TWI379869B - Room-temperature curable organopolysiloxane composition and electrical or electronic devices - Google Patents

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九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種常溫可硬化之有機聚石夕氧烷組合物， .並係關於使用上述組合物之電氣及電子裝置。更具體言 之’本發明係關於-種常溫可硬化之有機聚矽氧烷組合 物，其在與基板接觸並硬化時強烈黏附於該基板上且可形 成甚至在長時間後可輕易地自基板界面剝離之硬化產物。 本發明亦係關於含有經上述組合物之硬化體密封或塗覆之 擊電路或電極且適於修復或再循環使用之電氣或電子裝置。 【先前技術】 因與空氣中之濕氣發生脫醇縮合類型反應而硬化之常溫 可硬化有機聚矽氧烷組合物能夠黏附於基板上，因此發現 其可用作彼等無需加熱相關處理之電路或電極的密封劑及 塗層。然而，由於該組合物之硬化體強烈黏附於相關電路 或電極之表面，當含有該電路或電極之電氣或電子裝置必 Φ 須進行修復或再循環使用時，該塗層或密封劑不能輕易地 自經塗布或密封之表面移除。 ' 由於上述原因，已提議將密封劑或塗佈劑以能夠形成硬 化體之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物的形式用於可修復 及可再循環電氣裝置之電路或電極，該硬化體係以足夠黏 著強度黏附於基板上且同時可自該基板之界面剝離。該組 合物包含分子兩端經三烷氧基矽烷基封端之二有機聚矽氧 烷、二有機二烷氧基矽烷及鈦螯合劑催化劑（見日本專利特 許公開申請案第Hei 4-293962號）。 102685.doc 1379869

然而’已發現儘管上述組合物易於黏附於由諸如玻璃、 環氧樹脂等材料製成之基板上，由該組合物形成之硬化體 在長時間後會改變黏著特佳，使其不能輕易地並完全地自 ，基板界面分離。 本發明之目的係提供一種常溫可硬化之有機聚矽氧烷組 合物，其在硬化過程中雖以足夠強度黏附於基板上，但允 許該組合物之硬化體甚至在長時間後自基板界面分離。本 Φ 發明之另一目的係提供允許該組合物之上述硬化體分離且 因此適於修復或再循環使用之電氣或電子裝置。 【發明内容】 本發明之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物包含： (A)100重量份有機聚矽氧烷，其在25七下具有 1〇〇-1’〇〇〇,〇〇〇 mPa.s之黏度且各分子含有至少兩個含三烷 氧基矽烷基的基團，該等基團係與該分子鏈之矽原子鍵結 且以下列通式表示·· β -X-Si(OR')3 (其中’ R,表示相同或不同烷基或烷氧基烷基且X表示氧 基或伸烧基）； ⑻0.5-30重量份以下式表示之二有機二絲基石夕院或該 二有機二烷氧基矽烷的部分水解產物： R22Si(OR3)2 (其中，R2表示相同或不同經取代或未經取代單價烴基且 R3表示相同或不同烷基或烷氧基烷基）； (C)(M_50重量份有機聚石夕氧貌，其在饥下具有 I02685.doc 1379869

