本發(fā)明是關(guān)于一種電子零件用的防濕絕緣涂料及使用該防濕絕緣涂料進(jìn)行防濕絕緣處理的電子零件與其制造方法,特別是涉及一種長期絕緣信賴性佳的電子零件用的防濕絕緣涂料。
背景技術(shù):
隨著科技的進(jìn)步,電子組件漸漸朝向微小化及多功能化發(fā)展,且該電子組件中電路的設(shè)計也越趨復(fù)雜,此時絕緣與防潮便成為影響電子組件使用壽命長短的重要關(guān)鍵。因此,業(yè)界通常通過在該電子組件外形成包覆層,以達(dá)到防濕、防塵、阻氣及絕緣等保護(hù)作用。
日本特開2006-16531號揭示一種防濕絕緣涂料,該防濕絕緣涂料包含10至40重量份的熱可塑性樹脂、1至20重量份的氫化萜系樹脂及50至90重量份的溶劑。該涂料所形成的包覆層具有良好的防濕絕緣性,然而,該涂料在涂布后形成的涂膜卻存在長期絕緣信賴性不佳的問題,導(dǎo)致在長時間使用后容易造成電子組件的損傷而無法被業(yè)界所接受。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,如何改善長期絕緣信賴性,同時達(dá)到目前業(yè)界的要求,為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中努力研究的目標(biāo)。
為此,本發(fā)明的目的是利用特殊嵌段共聚物或其氫化物樹脂及含環(huán)氧基的聚硅氧烷的成分,得到長期絕緣信賴性佳的防濕絕緣涂料。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種防濕絕緣涂料,所述涂料包含:
嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A),其包含骨架,所述骨架包含至少兩個乙烯系芳香族聚合物嵌段及至少一個共軛二烯系聚合物嵌段;
黏著性樹脂(B);
溶劑(C);及
含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,所述含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的環(huán)氧基是選自由式(1)、式(2)及式(3)所示的基團(tuán)組合的群;
式(1)中,X表示氧原子或單鍵;h表示1至3的整數(shù);i表示0至6的整數(shù);其中,當(dāng)i為0時,X為單鍵;
式(2)中,j表示0至6的整數(shù);及
式(3)中,Y表示碳數(shù)2至6的伸烷基;R1表示氫原子或碳數(shù)1至6的烷基。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,所述含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的環(huán)氧基是選自由式(2)及式(3)所示的基團(tuán)組合的群;
式(2)中,j表示0至6的整數(shù);及
式(3)中,Y表示碳數(shù)2至6的伸烷基;R1表示氫原子或碳數(shù)1至6的烷基。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,所述嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的數(shù)目平均分子量為10000至200000。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,基于所述嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的使用量為100重量份,所述黏著性樹脂(B)的使用量為15至150重量份;所述溶劑(C)的使用量為150至1500重量份;及所述含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的使用量為0.1至10重量份。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,所述含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的重量平均分子量為1000至10000。
上述防濕絕緣涂料,優(yōu)選的,所述黏著性樹脂(B)是選自由石油系樹脂、松脂系樹脂及萜系樹脂組成的群。
本發(fā)明也提供一種防濕絕緣膜的制造方法,優(yōu)選的,其包含使用前述的防濕絕緣涂料涂布載體。
在上述防濕絕緣膜的制造方法中,優(yōu)選的,所述載體為電子組件。
本發(fā)明還提供一種防濕絕緣膜,優(yōu)選的,其是根據(jù)前述防濕絕緣膜的制造方法制得。
本發(fā)明再提供一種電子零件,優(yōu)選的,其包含前述的防濕絕緣膜。
本發(fā)明又提供一種制造電子零件的方法,優(yōu)選的,該電子零件包含防濕絕緣膜,所述方法包含使用前述的防濕絕緣涂料涂布載體,以提供所述防濕絕緣膜。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種防濕絕緣涂料,所述涂料包含:
嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A),其包含骨架,所述骨架包含至少兩個乙烯系芳香族聚合物嵌段及至少一個共軛二烯系聚合物嵌段;
黏著性樹脂(B);
溶劑(C);及
含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)。
本發(fā)明所述的嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)包含骨架,該骨架包含至少兩個乙烯系芳香族聚合物嵌段及至少一個共軛二烯系聚合物嵌段。
