TW434306B - Room-temperature stable, one-component, electrically-conductive, flexible epoxy adhesives - Google Patents

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434306 A7 B7 .五、發明説明（1 ) 相關申請案之交互參考 本案有關與其同日申請之'"室溫穩定之單一成份導熱 性可撓環氧樹脂黏著劑"[PD-93020]&V'室溫穩定之單一 成份可撓環氧樹脂黏著劑〃 [PD-92700]二申請案。 技術領域 本發明大體有關各種用作黏著劑之組合物。更明確言 之，本發明有關各種設計於室溫穩定之作導電性黏著劑用 之可撓環氧基組合物〇 背景技藝 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 可撓聚合物市場提供廣泛種類之黏著劑聚合物，包括 如聚胺基甲酸乙酯、聚硫化物、矽酮、及環氧基化合物等 之化合物〇明確言之，環氧基化合物顯示强力黏結於包括 金屬、玻璃、塑膠、木材、及纖維之廣泛種類材料之能力 ，故而經常用以黏合不相類同之材料〇此外，性氧基化合 物已知表現出對多種腐蝕性化學物侵襲之優異抗性。儘管 具有黏合不類同材料及抗化學侵襲之能力，市售之環氧基 化合物欠缺某些作爲自動化黏合程序中所用導電性黏著劑 所需之特性〇更明確言之，環氧基底導電性黏著劑必須亦 方便儲存且可迅速固化形成充份可撓之黏合〇目前，導電 性環氧基底黏著劑可以二種形式獲得，亦即雙成份系統及 單一成份系統，其中無一旣方便儲存又可迅速固化0 雙成份環氧基底黏著劑可在室溫迅速固化，但不方便 使用及儲存〇雙成份系統之各成份必須準確測量及並恰在 使用前予適當混合〇因此，各種待混合之成份必須分別儲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇x297j^| ) 4 3 4 306 A7 B7 五、發明説明（2 ) 存直到使用爲止，故生產工人負以製備具有均匀特性之環 氧基底黏著劑之加重責任0不令人意外，雙成份環氧基底 黏著劑不受喜好〇 單一成份環氧基底黏著劑可以二種基本形式用於工業 應用：剛性環氧樹脂黏著劑及冷凍預混可撓環氧基黏著劑 〇雖然此等黏著劑組合物方便作爲單一成份儲存，其等需 要高溫固化。剛性環氧基黏著劑包括譬如Bispheno 1-A ( 2，2-二對酿甲烷）環氧基黏著劑及酚醛清漆。此等剛性環 氧基黏著劑表現出對多種物質之强黏著力，故可方便儲存 於室溫〇然而，剛性環氧基底黏著劑形成脆弱之黏合，對 黏合不類同之材料經常不夠柔順〇舉例言之，一在具有不 同熱膨脹率之不類同材料間之脆弱黏合可能無法承受熱失 配所導致之應力，如此該黏合及其黏合物可能易於失敗〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁〕 冷凍預混可撓環氧基黏著劑亦由工業界加以採用，雖 然此等黏著劑之用途遠爲剛性環氧基黏著劑之用途所超過 〇冷凍預混可撓環氧基黏著劑之說明見於讓予本案受讓人 之美國專利第4，86 6，108號中，其揭示及請求Flex i poxy 1 〇〇黏著劑之後之組合物，即一種爲太空船電子應用所發 展之冷凍可撓環氧基黏著劑。與剛性.環氧基黏著劑相較， 可撓環氧基黏著劑形成更柔順之黏合，能成功適應不類同 材料間不同膨脹率所引起之應力。然而，與剛性環氧基黏 著劑相反，冷凍預混可撓環氧基黏著劑必須儲存於冷凍狀 態，且必須在使用前解凍。此外，冷凍黏著劑一且解凍僅 提供約2至8小時之有限工作壽命，然而對於一般之自動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297·；^巷） 43430 6 A7 B7 五、發明説明（3 ) 化黏合作業實際上需要至少一週之工作壽命〇因此，由於 需將黏著劑解凍及解凍後之有限堪用壽命二者所造成之進 度排定困難》冷凍預混可撓環氧基黏著劑被廣泛認爲不實 用於高體積自動化加工〇 因此，仍然有需一種單一成份之導電性環氧基黏著劑 *在提供室溫儲存之方便性及低溫迅速固化之同時，亦提 供能承受黏合材料間不同膨脹率之嚴厲作用之柔順黏合〇 此種需要對於不能忍受爲解凍而頻繁停工及丟棄迅速變成 無效之黏著劑之損失之高體積自動化作業尤其尖銳〇此種 需要必須達成不犠牲良好之黏著劑特性〇 本發明之揭示事項 依據本發明，所提供爲導電、可儲存於室溫、產生非 脆弱可撓黏合、表現强黏著力、且具有良好加工特性之環 氧基黏著劑組合物。此外，本發明組合物可在少於二小時 之時間內迅速以較低溫度（範圍約100 °C至140 1〇)固化 〇因此，此等組合物擁有以上舊法組合物大部份（若非全 部）之優點，同時克服其等之上述重大缺失。 經濟部中央標準局負工消費合作社印繁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之室溫穩定、單一成份、可撓環氧基底黏著劑 組合物包含： (a) —聚合物混合物，包含： (i)至少一聚環氧化物樹脂，具有一在以.