TW201940594A - 可室溫固化有機聚矽氧烷組成物及電氣/電子設備 - Google Patents

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Abstract

一種可室溫固化有機聚矽氧烷組成物包含:(A)在兩個分子末端具有含烷氧基矽基之基團的有機聚矽氧烷;(B)有機聚矽氧烷樹脂;(C)烷氧基矽烷;及(D)縮合反應催化劑。該可室溫固化有機聚矽氧烷組成物展現良好到優異儲存穩定性。此外,該可室溫固化有機聚矽氧烷組成物可以形成展現良好到優異機械性質之固化產物。

Description

可室溫固化有機聚矽氧烷組成物及電氣/電子設備
本發明關於藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下可以固化之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物、及藉由使用該組成物而獲得之電氣/電子設備。
使用藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下固化而形成固化產物之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物作為電氣/電子設備之密封劑、黏著劑、或塗層,此乃因為彼等不需要加熱來固化。專利文獻1提出一種可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其包含:在一個分子中在分子鏈中之矽原子上具有至少兩個含烷氧基矽基之基團的有機聚矽氧烷、在分子鏈中之矽原子上既沒有羥基也沒有烷氧基的有機聚矽氧烷、烷氧基矽烷或其部分水解及縮合產物、及縮合反應催化劑。專利文獻2提出一種可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其包含:在一分子中具有至少兩個含烷氧基矽基之基團在分子鏈中之矽原子上的有機聚矽氧烷、二有機二烷氧基矽烷或其部分水解縮合物、及縮合反應催化劑。專利文獻3提出一種可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其包含:由兩個終端經烷氧基矽基封端之聚有機矽氧烷所組成之有機聚矽氧烷及部分水解縮合物烷氧基矽烷化合物、烷氧基矽烷化合物或其部分水解縮合物、及有機鈦化合物。
然而,儘管在專利文件1至3中所描述的可室溫固化有機聚矽氧烷組成物形成對基材具有良好黏著性之固化產物,但彼等具有的問題是,該等固化產物的機械性質差,諸如斷裂應力及伸長率。
先前技術文件
專利文件
專利文件1:美國專利申請公開案第2014/0066570 A1號
專利文件2:國際公開號WO2015/098118 A1。
專利文件3:美國專利申請公開案第2015/0140346 A1號
技術問題
本發明之目的係提供可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其展現良好到優異儲存穩定性,並藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下固化而形成展現良好到優異機械性質之固化產物。本發明之另一個目的係提供展現良好到優異可靠性之電氣/電子設備。
問題之解決方案
在各種實施例中,本揭露之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物包含:
(A) 約100質量份的由以下通式表示之有機聚矽氧烷:
X-(SiR1 2 O)m -SiR1 2 -X;
其中各R1 係相同或不同的不含脂族不飽和鍵之單價烴基,各X係含烷氧基矽基之基團,其係選自由下列所組成之群組:由以下通式表示之基團:
-R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a)
由以下通式表示之基團:
-R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a)
及由以下通式表示之基團:
-R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 b -[OSiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a) ](3-b)
其中各R1 係如上所述,R2 係烷基,各R3 係相同或不同的伸烷基,「a」係0、1、或2,「b」係0或1,「n」係1至20之整數,且「m」係50至1000之整數;
(B) 約50至約200質量份的有機聚矽氧烷樹脂,其具有在約30 mol%至約54 mol%之範圍內的OZ之含量,其中各Z係H或烷基,使得OZ表示矽醇基團及/或與矽原子鍵結之烷氧基(例如,與矽原子鍵結之甲氧基),且係由以下平均單元式表示:
(R4 3 SiO1/2 )c (R4 2 SiO2/2 )d (R4 SiO3/2 )e
其中各R4 係相同或不同的單價烴基,且「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件的數字:0 ≤ c < 0.1、0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及c + d + e = 1;
