A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1) 本發明係有關聚矽氧-環氧榭脂與聚矽氧橡膠的一體 成形體及其製造方法。特別是有關在電氣、電子、0A機 器、汽車、精密機械等領域使用的一體成形之複合體,及 此複合體的製造方法。 以往,提案多種粘著加成硬化型聚矽氧橡膠與有機樹 脂的方法。例如在成形樹脂表面塗佈底塗層,其上塗佈未 硬化·聚矽氧橡膠,再予以硬化,粘著的方法,或將洎行粘 著性聚矽氧橡膠組成物於成形樹脂上硬化的方法。提案多 種,關於自行粘著性聚矽氧橡膠材料(組成物),特別是 以其粘著成分爲架構的自行粘著性聚矽氧橡膠組成物。又 ,有提案以下的方法,有機樹脂側添加含3 0 m ο i? %以 上直接與矽原子結合之氫原子的有機基聚矽氧烷,然後與 加成硬化型聚矽氧橡膠粘著(特公平2 - 3 4 3 1 1號) ,在有機樹脂上藉由物理嵌合聚矽氧橡膠的方法之一體化 (特公昭6 3 — 4 5 2 9 2號),將聚矽氧橡膠與具有脂 肪族不飽和基與矽原子結合水解性基的化合物接枝的烯烴 樹脂粘著成一體化的方法(特開昭6 3_ 1 8 3 8 4 3號 )等。 但是使用底塗粘著的方法,需要將一旦成形的樹脂成 形物由模具等取出塗佈底塗的步驟。將聚矽氧自行粘著劑 塗佈於成形樹脂,予以硬化的方法係使用模具等,樹脂及 聚砂氧橡膠成形時,聚矽氧橡膠本身會與模具粘著的大問 題。又,將含有與矽原子直接結合之氫原子的有機基聚矽 氧烷添加於樹脂的方法’因添加矽氧烷使樹脂本身的物性 本紙張尺度適用巾關家標準(CNS )八4規格(210X297讀)_ j 一 ---- - i - --- - Ur 111 l»ii j.i·1-1 士九/ - (請先閱讀背面之注意事項再填{馬本瓦) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明(2 ) 產生變化,有時很難具有原來的特性。以物理嵌合的方法 則有藉由物理的力量嵌合失敗的可能性。 近年,聚矽氧橡膠在耐熱性 '耐氣候性、電氣特性等 方面的高信賴度爲人所知,其用途在電氣電子頜域,汽車 領域等方面繼續擴展,被期待提供一種熱塑性樹脂與聚矽 ! 氧橡膠牢固黏著之一體成形物。 •本發明係提供解決如上述的問題,牢固粘著熱固樹脂 與聚矽氧橡膠,品質安定的一體成形複合體,及能容易製 造該複合體的方法。 本發明者爲解決前述的問題,精心硏究的結果,發現 藉由選擇有機氧化物硬化性或加成硬化性有機基聚矽氧烷 組成物的聚矽氧橡膠,聚矽氧橡膠與環氧樹脂之聚合物混 合系的樹脂,可得到簡便且短時間內即具有實用的粘著力 之一體成形的複合體,遂完成本發明。 本發明的複合體及其製造方法解決了前述問題。 其構成係藉由硬化,以界面結合有機過氧化物硬化型 或加成硬化型聚矽氧橡膠組成物與硬化性聚矽氧一環氧樹 脂組成物,形成一體之複合體。及 藉由常溫或加熱使有機基過氧化物硬化型或加成硬化 型聚矽氧橡膠組成物,或硬化性聚矽氧一環氧樹脂組成物 其中之一硬化後,粘附另一方的組成物,然後,予以常溫 或加熱硬化之複合體的製造方法。 以下詳細說明本發明。 本發明中可使用的有機過氧化物硬化型聚矽氧橡膠組 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 ^^β4ϋ〇 Α7 Β7_ 五、發明説明(3 ) 成物有,以 A) —分子中至少含有平均兩個低級鏈烯基之有機基 聚矽氧烷, B) 觸媒量之有機過氧化物, 爲主成分之常溫下爲液狀或育狀的組成物’在常溫下放置 或加熱時會變成橡膠狀彈性體。 A )成分之含鏈烯基的有機基聚矽氧烷,常溫下(例 如 25°C),具有 lOOcp 〜10 ,〇〇〇,〇〇〇 cp,理想爲 lOOOcp 〜1 ,〇〇〇 ’ OOOcp 左 右的粘度者,以一般組成式RaS i 0(4-a)/2表示,R爲 選自甲基,乙基,丙基,異丙基,丁基,異丁基,第三丁 基,己基,環己基,辛基,癸基等的烷基,乙烯基,烯丙 基,丙烯基,異丙烯基,丁烯基,異丁烯基,己烯基,瑗 己烯基等的鏈烯基,苯基,甲苯基,二甲苯基,棻基等的 芳基,苄基,苯乙基,苯丙基等的芳烷基,氯甲基,氯丙 基,溴乙基,3,3,3 —三氟丙基等之鹵取代烴基,胺 乙基等的胺基取代烴基等之碳數1〜1 2 ,理想爲碳數1 〜8之非取代或取代之一價烴基,各基可相同或不同,但 一分子中至少平均含有2個鏈烯基者,理想爲存在於分子 鏈兩末端者。a係1 . 9〜2 . 2 ,理想爲1 . 9 5〜 2 .1的範圍,此有機基聚矽氧烷可爲直鏈狀,也可爲含 RS i 〇3/2單位或s i 〇4/2單位之支鏈狀,但一般菡 本上,主鏈部分係由重MR2S丨〇2/2單位所構成,分子 鏈末端以R3s i 〇1/2單位封閉之直鏈狀的構造。矽原子 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) .—;L--1:u,裝-------訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 A7 ____B7_____ 五、發明説明(4 ) 所結合的基,基本上可爲上述之任一種,鏈烯基係以乙烯 基較理想,其他基則以甲基,苯基較理想。