優(yōu)選的,該乙烯系芳香族聚合物嵌段是由乙烯系芳香族單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。該乙烯系芳香族單體選自下述一種或一種以上的化合物:(1)未經(jīng)取代或經(jīng)烷基取代的苯乙烯類化合物:例如苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、4-第三丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基-4-甲基苯乙烯等;(2)經(jīng)鹵素取代的苯乙烯類化合物:例如2-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯等。
優(yōu)選的,該共軛二烯系聚合物嵌段是由共軛二烯系單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得。該共軛二烯系單體選自下述一種或一種以上的化合物:1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯。
在本發(fā)明的具體例中,該嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的合成方法,包含以下的步驟:(1)聚合反應(yīng),分別將該乙烯系芳香族單體及共軛二烯系單體溶于有機(jī)溶劑中,接著再加入聚合起始劑,以進(jìn)行陰離子聚合反應(yīng)形成嵌段共聚物前驅(qū)物;(2)氫化反應(yīng),將該嵌段共聚物前驅(qū)物在氫化催化劑存在下進(jìn)行氫化反應(yīng),以獲得本發(fā)明的該嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)?,F(xiàn)說明如下:
(1)聚合反應(yīng):
制備該嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)時,優(yōu)選的,該乙烯系芳香族單體及/或共軛二烯系單體可分別先以有機(jī)溶劑稀釋至適當(dāng)?shù)臐舛?,再進(jìn)行混合及聚合反應(yīng)。在本發(fā)明的具體實施例中,該稀釋后的濃度為25wt%。
優(yōu)選的,該有機(jī)溶劑選自于(1)脂肪族類化合物:例如正丁烷、異丁烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等;(2)脂環(huán)族類化合物:例如環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、環(huán)庚烷、甲基環(huán)庚烷等;或(3)上述有機(jī)溶劑的組合。另外,在不影響聚合反應(yīng)進(jìn)行下,也可使用苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等的芳香族類化合物等。
該聚合起始劑并無特別的限制,通??刹捎檬熘褂玫挠袡C(jī)堿金屬化合物。該有機(jī)堿金屬化合物包含但不限于脂肪族堿金屬化合物、芳香族堿金屬化合物、有機(jī)胺基堿金屬化合物等。優(yōu)選的,該聚合起始劑選自于C1至C20脂肪族鋰化合物、C6至C20芳香族鋰化合物、C1至C20脂肪族鈉化合物、C6至C20芳香族鈉化合物、C1至C20脂肪族鉀化合物、C6至C20芳香族鉀化合物,或上述的組合。
該C1至C20脂肪族鋰化合物包含但不限于正丙基鋰、正丁基鋰、第二丁基鋰、第三丁基鋰、六亞甲基二鋰、丁二烯基二鋰、異戊二烯基二鋰。該C6至C20芳香族鋰化合物包含但不限于二異丙烯基苯與第二丁基鋰的反應(yīng)生成物,或二乙烯基苯、第二丁基鋰與少量1,3-丁二烯的反應(yīng)生成物等。更進(jìn)一步,也可使用美國專利公告第5,708,092號說明書、英國專利公告第2,241,239號說明書、美國專利公告第5,527,753號說明書等所揭示的有機(jī)堿金屬化合物。上述的聚合起始劑不僅可使用一種,也可混合兩種以上使用。
優(yōu)選的,該聚合反應(yīng)溫度范圍為10℃至150℃;更優(yōu)選的,該聚合反應(yīng)溫度范圍為40℃至120℃。該聚合反應(yīng)時間是根據(jù)聚合反應(yīng)溫度而加以調(diào)整,優(yōu)選的,該聚合反應(yīng)時間范圍為10小時以內(nèi);更優(yōu)選的,該聚合反應(yīng)時間范圍為0.5小時至5小時。優(yōu)選的,該聚合反應(yīng)是在氮氣等惰性氣體的環(huán)境下。該聚合反應(yīng)壓力范圍并未加以特別限制,只要在上述聚合反應(yīng)溫度范圍內(nèi),能將該乙烯系芳香族單體、共軛二烯系單體,以及溶劑維持在液態(tài)所需的壓力范圍內(nèi)即可。進(jìn)一步地,必須留意聚合反應(yīng)中,不會混入會使聚合起始劑以及活性聚合物(living polymer)惰性化的雜質(zhì),例如不可混入水、氧、碳酸氣體等。
(2)氫化反應(yīng):
該氫化催化劑并未加以特別限制,可采用熟知使用的,如(1)將金屬載置于多孔質(zhì)無機(jī)物質(zhì)中的氫化催化劑;(2)有機(jī)酸鹽或過渡金屬鹽,與還原劑反應(yīng)的齊格勒(Ziegler)型氫化催化劑;(3)有機(jī)金屬化合物;(4)有機(jī)金屬絡(luò)合物等。
