可延展的多层有机硅树脂膜的利记博彩app

文档序号:4431660阅读:226来源:国知局
专利名称:可延展的多层有机硅树脂膜的利记博彩app
可延展的多层有机硅树脂膜
背景技术
1.发明领域本发明一般地涉及薄膜,和更特别地涉及有或无其他聚合物的可延展的多层有机 硅树脂膜。2.相关现有技术的说明可在各种不同的技术中使用有机硅树脂膜。例如,有机硅树脂膜可用作电子器件 或太阳能电池的基底,用于包封器件,和作为阻挡层等。然而,有机硅树脂典型地在本体状 态下发脆,因此有机硅树脂膜是脆的且难以处理。于是有机硅树脂膜的应用性可能限于其 中有机硅树脂膜的脆性性质没有妨碍或抑制该膜使用的情况。存在使有机硅树脂膜更加可延展的技术。例如,可在形成有机硅树脂层之前、之中 或之后,将橡胶颗粒掺入到有机硅树脂内。作为另一实例,可在形成有机硅树脂层之前、之 中或之后,将橡胶碎片掺入到有机硅树脂内。然而,这些技术具有许多缺点。例如,使有机 硅树脂膜更加可延展的常规技术往往导致较低的模量、增加的热膨胀系数和较低的玻璃化 转变温度。使有机硅树脂膜更加可延展的常规技术也可降低有机硅树脂膜的热稳定性和/ 或刚度。发明概述本发明涉及解决以上列出的一个或多个问题的影响。以下列出了本发明的简化的 概述,以便提供本发明一些方面基本的理解。这一概述不是本发明的穷举综述。不打算鉴 定本发明的关键或重要要素或描绘本发明的范围。其唯一的目的是以简化形式列出本发明 的一些概念作为随后所述的更加详细的说明的序言。在本发明的一个实施方案中,提供形成可延展的多层有机硅树脂膜的方法。该方 法可包括形成含至少两层聚合物层的有机硅树脂膜。聚合物层中的至少一层是有机硅树脂 层,和该有机硅树脂层的厚度小于相应的可延展的过渡(transition)厚度。在本发明的另一实施方案中,通过层叠至少两层聚合物层,形成可延展的多层有 机硅树脂膜。至少一层聚合物层是有机硅树脂层,和该有机硅树脂层的厚度小于相应的可 延展的过渡厚度。在本发明的再一实施方案中,提供可延展的多层有机硅树脂膜。该有机硅树脂膜 包括至少两层聚合物层。至少一层聚合物层是有机硅树脂层,和该有机硅树脂层的厚度小 于相应的可延展的过渡厚度。附图简述通过结合附图参考下述说明,可理解本发明,其中相同的参考标记表示相同的元 件;和其中

图1A、1B、1C和ID在概念上阐述了根据本发明形成多层有机硅树脂膜的方法的第
一例举实施方案;图2A、2B和2C在概念上阐述了根据本发明形成多层有机硅树脂膜的方法的第二 例举实施方案;
图3在概念上阐述了根据本发明形成多层有机硅树脂膜所使用的系统的第一例 举实施方案;图4在概念上阐述了根据本发明经历通过模头组件实施的分流和叠加 (divide-and-stack)工艺的聚合物流;图5在概念上阐述了根据本发明形成多层有机硅树脂膜所使用的系统的第二例 举实施方案;图6在概念上阐述了根据本发明多层模头组件的一个例举的实施方案;图7和8分别描绘了根据本发明的外壳的一个实施方案的正面和截面视图;图9和10分别描绘了根据本发明来自不同方向的在图7和8所示的外壳的实施 方案的正面和截面视图;图11和12分别描绘了根据本发明的端片外壳的一个实施方案的正面和截面视 图;图13描绘了根据本发明含多个模头组件和端片模头组件的多层模头组件的一部 分;图14A、14B和14C描绘了根据本发明的压模嵌入件的一部分的一个例举实施方 案;图15描绘了根据本发明形成单一的压模嵌入件所使用的两个部分;图16描绘了根据本发明完整的压模嵌入件的一个例举的实施方案;和图17描绘了根据本发明当将完整的压模嵌入件插入到一部分外壳内时完整的压 模嵌入件的例举的实施方案。尽管本发明可包括各种改性和替代形式,但通过附图中的实施例示出了其具体实 施方案且在此详细地描述。然而,应当理解,此处具体实施方案的描述不打算限制到所公开 的特定形式上,相反,本发明覆盖落在所附权利要求书定义的本发明的精神和范围内的所 有改性、等价和替代形式。具体实施方案的详细说明以下描述了本发明的例举的实施方案。为了清楚起见,在本说明书中没有描述实 际实施方式的所有特征。当然要理解在任何这种实际实施方案的研发中,应当作出许多实 施特定的决定,以实现研发者的特定目标,例如从一个实施方式到另一个实施方式彼此变 化的与系统相关和商业相关的局限一致。而且,要理解这种研发努力可能是复杂和耗时的, 尽管如此,但它是受益于本发明公开内容的本领域的普通技术人员的常规知识。现参考附图描述本发明。仅仅为了说明的目的且不用本领域的技术人员公知的细 节妨碍本发明,在附图中图示了各种结构、系统和器件。尽管如此,包括附图以描述并解释 本发明的例举的实例。此处所使用的术语和措辞应当理解并解释为具有与相关领域的技术 人员理解的那些术语和措辞一致的含义。不打算由此处的术语或措辞的一致使用暗含术语 或措辞的特殊定义,即不同于本领域的技术人员理解的普通和常规含义的定义。若术语或 措辞打算具有特殊含义,即除了本领域技术人员理解的以外的含义,则在说明书中以直接 且毫无疑义地提供该术语或措辞专门定义的定义方式特意列出了这一专门定义。图1A、1B、1C和ID在概念上阐述了形成多层有机硅树脂膜的方法100的第一例举 实施方案。在所示的实施方案中,在基底Iio上形成有机硅树脂层105,如图IA所示。可
8使用各种技术形成有机硅树脂层105。在一个实施方案中,通过在基底110上沉积可固化 的有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层105。例如,可使用常规的涂布技术,例如通过喷 墨沉积、旋涂、浸涂、喷涂、刷涂和筛网印刷等技术,从而沉积可固化的有机硅树脂组合物的 膜。然后固化(或部分固化)该可固化的有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层105。在各 种可供替代的实施方案中,固化工艺可包括添加一种或多种催化剂以及将该可固化的有机 硅树脂组合物暴露于升高的温度下。例如,通过用水共水解在甲苯内的PhSiCl3、MeSiCl3、PhMeSiCl2和Ph2SiCl2,用去 离子水洗涤该水解物,和加热稠化该水解物并干燥该树脂形成的有机硅树脂(树脂-ι)可 溶解在甲基异丁基酮(MIBK)内。混合该树脂的MIBK溶液与0.2衬%辛酸锌,并通过浸涂、 旋涂、刮涂、挤出涂布、反照相凹版涂布或任何其他涂布方法,在不锈钢箔上涂布。可在烘箱 内,在空气中固化涂布的不锈钢箔。固化温度范围为177°C-350°C。固化时间为30分钟-2 小时。另一实例是TtVSiO2树脂。该树脂是在直径15nm的纳米二氧化硅颗粒的异丙醇分 散体内MeSi(OMe)3的水解物的部分缩合的树脂分散体。类似地在基底例如不锈钢上涂布 该树脂,并在烘箱内在空气中在125°C下固化1小时。形成(固化或部分固化的)有机硅树脂层105,使得其厚度(T)小于形成有机硅 树脂层105所使用的固化或部分固化的有机硅树脂的可延展的过渡厚度(Td)。此处所使用 和根据本领域的通用用法,术语“可延展的过渡厚度”是指由有机硅树脂形成的层从脆态过 渡到更加可延展状态时的厚度。此处所使用和根据本领域的通用用法,术语“脆”是指在拉 伸强度试验期间所施加的力和位移之间显示出大致线性关系的材料,直到达到材料开始龟 裂、断裂或开裂时的临界点。相反,根据本领域的通用用法使用的术语“可延展”是指对在 拉伸强度试验期间所施加的力作出应答时,在断裂和/或剪切屈服之前显示出显著大的伸 长率的材料。可延展的过渡厚度的实际值取决于有机硅树脂的组成以及形成该有机硅树脂层 所使用的固化工艺。例如,当在约250°C下固化时,由树脂-1形成的有机硅树脂层105在比 约10微米的可延展过渡厚度大的厚度下可能是脆的,和在比约10微米的可延展过渡厚度 小的厚度下可能是延展的。相反,当在200°C的温度下固化时,树脂-1的可延展过渡厚度可 能下降到约2-3微米。可延展的过渡厚度还随树脂的类型而变化。例如,以上提及的Tfe/ SiO2树脂当用所提及的条件固化时具有约200纳米的可延展的过渡厚度。以上所述的可固化的有机硅树脂组合物仅仅是形成有机硅树脂层105可使用的 组合物的一个实例。在可供替代的实施方案中,可固化的有机硅树脂组合物可以是可氢化 硅烷化固化的硅氧烷组合物,它可以是含有机硅树脂的任何可氢化硅烷化固化的硅氧烷组 合物。这种组合物典型地含有具有与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子的有机硅树脂, 具有能和该树脂内的与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子反应的与硅键合的氢原子或 与硅键合的链烯基的交联剂,和氢化硅烷化催化剂。有机硅树脂典型地是含T和/或Q硅 氧烷单元结合M和/或D硅氧烷单元的共聚物。而且,有机硅树脂可以是以下针对硅氧烷 组合物的第五个和第六个实施方案所述的橡胶改性的有机硅树脂。如上所述,使用以下所 述的可固化的有机硅树脂组合物形成的层的可延展的过渡厚度值可取决于有机硅树脂的 组成以及形成该层所使用的固化工艺。根据第一个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A)化学式为(R1R22SiOl72) w (R22SiO272) x (R1SiO372) y (SiO472) z (I)的有机硅树脂,其中 R1 是 C1-C10 烃基 或Cl-ClO卤素取代的烃基,二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,w为0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99, ζ % 0-0. 75,w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为 0. 2-0. 99,禾口 w+x/ (w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯 基;(B)每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基硅化合物,其用量足以固 化该有机硅树脂;和(C)催化量的氢化硅烷化催化剂。组分(A)是化学式为(RlR22SiOv2)w(R22SiO2Z2)x(R1SiOv2)y(SiCV2)z(I)的至少一种 有机硅树脂,其中R1是Cl-Cio烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,二者均不含脂族不饱和键, R2 是 R1 或链烯基,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99,ζ 为 0-0. 75,w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为0. 2-0. 99,和w+x/(w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂每一分子平均具 有至少两个与硅键合的链烯基。用R1表示的烃基和卤素取代的烃基不含脂族不饱和键,且典型地具有1-10个碳 原子,或者1-6个碳原子。含至少3个碳原子的无环烃基和卤素取代的烃基可具有支化或 未支化的结构。用R1表示的烃基包括但不限于烧基,例如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、 丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、2-甲基 丁基、3-甲基丁基、1,2_ 二甲基丙基、2,2_ 二甲基丙基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基;环烷 基,例如环戊基、环己基和甲基环己基;芳基,例如苯基和萘基;烷芳基,例如甲苯基和二甲 苯基;和芳烷基,例如苄基和苯乙基。用R1表示的卤素取代的烃基的实例包括但不限于3, 3,3-三氟丙基、3-氯丙基、氯苯基、二氯苯基、2,2,2_三氟乙基、2,2,3,3_四氟丙基和2,2, 3,3,4,4,5,5_ 八氟戊基。用R2表示的链烯基可以相同或不同,典型地具有2-约10个碳原子,或者2-6个 碳原子,且例举但不限于乙烯基、烯丙基、丁烯基、己烯基和辛烯基。在有机硅树脂的化学式(I)中,下标w、x、y和ζ是摩尔分数。下标w的数值典型地 为0-0. 8,或者0. 02-0. 75,或者0. 05-0. 3 ;下标χ的数值典型地为0-0. 6,或者0-0. 45,或者 0-0. 25 ;下标y的数值典型地为0-0. 99,或者0. 25-0. 8,或者0. 5-0. 8 ;下标ζ的数值典型地 为0-0. 75,或者0-0. 55,或者0-0. 25。此外,y+z/(w+x+y+z)之比典型地为0. 2-0. 99,或者 0. 5-0. 95,或者 0. 65-0. 9。此外,w+x/(w+x+y+z)之比典型地为 0. 01-0. 80,或者 0. 05-0. 5, 或者 0. 1-0. 35。典型地至少50mol%或者至少65mol%或者至少80mol %在有机硅树脂内的R2基
