DE2462230B2 - Durch Ultraviolettlicht härtbare Polysiloxanformmassen - Google Patents
Durch Ultraviolettlicht härtbare PolysiloxanformmassenInfo
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Description
worin R" für einen Alkylenrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, der die Mercaptogruppe
mit dem Siliciumatom verbindet, y einen Wert von 1 oder 2 besitzt, der Substituent R'"
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 (3) vorhandenen Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
Rl" 'SiO4 __.
haben, worin der Substituent R"" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen
einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest bedeutet und zfür einen Wert von 0 bis 3 steht,
enthält.
enthält.
2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polysiloxan (1) ein Gemisch aus
Vinylmethylcyclosiloxanen darstellt und das Silsesquioxan (3) aus Mercaptopropylsilsesquioxan-, Methylsilsesquioxan-
oder Propylsilsesquioxan- und weiteren Dimethylsiloxan- oder Trimethylsiloxaneinheiten
besteht.
haben, worin R' für einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest, 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 (3) zu den Vinylgruppen in (1) zwischen 1 :100
und 100 :1 liegt,
(2) einer zur Photosensibilisierung ausreichenden Menge eines Photosensibilisators und
(3) einem weiteren Poiysiloxanbestandteil,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Bestandteil
dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Bestandteil
(3) ein Silsesquioxan aus 0,1 bis 100 Molprozent mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten der allgemeinen
Formel
Gegenstand der Erfindung ist eine durch Ultraviolettlicht härtbare Formmasse aus
(1) einem Polysiloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent vinylhaltigen Siloxaneinheiten der Formel
(CH2 = CH)RnSiO.^
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 (1) vorhandene nichtvinylhaltige Siloxaneinheiten die allgemeine Formel
RlSiQ1-,,,
haben, worin R' für einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest, 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 (3) zu den Vinylgruppen in (1) zwischen 1 :100 und 100 :1 liegt,
wobei das Verhältnis der Mercaptogruppen in (3) zu den Vinylgruppen in (1) zwischen 1 :100 und 100 :1 liegt,
(2) einer zur Photosensibilisierung ausreichenden Menge eines Photosensibilisators und
(3) einem weiteren Poiysiloxanbestandteil.
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 Massen, 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
Lösungsmittelbasis unterliegen darüber hinaus aufgrund ökologischer Überlegungen und der Knappheit organischer
Lösungsmittel ernsthaften Beschränkungen.
Aus DT-OS 21 53 860 sind bereits photopolymerisierbare Gemische aus vinylgruppenhaltigen Polysiloxanen
und Photosensibilisatoren bekannt. Diese Massen lassen sich leider jedoch nur auf Metallträger, Glas oder
Kunststoffträger aufziehen, da sie sogar nach Einwirkung von Ultraviolettlicht noch einer abschließenden
Hitzehärtung unterzogen werden müssen. Zum Beschichten von hitzeempfindlichen Trägern, von Papier,
können diese Massen daher nicht verwendet werden, da ein solches Material bei der zur Hitzehärtung
notwendigen erhöhten Temperatur Schaden erleidet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung von u. a. Beschichtungsmassen, die ohne Anwendung
von Hitze zufriedenstellend gehärtet werden können, so daß sie sich auch zum Beschichten wärmeempfindlicher
Materialien einsetzen lassen.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Formmasse erfindungsgemäß nun dadurch gelöst, daß
sie als weiteren Bestandteil
(3) ein Silsesquioxan aus 0,1 bis 100 Molprozent mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten der allgemeinen
Formel
(HSR'%(R'").tSiO4-.v-y
worin R" für einen Alkylenrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen steht, der die Mercaptogruppe
mit dem Siliciumatom verbindet, y einen Wert von
1 oder 2 besitzt, der Substituent R'" einen einwertigen Kohlenwasserstoff oder einen einwertigen
Kalogenwasserstoffrest 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 (3) vorhandenen Siloxaneinheiten die
allgemeine Formel
haben, worin der Substituent R"" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen
Halogenkohlenwasserstoffrest bedeutet und ζ für einen Wert von 0 bis 3 steht, enthält.
Die Verwendung von Ultraviolettlicht zum Härten von Polymeren ist an sich zwar nicht nej, es zeigte sich
nun jedoch, daß sich die vorliegende bestimmte einzigartige Formmasse nicht nur durch Einwirkung
von Ultraviolettlicht härten läßt, sondern daß man mit ihr gleichzeitig auch verschiedene andere Ziele und
Vorteile erreicht, die sich die Technik schon lange wünschte. Im Gegensatz zu bekannten üblichen Massen
läßt sich die vorliegende Formmasse ohne Erhitzen 2> lediglich durch Einwirkung von Ultraviolettlicht innerhalb
vernünftiger Zeit härten. Man braucht hierbei zudem keinen Katalysator, und das erhaltene Produkt
ist daher auch nicht durch Katalysatorreste verunreinigt. Die Formmasse verfügt über eine lange Badbestän- κι
digkeit und läßt sich als solche, d. h. frei von organischem Lösungsmittel, verwenden, es bestehen
hier somit keine ökologischen Probleme wie bei den bekannten Massen. Für die Härtungseinheit, die von der
erfindungsgemäßen Formmasse Gebrauch macht, ist ferner weniger Raum erforderlich, was weitere Einsparungen
bringt. Die Formmasse läßt sich schließlich im allgemeinen billiger härten, so daß auch hier Kosten
gespart werden können. Gleichzeitig ergeben sich hierdurch Überzüge mit niedriger Trennkraft, stabilem
Trennverhalten und hervorragender Abriebfestigkeit.
