DE1291121B

DE1291121B - Herstellung von mit Platinkatalysatoren haertenden Einbettungsmassen

Info

Publication number: DE1291121B
Application number: DE1965D0048823
Authority: DE
Inventors: Speier John L
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1964-12-04
Filing date: 1965-12-03
Publication date: 1969-03-20
Also published as: CH504497A; CH496756A; NL6515656A; GB1093904A; NL6515655A; AT270208B; DE1291122B; GB1104117A; AT266444B

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Gemischen aus (a) flüssigen Polysiloxanen, bestehend aus 10 Molteilen RHSiO-Einheiten (1) und 0 bis 300 Molteilen RDSiO-Einheiten (2) neben geringen Mengen kettenverzweigender RSiO3/z-Einheiten und endblockierenderR3SiOI/ » Einheiten, worin R einwertige Kohlenwasserstoffreste, die frei von aliphatischen Mehrfachbindungen sind, bedeutet und wobei je Molekül durchschnittlich mindestens 10 Einheiten (1) vorhanden sind, (b) 7 bis 10,9 Molteilen eines flüssigen α;-Olefinkohlenwasserstoffs und (c) 0,02 bis 1 Molteil eines flüssigen α,#-Dioleifinkohlenwasserstoffs, wobei die gesamten Molteile der vorhandenen endständigen Olefingruppen der Kohlenwasserstoffbestandteile innerhalb von 10 Molprozent der Molteile der vorhandenen RHSiO-Einheiten liegen, zur Herstellung von mit Platinkatalysatoren härtenden Einbettungsmassen.
Diese unter erfindungsgemäßer Verwendung hergestellten Einbettungsmassen sind zum Einbetten elektronischer Geräteteile und ganz allgemein zur Anwendung als Abdichtungsmittel geeignet. Trotz geringerem Si-Gehalt haben sie die gleichen guten Eigenschaften wie die bekannten, nur aus Organopolysiloxanen bestehenden Einbettungsmassen und sind zudem erheblich preisgünstiger.
Beispiele für einwertige Kohlenwasserstoffreste R sind Methyl-, Athyl-, Isobutyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Cyclohexyl-, Phenyl-, Biphenyl-, Benzyl-, 2-Phenylpropyl-oder Toluylreste. Methylreste sind als Reste R bevorzugt.
Der Polysiloxanbestandteil (a) ist als Verbindung der Formel handelsüblich. Die cyclische Verbindung der Formel [CH3SiHO]. z ist ebenfalls bekannt und zur Herstellung von Bestandteil (a) geeignet. Analoge Verbindungen von diesen und ähnlichen, worin R andere als Methylreste bedeutet, können nach auf dem Organopolysiloxangebiet üblichen Verfahren hergestellt werden.
Mischpolymerisate aus RHSiO- und R2SiO-Einheiten können durch Aquilibrieren von Homopolymerisaten der beiden Einheiten in Gegenwart eines Säurekatalysators nach üblichen Verfahren gewonnen werden.
Der Bestandteil (a) kann auch geringe Mengen an anderen Einheiten enthalten. Hierunter fallen kettenverzweigende Einheiten, wie RSiOs/, und endblockierende Einheiten der Formel R3SiOiI2, wie und (CH3)3SiO112 Ferner können in den hergestellten Einbettungsmassen jedoch auch andere Bestandteile, wie Weichmacher, Farbstoffe, Olefine, deren Doppelbindungen nicht endständig sind, überschüssige α-Olefine, Füllstoffe und Organopolysiloxane ohne SiH-Bindungen, enthalten sein. Selbstverständlich nur in solchen Mengen, daß die Wirksamkeit der Einbettungsmassen hierdurch nicht beeinträchtigt wird.