該氫化催化劑包含但不限于(1)將Ni、Pt、Pd、Ru等金屬負(fù)載在碳、二氧化硅、氧化鋁、硅藻土等中的氫化催化劑;(2)使用Ni、Co、Fe、Cr等有機(jī)酸鹽,或者乙酰丙酮鹽等過渡金屬鹽,與有機(jī)鋁等還原劑反應(yīng)的齊格勒氫化催化劑;(3)Ti、Ru、Rh、Zr等有機(jī)金屬化合物;(4)Ti、Ru、Rh、Zr等有機(jī)金屬絡(luò)合物。上述氫化催化劑也可為日本專利特公昭42-8704號公報、日本專利特公昭43-6636號公報、日本專利特公昭63-4841號公報、日本專利特公平1-37970號公報、日本專利特公平1-53851號公報、日本專利特公平2-9041號公報中揭示的氫化催化劑。上述氫化催化劑優(yōu)選為二茂鈦的有機(jī)金屬絡(luò)合物、具有還原性的有機(jī)金屬化合物,或上述的組合。
該二茂鈦的有機(jī)金屬絡(luò)合物可使用日本專利特開平8-109219號公報中揭示的絡(luò)合物。該二茂鈦的有機(jī)金屬絡(luò)合物可具有至少一個以上配位基的絡(luò)合物,且該配位基具有雙環(huán)戊二烯鈦二氯化物、單五甲基環(huán)戊二烯鈦三氯化物等的(取代)環(huán)戊二烯骨架,茚基骨架或者芴基骨架。該具有還原性的有機(jī)金屬化合物包含但不限于有機(jī)鋰等的有機(jī)堿金屬化合物、有機(jī)鎂化合物、有機(jī)鋁化合物、有機(jī)硼化合物,或者有機(jī)鋅化合物等。
優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)溫度范圍為0℃至200℃;更優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)溫度范圍為30℃至150℃。優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)壓力范圍為0.1MPa至15MPa;更優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)壓力范圍為0.2MPa至10MPa;再優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)壓力范圍為0.3MPa至7MPa。優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)時間范圍為3分鐘至10小時;更優(yōu)選的,該氫化反應(yīng)時間范圍為10分鐘至5小時。該氫化反應(yīng)也可通過分批工藝、連續(xù)工藝或者該等組合中任一工藝來實施。
本發(fā)明所述經(jīng)氫化的共軛二烯系聚合物嵌段的氫化率可以通過氫化反應(yīng)溫度、氫化反應(yīng)壓力、氫化反應(yīng)時間、氫氣的使用量及氫化反應(yīng)類型等方式加以調(diào)控,并無特定的限制。
優(yōu)選的,該嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的數(shù)目平均分子量范圍為10000至200000;更優(yōu)選的,為15000至150000;更優(yōu)選的,為18000至100000。當(dāng)嵌段共聚物或其氫化物樹脂數(shù)量平均分子量介于10000至200000時,可以得到長期絕緣信賴性較佳的防濕絕緣涂料。
本發(fā)明的防濕絕緣涂料,其包含黏著性樹脂(B),以提高防濕絕緣涂料在如玻璃、半導(dǎo)體芯片或印刷電路板等電子零件上的密著性。
在本發(fā)明的較佳具體實施例中,該黏著性樹脂(B)包含石油系樹脂、松脂系樹脂或萜系樹脂。上述材料易溶解于溶劑中。
石油系樹脂較佳為脂肪族石油樹脂、石油樹脂、芳香烴、脂環(huán)族石油樹脂、脂肪族/芳香族共聚物石油樹脂及其氫化石油樹脂。
本發(fā)明所述的石油系樹脂可使用商用的產(chǎn)品,例如:荒川化學(xué)工業(yè)公司制“ARKON P”及“ARKON M”(以上為商品名)、東燃石油化學(xué)公司制“escorez”(商品名)、三井化學(xué)公司制“Hi-rez”(商品名)、日本ZEON公司制“Quintone”(商品名)、固特異公司制“wingtak”(商品名)、大日本墨水化學(xué)工業(yè)公司制“startak”(商品名)、東燃石油化學(xué)公司制“tohopetorosin”(商品名)、英群化工有限公司制“W120”(商品名)、三井化學(xué)公司制“takace”(商品名)、以及三井化學(xué)公司制“FTR”(商品名)等。
松香系樹脂優(yōu)選為松香及其衍生物與松香改性樹脂,其來源可為天然松香及聚合松香等。在本發(fā)明的具體實施例中,該松香系樹脂例如:松香異戊四醇酯(pentaerythritolester rosin)及松香甘油酯(glycerine ester rosin)等的酯化松香、以及其氫添加物等。也可使用商用的產(chǎn)品,例如:荒川化學(xué)工業(yè)公司制“松脂膠”、“木松香”、“酯膠(ester gum)A”、“酯膠H”、“PENSEL A”、“PENSEL C”(以上為商品名)、以及理化Hercules公司制“pentalin A”、“fooraru AX”、“fooraru 85”、“fooraru 105”及“pentalin C”(以上為商品名)等。
萜系樹脂優(yōu)選為多萜、萜酚醛樹脂及其氫化樹脂,可使用商用的產(chǎn)品,例如:理化Hercules公司制“picolight S”、“picolight A”(以上為商品名)、以及YASUHARA CHEMICAL公司制“YS resin”、“YS Polyster-T”及“Clearon”(以上為商品名)等。
