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DE69631993T2 - Vernetzbare Siloxanzusammensetzung für Haftgel - Google Patents

Vernetzbare Siloxanzusammensetzung für Haftgel Download PDF

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Publication number
DE69631993T2
DE69631993T2 DE69631993T DE69631993T DE69631993T2 DE 69631993 T2 DE69631993 T2 DE 69631993T2 DE 69631993 T DE69631993 T DE 69631993T DE 69631993 T DE69631993 T DE 69631993T DE 69631993 T2 DE69631993 T2 DE 69631993T2
Authority
DE
Germany
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pos
frh
structural units
type
iii
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69631993T
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English (en)
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DE69631993D1 (de
Inventor
Pierre Michel Peccoux
Christian Pusineri
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhodia Chimie SAS
Rhone Poulenc Chimie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Chimie SAS, Rhone Poulenc Chimie SA filed Critical Rhodia Chimie SAS
Publication of DE69631993D1 publication Critical patent/DE69631993D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69631993T2 publication Critical patent/DE69631993T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

  • Das Gebiet der vorliegenden Erfindung ist das der Zusammensetzungen auf der Basis von Polyorganosiloxanen (POS), die fähig sind, durch Additionsreaktionen oder Hydrosilylierung zu vernetzen, wobei Wasserstoff-Substituenten und ethylenisch ungesättigte Reste zusammenwirken, das heißt, Alkenyle insbesondere vom Typ Vinyl. Die Hydrosilylierung wird im allgemeinen durch Metallverbindungen katalysiert, beispielsweise von Platinbeschaffenheit.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft genauer gesagt Silicon-Zusammensetzungen, die durch Hydrosilylierung bei Umgebungstemperatur zu einem Haftgel vernetzbar sind.
  • Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls die Gele zum Gegenstand, die von der Vernetzung der genannten Zusammensetzungen stammen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck Silicongel ein vernetztes Siliconprodukt, das durch einen Penetrationsgrad von beispielsweise zwischen 100 und 500 Zehntel mm gekennzeichnet ist (ermittelt durch Penetrationsmessung ASTM D 217).
  • Die Erfindung betrifft schließlich die lagerfähigen Vorläufersysteme derartiger Silicongele.
  • Diese halbfesten und halbflüssigen Gele werden üblicherweise beim Schutz von elektronischen Ausrüstungen verwendet, die gegenüber Vibrationen, Stößen, Temperaturen und im allgemeinen gegenüber physikalischen und chemischen Angriffen der Umgebungsatmosphäre empfindlich sind. Bei ihrem Einsatz für diese Anwendung verkapseln die Silicongele die elektronischen Komponenten ("Potting") und man nutzt insbesondere ihre dämpfenden und dielektrischen Eigenschaften, ihren isolierenden Charakter und ihre Fähigkeit zum Ableiten von Wärme aus. Es ist ebenfalls sehr wünschenswert, daß diese Gele ein gewisses Haftvermögen gegenüber Trägern besitzen, die zu schützende sensible Elemente umfassen und/oder gegenüber den Elementen selbst. Die Haftung bildet nämlich eine Garantie für die Wirksamkeit des "Potting", da sie eine perfekte Isolierung im Hinblick auf das äußere aggressive Medium ermöglicht. Eine andere bei den Silicongelen erwartete Eigenschaft ist eine hohe Geschwindigkeit bei der Vernetzung hinsichtlich der Erfordernisse von Rentabilität und industrieller Durchführbarkeit sowie von einfacher Anwendung. Schließlich ist es unter der Berücksichtung von extremen Bedingungen, insbesondere der Temperatur, der die Silicongele bei ihrer Anwendung ausgesetzt werden können, notwendig, daß diese Gele ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften bei sehr niedrigen Temperaturen (–60 °C) beibehalten, vor allem ihre Geltextur mit allen Eigenschaften der Viskoelastizität, die damit verbunden sind.
  • Mit Ausnahme dieser Anwendung der Einkapselung und des Schutzes von sensiblen elektronischen Elementen sind die Silicongele geeignet, ebenfalls verwendet zu werden:
    • – als Klebstoff, soweit ihre Hafteigenschaften signifikant sind,
    • – als Material zur Stoßdämpfung,
    • – als medizinisches Basismaterial, insbesondere für die Herstellung von Prothesen, Implantaten,
    • – oder auch als Montagezement oder als Dichtungskitt, unter anderem.
  • Wie bereits in dem Patent US No. 4 072 635 bekannt gemacht, werden die klassischen Silicongele durch das Produkt einer Reaktion der Hydrosilylierung gebildet, die eine Mischung einbezieht, die im wesentlichen umfaßt:
    • – ein Polyorganosiloxan mit einer Viskosität von 10 bis 10000 Centistoke bei 25 °C und gebildet durch ein Copolymer, das endständige Einheiten oder Struktureinheiten Siloxyl M = R2ViSiO1/2, Struktureinheiten D = R2SiO2/2 und RViSiO2/2 umfaßt sowie Struktureinheiten Siloxyl T (topisch von Siliconharzen) = RSiO3/2, mit R entsprechend einem Methyl (Me) oder einem Phenyl (Phe) und Vi entsprechend einem Rest Vinyl;
    • – ein flüssiges Polyhydrogenorganosiloxan der Formel XRMeSiO(R2SiO)x-(RHSiO)mSiMeRX mit R wie oben definiert und X entsprechend H oder R,
    • – ein Katalysator auf der Basis von Platin.
  • Dieses US-Patent verbindet das Erreichen einer korrekten Vernetzungsgeschwindigkeit mit der Anwesenheit von Funktionalitäten Vinyl (Fonctions réactives d'hydrosilylation) an den Enden des nicht hydrierten POS.
  • Die ausgehend von diesen POS, die am Ende der Kette und in der Kette vinyliert sind, und von ebenfalls am Ende der Kette und in der Kette hydrierten POS erhaltenen Gele besitzen ansehnliche Vernetzungsgeschwindigkeiten, aber es kann keine Rede davon sein, daß sie die Mängel der genannten Gele im Hinblick auf die elastischen Eigenschaften, die Stabilität dieser elastischen Eigenschaften über die Zeit und bei niedriger Temperatur sowie die erwiesene geringe Selbsthaftung dieser Gele verdecken.
