CH649772A5 - LIGHT CROSSLINKABLE POLYSILOXANES, METHOD FOR THE PRODUCTION AND THEIR USE. - Google Patents
LIGHT CROSSLINKABLE POLYSILOXANES, METHOD FOR THE PRODUCTION AND THEIR USE. Download PDFInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue lichtvernetzbare Polysiloxane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung. The invention relates to new light-crosslinkable polysiloxanes, processes for their preparation and their use.
(IV) 65 Die DE-AS 2 557 940 beschreibt Phenylmaleinimid- (IV) 65 DE-AS 2 557 940 describes phenylmaleimide
gruppen enthaltende Polysiloxane und deren Verwendung zur Herstellung von photogehärteten Filmen und Beschichtungen. Ähnliche Polysiloxane mit in 2- oder 3-Stellung aro- group-containing polysiloxanes and their use for the production of photocured films and coatings. Similar polysiloxanes with aro- in the 2- or 3-position
3 3rd
649772 649772
matisch oder heterocyclisch substituierten Maleinimid-gruppen und deren Verwendung zur Herstellung von Druckplatten sind in den japanischen Offenlegungsschriften 77-106 864 und 77-105 002 beschrieben. Maleic or heterocyclically substituted maleimide groups and their use for the production of printing plates are described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 77-106 864 and 77-105 002.
Gegenstand der Erfindung sind neue lichtvernetzbare Polysiloxane mit hoher Lichtempfindlichkeit, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von 750 bis 1 500 000 aufweisen und die aus 10 bis 100 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel I The invention relates to new light-crosslinkable polysiloxanes with high photosensitivity, which have an average molecular weight of 750 to 1,500,000 and which consist of 10 to 100 mol% repeating structural elements of the formula I.
Ï* Ï *
-Si-O- -Si-O-
I I.
a a
• m * • m *
r/ \ r / \
:co : co
(i) (i)
durchschnittlichen Molekulargewicht von 750 bis 120 000, die aus 15 bis 100 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel I und 0 bis 85 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel II bestehen, wobei A -(CH2)P- dar-5 stellt. Besonders bevorzugt sind lichtvernetzbare Polysiloxane mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 750 bis 100 000, die aus 25 bis 96 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel I und 4 bis 75 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel II bestehen, worin io A -(CH2)2- oder -(CH2)3-, Ri Wasserstoff oder Methyl und R2, R3 und R4 je Methyl bedeuten. average molecular weight of 750 to 120,000, which consist of 15 to 100 mol% of repeating structural elements of the formula I and 0 to 85 mol% of repeating structural elements of the formula II, where A - (CH2) P- represents-5. Particularly preferred are light-crosslinkable polysiloxanes with an average molecular weight of 750 to 100,000, which consist of 25 to 96 mol% of repeating structural elements of the formula I and 4 to 75 mol% of repeating structural elements of the formula II, in which A - (CH2) 2- or - (CH2) 3-, Ri is hydrogen or methyl and R2, R3 and R4 are each methyl.
Die erfindungsgemässen lichtvernetzbaren Polysiloxane können auf an sich bekannte Weise hergestellt werden, z.B. dadurch, dass man entweder The light-crosslinkable polysiloxanes according to the invention can be prepared in a manner known per se, e.g. by either
15 15
a) eine Verbindung der Formel III a) a compound of formula III
Ri Ri
I I.
2o Cl-Si-Cl 2o Cl-Si-Cl
I I.
r2 r2
(III) (III)
und aus 0 bis 90 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel II and from 0 to 90 mol% of recurring structural elements of the formula II
R. R.
mit 10 bis 100 Mol% einer Verbindung der Formel IV with 10 to 100 mol% of a compound of formula IV
Si-O Si-O
I I.
R2 R2
(IV) (IV)
bestehen, wobei pro Molekül durchschnittlich mindestens drei Strukturelemente der Formel I vorhanden sind, und worin 35 exist, with an average of at least three structural elements of the formula I being present per molecule, and in which 35
A einen Rest -CPH:P- mit p = 2 bis 10 darstellt, dessen Hauptkette durch -O-, -NH- oder-NH-Ci-t-Alkyl unterbrochen (CH3)3Si-0 sein kann, A represents a radical -CPH: P- with p = 2 to 10, the main chain of which can be interrupted by -O-, -NH- or -NH-Ci-t-alkyl (CH3) 3Si-0,
Ri Wasserstoff, Methyl, Phenyl oder Vinyl, Ri is hydrogen, methyl, phenyl or vinyl,
R: Methyl oder Phenyl und R: methyl or phenyl and
Rj und Ri unabhängig voneinander C1-4-Alkyl oder zusammen gegebenenfalls durch eine Methylgruppe substituiertes Trimethylen oder Tetramethylen darstellen. Rj and Ri independently of one another represent C1-4-alkyl or together trimethylene or tetramethylene optionally substituted by a methyl group.
In den verschiedenen Strukturelementen der Formeln I und II können die A, Ri, R2, R3 und R4 je gleiche oder ver- 45 schiedene definitionsgemässe Reste darstellen. Bevorzugt bedeuten sie je gleiche definitionsgemässe Reste. In the various structural elements of the formulas I and II, the A, Ri, R2, R3 and R4 can each represent the same or different radicals as defined. They preferably each mean the same radicals as defined.
