DE2462230A1 - Durch ultraviolettlicht haertbare zubereitung - Google Patents

Durch ultraviolettlicht haertbare zubereitung

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Description

246223Q
PFENNING - MAAS - SEILER
NIElNIO. - LE-MKE - SPOTT
GOOO MÜNCHEN 40
SCHLOISSHE! MERSTR. 299
Ausscheidung aus P 24 17 944.0-43
DC 1961/1
Dow Corning Corporation/ Midland, Michigan, V.St.A. Durch Ultraviolettlicht härtbare Zubereitung
Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Ultraviolettlicht härtbare Zubereitung.
Die Siliconindustrie unternimmt große Anstrengungen zum Auffinden neuer Systeme, durch die sich anstehende Probleme lösen lassen. So lag beispielsweise auf dem Gebiet der Trennüberzüge das Hauptgewicht der letzten 10 Jahre bei der Suche nach Zubereitungen, die sich bei verhältnismäßig niederen Temperaturen schnell härten lassen. Die Verwendung von Katalysatoren, die zu solchen Ergebnissen führte, brachte jedoch Probleme der Badstabilität und unerwünschter Nebenreaktionen, beispielsweise ein Blocken, mit sich. Systeme auf Lösungsmittelbasxs unterliegen darüberhinaus aufgrund ökologischer Überlegungen und der Knappheit organischer Lösungsmittel ernsthaften Beschränkungen .
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Die Verwendung von Ultraviolettlicht zum Härten von Polymeren ist zwar per se nicht neu, erfindungsgemäß wurde jedoch gefunden, daß sich eine bestimmte einzigartige Zubereitung, die später im einzelnen näher angegeben wird, nicht nur durch Einwirkung von Ultraviolettlicht härten läßt, sondern daß man mit ihr gleichzeitig verschiedene Ziele und Vorteile erreicht, die sich die Technik schon lange wünschte. Durch Verwendung der im folgenden angegebenen Zubereitung und deren Härten durch Einwirkung von Ultraviolettlicht läßt sich die Umsetzung beispielsweise ohne Erhitzen der Zubereitung durchführen, während man bisher bekannte ähnliche Zubereitungen im allgemeinen erhitzen mußte, damit sie innerhalb vernünftiger Zeit härtete. Für die erfindungsgemäße Zubereitung braucht man keinen Katalysator, und das erhaltene Produkt ist daher auch nicht durch Katalysatorreste verunreinigt. Die Zubereitung läßt sich als solche verwenden, d. h. frei von organischem Lösungsmittel, und es bestehen daher hier auch keine ökologischen Probleme wie bei den bisher bekannten Zubereitungen. Für die Härtungseinheit, die von der erfindungsgemäßen Zubereitung Gebrauch macht, ist ferner weniger Raum erforderlich, was weitere Einsparungen bringt. Die erfindungsgemäße Zubereitung läßt sich ferner im allgemeinen billiger härten, so daß sich auch hier Kosten sparen lassen.
Die erfindungsgemäße Zubereitung kann flüssig, harzartig oder elastomer sein. Diese Zubereitung findet Anwendung für Trennüberzüge, Anstrichmittel, elektrische Überzüge, beispielsweise für Schaltbretter, zum Einkapseln elektrischer Komponenten, für lithographische Überzüge, photoresistente Überzüge und Überzüge für Gewebe.
Eine erfindungsgemäße Zubereitung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
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(1) einem Siloxan aus 0^1 bis 100 Molprozent mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel
(HSR")y(R'")xSiO4_x_y
2~
worin R" für Alkylen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, das die Mercaptogruppe mit dem Siliciumatom verbindet, y einen Wert von 1 oder 2 besitzt, der Substituent R'" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest bedeutet, χ für einen Wert von 0 bis 2 steht und die Summe aus χ und y den Wert 1 bis 3 ergibt, wobei irgendwelche sonstigen in (1) vorhandenen Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
R""zsio4_2
haben, worin der Substituent R"" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest bedeutet und ζ für einen Wert von 0 bis 3 steht, und
(2) einem Siloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent vinylhaltigen Siloxaneinheiten der Formel
(CH0=CH) R SiO.,_„
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worin R für einen einwertigen Kohlenwasserstoffoder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von 0 bis 2 hat, wobei irgendwelche in der Komponente (2) vorhandene nichtvinylhaltige Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
RlmSi04-m
haben, worin R1 für einen einwertigen Kohlenwasserstoff rest, der etwas anderes als CH2=CH- bedeutet, oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen steht und m einen Wert von 0 bis 3 besitzt,
wobei das Verhältnis der Mercaptogruppen in (1) zu den Vinylgruppen in (2) zwischen 1 : 100 und 100 : 1 liegt, und
(3) einer zur Photosensibxlisierung ausreichenden Menge eines Photosensibilisators
besteht.
