DE69031902T2 - Durch Bestrahlung härtbare Organosiloxangelzusammensetzungen - Google Patents
Durch Bestrahlung härtbare OrganosiloxangelzusammensetzungenInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft Strahlungs-härtbare Organosiloxanverbindungen. Diese Erfindung betrifft insbesondere einteilige Organosiloxanverbindungen, die beim Aussetzen an ultraviolette Strahlung härten und Gele bilden, die bei niedrigen Temperaturen nicht härten und zweckmäßige Beschichtungen und Umhüllungen für elektronische Komponenten liefern.
- Organosiloxangele zeichnen sich durch ihre Weichheit und Elastizität aus. Die Härte gehärteter Gele ist gewöhnlich zu niedrig, um auf irgendeinem der Shore-Härte-Skalen, einschließlich der "00"-Skala, gemessen werden zu können. Die Härte dieser Gele wird gelegentlich als die Tiefe ausgedrückt, mit der eine Sonde mit bestimmten Abmessungen und einem bestimmten Gewicht in ein gehärtetes Gel eindringt.
- Eine der bekannteren Verwendungen von Organosiloxangelen sind Schutzschichten und Umhüllungen für elektrische und elektronische Komponenten, insbesondere Festphasenvorrichtungen, wie Schaltkreise und elektrische Verbindungen. Das Gel verhindert ein Eindringen von Atmosphärenfeuchtigkeit und anderen Materialien, die die Komponente korrodieren oder auf andere Art und Weise beschädigen könnten.
- Die hier genannten Erfinder haben gefünden, daß dann, wenn härtbare Zusammensetzungen, die ein Alkenyl-subsituiertes Poylorganosiloxan des in Brown et al., US-P-4,374,967 beschriebenen Typs, einen Photomitiator und eine relativ kleine Menge eines Mercaptosubstituierten Polyorganosiloxans als Härtungsmittel enthalten, ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden, die Zusammensetzungen in einer Minute oder weniger aushärten Weiterhin bleiben die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellten Gele sogar bei niedrigen Temperaturen weich und flexibel und sind zur Umhüllung von Hybrid- Schaltkreisen und anderen elektronischen Vorrichtungen geeignet. Beim Auftragen auf Metalloberflächen bewirken die bevorzugten Zusammensetzungen im Vergleich zu Zusammensetzungen des Standes der Technik, die über einen vergleichbaren Mechanismus härten, weniger Korrosion.
- Organosiloxanzusammensetzungen, die in Anwesenheit von ultravioletter Strahlung aushärten, enthalten ein Polymethylsiloxan mit einer bestimmten Kombination von mono-, di- und trifunktioneller Siloxaneinheiten, eine ausreichende Menge eines Mercaptoalkyl-substituierten Polyorganosiloxans, um die Zusammensetzung zu einem weichen, ausbesserbaren Gel auszuhärten und eine ausreichende Menge eines Photoinitiators, um die Härtung der Zusammensetzung in Anwesenheit von ultravioletter Strahlung zu starten.
- Die vorliegende Erfindung liefert eine Organosiloxangel-Zusammensetzung, die beim Aussetzen an ultraviolette Strahlung aushärtet, welche umfaßt:
- (A) ein unter Umgebungsbedingungen flüssiges Polyorganosiloxan, das im wesentlichen aus mindestens 80 Mol-% (CH&sub3;)&sub2;SiO-Einheiten, 2 bis 10 Mol-% CH3SiO1,5-Einheiten, 1 bis 6 Mol-% (CH3)3SiO0,5-Einheiten und 0,2 bis 4 Mol-% aus Einheiten besteht, die durch die Formel (CH3)aR1SiO(3-a)/2 dargestellt sind, wobei die Summe der (CH&sub3;)&sub2;SiO-Einheiten, CH3SiO1,5- Einheiten, (CH3)3SiO0,5-Einheiten und (CH3)aR1SiO(3-a)/2-Einheiten 100 Mol-% ergibt, wobei R¹ 3-Cyclohexenyl, Cyclohexenylethyl oder CH2=CH(CH2)x darstellt, a 1 oder 2 ist und x 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 darstellt, gegebenenfalls zusammen mit anderen verträglichen flüssigen Organosiloxanen, die durchschnittlich mindestens 2 an Silizium gebundene, ethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste pro Molekül aufweisen, wobei die Konzentration des (der) zusätzlichen Organosiloxans (Organosiloxane), bezogen auf die Gesamtkonzentration der in der härtbaren Zusammensetzung vorhandenen, ethylenisch ungesättigten Organosiloxane, bis zu 50 Gew.-% beträgt,