Durch A dargestellte Reste -CPH2P- können geradkettig oder verzweigt sein. Als Beispiele definitionsgemässer Reste A seien genannt: Residues represented by A -CPH2P- can be straight-chain or branched. Examples of radicals A as defined are:
-(CH:)p- mit p = 2-10, -CH2CH2OCH2CH2--CH2CH2NH-CH2CH2-, -CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2-~CH2CH2NH(CH2>, -CH2CH:N(CH3)CH2CH2-, - (CH:) p- with p = 2-10, -CH2CH2OCH2CH2 - CH2CH2NH-CH2CH2-, -CH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2- ~ CH2CH2NH (CH2>, -CH2CH: N (CH3) CH2CH2-,
-CH2CH(CH3)-, -CH2CH2CH(CH3)-,-CH2CH2CH(CH3) -CH2CH (CH3) -, -CH2CH2CH (CH3) -, - CH2CH2CH (CH3)
CH2CH2- und -CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2-, Bevorzugt stellt A -(CH2)p- mit p = 2-10 und insbesondere -(CH2)2- oder -(CH2>- dar. CH2CH2- and -CH2CH (CH3) CH (CH3) CH2-, A preferably represents - (CH2) p- with p = 2-10 and in particular - (CH2) 2- or - (CH2> -.
Ri bedeutet bevorzugt Wasserstoff oder Methyl. R2 ist vor- 60 zugsweise Methyl. Alkylgruppen R3 und R4 können geradkettig oder verzweigt sein, sind aber bevorzugt geradkettig. Ri is preferably hydrogen or methyl. R2 is preferably methyl. Alkyl groups R3 and R4 can be straight-chain or branched, but are preferably straight-chain.
Vorzugsweise stellen R3 und R4 je Methyl dar. X-S i-R, R3 and R4 each preferably represent methyl. X-S i-R,
Die durchschnittlichen Molekulargewichte werden auf an sich bekannte Weise mittels Lichtstreuung oder durch 65 The average molecular weights are determined in a manner known per se by means of light scattering or by 65
Dampfdruckosmometrie (Gewichts- bzw. Zahlenmittel) Vapor pressure osmometry (weight or number average)
ermittelt. determined.
Bevorzugt sind lichtvernetzbare Polysiloxane mit einem cohydrolysiert und anschliessend äquilibriert, oder b) ein Poly-H-Siloxan der Formel V Light-crosslinkable polysiloxanes are preferably cohydrolyzed and then equilibrated, or b) a poly-H-siloxane of the formula V
Ri' Ri '
I I.
Si-O Si-O
I I.
R2 R2
SÌ(CH3)3 SÌ (CH3) 3
(V) (V)
mit 10 bis 100 Mol% einer Verbindung der Formel VI with 10 to 100 mol% of a compound of formula VI
V /co' V / co '
I! I!
r ' \or r '\ or
(vi) (vi)
umsetzt, wobei A, R2, R3 und R4 die unter den Formeln I und implements, wherein A, R2, R3 and R4 the under the formulas I and
50 II angegebene Bedeutung haben, Ai einen Rest -CPH2P-i- mit p = 2-10 darstellt, dessen Hauptkette durch -O-, -NH- oder -NH-C1-4-Alkyl unterbrochen sein kann und Ri' Wasserstoff, Methyl oder Phenyl ist, jedoch in mindestens 10 Mol% der Struktureìemente der Formel V Wasserstoff sein muss. 50 II have the meaning given, Ai is a radical -CPH2P-i- with p = 2-10, the main chain of which can be interrupted by -O-, -NH- or -NH-C1-4-alkyl and Ri 'is hydrogen, methyl or is phenyl, but must be hydrogen in at least 10 mol% of the structural elements of the formula V.
55 Erfindungsgemässe Polysiloxane können auch dadurch erhalten werden, dass man ein Cyclotetrasiloxan der Formel Vlla 55 Polysiloxanes according to the invention can also be obtained by using a cyclotetrasiloxane of the formula VIIa
\ \
X I X I
R2 R2
Vìi/ ! Vìi /!
X X
'V. 'V.
R-S.-X 0 R-S.-X 0
(Vlla), (Vlla),
649772 649772
4 4th
worin mindestens ein X eine Gruppe wherein at least one X is a group
/°N /*3 / • / ° N / * 3 / •
-A-N^ Ii -A-N ^ Ii
C(/ C (/
und die anderen eine Gruppe and the others a group
C0\ /R3 C0 / R3
R -Si-R 1 \ z oder Ri darstellen, gegebenenfalls zusammen mit einem Cyclotetrasiloxan der Formel Vllb R represents -Si-R 1 \ z or Ri, optionally together with a cyclotetrasiloxane of the formula VIIIb
V V
o/fNo / 2 \ . o / fNo / 2 \.
x * R2?Sl"Rl (Vllb) x * R2? Sl "Rl (Vllb)
° v° ° v °
Si' Si '
1 1
R2 R2
äquilibriert, wobei A, Ri, R2, R3 und R4 die oben angegebene Bedeutung haben. equilibrated, where A, Ri, R2, R3 and R4 have the meaning given above.
Nach einem weiteren Verfahren können erfindungsge-mässe Polysiloxane auch dadurch hergestellt werden, dass man ein Polysiloxan, das aus 10 bis 100 Mol% wiederkehrenden Struktürelementen der Formel Villa According to a further process, polysiloxanes according to the invention can also be prepared by using a polysiloxane which consists of 10 to 100 mol% recurring structural door elements of the formula Villa
R2 R2
I I.