在本發(fā)明的優(yōu)選具體實施例中,使用商品化的黏著性樹脂(B),例如:KE311、KE604、P100、P125、P140、M100、M115、M135、A100、S100、101、102(由荒川化工有限公司生產(chǎn))、YSTO125樹脂、TR105、CREARON P125、CREARON M115、CREARON K110、CREARON K4090、RESIN U130、RESIN T145、RESIN T160、YST0125(由安原化工有限公司生產(chǎn))。
該黏著性樹脂(B)的軟化點并無特殊限制,優(yōu)選為以環(huán)球法測得的自100℃至150℃,更優(yōu)選為自110℃至140℃。當(dāng)該黏著性樹脂的軟化點介于100℃至150℃時,則當(dāng)應(yīng)用該防濕絕緣涂料在如玻璃、半導(dǎo)體芯片或印刷電路板等電子零件時,具有較佳的長期絕緣信賴性。
根據(jù)本發(fā)明,該黏著性樹脂(B)的使用量較佳基于嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的使用量為100重量份,該黏著性樹脂(B)的使用量為15至150重量份,優(yōu)選為20至125重量份,更優(yōu)選為25至100重量份。
本發(fā)明的防濕絕緣涂料包含溶劑(C),該溶劑(C)的選擇須考慮在室溫下干燥防濕絕緣涂料的條件,優(yōu)選的,該溶劑(C)為如丙酮或甲基乙基酮的酮類溶劑;如甲苯、二甲苯等的芳香烴溶劑;如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷的脂肪族溶劑;如醋酸乙酯、醋酸丁酯或醋酸異丙酯的酯類溶劑;如乙醇或丁醇等醇類溶劑;如石蠟油、萘油、礦物松節(jié)油、石腦油或其他石油為基礎(chǔ)的溶劑。另一方面,該溶劑(C)的沸點較佳是70℃至140℃,當(dāng)溶劑(C)的沸點介于70℃至140℃時,則當(dāng)應(yīng)用此防濕絕緣涂料在如玻璃、半導(dǎo)體芯片或印刷電路板等電子零件時,較不易產(chǎn)生絕緣膜剝離及無法充分干燥等作業(yè)性問題。
根據(jù)本發(fā)明,該溶劑(C)的含量較佳基于嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的使用量為100重量份,該溶劑(C)的使用量為150至1500重量份,優(yōu)選為175至1250重量份,更優(yōu)選為200至1000重量份。
本發(fā)明的防濕絕緣涂料包括含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D),該含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)可由含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)自行聚縮合而成;或者由該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)與其他硅烷化合物(d-2)共聚縮合(copolycondensation)而成。
該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)所具有的含環(huán)氧基的基團(tuán)例如是縮水甘油基(glycidyl group)、縮水甘油醚基(glycidyloxy group)、環(huán)氧環(huán)己基(epoxycyclohexyl group)或環(huán)氧丙烷基(oxetanyl group)。
具體而言,含環(huán)氧基的基團(tuán)是選自由式(1)、式(2)及式(3)所示的基團(tuán)組合的群:
式(1)中,X表示氧原子或單鍵;h表示1至3的整數(shù);i表示0至6的整數(shù);其中,當(dāng)i為0時,X為單鍵;
式(2)中,j表示0至6的整數(shù);及
式(3)中,Y表示碳數(shù)2至6的伸烷基;R1表示氫原子或碳數(shù)1至6的烷基。
該含環(huán)氧基的基團(tuán)優(yōu)選為包括由式(1-1)表示的基團(tuán)、由式(2-1)表示的基團(tuán)以及由式(3-1)表示的基團(tuán)中的至少一種。
該含環(huán)氧基的基團(tuán)優(yōu)選自由式(2)及式(3)所示的基團(tuán)組合的群,可以得到長期絕緣信賴性較佳的防濕絕緣涂料。
該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)的具體例包括3-(N,N-二縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基硅烷、3-(N-烯丙基-N-縮水甘油基)胺基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-縮水甘油醚基丙基二甲基乙氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基三乙氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基甲基二乙氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基二甲基乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基三乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基甲基二甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基甲基二乙氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基二甲基乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三甲氧基硅烷、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基三乙氧基硅烷、((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙基三甲氧基硅烷、((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙基三乙氧基硅烷、((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷或((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙烷二甲基甲氧基硅烷,或上述化合物的組合。
