DE102019002926A1 - Fluide Grenzflächen-SH/En-Polymerisation für 3D-Druck, Membranen und Nanomaterialien - Google Patents

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Abstract

Aufgabe war es, nicht mischbare Thiol-Alken/-in-Materialsysteme zu entwickeln, wobei mindestens eine Komponente auf einer siliciumhaltigen Verbindung oder Gemischen davon basiert, die mittels radikalischer Photopolymerisation vernetzt werden können.Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe gelöst, indem an der Phasengrenze zweier nicht-mischbarer Komponenten, die jeweils aus Thiolen oder Gemischen von Thiolen bzw. ungesättigten Verbindungen, wie Alkenen und/oder Alkinen bestehen, wobei eine Komponente Silicium-haltig ist, unter Bestrahlung mit Licht eine Grenzflächen-SH/En- bzw. In-Polymerisation stattfindet.Anwendung finden die Materialien in Form von Membranen, Fasern, Kapseln oder 3D-gedruckten Konstrukte in Trennverfahren, Beschichtungen, in der Medizin, Biologie, Medizintechnik, Biotechnologie aber auch in der Kosmetik, der chemischen sowie pharmazeutischen und Elektro-Industrie.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Materialien zur Erzeugung neuartiger, nanoskaliger Thio-Silicium-Hybridpolymermaterialien durch die interfaciale Photopolymersiation zwischen zwei nicht mischbaren flüssigen Phasen und die Nutzung dieser Materialien und eines Verfahrens zur Herstellung von komplexen dreidimensionalen Werkstücken durch kontinuierlichen 3D-Druck sowie die Herstellung von Membranen, Kapselmaterialien und Koaxialfasern, die Silicium enthalten. Die neuartige Kombination von Materialien kann Anwendung in vielen technischen und Lebensbereichen finden, zum Beispiel in Trennverfahren, Beschichtungen, der Medizin, Biologie, Medizintechnik, Biotechnologie aber auch in der Kosmetik, der chemischen sowie pharmazeutischen und Elektro-Industrie, wie für hochempfindliche, chemisch/biologische Sensoren, hochkapazitive elektronische Kondensatoren und Superspeichern bzw. neue Batteriespeicher.
  • Stand der Technik
  • Die Grenzflächenpolymerisationsreaktion zwischen zwei nicht mischbaren Phasen ist an sich nicht neu und wurde schon 1959 von Wittbecker und Morgan nach einer modifizierten Schotten-Baumann-Reaktion erfolgreich durchgeführt. Sie hat sich inzwischen auch bei Herstellung einer Vielzahl funktioneller Polymermaterialien insbesondere durch ihre spezielle Anwendung der Phasentransfer katalysierten radikalischen Emulsions- und Suspensionspolymerisation etabliert. Dabei wurde jedoch bisher die Phasengrenzfläche immer zwischen einer wässrigen und einer organischen Phase, meist vermittelt durch ein organisches Lösungsmittel, gebildet.
  • In der vorliegenden Erfindung findet die Polymerisation erstmals zwischen zwei unterschiedlichen organischen Phasen als photochemisch initiierte SH/En-Click-Reaktion zwischen einer Thiolkomponente und einer damit nicht mischbaren Komponente mit ungesättigten Resten wie Alken- und/oder Alkingruppen statt, wobei mindestens eine Komponente auf siliciumhaltigen Verbindungen beruht. Dadurch eröffnet sich jetzt erstmalig ein Zugang zur Herstellung von bisher nicht bekannten Thio-Silicium-Polymerhybridmaterialien für Membranen, Kapselmaterialien, Koaxialfasern und die Verwendung im 3D-Druck.
  • Bekannt ist, dass die SH/En-Photoreaktion keine Sauerstoffinhibierung zeigt. Sie konnte daher für die kontinuierlichen SLA- und DLP-3D-Druckverfahren bisher nicht genutzt werden.
  • Die Anwendung der photochemischen Grenzflächenpolymerisation in der Stereolithographie macht die SH/En-Click-Reaktion nun erstmals auch den kontinuierlichen SLA- und DLP-3D-Druckverfahren zugänglich.