Unter »endständigen Olefingruppen« sind beliebige durch Doppelbindung miteinander verknüpfte Kohlenstoffatome zu verstehen mit 2 Wasserstoffatomen am endständigen Kohlenstoffatom. Am bekanntesten ist der Vinylrest, aber dieser kann auch der Formel entsprechen, wie in α-methylstyrol oder anderen substituierten Vinylresten.
Als Bestandteil (b) können beliebige el-Olefine verwendet werden. Beispiele hierfür sind Hexen-l, Decen-l, 2-Athylhexen-l, Styrol, Octadecen-l oder a-Methylstyrol.
Als Bestandteil (c) können beliebige <i,«>-Dioleflne eingesetzt werden, z. B. Octaiden-1,7, 2-Äthylhexadien-1,5, Decadien- 1,9, Octadecadien- 1,17 oder Divinylbenzol. Gemische von l-Olefinen und Diolefinen sind ebenfalls brauchbar, solange das Gemisch flüssig ist und die angegebenen Molteile an a-Olefin und l,...-Diolefin enthält.
Platin wird in beliebiger, feinteiliger Form verwendet, bevorzugt jedoch als Chlorplatinsäure.
Das Platin dient als Härtungskatalysator für die Einbettungsmassen. Andere geeignete Platinformen sind Platinpulver, Platin auf Tierkohle oder Aluminiumoxyd oder Platinkomplexe mit Olefinen.
Dblicherweise werden nur sehr geringe Mengen Platin verwendet, da das Platin nicht entfernbar ist, sondern in den gehärteten Einbettungen eingeschlossen bleibt. Es gibt jedoch keine obere Grenze für die einzusetzende Platinmenge. Ebenso ist auch die untere Grenze an Platin nicht entscheidend. Aber im allgemeinen verläuft die Härtung zu langsam, wenn weniger als 0,001 Gewichtsprozent an Platin, bezogen auf das Gewicht der Einbettungsmasse, vorhanden sind.
Die Härtung der Einbettungsmassen beruht vermutlich auf der Reaktion von # SiH-Bindungen mit den endständigen ungesättigten Gruppen der Olefinbestandteile nach folgendem Schema: Die Monoolefine dienen als Weichmacher oder Lösungsmittel vor der Härtung. Nach der Härtung reduzieren sie den Si-Gehalt und damit die Kosten der Einbettungsmassen.
Die α#-Diolefine dienen als Vernetzungsmittel, da jedes Molekülende mit eine # SiH-Gruppe reagieren kann.
Die physikalischen Eigenschaften der gehärteten Einbettungen können entsprechend dem Prozentgehalt an Si-Atomen, die mit einem Diolefin reagiert haben, variiert werden. Wenn dieser Prozentgehalt hoch ist, werden harzartige Produkte gebildet.
Bei niedrigerem Prozentgehalt werden elastomere Produkte erhalten, und bei einem noch geringeren Prozentsatz an mit Diolefinen reagiert habenden Si-Atomen werden gelähnliche Produkte erhalten.
Dieser Prozentgehalt kann durch Veränderung des Verhältnisses von a-Olefin zu Diolefin und/oder des Verhältnisses von RHSiO- zu R2SiO-Eindheiten reguliert werden.
Die Einbettungsmassen können Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität sein, die ein ausgezeichnetes Eindringungsvermögen besitzen, so daß hiermit Luttstellen innerhalb von kleinen und komplexen Schaltungsanordnungen vollständig ausgefüllt werden, die von stärker viskosem Material nicht erreicht werden. Die gehärteten Einbettungen sind im wesentlichen lösungsmittelfrei, wenn äquimolare Mengen an#SiH- und endständigen ungesättigten Einheiten eingesetzt werden. Damit wird die Gefahr der Blasenbildung der Einbettungsmassen während des Härtungsvorganges ausgeschlossen, die auf die Gegenwart von flüchtigen Lösungsmitteln zurückzuführen ist.