此有機基聚矽 氧烷可藉由公知的方法,即,鹼或酸觸媒的存在下,使有 機基環聚矽氧烷與六有機基二矽氧烷進行平衡反應製得。 B)成分之有機過氧化物係作爲促進A)成分之交聯 反應的觸媒使用,例如有,過氧化苯醯,鄰——氯過氧化 苯醯,雙一2,4 —二氯過氧化苯醯;過氧化二枯烯基, 第三丁基過氧化苯酸酯,第三丁基過氧化物,對——氯過 氧化苯醯,第三丁基枯烯基過氧化物,1 ,1 -雙(過氧 化第三丁基)一3 ,3 ,5 —三甲基環己烷,2 ,5 —二 甲基一2 ,5 —雙(過氧化第三丁基)己烷,1 ,6 —雙 (第三丁基過氧化羧基)己烷等,但不受此限。 B )成分之添加量可依所要的硬化速度適當選擇,但 通常對於1 0 0份(重量份,以下相同)A)成分爲 0 . 1〜1 0份,理想爲0 · 2.〜2份。 這些A) ,:B)成分中可添加塡充劑調節流動性,或 提高成形品的機械强度。這種塡充劑例如有,沈澱氧化石夕 ,煅製氧化矽,燒成氧化矽,煅製氧化鈦之補强性塡充劑 ,如粉碎石英,较藻土,石棉,较酸链,氧化鐵,氧化鲜 ,碳酸鈣等之非補强性塡充劑,這些未經處理或以如六甲 基二矽胺烷,三甲基氯矽烷,聚甲基矽氧烷的有機矽化合 物表面處理者也可。想需要也可配合顏料,耐熱性增加劑 ,難燃劑,可塑劑等。 加成硬化型聚矽氧橡膠組成物有 &倀尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21〇ί 297公釐)_ 7 - " ~~ ---- I- -- I i .-1 n '—-人 7 - - ^^^1 .^1— - 1— I -'- 一οί- - - I ί -i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消费合作社印裝 A7 __ _B7 五、發明説明(5 ) c)一分子中至少平均有二個低級鏈烯基之有機基聚 矽氧烷, D )常溫下,液態之有機基氫化聚矽氧烷, E )加成反應觸媒, 爲主成分,常溫下爲液狀或賣狀的組成物,常溫下放 置或加熱時,硬化成橡膠狀彈性體。 •C )成分之含鏈烯基的有機基聚矽氧烷,常溫下(例 如 25°C),具有 lOOcp 〜10 ,000 ,000 cp,理想爲 lOOOcp 〜3,000 ,OOOcp 左 右的粘度者,以一般組成式R、S i 0(4-b)/2表示,R1 係與前述A)成分之R相同,爲碳數1〜1 2 ,理想爲碳 數1〜8之非取代或取代之一價烴基,例如,甲基,乙基 ,丙基等的烷基,乙烯基,丙烯基,丁烯基等的鏈烯基, 苯基,甲苯基,二甲苯基等的芳基,苄基等的芳烷基,3 ,3.,3 —三氟丙基等之鹵取代烴基,胺乙基等的胺基取 代烴基等,各基可相同或不同,但一分子中至少平均含有 2個鏈烯基者,理想爲存在於分子鏈兩末端者。b係 1 · 8〜2 . 4 ,理想爲1 . 9〜2 _ 2的範圍,此有機 基聚矽氧烷可爲直鏈狀,也可爲含RiS i 〇3/2單位或 S i〇4/2單位之支鏈狀,但一般基本上,主鏈部分係由 重覆RSS i〇2/2單位所構成,分子鐽末端以 R3S i 0ι/2單位封端之直鏈狀的二有機基聚矽氧烷。矽 原子所結合的基,基本上可爲上述之任一種,鏈嫌基係以 乙烯基較理想,其他基則以甲基,苯基較理想。此有機基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)-§ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 五、發明説明(6 ) 聚矽氧烷可藉公知法製造。 D)成分之有機基氫化聚矽氧烷係一分子中平均至少 含有2個,理想爲3個以上與矽原子結合之氫原子(即 S i Η基),後述之Ε)成分的存在下,此S i Η基與C )成分之鏈烯基進行加成反應,作爲交聯劑使用,其分子 結構無特別限制,例如可使用以往製造的直鏈狀,支鏈狀 ,環·狀及三因次網狀結構的各種分子結構。具體而言,非 適用下列一般式所表示者。 R 2 c H d S 1 0(4-c-d)/2 R2係與前述A)成分之R相同,碳數1〜1 2 ,理想爲 不含脂肪族不飽和鍵之碳數1〜8之非取代或取代之一價 烴基,例如甲基,乙基,丙基等的烷基,苯基,甲苯基等 的芳基,環己基等的環烷基,苄基等的芳烷基,3 ,3 , 3_三氟丙基等之取代烷基等。又,c ,d,c + d係分 別滿足 1 · 6Sc 各 2 . 4 ,0 . 002SdSl , 1 · 6<c + dS3的數値,此有機基氫化聚矽氧烷之 2 5 C的粘度爲1〜1 ,〇 〇 〇 cp ,理想爲5〜2 0 0 c p ° .此有機基氫化聚矽氧烷,例如有兩末端三甲基矽烷氧 基封端的甲基氫化聚矽氧烷,兩末端三甲基矽烷氧基封端 之二甲基?