TW201538634A - 可固化聚矽氧組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可固化組合物,其包含RTV聚矽氧及向該組合物提供初始強度之非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體,其中該聚矽氧與該橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:2至15:1範圍內。除良好導熱效能、UV及熱老化效能、電絕緣效能及黏著效能之外,該可固化組合物亦具有改良之處理及應用性質。
Description
本發明係關於一種可室溫硫化(room temperature vulcanizable,RTV)聚矽氧組合物。特定言之,本發明係關於一種用於電及電子元件或裝置之絕緣保護應用的RTV聚矽氧組合物。本發明亦關於一種獲自或可獲自該聚矽氧組合物之物品,及一種用於製備該組合物之方法。
在電氣市場中,存在巨大數目的諸如張力鉗、母線連接及天線之電及電子元件,其需要使用具有包括絕緣性、抗熱老化性、抗UV老化性及黏結強度之性質的材料來保護。
US 5,412,324A揭示一種電母線上之絕緣塗層,其可耐受長期的戶外曝露。該絕緣塗層可由聚合物(諸如聚氯乙烯、邁拉(mylar)及環氧化物,特定言之,環氧樹脂)製得。
US 6,548,763B2揭示一種基於聚合基質樹脂之液體或膏狀鑄造組合物。該鑄造組合物包括均勻分佈之經選定的疏水性或拒水性化合物或呈囊封形式的該等化合物之混合物。
US 7,232,609B2揭示一種基於聚合物之高壓絕緣體,其具有單組分RTV有機聚矽氧烷橡膠組合物(構成具有低黏度的聚二有機矽氧烷流體之主要部分)之單體保護塗層。
US 7,553,901B2揭示一種RTV聚矽氧組合物,其包含具有低黏度
之有機聚矽氧烷、有機矽化合物或部分水解縮合物,及用於保護電及電子零件之非芳族含胺化合物,其可防止或阻滯以其囊封或密封之零件遭到含硫氣體之腐蝕。
典型地,聚矽氧塗層與環氧樹脂塗層相比具有較低反應性及較低毒性。習知使用之聚矽氧為HTV橡膠(其在經塗覆至表面上之前經固化且為非活性的)或RTV橡膠(其直至經塗覆至表面上才具活性且其典型地呈液態)。
如吾人所已知,習知地用於形成液體製劑的具有低黏度之RTV聚矽氧不適合塗覆至具有諸如銳利輪廓之特殊形狀的接頭或零件上,因為其在塗佈製程期間會引入將影響其絕緣效能之氣泡。
在一個態樣中,本發明旨在提供一種具有包括以下中的至少一者之性質之可固化組合物:在操作及應用、熱導率、電絕緣、UV及熱老化抗性方面之改良及良好的對諸如金屬、半導體及木材之基板之黏結強度。較佳地,可固化組成物之形狀可根據需要變化,以具有足夠好之強度及極佳自熔效能。
因此,本發明提供一種可固化組合物,其由具有10,000cp以上之黏度之可室溫硫化(RTV)聚矽氧及提供初始強度之非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體製備。可固化組合物可以具有帶狀及橡皮泥狀應用性質之調配物形成。
在本發明之一個態樣中,提供一種可固化組合物,其包含RTV聚矽氧及向組合物提供初始強度之非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體,其中聚矽氧與橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:2至15:1範圍內,較佳地按重量計在1:1.5至10:1範圍內,較佳地按重量計在1:1至5:1範圍內,更佳地按重量計在1.5:1至3:1範圍內。舉例而言,聚矽氧與橡膠及/或彈性體之比率按重量計為2:1。
較佳地,RTV聚矽氧具有10,000g/mol至3,000,000g/mol,較佳地100,000g/mol至2,000,000g/mol,更佳地500,000g/mol至2,000,000g/mol之Mn。舉例而言,RTV聚矽氧具有1,000,000g/mol之Mn。「Mn」係指「數目平均分子量」。