--Si-O — --Si-O -
I I.
A-NHa a) entstehen oligomere oder polymere lineare oder cyclische Polysiloxane. Die Cohydrolyse wird zweckmässig in wäss-rigem oder bevorzugt in wässrig-organischem Medium durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind z.B. alipha-5 thische Äther, besonders Dialkyläther, wie Diäthyläther, Methyläthyläther und Diisopropyläther sowie 1,2-Dimeth-oxyäthan. Bei der anschliessenden Äquilibrierung werden die Gemische aus linearen und cyclischen Siloxanen mit unterschiedlichem Molekulargewicht durch Umverteilung der Si-10 O-Bindungen in Gemische von linearen Siloxanen mit höheren und einheitlicheren durchschnittlichen Molekulargewichten übergeführt. Diese Äquilibrierungsreaktionen können thermisch oder durch Säuren oder Basen katalysiert werden. Bevorzugt wird die Äquilibrierung in Gegenwart ls eines sauren Katalysators, besonders konz. Schwefelsäure oder sauren Erden, und gegebenenfalls in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt. A-NHa a) oligomeric or polymeric linear or cyclic polysiloxanes are formed. The cohydrolysis is expediently carried out in an aqueous or preferably in an aqueous-organic medium. Suitable solvents are e.g. alipha-5 thical ether, especially dialkyl ether, such as diethyl ether, methyl ethyl ether and diisopropyl ether, and 1,2-dimethoxyethane. In the subsequent equilibration, the mixtures of linear and cyclic siloxanes with different molecular weights are converted into mixtures of linear siloxanes with higher and more uniform average molecular weights by redistribution of the Si-10 O bonds. These equilibration reactions can be catalyzed thermally or by acids or bases. Preference is given to equilibration in the presence of an acid catalyst, particularly conc. Sulfuric acid or acidic earth, and optionally in the presence of an inert organic solvent.
Die Addition der Maleinimide der Formel VI an die Poly-H-Siloxane der Formel V wird mit Vorteil in Gegenwart eines 20 inerten organischen Lösungsmittels und eines Katalysators vorgenommen. Als Lösungsmittel eignen sich z.B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylole; 1,2-Dimethoxyäthan und Diäthylenglykoldimethyl- und -diäthyläther. The addition of the maleimides of the formula VI to the poly-H-siloxanes of the formula V is advantageously carried out in the presence of an inert organic solvent and a catalyst. Suitable solvents are e.g. aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylenes; 1,2-dimethoxyethane and diethylene glycol dimethyl and diethyl ether.
25 Als Katalysatoren werden im allgemeinen Edelmetallkatalysatoren, vor allem Platin-, Palladium- und Rhodiumkatalysatoren verwendet, wie z.B. Platin auf Kohle, FhPtCld, Palla-diumacetat und Rhodiumphosphinkomplexe. Bevorzugt wird als Katalysator HaPtCla eingesetzt. Die Umsetzung wird 30 mit Vorteil bei erhöhter Temperatur durchgeführt. 25 Precious metal catalysts, in particular platinum, palladium and rhodium catalysts, are generally used as catalysts, e.g. Platinum on carbon, FhPtCld, palladium acetate and rhodium phosphine complexes. HaPtCla is preferably used as catalyst. The reaction is advantageously carried out at elevated temperature.
Die Umsetzung der aminogruppenhaltigen Polysiloxane mit den Anhydriden der Formel IX wird zweckmässig in Gegenwart von inerten organischen Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylolen, N,N-Dimethylformamid oder N,N-Dime-35 thylacetamid, bei erhöhter Temperatur und/oder unter Zusatz eines Dehydratisierungsmittels, z.B. Acetanhydrid, durchgeführt. The reaction of the amino group-containing polysiloxanes with the anhydrides of the formula IX is advantageously carried out in the presence of inert organic solvents, such as toluene, xylenes, N, N-dimethylformamide or N, N-dime-35 thylacetamide, at elevated temperature and / or with the addition of a dehydrating agent , e.g. Acetic anhydride.
Die erfindungsgemässen Polysiloxane können zur Herstellung von lichtvernetzten Polysiloxanen verwendet werden 40 und können in Gegenwart von bis zu 30 Mol%, bevorzugt bis zu 15 Mol%, eines Vernetzungsmittels der Formel X The polysiloxanes according to the invention can be used to produce light-crosslinked polysiloxanes 40 and can be used in the presence of up to 30 mol%, preferably up to 15 mol%, of a crosslinking agent of the formula X
(Villa) (Villa)
und 0 bis 90 Mol% wiederkehrenden Strukturelementen der Formel Vlllb and 0 to 90 mol% of recurring structural elements of the formula VIIIb
C0\A C0 \ A
C(/ C (/
(X) (X)
50 50
Ri t Ri t
-si-o 4-I -si-o 4-I
Ra besteht, mit 10 bis 100 Mol% eines Anhydrids der Formel R3N/C\ Ra consists of 10 to 100 mol% of an anhydride of the formula R3N / C \
1* 0 1 * 0
r/\/ r / \ /
umsetzt. In den Formeln Vlla, Vllb, Villa, und Vlllb haben A, Ri, R2, R3 und R4 die oben angegebene Bedeutung. implements. In the formulas Vlla, Vllb, Villa, and Vlllb, A, Ri, R2, R3 and R4 have the meaning given above.
