DE69214108T2

DE69214108T2 - Silikonschaumbildende Zusammensetzung

Info

Publication number: DE69214108T2
Application number: DE69214108T
Authority: DE
Inventors: Andre Rudolf Louis Colas; Heinz Mueller
Original assignee: Dow Corning GmbH
Current assignee: Dow Silicones Deutschland GmbH
Priority date: 1991-12-21
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2012-12-15
Also published as: EP0549231A1; CA2085319A1; US5225452A; EP0549231B1; GB9127179D0; DE69214108D1

Description

Es wurde vorgeschlagen, geschäumte Siliconmassen zu bilden durch Verwendung einer schaumbildenden Siliconzusammensetzung. Zahlreiche Formulierungen für solche Zusammensetzungen wurden vorgeschlagen, die über einen bestimmten Zeitraum schäumen und härten. Für verschiedene Zwecke ist es wünschenswert, eine Mehrkomponentenzusammensetzung anzuwenden, die bei oder nahe bei Raumtemperatur schäumt und härtet. Es ist allgemein bevorzugt, daß jedes der Komponententeile einer solchen Zusammensetzung eine vergleichsweise geringe Viskosität hat, wegen dem leichten Vermischen und der leichten Anwendung. Aufgrund der Art dieser Formulierungen muß ein bestimmtes Zeitintervall vergehen, nachdem die Komponententeile vermischt wurden, bevor die gemischte Zusammensetzung ausreichend Körper entwickelt, daß die Zusammensetzung nicht leicht wegfließt. Es wurde gefunden, daß für einige Anwendungen dieses Zeitintervall ausreichend groß ist, daß mechanische Sperren wünschenswert sind, um die Zusammensetzung an Ort und Stelle zu halten, während sie schäumt und härtet Es wurde auch vorgeschlagen, eine schäumbare Zusammensetzung bereitzustellen, die vergleichsweise schnell härtet; siehe zum Beispiel EP-A 0 338 693. Sogar diese schäumbaren Zusammensetzungen, die innerhalb von Sekunden nach dem Vermischen schäumen und härten, erfordern jedoch mindestens einen geringen Zeitraum, um einen im wesentlichen nicht fließfähigen Zustand zu entwickeln.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte schaumbildende Siliconzusammensetzung bereitzustellen.
Es wurde nun gefunden, daß eine schaumbildende Siliconzusammensetzung bereitgestellt werden kann durch Verwendung von ausgewählten Materialien, einschließlich einem Hydroxypolysiloxan, einem Hydropolysiloxan und einer organischen Titanverbindung.
Die vorliegende Erfindung liefert gemäß einem ihrer Aspekte eine schaumbildende Zusammensetzung, die (a) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als drei Alkylhydrogensiloxaneinheiten pro Molekül, (b) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als zwei siliciumgebundenen Hydroxylgruppen pro Molekül, (c) mindestens eine flüssige organische Titanverbindung und (d) einen Katalysator umfaßt.
Geeignete Polysiloxane (a) mit Alkylhydrogensiloxaneinheiten schließen Polymere ein mit Einheiten der allgemeinen Formel
worin jeder Rest R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, zum Beispiel eine Niedrigalkyl- oder Phenylgruppe, zum Beispiel eine Methylgruppe, und worin q 1 oder 2 ist. Die Alkylhydrogenpolysiloxane können auch Einheiten
enthalten, worin R wie oben angegeben ist und s 1, 2 oder 3 ist. Reaktionen der bevorzugten Zusammensetzungen unter Erzeugung von Wasserstoffgas und zur Härtung der Masse durch Kettenverlängerung und Vernetzung innerhalb der gewünschten Zeitspanne sind abhängig von der Gegenwart geeigneter Anteile der interaktiven Substituenten, und das Alkylhydrogenpolysiloxan wird entsprechend ausgewählt. Bevorzugt hat dieses Polysiloxan 0,88 bis 1,70 Gewichtsprozent siliciumgebundene Wasserstoffatome. Es ist bevorzugt, daß jeder Rest R eine Methylgruppe (Me) bedeutet. Bevorzugt haben die endständigen Gruppen des Alkylhydrogenpolysiloxans die Formel R&sub3;SiO1/2, worin jeder Rest R eine Methylgruppe bedeutet. Geeignete Alkylhydrogenpolysiloxane schließen solche ein, die MeHSiO-Einheiten enthalten, wobei Me&sub2;SiO-Einheiten vorhanden sein können oder nicht, und mit Viskositäten im Bereich von etwa 1 bis etwa 300 mm²/s, bevorzugter etwa 10 bis etwa 100 mm²/s bei 25ºC.
Geeignete Polysiloxane (b) mit siliciumgebundenen Hydroxylgruppen sind Polymere, die eine oder mehr Einheiten der allgemeinen Formel