(C) 約0.5至約20質量份的由以下通式表示之烷氧基矽烷:
R5 x Si(OR6 )(4-x)
其中R5 係單價烴基,R6 係烷基,且「x」係自0至2之整數;及
(D) 約0.1至約20質量份的縮合反應催化劑。
在各種實施例中,組分(A)中之含烷氧基矽基之基團係由下式表示之基團:
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3
在各種實施例中,組分(B)包含由以下平均單元式表示之有機聚矽氧烷樹脂:
[(CH3 )2 SiO2/2 ]d (CH3 SiO3/2 )e
其中「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件的數字:0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及d + e = 1。
在各種實施例中,組分(C)包含二甲基二甲氧基矽烷及/或甲基三甲氧基矽烷。
本揭露之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物可以用於各種應用。在某些實施例中,使用可室溫固化有機聚矽氧烷組成物作為適形塗佈劑,例如作為電氣/電子設備的適形塗佈劑。因此,在各種實施例中,本揭露之電氣/電子設備可以藉由使用該可室溫固化有機聚矽氧烷組成物而獲得。
發明效果
根據本揭露之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物通常展現良好到優異儲存穩定性。此外,藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下固化可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,該可室溫固化有機聚矽氧烷組成物可以形成展現良好到優異機械性質(諸如斷裂應力及/或伸長率)之固化產物。
另外,由於可室溫固化有機聚矽氧烷組成物之固化產物的高硬度及/或良好到優異熱震穩定性性質,根據本揭露之電氣/電子設備通常具有良好到優異可靠性。
用語「包含(comprising/comprise)」在本文中係以其最廣泛意義來使用,以意指並涵蓋「包括(including/include)」、「基本上由…所組成(consist(ing) essentially of)」、及「由…所組成(consist(ing) of)」之概念。使用「例如」、「諸如」、及「包括」來列示說明性實例不會只限於所列示之實例。因此,「例如」或「諸如」意指「例如,但不限於」或「諸如,但不限於」,且涵蓋類似或等效實例。本文中所使用之用語「約」用來合理涵蓋或描述由儀器分析所測得之數值上的微小變化,或者由於樣本處理所致之數值上的微小變化。此等微小變化可在數值之±0至25、±0至10、±0至5、或±0至2.5%的量級內。此外,用語「約」當與值之範圍相關聯時,即適用於範圍之兩個數值。再者,即使未明示陳述,用語「約」仍可適用於數值。
大體上,本文中所使用之連字號「-」或破折號「-」在範圍中表示「至」或「到」;「>」表示「高於」或「大於」;「≥」表示「至少」或「大於或等於」;「<」表示「低於」或「小於」;而「≤」表示「至多」或「小於或等於」。在個別基礎上,前述各專利申請案、專利、及/或專利申請公開案係明確以引用方式全文併入本文之一或多個非限制性實施例中。
應當理解的是,所附申請專利範圍並不限於實施方式中所述之明確特定化合物、組成物、或方法,該等化合物、組成物、或方法可以在落入所附申請專利範圍之範疇內的特定實施例之間變化。關於本說明書中賴以描述各種實施例之特定特徵或態樣的馬庫西(Markush)群組,應瞭解到不同、特殊及/或非預期的結果可能自各別馬庫西群組的各成員獲得並且獨立於所有其他馬庫西成員。可個別或組合地憑藉馬庫西群組的各成員,並對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。
亦應理解的是,描述本發明之各種實施例所依賴的任何範圍與次範圍皆獨立且共同落入隨附申請專利範圍之範疇中,並且將其理解為描述且預想到包括整體及/或其中部分值的所有範圍,即使此些值在本文中並未明白寫出。所屬技術領域中具有通常知識者可輕易認可的是,所列舉的範圍和子範圍充分描述並使本發明的各種實施例得以實行,並且這樣的範圍和子範圍可被進一步描述為相關的二等分、三等分、四等分、五等分等等。以下僅作為一個實例,「0.1至0.9」的範圍可進一步分述為下三分之一(即0.1至0.3)、中三分之一(即0.4至0.6)以及上三分之一(即0.7至0.9),其個別且共同落入隨附申請專利範圍之範疇中,並且可被個別及/或共同地憑藉,而且會對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。此外,關於界定或修飾一範圍的詞語,例如「至少」、「大於」、「小於」、「不超過」與類似者,應理解為此類詞語包括次範圍及/或上限或下限。以下作為另一個實例,一「至少10」的範圍自然包括至少10至35的子範圍、至少10至25的子範圍、25至35的子範圍等等,並且可個別及/或共同地憑藉各子範圍,而且會對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。最後,可憑藉落入所揭示範圍的個別數字,並且對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。舉例而言,「1至9」的範圍包括各種個別整數如3、以及包括小數點(或分數)的個別數字如4.1,其可被憑藉,並且對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。