是链烯基。有机硅树脂的数均分子量(Mn)典型地为500-50,000,或者500_10,000,或者 1000-3000,其中通过凝胶渗透色谱法,使用小角激光散射检测仪或者折射指数检测仪和有 机硅树脂(MQ)标准物,测定该分子量。有机硅树脂在25°C下的粘度典型地为0. 01-100, OOOPa. s,或者0. 1-10, OOOPa. s, 或者 1-lOOPa. s。有机硅树脂典型地含有小于10% (w/w)或者小于5% (w/w)或者小于2% (w/w) 与硅键合的羟基,这通过29SiNMR来测定。有机硅树脂含有R1SiOv2单元(即T单元)和/或Si04/2单元(即Q单元)结合 R1R22SiOl72单元(即M单元)和/或R22SiO272单元(即D单元),其中R1和R2如上所述和例举。例如,有机硅树脂可以是DT树脂、MT树脂、MDT树脂、DTQ树脂和MTQ树脂,和MDTQ树 脂、DQ树脂、MQ树脂、DTQ树脂、MTQ树脂或MDQ树脂。有机硅树脂的实例包括但不限于具有下式的树脂(Vi2MeSiOl72) 0.25 (PhSiO372) 0.75、(ViMe2SiOl72) 0.25 (PhSiO372) 0.75、(ViMe2SiOl72) 0.25 (MeSiO372) 0.25 (PhSiO372) 0.50、(ViMe2SiOl72) 0.15 (PhSiO372) 0.75 (SiO472) 0.丄,和 (Vi2MeSiOl72)。. 15 (ViMe2SiOl72)。. (PhSiO372)。. 75,其中 Me 是甲基,Vi 是乙烯基,Ph 是 苯基,和在括号外的数值下标表示摩尔分数。此外,在前述式中,没有规定单元顺序。组分(A)可以是单一的有机硅树脂或含两种或更多种不同有机硅树脂的混合物, 其中各有机硅树脂如上所述。制备有机硅树脂的方法是本领域众所周知的;许多这些树脂可商购。典型地通过 在有机溶剂例如甲苯内共水解氯代硅烷前体的合适混合物,制备有机硅树脂。例如,可通过 在甲苯内共水解化学式为R1R22SiCl的化合物和化学式为R1SiCl3的化合物,制备基本上由 R1R22SiOl72单元和R1SiOv2单元组成的有机硅树脂,其中R1和R2如上定义和例举。分离含 水盐酸和硅氧烷水解物,并用水洗涤该水解物,以除去残留的酸并在温和的缩合催化剂存 在下加热,以“稠化”该树脂到所要求的粘度。视需要,可在有机溶剂中,用缩合催化剂进一 步处理该树脂,以降低与硅键合的羟基的含量。或者,可使用含除了氯以外的可水解基团例 如-Br、-I、-OCH3> -OC (0) CH3> -N (CH3) 2、-NHCOCH3和-SCH3的硅烷作为在共水解反应的起始 材料。树脂产物的性能取决于硅烷的类型、硅烷的摩尔比,缩合度和加工条件。组分(B)是每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的至少一种有机基硅 化合物,其用量足以固化组分(A)的有机硅树脂。有机基硅化合物每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子,或者每一分子平 均具有至少三个与硅键合的氢原子。通常要理解,当组分(A)的每一分子中链烯基的平均 数和组分(B)的每一分子中与硅键合的氢原子的平均数之和大于4时,发生交联。有机基硅化合物可以是有机基氢硅烷或有机基氢硅氧烷。有机基氢硅烷可以是单 硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。类似地,有机基氢硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅 氧烷。有机基硅化合物的结构可以是直链、支链、环状或树脂结构。环硅烷和环硅氧烷典型 地具有3-12个硅原子,或者3-10个硅原子,或者3-4个硅原子。在无环聚硅烷和聚硅氧烷 中,与硅键合的氢原子可位于末端、侧链,或者同时在末端和侧链两个位置上。有机基氢硅烷的实例包括但不限于二苯基硅烷、2-氯乙基硅烷、双[(对二甲基甲 硅烷基)苯基]醚、1,4_ 二甲基二甲硅烷基乙烷、1,3,5_三(二甲基甲硅烷基)苯、1,3, 5-三甲基-1,3,5-三硅烷、聚(甲基亚甲硅烷基)亚苯基和聚(甲基亚甲硅烷基)亚甲基。有机基氢硅烷也可具有化学式HR12Si-R3-SiR12H,其中R1是C1-C10烃基或C1-C10 卤素取代的烃基,二者均不含脂族不饱和键,R3是化学式选自下述的不含脂族不饱和键的 亚烃基 其中g为1-6。用R1表示的烃基和卤素取代的烃基如以上针对组分㈧的有机硅 树脂所定义和例举的一样。其中R1和R3如上所述和例举的化学式为HR12Si-R3-SiR12H的有机基氢硅烷的实例
包括但不限于具有下式的硅烷 有机基氢硅氧烷的实例包括但不限于1,1,3,3_四甲基二硅氧烷、1,1,3,3_四苯 基二硅氧烷、苯基三(二甲基甲硅烷氧基)硅烷、1,3,5_三甲基环三硅氧烷、三甲基甲硅烷 氧基封端的聚(甲基氢硅氧烷)、三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧 烷)、二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚(甲基氢硅氧烷),和基本上由HMe2SiOv2单元、Me3SiOv2单元和Si04/2单元组成的树脂,其中Me是甲基。有机基氢硅氧烷也可以是化学式为(R1R42SiOv2)w(R42SiO272)x(R1SiO372)y(SiO472) Z(II)的有机基氢聚硅氧烷,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,二者均不 含脂族不饱和键,R4是R1或具有至少一个与硅键合的氢原子的有机基甲硅烷基烷基,w为 0-0. 8,X 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99,Z 为 0-0. 75,w+x+y+z = l,y+z/(w+x+y+z)为 0· 2_0· 99,禾口 w+x/(w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是至少50mol% R4基是有机基甲硅烷基烷基。
举的-
用R1表示的烃基和卤素取代的烃基如以上针对组分(A)的有机硅树脂所述和例 -样。用R4表示的有机基甲硅烷基烷基的实例包括但不限于具有下式的基团 -CH2CH2SiMe2H,-CH2CH2SiMe2CnH2nSiMe2H,其中Me是甲基,Ph是苯基,和下标η的数值为2_10。在有机基氢聚硅氧烷树脂的化学式(II)中,下标w、x、y和ζ是摩尔分数。下标w 的数值典型地为0-0. 8,或者0. 02-0. 75,或者0. 05-0. 3 ;下标χ的数值典型地为0-0. 6,或 者0-0. 45,或者0-0. 25 ;下标y的数值典型地为0-0. 99,或者0. 25-0. 8,或者0. 5-0. 8 ;下标 ζ的数值典型地为0-0. 75,或者0-0. 55,或者0-0. 25。此外,y+z/(w+x+y+z)之比典型地为 0. 2-0. 99,或者 0. 5-0. 95,或者 0. 65-0. 9。此外,w+x/(w+x+y+z)之比典型地为 0. 01-0. 80, 或者 0. 05-0. 5,或者 0. 1-0. 35。典型地至少50mol%或者至少65mol%或者至少80mol %在有机基氢聚硅氧烷树 脂内的R4基是具有至少一个与硅键合的氢原子的有机基甲硅烷基烷基。有机基氢聚硅氧烷树脂的数均分子量(Mn)典型地为500-50,000,或者 500-10,000,或者1000-3000,其中通过凝胶渗透色谱法,使用小角激光散射检测仪或者折 射指数检测仪和有机硅树脂(MQ)标准物,测定该分子量。有机基氢聚硅氧烷树脂典型地含有小于10% (w/w)或者小于5% (w/w)或者小于 2% (w/w)与硅键合的羟基,这通过29Si NMR来测定。有机基氢聚硅氧烷树脂含有R1SiOv2单元(即T单元)和/或Si04/2单元(即Q 单元)结合R1R42SiOv2单元(即M单元)和/或R42Si02/2单元(即D单元),其中R1和R4如上所述和例举。例如,有机基氢聚硅氧烷树脂可以是DT树脂、MT树脂、MDT树脂、DTQ树 脂和MTQ树脂,和MDTQ树脂、DQ树脂、MQ树脂、DTQ树脂、MTQ树脂或MDQ树脂。有机基氢聚硅氧烷树脂的实例包括但不限于具有下式的树脂((HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) 2MeSi01/2) α 12 (PhSiO372) 0.88,((HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) 2MeSi01/2) α 17 (PhSiO372) 0.83,((HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) 2MeSi01/2) 0.17 (MeSiO372) 0.17 (PhSiO372) 0.66,
((HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) 2MeSi01/2) 0.15 (PhSiO372) 0.75 (SiO472) 0.10,禾口( (HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) 2MeSi 01/2) 0 08 ( (HMe2SiC6H4SiMe2CH2CH2) Me2Si01/2)M6(PhSiOv2)a86,其中Me是甲基,Ph是苯基,C6H4表示对亚苯基,和在括号外的数 值下标表示摩尔分数。此外,在前述式中,没有规定单元顺序。组分(B)可以是单一的有机基硅化合物或含两种或更多种不同有机基硅化合物 的混合物,其中各有机基硅化合物如上所述。例如,组分(B)可以是单一的有机基氢硅烷, 两种不同的有机基氢硅烷的混合物,单一的有机基氢硅氧烷,两种不同的有机基氢硅氧烷 的混合物,或有机基氢硅烷和有机基氢硅氧烷的混合物。特别地,组分(B)可以是基于组分 (B)的总重量含至少0.5% (w/w)或者至少50% (w/w)或者至少75% (w/w)具有式(II) 的有机基氢聚硅氧烷树脂和有机基氢硅烷和/或有机基氢硅氧烷的混合物,其中有机基氢 硅氧烷不同于有机基氢聚硅氧烷树脂。组分⑶的浓度足以固化(交联)组分㈧的有机硅树脂。组分⑶的确切用量 取决于所需的固化程度,它通常随着组分(B)内与硅键合的氢原子的摩尔数与组分(A)内 链烯基的摩尔数之比增加而增加。以组分(A)内每摩尔链烯基计,组分(B)的浓度典型地足 以提供0. 4-2摩尔与硅键合的氢原子,或者0. 8-1. 5摩尔与硅键合的氢原子,或者0. 9-1. 1 摩尔与硅键合的氢原子。制备含与硅键合的氢原子的有机基硅化合物的方法是本领域众所周知的。例如, 可通过使格氏试剂与烷基或芳基卤反应,制备有机基氢硅烷。特别地,可通过在醚内用镁处 理化学式为R3X2W芳基卤以产生相应的格氏试剂和然后用化学式为HR12SiCl的氯代硅烷处 理该格氏试剂,制备化学式为HR12Si-R3-SiR12H的有机基氢硅烷,其中R1和R3如上所述和例举。制备有机基氢硅氧烷的方法例如水解和缩合有机基氯代硅烷也是本领域众所周 知的。另外,可在(C)氢化硅烷化催化剂和任选地(d)有机溶剂存在下,通过使(a)化学 式为(R1R22SiOlZ2)w(R22SiO2Z2)x(R1SiO3Z2)y(SiO4Z2)z(I)的有机硅树脂与(b)每一分子平均具 有2-4个与硅键合的氢原子且分子量小于1000的有机基硅化合物反应,制备具有式(II) 的有机基氢聚硅氧烷树脂,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,二者均不含脂 族不饱和键,R2 是 R1 或链烯基,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99, ζ % 0-0. 75,w+x+y+z =1,y+z/ (w+x+y+z)为 0. 2-0. 99,和 w+x/ (w+x+y+z)为 0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂(a) 每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基,和(b)中与硅键合的氢原子与(a)中链烯 基的摩尔比为1.5-5。有机硅树脂(a)如以上针对硅氧烷组合物中的组分(A)所述和例举的一样。有机 硅树脂(a)可以是相同或不同于可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物内用作组分(A)的有机硅树脂。有机基硅化合物(b)是每一分子平均具有2-4个与硅键合的氢原子的至少一种有 机基硅化合物。或者,该有机基硅化合物每一分子平均具有2-3个与硅键合的氢原子。该 有机基硅化合物的分子量典型地小于1000,或者小于750,或者小于500。在有机基硅化合 物内与硅键合的有机基团选自烃基和卤素取代的烃基,二者均不含脂族不饱和键,它与以 上针对组分(A)的有机硅树脂的化学式中的R1所述和例举的一样。有机基硅化合物(b)可以是有机基氢硅烷或有机基氢硅氧烷。有机基氢硅烷可以 是单硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。类似地,有机基氢硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或 聚硅氧烷。有机基硅化合物的结构可以是直链、支链或环状结构。环硅烷和环硅氧烷典型 地具有3-12个硅原子,或者3-10个硅原子,或者3-4个硅原子。在无环聚硅烷和聚硅氧烷 中,与硅键合的氢原子可位于末端、侧链,或者同时在末端和侧链两个位置上。有机基氢硅烷的实例包括但不限于二苯基硅烷、2-氯乙基硅烷、双[(对二甲基甲 硅烷基)苯基]醚、1,4_ 二甲基二甲硅烷基乙烷、1,3,5_三(二甲基甲硅烷基)苯和1,3, 5-三甲基-1,3,5-三硅。有机基氢硅烷的化学式也可以是HR12Si-R3-SiR12H,其中R1和R3 如上所述和例举。有机基氢硅氧烷的实例包括但不限于1,1,3,3_四甲基二硅氧烷、1,1,3,3-四苯 基二硅氧烷、苯基三(二甲基甲硅烷氧基)硅烷和1,3,5-三甲基环三硅氧烷。有机基硅化合物(b)可以是单一的有机基硅化合物或含两种或更多种不同有机 基硅化合物的混合物,其中各有机基硅化合物如上所述。例如,组分(b)可以是单一的有机 基氢硅烷,两种不同的有机基氢硅烷的混合物,单一的有机基氢硅氧烷,两种不同的有机基 氢硅氧烷的混合物,或有机基氢硅烷和有机基氢硅氧烷的混合物。制备有机基氢硅烷的方法,例如以上所述的格氏试剂与烷基或芳基卤反应是本领 域众所周知的。类似地,制备有机基氢硅氧烷的方法,例如水解和缩合有机基卤代硅烷也是 本领域众所周知的。氢化硅烷化催化剂(C)可以是含钼族金属(即钼、铑、钌、钯、锇和铱)或含钼族金 属的化合物的任何公知的氢化硅烷化催化剂。基于其在氢化硅烷化反应中的高活性,钼族 金属优选是钼。氢化硅烷化催化剂包括氯钼酸和一些含乙烯基的有机基硅氧烷的络合物,如 Willing在美国专利No. 3419593中公开的,在此通过参考引入。这类催化剂是氯钼酸和1, 3-二乙烯基_1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的反应产物。氢化硅烷化催化剂也可以是含在其表面上具有钼族金属的固体载体的承载型氢 化硅烷化催化剂。可例如通过过滤反应混合物,方便地分离承载型催化剂与有机基氢聚硅 氧烷树脂产物。承载型催化剂的实例包括但不限于在碳上的钼、在碳上的钯、在碳上的钌、 在碳上的铑、在二氧化硅上的钼、在二氧化硅上的钯、在氧化铝上的钼、在氧化铝上的钯和 在氧化铝上的钌。有机溶剂(d)是至少一种有机溶剂。该有机溶剂可以是在本发明方法的条件下不 与有机硅树脂(a)、有机基硅化合物(b)或有机基氢聚硅氧烷树脂反应且与组分(a)、(b)和 有机基氢聚硅氧烷树脂混溶的任何非质子或偶极非质子有机溶剂。有机溶剂的实例包括但不限于饱和脂族烃,例如正戊烷、己烷、正庚烷、异辛烷和
