專利名稱：從可光交聯(lián)的聚硅氧烷混合物制造聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從可光交聯(lián)的聚硅氧烷混合物制造聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體 的方法。
背景技術：
在電學工業(yè)和電子工業(yè)的許多應用中，期望操作盡可能低粘度的聚硅氧烷彈性 體。這通常是如下的情況，若元件的非常窄的幾何區(qū)域應當用澆鑄組合物填充，則待涂覆或 待澆注的表面必須盡可能迅速地潤濕，或者應當以非常薄的層施加材料。后者特別是出于 成本原因可以是所期望的。可商購的低粘度的不含溶劑的涂料達到最高為IOOmPa · s的低的加工粘度(Dow Corning HC-2000 130mPa · s ；Dow Corning 3-1965IlOmPa · s ；"Information iiber Dow Corning Schutzlacke [關于Dow Corning保護漆的信息]，1999-2005”)。通過使用烷基硅 氧烷和烯基硅氧烷低聚物可以制造具有甚至更低粘度的混合物。但是這無法實現(xiàn)，因為該 混合物的機械性能不再滿足使用要求。然而將粘度為IOmPa · s或更低的漆(基于氨基甲酸酯或環(huán)氧化物)用于印制電 路板涂料的應用。以傳統(tǒng)的聚硅氧烷混合物僅通過使用有機溶劑能夠達到如此低的粘度，但是這出 于工作場地安全性及環(huán)境保護的原因是不合適的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，改進現(xiàn)有技術，尤其是盡可能迅速地制造聚硅氧烷涂層和聚 硅氧烷成型體。本發(fā)明涉及用于制造聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體的方法，其中1)施加包含 如下成分的光可交聯(lián)的聚硅氧烷混合物平均通式(1)的聚有機硅氧烷(A)R1xR2ySiOi4^72(1)，其中，R1代表任選被鹵素或氰基取代的、任選經由二價有機基團鍵結在硅上的、含有脂 族碳碳多重鍵的C1-Cltl單價烴基，R2代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1-Cltl 單價烴基，χ代表使得每個分子中存在至少2個基團R1的非負數(shù)，y代表使得(x+y)平均在1. 8至2. 5的范圍內的非負數(shù)，及(B)每個分子含有至少2個SiH官能團的有機硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的環(huán)戊二烯基合鉬絡合物催化劑，并在施加之前或之后加熱到40°C至250°C，然后2)用200至500nm的光照射所施加的聚硅氧烷混合物。本發(fā)明利用聚硅氧烷聚合物的粘度的溫度相關性。若加熱聚硅氧烷聚合物或其混 合物，則粘度下降；因此在從25°C加熱至100°C時，PDMS油的粘度由IOOmPa · s的粘度下降 至30mPa· S。若相應地提高混合物的溫度，則也可以加工具有降低的粘度的聚硅氧烷混合 物。但是在已知的加成交聯(lián)的非UV交聯(lián)的聚硅氧烷的情況下該原理不適用，因為這些材料 在更高溫度下迅速交聯(lián)，從而不再可以進行加工。通過使用同時在無光的情況下不會發(fā)生熱交聯(lián)的UV可交聯(lián)的聚硅氧烷，可以通 過輸入熱量使在室溫下具有比較高的起始粘度(并因此具有提高的更佳的機械性能)的聚 硅氧烷混合物的粘度明顯下降，并由此改善其可加工性，而不會同時使其硬化。將聚硅氧烷 施加在操作人員所期望的位置后立即通過光照發(fā)生硬化。實現(xiàn)該效果的前提是使用鉬催化劑，該鉬催化劑即使在更高的溫度下也不會使氫 化硅烷化過程活化，而是僅通過用UV光照射進行活化。聚硅氧烷混合物例如可以加熱至150°C的溫度若干小時，而不會發(fā)生硬化。在加工 時有利的是，不僅加熱聚硅氧烷混合物，而且還相應地預加熱元件。所成型的聚硅氧烷混合物優(yōu)選用光照射至少1秒，更優(yōu)選至少5秒，且優(yōu)選最多 500秒，更優(yōu)選最多100秒。通過氫化硅烷化反應的開始，聚硅氧烷混合物開始交聯(lián)_所述聚硅氧烷混合物凝 膠化。聚硅氧烷混合物的粘度[D = 0. 5/250C ]優(yōu)選為100至2000000mPa · s，更優(yōu)選為 1000 至 20000mPa · s，特別優(yōu)選最大為 IOOOOOmPa · S。