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TW200951184A - Silicon-containing particles, method for manufacturing thereof, oil composition, ceramic material, and method for manufacturing thereof - Google Patents

Silicon-containing particles, method for manufacturing thereof, oil composition, ceramic material, and method for manufacturing thereof Download PDF

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Publication number
TW200951184A
TW200951184A TW098112716A TW98112716A TW200951184A TW 200951184 A TW200951184 A TW 200951184A TW 098112716 A TW098112716 A TW 098112716A TW 98112716 A TW98112716 A TW 98112716A TW 200951184 A TW200951184 A TW 200951184A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
compound
oil
ruthenium
cerium
Prior art date
Application number
TW098112716A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukinari Harimoto
Original Assignee
Dow Corning Toray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Toray Co Ltd filed Critical Dow Corning Toray Co Ltd
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Description

200951184 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於__種製造切粒子之方法,藉由上述方法 製造之粒子,含有上述粒子之油組合物,使用上述粒子製 造陶竟材料之方法,及藉由上述方法製造m才料。 【先前技術】 以聚石夕氧橡膠粒子為代表之切粒子係用作化妝品之原 料、有機樹脂之添加劑等。製造含石夕粒子之已知方法由固 化呈乳化於表面活性劑(以下稱為界面活性劑)之水溶液中 的狀態之可固化聚矽氧組合物組成。舉例而言,此項技術 中已知一種形成聚石夕氧橡膠粒子之方法,其藉由乳化及固 化含有非可交聯石夕油之可固化聚石夕氧組合物,由此獲得於 乳液油滴中之聚♦氧.橡膠粒子來達成(參見日本未審查專 利申請公開案(以下稱為rK〇kaij )2〇〇〇2819〇3)。 然而’藉由上述方法製造之切粒子含有大量界面活性 劑。因此,該等粒子損失了可由含石夕粒子自身引入之耐熱 特性、電學特性及其他特性。此外,在上述方法中,藉由 選擇界面活性劑之類型及濃度或乳化劑之乳化能力來控制 粒子直徑僅僅適用於相對大直徑之粒子,但粒子之直徑愈 小’控制變得愈困難。 另-方面’此項技術中已知一種製造含有Si、0&c之陶 瓷材料的方法纟藉由熱分解包括含矽前軀體之組合物 (參見Kokai H1(M)7侧及KGkai跡275617)或藉由用一 或多種選自可交聯㈣及碎氧烧之有㈣化合物浸潰石 139599.doc 200951184 墨,於該石墨中由上述有機切化合物形成交聯產物,且 於300 C至mot:下在非氧化氣冑中加熱$ m 應,由此獲得基⑽Si/0之複合材料(參見κ。^⑽3 171180)來達成。 然而,當使藉由上述方法獲得之陶究材料經受研磨以獲 得微粒時’獲得呈不規則形狀之所得精細粒子,其並不提 供精細球形粒子所固有之所要流動性及填充特性。 ❹
本發明之-目的在於提供一種以不使用界面活性劑或其 類似物之簡單製程製造極小直徑之含石夕粒子的方法。另— 目的在於提供可以受控直徑製造、具有在油中的極佳分散 性且提供㈣後高陶£化程度之含絲子。本發明亦提供 一種具有均勻分散之含矽粒子的油組合物。 本發明之另-目的在於提供一種以簡單製程製造由具有 極小及可控制直控之粒子組成之陶竟材料的方法。又一目 的在於提供一種具有上述特性之陶瓷材料。 【發明内容】 本發明之製造含矽粒子的方法之特徵在於製備包含至少 一固化組合物與不參與該組合物固化之油的均勻相,該固 化组合物包括在一個分子中每5〇個矽原子具有一或多個反 應性官能基之含矽化合物,接著將該組合物固化,及造成 與該油之相分離,藉此獲得該等含矽粒子。 本發明之含石夕粒子之特徵在於係藉由使用上述方法來獲 得。 本發明之組合物至少包含上述含矽粒子及油。 139599.doc 200951184 本發明之製造陶瓷材料 或包含上述—粒子::::特徵在於㈣切粒子 藉由下述μ得中料切粒子係 v —固化組合物與不參與該 ,.<Λ/ °亥固化組合物包括在一個分子 中每50個石夕原子具有一或 ^及夕個反應性官能基之含矽化人 物,接著將該組合物固化,及 ° 久&成與該油之相分離。 本發明之陶究材料之特徵右私总兮l ^ ^ 做在於係藉由上述方法來獲得。 本發明之作用 役于 本發明之方法之特徵在於以 不使用界面活性劑或其類似 物之簡單製程製造極小直徑之切粒子。本發明之含石夕粒 子之特徵在於係藉由烘烤來製造,具有高陶曼化程度、具 有受控直徑且具有在油中的炻杜八I t T的極佳分散性。本發明之油組合 物之特徵在於極佳觸感。 本發明之製造陶㈣料的方法之特徵在於製造由具有可 控制的小直徑之粒子組成的㈣材料,該等粒子係以簡單 製程製造。本發明之陶竟材料之特徵在於含有具有小直徑 及小尺寸分布之極小粒子。 【實施方式】 本發明之製造含⑦粒子的方法之特徵在於製備包含可固 化組合物及不參與該組合物固化之油的均勻相該固化組 合物包括在一個分子中每50個矽原子具有一或多個反應性 官能基之含矽化合物,接著將該組合物固化,及造成與該 油之相分離,藉此獲得該等含矽粒子。該油為在固化反應 之初始階段中與包括含矽化合物之組合物相容的組份,而 139599.doc 200951184 進一步固化混合物會誘發相分離,藉此獲得含矽粒子。關 於上述油之類型無特別限制,限制條件為其實際上並不參 與固化含有碎化合物之組合物’在固化之初始階段中與組 合物相容,且在固化後失去與產物之相容性。換言之,在 . 固化併有含矽化合物之可固化組合物需要加熱且油易於在 固化之初始階段的溫度下形成均勻相的情況下,不需要在 固化前之溫度下形成均勻相。 ❿ 含石夕化合物為當固化時形成含矽粒子且在一個分子中每 50個矽原子含有一或多個反應性官能基並較佳含有每乃個 矽原子一或多個反應性官能基之化合物。該等官能基可包 含(例如)加成反應性基團、縮合反應性基團、開環反應性 基團或自由基反應性基團。該等加成反應性基團可由以下 基團為代表:矽鍵結氫原子;乙烯基、烯丙基、丙烯基、 己烯基或類似烯基;或含有巯基之有機基團。該等縮合反 應性基團可由以下基團為代表:甲氧基、乙氧基、丙氧基 Φ 或類似含矽烷氧基;矽鍵結羥基、矽鍵結鹵素原子或含有 胺基之有機基團。該等開環反應性基團可由以下基團例 * 示1縮水甘油氧基丙基或類似縮水甘油氧基烷基; . 2 (3,4_%氧環己基)乙基或類似環氧環烷基或其他含有環 氧基之有機基團。該等自由基反應性基團可由以下基團為 代表.乙烯基、烯丙基、丙烤基、己稀基或類似稀基; 丙烯醯氧基丙基或類似含有丙烯醯基之有機基團;或3·曱 基丙稀醢氧基丙基或其他含有甲基丙稀酿基之有機基團。 139599.doc 1 石夕化合物可為選自切氧坑H錢烧、碳石夕垸 200951184 及其混合物組成之群的化合物。特定實例如下:含有 S卜O-Si鍵之單體、寡聚物或聚合物及其他矽氧烷;含有 81-81鍵之矽烷、二矽烷、寡聚物及聚合物或其他矽烷;含 有Si-(CH2)m_Si鍵之單體、寡聚物及聚合物或其他矽伸1 基(silalkylene);含有Si_(C6H4)m_Si鍵之單體募聚物或= 合物及其他矽伸芳基(silarylene);含有SiNsi鍵之單體、 券聚物或聚合物及其他石夕氮烧;含有以下鍵中之至少兩者 的含石夕化合物:Si_〇_Si、si_si、Si_(CH2)m_si、
Si-(C6H4)m-Si及Si-N-Si ;或上述化合物之混合物。在上述 式中’「m」為等於或大於1之整數。 矽氧烷化合物可例如由以下平均單元式表示: (R】3Si01/2)a (Ri2Si〇2/2)b (Rlsi〇3/2)c (so」 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 氫原子、齒素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙烯醯 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含有巯基之有機基團、烷氧基或經基; 「a」、「b」、「c」及「d」為數字,其可等於或大於〇且等 於或小於1並滿足以下條件:(a+b + e+d) = i ;然而,「 * & J ' 「b」及「c」不能同時等於〇。 由R】表示之單價烴基可由烷基、烯基、芳烷基或芳基例 示。該烷基可具有1至12個碳原子且較佳應具有丨至6個碳 原子。該烷基可由以下基團中之任一者為代表:直鏈或部 分分支直鏈烷基、環烷基或伸環烷基[直鏈或部分分支直 鏈伸烷基(較佳亞甲基、伸乙基或另一具有丨至6個碳原子 139599.doc • 8 - 200951184 之伸烷基)與碳環(較佳具有3至8個碳原子之碳環)之組 «]。該直鏈或部分分支直鏈烷基可包含具有丨至6個碳原 子之直鏈或部分分支直鏈烷基,諸如甲基、乙基、正丙 基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基或己基。該環烷基可 • 包含具有4至6個碳原子之環烷基,諸如環丁基、環戊基或 ‘ 環己基。該烯基可包含具有2至12個碳原子、較佳2至6個 碳原子之烯基。該具有2至6個碳原子之烯基可由乙烯基、 φ 丙烯基、丁烯基、戊烯基或己烯基例示,其中較佳為乙烯 基。該芳烷基可包含具有7至12個碳原子之芳烷基。該芳 烷基可由苄基、苯乙基或苯丙基例示。該芳基可包含具有 6至12個碳原子之芳基,諸如苯基、萘基或曱苯基。上述 單價烴基可具有取代基,諸如氟、氣、碘或類似鹵素原 子,羥基,曱氧基、乙氧基、正丙氧基及異丙氧基,或類 似烧氧基。上述經取代之單價烴基可由3_氣丙基、3,3 3_ 二氟丙基、全氟丁基乙基或全氟辛基乙基例示。 φ 由Rl表示之鹵素原子可由氣、溴或碘原子例示。氯原子 為較佳的。 - 由Rl表示之含有環氧基之有機基團可由以下基團例示: • 3·縮水甘油氧基丙基、4-縮水甘油氧基丁基或類似縮水甘 油氧基烷基;2-(3,4-環氧環己基)乙基、3_(3,4_環氧環己 基)丙基或類似環氧環己基-烷基;4-氧p元丁基及8-氧η元辛 基或類似氧t烷基。縮水甘油氧基烷基及尤其3_縮水甘油 氧基丙基為較佳的。 由R1表示之含有丙烯醯基之有機基團可由3_丙烯醯氧基 139599.doc 200951184 丙基或4-丙烯醯氧基丁基例示,其中3_丙烯醯氧基丙基為 較佳的。 由R1表示之含有甲基丙烯醯基之有機基團可由3·曱基丙 稀醯氧基丙基或4-曱基丙烯醯氧基丁基例示,其中3_甲基 丙烯醯氧基丙基為較佳的。 由R1表示之含有胺基之有機基團可由3_胺基丙基、4_胺 基丁基或N-(2-胺基乙基)_3_胺基丙基例示,其中3·胺基丙 基及N-(2-胺基乙基)_3_胺基丙基為較佳的。 由Rl表示之含有巯基之有機基團可由3-巯基丙基或4_疏 基丁基例示。 由表示之烷氧基可由甲氧基、乙氧基、正丙氧基或異 丙氧基例示,其中曱氧基及乙氧基為較佳的。 在一個分子中,至少兩個由Ri表示之基團為烯基、氫原 子、鹵素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙稀酿基之 有機基團、含有甲基丙婦醯基之有機基團、含有胺基之有 機基團、含有㈣之有機基團、燒氧基或經基。 