較佳地,RTV聚矽氧具有至少10,000cp,較佳地10,000cp至2,000,000cp,更佳地100,000cp至1,500,000cp,甚至更佳地300,000cp至1,000,000cp之黏度。舉例而言,RTV聚矽氧具有400,000cp或800,000cp之黏度。RTV聚矽氧之黏度係根據ASTM D 2196-1999藉由旋轉(布洛克菲爾德(Brookfield))黏度計測定。
較佳地,橡膠及/或彈性體具有在100℃下至少10,較佳地在100℃下在20至200之範圍內,較佳地在100℃下在40至150之範圍內,更佳地在100℃下在50至100之範圍內的門尼黏度(Mooney viscosity)(ML1+4)。
較佳地,橡膠及/或彈性體包含選自由丁基橡膠、氟彈性體(fluoroelastomer,FKM)、氫化腈橡膠(hydrogenated nitrile rubber,HNBR)、乙烯丙烯二烯橡膠(ethylene propylene diene rubber,EPDM)及其組合組成之群之至少一者。
較佳地,可固化組合物具有在100℃下在3至100之範圍內,較佳地在100℃下在4至60之範圍內,較佳地在100℃下在8至50之範圍內,更佳地在100℃下在15至40之範圍內的門尼黏度(ML1+4)。舉例而言,可固化組合物在100℃下具有20之門尼黏度(ML1+4)。
在一實施例中,根據本發明之可固化組合物進一步包含至少一種選自包含交聯劑、催化劑、共交聯劑、增強材料、黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改質劑、增稠劑、流變改質劑及其組合之群的組分。
在本發明之另一態樣中,提供一種製備根據本發明之可固化組
合物之方法,其包含按重量計以1:2至15:1,較佳地按重量計在1:1.5至10:1範圍內,較佳地按重量計在1:1至5:1範圍內,更佳地按重量計在1.5:1至3:1範圍內之比率將RTV聚矽氧與非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體摻合。
在本發明之另一態樣中,提供一種獲自或可獲自根據本發明之可固化組合物之物品。
在本發明之另一態樣中,提供一種裝置,其包含已經受固化的根據本發明之組合物。
在本發明之另一態樣中,提供一種使用根據本發明之物品的方法,其包含將物品塗覆至待保護之表面上且使物品曝露於濕氣以便在濕氣下固化物品。
參考以下描述及隨附申請專利範圍將更好地理解本發明之此等及其他特徵、態樣及優勢。
在下文中,將更詳細地描述本發明之實施例。
在一實施例中,本發明提供一張可固化組合物,其包含可室溫硫化(RTV)聚矽氧及向組合物提供初始強度之非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體,其中聚矽氧與橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:2至15:1範圍內。
如本文所使用之RTV聚矽氧不受特定限制,只要RTV聚矽氧為活性且可在環境溫度下藉由與濕氣反應而交聯。舉例而言,RTV聚矽氧可包含式(I)之羥基封端聚矽氧或包含式(II)之部分之烷氧基封端聚矽氧中的至少一者
其中R1及R2係獨立地選自由H、經取代或未經取代之C1-12烷基、C2-12烯基、C2-12炔基、C1-12烷氧基及C6-12芳基組成之群;且n為1,000至3,000,000,較佳地100,000至2,000,000,更佳地500,000至2,000,000之整數。
其中各R係獨立地選自由經取代或未經取代之C1-12烷基,特定言之C1-10烷基,更特定言之C1-6烷基,甚至更特定言之甲基或乙基組成之群。
如上文所提及,RTV聚矽氧可於環境溫度下在大氣中存在之濕氣存在下經交聯及固化。固化之速率通常視環境溫度及濕度及交聯劑及/或催化劑之存在而定。舉例而言,羥基封端RTV聚矽氧之交聯反應機制大體如下:
存在若干不同類型之交聯反應,諸如酮(Ketonic)型、肟(Oxime)型及醇型。
