可固化組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及可固化組合物及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管(LED)是用于各種領(lǐng)域的二極管,例如顯示裝置和照明裝置的光源。
[0003] 廣泛使用具有高粘合性和優(yōu)良機械耐久性的環(huán)氧樹脂作為LED封裝劑。然而,環(huán) 氧樹脂具有藍(lán)光或紫外線區(qū)域的較低的透光率以及低耐熱性和耐光性。因此,例如專利文 件1至3公開了用于解決上述問題的技術(shù)。然而,目前已知的封裝劑不具有足夠的高溫耐 熱性、阻氣能力和抗裂性。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文件
[0005] 專利文件
[0006] 專利文件1 :日本公開專利申請第H11-274571號
[0007] 專利文件2 :日本公開專利申請第2001-196151號
[0008] 專利文件3 :日本公開專利申請第2002-226551號
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 技術(shù)問題
[0010] 本申請?zhí)峁┝丝晒袒M合物及其用途。
[0011] 解決方案
[0012] 本申請的一個方面提供可固化組合物,其包含可通過氫化硅烷化反應(yīng)(例如脂肪 族不飽和鍵和與硅原子連接的氫原子之間的反應(yīng))來固化的組分。例如,可固化組合物可 包含含有脂肪族不飽和鍵的聚有機硅氧烷和含有與硅原子連接的氫原子的聚有機硅氧烷。
[0013] 本文中所使用的術(shù)語"M單元"可指在本領(lǐng)域中可由SR3Si01/2表示的單官能硅氧 烷單元,本文中所使用的術(shù)語"D單元"可指在本領(lǐng)域中可由式R2SiOv2表示的雙官能硅氧 烷單元,本文中所使用的術(shù)語"T單元"可指在本領(lǐng)域中可由式RSi03/2表示的三官能硅氧烷 單元,并且本文中所使用的術(shù)語"Q單元"可指可由式Si04/2表示的四官能硅氧烷單元。此 處,R是與硅(Si)原子連接的官能團(tuán)并且可以是例如氫原子、環(huán)氧基或一價烴基。
[0014] 可固化組合物可包含(A)線性或部分交聯(lián)聚有機硅氧烷;(B)交聯(lián)聚有機硅氧烷; 和(C)具有與硅原子連接的氫原子的聚有機硅氧烷。
[0015] 本文中所使用的術(shù)語"線性聚有機硅氧烷"可指僅包含M和D單元作為硅氧烷單 元的聚有機硅氧烷。此外,本文中所使用的術(shù)語"部分交聯(lián)聚有機硅氧烷"具有衍生自D單 元的足夠長的線性結(jié)構(gòu),其基本上與D單元一起包含T或Q單元。此處,D單元與D、T和Q 單元總和的比(DAD+T+Q))可為0. 7或更高、0. 75或更高、0. 8或更高,或者0. 85或更高。 此外,比(DAD+T+Q))可小于1或約0? 95或更低。
[0016] 本文中所使用的術(shù)語"交聯(lián)聚有機硅氧烷"可指基本包含T或Q單元的聚有機硅氧 烷,并且比(DAD+T+Q))為0或更高且小于0.7。在另一實施方案中,在交聯(lián)聚有機硅氧烷 中,比(DAD+T+Q))可為0. 65或更低、0. 6或更低、0. 55或更低、0. 5或更低、0. 45或更低、 〇. 4或更低,或者0. 35或更低。
[0017] 可固化組合物可以包含低折射率交聯(lián)聚有機硅氧烷和高折射率交聯(lián)聚有機硅氧 烷的混合物作為交聯(lián)聚有機硅氧烷(B)。本文中所使用的術(shù)語"低折射率聚有機硅氧烷"可 為分子中包含少量芳基或基本不包含芳基的聚有機硅氧烷。例如,在本說明書中,低折射率 聚有機硅氧烷可為聚有機硅氧烷的芳基(Ar)與全部硅(Si)原子的摩爾比(Ar/Si)為0.3 或更低、〇. 2或更低、約0. 15或更低、約0. 1或更低,或約0. 06或更低,或基本為0的聚有機 硅氧烷。本文中所使用的術(shù)語"高折射率聚有機硅氧烷"可指以預(yù)定比或更多在分子中包 括芳基的聚有機硅氧烷。例如,本文中所使用的尚折射率聚有機硅氧烷可為芳基(Ar)與全 部硅(Si)原子的摩爾比(Ar/Si)為0. 25或更高、0. 3或更高,或0. 5或更高的聚有機硅氧 烷。在高折射率聚有機硅氧烷中,比(Ar/Si)可為例如2. 0或更低、1. 5或更低、1或更低、 約〇. 8或更低、約0. 7或更低、約0. 65或更低,或約0. 6或更低。低折射率交聯(lián)聚有機硅氧 烷可為基本上包含Q單元的聚有機硅氧烷,高折射率交聯(lián)聚有機硅氧烷可為基本上包含T 單兀的聚有機硅氧烷。