einschließen, worin jeder Rest R wie wie vorher angegeben ist und r 1 oder 2 ist. Diese Polysiloxane können auch Einheiten
enthalten, worin R und s wie oben definiert sind. Diese Materialien sind bevorzugt Flüssigkeiten und werden so ausgewählt, daß ihre Funktionalität und Kettenlänge für die Viskosität, die für die Komponentenanteile der gemischten Zusammensetzung erforderlich ist, die Menge an Wasserstoffentwicklung und den Grad der Kettenverlängerung und Vernetzung, der während des Härtens der Zusammensetzung erforderlich ist, geeignet sind. Die Polysiloxane mit siliciumgebundenen Hydroxylgruppen sind bevorzugt Polydiorganosiloxane mit Silanolendgruppen der allgemeinen Formel HO(R&sub2;SiO)tH, worin jeder Rest R eine Methylgruppe bedeutet. Um eine befriedigende Viskosität für jeden Teil einer Mehrkomponentenzusammensetzung sicherzustellen, hat mindestens ein wesentlicher Anteil dieser Silanolmaterialien einen Wert für t von bis zu etwa 25, so daß das Polysiloxan eine Viskosität von 10 bis etwa 120 mm²/s hat. Um jedoch die volle, die Fließfähigkeit vermindernde Wirkung der Erfindung zu erreichen, hat ein Teil dieser Silanolmaterialien einen Wert für t so, daß das Polysiloxan eine Viskosität von etwa 100 bis 75000 mm²/s, bevorzugter 2000 bis 75000 mm²/s bei 25ºC hat.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können auch eine oder mehrere Verbindungen mit kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen enthalten, und bevorzugt haben sie dies. Diese Komponente beeinflußt die Struktur der gebildeten Schäume und hat einen wesentlichen Einfluß auf die Verringerung der Dichte des gehärteten Schaums. Geeignete Materialien schließen niedrige aliphatische monofunktionelle Alkohole mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Methanol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol und Benzylalkohol, ein. Dieses Material ist bevorzugt in einem Anteil von bis zu 4 Gewichtsprozent der Zusammensetzung vorhanden.
Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt in der schäumbaren Mischung eine oder mehrere flüssige organische Titanverbindungen (c), zum Beispiel Tetra-n-propyltitanat, Tetraisopropyltitanat, Tetrabutyltitanat, Tetrakisethylhexyltitanat oder Ethylacetoacetattitanchelat. Diese Titanverbindungen können in einem solchen Anteil vorhanden sein, daß das Verhältnis von Silanolgruppen zu Mol Titan (das heißt
im Bereich von etwa 1,5 bis 7,5, bevorzugt im Bereich von 1,8 bis 4,9, liegt.
Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere Polysiloxane (e) mit ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen enthalten, die für die Reaktion mit dem Polysiloxan (a) verfügbar sind. Dieses Polysiloxan (e) kann zwei oder mehr Siloxaneinheiten aufweisen, die siliciumgebundene ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen, R', tragen, zum Beispiel Cyclohexenylgruppen oder R''CH=CHR''', worin R'' nicht vorhanden sein kann oder eine divalente Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet und R''' ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe bedeutet; zum Beispiel kann die ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe R' eine Vinyl-, Allyl- oder Hexenylgruppe sein. Diese Polysiloxane enthalten auch Einheiten
worin R und s wie oben definiert sind. Wie im Fall der Polysiloxane (a) und (b) bezeichnen die Gruppen R der verschiedenen Siloxaneinheiten deb Polysiloxans (e) monovalente Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, und diese sind bevorzugt Methylgruppen. Diese Substanzen (e) reagieren mit den siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in einer Hydrosilylierungsreaktion in Gegenwart eines Hydrosilylierungskajtalysators und tragen zu der Polysiloxanmatrix bei. Bevorzugt enthalten diese Polysiloxane 0,001 bis 1 Gewichtsprozent aliphatisch ungesättigte Gruppen und haben eine Viskosität im Bereich von etwa 10 mm²/s bis etwa 25 0000 mm²/s. Bevorzugter liegt ihre Viskosität im Bereich von 100 mm²/s bis 5 000 mm²/s. Falls erwünscht, können Mischungen der Siloxane (e) verwendet werden, die verschiedene Gehalte an ungesättigten Gruppen oder verschiedene Viskositäten aufweisen.