Bei der Cohydrolyse der Verbindungen der Formel III mit den Verbindungen der Formel IV gemäss Verfahrensvariante wobei die A, Ri, R2, R3 und R4 die unter den Formeln I und II angegebene Bedeutung haben und z eine ganze Zahl von 1 bis (Vlllb) 20 000 bedeutet, unter Lichteinwirkung vernetzt werden. In the cohydrolysis of the compounds of the formula III with the compounds of the formula IV according to the process variant, where the A, Ri, R2, R3 and R4 have the meaning given under the formulas I and II and z is an integer from 1 to (VIIIb) 20,000 means to be networked under the influence of light.
Die Ri und Ri in den wiederkehrenden Strukturen können 55 je gleiche oder verschiedene Reste darstellen. Bevorzugt haben die Ri und R2 in jedem Strukturelement dieselbe Bedeutung. In bezug auf bevorzugte Bedeutungen von A, Ri, R2, R3 und R4 gilt das oben Gesagte. Bevorzugt sind Verbindungen der Formel X, worin A -(CH2)P- mit p = 2-10 und z 60 eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeuten. Besonders bevorzugt ( IX) sind Verbindungen der Formel X, worin A -(CH2)2- oder -(CH2)3-, Ri Wasserstoff oder Methyl, R2, R3 und R4 je Methyl und z eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeuten. The Ri and Ri in the recurring structures can each represent the same or different residues. The R 1 and R 2 preferably have the same meaning in each structural element. With regard to preferred meanings of A, Ri, R2, R3 and R4, what has been said above applies. Compounds of the formula X are preferred in which A - (CH2) P- with p = 2-10 and z 60 is an integer from 1 to 20. Particularly preferred (IX) are compounds of the formula X in which A - (CH2) 2- or - (CH2) 3-, R 1 is hydrogen or methyl, R 2, R 3 and R 4 are each methyl and z is an integer from 1 to 20.
Die Verbindungen der Formel X können in an sich 65 bekannter Weise z.B. dadurch hergestellt werden, dass man The compounds of formula X can be e.g. be made by
A) eine Verbindung der Formel X mit z = mindestens 1 mit einem Cyclotetrasiloxan der Formel Vllb A) a compound of the formula X with z = at least 1 with a cyclotetrasiloxane of the formula VIIIb
5 5
649772 649772
\L /Sk \ L / Sk
0 R 0 / 2 \ . 0 R 0/2 \.
Rr^R2 v i ° Rr ^ R2 v i °
i i
R2 R2
äquilibriert, equilibrated,
B) eine Verbindung der Formel XI B) a compound of formula XI
(Vllb) (Vllb)
H H
ri' ri '
I I.
Si-O Si-O
I I.
R2 R2
Ri' Ri '
I I.
-SiH -SiH
I I.
R2 R2
(XI) (XI)
im Mol-Verhältnis von 1:2 mit einer Verbindung der Formel VI in a molar ratio of 1: 2 with a compound of formula VI
V / V /
(VI) (VI)
umsetzt, implements
C) eine Verbindung der Formel XII C) a compound of formula XII
(XII) (XII)
zum entsprechenden Disiloxan hydrolisiert und gegebenenfalls mit geeigneten Cyclosiloxanen äquilibriert, oder im Mol-Verhältnis von 2:1 mit einer Verbindung der Formel XIII hydrolyzed to the corresponding disiloxane and optionally equilibrated with suitable cyclosiloxanes, or in a molar ratio of 2: 1 with a compound of formula XIII
Verbindungen der Formel VI an die Verbindungen der Formel XI kann unter analogen Reaktionsbedingungen wie im Vorangehenden für die Addition an die Poly-H-Siloxane der Formel V beschrieben durchgeführt werden. Die Kon-5 densation des Siloxandiols der Formel XIII mit der Chlorsi-lylverbindung der Formel XII wird vorteilhaft in Gegenwart einer Base, wie z.B. Triäthylamin oder Pyridin, durchgeführt. Die Umsetzung des Diamins der Formel XIV mit dem Anhydrid der Formel IX erfolgt wie im Vorangehenden bei der io Umsetzung der aminogruppenhaltigen Polysiloxane mit den Anhydriden der Formel IX beschrieben. Compounds of the formula VI to the compounds of the formula XI can be carried out under analogous reaction conditions as described above for the addition to the poly-H-siloxanes of the formula V. The condensation of the siloxane diol of formula XIII with the chlorosilyl compound of formula XII is advantageously carried out in the presence of a base, e.g. Triethylamine or pyridine. The reaction of the diamine of the formula XIV with the anhydride of the formula IX is carried out as described above for the reaction of the polysiloxanes containing amino groups with the anhydrides of the formula IX.
Die Ausgangsverbindungen der Formeln III bis IX und XI bis XIV sind bekannt oder können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Bezüglich der Herstellung der ls einzusetzenden Silane und Siloxane wird beispielsweise auf Noll: Chemie und Technologie der Silicone, Verlag Chemie GmbH, Weinheim,1968, verwiesen. The starting compounds of the formulas III to IX and XI to XIV are known or can be prepared by methods known per se. With regard to the production of the silanes and siloxanes to be used, reference is made, for example, to Noll: Chemie und Technologie from Silicone, Verlag Chemie GmbH, Weinheim, 1968.