  • Materialsysteme zur photochemischen Vernetzung nicht mischbarer Thiole und ungesättigte Gruppen enthaltende Substanzen, wobei mindestens eine Komponente auf Siliciumverbindungen basiert, sind bisher nicht bekannt.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, nicht mischbare Thiol- und Alken(En)- bzw. Alkin(In)-basierte Materialsysteme zu entwickeln, wobei mindestens eine Komponente auf Siliciumverbindungen basiert, die mittels radikalischer Photopolymerisation unter Anwendung stereolithographischer SLA- bzw. DLP-Technik zu dreidimensionalen Formkörpern oder zu zweidimensionalen Membranen, Kapselmaterialien und mit bekannten Spinntechniken zu Koaxialfasern vernetzt werden können. Bei den Siliciumverbindungen handelt es sich um siliciumorganische Verbindungen oder Silikone, die ein oder mehrere Siliciumatome enthalten und linear, verzweigt und/oder cyclisch aufgebaut sind.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Licht-initiierte interfaciale Polymerisation zwischen den jeweils nicht mischbaren Phasen-bildenden flüssigen Komponenten, bestehend aus geeigneten Thiolverbindungen bzw. Mischungen von Thiolverbindungen (Komponente (1)) einerseits und andererseits ungesättigte Gruppen (Doppel- bzw. Dreifachbindung) enthaltenden Substanzen bzw. Mischungen (Komponente (2)) erreicht. Mindestens eine der Komponenten beruht auf einer Substanz oder einem Gemisch aus Substanzen, welche ein oder mehrere Siliciumatome enthalten. Sowohl die eingesetzten Thiolverbindungen als auch die ungesättigten Verbindungen enthalten mindestens 2 oder mehrere entsprechende funktionelle Gruppen. Die Komponenten (1) und (2) können des Weiteren unabhänging voneinander durch geeignete organische Reaktivverdünner und/oder Lösungsmittel verdünnt werden, um geeignete Viskositäten einzustellen. Entsprechende flüssige Thiolverbindungen oder Thiol-Mischungen (Komponente (1)) werden mit einer entsprechenden ungesättigten Komponente (2) aus einer oder mehreren ungesättigten Substanzen zusammengebracht, wobei mindestens eine der Komponenten (1) und (2) siliciumbasiert ist und es erfolgt entsprechend des Dichteunterschiedes der Phasen die Überschichtung. Anschließend wird mit Licht entsprechender Wellenlänge bestrahlt. Zur Beschleunigung der Vernetzung bzw. Erhöhung des Vernetzungsgrades können der thiolhaltigen Komponente (1) geeignete Photoinitiatoren oder ein Blend verschiedener Photoinitiatoren und ggf. auch Coinitiatoren zugesetzt werden, und in Abhängigkeit von den eingesetzten Photoinitiatoren mit Licht geeigneter Wellenlänge bestrahlt werden. An der Phasengrenze bildet sich dadurch zunächst - eine zweidimensionale Polymermembran. Unter weiterer Bestrahlung kann diese beispielsweise kontinuierlich aus der Phasengrenze extrahiert werden und damit ein dreidimensionaler Formkörper aufgebaut werden. Über konventionelle Koaxial-Spinnprozesse oder auch dem Koaxial-Electrospinning und Bestrahlung lassen sich entsprechende Fasersysteme erzeugen. Aus einer mit bekannten Techniken erzeugten Emulsion der Komponenten (1) und (2) lassen sich unter Bestrahlung Kapseln generieren.
