专利名称：导电硅橡胶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有金属基导电填料和球形硅橡胶颗粒的导电硅橡胶组合物。更具体地，本发明涉及一种导电硅橡胶组合物，它能形成具有低硬度和低永久压缩形变且由于添加以上提及的橡胶颗粒导致几乎不显示出增稠性的高度导电硅橡胶。
背景技术：
日本未审专利申请公布No.平3-146557(美国专利No.5229037)公开了一种导电硅橡胶组合物，它能形成低硬度和低永久压缩形变的导电硅橡胶。该组合物包括二有机聚硅氧烷，平均粒度为0.1微米-50微米的球形硅橡胶颗粒，金属基导电填料和固化剂。典型地通过在表面活性剂的水溶液中固化乳液状态的硅橡胶组合物，然后在喷雾干燥器等内干燥，从而制备球形硅橡胶颗粒。由于该原因，颗粒在其表面或内部含有以上提及的表面活性剂。问题是它们添加到其中的导电硅橡胶组合物的粘度增加。此外，试图通过添加大量球形硅橡胶填料来生产具有低永久压缩形变的导电硅橡胶会引起所得导电硅橡胶组合物的粘度显著增加，这使得不可能制备均匀的组合物。
日本未审专利申请公布No.2000-038510(美国专利No.6017587)公开了一种导电硅橡胶组合物，它包括每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷，每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷，铂族催化剂，金属基导电填料，硅橡胶颗粒和有机溶剂。当使用大量导电填料时，该组合物能形成高度导电的硅橡胶。尽管这些硅橡胶颗粒是不规则形状的微细颗粒，但通过添加它们获得的导电硅橡胶组合物的粘度增加。此外，试图通过添加大量球形硅橡胶填料来生产具有低永久压缩形变的导电硅橡胶导致所得导电硅橡胶组合物的粘度显著增加，这也使得不可能制备均匀的组合物。
发明目的本发明的目的是提供含有金属基导电填料和球形硅橡胶颗粒的导电硅橡胶组合物，该组合物能形成低硬度和低永久压缩形变且由于添加以上提及的橡胶颗粒导致几乎不显示出增稠性的高度导电硅橡胶。
发明概述本发明的导电硅橡胶组合物的特征在于包括(A)100重量份每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷，(B)每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷(用量足以固化该组合物)，(C)铂基催化剂(用量足以促进该组合物的固化)，(D)50重量份-5000重量份金属基导电填料，和(E)5重量份-500重量份表面活性剂含量不大于0.3重量％的球形硅橡胶颗粒。
优选实施方案的详细说明组分(A)是每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷。链烯基可例举乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基，其中优选乙烯基和己烯基。至于链烯基的键合位置，可例举分子链端、分子链的侧链，或分子链端和分子链的侧链。另外，在组分(A)中，除链烯基以外的硅键合的基团可例举除链烯基以外的取代或未取代的单价烃基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和其它烷基，苯基、甲苯基、二甲苯基和其它芳基，苄基、苯乙基和其它烷芳基，3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基和其它卤代烷基，其中优选甲基和苯基。组分(A)的分子结构可例举线型、部分支化的线型、支化和网状结构，和组分(A)可以是两种或多种以上提及的不同分子结构的有机聚硅氧烷的混合物。另外，组分(A)在25℃下的粘度优选在50mPa.s-500000mPa.s范围内，和特别优选在100mPa.s-50000mPa.s范围内。
组分(A)可例举分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基苯基聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷-二苯基硅氧烷，含R3SiO1/2单元和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷，含RSiO3/2单元的有机聚硅氧烷，含R2SiO2/2单元和RSiO3/2单元的有机聚硅氧烷，含R2SiO2/2单元、RSiO3/2和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷，和两种或多种上述有机聚硅氧烷的混合物。基团R代表取代或未取代的单价烃基，所述单价烃基可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和其它烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和庚烯基和其它链烯基；苯基、甲苯基、二甲苯基和其它芳基；苄基、苯乙基和其它烷芳基；3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基和其它卤代烷基。但优选至少两个R基团应当是链烯基。