夕氧垸•甲基氣化矽氧垸單位共聚物,兩末端二 甲基氫化矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷,兩末端二甲基 氫化矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷•甲基氫化矽氧烷單 ,位 共聚物,兩末端三甲基矽烷氧基封端之甲基氫化矽氧烷· 本紙張尺度適周中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨Ο X 297公釐)-Q _ — h--^ —---:--^ ,裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(7 ) 二苯基矽氧烷單位共聚物,兩末端三甲基矽烷氧基封端之 甲基氫化矽氧烷·二苯基矽氧烷•二甲基矽氧烷單位共聚 物,由(CH3) 2HS i 〇1/2單位與s i 〇4/2單位所構 成的共聚物,由(CH3) 2HS i〇1/2單位與 (C eH 5 ) S i 〇3/2單位所構成的共聚物等。 此有機基氫化聚矽氧烷的配合量係對於1 Q 0份C ) 成分'之有機基聚矽氧烷爲0 . 1〜3 0份,理想爲0 . 3 〜1 0份。此配合量也可爲使對於C)成分中之鏈烯基之 D )成分中與矽原子結合之氫原子(S i Η基)的莫耳比 爲0 . 2〜1 0莫耳/莫耳,理想爲〇 . 5〜5莫耳/莫 耳的量。 Ε )成分之加成反應觸媒,例如爲鉑黑,氯化鉑,氯 鉑酸,氯鉑酸與一元醇的反應物,氯鉑酸與烯烴類的配位 化合物,二乙醯乙酸鉑,鈀系觸媒,铑系觸媒等的鉑族金 屬化合物等。此加成反應觸媒的配合量可爲觸媒量,但通 常以鉑或鉑族金屬的重量,對於C )成分與D )成分的合 計量之0 · 1〜1 ,OOOppm,理想爲1〜500 p P m 〇 這些C) ,D) ,E)成分中可添加塡充劑調節流動 性,或提高成形品的機械强度。這種塡充劑例如有,沈澱 氧化矽,煅製氧化矽,燒成氧化矽,烺製氧化鈦之補强性 塡充劑,如粉碎石英,矽藻土,石棉,矽酸鋁,氧化鐵, 氧化鋅,碳酸鈣等之非補强性塡充劑,這些未經處理或以 如六甲基二矽胺烷,三甲基氯矽烷,聚甲基矽氧烷的有機 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐)-_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.
I* T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(8 ) 矽化合物表面處理者也可。想需要也可配合顏料,耐熱性 增加劑,難燃劑,可塑劑等。 本發明中所用的硬化性聚矽氧一環氧樹脂組成物,只 要具有硬化性,能形成均勻的硬化性者皆可,無特別限定 ,但以下列者較理想。即,由 1 )硬化性環氧樹脂 1 0 0份, .2 ) —分子中平均至少含有2個低級鏈烯基的有機基 聚砂氧烷 5〜500份, 3) —分子中至少含有一個與矽原子結合之氫原子, 以一般組成式 R4fHsS i 0c4-f-g)/2 (式中R4係表示可相同或不同,非取代或取代之一價烴 基’ f係表TFlSf各2 . 4 ’ g係表示〇<g$l ) 表示的有機基氫化聚矽氧烷 對於1 Q 0份第2成分爲 1〜5 〇份, 4) 一分子中至少含有一個矽烷醇基的有機矽化合物 〇 . 1〜1 0份, 5) 有機鋁化合物 0.0Q1〜10份, 及 6 )鉑族化合物 對於1 0 0萬份第2成分,鉑族 金屬爲0 · 1〜5〇〇份 所構成之理想的組成物。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- --° 本紙張尺度適用中國國家標华(CNS ) A4規格(210X297公釐) 11 經濟部中央標隼局f工消費合作社印梵 A7 B7 五、發明説明(9 ' ) 第1成分之硬化性環氧樹脂,通常作爲硬化性環氧樹 脂組成物者即可,無特別限制,具體例有,雙酚A型環氧 樹脂’雙酣F型環氧樹脂’酔醒型環氧樹脂,脂環環氧樹 脂,含三縮水甘油基異氣酸酯,乙內醯脤環氧之雜環的環 氧樹脂,氫化雙酚A型環氧樹脂,丙二醇二縮水甘油醚或 季戊四醇聚縮水甘油醚等的脂肪族系環氧樹脂,芳香族, 脂肪'族或脂環的羧酸與表氯醇反應所得之環氧樹脂,含螺 環環氧樹脂,鄰丙基苯基酣酸化合物與表氯醇之反應生 成物的縮水甘油醚型環氧.樹脂,雙酚A之各羥基的鄰位上 具有烯丙基之二烯丙基雙酚化合物與表氯醇之反應生成物 的縮水甘油醚型環氧樹脂。 第2成分之一分子中平均至少含二個鏈烯基的有機基 聚矽氧燒,常溫下(例如25 °C),具有100 cp〜 1 ,〇〇〇 ,OOOcp,理想爲 looocp 〜 3 〇 0 0 ,0 0 〇 c p左右的粘度者,以一般組成式 R3eS ί 0(4-e)/2表示,R3係與前述聚矽氧橡膠組成物 之A )成分的R相同爲碳數1〜8之非取代或取代之一價 烴基,例如甲基,乙基,丙基,丁基,己基,環己基等的 烷基,乙烯基,烯丙基,丙烯基,丁烯基等的鏈烯基,苯 基,甲苯基,二甲苯基等的芳基,苄基等的芳烷基,3 , 3 ,3 —三氟丙基等之鹵取代烴基,胺乙基等的胺基取代 烴基等,各基可相同或不同,但一分子中至少平均含有2 個鏈烯基者,理想爲存在於分子鏈兩末端者。e係1 . 8 〜2 . 4的範圍,此有機基聚矽氧烷可爲直鏈狀,也可爲 本紙张尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(2丨0X 297公釐)-12_ -- m m !.1 --!