  • Überraschend wurde gefunden, dass an der Phasengrenze zweier nicht-mischbarer Komponenten (1) und (2), die jeweils aus Thiolen oder Gemischen von Thiolen (Komponente (1)) bzw. ungesättigten Verbindungen, wie Alkenen und/oder Alkinen (Komponente (2)) bestehen, wobei eine der Komponenten siliciumhaltig ist, unter Bestrahlung mit Licht zum Beispiel einer Glüh-, Quecksilberdampf-, LED-Lampe oder mit einem Laser mit einer Strahlungsintensität von 0,1 bis 100 W/cm2 behandelt, eine fluide Grenzflächen-SH/En-Polymerisation stattfindet und in der ungesättigten Phase keine Polymerisation auftritt. Die Bestrahlung ist dabei von allen Seiten bevorzugt senkrecht auf die Phasengrenzfläche möglich. Die eingesetzten Thiolverbindungen für die Komponente (1) enthalten dabei 2-30 Thiolfunktionen. Die ungesättigten Substanzen für die Komponente (2) enthalten 2-25 Alkenfunktionen oder 1-25 Alken- und mindestens eine Alkinfunktion oder 1-15 Alkinfunktionen. Auch wurde gefunden, dass durch ein geeignetes Photoinitiatorsystem aus einem oder mehreren Photoinitiatoren und ggf. einem oder mehreren Coinitiatoren und Sensibilisatoren, welches der Thiolkomponente (Komponente (1)) in einer Konzentration von 0,01-20 % zugesetzt wurde, eine interfaciale Polymerisation im Bereich von UV-Licht bis Infrarotlicht (260-1050 nm) möglich ist, wobei wiederum innerhalb der ungesättigten Phase keine Polymerisation stattfindet. Ebenfalls überraschend war, dass die Dicke der Membran durch die Belichtungszeit im Bereich von 0,01 ms bis 20 min und/oder die Wahl des Einsatzes oder des verwendeten Photoinitiatorsystems im Bereich von 1 nm bis 500 µm einstellen lässt. Die Überschichtungshöhe durch eine der Komponenten (1) bzw. (2) kann dabei im Bereich der erzeugten Membrandicken oder höher bis zum 10Mio-fachen liegen. Auch war überraschend, dass sich die Dicke der vernetzten Membranen zusätzlich durch Zugabe geeigneter organischer Reaktivverdünner und/oder Lösungsmittel einstellen ließ.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die nachstehenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung, ohne sie einzuschränken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein geeignetes Thiol bzw. werden geeignete Thiole oder Mischungen derselben mit geeigneten Photoinitiatoren oder Photoinitatormischungen und ggf. ein oder mehreren Coinitiatoren entsprechender Konzentration vermischt (Kompoponente 1), mit geeigneten nicht mischbaren und ungesättigte Reste aufweisenden Verbindungen oder Mischungen derselben (Komponente (2)) überschichtet und mit dem Licht zum Beispiel einer Glüh-, Quecksilberdampflampe, LED-Lampe oder mit einem Laser bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,1 bis 100 W/cm2 bei 260-1050 nm bei Belichtungszeiten von 0,01 ms bis 20 min, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365-720 nm und 0,1 ms bis 10 min.
  • In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden geeignete Thiolkomponenten oder Mischungen derselben (Komponente (1)) ohne Zusatz von Photoinitiatoren oder Sensibilisatoren mit geeigneten nicht mischbaren und ungesättigte Reste aufweisenden Verbindungen oder Mischungen derselben (Komponente (2)) überschichtet und mit dem Licht zum Beispiel einer Glüh-, Quecksilberdampflampe, LED-Lampe oder mit einem Laser bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,1 bis 100 W/cm2 bei 260-1050 nm bei Belichtungszeiten von 0,01 ms bis 20 min, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm und 0,1 ms bis 10 min.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden geeignete thiol(SH)-haltige Substanzen oder Mischungen derselben in einem entsprechendem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch aufgenommen und mit geeigneten Photoinitiatoren oder Photoinitiatormischungen und ggf. ein oder mehrerer Sensibilisatoren entsprechender Konzentration vermischt (Komponente (1)), mit geeigneten nicht mischbaren und ungesättigte Reste aufweisenden Verbindungen oder Mischungen derselben, die ihrerseits wieder in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch aufgenommen werden können (Komponente (2)), überschichtet und mit dem Licht zum Beispiel einer Glüh-, Quecksilberdampflampe, LED-Lampe oder mit einem Laser bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,1 bis 100 W/cm2 bei 260-1050 nm bei Belichtungszeiten von 0,01 ms bis 20 min, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm und 0,1 ms bis 10 min.