<可室溫固化有機聚矽氧烷組成物>
在各種實施例中,根據本揭露之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物(在下文中,「組成物」)包含上述組分(A)至(D)。在進一步實施例中,組成物基本上由下列所組成、可選地由下列所組成:上述組分(A)至(D)。在其他實施例中,組成物進一步包含一或多種可選的添加劑。不受任何特定理論的約束或限制,據認為該組成物展現良好到優異儲存穩定性。此外,藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下固化組成物,該組成物可以形成展現良好到優異機械性質(諸如斷裂應力及/或伸長率)之固化產物。
在各種實施例中,組分(A)包含、或係由以下通式表示之有機聚矽氧烷:
X-(SiR1 2 O)m -SiR1 2 -X。
在該式中,各R1 係相同或不同的不含脂族不飽和鍵之單價烴基。此類基團的實例包括但不限於烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、及十八烷基;環烷基,諸如環戊基和環己基;芳基,諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、及萘基;芳烷基,諸如苄基、苯乙基及苯丙基;及鹵化烷基,諸如3-氯丙基及3,3,3-三氟丙基。在某些實施例中,各R1 係烷基、環烷基、或芳基。在進一步實施例中,各R1 係甲基或苯基。
在該式中,「m」意指聚合度(「degree of polymerization, DP」)。在各種實施例中,「m」係50至1000之整數,可選地係50至500之整數,或可選地係50至300之整數。據認為當「m」係大於或等於上述範圍的下限時,固化產物的彈性性質經改善,而當「m」係小於或等於上述範圍的上限時,所得組成物的混溶性、處理、及加工性經改善。
在該式中,各X係含烷氧基矽基之基團。在各種實施例中,X係選自由下列所組成之群組:
由以下通式表示之基團;
-R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a)
由以下通式表示之基團;
-R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a)
及由以下通式表示之基團;
-R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 b -[OSiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a) ](3-b)
在該等式中,各R1 係如上所述。在該等式中,R2 係烷基。此類基團的實例包括但不限於甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、及十八烷基。在某些實施例中,R2 係甲基或乙基。
在該等式中,各R3 係相同或不同的伸烷基。此類基團的實例包括但不限於甲基亞甲基、伸乙基、甲基伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、及伸辛基。在某些實施例中,各R3 係甲基亞甲基、伸乙基、甲基伸乙基、或伸丙基。
在該等式中,「a」係0、1、或2,或可選地係0或1。在該等式中,「b」係0或1,或可選地係0。在該等式中,「n」係1至20之整數,可選地係1至10之整數,或可選地係1至5之整數。
合適的含烷氧基矽基之基團的實例包括由下列式表示之基團:
-C2 H4 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -SiCH3 (OCH3 )2
-C3 H6 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -Si(OC2 H5 )3
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3
-C3 H6 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -SiCH3 (OCH3 )2
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C3 H6 -Si(OCH3 )3
-C3 H6 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C3 H6 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C6 H12 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -[Si(CH3 )2 O]2 -Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3
-C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OC2 H5 )3