— i I HI 1 nn I— ^^1 11、一OJ- -..... - HI .....r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡绛局員工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明(10 ) 含R3S i〇3/2單位或S ί〇4/2單位之支鏈狀或三因 次網狀構造之樹脂狀物,但一般基本上,主鏈部分係由重 覆R3S i 〇2/2單位所構成,分子鏈末端以 R33S i 〇1/2單位封端之直鏈狀的二有機基聚矽氧烷。 矽原子所結合的基,基本上可爲上述之任一種,鏈烯基係 以乙烯基較理想,其他基則以甲基較理想。考慮提高與環 氧樹·脂的相溶性時則以苯基較理想,此有機基聚矽氧烷可 以公知法製造。 第2成分的配合量係對於1 0 0份第1成分之硬化性 環氧樹脂,低於5份時,將所得之聚矽氧一環氧樹脂組成 物硬化時,無法得到充分的聚矽氧樹脂之特徵耐熱性,脫 模性,另外,配合量超過5 0 0份時硬化物無法得充分的 强度,故其配合量爲5〜5 0 0份,理想爲2 0〜2 0 0 份。 第3成分之有機基氫化聚矽氧烷係一分子中至少含有 一個與矽原子結合的氫原子(Si Η基),一分子中至少 含有一個,理想爲二個以上的S iH基與第2成分中之鏈 烯基,在觸媒的存在下產生加成反應增加鏈長或進行交聯 ,以一般組成式 R 4 f H g S i 0 (4-f-g>/2 (式中R4係表示可相同或不同,碳數1〜1 2 ,理想爲 不含脂肪族不飽和鍵之碳數1〜3之非取代或取代之一價 烴基,f係滿足l$f$2 . 4 ,理想爲1 . 6SfS2 ,g 係滿足 0<gSl ,理想爲 0 . 0 0 2SgSl ,f 適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐)_ 13 - I m^i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公嫠) A7 B7 _________ 五、發明説明(η ) + g理想爲1 . 6<f+gS3的數値)表示者’此有機 氫化聚矽氧烷可爲直鏈狀,支鏈狀,瓌狀或三因次網狀結 構的樹脂狀物,此有機基氫化聚矽氧烷之2 5 °c的粘度爲 1〜1 ,0 0 Ocp,理想爲5〜2 0 〇 CP,又考慮硬 化物的强度時,與矽原子結合之氫原子的數目爲1〜 2 0 0 ,理想爲2〜2 0。 '上述式之R4可與前述之聚矽氧橡膠組成物之A )成 分的R相同,例如甲基,乙基,丙基,丁基,己基,辛基 ,癸基,十一烷基,十二烷基等的烷基,環己基,環辛基 等的環烷基,苯基,棻基,甲基苯基,二甲苯基等的芳基 ,笮基,苯乙基,枯烯基等的芳烷基,乙烯基,烯丙基, 環己烯基等的鏈烯基,將這些基之與碳原子結合之氫原子 的一部分或全部以鹵原子等取代的基,·例如,以氯甲基, 對氯苯基,間氯苯基,鄰氯苯基,3,3,3 —三氟甲基 苯基,胺乙基,三甲基矽烷基或三烷氧基矽烷基等取代之 r 一三甲基矽烷基丙基,r —三甲氧基矽烷基丙基,r — 三乙氧基矽烷基丙基,環氧基取代之7" -環氧丙氧基丙基 ,/5 — ( 3 ,4 —環氧基環己基)乙基等。 第3成分的配合量係對於1 〇 〇份的第2成分爲1〜 5 0份,理想爲5〜3 0份,其配合.量低於1份時,此成 分之交聯功能不足,超過5 0份時交聯劑成分太多,不論 配合量低於1份或超過5 0份,有時無法得到硬化物的强 度。又,此配合量也可爲使第3成分中之與矽原子直接結 合的氫原子(S ί Η基)對於第2成分中之鏈烯基的莫耳 14 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. !訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適爪中國國家梯準(CNS M4規格(210X297公釐)_ A7 _____B7 五、發明説明(u) 比成爲Ο . 2〜1 0莫耳/莫耳,理想爲〇 . 5〜5莫耳 /莫耳的量。 第4成分之一分子中至少含有1個矽烷醇基的有機矽 化合物可使用有機基羥基矽烷或有機基羥基(聚)矽氧烷 類。有機基羥基矽烷化合物係以一般式 R5hSi (OH)4-h(h 係 1 ,2 或 3)表示,但 R5 可相同或不同,碳數1〜1 2 ,理想爲不含脂肪族不飽和 鍵之碳數1〜8之非取代或取代之一價烴基,可與前述聚 石夕氧橡膠之A )成分的R相同,例如甲基,乙基,两基, 丁基,己基,辛基,癸基,十一烷基,十二烷基等的烷基 ,環己基,環辛基等的環烷基,苯基,某基,甲基苯基, 二甲苯基等的芳基,爷基,苯乙基,枯烯基等的芳院基, 乙烯基,烯丙基,環己烯基等的鏈烯基,將這些基之與碳 原子結合之氫原子的一部分或全部以鹵原子等取代的基, 例如,以氯甲基,對氯苯基,間氯苯基,鄰氯苯基,對三 氟甲基苯基,鄰三氧甲基苯基,3 ,3 ,3 —三氧甲基苯 基,胺乙基等。 