在上述式中^〜^/〜及…為數字’其可等 於或大於0且等於或小於丨並滿足以下條件: (a+b+C + d)=1;然而,「a」、「b」及、」不能同時等於〇。 上述矽氧烷可至少由選白C_A 、 , V 由 k 自(R 3Sl〇1/2)、(Rl2Si〇2 (RS1〇3/2)及⑽4/2)之單元中之—者來構造。特定實例如 下HSl〇1/2)及(Rl2Si〇2/2)單元組成之直鍵聚石夕氧燒· 由(Rl2Sl〇2/2)單元組成之環狀㈣氧H (心〇3/2)單元 139599.doc 200951184 組成之支鏈聚矽氧烷;由(R^SiOm)及(I^SiO3,2)單元組成 之聚矽氧烷;φ(κ^3Μ〇ι/2)及(SiOw)單元組成之聚矽氧 烧;由(RhiO3/2)及⑶山/2)單元組成之聚矽氧烷;由 (R^siO2,2)及(RiSi〇3,2)單元組成之聚矽氧烷;由 , (Rl2Si〇2/2)及(Si〇4,2)單元組成之聚矽氧烷;由 (R^SiC^2)、(R'siO2,2)及(RisiOw)單元組成之聚石夕氧 烷;由(R'SiOm)、(Ri2Si〇2/2)及(si〇4/2)單元組成之聚矽 ❹ 氧烷;由(ΡΛ3ί〇1/2)、(ρ^ι〇3/2)及(Si〇4/2)單元組成之聚矽 氧烷;由(R^SiOw)、(RiSi〇3/2)及(Si〇4/2)單元組成之聚矽 氧烷;及由(R^SiOm)、(R'SiOw)、(Κ_ϋ〇3/2)及(Si〇4/2) 單元組成之聚矽氧烷。推薦在一個分子中(Ri3Si〇i/2)、 (R^siOw)、(ιιϋο3/2)及(si〇4/2)單元之重複數目在1至 10,000個、較佳1至1,000個且最佳3至5〇〇個之範圍内。 上述矽氧烷可藉由此項技術中已知之方法來製備。關於 石夕氧烷製備方法無特別限制,但最常見方法由水解有機氣 φ 石夕烧組成。此方法例如由>^〇11在(7;^»^卜3;〇!«<^7^/^〇/〇幻; of Silicones,% 5 章’第二期,自德語翻譯,Academic 户〜% 7^5描述。此外’美國專利第4,618,666號及英國專 利第736,971號揭示含有Si-O-Si及Si-Si鍵之矽氧烷的製 備。 除Si-0-Si鍵外,上述矽氧烷可具有Si-Si鍵、Si-N-Si 鍵、Si-(CH2)m-Si 鍵、Si-(C6H4)m-Si 鍵等。在此等式中, 「m」可與上文所述相同。 矽烷由以下通式表示: 139599.doc 200951184 R\Si 或由以下平均單元式表示: (RSSi), (R^Si), (R»si)c (Si)d ’、中R表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 '原子齒素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙稀酿 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含有酼基之有機基團、烷氧基或羥基;然 而,在一個分子中至少一個由Ri表示之基團為烯基、氫原 子、li素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙烯醯基之 有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基之有 機基團、含有巯基之有機基團、烷氧基或羥 「、
a J 「b」、「c」及「d」為數字,其可等於或大於〇且等於或小 於1並滿足以下條件:(a+b+c+d)=1 ;然而,「a」、「b」及 「c」不能同時等於〇。在上述式中,Rl、「a」、「b」及 「c」與上文所定義相同。 矽烷由通式R、Si定義,或由選自(R〗3Si)、(Rl2Si)、 (R Si)及(Si)之單元中之至少一者構造。特定實例如下:由 (R、Si)及(R'Si)單元組成之直鏈聚矽烷;由(Riji)單元級 成之環狀聚矽燒;由(RiSi)單元組成之支鏈聚矽烧;由 (R、Si)及(R!Si)單元組成之聚矽烷;由⑻⑻)及(Si)單元組 成之聚石夕烧;由(R〗Si)及(Si)單元組成之聚矽烷;由(R〗2Si) 及(Rlsi)單元組成之聚矽烷;由(R^Si)及(Si)單元組成之聚 矽烷;由(R^Si)、(R'Si)及(Wsi)單元組成之聚矽烷;由 (R^Si)、(R'si)及(Si)單元組成之聚矽烷;由(R〗3Si)、 139599.doc -12- 200951184 (R、i)及(Si)單元組成之聚矽烷;由(Ri2Si)、(Rlsi)及(Si) 單元組成之聚矽烷;或由(Ri3Si)、(R〗2Si)、(Rlsi)及(Si)組 成之聚矽烧。推薦在一個分子中(Ri3Si)、(Ri2Si)、(RiSi) 及(Si)單元之重複數目在2至1〇,〇〇〇個、較佳3至looo個且 最佳3至500個之範圍内。 可藉由此項技術中已知之方法來製造上述矽烷。舉例而 言,包含在鹼金屬存在下幽矽烷之脫鹵的方法描述於 Journal of American Chemical Society, 11, 124 (1988); 23, 3β3 "990等中;包含二矽烯之陰離 子策合的方法揭元於Macromolecules, 23, 4494 (1990)專 中;包含在電極還原之基礎下函矽烷之脫鹵的方法揭示於 J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1161 (1990) ; J. Chem. Soc., C/zem. Comww., 897 中;包含在鎂存在下鹵矽烷之 脫鹵的方法(參見WO 98/29476等);在金屬催化劑存在下氫 石夕烧之脫水(參見Kokai H4-334551等),及其他方法。製備 具有Si-O-Si鍵之矽烷的方法例如描述於美國專利4 618 666 及GB736,971中。一種製備具有Si-N-Si鍵之矽烷的方法例 如描述於美國專利4,404,153中,且一種製備具有Si-(C6H4)m-Si鍵之矽烷的方法例如描述於Kokai H3-47567中。 上述矽院化合物之除Si-Si鍵外的鍵可包含Si-O-Si、Si-N-Si 、 Si-(CH2)m-Si 或 Si-(C6H4)m-Si鍵。 在此等式中, 「m」 與上文所定義相同。 矽氮烷由以下平均單元式表示: (R^SiNR2), (R^SiNR^b (R]SiNR2)c (SiNR2)d 139599.doc 13 200951184 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 氯原子、函素原子、含有環氧基之有機基團、含有^酿 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含有Μ基之有機基團、院氧基或經基;二 而,在一個分子中至少一個由Rl表示之基團為稀基、氣原 子、函素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙稀酿基之 有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含 機基團、含有酼基之有機基團、烷氧基或羥基;汉2表示氫 原子或經取代或未經取代之單價烴基;「a」、「b」、「c」及 「d」為數字,其可等於或大於〇且等於或小於丨並滿足以 下條件:(a+b+C+d)=l ;然而,ra」、「b」及「叫不能同 時等於0。 在上述式中,R1、「a」、「b」、「c」及「d」與上文所定 義相同。由R2表示之單價烴基由與由…表示之彼等者相同 的基團例示。較佳地’由r2表示之基團包含氫原子或院 基,尤其包含氫原子或曱基。 ❹ 矽氮烷含有選自以下單元中之至少一者的單元·· (R】3SiNR2)、(Ri2SiNR2)、(R】SiNR2)及(siNR2)。特定實例 如下:由(R^SiNR2)及(R'siNR2)單元組成之直鏈聚矽氮 ,由(R jSiNR )單元組成之環狀聚矽氮院;由(RlsiNR2) 單元組成之支鏈聚矽氮烷;由(RijiNR2)及(RlsiNR2)單元 組成之聚矽氮烷;由(RijiNR2)* (SiNR2)單元組成之聚矽 氮烷;由(R]SiNR2)及(SiNR2)單元組成之聚矽氮烷,·由 O^SiNV)及(R%nr2)單元組成之聚矽氮烷;由 139599.doc •14· 200951184 (R^SiNR2)及(SiNR2)單元組成之聚矽氮烷;由 (R^SiNR2)、(R^SiNR2)及(WSiNR2)單元組成之聚矽氮 烷;由(R^SiNR2)、(R^SiNR2)及(SiNR2)單元組成之聚石夕 氮烷;由(R^SiNR2)、(RSiNR2)及(SiNR2)單元組成之聚石夕 氮烷;由(R^SiNRi^RWiNR2)及(SiNR2)單元組成之聚石夕 氮烷;及(RSSiNR2)、(R^SiNR2)、(WsiNR2)及(SiNR2)由 單元組成之聚矽氮烷。推薦在一個分子中(Ri3SiNR2)、 (R'SiNR2)、(WsiNR2)及(SiNR2)單元之重複數目在2至 10,000個、較佳3至1,000個且最佳3至500個之範圍内。 可藉由此項技術中已知之方法來製備矽氮烷。製造矽氮 烷之方法例如揭示於美國專利第4,3 12,970號;第4,340,619 號;第 4,395,460號;第 4,404,153 號;第 4,482,689號;第 4,397,828 號;第 4,540,803 號;第 4,543,344 號;第 4,835,238 號;第 4,774,312 號;第 4,929,742 號;及第 4,916,2〇0號中。*Burns等人報導之其他資訊可見於jr.
Si-Si鍵之石夕氮烧的方法例如揭示於美國專利4,4〇4,1 53中。 上述矽氮烷化合物之除Si-N-Si鍵外的鍵可包含Si-0-Si、 Si-Si、Si-(CH2)m-Si 或 Si-(C6H4)m-Si 鍵。在此等式中, 「m」與上文所定義相同。 碳矽烷由以下平均單元式表示: (R^SiR3), (R^SiR3),, (R*SiR3)c (SiR3)d 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 氫原子、鹵素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙烯醢 I39599.doc 15 200951184 基之有機基團、含有甲基丙烯酿基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含有鲸基之有機基團、烷氧基或羥基丨然 而,在一個分子中至少一個由Rl表示之基團為稀基、氮原 子i素原子、含有環氧基之有機基圏、含有丙稀酿基之 有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基之有 機基團、含有疏基之有機基團、燒氧基或經基;r3表示伸 烧基或伸芳基;「a」、「b」、「cJ及「d」為數字,其可等 於或大於0且等於或小於1並滿足以下條件: (a+b+C+d) = 1;然而,「a」、「b」及「c」不能同時等於〇。 在上述式中,^「^、、「〜及^與上文所定 義相同。由R3表示之伸烷基可例如由下式之基團例示: _(CH2)m-。由R3表示之伸芳基可由下式之基團例 示:-C6H4)m-。 碳矽烷由選自以下單元中之至少一者構造:(Rl3SiR3)、 (R 2S1R )、(R^SiR3)及(SiR3)。特定實例如下:由(R^siR3) 及(R 2SiR )單元組成之直鏈聚碳石夕烧;由(尺^以尺3)單元組 成之環狀聚碳矽烷;由(RiSiR3)單元組成之支鏈聚碳矽 炫;由(R〗3SiR3)及(RiSiR3)單元組成之聚碳矽烷;由 (RSsiR3)及(siR3)單元組成之聚碳矽烷;由(RlsiR3)及 (SiR3)單元組成之聚碳矽烷;*(Ri2SiR3)及(RlsiR3)單元組 成之聚碳碎烧·’由(R^SiR3)及(SiR3)單元組成之聚碳矽 烷;由(R^SiR3)、(R^SiR3)及(R】SiR3)單元組成之聚碳矽 烷;由(RSSiR3)、(R^SiR3)及(SiR3)單元組成之聚碳矽 139599.doc •16- 200951184 烷;由(R^SiR3)、(RhiR3)及(SiR3)單元組成之聚碳矽烷; 由(R'SiR3)、(WSiR3)及(SiR3)單元組成之聚碳矽烷;或由 (R^SiR3)、(R'SiR3)、(RiSiR3)及(SiR3)單元組成之聚碳矽 烷。推薦在一個分子中(R'SiRS)、(Ri2SiR3)、(RlsiR3)及 (SiR3)單元之重複數目在2至10,000個、較佳3至1,〇〇0個且 最佳3至500個之範圍内。 上述碳矽烷可藉由此項技術中已知之方法來製備。製造 ❹ 碳矽烷之方法例如由J. Dunogues等人在施cr〇w〇/ecM/ei, 2人3 "妨幻尹描述,描述於美國專利第3,29^94號中由 N.S. Nametkin等人在£)〇灸化办从 1112 (1973)中插邋 m Kl[inei[在 j p〇lym ^ part A-l. 4,444 (1966)中描述,由 N.S. Nametkin 等人在 Doklady Akademii Nauk SSSR,17,188(1966) 遂,反由 C.S. Cundy, C.Eaborn, M.F. Lappert^J. Organomet. Chem., 初⑺,"夕7^户描述。製造具有鍵Si_(C6H4、_si鍵及 ❹ Sl-Sl鍵之碳矽烷的方法揭示於Kokai H3-47567中。 碳矽烷之除Si-(CH2)m-Si及SHQHJfSi鍵外的鍵可由 ' Sl-〇-Sl、Si-Si及Si-N-Si鍵例示。在上述式中,「m」與上 文所定義相同。 關於上述矽氧烷、矽烷、矽氮烷及碳矽烷之形式無特別 限制,該等化合物於室溫下可為固體、液體或糊狀形式。 在本發明之製造方法中,使用上述矽氧烷作為可固化含矽 化合物為較佳的。 右在本發明之方法中含矽化合物不能單獨固化或固化過 139599.doc 200951184