該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)的具體例優(yōu)選為包括3-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、2-縮水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、4-縮水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙基三甲氧基硅烷、((3-乙基-3-環(huán)氧丙烷基)甲氧基)丙基三乙氧基硅烷或上述化合物的組合。
基于該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)及其他硅烷化合物(d-2)的總使用量為1.00摩爾,該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)的使用量為0.20至1.00摩爾,優(yōu)選為0.30至0.95摩爾,更優(yōu)選為0.40至0.90摩爾。當(dāng)含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)的使用量介于上述比例時,可以得到長期絕緣信賴性較佳的防濕絕緣涂料。
該其他硅烷化合物(d-2)例如是具有1個硅原子的化合物。具有1個硅原子的化合物包括具有4個水解性基團(tuán)的硅烷化合物、具有3個水解性基團(tuán)的硅烷化合物、具有2個水解性基團(tuán)的硅烷化合物、具有1個水解性基團(tuán)的硅烷化合物,或其組合。
具有4個水解性基團(tuán)的硅烷化合物的具體例包括四氯硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四第二丁氧基硅烷,或上述化合物的組合。
具有3個水解性基團(tuán)的硅烷化合物的具體例包括三氯硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、氟三氯硅烷、氟三甲氧基硅烷、氟三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三氯硅烷、2-(三氟甲基)乙基三甲氧基硅烷、2-(三氟甲基)乙基三乙氧基硅烷、羥甲基三氯硅烷、羥甲基三甲氧基硅烷、羥乙基三甲氧基硅烷、巰甲基三氯硅烷、3-巰丙基三氯硅烷、巰甲基三甲氧基硅烷、巰甲基三乙氧基硅烷、3-巰丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷,或上述化合物的組合。
具有2個水解性基團(tuán)的硅烷化合物的具體例包括甲基二氯硅烷、甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二氯硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二甲氧基硅烷、3-巰丙基甲基二氯硅烷、3-巰丙基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二甲氧基硅烷,或上述化合物的組合。
具有1個水解性基團(tuán)的硅烷化合物的具體例包括氯二甲基硅烷、甲氧基二甲基硅烷、氯三甲基硅烷、溴三甲基硅烷、碘三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、氯甲基二苯基硅烷、甲氧基甲基二苯基硅烷,或上述化合物的組合。
該其他硅烷化合物(d-2)的市售商品的具體例可列舉KC-89、KC-89S、X-21-3153、X-21-5841、X-21-5842、X-21-5843、X-21-5844、X-21-5845、X-21-5846、X-21-5847、X-21-5848、X-22-160AS、X-22-170B、X-22-170BX、X-22-170D、X-22-170DX、X-22-176B、X-22-176D、X-22-176DX、X-22-176F、X-40-2308、X-40-2651、X-40-2655A、X-40-2671、X-40-2672、X-40-9220、X-40-9225、X-40-9227、X-40-9246、X-40-9247、X-40-9250、X-40-9323、X-41-1053、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1810、KF6001、KF6002、KF6003、KR212、KR-213、KR-217、KR220L、KR242A、KR271、KR282、KR300、KR311、KR401N、KR500、KR510、KR5206、KR5230、KR5235、KR9218、KR9706(信越化學(xué)制);玻璃樹脂(GLASS RESIN,昭和電工制);SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、SR2406、SR2410、SR2411、SR2416、SR2420(東麗道康寧制);FZ3711、FZ3722(NUC制);DMS-S12、DMS-S15、DMS-S21、DMS-S27、DMS-S31、DMS-S32、DMS-S33、DMS-S35、DMS-S38、DMS-S42、DMS-S45、DMS-S51、DMS-227、PSD-0332、PDS-1615、PDS-9931、XMS-5025(JNC制);MS51、MS56(三菱化學(xué)制);以及GR100、GR650、GR908、GR950(昭和電工制)等的部分縮合物。