-C2 H4 -Si(CH3 )2 OSiC3 H7 [OSi(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3 ]2
-C2 H4 -Si(CH3 )2 OSiCH3 [OSi(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3 ]2
-C2 H4 -Si(CH3 )2 OSiC3 H7 [OSi(CH3 )2 -C2 H4 -SiCH3 (OCH3 )2 ]2
組分(A)在23 ± 2℃下的黏度沒有限制。在各種實施例中,組分(A)在23 ± 2℃下的黏度係在約100至約10,000 mPa·s的範圍內,或可選地係在約100至約1,000 mPa·s的範圍內。據認為當組分(A)的黏度係大於或等於上文所給出範圍的最小值時,固化產物的彈性性質經改善,而當其係小於或等於上文所給出範圍的最大值時,所得組成物的混溶性、處理、及加工性經改善。
在各種實施例中,組分(B)包含、或係由以下平均單元式表示之有機聚矽氧烷樹脂:
(R4 3 SiO1/2 )c (R4 2 SiO2/2 )d (R4 SiO3/2 )e
在該式中,各R4 係相同或不同的單價烴基。此類基團的實例包括但不限於烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、及十八烷基;環烷基,諸如環戊基和環己基;芳基,諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、及萘基;芳烷基,諸如苄基、苯乙基及苯丙基;及鹵化烷基,諸如3-氯丙基及3,3,3-三氟丙基。在某些實施例中,各R4 係烷基、環烷基、或芳基。在進一步實施例中,各R4 係甲基或苯基。
在該式中,「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件的數字:0 ≤ c < 0.1、0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及c + d + e = 1;或可選地c = 0、0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及c + d + e = 1。據認為當「d」係大於或等於上述範圍的下限時,該組成物形成展現良好可撓性之固化產物,而當「b」係小於或等於上述範圍的上限時,該組成物形成展現良好機械強度之固化產物。
在某些實施例中,組分(B)包含由以下平均單元式表示之有機聚矽氧烷樹脂:
[(CH3 )2 SiO2/2 ]d (CH3 SiO3/2 )e
在該式中,「d」及「e」係如上所述的數字。
在各種實施例中,組分(B)所具有之OZ含量係在約30 mol%至約54 mol%的範圍內,可選地係在約30 mol%至約53 mol%的範圍內,可選地係在約30 mol%至約52 mol%的範圍內,可選地係在約30 mol%至約51 mol%的範圍內,可選地係在約35 mol%至約54 mol%的範圍內,可選地係在約35 mol%至約53 mol%的範圍內,可選地係在約35 mol%至約52 mol%的範圍內,或可選地係在約35 mol%至約51 mol%的範圍內。據認為當OZ之含量係在上文所給出之(多個)範圍內時,組分(B)在組分(A)中的相容性經改善。其中各Z係H或烷基,使得OZ表示矽醇基團及/或與矽原子鍵結之烷氧基。在某些實施例中,各Z係H或甲基,使得OZ表示矽醇基團及/或與矽原子鍵結的甲氧基。在各種實施例中,OZ含量包含矽醇基團、與矽原子鍵結之烷氧基、或矽醇基團及與矽原子鍵結之烷氧基的組合。
判定OZ含量之測試方法的實例如下。在用於獲得OZ之mol%的測試方法中,其係藉由29 Si及13 C NMR於氘代苯中分析。總OZ含量係由29 Si NMR分析判定並記述為基於Si單元之莫耳分率。在某些實施例中,此OZ含量(即甲氧基)的量係由13 C NMR分析(使用1,4-二烷作為內部標準品)判定。總OZ含量與甲氧基的量之間的差異係存在的矽醇基團之量。
組分(B)通常具有分子量分佈且係複數個有機聚矽氧烷樹脂之混合物。此外,組分(B)可藉由摻合個別製備之有機聚矽氧烷樹脂而獲得。在這種情況下,各有機聚矽氧烷樹脂不需對應上文特定的平均單元式,且其混合物可滿足上述平均單元式。
在各種實施例中,相對於100質量份的組分(A),組分(B)的含量係在約50至約200質量份的範圍內,可選地係在約80至約200質量份的範圍內,或可選地係在約100至約200質量份的範圍內。據認為當組分(B)的含量係大於或等於上述範圍的下限時,所得固化產物的熱震穩定性經改善,而當該含量係小於或等於上述範圍的上限時,硬度經改善且具有良好熱震穩定性。
在各種實施例中,組分(C)包含、或係由以下通式表示之烷氧基矽烷:
R5 x Si(OR6 )(4-x)
在該式中,R5 係單價烴基。此類基團的實例包括但不限於烷基,諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、及十八烷基;環烷基,諸如環戊基及環己基;烯基,諸如乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、及十八烯基;芳基,諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、及萘基;芳烷基,諸如苄基、苯乙基、及苯丙基;及鹵化烷基,諸如3-氯丙基及3,3,3-三氟丙基。在某些實施例中,R5 係烷基或烯基。在進一步實施例中,R5 係甲基或乙烯基。