  • Man kennt ebenfalls aus der europäischen Patentanmeldung No. 69 451 Silicongele POS, bei denen die vorgesehene Anwendung die Einkapselung ("Potting") von elektronischen Bauteilen ist. Der Gegenstand, der dieser Erfindung zugrunde liegt und Gegenstand der Patentanmeldung ist, besteht im wesentlichen darin, dielektrische Silicongele zur Verfügung zu stellen, die Eigenschaften physikalischer Stabilität bei niedrigen Temperaturen besitzen und die ausgehend von einer schnellen Vernetzung bei Umgebungstemperatur oder bei höherer Temperatur erhalten werden. Um dieses Ziel zu erreichen, schlagen die Erfinder eine vernetzbare Polyorganosiloxan-Zusammensetzung vor, gebildet durch eine innige Mischung der folgenden Produkte:
    • – ein Polyorganosiloxan, umfassend 80 bis 96,5 Mol-% Struktureinheiten Siloxyl D = (CH3)2SiO, 2 bis 10 Mol-% Struktureinheiten Siloxyl T = CH3SiO3/2, 1,25 bis 6 Mol-% endständige Struk tureinheiten Siloxyl M = (CH3)3SiO1/2 und 0,25 bis 4 Mol-% endständige Struktureinheiten Siloxyl M = (CH3)2(CH2=CH) SiO1/2; und
    • – ein hydriertes Polyorganosiloxan, das nicht mehr als ein Wasserstoffatom pro Silicium besitzt und substituiert ist durch Reste Alkyl vom Typ Methyl oder durch Reste Phenyl oder 3,3,3-Trifluorpropyl, wobei das Verhältnis SiH/SiVi zwischen 0,2 und 5 beträgt,
    • – und ein Katalysator auf der Basis von Platin.
  • Es ist festzustellen, daß dieses ältere Dokument den wesentlichen Charakter der Struktureinheiten Siloxyl vom Typ T = Me SiO3/2 unterstreicht, was die Eigenschaften der Stabilität des Gels bei niedrigen Temperaturen betrifft. Außerdem erwähnt dieses Dokument keine eventuellen Hafteigenschaften der Silicongele, die ausgehend von diesen bekannten Zusammensetzungen hergestellt wurden. Letzten Endes erweist sich dieser Vorschlag des Standes der Technik als unzureichend befriedigend, um den zusammenfassenden Spezifikationen von physikalischer Stabilität, Dämpfungskapazität und hoher Geschwindigkeit bei der Vernetzung zu entsprechen. Sie liefert außer keine Antwort im Hinblick auf die Selbsthaftung. Die Suche nach einer Selbsthaftung bei den Silicongelen war noch nicht die treibende Kraft bei der Erfindung, die in der europäischen Patentanmeldung No. 532 362 beschrieben wurde. Die Zusammensetzungen von Silicongel, die in dieser letzteren beschrieben wurden, umfassen:
    • A – ein Polyorganosiloxan, umfassend 90 bis 97 Mol-% Struktureinheiten D = R(CH3)SiO2/2, 0,1 bis 2,5 Mol-% Struktureinheiten T = R SiO3/2 und 0,1 bis 4 Mol-% endständige Struktureinheiten M = (CH3R) Si1/2 mit R = Methyl, Phenyl oder CF3CH2CH2- , und unter der Bedingung, daß diese zwei letzteren Gruppen R 0,5 bis 10 Mol-% der gesamten Gruppen R darstellen,
    • B – ein Polyhydrogenorganosiloxan, umfassend mindestens ein SiH pro Molekül und bestimmend ein Verhältnis SiH/SiVi zwischen 0, 5 und 1, 5, und
    • C – einen Katalysator auf der Basis von Platin.
  • Das hydrierte POS B kann aus einem POS vom Typ Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy) und gegebenenfalls aus einem POS vom Typ Poly-(dimethylsiloxy)-(methylhydrogenosiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy) bestehen. In dieser Patentanmeldung sind nur Mischungen beschrieben, einerseits von α,ω-vinyliertem POS und substituiertem Phenyl, und andererseits von POS, hydriert in der Kette und an seinen Enden. Die Viskosität der eingesetzten POS A liegt in der Größenordnung von 1000 mPa.s, während die Viskosität der für die Herstellung von Gelen verwendeten POS B in der Größenordnung von 100 mPa.s liegt. Die Anwesenheist von Struktureinheiten T (Harz), die als Promotor für die physikalische Stabilität der Gele bei niedriger Temperatur anwesend sind, ist eine wesentliche Charakteristik dieses Vorschlages des Standes der Technik. Schließlich ist zu unterstreichen, daß keine Andeutung auf irgendwelche Haftfähigkeitseigenschaften bei den betrachteten Gelen existiert.
  • Man kennt ebenfalls aus dem Patent US No. 5 371 163 Silicon-Zusammensetzungen mit niedriger Viskosität, die zu einem Gel vernetzbar sind und die folgenden Verbindungen umfassen:
    • – ein POS A vom Typ SiVi (pdms α,ω-vinyliert)
    • – ein Verlängerer-POS vom Typ SiH oder POS α,ω(CH3)2HSiO
    • – ein Vernetzer-POS vom Typ SiH (nämlich SiVi)
    • – einen Katalysator für die Hydrosilylierung (Pt)
    unter der Bedingung, daß die Anzahl von Wasserstoffatomen, die mit dem Silicium verbunden sind, zahlenmäßig mehr als 80 % der Wasserstoffatom ausmacht und die Reste Vinyl in dem Verlängerer B und in dem Vernetzer C (SiH(B)/SiH(B) + SiH (C)) anwesend sind, und das molare Verhältnis SiH(B)/SiVi(A) zwischen 0,8 und 1,2 liegt.
  • Diese Zusammensetzung charakterisiert sich durch ein Vorherrschen SiH(B)/Si(B) + SiH(C) > 80 % (zahlenmäßig) von Verlängerer, was den Bedarf an reaktiven Funktionen der Hydrosilylierung vom Typ Hydrogeno (ergänzend zu den Vinylen der Verbindung A) betrifft. Außerdem ist festzustellen, daß das Verhältnis SiH von Verlänge rer/SiVi des Basis-POS relativ hoch ist. Diese strukturellen Charakteristiken sind womöglich, mindestens teilweise, für die mittlere Leistungsfähigkeit dieser Zusammensetzung und der daraus entstehenden Gele verantwortlich, wenn es sich um Eigenschaften der Dämpfung, der physikalischen Stabilität bei niedriger und bei hoher Temperatur, der Vernetzungsgeschwindigkeit und der dielektrischen Charakteristiken handelt. Außerdem ermöglichen diese Zusammensetzungen nicht, Haftgele zu erhalten.
  • Man kann schließlich die japanische Patentanmeldung JP No. 06/016942 angeben, die eine zu Gel vernetzende Silicon-Zusammensetzung beschreibt, die ihrerseits ein POS vom Typ SiVi, ein POS vom Typ SiH, einen Zusatz von Haftpromotor vom Typ Silan (monocarboxyliertes Alkoxysilan) und einen Katalysator auf der Basis von Platin umfaßt. Das Verhältnis SiH/SiVi dieser Zusammensetzung beträgt 0,2 bis 0,3. In dieser Patentanmeldung wird Bezug auf Hafteigenschaften genommen, die unterstellt werden, jedoch nicht untermauert scheinen. Außerdem kann die Anwesenheit des Haftpromotors Silan schädliche Auswirkungen auf die anderen Eigenschaften des Gels besitzen, das durch Vernetzung dieser Zusammensetzung erhalten wird.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 322 118 beschreibt eine zu einem Gel vernetzbare Polyorganosiloxan-Zusammensetzung, die für die Herstellung von medizinischen Prothesen und für die Einkapselung von elektronischen Bauteilen ("Potting") verwendet werden kann. Das amerikanische Patent US 4 709 001 beschreibt eine (durch Hydrosilylierung) zu einem Gel vernetzbare Polyorganosiloxan-Zusammensetzung, die beim "Potting" von elektronischen Komponenten verwendet werden kann. Die europäische Patentanmeldung EP 240 162 beschreibt eine flüssige und (durch Hydrosilylierung) vernetzbare Polyorganosiloxan-Zusammensetzung, die in der Optik als transparentes Material verwendet werden kann und geeignet ist, verdichtbare Leiter für optische Wellen zu bilden. Das amerikanische Patent US 4 529 789 beschreibt zu einem Gel durch Hydrosilylierung vernetzbare Polyorganosiloxan-Zusammensetzungen, die transparent sind und als Leiter für optische Wellen verwendet werden können, aber gegenüber Druck (Komprimierbarkeit) empfindlich sind.
