe Verwendung finden, können beispielsweise auch als Klebstoffe zum Einsatz gelangen. Hauptanwendungsgebiete sind beispielsweise das Bauwesen und auch der Bootsbau, wobei aufgrund der Verwendung der Acetoxysilane als Vernetzungsmittel darauf zu achten ist, daß die Masse entweder auf nicht-alkalische oder zumindest auf entsprechend geprimerte Untergründe aufgetragen wird, um eine Reaktion der Essigsäure mit dem Untergrund zu vermeiden. Übliche weitere Bestandteile solcher.Massen sind Weichmacher, deren Menge sich je nach dem Typ des verwendeten Silicons richtet, Verdickungsmittel zur Erhöhung der Thixotropie, wie z.B. hochdisperse Kieselsäure, Pigmente und/oder Katalysatoren, letztere zur Beschleunigung der Vernetzung bzw. Aushärtung.Such masses, as indicated, are preferred as sealants Find use, for example, can also be used as adhesives. The main areas of application are, for example the construction industry and also the boat building, whereby due to the use of acetoxysilanes as a crosslinking agent towards it it is important to ensure that the compound is applied either to non-alkaline or at least to appropriately primed substrates in order to avoid a reaction of the acetic acid with the substrate. Usual further components of such masses are Plasticizers, the amount of which depends on the type of silicone used, thickeners to increase thixotropy, such as highly dispersed silica, pigments and / or catalysts, the latter to accelerate crosslinking or Curing.

Der Einsatz von Füllstoffen für solche Massen, insbesondere Dichtstoffen, ist aus verschiedenen Gründen zweckmäßig, indem dadurch einerseits die Materialkosten gesenkt werden können, andererseits aber für die Masse bestimmte mechanische oder sonstige Eigenschaften (Temperaturbeständigkeit, Abriebfestigkeit etc.) erzielt werden können. Allerdings verursachen die verschiedenen, als Füllstoffe in Betracht kommenden Materialien recht unterschiedliche Probleme. So ist beispielsweise Kreide zwar ein preiswertes Füllstoffmaterial, jedoch reagiert sie mitThe use of fillers for such masses, in particular sealants, is expedient for various reasons by thereby on the one hand the material costs can be reduced, on the other hand mechanical or specific for the mass other properties (temperature resistance, abrasion resistance, etc.) can be achieved. However, the cause the various materials that can be used as fillers have quite different problems. So is chalk, for example an inexpensive filler material, but it reacts with it

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der von den Acetoxysilanen freigesetzten Essigsäure, wodurch der Füllstoff zersetzt wird und die Lagerstabilität nicht in dem erforderlichen Maße gegeben ist. Um Reaktionen mit der Essigsäure zu verhindern, hat man schon versucht, ummantelte (gecoatete) Kreide einzusetzen, jedoch erfolgt aufgrund der mechanischen Beanspruchung der Schutzhülle beim Einarbeiten des Füllstoffes in die Masse sehr leicht eine Verletzung derselben, so daß der angestrebte Effekt nicht erzielt werden kann. Bei Einsatz von Feldspat oder Talkum hat man eine mangelnde Lagerstabilität des Dichtstoffes festgestellt. Bei organischen Füllstoffen wie z.B. Polyacrylnitril-Pulver ergeben sich Nachteile infolge einer mangelnden Temperatur- und UV-Beständigkeit, wahrend der Einsatz von Schwerspat (Bariumsulfat) zu einem starken Anstieg des spezifischen Gewichts der Masse führt.the acetic acid released by the acetoxysilanes, whereby the filler is decomposed and the storage stability is not given to the required extent. To get reactions with the To prevent acetic acid, attempts have already been made to use coated (coated) chalk, but this is due to the mechanical stress on the protective cover when the filler is incorporated into the mass very easily an injury to the same, so that the intended effect cannot be achieved. If feldspar or talc are used, there is insufficient storage stability of the sealant. With organic fillers such as polyacrylonitrile powder, there are disadvantages due to a lack of temperature and UV resistance, while the use of heavy spar (barium sulfate) to one leads to a sharp increase in the specific gravity of the mass.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Massen eine preiswerte dauerelastische Einkomponenten-Masse der eingangs beschriebenen Art mit einem gegen Essigsäure resistenten Füllstoff zu schaffen, die damit eine erhöhte Lagerstabilität aufweist.The invention is based on the object of providing an inexpensive, permanently elastic one while avoiding the disadvantages of the known masses To create one-component mass of the type described above with an acetic acid-resistant filler, which thus has an increased storage stability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllstoff im wesentlichen aus einem im wesentlichen wasserfreien, oberflächenbehandelten Silicat besteht. Es hat sich gezeigt, daß durch die Oberflächenbehandlung eine Stabilisierung des Dichtstoffes erreicht und eine frühzeitige Vulkanisation der Einkomponenten-Masse, u.a. eine Reaktion des Füllstoffes mit dem Vernetzungsmittel, während der Lagerung der Masse vermieden wird. Aus dem gleichen Grunde muß der Füllstoff weitestgehend wasserfrei sein.This object is achieved in that the The filler consists essentially of an essentially anhydrous, surface-treated silicate. It has shown that the surface treatment stabilizes the sealant and vulcanization at an early stage the one-component mass, including a reaction of the filler with the crosslinking agent, during storage of the Mass is avoided. For the same reason, the filler must be largely anhydrous.