在該式中,R6 係烷基。此類基團的實例包括以上針對R5 所述之烷基。在某些實施例中,R6 係甲基或乙基。
在該式中,「x」係0至2之整數,或可選地係1或2。
組分(C)的實例包括但不限於二甲基二甲氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、及二甲基二乙氧基矽烷。組分(C)可以係此等烷氧基矽烷中之一種或用作混合物之二或更多種的組合。在某些實施例中,組分(C)包含、或係二甲基二甲氧基矽烷及/或甲基三甲氧基矽烷。
在各種實施例中,相對於100質量份的組分(A),組分(C)的含量係在約0.5至約20質量份的範圍內,可選地係在約1至約20質量份的範圍內,可選地係在約1至約15質量份的範圍內,或可選地係在約0.5至約10質量份的範圍內。據認為當組分(C)的含量係大於或等於上述範圍的下限時,所得組成物藉由空氣中的濕氣快速固化,而當該含量係小於或等於上述範圍的上限時,所得組成物的固化性係足夠的且所得組成物在濕氣封阻下的儲放期限經改善。
組分(D)係縮合反應催化劑。組分(D)的實例包括但不限於錫化合物,諸如二新癸酸二甲基錫、辛酸亞錫、及類似者;及鈦化合物,諸如四(異丙氧基)鈦、四(正丁氧基)鈦、四(三級丁氧基)鈦、二(異丙氧基)雙(乙基乙醯乙酸)鈦、二(異丙氧基)雙(甲基乙醯乙酸)鈦、二(異丙氧基)雙(乙醯丙酮酸)鈦、及類似者。
在各種實施例中,相對於100質量份的組分(A),組分(D)的含量係在約0.1至約20質量份的範圍內,可選地係在約0.1至約15質量份的範圍內,或可選地係在約1至約15質量份的範圍內。據認為當組分(D)的含量係大於或等於上述範圍的下限時,所得組成物藉由空氣中的濕氣充分固化,而當該含量係小於或等於上述範圍的上限時,所得組成物的表面固化速率經改善。
如上所介紹,根據本揭露之組成物可進一步包含除了組分(A)至(D)之外且不同於組分(A)至(D)之組分。例如,組成物可進一步包含螯合劑、助黏劑、或類似者中之至少一者。
在各種實施例中,組成物進一步包含用於組分(D)的螯合劑。螯合劑的實例包括α-經取代之乙醯-乙酸酯,諸如乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、或類似者。
螯合劑的含量沒有限制,前提係其係可賦予組分(D)足夠穩定性之量。在各種實施例中,相對於100質量份的組分(A),螯合劑的含量係在約0.01至約20質量份的範圍內,或可選地係在約0.01至約15質量份的範圍內。
在各種實施例中,組成物進一步包含助黏劑。助黏劑的實例包括但不限於含環氧基之烷氧基矽烷,諸如3-環氧丙氧基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、及4-氧基矽烷基丁基三甲氧基矽烷;含丙烯酸基之烷氧基矽烷,諸如3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、及3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷;含胺基之烷氧基矽烷,諸如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、及N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷;及上文含環氧基之烷氧基矽烷與上文含胺基之烷氧基矽烷的反應混合物。在某些實施例中,助黏劑包含、或係選自上文含環氧基之烷氧基矽烷與上文含胺基之烷氧基矽烷的反應混合物。
助黏劑的含量沒有限制,前提係其係可賦予對組成物在固化期間接觸之有機樹脂之足夠黏著性的量。在各種實施例中,相對於100質量份的組分(A),助黏劑的含量係在約0.01至約10質量份的範圍內,或可選地係在約0.01至約5質量份的範圍內。
<電氣/電子設備>
在各種實施例中,根據本揭露之電氣/電子設備係藉由使用上述可室溫固化有機聚矽氧烷組成物而獲得。電氣/電子設備沒有特別限制,但係由含有電路、電極、或類似者之電氣/電子設備例示。由於對固化產物之固化期間所接觸的基材之良好到優異黏著性、及/或良好到優異熱震穩定性,據認為此類電氣/電子設備具有良好到優異可靠性。
實例
以下實例示說明可室溫固化有機聚矽氧烷組成物及固化產物,其旨在說明而非限制本發明。現將使用實施實例描述可室溫固化有機聚矽氧烷組成物。
<有機聚矽氧烷之製備>
將乙烯基封端之聚二甲基矽氧烷裝入3頸圓底燒瓶。使用Teflon™攪拌槳以用於混合並施加氮封(nitrogen blanket)。然後將聚合物加熱至40℃並以5 ppm鉑的濃度添加鉑催化劑(於四甲基二乙烯基二矽氧烷中之鉑之四甲基二乙烯基二矽氧烷錯合物)。添加包括略微過量之在Dow Corning內部製造的甲氧基/SiH官能性矽烷以與所有乙烯基完全反應。讓反應在40℃下加熱1小時。然後添加乙烯基三甲氧基矽烷以與殘餘的SiH反應,並將加熱程序在40℃下再持續1小時。將最終產物合成後直接使用而無需進一步修飾。
使用下表1中由以下通式表示之有機聚矽氧烷作為組分(A):
X-(SiR1 2 O)m -SiR1 2 -X。