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden der Thiol (SH)- bzw. ungesättigte Reste aufweisenden Komponente (1) bzw. (2) Reaktivverdünner zugesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält mindestens eine der Komponenten (1) und (2) Verbindungen mit mindestens einem Siliciumatom.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die ungesättigte Gruppen enthaltende Komponente (2) Verbindungen mit mindestens einem Siliciumatom.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die thiolhaltige Komponente (Komponente (1)) aus gesättigten und aromatischen Kohlenwasserstoffen und Substanzen die eine oder mehrere Ester-, Ether-, Urethan-, Harnstoff-, Thiourethan-, Thioharnstoff-, Carbonatgruppen besitzen und Thioverbindungen mit 1-20 S-Atomen die alle mindestens 2-20 Thiolgruppen enthalten sowie Gemische davon. Die Verbindungen können lineare oder verzweigte Molekülstrukturen aufweisen. Beispiele sind 1,2-Ethandithiol, 1,3-Propandithiol, 1,2-Propandithiol, 1,4-Butandithiol, 1,2-Butandithiol, 2,3-Butandithiol, 1,5-Pentandithiol, 1,6-Hexandithiol, 1,8-Octandithiol, 1,9-Nonandithiol, 1,10-Decandithiol, 1,16-Hexadecanedithiol, 3,7-Dithio-1,9-nonandithiol, 1,2-Benzendithiol, 1,3-Benzendithiol, 4,4'-Biphenyldithiol, Naphthalene-2,7-dithiol, Tetraethylenglycoldithiol, Hexaethylenglycoldithiol, 2,2'-(Ethylendioxy)diethanthiol,Dithiothreitol, 5-Methylpyrimidin-2,4-dithiol, [1,2,4]Triazin-3,5-dithiol, Quinoxalin-2,3-dithiol, 6-Methylquinoxaline-2,3-dithiol oder 4-Amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-dithiol ohne diese einzuschränken.
  • Besonders bevorzugt sind thiolhaltige Substanzen basierend auf Mercaptopropionsäure- und Mercaptoessigsäureestern wie:
    • - Pentaerythritoltetra(3-mercaptopropionat) (PETMP)
    • - Di-Pentaerythritolhexakis(3-mercaptopropionat) (Di-PETMP)
    • - Trimethylolpropantri(3-mercaptopropionat) (TMPMP)
    • - Di-Trimethylolpropantetra(3-mercaptopropionat) (Di-TMPMP)
    • - Glykoldi(3-mercaptopropionat) (GDMP)
    • - Tris[2-(3-mercaptopropionyloxy)ethyl]isocyanurat (TEMPIC)
  • Thiolpolymere wie ethoxyliertes Trimethylolpropantri(3-mercaptopropionat) (ETTPM700: x+y+z=7; ETTMP1300: x+y+z=20) der allgemeinen Struktur
    Figure DE102019002926A1_0001
    und Polycaprolactontetra(3-mercaptopropionat) (PCL4MP);
    Mercaptoacetate wie:
    • - Pentaerythritoltetramercaptoacetat (PETMA)
    • - Trimethylolpropantrimercaptoacetat (TMPMA)
    • - Glykoldimercaptoacetat (GDMA)
    oder thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindungen der allgemeinen Struktur
    Figure DE102019002926A1_0002
    mit R1 =
    Figure DE102019002926A1_0003
    n = 1 - 3,
    Figure DE102019002926A1_0004
    n = 1 - 3 und R2 =
    Figure DE102019002926A1_0005
    n = 1 - 6
    Figure DE102019002926A1_0006
    Figure DE102019002926A1_0007
    Figure DE102019002926A1_0008
    Figure DE102019002926A1_0009
    Figure DE102019002926A1_0010
    Figure DE102019002926A1_0011
    Figure DE102019002926A1_0012
    Figure DE102019002926A1_0013
  • Geeignete ungesättigte Reste aufweisende siliciumhaltige Verbindungen sind unter anderem lineare und cyclische Alken- und Alkin-Siliciumverbindungen die mindestens 1 Si-Atom und mindestens zwei ungesättigte Gruppen enthalten, bei denen die Si Atome direkt oder über O, S, N, oder Alkylgruppen mit 1-12 C-Atomen verknüpft sind und 1-4 ungesättigte Gruppen wie z. B. Vinyl-, Ethinyl-und Allylgruppen direkt am Si-Atom gebunden sind oder zwischen dem ungesättigten Rest und dem Si-Atom eine Spacergruppe wie z. B. ein Alkylrest, aromatischer Rest oder davon abgeleitete mit Alkyl, Aryl, O, S, N derivatisierte Spacer an die ungesättigte Gruppen wie beispielsweise Vinyl-, Allyl-, Ethinyl-, Butenyl-, Acryl-, Methacryl-, Itakonyl-, Cyclooctinyl-, Butinyl-, Pentinyl-, Maleimid-Gruppen gebunden sind.