Ein erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält bevorzugt auch ein Polyorganosiloxan (f), das
R&sub3;SiO1/2-, SiO4/2-Einheiten und siliciumgebundene Hydroxylgruppen aufweist, worin jeder Rest R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, m eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 1 bis 20 ist, n den Wert 1 oder 2 hat und p den Wert 1, 2 oder 3 hat. Dieses Polyorganosiloxan kann 0 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des Polyorganosiloxans, an GSiO3/2-Einheiten enthalten, worin G den Rest bedeutet, der erhalten wird, indem das Wasserstoffatom aus einer Hydroxylgruppe eines linearen organischen Polymers ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Homopolymeren von ethylenisch ungesättigten Alkoholen, Copolymeren dieser Alkohole mit ethylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Polyethern und Polyoxyalkylenglycolen, worin das organische Polymer durchschnittlich mindestens eine endständige Hydroxylgruppe pro Molekül enthält, entfernt wird. Diese Materialien sind genauer in der europäischen Patentschrift 0 179 598 beschrieben. Bei bevorzugten Materialien (f) ist das molare Verhältnis von R&sub3;SiO1/2-Einheiten zu der Gesamtanzahl von
SiO4/2-Einheiten und GSiO3/2-Einheiten 0,3 bis 1,3. Bevorzugt bedeutet m eine gerade ganze Zahl, und der Durchschnittswert für m ist 8, n ist 2 und p ist 1. Geeignete Polyorganosiloxane schließen solche ein, bei denen die Konzentration der
Einheiten ausreichend ist, um einer 10 gewichtsprozentigen Lösung des Polyorganosiloxans in einem Polydimethylsiloxan mit Hydroxylendgruppen mit einer Viskosität von 0,08 mm²/s bei 25ºC eine Oberflächenspannung von weniger als 2,2 x 10&supmin;&sup4; Newton/cm bei 25ºC zu verleihen. Bevorzugte Materialien (f) sind Produkte, die durch Behandlung von mit Hexamethyldisiloxan beschichteten Polysilicaten mit dem Alkohol F(cF&sub2;)&sub8;CH&sub2;CH&sub2;OH erhalten wurden, wobei mindestens einige der siliciumgebundenen Hydroxylgruppen des Polysilicats reagiert haben. Die bevorzugten Materialien (f) sind Polydiorganosiloxane mit geringeren Anteilen (zum Beispiel mit bis zu 3%, bevorzugt weniger als 1 Gewichtsprozent) siliciumgebundenen Hydroxylgruppen, die zu den siliciumgebundenen Hydroxylgruppen der Zusammensetzung beitragen.
Eine erfindungsgemäße Zusammensetzung umfaßt einen Katalysator (d) für die Reaktion zwischen SiH- und Silanolgruppen. Der Katalysator kann irgendein Material umfassen, von dem bekannt ist, daß es diese Reaktion katalysiert, zum Beispiel organische Zinnverbindungen und Platinverbindungen oder Komplexe. Wenn ein Polysiloxan (e) vorhanden ist, ist der Katalysator bevorzugt ein Edelmetallkatalysator, zum Beispiel ein Rhodiumkatalysator, und ist bevorzugt ein Platinkatalysator. Platinkatalysatoren können irgendeine bekannte Form haben, von Platin abgeschieden auf Trägern, wie Silicagel oder pulverförmigem Kohlenstoff bis zu Platinchlorid, Salzen von Platin und Chlorplatinsäure. Bevorzugte Formen von Platin schließen Chlorplatinsäure entweder als üblicherweise erhältliches Hexahydrat oder in wasserfreier Form (wegen der leichten Dispergierbarkeit in Organosiliciumsystemen und weil es keinen Einfluß auf die Farbe der Mischung hat) und damit gebildete Komplexe ein, zum Beispiel solche, die aus Chlorplatinsäure Hexahydrat und Divinyltetramethyldisiloxan hergestellt werden. Falls erwünscht, können Inhibitoren des Platinkatalysators, zum Beispiel Alkinole (zum Beispiel Methylbutinol), enthalten sein, obwohl deren die Geschwindigkeit kontrollierenden Eigenschaften so sein sollten, daß ein schnelles Absetzen der abgeschiedenen Mischzusammensetzung nicht unerwünscht verlängert wird.
Falls erwünscht, können geringere Mengen anderer Materialien in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten sein, zum Beispiel Füllstoffe, Farbstoffe, Streckmittel und Vernetzungsmittel.