於緩慢,則抽M 加與上述含石夕化合物一起使用之固化 劑。舉例而古,卷人 。 爾3矽化合物之一個分子含有至少兩個烯 、丨丨如在由以下平均單元式表示之矽氧烷的情況下: (Rl2Si〇2/2)b (RlSi〇3/2)〇 (Si〇4/2)d Γ 示4目同或不同、經取代或未經取代之單價煙基、 風原子、_素片早 ' 3有環氧基之有機基團、含有丙稀醯 基之有機基團、合古田甘 3有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 ❹ 有機基團、含有親基之有機基團、烧氧基或經基;然 「在個分子中至少兩個由Rl表示之基團為烯基; a」、「b」、「c_ n 「j 立 d」為數字’其可等於或大於0且等 γ小於「1並滿足以下條件:(a+b+c+d)=i ;然而,「a」、 b」及c」$㉟同時等於〇,接著固化劑可包含石夕氮化 催化劑與在一個分子中冬亡Ε】I, 于中3有至少兩個矽鍵結氫原子之含矽 化合物的組合。 用於含碎化合物中之嫌y 士 _ ^ 之烯基可由以R表示之相同烯基例 稀基為較佳的。其可具有直鏈、支鏈、環狀、網狀 或部分分支直鏈分子結構。直鏈分子結構為 較佳的。關於 上述切化合物之形式無特職制,料化合物於饥下 可為液體或固體。 在一個分子中含有至少兩個矽鍵結氫原子之含矽化合物 為由以下平均單元式表示之矽氧烷: (R43Si〇1/2)a (R42Si〇2/2)b (R4si〇3/2)c (Si〇4/2)d 其中R表示相同或不同、錄& J 、、i取代或未經取代之單價烴基、 氫原子、烧氧基或經基;然、而,在—個分子中至少兩個由 139599.doc -18- 200951184 R4表示之基團為氫原子;「a」、「b」、「c」及「d」為數 字’其可等於或大於0且等於或小於1並滿足以下條件: (a+b+c+d)=l ;然而,「a」'「b」及「c」不能同時等於〇。 或者’含石夕化合物可由以下通式表示: [(R5)2HSi]eR6 其中R表不相同或不同、經取代或未經取代之單價煙基, 「e」為等於或大於2之整數,且R6為「e」價有機基團。 ❹
在先提及之矽氧烷中,在首先提及之矽氧烷的上述式 中由R4表不之單價烴基由先前對於Rl所定義之相同單價烴 基例示。由R4表示之烷氧基與由R〗表示之各別烷氧基相 同。然而,在上述矽氧烷中,一個分子含有至少兩個由Μ 表示之基團,其為氫原子。此外,「3」、「1?」、「(:」及 「d」為數字,其可等於或大於〇且等於或小於丨並滿足以 下條件:(a+b+c+d)=l ;然而,「a」、「b」及「c」不能同 時等於0。於25它下此等矽氧烷之黏度可在!瓜〜”至 500,000 mPa.s之範圍内,較佳在! mpa.ei〇 〇〇〇 mpa s之 範圍内。 在其次提及之含矽化合物的上述式中由R5表示之單價烴 基由先前對於R1所定義之相同基團例示;「e」為等於或大 於2且較佳在2至6範圍内之整數;r6為〜」價有機基團。 若「e」等於2,則由R6表示之:價有機基图可由伸烧基、 伸烯基、伸烧基氧基㈣基、伸芳基、伸芳基氧基伸芳基 或伸芳基-伸烷基-伸芳基例示。R6之特定實例由以下式代 表: 139599.doc •19· 200951184 -ch2ch2-、-ch2ch2ch2-、-ch2ch(ch3)-'-ch=ch-、-〇c-、-ch2ch2och2ch2-、-ch2ch2ch2och2ch2-、
ch3 ch3
若「e」等於3,則由R6表示之三價有機基團可由以下式 例示:
在—個分子中具有至少兩個矽鍵結氫原子之含矽化合物 2以。亥量添加以致此組份中所含之矽鍵結氫原子的含量在 有烯基之含矽化合物中在每丨莫耳烯基^丨莫耳至莫 内較佳0.1莫耳至30莫耳且最佳〇1莫耳至1〇莫耳之範圍 —乂 j於所推薦下限之量添加此組份,則將難以形成
139599.doc -20. 200951184 二:粒子。右另一方面’所添加之含矽化合物的量超過所 '上限則可成導致含石夕粒子之物理特性的過早損失。 石夕氫化⑽劑可由精細絲、始黑、精細載㈣石粉、 精細載始活化碳、氯始酸、四氯化始、氯鉑酸之醇溶液、 叙_烯煙複合物或始·烯基石夕氧燒複合物。關於可添加之催 化劑:量無特別限制。在具有烯基之含石夕化合物的情況 下’每單位化合物之重量可推薦添加〇1㈣至⑽ ❹
PPm、較佳1 ppn^5〇〇 ppm之量(根據重量單位)的石夕氣化 催化劑。 右含石夕化合物在一個分子中具有至少兩個石夕鍵結氫原 子,則固化劑可包含在一個分子中具有至少兩個不飽和脂 族鍵之化合物與矽氫化催化劑的組合。 在個刀子中具有至少兩個不飽和脂族鍵之化合物可包 含以下化合物:在兩個分子末端上及/或在側分子鏈中具 有不飽和脂族鍵之脂族烴化合物;在分子鏈中具有雜原子 及在兩個分子末端上及/或在側分子鏈中具有不飽和脂族 鍵之脂族烴化合物;在其分子中具有不飽和脂族鍵之芳族 烴化合物;或在其分子中具有不飽和脂族鍵及雜原子之環 狀化合物。 上述脂族烴化合物可由以下通式表示: R?-(CH2)n-R7 ; CH3-(CHR7)n-(CH2)p.CH3 ; CH3-(CH2)n.(CH=CH)p-CH3 ; CH3-(CH2)n-(CsC)p.CH3 ; 139599.doc -21 - 200951184 R7-0(CH2CH20)n (CH2CH2CH2〇)p-R7 ;
Z 在上述式中,R7表示具有不飽和脂族鍵之單價烴基。該 等基團之特定實例如下:乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯 基、己烯基或類似烯基;乙醯基、丙炔基、戊炔基或類似 . 炔基。在式中,「η」及rp」為等於或大於1之整數;且 「ζ」為在2至6範圍内之整數。 ◎ 該等芳族化合物可由以下式表示: (r7)wr8。 在此式中’ R7表示具有不飽和脂族鍵之單價烴基且可由如 上文所定義之相同基團例示;「w」為等於或大於2之整 數。當「w」等於2時,R8為二價芳族烴基團。特定實例如 下:
等於3時,Rs 當 下: W」 為三價芳族烴基團 。特定實例如
139599.doc
-22- 200951184 -b-o -F〇' ch3 3有雜原子之芳族烴化合物可例如由下式表示:
❹ 在此式中,R7表示具有不飽和脂族鍵之單價烴基。此等 基團與上文對於R7所定義相同。 含有雜原子之環狀化合物可例如由下式表
此式中,R7表示具有不飽和脂族鍵之單價烴基。此等 基團與上文對於R7所定義相同。 此外,當含矽化合物之分子含有至少兩個矽鍵結羥基 時,例如當矽氧烷由以下平均單元式表示時: (Rl3Si〇1/2)a (R^SiO^), (R1Si03/2)c (Si〇4/2)d 其中R1表*相同或不同、經取代或未經取代之單價煙基、 氯原子、齒素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙i酿 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 139599.doc -23- 200951184 之有機基團、含有毓基之 有機基團、烷氧基或羥基,·秋 而,在一個分子中至少 …、 「 Γκ 「 少兩個由Rl表示之基團為羥基; 1 a I ^ 1 η . ^ 1 η . η 「1 C」及「d」為數字,其可等於或大於〇且等 於或小於1並滿足以下條侔 ψ 俅件·(a+b+c+d)=l ;然而,「a」、 「b」及「c」不能同時等於〇,接著固化劑可包含在一個 刀子中3有至^兩個矽鍵結氫原子之上述含矽化合物與縮 合反應催化劑的組合。 上述切化合物可具有直鏈、支鏈、環狀、網狀或部分 分支直鏈分子結構,其巾直鏈分子結構為較佳的。該含石夕 化口物於25 C下可具有在i mPa.e5⑽刪mpa s、較佳【 mPa s至100,000 mPa,s之範圍内的黏度。 在一個分子中具有至少兩個矽鍵結氫原子之含矽化合物 可由如先前所述之相同化合物例示。可以每1〇〇重量份具 有矽鍵結羥基之上述含矽化合物〇」重量份至丨〇重量份、 較佳0.1重量份至5重量份之量添加該具有矽鍵結氫原子之 含石夕化合物。 該縮合催化劑可由以下各物為代表:環烷酸錫、辛酸亞 錫、油酸錫、草酸亞錫、環烷酸鈦、環烷酸辞、環烷酸 銘、硬脂酸鋅、三-2-乙基己酸丁基錫、二乙酸二丁基錫、 二月桂酸二丁基錫、二辛酸二丁基錫、二羥基二丁基錫 (dibutyl tin diolate)、2_乙基己酸鉛' 2-乙基己酸鋅或類似 金屬叛酸鹽;鈦酸四丁酯、鈦酸四·2_乙基己酯、鈦酸四_ 十八烧基酯、鈦酸四苯酯、鈦酸四(異丙烯基氧基)酯或類 似有機鈦酸酯。 139599.doc -24- 200951184 上述縮合反應催化劑為任意组份,可以不超過每ι〇〇重 量份具有矽鍵結羥基之上述含矽化合物5重量份的量使 用。 若含矽化合物在-個分子中含有至少兩個矽鍵結烷氧基 或經基,例如若此化合物由以下平均單元式表示. (R13SiO]/2)a (R12Si02/2)b (R,Si03/2)c (Si〇4/2)d 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 A原子、㈣原子、含有環氧基之有機基團、含有丙稀酿 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含有巯基之有機基團、燒氧基或經基;然 而,在一個分子中至少兩個由Rl表示之基團為烧氧基或經 基;「a」、「b」、「c」及「d」為數字,其可等於或大於〇且 等於或小於1並滿足以下條件:(a+b+c+d)=i ;然而, a」、「b」及「c」不能同時等於〇,接著固化劑可包含下 式之可水解矽烷: ⑩ (R )r SiX(4-r) 或該可水解矽烷(其中R9表示經取代或未經取代之單價烴 基、含有環氧基之有機基團、含有環氧基之有機基團、含 有丙烯醯基之有機基團、含有甲基丙蝉酿基之有機基團、 含有胺基之有機基團或含有巯基之有機基團;X表示可水 解基團;且「r」為0或丨)之部分水解及縮合的產物。此等 矽氧烧亦與縮合反應催化劑組合。 與含矽化合物中之矽鍵結的烷氧基可由與先前對於…所 表示之烷氧基相同的實例例示。最佳為甲氧基及乙氧基。 139599.doc -25- 200951184 上述含矽化合物可具有直鏈、支鏈、環狀、網狀或部分分 支直鏈分子結構,其中直鏈分子結構為較佳的。該含矽化 合物於25°C下可具有在1 mPa.s至500,000 mpa.s、較佳j «1?3’3至1〇〇,〇〇〇1111)3.3之範圍内的黏度。 在上述可水解矽烷中,由R9表示之單價烴基可由與對於 由R表不之各別基團所給出的彼等者相同之單價烴及烯基 例示。最佳為烷基。由R9表示之含有環氧基之有機基團〇 由與先别對於由W表示之含有環氧基之基團所給出的彼等 者相同之含有環氧基之有機基團例示。