較佳地,RTV聚矽氧包含選自由羥基聚矽氧、甲氧基聚矽氧、乙
氧基聚矽氧及其組合組成之群之至少一者。
RTV聚矽氧可具有10,000g/mol至3,000,000g/mol,較佳地100,000g/mol至2,000,000g/mol,更佳地500,000g/mol至2,000,000g/mol之Mn。RTV聚矽氧之分子量應經選擇以展現高黏度。因此,RTV聚矽氧具有10,000cp或10,000cp以上,較佳地10,000cp至2,000,000cp,更佳地100,000cp至1,500,000cp,甚至更佳地300,000cp至1,000,000cp之黏度。舉例而言,RTV聚矽氧包含具有500,000cp之黏度的羥基封端聚二甲矽氧烷。
非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體向可固化組合物賦予初始強度。當固化組合物時,橡膠及/或彈性體分散在整個交聯聚矽氧網狀物中,形成均勻互穿聚合物網狀物。亦有可能橡膠及/或彈性體係以連續線性結構分散至交聯聚矽氧網狀物中。
此外,橡膠及/或彈性體不會降低組合物對於基板或結構(諸如由金屬製得之彼等者)之表面的黏結強度。可將橡膠或彈性體與RTV聚矽氧摻合以產生實質上均勻之可固化組合物(無相分離)。較佳地,橡膠或彈性體為耐熱且耐老化的。
在上下文中,「部分交聯的橡膠」係指未完全交聯之橡膠,其較佳地具有不超過90%之交聯度,更佳地具有不超過75%之交聯度,且最佳地具有不超過50%之交聯度。
橡膠及/或彈性體可具有在100℃下至少10,較佳地在100℃下在20至200之範圍內,較佳地在100℃下在40至150之範圍內,更佳地在100℃下在50至100之範圍內的門尼黏度(ML1+4)。舉例而言,橡膠及/或彈性體具有在100℃下50之門尼黏度。門尼黏度為材料(尤其是橡膠)之變形性的量度。低門尼黏度指示高變形性,且反之亦然。橡膠及/或彈性體之門尼黏度可經選擇以使得可固化組合物預備好自熔且亦具有充足初始強度。因此,可固化組合物將具有對於塗覆至特殊形
狀之金屬結構上而言充足之可撓性。
非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體包含選自由以下各者組成之群之至少一者:丁基橡膠、氟彈性體(FKM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、乙烯丙烯橡膠(ethylene propylene rubber,EPR)、腈橡膠(nitrile rubber,NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、丙烯酸酯橡膠(acrylate rubber,ACM)、聚胺甲酸酯橡膠(polyurethane rubber,PUR)、天然橡膠(nature rubber,NR)、苯乙烯丁二烯橡膠(styrene butadiene rubber,SBR)、聚氯丁二烯橡膠(polychloroprene rubber,CR)、聚丁二烯橡膠(polybutadiene rubber,BR)、聚異戊二烯橡膠(polyisoprene rubber,IR)、氯磺化聚乙烯(chlorosulfonated polyethylene,CSM)、聚硫橡膠(polysulfide rubber,PSR)及氯醇橡膠(chlorohydrin rubber,CO)。較佳地,橡膠及/或彈性體包含選自由丁基橡膠、氟彈性體(FKM)、氫化腈橡膠(HNBR)及乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)組成之群之至少一者。
較佳地,橡膠及/或彈性體經選擇以賦予額外利益,諸如有利耐火效能、導熱效能、UV老化及熱老化效能及電絕緣效能。舉例而言,鑒於電絕緣、熱導率、黏結強度及成本,較佳將非交聯或部分交聯的丁基橡膠用於本發明中。
