BE563980A

BE563980A - Adhesis pour silicones

Info

Publication number: BE563980A
Application number: BE563980A
Authority: BE
Inventors: Klaus Damm; Albrecht Zappel; Walter Noll
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1957-01-19
Filing date: 1958-01-15
Publication date: 1960-06-17
Also published as: DE1027826B; AT203122B; GB832037A

Description


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   L'invention a pour objet des mélan- ges contenant principalement des organopolysiloxanes, qui   conviennent   particulièrement comme agents pour coller le caoutchouc de silicone avec des corps également formés de caoutchouc de silicone ou d'autres matières synthétiques, ou avec des métaux. 

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   Par le brevet français no. 1.131.137 du 28 Avril 1955, on connaît des adhésifs qui comprennent 25-60 par- ties en poids d'huile de polydiorganosiloxane,   75-40   parties en poids d'un méthyl-polysiloxane composé d'unités (CH3)3SiO1/2   et SIO2 dans un rapport compris entre 6 :10 et9:10, 0,5-6'   parties en poids d'un agent de réticulation, et jusqu'à 5 parties en poids d'un accélérateur de réaction. 



   Sont recommandés comme agents réticulants les polysilicates d'alkyle et les alkylhydropolysiloxanes, et comme accélérateurs de réaction, notamment, les composés d'ammonium quaternaire et de préférence les carboxylates de métaux lourds. 



   Il est vrai que les adhésifs   de 'ce   genre se solidifient à la température ambiante, mais les scellages ainsi réalisés ne sont pas entièrement satisfaisants, car ils ne résistent pas à une exposition de longue durée à la chaleur, insi qu'on le montrera ci-après à l'aide d'un exemple. 



   L'invention a pour objet un mélange utilisa- ble comme adhésif sans l'inconvénient mentionné, et qui comprend Les quatre constituants suivants, éventuellement avec addition d'un solvant inerte :   40-90   parties en poids d'un diorganopolysilo- xane dont les radicaux organiques peuvent être seulement des groupes méthyle, ou encore des groupes méthyle et phényle ;   60-lU   parties en poids d'un méthylpolysiloxa- ne qui se compose d'unités (CH3)3SIO1/2 et SiO2 dans un rap-   port compris entre 1 :10 et5,9:10 ;    jusqu'à 10 parties en poids d'un ester sili- cique ; jusqu'à 10 parties en poids d'une amine. 

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   Les diorganopolysiloxanes peuvent être pré- parés à volonté suivant L'un des procédés connus. Leur viscosité   @   peut aller jusqu'à   5.000.000   cSt (à 20 C), et elle est de préfé- rence de 100.000 à 5.000.000 cSt (à/02 c), Les méthylpolysiloxa- nes cités en deuxième lieu peuvent aussi être préparés à volonté suivant des procédés connus, par exemple par hydrolyse de mé- langes de silanes répondant aux.formules générales   six 4   et (CH3)3SiX, dans lesquelles X désigne un groupe hydrolysable. 



   Parmi les qmines qui conviennent, on citera : la   -propylamine,   la n-butylamine, l'octadécylamine, l'allyl- amine, la diéthylamine, la di-n-butylamine, la cyclohexylamine, la cyclohexyléthylamine, la dicyclohexylamine, la bis-(trimé-   hylsilylméthyl)-amine,   la pipéridine, la pyrrolidine. 



   Parmi les esters siliciques, ceux qui con- viennent particulièrement sont ceux des alcools inférieurs par exemple du méthanol, de l'éthanol, du propanol normal, de l'isopropanol, de l'alcool allylique ; il faut utiliser de préférence leurs polysilicates, présentant des viscosités ma- xima d'environ 200 cSt (à 20 C). Le facteur décisif pour le choix de l'ester silicique est le temps de solidification dé- siré, qui augmente avec la grandeur du radical alkyle et le degré de polymérisation du radical silicique. 



   Pour préparer l'adhésif,.on mélange les deux organopolysiloxanes entre eux, et éventuellement, pour pouvoir étaler l'adhésif en couche suffisamment mince, on ajoute un solvant, de préférence un hydrocarbure aliphatique ou aromati- que. En outre, on peut incorporer simultanément l'un des deux autres constituants de l'adhésif suivant l'invention, de préfé- rence l'ester silicique. On incorpore avec agitation le dernier constituant peu de temps avant l'application de l'adhésif, en 

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 général moins d'une heure. Puis, sans tarder, on applique le mélange obtenu en couche mince sur la surface à coller, préala- blement nettoyée à fond, et, après une brève évaporation du sol- vant, on appuie les deux surfaces l'une sur l'autre.

   Le collage se solidifie à la température ambiante, en moins de 24 heures, suivant la nature et la quantité de   l'ester,   silicique et de l'amine, 
Les adhésifs suivant   l'invention   sont .supé- rieurs aux   agents   antérieurement connus et servant à coller le caoutchouc de silicone, par exemple sous forme de tissu ou autre corps revêtu de caoutchouc de silicone, soit sur du caout- chouc de silicone également, soit sur d'autres matières synthé- tiques ou des métaux ; en effet, avec les adhésifs de   l'inven-   tion on peut obtenir, à la température   ordinaire,   des collages d'une plus grande solidité et d'une stabilité thermique bien meilleure ; la solidité diminue à peine à 150-200 C, même après une durée d'action de 200 heures.

