CN105038253A - 可固化组合物及其制法 - Google Patents
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Abstract
一种可固化组合物,包含:(A)聚合物,具有[(R”)2SiO2/2]a”[(CH2=CH)(R”)2SiO1/2]b”[R”SiO3/2]c”[O1/2Si(R”)2(CH2CH2)(R”)2SiO1/2]e”的平均单元式(Iˊ);(B)支链有机聚硅氧烷,具有(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y的平均单元式(VI);(C)有机聚硅氧烷,其分子链以H封端且具(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j的平均单元式(II);以及(D)催化剂;其中,R”、R4至R8、x、y、a”至c”、e”及f至j如本文中所定义者。
Description
技术领域
本发明是关于一种可固化组合物;特定言之,本发明是关于一种可作为如发光二极管等电子组件的封装材料的可固化组合物。
背景技术
有机树脂由于其可加工性高、质地轻、成本低、抗冲击性佳等特性,已逐渐取代无机玻璃作为光学组件(如光学透镜)及电子组件的封装材料等。近年来,由于发光二极管技术的发展需求,如高亮度、高色彩性等,具较佳耐热性、防水性及透明度的有机硅树脂已逐渐取代环氧树脂作为电子组件的封装材料。
有机硅树脂,即有机聚硅氧烷,可透过与氢化硅的加成反应而固化,所形成具高折射率及穿透度的固化固体产物可作为如发光二极管的封装材料。举例言之,日本特开专利申请案第H8-176447号揭露一种可固化的有机聚硅氧烷组合物,其包含每一分子具有与硅键结的苯基及与硅键结的烯基的有机聚硅氧烷、有机氢硅氧烷、及加成反应催化剂;以及日本特开专利申请案第2003-128922号揭露一种可固化的有机聚硅氧烷组合物,其包含每一分子具有至少二个与硅键结的烯基及一与硅键结的芳基的有机聚硅氧烷、每一分子具有至少二个与硅键结的氢原子的有机聚硅氧烷、及加成反应催化剂。然而,这些可固化的有机聚硅氧烷组合物具有黏度高而造成操作性能不佳、与基材的黏合性能差等缺点。
美国专利第7,527,871B2号揭露一种改良的可固化有机聚硅氧烷组合物;相较于上述先前技术,其组合物包含具有至少二个与硅键结的烯基及至少一个芳基的直链有机聚硅氧烷成分,从而可提供具低黏度及具良好黏合性的固化产物。然而,该组分于合成过程中无可避免地会产生大量不具反应性的甲基苯基环体残留(反应平衡关系),此将导致由该组合物所得的固化产物的表面沾黏。此外,任何用于去除该等环体的制程,例如高温蒸馏,则可能致使苯基间的键结断裂并造成黄变的外观。再者,该添加的组分是属直链有机聚硅氧烷且强度不足,所以该固化产物在高温或剧烈温度变化下容易发生断裂情形。
目前一般封装材料产业为达到较高的穿透度与较优良的阻水、阻气功效,倾向于以调整芳香基团含量的方式提高封装材料的折射率(如,>1.5)。然而,折射率提高却会使得封装材料耐热性不佳,易在高温时产生黄变,不适用于高功率的半导体组件;若将折射率调低(如,<1.43),虽可改善封装材料耐热性不佳的问题,但会造成封装材料的阻水阻气功效不佳的问题,另亦会降低穿透度。因此,目前业界急需一种可同时具备高穿透度、阻水阻气功效佳、且耐热性良好的封装材料。
鉴于此,本发明提供一种可固化组合物,其于制备过程中不会产生不欲的环体残留,且固化产物具优异的耐热性、穿透度及阻水阻气功效,且不易在高温时产生黄变。此外,可透过调整该可固化组合物的组分比例或结构,来满足快速固化制程的需求并提供所欲的性质,包括优异的穿透度、耐热性、阻水阻气功效及表面状态。
发明内容
本发明一目的,在于提供一种可固化组合物,包含:
(A)聚合物,具有以下平均单元式(I'):
[(R”)2SiO2/2]a”[(CH2=CH)(R”)2SiO1/2]b”[R”SiO3/2]c”[O1/2Si(R”)2(CH2CH2)(R”)2SiO1/2]e"
(I'),
其中,R”为经取代或未经取代的单价烃基,且各R”是彼此相同或不同,a”为0至400的整数,b”为2至6的整数,c”为0至4的整数,且e”为2至400的整数;
(B)支链有机聚硅氧烷,具以下平均单元式(VI):
(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VI),
其中R4为经取代或未经取代的单价烃基,各R4是彼此相同或不同,R8为经取代或未经取代的单价烃基,各R8是彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7,且其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计(此指R4及R8的总量计),约0.1莫耳%至约40莫耳%的R8为C2至C8烯基,且以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约1重量份至约9,900重量份;
(C)有机聚硅氧烷,其分子链以H封端且具以下平均单元式(II):
(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j(II),
其中,R5、R6及R7是各自独立为H或经取代或未经取代的单价烃基,其中各R5是彼此相同或不同,各R6是彼此相同或不同,各R7是彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约1重量份至约250重量份;以及
(D)催化剂。
本发明另一目的为提供一种制造上述可固化组合物的方法,包含使具有至少二个烯基的硅氧烷与具有至少二个H的硅氧烷进行加成反应以提供成分(A)。
本发明上述可固化组合物可作为发光二极管的封装材料。
本发明再一目的为提供一种荧光封装片,其包含荧光材料及硅胶材料,其中该硅胶材料是为前述可固化组合物的固化产物。
为让本发明上述目的、技术特征及优点能更为本发明所属技术领域中具有通常知识者所了解,下文描述本案详细的技术内容以及实施本发明的优选实施例。
具体实施方式
以下将具体地描述根据本发明部分具体实施态样;惟,在不背离本发明的精神下,本发明尚可以多种不同形式的态样来实践,不应将本发明保护范围解释为限于说明书所陈述者。此外,除非文中有另外说明,于本说明书中(尤其是在后述专利申请范围中)所使用的「一」、「该」及类似用语应理解为包含单数及复数形式,且下文中所提的基团,如单价烃基、烷基、芳基、烯基等,除非文中有特别说明,应理解为包含经取代者与未经取代者。
本发明所使用「单价烃基」是指:经取代或未经取代的C1至C20烷基,优选的是经取代或未经取代的C1至C12烷基,更优选的是经取代或未经取代的C1至C8烷基,例如但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基或庚基;经取代或未经取代的C2至C20烯基,优选的是经取代或未经取代C2至C12烯基,更优选的是经取代或未经取代C2至C6烯基,例如但不限于乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基或己烯基;经取代或未经取代的C6至C14芳基,例如但不限于苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基;C7至C15芳烷基,例如但不限于苄基或苯乙基;以及C1至C20卤烷基,较=优选的是C1至C12卤烷基,更优选的是C1至C8卤烷基,例如但不限于3-氯丙基或3,3,3-三氟丙基。
本发明可固化组合物的一特点在于包含成分(A),由于成分(A)于制备过程中不会残留如甲基苯基环体等低分子量环体,因此本发明可固化组合物固化所得的固化产物具有包括表面不沾黏且在高温中固化时不易产生黄变等优点。