可固化組合物可呈帶狀或橡皮泥狀之形式。在強度及黏著效能意義上,可固化組合物具有在100℃下在3至100範圍內,較佳地在100℃下在4至60範圍內,更佳地在100℃下在8至40範圍內之門尼黏度(ML1+4)。門尼黏度可以此項技術中之常用方式來量測。
在上下文中,「橡皮泥狀」係指可經捏合成任何形狀而不黏之組合物或物品,且「帶狀」係指具有一定強度以使得其可如帶般經纏繞於基板上之橡皮泥狀組合物或物品。
可固化組合物可進一步包含至少一種選自由交聯劑、催化劑、共交聯劑、增強材料、黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改
質劑、增稠劑、流變改質劑及其組合組成之群的組分。
特定言之,以一定量將交聯劑、催化劑及視情況選用之共交聯劑添加至組合物中,以使得RTV聚矽氧在曝露於濕氣之後的短時間內形成網狀結構。較佳地,組合物之交聯速率可藉由選擇交聯劑及催化劑之種類及其量而在一定程度上控制,其容許操作員有充足時間來塗覆組合物。
交聯劑可包含選自由烷氧基官能性固化劑、乙醯氧基官能性固化劑、羥亞胺基官能性固化劑、酮基官能性固化劑及其組合組成之群之至少一者。較佳地,交聯劑包含選自由以下各者組成之群之至少一者:甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三(異丙烯氧基)矽烷、甲基三甲基乙基酮肟矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及乙基三乙醯氧基矽烷。
更佳地,交聯劑包含至少一種烷氧基矽烷,諸如甲基三甲氧基矽烷及甲基三乙氧基矽烷。烷氧基矽烷交聯劑有利地允許組合物具有適度交聯速率,其一方面允許組合物在短時間內經固化,且另一方面對於由操作員塗覆組合物而言不是太快。
以RTV聚矽氧之量計,可以0.1重量%至20重量%,較佳地1重量%至10重量%,更佳地3重量%至8重量%之量將交聯劑添加至組合物中。
固化催化劑包括烷錫酯化合物,諸如二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫及二辛酸二丁基錫;鈦酸鹽及鈦螯合物,諸如四異丙氧基鈦、四正丁氧基鈦、肆(2-乙基己氧基)鈦、二丙氧基雙(乙醯丙酮根)
鈦及異丙氧基辛二醇鈦;有機金屬化合物,諸如環烷酸鋅、硬脂酸鋅、2-乙基辛酸鋅、2-乙基己酸鐵、2-乙基己酸鈷、2-乙基己酸錳、環烷酸鈷及烷氧基鋁化合物;四級銨鹽,諸如乙酸苯甲基三乙基銨;低級脂肪酸之鹼金屬鹽,諸如乙酸鉀、乙酸鈉及草酸鋰;含胍基之矽烷或矽氧烷,諸如四甲基胍基丙基三甲氧基矽烷、四甲基胍基丙基甲基二甲氧基矽烷、四甲基胍基丙基三(三甲基矽烷氧基)矽烷、(四甲基胍基)丙基三乙氧基矽烷及包含前述中之一或多者的混合物。更佳地,催化劑包含選自由鈦錯合物、錫鹽(諸如二乙酸二丁基錫、二月桂基二丁基錫、2-乙基己酸錫)及其組合組成之群之至少一者。
其中,鈦錯合物較佳地用作本發明組合物中之催化劑,因為發現鈦錯合物可與烷氧基矽烷交聯劑組合且允許組合物具有適度交聯速率。
以RTV聚矽氧之量計,可以0.5重量%至10重量%,較佳地1重量%至8重量%,更佳地2重量%至6重量%之量將催化劑(特別是鈦錯合物)添加至組合物中。
增強材料可經混合以使得組合物在固化之前及之後具有改良之強度。此外,增強材料可提高組合物之黏度。適合增強填充劑包括細粉狀二氧化矽、煙霧狀二氧化矽、二氧化矽氣凝膠、沈澱二氧化矽、矽藻土、金屬氧化物(諸如氧化鐵、氧化鈦及氧化鋁)、金屬氮化物(諸如氮化硼及氮化鋁)、金屬碳酸鹽(諸如碳酸鈣、碳酸鎂及碳酸鋅)、石棉、玻璃絨、粉末狀雲母、粉末狀熔融二氧化矽、粉末狀合成樹脂(諸如聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚丙烯)及其類似物。
可以任何不會不利地影響組合物之性質之所要量添加此等增強填充劑。舉例而言,以RTV聚矽氧之量計,以10重量%至300重量%,較佳地30重量%至240重量%,更佳地60重量%至180重量%之量將增強填充劑添加至組合物中。
較佳在使用之前預先將填充劑乾燥以移除水。在一實施例中,增強材料包含選自由煙霧狀二氧化矽、CaCO3、氧化鈦、雲母及其組合組成之群之至少一者。