  • Bevorzugt sind dabei Verbindungen wie Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan, Tetravinylsilan, Tetravinyl-tetrymethyl-cyclotetrasiloxan, vinyl-funktionalisiertes PDMS sowie vinyl-funktionalisiertes hochverzweigtes PDMS, Tetraallylsilan, Bis(buta-1,3-dien-2-yl)-dimethoxysilan und 2,4,6-Trimethyl-2,4,6-triallylcyclotrisiloxen,
    oder auch Vinyl-Endgruppen enthaltende Polydimethylsiloxane der allgemeinen Formel
    Figure DE102019002926A1_0014
    ,
  • Vinyl-Endgruppen enthaltende Diphenylsiloxan-Dimethylsiloxan-Copolymere der allgemeinen Formel
    Figure DE102019002926A1_0015
    , und Vinyl-Endgruppen enthaltende Diethylsiloxan-Dimethylsiloxan-Copolymers
    Figure DE102019002926A1_0016
  • Geeignete Photoinitatoren und Sensibilisatoren sind unter anderem Benzophenon; Benzyldimethylketal; α-Aminoketone wie 2-Methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-on, 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholino-phenyl)-butan-1-on oder 2-Dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-on; α-Hydroxyketone wie 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on, 1-Hydroxy-cyclohexylphenylketon oder 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on; Acylphosphinoxide wie Bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid, Ethyl-phenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinat, Phenyl-bis-(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphinoxide oder 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxid; Phenylglyoxylate wie Methylbenzoylformate, Oxy-phenylessigsäure-2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethylester oder Oxyphenylessigsäure-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethylester; sowie deren Mischungen.
  • Als Siliciumverbindung mit SH-Funktion sind beispielsweise 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan und 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan geeignet. Nach den dem Fachmann bekannten Methoden erhält man durch weitere Hydrolyse mit schwachen Säuren in Gegenwart von Organosilanen Polymercapto-Siliciumverbindungen. Das Hydrolysat kann säurekatalysiert weiter mit End-blocking-Polyalkylpolisiloxanen und/oder zur Kettenverlängerung mit entweder cyclischen oder alkyl-, hydroxy-terminierten flüssigen Siliconen z. B. gemäß US4622412 umgesetzt werden. Die Produkte werden nach Entfernung flüchtiger Bestandteile in die Reaktion eingesetzt.
