[发明专利]纳米材料填充的有机硅组合物和增强的有机硅树脂膜

说明书

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2007年5月1日提交的美 国临时专利申请序列号No.60/915,129的权益。美国临时专利申请序 列号No.60/915,129通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及纳米材料填充的有机硅组合物，更特别涉及包含含二 甲硅氧烷单元的有机硅树脂、碳纳米材料和有机溶剂的有机硅组合物。 本发明还涉及包含前述有机硅树脂的固化产物和分散在该固化产物中 的碳纳米材料的增强的有机硅树脂膜。

背景技术

有机硅树脂因其独特的性能组合而可用于多种用途，其中包括高 的热稳定性、良好耐湿性、优异的挠性、高耐氧性、低介电常数和高 透明度。例如，有机硅树脂在机动车、电子、建筑、器具和航空工业 中广泛用作保护涂层或介电涂层。

尽管有机硅树脂涂料可用于保护、隔绝或粘合各种基底，但自立 式有机硅树脂膜由于低撕裂强度、高脆度、低玻璃化转变温度和高热 膨胀系数而具有有限用途。因此，需要具有改进的机械和热性质的自 立式有机硅树脂膜。

发明概述

本发明涉及纳米材料填充的有机硅组合物，其包含：

(A)包含式O_(3-a)/2R¹_aSi-SiR¹_bO_(3-b)/2(I)的二甲硅氧烷单元的有机 硅树脂，其中各R¹独立地为-H、烃基或取代的烃基，a是0、1或2， 且b是0、1、2或3；

(B)碳纳米材料；和

(C)有机溶剂。

本发明还涉及增强的有机硅树脂膜，其包含：

至少一种包含式O_(3-a)/2R¹_aSi-SiR¹_bO_(3-b)/2(I)的二甲硅氧烷单元的 有机硅树脂的固化产物，其中各R¹独立地为-H、烃基或取代的烃基， a是0、1或2，且b是0、1、2或3；和

分散在该固化产物中的碳纳米材料。

本发明的增强的有机硅树脂膜与由相同有机硅组合物制成的未增 强的有机硅树脂膜相比具有低热膨胀系数、高拉伸强度和高模量。此 外，尽管增强的和未增强的有机硅树脂膜具有相当的玻璃化转变温度， 但增强的薄膜在与玻璃化转变对应的温度范围内表现出小得多的模量 变化。

本发明的增强的有机硅树脂膜可用在需要具有高的热稳定性、挠 性、机械强度和透明度的薄膜的用途中。例如，所述有机硅树脂膜可 用作柔性显示器、太阳能电池、柔性电子板、触摸屏、耐火壁纸和耐 冲击窗的组成部件。该薄膜也是透明或不透明电极的合适基底。

发明详述

本文所用的术语“二甲硅氧烷单元”是指式O_(3-a)/2R¹_aSi-SiR¹_bO_(3-b)/2(I)的有机基硅单元，其中R¹、a和b如下定义。此外，术语“式(I) 的二甲硅氧烷单元的摩尔％”是指所述有机硅树脂中式(I)的二甲硅 氧烷单元的摩尔数与该树脂中硅氧烷单元和二甲硅氧烷单元的摩尔数 总和的比率乘以100。此外，术语“颗粒形式的硅氧烷单元的摩尔％” 是指该树脂中颗粒形式的硅氧烷单元的摩尔数与该树脂中硅氧烷单元 和二甲硅氧烷单元的摩尔数总和的比率乘以100。

本发明的纳米材料填充的有机硅组合物包含：

(A)包含式O_(3-a)/2R¹_aSi-SiR¹_bO_(3-b)/2(I)的二甲硅氧烷单元的有机 硅树脂，其中各R¹独立地为-H、烃基或取代的烃基，a是0、1或2， 且b是0、1、2或3；

(B)碳纳米材料；和

(C)有机溶剂。