具体言之,本发明的可固化组合物包含:
(A)聚合物,具有以下平均单元式(I'):
[(R”)2SiO2/2]a”[(CH2=CH)(R”)2SiO1/2]b”[R”SiO3/2]c”[O1/2Si(R”)2(CH2CH2)(R”)2SiO1/2]e"(I'),
其中,R”为经取代或未经取代的单价烃基,且各R”是彼此相同或不同,a”为0至400的整数,b”为2至6的整数,c”为0至4的整数,且e”为2至400的整数;
(B)支链有机聚硅氧烷,具以下平均单元式(VI):
(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VI),
其中R4为经取代或未经取代的单价烃基,各R4是彼此相同或不同,R8为经取代或未经取代的单价烃基,各R8是彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7,且其中以所有硅键结的有机官能基团(此指R4及R8)的总量计,约0.1莫耳%至约40莫耳%的R8为C2至C8烯基,且以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约1重量份至约9,900重量份;
(C)有机聚硅氧烷,其分子链以H封端且具以下平均单元式(II):
(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j(II),
其中,R5、R6及R7是各自独立为H或经取代或未经取代的单价烃基,其中各R5是彼此相同或不同,各R6是彼此相同或不同,各R7是彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约1重量份至约250重量份;以及
(D)催化剂。
成分(A)的聚合物于室温(约25℃)下为液态,且黏度为10至100,000mPa.s,R”优选的的是C1至C3烷基或芳基,更优选的的是甲基或苯基;各R”是彼此相同或不同,且优选的的是约0至30莫耳%的R”(以R”的总量计)为芳基;a”为0至400的整数,优选的的是a”为1至150的整数,更优选的的是a”为9至140之间的整数;b”为2至6的整数,优选的的是b”为3至5的整数;c”为0至4的整数,优选的的是c”为1至3的整数;且e”为2至400的整数,优选的的是e”为3至150的整数,更优选的的是e”为4至140的整数。
更优选的的是,成分(A)是选自于以下的聚合物:
及其组合;
其中:
X为
X'为
T为
T'为
R”为如前述所定义者;
p为1至4的整数且各p是彼此相同或不同;
q为1至4的整数且各q是彼此相同或不同;
r为1至3的整数且各r是彼此相同或不同,优选的的是1;
t为0至50的整数,优选的的是1至30的整数,且各t是彼此相同或不同。
上述重复单元X、T、X'及T'是以随机方式或以交替方式排列,且其中各X、T、X'及T'是各自独立且可具有相同或不同的定义。
更优选的的是,成分(A)为:
其中X、T、R”、p及q是如前述所定义者,t1及t2是各自独立为从0至30的整数,优选的为3至25的整数,更优选的为5至20的整数,且t1+t2是从0至50的整数,优选的为8~40的整数,更优选的为10~35的整数。
特定的是,成分(A)是选自于以下的聚合物:
及其组合,其中t是如前述所定义者,n是各自独立为约1至约50的整数,更优选的的是3至30的整数,更优选的的是5至20的整数,优选的,各R是独立为甲基或苯基。
优选的的是,成分(A)为支链聚合物,具有有机聚硅氧烷单元及至少三个硅键结的烯基为端基,发现当成分(A)为支链聚合物(例如具有式(I'-1-a)、(I'-1-b)、(I'-1-c)、(I'-2-a)、(I'-2-b)、(I'-2-c)、(I'-2-d)、(I'-2-e)、(I'-2-f)或(A-1)的支链聚合物)时,可固化组合物具有增进的硬度、耐热性及拉伸强度。
根据本发明,成分(A)可藉由具有至少二个烯基的硅氧烷与具有至少二个H的硅氧烷进行加成反应所制得,于其制造过程中,不会产生如甲基苯基环体等低分子量环体的残留,因此本发明的可固化组合物固化后所得的固化产物不会有因具有低分子量的环体残留有关的缺点(如沾黏表面或黄变),因此非常适合作为光学材料。该具有至少二个烯基的硅氧烷可例如为具以下平均单元式者(III):
(R1' 2SiO2/2)a'(R2' 3SiO1/2)b'(R3'SiO3/2)c'(SiO4/2)d'(III);以及
该具有至少二个H的硅氧烷可例如为具以下平均单元式者(IV):
(R5' 2SiO2/2)f'(R6' 3SiO1/2)g'(R7'SiO3/2)h'(SiO4/2)i'(IV),
其中,R1'、R2'、R3'、R5'、R6'及R7'是各自独立为经取代或未经取代的单价烃基(如前文提及的烷基、烯基、芳基、芳烷基或卤代烷基),各R1'是彼此相同或不同、各R2'是彼此相同或不同、各R3'是彼此相同或不同,各R5'是彼此相同或不同、各R6'是彼此相同或不同,各R7'是彼此相同或不同,且a'>0,b'>0,c'≧0,d'≧0,f'>0,g'>0,h'≧0且i'≧0。
成分(A)的结构及/或分子量可藉由选用不同种类的具有至少二个烯基的硅氧烷或不同种类的具有至少二个H的硅氧烷来调整。例如,成分(A)的分子结构(例如直链、支链或网络结构)可透过选用直链或支链的具有至少二个烯基的硅氧烷及/或直链或支链的具有至少二个H的硅氧烷来调整;成分(A)的分子量可依据需要(如所欲的固化速度或机械强度)透过选用不同分子量的具有至少二个烯基的直链硅氧烷及/或不同分子量具有至少二个H的直链硅氧烷来调整。
就成份(A)而言,以R”的总量计,优选的,0.1莫耳%至40莫耳%是由烯基所构成,更优选的为约0.3莫耳%至约30莫耳%,这是因为当烯基的含量低于建议范围下限值或高于建议范围上限值时,成分(A)与其他成分的反应性均有下降的趋势。再者,以R”的总量计,优选的,至少约10莫耳%(更优选的为至少约20莫耳%)由芳基所构成,以提高固化产物的折射率。
于本发明的某些实施态样中,成分(A)可使用或类似基团作为该具有至少二个烯基的硅氧烷(n'为约1至约5的整数),并使用或类似基团作为该具有至少二个H的硅氧烷(m'为约1至约5的整数),以约2:1至约50:49的莫耳比例进行加成反应所制得,R具有与R"相同的定义。举例言之,成分(A)为下式化合物时
可使用CH2=CH(CH3)2SiO[(C6H5)2Si]OSi(CH3)2CH=CH2与H(CH3)2SiO[(C6H5)2Si]OSi(CH3)2H以约10:9的莫耳比例进行加成反应所制得。
成分(B)为具有至少一个与硅键结的烯基的支链有机聚硅氧烷,具有平均单元式(VI):
(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VI)。
成分(B)为赋与本发明所得固化产物的强度的主要成分,且为使固化产物具有良好的耐热性、高穿透度及阻水阻气功效的主要成分。成分(B)的烯基可例如C2至C20烯基,优选的是C2至C12烯基,更优选的是C2至C6烯基,特优选的为低分子量的乙烯基,乙烯基相较于其他烯基更为稳定,且反应操控性较佳。
上述式(VI)中,R4为经取代或未经取代的单价烃基,各R4是彼此相同或不同,R8为经取代或未经取代的单价烃基,各R8是彼此相同或不同,且其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计(此指R4及R8的总量计),约0.1莫耳%至约40莫耳%的R8为C2至C8烯基,优选的是,约1莫耳%至约30莫耳%为C2至C8烯基,这是因为当烯基的含量低于建议范围下限值或高于建议范围上限值时,成分(B)与其他成分的反应性均有下降的趋势。R4优选的为C1至C3烷基、C2至C4烯基、芳基、芳烷基或卤代烷基,更优选的为甲基、苯基或乙烯基;R8优选的为芳基、C1至C3烷基或C2至C4烯基,更优选的为苯基、甲基或乙烯基。x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7;优选的是,x:y=约1:0.3至约1:1.5。