- (B) als Härtungsmittel für diese Zusammensetzung eine flüssige organische Verbindung, die durchschnittlich mindestens zwei Mercaptogruppen pro Molekül zusammen mit Kohlenstoff, Wasserstoff und gegebenenfalls Sauerstoff enthält oder ein flüssiges Mercaptoalkyl-substituiertes Poyldiorganosiloxan mit durchschnittlich mindestens zwei wiederkehrenden Einheiten pro Molekül, die der Formel
- entsprechen, wobei R einen Mercaptoalkylrest, R³ einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder Halogenkohlenwasserstoffrest darstellt und wobei das Härtungsmittel mit den anderen Inhaltsstoffen der Zusammensetzung verträglich ist, wobei die Verträglichkeit durch Mischen von 1 % des Kandidaten nut den anderen flüssigen Inhaltsstoffen der härtbaren Zusammensetzung und Vermischen der so erhaltenen Zusammensetzung bei Raumtemperatur oder unter Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 80 ºC bestimmt wird, wobei die so erhaltene Zusammensetzung optisch klar und ohne dispergiertes oder ausgefallenes Material ist, und
- (C) einen Photomitator in einer ausreichenden Menge, um das Härten der Zusammensetzung in Anwesenheit von ultravioletter Strahlung zu fördern, wobei das Molverhältnis der Mercaptogruppen zu Alkenylresten in der Zusammensetzung 0,5 oder weniger beträgt,
- (D) gegebenenfalls bis zu 1 Gew.-% eines Viskositäts-Stabilisators zur Inhibierung der Gelierung während der Lagerung,
- (E) gegebenenfalls ein organisches Peroxid mit einer Zersetzungstemperatur von 100º bis 250ºC.
- Die Alkenyl-substituierten Poylorganosiloxane, die in dieser Beschreibung auch als Inhaltsstoff A bezeichnet werden, sind bei Umgebungsbedingungen flüssig und enthalten mindestens 80 Mol-% di funktionelle Dimethylsiloxaneinheiten, (CH&sub3;)&sub2;SiO, 2 bis 10 Mol-% trifunktionelle Monomethylsiloxyeinheiten, CH3SiO3/2, 1 bis 6 Mol-% Trimethylsiloxyeinheiten, (CH3)3SiO1/2, und 0,2 bis 4 Mol-% Organoalkenylsiloxyeinheiten der Formel (CH3)aR1SiO(3-a)/2, wobei R¹ 3-Cyclohexenyl, Cyclohexenylethyl oder CH2=CH(CH2)x darstellt, a 1 oder 2 ist und x 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 darstellt.
- Die Anwesenheit trifunktioneller Monomethylsiloxyeinheiten wird als für die ausgezeichneten Eigenschaften der unter Verwendung der vorliegenden Alkenyl-substituierten hergestellten Polymere bei niedrigen Temperaturen angesehen. Ohne diese Einheiten würde das Polymer bei Temperaturen unter -40ºC in einer harten kristallinen Phase vorliegen.
- Eine Klasse von Poylorganosiloxanen, die mit einem Härtungsmittel mit mindestens 2 Mercaptogruppen pro Molekül und einem Photomitiator unter Bildung der härtbaren Zusammensetzungen kombiniert werden kann, ist in der US-P-4,374,967 beschrieben, das Paul Brown et al. am 22. Februar 1983 erteilt wurde.
- Eine bevorzugt Klasse von Alkenyl-substituierten Poylorganosiloxanen enthält bis zu 95 Mol-% Dimethylsiloxaneinheiten, 3 bis 6 Mol-% Monomethylsiloxyeinheiten, 1,5 bis 5 Mol-% Trimethylsiloxyeinheiten und 0,5 bis 1,5 Mol-% Dimethylvinylsiloxyeinheiten, wobei die Summe von Dimethylsiloxaneinheiten, Monomethylsiloxyeinheiten, Trimethylsiloxyeinheiten und Dimethylsiloxyeinheiten zu 100 addiert.