  • Bei diesem Stand der Erkenntnisse ist einer der wesentlichen Gegenstände der vorliegenden Erfindung, zu einem Gel durch Hydrosilylierung vernetzbare Silicon-Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, wobei die genannten Zusammensetzungen zu Silicongelen mit Eigenschaften führen werden, die man am wenigsten bei den Produkten des Standes der Technik erwartet, nämlich: Dämpfung, schnelle Geschwindigkeit bei der Vernetzung, physikalische Stabilität des Gels bei niedriger Temperatur und industrielle Durchführbarkeit. Diese im Rahmen der Erfindung gesuchten Eigenschaften sollen außerdem die besten sein, die bis heute erhalten wurden. Schließlich zielt man vor allem darauf ab, zu Silicongelen zu gelangen, die verbesserte Hafteigenschaften (Selbsthaftung) aufweisen, die besonders wünschenswert sind, insbesondere bei den Anwendungen der Gele für den Schutz von sensiblen elektronischen Einheiten, aber auch bei medizinischen und paramedizinischen Anwendungen, um nur erwähnt zu werden.
  • Die Anmelderin hat bedeutende Mittel zur Forschung und zahlreiche Untersuchungen eingesetzt, um unter anderem diesen Gegenstand zu erreichen. Und aufgrund dessen kommt ihr das Verdienst zu, in völlig überraschender und unerwarteter Weise gefunden zu haben, daß sich ein hydriertes Polyorganosiloxan dafür eignet, unter sorgfältig und vernünftig ausgewählten quantitativen Bedingungen in Silicon-Zusammensetzungen eingebracht zu werden, die Vorläufer von Gelen sind. Dieses besondere hydrierte POS ist nämlich ein funktioneller Zusatzstoff, der völlig kompatibel mit den anderen POS der Zusammensetzung ist (im Gegensatz zu Haftpromotoren, die Störungen nach sich ziehen können). Dieser Zusatzstoff spielt die Rolle eines Verlängerers, der die vermutete Wirkung hat, die Größe der Maschen des Gerüstes im Verlauf der Vernetzung zu erhöhen.
  • Ein anderer Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine Silicon-Zusammensetzung als Vorläufer eines Haftgels zur Verfügung zu stellen, die einfach herzustellen, ökonomisch und lagerstabil ist, und die für den Endanwender einfach einzusetzen ist, der die Zusammensetzung verwendet, kurz bevor sie sich in situ in ein Gel umwandelt.
  • Ein anderer Gegenstand der Erfindung besteht darin, ein Vorläufersystem für ein Silicon-Haftgel auf der Basis der Zusammensetzung des oben beschriebenen Typs zur Verfügung zu stellen, wobei das genannte System in einer lagerstabilen Form vorliegt, einfach zu handhaben und für die Herstellung des Gels zu verwenden ist. Ein anderer Gegenstand der Erfindung besteht darin, Anwendungen der oben genannten Zusammensetzung und des Gels, das von ihr stammen kann, zur Verfügung zu stellen,
    • – als Mittel zur Einkapselung und zum Schutz von elektronischen Einheiten ("Potting", beispielsweise Eintauchen oder auch Beschichtung oder Umhüllung),
    • – als nützliche medizinische Materialien, beispielsweise für die Herstellung von Implantaten, Prothesen, Montagezement ... oder auch zur Herstellung von orthopädischen oder paramedizinische Artikeln,
    • – als Mörtel und/oder Dichtungskitt,
    • – und schließlich als Haft- oder Klebstoff.
  • Alle diese Gegenstände werden unter anderem durch die vorliegende Erfindung erreicht, die in erster Linie eine Silicon-Zusammensetzungen betrifft, die durch Hydrosilylierung zu einem Haftgel vernetzbar ist, und die wie in Anspruch 1 definiert ist.
  • Der Einsatz dieser spezifisch ausgewählten POS ermöglicht es, Silicongele mit verbesserten Eigenschaften zu erhalten, von denen einige nachstehend erläutert werden.
  • Zunächst ist die Geschwindigkeit der Vernetzung bei diesen Gelen hoch, was den Anforderungen von industrieller Durchführbarkeit und Rentabilität entspricht, insbesondere der Anwendung "Potting" für sensible elektronische Komponenten.
  • Außerdem entsprechen die viskoelastischen Eigenschaften der ausgehend von den Zusammensetzungen gemäß der Erfindung hergestell ten Gele gut dem gesuchten Zustand halb fest/halb flüssig. Dieser Zustand ist geeignet, passende Dämpfungseigenschaften zu gewährleisten, die eine vollständige Absorption von Stößen und Vibrationen ermöglichen.
  • Die erhaltenen Gele besitzen außerdem den Vorteil stabil zu sein, wie die äußeren Bedingungen, insbesondere die Temperatur, auch sein mögen. Sie widerstehen insbesondere niedrigen Temperaturen, die ihre Geltextur nicht angreifen.
  • Es ist zu unterstreichen, daß diese Eigenschaften den Zusammensetzungen und den Gelen gemäß der Erfindung verliehen werden, ungeachtet der obligatorischen Nicht-Anwesenheit der POS mit Struktureinheiten T, was sich im Gegensatz zur Lehre des Standes der Technik befindet.
  • Schließlich und vor allem besteht eine der großen Bedeutungen der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung darin, daß sie zu haftenden oder selbsthaftenden Silicongelen führen. Dies erklärt sich durch die Tatsache, daß ihre Haftfähigkeit, insbesondere gegenüber Trägern aus Epoxid und Aluminium, im Verhältnis zu den bekannten Gelen verstärkt ist. Ohne die Absicht, mit der Theorie einherzugehen, scheint es, daß diese Steigerung der Hafteigenschaften mit der Anwesenheit des Verlängerers (III) in der betrachteten Zusammensetzung verbunden werden kann.