[0018] 除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"芳基"可指衍生自以下化合物或其 衍生物的一價殘基,所述化合物具有與苯環(huán)或至少兩個苯環(huán)連接的結(jié)構(gòu)或者其中一個或至 少兩個碳原子共價縮合或連接的結(jié)構(gòu)。在本說明書中,芳基的類別中可以包括一般稱為芳 基、芳烷基或芳基烷基的官能團(tuán)。芳基可為例如具6至25個、6至21個、6至18個或者6 至12個碳原子的芳基。芳基可為苯基、二氯苯基、氯苯基、苯乙基、苯丙基、芐基、甲苯基、二 甲苯基或奈基。
[0019] 例如,低折射率交聯(lián)聚有機硅氧烷可具有式1的平均經(jīng)驗式,高折射率交聯(lián)聚有 機硅氧烷可具有式2的平均經(jīng)驗式。
[0020] [式 1]
[0021 ] (R13SiOl72)a (R22SiO272)b (R3SiO372)c (SiO472)d (OR)e
[0022] 在式I中,R1至R3各自獨立地為環(huán)氧基或一價烴基,R1至R3中的至少一個為烯基, R為氫或一價經(jīng)基,a、b、c、d和e各自獨立地為0或正數(shù),d/ (c+d)為0. 3或更高,e/ (c+d) 為〇. 2或更低。在一個實施方案中,式1的一價烴基可為不包括芳基的一價烴基。
[0023][式 2]
[0024] (R43SiOl72)f (R52SiO272)g (R6SiO372)h (SiO472)x (OR)s
[0025] 在式2中,R4至R5各自獨立地為環(huán)氧基或一價烴基,R4至R5中的至少一個為烯基, R4至R5中的至少一個為芳基,R為氫或一價經(jīng)基,f、g、h、i和j各自獨立地為0或正數(shù),h/ (h+i)為0? 7或更高,j7(h+i)為0? 2或更低。
[0026] 在本說明書中,聚有機硅氧烷具有特定平均經(jīng)驗式的表述可以意味著聚有機硅氧 烷由平均經(jīng)驗式所表示的單一組分構(gòu)成,或由至少兩種組分的混合物構(gòu)成,且混合物組分 的平均組成由平均經(jīng)驗式表示。
[0027] 在本說明書中,除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"環(huán)氧基"可指衍生 自具有三個成環(huán)原子的環(huán)醚或包含環(huán)醚的化合物的一價殘基。環(huán)氧基可為縮水甘油基、環(huán) 氧烷基、環(huán)氧丙氧基烷基或脂環(huán)環(huán)氧基。此處,脂環(huán)環(huán)氧基可以包括衍生自含有脂肪族烴環(huán) 結(jié)構(gòu)以及形成脂肪族烴環(huán)的兩個碳原子還形成環(huán)氧基的結(jié)構(gòu)的化合物的一價殘基。脂環(huán)環(huán) 氧基可為具有6至12個碳原子的脂環(huán)環(huán)氧基,例如3,4-環(huán)氧基環(huán)己基乙基。
[0028] 除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"一價烴基"可指衍生自由碳和氫構(gòu) 成的化合物或其衍生物的一價殘基。例如,一價烴基可包括1至25個碳原子。一價烴基可 為烷基、烯基或炔基。在一個實施方案中,式1的一價烴基可選自不包括烷基的一價烴基。
[0029] 除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"烷基"可指具有1至20個、1至16 個、1至12個、1至8個或者1至4個碳原子的烷基。烷基可具有線性、支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。此 外,烷基可以任意地被至少一個取代基取代。
[0030] 除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"烯基"可指具有2至20個、2至16 個、2至12個、2至8個或者2至4個碳原子的烯基。烯基可具有線性、支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu),且 可以任意地被至少一個取代基取代。