15十二烷;脂环族烃,例如环戊烷和环己烷;芳烃,例如苯、甲苯、二甲苯和1,3,5_三甲基苯; 环醚,例如四氢呋喃(THF)和二噁烷;酮,例如甲基异丁基酮(MIBK);卤代烷烃,例如三氯乙 烷;和卤代芳烃,例如溴苯和氯苯。有机溶剂(d)可以是单一的有机溶剂或含两种或更多种 不同有机溶剂的混合物,其中各有机溶剂如上所述。可在适合于氢化硅烷化反应的任何标准反应器内进行反应。合适的反应器包括玻 璃和特氟隆衬里的玻璃反应器。优选地,该反应器配有搅动例如搅拌设备。此外,优选地, 在惰性氛围例如氮气或氩气下,在不存在湿气的情况下进行反应。可按照任何顺序结合有机硅树脂、有机基硅化合物、氢化硅烷化催化剂和任选地 有机溶剂。典型地,在引入有机硅树脂(a)和任选地有机溶剂(d)之前结合有机基硅化合 物(b)和氢化硅烷化催化剂(C)。典型地在0_150°C,或者室温( 23°C 士2°C ) _115°C的温度下进行反应。当温度 小于o°c时,反应速度典型地非常缓慢。反应时间取决于数个因素,例如有机硅树脂和有机基硅化合物的结构以及温度。 在室温( 23°C 士2°C )_150°C的温度下反应时间典型地为1-24小时。最佳的反应时间可 通过常规实验来确定。有机基硅化合物(b)内与硅键合的氢原子与有机硅树脂(a)内链烯基的摩尔比典 型地为1. 5-5,或者1. 75-3,或者2-2. 5。氢化硅烷化催化剂(C)的浓度足以催化有机硅树脂(a)与有机基硅化合物(b)的 加成反应。典型地,基于有机硅树脂(a)与有机基硅化合物(b)的结合重量,氢化硅烷化催 化剂(c)的浓度足以提供0. I-IOOOppm钼族金属,或者l-500ppm钼族金属,或者5_150ppm 钼族金属。钼族金属在0. Ippm以下时,反应速度非常缓慢。使用大于IOOOppm的钼族金属 没有导致反应速度显著增加,和因此不经济。基于反应混合物的总重量,有机溶剂(d)的浓度典型地为0-99% (w/w),或者 30-80% (w/w),或者 45-60% (w/w)。在可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的第一个实施方案中,可在没有分离或纯化 的情况下使用有机基氢聚硅氧烷树脂,或者可通过常规的蒸发方法分离该树脂与大多数溶 剂。例如,可减压加热反应混合物。而且,当制备有机基氢聚硅氧烷树脂所使用的氢化硅烷 化催化剂是以上所述的承载型催化剂时,可通过过滤反应混合物,容易地分离该树脂与氢 化硅烷化催化剂。然而,当没有分离有机基氢聚硅氧烷树脂与制备该树脂所使用的氢化硅 烷化催化剂时,该催化剂可用作可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的第一个实施方案中的 组分(C)。可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物中的组分(C)是促进组分(A)与组分(B)之间 加成反应的至少一种氢化硅烷化催化剂。该氢化硅烷化催化剂可以是众所周知的氢化硅烷 化催化剂中的任何一种,它包括钼族金属,含钼族金属的化合物,或微包封的含钼族金属的 催化剂。钼族金属包括钼、铑、钌、钯、锇和铱。优选地,基于其在氢化硅烷化催化剂中的高 活性,钼族金属是钼。优选的氢化硅烷化催化剂包括Willing在美国专利No. 3419593中所述的氯钼酸 和一些含乙烯基的有机基硅氧烷的络合物,在此通过参考将其引入。这类优选的催化剂是 氯钼酸和1,3-二乙烯基_1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的反应产物。
氢化硅烷化催化剂也可以是微包封的含钼族金属的催化剂,它包括包封在热塑性 树脂内的钼族金属。含微包封的氢化硅烷化催化剂的组合物长时间稳定,典型地在环境条 件下稳定数月或更长,但在该热塑性树脂的熔点或软化点以上的温度下相对快速地固化。 微包封的氢化硅烷化催化剂及其制备方法是本领域众所周知的,如美国专利No. 4766176 和在其内引证的参考文献和美国专利No. 5017654中所例举的。组分(C)可以是单一的氢化硅烷化催化剂或含两种或更多种至少一种下述性能 不同的催化剂的混合物例如结构、形式、钼族金属、络合配体和热塑性树脂。组分(C)的浓度足以催化组分㈧与组分⑶之间的加成反应。典型地,基于组 分(A)和(B)的结合重量,组分(C)的浓度足以提供0. I-IOOOppm钼族金属,优选l-500ppm 钼族金属,和更优选5-150ppm钼族金属。钼族金属在0. Ippm以下时,反应速度非常缓慢。 使用大于IOOOppm的钼族金属没有导致固化速度的显著增加,因此是不经济的。根据第二个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A')化学式为 (R1R52SiOl72) w (R52SiO272) x (R5SiO372) y (SiO472) z (111)的有机硅树脂,其中 R1 是 C1-C10 烃基或 Cl-Cio卤素取代的烃基,且二者均不含脂族不饱和键,R5是R1或-H,W为0-0. 8,χ为0-0. 6, y 为 0-0. 99,ζ 为 0-0. 75, w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为 0· 2-0. 99,禾口 w+x/(w+x+y+z)为 0.01-0. 8,条件是有机硅树脂每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子;(B')每一 分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基的有机基硅化合物,其用量足以固化该有机硅树 脂;和(C)催化量的氢化硅烷化催化剂。组分(A')是化学式为(R1R52SiOv2)w(R52SiO2Z2)x(R5SiO3Z2)y(SiO4Z2)z(In)的至少 一种有机硅树脂,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,且二者均不含脂族不饱 和键,R5 是 R1 或-H,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99,ζ 为 0-0. 75,w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为0. 2-0. 99,和w+x/ (w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂每一分子平均具 有至少两个与硅键合的氢原子。在化学式(III)y+z/(w+x+y+z)和w+x/ (w+x+y+z)如以上针对具有式(I)的有机硅树脂所述和例举的一样。典型地,至少50mol %或者至少65mol %或者至少80mol %在有机硅树脂内的R5基 是氢。有机硅树脂的数均分子量(Mn)典型地为500-50,000,或者500-10,000,或者 1000-3000,其中通过凝胶渗透色谱法,使用小角激光散射检测仪或折射指数检测仪和有机 硅树脂(MQ)标准物,测定该分子量。有机硅树脂在25°C下的粘度典型地为0. 01-100,OOOPa. s,或者0. 1-10, OOOPa. s, 或者 1-lOOPa. s。有机硅树脂典型地含有小于10% (w/w)或者小于5% (w/w)或者小于2% (w/w) 与硅键合的羟基,这通过29Si NMR来测定。有机硅树脂含有R5SiO372单元(即T单元)和/或SiO472单元(即Q单元)结合 R1R52SiOl72单元(即M单元)和/或R52Si02/2单元(即D单元)。例如,有机硅树脂可以是 DT树脂、MT树脂、MDT树脂、DTQ树脂、MTQ树脂和MDTQ树脂、DQ树脂、MQ树脂、DTQ树脂、 MTQ树脂或MDQ树脂。适合于用作组分(A')的有机硅树脂的实例包括但不限于具有下式的树脂(HMe2SiOl72) 0.25 (PhSiO372) 0.75> (HMeSiO272) 0.3 (PhSiO372) 0.6 (MeSiO372) 0. ! ^P (Me3SiOl72)ο. ! (H2SiO272) ο. ! (MeSiO372) ο. 4 (PhSiO372) α 4,其中Me是甲基,Ph是苯基,和括号外的数值下标表 示摩尔分数。此外,在前述式中,没有规定单元的顺序。组分(A')可以是单一的有机硅树脂或含两种或更多种不同的有机硅树脂的混 合物,其中各有机硅树脂如上所述。制备含与硅键合的氢原子的有机硅树脂的方法是本领域众所周知的;许多这些树 脂可商购。典型地通过在有机溶剂例如甲苯内共水解氯代硅烷前体的合适混合物,制备有 机硅树脂。例如,可通过在甲苯内共水解化学式为R1R52SiCl的化合物和化学式为R5SiCl3的 化合物,制备基本上由R1R52SiOv2单元和R5SiOv2单元组成的有机硅树脂,其中R1和R5如上 所定义和例举。分离含水盐酸和硅氧烷水解物,并用水洗涤该水解物,以除去残留的酸,并 在温和的非碱性缩合催化剂存在下加热,以“稠化”该树脂到所要求的粘度。视需要,可在 有机溶剂内,用非碱性的缩合催化剂进一步处理该树脂,以降低与硅键合的羟基的含量。或 者,含除了氯以外的可水解基团例如-Br、-I、-OCH3、-OC (0) CH3、-N (CH3) 2、-NHCOCH3 和-SCH3 的硅烷可用作共水解反应的起始材料。树脂产物的性能取决于硅烷的类型,硅烷的摩尔比, 缩合程度,和加工条件。组分(B')是每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基的至少一种有机基 硅化合物,其用量足以固化组分(A')的有机硅树脂。有机基硅化合物每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基,或者每一分子平 均具有至少三个与硅键合的链烯基。通常要理解,当组分(A')中每一分子的与硅键合的 氢原子的平均数和组分(B')中每一分子的与硅键合的链烯基的平均数之和大于4时,将 发生交联。有机基硅化合物可以是有机基硅烷或有机基硅氧烷。有机基硅烷可以是单硅烷、 二硅烷、三硅烷或聚硅烷。类似地,有机基硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。 有机基硅化合物的结构可以是直链、支链、环状或树脂结构。环硅烷和环硅氧烷典型地具有 3-12个硅原子,或者3-10个硅原子,或者3-4个硅原子。在无环聚硅烷和聚硅氧烷中,与硅 键合的链烯基可位于末端、侧基或同时位于末端和侧基这两个位置处。适合于用作组分(B')的有机基硅烷的实例包括但不限于具有下式的硅烷Vi4Si、PhSiVi3、MeSiVi3、PhMeSiVi2、Ph2SiVi2 和 PhSi (CH2CH = CH2) 3,其中 Me 是甲 基,Ph是苯基,和Vi是乙烯基。适合于用作组分(B')的有机基硅氧烷的实例包括但不限于具有下式的硅氧烷PhSi (OSiMe2Vi) 3、Si (OSiMe2Vi) 4、MeSi (OSiMe2Vi) 3和 Ph2Si (OSiMe2Vi) 2,其中 Me 是 甲基,和Ph是苯基。组分(B')可以是单一的有机基硅化合物或含两种或更多种不同的有机基硅化 合物的混合物,其中各有机基硅化合物如上所述。例如,组分(B')可以是单一的有机基硅 烷,两种不同的有机基硅烷的混合物,单一的有机基硅氧烷,两种不同的有机基硅氧烷的混 合物,或有机基硅烷和有机基硅氧烷的混合物。组分(B')的浓度足以固化(交联)组分(A')的有机硅树脂。组分(B')的 确切用量取决于所需的固化程度,其随着组分(B')内与硅键合的链烯基的摩尔数与组 分(A')内与硅键合的氢原子的摩尔数之比增加而增加。以组分(A')内的每摩尔与硅 键合的氢原子计,组分(B')的浓度典型地足以提供0.4-2mol与硅键合的链烯基,或者0. 8-1. 5mol与硅键合的链烯基,或者0. 9-1. Imol与硅键合的链烯基。制备含与硅键合的链烯基的有机基硅烷和有机基硅氧烷的方法是本领域众所周 知的;许多这些化合物可商购。硅氧烷组合物的第二个实施方案中的组分(C)与以上针对第一个实施方案的组 分(C)所述和例举的一样。根据第三个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A)化学式为 (R1R22SiOl72)w(R22SiO272)x(R1SiO372)y(SiO472)z(I)的有机硅树脂,⑶每一分子平均具有 至少两个与硅键合的氢原子的有机基硅化合物,其用量足以固化该有机硅树脂;(C)催 化量的氢化硅烷化催化剂,和⑶化学式选自(DR1R22SiO(R22SiO)aSiR22R1(IV)和(ii) R5R12SiO(R1R5SiO)bSiR12R5(V)中的硅橡胶,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃 基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,R5是R1或-H,下标a和b的数值各自 为 1-4,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0—0· 99,ζ 为 0—0· 75,w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为 0. 