Die erfindungsgemäße Masse kann flüssig, harzartig oder elastomer sein. Sie findet Anwendung für
Trennüberzüge, Anstrichmittel, elektrische Überzüge, beispielsweise für Schaltbretter, zum Einkapseln elektrischer
Komponenten, für lithographische Überzüge, photoresistente Überzüge oder Überzüge für Gewebe.
Beispiele für den Rest R" beim Silsesquioxan (3) sind
Methylen-, Äthylen-, Propylen-, Butylen-, Isobutylen-, Hexylen-, Dodecylen- oder Octadecylenreste.
Beispiele für den Substituenten R'" des Silsesquioxans (3) sind Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Aryl-, Aralkyl-,
Alkaryl-, Chlormethyl-, Chlorpropyl-, Chlorphenyl-, Dichlorphenyl-, Brompropyl-, 3,3,3-Trifluorpropyl- oder
alpha.alpha.alpha-TrifluortoIuylreste. Der Substituent
R'" enthält vorzugsweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome.
Für den Substituenten kommen die gleichen typischen Reste in Frage wie beim Substituenten R'". 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 Copolymere mit Siloxaneinheiten handeln, die zwei Reste R"" pro Siliciumatom
aufweisen, oder die Einheiten mit drei Substituenten R"" pro Siliciumaton enthalten oder beide Einheiten
zugleich.
Das vinylhaltige Siloxan (1) kann von niedermolekularen Flüssigkeiten, wie Vinylmethylcyclotetrasiloxan,
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'" angegeben wurden.
Typische Beispiele für den Substituenten R' sind diejenigen, wie sie oben für den Substituenten R"'
bereits erwähnt wurden, mit der Ausnahme, daß der Substituent R' nicht für CH2 = CH — stehen kann.
Als Photosensibilisatoren (2) geeignete Materialien sind dem Fachmann bekannt. Zu ihnen gehören
beispielsweise Acetophenon, Propiophenon, Benzophenon, Xanthon, Fluorenon, Benzaldehyd, Fluoren, Anthrachinon,
Triphenylamin, Carbazol, 3-Methylacetophenon, 4-Methylacetophenon, 3-Pentylacetophenon,
4-Methoxyacetophenon, 3-Bromacetophenon, 4-Allylacetophenon,
p-Diacetylbenzol, 3-Methoxybenzophenon, 4-Methylbenzophenon, 4-Chlorbenzophenon, 4,4'-Dimethoxybenzophenon,
4-Chlor-4'-benzylbenzophenon, 3-Chlorxanthon, 3,9-Dichlorxanthon oder 3-Chlor-8-nonylxanthon.
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 Polysiloxane. Die Menge an Photosensibilisiermittel beträgt im allgemeinen
vorzugsweise 0,1 bis 5%.
Die erfindungsgemäße Formmasse läßt sich am besten härten, indem man sie Ultraviolettlicht mit einer
Wellenlänge von 2537 Ä aussetzt. Zum Härten kann man jede Ultraviolettlichtquelle verwenden, die die
obenerwähnte Wellenlänge abstrahlt. Die Ultraviolettlichtquelle sollte natürlich vorzugsweise diese Wellenlänge
als überwiegende Linie enthalten, da sich sonst Probleme beim Härten innerhalb vernünftiger Zeit
ergeben. Im Handel gibt es eine Reihe von Ultraviolettlampen, die Ultraviolettlicht im Bereich von 2000 bis
4000 A aussenden und die die obige Wellenlänge als vorwiegende Linie enthalten. Daneben gibt es eine
Reihe von Möglichkeiten, die Härtungszeit ansteuern, um so 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 Formmasse und die
Entfernung der Formmasse 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.
Eine Formmasse wird hergestellt aus im wesentlichen 1 g eines trimethylsiloxyendblockierten Polymeren aus
etwa 96 Molprozent (CH3)2SiO-Einheiten und etwa
4 Molprozent CH2 = CH(CH3)SiO-Einheiten und Ig
eines Polymeren aus etwa 99 Molprozent (CH3)2SiO-
Einheiten und etwa 1 Molprozent HS(CH2)3SiO3/2-Einheiten
sowie einer kleinen Menge Azobisisobuttersäurenitril als Photosensibilisator. Diese Formmasse 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 A)
einwirken. Der Überzug härtet innerhalb dieser Zeit zu einem nicht mehr schmierenden und abriebfesten
Produkt.
Claims (1)
1. Durch Ultraviolettlicht härtbare Formmasse aus (1) einem Polysiloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent
vinylhaltigen Siloxar.einheiten der Formel
(CH2=CH)RnSiO.^,
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 (1) vorhandene nichtvinylhaltige Siloxaneinheiten die allgemeine
Formel
R„,SiO4-„,
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