[表1]

<有機聚矽氧烷樹脂之製備>
將甲基三甲氧基矽烷及二甲基二甲氧基矽烷裝入4頸圓底燒瓶。使用Teflon™攪拌槳以用於混合並施加氮封。然後以500 ppm的濃度(基於矽烷)添加三氟甲磺酸。在室溫下亦開始添加去離子水,且添加量係基於所欲產物甲氧基含量。讓混合物在回流下加熱3小時,然後讓其冷卻至50℃,添加碳酸鈣以中和酸,並讓反應混合數小時。將甲醇藉由在大氣壓力(達115℃)下、然後在真空(在約1 mmHg下)及110℃油浴溫度下之蒸餾程序移除。最後,將產物在室溫下使用0.45 um過濾器過濾,然後無需進一步修飾直接使用。
使用下表2中的有機聚矽氧烷作為組分(B)。

[表2]

<實施實例及比較例>
可室溫固化有機聚矽氧烷組成物係在濕氣封阻下,藉由均勻混合下列而製備:5.528 g的組分(A)、7.937 g的組分(B)、0.470 g的二甲基二甲氧基矽烷、0.630 g的四(三級丁氧基)鈦、及0.437 g的乙醯乙酸甲酯。評估組成物及藉由固化組成物所獲得之固化產物的性質。
<可室溫固化有機聚矽氧烷組成物的外觀>
在混合組分以產生可室溫固化有機聚矽氧烷組成物之後,藉由目視觀察在儲存期間的外觀。此等結果係顯示於下表3中。

[表3]
根據上表3中的結果,發現在實施實例中製備的可室溫固化有機聚矽氧烷組成物展現組分(A)之有機聚矽氧烷與組分(B)之有機聚矽氧烷樹脂的優異相容性。此外,發現當組分(A)之有機聚矽氧烷的DP增加時,組分(B)之有機聚矽氧烷樹脂中的OZ含量通常係至少約35 mol%,但通常不大於約54 mol%。
<固化產物的斷裂應力及伸長率>
具2 mm厚度之固化產物係藉由使可室溫固化有機聚矽氧烷組成物在23 ± 2℃、50 ± 5%相對濕度(「relative humidity, RH」)下固化7天而獲得。然後,使用該固化產物根據ASTM D412-98a測量拉伸強度(斷裂應力)及(斷裂)伸長率。固化產物的此等性質係顯示於下表4及表5中。

[表4]

[表5]
根據上表4及表5中的結果,發現在實施實例中製備的可室溫固化有機聚矽氧烷組成物之固化產物展現優異機械性質,特別是當組分(A)的有機聚矽氧烷中之DP增加時及組分(B)的有機聚矽氧烷樹脂中之OZ的含量減少時。
<進一步實施實例及比較例>
可室溫固化有機聚矽氧烷組成物係在濕氣封阻下,藉由均勻混合下列而製備:5.528 g的組分(A)、7.937 g的組分(B)、0.470 g的二甲基二甲氧基矽烷、0.630 g的四(三級丁氧基)鈦、及0.437 g的乙醯乙酸甲酯。評估組成物及藉由固化組成物所獲得之固化產物的性質。
<可室溫固化有機聚矽氧烷組成物的外觀>
在混合組分以產生可室溫固化有機聚矽氧烷組成物之後,藉由目視觀察在儲存期間的外觀。此等結果係顯示於下表6中。