化學計 量之二亞乙三胺（DETA)固化時硬度計Shore D讀數不超過 45之硬度；與 (ii)至少一大致爲化學計量之潛勢環氧樹脂固化 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297/# ) 434306 A7 __B7 五、發明説明（4 ) 劑；以及 (b) —包含金屬之導電填料， 其中該黏著劑組合物在固化時表現一約小於10-2歐姆_厘 米之體積電阻係數及一約小於95之硬度計Shore A値。 本發明組合物之聚環氧化物樹脂成份爲一種可撓之環 氧樹脂〇可撓環氧樹脂在本文中係定義成在以二亞乙三胺 固化時具有一不超過45之硬度計Shore D測値之環氧樹脂 〇相較之，半撓性環氧樹脂係定義成在以二亞乙三胺固化 時具有範圍約爲45至75之硬度計Shore D値之環氧樹脂， 而剛性環氧樹脂係定義成在以二亞乙三胺固化時具有約超 過75之硬度計Shore D値之環氧樹脂。 採用以固化環氧樹脂之環氧樹脂固化劑爲一種潛勢固 化藥劑。如此，固化劑與環氧樹脂成份間在室溫時無反應 〇反之，在暴露於高溫時，環氧樹脂成份在固化劑存在之 下被固化〇本發明之環氧樹脂、潛勢環氧樹脂固化劑、及 填料於溫度保持不固化及流變學穩定達數週甚至數月，從 而提供一有助於自動化黏合作業之長儲存壽命〇 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 導電性填料係以一充份之體積％採用，以容許電流過 黏著劑組合物〇更明確言之，該填料必須以充份之量存在 以使填料粒子係落於彼此之埃單位內，從而產生供電子通 行過黏著劑組合物之通道。 除環氧樹脂、潛勢固化劑成份、及填料成份外，其他 可隨意添加至本發明黏著劑組合物之成份包括稀釋劑、撓 化劑（塑化劑）、以及加工添加物譬如氧化物〇 本紙掁尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2!0X297^ ) 3 4 3 Ο 6 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 選定之所述環氧樹脂及潛勢固化劑彼此完全相容，且 在固化及於併入一合宜填料時形成在室溫具有一小於10_ 2 歐姆一厘米之體積電阻係數之可撓黏著劑〇因此，本發明 黏著劑配方兼爲導電且充份可撓以承受熱失配之應力0 本發明黏著劑組合物之製備係首先將下列成份混合以 形成一完全潤濕之質團：（1)液體成份，包含環氧樹脂成 份，與隨意之撓化劑及稀釋劑；以及（2)固體成份，包含 潛勢環氧樹脂固化劑、填料、及隨意之加工添加物0然後 使該完全潤濕之質團在範圍約100 t：至175 °c之溫度反應 以形成本發明之固化可撓環氧基黏著劑，雖然該組合物係 設計成在約少於二小時之時間內以一範圍約100 Ό至140 'C之較低溫度固化。 總之，本發明之黏著劑在提 可於室溫作爲單— 成份混合物成流變學上穩定達數^^於低溫度（範圍約 -fy·'' 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 100 °c至140 °c)以少於二小時時間固化、且在低至-50 °C之溫度固化時爲可撓之環氧基底導電性組合物方面爲屬 新穎。因此，本發明黏著劑提供舊法黏著劑之最佳特色。 如同冷凍預混可撓環氧基黏著劑，本發明黏著劑形成承受 熱失配應力之柔順黏合。如同剛性環氧基黏著劑，本發明 組合物可方便儲存於室溫且易予加工。本發明黏著劑提供 强力可撓導電性黏合而不擾亂生產進度之能力有效促進環 氧基底黏著劑在自動化黏合程序中之使用0簡言之，此等 黏著劑使工業界本身能利用各種與環氧基化合物相關之優 異黏著劑品質，而不犠牲自動化作業之優點〇重要者，本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297$考) ~ 4 3430 6 A7 B7 __ 五、發明説明（6 ) 發明之各種組合物提供此等利益卻無需採用溶劑成份，故 而維持環境之完整性〇 較佳具體形式詳述 本發明之黏著劑組合物已然開發以提供工業於室溫儲 存未固化環氧基底黏著劑之能力，以及對一固化環氧基底 黏著劑提供良好黏著品質、導電性、撓性與加工簡易性0 更明確言之，本發明黏著劑組合物可在範圍約爲C至 140 °c之溫度以少於二小時之時間固化，而於固化時在室 溫表現一約小於10-2歐姆一厘米之體積電阻係數及一約小 於95之硬度計Shore A値〇 本發明之組合物係基於選定環氧樹脂、一固化劑、以 及一填料之組合使用，此將提供一種可以未固化之狀態儲 存於室溫之可撓導電性產品。特定環氧樹脂及固化劑之選 擇對獲得黏著劑成品之所需撓性爲屬關鏈〇 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之各種組合物採用至少一屬於所謂'"可撓環氧 樹脂〃種類之聚環氧化物樹脂可撓環氧樹脂〃相意在 涵蓋各種以二亞乙三胺固化時具有硬度計Shore D讀數不 超過4 5之環氧樹脂。合宜可撓之環氧化物樹脂所表現之內 部撓性導自譬如長脂肪鏈、聚合物鏈中之醚及酯鍵合、及 碳一碳雙鍵等藉提升相鄰單一碳一碳鍵之旋轉而增加撓性 之特色〇 本發明實作中所用之聚環氧化物樹脂或聚環氧化物樹 脂摻合物應具有一約趙過2 50之環氧化物當量，以使樹脂 :固化藥劑比値基於下述理由成爲最大。