通過200至500nm的光可交聯(lián)的聚硅氧烷混合物包含對應于平均通式(1)的聚有 機硅氧烷(A)R1xR2ySiOi4^72(1)，其中，R1代表任選被鹵素或氰基取代的、任選經由有機二價基團鍵結在硅上的、含有脂 族碳碳多重鍵的C1-Cltl單價烴基，R2代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1-Cltl 單價烴基，χ代表使得每個分子中存在至少2個基團R1的非負數(shù)，及y代表使得(x+y)平均在1. 8至2. 5的范圍內的非負數(shù)。烯基R1可以與SiH官能的交聯(lián)劑發(fā)生加成反應。通常使用具有2至6個碳原子的 烯基，如乙烯基、丙烯基、甲代烯丙基、1-丙烯基、5-己烯基、乙炔基、丁二烯基、己二烯基、 環(huán)戊烯基、環(huán)戊二烯基、環(huán)己烯基，優(yōu)選為乙烯基和烯丙基。烯基R1可以經由有機二價基團鍵結至聚合物鏈的硅，所述有機二價基團例如由諸 如通式(2)的氧化烯單元組成-(O)m [(CH2)nOJ0-(2)，其中，m代表0或1的值，尤其是0，
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η代表1至4的值，尤其是1或2，及ο代表1至20的值，尤其是1至5。通式(2)的氧化烯單元從左邊鍵結至硅原子?；鶊FR1可以在聚合物鏈的各個位置鍵結，尤其是鍵結在末端硅原子上。未經取代的基團R2的實例是烷基，如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、 叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基 及異辛基，如2，2，4_三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；烯基，如乙烯基、烯丙 基、正-5-己烯基、4-乙烯基環(huán)己基及3-降冰片烯基；環(huán)烷基，如環(huán)戊基、環(huán)己基、4-乙基環(huán) 己基、環(huán)庚基、降冰片基及甲基環(huán)己基；芳基，如苯基、聯(lián)苯基、萘基；烷芳基，如鄰_、間-及 對-甲苯基及乙苯基；芳烷基，如苯甲基、α-及β-苯乙基。作為基團R2的經取代的烴基的實例是鹵代烴，如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3， 3，3-三氟丙基及5，5，5，4，4，3，3-六氟戊基以及氯苯基、二氯苯基及三氟甲苯基。R2優(yōu)選具有1至6個碳原子。特別優(yōu)選為甲基和苯基。組分(A)還可以是不同的包含烯基的聚有機硅氧烷的混合物，其例如在烯基含 量、烯基的種類或者在結構方面不同。包含烯基的聚有機硅氧烷(A)的結構可以是直鏈、環(huán)形或分支的。導致分支的聚 有機硅氧烷的三官能和/或四官能的單元的含量通常非常低，優(yōu)選最高為20摩爾％，更優(yōu) 選最高為0. 1摩爾％。特別優(yōu)選使用包含乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子對應于通式(3)(ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO) p (Me2SiO) q (3)，其中，非負整數(shù)ρ和q滿足以下關系式ρ彡0，50 < (p+q) < 20000，優(yōu)選200 < (p+q) < 1000 且 0 < (p+1) / (p+q) < 0. 2。聚有機硅氧烷㈧在25 °C下的粘度優(yōu)選為0. 5至lOOOOOPa · s，更優(yōu)選為1至 2000Pa · S。每個分子含有至少2個SiH官能團的有機硅化合物(B)優(yōu)選具有通式(4)的組成HhR3_hSi O(SiR2O)0 (S iR2_xHx0)pSiR3_hHh (4)，其中，R代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1-C18 單價烴基，h 為 0、1 或 2，ο為0或1至1000的整數(shù)，ρ為1至1000的整數(shù)，及χ為 1 或2。R的實例是針對R2給出的基團。R優(yōu)選具有1至6個碳原子。特別優(yōu)選為甲基和苯基。優(yōu)選使用每個分子含有3個或更多個SiH鍵的有機硅化合物(B)。在使用每個分 子僅具有2個SiH鍵的有機硅化合物(B)時，推薦使用每個分子具有至少3個烯基的聚有 機硅氧烷㈧。僅涉及直接鍵結在硅原子上的氫原子，有機硅化合物(B)的氫含量優(yōu)選為0. 002至1.7重量％的氫，更優(yōu)選為0. 1至1.7重量％的氫。有機硅化合物(B)每個分子優(yōu)選包含至少3個且最多600個硅原子。