组分(B)充当组分(A)的交联剂。组分(B)是每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷。硅键合的氢原子的键合位置可例举分子链端、分子链的侧链，或分子链端和分子链的侧链。另外，在组分(B)中，硅键合的基团可例举除链烯基以外的取代或未取代的单价烃基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和其它烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基和其它芳基；苄基、苯乙基和其它烷芳基；3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基和其它卤代烷基，其中优选甲基和苯基。组分(B)的分子结构可例举线型、部分支化的线型、支化和网状结构，和组分(B)可以是两种或多种以上提及的不同分子结构的有机聚硅氧烷的混合物。另外，组分(B)在25℃下的粘度优选在1mPa.s-500000mPa.s范围内，和特别优选在5mPa.s-1000mPa.s范围内。
组分(B)可例举分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢化硅氧烷共聚物，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢化硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢化硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基氢化甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基氢化甲硅烷氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷，分子链的两端被二甲基氢化甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢化硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基氢化甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，分子链的两端被二甲基氢化甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢化硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物，含R′3SiO1/2单元和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷，含R′SiO3/2单元的有机聚硅氧烷，含R′2SiO2/2单元和R′SiO3/2单元的有机聚硅氧烷，含R′2SiO2/2单元、R′SiO3/2和SiO4/2单元的有机聚硅氧烷，和两种或多种上述有机聚硅氧烷的混合物。基团R′代表氢原子或取代或未取代的单价烃基，所述单价烃基可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和其它烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基和其它芳基；苄基、苯乙基和其它烷芳基；3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基和其它卤代烷基。但优选至少两个R′基团应当是氢原子。
组分(B)的含量足以固化本发明的组合物，优选以组分(A)内每1mol的链烯基计，该含量使得在该组分内硅键合的氢原子的含量范围为0.1mol-10mol，和特别优选范围为0.3mol-10mol。这是由于下述事实所致当组分(B)的含量低于该范围的下限时，所得组合物往往不能实现充分固化，和当组分(B)的含量超过该范围的上限时，所得组合物在固化过程中可能发泡，和所得硅橡胶的耐热性可能往往下降。
组分(C)是铂基催化剂，它用于促进组分(A)和组分(B)的氢化硅烷化反应诱导的交联。组分(C)可例举铂黑、铂承载的氧化铝粉末、铂承载的氧化硅粉末、铂承载的碳粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂烯烃络合物、铂链烯基硅氧烷络合物、通过在甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、硅树脂和其它热塑性树脂内分散上述铂基催化剂获得的微粉形式的催化剂。例如，在日本未审专利申请公布No.昭64 -045468(美国专利No.4766176)中公开了通过在热塑性树脂内分散铂基催化剂获得的这种微粉形式的催化剂。