  • Als ungesättigte Komponente (Komponente (2)) zur Umsetzung mit mercaptohaltigen Siliciumverbindungen eignen sich flüssige organische Substanzen mit Vinyl-, Allyl- und (Meth)acrylatgruppen sowie Alkingruppen oder Verbindungen mit Doppel- und Dreifachbindungen. Bevorzugt sind dabei Acrylnitril, Methacrylnitril, Styrol; p-Vinyltoluol, α-Methylstyrol, N-Vinylpyrrolidon, Acrylsäure; Methacrylsäure; Ester der Acrylsäure wie Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Lauryl-, 4-tert.-Butylcyclohexyl-oder Dihyhroxydicyclopentadienyl-, 2-Hydroxyethyl-, 2-Hydroxypropyl-, N,N-Dimethylaminoethylacrylat oder Butandiol-1,4-monoacrylat; Ester der Methycrylsäure wie Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, n-Decyl-, Isodecyl-, Lauryl-, 3;3,5-Trimethylcyclohexyl- oder Isobornyl-, 2-Hydroxyethylmethycrylat oder N,N-Dimethylathylmethacrylat; Etheracrylate und -methacrylate wie Diethylenglycolacrylat und Triethylenglycolmethacrylat, Vinylpropionat oder 1,7-Octadiin.
  • Geeignete Lösungsmittel sind organische Lösungsmittel wie zum Beispiel THF, Dioxan, Cyclohexan, aliphatische verzweigte und unverzweigte Alkane wie z. B. n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan und 2-Methylhexan oder Lösungsmittelgemische..
  • Geeignete Reaktivverdünner sind Acrylsäureester und Methacrylsäureester wie zum Beispiel Hexandioldiacrylat und -dimethacrylat, Isobornylacrylat und -methacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Diethylenglycoldiacrylat und -dimethacrylat oder Glycerylpropoxytriacrylat und Styrol.
  • Zur Herstellung von Kapseln werden zwei nicht-mischbare Flüssigkeiten bestehend aus einer Thiolhaltigen Komponente (1), die ein Photoinitiatorsystem enthalten kann und einer ungesättigten Komponente (2) z. B. mit einem Dispergiergerät bei Drehzahlen zwischen 100 und 25000 U/min oder durch Schütteln beispielsweise mit einem Vortexer homogenisiert. Mindestens eine der nichtmischbaren Flüssigkeiten basiert dabei auf siliciumhaltigen Substanzen. Die mittleren Teilchendurchmesser in den Emulsionen liegen dabei zwischen 100 Nanometern und einem Millimeter. Anschließend wird die Emulsion mit Licht geeigneter Intensität und Wellenlänge, gegebenenfalls unter kontinuierlichem Rühren, Z. B. mit dem Licht einer Glüh-, Quecksilberdampflampe oder mit einer LED-Lampe bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm bei Belichtungszeiten von 100 ms bis 20 min.
  • Zur Herstellung von Kapseln mit Durchmessern >1 mm bis 5 mm wird die Komponente mit der höheren Diche aus einer Kapillare, Kanüle, Düse oder einem Glasröhrchen in die zweite Komponente geringerer Dichte getropft. Dabei wird mit dem Licht z. B. einer Glüh-, Quecksilberdampflampe oder LED-Lampe bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm bei Belichtungszeiten von 100 ms bis 20 min.
  • Zur Herstellung von Fasern mit Durchmessern 0,1 bis 1,5 mm wird bei kontinuierlicher Bestrahlung die wie voran beschriebene, an der Phasengrenze der beiden nichtmischbaren Komponenten 1 und 2 entstehende Polymermembran aus der Grenzfläche herausgezogen und mit einer geeigneten Vorrichtung aufgewickelt. Alternativ wird zur Herstellung von Fasern die Komponente mit der geringeren Diche aus einer Kapillare, Kanüle, Düse oder einem Glasröhrchen in die zweite Komponente von unten oder die Komponente mit der höheren Diche aus einer Kapillare, Kanüle, Düse oder einem Glasröhrchen in die zweite Komponente von oben eingepresst. Dabei wird mit dem Licht z. B. einer Glüh-, Quecksilberdampflampe oder LED-Lampe bestrahlt. Die Strahlungsintensität beträgt dabei 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm bei Belichtungszeiten von 100 ms bis 20 min.
