TW201005037A - Room-temperature-curable organopolysiloxane composition - Google Patents

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201005037 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物及 更具體係關於一種在無水分條件下顯示極佳穩定性且易於 控制固化速率之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物。、 【先前技術】 已知某些在空氣中水分的作用及室溫下可固化的特定有 機聚矽氧烷組合物（參見日本未審查專利申請公開案 252456) ’在無水分條件下顯示極佳的儲存穩定性且適合 形成在濕空氣中表現極佳膠粘性的固化製品經去醇作用 及縮合反應固化時提供易蒸發的甲醇、乙醇、或類似醇， 且不引起氣味或腐钱問題。由於該等性質，該室温可固化 有機聚石夕氧烧組合物發現在電氣及電子裝置製造中作為密 封劑及塗層劑使用。 現代電氣及電子裝置製造中利用的密封及 使用特徵在於最佳固化速率的室溫可固化之有機^ = 組合物。但疋’調整上述固化速率同時維持所需儲存穩定 性並不容易。 本發明之目的係提供—種在無水分環境中具有極佳儲存 穩疋性且提供易控制的固化速率的室溫可固化之有機聚矽 氧烧組合物。 【發明内容】 本發明之室溫可固化之有機聚梦氧1 组合物包含： (A)l〇〇 質量份在 25°c~it B 士 i卜具有100至1，〇〇〇,〇〇〇 mpa.s黏度且 141153.doc 201005037 为子端基係選自由烷氧基矽烷基、氫原子、羥基、及經 取代或未經取代的單價烴基組成之群的二有機聚矽氧 烷，但其中至少50莫耳。/〇端基係該等由以下通式表示的 烷氧基矽烷基： •X-SiRUORVa) (其中R1代表經取代或未經取代的單價烴基，R2代表烷 基，X代表氧原子或伸烷基，且“a”為0或1); (B) 0.1至20質量份具有以下通式之有機三甲氧基矽烷或該 i 有機三甲氧基矽烷部分水解及縮合的產物： R3Si(OCH3)3 (其中R3代表經取代或未經取代的單價烴基）； (C) 0.1至20質量份具有以下通式之有機三烷氧基矽烷或該 有機三烷氧基矽烷部分水解及縮合的產物： R4Si(OR5)3 (其中R4代表經取代或未經取代的單價烴基，且R5代表具 有兩個或更多碳原子的烷基及 > (D)〇.i至1〇質量份鈦螯合物觸媒。 在上述組合物中，組分（B)含量對組分（c)含量以質量單 位表示之比可在（1 : 20)至（5 : 1)之範圍。 該組合物可進一步包含以每1〇〇質量份組分（A)為1至5〇 質量份之含量使用的（E)矽石為主之填料。 該組合物可進一步包含以每1〇〇質量份組分（A)為〇 〇1至 W質量份之含量使用的（F)黏著力促進劑。 發明效果 141153.doc 201005037 本發明之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物在無水分環境 中具有極佳儲存穩定性且有效地提供易控制的固化速率。 【實施方式】 現將更詳細描述本發明之室溫可固化之有機聚矽氧院組 合物。 二有機聚梦氧烧（Α)係具有選自由烧氧基石夕院基、氫原 子、羥基、及經取代或未經取代的單價烴基組成之群之分 子端基的組分，其中該烷氧基矽烷基係由以下通式表示： -X-SiR1a(〇R2)(3.a) 在上述烧氧基碎烧基之通式中’ R1代表經取代或未經取 代的單價烴基’其可具體舉例為甲基、乙基、丙基、丁 基、己基、辛基、癸基、十八院基、或類似烧基；環戊 基、環己基、或類似環烷基；乙烯基、烯丙基、丁稀基、 己烯基、或類似烯基；苯基、甲苯基、萘基、或類似芳 基；苯曱基、苯乙基、或類似芳烷基；氣曱基、3_氣丙 基、3,3,3-三氟丙基、或類似處代烷基；氣苯基、氣曱苯 基、或類似函代芳基。最佳係院基、芳基，且尤其係甲基 及苯基。R2代表烷基，例如甲基、乙基、丙基、及丁基。 最佳係甲基及乙基。在上述通式中，Χ代表氧原子或伸燒 基。該等伸烷基可舉例為伸乙基、伸丙基、甲基伸乙基、 及伸丁基。最佳係伸乙基及伸丙基。X較佳代表氧原子。 