由R9表示之含有丙 烯醯基之有機基團可由與先前對於由Rl表示之含有丙烯醯 基之基團所給出的彼等者相同之含有丙烯醯基之有機基團 例示。由R9表示之含有甲基丙烯醯基之有機基團可由與先 前對於由R】表示之含有甲基丙烯醯基之基團所給出的彼等 者相同之含有甲基丙烯醯基之有機基團例示。由R9表示之 含有胺基之有機基團可由與先前對於由y表示之含有胺基 之基團所給出的彼等者相同之含有胺基之有機基團例示。 由R9表示之含有巯基之有機基團可由與先前對於由r1表示 之含有巯基之基團所給出的彼等者相同之含有酼基之有機 基團例不。在上述式中,「X」表示可水解基團,諸如烷氧 基、乙醯氧基、胺氧基或肟基團;Γχ」為〇或1。 上述矽烷或其部分水解及縮合之產物可由以下化合物例 示:曱基矽酸醋、乙基矽酸酿、曱基塞珞蘇_正矽酸酯、 正丙基-正矽酸酯或類似烷基矽酸酯;甲基-三甲氧基矽 烷、乙基-二甲氧基矽烷、甲基·三乙氧基矽烷、乙烯基-三 139599.doc -26- 200951184 甲氧基矽烷、胺基曱基-三乙氧基矽烷、3-胺基丙基-三乙 氧基矽烷、3-胺基丙基-甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙 基)胺基甲基-三丁氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基-三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基-甲基二甲氧基 石夕烷、3-苯胺基丙基-三乙氧基矽烷、3_縮水甘油氧基丙 基-三甲氡基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基-甲基二甲氧基矽 燒、2-(3,4-環氧環己基)_乙基三曱氧基矽烷、2_(3,4_環氧 Ο 環己基)乙基甲基·二甲氧基矽烷或類似烷氧基矽烷;甲基 二乙醯氧基矽烧、乙基三乙醯氧基矽燒、乙烯基三乙醯氧 基矽烷或類似乙醯氧基矽烷;曱基-參(二曱基酮肟基)矽 烷、甲基··參(曱基乙基酮肟基)矽院、曱基_參(曱基丙基酮 肟基)矽烷、曱基-參(曱基異丁基酮肟基)矽烷、乙基_參(二 曱基酮肟基)矽烷、乙基-參(曱基乙基酮肟基)矽烷、乙基_ 參(甲基丙基酮肟基)矽烷、乙基-參(曱基異丁基酮肟基)矽 烷、乙烯基-參(二甲基酮肟基)矽烷、乙烯基參(曱基乙基 φ 酮肟基)矽烷、乙烯基-參(曱基丙基酮肟基)矽烷、乙烯基_ 參(甲基異丁基酮肟基)矽烷、肆(二甲基酮肟基)矽烷、肆 (甲基乙基酮肟基)矽烷、肆(曱基丙基酮肟基)矽烷及肆(甲 基異丁基酮肟基)矽烷或類似酮肟基矽燒。 推薦以每100重量份具有矽鍵結烷氧基或羥基之上述含 矽化合物〇.丨重量份至1〇重量份、較佳〇丨重量份至5重量份 的量添加上述可水解矽烷或其部分水解之產物。 縮口反應催化劑與上文所定義相同。儘管縮合反應催化 劑之使用為可選的,但可推薦以不超過每1〇〇重量份具有 139599.doc -27- 200951184 矽鍵結烷氧基或羥基之μ .+、人a 的量添加 丞之上述含矽化合物5重量份 催化劑。 若兮矽化合物在 之 之 3有至少一個含有環負^ 有機基團,例如若此蓉於人& * , ^ 等化δ物為由以下平均單元 矽氧烷: Η
(R,3Si〇1/2)a (R,2Si〇2/2)b (R1Si〇3/2)c (Si〇4/2)d 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價煙笑、 稀基、氫原子、_素原子、含有環氧基之有機基團、ς 丙浠醯基之有機基團、含有甲基丙烯酿基之有機基團、含 有胺基之有機基團、含有疏基之有機基團、院氧基或經 基|然而,在-個分子中至少一個由R,表示之基團為環氧 基,「a」、「b」、「c」及rdj為數字,其可等於或大於〇且 等於或小於i並滿足以下條件:(a+b+c+d)=i ;然而, a」、「b」及「c」不能同時等於〇,接著固化劑可為通常 用於固化環氧樹脂之固化劑。 含矽化合物之含有環氧基之有機基團可由以…表示之含
有環氧基之有機基團例示。縮水甘油氧基烷基為較佳的。 上述含矽化合物可具有直鏈、支鏈、環狀、網狀或部分分 支直鏈分子結構,其中直鏈分子結構為較佳的。關於此等 含矽化合物之黏度無特別限制且其於25艽下可為液體或固 體。 用於環氧樹脂之固化劑可由以下各物為代表:酸酐;紛 化0物,胺化合物;鋁、錯或另一金屬之金屬有機化合 物’膦或類似有機膦化合物;删複合物;有機銨鹽、有機 139599.doc •28· 200951184 銃鹽或類似鑌鹽。 該等酸酐可由以下各物為代表:丁二酸酐、順丁稀二酸 酐、衣康酸酐、辛烯基丁二酸酐、十二碳烯基丁二酸針、 鄰苯一甲酸針、四虱鄰苯二曱酸酐、六氫鄰苯二甲酸肝、 曱基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、四漠鄰 苯二甲酸酐、雙環庚烯二甲酸酐、甲基埘地酸酐、十二烧 基丁二酸酐、氯菌酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、聯苯 酸酐、苯四甲酸酐、二苯甲酮-四羧酸酐、乙二醇雙(三酸 © 一 酐酯)(ethyleneglycol bis(anhydrotrimate))、甲基環己烷·四 叛酸酐、聯苯-四叛酸酐、二苯基醚·四缓酸酐、丁烧-四叛 酸二酸酐、環戊烷-四羧酸酐、二苯曱酮-四羧酸酐、雙 %_[2,2,2]-辛-7-浠-2,3,5,6-四敌酸針、β,γ-烏頭酸奸、乙醇 酸酐、偏苯三酸酐或聚壬二酸酐。 該等胺化合物可由以下各物例示:辛基胺、乙基胺、己 基胺一辛基胺、二乙基胺、三己基胺、三伸乙基四胺、 φ 伸乙基-二胺、二曱基伸乙基-二胺、苄基二曱基-胺、α•曱 基苄基二曱基-胺、1,8_二氮-雙環[5,4,〇]十一烯_7或類似 胺’胺基乙基-胺基丙基-甲基二曱氧基矽烷或類似胺基矽 烧’或含有胺基之石夕氧燒聚合物。 該等有機填化合物可由三苯基膦、三丁基膦.、三(對曱 基苯基)膦、三(壬基苯基)膦、三苯基膦_三苯基硼酸酯或 四本基鱗-四苯基删酸醋例示。 該等鑌鹽可包含鱗鹽、錤鹽、疏鹽等。該等鱗鹽可由以 下各物為代表:氣化苄基三苯基鱗、溴化苄基三苯基鱗、 139599.doc -29- 200951184 四氟硼酸苄基三苯基鱗、六氟銻酸苄基三苯基鱗、溴化 (對丁氧基苄基)三苯基鱗、氯化(對丁氧基苄基)三苯基 鱗、氯化(對甲氧基苄基)三苯基鱗、溴化(二甲基苄基)三 苯基鱗、氣化(對二曱基胺基苄基)三苯基鱗、四氟硼酸(對 丁氧基节基)三苯基鱗、六氟銻酸(對丁氧基苄基)三苯基 鎮、四氟溴化(對丁氧基苄基)三苯基鱗、乙酸(對丁氧基苄 基)三苯基鱗、四(全氟苯基)硼化(對丁氧基苄基)三苯基 鱗、碘化(對丁氧基苄基)三苯基鱗、溴化苄醯甲基三苯基 鎮、氯化苄醯曱基三苯基鱗、乙氧基羰基曱基三苯基鎮、 氯化萘基甲基三苯基鏔、氯化苐基三笨基鱗、氣化蒽基曱 基三苯基鱗、溴化蒽基甲基三苯基鱗、溴化芘基甲基三苯 基鱗或氯化芘基曱基三苯基鱗。 該等錤鹽可由以下各物為代表:氯化二苯基錤、溴化二 苯基錤、四(全氟苯基)硼化二苯基錤、四氟硼化二苯基 錤、六氟銻酸[苯基-對(2-羥基十四烷氧基)苯基]錤、氯化 [苯基-對(2-羥基十四烷氧基)苯基]錤、溴化[苯基-對(2-羥 基十四烷氧基)苯基]錤、四(全氟苯基)硼化[苯基-對(2-羥 基十四烷氧基)苯基]錤、六氟銻酸雙(對十二烷基苯基) 鏔、氯化雙(對十二烧基苯基)錤、漠化雙(對十二烧基苯 基)錤、四氟硼化雙(對十二烷基苯基)錤、四(全氟乙基)硼 化雙(對十二烷基苯基)錤、六氟銻酸雙(對正癸氧基苯基) 苯基錤、三氟甲烷磺酸[對(2-羥基-正十四烷氧基)苯基]苯 基錤、六氟磷酸[對(2-羥基-正十四烷氧基)苯基]苯基錤、 肆(五氟苯基)棚酸[對(2-羥基-正十四烷氧基)苯基]苯基 139599.doc -30- 200951184 三 錤二氟錦酸雙(對第三丁基笨基)錤、六氟録酸雙(對第 土 ^土)鐄二氟曱烷磺酸雙(對第三丁基苯基)鐫、 蝴酸雙(對第三丁基 丄 ^ |本基)錤、,、氟銻酸雙(十二烷基苯基 、氟硼酸雙(十二烷基苯基)鎭、六氟銻酸雙(十二烷美 笨基)錤或三I曱燒續酸雙(十二燒基苯基)銷。 土
“該等錡鹽可由以下各物為代表:溴化(對丁氧基节基)二 苯基疏、氯化(對丁氧基节基)二苯基疏、四㈣酸(對丁氧 基节基)二笨基錄、六iu弟酸(對丁氧基节基)二笨基疏、四 苯基爛酸(對丁氧基节基)二苯基疏、乙酸(對丁氧基节基) j基鎮1化三曱錢、四氣爛酸二苯基甲錢 '峨化 苯基曱基錄、>臭化二节基曱基疏、氯化节基二苯基錡、 廣化节基十二垸基曱基疏、峨化(3_甲基·2_丁稀基)四亞甲 基錡、六氟銻酸(2-丁烯基)四亞甲基鎳、溴化甲基辛基苄 醯甲基錄、>臭化节基甲基辛基鎳或破化节基十二院基甲基 疏。 口關於環氧’脂-固化催化劑之可使用量無特別限制,但 可推薦以每100重量份上述含矽化合物0_001重量份至20重 量份之量添加此催化劑。 若含矽化合物在一個分子中含有至少一個烯基、含有丙 烯醯基之有機基團或含有曱基丙烯醯基之有機基團,例如 若此等化合物為由以下平均單元式表示之矽氧烷: (Rl3Si〇1/2)a (R^SiO^),, (RISi〇3/2)c (Si04/2)d 其中R表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴基、 氫原子、鹵素原子、含有環氧基之有機基團、含有丙烯醯 139599.doc -31 - 200951184 基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、含有胺基 之有機基團、含㈣基之有機基團、絲基或經基;然 而,在分子中至少—個由Rl表示之基團為稀基、含有 丙烯醯基之有機基團女 「 「 及3有曱基丙烯醯基之有機基團; 「a」、「b」、「c」及rd」為數字,其可等於或大於〇且等 =或小於!並滿足以下條件:(a+b+e+d)=1 ;然、而,「&」、 1>」及Cj不能同時等於〇,接著固化劑可包含自由基 引發劑。 ❹ 含有烯基之有機基團、含有丙烯醯基之有機基團或含有 甲基丙稀絲之有機基團可由以R1表示之相同含有稀基之 有機基團、含有丙烯酿基之有機基團或含有甲基丙缔醯基 之有機基團為代表。上述含矽化合物可具有直鏈、支鏈、 環狀、網狀或部分分支直鏈分子結構,其中直鏈分子沾構 為較佳的。關於此等含石夕化合物之黏度無特別限制且其於 25°C下可為液體或固體。 〇 該自由基?i發劑可包含過氧化物型聚合引發劑、偶氣型 聚合引發劑、光引發劑或光敏劑。該等過氧化物型聚合引 發劑可例如由以下各物例示:過氧化H過氧化雙. 對氯节醯、過氧化雙_2,4_二氣节醯、過氧化二第三丁醋、 過氧化二異丙笨、過苯甲酸第三丁醋、2,5.雙(第三丁基過 乳基)-2,3-二甲基己烷、過氧乙酸第三丁酯、過氧化苄 醯、雙(過氧化鄰甲基苄醯基)、雙(過氧化間甲基苄醯 基)、雙(過氧化對曱基节醯基)、過氧化2,3_二甲基节醯、 過氧化2,4-二甲基节醯、過氧化2,6_二甲基㈣、過氧化 139599.doc -32- 200951184 2,3,4-三甲基节醯、過氧化2,4,6_三甲基节醯或類似經取代 之過氧化节醯;過苯甲酸第三丁醋、2,5_二甲基_2,5_二(第 二丁基過氧基)己烷、單碳酸第三丁基過氧基異丙酯、過 氧基乙酸第三丁酯或上述化合物之混合物。 該等偶氮型聚合引發劑可例如由2,2,-偶氮雙_異丁腈或 2,2·-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)例示。 該等光引發劑可例如由2,2_二烷氧基_丨,2_二苯基乙 嗣、2-貌氧基-1,2-二笨基乙酮或類似安息香醚衍生物例 ° 該等光敏劑可包含苄基或苄基衍生物、芳族重氮鏽鹽、 蒽醌或蒽醌衍生物、苯乙酮或苯乙酮衍生物、二笨基二硫 醚及二苯曱酮或二苯曱酮衍生物。 關於自由基引發劑之可添加量無特別限制,但推薦以按 含矽化合物之重量0.01 Wt·%至20 wt%的量或以每1〇〇重量 份上述組份(A)0.1重量份至20重量份、較佳〇丨重量份至⑺ 重量份之量添加此等組份。 該油為在固化反應之初始階段中與含矽化合物相容之組 份,而進一步的固化誘發相分離,藉此獲得含矽粒子。關 於上述油之類型無特別限制,其限制條件為其實際上並不 參與固化含有碎化合物之組合物’在固化之初始階段中與 組合物相容,且失去與固化產物之相容性。又,對於可使 用之油的類型無限制,且油可具有直鏈、部分分支直鍵、 環狀或支鏈分子結構,其中直鏈或環狀分子結構為較佳 的。油可包含石夕油或不含有石夕之有機油。 