[表6]
根據上表6中的結果,發現在實施實例中製備的可室溫固化有機聚矽氧烷組成物展現組分(A)之有機聚矽氧烷與組分(B)之有機聚矽氧烷樹脂的優異相容性。
<固化產物的斷裂應力及伸長率>
具2 mm厚度之固化產物係藉由使可室溫固化有機聚矽氧烷組成物在23 ± 2℃、50 ± 5% RH下固化7天而獲得。然後,使用該固化產物根據ASTM D412-98a測量拉伸強度(斷裂應力)及(斷裂)伸長率。固化產物的此等性質係顯示於下表7及表8中。

[表7]

[表8]
根據上表7及表8中的結果,發現在實施實例中製備的可室溫固化有機聚矽氧烷組成物之固化產物展現優異機械性質,特別是當組分(A)的有機聚矽氧烷中之DP增加時及組分(B)的有機聚矽氧烷樹脂中之OZ的含量減少時。
產業利用性
本揭露之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物係有利地用作為電氣/電子設備的適形塗層,因為其藉由與空氣中的濕氣接觸在室溫下固化並形成固化產物,該固化產物對固化期間所接觸的基材展現良好到優異黏著性、及良好到優異機械性質(諸如斷裂應力及/或伸長率)。
本文中已用說明性之方式描述本發明,並且應理解的是所使用之用語皆意欲為說明詞語之性質而非限制。鑑於上述教示,本發明之許多修改和變化皆係可能的。在隨附申請專利範圍之範疇內,本發明可用不同於所具體描述者之其他方式實施。在本文中已明確預想到獨立及附屬(單一及多重附屬兩者)請求項之所有組合的標的。

Claims (7)

  1. 一種可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其包含: (A) 約100質量份的由以下通式表示之有機聚矽氧烷: X-(SiR1 2 O)m -SiR1 2 -X; 其中各R1 係相同或不同的不含脂族不飽和鍵之單價烴基,各X係含烷氧基矽基之基團,其係選自由下列所組成之群組:由以下通式表示之基團: -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a) 、 由以下通式表示之基團: -R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a) 、 及由以下通式表示之基團: -R3 -(SiR1 2 O)n -SiR1 b -[OSiR1 2 -R3 -SiR1 a (OR2 )(3-a) ](3-b) , 其中各R1 係如上所述,R2 係烷基,各R3 係相同或不同的伸烷基,「a」係0、1、或2,「b」係0或1,「n」係1至20之整數,且「m」係50至1000之整數; (B) 約50至約200質量份的有機聚矽氧烷樹脂,其具有在約30 mol%至約54 mol%之範圍內的OZ之含量,其中各Z係H或烷基,使得OZ表示矽醇基團及/或與矽原子鍵結之烷氧基,且係由以下平均單元式表示: (R4 3 SiO1/2 )c (R4 2 SiO2/2 )d (R4 SiO3/2 )e ; 其中各R4 係相同或不同的單價烴基,且「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件的數字:0 ≤ c < 0.1、0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及c + d + e = 1; (C) 約0.5至約20質量份的由以下通式表示之烷氧基矽烷: R5 x Si(OR6 )(4-x) ; 其中R5 係單價烴基,R6 係烷基,且「x」係0至2之整數;及 (D) 約0.1至約20質量份的縮合反應催化劑。
  2. 如請求項1之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其中組分(A)中之該含烷氧基矽基之基團係由下式表示之基團: -C2 H4 -Si(CH3 )2 O-Si(CH3 )2 -C2 H4 -Si(OCH3 )3
  3. 如請求項1或請求項2之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其中組分(B)包含由以下平均單元式表示之有機聚矽氧烷樹脂: [(CH3 )2 SiO2/2 ]d (CH3 SiO3/2 )e ; 其中「c」、「d」、及「e」係滿足以下條件的數字:0.3 ≤ d ≤ 0.6、0.4 ≤ e ≤ 0.7、及d + e = 1。
  4. 如請求項1或請求項2之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其中組分(C)包含二甲基二甲氧基矽烷及/或甲基三甲氧基矽烷。
  5. 如請求項1或請求項2之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物,其中各Z係H或甲基,使得OZ表示矽醇基團及/或與矽原子鍵結之甲氧基、或可選地矽醇基團及與矽原子鍵結之甲氧基。
  6. 一種適形塗佈劑,其包含如請求項1至5中任一項之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物。
  7. 一種電氣/電子設備,其係藉由使用如請求項1至5中任一項之可室溫固化有機聚矽氧烷組成物而獲得。
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