2-0. 99,和w+x/(w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂和硅橡胶(D)⑴每一分子 各自平均具有至少两个与硅键合的链烯基;硅橡胶(D) (ii)每一分子平均具有至少两个与 硅键合的氢原子,和在硅橡胶(D)内与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子与有机硅树脂 (A)内与硅键合的链烯基的摩尔比为0.01-0. 5。硅氧烷组合物的第三个实施方案中的组分(A)、(B)和(C)如以上针对第一个实施 方案所述和例举的一样。组分⑶的浓度足以固化(交联)组分㈧的有机硅树脂。当组分⑶是⑶⑴ 时,组分(B)的浓度使得组分(B)内与硅键合的氢原子的摩尔数与组分(A)和组分(D) (i) 内与硅键合的链烯基的摩尔数之和的比典型地为0. 4-2,或者0. 8-1. 5,或者0. 9-1. 1。此 外,当组分⑶是⑶(ii)时,组分⑶的浓度使得组分⑶和组分⑶(ii)内与硅键合的 氢原子的摩尔数之和与组分(A)内与硅键合的链烯基的摩尔数的比典型地为0.4-2,或者 0. 8-1. 5,或者 0. 9-1. 1。组分⑶是化学式选自(DR1R22SiO(R22SiO)aSiR22R1(IV)禾Π(U)R5R12SiO(R1R5SiO) AiR12R5 (V)中的硅橡胶,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,且二者均不含脂 族不饱和键,R2是R1或链烯基,R5是R1或-H,下标a和b的数值各自为1-4,条件是硅橡胶 (D) (i)每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基,和硅橡胶(D) (ii)每一分子平均具 有至少两个与硅键合的氢原子。组分⑶⑴是化学式为R1R22SiO(R22SiO)aSiR22R1(IV)的至少一种硅橡胶,其中R1 和R2如上所述和例举,和下标a的数值为1-4,条件是硅橡胶⑶⑴每一分子平均具有至 少两个与硅键合的链烯基。或者下标a的数值为2-4或2-3。用作组分(D) (i)的硅橡胶的实例包括但不限于具有下式的硅橡胶
ViMe2SiO (Me2SiO) ,SiMe2Vi、ViMe2SiO (Ph2SiO) ,SiMe2Vi 和ViMe2SiO (PhMeSiO) ,SiMe2Vi,其中Me是甲基,Ph是苯基,Vi是乙烯基,和下标a的 数值为1-4。组分(D) (i)可以是单一的硅橡胶或含两种或更多种不同的硅橡胶的混合物,其 中各硅橡胶具有化学式(IV)。组分⑶(ii)是化学式为R5R12SiO(R1R5SiO) AiR12R5(V)的至少一种硅橡胶;其中R1和R5如上所述和例举,和下标b的数值为1-4,条件是硅橡胶(D) (ii)每一分子平均具有至 少两个与硅键合的氢原子。或者,下标b的数值为2-4或2-3。适合于用作组分⑶(ii)的硅橡胶的实例包括但不限于具有下式的硅橡胶HMe2SiO (Me2SiO) bSiMe2H、HMe2SiO (Ph2SiO) bSiMe2H、HMe2SiO (PhMeSiO)bSiMe2H,和 HMe2SiO (Ph2SiO) 2 (Me2SiO) 2SiMe2H,其中 Me 是甲基, Ph是苯基,和下标b的数值为1-4。组分(D) (ii)可以是单一的硅橡胶或含两种或更多种不同的硅橡胶的混合物,其 中各硅橡胶具有化学式(V)。在硅橡胶(D)内与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子与有机硅树脂(A)内与硅 键合的链烯基的摩尔比典型地为0. 01-0. 5,或者0. 05-0. 4,或者0. 1-0. 3。制备含与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子的硅橡胶的方法是本领域众所周 知的,许多这些化合物可商购。根据第四个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A')化学式为 (R1R52SiOl72) w (R52SiO272) x (R5SiO372) y (SiO472) z (111)的有机硅树脂,(B ‘)每一分子平均具 有至少两个与硅键合的链烯基的有机基硅化合物,其用量足以固化该有机硅树脂;(C)催 化量的氢化硅烷化催化剂;和⑶化学式选自(DR1R22SiO(R22SiO)aSiR22R1(IV)和(ii) R5R12SiO(R1R5SiO)bSiR12R5(V)中的硅橡胶,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃 基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,R5是R1或-H,下标a和b的数值各自 为 1-4,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0—0· 99,ζ 为 0—0· 75,w+x+y+z = 1,y+z/ (w+x+y+z)为 0. 2-0. 99,和w+x/ (w+x+y+z)为0. 01-0. 8,条件是有机硅树脂和硅橡胶(D) (ii)每一分子 各自平均具有至少两个与硅键合的氢原子;硅橡胶(D) (i)每一分子平均具有至少两个与 硅键合的链烯基,和在硅橡胶(D)内与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子与有机硅树脂 (A')内与硅键合的氢原子的摩尔比为0.01-0. 5。硅氧烷组合物的第四个实施方案中的组分(A' )、(B')和(C)与以上针对第二 个实施方案所述和例举的一样,和第四个实施方案中的组分(D)与针对第三个实施方案所 述和例举的一样。组分(B')的浓度足以固化(交联)组分(A')的有机硅树脂。当组分(D)是 ⑶⑴时,组分(B')的浓度使得组分(B')和组分⑶⑴内与硅键合的链烯基的摩尔 数之和与组分(A')内与硅键合的氢原子的摩尔数的比典型地为0.4-2,或者0.8-1. 5,或 者0.9-1. 1。此外,当组分(D)是(D) (ii)时,组分(B')的浓度使得组分(B')内与硅键 合的链烯基的摩尔数与组分(A')和组分(D) (ii)内与硅键合的氢原子的摩尔数之和的比 典型地为0. 4-2,或者0. 8-1. 5,或者0. 9-1. 1。在硅橡胶(D)内与硅键合的链烯基或与硅键合的氢原子与有机硅树脂(A')内与 硅键合的氢原子的摩尔比为0. 01-0. 5,或者0. 05-0. 4,或者0. 1-0. 3。根据第五个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A")通过在氢 化硅烷化催化剂和任选地有机溶剂存在下使化学式为(R1R22Si(V2)w(R22SiCV2)x(R1SiOv2) y (SiO472)z (I)的有机硅树脂和化学式为R5R12SiO(R1R5SiO)ciSiR12R5(VI)的硅橡胶反应形成可 溶反应产物制备的橡胶改性的有机硅树脂,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃 基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,R5是R1或-H,c的数值大于4到1000,w
20为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99,ζ 为 0-0. 75,w+x+y+z = l,y+z/ (w+x+y+z) % 0. 2-0. 99, 和w+X/(w+X+y+Z)为0.01-0. 8,条件是有机硅树脂(I)每一分子平均具有至少两个与硅键 合的链烯基,硅橡胶(VI)每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子,和在硅橡胶(VI) 内与硅键合的氢原子与有机硅树脂(I)内与硅键合的链烯基的摩尔比为0. 01-0. 5 ; (B)每 一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子的有机基硅化合物,其用量足以固化该橡胶改 性的有机硅树脂;和(C)催化量的氢化硅烷化催化剂。硅氧烷组合物的第五个实施方案中的组分(B)和(C)与以上针对第一个实施方案 所述和例举的一样。组分(B)的浓度足以固化(交联)橡胶改性的有机硅树脂。组分(B)的浓度使得 组分(B)和硅橡胶(VI)内与硅键合的氢原子的摩尔数之和与有机硅树脂(I)内与硅键合 的链烯基的摩尔数的比典型地0. 4-2,或者0. 8-1. 5,或者0. 9-1. 1。组分(A")是通过在氢化硅烷化催化剂和任选地有机溶剂存在下使化学式 为(R1R22SiCV2) W (R22SiO272) x (R1SiO372) y (SiO472) z⑴的至少一种有机硅树脂和化学式为 R5R12SiO(R1R5SiO)cSiR12R5(VI)的硅橡胶反应形成可溶反应产物制备的橡胶改性的有机硅 树脂,其中 R1、R2、R5、w、x、y、z、y+z/(w+x+y+z)和 w+x/(w+x+y+z)如上所述和例举的一样, 和下标c的数值为大于4到1000。具有式(I)的有机硅树脂与以上针对硅氧烷组合物的第一个实施方案所述和例 举的一样,此外,氢化硅烷化催化剂和有机溶剂与以上制备具有式(II)的有机基氢聚硅氧 烷树脂的方法中所述和例举的一样。此处所使用的术语“可溶反应产物”是指当存在有机 溶剂时制备组分(A")的反应的产物在有机溶剂内混溶且不形成沉淀或悬浮液。在硅橡胶的化学式(VI)中,R1和R5如上所述和例举的一样,和下标c的数值典型 地为大于4到1000,或者10-500,或者10-50。具有式(VI)的硅橡胶的实例包括但不限于具有下式的硅橡胶HMe2SiO (Me2SiO) 50SiMe2H、HMe2SiO (Me2SiO) 10SiMe2H、HMe2SiO (PhMeSiO) 25SiMe2H 和 Me3SiO (MeHSiO) 10SiMe3,其中 Me 是甲基,Ph 是苯基, 和数字下标表示每一类型的硅氧烷单元的数量。具有式(VI)的硅橡胶可以是单一的硅橡胶或含两种或更多种不同的硅橡胶的混 合物,其中各硅橡胶具有式(VI)。制备含与硅键合的氢原子的硅橡胶的方法是本领域众所周知的,许多这些化合物 可商购。可按照任何顺序结合有机硅树脂(I)、硅橡胶(VI)、氢化硅烷化催化剂和有机溶 剂。典型地,在引入氢化硅烷化催化剂之前,结合有机硅树脂、硅橡胶和有机溶剂。典型地在室温( 23士2°C )_150°C,或者室温-100°C的温度下进行反应。反应时间取决于几个因素,其中包括有机硅树脂和硅橡胶的结构以及温度。典型 地允许各组分反应的时间段足以完成氢化硅烷化反应。这意味着典型地允许各组分反应直 到至少95mol%或者至少98mol%或者至少99mol%最初存在于硅橡胶内的与硅键合的氢 原子在氢化硅烷化反应中消耗,这通过FTIR光谱法来测定。在室温( 23士2°C )-IOO0C 的温度下,反应时间典型地为0. 5-24小时。可使用以下实施例部分列出的方法,通过常规 实验测定最佳反应时间。
硅橡胶(VI)内与硅键合的氢原子与有机硅树脂(I)内与硅键合的链烯基的摩尔 比典型地为0. 01-0. 5,或者0. 05-0. 4,或者0. 1-0. 3。氢化硅烷化催化剂的浓度足以催化有机硅树脂(I)与硅橡胶(VI)之间的加成反 应。典型地,基于树脂和橡胶的结合重量,氢化硅烷化催化剂的浓度足以提供0. I-IOOOppm
钼族金属。基于反应混合物的总重量,有机溶剂的浓度典型地为0-95% (w/w),或者10-75% (w/w),或者 40-60% (w/w) ο在可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的第五个实施方案中,可在没有分离或纯化 的情况下使用橡胶改性的有机硅树脂,或者可通过常规的蒸发方法分离该树脂与大多数溶 剂。例如,可减压加热反应混合物。而且,当氢化硅烷化催化剂是以上所述的承载型催化剂 时,可通过过滤反应混合物,容易地分离该橡胶改性的有机硅树脂与氢化硅烷化催化剂。然 而,当没有分离橡胶改性的有机硅树脂与制备该树脂所使用的氢化硅烷化催化剂时,该催 化剂可用作可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的第五个实施方案中的组分(C)。根据第六个实施方案,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物包含(A"‘)通过在 氢化硅烷化催化剂和任选地有机溶剂存在下使化学式为(R1R52SiCV2) W (R52SiO272) x (R5SiO372) y(SiO472)z(111)的有机硅树脂和化学式为R1R22SiO(R22SiO)dSiR22R1(VII)的硅橡胶反应形成 可溶反应产物制备的橡胶改性的有机硅树脂,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的 烃基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,R5是R1或-H,下标d的数值为大于4 到 1000,w 为 0-0. 8,χ 为 0-0. 6,y 为 0-0. 99, ζ % 0-0. 75,w+x+y+z = 1,y+z/(w+x+y+z)为 0. 2-0. 99,和w+x/(w+x+y+z)为0· 01-0. 8,条件是有机硅树脂(III)每一分子平均具有至 少两个与硅键合的氢原子,硅橡胶(VII)每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基, 和在硅橡胶(VII)内与硅键合的链烯基与有机硅树脂(III)内与硅键合的氢原子的摩尔比 为0.01-0. 5; (B')每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基的有机基硅化合物,其 用量足以固化该橡胶改性的有机硅树脂;和(C)催化量的氢化硅烷化催化剂。硅氧烷组合物的第六个实施方案中的组分(B')和(C)与以上针对第二个实施方 案所述和例举的一样。组分(B')的浓度足以固化(交联)橡胶改性的有机硅树脂。组分(B')的浓 度使得组分(B')和硅橡胶(VII)内与硅键合的链烯基的摩尔数之和与有机硅树脂(III) 内与硅键合的氢原子的摩尔数的比典型地0. 4-2,或者0. 8-1. 5,或者0. 9-1. 1。组分(A"')是通过在氢化硅烷化催化剂和有机溶剂存在下使化学式为 (R1R52SiOl72) w (R52SiO272) x (R5SiO372) y (SiO472) z (III)的至少一种有机硅树脂和化学式为 R1R22SiO(R22SiO)dSiR22R1 (VII)的至少一种硅橡胶反应形成可溶反应产物制备的橡胶改性 的有机硅树脂,其中R1、R2、R5、w、x、y、z、y+z/(w+x+y+z)和w+x/(w+x+y+z)如上所述和例举 的一样,和下标d的数值为大于4到1000。具有式(III)的有机硅树脂与以上针对可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的第 二个实施方案所述和例举的一样,此外,氢化硅烷化催化剂和有机溶剂与以上制备具有式 (II)的有机基氢聚硅氧烷树脂的方法中所述和例举的一样。此处所使用的术语“可溶反应 产物”是指当存在有机溶剂时,制备组分(A"‘)的反应的产物在有机溶剂内混溶且不形 成沉淀或悬浮液。