   Par rapport aux mélanges connus et cités plus haut, les mélanges cômposés suivant l'in- vention se distinguent essentiellement par le fait que, dans les   méthylpolysiloxanes   cités en deuxième lieu, le rapport entre unités (CH3)3SiO1/2 et unités SiO2 est inférieur à 6:10, et qu'ils contiennent une amine comme constituant accélérateur de   réaction, @   la place des composés mentionnés par ailleurs. 



   EXEMPLE  1. -   
En hydrolysant 880 g d'orthosilcate de tétraéthyle et   249   g de triméthylchlorosilane dans un mélange de 525 g de toluène et   440   g d'eau, on prépare un méthylpoly- siloxane contenant 5,5 unités (CH3)3SiO1/2 pour 10 unités SiO2, soit environ 45% en poids de polysiloxane. On agite cette solu-   tion   (1000 g) avec 1000 g de toluéne et 1000 g d'un diméthyl- 

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 polysiloxane qui a une viscosité de   1.600.000   cSt à 20 0,' et on y mélange encore intimement 5 g de   polysilicate   de méthyle d'une viscosité de   40   cSt à 20 C, et 1 g d'une amine indiquée au tableau ci-après.

   L'adhésif ainsi obtenu est encore suscep- tible d'être étalé au bout d'une heure on l'applique sur les surfaces à coller. Au bout de quelques minutes, le solvant est suffisamment évaporé pour que l'on puisse appuyer les sur- faces l'une contre   l'autre.   



   De façon analogue au procédé d'essai décrit dans le brevet français déjà cité, on colle des   bandes   de caout- chouc de silicone de 3 cm de largeur sur des surfaces de   ca out -     èhouc   de silicone, on laisse reposer à 20 C pendant 12 heures pour que l'adhésif se solidifie, puis on éprouve la solidité dladhérence. Pour déterminer la stabilité thermique des collages, on les maintient pendant 200 heures à une température de 180 C,      puis on répète l'essai d'adhérence. 



   On obtient les résultats comparatifs suivants avec les mélanges conformes à l'invention décrits plus haut, utilisant un groupe d'amines à action relativement rapide, citées ci-après, et avec un adhésif.connu préparé suivant l'exemple 1 du brevet français précité. Les   indicationsnuméri-   ques désignent, en premier lieu, le poids en kg dont on pouvait charger au maximum les collages après l'achèvement, et en deuxième lieu, la capacité de charge après l'action thermique. 
 EMI5.1 
 
<tb> 



  Diéthyléimine <SEP> 45, <SEP> 3 <SEP> , <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> cyclohexylamine <SEP> 2,0 <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> di-n-butylmine <SEP> 1,5 <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> n-butylamine <SEP> 1,5 <SEP> 1,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Adhésif <SEP> 'suivant <SEP> brevet
<tb> 
<tb> 
<tb> français <SEP> précité <SEP> 2,5 <SEP> 0,2
<tb> 
 

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EXEMPLE 2.- 
Si, à la place du   diméthylpolysiloxane   cité à l'exemple 1, on en utilise un   qui a   une viscosité de 170. 000 cSt à 20 C, et si par ailleurs on procède entièrement suivant l'exemple ci-dessus, on obtient, dans l'essai d'adhérence, les chiffres suivants :

   
 EMI6.1 
 
<tb> diéthylamine <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb> 
<tb> cyclohexylamine <SEP> 2,0 <SEP> 1,5
<tb> 
   EXEMPLE 3.-    
Si, à la place des diméthylpolysiloxanes indiqués aux exemples précédents, on utilise un polysiloxane d'une viscosité de 670.000 cSt à 20 C, composé de 13% d'unités diphénylsiloxane et 87% d'unités diméthylsiloxane, et si par ailleurs on procède de la même façon, on obtient les chiffres suivants : 
 EMI6.2 
 
<tb> di-n-butylamine <SEP> 5,5 <SEP> 5,0
<tb> 
<tb> diéthylamine <SEP> 5,0 <SEP> 4,0
<tb> 
<tb> n-butylamine <SEP> 4,0 <SEP> 4,5
<tb>

Claims

EMI7.1

RU U j jn; <.

L'lu vent ion ii pour c,1:>j)i.i un adhésif 1JO;l' :.''.'ic'jin..;. c i.. =, i à <: > ;é py un wél a-ogé. ds 0-9U pa ;,=.c 1 e b eu pids '''"n dj0:."W.l.'.:):d,lC:;.Elne poly'mèreo et 60.lú porties en poids d'un ,échylpolysilo:JCtme formé d'unités (CH)) ]8i01/2 et 81 2 l'adhésif est onrnctêrisa par les points suivants pris isolément nu en combinaisons diverses 1 ) ,-> il c oii c :L s ;.it / is q u ? à 10 ]?n'ties en poids d ïutl ester 1. î 1 c ique , e t j us q u 1 à 10 parties en poids d'une ; i m à. #i i j 2 {)) . le di.oirgaii"JG,<t30?'i)à 1>JÔ-¯y"11é3"1± a une vis- c'-j6l'c5 -# o; j>:.= l, j e e iz c z= é ; 0 0 v 0Ù û et 50:00.000 cS à Ü 6 3 ) dans le aézhyTl gJoî,#=sS.loJt<?ne , 1 e nombre ;1 u.i!'-a 2 est. o=oRipr.i,5 e>.li:e 1 et 599 pour 10 fi j,'îj à SiO-.)