又,有機基羥基(聚)矽氧烷,係以一般組成式, R 6 . ( Ο H ) j S i 0 ^ J>y2 (式中R6可相同或不同,碳數1〜丨2 ,理想爲不含脂 肪族不1¾和鍵之碳數1〜8之非取代或取代之_價煙基, i係表示滿足lSig2 . 5 ,理想爲1 . 5$丨$ 2 . 2 ,j 係 〇〈j^2 ,理想爲 0 . ,特 別是 〇 . l$i$l · 5 ,l<i+j^3 ,理想爲 15 - I--HI - - -In . ...... 1ί 1 —"--· 士 - I-1-1 一 一______ --1 — 1 — . ΰ·'—^1· i ―-I I 圓 ,——^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A7 B7 五、發明説明(13 ) 1 . 6Si+jS2 . 5的數値)表示,此有機基聚?夕氧 烷可爲直鏈狀,支鏈狀,環狀或三因次網狀結構的樹脂狀 物° R6係與前述聚矽氧橡膠之A )成分的R相同,例如 甲基,乙基,丙基,丁基,己基,辛基,癸基,十一烷基 ,十二烷基等的烷基,環己基,環辛基等的環烷基,苯基 ,棻'基,甲基苯基,二甲苯基等的芳基,笮基,苯乙基, 枯烯基等的芳烷基,乙烯基,烯丙基,環己烯基等的鏈烯 基,將這些基之與碳原子結合之氫原子的一部分或全部以 鹵原子等取代的基,例如,以氯甲基,對氯苯基,間氯苯 基,鄰氯苯基,對三氟甲基苯基,鄰三氟甲基苯基,3, 3 ,3 —三氟曱基苯基,胺乙基,三甲基矽烷基或三烷氧 基矽烷基等取代之r-三甲基矽烷基丙基,r 一三甲氧基 矽烷基丙基,r -三乙氧基矽烷基丙基,環氧基取代之广 一環氧丙氧基丙基,/5 -( 3 ,4 —環氧基環己基)乙基 等。 有機基羥基矽烷或有機基羥基(聚)矽氧烷'化合物白勺 矽烷醇基的含量太少時,不僅無法與環氧樹脂充分交聯無 法得到必要的强度,而且硬化反應非常慢。相反地’ ?夕1完 醇基含量太多時,聚矽氧化合物不安定。 這種有機基羥基(聚)矽氧烷可藉公知的方法製造° 例如視需要將選自四氯矽烷,甲基三氯矽烷’二甲基二氣 矽烷,三甲基氯矽烷,二苯基二氯矽烷,甲基苯基二氯砂 烷之一種或二種以上加入乙烯基甲基二氯矽烷或苯基三氣 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐)_丨6 - -1 ----! - J- ------ ------( 一. (請先閱讀背面之注意事項再填{马本頁) A7 206400 ____B7___ 五、發明说明(14 ) 矽烷的混合物的共同水解,視需要將選自四氯矽烷,甲基 三氯矽烷,二甲基二氯矽烷,三甲基氯矽烷,二苯基二氯 矽烷,甲基苯基二氯矽烷之一種或二種以上加入乙烯基二 甲基氯矽烷及苯基三氯矽烷的混合物的共同水解,鹼或酸 觸媒的存在下,將上述分別與氯矽烷對應之甲氧基矽烷, 乙氧基矽烷等的烷氧基矽烷的混合物,藉由共同水解等得 到。, 其中將含有三官能性矽烷及/或四官能性矽烷的矽烷 混合物共同水解所得之有機基聚矽氧烷樹脂或有機基聚矽 氧烷樹脂中間體較理想。 矽烷醇基的含量可藉由觸媒之濃度,反應溫度等調整 ,所生成的矽烷醇基在下一步驟,也可以三甲基氯矽烷, 六甲基二矽胺烷,二乙烯基四甲基二矽胺烷等的矽烷化劑 變性。 第4成分之配合量係對於1 〇 Q份第1成分之硬化性 環氧樹脂,太少時環氧樹脂的硬化不足,太多時不經濟, 而且有時會降低硬化物的物性,故以Q . 1〜1 〇份,理 想爲1〜5份。 第5成分之有機鋁化合物係結合選自烷基,非取代或 取代苯基鹵院基,院氧基,非取代或取代苯氧基,酸基 ,—二酮配位基,鄰羰苯酚基等所搆成群的有機基所成 的化合物。 上述有機基中的院基有甲基,乙基,正丙基,異丙基 ,正丁基,第二丁基,第三丁基’正戊基等(:1 —(:10的 本紙悵尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ 17--' I I 1...... !---1 -111-- I - - .—:1--) - . I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(15) 烷基,取代苯基有對甲氧基 乙氧基苯基等Cl〜C 10的 氯甲基,氯乙基,氯丙基等 有甲氧基,乙氧基,異丙氧 C 1 〇的烷氧基,取代苯氧基 基苯氧基,鄰-硝基苯氧基 低烷基,低級烷氧基或硝基 酸基,丙酸基,異丙酸基, 乙酸基,丙基丙酮配位基, 酸基,二三甲基乙醯甲醛基 酮配位基有乙醯丙酮配位基 丙酮配位基。【化1】 苯基, 烷氧基 C 1 〜 基,丁 有鄰~ 取代的 丁酸基 丁基丙 等C 2 ,三氟 鄰一甲氧基苯基,對 取代苯基,鹵 C 1 0的_院基 氧基,戊氧基 甲基苯氧基, 6 —二甲基苯 取代苯氧基, ,硬脂醯基, 酮配位基,二 〜C i。的酸基 丙酮配位基, 代烷基有 ,烷氧基 等C i〜 鄰一甲氧 氧基等的 酸基有乙 乙基乙醯 乙基馬來 ,β ~ 二 六氟乙醯 --=-------;---^ .裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 :-¾ 0 〇 0 CH, 0 0 0 、OU-ShW-CH·、(〇U,c4Ula-l!