  • Dieser Verlängerer (III), der nur Frh an seinen Enden umfaßt, besitzt die Eignung, mit den Frhc (Ergänzungen), die vom POS (I) stammen, zu reagieren. Der Verlängerer (III) bewirkt nämlich eine Erhöhung der Maschen des Vernetzungsgerüstes, indem er sich auf diese Weise mit dem POS (I) verbindet. Durch diese Tatsache ist der Verlängerer (III) der Ursprung für eine Steigerung des Elastizitätsmoduls und des Zerstreuungsmoduls des Gels, dessen Tangente δ außerdem zu einem Wert von etwa gleich 1 führt. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Haftfähigkeit des Gels auf den verschiedenen Trägern signifikant gesteigert ist. Diese Leistungsfähigkeit ist insofern bemerkenswert, als man im Rahmen eines gegebenen Typs einen Ablösungstest zur Bewertung der Haftfähigkeit durchführen kann, so daß man nicht mehr ein so genanntes adhäsives Abreißen an der Zwischenfläche wie bei den bekannten Gelen erreicht, sondern ein sogenanntes "kohäsives" Ablösen, daß sich im Inneren des gleichen Gels vollzieht. Dies ist besonders aufschlußreich für die Haftungseigenschaften der Gele gemäß der Erfindung.
  • Es ist wichtig festzustellen, daß dieser Haftungsgewinn nicht auf Kosten der anderen Eigenschaften der Zusammensetzungen und der Gele der vorliegenden Erfindung erreicht wird. Insbesondere das thermische Verhalten der Gele leidet nicht darunter, im Gegensatz zu dem, was bei einigen Silicon-Haftgelen abläuft, die einen oder mehrere Haftpromotoren für das Erlangen dieser Eigenschaft umfassen.
  • Außer der Anwesenheit des Verlängerers (III) und der Beachtung der spezifischen Verhältnisse r1 beruht die Erfindung ebenfalls auf der Auswahl der besonderen Komponenten POS und auf gewissen quantitativen Optionen, was unter anderem die genannten Komponenten betrifft.
  • So kann das POS (I) als "strukturierende" Komponente betrachtet werden oder als die Basis der Zusammensetzung. Es ist vorteilhafterweise ausschlaggebend.
  • Die reaktiven Funktionen der Hydrosilylierung (Frh), die sie umfassen, sind von einer einzigen Art, entweder Wasserstoff oder Alkenyl, unter der Beachtung, daß unter den Alkenylen die Vinyle die am häufigsten verwendeten darstellen. Sie reagieren sehr gut mit dem Wasserstoff nach einem Additionsmechanismus.
  • POS (I) weist kein Frh in seiner Kette auf, nur allein an den Enden.
  • In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die POS (I) Frh = Vi.
  • In der Praxis sind die POS (I), die häufig eingesetzt werden, Polydimethylsiloxane-α,ω-(dimethylvinylsiloxy) für die bevorzugte Form.
  • Derartige POS (I) sind im Handel verfügbar (beispielsweise RHODORSIL® 621 V der Firma RHONE POULENC).
  • Wenn es sich um POS (II) handelt, so kann es mit dem Vernetzungsmittel der Zusammensetzung gemeinsam verarbeitet werden und umfaßt einen einzigen Typ von Frh, die in der Kette und an deren Enden verteilt sind (in dem Fall, wo u = 1 ist, in den Struktureinheiten, die Frh tragen und es ist s ≥ 1, vorzugsweise ≈ 1, in den Struktureinheiten M).
  • Die Frh des POS (II) sind Wasserstoff und man findet sie sowohl in den Ketten als auch an deren Enden.
  • Es wurden vorzugsweise zwei verschiedene Typen von Struktureinheiten D in den POS (II) bevorzugt, aber es ist nicht ausgeschlossen, ebenso die Möglichkeit der Kombination u und v der oben bei den Struktureinheiten D des POS (II) angegebenen Formel zu berücksichtigen.
  • Als Beispiele für POS (II) kann man nennen:
    Figure 00110001
    für die bevorzugte Ausführungsform.
  • Diese POS (II) sind handelsübliche Produkte wie beispielsweise RHODORSIL® 626 V 300 H1,7 von RHONE POULENC, und sind in weitem Maße im Hinblick auf ihre Strukturen und ihre Synthesen in der technischen Literatur dargestellt.
  • Die Frh von jedem der POS (I), (II) und (III) sind untereinander identisch und die Frh des POS (I) sind von denen der POS (II) und (III) verschieden [Frh ergänzend Frh].
  • Der Verlängerer (III) ist ein Polyorganosiloxan (POS), das nur Frh an diesen endständigen Struktureinheiten M aufweist. Es besitzt vorzugsweise eine viel geringere Viskosität als das POS (I), beispielsweise in der Größenordnung von der des POS (II). Die Frh des POS (III) werden durch Wasserstoff repräsentiert.
  • Das zahle nmäßige Verhältnis
    Figure 00120001
    vorzugsweise ≤ 50 % und noch besonders bevorzugt 0,5 % ≤ r1 ≤ 30 ist einer der bestimmenden Parameter der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung.
  • Dieses Verhältnis bestimmt nämlich die Amplitude der Erhöhung der Maschen in dem Gerüst der Vernetzung durch POS (III). Man betrachtet es als Vorteil, wenn dieses Verhältnis r1 unter 20 Gew.-% liegt und ganz besonders bevorzugt in der Größenordnung von 5 ± 2 Gew.-%.
  • Als praktisches Beispiel für POS (III) kann man erwähnen: Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy) für die bevorzugte Ausführungsform.
  • Die Struktur und die Herstellungsart der POS (III), die geeignet sind, bei der Zusammensetzung der Erfindung verwendet zu werden, sind in weitem Maße in der früheren technischen Literatur veranschaulicht worden.
  • Als Beispiel für ein kommerzielles Produkt, das geeignet ist, als POS (III) verwendet zu werden, kann man das RHODORSIL® 620 H2 der Firma RHONE POULENC nennen.
  • Gemäß einer fakultativen und dennoch vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird das POS (I) mit Hilfe eines POS (IV) verdünnt, das Struktureinheiten M und D umfaßt, in denen die Substituenten R6 und R7 vorzugsweise von gleicher Beschaffenheit sind wie die Substituenten R und R1 des POS (I). In noch mehr bevorzugter Weise sind : R6 = R7 = R = R1 = CH3.
  • Dieses POS (IV) wird beispielsweise aus einem Polydimethylsiloxan-α,ω-(trimethylsiloxy)-Öl gebildet.
  • Diese Art von POS ist im Handel vollständig verfügbar, beispielsweise das von der Firma RHONE POULEC unter der Bezeichnung RHODORSIL® 47 V 100 gehandelte Produkt. Die Auswahl des Verdünnungsmittels POS (IV) erfolgt natürlich in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des POS (I) und es ist definitiv klar, daß das POS (IV) eine geringere Viskosität als das POS (I) besitzen wird. So umfaßt die Zusammensetzung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Charakteristik der Erfindung mindestens ein POS (IV) mit einer im wesentlichen linearen Struktur und einer dynamischen Viskosität, die weniger hoch ist als die des POS (I), vorzugsweise zwanzigmal weniger hoch und noch bevorzugter fünfmal weniger hoch als die des POS (I).
  • Es ist selbstverständlich, daß die Verhältnisse von in jedem der POS (I) bis (III) der Zusammensetzung anwesenden Frh und Frh nicht unbedeutend sind. Dazu wird nachstehend eine nicht einschränkende Veranschaulichung angegeben:
    • – POS (I) : Frh = Vi, anwesend im Verhältnis von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 1 Gew.-% und noch mehr bevorzugt im Verhältnis von etwa 0,1 Gew.-%,
    • – POS (II) : Frh = H, anwesend im Verhältnis von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.-% und noch mehr bevorzugt im Verhältnis von etwa 0,7 Gew.-%,
    • - POS (III) : Frh = H, anwesend im Verhältnis von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 1 Gew.-% und noch mehr bevorzugt im Verhältnis von etwa 0,2 Gew.-%.