Für die Vernetzung der erfindungsgemässen Polysiloxane, gegebenenfalls im Gemisch mit einem Vernetzungsmittel der 20 Formel X, können an sich beliebige Lichtquellen eingesetzt werden, z.B. Sonnenlicht, Kohlelichtbogen, Xenonlampen, Halogenmetalldampflampen und besonders Quecksilberhochdrucklampen. Die Belichtung erfolgt gegebenenfalls unter Zusatz von Photosensibilisatoren, z.B. Benzophenon 25 oder Thioxanthonderivaten. For the crosslinking of the polysiloxanes according to the invention, optionally in a mixture with a crosslinking agent of the formula X, any desired light sources can be used, e.g. Sunlight, carbon arc, xenon lamps, metal halide lamps and especially high pressure mercury lamps. The exposure is optionally carried out with the addition of photosensitizers, e.g. Benzophenone 25 or thioxanthone derivatives.
Die mit den erfindungsgemässen Polysiloxanen erhältlichen vernetzten Produkte zeichnen sich durch eine hohe Korona-Resistenz und eine gute Sauerstoffdurchlässigkeit aus. Die erfindungsgemässen lichtvernetzbaren Polysiloxane 30 eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Photolacken oder hochtemperaturbeständigen Isoliermaterialien und vor allem zur Herstellung von Formkörpern, wie Dichtungen, Überzügen und Beschichtungen auf verschiedenen Materialien, wie Glas, Keramik, Kunststoffen, z.B. Polyestern und 35 Polyimiden, Cellulosematerialien und vor allem Metallen, wie Aluminium und Kupfer. Sie ergeben je nach Vernetzungsdichte weiche, elastische bis zähe feste Schichten, die sich insbesondere durch eine gute Haftung auf Metallen, wie Aluminium und Kupfer, auszeichnen. The crosslinked products obtainable with the polysiloxanes according to the invention are notable for high corona resistance and good oxygen permeability. The light-crosslinkable polysiloxanes 30 according to the invention are suitable, for example, for the production of photoresists or high-temperature-resistant insulating materials and, above all, for the production of moldings, such as seals, coatings and coatings on various materials, such as glass, ceramics, plastics, e.g. Polyesters and 35 polyimides, cellulose materials and above all metals such as aluminum and copper. Depending on the density of crosslinking, they result in soft, elastic to tough solid layers, which are particularly distinguished by good adhesion to metals such as aluminum and copper.
40 40
Beispiel 1 example 1
R. R.
I I.
Ri Ri
45 45
HO- HO-
HO-J-Si-Of-Si-OH HO-J-Si-Of-Si-OH
I I.
R2 Z-1R2 R2 Z-1R2
umsetzt, oder implements, or
D) eine Verbindung der Formel XIV D) a compound of formula XIV
(XIII) (XIII)
50 50
ri ri
H2N-A 4-si-o-l— sì-A-NH2 I H2N-A 4-si-o-l-si-A-NH2 I
R2 z R.2 R2 z R.2
Ri Ri
(XIV) (XIV)
-Si-O- -Si-O-
rf- rf-
rà3y rà3y
XCH 1 ^ XCH 1 ^
n:m n: m
: 3:1 : 3: 1
im Mol-Verhältnis von 1:2 mit einem Anhydrid der Formel IX umsetzt. Dabei haben z, A, Ri, R2, R3 und R4 die oben angegebene Bedeutung, Ai ist ein Rest -CPH2P-i- mit p = 2-10, dessen Hauptkette durch -O-, -NH- oder -NH-C1-1-Alkyl unterbrochen sein kann, und Ri' bedeutet Methyl oder Phenyl. in a molar ratio of 1: 2 with an anhydride of the formula IX. Z, A, Ri, R2, R3 and R4 have the meaning given above, Ai is a radical -CPH2P-i- with p = 2-10, the main chain of which is defined by -O-, -NH- or -NH-C1- 1-alkyl may be interrupted, and Ri 'means methyl or phenyl.
Für die Äquilibrierung der Verbindungen der Formel Vllb gelten die oben angegebenen Bedingungen. Die Addition der The conditions given above apply to the equilibration of the compounds of the formula VIIIb. The addition of the
Eine Mischung aus 11,2 g (0,04 Mol) N-(3-Methyldichlor-silylpropyl)-2,3-dimethylmaleinimid, 16,5 g (0,128 Mol) 60 Dimethyldichlorsilan und 100 ml Diäthyläther wird unter starkem Rühren in 250 ml Eiswasser eingetropft. Nach beendeter Hydrolyse wird die Ätherphase abgetrennt, mit destilliertem Wasser neutral gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und auf ca. 20 ml eingeengt. Zu dieser 65 Lösung gibt man 3,5 ml konz. H2SO4 und schüttelt 24 Stunden bei Raumtemperatur. Nach dem Verdünnen mit 30 ml Diäthyläther wird neutral gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und zuletzt im Hochvakuum vom Lösungs- A mixture of 11.2 g (0.04 mol) of N- (3-methyldichlorosilylpropyl) -2,3-dimethylmaleinimide, 16.5 g (0.128 mol) of 60 dimethyldichlorosilane and 100 ml of diethyl ether is added to 250 ml with vigorous stirring Dropped in ice water. After the hydrolysis has ended, the ether phase is separated off, washed neutral with distilled water, dried with anhydrous sodium sulfate and concentrated to about 20 ml. To this 65 solution, 3.5 ml of conc. H2SO4 and shake for 24 hours at room temperature. After dilution with 30 ml of diethyl ether, the mixture is washed until neutral, dried with sodium sulfate and finally in a high vacuum from the solution
649772 6 649772 6
mittel befreit. Ausbeute 14,5 g (77% d.Th.); Viskosität Das als Ausgangsprodukt verwendete N-(3-Methyldichlor- medium exempt. Yield 14.5 g (77% of theory); Viscosity The N- (3-methyldichloro-
[t|]:4,6 ml g-' (gemessen bei 25°C in Toluol); Stickstoffgehalt silylpropyl)-2,3-dimethylmaleinimid kann wie in der DE-OS [t |]: 4.6 ml g- '(measured at 25 ° C in toluene); Nitrogen content silylpropyl) -2,3-dimethylmaleinimide can as in DE-OS
3,25%. 2 934 550 beschrieben hergestellt werden. 3.25%. 2 934 550.