组分(C)的含量足以促进本发明组合物的固化。优选组分(C)的含量使得以重量为单位计，在组分(C)内的铂金属量范围为0.1ppm-10000ppm，相对于组分(A)和组分(B)的总重量。当组分(C)的含量低于该范围的下限时，所得组合物往往不能实现充分固化，和当组分(C)的含量超过该范围的上限时，不可能如预期一样地促进固化。
组分(D)是金属基导电填料，它用于给通过固化本发明组合物生产的硅橡胶赋予导电性。组分(D)可包括导电金属粉末或借助汽相沉积用金属电镀或涂布的微粉。组分(D)可例举金、银、镍、铜和其它金属的微粉；通过借助汽相沉积，用金、银、镍、铜和其它金属电镀或涂布由陶瓷、玻璃、石英、有机树脂和类似物组成的微粉的表面而获得的微粉；和含两种或多种上述粉末的混合物。在本发明组合物中，优选使用银的微粉作为组分(D)，因为这使得一旦固化可获得优良导电性的硅橡胶。银微粉的形状可例举球形颗粒、薄片和枝形薄片。对组分(D)的平均粒度没有限制。优选组分(D)的平均粒度范围为1微米-100微米，和特别优选范围为1微米-50微米。组分(D)以例如SILCOAT AgC-74SE、SILCOAT AgC-237和SILCOAT AgC2190的产品形式获自FukudaMetal Foil Powder Co.，Ltd.，以SILBEST TCG-1形式获自KabushikiKaisha Tokuriki Kagaku Kenkyujo，和以AY6032形式获自TanakaKikinzoku Kogyo Co.，Ltd.。
组分(D)的含量范围为50重量份-5000重量份，和优选范围为300重量份-3000重量份，以100重量份组分(A)计。当组分(D)的含量低于以上提及的范围的下限时，通过固化所得组合物获得的硅橡胶的导电性倾向于不足，和另一方面，当它超过以上提及的范围的上限时，所得组合物的加工性倾向于变劣。
组分(E)包括球形硅橡胶颗粒，它用于形成低永久压缩形变且由于添加本发明组分导致几乎不显示出增稠性的高度导电的硅橡胶。组分(E)可包括通过固化在表面活性剂的水溶液中乳化的硅橡胶组合物而获得的球形硅橡胶颗粒。组分(E)可包括通过用水洗涤已将过量表面活性剂从中除去的球形硅橡胶颗粒。组分(E)的特征在于含有不大于0.3重量％的表面活性剂。尽管对组分(E)的平均粒度没有限制，但优选它的范围为0.1微米-500微米，和特别优选范围为0.5微米-300微米。
可通过获得球形硅橡胶颗粒的水基悬浮液的方法制备组分(E)。例如，这些方法可例举通过在0℃-25℃的温度范围内，使用表面活性剂，在水中乳化液体硅橡胶组合物，然后通过将以上提及的乳液分散在加热到温度至少25℃的水中，固化该微粒形式的液体硅橡胶组合物(参见日本未审专利申请公布No.昭62 24362；美国专利No.4742142)、通过在表面活性剂的水溶液中乳化硅橡胶组合物(所述硅橡胶组合物包括每一分子具有至少两个硅键合的羟基的有机聚硅氧烷、每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷、固化催化剂和每一分子具有至少一个不饱和烃基的环氧化物化合物)，然后在高温下，使之与液体或气体接触，固化成微粒形式的硅橡胶组合物(参见日本未审专利申请公布No.昭64 -056735；美国专利No.4849564)；通过在表面活性剂的水溶液中乳化硅橡胶组合物(所述硅橡胶组合物包括每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷和每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷)，然后通过添加铂基催化剂，固化微粒形式的硅橡胶组合物(参见日本未审专利申请公布No.平 10 -298302；美国专利No.5969039)；或通过在表面活性剂的水溶液中乳化可缩合反应交联的硅橡胶组合物(所述组合物包括交联剂和每一分子具有至少两个硅烷醇基团的有机聚硅氧烷)，然后通过添加在表面活性剂的水溶液中乳化的缩合反应催化剂，固化微粒形式的硅橡胶组合物(参见日本未审专利申请公布No.2001-240679)等，从而形成水基悬浮液，在喷雾干燥器等中干燥，制备球形硅橡胶颗粒，然后使球形硅橡胶颗粒在水中或碱的水溶液中经历搅拌，接着除去水，然后再次在水中搅拌并借助离心等脱水，和视需要，在低级醇的水溶液中进一步搅拌，借助离心等除去醇，和在干燥器中干燥的方法；或者其中通过过滤以上提及的球形硅橡胶颗粒的水基悬浮液，回收球形硅橡胶颗粒，然后使这些球形硅橡胶颗粒在水中或碱的水溶液中经历搅拌，接着除去水，然后再次在水中搅拌并借助离心等脱水，和视需要，在低级醇的水溶液中进一步搅拌，借助离心等除去醇，和在干燥器中干燥的方法。
组分(E)的含量范围为5重量份-500重量份，和优选范围为10重量份-300重量份，以100重量份组分(A)计。当组分(E)的含量低于该范围的下限时，不可能形成低硬度和低永久压缩形变的高度导电的硅橡胶，和当组分(E)的含量超过该范围的上限时，难以制备均匀的组合物。