- Die als Inhaltsstoff A bezeichneten Alkenyl-substituierten Poylorganosiloxane können zusammen mit anderen verträglichen flüssigen Organosiloxanen mit durchschnittlich mindestens 2 an Silizium gebundenen, ethylenisch ungesättigten Kohlenwasserstoffresten pro Molekül eingesetzt werden. Die Konzentration des (der) zusätzlichen Organosiloxans (Organosiloxane) kann, bezogen auf die Gesamtkonzentration der in der härtbaren Zusammensetzung vorhandenen ethylenisch ungesattigten Organosiloxane, bis zu 50 Gew.-% betragen. Diorganosiloxane, bei denen der ethylenisch ungesättigte Rest Vinyl und die Siliziumatome an mindestens einen Methylrest gebunden sind, sind bevorzugt. Kohlenwasserstoffreste außer Methyl und Vinyl sind vorzugsweise Phenyl oder 3,3,3-Trifluorpropyl.
- Das Alkenyl-substituierte Poylorganosiloxan (Inhaltsstoff A) der vorliegenden Zusammensetzungen wird durch Umsetzen mit einem flüssigen Polyorganosiloxan-Härtungsmittel (Inhaltsstoff B) mit durchschnittlich mindestens 2, an Silizium gebundenen Mercaptoresten pro Molekül oder mit einer organischen Verbindung mit durchschnittlich mindestens 2 Mercaptogruppen (-SH) pro Molekül gehärtet.
- Die Siliziumatome, die das Mercapto-substituierte Poyldiorganosiloxan ausmachen, können in linearer oder verzweigter Konfiguration vorliegen. Ein Erfordernis dieses Inhaltsstoffes besteht darin, daß er mit den anderen Inhaltsstoffen der vorliegenden härtbaren Zusammensetzungen verträglich sein muß.
- Bevorzugte Ausführungsformen des Inhaltsstoffes B können durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden
- I R32R4SiO(R2R3SiO)y (R3R5SiO)z SiR4R32
- wobei R² einen Mercaptorest mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, R³ jeweils Methyl, Phenyl oder 3,3,3-Trifluorpropyl darstellt, R&sup4; R², R³ oder eine Hydroxygruppe darstellt, R&sup5; jeweils Methyl, Phenyl ist, y und z jeweils 0 oder größer sind, mit der Maßgabe, daß R&sup4; einen Mercaptoalkylrest darstellt, wenn y und z beide 0 sind.
- Die durch R³, R&sup4; und R&sup5; dargestellten Reste sind am meisten bevorzugt Methyl und der Inhaltsstoff B ist durch die folgende allgemeine Formel dargestellt
- II (CH3)3SiO{(CH3)2SiO}z (R2CH3SiO)ySi(CH3)3
- wobei R², y und z die gleiche Bedeutung wie in Formel I besitzen und y mindestens 2 ist. R² ist vorzugsweise 3-Mercaptopropyl oder Mercaptoisobutyl, bezogen auf die Verfügbarkeit der jeweiligen Zwischenverbindungen, die zur Herstellung des Inhaltsstoffes B eingesetzt werden, y 40 bis einschließlich 45 und z 3 bis etwa 10.
- Die zweite Klasse der Härtungsmittel sind organische Verbindungen, die durchschnittlich mindestens 2 Mercaptogruppen (-SH) pro Molekül enthalten. Zusätzlich zu diesen Gruppen enthalten die Verbindungen Kohlenstof{ Wasserstoff und gegebenenfalls Sauerstoff. Diese organischen Verbindungen enthalten vorzugsweise 2 bis 6 Mercaptogruppen pro Molekül. Die organische Verbindung kann beispielsweise ein Mercaptan, eine Mercaptocarbonsäure oder ein von einer Mecaptocarbonsäure abgeleiteter Ester und ein mono- oder Polyhydroxyalkyohol sein. Beispiele geeigneter organischer Verbindungen umfassen ohne darauf beschränkt zu sein 2,2'-Dimercaptodiethylether, Dipentaerythritolhexa(3-mercaptopropionat), Glycoldimercaptoacetat, Trimethylolpropantrithioglycolat und Trimethylolpropantrimercaptopropionat.
- Das Molverhältnis der Mercaptogruppen im Inhaltsstoff B zu Alkenylresten im Inhaltsstoff A ist für die physikalischen Eigenschaften der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellten, gehärteten Gele von Bedeutung. Dieses Verhältnis beträgt 0,5 oder weniger, um jegliche nachteilige Auswirkung auf die elektrischen Langzeit-Eigenschaften der Schaltkreise und andere elektronische Komponenten, die unter Verwendung der vorliegenden Komponenten beschichtet oder umhüllt sind, zu vermeiden.