139599.doc -33- 200951184 推薦該矽油包含與用於形成含矽粒子之可固化聚矽氧組 合物相容的矽油。亦推薦在形成含矽粒子期間上述矽油 並不參與固化反應,且若使切粒子經切氫化反應,則 油分子應不含有烯基或矽鍵結氫原子。舉例而言,此可為 在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧 烷、在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之甲基苯基 聚石夕氧燒、甲基苯基料烧與在兩個分子末端處經三甲^ 矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷的共聚物、f基(3,3,3_三氟 丙基)矽氧烷與在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端 2二甲基石夕氧烧的共聚物、環狀二甲基石夕氧院或環狀甲基 笨基矽氧烷。若使含矽粒子經受縮合反應,則除在其分子 中不含有矽烷醇基團、矽鍵結氫原子或矽鍵結可水解基團 之石夕油外,可使用其他;由,諸如在兩個分子末端處經二甲 基乙烯基魏氧基封端之二甲基㈣氧烧甲基乙燦基石夕 氧烧與在兩個分子末端處經二甲基乙烯基我氧基封端之 二甲基矽氧烷的共聚物、在兩個分子末端處經三甲基矽烷 氧基封端之曱基乙烯基矽氧烷或環狀甲基乙烯基矽氧烷。 關於矽油於25°C下之黏度無特別限制,且可推薦油黏度 在 1 mPaWl()G,GGG,GGG mpa.s、較佳 2 mPa.s^1M〇〇 〇〇〇 mPa.s之範圍内。必要時,上述油可以混合物形式使用。 此外’聚$氧型油可包含經改f之⑦油,諸如經環氧基、 丙稀醯基或乙基(環氧乙燒或環氧丙烧)改質之聚石夕氧聚合 物。 關於有機油之類型無限制,其限制條件為此油與用於形 139599.doc -34- 200951184 成含石夕粒子之可固化組合物相容。有機油可包含具有直 鏈。p刀刀支直鏈、環狀或支鍵分子結構之脂族型油或芳 族型油。具有直鏈或環狀分子結構之有機油為較佳。有機 油可具有揮n推薦在形成切粒子期間,有機油並不 參與固化反應’且若使切粒子經切氫化反應,則油分 子應不含有烯基。上述有機油可由以下各物例示:巴西棕 櫚蠟(carnauba wax)、堪地里拉蠟(candeHUa ^χ)、日本蠟
❹ (Japan wax)、鯨蠟、褐煤蠟(m〇ntan〜狀)、蜂蠟、羊毛脂 及其他蟻,·鄰苯二甲酸二辛s|、月桂酸己醋、十四烧酸異 丙酯、十四烷酸十四烷基酯、十四烷酸十六烷基酯、十四 烷酸2-辛基十二烷基酯、棕櫚酸異丙酯、棕櫚酸2_乙基己 酯、硬脂酸丁酯、油酸癸酯、油酸2_辛基十二烷基酯、乳 酸十四烷基酯、乳酸十六烷基酯、羊毛脂乙酸酯、硬酯 醇、十六醇十八醇、油醇、鱷梨油、杏仁油、撤稅油、可 可脂、荷荷芭;由、芝麻油、紅花子油、大豆油、山茶油、 角鯊烷、杏仁油、蓖麻油、貂油、棉籽油、椰子油、蛋黃 油、豬油或其他油及脂肪;聚丙二醇單油酸酯、新戊二 醇-2-乙基己酸酯或類似二醇酯油;異硬脂酸三甘油酯、揶 子油月曰肪酸三甘油酯及其他多元醇酯油;聚環氧乙烷月桂 基醚、聚王裒氧丙十六烧基醚及其他聚環氧院基謎油。 揮發性有機油可由以下各物為代表:苯、甲苯、二甲苯 或類似芳族烴;己烷、環己烷、 庚烷、2,2,4-三曱基戊 烷、辛烷、異烷烴或類似脂族烴;丙酮、曱基乙基酮、甲 基異丁基_或類似綱;三甲基喊、二乙基崎、二丁基謎、 139599.doc -35- 200951184 四氫呋喃、2,4-二噁烷或類似醚;曱酸丁酯、乙酸曱醋、 乙酸乙酯 '乙酸丁酯、丙酸乙酯、塞路蘇乙酸酯、月桂酸 異丙酯、棕櫚酸異丙酯或類似酯;曱醇、乙醇、變性乙 醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、第二丁醇、第 三戊酵、3-戊醇、乙醯醇、苄醇、環己醇、糠酵、乙二 醇、丙二醇、二乙二醇、十一烷醇或類似醇;甲基塞珞 蘇 '塞珞蘇、異丙基塞珞蘇、丁基塞珞蘇、乙二醇單曱基 醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙 基趟或類似鍵醇;及四氯化碳、二氯甲燒或類似氣化物。 關於有機油之形式無特別限制,且此等油於乃充下可為 固體或液體。若有機油於25t;下為㈣,則於说下該油 之黏度應在i mPa.s至H)(),_,_mpa_s之範圍内較佳在 2瓜卩以至10,000,000 mPa-s之範圍内。
可獨立地使用或以相互混合物形式使”油及有機q 當聚石夕氧或有機油具揮發性時,可藉由經由 除來促進含矽粒子之回收。 T ^由及有機油適合用於本發明之製造方法。 =述油—合物之相容性,推薦使用I等油; 油或有機油中之量無特別::=:::W 重量份可固化含”機化合物與; 量!重量份至⑽。重量份、較佳i。重量:有機… 更佳5〇重量份至25〇重量份的量添加此/⑻重量份 但
又,關於含石夕化合物與油之比率無特別限制 I39599.doc • 36 - 200951184 (80:20)至(〇.〖 :99.9)之重量比使用上述組份。若以超過推薦 上限之量添加可固化含矽化合物,則將難以控制粒子之直 徑。另一方面’若可固化含石夕化合物之添加量低於所推薦 下限,則此將降低粒子製造效率。
在本發明之製造方法中’至少自油及含矽化合物製襟均 句相。此均勻相可藉由此項技術中已知之方法來製備。然 而,若含矽化合物於室溫下為固體,則應在加熱下進行混 合°適合於此目的之裝置為Ross®混合器、行星混合器、 Henschel®混合器、帶式摻合器、高速混合器、均質攪拌 機、漿式混合器、均質分配器、螺旋槳型攪拌器、均質機 或真空捏和機。 儘管關於本發明之方法中用於固化含矽化合物之反應溫 度無特別限制,但推薦反應溫度在室溫至25〇<t、較佳 5〇°C至18(TC之範圍内。亦可於反應混合物之固化階段使 用上述混合器及攪拌器。藉由歸因於用高能射束之輻射而 改良反應混合物之自由基反應性,變得有可能於室溫下進 行固化。以上述方式固化含矽化合物誘發粒子與矽油或有 機油之相分離及含碎粒子之回收。 本發明之含矽粒子之特徵在於藉由本發明之上述方法來 製造。儘官關於切粒子之尺寸無特別限W,但推薦粒子 之平均尺寸在5邮至10 μιη、較佳2〇謂至1〇㈣且最佳2〇 nm至5㈣之範圍内。又,關於粒子之形狀無限制,但大 體上球形或規則球形為較佳的。 本發明之油組合物之特徵在於含有油及上述切粒子。 139599.doc -37· 200951184 ❹ 該油可包含石夕油或無石夕有機油。特定實例為如上文所述之 關於組合物中切粒子之含量無限制,但一般而言推 薦粒子含量為每HH)重量份重量份M,_重量份、較 佳(M重量份至·重量份且最航1量份至2㈣量份。 二述油組合物可含有一些任意組份,諸如增塑劑、光穩 疋劑、抗氧化劑、填充劑、著色劑、處理改良劑、抗靜電 f、UV吸收劑、顏料等。該等填充劑可由以下各物為代 表.煙霧狀二氧化石夕、沈殿二氧化石夕、洪烤二氧化石夕或類 似增強填充劑;石英粉、石夕藻土、碳酸每、碳酸辞、氧化 辞、氫氧化铭、氧化|呂、氧化鎂、氧化鐵、氧化鈦、雲母 或類似非增強填充劑;經甲基三氯矽烷、二甲基二氣矽 烷j乙基三氯矽烷或類似有機氯矽烷表面處理之上述填充 劑”、甲基二石夕氮烧、^^义六甲基環三峻氮烧或類 似有機石夕氮院;甲基三甲氧基石夕院、二甲基二甲氧基石夕烧 或類似有機烷氧基矽烷或其他有機含矽化合物;或此等填 充劑中之兩種或兩種以上填充劑的混合物。 ❹ 關於製備上述油組合物之方法無限制,且如上文關於製 造含石夕粒子之方法所述。換言之,具有分散於油中之含矽 粒子的油組合物係藉由固化油中之含矽化合物來獲得或 首先將由此獲得之含矽粒子與油分離且接著與另一油及必 時/、其他任意組份混合。關於混合方法無特別限制。舉 例而言’該等組份可使用Henschei®混合器、帶式摻合 器、高速混合器、擠壓機或任何其他合適之混合裝置來混 合。 J39599.doc -38- 200951184 本發明之油組合物可用作化妝品或藥物原料且可以包含 均勻分散於油中之含矽粒子的液體、乳膏、糊狀物或油脂 之形式製備。 本發明之製造陶竞材料的方法之特徵在於自含有並不參 與組合物反應之油且在一個分子中每50個矽原子含有一或 多個反應性官能基的可固化組合物製備均勻相,接著固化 上述相之組合物’且烘烤與該油相分離之含矽粒子或包含 Φ ❹ 油及切粒子之油組合物。關於本發明之方法的陶竟化條 件無特別限制。舉例而t,可於惰性氣體中或於真空中於
範圍為50CTC至2,30(TC、較佳_。〇至2 3〇n:且最佳鮮C 至2,300。(:之溫度下烘烤含矽粒子或含有含矽粒子之油組 合物。 ' 藉由上述方法獲得之心組合物將視原料以烤條件而 ^但對於獲得Si〇c型及8_型之陶m 氣體中或於真空中於範圍為辑至⑽。c'較佳二 2400 C且最佳鮮cm,则。c之溫度下烘烤切粒子或 3有“夕粒子之油組合物。若烘烤溫度超過推薦上限,則 此將降低目標㈣之產率,且產物將轉化為不同陶究。^ 方面’右烘烤溫度低於推薦下限,則此料致陶究 二不足。即使在指定範圍内達成陶竟化過程溫度(最後達 到之溫度),仍推薦以個階段進行陶以過程。 在第-階段中加熱可進行至較低溫度,^ 組合成單-㈣。 衫形錢収”化階段可 139599.doc •39- 200951184 藉由上ϋ方法獲得之基於併有含石夕粒子之油組合物的陶 1材料可包括諸如妙、冑、氧及氮及/或氬之元素,其可 「 吊 該材料由下式表示:Si〇xCy,其中 x」及y」為滿足以下條件之數字:oqu,〇<y<1〇〇, 較佳0Sx<2,〇<y<5〇,且最佳把,〇<y〈M。儘管氫及 氮不包括在上述式中’但其可以小於5败%之量存在於該 ;斗中本發明之陶瓷材料亦可包括硼、鈦、鱗、錫、 鋁、鎂、鋅、鍅或其類似元素。 Ο 另方面,在獲得SiN型、SiC型或類似類型陶瓷材料 時,推雇於惰性翁+ >tr —丄 育『巩體之虱氖中,於不低於UOOt、較佳 不低於1 4 0 0 °C 1承/±· τ & 更佳不低於1,500°C之溫度下進行烘烤。 於低於1,300 C之溫度了,將不可能達成熱分解。關於洪 烤溫度之上限益特沿丨杰丨 …、特別限制。然而,較佳於2,300ι下且最 佳於2,_t:T進行料。即使在指定範圍内達成陶究化 過程溫度(最後達到之溫度),仍推薦分兩個階段進行陶竟 ❹ 化過程。更特定言之,在第一階段中加熱可進 度’且最終溫度可在第二階段達成。或者,粒子形成階段 及陶瓷化階段可組合成單一步驟。 若原料由球形切粒子組成,則獲得所謂球形陶竟材 料。此外,當使用含有球形切粒子之油組合物時,產生 具有分散球形陶瓷之碳基複合材料。 當於惰性氣體中進行陶竟化時,該氣體可 氣。視㈣材料之目的而定’惰性氣體可包括反應 ’乳體,諸如氫氣、甲烧、一氧化碳、石夕燒、氣態氨或其 139599.doc -40· 200951184 類似氣體。舉例而言,含有氮之陶究材料可藉由於氣態氨 中烘烤由含氮原料形成之含石夕粒子或含有該等粒子的油組 合物,或藉由烘烤由含氮原料製造之含矽粒子或含有該等 粒子之油組合物來獲得。 . 關於用於陶瓷化之加熱爐無特別限制,且此過程可於固 •冑床類型或流化床類型之碳化爐中進行,其限制條件為該 爐能夠使產物加熱至適當溫度。烘烤爐可為馬弗爐型 ❹ (muffler type)、鉛錘型、隧道型或單一爐。 & SlC型陶究之製造方法留下痕量游離:氧切或游離 碳。可藉由由使產物加熱至範圍為6〇〇t:至9〇〇。匸之溫度' 較佳加熱至不低於700t:之溫度組成的脫碳處理來移除殘 餘游離碳H氧切係藉由㈣酸或強驗處理來移 除。该處理可例如使用諸如氫氟酸(HF)之強酸或諸如氯氧 化鉀(KOH)之強驗來進行。較佳使用氫氟酸⑽)。 藉由使陶瓷材料與處理劑接觸來將其處理。通常,以水 Φ 溶液之形式使用處理劑。然而,必要時,可於空氣中使陶 瓷材料與處理劑接觸。在溶液之情況下,處理 . 他败%錢心、較佳15wt.%至25*%之範圍1通 , W相對於處理之前游離二氧切存在於陶曼材料中之量的 存取量使用處理溶液。 因為通常以粒子結塊之形式獲得陶㈣料,所以壓碎該 等結塊,且將壓碎之材料與處理劑混合。處理時間可在2 分鐘至24小時之範圍内且較佳應為5分鐘至4小時。關於處 理溫度無特別限制,但推薦處理溫度低於處理劑之彿點。 139599.doc •41 - 200951184 通常,於大氣中及於室溫下進行處理。將經處理之陶瓷材 料過濾,純化,且乾燥。 將進一步經由實踐實例來更詳細地描述本發明之含矽粒 子、其製造方法、油組合物、陶瓷材料及其製造方法。在 此等實例中,所有黏度值均對應於25。(:下之黏度。 · [實踐實例1] . 藉由將由26.5 g在兩個分子末端處經三曱基石夕烧氧基封 端之曱基氫聚矽氧烷(黏度:10 mPa.s ;矽鍵結氫原子之含 〇 量:1.6 wt.%)及25 g 四甲基_l53,5,7_四乙烯基-環 四矽氧烷(黏度=3.1 mPa.s)組成之可固化聚矽氧組合物混 合於100 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之二 甲基聚矽氧烷(黏度:1,000 Pa.s)中來製備均勻溶液。在此 之後Hl,3·二乙稀基四甲基二石夕氧烧複合物逐滴添加 至上述溶液(以於溶液中之可固化聚矽氧組合物的重量計 ’且於室溫下充分攪拌產物