1〇-1，〇〇〇,〇〇0 mPa s之黏度 的苯基且不含烷氧基；及 各分子含有至少一個與矽鍵結 (D)0.1-l〇重量份鈦螯合劑催化劑。 置係含有經上述常溫可硬化有機 密封或塗布之電路或電極之彼等 本發明之電氣或電子裝 聚碎氧院組合物的硬化體 裝置。 發明效果 常溫可硬化之有機聚矽氧烷組合物在硬化過程中雖以足 夠強度黏附於基板上，但允許該組合物之硬化體甚至在長 時間後自基板界面分離。另一方面太 々囬，本發明之電氣或電子 裝置允許該組合物之上述硬化體分離並⑽適於修復或再 循環使用。 【實施方式】 以下内容為本發明之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物之 §羊細說明。 組份（A)為本發明之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物的 主要組份之一。該組份之各分子含有至少兩個含三烷氧基 矽烷基的基團，該等基團係與該分子鏈之矽原子鍵結且以 下列通式表示： -X-SifOR1)^ 〇 在上式中，R1表示相同或不同烷基或烷氧基烷基。舉例 而言’R1表示之烷基可為甲基、乙基及丙基。舉例而言， 表示之烧氧基烷基可為甲氧基曱基及甲氧基乙基。在上 式中’ X表示氧基或伸烷基。舉例而言，X之伸烷基可為伸 102685.doc 1379869 乙基、伸丙基及伸丁基。上述含三烷氧基矽烷基的基團之 實例為下列各基團：三甲氧基石夕烧氧基、三乙氧基石夕垸氧 基一甲氧基乙氧基矽烷氧基、甲氧基二乙氧基矽烷氧基、 三異丙氧基矽烷氧基、三（甲氧基乙氧基）矽烷氧基或類似之 三院氧基石夕院氧基；三甲氧基石夕院基乙基、三甲氧基石夕院 基丙基一乙氧基矽烷基乙基或類似之三烷氧基矽烷基烷 基。上述基團中之最佳者為三曱氧基矽烷氧基及三甲氧基 夕’元基乙I冑於上述含二院氧基石夕炫基的基團之鍵結位 置並無特別限制。舉例而言，其可與分子末端之砂原子鍵 結及/或沿分子鏈與石夕原子鍵結。組份⑷最佳為二有機聚石夕 氧烷其3有與分子兩端的矽原子鍵結之含三烷氧基矽烷 基的基團。除含三烧氧基碎焼基之基團以外，與石夕原子鍵 結之基團亦可為下列各基團：甲基、乙基、丙基、丁基' 己基、辛基、癸基、十八院基或類似烷基；環戊基、環己 基或類似環院基；乙稀基、稀丙基、丁烯基、己稀基或類 、稀土，苯基、甲笨基、萘基或類似芳基；、 或類似芳烷基；氣甲美、3患高立 基 ▽凡丞，虱甲基、3-氣丙基、3,3,3_三氟丙基；或立 他經取代或未經取代單價烴基。就可用性觀點而言，最佳 基團為甲基及苯基。對於上述有機聚石夕氧烧之分子結 無特別限制。相而言，其可含有直鏈、部分支鏈之錢、 支鏈或環狀分子結構’其中直鏈分子結構較佳。該組份於 uc下之點度可在100·1〇〇〇，_ mpas範圍内，較佳在 1〇〇_1〇〇，_ —範圍内。若該點度低於推薦下限，則此 將削弱該組合物之硬化體的機械特性。另一方面，若該黏 102685.doc 度超過推薦上限，則該組合物將難 作密封劑或填充劑。 