Beispiel 2 Example 2
Durch Äquilibrierung von 1 Teil 1,2,3,4-Tetramethyl- 20 dimethylmaleinimid (0,07 Mol), 0,3 ml HzPtCk-Lösung cyclotetrasiloxan mit 3 Teilen 1,1,2,2,3,3,4,4-Octamethyl- (0,05 m in 2-Propanol) und 50 ml Toluol zugetropft. Nach cyclotetrasiloxan mit Hexamethyl-disiloxan als Kettenab- beendeter Zugabe wird noch 60 Minuten zum Rückfluss brecher wird ein Poly-H-siloxan mit folgenden Eigenschaften erhitzt und anschliessend unter Zusatz von 1 g Aktivkohle hergestellt: Eigenviskosität: 0,887 Pa s/25°C [r|] = 16,7 ml/g, und 2 g Filtererde filtriert. Nach dem Entfernen aller flüch- By equilibration of 1 part of 1,2,3,4-tetramethyl-20-dimethylmaleinimide (0.07 mol), 0.3 ml of HzPtCk solution cyclotetrasiloxane with 3 parts of 1,1,2,2,3,3,4,4 -Octamethyl- (0.05 m in 2-propanol) and 50 ml of toluene were added dropwise. After cyclotetrasiloxane with hexamethyl-disiloxane as a chain-terminated addition, the mixture is refluxed for a further 60 minutes, a poly-H-siloxane with the following properties is heated and then produced with the addition of 1 g of activated carbon: inherent viscosity: 0.887 Pa s / 25 ° C. [r |] = 16.7 ml / g, and 2 g filter earth filtered. After removing all
Gehalt an H-Si-Gruppen: 3,4 mVal/g. 25 tigen Anteile (zuletzt im Hochvakuum) erhält man 28,6 g H-Si group content: 3.4 meq / g. 25 parts (most recently in a high vacuum) gives 28.6 g
Zu einer Lösung von 20,0 g (entsprechend 0,068 Val Si-H) eines zähflüssigen Öls (91% d.Th.); [t|] = 26,3 ml/g in Toluol des so hergestellten Polysiloxans in 100 ml Toluol wird bei bei 25°C; Stickstoffgehalt 2,76%; durchschnittliches Moleku-90°C unter Stickstoff eine Mischung von 11,6 g N-Allyl-2,3- largewicht (bestimmt durch Lichtstreuung): ~ 70 000. To a solution of 20.0 g (corresponding to 0.068 Val Si-H) of a viscous oil (91% of theory); [t |] = 26.3 ml / g in toluene of the polysiloxane thus prepared in 100 ml of toluene at 25 ° C .; Nitrogen content 2.76%; average molecule-90 ° C under nitrogen a mixture of 11.6 g of N-allyl-2,3-lar weight (determined by light scattering): ~ 70,000.
Beispiel 3 Example 3
Analog Beispiel 2 werden 6,66 g des Poly-H-siloxans (entsprechend 0,0225 Val Si-H) mit 2,0 g (0,014 Mol) N-Vinyl-2,3-dimethylmaleinimid umgesetzt und wie in Beispiel 2 beschrieben aufgearbeitet. Ausbeute 7,7 g (89% d.Th.); Stickstoffgehalt 1,95%; durchschnittliches Molekulargewicht: 70 000 (bestimmt durch Lichtstreuung); H-Si-Gehalt 1,6 m Äquivalent/g. Analogously to Example 2, 6.66 g of the poly-H-siloxane (corresponding to 0.0225 Val Si-H) are reacted with 2.0 g (0.014 mol) of N-vinyl-2,3-dimethylmaleinimide and worked up as described in Example 2 . Yield 7.7 g (89% of theory); Nitrogen content 1.95%; average molecular weight: 70,000 (determined by light scattering); H-Si content 1.6 m equivalent / g.