均直徑為0.8 μ1η之規則球形的含矽粒子。 20 ppm添加該複合物)中, 此之後,在攪拌的同B#於s 將所獲得之含矽粒子置於备 丁 1於軋化鋁容器」 氣氛下於600°c下烘烤2小 軋化鋁容器且在馬弗爐中於氮 時並接著於100(rc下烘烤i小 139599.doc -42· 200951184 時。冷部後,以72%產率獲得黑色粒子。經由掃描電子顯 微鏡(以下稱為「SEM」)觀察黑色粒子證實該等粒子具有 平均粒子直徑為0.7 μηι之球形形狀。χ射線光電子光譜學 (以下稱為「xPS」)證實粒子組合物由卟。〇〇丨83。】71組 • 成。對微觀粒子之峰值的X射線繞射分析[XRD](Cu-Ka)揭 露在約21。之繞射角2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶 形結構的寬比吸收峰值。 φ 此外,亦將含有含矽粒子之所獲得的油組合物置於氧化 鋁容器且在馬弗爐中於氮氣氛下於600°C下烘烤2小時並接 著於1,000 c下烘烤1小時。冷卻後,以產率獲得黑色 矽基複合材料。SEM觀察揭露該複合材料含有直徑為〇·7 μηι之球形陶瓷粒子。能量色散χ射線(以下稱為「edx」) 分析顯示複合材料主要由Si〇c組份組成。對微觀粒子之峰 值的X射線繞射分析[XRD](Cu_Ka)揭露在約2〇。之繞射角2θ 附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶形結構的寬比吸收峰 ❹ 值。 [實踐實例2] - 精由將由5〇.〇 g I3,5,7·四曱基-1,3,5,7-四乙烯基-環四矽 氧烧⑽度=3」mpa.sm42 5 g 1133_四甲基_二石夕氧烧組 成之可固化聚矽氧組合物混合於1〇〇 g在兩個分子末端處 經二甲基矽烷氧基封端之二曱基聚矽氧烷(黏度:5,〇〇〇 mPa s)中來製備均勻溶液。在此之後,將翻·-二乙稀基 土一石夕氧烧複合物逐滴添加至上述溶液(以根據上述 液中所3之可固化聚石夕氧組合物20 ppm的量(以重量為 139599.doc •43- 200951184 單位)添加該複合物)中,且於室溫下充分攪拌產物。在此 之後,在攪拌的同時在烘箱中於8(rc下將混合物加熱八 鐘且接著於120。(:下再加熱60分鐘。因此,使上述可固I 組合物固化至足以產生呈混濁凝膠之形式的組合物之程 度。經由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物由 均勻分散於油中之含石夕粒子組成。用甲苯萃取組合物,藉 此產生平均直徑為2.5 μπι之規則球形的含矽粒子。 [實踐實例3] 藉由將由50.0 g ι,3,5,7-四甲基_ι,3,5,7_四乙稀基、環四妙® 氧烧(黏度=3」mPa.s)及56.5 g甲基參(二甲基我氧基拎 烷組成之可固化聚矽氧組合物混合於1〇〇 g在兩個分子末 端處經三甲基石夕烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷(黏度: ,0 mPa s)中來製備均勻溶液。在此之後,將鉑_ 1 二 乙歸基四^基二⑦氧院複合物逐滴添加至上述溶液(以= 據上述溶液中所含之可固化聚矽氧組合物20 ppm的量(以 重里為單位)添加該複合物)中,且於室溫下充分攪拌產 物。停止搜拌。在此之後’在烘箱中於_下將混合物加© 熱30分鐘且接著於12〇艺下再加熱6〇分鐘。因此,使上述 可固化組合物固化至足以產生呈混濁凝谬之形式的組合物-矛度,’’里由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合 _ 物由均勻分散於油中之含矽粒子組成。用甲苯萃取組: 物藉此產生平均直徑為2 〇㈣之規則球%的含碎粒子。 ,將所獲得之含石夕粒子置於氧化紹容器且在馬弗爐中於氮 氣氛下於600 C下烘烤2小時並接著於1〇〇〇«=c下烘烤丨小 139599.doc -44 - 200951184 時。冷卻後,以82%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 SEM觀察證實粒子具有平均粒子直徑為19 μπΐ2球形形 狀。xps證實粒子組合物由Sii gq〇g 44Cq η組成。對微觀粒 子之峰值的X射線繞射分析[XRD](Cu_Ka)揭露在約2〇。之 繞射角2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶形結構的寬比 吸收夸值。
此外,將含有含矽粒子之所獲得之組合物置於氧化鋁容 器且在馬弗爐中於氮氣氛下於600°C下烘烤2小時並接著於 1,000 C下供烤1小時。冷卻後,以62%產率獲得黑色矽基 複合材料。SEM觀察揭露該複合材料含有直徑為2 〇 μηΐ2 球形陶瓷粒子。EDX分析顯示複合材料主要由Si〇c組份組 成。對微觀粒子之峰值的χ射線繞射分析[XRD](Cu_Ka)揭 露在約20。之繞射角2Θ附近觀察到來源於si〇c陶瓷之非晶 形結構的寬比吸收峰值。 [實踐實例4] 广藉由將由50 g 四甲基^、四乙烯基-環四矽 氧烷(黏度=3.1 mPa.s:^42 〇 g黏度為丨〇 ^^之^^四 甲基-環四矽氧烷組成之可固化聚矽氧組合物混合於180 g 在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧 烧(黏度:1,000 pa.s)中來製備均勻溶液。在此之後將 乙烯基四甲基二石夕氧院複合物逐滴添加至上述溶 液(以根據上述溶液中所含之可固化聚石夕氧組合物2〇叩m 、量(乂重量為單位)添加該複合物)中,且於室溫下充分授 拌產物。停止授拌。纟此之後,在烘箱中於80。(:下將混合 139599.doc •45· 200951184 物加熱30分鐘且接著於12〇t:下再加熱6〇分鐘。因此,使 上述可固化組合物固化至足以產生呈混濁凝膠之形式的組 合物之程度。經由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該 組合物由均勻分散於油中之含矽粒子組成。用曱苯萃取組 合物,藉此產生兩種平均直徑為1〇 μιη&〇」μηΐ2規則球 形的含矽粒子。 - 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器且在馬弗爐中於氮 氣氛下於600。(:下烘烤2小時並接著於1〇〇〇〇c下烘烤i小 時。冷卻後’以82%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 © SEM觀察證實粒子具有平均粒子直徑為〇9 μιη&〇ι 之 球形形狀。XPS證實粒子組合物由叫。。“組成。對 微觀粒子之峰值的XRD分析(Cu_Ka)揭露在約2〇。之繞射角 2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶形結構的寬比吸收峰 值。 此外,亦將含有含矽粒子之所獲得之組合物置於氧化鋁 谷器且在馬弗爐中於氮氣氛下於6〇(rc下烘烤2小時並接著 於1,000 C下烘烤1小時。冷卻後,以55%產率獲得黑色矽 〇 基複合材料。SEM觀察揭露複合材料含有直徑為〇·9 μιη及 0.1 μπι之球形陶瓷粒子。ΕΕ>χ分析顯示複合材料主要由
SiOC組份組成。 [實踐實例5] 糟由將由43 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端 之曱基氫聚矽氧烷(黏度:i 〇 mPa.s ;矽鍵結氫原子之含 1 · 1.6 wt.%)及50 g 1,3_二乙烯基四曱基二矽氧烷組成之 139599.doc -46- 200951184 可固化聚矽氧組合物混合於100 g在兩個分子末端處經三 曱基矽烷氧基封端之二曱基聚矽氡烷(黏度:1000 Pa s)中 來製備均勻溶液。在此之後,將鉑二乙烯基四曱基二 矽氧烷複合物逐滴添加至上述溶液(以根據上述溶液中所 含之可固化聚矽氧組合物20 ppm的量(以重量為單位)添加 該複合物)中,且於室溫下充分攪拌產物。停止攪拌。在 此之後,於30。(:下將混合物加熱2小時且接著於12〇<t下再 瘳 加熱60分鐘。因此,使上述可固化組合物固化至足以產生 1混濁凝膠之形式的組合物之程度。經由立體顯微鏡觀察 所獲得之組合物顯示該組合物由均勻分散於油中之含矽粒 子組成。用甲苯萃取組合物,藉此產生平均直徑為12陣 之規則球形的含矽粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器且在馬弗爐中於氮 氣氛下於600。(:下烘烤2小時並接著於uovc下烘烤】小 時。冷卻後,以82%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 φ SEM觀察證實所獲得之陶竟粒子具有平均粒子直徑為115 P之球形形狀。XPS證實粒子組合物由si"n组 . 成。對微觀粒子之峰值的XRD分析(Cu_Ka)揭露在約2〇。之 繞射角2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶形結構的寬比 吸收峰值。 此外,將含有含矽粒子之所獲得之組合物置於氧化鋁容 器且在馬弗爐中於氮氣氛下於600t下烘烤2小時並接著於 l’OOOC下烘烤!小時。冷卻後,以65%產率獲得黑色石夕基 複合材料。SEM觀察揭露該複合材料含有直徑為! 15叩 J39599.doc -47· 200951184 之球形陶瓷粒子。EDX分析顯示複合材料主要由si〇c組份 組成。對微觀粒子之峰值的X射線繞射分析[XRD](Cu_Ka) 揭露在約20。之繞射角2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非 晶形結構的寬比吸收峰值。 [實踐實例6] 藉由將由50.0 g在兩個分子末端處經羥基封端之二甲基 聚石夕氧院(黏度:42 mPa.s ;羥基之含量:2 6 wt %)及1〇 g 黏度為1.0 mPa,Sii,3,5,7_四曱基-環四矽氧烷組成之可固 化聚石夕氧組合物混合於1〇〇 g在兩個分子末端處經三甲基 矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷(黏度:L000 Pa s)中來製 備均勻溶液。在此之後,將15 g辛酸錫添加至溶液中,且 於至溫下充分攪拌混合物。停止攪拌。隨後,將混合物於 8〇 C下加熱60分鐘。因此’使上述可固化組合物固化至足 以產生呈混濁凝璆之形式的組合物之程度。經由立體顯微 鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物由均勻分散於油中之 含矽粒子組成。用曱苯萃取組合物,藉此產生平均直徑為 2.0 μπι之規則球形的含矽粒子。 [實踐實例7] 藉由將10 g 1,1,3,3-四曱基“,3 —二(2_(3,4·環氧基環己基) 乙基)一稀氧院混合於2〇 〇 §在兩個分子末端處經羥基封端 之苯基曱基聚矽氧烷(黏度·· 500 mPa.s ;羥基之含量=3.2 wt·%)中來製備均勻溶液。在此之後,將2 〇 g三伸乙基四 胺添加至溶液中’且於室溫下充分攪拌混合物。停止攪 拌。在此之後’在烘箱中於180°C下將混合物加熱60分 139599.doc 200951184 鐘,藉此使上述1,1,3,3-四甲基— i,%二(2_(3,4_環氧基環己 基)乙基)二石夕氧烧固化至足夠程度。使產物冷卻至室溫, 且獲得精細分散的組合物。經由立體顯微鏡觀察所獲得之 組合物顯示該組合物由均勻分散於油中之含矽粒子組成。 