TW201728711A - 可固化有機聚矽氧烷組合物及其固化產物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於可固化有機聚矽氧烷組合物，其包含：(A)含烯基之有機聚矽氧烷、(B)分子中具有至少兩個硫醇基之化合物、(C)偶氮化合物及/或有機過氧化物及(D)至少一種類型之選自由以下組成之群之化合物：醌化合物、分子中具有一個或兩個芳香族羥基之化合物、分子中具有一個硫醇基之化合物、亞硝胺化合物、羥胺化合物及吩噻嗪化合物。該可固化有機聚矽氧烷組合物即使在80℃或更低之相對低溫下仍可迅速固化以形成對欲塗覆之物體具有優良黏著之固化膜。
Description
本發明係關於可固化有機聚矽氧烷組合物及其固化產物。
可固化有機聚矽氧烷組合物由於其可經固化以形成具有優良黏著、黏合性質、耐候性及電特徵之固化產物而可用於電/電子部件之黏合劑、密封劑、塗覆劑及諸如此類。此等組合物之眾所周知之固化反應包括脫水縮合反應、脫醇縮合反應及其他縮合反應型固化；乙烯性不飽和基團及矽原子鍵結之氫原子之矽氫化反應、乙烯性不飽和基團及巰基之烯-硫醇反應及其他加成反應。加成反應型組合物由於在固化期間難以發生裂口或裂縫且可抑制固化後之翹曲而通常用於塗覆應用中。 舉例而言，專利文獻1揭示用於液晶之密封劑，其包含：分子中具有兩種或更多種不飽和烯鍵之自由基可固化樹脂；分子中具有兩種或更多種一級或二級巰基且相對於該一級巰基具有第三或第四碳作為β-位碳之硫醇化合物；及自由基聚合起始劑。而專利文獻2揭示可固化樹脂組合物，其包含：含巰基之聚矽氧烷；及基於乙烯基之化合物。 然而，該等組合物實質上需要在固化製程期間在110℃或更高之溫度下加熱。需要增加聚合起始劑在約80℃之低溫下之活性以在該溫度下迅速完成固化反應。因此，然而，其變得難以維持常溫下之良好儲存穩定性。 因此，需要開發在常溫下具有良好儲存穩定性之加成反應型可固化有機聚矽氧烷組合物，以使得其可具有足夠可加工性，同時其可在約80℃之低溫下迅速固化。 引文列表 專利文獻 專利文獻1：日本未經審查專利申請公開案第2009-86291號 專利文件2：日本未經審查專利申請公開案第2013-43902號。
技術問題 本發明之目標係提供可固化有機聚矽氧烷組合物，其即使在80℃或更低之相對低溫下仍可迅速固化以形成對欲塗覆之物體具有優良黏著之固化膜及對物體具有優良黏著之固化產物。 問題之解決方案 本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物之特徵在於包含： (A)由以下平均組成式代表之含烯基之有機聚矽氧烷： R1 a
R2 b
SiO(4-a-b)/2
其中，R1
代表C2-12
烯基；R2
代表氫原子、C1-12
烷基、C6-20
芳基、C7-20
芳烷基、羥基或C1-6
烷氧基；然而，分子中存在至少兩個R1
；「a」及「b」係滿足以下之數值：0 ＜ a ≤ 1、0 ＜ b ＜ 3且0.8 ＜ a+b ＜ 3； (B)分子中具有至少兩個硫醇基之化合物，其量以使得組份(B)中之硫醇基相對於組份(A)中之1莫耳烯基為0.3莫耳至3莫耳； (C)偶氮化合物及/或有機過氧化物；及 (D)至少一種類型之選自由以下組成之群之化合物：醌化合物、分子中具有一個或兩個芳香族羥基之化合物、分子中具有一個硫醇基之化合物、亞硝胺化合物、羥胺化合物及吩噻嗪化合物。 本發明之固化產物之特徵在於係藉由固化上文所提及之可固化有機聚矽氧烷組合物而獲得。 本發明之有利效應 本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物在相對低溫下具有良好可固化性且可形成對欲塗覆之物體具有優良黏著之固化膜。本發明之固化產物之特徵在於對物體具有優良黏著。
首先，將詳細闡述本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物。 組份(A)之含烯基之有機聚矽氧烷係此組合物之主要組份且由以下平均組成式代表： R1 a
R2 b
SiO(4-a-b)/2
在該式中，R1
代表C2-12
烯基，例如乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一烯基及十二烯基。考慮到經濟性及反應性，較佳乙烯基、烯丙基、己烯基或辛烯基。組份(A)在分子中具有至少兩個烯基。 在該式中，R2
代表氫原子、C1-12
烷基、C6-20
芳基、C7-20
芳烷基、羥基或C1-6