-C(CH,): (上述式係配位之前的化合物),鄰羰苯酚基有水楊醛基 經濟部中央榡準局負工消费合作社印装 有機鋁化合物的具體例有,三甲氧基鋁,三乙氧基鋁 ,三異丙氧基鋁,三苯氧基鋁,三(對一甲基苯氧基)鋁 ,異丙氧基二乙氧基鋁,三丁氧基鋁,三乙醯氧基鋁,三 硬脂醯氧基鋁,三丁醯氧基鋁,三丙醯氧基鋁,三異丙醯 氧基鋁,三(乙醯丙酮基)鋁,三(三氟乙醢丙酮基)鋁 ,三(水楊醛)鋁,三(五氟乙醯丙酮基)鋁,三(乙基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2丨0;< 297公遵) 五、發明説明(w) 乙醯)鋁,乙基乙醯二異丙氧基鋁,三(二乙基馬來酸基 鋁,三(二乙基馬來酸基)鋁,三(丙基丙酮基)鋁,三 (丁基乙醯乙醯氧基) ,三(二三甲基乙醯弓 酿甲基鋁,乙基乙醯Z 示下列的化合物。 鋁,三(異丙基乙醯乙® 基)鋁,二乙醯丙酮基二 醯氧基二異丙氧基鋁等, 氧基)銘 三甲基乙 同時也例 經濟部中央標準局IX工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 【化2】
Al<
A
AK S X/aHe · 種樹 1 氧 用環 使份 可 ο 物 ο A 口 1 化於 鋁對 些係 這量 合 配 或併用兩種以上, 爲0 . 0 0 1〜1 其添加 0份, 本紙張尺度適用中國國家橾準(CMS ) A4規格(210X 297公釐)_ 19 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 i、發明説明(17 ) 理想爲0 . 0 1〜5份的範圍。配合量低於0 · 0 0 1份 時無法得到充分的硬化特性,而超過1 0份時成本增加, 對於物理特性,粘著性有不良影響。 第6成分的鉑族化合物係含第2成分之鏈烯基之有機 基聚砂氧院及第3成分之有機基氣化聚较氧院的加成反應 的觸媒,例如有鉑黑,氯鈾,氯鉑酸,氯鉑酸與一元醇的 反應物,氯鉑酸與烯烴類的配位化合物,二乙醯乙酸鉑, 鈀系觸媒,鉈系觸媒等。對於1 Q (]萬份第2成分,這些 白金,鈀或鉈金屬的添加量爲0 . 1〜5 0 0份,理想爲 〇 . 5〜2 0 〇份。少於〇 . 1份時無法得到充分的硬化 ,相反地,超過5 0 0份時也無法得到更好的效果,不經 濟。 上述說明之第1〜6成分不一定要爲分別獨立之個別 的成分,例如,一分子中至少含有一個的低級鏈烯基,且 至少含有一個矽烷醇基的有機基聚矽氧烷可兼有第2成分 與第4成分。此時,分子的結構,配合量可經調配後使用 。例如,第4成分之有機基羥基(聚)矽氧烷的一般組成 式中,R 6係一分子中平均至少含有二個,理想爲R 6基 中的2〜8 0莫耳%,特別是2〜2 0莫耳%的乙烯基等 的低級鏈烯基時,對於1 〇 Q重量份第1成分之硬化性環 氧樹脂可配合5〜5 0 〇重量份,理想爲2 0〜2 0. 0重 量份的第4成分,此時不必配合第2成分。 這些1〜6成分中,在不損害與聚矽氧橡膠之粘著性 的範圍內可添加塡充劑,例如有熔融氧化矽,結晶氧化砂 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(2丨0:<297公釐)_ 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作.社印製 A 7 B7 五、發明説明(18 ) ,玻璃粉末,玻璃纖維,粘土,滑石粉,雲母,石棉,氧 化鋅,鎂,鋁化矽,鉻化矽,氧化鋁,煅製氧化矽等的各 種的微粉狀物,纖維狀物。 本發明的聚矽氧橡膠與環氧樹脂所成的複合物的製造 方法係常溫或藉由加熱上述有機過氧化物或加成硬化型聚 矽氧橡膠組成物與環氧樹脂組成物中的任一組成物’予以 硬化.成形。成形的方法係依其粘度,可自由選擇注入成形 ,壓縮成形,射出成形,擠壓成形,遞模成形。一次成形 物硬化後,將另一組成物粘附於一次成形物上’常溫或藉 由加熱硬化,得到一體成形物。此二次成形物的成形法也1 依其粘度可自由選擇注入成形,壓縮成形,射出成形’擠 在成形,遞模成形等。不一定要等待一次成形物完全硬化 後再使二次成形物硬化,只要兩者不互相混合,且能形成 界面程度之硬化一次成形物即可。 〔實施例〕 以下表示實施例與比較例,雖具體說明本發明,但本 發明不受下列實施例限制。以下各列中以重量份表示’粘 度係表示2 5 °C的粘度値。 (實施例1 ) 1 〇 0重量份的環氧樹脂Epicoat 828 (商品名’ Shell化學公司製’雙酚八型,環氧當量1 9 〇〜2 1 0 ,分子量3 8 〇 )中添加1 0重量份以下列式(I )表示 本紙張尺度適用中國國家榡隼(「NS ) A4規格(2丨0 X 297公釐)_ 工 (#先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(19 ) 的環氧化合物,1 0重量份以下列式(II )表示,粘度爲 4 ,0 0 0厘泊的有機基聚矽氧烷,2重量份以下列式( III)表示,粘度爲2 5厘泊之有機基氫化聚矽氧烷, 1 . 5重量份之二苯基矽烷二醇,〇 . 6重量份苯甲酸鋁 ,及〇 . 1重量份氯化鉑酸之異丙醇溶液(含0 . 5%鉑 ),得到聚矽氧一環氧樹脂組成物(A )。 【化3】