具有超過2 50之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297^；^笔） 434306 A7 B7 五、發明説明（7) (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 環氧化物當量之合宜用於本發 環氧化物樹脂包括以下化合物 (2 , 2-二對酚甲烷）與一摩爾 具有一約700之環氧基當量且 州休斯頓市Shell化學公司； 官能酚醛清漆環氧樹脂，具有 以商品名NC-5 47購自新澤西州 以及（3)卡丹醇之二官能環氧 基當量，可以商品名NC-514購 氧基丙二醇之二去水甘油醚， 可以商品名DEK 732購自密西 (5)聚氧基丙二醇之二環氧化 325之環氧基當量且可以茼品 學公司；（6)脂肪族多元醇之 6 50之環氧基當量且可以簡品 學公司〇

/雖然具有約超過25〇之環 物樹用作主要樹脂，但 之平均環氧化物當量約不超過 〇次要樹脂爲用以提升黏著劑 性及餘面剪力强度◦可用作次 下列化合物：（1) 1,4-丁二醇 130之環氧基當量且以商品名 市Shell化學公司；（2)新戊 明實作中作爲主要樹脂之聚 :(1)二摩爾 bis-phenol A 亞麻仁油二聚酸之加成物， 可以商品名ΕΡ0Ν 872購自德 (2 )卡丹醇（c a r d a n ο 1 )之三 —約600之環氧基當量，可 紐瓦克市Cardolite公司； 樹脂，具有一約350之環氧 自 Cardolite 公司；（4)聚 具有約320之環氧基當量， 根州米蘭市Dow化學公司； 物，具有一範圍約爲29 0至 名 Heloxy 502購自 Shell 化 聚去水甘油醚，具有一約爲 名 Heloxy 84 購自 Shell 化 氧化物當量 只要聚環氧 250 ，其等 組合物之某 要樹脂之次 之二去水甘 Heloxy 67 二醇之二去 之可撓聚 化物樹脂 可用作次 些特性， 要樹脂實 油醚，具 購自德州 水甘油_ 環氧化 混合物 要樹脂 譬如撓 例包括 有約爲 休斯頓 ，具有 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297γ鲁） ^3430 6 A7 B7 - I ______ _ _ _____ _ i 五、發明説明（8) 約135之環氧基當量且可以商品名Heloxj? 68自Shell化 學公司購得；（3)環己烷二甲醇之二去水甘油醚，具有約 16〇之環氧基當量且可以商品名Heloxy 107自Shell化學 公司購得；（4)聚氧基丙二醇之二去水甘油酗，具有約爲 190之環氧基當量且可以商品名DER 7 36購自密西根州米 蘭市Dow化學公司。次要樹脂之最大容許濃度將依據黏著 劑之組成而變化；然而，依照常例，黏著劑組合物中存在 之次要環氧樹脂量較佳爲不超過環氧樹脂成份之4 重量％ ° 要注意，並非所有具有超過25 0之環氧化物當量之所 謂可撓聚環氧化物樹脂均適合本發明之實作0舉例言之， 某些可撓環氧樹脂無法以可用之潛勢環氧樹脂固化藥劑於 合理之時間內固化。一實例爲篦麻油之聚去水甘油醚，具 有一約60 0之環氧基當量且可以茼品名Heloxy 50 5購自德 州休斯頓市Shell化學公司。然而，He loxy 5〇5可用作次 要樹脂以提升黏著劑組合物之撓性〇 經漓部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明組合物中所用之固化劑係選擇以由所選定之環 氧樹脂提供可撓之產物〇本發明之固化劑特徵爲其結構中 有容許在固化溫度與所選定樹脂相容之長脂肪族部份〇本 發明固化劑進一步之特徵係作爲'"潛勢〃固化藥劑〇潛勢 固化藥劑係一在與標靶環氧樹脂接觸時，在熔化於固化程 序之高溫內之前不使環氧樹脂固化者。此外，較佳採用於 本發明實作中之固化劑每分子應具有二或更多之活性氫原 子，具有一約在與150 °c間之熔點或軟化點，且應可 作爲細粉予以利用0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29^>^_) 434306 A7 ___B7___ 五、發明説明（9 ) 適合採用於本發明實作以獲致可撓環氧基黏著劑之固 化劑實例（鑒於所選定種類之性氧樹脂、約100 °C至14〇 °c之選定固化溫度範圍、以及少於二小時之選定固化時間 )包括二醢肼固化劑。適合採用於本發明實作之二醯肼固 化劑實例包括下列可購自新澤西州茶頸市Ajinomoto公司 之化合物： (1) 脂肪族二醯肼與Dinron加速劑（3-(3,4-二氯苯基）-1，1-二甲基尿素，具有一爲134之活性氫當量，可以商品 名 Ajicure AH-122及 Ajicure AH-123購得； (2) 己二酸二醯肼與Dillon加速劑（3-(3,4-二氯苯基）-1,1-二甲基尿素，具有一爲49之活性氫當量，可以商品名 A j i c u r e A Η - 1 2 7 購得； (3) 二十基二酸二醯肼（02。