以不適於用 ^且份（B)為該組合物之硬㈣卜組份⑻為下式所表 一有機二烷氧基矽烷或其部分水解之產物： R22Si(〇R3)2。 在该式中，R2表示相同或不同經取代或未經 基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、2 十八烷基或類似烷基；環戊基、環己基或類似環烷 烯基、烯丙基、丁、嫌其 土’乙 那内丞丁烯基、己烯基或類似烯基；苯基、甲笨 基、萘基或類似芳基；节基、苯乙基或類似芳燒基；氯子 土 3氯丙基、3’3’3_二氣丙基；或其他經取代或未經取代 單價煙基。最佳為甲基及苯基。在上式中，r3表示相同或 不同院基或院氧基院基，例如，其可為與上文^之定義相 同的基團。就組合物可硬化性觀點而言，最佳為甲基。 下列各物為上述二有機二烷氧基矽烷之特定實例：二甲 基二甲氧基石夕燒、二甲基二乙氧基石夕院、二甲基二（甲氧基 乙氧基）石夕烧、甲基丙基二甲氧基石夕院、甲基乙稀基二乙氧 基石夕院、二乙基二甲氧基石夕烧、二乙稀基二甲氧基石夕燒、 苯基甲基二甲氧基石夕院、二苯基二〒氧基石夕统及上述化合 物中之兩者或兩者以上的混合物。組份（B)亦可以二有機二 烷氧基矽烷類、其部分水解及縮合之產物及上述物質中之 兩者或兩者以上的混合物來表示。 每100重量份組份（A)可以0.5-30重量份、較佳地卜15重量 份之量來使用組份（B)。若組份（B)之用量低於推薦下限，則 J02685.doc 丄〇/兆69 j組合物將不會充分硬化，或其作為單成份液體之储存穩 疋性將會降低。另一方面，若組份（B)之添加量超過推薦上 限，則此將延遲組合物之硬化或削弱藉由硬化該組合物而 獲得的硬化體之機械特性。 組份（C)係在硬化過程中改良組合物與基板間之接觸緊 毪度且甚至在長時間後賦予該組合物之硬化體以界面剝離 特I·生者。組份（c)為各分子含有至少—個與矽鍵結的苯基且 • 不含烷氧基之有機聚矽氧烷。除苯基以外，可與矽原子鍵 結之基團為下列各基團：甲基、乙基、丙基、丁基、己基、 辛基、癸基、十八烷基或類似烷基；環戊基、環己基或類 m衣燒基，乙;^基、；^丙基、τ;^基、己稀基或類似稀基； 甲苯基、萘基或除苯基以外之類似芳基；苄基、苯乙基或 类:似芳烷基’氯甲基、3_氯丙基、3,3,3_三氟丙基；或其他 經取代或未經取代單價烴基。就可用性觀點而言，最佳為 甲基對於組份（C)之上述有機聚石夕氧燒的分子結構並無特 鲁別限制。舉例而言’其可含有直鏈、部分支鏈之直鏈、支 鏈或環狀分子結構，其中直鏈分子結構較佳。該組份於2 5 °C 下之黏度可在1〇_1，〇〇〇,〇〇〇 mpa.s範圍内，較佳在 5Q 100,000 mpa’s範圍内。若該黏度低於推薦下限，則此將 導致自組合物之硬化體滲出之趨勢。另一方面，若該黏度 超過推薦上限，則該組合物將難於處理且變得不適於用作 密封劑或填充劑。 舉例而言，組份（C)之有機聚矽氧烷可由下列通式來表 示： I02685.doc • 11 -