  • Der Katalysator (V) ist ein weiteres bedeutendes Element der Zusammensetzung gemäß der Erfindung. Es handelt sich vorzugsweise um einen organometallischen Komplex von Platin oder auch um einen traditionellen Katalysator auf der Basis von Platin, der für die Katalyse von Reaktionen der Hydrosilylierung zwischen den Resten SiH und den Resten SiVi eingesetzt wird. Als Beispiele kann man unter anderem Platinkohle, Chlorplatinsäure, durch einen Alkohol modifizierte Chlorplatinsäure, einen Komplex von Chlorplatinsäure mit einem Olefin, einem Aldehyd, einem Vinylsiloxan oder einen acetylenischen Alkohol nennen. Das Patent US No. 2 823 218 erwähnt einen Katalysator der Hydrosilylierung vom Typ Chlorplatinsäure und das Patent US No. 3 419 593 bezieht sich auf Katalysatoren, die gebildet werden durch Komplexe von Chlorplatinsäure und Organosilicon vom Typ Vinylsiloxan. Komplexe von Platin und Kohlenwasserstoffen, die als Katalysator für die Hydrosilylierung verwendet werden können, sind in den Patenten US No. 3 159 601 und 3 159 662 beschrieben. Weiterhin beschreibt das Patent US No. 3 723 497 ein Platin-acetylacetonat und das Patent US No. 3 220 972 hat Katalysatoren auf der Basis von Platin-alkoholat zum Gegenstand.
  • Was die eingesetzten katalytisch wirksamen Mengen betrifft, so versteht es sich von selbst, daß der Fachmann des jeweiligen Gebietes vollständig in der Lage ist, die optimale Menge an Katalysator zu bestimmen, um die Reaktion zu befördern. Diese Größe richtet sich insbesondere nach der Beschaffenheit des Katalysators in des in Frage kommenden POS. Um die Vorstellungen darüber festzulegen, kann man angeben, daß sie zwischen 0,1 und 40 ppm (beispielsweise 15 ppm) pro 100 Gewichtsteile POS (I) betragen wird.
  • Um die anderen interessanten Charakteristiken der POS (I) bis (IV) weiter zu verfolgen, kann man angeben, daß sie vorteilhafterweise eine im wesentlichen lineare Struktur besitzen.
  • Die Viskosität der POS der Zusammensetzung gemäß der Erfindung bildet ebenfalls einen in Betracht zu ziehenden Parameter, insbesondere im Hinblick auf die Einfachheit der Handhabung dieser Zusammensetzung und die viskoelastischen Eigenschaften des Gels, das geeignet ist, durch Vernetzung dieser Zusammensetzung erhalten zu werden.
  • In dieser Hinsicht und in Übereinstimmung mit einer vorteilhaften Disposition der Erfindung
    ist das POS (I) im wesentlichen linear und besitzt eine dynamische Viskosität von unterhalb oder gleich 500000 mPa.s, vorzugsweise zwischen 1000 und 200000 mPa.s; und/oder
    ist das POS (II) im wesentlichen linear und besitzt eine dynamische Viskosität von unterhalb oder gleich 100000 mPa.s, vorzugsweise von 1000 mPa.s und noch bevorzugter zwischen 10 und 100 mPa.s; und/oder
    ist das POS (III) im wesentlichen linear und besitzt eine dynamische Viskosität von unterhalb oder gleich 100000 mPa.s, vorzugsweise von 1000 mPa.s und noch bevorzugter zwischen 10 und 100 mPa.s.
  • Ein weiterer Parameter, der nicht ohne Einfluß auf die rheologischen Eigenschaften und die Haftfähigkeit des Silicon-Haftgels gemäß der Erfindung ist, wird durch das folgende zahlenmäßige Verhältnis gebildet:
    Figure 00150001
    [Frh = Frh ergänzend, zu beispielsweise reaktiv mit Frh] Die Frh des Vernetzungsmittels (II) und des Verlängerers (III) einerseits, und die ergänzenden Frh des strukturierenden POS (I) andererseits sind diejenigen, die fähig sind, zusammen zu reagieren, um ein Vernetzungsgerüst und das Gel gemäß der Erfindung zu bilden.
  • Das molare Verhältnis r2 liegt unterhalb oder gleich 0,8, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,7 und noch mehr bevorzugt zwischen 0,3 und 0,6.
  • Im Rahmen der Ausführungsform der Erfindung liegt das zahlenmäßige Verhältnis
    Figure 00150002
    unterhalb oder gleich 0,8, und noch mehr bevorzugt zwischen 0,4 und 0,55.
  • In der Praxis kann eine Zusammensetzung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet werden, daß
    • – das POS (I) umfaßt: die Struktureinheiten vom Typ M, die in einer Höhe von 0,2 bis 1 Mol-% anwesend sind, in denen die Gruppe R ein Methyl ist und die Gruppe Frh ein Vinyl ist, sowie die Struktureinheiten vom Typ D, die in einer Höhe von 99 bis 99,8 Mol-% anwesend sind, in denen R1 ein CH3 ist;
    • – das POS (II) umfaßt: die Struktureinheiten vom Typ M, in einer Höhe von 1 bis 6 Mol-%, in denen Frh = H ist, R2 = CH3 ist, s gleich 1 ist und t gleich 2 ist, und die Struktureinheiten vom Typ D, in einer Höhe von 10 bis 50 Mol-%, in denen R3 = CH3 ist, Frh = H ist, u = 1 ist und v = 1 ist;
    • – das POS (III) umfaßt: die Struktureinheiten vom Typ M, in einer Höhe von 8 bis 20 Mol-%, in denen Frh = H ist, R4 = CH3 ist, w = 1 ist und x = 2 ist, und die Struktureinheiten vom Typ D, in einer Höhe von 80 bis 92 Mol-%, in denen R5 = CH3 ist;
    • – und dadurch, daß ein Verdünnungsmittel POS (IV) vorgesehen ist, dessen Struktureinheiten vom Typ M und D jeweils R6 = R7 = CH3 umfassen, und die in einer Höhe von höchstens 10 Mol-% von Struktureinheiten M und mindestens 90 Mol-% von Struktureinheiten D anwesend sind, wobei das Verdünnungsmittel (IV) vorzugsweise in einer Menge von unterhalb oder gleich 50 Gew.-%, vorzugsweise 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-% vorliegt, bezogen auf die Mischung POS (I) + (IV).
  • Zur Verbesserung der Lagerstabilität der Zusammensetzung gemäß der Erfindung und um dem Anwender eine kommerziell leicht zu handhabende Form zur Verfügung zu stellen, ist ein System mit mindestens zwei Komponenten A und B vorgesehen, das die POS (I) und (III) und gegebenenfalls (IV) sowie den Katalysator (V) der wie oben definierten Zusammensetzung umfaßt, wobei jede dieser zwei Komponenten A und B frei ist von der Mischung POS (I) + (II) und/oder POS (III) mit dem Katalysator (V). Der genannte Katalysator (V) ist vorzugsweise ausschließlich in einer der Komponenten A oder B des Systems enthalten.