Beispiele für den Rest R" beim Siloxan (1) sind Methylen, Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen, Hexylen, Dodecylen und Octadecylen.
Beispeile für den Substituenten R111 des Siloxans (1) sind Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Chlormethyl, Chlorpropyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Brompropyl, 3,3,3-Trifluorpropyl oder alpha,alpha,alpha-Trifluortolyl. Der Substituent R1" enthält vorzugsweise bis 30 Kohlenstoffatome.
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Für den Substituenten kommen die gleichen typischen Reste in Frage wie beim Substituenten R1". An jedes Siliciumatom können wie angegeben 0, 1, 2 oder 3 Substituenten R"" gebunden sein. Obwohl es selbstverständlich ist, wird an dieser Stelle doch darauf hingewiesen, daß, wenn man beispielsweise davon spricht, daß 0, 1, 2 oder 3 Substituenten R"" (oder sonstige Variationen bezüglich Resten bei anderen Formeln) an das Siliciumatom gebunden sein sollen, dabei auch Kombinationen von Einheiten verschiedener Substitutionsgrade verstanden werden. Es kann sich daher demnach hier um Compolymere mit Siloxaneinheiten handeln, die zwei Reste R"" pro Siliciumatom aufweisen, oder die Einheiten/mit drei Substitutenten R"" pro Siliciumatom enthalten oder beide Einheiten zugleich.
Das vinylhaltige Siloxan (2) kann von niedermolekularen Flüssigkeiten, wie Vinylmethylcyclotetrasxloxan, bis zu hochmolekularen Produkten mit einem Molekulargewicht von 1 Million oder darüber reichen.
Beispiele für den Substituenten R sind die gleichen wie sie oben im Zusammenhang mit dem Substituenten R"1 angegeben wurden.
Typische Beispiele für den Substituenten R1 sind diejenigen, wie sie oben für den Substituenten R1 " bereits erwähnt wurden, mit der Ausnahme, daß der Substituent R1 nicht für CH2=CH- stehen kann.
Als Photosensxbilxsatoren (3) geeignete Materialen sind dem Fachmann bekannt. Zu ihnen gehören beispielsweise Acetophenon, Propiophenon, Benzophenon, Xanthon, Fluorenon,
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Benzaldehyd, Fluoren, Anthrachinon, Triphenylamin, Carbazol, 3-Methy!acetophenon, 4-Methy!acetophenon, 3-Penty!acetophenon, 4-Methoxyacetophenon, 3-Bromacetophenon, 4-AlIy!acetophenon, p-Diacetylbenzol, 3-Methoxybenzophenon, 4-Methylbenzophenon, 4-Chlorbenzophenon, 4,4'-Dimethoxybenzophenon, 4-Chlor-4'-benzylbenzophenon, 3-Chlorxanthon, 3,9-Dichlorxanthon, 3-Chlor-8-nonylxanthon und dergleichen. Die von einem solchen Material verwendete Menge muß nur zu einer Photosensibilisierung des Systems ausreichen, und sie liegt normalerweise zwischen 0,01 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der vorhandenen Siloxane. Die Menge an Photosensibilisiermittel beträgt im allgemeinen vorzugsweise 0,1 bis 5%.