該其他硅烷化合物(d-2)優(yōu)選為四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-巰丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、巰甲基三甲氧基硅烷、巰甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷,或上述化合物的組合。
基于該含環(huán)氧基的硅烷化合物(d-1)及其他硅烷化合物(d-2)的總使用量為1.00摩爾,該其他硅烷化合物(d-2)的使用量為0至0.80摩爾,優(yōu)選為0.05至0.70摩爾,更優(yōu)選為0.10至0.60摩爾。
形成該含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的聚縮合反應(yīng)可使用一般的方法,例如,在上述硅烷化合物或其混合物中添加有機(jī)溶劑、水或選擇性地進(jìn)一步添加觸媒,接著利用油浴等方法進(jìn)行50℃至150℃的加熱,優(yōu)選加熱時間為0.5小時至120小時。加熱中,可將混合液進(jìn)行攪拌,也可以置于回流條件下。另外,在加熱攪拌的過程中,必要時,也可通過蒸餾方式除去水解副產(chǎn)物(例如甲醇、乙醇等醇類)以及縮合副產(chǎn)物(例如水)。
上述有機(jī)溶劑并沒有特別限制,可與本發(fā)明防濕絕緣涂料中所包含的溶劑(C)相同或不同。
該有機(jī)溶劑的具體例包括甲苯、二甲苯等的烴類化合物;甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮、環(huán)己酮等的酮類化合物;醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸異戊酯、丙二醇單甲基醚醋酸酯、醋酸-3-甲氧基丁酯、乳酸乙基等的酯類化合物;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氫呋喃、二惡烷(dioxane)等的醚類化合物;1-己醇、4-甲基2-戊醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚等的醇類化合物,或上述有機(jī)溶劑的組合。
上述有機(jī)溶劑可單獨使用或組合多種來使用。
基于所有硅烷化合物為100重量份,有機(jī)溶劑的使用量優(yōu)選為10至1200重量份,更優(yōu)選為30至1000重量份。
基于所有硅烷化合物的水解性基團(tuán)為1摩爾,水的使用量優(yōu)選為0.5至100摩爾,更優(yōu)選為1至30摩爾。
該觸媒?jīng)]有特別的限制,優(yōu)選的,該觸媒選自酸、堿金屬化合物、有機(jī)堿、鈦化合物、鋯化合物,或其組合。
酸的具體例包括鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多元羧酸、多元酸酐,或其組合。
堿金屬化合物的具體例包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀,或其組合。
有機(jī)堿的具體例包括乙胺、二乙胺、哌嗪(piperazine)、哌啶(piperidine)、吡咯啶(pyrrolidine)、吡咯(pyrrole)等的一級或二級的有機(jī)胺;三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、吡啶(pyridine)、4-二甲胺基吡啶、二氮雜二環(huán)十一烯(diazabicycloundecene)等的三級有機(jī)胺;四甲基氫氧化銨等的四級有機(jī)胺等,或上述化合物的組合。
觸媒的使用量根據(jù)種類、溫度等反應(yīng)條件等而異,并可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,例如基于所有硅烷化合物為1摩爾,該觸媒的添加量為0.01至5摩爾,優(yōu)選為0.03至3摩爾,更優(yōu)選為0.05至1摩爾。
基于安定性觀點,待聚縮合反應(yīng)結(jié)束后,優(yōu)選為將從反應(yīng)液中分餾的有機(jī)溶劑層以水清洗。進(jìn)行該清洗時,優(yōu)選為使用包含少量鹽的水,例如0.2重量%左右的硝酸銨水溶液等進(jìn)行清洗。清洗可進(jìn)行至清洗后的水層成為中性為止,然后將有機(jī)溶劑層視需要以無水硫酸鈣、分子篩(molecular sieves)等干燥劑進(jìn)行干燥后,去除有機(jī)溶劑,即可獲得含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)。