Die Anteile der Komponenten (a), (b), (c), (d), (e) und (f) werden so ausgewählt, daß das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen des Polysiloxans (a) zu kohlenstoffgebundenen und siliciumgebundenen Hydroxylgruppen, die von den anderen Inhaltsstoffen geliefert werden, im Bereich von 1:1 bis 20:1, bevorzugter im Bereich von 2:1 bis 9:1 liegt. Das Verhältnis der aliphatisch ungesättigten Gruppen zu den siliciumgebundenen Wasserstoffatomen liegt bevorzugt im Bereich von 0:1 bis 0,5:1 und noch besser im Bereich von 0,01:1 bis 0,05:1. Das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen zu siliciumgebundenen Hydroxylgruppen liegt bevorzugt in dem Bereich von 2:1 bis 25:1, bevorzugter 2:1 bis 6:1.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen schäumen und härten leicht, wenn sie bei Raumtemperatur (im Bereich von 15 bis 30ºC) mit der Hand unter Verwendung eines Spatels oder eines statischen Mischers oder durch Verwendung von Maschinen, zum Beispiel einem Strahlmischer, vermischt werden, und erfordern keine Erwärmungs stufe, um die Härtung zu bewirken.
Diese Zusammensetzungen sind härtbar unter Bildung einer Polysiloxanmatrix, die durch Entwicklung von Wasserstoffgas in Gegenwart des Katalysators nach der Gleichung SiH+HOQ T SiOQ+H&sub2; geschäumt wird. Die Härtung kann durch Erwärmen beschleunigt werden. Die Härtung geht so vor sich, daß die Zusammensetzung innerhalb von 240 Sekunden nach dem Vermischen bei 20ºC einen Schaum bildet, der elastomer ist und eine gute "Grünfestigkeit" hat. Die Härtungsreaktion erstreckt sich über mehrere Stunden, was einen trockenen, vollständig gehärteten, porigen Schaum liefert mit einer Dichte von 500 kg/m³ oder weniger, der eine im wesentlichen offenzellige Struktur aufweist.
Bei einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung wirken die flüssige organische Titanverbindung und das Polysiloxan (b) schnell aufeinander ein, um eine erhöhte Viskosität zu entwickeln. Somit ist es notwendig, die Zusammensetzung in Form von zwei oder mehr Komponenten zu lagern, bei denen die flüssige organische Titanverbindung und das Polysiloxan (b) getrennt voneinander gehalten werden, bis die Zusammensetzung für die Verwendung gebraucht wird. Es ist auch notwendig, den Katalysator getrennt von einer Mischung der Polysiloxane (a) und (b) aufzubewahren, und es ist bevorzugt, das Polysiloxan (a) getrennt von dem Katalysator aufzubewahren. Somit kann die Zusammensetzung in Form von drei Komponenten aufbewahrt werden, wobei die flüssige organische Titanverbindung, vermischt mit einer inerten Flüssigkeit (was eine geeignete Viskosität liefert) einen der Teile bildet. Wenn ein Polysiloxan (e) vorhanden ist und insbesondere wenn die Teile innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums vermischt und gehärtet werden sollen, kann die flüssige organische Titanverbindung darin aufbewahrt werden; in einem solchen Fall kann eine Zweikomponentenzusammensetzung formuliert werden, die die Polysiloxane (a) und (b) als einen Komponentenanteil und die anderen Inhaltsstoffe in dem anderen Teil enthält. Somit kann die Zusammensetzung in Form von zwei oder mehr lagerstabilen Komponentenanteilen bereitgestellt werden. Bevorzugt haben die Komponentenanteile ähnliche Viskositäten. Es ist bevorzugt, eine Zweikomponentenzusammensetzung anzuwenden, bei der jeder Teil die gleiche Viskosität hat, die bevorzugt geringer als 15 000 mm²/s ist. Bevorzugte Zusammensetzungen umfassen die Polysiloxane (a), (b), (e) und (f), die flüssige organische Titanverbindung und den Platinkatalysator, wie oben angegeben.
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen bilden, wenn sie vermischt werden, schnell einen Schaum und entwickeln, bevor sie selbst tragend werden, auch schnell eine Beständigkeit gegenüber einem Wegfließen, die zumindest über einen Zeitraum bestehen bleibt, der ausreicht, um das Härten der Mischung in Form eines Schaums zu ermöglichen. Es wurde gefunden, daß die Viskosität der vermischten Zusammensetzung mehrfach höher ist als die Viskosität einer ähnlichen Mischung, die keine flüssige organische Titanverbindung enthält. Somit bleibt die Mischung lang genug an Ort und Stelle, um ohne das Erfordernis eines äußeren Trägers zu härten.
Damit die Erfindung klarer wird, folgt nun eine Beschreibung von beispielhaften Zusammensetzungen der Erfindung. Alle Teile beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.