在該式中’ R4可為相同或不同經取代或未經取代單價烴 歹如’可為與已定義之R2相同的經取代或未經取代單 貝文工基R中之至少一者應為苯基。在上式中，瓜為提供在 25C 為 10-l，〇〇〇，_mPa.s範圍内、較佳在 5〇i〇〇〇〇〇mpas 範圍内之上述有機聚矽氧烷黏度之整數。 舉例而言，組份（C)之有機聚矽氧烷可為下列各式之化合 物，其中"m”及"η”為正整數：

102685.doc 叫2、

1379869 3 ο 3 Η I Η C——SI——c

ch3 /ch3 \ -Si-0 ch3 \ch3

o 推薦每100重量份組份（A)以0.1-50重i 里里份、較佳地1·14 量份之量來添加組份（C)。若組份（c)之添加量低於推薦 限，則將相對易於將硬化體連接至玻璃、環氧樹脂或類 基板，但將難於自基板界面完全分離硬化體。另一方面 若組伤（C)之添加量超過推薦上限，則此將導致自組合物 102685.doc ·】3· 1379869

硬化體滲出之趨勢’使硬化體較黏或削弱其機械特性β 構成組份（D)之鈦螯合劑催化劑係用於加速組合物之硬 化。該鈦螯合劑催化劑可以二曱氧基雙（甲基乙醯乙酸）鈦、 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）鈦來表示。 每100重量份組份（Α)可以0.1-10重量份、較佳地〇3_6重 φ 量份之量來添加組份（D)。若組份（D)之添加量低於推薦下 限，則加速硬化之效應將不充分。另一方面，若其添加量 超過推薦上限，則此將削弱組合物之儲存穩定性。 為了改良組合物之流動性或由組合物獲得之硬化體的機 械特性，將後者另外與ΒΕΤ比表面積為至少50 m2/g之組份 (E)組合，諸如未經處理之精細二氧化矽粉末或表面經矽烷 化合物、矽氤烷化合物或低聚合度矽氧烷處理之精細二氧 化石夕粉末。對於組份⑻之可添加量並無特別限制。然而， •每1〇0重量份組份（A)較佳以卜30重量份之量來添加此組 份。 在不與本發明目的相抵觸之限制内，除上述組份以 外，該組合物亦可與下列各物組合：填料，諸如除組份⑻ 以外之精細二氧化矽粉末、沉澱二氧化矽、石英、碳酸鈣、 二氧化鈥1藻土、氧化紹、氧化鎂、氧化鋅、膠狀碳酸 約、碳黑等或表面經石夕烧化合物、石夕氮垸化合物或低聚合 度石夕氧炫處理之相同埴刹__爲古她·—杰 々曰丨j填枓，及有機洛劑、防腐劑、阻燃劑、 耐熱劑 '增塑劑 '搖變增強劑、顏料等。 102685.doc •14· 1379869 對於可用於製備該組合物之方法並 •係藉由混合組份㈧至⑼來製備，：要組合 : '—)混合之…或在舆:份 與 _ «氣之條件下1組合㈣作為雙液封 子= 份（A)及（D)應獨立儲存。 *什吟組 本發明之組合物甚至於當，》丁 + —m U亦可因空氣中濕氣之作用 下而硬化’在硬化過程中提供盘糞生 • ★ τ杈供與基板表面之充分緊密接觸 且在硬化後允許硬化體自界面分 介囬刀離，因此其適用作用於防 止無需加熱之電路或電極受污染並與濕空氣接觸之 及塗佈劑。 下列說明係關於本發明之電氣或電子裝置。本發明之電 氣或電子裝置係含有經上述常溫可硬化有機聚石夕氧院組合 物的硬化體密封或塗布之電路或電極之彼等裝置。該等裝 置可以電锻顯示器、液晶顯示器及有機電致發光顯^器^ 代表。該等裝置之電路基板可由玻璃、環氧樹脂、聚醯亞 胺樹脂、酚樹脂或陶瓷製成。電極可由銅、鋁、金或類似 電極金屬製成；或可包含諸如ΙΤ0 (氧化銦錫）之薄膜類型金 屬氧化物電極。詳言之，最適於達成本發明目的之電氣或 電子裝置係需要在裝置修復或再循環之前自電路或電極移 除上述組合物的硬化體之彼等裝置。 對於用上述組合物之硬化體來塗布或密封該等電氣或電 子裝置的電路或電極之方法並無特別限制。舉例而言，可 使用分配器、刮刀或刷子將該組合物塗覆於電路或電極 102685.doc

在塗覆該組合物之前，建議清潔電路、電極及周圍區 域之表面。雖然對於塗覆於電路或電極上之組合物層的厚 度並無特別限制，但建議此厚度在10 μηι至5 mm範圍内。 ‘力塗層厚度低於推薦下限’則所得硬化體將不能提供充分 肖濩以使電路或電極免受污染或與空氣濕氣接觸。另一方 面右6玄厚度超過推薦上限’則此將不能顯著改良免於受 _朵或與濕軋接觸之保護效應。對於組合物之硬化條件並 魯#特別限制。雖然該組合物可在常溫下硬化，但加熱可加 速硬化過程。若在常溫下硬化，則塗布產物可在數分鐘至 一週内保持不動。 實例 見將參考霄例及比較實例來更詳細地描述本發明之常溫 ^硬化有機聚矽氧烷組合物及使用上述組合物之本發明電 氣及電子裝置。在25。(：下量測實财所給定之黏度值。 [實例1】 • 在节概下，將100重量份黏度為2,000 mPa S且含有與分子 兩端石夕原子鍵結的式（CH3)3si0_之三甲氧基石夕烧氧基之直 鍵二甲基聚石夕氧院與15重量份經六甲基二石夕氮烧塗布表面 且BET比表面積為11〇 m2/g之煙霧狀二氧化矽於mmHg 之減壓下混合30分鐘。然後，將該混合物與4重量份二甲基 一甲氧基矽烷、2重量份二異丙氧基雙（乙基乙醯乙酸）鈦及5 畺伤之一 f基石夕氧院與甲基苯基石夕氧燒的共聚物組合， 。亥共聚物具有l〇〇mPa.S2黏度且由下式來代表： 102685.doc •16·