在硅橡胶的化学式(VII)中,R1和R2如上所述和例举的一样,和下标d的数值典 型地为4到1000,或者10-500,或者10-50。具有式(VII)的硅橡胶的实例包括但不限于具有下式的硅橡胶ViMe2SiO (Me2SiO) 50SiMe2Vi、ViMe2SiO (Me2SiO) 10SiMe2Vi、ViMe2SiO(PhMeSiO)25SiMe2Vi 和 Vi2MeSiO(PhMeSiO)25SiMe2Vi,其中 Me 是甲基,Ph 是苯基,Vi是乙烯基,和数值下标表示每一类硅氧烷单元的数量。具有式(VII)的硅橡胶可以是单一的硅橡胶或含两种或更多种不同的硅橡胶的 混合物,其中各硅橡胶具有式(VII)。制备含与硅键合的链烯基的硅橡胶的方法是本领域众所周知的,许多这些化合物 可商购。可与以上针对制备硅氧烷组合物的第五个实施方案中的组分(A")所述的方式 进行制备组分(A"‘)的反应,所不同的是具有式(I)的有机硅树脂和具有式(VI)的硅 橡胶分别被具有式(III)的有机硅树脂和具有式(VII)的硅橡胶替代。在硅橡胶(VII) 内与硅键合的链烯基与有机硅树脂(III)内与硅键合的氢原子的摩尔比为0.01-0. 5,或者 0. 05-0. 4,或者0. 1-0.3。而且,典型地允许有机硅树脂和硅橡胶反应的时间段足以完成氢 化硅烷化反应。这意味着典型地允许各组分反应,直到至少95mol%或者至少98mol%或者 至少99mol%最初存在于橡胶内的与硅键合的链烯基已在氢化硅烷化反应中消耗,这通过 FTIR光谱法来测定。本发明方法的可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物可包含额外的成分,条件是该成 分不妨碍硅氧烷组合物固化形成以下所述的热膨胀系数低、拉伸强度高和模量高的固化 的有机硅树脂。额外的成分的实例包括但不限于氢化硅烷化催化剂抑制剂,例如3-甲 基-3-戊烯-1-炔、3,5_ 二甲基-3-己烯-1-炔、3,5_ 二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔 基-1-环己醇、2-苯基-3- 丁炔-2-醇、乙烯基环硅氧烷和三苯基膦;粘合促进剂,例如在 美国专利Nos. 4087585和5194649中教导的粘合促进剂;染料;颜料;抗氧化剂;热稳定剂; UV稳定剂;阻燃剂;流动控制添加剂;和稀释剂,例如有机溶剂和反应性稀释剂。例如,可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物可含有(E)反应性稀释剂,所述反应 性稀释剂包括(i)每一分子平均具有至少两个与硅键合的链烯基且在25 °C下粘度为 0.001-2Pa. s的有机基硅氧烷,其中(E) (i)的粘度不大于有机硅树脂例如硅氧烷组合物 中的上述组分(A)、(A' )、(A")或(A"')粘度的20%,和该有机基硅氧烷的化学式为 (R1R22SiOl72) m (R22SiO272) n (R1SiO372) p (SiO472) q,其中 R1 是 C1-C10 烃基或 C1-C10 卤素取代的烃 基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基,m为0-0. 8,η = 0-1,ρ = 0-0. 25,q = o-o. 2,m+n+p+q = 1,和m+n不等于0,条件是当p+q = 0时,η不等于0和链烯基不全部是端 基;和(ii)每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子且在25°C下粘度为0. 001-2Pa. s 的有机基氢硅氧烷,其用量足以提供0. 5-3mol在(E) (ii)内的与硅键合的氢原子/mol在 (E)⑴内的链烯基,其中有机基氢硅氧烷的化学式为(HR12SiOv2)s(R1SiOv2)t(SiCV2)y,其中 R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,且二者均不含脂族不饱和键,s为0. 25-0. 8, t 为 0-0. 5,V 为 0-0. 3,s+t+v = 1,和 t+v 不等于 0。组分(E) (i)是每一分子平均具有至少两个链烯基且在25°C下粘度为0. 001-2Pa. s的至少一种有机基硅氧烷,其中(E) (i)的粘度不大于硅氧烷组合物中的有机硅树脂粘度的 20%,和该有机基硅氧烷的化学式为(R1R22SiOv2)m (R22SiO272)n(R1SiO372)p (SiO472) q,其中 R1 是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,且二者均不含脂族不饱和键,R2是R1或链烯基, m 为 0-0. 8,η = 0-1,ρ = 0-0. 25,q = 0-0. 2,m+n+p+q = 1,和 m+n 不等于 0,条件是当 p+q =0时,η不等于0和链烯基不全部是端基(即并非在有机基硅氧烷内的所有的链烯基在 R1R22SiOl72单元内)。此外,有机基硅氧烷(E)⑴可具有直链、支链或环状结构。例如,当在 有机基硅氧烷(E) (i)的化学式内下标m、p和q各自等于0时,该有机基硅氧烷是有机基环 硅氧烷。有机基硅氧烷(E)⑴在25°C下粘度典型地为0. 001-2Pa. s,或者0. 001-0· IPa. s, 或者0. 001-0. 05Pa. s。此外,有机基硅氧烷(E) (i)在25°C下粘度典型地不大于可氢化硅 烷化固化的硅氧烷组合物内的有机硅树脂粘度的20%,或者不大于10%,或者不大于1 %。适合于用作有机基硅氧烷(E) (i)的有机基硅氧烷的实例包括但不限于具有下式 的有机基硅氧烷(ViMeSiO)3^ (ViMeSiO)4, (ViMeSiO)5, (ViMeSiO)6, (ViPhSiO) 3> (ViPhSiO)4, (ViPhSiO)5, (ViPhSiO)6, ViMe2SiO(ViMeSiO)nSiMe2Vi, Me3SiO(ViMeSiO)nSiMe3 禾口 (ViMe2SiO)4Si,其中Me是甲基,Ph是苯基,Vi是乙烯基,和下标η的数值使得该有机基硅 氧烷在25°C下的粘度为0. 001-2Pa. s。组分(E) (i)可以是单一的有机基硅氧烷或含两种或更多种不同的有机基硅氧烷 的混合物,其中各有机基硅氧烷如上所述。制备链烯基官能的有机基硅氧烷的方法是本领 域众所周知的。组分(E) (ii)是每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子且在25°C下粘度 为0. 001-2Pa. s的有机基氢硅氧烷,其用量足以提供0. 5-3mol在(E) (ii)内的与硅键合的 氢原子/mol在(E)⑴内的链烯基,其中有机基氢硅氧烷的化学式为(HR12SiOv2)s(R1SiOv2) t (SiO472) v,其中R1是Cl-ClO烃基或Cl-ClO卤素取代的烃基,且二者均不含脂族不饱和键, s 为 0. 25-0. 8,t 为 0-0. 5,ν 为 0-0. 3,s+t+v = 1,和 t+v 不等于 0。有机基氢硅氧烷(E) (ii)在25 °C下的粘度典型地为0. 001-2Pa. s,或者 0. 001-0. IPa. s,或者 0. 001-0. 05Pa. s。适合于用作有机基氢硅氧烷(E) (ii)的有机基氢硅氧烷的实例包括但不限于具 有下式的有机基氢硅氧烷PhSi (OSiMe2H) 3、Si (OSiMe2H) 4、MeSi (OSiMe2H) 3、(HMe2SiO)3SiOSi (OSiMe2H) 3 和(HMe2SiO)3SiOSi(Ph) (OSiMe2H) 2,其中 Me 是甲基, 和Ph是苯基。组分(E) (ii)可以是单一的有机基氢硅氧烷或含两种或更多种不同的有机基氢 硅氧烷的混合物,其中各有机基氢硅氧烷如上所述。制备有机基氢硅氧烷的方法是本领域 众所周知的。以组分(E)⑴内的每摩尔链烯基计,组分(E) (ii)的浓度足以提供0.5-3mol与 硅键合的氢原子,或者0. 6-2mol与硅键合的氢原子,或者0. 9-1. 5mol与硅键合的氢原子。在可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物内反应性稀释剂(E)(结合的组分(E) (i)和 (E) (ii))的浓度基于在上述实施方案内的有机硅树脂、组分(A)、(A' )、(A")或(A"‘) 和有机基硅化合物组分(B)或(B')的结合重量典型地为0-90% (w/w),或者0-50% (w/w),或者 0-20% (w/w),或者 0-10% (w/w) ο 硅氧烷组合物可以是在单一部分内含有机硅树脂、有机基硅化合物和氢化硅烷化 催化剂的单部分组合物,或者是在两个或更多个部分内含这些组分的多部分组合物。例如, 多部分硅氧烷组合物可包括含一部分有机硅树脂和所有氢化硅烷化催化剂的第一部分,和 含其余部分的有机硅树脂和所有的有机基硅化合物的第二部分。 典型地,在有或无有机溶剂辅助下,在环境温度下,通过以所述的比例结合主要组 分和任何任选的组分,制备单部分硅氧烷组合物。尽管各种组分的添加顺序不是关键的,但 若立即使用硅氧烷组合物,则优选在约30°C以下的温度下最后添加氢化硅烷化催化剂,以 防止组合物过早固化。此外,可通过在每一部分内结合各组分,制备多部分硅氧烷组合物。可通过本领域已知的任何技术,例如研磨、共混和搅拌,以间歇或者以连续的工艺 实现混合。通过各组分的粘度和最终的硅氧烷组合物的粘度来决定具体的装置。作为可氢化硅烷化固化的硅氧烷组合物的替代,可缩合固化的硅氧烷组合物也适 用于本发明的硅氧烷组合物。可缩合固化的硅氧烷组合物典型地包括具有与硅键合的羟基或可水解基团的有 机硅树脂(A"“),和任选地,具有与硅键合的可水解基团的交联剂(B"),和/或缩合催 化剂(C')。有机硅树脂(A"“)典型地是含T和/或Q硅氧烷单元结合M和/或D硅氧 烷单元的共聚物。根据一个实施方案,有机硅树脂(A"“)的化学式为(R1R62SiOl72)w, (R62SiO272)x, (R6SiOv2)y, (SiO472)z, (VIII)其中R1如上定义和例举的一样,R6是R1、-H、-OH或可水解基团,和w'为0-0. 8, 优选 0. 02-0. 75,和更优选 0. 05-0. 3 ;χ'为 0-0. 95,优选 0. 05-0. 8,和更优选 0. 1-0. 3 ; y ‘为0-1,优选0. 25-0. 8,和更优选0. 5-0. 8 ;和ζ ‘为0-0. 99,优选0. 2-0. 8,和更优选 0.4-0. 6,和有机硅树脂(A"“)每一分子平均具有至少两个与硅键合的氢原子、羟基或可 水解基团。此处所使用的术语“可水解基团”是指在不存在催化剂的情况下在从室温( 23士2°C )-100°C的任何温度下在数分钟例如30分钟内与硅键合的基团与水反应,形成硅 烷醇(Si-OH)基。用R6表示的可水解基团的实例包括但不限于-Cl、_Br、-0R7、-0CH2CH20R7、 CH3C ( = 0) O-^Et(Me)C = N-O-XH3C ( = 0) N(CH3)-禾口 -ONH2,其中 R7 是 C1-C8 烃基或 C1-C8 卤素取代的烃基。用R7表示的烃基和卤素取代的烃基典型地具有1-8个碳原子,或者3-6个碳原子。 含至少3个碳原子的无环烃基和卤素取代的烃基可具有支化或未支化的结构。用R7表示的 烃基的实例包括但不限于未支化和支化的烷基,例如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、 1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、戊基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、2-甲基丁基、 3-甲基丁基、1,2- 二甲基丙基、2,2- 二甲基丙基、己基、庚基和辛基;环烷基,例如环戊基、 环己基和甲基环己基;苯基;烷芳基,例如甲苯基和二甲苯基;芳烷基,例如苄基和苯乙基; 链烯基,例如乙烯基、烯丙基和丙烯基;芳基链烯基,例如苯乙烯基;和炔基,例如乙炔基和 丙炔基。用R7表示的卤素取代的烃基的实例包括但不限于3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基、氯 苯基禾口二氯苯基。