用甲苯萃取組合物,藉此產生平均直徑為丨5 規則球 形的含石夕粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器且在馬弗爐中於氮 氣氛下於600°C下烘烤2小時並接著於ijooi下烘烤i小 時。冷卻後,以52%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 SEM觀察證實該材料包含具有平均直徑為丨2 μηΐ2球形陶 瓷粒子的基質。EDX證實球形結構對應於Si〇c。對微觀粒 子之峰值的XRD(Cu-Kct)揭露在約25。之繞射角2Θ附近觀察 到來源於SiOC陶瓷之非晶形結構的寬比吸收峰值且在約 44°之繞射角2Θ附近觀察到來源於石墨烯結構之寬比吸收 峰值。 [實踐實例8] 藉由將10 g 1,1,3,3-四甲基曱基丙烯醯氧基丙 基)一矽氧烷混合於20.0 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷 氧基封端之苯基甲基聚矽氧烷(黏度:45〇爪以…中來製備 均勻洛液。在此之後,將〇.5 g氫過氧化異丙苯添加至溶液 中且於至溫下充分授拌混合物。停止授拌。在此之後, 在烘箱中於18〇。〇下將混合物加熱6〇分鐘,藉此使上述 1’1’3,3-四甲基-u-二(3-甲基丙烯醯氧基丙基)二矽氧烷固 化至足夠程度。使產物冷卻至室溫,且獲得精細分散之组 139599.doc •49· 200951184 口物左由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物 由均句分散於油中之含石夕粒子組成。用甲苯萃取組合物, 猎此產生平均直徑為】.5 μηι之規則球形的含矽粒子。 [實踐實例9] 藉由將由以下組份組成之可固化聚矽氧組合物: 24 g以下平均單元式之有機聚矽氧烷: {(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2}0.25(c6H5Si〇3/2)0.75 2.4 g下式之有機聚矽氧烷: (CH3)2HSiO[(C6H5)2SiO]Si(CH3)2H,及 2.4 g下式之有機聚矽氧烷: C6H5Si{〇Si(CH3)2H}3 混合於90 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之苯 基甲基聚石夕氧炫(黏度:45〇 mPa.s)中來製備均勻溶液。將 所獲得之溶液與0.01 乙稀基四甲基二石夕氧烧複 合物及0.1 g甲基(參(u_二甲基_2_丙炔氧基)矽烷組合且 於室溫下充分攪拌混合物。停止攪拌。在此之後,在烘箱 中於1 i(rc下將混合物加熱30分鐘,藉此使可固化聚矽氧 組合物固化至足夠程度。因此,獲得凝膠狀組合物。經由 立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物由均勻分散 於油中之含矽粒子組成。用甲苯萃取組合物,藉此產生平 均直徑為2_5 μιη之規則球形的含矽粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器且在馬弗爐中於氮 氣氛下於600°C下烘烤2小時並接著於ιοοοί下烘烤j小 時。冷卻後,以71%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 139599.doc •50· 200951184 SEM觀察證實所獲得之陶究粒子具有平均粒子直徑為2.2 μηι之球形形狀。XPS證實粒子組合物由Sii GQ〇G44c2 47組 成。對微觀粒子之峰值的XRD分析(cu_Ka)揭露在約25。之 繞射角2Θ附近觀察到來源於Si〇c陶瓷之非晶形結構的寬比 吸收峰值。 [實踐實例10] 藉由將由21.5 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封 φ 端之甲基氫聚矽氧烷(黏度:10 rnPa.s)及25·〇 g 甲基-1,3,5,7-四乙烯基-環四矽氧烷(黏度=3」mpas)組成 之可固化聚矽氧混合於150 g鄰笨二甲酸二辛酯中來製備 均勻溶液。在此之後,將鉑彳、二乙烯基四甲基二矽氧烷 複合物逐滴添加至上述溶液(以根據上述溶液中所含之可 固化聚石夕氧組合物20 ppm的量(以重量為單位)添加該複合 物)中,且於室溫下充分擾拌產物。停止攪拌。在此之 後,在烘箱中於8〇t下將混合物加熱3〇分鐘且接著於 ® 12(TC下再加熱60分鐘。因此’使上述可固化組合物固化 至足以產生呈混濁凝膠之形式的可固化聚石夕氧組合物之程 . 冑。經由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物由 均勻分散於油中之含石夕粒子組成。用甲苯萃取組合物,藉 此產生平均直徑為〇·3 μιη之規則球形的含矽粒子。 /將所獲得之切粒子置於氧㈣容器且在馬弗爐中於氮 虱汛下於6〇〇CT供烤2小肖並接著於l,_t下烘烤W、 時。冷卻後’以72%產率獲得黑色粒子。對黑色粒子之 SEM觀察證實該材料包含平均幻m25㈣之陶究粒 J39599.doc •51 · 200951184 子。EDX證實球形結構對應於si〇c。對微觀粒子之峰值的 XRD(CU-Kc〇揭露在約25。之繞射角2Θ附近觀察到來源於 SiOC陶瓷之非晶形結構的寬比吸收峰值且在約44。之繞射 角2Θ附近觀察到來源於石墨烯結構之寬比吸收峰值。 [實踐實例11] 藉由將由13.2 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封 端之甲基氫聚矽氧烷(黏度:10 mPa.s)&125 g 四 甲基-1,3’5,7-四乙烯基·環四矽氧烷(黏度=3」mpa s)組成 之可固化聚石夕氧混合於3〇〇 g 2,2,4_三甲基戊院中來製備均 勻溶液。在此之後,將鉑-丨,3_二乙烯基四f基二矽氧烷複 合物逐滴添加至上述溶液(以根據上述溶液中所含之可固 化聚矽氧組合物20 ppm的量(以重量為單位)添加該複合物) 中,且於80°C下將反應混合物攪拌3〇分鐘且接著在油浴中 於120°C下攪拌60分鐘。因此,獲得透明聚矽氧組合物之 溶液。用亞微米粒子分析器(Coulter型號N4MD)分析此溶 液顯示溶液含有平均粒子直徑為37 nm之含矽粒子。藉由 於真空中用蒸發器移除溶劑來回收含石夕粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器且在馬弗爐_於氮 氣氛下於60(TC下烘烤2小時並接著於1〇〇(rc下烘烤i小 時。冷卻後,以85%產率獲得黑色粒子。EDX分析證實球 形結構主要由SiOC組成。在氬氣流中將所獲得之si〇c陶 瓷以約分鐘之加熱速率加熱至之溫度。滯留】 小時後,自然冷卻產物,於70(rc下在空氣中烘烤丨小時, 且冷卻至室溫。因此,獲得灰白色產物。將此灰白色產物 139599.doc •52- 200951184
添加至20 wt.% HF溶液中,於室溫下攪拌10分鐘,且過濾 以獲得樣品。用蒸餾水洗滌該樣品,直至清洗液變成中 性’且接著用乙醇洗滌。於15(TC下乾燥後,獲得精細藍 色粉末。對該粉末之元素分析證實66 wt.%由矽組成,31 Wt. /〇由碳組成’且〇9 wt_%由氧組成。產物中所含之固體 石夕的NMR光譜分析揭露_21 31 ρριη信號來源於Sic單元。 對微觀粒子之峰值的XRD(Cu_Ka)揭露在約35.76。、60.04。 及71.92。之繞射角2Θ附近觀察到來源於p-Sic之寬比吸收峰 值。SEM照片及粒子直徑分析顯示該等粒子為球形形狀且 具有25 nm之小平均直徑。 [實踐實例12] 藉由混合由以下組份組成之可固化聚矽氧來製備均勻溶 液.500 g在兩個分子末端處經三甲基矽烷氧基封端之二 甲基聚矽氧烷(黏度=5,000 mPa.s) ; 30·5 g在兩個分子末端 處經三甲基矽烷氧基封端之甲基氫聚矽氧烷(黏度:1〇 mPa.s,矽鍵結氫原子之含量=16 wt %) ; 2〇 g M_二乙烯 基己烷;及0.01 g甲基三(2-甲基·2_丁炔氧基)矽烷。在此 之後,將鉑-1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷複合物逐滴添加 至上述溶液(以根據上述溶液中所含之可固化聚矽氧組合 物20 Ppm的量(以重量為單位)添加該複合物)中,且於室溫 下充分攪拌反應混合物。停止攪拌。在此之後,在烘箱中 於80C下將混合物加熱30分鐘,且接著於12〇<t下加熱6〇 分鐘。此時間足以固化所獲得之可固化聚矽氧組合物了因 此,產生白&混濁凝朦狀聚石夕氧组合物。經由立體顯微鏡 I39599.doc •53· 200951184 觀察所獲得之組合物顯示該組合物由均勻分散於油中之交 聯聚石夕氧粒子組成。可見此等交聯聚石夕氧粒子具有球形形 狀。用甲苯萃取組合物,移除矽油’且獲得平均直徑為 0.3 μιη之規則球形含矽粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器中且在馬弗爐中於 氮氣氛下於600t下烘烤2小時並接著於M〇(rc下烘烤Η、 - 時。冷部後,以40%產率獲得黑色粒子。EDX分析證實球 形結構主要由SiOC組成。 在氬氣流中將所獲得之SiOC陶瓷以約5t/分鐘之加熱速 〇 率加熱至l,600t之溫度。滞留i小時後,自然冷卻產物, 於700 C下在空軋中烘烤1小時,且冷卻至室溫。因此,獲 得灰白色產物。將此灰白色產物添加至2〇 wt% HF溶液 中,於室溫下攪拌10分鐘,且過濾以獲得樣品。用蒸餾水 洗蘇該樣品,直至清洗液變成中性,且接著用乙醇洗務。 於150 C下乾燥後’獲得精細藍色粉末。(根據與石夕氧烧之 重量比,產率為42%)。產物之元素分析證實65.2 wt.%由 石夕組成,34.1 wt.%由碳組成,且〇7败%由氧組成。該產© 物中所含之固體矽的NMR光譜分析揭露21·31 ppm信號來 源於sic單元。對微觀粒子之峰值的XRD(Cu_Ka)揭露在約 ’76 60.04及71.92。之繞射角2Θ附近觀察到來源於β_ ‘ 沉之比吸收峰值。隨照片及粒子直好析顯示該等粒 子為球形形狀且具有〇 2 pm之小平均直徑。 [實踐實例13] 藉由將由21.5 g在兩個分子末端處經三子基矽烷氧基封 139599.doc -54- 200951184 端之曱基氫聚矽氧烷(黏度:10 mPa.s;矽鍵結氫原子之含 量=1.6 wt.%)及25 g 1>3·二乙烯基四甲基二矽氧烷組成之 了固化聚石夕氧此合於100 g在兩個分子末端處經三甲基石夕 烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷(黏度=5,000 mpas)中來製 備均勻溶液。在此之後,將鉑-1,3-二乙烯基四甲基二矽氧 烷複合物逐滴添加至上述溶液(以根據上述溶液中所含之 可固化聚矽氧組合物2 〇 p p m的量(以重量為單位)添加該複 _ 合物)中,且於室溫下將反應混合物攪拌足夠時間。停止 攪拌。在此之後,於3(TC下將產物加熱2小時,且接著於 12〇°C下加熱60分鐘。因此,使上述可固化組合物固化至 足以產生呈混濁凝膠之形式的可固化聚矽氧組合物之程 度。經由立體顯微鏡觀察所獲得之組合物顯示該組合物由 均勻分散於油中之含石夕粒子組成。用甲苯萃取組合物,藉 此產生平均直徑為〇·8 μΓη之規則球形的含矽粒子。 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器中且在馬弗爐中於 ❹ 氮氣氛下於下烘烤2小時並接著於ιοοοι下烘烤卜卜 時二冷卻後,以72%產率獲得黑色粒子。_觀察顯示所 獲得之球形陶瓷粒子具有約〇.ό μηι之平均粒子直徑。 ,亦將上述組合物置於氧化銘容器中且在馬弗爐中於氮氣 氛下於60CTC下烘烤2小時並接著於下烘烤丨小時。 冷卻後,以65%產率獲得黑色含石夕複合材料。8膽觀察顯 示所獲得之球形陶瓷粒子具有約〇.6μιη之平均粒子直徑。 將具有含矽交聯粒子之組合物置於氧化鋁容器中且在馬 弗爐中於氮氣氛下於60(TC下烘烤2小時並接著加熱至 139599.doc •55- 200951184 1,600°C。滞留1小時後,自然冷卻產物,於7〇(rc下在空 氣中烘烤1小時,且冷卻至室溫。因此,獲得灰白色產 物。(根據與矽氧烷之重量比,產率為45%)。將此灰白色 產物添加至20 wt.