- Der Photoinitiator (Inhaltsstoff C) kann jede Verbindung sein, die eine Reaktion zwischen den an Silizium gebundenen Alkenylresten des Inhaltsstoffes A und den Mercaptogruppen oder den an Silizium gebundenen Mercaptoalkylresten des Inhaltsstoffes B startet, wenn die erfindungsgemäße härtbare Zusammensetzung ultraviolettem Licht ausgesetzt wird. Der Photoinitiator muß mit den anderen Inhaltsstoffes der vorliegenden Zusammensetzungen verträglich sein. Die Verträglichkeit kann durch Mischen von 1 Gew.-% der jeweiligen Komponente mit den anderen flüssigen Inhaltsstoffen der härtbaren Zusammensetzung und Vermischen der so erhaltenen Zusammensetzung bei Raumtemperatur oder während Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 80ºC bestimmt werden. Die so erhaltene Zusammensetzung sollte optisch klar sein ohne dispergiertes oder ausgefallenes Material.
- Der Photomitiator darf weiterhin die Inhaltsstoffe der härtbaren Zusammensetzung ohne ultraviolettes Licht miteinander nicht zur Reaktion bringen.
- In den vorliegenden härtbaren Zusammensetzungen einsetzbare Photoinitiatoren umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Benzophenon, Acetonaphthon, Acetophenon, Benzoinmethylether, Benzomisobutylether, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-on, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 2,2-Diethoxyacetophenon, 3-Hydroxypropylphenylketon und 3-Hydroxypropyl-p-isopropylphenylketon. Bevorzugte Photoinitiatoren umfassen 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-on, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 2,2-Diethoxyacetophenon und 3-Hydroxypropylphenylketon.
- Andere Klassen zweckmäßiger Photomitiatoren beinhalten verträgliche Polysilane des von West in der US-P-4,260780 beschriebenen Typs, das am 7. April 1981 erteilt wurde, die aminierten Methylpolysilane, die von Baney et al. in der US-P-4,314,956 beschrieben sind, das am 9. Februar 1 982 erteilt wurde, die Methylpolysilane, die von Peterson et al. in der US-P- 4,276,424 beschrieben sind, das am 30. Juni 1981 erteilt wurde und die Polysilastyrole, die von West et al. in der US-P-4,324,901 beschrieben sind, das am 13. April 1982 erteilt wurde.
- Zusätzlich zu den Alkenyl-substituierten Poylorganosiloxanen, dem Härtungsmittel und dem Photomitiator können in den vorliegenden Zusammensetzungen gegebenenfalls Inhaltsstoffe, wie bis zu 1 Gew.-% herkömmliche Viskositäts-Stabilisatoren enthalten sein, um während der Lagerung ein Gelieren zu verhindern. Geeignete Stabilisatoren begrenzen den Anstieg der Viskosität während 24 Stunden bei 100ºC um einen Faktor von weniger als 2, d.h. eine Verdoppelung der Viskosität.
- Beispiele geeigneter Viskositäts-Stabilisatoren beinhalten Amine, wie 2-(Diisopropylamino)ethanol und Trioctylamin, und freie Radikalfänger, wie p-Methoxyphenol, Catechol, Hydroquinon und 2,6-Di-t-butyl-p-methylphenol.
- Um ein vollständiges Härten der vorliegenden Zusammensetzungen sicherzustellen, kann es wünschenswert sein, als einen Inhaltsstoff ein organisches Peroxid einzubringen, das sich bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis etwa 250ºC zersetzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Substrat, auf das die Zusammensetzung aufgebracht werden soll, geformt ist, so daß ein Teil der härtbaren Zusammensetzung von der ultravioletten Strahlung, an die das beschichtete Substrat zum Zwecke der Härtung der Gelzusammensetzung ausgesetzt wird, abgeschirmt ist,.
- Die härtbaren Gelzusammensetzungen können ein verstärkendes Füllmaterial oder einen anderen Typ an verstärkendem Mittel enthalten, um die physikalischen Eigenschaften des gehärteten Materials zu verbessern. Bei den Anwendungen, bei denen das gehärtete Gel transparent sein muß ist das verstärkende Mittel vorzugsweise ein fein verteiltes, hydrophobes Siliziumdoxid des in der US-P-4,344,800 beschriebenen Typs, das Michael A. Lutz am 7. August 1982 erteilt wurde. Das Patent offenbart Siliziumdioxid-Füllmaterialien, die zur Verwendung in den optisch klaren Gelzusammensetzungen dieser Erfindung geeignet sind.