  • So kann die Komponente A beispielsweise mindestens einen Teil des POS (I) und mindestens einen Teil des POS (IV) sowie den Katalysator (V) umfassen, während die Komponente B das POS (II) und das POS (III) und gegebenenfalls den restlichen Teil von POS (I) und POS (IV) umfaßt.
  • Um die Verwendung zu vereinfachen ist es vorzuziehen, ein Zweikomponentensystem vorzuschlagen, dessen Verhältnisse A : B zwischen 40 : 60 und 60 : 40 liegen, und vorzugsweise etwa 50 50 Gewichtsteile betragen.
  • Wenn es sich um die Herstellung von Gel handelt, so kann man präzisieren, daß die Vernetzung der Zusammensetzung zu Gel bei Umgebungstemperatur oder nach dem Erhitzen auf beispielsweise Temperaturen zwischen 100 °C und 180 °C erfolgt. In diesem Zusammenhang beträgt die notwendige Dauer der Vernetzung beispielsweise zwischen einigen Minuten und 1 Stunde und 30 Minuten.
  • Das ausgehend von der oben beschriebenen Zusammensetzung erhaltene vernetzte Haftgel bildet einen vollständigen Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn es sich um Anwendungen handelt, so können die Zusammensetzung und das Gel gemäß der Erfindung als Dämpfungsmittel gegenüber Stoß und zum Schutz von elektronischen oder analogen Komponenten verwendet werden ("Potting"). Die Zusammensetzung und/oder das Gel können auf diese Weise in einen Behälter gegossen werden, der die sensiblen elektronischen Elemente enthält, montiert auf irgendeinem Träger wie beispielsweise einem Epoxidharz. Es handelt sich dann nämlich um ein Eintauchen der empfindlichen Elemente in die Silicon-Zusammensetzung.
  • Die Zusammensetzung und das Gel können ebenfalls die empfindlichen elektronischen Komponenten einkapseln, um sie durch andere Mittel, beispielsweise Umhüllungsbeschichtung, zu schützen. Unter Berücksichtigung der besonders signifikanten Hafteigenschaften kann das Silicongel gemäß der Erfindung auch vorteilhafterweise verwendet werden zur Herstellung von:
    • – Klebstoffen; oder
    • – medizinischen Materialien vorzugsweise von der Art, wie sie beim Aufbau von Implantaten, Prothesen, Zementen oder Analogen Eingang finden; oder
    • – Produkten zum Abdichten, Kitten, Zusammensetzungen zum Versiegeln oder Produkten zur Montage.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls als neue Produkte die Klebstoffe, die medizinischen Materialien und die Dämpfungs mittel gegenüber Stoß und die Schutzmittel, die Zemente, Kitte oder Dichtungsmittel, die ausgehend von diesem Silicongel realisiert werden.
  • Bei diesen Anwendungen ist es freigestellt, die Gesamtheit oder nur einen Teil der vorteilhaften Eigenschaften des Gels und der Zusammensetzung gemäß der Erfindung auszunutzen: hohe Vernetzungsgeschwindigkeit, physikalische Stabilität (Viskoelastizität) bei niedriger und hoher Temperatur, Dämpfungseigenschaften, Isoliereigenschaft insbesondere in bezug auf Luft und Wasser, und schließlich vor allem die Hafteigenschaften.
  • Die folgenden nicht einschränkenden Beispiele zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Formulierung der Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sowie die Charakteristiken und die Eigenschaften der durch Vernetzung der genannten Zusammensetzungen erhaltenen Silicongele.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • Die beschriebenen Zusammensetzungen liegen in Form von zwei Komponenten vor und die Vernetzung erfolgt nach dem Vermischen der zwei mit A und B bezeichneten Teile im Verhältnis 50/50.
  • Beschreibung
    • ➀ → Die nachstehende Liste beschreibt die in der Zusammensetzung der Teile A und B von diesem Gel verwendeten Ausgangsstoffe.
    • ➁ → Die Tabelle beschreibt die Konzentrationen in den Teilen A und B von jedem dieser Bestandteile
    • ➂ → Verfahrensweise zur Herstellung der Gele
    • ➃ → Die Tabelle 2 zeigt die physikalischen Eigenschaften, die mit diesen Zusammensetzungen erhalten wurden, und insbesondere den Einfluß des Öles (III) [= Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogensiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 20 mPa.s, das 0,2 % Gruppen H enthält] auf die Hafteigenschaften dieser Zusammensetzungen auf Epoxid und Aluminium.
  • ➀ → Liste der verwendeten Ausgangsstoffe
    • – POS (I) = Polydimethylsiloxan-α,ω-(dimethylvinylsiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 60000 mPa.s, das etwa 0,1 Gew.-% Gruppen (CH2=CH2) enthält.
    • – POS (II) = Poly-(dimethylsiloxy)-(methylhydrogenosiloxy)-α,ω-dimethylhydrogenosiloxy-Öl mit einer Viskosität von 25 mPa.s, das 0,7 Gew.-% Gruppen H enthält.
    • – POS (III) = Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 20 mPa.s, das 0,2 Gew.-%. Gruppen H enthält.
    • – POS (IV) = Polydimethylsiloxan-α,ω-(trimethylsiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 100 mPa.s.
    • – Katalysator (V) = Organometallkomplex von Platin, verwendet als Katalysator für die Vernetzung. Die Konzentrationen an diesem Katalysator sind in ppm Platinmetall vom Oxidationsgrad = 0 angegeben.
  • ➁ → Tabelle 1 = Aufbau der getesteten Zusammensetzungen
  • TABELLE 1
    Figure 00190001
  • Figure 00190002
  • Versuch 2 und gleich 11,4 % für den Versuch 3.
  • Das Verhältnis r2 [H] (II + III)/[Vi] (I) ist gleich 0,51; 0,52; 0,53 jeweils für die Versuche 1 bis 3.
  • ➂ → Verfahrensweise
  • Die Gele werden durch einfaches Vermischen der Bestandteile der Zusammensetzung in einem gerührten Reaktor bei 25 °C hergestellt.
  • ➃ → Tabelle 2 : physikalische Eigenschaften und Hafteigenschaften der erhaltenen Gele
  • TABELLE 2
    Figure 00200001
  • Unter adhäsivem Reißen versteht man eine Abtrennung (Riß) die zwischen der Schicht des Gels und dem Träger erfolgt.
  • Unter kohäsivem Reißen versteht man eine Abtrennung (Riß) die im Inneren der Gelschicht stattfindet. Die Oberfläche des Trägers bleibt mindestens teilweise vom Rest des Gels bedeckt.
  • Der Versuch 1, der vom Vermischen des Teils A1 und des Teils B1 stammt, enthält kein Öl (III), dies ist der Kontrollversuch. Die Versuche 2 und 3, die vom Vermischen des Teils A1 und der Teile B2 und B3 stammen, enthalten jeweils ansteigende Mengen von Öl (III).