% HF溶液中,於室溫下授拌1〇分鐘,且 過滤以獲得樣品。用蒸餾水洗滌該樣品,直至清洗液變成 中性’且接著用乙醇洗滌。於15{rc下乾燥後,獲得精細 藍色粉末。對產物中所含之固體矽的NMR光譜分析揭露 21.31 ppm信號來源於Sic單元。對微觀粒子之峰值的 乂10)((:11-艮〇1)揭露在約 35.76。、60.040及 71.920之繞射角29 附近觀察到來源於β-SiC之比吸收峰褕。SEM照片及粒子 直徑分析顯示該等粒子為球形形狀且具有〇4 之小平均 直徑。 在氬氣流中將所獲得之陶瓷以約5它/分鐘之加熱速率加 熱至1,60(TC之溫度。滞留i小時後,自然冷卻產物於 700 C下在空氣中烘烤丨小時,且冷卻至室溫。因此,獲得 灰白色產物。將此灰白色產物添加至2〇 wt 0/。液中, 於室溫下攪拌10分鐘,且過濾以獲得樣品。用蒸餾水洗滌 該樣品,直至清洗液變成中性,且接著用乙醇洗滌。於 150 C下乾燥後,獲得精細藍色粉末。對產物之元素分析 證實67.0就%切組成,33·5 wt %由碳組成,且q 5败。^ 由氧組成。該產物中所含之固體矽的NMR光譜分析揭露_ 21.31 ppm彳5號來源於Sic單元。對微觀粒子之峰值的 XRD(Cu-Ka)揭露在約35·76〇、6〇 〇4〇及71 %。之繞射角π 附近觀察到來源於β-SiC之比吸收峰值。随照片及粒子 139599.doc -56· 200951184 直徑分析顯示該等粒子為球形形狀且具有〇·4 μϊϊ12小平均 直徑。 [實踐實例14] 藉由將由5 g四甲基-四乙烯基環四矽氧烷及22 4 g下式 之有機聚矽氧烷組成之可固化聚矽氧組合物: (CH3)2HSiO[(C6H5)2SiO]2 5 Si(CH3)2H, ’ 混合於60 g密度為0.87 g/ml(於15t下)及黏度為約6〇 ⑩ mm2/s(於4〇°C下)之液體石蠟中來製備均勻石蠟組合物。 在此之後,將鉑-1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷複合物逐滴 添加至上述石蠟組合物(以根據可固化聚矽氧組合物 ppm金屬鉑之量(以重量為單位)添加該複合物)中且於室 溫下將反應混合物攪拌足夠時間。停止攪拌。在此之後, 在烘釦中於120 C下將產物加熱3〇分鐘。因此,獲得混濁 石蠟組合物。用甲苯萃取該組合物,藉此獲得平均直徑為 1.5 μιη之規則球形含矽粒子。 〇 將所獲得之含矽粒子置於氧化鋁容器中且在馬弗爐中於 氮氣氛下於600°c下烘烤2小時並接著於丨,οοη:下烘烤 , _。冷卻後,以72%產率獲得黑色粒子。s觀察顯示所 ㈣之球形陶究粒子具有⑽35㈣之平均粒子直徑。 在氬氣流中將所獲得之陶£以約5t/分鐘之加熱速率加 熱至l,6〇〇t之溫度。滞留1小時後,自然冷卻產物,於 700C下在空氣中批.座1 f 〒供烤1小時,且冷卻至室溫。因此,獲得
灰白色產物。將此灰A 火白色產物添加至2〇 wt·% HF溶液中, 於室溫下攪拌10分鐘, 刀鐘且過濾以獲得樣品。用蒸餾水洗滌 139599.doc •57· 200951184 樣品,直至清洗液變成令性,且接著用乙醇洗滌。於 150C下乾無後’獲得精細藍色粉末。對產物之元素分析 證實67.0 wt.%由矽組成,33.5 wt.%由碳組成,且〇 5 wt % 由氧組成。對該產物中所含之固體矽的NMR光譜分析揭 露-21.31 ppm信號來源於SiC單元。對微觀粒子之峰值的 XRD(Cu-Ka)揭露在約 35.76。、60 〇4。及 71 92〇之繞射角 附近觀察到來源於β-SiC之比吸收峰值。SEM照片及粒子 直徑分析顯示該等粒子為球形形狀且具有〇 9 ^瓜之小平均 直徑。 [比較實例1] 藉由將1〇 g 1,3,5,7-四甲基十:^义四乙烯基·環四矽氧 烧及44.8 g下式之有機聚矽氧烷: (CH3)2HSiO[(C6H5)2Si〇]2 5 Si(CH3)2H, 〇 混合於100 g在兩個分子末端處經三甲基石夕烧氧基封端之 -甲基聚#氧烧(黏度為約丨,咖ρ")中來製備可固化聚石夕 氧、卫口物。然而’所獲得之組合物具有白色混濁度且分解 成兩個獨立層m3·二乙稀基四甲基二錢烧複合物 逐滴添加至上述組合物(以根據可固化聚矽氧組合物 PPm金屬翻之量(以重量為單位)添加該複合物)中且於室 溫下將混合_拌足_間。停止㈣。在此之後,在烘 相中於80 C下將產物加熱3〇分鐘且於12〇。。下加熱⑽分 鐘。因此’獲得由固化聚石夕氧層及油層組成之雙層混合 物。經由立體顯微鏡觀察該混合物,但該觀察未揭露存在 含石夕粒子。錢呈凝膠m存在球形切粒子。 139599.doc -58- 200951184 工業適用性 本發明之粒子製造方法使得有可能製造具有可控制直徑 且雜質(諸如界面活性劑)之量減少的球形含石夕粒子。因為 除用作化妝品之原料及有機樹脂之添加劑的適合性外,本 發明之含矽粒子具有聚矽氧所固有之耐熱及電學特性,所 以此等粒子亦可用作電及電子工業之材料及用作導電液體 之添加劑或其類似物。併有該等球形含矽粒子之有機聚合 ©物組合物可用於製造防火黏合劑及防火膜。 本發明之陶瓷材料製造方法使得有可能以簡單製程製造 具有極小及可控制直徑之陶瓷材料。該等陶瓷材料可用作 有機树脂之各種添加劑、化妝品材料等。 【圖式簡單說明】 圖1為在實踐實例1中獲得之含矽粒子的電子顯微照片。 圖2為藉由洪烤含有在實踐實例4獲得之含碎粒子的油 組合物所獲得之陶瓷材料的電子顯微照片。 © ®3為在實踐實例4中獲得之切粒子的電子顯微照片。 圖4為藉由供烤在實踐實例钟獲得之含石夕粒子所獲得之 陶竟材料的電子顯微照片。 . »5為藉由&烤含有在實踐實例*中獲得之切粒子的油 組合物所獲得之陶究材料的電子顯微照片。 圖6為在實踐實例12中獲得之含石夕粒子的電子顯微照 片0 圖7為在實踐實例P +人 中獲仔之3矽粒子的電子顯微照 139599.doc -59-

Claims (1)

  1. 200951184 七、申請專利範圍: 1· 一種製造含矽粒子之方法,其特徵在於製備包含可固化 組合物及不參與該組合物固化之油的的今知 刁相,该可固化 組合物包括在一個分子中每50個石夕原子具右一赤夕 、’ 一或多個反 應性官能基之含矽化合物,接著將該組合物固化,且造 成與該油之相分離,以獲得該等含矽粒子。 2. 如請求項丨之方法,其中該含矽化合物為選自由矽氧 烷、矽烷、矽氮烷、碳矽烷及其混合物組成之群的化合 物。 3. 如請求項1之方法,其中該含矽化合物之該等反應性官 能基具有加成反應性、縮合反應性、開環反應性或自由 基反應性。 4·如請求項1之方法,其中該含矽化合物為由以下平均單 元式表示之石夕氧燒化合物: (R^SiO,^), (R12Si02/2)b (R1Si〇3/2)c (Si〇4/2)d 其中R1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴 基、氫原子、i素原子、含有環氧基之有機基團、含有 丙烯醯基之有機基團、含有甲基丙稀酿基之有機基團、 含有胺基之有機基團、含有巯基之有機基團、烷氧基或 羥基〜/^^及^為數字’其可等於或大於 〇且等於或小於1並滿足以下條件: (a+b+c+d)—1,然而,r a」、「b」及「c」不能同時等於 〇;該上述含矽化合物可在一個分子中含有每5〇個矽原 子—或多個烯基、氫原子、齒素原子、含有環氧基之有 139599.doc 200951184 機基團、含有丙烯醯基之有機基團、含有甲基丙烯醯基 之有機基團、含有胺基之有機基團、含有巯基之有機基 團、烷氧基或羥基。 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 如叫求項1之方法’其中該可固化組合物包含具有不飽 和脂族碳-碳鍵之含矽化合物、具有矽鍵結氫原子之化合 物及矽氫化催化劑。 如叫求項1之方法,其中該可固化組合物包含具有不飽 和月曰族碳-碳鍵之無矽有機化合物、具有矽鍵結氫原子之 化合物及矽氫化催化劑。 月求項1之方法,其中該可固化組合物包含具有石夕烧 醇基團之含矽化合物、具有矽鍵結氫原子之化合物及縮 合催化劑。 π求項1之方法,其中該可固化組合物包含具有不飽 和脂族碳·碳鍵之含矽化合物及自由基引發劑。 T请求項1之方法,其中該可固化組合物包含具有含環 氧基之有機基團的含矽化合物及環氧樹脂固化劑。 如清求項1之方法,其中該油為石夕油或無石夕有機油。 如”月求項1之方法’其中於25°c下該油之黏度在】他s 至 10〇,〇0〇,〇〇〇111?&.8之範圍内。 青求項1之方法,其中該含石夕化合物與該油之重量比 在(8〇:2〇)至(〇.1:99.9)之範圍内。 種It由如請求項1至12中壬一+、丄 王1Z T饪項之方法所獲得的含矽 粒子D 如請求項13之含矽粒子, nm 至 10 其中平均粒子直徑在5 139599.doc 200951184 μιη之範圍内。 15. —種包含油及如請求項13或14之含矽粒子的油組合物。 16· —種製造陶瓷材料之方法,其特徵在於烘烤含矽粒子或 包含油及該等含矽粒子之組合物,其令該等含矽粒子係 藉由下述而獲得:製備包含可固化組合物及不參與該組 合物固化之油的均勻相,該可固化組合物包括在一個分 子中每50個矽原子具有一或多個反應性官能基之含矽化 合物,接著將1¾組合物固化,及造成肖該油之相分離, 以獲得該等含石夕粒子。 17.如請求項16之方法,其甲該含石夕化合物為選自由石夕氧 烧石夕院、石夕氮燒、碳石夕烧及其混合物組成之群的化合 物。 18.如請求項16之方法,其中該切化合物之該等反應性官 能基具有加成反應性、縮合反應性、開環反應性或自由 基反應性。 〇 I9,如請求項16之方法,其中該含矽化合物為由以下平均單 元式表示之矽氧烷化合物: - (Rl^i〇i/2)a (RSSiO^), (R1Si〇3/2)c (Si〇4/2)d , m1表示相同或不同、經取代或未經取代之單價烴 基、氫原子、i素原子、含有環氧基之有機基團、含有 丙烯酿基之有機基團、含有甲基丙烯醯基之有機基團、 含有胺基之錢㈣、含有料之有機基團1氧基或 ^基’ a」、「b」、「e」及「d」為數字’其可等於或大於 0且等於或小於1並滿足以下條件: 139599.doc 200951184 (a+b+c+dH ;然而,「a」、「b」及「c」不能同時等於 〇 ;該上述含矽化合物可在一個分子中含有每5〇個矽原 子或多個婦基、氫原子、鹵素原子、含有環氧基之有 機基團、含有丙烯醯基之有機基團、含有甲基丙烯醯基 之有機基團、含有胺基之有機基團、含有巯基之有機基 團、烷氧基或羥基。 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 如請求項16之方法,其中該可固化組合物包含具有不飽 和脂族碳-碳鍵之含矽化合物、具有矽鍵結氫原子之化合 物及矽氫化催化劑。 如請求項16之方法,其中該可固化組合物包含具有不飽 和脂族碳-碳鍵之無矽有機化合物、具有矽鍵結氫原子之 化合物及矽氫化催化劑。 如請求項16之方法,其中該可固化組合物包含具有矽烷 醇基團之含矽化合物、具有矽鍵結氫原子之化合物及縮 合催化劑。 如請求項16之方法,其中該可固化組合物包含具有不飽 和脂族碳-碳鍵之含矽化合物及自由基引發劑。 如4求項16之方法,其中該可固化組合物包含具有含環 氧基之有機基團的含矽化合物及環氧樹脂固化劑。 如請求項16之方法,其中該油為矽油或無矽有機油。 如請求項16之方法,其中於25t下該油之黏度在丨 至 1〇〇,00〇,〇〇〇 mPa.s之範圍内。 如請求項16之方法,其中該切化合物與該油之重量比 在(80:20)至(0.1:99.9)之範圍内。 139599.doc 200951184 28.如請求項16之方法, 在5 nm至1 〇 之範圍 其中該等含石夕粒子 内。 之平均粒子直徑 29. 一種藉由如請求項I6至28中任一材料。 項之方法所獲得的 陶瓷
    139599.doc 200951184 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第(1 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: (無元件符號說明) Φ 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: (無)
    139599.doc
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