- Die Inhaltsstoffe der vorliegenden Zusammensetzungen werden unter Bildung einer homogenen Mischung unter Verwendung jeder bekannten Technik, die die Lagerstabilität der Zusammensetzung in Abwesenheit von ultravioletter Strahlung nicht nachteilig beeinflußt, vermischt. Die Reihenfolge, in der die Inhaltsstoffe zugesetzt werden ist nicht kritisch, außer die Zusammensetzung zeigt in Abwesenheit von ultravioletter Strahlung Grenzwert-Lagerstabilität. Reagieren die Inhaltsstoffe leicht, dann ist es bevorzugt, daß Inhaltsstoff A zuerst zugegeben wird, gefolgt von dem Viskositäts-Stabilisator, und zuletzt das Mercapto-enthaltene Mittel und der Photoinitiator.
- Härtbare Zusammensetzungen, die einen Viskositäts-Stabilisator enthalten, können bei Umgebungsbedingungen gewöhnlich für mehr als 6 Monate gelagert werden.
- Die vorliegenden Zusammensetzungen härten schnell aus, und müssen dazu der Strahlung einer Mitteldrttck-Quecksilberdampf-Bogenlampe etwa 1 Sekunde oder weniger ausgesetzt werden. Die zur Härtung bevorzugter Zusammensetzungen erforderliche Enrgiemenge beträgt je nach den Inhaltsstoffen und der Schichtdicke der auf ein Substrat aufgebrachten härtbaren Zusammensetzung 0,1 bis etwa 3 J/cm².
- Die Intensität der zur Härtung der vorliegenden Zusammensetzungen verwendeten Strahlung kann unter Verwendung jeder verfügbaren Technik gemessen werden. Ein bevorzugtes Verfahren verwendet einen Lichtstrommesser, der einer Quecksilberdampf-Bogenlampe oder einer anderen UV-Strahlungsquelle unter den gleichen Bedingungen, wie beim Härten der beschichteten Substrate verwendet, ausgesetzt wird. Ein im Handel erhältlicher Lichtstrommesser ist der "Light Bug", der von International Light erhältlich ist.
- Die folgenden Beispiele sollen die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, beschreiben. Wenn nicht anders angegeben beziehen sich alle in den Beispielen angegebenen Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht und die Viskositäten wurden bei 25ºC gemessen.
- Eine härtbare erfindungsgemäße Zusammensetzung wurde durch Mischen der folgenden Inhaltsstoffe bis zur Homogenität hergestellt:
- 97,5 Teile eines Organosiloxancopolymers, das die folgenden, in Mol-% ausgedrückten Einheiten enthält: 94 % Dimethylsiloxaneinheiten, 1 % Dimethylvinylsiloxyeinheiten, 2 % Trimethylsiloxyeinheiten und 3 % Monomethylsiloxyeinheiten. Die Viskosität des Copolymers betrug 10&supmin;&sup5; m²/Sek bei 25ºC,
- 1,25 Teile eines mit Trimethylsiloxy abschließenden Diorganosiloxancopolymers, das durchschnittlich 43 Dimethylsiloxaneinheiten und 4 Methyl-3-mercaptopropylsiloxaneinheiten pro Molekül enthielt, und
- 1,25 Teile 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on als Photoinitiator.
- Die zur Bewertung der Zusammensetzung verwendete Testprobe war eine elektronische Vorrichtung, die einen Schaltkreis mit einem Aluminium-Blei-Rahmen enthielt, der auf einer kleinen Schaltplatte angebracht war, die auf allen Seiten von Wänden aus einem organischen Polymer umgeben war. Die Schaltplatte war mit einer Schicht der härtbaren Zusammensetzung in einer Dicke von etwa 0,6 cm bedeckt. Die Testprobe wurde dann zur Härtung der Zusammensetzung in einer Geschwindigkeit von 2 Fuß/min unter einer Quecksilberdampf-Bogenlampe durchgeleitet. Die bei der Probe ankommende Strahlungsmenge betrug 3 J/cm². Die Zusammensetzung härtete während dieser Aussetzung zu einem Gel.