Beispiel I - Hydroxysystem

Eine erste Vergleichszusammensetzung umfaßt zwei Teile A und B zum Vermischen in einem Verhältnis von 1:1. Der Teil A umfaßte zwei alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxane, nämlich 28 Teile eines ersten alpha, omega-Dihydroxypolysiloxans mit einer Viskosität von etwa 42 mm²/s bei 25ºC und 62 Teile eines zweiten alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxans mit einer Viskosität von etwa 2000 mm²/s bei 25 ºC, 3 Teile Isopropylalkohol, 0,7 Teile eines Katalysators umfassend Chlorplatinsäure komplexiert mit Vinyldisiloxan und 6 Teile eins Polysiloxan-(f)-Tensids, hergestellt aus 123 Teilen einer 70%igen Lösung eines harzartigen Siloxancopolymers in Xylol, 10,0 Teilen eines Alkohols mit der Durchschnittsformel F(CF&sub2;)&sub8;CH&sub2;CH&sub2;OH, 66 Teilen Xylol, 0,5 Teilen einer Lösung von Kaliumhydroxid in Ethanol und zwei Teile sauren Ton. Das Siloxancopolymer bestand im wesentlichen aus Einheiten der Formeln (CH&sub3;)&sub3;SiO1/2 und SiO4/2 in einem molaren Verhältnis von etwa 0,75:1,0 und enthielt etwa 0,5 Gewichtsprozent siliciumgebundene Hydroxylgruppen. Der Inhalt des Reaktors wurde eine Stunde lang auf den Siedepunkt erhitzt, dann auf 50ºC gekühlt und neutralisiert, indem Kohlendioxid durch die Reaktionsmischung geblasen wurde. Die entstehende Mischung wurde dann mit 100 Teilen eines Polydimethylsiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von 10 mm²/s und einer Oberflächenspannung von 2,03 x 10&supmin;&sup4; Newton/cm vereinigt und die flüchtigen Materialien wurden dann bei vermindertem Druck verdampft. Die entstehende klare Lösung hatte eine Oberflächenspannung von 1,92 x 10&supmin;&sup4; Newton/cm und enthielt ein Polyorganosiloxan mit Einheiten der Durchschnittsformel F(CF&sub2;)&sub8;CH&sub2;CH&sub2;SiO3/2, (CH&sub3;)&sub3;SiO1/2 und SiO4/2 mit etwa 2,48% siliciumgebundenen Hydroxylgruppen. Teil A hatte eine Viskosität von 800 mm²/s. Der Teil B umfaßte 26 Teile des ersten alpha, omega-Hydroxypolydimethylsiloxans, 24 Teile des zweiten alpha, omega-Polydimethylsiloxans, 24 Teile eines dritten alpha, omega-Hydroxypolydimethylsiloxans mit einer Viskosität von etwa 13 500 mm²/s und 26 Teile eines Methylhydrogenpolysiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen mit einer Viskosität von etwa 30 mm²/s bei 25ºC. Der Teil B hatte eine Viskosität von 830 mm²/s.
Wenn die Zusammensetzung gebildet wurde, indem die Teile A und B in einem Verhältnis von 1:1 vermischt wurden, lieferte die Methylhydrogenpolysiloxan-Komponente der Zusammensetzung 0,39 Mol siliciumgebundene Wasserstoffatome, das erste alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,047 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen, das zweite alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,010 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen, das dritte alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,0012 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen, der Isopropylalkohol lieferte 0,049 Mol kohlenstoffgebundene Hydroxylgruppen, und das Tensid lieferte 0,009 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen. Das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen zu siliciumgebundenen Hydroxylgruppen plus kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen in der gemischten Zusammensetzung war somit 3,6:1.
Eine erste beispielhafte Zusammensetzung umfaßte drei Kornponententeile A, B und C. Der Teil A umfaßte 26,4 Teile des ersten alpha, omega-Hydroxypolysiloxans, 58,8 Teile des zweiten alpha, omega-Hydroxypolysiloxans, 2,8 Teile Isopropylalkohol, 11,4 Teile des Polysiloxans (f) und 0,6 Teile des Platinkatalysators, wie oben beschrieben. Der Teil B umfaßte 26 Teile des ersten alpha, omega-Hydroxypolysiloxans, 24 Teile des zweiten alpha, omega- Hydroxypolysiloxans, 24 Teile des dritten alpha, omega- Hydroxypolysiloxans und 26 Teile des Methylhydrogenpolysiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen, und der Teil C umfaßte 88 Teile Tetraisopropyltitanat in 12 Teilen eines Vinylpolydimethylsiloxans mit einer Viskosität von 2000 mm²/s. Die Teile A, B und C hatten eine Viskosität von 800, 840 bzw. 100 mm²/s. Die erste beispielhafte Zusammensetzung wurde hergestellt, indem die Teile A, B und C in einem Verhältnis von 1:1:0,05 vermischt wurden.
Die Zusammensetzungen wurden mit der Hand mit einem Spatel vermischt und sofort in einen V-förmigen Trog, der in einem Winkel von 60º zur Horizontalen eingesetzt wurde, gegossen und hinabfließen gelassen. Die Leistung jeder Mischung wurde gemessen, indem der Abstand bestimmt wurde, den eine festgesetzte Menge der frisch vermischten Mischung den geneigten Trog entlangfließen würde. Die Ergebnisse des Leistungstests der Mischungen sind in Tabelle I angegeben. Tabelle 1 Tabelle I zeigt, daß der Gehalt des flüssigen organischen Titanats eine 6fache Verlangsamung der Entfernung brachte, über die die Mischung entlang des geneigten Trogs wanderte.