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、 發明説明 (20) 1 1 異 丙 醇 溶 液 ( 含 0 • 5 % 金白 ) 9 得 到 聚 矽 氧 橡 膠 組 成 物 ( 1 1 I B ) 0 1 其 次 , 將 約 一 半 量 之 聚 矽 氧 一 環 氧 樹 脂 組 成 物 ( A ) 1 | 請 1 注 入 圖 1 所 示 縱 斷 面 之 概 略 的 模 具 的 下 模 1 的 模 槽 2 內 > 先 閱 I 讀 1 以 1 5 0 °c 加 熱 3 分 鐘 硬 化 後 > 將 上 模 載 於 下 模 1 上 , 封 背 1 矽 之 閉 下 模 1 由 上 模 3 之 上 部 所 設 置 的 注 入 □ 4 > 將 聚 氧 注 意 ί 1 橡 膠組 成 物 ( B ) 以 射 出 在 6 0 kg / C m2 射 至 聚 矽 氧 — 環 事 項 再 1 氧 樹 脂 組 成 物 ( A ) 上 以 1 5 0 °c 加 熱 5 分 鐘 硬 化 得 填 寫 本 裝 到 牢 固 粘 著 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 脂 與 聚 矽 氧 橡 膠 的 . 體 成 形 物 賁 '--- 1 1 1 將 該 -* 體 成 形 物 以 1 5 0 °C 硬 化 3 小 時 後 5 分 別 測 定 1 1 | 硬 度 9 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 脂 部 分 以 J I S A 硬 度 爲 9 5 以 訂 I 上 ( 即 9 超 過 測 定 上 限 ) > 聚 矽 氧 橡 膠 部 分 以 J I S A ! 1 硬 度 爲 3 5 0 J I S A 硬 度 測 定 係 依 據 J I S 1 1 1 K 6 3 0 1 0 ( 以 下 相 同 ) 1 ( 寅 施 例 2 ) 1 1 1 1 0 0 重 量 份 之 環 氧 樹 脂 Ep i c 〇 a t 828 (同前述) 中 1 | > 加 入 1 0 重 量 份 實 施 例 1 使 用 之 式 ( I ) 表 示 的 環 氧 化 I 合 物 9 5 0 重 量 份 將 乙 嫌 基 甲 基 二 氯 矽 烷 二 甲 基 二 氯 矽 1 1 | 烷 , 苯 基 三 氯 矽 院 的 混 合 物 9 以 9 0 °c 共 同 水 解 後 分 離 1 y 水 洗 成 爲 中 性 後 , 以 -JU 甲 基 二 5夕 胺 烷 將 殘 餘 之 〇 Η 基 進 1 1 行 二 甲 基 矽 烷 化 再 水 洗 中 和 後 9 單 離 得 到 下 列 平 均 組 1 成 式 ( IV ) 1 本紙悵尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)_ u A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明(2i ) (CH3)1 .O2(C6H5)O.4O(CH2:CH)〇.〇8Si0l .25 ......(IV ) 表示的有機基聚矽氧烷,2重量份實施例丨所用以式 )表示之有機基氫化聚矽氧烷,3重量份以下列式(v ) 表示,粘度爲2厘泊之甲基氫化聚矽氧烷,1.5重量份 二苯基矽烷二醇,0 . 6重量份苯甲酸鋁,及〇 . 3重量 份氯化鉑酸之異丙醇溶液(含〇 . 5 %鉑),得到聚砂氧 -環氧樹脂組成物。 【化4】 Η , (CH,),SiO--|i-(>-—Si(CH,), (V) Λ, J4 其次,除使用聚矽氧-環氧樹脂組成物(c )取代實 施例1之聚矽氧-環氧樹脂組成物(A )外,其餘同實施 例1得到一體化之成形物。 將所得之一體成形物進行同實施例1的處理,然後測 定硬度,聚矽氧一環氧樹脂部分以J I S A硬度爲9 5 以上,聚矽氧橡膠部分以J I S A硬度爲3 5。 (實施例3 ) 1 0 0重量份之分子鏈兩末端以二甲基乙烯基矽烷氧 基封端之粘度爲1 0 0 ,0 0 0厘泊的二甲基聚矽氧烷中 ,加入3 0重量份比表面積爲2 0 0 nf / g之煅製氧化矽 ,6重量份六甲基二矽胺烷,2重量份的水,以1 5 〇 °c 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐)_ % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. Λ7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、 發明説明 (22) 1 1 加 熱 混 合 3 小 時 後 再 添 加 5 0 重 量 份 上 述 之 以 二 甲 基 乙 1 烯 基 矽 院 氧 基 封 端 之 二 甲 基 聚 矽 氧 院 1 • 0 重 量 份 之 1 1 9 6 — 雙 ( 第 三 過 氧 丁 基 ) 己 院 得 到 聚 矽 氧 橡 膠 組 成 物 1 I 請 1 | ( D ) 0 Jt 閱 1 1 將 實 施 例 2 所 用 的 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 脂 組 成 物 ( C ) 注 讀 背 面 1 1 實 施 例 之 入 與 1 相 同 的 模 具 中 以 1 7 0 °c 硬 化 2 分 鐘 後 5 注 素 ί: 將 聚 矽 同 樣 .