根据本发明的一优选实施态样,成分(B)具有至少一个与硅键结的烯基与至少一个与硅键结的芳基;以所有硅键结的有机官能基团的总量计(此指R4及R8的总量计),约3至约50莫耳%的R4为芳基,优选的是,约5至约40莫耳%的R4为芳基,藉此可增加固化产物的穿透度、阻水阻气、耐热性等性质。为使组合物在固化时具有优良的反应性,在本发明一具体实施态样中,成分(B)具有平均单元式(VII):
[(C6H5)SiO3/2]x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VII),
其中R8为C1至C8烷基或C2至C8烯基,各R8可为相同或不同,x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7,且其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计(此指R4及R8的总量计),约2莫耳%至约30莫耳%的R8为C2至C8烯基,优选的是,R8是C1至C3烷基或C2至C4烯基,更优选的为甲基或乙烯基。
于本发明的可固化组合物中,以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约1重量份至约9,900重量份,优选的为约200重量份至约3,000重量份,更优选的为约300重量份至约2,500重量份。这是因为,若成分(B)的含量小于建议范围的下限值时,由此可固化组合物所得的固化产物通常无法提供足够的机械强度,另一方面,于成分(B)的含量超过建议范围的上限值的情况下,由此可固化组合物所得的固化产物可能过于坚硬,而其应用性将会受限。
成分(C)是以H封端且具平均单元式(II)的有机聚硅氧烷,
(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j(II),
其作为本发明可固化组合物的固化剂,其中,R5、R6及R7可各自独立为H、除烯基外的经取代或未经取代的单价烃基,如前文提及的烷基、芳基、芳烷基或卤代烷基。再者,以R5、R6及R7的总量计,优选的是,约0.1莫耳%至约50莫耳%的R5、R6及R7为H,且至少约5莫耳%的R5、R6及R7为芳基;更优选的是,约5莫耳%至约35莫耳%的R5、R6及R7为H,且至少约10莫耳%的R5、R6及R7为芳基。
此外,虽然对成分(C)的分子量并无特殊限制,但考虑整体组合物的黏度,f、g、h、i及j优选的具有以下范围:
f为约1至约50的整数;
g为约1至约50的整数;
h为0至约10的整数;
i为0至约5的整数;以及
j为0至约30的整数。
成分(C)可选自以下群组:
及其组合,
其中各R'是独立为烷基或芳基,m"及n"各自独立为0至约30的整数,优选的是,各R'是独立为C1至C8烷基或苯基,且m"及n"各自独立为0至约15的整数。于本发明的某些实施态样中,成分(C)为H(CH3)2SiO[(Ph)2Si]OSi(CH3)2H、
及其组合。
于本发明的可固化组合物中,成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约1重量份至约300重量份,优选的为约10重量份至约250重量份,更优选的为约12重量份至约180重量份。若成分(C)的含量低于建议范围的下限值时,所得组合物可能无法充分固化,而若成分(C)的含量超过建议范围的上限值时,由此组合物固化所得的固化产物的耐热性倾向劣化。
成分(D)是催化剂,用来促进该组合物的固化,用于催化成分(A)及成分(B)中的烯基与成分(C)的与硅键结的H的反应。该催化剂可例如选自以下群组:镍、铂、铑、钯、前述金属的化合物及错合物、及其组合,优选的为铂催化剂。铂催化剂的具体实例是如铂粉末、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂/烯基硅氧烷错合物、铂/烯烃错合物及铂/羰基错合物,优选的为铂/烯基硅氧烷错合物,如:卡斯泰德铂金催化剂(karstedtcatalyst)。再者,成分(D)的含量并无特殊限制,只要成分(D)能提供该组合物的固化所欲的促进效果即可。一般而言,以催化剂所含的金属含量计,成分(D)的含量为约0.01ppm至约500ppm,优选的约0.01ppm至约100ppm。若成分(D)的含量低于建议含量的下限值,则可能无法提供所欲的催化效果进而造成本发明组合物无法充分固化,而若成分(D)的含量高于建议含量的上限值,则可能产生由组合物固化所得的产物带有不欲颜色的问题。
根据本发明的一具体实施态样,本发明的组合物可进一步包含成分(E),成分(E)优选的是由(R”)3SiO1/2及R”SiO3/2单元所组成的支链有机聚硅氧烷。添加组份(E)可增加交联密度,且所得组合物具有良好抗硫化特性。
根据本发明的一优选的实施态样,成分(E)是以乙烯基及/或甲基封端且具平均单元式(IX)的有机聚硅氧烷:
(R”3SiO1/2)p”(R”SiO3/2)q”(IX),
成份(E)的聚合物,于室温(约25℃)下为液体,且黏度为10~2000毫帕·秒,R”如先前所述,其中各R”是可彼此相同或不同。根据本发明的一实施态样,以所有硅键结的有机官能基团的总量计(此指所有R”的总量计),约0莫耳%至约35莫耳%的R”为C2至C8烯基,优选的为C1至C3烷基或C2至C4烯基,更优选的为甲基或乙烯基;且约5莫耳%至约35莫耳%的R”为芳基。
此外,成分(E)的分子量是介于300~1500,且p”及q”优选的为具有以下范围:
p”为约1至约30的整数;
q”为约1至约10的整数;且
p”:q”=1.5:1~4:1。
在本发明的某些实施态样中,成分(E)可选自以下群组:
及其组合。
于本发明的可固化组合物中,成分(B)+(C)的总量为100重量份计,成分(E)的含量为约0重量份至约20重量份,优选的为约0.5重量份至约15重量份,更优选的为约1重量份至约7重量份。
再者,于不损害本发明的目的的前提下,其他固化剂及/或添加剂(如黏合促进剂、无机填料、热稳定剂、颜料、阻燃剂、溶剂、热起始剂、光引发剂等)可添加至本发明可固化组合物中,其相关内容与具体实施方式可参考如美国专利第7,527,871B2号,其全部内容并于此处以供参考。
本发明的可固化组合物具有适中的折射率(介于1.43至1.5),操作性能良好,固化后兼具良好耐热性及良好阻水、阻气特性、不易沾黏且可耐黄变及抗硫化。因此本发明的可固化组合物适合作为如发光二极管或光传感器等组件的封装材料。
本发明中的固化可为技术领域中熟知的固化手段,其例如但不限于热固化或光固化。
本发明进一步提供一种制造前述可固化组合物的方法,该方法包含使具有至少二个烯基的硅氧烷与具有至少二个H的硅氧烷进行加成反应以提供成分(A),接着混合成分(A)与上述的成分(B)、成分(C)及成分(D)与其他所欲的添加物。本发明所属技术领域中具有通常知识者于参酌本案说明书揭露内容后可轻易了解并且实现该方法,而不需要在此进一步描述该方法的步骤细节。
本发明进一步关于一种半导体装置,其包含半导体组件及一包埋该半导体组件的封装层,该封装层包含前述可固化组合物的固化产物。在优选态样中,该等半导体组件为发光二极管或光传感器。
本发明另提供一种荧光封装片,其包含荧光材料及硅胶材料,其中该硅胶材料为前述可固化组合物的固化产物。上述荧光封装片的制备方式,例如但不限于:将一或多种荧光材料与本发明的可固化组合物混合后施加至欲封装的基板表面上,藉由例如热进行固化反应。