烷氧基。烷基之實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基及十二烷基。考慮到經濟性及耐熱性，甲基較佳。芳基之實例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、聯苯基及苯氧基苯基。考慮到經濟性，苯基、甲苯基或萘基為較佳。具體而言，在將芳基、尤其苯基引入組份(A)中時，與組份(B)之相容性將改良，且所獲得固化產物之耐候性將改良。芳烷基之實例包括苄基、乙氧苯基及甲基苯基甲基。實例亦包括其中一些或所有鍵結至烷基、芳基或芳烷基之氫原子經氯原子、溴原子或其他鹵素原子取代之基團。烷氧基之實例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基及第三丁氧基。R2
可係兩種或更多種類型之上文所提及之基團。 在該式中，「a」代表C2-12
烯基相對於矽原子之比例。其為滿足以下之數值：0 ＜ a ＜ 1、較佳0 ＜ a ≤ 0.6或0 ＜ a ≤ 0.4。在該式中，「b」代表氫原子、C1-12
烷基、C6-20
芳基、C7-20
芳烷基、羥基或C1-6
烷氧基相對於矽原子之比例。其為滿足以下之數值：0 ＜ b ＜ 3。然而，「a」及「b」之總和為滿足以下之數值：0.8 ＜ a+b ＜ 3、較佳1 ＜ a+b ≤ 2.2或1 ＜ a+b ≤ 2.0。若「a」係在上文所提及之範圍內之數值，則所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物在相對低溫下之可固化性良好且所獲得固化產物之機械強度良好。而在「b」係在上文所提及之範圍內之數值時，改良所獲得固化產物之機械強度。另一方面，若「a」及「b」之總和係在上文所提及之範圍內之數值，則所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物在相對低溫下之可固化性良好且所獲得固化產物之機械強度良好。 不對組份(A)之分子量加以限制。然而，使用凝膠滲透層析方法所量測之其重量平均分子量較佳在1,000至50,000範圍內。若組份(A)之重量平均分子量等於或高於上文所提及範圍之下限，則所獲得固化產物之機械性質良好。另一方面，若分子量等於或低於上文所提及範圍之上限，則可改良所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物之固化速率。 列示由以下平均單元式所代表之有機聚矽氧烷作為組份(A)之實例。該等有機聚矽氧烷可單獨或以兩種或更多種類型之混合物形式使用。在該式中，Me、Ph及Vi分別代表甲基、苯基及乙烯基。x1、x2、x3及x4係正數且分子中之x1、x2、x3及x4之總和係1。 (Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(Me3
SiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(Me3
SiO1/2
)x1
(MeViSiO2/2
)x2
(MeSiO3/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeSiO3/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(MeSiO3/2
)x4
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(SiO4/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MePhSiO2/2
)x3
(Me3
SiO1/2
)x1
(MeViSiO2/2
)x2
(MePhSiO2/2
)x3
(Me3
SiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(MePhSiO2/2
)x4
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(MePhSiO2/2
)x2
(Me2
PhSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(MePh2
SiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(Ph2
SiO2/2
)x3
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(PhSiO3/2
)x3
(Me3
SiO1/2
)x1