優(yōu)選使用每 個分子包含4至200個硅原子的有機硅化合物(B)。有機硅化合物⑶的結構可以是直鏈、分支、環(huán)形或網絡狀的。有機硅化合物(B)更優(yōu)選為通式(5)的直鏈聚有機硅氧烷(HR42SiOl72) c (R43SiOl72) d (HR4SiO272) e (R42SiO272) f (5)，其中，R4具有R的定義，及非負整數(shù)c、d、e 和 f 滿足以下關系式(c+d) = 2，(c+e) > 2，5 < (e+f) < 200 且 1 < e/(e+f) < 0. 1。SiH官能的有機硅化合物(B)在可交聯(lián)的聚硅氧烷組合物中的含量優(yōu)選使得SiH 基與烯基的摩爾比為0. 5至5，更優(yōu)選為1. 0至3. 0。環(huán)戊二烯基合鉬絡合物，優(yōu)選為具有通式(6)者，適合作為催化劑(C)
權利要求
用于制造聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體的方法，其中1)施加包含如下成分的光可交聯(lián)的聚硅氧烷混合物平均通式(1)的聚有機硅氧烷(A)R1xR2ySiO(4 x y)/2(1)，其中，R1代表任選被鹵素或氰基取代的、任選經由二價有機基團鍵結在硅上的、含有脂族碳碳多重鍵的C1 C10單價烴基，R2代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1 C10單價烴基，x代表使得每個分子中存在至少2個基團R1的非負數(shù)，y代表使得(x+y)平均在1.8至2.5的范圍內的非負數(shù)，及(B)每個分子含有至少2個SiH官能團的有機硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的環(huán)戊二烯基合鉑絡合物催化劑，并在施加之前或之后加熱到40℃至250℃，然后2)用200至500nm的光照射所施加的聚硅氧烷混合物。
2.根據權利要求1的方法，其中，所述每個分子含有至少2個SiH官能團的有機硅化合 物(B)具有通式(4)的組成HhR3_hSiO (SiR2O)。(SiR2_xHx0) PSiR3_hHh (4)， 其中，R代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1-C18單價 烴基，h為0、1或2， ο為0或1至1000的整數(shù)， ρ為1至1000的整數(shù)，及 χ為1或2。
3.根據權利要求1或2的方法，其中，所述平均通式(1)的聚有機硅氧烷(A)是包含乙 烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子對應于通式(3)(ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO) p (Me2SiO) q (3)，其中，非負整數(shù)P和q滿足以下關系式p彡0，50< (p+q) < 20000。
4.根據權利要求1至3之一的方法，其中，使用通式(6)的環(huán)戊二烯基合鉬絡合物作為 催化劑
5.根據權利要求1至3之一的方法，其中，使用甲基環(huán)戊二烯基三甲基合鉬絡合物作為 催化劑。
6.通過權利要求1至5之一的方法獲得的聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體。
全文摘要
用于制造聚硅氧烷涂層和聚硅氧烷成型體的方法，其中1)施加包含如下成分的光可交聯(lián)的聚硅氧烷混合物平均通式(1)R1xR2ySiO(4-x-y)/2的聚有機硅氧烷(A)其中R1代表任選被鹵素或氰基取代的、任選經由有機二價基團鍵結在硅上的、含有脂族碳碳多重鍵的C1-C10單價烴基，R2代表任選被鹵素或氰基取代的、經由SiC鍵結的、不含脂族碳碳多重鍵的C1-C10單價烴基，x代表使得每個分子中存在至少2個基團R1的非負數(shù)，y代表使得(x+y)平均在1.8至2.5的范圍內的非負數(shù)，及(B)每個分子含有至少2個SiH官能團的有機硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的環(huán)戊二烯基合鉑絡合物催化劑；并在施加之前或之后加熱到40℃至250℃；2)然后用200至500nm的光照射所施加的聚硅氧烷混合物。
文檔編號C08L83/07GK101942271SQ201010224848
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權日2009年7月6日
發(fā)明者K·安格邁爾, P·米勒 申請人:瓦克化學股份公司