为了调节本发明组合物的固化反应，该组合物可含有(F)反应抑制剂作为任选组分。组分(F)可例举1-乙炔基-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇、2-乙炔基异丙醇、2-乙炔基丁-2-醇、3，5-二甲基-1-己炔-3-醇，和其它炔醇；三甲基(3，5-二甲基-1-己炔-3-氧基)硅烷、甲基乙烯基双(3-甲基-1-丁炔-3-氧基)硅烷、((1，1-二甲基-2-丙炔基)氧基)三甲基硅烷，和其它硅烷化炔醇；马来酸二烯丙酯、马来酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二烯丙酯、双(甲氧基异丙基)马来酸酯，和其它不饱和羧酸酯；2-异丁基-1-丁-3-炔、3，5-二甲基-3-己-1-炔、3-甲基-3-戊-1-炔、3-甲基-3-己-1-炔、1-乙炔基环己烯、3-乙基-3-丁-1-炔、3-苯基-3-丁-1-炔，和其它共轭烯-炔化合物；1，3，5，7-四甲基-1，3，5，7-四乙烯基环四硅氧烷，和其它乙烯基环四硅氧烷。尽管对组分(F)的含量没有限制，但优选应当在0.001重量份-5重量份范围内，以100重量份组分(A)计。
为了改进加工性，本发明的组合物可含有(G)有机溶剂。组分(G)不应当妨碍氢化硅烷化反应，和可例举邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、1，2，4-三甲基苯、1，3，5-三甲基苯、1，2，4，5-四甲基苯、正十二烷基苯、环己基苯和其它芳族烃化合物；正癸烷、异癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、环辛烷和其它直链或环状脂族烃化合物和由两种或多种以上提及的化合物的混合物组成的烷属烃混合溶剂或异烷属烃混合溶剂；苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二乙酯和其它酯化合物；二丁基醚、茴香醚、苯乙醚和其它醚化合物，以及两种或多种上述有机溶剂的混合物。当通过在甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、硅树脂和其它热塑性树脂内分散铂基催化剂而获得的微粉形式的催化剂用作组分(C)时，组分(G)应当优选是不溶解该热塑性树脂的有机溶剂。
尽管组分(G)的含量是任意的，但它优选在0.1重量份-100重量份范围内，更优选在0.1重量份-50重量份范围内，和特别优选在0.1重量份-10重量份范围内，以100重量份组分(A)-组分(E)的总重量计。当组分(G)的含量低于该范围的下限时，它倾向于不可能充分改进所得组合物的加工性，和当它超过该范围的上限时，组分(D)倾向于与所得组合物相分离。
为了调节它的加工性和调节所得硅橡胶的物理性能，本发明的组合物可含有煅制氧化硅、湿法氧化硅、炭黑和其它增强填料；焙烧氧化硅、粉碎石英、二氧化钛和其它非增强填料；和另外，粘合促进剂、阻燃剂、热稳定剂、颜料和染料。
实施例在实施例中使用的术语“粘度”是指在25℃下获得的数值。使用E-型旋转粘度计(获自ToKimec Inc.的DVU-EII)，测量导电硅橡胶组合物在25℃下的粘度。如下测量导电硅橡胶的硬度、永久压缩形变和电阻。
在90℃下使导电硅橡胶组合物经历压塑5分钟，然后在150℃下热处理2小时，以制造厚度为1毫米(mm)的导电硅橡胶的片状样品以及直径为28mm和厚度为12mm的导电硅橡胶的柱形样品。根据JIS K6253的规定，使用A型硬度计，测量导电硅橡胶的硬度。另外，根据在JIS K 6262中规定的永久压缩形变试验，测量导电硅橡胶的永久压缩形变(样品的压缩百分数为25％；试验温度150℃，试验时间22小时)。根据在JIS K 7194中规定的“四点探针阵列(four point probe array)”技术，测量导电硅橡胶的电阻。
参考实施例1通过在5℃的温度下，均匀混合100重量份在25℃下粘度为400mPa.s的氢化硅烷化反应可固化的硅橡胶组合物(当固化时，它形成A型硬度计硬度为37的硅橡胶，根据JIS K 6253的定义)，并将它快速与200重量份温度为25℃的纯水(导电率＝0.2μS/cm)和4重量份聚氧乙烯壬基苯基醚(HLB＝13.1)结合，然后使混合物流过均化器(300kgf/cm2)，从而制备硅橡胶组合物的均匀水基乳液。
接下来，使用该硅橡胶组合物的水基乳液，通过使之在30℃下静置6小时，制备硅橡胶粉末的含水分散液。通过在80℃下加热硅橡胶粉末的含水分散液1小时，然后在加热到300℃的空气流中以3升/小时的流速喷雾干燥它，制备数均粒径为4μm的球形硅橡胶颗粒。
在使10g球形硅橡胶颗粒和100g异丙醇在“Homodisper”分散机内以1000转/分钟(rpm)经历10分钟搅拌，然后在500rpm下经历另外10分钟搅拌之后，允许分散液在室温下静置12小时。之后，将分散液经滤纸过滤并除去滤出物。在80℃和70mmHg下，使用蒸发仪从滤液中洗脱异丙醇之后，通过质子核磁共振光谱分析，获得所得残渣内表面活性剂的含量。结果证明，在球形硅橡胶颗粒内表面活性剂(聚氧乙烯壬基苯基醚)的含量为0.5wt％。
