专利名称：从可光交联的聚硅氧烷混合物制造聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体的方法
技术领域：
本发明涉及从可光交联的聚硅氧烷混合物制造聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体 的方法。
背景技术：
在电学工业和电子工业的许多应用中，期望操作尽可能低粘度的聚硅氧烷弹性 体。这通常是如下的情况，若元件的非常窄的几何区域应当用浇铸组合物填充，则待涂覆或 待浇注的表面必须尽可能迅速地润湿，或者应当以非常薄的层施加材料。后者特别是出于 成本原因可以是所期望的。可商购的低粘度的不含溶剂的涂料达到最高为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 [关于Dow Corning保护漆的信息]，1999-2005”)。通过使用烷基硅 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。但是这无法实现，因为该 混合物的机械性能不再满足使用要求。然而将粘度为IOmPa · s或更低的漆(基于氨基甲酸酯或环氧化物)用于印制电 路板涂料的应用。以传统的聚硅氧烷混合物仅通过使用有机溶剂能够达到如此低的粘度，但是这出 于工作场地安全性及环境保护的原因是不合适的。
发明内容
本发明的目的在于，改进现有技术，尤其是尽可能迅速地制造聚硅氧烷涂层和聚 硅氧烷成型体。本发明涉及用于制造聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体的方法，其中1)施加包含 如下成分的光可交联的聚硅氧烷混合物平均通式(1)的聚有机硅氧烷(A)R1xR2ySiOi4^72(1)，其中，R1代表任选被卤素或氰基取代的、任选经由二价有机基团键结在硅上的、含有脂 族碳碳多重键的C1-Cltl单价烃基，R2代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1-Cltl 单价烃基，χ代表使得每个分子中存在至少2个基团R1的非负数，y代表使得(x+y)平均在1. 8至2. 5的范围内的非负数，及(B)每个分子含有至少2个SiH官能团的有机硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的环戊二烯基合钼络合物催化剂，并在施加之前或之后加热到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。本发明利用聚硅氧烷聚合物的粘度的温度相关性。若加热聚硅氧烷聚合物或其混 合物，则粘度下降；因此在从25°C加热至100°C时，PDMS油的粘度由IOOmPa · s的粘度下降 至30mPa· S。若相应地提高混合物的温度，则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联的非UV交联的聚硅氧烷的情况下该原理不适用，因为这些材料 在更高温度下迅速交联，从而不再可以进行加工。通过使用同时在无光的情况下不会发生热交联的UV可交联的聚硅氧烷，可以通 过输入热量使在室温下具有比较高的起始粘度(并因此具有提高的更佳的机械性能)的聚 硅氧烷混合物的粘度明显下降，并由此改善其可加工性，而不会同时使其硬化。将聚硅氧烷 施加在操作人员所期望的位置后立即通过光照发生硬化。实现该效果的前提是使用钼催化剂，该钼催化剂即使在更高的温度下也不会使氢 化硅烷化过程活化，而是仅通过用UV光照射进行活化。聚硅氧烷混合物例如可以加热至150°C的温度若干小时，而不会发生硬化。在加工 时有利的是，不仅加热聚硅氧烷混合物，而且还相应地预加热元件。所成型的聚硅氧烷混合物优选用光照射至少1秒，更优选至少5秒，且优选最多 500秒，更优选最多100秒。通过氢化硅烷化反应的开始，聚硅氧烷混合物开始交联_所述聚硅氧烷混合物凝 胶化。聚硅氧烷混合物的粘度[D = 0. 5/250C ]优选为100至2000000mPa · s，更优选为 1000 至 20000mPa · s，特别优选最大为 IOOOOOmPa · S。通过200至500nm的光可交联的聚硅氧烷混合物包含对应于平均通式(1)的聚有 机硅氧烷(A)R1xR2ySiOi4^72(1)，其中，R1代表任选被卤素或氰基取代的、任选经由有机二价基团键结在硅上的、含有脂 族碳碳多重键的C1-Cltl单价烃基，R2代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1-Cltl 单价烃基，χ代表使得每个分子中存在至少2个基团R1的非负数，及y代表使得(x+y)平均在1. 8至2. 5的范围内的非负数。烯基R1可以与SiH官能的交联剂发生加成反应。通常使用具有2至6个碳原子的 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、 环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基，优选为乙烯基和烯丙基。烯基R1可以经由有机二价基团键结至聚合物链的硅，所述有机二价基团例如由诸 如通式(2)的氧化烯单元组成-(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)的氧化烯单元从左边键结至硅原子。基团R1可以在聚合物链的各个位置键结，尤其是键结在末端硅原子上。未经取代的基团R2的实例是烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、 叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基 及异辛基，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-乙烯基环己基及3-降冰片烯基；环烷基，如环戊基、环己基、4-乙基环 己基、环庚基、降冰片基及甲基环己基；芳基，如苯基、联苯基、萘基；烷芳基，如邻_、间-及 对-甲苯基及乙苯基；芳烷基，如苯甲基、α-及β-苯乙基。作为基团R2的经取代的烃基的实例是卤代烃，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优选具有1至6个碳原子。