[0031] 除非特別另行限定,否則本文中所使用的術(shù)語"炔基"可指具有2至20個、2至16 個、2至12個、2至8個或者2至4個碳原子的炔基。炔基可具有線性、支化或環(huán)狀結(jié)構(gòu),且 可以任意地被至少一個取代基取代。
[0032] 作為可任意取代于環(huán)氧基或一價烴基的取代基:鹵素例如氯或氟、縮水甘油基、 環(huán)氧基烷基、環(huán)氧丙氧基烷基、環(huán)氧基例如脂環(huán)環(huán)氧基、丙烯?;⒓谆;?、異氰酸酯 基、巰基或一價烴基(然而,在聚有機硅氧烷具有式1的平均經(jīng)驗式的情況下,可以排除用 芳基作為一價烴基的取代),但本申請不限于此。
[0033] 在式1中,R1至R3中的一個或至少兩個可為烯基。在一個實施方案中,可存在量 為使得式1的聚有機硅氧烷所包括的烯基(Ak)摩爾數(shù)與全部硅(Si)原子摩爾數(shù)的比(Ak/ Si)為 0? 01 至 0? 43、0. 01 至 0? 4、0. 01 至 0? 35、0. 01 至 0? 2、0. 03 至 0? 2、0. 05 至 0? 1,或 0.05至0.09的烯基。在上述摩爾比(Ak/Si)的范圍內(nèi),可適當(dāng)保持反應(yīng)性,可防止從固化 產(chǎn)物表面泄漏未反應(yīng)組分的現(xiàn)象,并且可優(yōu)良地保持固化產(chǎn)物的硬度、抗裂性和耐熱沖擊 性。
[0034] 在式1的平均經(jīng)驗式中,a、b、c和d各自為各硅氧烷單元的摩爾比,且當(dāng)a、b、c和 d的總和被換算成1時,a為0. 2至0. 8,b為0至0. 5、0至0. 4、0至0. 3,或0至0. 2,c為 0 至 0? 5、0 至 0? 4、0 至 0? 3、0 至 0? 2,或 0 至 0? 1,d為 0? 2 至 0? 8、0. 2 至 0? 6、0. 2 至 0? 5 或 0. 2至0. 45。為了使固化產(chǎn)物的強度、抗裂性和耐熱沖擊性最大化,(a+bV(a+b+c+d)可以 被控制為〇. 2至0. 8、0. 3至0. 8、0. 4至0. 8或0. 5至0. 8。在式1中,cV(c+d)可以被控制 為〇. 3或更高、0. 5或更高,或0. 7或更高、0. 8或更高,或0. 85或更高。此處,cV(d+c)的 上限可為但不特別限于1。
[0035] 在式1中,e為聚有機硅氧烷所包括的可縮合官能團(tuán)(例如羥基或烷氧基)的量。 在式1中,e為0或正數(shù),且例如在式1中,eAc+d)可存在于0.2或更低、0. 15或更低、0. 1 或更低,或0.05或更低的范圍內(nèi)。通過如上所述的控制,保持了可固化組合物的組分之間 的相容性,并由此在固化之后可形成具有優(yōu)良透明度的固化產(chǎn)物,此外,還可優(yōu)良地保持固 化產(chǎn)物的耐濕性。例如當(dāng)固化產(chǎn)物應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置時,還可確保裝置的長期可靠性。
[0036] 在式2中,R4至R6中的一個或至少兩個可為烯基。例如,可存在量為使得高折射 率交聯(lián)聚有機硅氧烷所包括的烯基(Ak)摩爾數(shù)與全部硅(Si)原子摩爾數(shù)的比(Ak/Si)為 0? 01 至 0? 43、0. 01 至 0? 4、0. 01 至 0? 35、0. 05 至 0? 35、0. 1 至 0? 35、0. 1 至 0? 3,或 0? 1 至 0.25的烯基。通過控制摩爾比(Ak/Si),可適當(dāng)保持反應(yīng)性,可防止從固化產(chǎn)物表面泄漏未 反應(yīng)組分的現(xiàn)象,并且可優(yōu)良地保持固化產(chǎn)物的硬度、抗裂性和耐熱沖擊性。
[0037] 在式2中,R4至R6中的一個或至少兩個可為芳基。例如,可存在使得式2經(jīng)驗式 的交聯(lián)聚有機硅氧烷所包括的芳基(Ar)摩爾數(shù)與全部硅(Si)原子摩爾數(shù)的比(Ar/Si)滿 足上述高折射率聚有機硅氧烷的摩爾比(Ar/Si)的范圍的芳基。
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