Beispiel 4 Example 4
(CH3)3Sij (CH3) 3Sij
?H3 ? H3
-O-Si— -O-Si
?H2 ? H2
CH-I 2 CH-I 2
?H2 ? H2
0=' 0 = '
\ / \ /
C< C <
■=0 ■ = 0
\ \
CH„ CH "
-0-Si(CH3)3 -0-Si (CH3) 3
ti ti
7 7
649772 649772
Analog zu der in Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise werden 10 g (entsprechend 0,156 Äquivalent Si-H) eines kommerziellen Polymethyl-hydrogensiloxans (Silgel W®, Wacker-Chemie, Burghausen, BRD) mit 25,7 g (0,156 Mol) N-Allyl-2,3-dimethylmaleinimid zur Reaktion gebracht. Nach Abklingen der exothermen Reaktion wird für weitere 5 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Das erhaltene Polysiloxan wird nach Entfernen des Katalysators durch Ausfällen der Analogous to the procedure described in Example 2, 10 g (corresponding to 0.156 equivalent Si-H) of a commercial polymethylhydrogensiloxane (Silgel W®, Wacker-Chemie, Burghausen, FRG) are mixed with 25.7 g (0.156 mol) N-allyl- 2,3-Dimethylmaleinimid brought to reaction. After the exothermic reaction has subsided, the mixture is heated under reflux for a further 5 hours. The polysiloxane obtained is after removal of the catalyst by precipitation of the
Reaktionslösung in 11 n-Hexan isoliert. Das zähviskose Produkt wird bei 80°C und 0,0133 Pa während 24 Stunden getrocknet. Ausbeute: 32 g (92% d.Th.); Molekulargewicht: ~ 10 300 (bestimmt durch Dampfdruckosmometrie in CHCb); Reaction solution isolated in 11 n-hexane. The viscous product is dried at 80 ° C and 0.0133 Pa for 24 hours. Yield: 32 g (92% of theory); Molecular weight: ~ 10 300 (determined by vapor pressure osmometry in CHCb);
Stickstoffgehalt: 6% Siliciumgehalt: 13,8% Nitrogen content: 6% silicon content: 13.8%
berechneter Substitutionsgrad 96%. calculated degree of substitution 96%.
CH^ /C0. CH ^ / C0.
II « II «
ch37 \a ch37 \ a
Beispiel 5 Example 5
CH CH I J I CH CH I J I
C0X /CH3 C0X / CH3
J-(CH-),-SÌ-0-Si-(CH « II J- (CH -), - SÌ-0-Si- (CH «II
2 3 » I 2 3 \ / \ 2 3 »I 2 3 \ / \
CH„ CH CO CH„ CH "CH CO CH"
Zu einer Mischung von 50 g (0,3 Mol) N-Allyl-2,3-dime-thylmaleinimid und 0,8 ml 0,05 m H2PtCl6-Lösung in 2-Pro-panol werden unter Stickstoff bei 60°C 20,15 g (0,15 Mol) Tetramethyldisiloxan zugetropft. Die Temperatur der Reaktionsmischung steigt vorübergehend auf 140°C und wird anschliessend noch 1 Stunde bei 110°C gehalten. Das erhaltene Öl kristallisiert nach der Destillation im Hochvakuum. Man erhält 53,2 g (0,11 Mol = 76% d.Th.) l,3-Bis-[3-(2,3-20 dimethylmaleinimidyl)-propylj-1,1,3,3-tetramethyl-diso-loxan; Sdp. 220-222°C/0,2 mbar; Smp. 55-57°C, Stickstoffgehalt 6,03%. To a mixture of 50 g (0.3 mol) of N-allyl-2,3-dimethyl-maleinimide and 0.8 ml of 0.05 m H2PtCl6 solution in 2-propanol, add 20 under nitrogen at 60 ° C. 15 g (0.15 mol) of tetramethyldisiloxane were added dropwise. The temperature of the reaction mixture temporarily rises to 140 ° C and is then kept at 110 ° C for 1 hour. The oil obtained crystallizes after distillation in a high vacuum. 53.2 g (0.11 mol = 76% of theory) of 1,3-bis- [3- (2,3-20 dimethylmaleinimidyl) propylj-1,1,3,3-tetramethyl-diso are obtained -loxane; Bp 220-222 ° C / 0.2 mbar; Mp 55-57 ° C, nitrogen content 6.03%.
Beispiel 6 Example 6
CH^ .CO. CH ^ .CO.
./ ./
c/x c / x
CO CO
<\ /CH3 <\ / CH3
«Vj-Si «Vj-Si
Eine Mischung von 4,65 g (0,01 Mol) l,3-Bis-[3-(2,3-dimet-hylmaleinimidyl)-propyl]-1,1,3,3-tetramethyl-disiloxan, 14,83 g (0,05 Mol) Octamethyl-cyclotetrasiloxan, 30 ml Dimethoxyäthan und 3 ml konz. H2SO4 wird während 24 Stunden bei Raumtemperatur geschüttelt. Das erhaltene Öl wird mit 100 ml Diäthyläther verdünnt, mit Wasser neutral gewaschen und nach dem Trocknen über Natriumsulfat vom Lösungsmittel befreit. Nach der Filtration durch eine G3-Glasfritte wird das Produkt noch bis zur Gewichtskonstanz bei 100°C und 0,2 mbar getrocknet. Ausbeute 17,7 g; Eigenviskosität: 0,0363 Pa s. [r|] = 2,2 ml g_1 (bei 25°C in Toluol). M (durchschnittliches Molekulargewicht, bestimmt durch Dampfdruckosmometrie in CHCb) 1874-2096; z = 19-21; Stickstoffgehalt 1,57%. A mixture of 4.65 g (0.01 mole) 1,3-bis- [3- (2,3-dimethylmethylimidyl) propyl] -1,1,3,3-tetramethyl-disiloxane, 14.83 g (0.05 mol) of octamethyl-cyclotetrasiloxane, 30 ml of dimethoxyethane and 3 ml of conc. H2SO4 is shaken at room temperature for 24 hours. The oil obtained is diluted with 100 ml of diethyl ether, washed neutral with water and freed from the solvent after drying over sodium sulfate. After filtration through a G3 glass frit, the product is dried to constant weight at 100 ° C and 0.2 mbar. Yield 17.7 g; Intrinsic viscosity: 0.0363 Pa s. [r |] = 2.2 ml g_1 (at 25 ° C in toluene). M (average molecular weight, determined by vapor pressure osmometry in CHCb) 1874-2096; z = 19-21; Nitrogen content 1.57%.