11421^02)，具有一爲92,5之活 性氫當量，可以商品名LDH購得，有約1 0 %之化合物依據 AjinomotG材料安全資料表（MSDS)係以十六基二酸二醯肼 出售； 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (4) 7,11-十八基二烯-1,18-二羧酸二醢餅（C2〇H38N4 0 2 ) ，具有一爲91. 5之活性氫當量，可以商品名UDH購得；以 及 (5) 纈胺酸二醯肼，具有一爲78.5之活性氫當量，可以商 品名VDH購得〇 本發明實作較佳爲採用AH-122及AH-127 〇 此外，有某些潛勢固化劑雖然不能於°C在一小時 內誘發固化作用，但可在採用所述範圍上限處之固化溫度 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（21〇X292^||_) 434306 A7 B7__ 五、發明説明（10 ) {諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 及固化時間時可予採用。亦即，環氧樹脂之聚胺加成物（ 可以商品名Ancamine 2014自賓州亞倫鎮Air Products公 司購得）、環氧樹脂一胺加成物（如可以商品名Ajicure PN-23 )購自Ajinomoto公司）可能適合在超過120 之 固化溫度及大約二小時之固化時間使用〇 潛勢固化劑之用量較佳爲相對於所用之環氧樹脂成化 學計量比例。一般而言，固化劑之量可與化學計量有大約 ± 1 5 %之變化，而對成品之不利影響甚小。因採用較化學 計量多或少之固化劑所衍生不利影響之嚴重性視所採用成 份之官能性（例如三官能環氧樹脂遠佳於二官能環氧樹脂 >以及所採用之固化溫度（例如以較高溫度固化之樹脂遠 佳於以較低溫度所固化者）而定。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明組合物中採用之潛勢環氧基固化劑可以固體粉 末由市面購得〇若其他成份譬如填料亦爲顆粒形式且黏著 劑組合物之液量予限制成保持一有限體積之固體粒子 ，該粒狀固化最小，以使其他粒狀成份在黏著劑組 合物中具有適當^空間以完成其等之意圖功能。如此，樹 脂：固化藥劑體積比較佳爲最小以容許填料及其他固體成 份於最佳之最小濃度執行其等之意圖功能。選擇用於本發 明實作之環氧樹脂及固化劑反映將該樹脂：固化藥劑體積 比最大化之嚐.試，如此環氧樹脂具有一儘可能高之環氧基 當量而固化劑具有一儘可能低之當量〇因此，本發明黏著 劑組合物使樹脂：固化藥劑體積比爲最大，同時維持大體 爲化學計量之比例。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公# ) 434306 Α7 Β7 五、發明説明（11) 填料成份作用以使本發明黏著劑組合物導電0爲獲致 導電性，填料必須以填料粒子彼此在數個埃單位內之程度 併入，以便形成供電子行進之通道0直到填料濃度到達此 臨界位準，黏著劑組合物之體積電阻係數將持高（如10 i2 歐姆一厘米），而其導電性將保持可忽略〇 —旦到達臨界 填料濃度位準，黏著劑組合物將於室溫表現出約小於10_ 2 電阻係數0臨界填料濃度—般約在總黏著劑組合物 乏"4〇體積％時到逹0應注意，若採用由球形粒子組成之填 料，而非採用由具有較高縱橫比之粒子組成之填料譬如片 及桿，則臨界填料濃度較低0由於不同之填料具有不同之 密度，一特定填料之臨界重量％將有變化，但在已知臨界 體積％時可加以計算0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 該導電填料成份可包含任何金屬，且可採用譬如金屬 粉末、金屬片、或具有金屬外覆面之非金屬粒子等形式0 較佳爲採用貴金屬以獲致較長之導電性保留期間0適合用 於本發明實作之貴金屬實例包括金、銀、及鉑。本發明實 作中可接受之具有金屬外覆面之粒子實例包括鍍銀之銅珠 及鍍銀之玻璃珠0 填料之粒徑應在配製本發明黏著劑組合物時加以考慮 〇如就固化劑選擇所論述，填料及固化劑均爲固體，故而 競爭黏著劑組合物內之空間0除使樹脂：固化藥劑體積比 爲最大外，此一潛在之過度擁擠問題亦可藉選擇不同粒徑 之固化藥劑及填料，以使較小粒子配合於較大粒子間之空 隙內予以克服。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ292γΙ) 434306 • A7 _B7__ 五、發明説明（l2 ) 本發明之組合物可隨意包括不反應性撓化劑，包括環 氧樹脂及撓化劑在內，較佳爲不超過黏著劑中總液體之50 重量％ —般而言，撓化劑有效增高黏著劑組合物之液體 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 含量，從而容許導電填料以較大量添加於黏著劑組合物， 如此確保到達臨界填料濃度位準。明確言之，不反應性撓 化劑作用如同外部塑化劑，不化學附接於聚合物網路，但 因凡德瓦吸引力及/或氫鍵接持留於網路內。準此，其等 必須具有一與環氧樹脂/固化藥劑結構相容之化學結構俾 不受到驅逐。具有高分子量之塑化劑爲屬合宜，因爲塑化 劑與環氧樹脂/固化藥劑間之增大鏈交纏作用以減少塑化 劑之移動。