本发明的荧光材料并无特殊限制,例如但不限于可将蓝色光转换成黄色光的黄色荧光材料或其它荧光材料。适用的荧光材料的种类并无特殊限制可为任何所属技术领域具有通常知识者所熟悉的适当荧光材料,例如但不限于:在金属氧化物、金属硫化物等中掺杂例如铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)等金属原子而得到的荧光材料。
本发明的荧光材料的具体实施态样例如但不限于:如Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce)、(Y,Gd)3Al5O12:Ce、Tb3Al3O12:Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce及Lu2CaMg2(Si,Ge)3O12:Ce等具有石榴石型晶体结构的石榴石型荧光材料;如(Sr,Ba)2SiO4:Eu、Ca3SiO4Cl2:Eu、Sr3SiO5:Eu、Li2SrSiO4:Eu及Ca3Si2O7:Eu等硅酸盐荧光材料;如CaAl12O19:Mn、SrAl2O4:Eu等铝酸盐荧光材料;如ZnS:Cu,Al(CuAl合金掺杂在ZnS中)、CaS:Eu、CaGa2S4:Eu、SrGa2S4:Eu等硫化物荧光材料;如CaSi2O2N2:Eu、SrSi2O2N2:Eu、BaSi2O2N2:Eu、Ca-α-SiAlON等氮氧化物荧光材料;如CaAlSiN3:Eu、CaSi5N8:Eu等氮化物荧光材料;如K2SiF6:Mr、K2TiF6:Mn等氟化物是荧光材料等。优选的为石榴石型荧光材料,更优选的为Y3Al5O12:Ce。
上述荧光材料成粒状,平均粒径例如为0.1μm至30μm,优选的为0.2μm至20μm。可通过粒度分布测定装置来测定荧光材料的平均粒径。
荧光材料可以单独使用或者将两种以上组合使用。
荧光材料相对于100重量份硅胶材料(即,100重量份可固化组合物,组合物固化前后重量无实质差异)的比例为1至100重量份,优选的为5至40重量份。
兹以下列具体实施态样以进一步例示说明本发明,其中所采用的量测仪器及方法分别如下:
<黏度>
以ASTMD4287-94的标准方法,利用BrookfieldHB黏度计搭配CP51转盘,在25℃下以0.6转/分钟(rpm)的转速测量固化组成物的黏度。
<固化产物的折射率>
使用ATAGO公司的Abbe折射仪,采用波长为589奈米的可见光作为测量时所用的光源,在25℃下测量样品的折射率。
<固化产物的穿透度>
使用PerkinElmer公司的Lambda650仪器,采用波长为450奈米的可见光,量测样品(光程长度:约1毫米)的穿透度。
<固化产物的硬度>
使用TECLOCK公司的邵式硬度计(GS-720N及GS-709N),量测样品的硬度。
<固化产物的阻水>
使用MOCON公司的WVTR361,测量阻水性质。
<固化产物的阻气>
使用MOCON公司的MoconOxtran2/21,测量阻气性质。
<抗硫化>
测试仪器TITAN-SEMISlimKIC-2000;测试条件:温度50℃,湿度75%(RH),硫化氢浓度3ppm,输出安培数20毫安。以组合物未硫化前的出光当作100%,测试硫化后的出光。
实施例
[固化产物测试]
将本发明实施例1至10以及比较实施例1至4所制得的可固化组合物1至14,分别置于设有热空气循环的烘箱内,于80℃的温度下预处理1小时后,接着该烘箱的温度升高至150℃的温度下维持4小时,以获得固化产物。随后,以前述测试方式,量测所得固化产物的各项性质,结果显示于表1及表2。
[成份A]
A-1支链聚合物
将[HSi(CH3)2O]2SiPh2、[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh化合物依莫耳数比控制在6:6:1混合后加入催化剂(铂)通入氮气升温至103℃恒温6小时,可得具下式产物,黏度为3000~4000毫帕·秒(黏度测量温度为25℃):
A-2支链聚合物
将CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh莫耳数比控制在21:21:1均匀混合后再加入催化剂(铂),通入氮气,升温至103℃恒温6小时,可得具下式产物,黏度为30~500毫帕·秒(黏度测量温度为25℃):
A-3直链聚合物
将[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiCH3Ph及[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph依8:7比例莫耳数混合后加入催化剂(铂),通入氮气,升温至103℃恒温6小时,可得具下式产物,黏度为5000~6000毫帕·秒(黏度测量温度为25℃):
A-4支链聚合物
将CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、[HSi(CH3)2O]2SiCH3Ph、[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2及[CH2=CHSi(CH3)2O]3SiPh莫耳数比控制在6:9:3:1均匀混合后再加入催化剂(铂),通入氮气,升温至103℃恒温6小时,可得具下式产物,黏度为10~3000毫帕·秒(黏度测量温度为25℃):
[成份B]
B-1支链有机聚硅氧烷
将0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与0.5莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、1.5莫耳的(CH3CH2O)4Si及1.5莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-1):
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2。
B-2支链有机聚硅氧烷
将0.12莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、1.08莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、1.5莫耳的(CH3CH2O)4Si及1.5莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-2):
(SiO4/2)0.278(PhSiO3/2)0.278[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.044[(CH3)3SiO1/2]0.4。
B-3支链有机聚硅氧烷
将1.6莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与、1.7莫耳的(CH3CH2O)4Si、5.2莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-3):
(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317。
B-4支链有机聚硅氧烷
将0.44莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与
4莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3、2.78莫耳的(CH3CH2O)4Si、2.78莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-4):