本發(fā)明所述含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D),根據(jù)凝膠滲透色層分析法所測得經(jīng)聚苯乙烯換算的重量平均分子量為1000至10000,優(yōu)選為1200至8000,更優(yōu)選為1500至5000。當(dāng)含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的重量平均分子量在上述范圍內(nèi)時,所制得的防濕絕緣涂料長期絕緣信賴性較佳。
基于嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)的使用量為100重量份,該含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的使用量為0.1至10重量份,優(yōu)選為0.1至8重量份,且更優(yōu)選為0.1至5重量份。當(dāng)未使用該含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)時,會有長期絕緣信賴性不佳的缺點。
本發(fā)明的防濕絕緣涂料優(yōu)選的是進(jìn)一步包含添加劑(E),例如填料、改性劑、消泡劑、著色劑、膠粘劑等。其中填料例如:氧化硅、氧化鎂、氫氧化鋁、氧化鋁,氮化鋁,氮化硼或碳酸鈣,優(yōu)選為細(xì)粉末;改性劑例如:環(huán)烷酸錳或其類似物、如辛烯酸錳的鹽金屬;消泡劑例如:硅油、氟油或其他已知的聚羧酸聚合物;著色劑例如:無機(jī)顏料、有機(jī)顏料、有機(jī)染料及類似物。
本發(fā)明所述的有機(jī)顏料包含黑色顏料。適用于本發(fā)明的黑色顏料以具有耐熱性、耐旋光性以及耐溶劑性的黑色顏料為較佳。
前述的黑色顏料的具體例如:二萘嵌苯黑(perylene black)、花青黑(cyanine black)、苯胺黑(aniline black)等黑色有機(jī)顏料;由紅、藍(lán)、綠、紫、黃色、花青(cyanine)、洋紅(magenta)等顏料中,選擇兩種或兩種以上的顏料進(jìn)行混合,使其成近黑色化的混色有機(jī)顏料;碳黑(carbon black)、氧化鉻、氧化鐵、鈦黑(titanium black)、石墨等遮光材料,其中前述的碳黑可包含但不限于C.I.pigment black 7等,前述的碳黑的具體例如三菱化學(xué)所制造的市售品(商品名MA100、MA230、MA8、#970、#1000、#2350、#2650)。前述的黑色顏料一般可單獨一種或混合復(fù)數(shù)種使用。
在本發(fā)明的較佳具體實施例中,本發(fā)明的防濕絕緣涂料的制造方法包含將前述嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)、黏著性樹脂(B)、含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)以及添加劑(E)等均勻分散于溶劑(C)中,并在攪拌器內(nèi)攪拌3至24小時至固形份溶解混合,形成液態(tài)的防濕絕緣涂料。一般來說,該防濕絕緣涂料的黏度為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中一般技術(shù)人員根據(jù)涂布性、揮發(fā)性等性質(zhì)而加以調(diào)整,當(dāng)該防濕絕緣涂料的黏度介于0.1至30Pa·S時,則該防濕絕緣涂料具有較佳的涂布特性,優(yōu)選的,該防濕絕緣涂料的黏度為0.1至20Pa·S,更優(yōu)選的,該防濕絕緣涂料的黏度0.1至10Pa·S。
本發(fā)明也提供一種防濕絕緣膜的制造方法,其包含使用前述的防濕絕緣涂料涂布載體。
優(yōu)選的,該載體為一電子組件。
本發(fā)明又提供一種防濕絕緣膜,其是根據(jù)前述防濕絕緣膜的制造方法制得。
本發(fā)明再提供一種電子零件,其包含前述的防濕絕緣膜。
本發(fā)明又提供一種制造電子零件的方法,該電子零件包含防濕絕緣膜,該防濕絕緣膜是由包含前述的方法提供。
根據(jù)本發(fā)明,適用于該防濕絕緣涂料進(jìn)行防濕絕緣處理的電子零件包含但不限于搭載有微處理器、晶體管、電容、電阻、繼電器、變壓器等的電路基板,且該電路基板具有導(dǎo)線(lead wire)、電線束(wire harness)等需防濕絕緣處理的配置。
本發(fā)明以防濕絕緣涂料處理電子零件的方法,可適用于一般熟知的涂布方式,如浸漬法、刷毛涂布法、噴灑(spray)涂布法、機(jī)械點膠(dispenser)涂布法等涂布方法。在本發(fā)明的優(yōu)選具體實施例中,在上述的電子零件涂布后,以20℃至80℃的溫度干燥涂膜,即可獲得本發(fā)明的電子零件。
現(xiàn)以下列實例予以詳細(xì)說明本發(fā)明,但并不意味本發(fā)明僅局限于下列實施例所揭示的內(nèi)容。
嵌段共聚物樹脂(A)的制備
在以下合成例中,該氫化催化劑的制備方式為:在通氮氣的反應(yīng)容器中加入經(jīng)過干燥、純化的1升的環(huán)己烷,并添加100毫摩爾的雙(η5-環(huán)戊二烯)二氯化鈦,一邊充分?jǐn)嚢瑁贿呍偬砑雍?00毫摩爾的三甲基鋁的正己烷溶液,以獲得反應(yīng)液。在室溫下使上述反應(yīng)液反應(yīng)約三天,所得的產(chǎn)物即為氫化催化劑。
合成例1