可完成簡單之實驗以判定相容塑化劑，譬如製 備一聚合物與建議之塑化劑以及觀察是否存在相容性〇此 種實驗被認爲係一在業界普通技術人士能力範圍內之例常 工作而不認爲過當。分子量至少1，〇〇〇之多元醇及分子量 範圍爲1,5〇0至6,000三醇普通予用作不反應性塑化劑。 適合用於本發明實作之高分子量三醇實例爲高分子量聚（ 氧基丙烯）三醇（可以茼品名LHT-28購自康州丹伯利市之 Union Carbide公司）及羥基端接之聚丁二烯（可以商品 名Poly BD R45HT購自Atochem公司），而以後者爲本發 明實作中之較佳撓化劑〇其他合宜不反應性撓化劑之實例 包括酞酸酯、己二酸酯、以及亞麻仁油酸甲酯。 該黏著劑組合物亦可隨意包括一稀釋劑成份。該稀釋 劑可包含任何減小黏滯度之單官能材料（亦即每一分子具 有一活性氫）〇係稀釋劑可包含任何此種用途之詳知物質 本紙張尺度適用中國國家標準（〇灿）八4規格（2丨0父297公_) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 434306 A7 B7 五、發明説明（l3 ) ，譬如一環氧化物及二級胺。簡單之實驗將迅即確定稀釋 劑在黏著劑組合物內之適當量◦確定稀釋劑在黏著劑組合 物中之適當用量所需實驗之範圍被業界普通技術人士認爲 合理而且不認爲過當〇 其他對可撓環氧基黏著劑組合物之隨意添加物包括紫 外線穩定劑、抗氧化物、以及其他加工助劑如潤濕劑、抗 發泡劑、及分散劑，凡此均屬已知且常用於業界〇加工助 劑較佳爲以達於總黏著劑組合物之5重量？ί之濃度使用。 本發明之一新穎特色爲環氧樹脂、潛勢固化劑、與填 料之未固化組合在室溫爲屬穩定◦更明確言之，未固化之 組合在室溫爲流變學穩定達數週甚或數月，意指其在室溫 不固化且以黏滯度而言爲穩定。因此，不同於冷凍預混可 撓環氧基化合物，本發明組合物在固化前無需解凍，如此 可在一依需要之基礎上供固化用〇該組合迅速於小於二小 時之時間內以範圍約爲100 °C至140 υ之溫度固化。固化 時，本發明組合物保持可撓及可再工作，而硬度計Shore A値小於95〇本發明組合物之另一新穎特色爲其撓性延伸 低至-50 °C，如由玻璁轉變溫度Tg所測量。相較之下，剛 性環氧基黏著劑之典型玻璃轉變溫度超過°C 〇最後， 本發明黏著劑組合物在室溫表現出約小於10_2歐姆一厘米 之體積電阻係數。因此*本發明黏著劑組合物提供在電子 裝置內作用以導電之可撓、强固之黏合，同時因其等之室 溫穩定性及迅即固化性而有助於自動化黏合作業0 本發明黏著劑之配製係使各液體成份（亦即環氧樹脂 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2^^^) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂 43430 6 ·, ， A7 ______B7_ 五、發明説明（I4 ) 、不反應性撓化劑、及稀釋劑）與乾成份（亦即固化劑、 填料、及加工助劑）混合成適當之濃度，直到乾成份充份 潤濕爲止。各乾成份較佳爲使用例如3-滾子軋機銑磨入液 體成份內〇銑磨工作獲致良好之樹脂與固化藥劑摻合物， 如此所得黏著劑之組成均匀，因而表現較高之總體品質〇 乾成份一旦充份潤濕，在眞空下進一步混合而將空氣移離 該黏著劑混合物。所得未固化組合物可儲存於室溫達若干 週甚或數月。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當包含本發明組合物之混合物用作黏著劑時，該混合 物必須予以固化〇首先，以黏著所需之方式使該混合物與 待黏合之物質接觸〇然後，將待黏合之材料及所揷入之混 合物加熱至一高固化溫度而使混合物固化〇雖然高至175 υ之固化溫度可視特定之電子應用而予採用，本發明黏著 劑組合物係設計成於一範圍約爲100至140 °c之溫度以一 合理量之時間固化。雖然固化時間隨固化劑之熔點及分子 量變化，本發明黏著劑之固化時間係設計成於選定之溫度 範圍少於二小時〇其企圖在大多數情況下，固化時間大約 僅需要30分鐘。固化時，本發明黏著劑組合物於各材料間 形成一强固之可撓黏合，一直到低至-5 0 °C之玻璃轉變溫 度Tg仍然保持可撓，而確實之最小Tg取決於黏著劑之配方〇 實例 實例1一 3代表依據本發明所製備之各種黏著劑組合物 ，而實例1一 3之配方報導於下表I中。在每一實例中，聚 合物混合物代表約15份重（PBW)之黏著劑組合物，而填料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X：297公# ) 434306 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) 代表約85份重之黏著劑組合物。每一實例中所用之填料爲 銀片粉，可以商品名V9購自DuPont公司。所用填料之量代 表約35體積％之黏著劑組合物。 實例1 — 3之黏著劑組合物之配製係使液體環氧樹脂與 固體固化劑及填料混合，直到乾成份充份潤濕且摻合爲止 〇在每一情況中，摻合之混合物係在暴露於約120 °C之溫 度後固化0 下表I列示就實例1_3之已固化黏著劑組合物所觀察 之各種特性。