(SiO4/2)0.193(PhSiO3/2)0.193[(CH2=CH)CH3)2SiO1/2]0.06[(CH3)3SiO1/2]0.554。
B-5支链有机聚硅氧烷(不含SiO4/2单元)
将1.25莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与10莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-5):
(C6H5SiO3/2)0.8[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2。
B-6支链有机聚硅氧烷(不含R4SiO3/2单元)
将1.3莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与0.8莫耳(CH3)3SiOSi(CH3)3和1莫耳(CH3CH2O)4Si混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-6):
[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.5[(CH3)3SiO1/2]0.31(SiO4/2)0.19。
B-7支链有机聚硅氧烷(x+y小于0.35)
将0.85莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与2.02莫耳(CH3)3SiOSi(CH3)3和1.5莫耳(CH3CH2O)4Si和1.5莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到下式(B-7):
(SiO4/2)0.172(PhSiO3/2)0.172[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.195[(CH3)3SiO1/2]0.461。
B-8支链有机聚硅氧烷(x+y大于0.7)
将1.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2、5莫耳的(CH3CH2O)4Si、3.6莫耳的(CH3O)3Si(C6H5)混合,使用盐酸当作催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,即可得到入下式(B8)。
(SiO4/2)0.431(PhSiO3/2)0.31[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.259
[成份C]
C-1分子链以氢封端有机聚硅氧烷
C-2分子链以氢封端有机聚硅氧烷
依序将2莫耳[H(CH3)2SiO]2Si(CH3)Ph、1莫耳[CH2=CHSi(CH3)2O]2SiPh2、和铂催化剂加至反应釜中,升温至103℃反应6小时,获得成分C-2,其黏度为100~300毫帕·秒(黏度测量温度为25℃)。
C-3分子链以氢封端有机聚硅氧烷
[成份E]
E-1支链有机聚硅氧烷(仅含(R”)3SiO1/2、R”SiO3/2单元)
将0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与4莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,再加入3莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,减压蒸馏移除甲苯和反应剩下的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2,即可得到下式(E-1),分子量900~1200:
E-2支链有机聚硅氧烷(仅含(R”)3SiO1/2、R”SiO3/2单元)
将0.5莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与4莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,再加入3莫耳的(CH3)3SiOSi(CH3)3反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,减压蒸馏移除甲苯和反应剩下的(CH3)3SiOSi(CH3)3,即可得到下式(E-2),分子量1000~1300:
E-3支链有机聚硅氧烷(仅含(R”)3SiO1/2、R”SiO3/2单元)
将1.72莫耳的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2与1莫耳(CH3O)3SiPh混合,使用盐酸当做催化剂进行反应,反应完成之后加入甲苯和水,水洗至中性,减压蒸馏移除甲苯和反应剩下的CH2=CH(CH3)2SiOSi(CH3)2CH=CH2,即可得到下式E-3-1、E-3-2、E-3-3的混合物,其中式E-3-1:E-3-2:E-3-3=1:2.5:1.8(莫耳比),混合物具有平均分子量为350~950:
[实施例1]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1500~2500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物1:
成分(A-1):用量为30重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为52重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为18重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例2]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1300~1500毫帕··秒的可固化有机硅氧烷组合物2:
成分(A-1):用量为17重量份;
成分(B-2):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为70重量份:
(SiO4/2)0.278(PhSiO3/2)0.278[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.044[(CH3)3SiO1/2]0.4
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的17.3莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的2.7莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为13重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例3]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1400~1500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物3:
成分(A-1):用量为20重量份;
成分(B-3):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为60重量份:
(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的35.1莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的21.6莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为20重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(E)