在氮氣環(huán)境氣體下,將含有10重量份的苯乙烯(styrene)的環(huán)己烷溶液、含有1.3重量份的正丁基鋰的環(huán)己烷溶液,及0.05重量份的四甲基乙二胺[無規(guī)化劑(randomizer)]置于具有攪拌機(jī)的高壓滅菌鍋中,并在溫度70℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)20分鐘,接著,在50分鐘內(nèi)將含有20重量份的苯乙烯及50重量份的1,3-丁二烯(1,3-butadiene)的環(huán)己烷溶液加入該高壓滅菌鍋中,并在70℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)5分鐘。接著,再添加含有10重量份的1,3-丁二烯的環(huán)己烷溶液,再在70℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)5分鐘。接著,再添加含有10重量份的苯乙烯的環(huán)己烷溶液,再在70℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)25分鐘,在反應(yīng)后,在含有嵌段共聚物前驅(qū)物的反應(yīng)液中,添加前述的氫化催化劑及氫氣,其中相對100重量份的嵌段共聚物前驅(qū)物,該氫化催化劑含量為100ppm,氫氣使用量為1.1重量份,在氫化操作壓力為0.7MPa、氫化反應(yīng)時間為1小時及氫化反應(yīng)溫度為65℃下進(jìn)行氫化反應(yīng)。之后,添加甲醇及0.3重量份的十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(相對100重量份的嵌段共聚物前驅(qū)物),進(jìn)行脫溶劑處理,可獲得嵌段共聚物樹脂(A-1),該嵌段共聚物樹脂(A-1)的數(shù)目平均分子量為66000,且氫化率為50%。
合成例2至9
合成例2至9是以與合成例1相同的步驟來制備該嵌段共聚物或其氫化物樹脂,不同的地方在于:改變該乙烯系芳香族單體、共軛二烯系單體、氫氣使用量以及氫化反應(yīng)條件,如表1所示。
含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)的制備
合成例D-1
在容積500毫升的三頸燒瓶上設(shè)置攪拌器、冷凝管及溫度計。然后,在三頸燒瓶中,加入1.00摩爾的2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(以下簡稱為ECETS)、2000克的甲基異丁基酮(以下簡稱MIBK)、500克的丙二醇單甲基醚(以下簡稱PGME)以及20克的三乙胺(Triethylamine,以下簡稱為TEA),并在室溫下一邊攪拌一邊在30分鐘內(nèi)滴加180克的去離子水。接著,將三頸燒瓶浸漬在30℃的油浴中并攪拌30分鐘后,在30分鐘內(nèi)將油浴升溫至95℃,待溶液的內(nèi)溫達(dá)到80℃時,持續(xù)攪拌進(jìn)行聚縮合反應(yīng)3小時。待反應(yīng)結(jié)束后,取出有機(jī)層,以0.2重量%的硝酸銨水溶液清洗有機(jī)層直到洗凈的后的水變成中性,即可獲得聚硅氧烷(B-1)。
合成例D-2至D-10及D'-1
合成例D-2至D-10及D'-1是以與合成例D-1相同的步驟來制備該含環(huán)氧基的聚硅氧烷,不同的地方在于:改變該含環(huán)氧基的硅烷化合物、其他硅烷化合物、溶劑、觸媒的使用量、反應(yīng)溫度以及聚縮合時間,如表2所示。
防濕絕緣涂料
實施例1
使用前述合成例所得的嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A-1)100重量份、黏著性樹脂(B-1)15重量份、含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)0.1重量份、添加劑(E-1)0.4重量份,加入溶劑(C-1)150重量份,在攪拌器中攪拌16小時至固形份溶解混合后,即可制得防濕絕緣涂料,該防濕絕緣涂料以下述的各測定評價方式進(jìn)行評價,所得結(jié)果如表3所示。
實施例2至13
同實施例1的制造方法,不同之處在于改變嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)、黏著性樹脂(B)、溶劑(C)、含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)與添加劑(E)的種類與使用量,其配方及評價結(jié)果記載于表3中。
比較例1至6
同實施例1的制造方法,不同之處在于改變嵌段共聚物或其氫化物樹脂(A)、黏著性樹脂(B)、溶劑(C)、含環(huán)氧基的聚硅氧烷(D)與添加劑(E)的種類與使用量,其配方及評價結(jié)果記載于表4中。
表4
表3及表4中
評價方式
長期絕緣信賴性
在形成在玻璃基板的具有圖案的電極上,形成線/空間為40μm/10μm的梳狀I(lǐng)TO線路,在該電極上分別涂布100μm厚的實施例或比較例的組合物,在室溫下靜置10分鐘,接著在70℃下干燥1.5小時。
該試驗片在60℃、濕度90%RH的條件下施加10V的偏壓以進(jìn)行溫度和濕度穩(wěn)定試驗(IMV社制,型號MIGRATION TESTER MODEL MIG-8600),上述的溫度和濕度經(jīng)500小時的試驗,測量阻抗值(R),并根據(jù)下列的基準(zhǔn)評價:
◎:1.0×1012Ω≦R
○:1.0×1010Ω≦R<1.0×1012Ω
△:1.0×108Ω≦R<1.0×1010Ω
╳:R<1.0×108Ω。
上述實施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效,而非限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員對上述實施例所做的修改及變化仍不違背本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)在權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。