可將諸如黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改質劑、增稠劑、流變改質劑之其他添加劑添加至本發明組合物中。在一實施例中,組合物包含至少一種選自由γ-(2,3-環氧基丙氧基)丙基三甲氧基矽烷、碳黑、DecaBDE、三氧化銻及其組合組成之群的添加劑。
可固化組合物可藉由包含如下步驟之方法製備:將RTV聚矽氧、非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體摻合以形成混合物,其中RTV聚矽氧與橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:2至15:1範圍內,較佳地按重量計在1:1.5至10:1範圍內,較佳地按重量計在1:1至5:1範圍內,更佳地按重量計在1.5:1至3:1範圍內。摻合步驟可進一步包含添加至少一種選自由交聯劑、催化劑、共交聯劑、增強材料、黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改質劑、增稠劑、流變改質劑及其組合組成之群的組分,及均勻地摻合由此形成之混合物。該方法可包含將混合物模製成所要形狀之另一步驟。較佳地,可於真空條件下實施摻合步驟。
或者,將非交聯或部分交聯的橡膠(諸如丁基橡膠)與除活性催化劑及交聯劑之外的組分摻合以形成第一複合物。將RTV聚矽氧、增強材料及除活性催化劑及交聯劑之外視情況選用之組分與第一複合物摻合以形成第二複合物。且隨後將諸如催化劑、交聯劑及黏著促進劑之活性組分分散至第二複合物中以形成可固化組合物。摻合或分散可藉由習知捏合機或混合器來進行。
基於應用之方式,可將可固化組合物模製或成形為呈襯墊、板、薄片、膜、棒、帶、膏或橡皮泥形式之物品。習知地在此項技術中使用之捏合機、擠壓機或壓延機可用於製備物品。舉例而言,藉由
包括使根據本發明之組合物經受擠壓或壓延的方法獲得薄片物品。可將物品放入防水或真空封裝中以便形成適於長期儲存之封裝套組。
應注意,在可固化組合物或物品之製備、形成、儲存、傳遞期間可能發生偶然或微小固化。亦即,本發明之可固化組合物或物品包含部分固化形式之組合物,其在環境下實質上可固化。
可將可固化組合物或物品塗覆至基板(諸如由金屬製成之電感性基板)之表面上。特定言之,將可固化組合物或物品特定塗覆至電或電子元件(諸如張力鉗、母線連接或天線)中之特殊形狀之結構上。且隨後使組合物或物品在具有濕氣之周圍環境下經受固化且獲得具有經固化層或接頭之產品。
在下文中,自以下實例將更全面地理解及瞭解本發明,且該等實例係用於說明本發明而非用於限制本發明。
除非另外指明,否則各組分之量係以重量份數計。
實例中所用之原料列於下表1中。
在捏合機中以如表2中所示之量摻合107聚矽氧、增強材料Aerosil 8200、阻燃劑F1及充當增強材料及表面改質劑之CaCO3以形成均勻混合物A。混合物A1至混合物A7表示其中107聚矽氧具有不同黏度之混合物A。
評估混合物A1至混合物A7之橡皮泥狀效能。特定言之,在混合物可捏合成任何形狀而不黏之情況下將其定級為橡皮泥狀。根據評估,具有10,000cp或10,000cp以上之黏度之聚矽氧適用於形成橡皮泥狀複合物(混合物A2至混合物A7),而具有5,000cp之黏度之聚矽氧將不容易產生所要橡皮泥狀複合物(混合物A1)。
諸如煙霧狀二氧化矽及CaCO3之增強材料可提高黏度且幫助形成橡皮泥狀複合物。
然而,儘管使用具有增加之黏度之聚矽氧及諸如煙霧狀二氧化矽及CaCO3之增強材料,但難以形成比橡皮泥狀複合物更促進操作之
帶狀複合物。
製備包含非交聯橡膠或彈性體(如丁基橡膠)之混合物B,其可與混合物A摻合。
在真空條件下分別以表3中所示之量由捏合機將調色劑碳黑N550及額外部分之阻燃劑F1分散至非交聯丁基橡膠、NBR及FKM中以形成均勻混合物B。混合物B1至混合物B3表示具有不同量之以上組合物之混合物B。
將在以下實例中使用包含此等橡膠或彈性體之混合物B,以在與混合物A摻合時提供初始強度。