地 氧 橡 膠 組 成 物 ( D ) 射 至 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 項 再 L 脂 組 成 物 ( C ) 上 以 1 7 0 °c 加 熱 5 分 鐘 硬 化 得 到 牢 填 寫 本 裝 固 黏 著 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 脂 與 聚 矽 氧 橡 膠 的 一 體 成 形 物 〇 頁 1 1 將 此 — 體 成 形 物 以 1 7 0 °c 硬 化 3 小 時 後 分 別 測 定 1 1 其 硬 度 聚 矽 氧 — 環 氧 樹 脂 部 分 以 J I S A 硬 度 爲 9 5 1 1 以 聚 矽 氧 橡 膠 部 分 以 J I S A 硬 度 爲 4 0 〇 訂 1 ( 實 施 例 4 ) 1 1 1 1 0 0 重 量 份 之 環 氧 樹 脂 Ep i c 〇 a t 828 (同前述) 中 1 1 , 加 入 1 0 重 量 份 實 施 例 1 使 用 之 式 ( I ) 表 示 的 環 氧 化 1 合 物 5 0 重 量 份 將 乙 稀 基 甲 基 二 氯 矽 院 , — 甲 基 二 氯 矽 1 1 院 苯 基 二 氯 矽 院 的 混 合 物 以 9 0 V 共 同 水 解 後 9 分 離 9 水 洗 成 爲 中 性 後 以 —1— 甲 基 二 矽 胺 烷 將 殘 餘 之 〇 Η 基 進 1 行 三 甲 基 矽 院 化 再 水 洗 > 中 和 後 9 乾 燥 得 到 下 列 平 均 組 1 1 成 式 ( VI ) 1 (CH2 =CH ) Ο . CH 3 ) 0 . 6 ( C 6 Hs )〇 .5 5 ( HO ) C ).2 5 S i 0 1 . 2 5 1 ! ( VI ) 1 I 表 示 的 有 機 基 聚 矽 氧 烷 9 8 重 量 份 實 施 例 1 所 用 以 式 ( III 1 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS)A4規格( 210X 297公釐)_ 25 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2綱❼〇 A7 B7 五、發明説明(23) )表示之有機基氫化聚矽氧烷,0 . 6重量份苯甲酸鋁, 及〇 · 1重量份氯化鉑酸之異丙醇溶液(含0 5%鉑) ’得到聚矽氧一環氧樹脂組成物(E )。 其次,除使用聚矽氧一環氧樹脂組成物(E )取代實 施例1之聚矽氧-環氧樹脂組成物(A )外,其餘同實施 例1得到一體化之成形物。 '將所得之一體成形物進行同實施例1的處理,然後測 定硬度,聚矽氧一環氧樹脂部分以J I s A硬度爲9 5 以上,聚矽氧橡膠部分以J I s A硬度爲3 5。 (比較例1 ) 1 〇 〇重量份之環氧樹脂Epicoat 828 (如前述)中 ,加入1 Q重量份實施例1所用之式(I )表示的環氧化 合物,1 . 5重量份二苯基矽烷二醇,〇 · 5重量份苯甲 酸鋁,得到環氧樹脂組成物(F )。 其次’將約一半量的環氧樹脂組成物(F)注入圖1 之下模1的模槽2內,以1 5 0 °C加熱3分鐘硬化後,將 上模3置於下模1上,封閉下模丨,由上模3上部所設置 的注入口 4 ,將實施例1所用的聚矽氧橡膠組成物(b ) ’以射出壓6 〇 kg / c m2射至環氧樹脂組成物(F )上, 再以1 5 Q °C加熱硬化5分鐘,但無法兩者一體成形物, 而且,環氧樹脂與模具粘著,無法分離。 本發明之聚矽氧-環氧樹脂與聚矽氧橡膠的複合體係 兩者牢固黏著之一體成形物,兩者經充分硬化,具有原來 本紙悵尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) I Γ--- Ji (It —Γ 批衣 i -------一訂---1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26 A 7 B7 五、發明説明(24) 的特性,因此,可用於電氣,電子,0A機器,汽車,精 密機器等各種領域。而且,依本發明的方法能容易製造該 複合體。 〔圖面的簡單說明〕 〔圖1〕 依據本發明之實施例及比較例用之模具的縱斷面的概 略的成形操作用說明圖。 〔符號說明〕 1 下模 2 模槽 3 上模 4 注入口 Μκ^ϋ i^n n^n m· ^ (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4规格(210'乂 297公釐)-27 -