Die Einbettungsmassen werden vorteilhaft durch Erhitzen gehärtet, wobei sie eine oder mehrere StlIIlden auf 90 tris 170 C erhitzt werden. Die Temperatur ist jedoch nicht entscheidend, da die Härtungsreaktion sogar bei Raumtemperatur stattfindet, allerdings werden hierzu etwa 5 Tage benötigt.
Die obere Grenze der Härtungstemperatur wird durch die thermische Stabilität der Einbettungsmassen und ihrer Bestandteile bestimmt.
Die füllstofffreien, gehärteten Einbettungen sind im allgemeinen transparente, elastomere oder harzartige Produkte, die in organischen Lösungsmitteln oder Wasser unlöslich sind. Sie ergeben einen ausgezeichneten Schutz für elektronische Geräteteile zu erheblich günstigeren Kosten als Einbettungsmassen auf reiner Organopolysiloxanbasis.
Beispiel 1 55. 6g einer Mischung, die im wesentlichen aus flüssigen Æ-Olefinen mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen bestand, wovon 4 Gewichtsprozent α#-Diolefine waren, wurden mit 24 g der Verbindung der Formel versetzt. Dieses Gemisch enthielt im wesentlichen äquimolare Mengen an--SiH-und endständigen Olefingruppen. Nach Zugabe von 2 Tropfen einer 0,2molaren Lösung von Chlorplatinsäure in Isopropanol unter Rühren wurde das flüssige Gemisch auf lOO"C erhitzt. Es fand eine exothenne Reaktion statt, wodurch die Reaktionstemperatur auf 135 C erhöht wurde. Anschließend wurden 56,7 g des Gemisches 1 Stunde auf 150-C erhitzt unter Bildung eines weichen Gels.
Beispiel 2 51,0 g einer Mischung, die im wesentlichen aus a-Olefinen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen bestand und etwa 6,7 Gewichtsprozent α,#-Diolefine enthielt, wurden mit 24 g der Verbindung der Formel versetzt, was etwa äquimolaren Mengen von # SiH-und CH=CH-Gruppen entsprach. Nach Zugabe von 0, 1 ml einer 0,2molaren Lösung von Chlorplatinsäure in Isopropanol unter Rühren wurde das Gemisch auf 150 C erhitzt. Nach einer halben Stunde war das Reaktionsgemisch viskos geworden, selbst bei der Temperatur von 1509C. Nach einer Stunde war das Produkt ein klares Harz.
Beispiel 3 0,01 Mol der Verbindung der Formel (bezogen auf ein Molekulargewicht von 5194), 0,468 Mol Tetradecen-l, 0,026 Mol flüssiges Octadecadien-1,17 und 1 10 5 Mol Chlorplatinsäure wurden 1 Stunde auf 150 C erhitzt. Aus der ursprünglich flüssigen Reaktionsmischung wurde ein klares, elastomeres Produkt gebildet.

Claims

Patentanspruch : Verwendung von Gemischen aus (a) flüssigen Polysiloxanen, bestehend aus 10Molteilen RHSiO-Einheiten (1) und 0 bis 300 Molteilen R2SiO-Einheiten (2) neben geringen Mengen kettenverzweigender RSiO:3f2 - Einheiten und endblockierender R3SiO,h-Einheiten, worin R einwertige Kohlenwasserstoffreste, die frei von aliphatischen Mehrfachbindungen sind, bedeutet und wobei je Molekül durchschnittlich mindestens 10 Einheiten (I) vorhanden sind, (b) 7 bis 10,9 Molteilen eines flüssigen <z-Olefinkohlenwasserstoffs und (c) 0,02 bis 1 Molteil eines flüssigen X5.,-Diolefinkohlenwasserstoffs, wobei die gesamten Molteile der vorhandenen endständigen Olefingruppen der Kohlenwasserstoffbestandteile innerhalb von 10 Molprozent der Molteile der vorhandenen RHSiO-Einheiten liegen, zur Herstellung von mit Platinkatalysatoren härtenden Einbettungsmassen.