在該通式中’「a」為0或1，較佳為〇。 上述烷氧基矽烷基可具體舉例為三甲氧基矽氧基、三乙 氧基矽氧基、二f氧基乙氧基矽氧基、甲氧基二乙氧基矽 14I153.doc 201005037 氧基、三異丙氧基矽氧基、三（甲氧基乙氧基）矽氧基、或 類似二烷氧基矽氧基；三甲氧基矽烷基乙基、三甲氧基矽 烷基丙基、三乙氧基矽烷基乙基、或類似三烷氧基矽烷基烷 基，其中較佳係三甲氧基矽氧基及三甲氧基矽烷基乙基。 上述端基的單價烴基可具體舉例為該等上述定義Rl的相 同單償烴基《最佳係烷基、烯基、及芳基，尤其係甲基、 k 乙烯基、烯丙基、及苯基。 組分（A)的分子端基係選自由烷氧基矽烷基、氫原子、 • 羥基、及經取代或未經取代的單價烴基組成之群，其中端 基的至V、50莫耳％，較佳6〇莫耳％，及最佳至少莫耳％ 係上述由以下通式代表的烷氧基矽烷基： _X-SiR 丨 a(〇R2)(3.a) 倘若烷氧基矽烷基含量對分子端基總量之比低於建議的 下限’則所得組合物將顯示不完全固化的傾向。 組分（A)分子中所含之以矽為主之基可舉例為上述定義r丨 的相同單價烴基。最佳係烷基及芳基，尤其係曱基及笨基。 組分（A)具有基本上為直鏈的分子結構，但是，其可具 有某程度分支。在25〇C下組分（A)的黏度係在1〇〇至 !，000,000 mpa.s之間’且較佳係1〇〇至1〇〇 〇〇〇 mPa.s。如 果組分（A)的黏度低於建議的下限，將損及組合物固化製 °°的機械性質。另一方面，如果黏度超過建議的上限，將損 及組合物的可操作性及使組合物不適合作為密封或塗層劑。 組分（Β)係具有以下通式之有機三曱氧基矽烷或上述有 機三曱氧基矽烷部分水解及縮合的產物： 141153.doc 201005037 R3Si(〇CH3)3 在此通式中，R3代表經取代或未經取代的單價烴基，其 等可舉例為上述定義Ri的㈣基圏。最佳係絲、稀基、、 及芳基，尤其係甲基、乙烯基、烯丙基、及苯基。 以有機三甲氧基矽烷形式組分（B)可表示為甲基三甲氧 基妙烧、乙基三甲氧基錢、丙基三甲氧基钱、乙稀基 三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、或上述化合物中兩種 或更多種的組合。 添加至組合物中的組分（B)的含量係每1 00質量份組分 (A) 為0.1至20質量份’較佳為〇」至15質量份。如果組分 (B) 的含量低於建議的下限，組合物將不完全固化或在儲 存中具有低穩定性。另一方面，如果組分（B)的含量超過 建議的上限，將延遲固化，或將損及組合物固化製品的機 械性質。 組分（C)係具有以下通式之有機三烷氧基矽烷或上述有 機二烧氧基矽烷部分水解及縮合的產物： R4Si(〇R5)3 在上述通式中，R4代表經取代或未經取代的單價烴基， 其可舉例為上述定義R1的相同單價烴基。較佳係烷基、烯 基、及烯丙基，尤其係甲基、乙烯基、烯丙基、或苯基。 在上述通式中，R5代表具有兩個至更多碳原子的烷基。具 體實例係乙基、丙基、丁基、己基、或類似具有2至6個破 原子烧基。最佳係乙基及丙基。 組分（C)作為有機三烷氧基矽烷可具體舉例為甲基三乙 141153.doc 201005037 . 氧基石夕烧、乙基三乙氧基錢、丙基三乙氧基石夕烧乙稀 基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、或上述化合物中兩 種或更多種的組合。 組分（c)以每100質量份組分（A)為〇丨至⑽質量份，較佳 0.1至15質量份之含量加人組合物中。如果組分（c)加入的 量低於建議的下限，組合物將不完全固化或在儲存中具有 低穩定性。另-方面，如果組分（c)的含量超過建議的上 限’將延遲11]彳匕’或將損及組合物固化製品的機械性質。 關於組合物中使用的組分（B)與組分（C)的比無特定限 制。但，為維持組合物的儲存穩定性同時便於調整固化速 率，建議組分（B)含量對組分（c)含量的質量單位比於 (1:20)至（5:1)之間，及較佳於（1:1〇)至（2:1)之間。 組分（D)係用於加快組合物固化之鈦螯合物。組分（d)的 具體實例如下：二曱氧基雙（甲基乙酿乙酸）欽、二異丙氧 基雙（乙醯基丙酮酸）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、及二丁氧基雙（乙基 乙醯乙酸）鈦。 