E-1支链有机聚硅氧烷,用量为3重量份,E-2支链有机聚硅氧烷,用量为3重量份;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例4]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1,500~1,600毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物4:
成分(A-1):用量为12重量份;
成分(B-4):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为80重量份:
(SiO4/2)0.193(PhSiO3/2)0.193[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.06[(CH3)3SiO1/2]0.554
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的9.5莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的3莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为8重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例5]
将所制得的成份(A-2)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1,400~1,500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物5:
成分(A-2):用量为15重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为60重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为20重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例6]
将所制得的成份(A-3)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1,400~1,500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物6:
成分(A-3):用量为21重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为58重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%;
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为19重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例7]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为1,400~1,500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物7:
成分(A-1):用量为20重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为50重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%;
成分(C-2)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为25重量份:
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例8]
将所制得的成份(A-4)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为10~3000毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物8:
成分(A-4):用量为10重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为75重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2;
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%。
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为15重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(C-3)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为5重量份:
H(CH3)2SiOSiPh2OSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(E)
E-3支链有机聚硅氧烷,用量为5重量份;
成分(F)
0.2重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合。
[实施例9]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为5000~6500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物9:
成分(A-1):用量为24重量份;
成分(B-1):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为41.6重量份:
(SiO4/2)0.3(PhSiO3/2)0.3[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2[(CH3)3SiO1/2]0.2;
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的20莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的13.3莫耳%。
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为14.4重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合;
成分(G)
20重量份的ChimeiY3Al4O12荧光粉。
[实施例10]
将所制得的成份(A-1)与以下成份依所示比例均匀混合,以制备黏度为5000~6500毫帕·秒的可固化有机硅氧烷组合物10:
成分(A-1):用量为16重量份;
成分(B-3):平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为48重量份:
(SiO4/2)0.168(PhSiO3/2)0.515[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.317;
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的35.1莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的21.6莫耳%。