特别优选为甲基和苯基。组分(A)还可以是不同的包含烯基的聚有机硅氧烷的混合物，其例如在烯基含 量、烯基的种类或者在结构方面不同。包含烯基的聚有机硅氧烷(A)的结构可以是直链、环形或分支的。导致分支的聚 有机硅氧烷的三官能和/或四官能的单元的含量通常非常低，优选最高为20摩尔％，更优 选最高为0. 1摩尔％。特别优选使用包含乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子对应于通式(3)(ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO) p (Me2SiO) q (3)，其中，非负整数ρ和q满足以下关系式ρ彡0，50 < (p+q) < 20000，优选200 < (p+q) < 1000 且 0 < (p+1) / (p+q) < 0. 2。聚有机硅氧烷㈧在25 °C下的粘度优选为0. 5至lOOOOOPa · s，更优选为1至 2000Pa · S。每个分子含有至少2个SiH官能团的有机硅化合物(B)优选具有通式(4)的组成HhR3_hSi O(SiR2O)0 (S iR2_xHx0)pSiR3_hHh (4)，其中，R代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1-C18 单价烃基，h 为 0、1 或 2，ο为0或1至1000的整数，ρ为1至1000的整数，及χ为 1 或2。R的实例是针对R2给出的基团。R优选具有1至6个碳原子。特别优选为甲基和苯基。优选使用每个分子含有3个或更多个SiH键的有机硅化合物(B)。在使用每个分 子仅具有2个SiH键的有机硅化合物(B)时，推荐使用每个分子具有至少3个烯基的聚有 机硅氧烷㈧。仅涉及直接键结在硅原子上的氢原子，有机硅化合物(B)的氢含量优选为0. 002至1.7重量％的氢，更优选为0. 1至1.7重量％的氢。有机硅化合物(B)每个分子优选包含至少3个且最多600个硅原子。优选使用每 个分子包含4至200个硅原子的有机硅化合物(B)。有机硅化合物⑶的结构可以是直链、分支、环形或网络状的。有机硅化合物(B)更优选为通式(5)的直链聚有机硅氧烷(HR42SiOl72) c (R43SiOl72) d (HR4SiO272) e (R42SiO272) f (5)，其中，R4具有R的定义，及非负整数c、d、e 和 f 满足以下关系式(c+d) = 2，(c+e) > 2，5 < (e+f) < 200 且 1 < e/(e+f) < 0. 1。SiH官能的有机硅化合物(B)在可交联的聚硅氧烷组合物中的含量优选使得SiH 基与烯基的摩尔比为0. 5至5，更优选为1. 0至3. 0。环戊二烯基合钼络合物，优选为具有通式(6)者，适合作为催化剂(C)
权利要求
用于制造聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体的方法，其中1)施加包含如下成分的光可交联的聚硅氧烷混合物平均通式(1)的聚有机硅氧烷(A)R1xR2ySiO(4 x y)/2(1)，其中，R1代表任选被卤素或氰基取代的、任选经由二价有机基团键结在硅上的、含有脂族碳碳多重键的C1 C10单价烃基，R2代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1 C10单价烃基，x代表使得每个分子中存在至少2个基团R1的非负数，y代表使得(x+y)平均在1.8至2.5的范围内的非负数，及(B)每个分子含有至少2个SiH官能团的有机硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的环戊二烯基合铂络合物催化剂，并在施加之前或之后加热到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.根据权利要求1的方法，其中，所述每个分子含有至少2个SiH官能团的有机硅化合 物(B)具有通式(4)的组成HhR3_hSiO (SiR2O)。(SiR2_xHx0) PSiR3_hHh (4)， 其中，R代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1-C18单价 烃基，h为0、1或2， ο为0或1至1000的整数， ρ为1至1000的整数，及 χ为1或2。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述平均通式(1)的聚有机硅氧烷(A)是包含乙 烯基的聚二甲基硅氧烷，其分子对应于通式(3)(ViMe2SiOl72) 2 (ViMeSiO) p (Me2SiO) q (3)，其中，非负整数P和q满足以下关系式p彡0，50< (p+q) < 20000。
4.根据权利要求1至3之一的方法，其中，使用通式(6)的环戊二烯基合钼络合物作为 催化剂
5.根据权利要求1至3之一的方法，其中，使用甲基环戊二烯基三甲基合钼络合物作为 催化剂。
6.通过权利要求1至5之一的方法获得的聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体。
全文摘要
用于制造聚硅氧烷涂层和聚硅氧烷成型体的方法，其中1)施加包含如下成分的光可交联的聚硅氧烷混合物平均通式(1)R1xR2ySiO(4-x-y)/2的聚有机硅氧烷(A)其中R1代表任选被卤素或氰基取代的、任选经由有机二价基团键结在硅上的、含有脂族碳碳多重键的C1-C10单价烃基，R2代表任选被卤素或氰基取代的、经由SiC键结的、不含脂族碳碳多重键的C1-C10单价烃基，x代表使得每个分子中存在至少2个基团R1的非负数，y代表使得(x+y)平均在1.8至2.5的范围内的非负数，及(B)每个分子含有至少2个SiH官能团的有机硅化合物，及(C)可由200至500nm的光活化的环戊二烯基合铂络合物催化剂；并在施加之前或之后加热到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。
文档编号C08L83/07GK101942271SQ201010224848
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月5日 优先权日2009年7月6日
发明者K·安格迈尔, P·米勒 申请人:瓦克化学股份公司