Beispiel II - Hydroxyvinylsystem

Eine zweite Vergleichszusammensetzung umfaßte zwei Teile A und B und wurde in einem Verhältnis von 1:1 vermischt. Der Teil A umfaßte 2 Polydimethylsiloxane mit Vinyldimethylsilylendgruppen, nämlich 54 Teile eines ersten Siloxans mit einer Viskosität von etwa 350 mm²/s bei 25ºC und 37 Teile eines zweiten Siloxans mit einer Viskosität von etwa 2000 mm²/s bei 25ºC, 4 Teile Isopropylalkohol und 0,7 Teile des Katalysators aus Chlorplatinsäure komplexiert mit Vinyldisiloxan. Der Teil A hatte eine Viskosität von 642 mm²/s. Der Teil B umfaßte 24 Teile des ersten alpha, omega-Hydroxypolydimethylsiloxans, 20 Teile des zweiten alpha, omega-Hydroxypolydimethylsiloxans, 21 Teile des dritten alpha, omega-Hydroxypolydimethylsiloxans, 9 Teile des Polysiloxans (f) und 26 Teile des Methylhydrogenpolysiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen, das in Beispiel I verwendet wurde. Der Teil B hatte eine Viskosität von 650 mm²/s.
Wenn die Zusammensetzung gebildet wurde, indem die Teile A und B in einem Verhältnis von 0,96:1 vermischt wurden, lieferte die Methylhydrogenpolysiloxankomponente der Zusammensetzung 0,39 Mol siliciumgebundene Wasserstoffatome, das erste alpha, omega- Dihydroxypolydimethylsiloxans lieferte etwa 0,022 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen, das zweite Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,0024 Mol siliciumgebundene Hydroxygruppen, das dritte alpha, omega-Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,0011 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen, der Isopropylalkohol lieferte 0,066 Mol kohlenstoffgebundene Hydroxylgruppen und das Tensid lieferte 0,0135 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen. Das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen zu siliciumgebundenen Hydroxylgruppen plus kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen in der vermischten Zusammensetzung war somit 3,7:1.
Eine zweite beispielhafte Zusammensetzung umfaßte zwei Kornponententeile A und B. Der Teil A umfaßte die gleichen Inhaltsstoffe in den gleichen Anteilen, wie für Teil A der zweiten beispielhaften Zusammensetzung verwendet, zusammen mit 3,7 Teilen Tetraisopropyltitanat. Der Teil B umfaßte die gleichen Inhaltsstoffe in den gleichen Anteilen wie der Teil B der zweiten Vergleichszusammensetzung. Die Teile A und B hatten Viskositäten von 684 bzw. 650 mm²/s bei 25ºC. Die zweite beispielhafte Zusammensetzung wurde hergestellt, indem die Teile A und B in einem Verhältnis von 1:1 vermischt wurden.
Eine dritte beispielhafte Zusammensetzung umfaßte drei Komponententeile A, B und C. Die Teile A und B umfaßten die gleichen Inhaltsstoffe in den gleichen Anteilen wie die Teile A und B der zweiten Vergleichszusammensetzung. Der Teil C umfaßte 37 Teile Tetraisopropyltitanat in 63 Teilen des ersten Polydimethylsiloxans mit Dimethylvinylendgruppen. Die Teile A, B und C hatten eine Viskosität von 684, 650 bzw. 250 mm²/s bei 25ºC. Die dritte beispielhafte Zusammensetzung wurde hergestellt, indem die Teile A, B und C in einem Verhältnis von 0,96:1:0,1 vermischt wurden.
Die Zusammensetzung wurde mit der Hand mit einem Spatel vermischt und sofort in einen V-förmigen Trog, der in einem Winkel von 60ºC zur Horizontalen eingesetzt war, gegossen und hinabfließen gelassen. Die Leistung jeder Mischung wurde gemessen, indem der Abstand bestimmt wurde, den eine festgesetzte Menge der frisch vermischten Mischung den geneigten Trog entlangfließen würde. Die Ergebnisse des Leistungstests der Mischungen sind in Tabelle II angegeben. Tabelle II
Die Tabelle II zeigt, daß die Einarbeitung des flüssigen organischen Titanats eine 2- bis 3fache Verminderung des Abstandes lieferte, den die Mischung den geneigten Trog entlangwanderte.