(MeViSiO2/2
)x2
(PhSiO3/2
)x3
(Me3
SiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeViSiO2/2
)x3
(PhSiO3/2
)x4
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MePhSiO2/2
)x3
(PhSiO3/2
)x4
(Me2
ViSiO1/2
)x1
(Me2
SiO2/2
)x2
(MeSiO3/2
)x3
(PhSiO3/2
)x4
組份(B)之化合物係與組份(A)中之烯基反應以固化此組合物之組份。不對組份(B)加以限制，只要其分子中具有至少兩個硫醇基即可。較佳地，其為由以下平均組成式所表示之含硫醇基之有機聚矽氧烷(B1)： R3 c
R4 d
SiO(4-c-d)/2
及/或分子中具有至少兩個硫醇基之硫醇化合物(B2)。 對於組份(B1)，在該式中，R3
係至少一種類型之選自由硫醇烷基及硫醇芳基組成之群之硫醇基。硫醇烷基之實例包括3-硫醇丙基、4-硫醇丁基及6-硫醇己基。硫醇芳基之實例包括4-硫醇苯基、4-硫醇甲基苯基及4-(2-硫醇乙基)苯基。組份(B1)在分子中具有至少兩個硫醇基。 在該式中，R4
代表氫原子、C1-12
烷基、C6-20
芳基、C7-20
芳烷基、羥基或C1-6
烷氧基。烷基之實例係與該R2
之彼等相同。考慮到經濟性及耐熱性，甲基較佳。芳基之實例係與該R2
之彼等相同。考慮到經濟性，苯基、甲苯基或萘基為較佳。芳烷基之實例係與該R2
之彼等相同。實例亦包括其中一些或所有鍵結至烷基、芳基或芳烷基之氫原子經氯原子、溴原子或其他鹵素原子取代之基團。烷氧基之實例與該R2
之彼等相同。R4
可係兩種或更多種類型之上文所提及之基團。 在該式中，「c」代表硫醇基相對於矽原子之比例。其為滿足以下之數值：0 ＜ c ＜ 1、較佳0 ＜ c ≤ 0.6或0 ＜ c ≤ 0.4。此外，在該式中，「d」代表氫原子、C1-12
烷基、C6-20
芳基、C7-20
芳烷基、羥基或C1-6
烷氧基相對於矽原子之比例。其為滿足以下之數值：0 ＜ d ＜ 3。然而，「c」及「d」之總和為滿足以下之數值：0.8 ＜ c+d ＜ 3、較佳1 ＜ c+d ≤ 2.5或1 ＜ c+d ≤ 2.3。若「c」係在上文所提及之範圍內之數值，則所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物在相對低溫下之可固化性良好且所獲得固化產物之機械強度良好。而在「d」係在上文所提及之範圍內之數值時，所獲得固化產物之機械強度經改良。另一方面，若「c」及「d」之總和係在上文所提及之範圍內之數值，則所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物在相對低溫下之可固化性良好且所獲得固化產物之機械強度良好。 不對組份(B1)之分子量加以限制。然而，使用凝膠滲透層析方法所量測之其重量平均分子量較佳在500至50,000範圍內。若組份(B1)之重量平均分子量等於或高於上文所提及範圍之下限，則所獲得固化產物之機械性質良好。另一方面，若分子量等於或低於上文所提及範圍之上限，則可改良所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物之固化速率。 列示由以下平均單元式所代表之有機聚矽氧烷作為組份(B1)之實例。該等有機聚矽氧烷可單獨或以兩種或更多種類型之混合物形式使用。在該式中，Me、Ph及Thi分別代表甲基、苯基及3-硫醇丙基。y1、y2、y3及y4係正數，且分子中y1、y2、y3及y4之總和係1。 (Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(PhSiO3/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(MeSiO3/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(MeThiSiO2/2
)y2
(PhSiO3/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(MeThiSiO2/2
)y2
(MeSiO3/2
)y3
(PhSiO3/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(MePhSiO2/2
)y3