  • Die viskoelastischen Eigenschaften G' und G" wurden an einem Rheometer mit auferlegter Spannung CARRI-MED CS 100 unter den folgenden Bedingungen gemessen:
    • – Temperatur = 23 °C
    • – Dimension des Kegels: Durchmesser = 2 cm, Winkel = 4 Grad
    • – Frequenzabtastung = 0,5 bis 10 Hz
    • – Kopplung = 500 μN.m
  • Die Haftfähigkeit wurde an einem Dynamometer ADAMEL LHOMARGY DY 30 durch die Methode des Ablösens bei 90 Grad an Probekörpern mit der Dimension 200 mm × 50 mm × 25 mm gemessen, die zuvor mit Trichlorethan gereinigt wurden.
  • Diese Ergebnisse zeigen, daß der Einfluß eines Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy)-Öls die Haftfähigkeit dieser Zusammensetzungen auf Epoxid und Aluminium verbessert.
  • Beispiel 2
  • Beschreibung
    • ➀ → Die nachstehende Liste beschreibt die in der Zusammensetzung der Teile A und B von diesem Gel verwendeten Ausgangsstoffe.
    • ➁ → Die Tabelle 2 beschreibt die Konzentrationen in den Teilen A und B von jedem dieser Bestandteile
    • ➂ → Verfahrensweise
    • ➃ → Die Tabelle 4 zeigt die Hafteigenschaften dieser Zusammensetzungen und insbesondere den Einfluß des Öles (III) [= Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogensiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 20 mPa.s, das 0,2 % Gruppen H enthält] auf einem Epoxid-Träger.
  • ➀ → Liste der verwendeten Ausgangsstoffe
    • – POS (I) = Polydimethylsiloxan-α,ω-(dimethylvinylsiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 60000 mPa.s, das etwa 0,1 % Gruppen (CH2=CH2) enthält.
    • – POS (II) = Poly-(dimethylsiloxy)-(methylhydrogenosiloxy)-α,ω-dimethylhydrogenosiloxy-Öl mit einer Viskosität von 25 mPa.s, das 0,7 % Gruppen H enthält.
    • – POS (III) = Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 20 mPa.s, das 0,2 % Gruppen H enthält.
    • – Katalysator (V) = Organometallkomplex von Platin, verwendet als Katalysator für die Vernetzung. Die Konzentrationen an diesem Katalysator sind in ppm Platinmetall angegeben.
  • ➁ → Tabelle 3 = Aufbau der getesteten Zusammensetzungen
  • TABELLE 3
    Figure 00220001
  • Figure 00220002
  • ☞ Das Verhältnis r2 [H] (II + III)/[Vi] (I) ist gleich 0,5 bei jeder der Zusammensetzungen.
  • Der Versuch 4, der vom Vermischen des Teils A2 und des Teils B4 stammt, enthält kein Öl (III), dies ist der Kontrollversuch. Der Versuch 5, der vom Vermischen des Teils A2 und des Teils B4 stammt, enthält das Öl (III).
  • ➂ → Verfahrensweise
  • Die Gele werden durch einfaches Vermischen der Bestandteile der Zusammensetzung in einem gerührten Reaktor bei 25 °C hergestellt. Die Eigenschaften der Haftfähigkeit (Ablösekraft) wurden unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen gemessen.
  • ➃ → Tabelle 4 : Eigenschaften der Haftfähigkeit der getesteten Zusammensetzungen
  • TABELLE 4
    Figure 00230001
  • Diese Ergebnisse zeigen, daß der Einfluß eines Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy)-Öls die Haftfähigkeit dieser Zusammensetzungen auf Epoxid verbessert.
  • Beispiel 3 : Auswirkung der Konzentration an POS (III) als Verlängerer in der Zusammensetzung
  • Beschreibung
    • ➀ → Die nachstehende Liste beschreibt die eingesetzten Ausgangsstoffe.
    • ➁ → Getestete Formulierungen.
    • ➂ → Verfahrensweise der Herstellung und der Tests.
    • ➃ → Ergebnisse : Einfluß der Konzentration an POS (III) als Verlängerer auf die physikalischen (rheologischen) und die Hafteigenschaften der getesteten Silicongele.
  • ➀ → Liste der verwendeten Ausgangsstoffe
    • – POS (I) = Polydimethylsiloxan-α,ω-(dimethylvinylsiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 60000 mPa.s, das etwa 0,1 Gew.-% Vi enthält (RHODORSIL® 621 V 60000).
    • – POS (II) = vernetzendes Poly-(dimethylsiloxy)-(methylhydrogenosiloxy)-α,ω-dimethylhydrogenosiloxy-Öl mit einer Viskosität von 300 mPa.s, das etwa 0,17 Gew.-% Gruppen H enthält (RHODORSIL® 626 V 300 H 1,7).
    • – POS (III) = Verlängerer Poly-(dimethylsiloxy)-α,ω-(dimethylhydrogenosiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 20 mPa.s, das 0,2 Gew.-% Gruppen H enthält (RHODORSIL® 620 H2).
    • – POS (IV) : Verdünnungsmittel = Polydimethylsiloxan-α,ω-(trimethylsiloxy)-Öl mit einer Viskosität von 100 mPa.s (RHODORSIL® 47 V 100).
    • – Katalysator (V) = Organometallkomplex von Platin, verwendet als Katalysator für die Vernetzung. Die Konzentrationen an diesem Katalysator sind in ppm Platinmetall angegeben.
  • ➁ → Formulierungen : Tabelle 5 (als Zweikomponenten A und B 50/50)
  • TABELLE 5
    Figure 00240001
  • ➂ → Verfahrensweise der Herstellung und der Tests: ebenso wie in Beispiel 1 und 2
  • ➃ → Ergebnisse : Tabelle 6
  • Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 6 aufgeführt. Die Versuche wurden mit zwei Verdünnungen durchgeführt: 30 % und 50 % Öl POS (IV)
  • Das Öl POS (III) bewirkt eine Verlängerung der Maschen des Gerüstes. Die zieht folgende Veränderungen nach sich:
  • Rheologische Eigenschaften
  • Der Elastizitätsmodul G' verringert sich merklich ab der Zugabe von 5 % Öl 620 H2, jenseits davon ist die Veränderung weniger spürbar. Der Viskositätsmodul G" bleibt konstant. Demzufolge steigen die Werte Tangente δ mit einer ersten wesentlichen Veränderung ab der Zugabe von Öl (III).
  • Hafteigenschaften
  • Der Einfluß des Öls (III) auf die Hafteigenschaften ist signifikant. Außer der Erhöhung der Ablösekräfte gehen die Arten der Risse ab der Zugabe von Öl (III) von einer adhäsiven Beschaffenheit zu einer kohäsiven über.