Das oberflächenbehandelte Silicat ist vorzugsweise ein Calciummetasilicat, z.B. ein Wollastonit. Als weitere zweckmäßige Silicate für die Oberflächenbehandlung sind Aluminiumsilicate,The surface-treated silicate is preferably a calcium metasilicate, e.g. a wollastonite. Other suitable silicates for surface treatment are aluminum silicates,

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z.B. Kaolinit, sowie Magnesiumsilicate, z.B. Talkum geeignet. In Betracht kommen aber auch Feldspäte (K-, Na-, Ca-Aluminium-Silicate) oder Glimmer (Hydroxyl- und Alkali-haltige Tonerde-Silicate). Zur Erzielung bestimmter Dichtstoffeigenschaften wie Zugfestigkeit, Dehnung, Oberflächenhärte od.dgl. können ggf. auch Mischungen nachbehandelter Silicate verwendet werden.e.g. kaolinite, as well as magnesium silicates, e.g. talc are suitable. Feldspars (K-, Na-, Ca-aluminum-silicates) can also be considered. or mica (hydroxyl and alkali-containing alumina silicates). To achieve certain sealant properties such as Tensile strength, elongation, surface hardness or the like. can possibly Mixtures of aftertreated silicates can also be used.

Die Oberfläche wird vorteilhaft mit organofunktionellen (reaktiven) Silanen behandelt.The surface is advantageously coated with organofunctional (reactive) Treated silanes.

Als besonders geeignet für das Silanisieren haben sich Vinylsilane, beispielsweise Vinyltrimethoxysilan herausgestellt.Vinylsilanes have proven to be particularly suitable for silanization, for example vinyltrimethoxysilane highlighted.

Eine andere Möglichkeit der Oberflächenbehandlung des Silicat-Füllstoffes besteht darin, daß Stearinsäure und/oder deren Derivate, vorzugsweise Stearate, verwendet werden.Another possibility of surface treatment of the silicate filler consists in using stearic acid and / or its derivatives, preferably stearates.

Der erfindungsgemäße Füllstoff wird der Masse vorzugsweise in einer Menge bis zu 35 Gew.-%, maximal bis zu 50 Gew.-%, zugesetzt. The filler according to the invention is preferably used in the mass an amount of up to 35% by weight, up to a maximum of 50% by weight, added.

Die mit den erfindungsgemäßen Dichtstoffen erzielbaren Vorteile bestehen neben deren hoher Lagerfähigkeit (Stabilität gegen Einflüsse von Luftfeuchtigkeit im Bereich des Kolbens, bei Abfüllung in Kartuschen, Vermeidung von "Stippen"-Bildung durch partielle Vulkanisation, Stabilisierung des Vernetzers) weiterhin in einer Verbesserung der Haftfähigkeit auf Lasuren sowie saugfähigen keramischen Untergründen sowie in einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie Weiterreißfestigkeit, Abriebfestigkeit, Zugfestigkeit etc. bei guter Verarbeitbarkeit aus der Kartusche. Zugleich wird die Standfestigkeit des Dichtstoffes in der Fuge erhöht und der Einsatz teurer hochdisperser Kieselsäure zumindest maßgeblich reduziert.The advantages that can be achieved with the sealants according to the invention exist in addition to their long shelf life (stability against the effects of air humidity in the area of the piston Filling in cartridges, avoidance of "specks" formation through partial vulcanization, stabilization of the crosslinker) continues in an improvement of the adhesion on glazes as well absorbent ceramic substrates as well as an improvement in mechanical properties such as tear resistance, Abrasion resistance, tensile strength etc. with good processability from the cartridge. At the same time, the stability of the sealant is increased increased in the joint and the use of expensive highly dispersed silica at least significantly reduced.

Weitere Vorteile und Möglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung konkreter Ausführungsbeispiele hervor.Further advantages and possibilities of the invention emerge from the following description of specific exemplary embodiments emerged.

Es wurden Versuche mit einem - üblichen - nicht gefüllten und einem erfindungsgemäß gefüllten Dichtstoff folgender Rezeptur ausgeführt:Tests were carried out with a - customary - unfilled sealant and a sealant filled according to the invention with the following formulation executed:

II. IIII transparenttransparent gefülltfilled Polymer (Silicon)Polymer (silicone) 6060 4040 WeichmacherPlasticizers 28,328.3 18,818.8 Vernetzer (Acetoxysilan)Crosslinker (acetoxysilane) 4,24.2 4,24.2 hochdisp. Kieselsäurehighly disp. Silica 7,57.5 44th Wollastonit (oberflächenbehandelt)Wollastonite (surface treated) -- 3030th PigmentePigments -- 33 Katalysatorcatalyst 0,020.02 0,020.02