(MeThiSiO2/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(MePhSiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(Ph2
SiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(Me2
SiO2/2
)y1
(MeThiSiO2/2
)y2
(PhSiO3/2
)y3
(Me2
SiO2/2
)y1
(ThiSiO3/2
)y2
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(ThiSiO3/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(ThiSiO3/2
)y3
(MeSiO3/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(ThiSiO3/2
)y3
(PhSiO3/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(ThiSiO3/2
)y2
(MeSiO3/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(ThiSiO3/2
)y2
(PhSiO3/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(ThiSiO3/2
)y2
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(MeThiSiO2/2
)y3
(SiO4/2
)y4
(Me3
SiO1/2
)y1
(MeThiSiO2/2
)y2
(SiO4/2
)y3
(Me3
SiO1/2
)y1
(Me2
SiO2/2
)y2
(ThiSiO3/2
)y3
(SiO4/2
)y4
不對(B2)之硫醇化合物加以限制，只要其分子中具有至少兩個硫醇基即可。特定實例包括三羥甲基丙烷-參(3-硫醇丙酸酯)、三羥甲基丙烷-參(3-硫醇丁酸酯)、三羥甲基乙烷-參(3-硫醇丁酸酯)、新戊四醇-四(3-硫醇丙酸酯)、四甘醇-雙(3-硫醇丙酸酯)、二新戊四醇-六(3-硫醇丙酸酯)、新戊四醇-四(3-硫醇丁酸酯)、1,4-雙(3-硫醇異丁醯氧基)丁烷及硫醇羧酸及多元醇之其他酯化合物；乙烷二硫醇、丙烷二硫醇、己烷二亞甲基硫醇、癸二硫醇、雙(2-硫醇乙基)醚、3,6-二氧雜-1,8-辛二硫醇、1,4-苯二硫醇、甲苯-3,4-二硫醇、二亞甲苯基硫醇及其他脂肪族或芳香族硫醇化合物；及1,3,5-參[(3-硫醇丙醯基氧基)-乙基]-異三聚氰酸酯、1,3,5-參[(3-硫醇異丁醯氧基)-乙基]-異三聚氰酸酯及上文所提及之化合物中之兩種或更多種類型之混合物。 不對硫醇化合物之分子量加以限制，該分子量較佳在200至2,000、300至1,500或400至1,500範圍內。若分子量等於或高於上文所提及範圍之下限，則硫醇化合物之揮發性變得較低，以使得可緩和惡臭之問題。另一方面，若分子量等於或低於上文所提及範圍之上限，則相對於組份(A)，溶解性可經改良。 此組合物中組份(B)之含量使得此組份中硫醇基之量相對於組份(A)中之1莫耳烯基在0.3莫耳至3莫耳範圍內、較佳在0.5莫耳至2莫耳或0.8莫耳至1.5莫耳範圍內。若組份(B)之含量等於或高於上文所提及範圍之下限，則所獲得可固化有機聚矽氧烷組合物可充分固化。另一方面，若該含量等於或低於上文所提及範圍之上限，則可改良所獲得固化產物之機械強度。 組份(C)係用於加速此組合物之固化之組份。其為偶氮化合物及/或有機過氧化物。偶氮化合物之實例包括1,1’-偶氮雙(環己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮雙(異丁腈) (AIBN)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)及其他偶氮腈化合物；二甲基-2,2’-偶氮雙(異丁酸酯)及其他偶氮酯化合物；2,2’-偶氮雙(正丁基-2-甲基丙醯胺)、2,2’-偶氮雙[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙醯胺]、2,2’-偶氮雙[N-(2-(羥基乙基)-2-甲基丙醯胺)及其他偶氮醯胺化合物。 