  • Figure 00260001

Claims (7)

  1. Silicon-Zusammensetzung, vernetzbar durch Hydrosilylierung zu einem Haftgel, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus: (I) mindestens einem Polyorganosiloxan POS (I), umfassend: a) endständige Struktureinheiten Siloxyl vom Typ M der Formel (R)2(Frh)SiO1/2, in der die Gruppen R, untereinander gleich oder verschieden, lineare oder verzweigte Gruppen Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und/oder substituierte oder unsubstituierte Gruppen Aryl sind und die Gruppe Frh einer reaktiven Funktion der Hydrosilylierung entspricht, die ihrerseits einem Alkenyl entspricht, und b) gleiche oder verschiedene Struktureinheiten Siloxyl vom Typ D der Formel (R1)2SiO2/2, in der R1 die gleiche Definition wie R besitzt; (II) mindestens einem Polyorganosiloxan POS (II), umfassend: a) endständige Struktureinheiten Siloxyl vom Typ M der Formel (Frh)S(R2)tSiO1/2, in der die Gruppe Frh Wasserstoff entspricht, R2 die gleiche Definition wie R besitzt, s ausgewählt wird unter den Werten 1, 2 und 3, t ausgewählt wird unter den Werten 0, 1 und 2 und die Summe s + t gleich 3 ist; und b) gleiche oder verschiedene Struktureinheiten Siloxyl vom Typ D der Formel (Frh)u(R3)vSiO2 /2, in der die Gruppe Frh Wasserstoff entspricht, R3 die gleiche Definition wie R besitzt, u ausgewählt wird unter den Werten 0 und 1, v ausgewählt wird unter den Werten 1 und 2 und die Summe u + v gleich 2 ist, unter der Bedingung, daß mindestens eine der Strukturein heiten D des POS (II) Träger einer Gruppe Frh (u = 1 und v = 1) ist; (III) mindestens einem sogenannten "Verlängerer"-Polyorganosiloxan POS (III), umfassend: a) Struktureinheiten Siloxyl vom Typ D der Formel (R5)2SiO2/2, in der R5 die gleiche Definition wie R besitzt; und b) endständige Struktureinheiten Siloxyl vom Typ M der Formel (Frh)w(R4)XSiO1/2, in der die Gruppe Frh Wasserstoff entspricht, R4 die gleiche Definition wie R besitzt, w ausgewählt wird unter den Werten 1, 2 und 3, x ausgewählt wird unter den Werten 0, 1 und 2 und die Summe w + x gleich 3 ist; (IV) gegebenenfalls mindestens einem Polyorganosiloxan POS (IV), das insbesondere als Verdünnungsmittel des POS (I) verwendet wird und das endständige Struktureinheiten Siloxyl vom Typ M der Formel (R6)3SiO1/2 und Struktureinheiten Siloxyl vom Typ D der Formel (R7)2SiO2/2 umfaßt, worin R6 und R', untereinander gleich oder verschieden, die gleiche Definition wie R besitzen; und (V) einer wirksamen Menge eines Katalysators (V) der Hydrosilylierung, vorzugsweise von Platinbeschaffenheit; wobei die genannten Polyorganosiloxane POS (I), POS (II) und POS (III) in der Weise ausgewählt werden, daß a) das Verhältnis r1 der Formel
    Figure 00280001
    unter 80 %, vorzugsweise unter oder gleich 50 % und noch bevorzugter zwischen 0,5 und 30 % beträgt, und b) das Verhältnis r2 der Formel
    Figure 00280002
    unter oder gleich 0,8, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,7 und noch bevorzugter zwischen 0,3 und 0,6 beträgt.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der – das POS (I) linear ist und eine dynamische Viskosität von unter oder gleich 500000 mPa.s, vorzugsweise zwischen 1000 und 200000 mPa.s besitzt; – das POS (II) linear ist und eine dynamische Viskosität von unter oder gleich 100000 mPa.s, vorzugsweise von unter oder gleich 1000 mPa.s und noch bevorzugter zwischen 10 und 100 mPa.s besitzt; und/oder – das POS (III) linear ist und eine dynamische Viskosität von unter oder gleich 100000 mPa.s, vorzugsweise von unter oder gleich 1000 mPa.s und noch bevorzugter zwischen 10 und 100 mPa.s besitzt.
  3. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, umfassend mindestens ein POS (IV) mit linearer Struktur und einer dynamischen Viskosität, die weniger hoch ist als die des POS (I) und vorzugsweise fünfmal weniger hoch als die des POS (I).
  4. Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin – das POS (I) umfaßt: die genannten Struktureinheiten vom Typ M, die in einer Höhe von 0,2 bis 1 Mol-% anwesend sind, in denen die Gruppe R ein Methyl ist und die Gruppe Frh ein Vinyl ist, und die genannten Struktureinheiten vom Typ D, die in einer Höhe von 99 bis 99,8 Mol-% anwesend sind, in denen R1 ein CH3 ist, p gleich 2 ist und q gleich 0 ist; – das POS (II) umfaßt: die genannten Struktureinheiten vom Typ M, in einer Höhe von 1 bis 6 Mol-%, in denen die Gruppe R2 ein CH3 ist, s gleich 1 ist und t gleich 2 ist, und die genannten Struktureinheiten vom Typ D, in einer Höhe von 10 bis 50 Mol-%, in denen R3 ein CH3 ist, u gleich 1 ist und v gleich 1 ist; – das POS (III) umfaßt: die genannten Struktureinheiten vom Typ M, in einer Höhe von 8 bis 20 Mol-%, in denen die Gruppe R4 ein CH3 ist, w gleich 1 ist und x gleich 2 ist, und die genannten Struktureinheiten vom Typ D, in einer Höhe von 80 bis 92 Mol-%, in denen R5 ein CH3 ist; und – das Verdünnungsmittel POS (IV), dessen Struktureinheiten vom Typ M und D jeweils Gruppen R6 und R7 umfassen, die Methyle sind, und die in einer Höhe von höchstens 10 Mol-% von Struktureinheiten M und mindestens 90 Mol-% von Struktureinheiten D anwesend sind, wobei das Verdünnungsmittel (IV) vorzugsweise in einer Menge von unterhalb oder gleich 50 Gew.-%, vorzugsweise unterhalb oder gleich 40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 und 20 Gew.-% vorliegt, bezogen auf die Mischung POS (I) + (IV).
  5. System mit mindestens zwei Komponenten A und B, umfassend die POS (I) bis (III), den Katalysator (V) und gegebenenfalls das POS (IV) der Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede dieser zwei Komponenten A und B frei ist von der Mischung POS (I) + [POS (II) und/oder POS (III)] mit dem Katalysator (V), und dieser letztere vorzugsweise ausschließlich in einer der Komponenten A oder B des Systems enthalten ist.
  6. Vernetztes Haftgel, erhalten ausgehend von der Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder dem System nach Anspruch 5.
  7. Verwendung der Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, des Systems nach Anspruch 5 oder des Gels nach Anspruch 6 für die Herstellung von: – Klebstoffen; – medizinischen Materialien vorzugsweise von der Art, wie sie beim Aufbau von Implantaten, Prothesen, Zementen oder Analogen Eingang finden; oder – Produkten zum Abdichten, Kitten, Zusammensetzungen zum Versiegeln oder Produkten zur Montage.
DE69631993T 1995-04-14 1996-04-12 Vernetzbare Siloxanzusammensetzung für Haftgel Expired - Lifetime DE69631993T2 (de)

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