- Die Testprobe, die das gehärtete Gel enthielt, wurde dann in eine Kammer überführt und 1000 Temperaturzyklen von -55º bis 125ºC ausgesetzt, um die Bindungen im Motorraum eines Kraftfahrzeuges zu simulieren. Es gab keine Anzeichen eines elektrischen Fehlers des elektrischen Schaltkreises nach dem Test.
- Die Testprobe wurde dann in eine Kammer überführt und für 100 Stunden 85ºC bei einer relativen Feuchtigkeit von 85 % ausgesetzt. Nach diesem Teil des Testverfahrens wurden keine elektrischen Fehler festgestellt.
- Schließlich wurde die Testprobe während 500 Stunden mit Salzwasser besprüht, wobei der ausgesetzte Bereich des Aluminium-Blei-Rahmens des Schaltkreises auf Anzeichen von Korrosion untersucht wurde. Kein Anzeichen einer Korrosion wurde festgestellt.
- Diese Beispiel beschreibt härtbare Zusammensetzungen, die Mercapto-substituierte Härtungsmittel enthalten, die im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen.
- Das Vinyl-enthaltende Polymer 1 (A1) war vom gleichen Typ, wie im vorhergehenden Beispiel 1 beschrieben und enthielt 0,4 Gew.-% Vinylreste. Eine der untersuchten Zusammensetzungen enthielt 7,5 Gewichtsteile Al und 2,5 Gewichtsteile eines zweiten Polyorganosiloxans (A2). A2 war ein flüssiges mit Dimethylvinylsiloxy abgeschlossenes Polyorganosiloxan mit 93 Mol-% Dimethyisiloxaneinheiten, 7 Mol-% Methyl-3,3,3-trifluorpropylsiloxaneinheiten und 0,6 Gew.-% Vinylreste.
- Eines der Härtungsmittel (B1) war ein mit Dimethylmercaptoisobutylsiloxy abgeschlossenes Polydimethylsiloxan mit durchschnittlich 5 Dimethylsiloxaneinheiten pro Molekül. Das zweite Härtungsmittel (B2) war ein mit Trimethylsiloxy abgeschlossenes statistisches Polymer mit durchschnittlich 90 Dimethylsiloxaneinheiten und 8 Methylmercaptoisobutylsiloxaneinheiten pro Molekül. Das Härtungsmittel B1 wurde zusammen mit Polymer A1 in einer Konzentration, bezogen auf das Vinyl-enthaltende Polymer, von 5 (C), 4,3 (C) und 2,8 (1) Gew.-% eingesetzt, was einem Molverhältnis von Mercapto zu Vinylgruppen von 1,0 (C), 0,75 (C) bzw. 0,5 (I) entsprach, wobei (C) ein Vergleichsbeispiel und (1) ein erfindungsgemäßes Beispiel bezeichnet.
- Die härtbaren Zusammensetzungen enthielten 2,2-Diethoxyacetophenon (Inhaltsstoff C) als Photoinitiator in einer in der folgenden Tabelle angegebenen Menge.
- Jede der härtbaren Zusammensetzungen wurde als eine 0,008 Inch (0,2 mm) dicke Schicht auf eine Aluminiumlage aufgebracht und dann auf ein Förderband überführt, das unter zwei, in einem Ashdee Lab Reactor Modell UV 24h untergebrachten Mitteldruck-Quecksilberdampf-Bogenlampen geführt wurde. Die Geschwindigkeit des Förderbandes betrug 90 Fuß (27,4 m) / min, was einer Aussetz-Zeit von 1 Sekunde entsprach. Die Strahlenmenge, die die beschichtete Lage erreichte, betrug 38 mJ/cm², was mittels eines von der Optical Associates gelieferten Leistungsmeßgerätes Modell 205 UV, das mit einer 365 nm Lampe ausgerüstet war, gemessen wurde. Der Abstand der Lampen von der beschichteten Lage betrug etwa 10 cm. Alle Zusammensetzungen härteten unter diesen Bedingungen zu einem weichen, flexiblen und transparenten Gel.
- Die Typen und Mengen der in den härtbaren Zusammensetzungen vorhandenen Inhaltsstoffe sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
- Eine Analyse mittels Diferentialrastercalorimetrie zeigt für alle gehärteten Gele einen Glasübergangspunkt von -123ºC, was diese zur Verwendung in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen ideal geeignet macht.