成分(C-1)
具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为16重量份:
H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D)
铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F)
0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇辅助各成份均匀混合;
成分(G)
20重量份的ChimeiY3Al4O12荧光粉。
[比较例1]
所制得的成分(A-1)与以下成分混合,以制备黏度为3000~4000毫帕·秒的可固化组合物11:
成分(A-1):用量为13重量份;
成分(B-5):重量平均分子量为1,729~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷(25℃的温度下为固体),用量为60重量份:
(C6H5SiO3/2)0.8[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.2,
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的57.1莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的14.3莫耳%;
成分(C-1):具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为23重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D):铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F):0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇用以均匀混合该等成分。
[比较例2]
所制得的成分(A-1)与以下成分混合,以制备黏度为5000~5500毫帕·秒的可固化组合物12:
成分(A-1):用量为43重量份;
成分(B-6):重量平均分子量为1,500~1,900,具如下结构式的有机聚硅氧烷(25℃的温度下为固体),用量为53重量份:
[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.5[(CH3)3SiO1/2]0.31(SiO4/2)0.19,
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的0莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的21莫耳%;
成分(C-1):具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为4重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D):铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F):0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇用以均匀混合该等成分。
[比较例3]
所制得的成分(A-1)与以下成分混合,以制备黏度为300~1000毫帕·秒的可固化组合物13:
成分(A-1):用量为40重量份;
成分(B-7):重量平均分子量为1,000~1,500,具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为37重量份:
(SiO4/2)0.172(PhSiO3/2)0.172[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.195[(CH3)3SiO1/2]0.461,
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的28.5莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的23.8莫耳%;
成分(C-1):具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为23重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D):铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F):0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇用以均匀混合该等成分。
[比较例4]
所制得的成分(A-1)与以下成分混合,以制备黏度为3000~4000毫帕·秒的可固化组合物14:
成分(A-1):用量为30重量份;
成分(B-8):重量平均分子量为为8100~9300,具如下结构式的有机聚硅氧烷(25℃的温度下为固体),用量为53重量份:
(SiO4/2)0.431(PhSiO3/2)0.31[(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.259,
在上式中,苯基含量为所有硅键结的有机官能基团的28.5莫耳%,且乙烯基含量为所有硅键结的有机官能基团的23.8莫耳%;
成分(C-1):具如下结构式的有机聚硅氧烷,用量为17重量份:H(CH3)2SiOSi(CH3)PhOSi(CH3)2H;
成分(D):铂与1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲氧基二硅氧烷错合物,以重量计提供1.5ppm的铂金属浓度;
成分(F):0.05重量份的1-乙炔基-1环己醇用以均匀混合该等成分。
结果
由表1及表2所显示的结果可清楚了解,本发明的固化产物(实施例1至8)表面不沾黏,且耐热性优异;此外,本发明的固化产物具有良好阻水及阻气特性,且抗硫化性质佳。实施例3及8中另添加组份(E),显示在组份(E)存在下,固化产物的抗硫化性质更为优异。
比较例1组合物中的成分(B)不含SiO4/2单元(y等于零),所得折射率大于1.5,然而,固化产物的耐热较差,无法应用至需高温的半导体制程。比较例2组合物中的成分(B)中不含R4SiO3/2单元(x等于零),固化产物的阻水与阻气性质不佳,且无法有效抗硫化。比较例3组合物中的成分(B)所含R4SiO3/2单元及SiO4/2单元的总量小于本发明的下限值(x+y小于0.35),固化产物表面会有沾黏现象,耐热性不佳,且无法有效抗硫化。比较例4组合物中的成分(B)所含R4SiO3/2单元及SiO4/2单元的总量大于本发明的上限值(x+y大于0.7)时,固化产物表面会有沾黏现象,应用性及操作性不佳(一般而言,固化后产物表面会有沾黏,该组合物无法完全固化,且视为无法使用)。
实施例9及10组份种类与实施例1及3相似,另添加荧光粉。由于荧光粉散热性不佳,易使得固化后涂料组合物在高温条件下(例如,200℃)造成表面胶裂。实施例9及10的结果显示,本发明的组合物应用至荧光材料时,可保有表面不沾黏及阻水阻气性质优异的性质,同时在高温下(例如,200℃,加热72小时)不产生表面胶裂现象,故兼具良好耐热性。
表2
耐热性:为200℃/72小时处理后的穿透度,穿透度低于95%即有黄变现象,耐热性差沾黏情形:徒手进行触摸测试