Beispiel IV

Eine vierte beispielhafte Zusammensetzung wurde hergestellt und das Fließen des Schaums untersucht, sowohl wenn er mit der Hand vermischt wurde, als auch wenn er mit einem Strahlmischer vermischt und verteilt wurde. Die vierte beispielhafte Zusammensetzung umfaßte zwei Teile A und B, die in einem Verhältnis von 1:1 vermischt wurden. Der Teil A umfaßte 40 Teile des ersten Polydimethylsiloxans mit Vinyldimethylsilylendgruppen und 44,6 Teile des zweiten Polydimethylsiloxans mit Vinyldimethylsilylendgruppen, auf das oben Bezug genommen wurde, 3,3 Teile Isopropylalkohol, 0,7 Teile des Katalysators aus Chlorplatinsäure komplexiert mit Vinyldisiloxan, 9 Teile des Polysiloxans (f) und 2,7 Teile Tetraisopropyltitanat. Der Teil A hatte eine Viskosität von 660 mm²/s. Der Teil B umfaßte 30 Teile des ersten alpha, omega- Hydroxypolydimethylsiloxans, 24 Teile des zweiten alpha, omega- Hydroxypolydimethylsiloxans, 24 Teile des dritten alpha, omega- Hydroxypolydimethylsiloxans und 26 Teile des Methylhydrogenpolysiloxans mit Trimethylsiloxyendgruppen, das in Beispiel I verwendet wurde. Der Teil B hatte eine Viskosität von 800 mm²/s.
Wenn die Zusammensetzung gebildet wurde, indem die Teile A und B in einem Verhältnis von 1:1 vermischt wurden, lieferte die Methylhydrogenpolysiloxankomponente der Zusammensetzung 0,42 Mol siliciumgebundene Wasserstoffatome, das erste alpha, omega- Dihydroxypolydimethylslloxan lieferte etwa 0,022 siliciumgebundene Hydroxylgruppen, das zweite Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte etwa 0,0028 Mol siliciumgebundene Hydroxygruppen, das dritte Dihydroxypolydimethylsiloxan lieferte 0,0011 Mol siliciumgebundene OH-Gruppen, der Isopropylalkohol lieferte 0,055 Mol kohlenstoffgebundene Hydroxylgruppen, und das Tensid lieferte 0,0135 Mol siliciumgebundene Hydroxylgruppen. Das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen zu siliciumgebundenen Hydroxylgruppen plus kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen in der gemischten Zusammensetzung war somit 4,1:1.
Die Zusammensetzungen wurden in einem Verhältnis von 1:1 auf zwei Wegen vermischt. Eine erste Mischung wurde hergestellt mit der Hand mit einem Spatel und sofort in einen V-förmigen Trog, der in einem Winkel von 60º eingesetzt war, gegossen und hinabfließen gelassen. Eine zweite Mischung wurde hergestellt in einer AFROS CANNON S20 Strahlmischeinheit, die so angeordnet war, daß sie die gemischte Zusammensetzung gegen eine Oberfläche, die in einem Winkel von 60º angeordnet war, abgab. Die Leistung jeder Mischung wurde gemessen, indem die Länge bestimmt wurde, die eine festgesetzte Menge der frisch vermischten Mischung die geneigte Trogoberfläche hinabfließen würde. Die Ergebnisse des Leistungstest der Mischung sind in Tabelle III angegeben. Tabelle III
Wie aus Tabelle III zu ersehen ist, ist die Gegenwart der flüssigen organischen Titanverbindung wirksam, um das Fließen der härtenden Zusammensetzung zu vermindern, wenn sie mit einer Maschine vermischt wird ebenso wie wenn sie mit Hand vermischt wird. Verglichen mit den für die erste und zweite Vergleichszusammensetzung gezeigten Ergebnissen, die in den Tabellen I und II gezeigt sind, wird das von der vierten beispielhaften Zusammensetzung gezeigte Fließen um einen Faktor von mehr als 3 für das mit der Hand vermischte Material und um einen Faktor von 2 für das mit der Maschine vermischte Material vermindert, und die Härtungszeit ist 60 Sekunden oder weniger.