更明確言之，所報導爲各實例之體積電阻係 數、玻璃轉變溫度、硬度計硬度値、及餘面剪力强度，體 積電阻係數係如美國試驗及材料協會（ASTM)在ASTM D2 5 7 中所指定者予以執行。玻璃轉變溫度測量係依ASTM E831 執行〇 Shore A及Shore D硬度計測試係如ASTM D2240之 *橡膠及塑膠壓痕硬度之硬度計法〃中所指定者於已固化 黏著劑組合物上執行。最後，餘面剪力强度測試係如ASTM D 1 00 2所指定者予以執行。 相較之，實例4 _ 6代表本發明範疇外之配方〇此等配 方均未能符合本發明之一或多項要件，如表II中所例示〇 實例1 一 3之配方依據本發明執行。其等之體積電阻係 數各小於1〇-2歐姆一厘米，其等之玻璃轉變溫度接近-50 、其等之硬度計硬度値各小於95 Shore A、而其等之餘 面剪力强度値高至足以用作黏著劑〇 相較之，實例4一 6之配方均未能符合本發明之至少一 項目標〇實例4之配方表現出一導自過少銀片填料之超過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（ 210X297公楚：） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-='β A7 43430 6 _B7 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0 - 2歐姆一厘米之體積電阻係數。實例5之黏著劑配方因 其將Heloxy 505樹脂由次要樹脂不當提升至主要樹脂而不 以小於二小時時間於120 °C固化〇實例6之黏著劑配方表 現出一導自使用過少填料之超過1〇-2歐姆一厘米之體積電 阻係數，雖然因所用高位準之固體固化藥劑而不可添加更 多之銀以導致體積之減小。 因此，已然證實依據本發明所配製之黏著劑組合物爲 導電、可在二小時之時間內以較低溫度（範圍約1 〇 0 ec至 1 40 SC )固化、且在固化時爲可撓，在室溫時具有一小於 9 5之硬度計Shore A値及接近-50 °C之玻璃轉變溫度。此 外，本發明黏著劑組合物表現出在工業裝置中提供充份强 固黏合所需之餘面剪力强度。 工業應用性 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明之固化黏著劑爲導電，同時在廣泛之溫度範圍 上爲可撓〇此外，本發明之未固化黏著劑在室溫爲流變學 穩定達數月之測量時間〇在此等品質之下，本發明之導電 黏著劑可成功用於許多需要自動黏合不類同材料之工業應 用，包括譬如汽車、活動住宅、飛機、舟船、及製成住宅 等產品之製造〇 迄此，已然掲示一種組合物及一種用以製造可以其未 固化狀態儲存於室溫之導電性可撓環氧基黏著劑之方法。 業界普通技術人士均將迅速明白，屬明顯性質之各種改變 及修飾均可製出，故所有此等改變及修飾均視爲落於後附 各申請專利範圍項所界定之本發明範疇內〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^19- 經濟部中央樣準局負工消費合作社印製 4 3 4 3 0 6 A7 B7 五、發明説明（/7 )

餘面剪力强度， psi mjm^r ·< 小畸· 時 固/匕 固化i 250 (17.5) 180 02.5) 260 (18) >—* 120 (8.5) ? 2 — s^· 冒 86 Shore A 50 Shore D 82 Shore A 45 Shore D 79 Shore A 38 Shore D 玻璃轉變 溫度，V o j cn iQ 1 Μ 选米· 涅•圃 lip 1 鹧茭駿 鹬@ Μ 5 x ΙΟ'3 _1 6 x I〇-3 fO b ^**1 X 配方 flm 懲！· 1 il· 5 s V 〇 〇 CN 2 T j 5 111 ^ t i s令 1 2 二 s gg ly g |/ S sg 5 1 s 5 1 ^ I ^ ca ,2 〇 djT ^ s t ^ ^ -a I “ ^ e ^ 1— cs — 00 , w m l 薄 3P M 与. S S * ^ ^ s 5 If ^ ^ m Ή Έ ^ 3 d^： ΰ u ffi i§| G- ο. α, ^a, ——. ίτ> v*i m ^ 〇〇 11 i—1 CA 甲BS (I) I-------^--裝------訂 ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準C CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4艺43◎❹. . A7 B7 五、發明説明（/& ) 睬堤Mfl-N玄*櫧器龉坤 It撇 餘面剪力强度， psi槪麵2)⑴ 一小時二小時 >固化 固化 240 (17) § 2 r*^ v- __,-> 180 (12.5) 185 (i〇) 冒 78 Shore A 35 Shore D 77 Shore A ,36 Shore D 玻璃轉變| 溫度，°C I _1 1 ·*擗令 噢pa is张画 \Ti CN Μ 遙米 画，幽. mp i 聽 © ii· 6X10·1 體積電阻係數 過尚 8 x ΙΟ'3 4x 10'1 體墮電阻係數 過尚 配方 1 ,蘅. g.撒 m ^ ς：画 S ^ ? ώ. -¾ <f ' 1纟窗1 ίδ 〇 尤 % ^ m "^ 1 ^ tc 蘅 gg 潮（ ^ i r^v nx> $箩5 Ο «Λ T ^ s 5 ^ 2 m Ή -¾ . 3 c3 ^穿耱 S X> S > ^ ^ t l/*> ^- ·—· 00 S： 搬 Μ 鸥？3 W 5 -5 ? ^ ^ Β ψ S由j驢 i 1 t 1 2 i； 實例 號數 1 寸 毁—邋(II) W^H Al-Qd * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） -Cil-