有機過氧化物之實例包括過氧化二苯甲醯、過氧化雙(3-羧丙醯)、過氧化二月桂醯、過氧化二(3,5,5-三甲基己醯)、過氧化二異丁醯及其他過氧化二醯化合物；過氧化二碳酸二(正丙基)酯、過氧化二碳酸二(異丙基)酯、過氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯及其他過氧化二碳酸酯化合物；過氧化-2-乙基己酸第三丁基酯、過氧化-2-乙基己酸第三己基酯、過氧化-氧基-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁基酯、過氧化新戊酸第三丁基酯、過氧化新癸酸第三丁基酯、過氧化新癸酸1,1,3,3-四甲基丁基酯、過氧化新癸酸枯基酯及其他過氧化酯化合物；1,1’-二(第三丁基過氧基)-2-甲基環己烷、1,1’-二(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷及其他過氧化縮酮化合物。 較佳使用偶氮化合物作為組份(C)。該等偶氮化合物可單獨或以兩種或更多種類型之混合物形式使用。此外，較佳使用具有25℃或更高但低於70℃之10小時半衰期溫度之化合物作為組份(C)。本發明中所揭示之可固化有機聚矽氧烷組合物之固化速率及浸浴壽命可藉由適當選擇組份(C)來調節。 組份(C)之含量相對於組份(A)至(C)之總量較佳在0.01質量%至10質量%範圍內、更佳在0.01質量%至1質量%或0.05質量%至0.5質量%範圍內。若組份(C)之含量等於或高於上文所提及範圍之下限，則可加速所獲得組合物之固化反應。另一方面，若該含量等於或低於上文所提及範圍之上限，則所獲得固化產物即使藉由熱老化仍難以著色。此組合物之固化速率及浸浴壽命可藉由適當調節此組合物中組份(C)之含量來調節。 組份(D)係用於改良此組合物之儲存穩定性之組份。其為一或多種類型之選自由以下組成之群之化合物：醌化合物、在一分子中具有一個或兩個芳香族羥基之化合物、在分子中具有一個硫醇基之化合物、亞硝胺化合物、羥胺化合物及吩噻嗪化合物。 醌化合物之實例包括1,4-苯醌(對醌)、甲基-對苯醌、2,5-二甲基-1,4-苯醌、1,4-萘并醌、2,3-二氯-1,4-萘并醌、蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-胺基蒽醌、1-胺基蒽醌、1-胺基-2-甲基蒽醌、2-胺基-3-羥基蒽醌、1,4-二羥基蒽醌、1,5-二羥基蒽醌、1,8-二羥基蒽醌、1-氯蒽醌、1,4-二胺基蒽醌、1,5-二氯蒽醌、1,8-二氯蒽醌及1-硝基蒽醌。 分子中具有一個或兩個芳香族羥基之化合物之實例包括氫醌、第三丁基氫醌、甲基氫醌、苯基氫醌、氯氫醌、2,5-二-第三丁基氫醌、2,5-二-第三戊基氫醌、三甲基氫醌、甲氧基氫醌及其他氫醌化合物；4-第三丁基兒茶酚及其他兒茶酚化合物；4-乙氧基苯酚、4-甲氧基苯酚、4-丙氧基苯酚、2,6-雙(羥基甲基)-對甲酚、2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2,6-二-第三丁基-4-羥基甲基苯酚、2-(4-羥基苯基)乙醇、4-亞硝基酚及其他經取代酚化合物。 分子中具有一個硫醇基之化合物之實例包括苯硫醇、2-乙基苯硫醇、4-乙基苯硫醇、4-異丙基苯硫醇、4-第三丁基苯硫醇、3-甲氧基苯硫醇、5-第三丁基-2-甲苯硫醇、3-氯苯硫醇、4-氯苯硫醇、2,4-二氯苯硫醇及其他芳香族硫醇化合物；苄基硫醇、4-氯苄基硫醇、1-丁烷硫醇、2-丁烷硫醇、2-甲基-1-丙烷硫醇、2-甲基-2-丙烷硫醇、環己烷硫醇、1-己烷硫醇、2-乙基-1-己烷硫醇、1-癸烷硫醇、1-十二硫醇及其他脂肪族硫醇化合物；2-苯并咪唑硫醇、2-苯并噁唑硫醇、2-吡啶硫醇、4,6-二甲基-2-硫醇嘧啶、2-噻唑啉-2-硫醇及其他雜環硫醇化合物。 亞硝胺化合物之實例包括N-乙基-N-(4-羥基丁基)亞硝胺、正丁基-N-(4-羥基丁基)亞硝胺、亞硝基苯胲銨(ammonium nitrosophenyl hydroxylamine，銅鐵靈(Cupferron))、N,N’-二亞硝基五亞甲基四胺、N-亞硝基二丁基胺、N-亞硝基二苯基胺、N-亞硝基-N-甲基苯胺、N-甲基-N-亞硝基胺基甲酸酯及其他非金屬化合物；N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽及其他金屬鹽化合物。 羥胺化合物之實例包括N-苯甲醯基-N-苯基羥胺、N,N-二乙基羥胺、N,N-二苄基羥胺及N,N-二十八烷基羥胺。 吩噻嗪化合物之實例包括吩噻嗪、2-氯吩噻嗪、2-甲氧基吩噻嗪、2-甲硫基吩噻嗪及2-乙基硫代吩噻嗪。 組份(D)之含量相對於組份(A)至(D)之總量較佳在0.001質量%至10質量%範圍內、更佳在0.005質量%至5質量%或0.005質量%至1質量%範圍內。