100,02 100,02100.02 100.02

Dabei wurde für das Polymer ein lineares &30-Dihydroxypolydimethylsiloxan mit einer Viskosität von 75 Pa.s, als Weichmacher ein lineares Polydimethylsiloxan (ohne funktionelle Gruppen), als Vernetzer ein Gemisch aus Bis-acetoxymethyl- und Tris-acetoxymethylsilan, als hochdisperse Kieselsäure eine pyrogene Kieselsäure, als Pigment Titandioxid und als Katalysator Dibutylzinndiacetat verwendet. Der Wollastonit ist feinstgemahlen (5 % > 16 pm, 25 % >10 pm, 55 % > 6,3 pm, 75 % > 4 μΐη und 90 % > 2,5 pm) und mit 0,3 % Vinyltrimethoxysilan nachbehandelt.A linear & 30-dihydroxypolydimethylsiloxane was used for the polymer with a viscosity of 75 Pa.s., a linear polydimethylsiloxane (without functional Groups), as a crosslinker a mixture of bis-acetoxymethyl and tris-acetoxymethylsilane, as a highly disperse silica Fumed silica, titanium dioxide as pigment and dibutyltin diacetate as catalyst. The wollastonite is finely ground (5%> 16 pm, 25%> 10 pm, 55% > 6.3 pm, 75%> 4 μΐη and 90% > 2.5 pm) and aftertreated with 0.3% vinyltrimethoxysilane.

Mit den beiden Massen I und II, von denen I lediglich als Vergleichsmasse ohne Füllstoff eingesetzt wurde, sind folgende Eigenschaften erzielt worden:With the two masses I and II, of which I was only used as a comparison mass without filler, are the following Features achieved:

I II 2I II 2

0,40.4 0,50.5 1,21.2 1,81.8 600600 400400 9595 9595 1818th 2525th 4,54.5 8.8th.

Modul (DIN 53 504) N/mm
Zugfestigkeit (DIN 53 504) N/mm²
Dehnung- (DIN 53 504) %
Rückstellvermögen (DIN 52 458) %
Shore-A-Härte (DIN 53 505)
Weiterreißfestigkeit (ASTMD 624 Form B) N/mmModule (DIN 53 504) N / mm
Tensile strength (DIN 53 504) N / mm ²
Elongation- (DIN 53 504)%
Resilience (DIN 52 458)%
Shore A hardness (DIN 53 505)
Tear strength (ASTMD 624 Form B) N / mm

Die angegebenen Werte sind Mittelwerte, die sich aus einer Mehrzahl von Versuchsreihen ergeben haben. Bei geringeren Mengen an Füllstoff erhöhen sich die Werte für die Dehnung, während sich die Werte für den Modul, die Zugfestigkeit, die Shore-Härte und die Weiterreißfestigkeit verringern. Das Rückstell vermögen bleibt im wesentlichen gleich.The values given are mean values that have resulted from a large number of test series. With lesser ones Amounts of filler increase the values for the elongation, while the values for the modulus, the tensile strength, increase Reduce Shore hardness and tear strength. The reset fortune remains essentially the same.

Der Dichtstoff des Beispiels II zeigte sich als äußerst lagerstabil und nicht gilbend (also lichtbeständig), und er haftete gut ohne Primer auf keramischen Werkstoffen, Glas, Edelstahl, Lasuren und eloxiertem Aluminium.The sealant of Example II was found to be extremely stable in storage and not yellowing (i.e. lightfast), and it adhered well without primer to ceramic materials, glass, stainless steel, Glazes and anodized aluminum.

Claims

Lugato Chemie Dr. Büchtemann GmbH & Co., Helbingstraße 60/62, Hamburg 70 Cold-curing, permanently elastic one-component compound Patent claims:

1. Cold-curing, permanently elastic one-component mass, preferably Sealant (sealing compound), based on silicone with acetoxysilanes as a crosslinking agent and with a Filler, characterized in that the filler consists essentially of one essentially anhydrous, surface-treated silicate.

2. One-component mass according to claim 1, characterized in that the silicate from the Group aluminum silicate, calcium metasilicate, magnesium silicate and / or alkali and alkaline earth aluminum silicate is selected.

3. One-component composition according to claim 2, characterized in that the silicate is wollastonite is.

4. One-component mass according to claim 2, characterized in that the silicate is a feldspar is.

5. One-component composition according to claim 2, characterized in that the silicate is kaolinite.

6. One-component composition according to claim 2, characterized in that the silicate is talc.

7. One-component mass according to claim 2, characterized in that the silicate is mica.

8. One-component mass according to one of claims 1 to 7, characterized in that the silicate is surface-treated with organofunctional silanes is.

9. One-component composition according to claim 8, characterized in that the silicate with a Vinylsilane is surface treated.

10. One-component mass according to claim 9, characterized in that the silicate with Vinyltrimethoxysilane is surface treated.

11. One-component mass according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Silicate is surface-treated with stearic acid and / or its derivatives, in particular stearates.

12. One-component mass according to one of claims 1 to 11, characterized in that the Filler is up to 50 wt .-%, preferably up to 35 wt .-% of the mass.