Claims (1)

1. (90.01.18,修正）434306 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 _厂一種可撓導 份之組合： (a ) —聚合物混合 (i )至少一由二摩爾 與一摩爾亞麻仁油二聚 三官能 氧基丙 、及脂 撓聚環 (ϋ) 二醯趼 羧酸二 環氧樹 化齊IJ , 酚醛清漆 二醇之二 肪族多元 氧化物樹 至少一大 、二十基 醯駢、纈 脂一胺加 其中所述 環氧樹 去水甘 醇之聚 脂，與 致爲化 二酸二 胺酸二 成物所 脂肪族 劑組合物，包含下列成 物，包含： 1)18-?11611〇1灰（2,2-二對船甲惊） 酸之加成物、卡丹醇（cardanol)之 脂、卡丹醇之二官能環氧樹脂、聚 油醚、聚氧基丙二醇之二瓌氧化物 去水甘油酸所組成集團中選出之可 學計量之由脂肪族二醯I井、己二酸 醯肼、7,11-十八基二烯-1,18-二 醯月井、環氧樹脂之聚胺加成物、及 組成集團中選出之潛勢環氧樹脂固 二醯肼及所述己二酸二醯肼尙隨意 包含一加速劑；以及 (b) —包含金屬之存在量至少爲所述組合物之4〇體積 I--— 訂.！ (請先閲讀背面之注$項再埃窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 %之導電填料， 其中所述導電性環 穩定，於1 0 0 - 1 4 0 ·〇固 硬度計Shore A値及一 氧基黏著劑組合物於室溫爲流變學 化，且在固化時表現出一小於9 5之 在室溫時小於1心2歐姆一厘米之體 積電阻係數； 其中所述導電填料包含一由銀、金、及鉑所組成集團 中選出之貴金屬； 本紙張尺度適用f國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 3 4 3 0 6 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中 二去水甘 之二去水 油之聚去 其中 2 法，包含 (a ⑴液 摩爾亞麻 環氧樹脂 去水甘油 醇之聚去 所述聚 油醚、 甘油醚 水甘油 所述聚 種用以 以下步 )將下 體成份 仁油二 、卡丹 醚、聚 水甘油 合物混合物尙包含至少一由1 , 4_丁二醇之 新戊二醇之二去水甘油醚、環己烷二甲醇 、聚氧基丙二醇之二去水甘油醚、及蓖麻 醚所組成集團中選出之次要環氧樹脂；而 合物混合物佔所述組合物之1 5份重。 製備可撓導電性環氧基黏著劑組合物之方 驟： 列成份混合以形成一完全潤濕之質團： ，包含至少一由二摩爾bis-phenol A與一 閲 讀 背 面 之 注 項 再. 窝.. 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 脂，及至少一由 出之隨意成份， (i i )固體成份 二醯职"、己二酸 基二烯-1，18-二 聚酸之 醇之二 氧基丙 麵所組 不反應 與 ，包含 二醯肼 羧酸二 環氧樹 加成物 官能環 二醇之 成集團 性撓化 至少一 、卡丹醇之三官能酚醛清漆 氧樹脂、聚氧基丙二醇之二 二環氧化物、及脂肪族多元 中選出之可撓聚環氧化物樹 劑及稀釋劑所組成集團中選 聚胺加成物、及 潛勢環氧樹脂固化劑而 酸二醯肖井尙隨意包含一 爲所述組合物之 ，其中所述完全 (b )使所 大致爲化學計量之由脂肪族 、二十基二酸二醯肼、7，1 1 -十八 醯胼、纈胺酸二醯财、環氧樹脂之 脂一胺加成物所組成集團中選出之 其中所述脂肪族二醯财·及所述己二 加速劑，一包含金屬且存在量至少 4 ϋ體積％之導電填料，及隨意之加工助劑 潤濕之質團於室溫爲流變學穩定；以及 述完全潤濕之質團在範圍100 °C至17 5 °C 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公楚） 434306 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 之溫度反應以形成.一固化之可撓導電性環氧基黏著劑組合 物，所述固化之可撓導電性環氧基黏著劑組合物具有一小 於95之硬度計Shore A値及一在室溫時小於歐姆一厘 米之體積電阻係數； 其中所述導電填料包含一由銀、金、及鉑所組成集團 中選出之貴金屬； 其中所述液體成份尙包含至少一由1 , 4_丁二醇之二去 水甘油醚、新戊二醇之二去水甘油醚、環己烷二甲醇之二 去水甘油醚、聚氧基丙二醇之二去水甘油醚、及蓖麻油之 聚去水甘油醚所組成集團中選出之次要環氧樹脂，而 其中所述液體成份及所述固體成份佔所述組合物之_1 5 份重0 3 .