若組份(D)之含量等於或高於上文所提及範圍之下限，則可改良所獲得組合物之儲存穩定性。若該含量等於或低於上文所提及範圍之上限，則在熱固期間之固化速率足夠高且所獲得之固化之化合物即使由於熱老化仍難以著色。此組合物之固化速率及浸浴壽命可藉由適當調節組份(D)之含量來調節。 本發明之組合物可在不使用溶劑之情形下使用。然而，若期望降低此組合物之黏度或於薄膜上形成固化產物，則可視需要添加有機溶劑(E)。不對有機溶劑加以特別限制，只要其不阻礙此組合物之固化且可均勻溶解全部組合物即可。較佳使用沸點為70℃或更高但低於200℃之有機溶劑。特定實例包括異丙醇、第三丁醇、環己醇、乙酸乙基酯、乙酸丙基酯、乙酸丁基酯、環己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯、均三甲苯、1,4-二噁烷、二丁基醚、茴香醚、4-甲基茴香醚、乙基苯、乙氧基苯、乙二醇、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、2-甲氧基乙醇(乙二醇單甲醚)、二乙二醇二甲醚、二乙二醇單甲醚、1-甲氧基-2-乙酸丙基酯、1-乙氧基-2-乙酸丙基酯、八甲基環四矽氧烷、六甲基二矽氧烷及其他非鹵素溶劑：1,1,2-三氯乙烷、氯苯及其他基於鹵素之溶劑；上文所提及溶劑中之兩種或更多種類型之混合物。 不對此組合物中組份(E)之含量加以限制。較佳地，其為相對於100重量份組份(A)至(C)總量之3,000質量份或更少或1,000質量份或更少。 不對此組合物在25℃下之黏度加以限制，該黏度較佳在10 mPa·s至100,000 mPa·s範圍內或在10 mPa·s至10,000 mPa·s範圍內。亦可能將有機溶劑添加至此組合物中以將黏度調節至上文所提及之範圍。 若需要，則亦可將其他組份添加至本發明之組合物中，只要其不影響本發明之目標即可。該等組份之實例包括發煙二氧化矽、結晶二氧化矽、熔融二氧化矽、濕式二氧化矽、氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵及其他金屬氧化物精細粉末；乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及其他黏著促進劑；氮化物、硫化物及其他無機填充劑、顏料、耐熱性改良劑及其他熟知添加劑。 本發明之組合物可藉由均勻摻和組份(A)至(D)及視需要之任何其他組份來製備。在製備本發明組合物時各種類型之攪拌機或捏揉機可用於在常溫下混合組份。若組合物在摻和期間不易於固化，則亦可能在加熱下實施摻和。不對添加組份之順序加以限制，該等組份可以任何順序摻和。 即使在70℃至80℃之相對低溫下仍可實施此組合物之固化反應。但端視組份(A)至(D)之類型及模製產物之形狀而變之固化反應所花費之時間通常在1小時內。固化具有0.1 mm或更低之厚度之薄膜狀組合物所需之時間通常在5 min內。 此組合物可施加以塗覆缺乏耐熱性之基底材料，此乃因其即使在相對低溫下仍可固化。用於此組合物之塗覆方法之實例包括凹版式塗覆、膠印式塗覆、膠印凹版式、輥塗、逆輥塗、氣刀刮塗、簾塗及逗點式塗覆。基底材料之實例包括紙板、波紋紙、黏土塗覆紙、聚烯烴積層紙、尤其聚乙烯積層紙、合成樹脂膜/薄片/塗覆膜、天然纖維編織物、合成纖維編織物、人造革布、金屬箔、金屬薄片及混凝土。合成樹脂膜/薄片/塗覆膜尤佳。在多層塗覆膜之情形中，通常將此組合物塗覆於由環氧樹脂、丙烯酸樹脂、基於胺基甲酸酯之樹脂或諸如此類製得之塗覆膜上。 本發明之固化產物將在下文中詳細闡述。 本發明之固化產物之特徵在於係藉由使上文所提及之可固化有機聚矽氧烷組合物固化而獲得。不對固化產物形狀加以特別限制，該形狀可係薄片、膜、帶或諸如此類。 舉例而言，在將本發明組合物塗覆於膜狀基底材料、帶狀基底材料或薄片狀基底材料上後，將其在70℃至80℃下固化。包含此固化產物之固化膜可形成於上文所提及之基底材料之表面上。不對固化膜之厚度加以限制，該厚度較佳在0.1 µm至500 µm範圍內、更佳在0.1 µm至50 µm範圍內。 實例 將基於實例詳細闡述本發明中所揭示之可固化有機聚矽氧烷組合物及其固化產物。在式中，Me、Ph、Vi及Thi分別代表甲基、苯基、乙烯基及3-硫醇丙基。實例中之黏度、重量平均分子量及硫醇當量係如下量測。 ＜黏度＞ 使用由Shibaura System Co., Ltd生產之旋轉黏度計VG-DA來量測25℃下之黏度。 ＜重量平均分子量＞ 相對於標準品聚苯乙烯之重量平均分子量係使用RI檢測器藉由凝膠滲透層析而得出。 ＜乙烯基當量、硫醇當量＞ 有機聚矽氧烷之乙烯基當量(g/莫耳)或硫醇當量(g/莫耳)係自經核磁共振光譜分析鑑別之結構得出。 ＜合成實例1：含乙烯基之有機聚矽氧烷之製備＞ 於配備有攪拌機、溫度計、回流冷凝器及滴液漏斗之反應器中添加99 g苯基三甲氧基矽烷、1200 g二甲基二甲氧基矽烷、466 g 1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷及0.9 g三氟甲磺酸並攪拌。在室溫下逐滴添加315 g離子交換水，隨後在甲醇回流下實施攪拌1 h。在冷卻後，添加甲苯且添加7.5 g 11N -氫氧化鉀水溶液。將生成之甲醇及未反應之水藉由共沸脫水移除。在藉由使用7.3 g乙酸中和系統後，將剩餘低沸點部分藉由在減壓下實施之蒸餾移除。然後，將固體副產物過濾出，藉此獲得黏度為52 mPa·s之無色透明液體。 此液體之重量平均分子量= 1,200且乙烯基當量= 371 g/莫耳。13
C-核磁共振光譜分析證實此液體係由以下平均單元式代表之含乙烯基之有機聚矽氧烷： (ViMe2
SiO1/2
)0.25
(Me2
SiO2/2
)0.50
(PhSiO3/2
)0.25
且以下為平均組成式： Vi0.25
Ph0.25
Me1.50
SiO1.00
。 羥基或甲氧基之含量小於1 wt%。 ＜合成實例2：含硫醇基之有機聚矽氧烷之製備＞ 於配備有攪拌機、溫度計、回流冷凝器及滴液漏斗之反應器中添加1,374 g 3-硫醇丙基三甲氧基矽烷、1,680 g二甲基二甲氧基矽烷及1.18 g三氟甲磺酸並攪拌。在室溫下逐滴添加882 g離子交換水，隨後在甲醇回流下實施攪拌1小時。在冷卻後，添加碳酸鈣及環己烷。將生成之甲醇及未反應之水藉由共沸脫水移除。將剩餘低沸點部分藉由在減壓下實施之蒸餾移除。然後，將固體副產物過濾出，藉此獲得黏度為560 mPa·s之無色透明液體。 此液體之重量平均分子量= 4,000且硫醇當量= 260 g/莫耳。13
C-核磁共振光譜分析證實此液體係由以下平均單元式代表之含硫醇基之有機聚矽氧烷： (Me2
SiO2/2
)0.65
(ThiSiO3/2
)0.35
且以下為平均組成式： Thi0.35
Me1.30
SiO1.18
。 ＜實踐實例1至15、比較實例1至5＞ 以下組份用於製備顯示於表1至3中之無溶劑可固化有機聚矽氧烷組合物(質量份)。對於該等可固化有機聚矽氧烷組合物，將組份(B)中硫醇基之量調節至相對於組份(A)中之1莫耳乙烯基為1莫耳。 將以下組份用作組份(A)。 (a-1)：合成實例1中所製備之含乙烯基之有機聚矽氧烷 將以下組份用作組份(B)。 (b-1)：合成實例2中所製備之含硫醇基之有機聚矽氧烷 將以下組份用作組份(C)。 (c-1)：2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈) (c-2)：2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈) (c-3)：2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈) (c-4)：過氧化二苯甲醯 (c-5)：2,2’-二甲氧基-2-苯基苯乙酮 (c-6)：2-羥基-2-甲基苯丙酮 將以下組份用作組份(D)。 (d-1)：萘并醌 (d-2)：苯醌 (d-3)：2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚 (d-4)：4-甲氧基苯酚 (d-5)：1-十二硫醇 (d-6)：N-亞硝基苯基羥胺鋁鹽 (d-7)：N,N-二乙基羥胺 (d-8)：吩噻嗪 可固化有機聚矽氧烷組合物係如下評估。 ＜外觀＞ 在各個可固化有機聚矽氧烷組合物經製備後，目測觀察其外觀。 ＜可固化性＞ 將可固化有機聚矽氧烷組合物鋪展於鋁盤上，其量使得固化產物之厚度將為100 µm至200 µm。將盤置於保持在80℃下之爐中。得出固化時間(直至組合物不黏手指為止所花費之時間：膠凝時間)，且基於以下標準來評估可固化性。 ☆☆：80℃下之膠凝時間在10 min內。 ☆：80℃下之膠凝時間長於10 min但在30 min內。 △：80℃下之膠凝時間長於30 min但在1小時內。 X：在80℃下在1小時內未固化。 將相同量之可固化有機聚矽氧烷組合物以如上文所述相同方式鋪展於鋁盤上，且基於以下標準來評估25℃下之可固化性。 ☆☆：在25℃下在48小時內未固化。 ☆：25℃下之膠凝時間長於24小時但在48小時內。 X：25℃下之膠凝時間在24小時內。 表1