典型地,至少5mol%或者至少15mol%或者至少30mol %在有机硅树脂内的R6基 是氢、羟基或可水解基团。此处所使用的mol% R6基定义为在有机硅树脂(A"“)内与硅键合的基团的摩尔数与在有机硅树脂(A"“)内的R6基的总摩尔数之比乘以100。有机硅树脂(A"“)的具体实例包括但不限于具有下式的有机硅树脂(MeSiO372)n> (PhSiO372)n> (Me3SiOl72) 0.8 (SiO472) 0.2, (MeSiO372) 0.67 (PhSiO372) 0.33> (Me SiO372) 0.45 (PhSiO372) 0.40 (Ph2SiO272) 0. ! (PhMeSiO272) 0. Q5、(PhSiO372) 0.4 (MeSiO372) 0.45 (PhSiO372) 0. ! (PhMeSiO272) ο. 05 和(PhSiO372) ο. 4 (MeSiO372)。. (PhMeSiO272)。.5,其中 Me 是甲基,Ph 是苯基,在 括号以外的数值下标表示摩尔分数,和下标η的数值使得该有机硅树脂的数均分子量为 500-50,000。在前述式中单元顺序无论如何不被视为限制本发明的范围。这些式代表该树 脂的充分缩合形式。在固化之前,它们具有含量如上所述的-H、-OH和/或其他可水解基 团。如上所述,用式(VIII)表示的有机硅树脂(A"“)的数均分子量(Mn)典型地为 500-50,000。或者,有机硅树脂(A"“)的Mn为300到不可测量,或者1000-3000,其中通 过凝胶渗透色谱法,使用小角激光散射检测仪或者折射指数检测仪和有机硅树脂(MQ)标 准物,测定该分子量。有机硅树脂(A〃丨‘)在25°C下的粘度典型地为0.01Pa.s到固体,或者 0. 1-100,OOOPa. s,或者 1-lOOOPa· s。制备用式(VIII)表示的有机硅树脂(A"“)的方法是本领域众所周知的;许 多这些树脂可商购。典型地通过在有机溶剂例如甲苯内共水解氯代硅烷前体的合适混合 物,制备用式(VIII)表示的有机硅树脂(A"“)。例如,可通过在甲苯内共水解化学式为 R1R62SiCl的第一化合物和化学式为R6SiCl3的第二化合物,制备含R1R62SiOv2单元和R6SiOv2 单元的有机硅树脂,其中R1和R6如上定义和例举。以上针对可氢化硅烷化固化的硅氧烷组 合物描述了共水解方法。可进一步“稠化”共水解的反应物到所需的程度,以控制可交联基 团的含量和粘度。在式(VIII)内的Q单元及其与M单元的任何比例的结合也可以是在树脂(A"‘) 内的离散颗粒形式。粒度典型地为1纳米-20微米。这些颗粒的实例包括但不限于直径15 纳米的二氧化硅(Si04/2)颗粒。可缩合固化的有机硅树脂可进一步含有无机填料,例如二 氧化硅、氧化铝、碳酸钙和云母。在另一实施方案中,可缩合固化的硅氧烷组合物包含在水、(iv)缩合催化剂和 (ν)有机溶剂存在下通过使选自⑴化学式为(R1R62SiOl72)w(R62SiO272) x (R6SiO372) y (SiO472) z 的有机硅树脂和(ii)⑴的可水解前体,和(iii)化学式为R83SiO(R1R8SiO)mSiR83W硅橡胶 反应制备的橡胶改性的有机硅树脂(A"“),其中R1和R6如上所定义和例举,R8是R1或可 水解基团,m为2-1000,或者4-500,或者8-400,和w、x、y和ζ如上所定义和例举,和有机 硅树脂(i)每一分子平均具有至少两个与硅键合的羟基或可水解基团,硅橡胶(iii)每一 分子平均具有至少两个与硅键合的可水解基团,且硅橡胶(iii)内与硅键合的可水解基团 与有机硅树脂(i)内与硅键合的羟基或可水解基团的摩尔比为0.01-1. 5,或者0.05-0. 8, 或者 0. 2-0. 5。典型地,至少5mol%或者至少15mol %或者至少30mol %在有机硅树脂(i)内的R6
基是羟基或可水解基团。有机硅树脂(i)的数均分子量(Mn)典型地为300到不可测量,或者500_10,000, 或者1000-3000,其中通过凝胶渗透色谱法,使用小角激光散射检测仪或者折射指数检测仪和有机硅树脂(MQ)标准物,测定该分子量。适合于用作有机硅树脂(i)的有机硅树脂的具体实例包括但不限于具有下式的 树脂(MeSiO372) n> (PhSiO372) n> (PhSiO372) 0.4 (MeSiO372) 0.45 (PhSiO372) 0. ! (PhMeSiO272) 0.05 和 (PhSiO372) ο. 3 (SiO472) ο. ! (Me2SiO272) 0.2 (Ph2SiO272) α4,其中 Me 是甲基,Ph 是苯基,在括号以外的 数值下标表示摩尔分数,和下标η的数值使得该有机硅树脂的数均分子量为500-50,000。 在前述化学式中单元顺序无论如何不被视为限制本发明的范围。有机硅树脂(i)可以是单 一的有机硅树脂或含两种或更多种不同的有机硅树脂的混合物,其中各自具有所规定的化 学式。这些化学式代表该树脂的充分缩合形式。在固化之前,它们具有含量如上所述 的-H、-OH和/或其他可水解基团。此处所使用的术语“可水解基团”是指适合于用作制备有机硅树脂(i)的起始 材料(前体)的具有可水解基团的硅烷。可水解的前体(ii)可用下述化学式为代表: R1R82SiX, R82SiX2, R8SiX3和SiX4,其中R1、R8和X如上所定义和例举。可水解的前体(ii)的具体实例包括但不限于具有下式的硅烷Me2ViSiCl、Me3SiC 1、MeSi (OEt) 3、PhSiCl3、MeSiCl3、Me2SiCl2, PhMeSiCl2, SiCl4, Ph2SiCl2, PhSi (OMe) 3、MeSi (OMe) 3、PhMeSi (OMe) 2 和 Si (OEt) 4,其中 Me 是甲基,Et 是乙基, 和Ph是苯基。硅橡胶(iii)的具体实例包括但不限于具有下式的硅橡胶(EtO) 3SiO (Me2SiO) 55Si (OEt) 3、(EtO) 3SiO (Me2SiO) 16Si (OEt) 3、(EtO) 3SiO (Me2SiO) 386Si (OEt) 3 禾口(EtO) 2MeSiO (PhMeSiO) 10SiMe (OEt)2,其中 Me 是
甲基,Et是乙基。典型地在从室温( 23士2°C )-180°C,或者从室温到100°C的温度下进行该反应。反应时间取决于几个因素,其中包括有机硅树脂(i)和硅橡胶(iii)的结构以及 温度。典型地允许各组分反应的时间段足以完成缩合反应。这意味着典型地允许各组分 反应直到至少95mol%或者至少98mol%或者至少99mol%最初存在于硅橡胶(iii)内的 与硅键合的可水解基团已在缩合反应中消耗,这通过29SiNMR光谱法来测定。在室温( 23士2°C)-100°C的温度下,反应时间典型地为1-30小时。可通过常规实验测定最佳反应时 间。以下进一步描述了合适的缩合催化剂(iv),和合适的有机溶剂(ν)如以上的橡胶 改性的有机硅树脂(A')所述的一样。缩合催化剂(iv)的浓度足以催化有机硅树脂(i) 与硅橡胶(iii)的缩合反应。典型地,基于有机硅树脂(i)的重量,缩合催化剂(iv)的浓 度为0.01-2% (w/w),或者0.01-1% (w/w),或者0.05-0. 2% (w/w) 0基于反应混合物的总 重量,有机溶剂(ν)的浓度典型地为10-95% (w/w),或者20-85% (w/w),或者50-80 % (w/
W) O在反应混合物内水的浓度取决于在有机基硅化合物内R8基的性质和在硅橡胶内 与硅键合的可水解基团的性质。当有机硅树脂(i)含有可水解基团时,水的浓度足以进行 有机硅树脂(i)和硅橡胶(iii)内的可水解基团的水解。例如,以每摩尔在结合的有机硅 树脂(i)和硅橡胶(iii)内的可水解基团计,水的浓度典型地为0.01-3摩尔,或者0.05-1
27摩尔。当有机硅树脂(i)不含可水解基团时,在反应混合物内要求仅仅痕量,例如IOOppm 的水。痕量的水通常存在于反应物和/或溶剂内。如上所述,可缩合固化的硅氧烷组合物可进一步包含交联剂(B")。交联剂(B") 的化学式为R7qSiX4Y其中R7是C1-C8烃基或C1-C8卤素取代的烃基,X是可水解基团,和 q为0或1。用R7表示的烃基和卤素取代的烃基和用X表示的可水解基团如上所述和例举 的一样。交联剂(B")的具体实例包括但不限于烷氧基硅烷,例如MeSi(0CH3)3、 CH3Si (OCH2CH3) 3、CH3Si (OCH2CH2CH3) 3、CH3Si
3、CH3CH2Si (OCH2CH3) 3、 C6H5Si (OCH3) 3、C6H5CH2Si (OCH3) 3、C6H5Si (OCH2CH3) 3、CH2 = CHSi (OCH3) 3、CH2 = CHCH2Si (OCH3) 3、CF3CH2CH2Si (OCH3) 3、CH3Si (OCH2CH2OCH3) 3、CF3CH2CH2Si (OCH2CH2OCH3) 3、CH2 =CHSi (OCH2CH2OCH3)P CH2 = CHCH2Si (OCH2CH2OCH3) 3、C6H5Si (OCH2CH2OCH3) 3、Si (OCH3) 4、 Si (OC2H5) 4 和 Si (OC3H7) 4,有机基乙酰氧基硅烷,例如 CH3Si (OCOCH3) 3、CH3CH2Si (OCOCH3) 3 和 CH2 = CHSi (OCOCH3) 3 ;有机基亚氨基氧基硅烷,例如 CH3Si
3、 Si
3 和 C6H5Si [NHC ( = 0) CH3] 3 ;氨基硅烷,例如 CH3Si [NH (S-C4H9) ] 3 和 CH3Si (NHC6H14)3 ;和有机基氨基氧基硅烷。交联剂(B")可以是单一的硅烷或含两种或更多种不同硅烷的混合物,其中各硅 烷如上所述。此外制备三官能和四官能硅烷的方法是本领域众所周知的;许多这些硅烷可 商购。若存在的话,在可缩合固化的硅氧烷组合物内交联剂(B")的浓度足以固化(交 联)该可缩合固化的有机硅树脂。交联剂(B")的确切用量取决于所需的固化程度,其通 常随交联剂(B")内与硅键合的可水解基团的摩尔数与有机硅树脂(A"“)内与硅键合 的氢原子、羟基或可水解基团的摩尔数之比增加而增加。典型地,交联剂(B")的浓度足以 提供0.2-4摩尔与硅键合的可水解基团/摩尔在有机硅树脂(A"“)内与硅键合的氢原 子、羟基或可水解基团。可通过常规试验容易地测定交联剂(B")的最佳量。缩合催化剂(C')可以是典型地促进与硅键合的羟基(硅烷醇基)缩合形成 Si-O-Si键所使用的任何缩合催化剂。缩合催化剂的实例包括但不限于胺,和铅、锡、锌与铁 和羧酸的络合物。特别地,缩合催化剂(C')可以选自锡(II)和锡(IV)化合物,例如二月 桂酸锡、二辛酸锡和四丁锡;和钛化合物,例如四丁醇钛。若存在的话,基于有机硅树脂(A"“)的总重量,缩合催化剂(C')的浓度典型 地为 0. 1-10% (w/w),或者 0. 5-5% (w/w),或者 1-3% (w/w)。当可缩合固化的硅氧烷组合物包含缩合催化剂(C')时,可缩合固化的硅氧烷组 合物典型地为其中有机硅树脂(A"“)和缩合催化剂(C')在分开部分内的两部分组合 物。本发明的可缩合固化的硅氧烷组合物可包含本领域已知的且以上针对可氢化硅 烷化固化的硅氧烷组合物所述的额外的成分。在所示的实施方案中,可处理或改性有机硅树脂层105,以增加有机硅树脂层105 和随后可形成或与该有机硅树脂层105相邻的层之间的粘合性,如图IB的箭头115所示。 例如,有机硅树脂层105的一个表面可暴露于氧等离子体或紫外臭氧下,以增加有机硅树脂层105和随后形成或布置的与该表面相邻的层之间的界面相互作用。作为另一实例,可 使用氢化硅烷化反应,调节在有机硅树脂层105的表面附近的化学计量,以产生残留的SiH 基或可改进有机硅树脂层105和随后形成或布置的与该表面相邻的层之间的粘合性的其 他残留的官能团。在一个实施方案中,可设计层之间的粘合性,以使之足够强到保持各层在 一起,但足够弱到保持通过形成厚度小于可延展过渡厚度的有机硅树脂层105所提供的减 轻的弹性局限性的优势。然而,受益于本发明公开内容的本领域技术人员应当理解,处理有 机硅树脂层105是任选的步骤,该步骤不可能在本发明的所有实施方案中进行。此外,可使 用其他处理或改性,以增加有机硅树脂层105和其他层之间的粘合性,或者为了其他目的。然后可与有机硅树脂层105相邻地形成或布置第二有机硅树脂层120,例如IC所 示。在一个实施方案中,通过在有机硅树脂层105上沉积可固化的有机硅树脂组合物,形成 有机硅树脂层120。例如,可使用常规的涂布技术,例如通过喷墨沉积、旋涂、浸涂、喷涂刷涂 和筛网印刷等,沉积可固化的有机硅树脂组合物的膜。然后固化(或部分固化)可固化的 有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层120。如上所述,固化工艺可包括添加一种或多种催 化剂以及将可固化的有机硅树脂组合物暴露于升高的温度下。然而,受益于本发明公开内 容的本领域技术人员应当理解,本发明不限于在有机硅树脂层105上沉积和/或固化有机 硅树脂组合物。在可供替代的实施方案中,可独立地形成有机硅树脂层120,然后与有机硅 树脂层105相邻地布置。形成(固化或部分固化的)有机硅树脂层120,使其厚度(T)小于形成有机硅树 脂层120所使用的固化或部分固化的有机硅树脂的可延展的过渡厚度(Td)。在一个实施 方案中,使用相同的可固化的有机硅树脂组合物形成有机硅树脂层105、120,因此可具有相 同的可延展的过渡厚度。然而,有机硅树脂层105、120的实际厚度可以不同。此外,在可供 替代的实施方案中,可使用不同的可固化的有机硅树脂组合物(或不同的固化工艺),形成 有机硅树脂层105、120,因此它们可具有不同的可延展的过渡厚度。有机硅树脂层120也 可以是除了有机硅树脂以外的组合物的层。例如,它可以是可固化的硅橡胶。或者,它可以 是通过溶剂流延或任何其他涂布技术,而沉积的有机聚合物,或通过层压预形成的膜。该有 机聚合物膜可以具有热塑性或者热固性的性质。它们的实例包括环氧树脂、聚氨酯、聚酯、 聚酰亚胺、氰酸酯树脂、聚丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚砜等。然后可从基底 110上,例如通过剥离有机硅树脂膜125,除去由有机硅树脂层105、120形成的有机硅树脂 膜125,如图ID所示。可通过形成厚度小于它们各自的可延展过渡厚度的多层有机硅树脂层105、120 的有机硅树脂膜125,来改进有机硅树脂膜125的挠性和/或耐久性。例如,通过在不锈钢上 旋涂50衬%在1081(内的前述树脂-1,层叠5层前述树脂-1的橡胶增韧的变体和4层氢化 硅烷化固化的硅橡胶而构造9层膜125。以交替的方式排列树脂和橡胶层。可采用0. 2wt% Ti (OBu)4作为催化剂,通过使10衬%聚合度为55的三乙氧基甲硅烷氧基封端的PDMS与未 固化的树脂-1反应,制备增韧的树脂-1。在层叠之后和在沉积下一层之前,在200°C下固 化每一层1小时。在沉积下一层增韧的树脂-1之前,用O2等离子体处理橡胶层。在固化该 9层之后,从不锈钢上剥离该多层膜。该膜的总厚度为66微米。多层膜的断裂拉伸应变为 9. 4士3. 9%,拉伸模量为716. 6士85. 4MPa。相反,相同的增韧的4-3136的固化的单层膜的 断裂拉伸应变为仅仅2.0%。