組分（D)可以每100質量份組分（A)為〇丨至1〇質量份較 佳0.3至6質量份之含量加入組合物中。如果組分⑴）以小於 建議的下限之含量添加，其將無法充分加快組合物的固 化。另一方面，如果組分（D)係以超過建議上限之含量添 加，則此將損及組合物的儲存穩定性。 為改善組合物的流動性或固化製品的機械性質，該組合 物可進一步與矽石為主的填料（E)組合。該矽石為主的填 141153.doc 201005037 料可舉例為發煙矽石、熔融矽石、沉澱矽石、石英、或上 述以矽烷化合物、矽氮烷化合物、或低度聚合的矽氧烷進 行表面處理的物質。作為組分最佳係發煙矽石，尤其 係具有等於或大於50 m2/g BET比表面積的發煙矽石。儘 管關於組分（E)之添加量無特定限制，但建議以每1〇〇質量 份組分（A)為1至50質量份，較佳1至30質量份之含量添加 組分（E)。 為改善固化時組合物之固化體對各種基質的膠粘性，該 組合物可與黏著力促進劑（F)組合。該組分（F)可舉例為3 _ 胺基丙基三甲氧基矽烷、3_(2_胺基乙基）胺基丙基三甲氧 基矽烷、或類似含胺基的有機烷氧基矽烷；3_縮水甘油氧 基丙基三曱氧基矽烷、或類似含環氧基的有機烷氧基矽 烷’· 3-疏丙基三甲氧基矽烷、或類似含毓基的有機烷氧基 發烧；或含胺基的有機烷氧基矽烷與含環氧基的有機垸氧 基矽烷的反應性混合物。最佳係含胺基的有機烷氧基矽烷 及含胺基的有機烷氧基矽烷與含環氧基的有機烷氧基矽烷 的反應性混合物。儘管關於組分（F)之添加量無特定限 制’但建議以每1 〇〇質量份組分（A)為〇 ·〇丨至丨〇質量份，較 佳0.05至1〇〇質量份之量添加組分（F)。 在不違背本發明目的之範圍内，該組合物可進一步與其 它添加劑組合’例如碳酸鈣、二氧化鈦、矽藻土氧化 鋁、氧化鎂、氧化鋅、膠質碳酸鈣、碳黑、或類似填料； 上述以矽烷組合物、矽氮烷組合物、或低度聚合的矽氧烷 進行表面處理的填料；及有機溶劑、防蝕劑、阻燃劑、对 141153.doc -10· 201005037 熱劑、增塑劑、觸變劑、顏料等。 關於製備組合物的方法無特定限制，且該組合物可藉由 混合組分（A)至（D)及若需要之其它所需的組分而製備。但 是，如果組合物作為單組（one-part) RTV儲存，與組分（D) 混合及與組分（D)混合後的儲存需要在無水分條件下實 施。如果組合物作為二組（two part) RTV儲存，組分（A)及 (D)應個別儲存。 實例 參 本發明之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物將參照實施 例與比較例更詳細描述。以下方法用於測量室溫可固化之 有機聚矽氧烷組合物的固化速率及儲存穩定性。 [固化速率] 製備後，室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物在25°C、無 水分條件下儲存7天。之後，該組合物以2 mm厚的塗層施 加至玻璃板上，保持在25°C及50%相對濕度下，用指尖輕 輕觸碰該塗層表面且測量不黏手時間（TFT)。 ® [儲存穩定性] 製備後，室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物在50°C、無 水分條件下在烘箱中儲存28天。然後冷卻該組合物至室 溫，如上述測量TFT，及，基於此判斷固化速率之變化。 [實施例1至5，比較例1至4] 為提供具有20至30 min TFT的室溫可固化之有機聚矽氧 烷組合物，表1所示的組合物藉由在無水分條件下混合下 列組分而製備。 141153.doc -11 - 201005037 組分（a):二甲基聚矽氧烷，其在25〇c下具有2,〇〇〇 mPa.s黏度，且85莫耳％分子端基係具有下列通式之三甲氧 基^夕氧基： -0-Si(0CH3)3， 其餘基團係甲基； 組分（b) : CH3Si(OCH3)3 ; 組分（c) : CH3Si(OC2H5)3 ; 組分（d):二異丙氧基-雙（乙基乙醯乙酸）鈦； 組分（e):具有200 m2/g BET比表面積且以六甲基二石夕氮 烷進行疏水性表面處理的發煙矽石；及 組分（f):以1:2莫耳比混合3-胺基丙基-三甲氧基矽烷與 3 -縮水甘油氧基丙基-三甲氧基石夕院且使混合的組分在 25。