Claims

1. Schaumbildende Zusammensetzung umfassend (a) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als drei Alky,1hydrogensiloxaneinheiten pro Molekül, (b) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als zwei siliciumgebundenen Hydroxylgruppen pro Molekül, (c) mindestens eine flüssige organische Titanverbindung und (d) einen Katalysator.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die flüssige organische Titanverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tetra-n-propyltitanat, Tetraisopropyltitanat, Tetrabutyltitanat, Tetrakisethylhexyltitanat und Ethylacetoacetattitanchelat.

3. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die auch (e) ein Polysiloxan mit ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen zur Reaktion mit dem Polysiloxan mit Alkylhydrogensiloxaneinheiten umfaßt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, die auch (f) ein Polyorganosiloxan umfaßt mit

R&sub3;SiO1/2- und SiO4/2- Einheiten und siliciumgebundenen Hydroxylgruppen, wobei jeder Rest R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, m eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 1 bis 20 ist, n den Wert 1 oder 2 hat, p den Wert 1, 2 oder 3 hat.

5. Schaumbildende Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin der Katalysator einen Platinkomplex umfaßt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 3 in Form von zwei lagerstabilen Komponententeilen mit gleichen Viskositäten, wobei der eine die Polysiloxane (a) und (b) und der andere die flüssige organische Titanverbindung (c), den Katalysator (d) und das Polysiloxan (e) enthält.

7. Zusammensetzung umfassend eine Mischung eines flüssigen organischen Titanats und eine schäumbare Zusammensetzung auf Siliconbasis, die gebildet wird durch Vermischen der Inhaltsstoffe umfassend (a) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als drei Alkylhydrogensiloxaneinheiten pro Molekül, (b) ein oder mehrere Polysiloxane mit nicht weniger als zwei siliciumgebundenen Hydroxylgruppen pro Molekül, (c) eine oder mehrere Verbindungen mit kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen, die in einem solchen Anteil vorhanden sind, daß sie 0 bis 2 Gewichtsprozent der Zusammensetzung bilden, (f) ein Polyorganosiloxan umfassend

R&sub3;SiO1/2 - und SiO4/2-Einheiten und siliciumgebundene Hydroxylgruppen, worin jeder Rest R eine monovalente Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, m eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 1 bis 20 ist, n den Wert 1 oder 2 hat, p den Wert 1, 2 oder 3 hat und einen Edelmetallkatalysator, um die Reaktion zwischen den Inhaltsstoffen zu fördern, wobei die Inhaltsstoffe in der gemischten Zusammensetzung in solchen Anteilen vorhanden sind, daß das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen von einem oder mehreren Polysiloxanen mit nicht weniger als drei Alkylhydrogensiloxaneinheiten pro Molekül zu siliciumgebundenen Hydroxylgruppen und kohlenstoffgebundenen Hydroxylgruppen der anderen Inhaltsstoffe in der Zusammensetzung im Bereich von 1:1 bis 6:1 liegt.

8. Verfahren, um das Fließen einer Mischung, die unter Bildung eines Schaums härtbar ist, vor der Härtung der Mischung zu verlangsamen, umfassend, daß man ein flüssiges organisches Titanat der Mischung zugibt, wobei die schgumbare Mischung eine schäumbare Zusammensetzung auf Siliconbasis ist, die gebildet wird, indem Polysiloxane und Katalysator, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche angegeben, gegebenenfalls zusammen mit anderen Inhaltsstoffen, vermischt werden.