尽管在图1A、1B、1C和ID所示的多层有机硅树脂膜125的实施方案包括两层有机 硅树脂层105、120,但本发明不限于仅仅包括两层有机硅树脂层105、120的多层有机硅树 脂膜125。在一个实施方案中,可由厚度小于它们相应的可延展的过渡厚度的许多有机硅树 脂层形成多层有机硅树脂膜125。例如,可使用各自的厚度比它们相应的约2-10微米的可 延展的厚度小的数层有机硅树脂层105、120,形成厚度为约40-50微米的多层有机硅树脂 膜125。事实上,可通过添加额外的有机硅树脂层105、120,直到达到目标厚度,从而形成厚 度大于或等于100微米的多层有机硅树脂膜125。此外,非有机硅树脂层105、120的其他层 也可包括在形成多层有机硅树脂膜125所使用的叠加体内。图2A、2B和2C在概念上示出了形成多层有机硅树脂膜的方法200的第二例举实 施方案。在所示的实施方案中,在基底210上形成有机硅树脂层205,如图2A所示。可使用 各种技术,形成有机硅树脂层205。在一个实施方案中,通过在基底205上沉积可固化的有 机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层205。例如,可使用常规的涂布技术,例如通过喷墨沉 积、旋涂、浸涂、喷涂、刷涂和筛网印刷等,沉积可固化的有机硅树脂组合物的膜。然后固化 (或部分固化)可固化的有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层205。在各种可供替代的实 施方案中,固化工艺可包括添加一种或多种催化剂以及将可固化的有机硅树脂组合物暴露 于升高的温度下。形成(固化或部分固化的)有机硅树脂层205,使其厚度(T)小于形成有机硅树脂 层205所使用的固化或部分固化的有机硅树脂的可延展的过渡厚度(Td)。在一个实施方案 中,可处理或改性有机硅树脂层205,以改进有机硅树脂层205和随后形成或布置的与该有 机硅树脂层205相邻的任何层之间的粘合性。然而,如上所述,若进行这种处理或改性,则 不管是处理或改性有机硅树脂层205还是处理或改性有机硅树脂层205可使用的技术是设 计选择的事情和对本发明来说不是关键的。可与有机硅树脂层205相邻地形成或布置一层或多层额外的层215,如图2B所示。 例如,可通过在有机硅树脂层205上沉积并固化可固化的组合物,形成额外的层215。或者, 可在别处形成一层或多层额外的层215,然后与有机硅树脂层205相邻地布置。在各种可供 替代的实施方案中,可由各种不同的材料形成一层或多层额外的层215,或者一层或多层额 外的层215可包括各种不同的材料。例如,可由含橡胶颗粒、共聚橡胶链段、硅橡胶、有机聚 合物和类似物的材料形成额外的层215。层215的数目是设计选择的事情和对本发明来说 不是关键的。而且,可在层状叠加体内的任何位置处,其中包括在层状叠加体内,在有机硅 树脂层205下方、有机硅树脂层205和随后形成的有机硅树脂层的中间或所有有机硅树脂 层上方的位置处形成层215。然后可与有机硅树脂层105相邻地形成或布置第二有机硅树脂层220,如图2C所 示。在一个实施方案中,有机硅树脂层220可通过在有机硅树脂层205上沉积可固化的有机 硅树脂组合物,形成有机硅树脂层220。例如,可使用常规的涂布技术,例如通过喷墨沉积、 旋涂、浸涂、喷涂、刷涂和筛网印刷等,沉积可固化的有机硅树脂组合物的膜。然后固化(或 部分固化)可固化的有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层220。如上所述,固化工艺可包 括添加一种或多种催化剂以及将可固化的有机硅树脂组合物暴露于升高的温度下。然而, 受益于本发明公开内容的本领域的技术人员应当理解,本发明不限于在有机硅树脂层205 上沉积和/或固化有机硅树脂组合物。在可供替代的实施方案中,可独立地形成有机硅树脂层220,然后与有机硅树脂层205相邻地布置。(固化或部分固化的)有机硅树脂层220的厚度(T)小于形成有机硅树脂层220 所使用的固化或部分固化的有机硅树脂的可延展的过渡厚度(Td)。在一个实施方案中,可 使用相同的可固化的有机硅树脂组合物,形成有机硅树脂层205、220,因此可具有相同的可 延展的过渡厚度。然而,有机硅树脂层205、220的实际厚度可以不同。而且,在可供替代的 实施方案中,可使用不同的可固化的有机硅树脂组合物(或不同的固化工艺),形成有机硅 树脂层205、220,因此它们可具有不同的可延展的过渡厚度。尽管在图2A、2B和2C所示的多层有机硅树脂膜的实施方案包括被额外的层215 隔开的两层有机硅树脂层205、220,但本发明不限于仅仅包括被额外的层215隔开的205、 220的多层有机硅树脂膜。在一个实施方案中,可由厚度小于其相应的可延展的过渡厚度并 按照任何顺序排列的许多有机硅树脂层形成多层有机硅树脂膜。有机硅树脂层也可被一层 或多层额外的层隔开。然而,受益于本发明公开内容的本领域技术人员应当理解,有机硅树 脂层205、220和(若存在的话)额外的层215的特定顺序是设计选择的事情和对于本发明 来说不是关键的。图3在概念上示出了形成多层有机硅树脂膜所使用的系统300的第一例举的实施 方案。在所示的实施方案中,使用一对单螺杆挤出机305 (1-2),将两种熔融的含硅聚合物借 助多层模头组件310内的模头接套315挤出到多层(或微层)模头组件310内。此处详细 地描述了可通过单螺杆挤出机305 (1-2)挤出的例举的含硅材料,且为了清楚起见,此处不 重复这些说明。两种含硅的聚合物流过多层模头组件310的多个段(或模头组件)320 (在 图3中用数字仅仅表示了一个)。可使用热电偶325维持多层模头组件310的温度。每一模 头组件320起到分割(divide)并流的含硅聚合物流体和然后将它们重组成叠加体(stack) 以便该叠加体包括两种含硅聚合物的交替层的作用。因此,当进入到模头组件320内的聚 合物流体形成为两种含硅聚合物的η层交替层的叠加体时,离开模头组件320的聚合物流 体包括两种含硅聚合物的2η交替层的叠加体。图4在概念上示出了经历通过模头组件实施的分流和叠加工艺的聚合物流体 400。在所示的实施方案中,聚合物流体400最初包括具有在第二聚合物410上方的第一聚 合物405的叠加体。当聚合物流体400穿过模头组件时,沿着水平面分割该叠加体,且一部 分叠加体被向下导引,而另一部分叠加体被向上导引。叠加体的上面部分和叠加体的下面 部分均被压缩到其起始厚度的大致一半,然后在彼此之上层叠这两部分的聚合物流体400, 形成输出的聚合物流体400,所述输出的聚合物流体400包括第一聚合物405和第二聚合物 410的四层交替层。返回参考图3,在所示的实施方案中所述的多层模头组件310包括10个模头组件 320,以便来自多层模头组件310的输出的聚合物流体包括2"1 = 1024层含硅聚合物的交替 层。然而,受益于本发明公开内容的本领域技术人员应当理解,本发明不限于含10个模头 组件320的多层模头组件310。在可供替代的实施方案中,任何数量的模头组件320可引 入到多层模头组件310内,以形成具有两种含硅聚合物的选择数量交替层的输出聚合物流 体。在所示的实施方案中,在模头组件320内的流动路径为0. 356(0. 904cm)英寸2,以便输 出聚合物流体包括1024层,其中每一层的厚度为约10微米。在聚合物流体离开多层模头 组件310之后,提供输出的聚合物流体到冷却浴330,和提供冷却的多层聚合物到线材牵拉机335,以使冷却的多层聚合物伸长。然后可在输出装置340内储存所得多层膜。图5在概念上示出了形成多层有机硅树脂膜所使用的系统500的第二例举实施方 案。系统500的第二例举的实施方案类似于系统300的第一例举实施方案,所不同的是第 一单螺杆挤出机305(1)被硅氧烷胶料罐505替代。在所示的实施方案中,可通过从氮气源 515提供氮气给夹套510,来冷却硅氧烷胶料罐。然后使用齿轮泵520,计量硅氧烷胶料到在 多层模头组件310内的模头接套315中,并使用单螺杆挤出机305 (2)将熔融的含硅聚合物 挤出到多层模头组件310内。如上所述,硅氧烷胶料和挤出的硅氧烷聚合物流过含10个模 头组件320的多层模头组件310,形成具有2"1 = 1024层硅氧烷胶料和含硅聚合物的交替 层的多层聚合物。在聚合物流体离开多层模头组件310之后,提供输出聚合物流体到冷却 浴330,并提供冷却的多层聚合物到线材牵拉机335,以使冷却的多层聚合物伸长。然后可 在输出装置340内储存所得多层膜。尽管此处为了阐述目的提及含硅聚合物,但也可使用 这一装置,将其他聚合物加工成多层材料。图6在概念上示出了多层模头组件600的一个例举的实施方案。在所示的实施方 案中,多层模头组件600包括多个外壳605 (在图6中用数字仅仅表示了一个)。多层模头 组件600还包括模头接套610和端片外壳615。模头接套610包括端口 620、625以供接收 两种含硅聚合物和/或硅氧烷胶料。含硅聚合物流体沿着虚线所示的路径途径多层模头组 件600,之后在出口端口 630处离开多层模头组件600。在所示的实施方案中,外壳605和 端片外壳615各自包括执行此处所述的分流和叠加工艺的压模嵌入件(在图6中未示出)。图7和8分别描述了外壳700的一个实施方案的正面和截面视图。在所示的实施 方案中,外壳700包括通道705,其中构造所述通道705以接收压模嵌入件。通道705可以 是0. 356 (0. 904cm)英寸2。外壳700还包括多个螺栓孔710 (在图7和8中用数字示出了 仅仅一个),其中构造所述螺栓孔710,以接收将外壳700连接到另一外壳和/或模头接套 上使用的螺栓。外壳700可以由不锈钢构造。图9和10分别描绘了在不同的方向上在图7和8所示的外壳700的正面和截面 视图。在所示的实施方案中,外壳700还包括多个螺栓孔715(在图9和10中用数字示出 了仅仅一个),其中设计所述螺栓孔715的螺纹,以接收并锚定将外壳700连接到另一外壳 和/或模头接套上使用的螺栓。图11和12分别描绘了端片外壳1100的一个实施方案的正面和截面视图。在所 示的实施方案中,端片外壳1100包括通道1105,其中构造所述通道1105,以便接收压模嵌 入件。通道1105可以是0.356 (0.904cm)英寸2。外壳1100还包括多个螺栓孔1110 (在图 11和12中用数字示出了仅仅一个),其中构造所述螺栓孔1110,以接收将端片外壳1100 连接到另一外壳和/或模头接套上使用的螺栓。端片外壳1100还包括出口端1115。外壳 1100可以由不锈钢构造。图13描绘了多层模头组件1300的一部分,它包括多个模头组件1305和端片模头 组件1310。使用一个或多个螺栓1315,将多个模头组件1305和端片模头组件1310紧固在 一起。当组装时,校准模头组件1305、1310的通道,以形成穿过多层模头组件1300的单一 通道1320。图14A、14B和14C描绘了一部分压模嵌入件1400的一个例举的实施方案。图14A 描绘了当在模头组件内安装压模嵌入件1400时,从透视的角度,沿着与穿过多层模头组件的通道轴对应的轴观察到的一部分压模嵌入件1400。图14B描绘了当在模头组件内安装压 模嵌入件1400时,从透视的角度,从与穿过多层模头组件的通道轴对应的轴相垂直的一侧 观察到的一部分压模嵌入件1400。图14C描绘了当在模头组件内安装压模嵌入件1400时, 从透视的角度,从与图14B所示的一侧相对且与穿过多层模头组件的通道轴对应的轴相垂 直的一侧观察到的一部分压模嵌入件1400。每一压模嵌入件包括两个部分1400。图15描绘了形成单一的压模嵌入件所使用的两个部分1500、1505。在所示的实 施方案中,每一部分1500、1505包括第一和第二 L形片材1510、1515、1520、1525。使每一 L 形片材1510、1515成型,以具有以大致直角相交的两条腿,形成L形片材1510、1515、1520、 1525的内角和L形片材1510、1515、1520、1525的外角。然后布置彼此垂直的L形片材1510、 1515、1520、1525对,以便它们在其各自的内角处相遇。弯曲每一L形片材1510、1515、1520、 1525的一条腿或使之成角度,以便腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻。然后可通过连接第一和第二压模嵌入件部件1500、1505,由两个部分1500、1505 形成压模嵌入件,以便在第一压模嵌入件部件1500内的L形片材1515的一条(未弯曲) 腿平行并相邻于第二压模嵌入件部件1505内的L形片材1525的一条(未弯曲)腿。在第 一压模嵌入件部件1500内的L形片材1510的一条(未弯曲)腿还平行并相邻于第二压模 嵌入件部件1505内的L形片材1520的一条(未弯曲)腿。图16描绘了完整的压模嵌入 件1600的一个例举的实施方案。图17描绘了当将完整的压模嵌入件1600插入到一部分 外壳1700内时,完整的压模嵌入件1600的一个例举的实施方案。以上公开的特定实施方案仅仅是阐述,因为可在对受益于本发明公开内容的本领 域技术人员来说,可通过不同但等价的方式改性和实践本发明。此外,不打算限制到此处所 示的结构或设计的细节上,本发明的范围通过以下的权利要求来描述。因此,显而易见的 是,可改变或改性以上公开的特定实施方案,且所有这些变化被视为在本发明的精神和 围内。因此,以下在权利要求中列出了此处寻求保护的范围。