以表4中所示之量將混合物A(A2、A5或A7)與包含丁基橡膠之混合物B1摻合,且以107聚矽氧之重量計分別以6%、3%及1%之量添加交聯劑D20、催化劑D62及黏著促進劑KH560,以由捏合機獲得可固化組合物。隨後可將可固化組合物模製成襯墊之所要形狀以匹配不同應用。在實例中,可固化組合物經模製為襯墊以便獲得樣品1至樣品15。
藉由將可撓性襯墊纏繞於由銅製成的基板上來評估襯墊樣品之帶狀效能,其中樣品在其為橡皮泥狀且具有一定強度使其可如帶般纏繞於基板上之情況下被定級為帶狀。
藉由捏合來評估樣品之自熔效能,其中樣品在經捏合時熔合而無肉眼可見之痕跡的情況下定級為可自熔的。
根據GB/T 2790-1995於180°剝離、1吋寬度、50mm/s之條件下量測樣品與銅基板之黏結強度。
由表4可見,一定量之混合物B幫助形成具有良好帶狀及自熔效能之襯墊樣品。經觀測,混合物B之量的範圍與如在混合物A中所用之聚矽氧之黏度相關。
根據如用於以上樣品2、5及8之相同程序獲得樣品16至樣品39,但其中如表5中所示使用不同量之諸如CaCO3及煙霧狀二氧化矽Aerosil 8200之增強材料。
根據如上文關於樣品1至樣品15描述之相同方法評估樣品之橡皮泥狀、帶狀及自熔效能及與銅基板之黏結強度。
在表5中,項目「混合物B1之比率」分別係指,混合物B1之量與聚矽氧連同煙霧狀二氧化矽、F1及CaCO3之量的比率在樣品2、16至23、5、24至31中按重量計固定於3:7,且該比率在樣品8、32至39中按重量計固定於2:8。
表5顯示具有不同量的CaCO3及煙霧狀二氧化矽之襯墊樣品之效能。可看到,一定量之增強材料(諸如CaCO3及煙霧狀二氧化矽)幫助形成具有良好帶狀及自熔效能之襯墊。經觀測,增強材料之量與聚矽氧之黏度及混合物B1之量相關。
自表5可見,增強材料可用作另一材料以改良可固化襯墊之初始強度。
以如表6中所示之量摻合包含聚矽氧(具有1,000,000cp之黏度)之混合物A7與混合物B2或B3,且按聚矽氧之重量計分別以6%、3%及1%之量添加交聯劑D20、催化劑D62、黏著促進劑KH560以藉由捏合機獲得均勻摻合物。隨後將摻合物模製成所要形狀之襯墊。
根據如上文關於樣品1至樣品15所述之相同方法評估樣品之橡皮泥狀、帶狀及自熔效能及與銅基板之黏結強度。
表6顯示基於RTV/FKM、RTV/NBR之襯墊之效能,自其可見RTV聚矽氧可與除丁基橡膠之外的其他橡膠或彈性體摻合且達成相當結果。
將包含聚矽氧(其具有1,000,000cp之黏度)之混合物A7與包含丁基橡膠之混合物B1摻合,且以如表7中所示之量連同黏著促進劑KH560添加不同交聯劑(D10、D20、D30或C1)及催化劑(D62、D80或C2)以藉由捏合機獲得均勻摻合物。隨後將摻合物模製成所要形狀之襯墊。在表7中,按重量計以3:7之比率將包含丁基橡膠之混合物B1與混合物A7摻合。
根據如上文關於樣品1至樣品15所述之相同方法評估樣品之橡皮泥狀、帶狀及自熔效能及與銅基板之黏結強度。所有樣品46至樣品57
均達成相當的所要結果。
對於自此等樣品獲得之固化襯墊進行其他測試,包括:
擊穿電壓:根據GB\T507-2002
阻燃效能:根據UL-94
UV老化效能:根據GB\T1865-1997,2000h
熱老化效能:使固化襯墊在120℃烘箱中經受熱老化2000h。隨後測試老化襯墊之擊穿電壓。20kV.mm-1以上之擊穿電壓被稱為通過熱老化測試。
測試結果概述於下表8中。
注意:「N/A」意謂因為固化速度太快而無法準確測試固化襯墊之黏結強度。
自表8可見,自具有交聯劑D20及催化劑D62之樣品49至樣品51獲得之固化襯墊具有與固化速度相關之更佳效能。其他交聯劑及催化劑亦為適用的,儘管其在曝露於周圍環境時固化太快,此在塗覆時會帶來一點麻煩。
對於襯墊之應用,應考慮與銅及鋁之黏結強度、擊穿電壓、阻燃性、UV老化及熱老化效能。就此而論,亦測試自其他樣品獲得之固化襯墊的此等性質。一些代表性樣品之測試結果概述於下表9中。
UV老化>2000h及熱老化>2000h意謂在老化之後黏結強度、擊穿電壓及阻燃性未明顯減小且不影響此產品之應用。