Die erfindungsgemäße Zubereitung läßt sich am besten härten, indem man sie Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge von 2537 2 aussetzt. Zum Härten kann mann jede Ultraviolettlichtquelle verwenden, die die oben erwähnte Wellenlänge abstrahlt. Die Ultraviolettlichtquelle sollte natürlich vorzugsweise diese Wellenlänge als überwiegende Linie enthalten, da sich sonst Probleme beim Härten der Zubereitung innerhalb vernünftiger Zeit ergeben. Im Handel gibt es eine Reihe von Ultraviolettlampen, die Ultraviolettlicht im Bereich von 2000 bis 4000 8 aussenden, und die die obige Wellenlänge als vorwiegende Linie enthalten. Daneben gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, wie der Benutzer der vorliegenden Erfindung die Härtungszeit steuern kann, um so seinen eigenen speziellen Wünschen und Bedürfnissen gerecht zu werden. So läßt sich die Härtungszeit beispielsweise durch die Zahl der verwendeten Ultraviolettlampen, durch die Verweilzeit, nämlich die Zeit der Einwirkung des Ultraviolettlichts auf die Zubereitung, und
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die Entfernung der Zubereitung von der Ultraviolettlichtquelle beim Härten steuern.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert. In diesem Beispiel sind alle Teile und Prozentmengen auf das Gewicht bezogen und alle Viskositäten bei 25°C gemessen, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel
Eine Zubereitung wird hergestellt aus im wesentlichen 1 g eines trimethylsiloxyendblockierten Polymers aus etwa 96 Molprozent (CH3)2SiO-Einheiten und etwa 4 Molprozent CH2=CH(CH3)SiO-Einheiten, und 1 g eines Polymers aus etwa 99 Molprozent (CH3)2SiO-Einheiten und etwa 1 Molprozent HS(CH2)osi°o /2~Einneiten/ sowie einer kleinen Menge Azobisisobuttersäurenitril. Diese Zubereitung wird auf 18/1 kg superkalandriertes Kraftpapier aufgetragen, und auf das beschichtete Papier läßt man dann 360 Sekunden eine in einem Abstand von etwa 5 cm angeordnete 250 Watt-UV-Lampe (35 Watt bei 2537 8) einwirken. Der Überzug härtet innerhalb dieser Zeit zu einem nicht mehr schmierenden und abriebfesten Produkt.
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Claims (4)

Patentansprüche
1.) Durch Ultraviolettlicht härtbare Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
(1) einem Siloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten der allgemeine Formel
(HSR")y(R'")xSiO 4_x_y
worin R" für Alkylen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, das die Mercaptogruppe mit dem Siliciumatom verbindet, y einen Wert von 1 oder 2 besitzt, der Substituent R1·' einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen -einwertigen Halogenwasserstoffrest bedeutet, χ für einen Wert von 0 bis 2 steht und die Summe aus χ und y den Wert 1 bis 3 ergibt, wobei irgendwelche sonstigen in (1) vorhanden Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
RlI"zSi04-z
haben, worin der Substituent R"" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest bedeutet und ζ für einen Wert von 0 bis 3 steht, und
(2) einem Siloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent vinylhaltigen Siloxaneinheiten der Formel
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worin R für einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von 0 bis 2 hat, wobei irgendwelche in der Komponente (2) vorhandene nichtvinylhaltige Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
RlmSi04-m
haben, worin R1 für einen einwertigen Kohlenwasserstoff rest, der etwas anderes als CH2=CH- bedeutet, oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenwasserstoffatomen steht und m einen Wert von 0 bis 3 besitzt,.
wobei das Verhältnis der Mercaptogruppen in (1) zu den Vinylgruppen in (2) zwischen 1 : 100 und 100 : 1 liegt, und
(3) einer zur Photosensibilisierung ausreichenden Menge eines Photosensibilisators
besteht.
2.) Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substituent R" Propylen bedeutet, χ für 0 steht, der Substituent R"" Methyl darstellt, ζ für 2 steht, der
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Substituent R Methyl bedeutet, η die Zahl 1 ist, der Substituent R1 für Methyl steht und m die Zahl 2 bedeutet.
3.) Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Substituent R" Propylen bedeutet, der Substituent R1" für Methyl steht, χ die Zahl 1 bedeutet, der Substituent R"" Methyl bedeutet, ζ für 2 steht, der Substituent R Methyl bedeutet, η die Zahl 1 ist, der Substituent R1 Methyl darstellt und m für 2 steht.
4.) Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxan (1) aus Mercaptopropylsilsesquioxan-, Methylsilsesquioxan-, Propylsilsesquioxan-, Dimethylsiloxan- oder Trimethylsiloxaneinheiten besteht und das Siloxan (2) ein Gemisch aus Vinylmethylcyclosiloxanen darstellt.
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