如申請專利範圔第2項之方法，其中所述導電填料 包含銀片0 4 .如申請專利範圆第1項之可撓導電性環氧基黏著劑 組合物，其中所述導電填料包含銀片。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項系填寫本頁) 5 .如申請專利範圍第2項之方法，其中所述不反應性 撓化劑係由分子量至少1，000之多元醇以及分子量範圍爲 1，5 ϋ ϋ至6 , 0 〇 ϋ之三醇所組成集團中選出，而所述稀釋劑 係由一環氧化物及二級胺所組成集團中選出0 6 .如申請專利範圍第1項之可撓導電性環氧基黏著劑 組合物，尙包含至少一由不反應性撓化劑及稀釋劑所組成 集團中選出之成份，其中所述不反應性撓化劑係由分子量 至少ι,ϋϋϋ之多元醇及分子量範圍爲i，5〇u至6，ϋϋϋ之三 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 43430 6 六、申請專利範圍 醇所組成集團中選出，而所述稀釋劑係由一環氧化物及二 級胺所組成集團中選出。 7 ·—種可撓導電性環氧基黏著劑組合物，包含下列成 份之組合： (a ) —聚合物混合物，包含： (i ) 至少一由二摩爾b i s - p h e η ο 1 A與一摩爾亞麻仁油二 聚酸之加成物、卡丹醇之三官能酚醛清漆環氧樹脂、卡丹 醇之二官能環氧樹脂、聚氧基丙二醇之二去水甘油酗、聚 氧基丙二醇之二環氧化物、及脂肪族多元醇之聚去水甘油 醚所組成集團中選出之可撓聚環氧化物樹脂，與 (i 1 )至少一大致爲化孳計量之潛勢環氧樹脂固化劑，所 述至少一潛勢環氧樹脂固係由脂肪族二醯舶：、己二酸二醯 則：、二十基二酸二醞趼、7 , 1 1 -十八基二烯-1 , 1 8 -二羧酸 二醯P、及纈胺酸二醞p所組成集圑中選出.，其中所述脂 肪族二醯斯及所述己二酸二醯胼尙隨意包含一加速劑； (b ) —導電填料，包含一由銀、金、及鉑所組成集團 中選出之貴金屬，且存在量至少爲所述組合物之4 〇體積％ ， (c )—不反應性撓化劑，由分子量至少1 , ϋ Ο ϋ之多元 醇及分子量範圍爲1，5 Ο ϋ至6 , ϋ (J 0之三醇所組成集_中選 出；以及 (d ) —稀釋劑，由一環氧化物及二級胺所組成集豳中 選出， 其中所述組合於室溫爲流變學穩定*且可於爲ΐϋϋ-ΐ4〇 r： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --訂 *!-線 (锖先閱讀背面之注意事項#-€寫本頁) A8 B8 C8 D8 434306 六、申請專利範圍 之溫度範圍在少於二小時之時間內固化，之形成所迹："丨擠 導電性環氧基黏著劑組合物，所述可撓導電性璘氧基黏著 劑組合物具有一小於9 5之硬度計S h ϋ r e A値及一在室溫時 小於1 ϋ · 2歐姆一厘米之體積電阻係數，而 其中所述聚合物混合物佔所述組合物之1 5份璽。 8 .如申請專利範圍第2項之方法，其中所述液體與固 體成份之混合係將所述固體成份磨入所述液體成份內予以 完成。 ______Γ______裝·！ ,\1/· (請先閲讀背面之注意事項再涉寫本頁) 訂---------線 經濟部智慧財產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規格（210 X 297公釐） (90.01.18,修正）434306 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 _厂一種可撓導 份之組合： (a ) —聚合物混合 (i )至少一由二摩爾 與一摩爾亞麻仁油二聚 三官能 氧基丙 、及脂 撓聚環 (ϋ) 二醯趼 羧酸二 環氧樹 化齊IJ , 酚醛清漆 二醇之二 肪族多元 氧化物樹 至少一大 、二十基 醯駢、纈 脂一胺加 其中所述 環氧樹 去水甘 醇之聚 脂，與 致爲化 二酸二 胺酸二 成物所 脂肪族 劑組合物，包含下列成 物，包含： 1)18-?11611〇1灰（2,2-二對船甲惊） 酸之加成物、卡丹醇（cardanol)之 脂、卡丹醇之二官能環氧樹脂、聚 油醚、聚氧基丙二醇之二瓌氧化物 去水甘油酸所組成集團中選出之可 學計量之由脂肪族二醯I井、己二酸 醯肼、7,11-十八基二烯-1,18-二 醯月井、環氧樹脂之聚胺加成物、及 組成集團中選出之潛勢環氧樹脂固 二醯肼及所述己二酸二醯肼尙隨意 包含一加速劑；以及 (b) —包含金屬之存在量至少爲所述組合物之4〇體積 I--— 訂.！ (請先閲讀背面之注$項再埃窝本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 %之導電填料， 其中所述導電性環 穩定，於1 0 0 - 1 4 0 ·〇固 硬度計Shore A値及一 氧基黏著劑組合物於室溫爲流變學 化，且在固化時表現出一小於9 5之 在室溫時小於1心2歐姆一厘米之體 積電阻係數； 其中所述導電填料包含一由銀、金、及鉑所組成集團 中選出之貴金屬； 本紙張尺度適用f國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）