  • Anwendungsbeispiele
  • Beispiel 1
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 2
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 3
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 4
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 5
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und vinylfuntionalisiertes T strukturiertes PDMS
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Sililciumverbindung vinylfuntionalisiertes T strukturiertes PDMS (Fa. ABCR) überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 6
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und vinylfuntionalisiertes T strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan (Fa. Gelest) überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 7
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 8
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 9
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 10
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 11
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes PDMS In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes PDMS überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 12
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und vinylfuntionalisiertes T strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan (Fa. Gelest) überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 13
  • ETTP700 und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 14
  • ETTP700 und Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 15
  • ETTP700 und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 16
  • ETTP700 und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 17
  • ETTP700 und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g vinylfuntionalisiertem T-strukturiertem Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 18
  • ETTP700 und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der ThiolverbindungETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g vinylfuntionalisiertem T-strukturiertem vernetztem Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 19
  • TEMPIC und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 20
  • TEMPIC und Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Polydimethylsiloxan-vinylterminiertem Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 21
  • TEMPIC und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 22
  • TEMPIC und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 23
  • TEMPIC und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumkomponente vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 24
  • TEMPIC und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 25
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 26
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Polydimethylsiloxan-vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Polydimethylsiloxan-vinylterminiertem Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 27
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 28
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 29
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 30
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g der Siliciumverbindung vinylfuntionalisiertes T-strukturiertes vernetztes Polydimethylsiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 31
  • TEMPIC und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm werden 1,1 g der Thiolverbindung TEMPIC und 0,5 ml THF mit dem Photoinitiator Genocure LTM (60 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 32
  • TEMPIC und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan / Tetravinylsilan (1:1)
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit einem Gemisch aus 0,5 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan und 0,5 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 33
  • TEMPIC und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan / Tetravinylsilan (3:1)
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit einem Gemisch aus 0,75 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan und 0,25 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 34
  • TEMPIC / 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan (1:1) und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g eines Gemisches 0,5 g TEMPIC und 0,5 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 35
  • TEMPIC und Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g TEMPIC mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 0,01 g Tetravinyl-tetramethyl-cyclotetrasiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 36
  • Vernetztes 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan und Ethenylpropinoat
  • 1,0 g 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan werden bei Raumtemperatur mit 0,3 ml 10%iger Essigsäure gemischt nach 24stündigem Rühren werden unter Vakuum flüchtige Bestandteile weitestgehend entfernt. In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm werden 0,5 g des vernetzten Produktes mit dem Photoinitiator Genocure LTM (30 mg) gemischt und mit 0,25 g Ethenylpropinoat überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem unter Kühlung bei 0 °C 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 37
  • Vernetztes 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan und Tetravinylsilan
  • 1,0 g 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan werden bei Raumtemperatur mit 0,3 ml 10%iger Essigsäure gemischt nach 24stündigem Rühren werden unter Vakuum flüchtige Bestandteile weitestgehend entfernt. In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm werden 0,5 g des vernetzten Produktes mit dem Photoinitiator Genocure LTM (30 mg) gemischt und mit 0,25 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem unter Kühlung bei 0 °C 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 37
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 38
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 39
  • ETTP700 und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 40
  • TEMPIC und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 41
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 42
  • Thiolfunktionalisierte Thiocarbamat-Verbindung und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der thiolfunktionalisierten Thiocarbamat-Verbindung (R1 = 3,6-Dioxaoctyl und R2 = 2,2(4),4-trimethylhexyl) mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 43
  • Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionsäure) mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 44
  • ETTP700 und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 45
  • TEMPIC und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g der Thiolverbindung TEMPIC mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 46
  • 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan und Tetravinylsilan
  • In einem 2 ml Reaktionsgefäß aus Glas mit einer Höhe von 4 cm wird 1,0 g 1,8-Dimercapto-3,6-dioxaoctan mit 1,0 g Tetravinylsilan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultiert eine flexible Membran an der Phasengrenzfläche zwischen den beiden flüssigen Phasen.