°亥等組份在隔離濕氣之條件下均勻混合以產生常溫可硬 化之有機聚矽氧烷組合物。 以2 nm寬及〇.5⑽厚之層形式將所得常溫可硬化有機聚 夕氧烧'，且0物塗覆於靠近液晶面板外圍的玻璃基板與圖^ 所示之端子電極（ITO電極）之表面，且然後藉由使其在抓 恤度及55%相對濕度下在7天内保持不動來硬化該塗層。該 硬化體具有類橡勝之狀態’並充分堅固地黏附於液晶面板 之玻璃基板與端子電極上。根據界面剝離指數（％)來評估硬 化體自玻璃基板及端子電極分離之特性。由在界面處分離 之面積與硬化體的全部黏附面積之比率來測定該指數。由 在保持20°C及55%相對濕度之情形下硬化7天後直接自基板 剝離硬化體之條件及在保持2 0 °C及5 5 %相對濕度之情形下 硬化90天後直接自基板剝離硬化體之條件來測定上述比 率。結果示於表1。 [實例2] 藉由與實例1相同之方法來製備常溫可硬化之有機聚砂 氧烷’除了使用5重量份以下式表示之ms四甲基 -1，1,5,5-四苯基三矽氧烷： 102685.doc 1379869

來替代曱基苯基矽氧烷與二甲基矽氧烷之共聚物。與實 例1類似，在將組合物塗覆於靠近液晶面板外圍的端子電極 之後，藉由使其於2(rc及55%相對濕度下維持7天來硬化該 組合物。該硬化體具有類橡膠之狀態，並充分堅固地黏附 於液晶面板之玻璃基板與端子電極上。藉由與實例丨相同之 方法來才估硬化體自界面分離之特性。結果示於表1。 [比較實例η 藉由與實例1相同之方法來製備常溫可硬化之有機聚石夕 氧院’除了不添加甲基苯基碎氧燒與二甲基㈣烧之共聚 物。與實例响似’在將組合物塗覆於靠近液晶面板外圍的 端子電極之後，藉由使其於2(TC及55%相對濕度下維持7天 來硬化該組合物。該硬化體具有類橡膠之狀態，並充分堅 固地黏附於液晶面板之玻璃基板與端子電極上。藉由盥實 ⑷相同之方法來評估硬化體自界面分離之特性。結果示於 表1 〇 ί比較實例2】 藉由與實例!相同之方法來製備常溫可硬化之有機聚矽 氧烧，除了使用ΠΚ)重量份分子兩端經三甲基錢氧基封端 且黏度為H)〇mPa.s之二甲基聚石夕氧貌來替代甲基苯基石夕敦 I02685.doc 1379869 烷與一甲基矽氧烷之共聚物。與實例鳴似在將組合物塗 覆於靠近液晶面板外㈣端子電極之後，#由使其於抓 及55%相對濕度下維持7天來硬化該組合物。該硬化體具有 類橡膠之狀態，並充分堅固地黏附於液晶面板之玻璃基板 # 4 + ± «藉由與實例旧同之方法來評估硬化體自界 面分離之特性。結果示於表1。 表1 實例號 特性 實例 比較膏例 實例1 實例2 比較實例1 比較實例2 界面剝離指數 20°C ’ 55% RH ’ 7天之後 20°C，55% RH，90天之後 100 100 100 100 100 30 10 0 工業適用性 本發明之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物在硬化過程中 雖以足夠強度黏附於基板上，但允許該組合物之硬化體甚 至在長時間後自基板界面分離，因此該組合物可用作用於 Φ 防止可再循環或可修復電氣或電子裝置之電路或電極受污 染並與濕空氣接觸之密封劑及塗佈劑。此外，本發明之有 機聚矽氧烷組合物可用作纖維、玻璃、塑料產品等之塗佈 劑或暫時附著劑。用於密封或塗布電路或電極之組合物硬 化體甚至可在長時間後自該等電路或電極分離，因此該組 合物適於與可修復或可再循環電漿顯示器、液晶顯示器及 有機電致發光顯示器併用。 【圖式簡單說明】 圖1含有實例中所用液晶面板之剖視圖。 102685.doc -19- 1379869 圖2含有液晶面板之剖視圖，其中在製造過程中用本發明 常溫可硬化有機聚石夕氧燒組合物之硬化體來密封靠近液晶 面板之破璃基板與端子電極（ΙΤΌ電極）。 【主要元件符號說明】 1 2 3 4 5 液晶面板 玻璃基板 端子電極（ΙΤΟ電極） 輸出引線 常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物之硬化體