参考实施例2在使10重量份参考实施例1制备的球形硅橡胶颗粒与0.2重量份1wt％氢氧化钠水溶液和100重量份纯水(导电率＝0.2μS/cm)的混合物在室温下，在“Homodisper”分散机内以3000rpm经历1小时搅拌之后，使该分散液静置1.5小时。之后使用滤纸过滤球形硅橡胶颗粒。使由已过滤的球形硅橡胶颗粒组成的浆料在100重量份纯水(导电率＝0.2μS/cm)内经历另一小时搅拌之后，允许浆料静置1.5小时。之后，滤出球形硅橡胶颗粒并用纯水洗涤。重复该操作2次，制备球形硅橡胶颗粒的浆料，将其在100℃的烘箱中干燥。测量证明在球形硅橡胶颗粒内表面活性剂(聚氧乙烯壬基苯基醚)的含量为0.1wt％。
应用实施例1通过均匀混合以下组分(A)-(F)来制备导电硅橡胶组合物作为组分(A)的100重量份分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基(乙烯基含量＝0.1wt％)封端的粘度为40000mPa.s的二甲基聚硅氧烷；作为组分(B)的0.8重量份由平均单元式[(CH3)2HSiO1/2]1.6(SiO4/2)1.0表示的有机聚硅氧烷(硅键合的氢原子的含量＝1.0wt％){以组分(A)中1mol的乙烯基计，它提供2mol来自该组分的硅键合的氢原子}；作为组分(C)的14重量份平均粒度为2微米的微粒形式的铂基催化剂，它是通过在软化点为80-90℃的热塑性树脂内分散1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物而获得的{以重量为单位，它提供230ppm来自催化剂的铂金属，相对于以上提及的组分(A)和以上提及的组分(B)的总重量}；作为组分(D)的600重量份平均粒度为7微米和比表面积为0.7m2/g的薄片状银微粉(获自Fukuda Metal Foil Powder Co.，Ltd.，商标SILCOAT AgC2190)；作为组分(E)的100重量份参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，和作为组分(F)的0.07重量份甲基乙烯基双(3-甲基-1-丁炔-3-氧基)硅烷。
对比例1以与应用实施例1相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例1中，添加参考实施例1制备的球形硅橡胶颗粒，而不是参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，且添加量保持相同。但由于粘度显著增加，所以不可能制备均匀的组合物。
表1 根据表1列出的结果，可看出，与表面活性剂含量为0.5wt％的球形硅橡胶颗粒相比，当以相同用量与其混合时，表面活性剂含量为0.1wt％的球形硅橡胶颗粒没有增加导电硅橡胶组合物的粘度，从而允许制备均匀的组合物。
应用实施例2通过均匀混合以下组分(A)-(G)来制备导电硅橡胶组合物作为组分(A)的100重量份分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基(乙烯基含量＝0.1wt％)封端的粘度为40000mPa.s的二甲基聚硅氧烷；作为组分(B)的0.8重量份由平均单元式[(CH3)2HSiO1/2]1.6(SiO4/2)1.0表示的有机聚硅氧烷(硅键合的氢原子的含量＝1.0wt％){以组分(A)中1mol的乙烯基计，它提供2mol来自该组分的硅键合的氢原子}；作为组分(C)的14重量份平均粒度为2微米的微粒形式的铂基催化剂，它是通过在软化点为80-90℃的热塑性树脂内分散1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物而获得的{以重量为单位，它提供230ppm来自催化剂的铂金属，相对于以上提及的组分(A)和以上提及的组分(B)的总重量}；作为组分(D)的600重量份平均粒度为7微米和比表面积为0.7m2/g的薄片状银微粉(获自Fukuda Metal Foil Powder Co.，Ltd.，商标SILCOAT AgC2190)；作为组分(E)的50重量份参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，作为组分(F)的0.07重量份甲基乙烯基双(3-甲基-1-丁炔-3-氧基)硅烷，和作为组分(G)的36重量份异烷属烃溶剂(获自Nippon PetrochemicalsCo.，Ltd.，商标Isosol 400K)。
应用实施例3以与应用实施例2相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例2中，将参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒的用量变为100重量份。
应用实施例4以与应用实施例2相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例2中，将参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒的用量变为150重量份。
对比例2以与应用实施例2相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例2中，添加参考实施例1制备的球形硅橡胶颗粒，而不是参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，且添加量保持相同。