  • Beispiel 47
  • Kapselherstellung
  • In einem Reagenzglas werden 1,0 g der Thiolverbindung ETTP700 mit dem Photoinitiator Genocure LTM (50 mg) gemischt und mit 1,0 g Trivinyl-1,3,5-trimethylcyclotrisiloxan überschichtet. Anschließend wird das zweiphasige Reaktionssystem mit dem Vortexer vermischt und währenddessen 3 Minuten mit einer UV-Lampe, die eine Strahlungsintensität von 20 mW/cm2 besitzt, belichtet. Es resultieren kugelförmige Kapseln mit einem Durchmesser von > 100 µm bis etwa 1 mm.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4622412 [0024]

Claims (10)

  1. Stoffsystem gekennzeichnet dadurch, dass dieses aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) besteht, welches an der Grenzfläche photochemisch mit Licht einer Strahlungsintensität von 0,1 bis 100 W/cm2 mit Wellenlängen von 260-1050 nm bei Belichtungszeiten von 0,01 ms bis 20 min, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 400 mW/cm2 bei 365 -720 nm und 0,1 ms bis 10 min vernetzt wird und weiter gekennzeichnet dadurch, dass es sich bei Komponente (1) um eine Thiolgruppen-haltige Komponente und bei Komponente (2) um eine Komponente mit ungesättigten Gruppen insbesondere Alken- und Alkingruppen handelt, wobei mindestens eine der Komponenten (1) und (2) siliciumhaltige Substanzen enthält.
  2. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei Komponente (1) um eine Thiolverbindung oder einem Gemisch aus 2-20 Thiolverbindungen handelt und bei Komponente (2) um eine ungesättigte Verbindung oder einem Gemisch aus 2-20 ungesättigten Verbindungen mit Alken und/oder Alkingruppen handelt und weiter gekennzeichnet dadurch, dass die eingesetzten Thiolverbindungen für die Komponente (1) 2-30 Thiolfunktionen enthalten sowie die ungesättigten Substanzen für die Komponente (2) 2-25 Alkenfunktionen oder 1-25 Alken- und eine Alkinfunktion oder 1-15 Alkinfunktionen enthalten.
  3. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Komponente (1) kein Photoinitiator oder ein einzelner Photoinitiator oder ein Gemisch von mehreren Photoinitiatoren zugesetzt wird.
  4. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Komponente (1) ein Photosensibilisator oder ein Gemisch aus mehreren Photosensibilisatoren zugesetzt werden.
  5. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (1) und (2) unabhängig voneinander in einem Lösungsmittel und/oder Reaktivverdünner oder in einem Gemisch aus mehreren Lösungsmitteln und/oder Reaktivverdünnern aufgenommen werden und weiterhin gekennzeichnet dadurch, dass die beiden Komponenten (1) und (2) jeweils in einem gleichen oder unterschiedlichen Lösungsmittel und/oder Reaktivverdünner oder in einem gleichen oder unterschiedlich zusammengesetzten Gemisch aus mehreren Lösungsmitteln und/oder Reaktivverdünnern aufgenommen werden.
  6. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der photochemischen Vernetzung an der Grenzfläche Membranen erhalten werden.
  7. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der photochemischen Vernetzung an der Grenzfläche Kapseln erhalten werden.
  8. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der photochemischen Vernetzung an der Grenzfläche Einzelfasern und/oder Mehrfasern und/oder Koaxialfasern erhalten werden
  9. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffsystem für additive Fertigungsverfahren zur Herstellung von 3D-Körpern verwendet wird.
  10. Stoffsystem aus zwei vernetzbaren und nicht mischbaren organischen Komponenten (1) und (2) gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung zur Vernetzung aus allen Richtungen zur Phasengrenze, bevorzugt senkrecht auf die Phasengrenzfläche erfolgt.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20100304338A1 (en) * 2007-09-19 2010-12-02 The Regents Of The University Of Colorado Polymer impression materials
US20160083526A1 (en) * 2014-09-23 2016-03-24 Korea Institute Of Science And Technology Mercapto-based polysilsesquioxane and method for preparing functional polysilsesquioxane using the same
US20160109799A1 (en) * 2014-07-24 2016-04-21 Carlos Pina Hernandez Composition for resist patterning and method of manufacturing optical structures using imprint lithography

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