(：下反應4周後得到的反應性混合物。 測量關於得到的室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物的固 化速率及儲存穩定性。結果如表1所示。 [表1] 組分 實例 實施例 比較例 1 2 3 4 5 1 2 3 4 (a) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 (b) 2 1 1 0.5 0.75 2 - - - 組合物 (c) 3 3 2 2 4 - 2 3 4 f晳詈份Ί (d) 2 4 2 2 3 2 2 2 2 (e) 4 4 4 4 4 4 4 4 4 (f) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 TFT 25 7 °c， 21 21 21 27 23 7 22 35 43 (min.) 25〇C ' 28天後 29 24 28 29 28 9 39 49 58 從表1中可見，如果該組合物不含組分（c)，其難以提供 141153.doc -12- 201005037 所需的20至30 min之内的TFT。（見比較例丨）。如果該祖合 物不含組分（Β)，將損及儲存穩定性（見比較例2至4)〇實施 例1及2與比較例3的此較，實施例3及4與比較似的比較及 實施例5與比較例4的比較顯示：包含組分（Β)及（c)使其有 可能提供20至30 min之間的TFT且同時賦予該組合物良好 > 的儲存穩定性。 產業利用性 由於本發明之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物在無水 • 分條件下具有極佳儲存穩定性且提供易於控制的固化速 率’其適合作為電氣及電子裝置製造中的密封及塗層劑。 141153.doc 13·

Claims (1)

1. 201005037 . ♦ 七、申請專利範圍： 1' 一種室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物，其包含： (A) 100質量份在25°C下具有100至1，〇〇〇,〇〇0 mPa.s黏度且 分子端基係選自由烷氧基矽烷基、氫原子、經基、及 經取代或未經取代的單價烴基組成之群的二有機聚梦 •氧烷，但其中至少50莫耳％之端基係該等由以下通式 ，表示的烷氧基矽烷基： -X-SiR^OR%。） _ (其中Rl代表經取代或未經取代的單價烴基，R2代表烧 基’ X代表氧原子或伸烧基’且「a」為〇或1); (B) 0.1至20質量份具有以下通式之有機三甲氧基矽烷或 該有機三甲氧基矽烷之部分水解及縮合產物： R3Si(OCH3)3 (其中R3代表經取代或未經取代的單價烴基）； (C) 0.1至20質量份具有以下通式之有機三烷氧基矽烷或 該有機三烷氧基矽烷之部分水解及縮合產物： • R4Si(OR5)3 (其中R4代表經取代或未經取代的單價烴基，且R5代表具 有兩個或更多碳原子的烷基）；及 (D) 0.1至10質量份之鈦螯合物觸媒。 2.如請求項1之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物，其中 組分（B)含量對組分（C)含量的質量單位比係在（1:2〇)至 (5:1)之間。 3，如請求項1之室溫可固化之有機聚矽氧烷組合物，其進 141153.doc 201005037 至50質量份之含量使 一步包含以每100質量份組分（A)為 用的（E)碎石為主之填料。 4. 如請求項1之室溫可固化之 一步包含以每1〇〇質量份組 量使用的（F)黏著力促進劑。 有機聚矽氧烷組合物， 分（A)為〇.〇1至1〇質量份 其進 之含

   141153.doc -2. 201005037 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：（無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 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）

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