Beispiel 7 Example 7
Photochemische Vernetzung eines Poly-diemthylsiloxans mit3-(2,3-Dimethylmaleinimidyl)-propyl-Gruppen. Photochemical crosslinking of a poly-dimethylsiloxane with 3- (2,3-dimethylmaleinimidyl) propyl groups.
Eine 20%ige Lösung des nach Beispiel 2 hergestellten Poly-siloxans in Toluol wird, nach dem Prinzip der Lackschleuder auf einer rotierenden Scheibe, auf aufgerauhtes Aluminiumblech aufgeschleudert. Das so beschichtete Blech wird anschliessend während 15 Minuten bei 90°C getrocknet. Die Härtung der flüssigen Schicht erfolgt durch Belichten mit einer Quecksilberhochdrucklampe (700 W) während 5 Minuten. Man erhält eine klare, feste Beschichtung. An nicht belichteten Stellen kann das noch flüssige Polysiloxan mit organischen Lösungsmitteln, wieTrichloräthylen, Aceton, Tetrahydrofuran oder Cyclohexan, entfernt und das Metall ohne Zerstörung der Beschichtung mit HCI/H2O2/H2O geätzt werden. A 20% solution of the polysiloxane prepared according to Example 2 in toluene is spun onto roughened aluminum sheet according to the principle of the paint spinner on a rotating disc. The sheet coated in this way is then dried at 90 ° C. for 15 minutes. The liquid layer is cured by exposure to a high-pressure mercury lamp (700 W) for 5 minutes. A clear, firm coating is obtained. At non-exposed areas, the still liquid polysiloxane can be removed with organic solvents such as trichlorethylene, acetone, tetrahydrofuran or cyclohexane, and the metal can be etched with HCI / H2O2 / H2O without destroying the coating.
Beispiel 8-10 Example 8-10
Analog der in Beispiel 7 beschriebenen Arbeitsweise 35 werden die nach Beispiel 2 und 3 hergestellten Polysiloxane photochemisch vernetzt, zum Teil unter Mitverwendung von Benzophenon als Sensibilisator. Die Bestrahlung erfolgt mit einer Halogenmetalldampflampe (5000 W). Die Ergebnisse zeigt die Tabelle. Analogous to procedure 35 described in Example 7, the polysiloxanes prepared according to Examples 2 and 3 are crosslinked photochemically, in some cases using benzophenone as a sensitizer. The irradiation is carried out with a metal halide lamp (5000 W). The results are shown in the table.
40 40
Polysiloxan Polysiloxane
Benzophenon Benzophenone
Belichtungszeit Exposure time
Beschichtung nach Bsp. 2 Coating according to example 2
5 Gew.% 5% by weight
2 Minuten fest, gute Haftung nach Bsp. 3 2 minutes firm, good adhesion according to example 3
0 0
3,5 Minuten fest, quellbar nach Bsp. 3 3.5 minutes firm, swellable according to example 3
5 Gew.% 5% by weight
2 Minuten fest, gute Haftung 2 minutes firm, good adhesion
Beispiel 11 Example 11
so Analog der in Beispiel 7 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Mischung aus 10 g des nach Beispiel 4 hergestellten Polysiloxans und 0,2 g 3-Chlorthioxanthon-l-carbonsäure-n-octylester auf Kupferfolie appliziert und belichtet. Es wird eine hafte, mechanisch feste Beschichtung erhalten. Analogous to the procedure described in Example 7, a mixture of 10 g of the polysiloxane prepared according to Example 4 and 0.2 g of 3-chlorothioxanthone-1-carboxylic acid n-octyl ester is applied to copper foil and exposed. An adherent, mechanically strong coating is obtained.
55 55
Beispiel 12 Example 12
Analog Beispiel 7 wird eine Mischung aus 10 g des nach Beispiel 2 hergestellten Polysiloxans und 2 g des nach Beispiel 6 hergestellten Polysiloxans auf Kupferblech appliziert Analogously to Example 7, a mixture of 10 g of the polysiloxane prepared according to Example 2 and 2 g of the polysiloxane produced according to Example 6 is applied to copper sheet
60 und belichtet. Man erhält eine feste, sehr elastische Beschichtung. Das Kupfermetall kann an den nicht belichteten Stellen nach dem Entwickeln mit Trichloräthylen mittels FeCb-Lösung geätzt werden. 60 and exposed. A firm, very elastic coating is obtained. The copper metal can be etched in the unexposed areas after development with trichlorethylene using a FeCb solution.
B B
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