- Die Eindn.ngwerte für die unter Verwendung der Proben 1 und 2 hergestellten Proben betrugen 45 bzw. 100 µm/g. Diese Werte wurden unter Verwendung eines Dupont Instruments Thermomechanical Analysators Modell 943 gemessen, der mit einer Sonde mit einem Durchmesser von 0,6 cm (1/4 Inch) ausgestattet war.
Claims (4)
1. Organosiloxangelzusammensetzung, die beim Aussetzen an ultravioletter Strahlung härtet,
welche umfaßt,
(A) ein unter Umgebungsbedingungen flüssiges Polyorganosiloxan, das im wesentlichen aus
mindestens 80 Mol-% (CH&sub3;)&sub2;SiO-Einheiten, 2 bis 10 Mol-% CH3SiO1,5-Einheiten, 1 bis 6
Mol-% (CH&sub3;)3SiO0,5-Einheiten und 0,2 bis 4 Mol-% aus Einheiten besteht, die durch die Formel
(CH3)aR1SiO(3-a)/2 dargestellt sind, wobei die Summe der (CH&sub3;)&sub2;SiO-Einheiten, CH3SiO1,5-
Einheiten, (CH3)3SiO0,5-Einheiten und (CH&sub3;)aR¹SiO(3-a)/2-Einheiten 100 Mol-% ergibt, wobei R¹
3-Cyclohexenyl, Cyclohexenylethyl oder CH&sub2;=CH(CH2)x darstellt, a 1 oder 2 ist und x 0 oder
eine ganze Zahl von 1 bis einschließlich 6 darstellt, gegebenenfalls zusammen mit anderen
verträglichen flüssigen Organosiloxanen, die durchschnittlich mindestens 2 an Silizium gebundene,
ethylenisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste pro Molekül aufweisen, wobei die
Konzentration des (der) zusätzlichen Organosiloxans (Organosiloxane), bezogen auf die
Gesamtkonzentration der in der härtbaren Zusammensetzung vorhandenen, ethylenisch ungesättigten
Organosiloxane, bis zu 50 Gew.-% beträgt,
(B) als Härtungsmittel für diese Zusammensetzung eine flüssige organische Verbindung, die
durchschnittlich mindestens zwei Mercaptogruppen pro Molekül zusammen mit Kohlenstoff,
Wasserstoff und gegebenenfalls Sauerstoff enthält oder ein flüssiges Mercaptoalkyl-substituiertes
Poyldiorganosiloxan mit durchschnittlich mindestens zwei wiederkehrenden Einheiten pro
Molekül, die der Formel
entsprechen, wobei R² einen Mercaptoalkylrest, R³ einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest oder
Halogenkohlenwasserstoffrest darstellt und wobei das Härtungsmittel mit den anderen
Inhaltsstoffen der Zusammensetzung verträglich ist, wobei die Verträglichkeit durch Mischen von 1 %
des Kandidaten mit den anderen flüssigen Inhaltsstoffen der härtbaren Zusammensetzung und
Vermischen der so erhaltenen Zusammensetzung bei Raumtemperatur oder unter Erhitzen auf
eine Temperatur von etwa 80 ºC bestimmt wird, wobei die so erhaltene Zusammensetzung
optisch klar und ohne dispergiertes oder ausgefallenes Material ist, und
(C) einen Photomitator in einer ausreichenden Menge, um das Härten der Zusammensetzung
in Anwesenheit von ultravioletter Strahlung zu fördern, wobei das Molverhältnis der
Mercaptogruppen zu Alkenylresten in der Zusammensetzung 0,5 oder weniger beträgt,
(D) gegebenenfalls bis zu 1 Gew.-% eines Viskosität-Stabilisators zur Inhibierung der
Gelierung während der Lagerung,
(E) gegebenenfalls ein organisches Peroxid mit einer Zersetzungstemperatur von 100º bis
250ºC.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung einen
Viskositäts-Stabilisator enthält, um ein Härten der Zusammensetzung während der Lagerung zu verhindern.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Zusammensetzung ein organisches Peroxid
enthält.
4. Verfahren zum Schützen einer elektronischen Vorrichtung gegen die schädlichen
Auswirkungen von in der Umgebung der Vorrichtung vorhandenen Materialien, welches Beschichten
oder Verkapseln der Vorrichtung mit einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 und anschließend
Aussetzen der Vorrichtung an ultraviolette Strahlung flir eine ausreichende Zeitspanne umfaßt,
um die Zusammensetzung zu härten.
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