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Claims (1)

1. 9m

   第094121320號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(1〇1年8月） 申請專利範圍 mrs. 年月日修正本 一種常溫可硬化之有機聚矽氧炫/組"合物，其至包含下 列組份 (A) 100重量份有機聚梦氧烧，其在25eC下具有 100-1，000,000 mPa.s之黏度且各分子含有至少兩個含三 烧氧基石夕院基的基團，該等基團與該分子鏈之石夕原子鍵 結且以下列通式表示： -X-SiCOR^a (其中，R1表示相同或不同烷基或烷氧基烷基且X表示 氧基或伸烷基）； (B) 0.5-30重量份以下式表示之二有機二烷氧基矽烷或 該二有機二烷氧基矽烷的部分水解產物： R22Si(OR3)2 (其中，R2表示相同或不同經取代或未經取代單價烴基 且R3表示相同或不同烷基或烷氧基烷基）； (C) 0.1-50重量份有機聚矽氧烷，其在25艺下具有 10-1，000’000 mPa.s之黏度，各分子含有至少一個與矽鍵 結之苯基且不含烷氧基，其中該有機聚矽氧烷為下列通 式所表示： IT\f R4-Si-〇-[--si-〇J-Si--R4 (其中R4表示相同或不同經取代或未經取代單價煙基， 至少一個R4為苯基且„1為提供在25β(：為i(M 〇〇〇 〇〇〇 102685-1010807.doc mPa*s範圍内之黏度之整數及 (D)O.l-io重量份鈦螯合劑催化劑。 2. 如請求们之常溫可硬化有機聚石夕氧炫組合物，其中組份 (A)為3有與分子末端矽原子鍵結之含三烷氧基矽烷基的 基團之二有機聚矽氧烷β 3. 如明求項1之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合物，其進一步 包含組份（Ε) ’該組份（Ε)為BET比表面積為至少50 m2/g之 精細二氧化矽粉末且該組份（E)使用量為每1〇〇重量份組 份（A)l-3〇重量份。 4. 如清求項1至3中任一項之常溫可硬化有機聚矽氧烷組合 物，其中該組合物係用作電路或電極之密封劑或塗布劑。 5. 一種電氣裝置，其含有經請求項丨至3中任一項之常溫可 硬化有機聚♦氧烧組合物的硬化體密封或塗布之電路或 電極》 6. 一種電子裝置，其含有經請求項1至3中任一項之常溫可 硬化有機聚>5夕氧统組合物的硬化體密封或塗布之電路或 電極。 102685-1010807.doc