自表9可見,可獲得具有有利效能之基於RTV/丁基橡膠的襯墊,該等有利效能包括良好UV老化及熱老化性質(2000h以上)、較高擊穿電壓(20kV.mm-1以上)及良好阻燃性效能(在V1與V0之間)及與銅及鋁之充足黏結強度(30N/cm以上)。
無需進一步描述,咸信一般熟習此項技術者可藉由使用前述描述及以上例示性實例製造及利用本發明之組合物且實踐所主張之方法。
儘管本文中已特定描述本發明之某些目前較佳之實施例,但熟習本發明所從屬之技術者將顯而易知,可在不背離本發明之精神及範疇的情況下對本文中所展示及描述之各種實施例作出變化及修改。因此,希望僅在由所附申請專利範圍及適用法律規則所要求之程度上限制本發明。
Claims (35)
- 一種可固化組合物,其包含可室溫硫化(room temperature vulcanizable,RTV)聚矽氧及向該組合物提供初始強度之非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體,其中該RTV聚矽氧與該非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:2至15:1範圍內。
- 如請求項1之組合物,其中該RTV聚矽氧具有10,000g/mol至3,000,000g/mol,較佳地100,000g/mol至2,000,000g/mol,更佳地500,000g/mol至2,000,000g/mol之Mn。
- 如請求項1或2之組合物,其中該RTV聚矽氧具有10,000cp或10,000cp以上,較佳地50,000cp至2,000,000cp,較佳地100,000cp至1,500,000cp,更佳地300,000cp至1,000,000cp之黏度。
- 如請求項1或2之組合物,其中該RTV聚矽氧包含選自由羥基聚矽氧樹脂、烷氧基聚矽氧樹脂及其組合組成之群之至少一者。
- 如請求項4之組合物,其中該烷氧基聚矽氧樹脂包含選自由甲氧基聚矽氧樹脂、乙氧基聚矽氧樹脂及其組合組成之群之至少一者。
- 如請求項1或2之組合物,其中該非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體具有在100℃下至少10,較佳地在100℃下在20至200範圍內,較佳地在100℃下在40至150範圍內,更佳地在100℃下在50至100範圍內之門尼黏度(Mooney viscosity)。
- 如請求項1或2之組合物,其中該非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體包含選自由以下各者組成之群之至少一者:丁基橡膠、氟彈性體(FKM)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、乙烯丙烯橡膠(EPR)、腈橡膠(NBR)、氫化腈橡膠(HNBR)、丙烯酸酯橡膠 (ACM)、聚胺甲酸酯橡膠(PUR)、天然橡膠(NR)、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、聚氯丁烯橡膠(CR)、聚丁二烯橡膠(BR)、聚異戊二烯橡膠(IR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚硫橡膠(PSR)、氯醇橡膠(CO)及其組合。
- 如請求項1或2之組合物,其中該非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體包含選自由丁基橡膠、氟彈性體(FKM)、氫化腈橡膠(HNBR)、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)及其組合組成之群之至少一者。
- 如請求項1或2之組合物,其係呈帶狀或橡皮泥狀之形式。
- 如請求項1或2之組合物,其具有在100℃下在3至100範圍內之門尼黏度。