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效,并阐述本发明的技术特征,而非用于限制本发明的保护范畴。任何熟悉本技术者在不违背本发明的技术原理及精神下,可轻易完成的改变或安排,均属本发明所主张的范围。因此,本发明的权利保护范围如所附权利要求书所列。
Claims (31)
1.一种可固化组合物,包含:
(A)聚合物,具有以下平均单元式(I'):
[(R”)2SiO2/2]a”[(CH2=CH)(R”)2SiO1/2]b”[R”SiO3/2]c”[O1/2Si(R”)2(CH2CH2)(R”)2SiO1/2]e"(I'),
其中,R”为经取代或未经取代的单价烃基,且各R”是彼此相同或不同;a”为0至400的整数,b”为2至6的整数,c”为0至4的整数,且e”为2至400的整数;
(B)支链有机聚硅氧烷,具以下平均单元式(VI):
(R4SiO3/2)x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VI),
其中R4为经取代或未经取代的单价烃基,各R4是彼此相同或不同,R8为经取代或未经取代的单价烃基,各R8是彼此相同或不同,x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7,且其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计,约0.1莫耳%至约40莫耳%的R8为C2至C8烯基,且以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约1重量份至约9,900重量份;
(C)有机聚硅氧烷,其分子链以H封端且具以下平均单元式(II):
(R5 2SiO2/2)f(R6 3SiO1/2)g(R7SiO3/2)h(SiO4/2)i(CH2CH2)j(II),
其中,R5、R6及R7是各自独立为H或经取代或未经取代的单价烃基,其中各R5是彼此相同或不同,各R6是彼此相同或不同,各R7是彼此相同或不同,f>0,g>0,h≧0,i≧0,及j≧0,且以成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约1重量份至约250重量份;以及
(D)催化剂。
2.如权利要求1所述的可固化组合物,其中该(A)聚合物于室温下为液态,且黏度为10至100,000mPa.s。
3.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R”为C1至C3烷基或芳基。
4.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R”为甲基或苯基。
5.如权利要求1所述的可固化组合物,其中成分(A)选自于:
及其组合;
其中该等重复单元X、T、X'及T'是以随机方式或以交替方式排列,且其中各X、T、X'及T'是各自独立且可具有相同或不同的定义;
X为
X'为
T为
T'为
R”为如权利要求1所定义者;
p为1至4的整数且各p是彼此相同或不同;
q为1至4的整数且各q是彼此相同或不同;
r为1至3的整数且各r是彼此相同或不同;
t为0至50的整数,且各t是彼此相同或不同。
6.如权利要求5所述的可固化组合物,其中r为1。
7.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以R”的总量计,约0至30莫耳%的R”为芳基。
8.如权利要求7所述的可固化组合物,其中成分(A)具有下式结构:
其中X、T、R”、p及q是如请求项5所定义者,t1及t2是各自独立为从0至30的整数,且t1+t2是从0至50的整数。
9.如权利要求1所述的可固化组合物,其中成分(A)是由加成反应所制备者。
10.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R4是C1至C3烷基、C2至C4烯基、芳基、芳烷基或卤代烷基。
11.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R4是苯基、甲基或乙烯基。
12.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R8是芳基、C1至C3烷基或C2至C4烯基。
13.如权利要求1所述的可固化组合物,其中R8是苯基、甲基或乙烯基。
14.如权利要求1所述的可固化组合物,其中x:y是约1:0.3至约1:1.5。
15.如权利要求1所述的可固化组合物,其中成分(B)具有至少一个与硅键结的烯基与至少一个与硅键结的芳基。
16.如权利要求10所述的可固化组合物,其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计,约3至约50莫耳%的R4为芳基。
17.如权利要求1所述的可固化组合物,其中成分(B)具以下平均单元式(VII):
[(C6H5)SiO3/2]x(SiO4/2)y[(R8)3SiO1/2]1-x-y(VII),
其中R8为C1至C8烷基或C2至C8烯基,各R8可为相同或不同,x>0,y>0,且x+y是从约0.35至约0.7,且其中以所有硅键结的有机官能基团的总量计,约2莫耳%至约30莫耳%的R8为C2至C8烯基。
18.如权利要求17所述的可固化组合物,其中R8是C1至C3烷基或C2至C4烯基。
19.如权利要求17所述的可固化组合物,其中R8是甲基或乙烯基。
20.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约200重量份至约3000重量份。
21.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以100重量份的成分(A)计,成分(B)的含量为约300重量份至约2500重量份。
22.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以R5、R6及R7的总量计,约0.1莫耳%至约50莫耳%的R5、R6及R7为H,且至少约5莫耳%的R5、R6及R7为芳基。
23.如权利要求1所述的可固化组合物,其中
f为约1至约50的整数;
g为约1至约50的整数;
h为0至约10的整数;
i为0至约5的整数;以及
j为0至约30的整数。
24.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约10重量份至约250重量份。
25.如权利要求1所述的可固化组合物,其中以成分(A)+(B)的总量为100重量份计,成分(C)的含量为约12重量份至约180重量份。
26.如权利要求1所述的可固化组合物,其进一步包含成分(E)支链聚硅氧烷,该支链聚硅氧烷是由(R”)3SiO1/2及R”SiO3/2单元所组成。
27.如权利要求26所述的可固化组合物,其中该成分(E)具平均单元式(IX),且以乙烯基或甲基封端:
(R”3SiO1/2)p”(R”SiO3/2)q”(IX),
其中R”为经取代或未经取代的单价烃基,且各R”是彼此相同或不同;p”为约1至约30的整数;q”为约1至约10的整数且p”与q”的莫耳比为1.5:1至4:1。
28.一种如权利要求1至27中任一项所述的可固化组合物的用途,其是作为封装材料。
29.一种半导体装置,其包含半导体组件及一包埋该半导体组件的封装层,该封装层包含如权利要求1至27中任一项所述的可固化组合物的固化产物。
30.如权利要求29所述的半导体装置,其中该等半导体组件为发光二极管或光传感器。
31.一种荧光封装片,其包含荧光材料及硅胶材料,其中该硅胶材料为权利要求1至27中任一项所述的可固化组合物的固化产物。
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