权利要求
一种方法,它包括形成含至少两层聚合物层的有机硅树脂膜,其中至少一层是有机硅树脂层,所述至少一层有机硅树脂层的厚度小于相应的可延展过渡厚度。
2.权利要求1的方法,其中形成有机硅树脂膜包括形成厚度小于相应的可延展过渡厚 度的第一有机硅树脂层。
3.权利要求2的方法,其中形成有机硅树脂膜包括形成厚度小于相应的可延展过渡厚 度的至少第二有机硅树脂层。
4.权利要求3的方法,其中形成有机硅树脂膜包括形成有机硅树脂膜,以便所述至少 两层有机硅树脂层相邻。
5.权利要求4的方法,其中形成有机硅树脂膜包括处理第一有机硅树脂层的至少一个 表面,以增加对第二有机硅树脂层的粘合性。
6.权利要求5的方法,其中处理第一有机硅树脂层的所述至少一个表面包括下述中的 至少一种将所述至少一个表面暴露于氧等离子体下,将所述至少一个表面暴露于紫外臭 氧下,和调节所述至少一个表面的化学计量。
7.权利要求3的方法,其中形成有机硅树脂膜包括形成与所述两层有机硅树脂层中的 至少一层相邻的至少一层第三层。
8.权利要求7的方法,其中形成所述至少一层第三层包括形成所述至少一层第三层使 得所述至少一层第三层包括橡胶颗粒、共聚的橡胶链段和硅橡胶中的至少一种。
9.权利要求1的方法,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是硅橡胶。
10.权利要求1的方法,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是有机聚合物。
11.通过下述步骤形成的一种有机硅树脂膜层叠至少两层聚合物层,其中至少一层是有机硅树脂层,所述至少一层有机硅树脂层 的厚度小于相应的可延展的过渡厚度。
12.权利要求11的有机硅树脂膜,其中通过形成厚度小于相应的可延展的过渡厚度的 第一有机硅树脂层,形成有机硅树脂膜。
13.权利要求12的有机硅树脂膜,其中通过形成厚度小于相应的可延展过渡厚度的至 少第二层有机硅树脂层,形成有机硅树脂膜。
14.权利要求11的有机硅树脂膜,其中通过彼此相邻地层叠所述至少两层有机硅树脂 层,形成有机硅树脂膜。
15.权利要求14的有机硅树脂膜,其中通过处理第一有机硅树脂层的至少一个表面以 增加对第二有机硅树脂层的粘合性从而形成有机硅树脂膜。
16.权利要求15的有机硅树脂膜,其中通过将所述至少一个表面暴露于氧等离子体 下,将所述至少一个表面暴露于紫外臭氧下,和调节所述至少一个表面的化学计量中的至 少一种,形成有机硅树脂膜。
17.权利要求11的有机硅树脂膜,其中通过形成与所述至少两层聚合物层中的至少一 层相邻的至少一层第三层,形成有机硅树脂膜。
18.权利要求17的有机硅树脂膜,其中通过形成所述至少一层第三层使得所述至少一 层第三层包括橡胶颗粒、共聚的橡胶胶泥和硅橡胶中的至少一种,从而形成有机硅树脂膜。
19.权利要求11的有机硅树脂膜,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是硅橡胶。
20.权利要求11的有机硅树脂膜,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是有机聚 合物。
21.一种有机硅树脂膜,它包括至少两层聚合物层,其中至少一层是有机硅树脂层,所述至少一层有机硅树脂层的厚 度小于相应的可延展的过渡厚度。
22.权利要求21的有机硅树脂膜,它包括厚度小于相应的可延展的过渡厚度的第一有 机硅树脂层。
23.权利要求22的有机硅树脂膜,它包括厚度小于相应的可延展过渡厚度的至少第二 层有机硅树脂层。
24.权利要求23的有机硅树脂膜,其中所述至少两层有机硅树脂层彼此相邻。
25.权利要求24的有机硅树脂膜,其中处理第一有机硅树脂层的至少一个表面,以增 加对第二有机硅树脂层的粘合性。
26.权利要求25的有机硅树脂膜,其中第一有机硅树脂层的所述至少一个表面已通过 将所述至少一个表面暴露于氧等离子体下,将所述至少一个表面暴露于紫外臭氧下,和调 节所述至少一个表面的化学计量中的至少一种处理。
27.权利要求21的有机硅树脂膜,包括与所述至少两层有机硅树脂层中的至少一层相 邻的至少一层第三层。
28.权利要求27的有机硅树脂膜,其中所述至少一层第三层包括橡胶颗粒、共聚的橡 胶胶泥和硅橡胶中的至少一种。
29.权利要求21的有机硅树脂膜,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是硅橡胶。
30.权利要求21的有机硅树脂膜,其中所述至少两层聚合物层中的至少一层是有机聚 合物。
31.一种压模嵌入件部件,它包括第一和第二 L形片材,其中每一 L形片材具有以大致直角相交的两条腿,以形成L形片 材的内角和L形片材的外角,彼此垂直地布置两个L形片材并在它们各自的内角处相遇,弯 曲每一 L形片材的一条腿,以便该腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻。
32.—种压模嵌入件,它包括第一和第二压模嵌入件部件,每一压模嵌入件部件由第一和第二 L形片材形成,其中 每一 L形片材具有以大致直角相交的第一和第二条腿,以形成L形片材的内角和L形片材 的外角,彼此垂直地布置第一和第二 L形片材并在它们各自的内角处相遇,弯曲每一 L形片 材的第一条腿,以便该腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻;连接第一和第二压模嵌入件部件,以便在第一压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第 二条腿平行并相邻于在第二压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第二条腿。
33.一种微层模头组件,它包括彼此相邻地布置的多个压模嵌入件,每一压模嵌入件包括第一和第二压模嵌入件部件,每一压模嵌入件部件由第一和第二 L形片材形成,其中 每一 L形片材具有以大致直角相交的第一和第二条腿,以形成L形片材的内角和L形片材的外角,彼此垂直地布置第一和第二 L形片材并在它们各自的内角处相遇,弯曲每一 L形片 材的第一条腿,以便腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻;连接第一和第二压模嵌入件部件,以便在第一压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第 二条腿平行并相邻于在第二压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第二条腿;和沿着在由第一和第二压模嵌入件部件内的第一L形片材的相邻的第二条腿确定的第 一平面内的轴,校准多个压模嵌入件中的每一个,其中该轴还在由第一和第二压模嵌入件 部件内的第二 L形片材的相邻的第二条腿确定的第二平面内,第二平面垂直于第一平面。
34.权利要求33的微层模头组件,它包括多个外壳,每一外壳包括多个压模嵌入件之 一,彼此相邻地布置外壳,以便沿着轴校准多个压模嵌入件。
35.权利要求33的微层模头组件,它包括与多个外壳之一相邻地布置的模头接套,其 中构造该模头接套,以接收第一和第二挤出的聚合物并提供第一和第二聚合物层到在所述 的多个外壳之一内的压模嵌入件中,第一和第二聚合物层彼此相邻且分别包括第一和第二 挤出的聚合物。
36.权利要求35的微层模头组件,其中沿着轴布置多个压模嵌入件,以接收包括第一 和第二挤出的聚合物的第一多层交替层的第一聚合物叠加体,并提供包括第一和第二挤出 的聚合物的第二多层交替层的第二聚合物叠加体,在第二多层交替层内的交替层的数量是 在第一多层交替层内的交替层的数量的2倍。
37.一种系统,它包括 第一含硅材料的第一源; 第二含硅材料的第二源;和多层模头组件,其中构造所述多层模头组件,以便从第一和第二源分别接收第一和第 二含硅材料,并形成包括分别由第一和第二含硅材料形成的多层交替的第一和第二层的多 层聚合物叠加体,该多层模头组件包括多个压模嵌入件,其中构造每一压模嵌入件,以接收 包括第一和第二含硅材料的第一多层交替层的第一聚合物叠加体,并提供包括第一和第二 含硅材料的第二多层交替层的第二聚合物叠加体,在第二多层交替层内的交替层的数量是 在第一多层交替层内的交替层的数量的2倍。
38.权利要求37的系统,其中第一源包括第一单螺杆挤出机用以提供第一有机硅树脂。
39.权利要求38的系统,其中第二源包括第二单螺杆挤出机用以提供第二有机硅树脂。
40.权利要求38的系统,其中第二源包括胶料罐和齿轮泵用以提供聚二甲基硅氧烷。
41.权利要求37的系统,其中多层模头组件包括彼此相邻地布置的多个压模嵌入件,每一压模嵌入件包括第一和第二压模嵌入件部件,每一压模嵌入件部件由第一和第二 L形片材形成,其中 每一 L形片材具有以大致直角相交的第一和第二条腿,以形成L形片材的内角和L形片材 的外角,彼此垂直地布置第一和第二 L形片材并在它们各自的内角处相遇,弯曲每一 L形片 材的第一条腿,以便该腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻;连接第一和第二压模嵌入件部件,以便在第一压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第 二条腿平行并相邻于在第二压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第二条腿;和沿着在由第一和第二压模嵌入件部件内的第一L形片材的相邻的第二条腿确定的第 一平面内的轴,校准多个压模嵌入件中的每一个,其中该轴还在由第一和第二压模嵌入件 部件内的第二 L形片材的相邻的第二条腿确定的第二平面内,第二平面垂直于第一平面。
42.权利要求41的系统,其中多层模头组件包括模头接套,其中构造所述模头接套,以 便从第一和第二源分别接收第一和第二挤出的含硅材料,并提供包括第一和第二聚合物层 的聚合物叠加体到多个压模嵌入件之一中。
43.权利要求37的系统,它包括冷却浴用以接收来自多层模头组件的多层聚合物叠加 体并冷却该多层聚合物叠加体。
44.权利要求43的系统,它包括线材牵拉机用以从冷却浴中接收聚合物叠加体并拉伸 该多层聚合物叠加体,以便在与多层交替层平行的至少一个方向上增加多层聚合物叠加体 的至少一个尺寸。
45.包括由第一含硅聚合物和第二聚合物形成的交替层的多层聚合物材料,其中使用 含下述的系统形成多层聚合物第一含硅聚合物的第一源;第二聚合物的第二源;和多层模头组件,其中构造所述多层模头组件,以便从第一和第二源分别接收第一含硅 聚合物和第二聚合物,并形成包括分别由第一含硅聚合物和第二聚合物形成的多层交替的 第一和第二层的多层聚合物叠加体,该多层模头组件包括多个压模嵌入件,其中构造每一 压模嵌入件,以接收包括第一含硅聚合物和第二聚合物的第一多层交替层的第一聚合物叠 加体,并提供包括第一含硅聚合物和第二聚合物的第二多层交替层的第二聚合物叠加体, 在第二多层交替层内的交替层的数量是在第一多层交替层内的交替层的数量的2倍。
46.使用权利要求45的系统形成的多层聚合物材料,其中第一源包括第一单螺杆挤出 机用以提供第一有机硅树脂。
47.使用权利要求46的系统形成的多层聚合物材料,其中第二源包括第二单螺杆挤出 机用以提供第二有机硅树脂。
48.使用权利要求45的系统形成的多层聚合物材料,其中第一源包括第一单螺杆挤出 机用以提供第一硅橡胶。
49.使用权利要求48的系统形成的多层聚合物材料,其中第二源包括胶料罐和齿轮泵 用以提供有机聚合物。
50.使用权利要求45的系统形成的多层聚合物材料,其中多层模头组件包括彼此相邻地布置的多个压模嵌入件,每一压模嵌入件包括第一和第二压模嵌入件部件,每一压模嵌入件部件由第一和第二 L形片材形成,其中 每一 L形片材具有以大致直角相交的第一和第二条腿,以形成L形片材的内角和L形片材 的外角,彼此垂直地布置第一和第二 L形片材并在它们各自的内角处相遇,弯曲每一 L形片 材的第一条腿,以便该腿的顶部边缘与另一 L形片材的外角相邻;连接第一和第二压模嵌入件部件,以便在第一压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第 二条腿平行并相邻于在第二压模嵌入件部件内的第一 L形片材的第二条腿;和沿着在由第一和第二压模嵌入件部件内的第一L形片材的相邻的第二条腿确定的第 一平面内的轴,校准多个压模嵌入件中的每一个,其中该轴还在由第一和第二压模嵌入件部件内的第二 L形片材的相邻的第二条腿确定的第二平面内,第二平面垂直于第一平面。
51.使用权利要求50的系统形成的多层聚合物材料,其中多层模头组件包括模头接 套,其中构造所述模头接套,以接收分别从第一和第二源中挤出的第一含硅聚合物和第二 聚合物,并提供包括第一和第二聚合物层的聚合物叠加体到多个压模嵌入件之一中。
52.使用权利要求45的系统形成的多层聚合物材料,该系统包括冷却浴以供接收来自 多层模头组件的多层聚合物叠加体并冷却该多层聚合物叠加体。
53.使用权利要求52的系统形成的多层聚合物材料,该系统包括线材牵拉机以供接收 来自冷却浴的多层聚合物叠加体并拉伸该多层聚合物叠加体,以在与多层交替层平行的至 少一个方向上增加多层聚合物叠加体的至少一个尺寸。
全文摘要
本发明提供形成可延展的多层有机硅树脂膜的方法。该方法可包括形成含至少两层聚合物层的有机硅树脂膜,其中至少一层是有机硅树脂层。有机硅树脂层的厚度小于相应的可延展的过渡厚度。
文档编号B29C47/14GK101932442SQ200780022756
公开日2010年12月29日 申请日期2007年6月4日 优先权日2006年6月5日
发明者A·萨托休斯, D·E·凯特索里斯, F·麦克盖瑞, G·N·希勒, M·迪奥普拉, R·L·塔布勒, R·拉布, 朱弼忠 申请人:陶氏康宁公司
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