- 如請求項1或2之組合物,其中RTV聚矽氧與該橡膠及/或彈性體之比率按重量計在1:1.5至10:1範圍內,較佳地按重量計在1:1至5:1範圍內,更佳地按重量計在1.5:1至3:1範圍內。
- 如請求項1或2之組合物,其進一步包含至少一種選自由交聯劑、催化劑、共交聯劑、增強材料、黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改質劑、增稠劑、流變改質劑及其組合組成之群的組分。
- 如請求項12之組合物,其中該交聯劑包含選自由以下各者組成之群之至少一者:甲基三乙醯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三(異丙烯氧基)矽烷、甲基三甲基乙基酮肟矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-(甲基丙烯醯氧基)丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四乙氧基矽烷及乙基三乙 醯氧基矽烷。
- 如請求項12之組合物,其中該催化劑包含選自由鈦錯合物、二乙酸二丁基錫、(四甲基胍基)丙基三乙氧基矽烷、二月桂酸二丁基錫及辛酸亞錫組成之群之至少一者。
- 如請求項12之組合物,其中該增強材料包含選自由煙霧狀二氧化矽、CaCO3、氧化鈦、雲母及其組合組成之群之至少一者。
- 如請求項1或2之組合物,其進一步包含至少一種選自由γ-(2,3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基矽烷、碳黑、DecaBDE及三氧化銻組成之群的組分。
- 如請求項1或2之組合物,其中以該組合物之總重量計,該RTV聚矽氧之量為20wt%至50wt%。
- 如請求項1或2之組合物,其中以該組合物之總重量計,該橡膠及/或彈性體之量為5wt%至40wt%。
- 如請求項12之組合物,其中以RTV聚矽氧之量計,該交聯劑之量為0.1重量%至20重量%,較佳地為1重量%至10重量%,更佳地為3重量%至8重量%。
- 如請求項12之組合物,其中以RTV聚矽氧之量計,該催化劑之量為0.5重量%至10重量%,較佳地為1重量%至8重量%,更佳地為2重量%至6重量%。
- 如請求項12之組合物,其中以RTV聚矽氧之量計,該增強材料之量為10重量%至300重量%,較佳地為30重量%至240重量%,更佳地為60重量%至180重量%。
- 如請求項1或2之組合物,其為可自熔的、可延伸的及/或可撓的。
- 一種物品,其係獲自或可獲自如請求項1至22中任一項之組合物。
- 如請求項23之物品,其係呈襯墊、板、薄膜、棒、帶、膏或橡皮泥之形狀。
- 如請求項23或24之物品,其係藉由使如請求項1至22中任一項之組合物經受擠壓或壓延而獲得。
- 如請求項23或24之物品,其為真空密封或防潮密封的。
- 一種裝置,其包含已經受固化的如請求項1至22中任一項之組合物。
- 如請求項27之裝置,其係選自由電裝置、電子裝置、半導體裝置及醫療裝置組成之群。
- 如請求項27之裝置,其中該組合物係經濕氣固化。
- 一種製備如請求項1至22中任一項之組合物之方法,其包含將RTV聚矽氧與非交聯或部分交聯的橡膠及/或彈性體以按重量計1:2至15:1,較佳地按重量計在1:1.5至10:1範圍內,較佳地按重量計在1:1至5:1範圍內,更佳地按重量計在1.5:1至3:1範圍內之比率摻合以形成混合物。
- 如請求項30之方法,其中該摻合進一步包含添加至少一種選自由交聯劑、催化劑、共交聯劑、增強材料、黏著促進劑、顏料、調色劑、阻燃劑、表面改質劑、增稠劑、流變改質劑及其組合組成之群的組分。
- 如請求項30或31之方法,其進一步包含將該混合物模製成所要形狀。
- 如請求項30或31之方法,其中於真空條件下實施該摻合。
- 一種使用如請求項23至26中任一項之物品之方法,其包含將該物品施加至待保護之表面上且使該物品曝露於濕氣,且在濕氣下固化該物品。
- 如請求項34之方法,其中該表面為電感性的。
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