对比例3以与应用实施例3相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例3中，添加参考实施例1制备的球形硅橡胶颗粒，而不是参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，且添加量保持相同。但由于粘度显著增加，所以不可能制备均匀的组合物。
对比例4以与应用实施例4相同的方式制备导电硅橡胶组合物，所不同的是在应用实施例4中，添加参考实施例1制备的球形硅橡胶颗粒，而不是参考实施例2制备的球形硅橡胶颗粒，且添加量保持相同。但由于粘度显著增加，所以不可能制备均匀的组合物。
表2 根据表2列出的结果，可看出，甚至当使用大量表面活性剂含量为0.1wt％的球形硅橡胶颗粒作为填料时，仍可形成具有良好加工性的导电硅橡胶组合物。另一方面，发现当大量表面活性剂含量为0.5wt％的球形硅橡胶颗粒用作填料时，组合物的粘度显著增加，这使得难以制备均匀导电的硅橡胶组合物。另外，根据表2列出的结果，证明尽管导电硅橡胶的电阻和硬度不是取决于球形硅橡胶颗粒的含量且保持相当恒定，但它的永久压缩形变随着球形硅橡胶颗粒的添加量的增加而下降。特别地，证明在应用实施例3(其中导电硅橡胶组合物含有150重量份球形硅橡胶颗粒，以100重量份分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷计)中，所得导电硅橡胶在显示出高的导电率的同时，还具有比现有技术所实现的要小的永久压缩形变。
工业实用性本发明的导电硅橡胶组合物的特征在于含有金属基导电填料和球形硅橡胶颗粒且能形成具有低永久压缩形变且由于添加所述的橡胶颗粒导致几乎不显示出增稠性的高度导电的硅橡胶。
由于该组合物是拥有优良加工性的导电硅橡胶组合物，即使它含有大量的球形硅橡胶颗粒作为填料，以便形成低硬度和低永久压缩形变的高度导电的硅橡胶，它仍适合用作形成要求低应力和高导电率(低电阻)的导电硅橡胶的原料以及用作导电粘合剂、热辐射粘合剂和电磁波屏蔽剂。由于它的优异加工性能，所以该组合物可适合于压力成型、压铸、注塑、压延模塑和其它模塑技术。由于由该组合物获得的硅橡胶高度导电、高度导热，和具有低硬度以及永久压缩形变，所以它适合于制造挠性连接器、各向异性导电膜和各种其它电极材料以及制造片状和板状热辐射材料。
权利要求
1.一种导电硅橡胶组合物，它包括(A)100重量份每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷，(B)用量足以固化组合物的每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷，(C)用量足以促进组合物固化的铂基催化剂，(D)50-5000重量份金属基导电填料，和(E)5-500重量份表面活性剂含量不大于0.3重量％的球形硅橡胶颗粒。
2.权利要求1的组合物，其中以组分(A)中1mol的链烯基计，组分(B)提供0.1mol-10mol来自组分(B)的硅键合的氢原子。
3.权利要求1的组合物，其中以重量为单位，组分(C)的含量提供0.1ppm-10000ppm来自组分(C)的铂金属，相对于组分(A)和组分(B)的总重量计。
4.权利要求1的组合物，其中组分(D)包括导电金属粉末或借助汽相沉积用金属电镀或涂布的微粉。
5.权利要求1的组合物，其中组分(E)包括通过固化在表面活性剂的水溶液中乳化的硅橡胶组合物而获得的球形硅橡胶颗粒。
6.权利要求1的组合物，其中组分(E)包括通过用水洗涤已除去过量表面活性剂的球形硅橡胶颗粒。
7.权利要求1的组合物，进一步包括(F)0.001重量份-5重量份的反应抑制剂，以100重量份组分(A)计。
8.权利要求1的组合物，进一步包括(G)0.1重量份-100重量份的有机溶剂，相对于100重量份组分(A)到组分(E)的总量计。
9.权利要求1-8任何一项组合物的用途，用于压力成型、压铸、注塑或压延模塑。
10.通过固化权利要求1-8任何一项的组合物而制备的产品。
11.权利要求10的产品的用途，用作导电粘合剂、热辐射粘合剂或电磁波屏蔽剂。
12.权利要求10的产品的用途，用于制造挠性连接器、各向异性导电膜和各种其它电极材料或用于热辐射材料。
全文摘要
一种导电硅橡胶组合物至少包括(A)100重量份每一分子具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷，(B)每一分子具有至少两个硅键合的氢原子的有机聚硅氧烷(用量足以固化本发明的组合物)，(C)铂基催化剂(用量足以促进本发明组合物的固化)，(D)50重量份－5000重量份金属基导电填料，和(E)5重量份－500重量份表面活性剂含量不大于0.3重量％的球形硅橡胶颗粒。
文档编号C08L83/05GK1649963SQ0380989
公开日2005年8月3日 申请日期2003年3月3日 优先权日2002年4月3日
发明者岛凉登, 中吉和己, 石川裕规 申请人:陶氏康宁东丽硅氧烷株式会社