表1 (續)
表2
表3
表3 (續)
基於實踐實例1至4之結果證實本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物可在80℃下迅速固化且在25℃下具有足夠長未固化時間。亦證實在該等溫度下之可固化性可藉由最佳化組份(C)及(D)之劑量來調節。 另一方面，基於比較實例1及2之結果證實不含組份(D)之可固化有機聚矽氧烷組合物及既不含組份(C)亦不含組份(D)之可固化有機聚矽氧烷組合物可在該兩個溫度下同時滿足可固化性。 基於比較實例3及4之結果證實使用光自由基起始劑之可固化有機聚矽氧烷組合物在80℃下緩慢固化。 基於實踐實例5至9之結果證實，可在80℃下迅速固化且在25℃下具有足夠長未固化時間之可固化有機聚矽氧烷組合物可藉由最佳化本發明可固化有機聚矽氧烷組合物中各組份(C)及(D)之劑量來製備。 另一方面，基於比較實例5之結果證實，不含組份(C)之可固化有機聚矽氧烷組合物在80℃下之可固化性不足。 基於實踐實例10至15之結果證實，多種組份(D)可適用於本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物且可在80℃下迅速固化且在25℃下具有足夠長未固化時間之可固化有機聚矽氧烷組合物可藉由最佳化此組份之劑量來製備。 工業適用性 由於本發明之可固化有機聚矽氧烷組合物即使在80℃下仍具有良好可固化性，故其可用於塗覆於缺乏耐熱性之欲塗覆之物體(例如塑膠膜)上。
無
Claims (10)
- 一種可固化有機聚矽氧烷組合物，其包含： (A)由以下平均組成式所表示之含烯基之有機聚矽氧烷： R1 a R2 b SiO(4-a-b)/2 其中，R1 代表C2-12 烯基；R2 代表氫原子、C1-12 烷基、C6-20 芳基、C7-20 芳烷基、羥基或C1-6 烷氧基；然而，分子中存在至少兩個R1 ；「a」及「b」係滿足以下之數值：0 ＜ a ≤ 1、0 ＜ b ＜ 3且0.8 ＜ a+b ＜ 3； (B)分子中具有至少兩個硫醇基之化合物，該化合物之量使得組份(B)中之該等硫醇基相對於組份(A)中之1莫耳該等烯基為0.3莫耳至3莫耳； (C)偶氮化合物及/或有機過氧化物；及 (D)至少一種類型之選自由以下組成之群之化合物：醌化合物、分子中具有一個或兩個芳香族羥基之化合物、分子中具有一個硫醇基之化合物、亞硝胺化合物、羥胺化合物及吩噻嗪化合物。
- 如請求項1之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(A)包含該等C6-20 芳基。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(B)為 (B1)由以下平均組成式所表示之含硫醇基之有機聚矽氧烷： R3 c R4 d SiO(4-c-d)/2 其中，R3 係至少一種類型之選自由硫醇烷基及硫醇芳基組成之群之硫醇基；R4 代表氫原子、C1-12 烷基、C6-20 芳基、C7-20 芳烷基、羥基或C1-6 烷氧基；然而，分子中存在至少兩個R3 ；「c」及「d」係滿足以下之數值：0 ＜ c ＜ 1、0 ＜ d ＜ 3且0.8 ＜ c+d ＜ 3，及/或 (B2)分子中具有至少兩個硫醇基之硫醇化合物。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(C)係偶氮化合物。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(C)之10小時半衰期溫度係25℃或更高但低於60℃。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(C)之含量相對於組份(A)至(D)之總量在0.01質量%至10質量%範圍內。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其中組份(D)之含量相對於組份(A)至(D)之總量在0.001質量%至10質量%範圍內。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其進一步包含(E)有機溶劑，其量相對於組份(A)至(D)之總量之100質量份為3,000質量份或更少。
- 如請求項1或2之可固化有機聚矽氧烷組合物，其為塗覆組合物。
- 一種固化產物，其係藉由使如請求項1至8中任一項之可固化有機聚矽氧烷組合物固化來獲得。
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