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可固化組合物的制作方法_3

文檔序號:9382518閱讀:來源:國知局
高。比(DAD+T+Q))還可低于1或約 0.95或更低。
[0081] 聚有機(jī)硅氧烷(E)可為低折射率聚有機(jī)硅氧烷或高折射率聚有機(jī)硅氧烷。
[0082] 聚有機(jī)硅氧烷(E)可包含至少一個(gè)脂肪族不飽和鍵例如烯基。例如,聚有機(jī)硅氧 烷(E)可包含使得聚有機(jī)硅氧烷(E)所包括的含有脂肪族不飽和鍵的官能團(tuán)(Ak)(例如烯 基)與全部硅(Si)原子的摩爾比(Ak/Si)為0. 001至0. 3的量的官能團(tuán)。在另一實(shí)施方 案中,摩爾比(Ak/Si)可為0.01或更高、0.02或更高、0.03或更高、0.04或更高或者0.05 或更高。此外,在另一實(shí)施方案中,摩爾比(Ak/Si)可為0.25或更低或者0.2或更低。通 過這種控制,可將可固化組合物的可固化性保持于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),可防止固化之后從固化 產(chǎn)物表面泄漏未反應(yīng)組分的現(xiàn)象,且可保持優(yōu)良的抗裂性。
[0083] 聚有機(jī)硅氧烷(E)可為低折射率聚有機(jī)硅氧烷或高折射率聚有機(jī)硅氧烷。例如, 當(dāng)聚有機(jī)硅氧烷(E)是低折射率聚有機(jī)硅氧烷時(shí),可保持固化產(chǎn)物的優(yōu)良的高溫耐熱性, 且可提高與另一組分的相容性。
[0084] 聚有機(jī)硅氧烷(E)可具有例如式7的平均經(jīng)驗(yàn)式。
[0085] [式 7]
[0086] (R13SiOl72)a (R22SiO272)b (R31SiO372)c (SiO472)d
[0087] 在式7中,R1至R3各自獨(dú)立地為環(huán)氧基或一價(jià)烴基,R1至R3中的一個(gè)或至少兩個(gè) 是烯基,a、c和d各自獨(dú)立地為0或正數(shù),b是正數(shù)。
[0088] 當(dāng)聚有機(jī)硅氧烷(E)是低折射率化合物時(shí),一價(jià)烴基可為不包括芳基的一價(jià)烴 基。
[0089] 在式7中,R1至R3中的一個(gè)或至少兩個(gè)是烯基,例如烯基可存在于滿足上述摩爾 比(Ak/Si)的范圍內(nèi)。除非特別限制,否則例如烯基可存在于R3的位置。
[0090] 在式7的平均經(jīng)驗(yàn)式中,a、b、c和d代表聚有機(jī)硅氧烷(E)的各個(gè)硅氧烷單元的 摩爾比。當(dāng)總和(a+b+c+d)被換算成1時(shí),a可為0. 001至0. 2、0. 01至0. 2、0. 02至0. 2、 0? 03 至 0? 2、0. 04 至 0? 2 或者 0? 04 至 0? 1,b可為 0? 7 至 0? 999 或者 0? 7 至 0? 95,c可為 0 至0. 3,大于0至0. 2或更低或者大于0至0. 1或更低,d可為0至0. 3、0至0. 2或者0至 0.1〇
[0091] 在式7中,各個(gè)硅氧烷單元可以存在使得例如(c+dV(a+b+c+d)是0至0. 3、0至 0. 2或者O至0. 1。此外,當(dāng)聚有機(jī)硅氧烷(E)部分交聯(lián)時(shí),在式6中bAb+c+d)可大于0. 7 且小于1。在另一部分交聯(lián)的實(shí)施方案中,V(b+c+d)可為0. 7至0. 97或者0. 65至0. 97。 當(dāng)硅氧烷單元的比如上所述地控制時(shí),可以根據(jù)用途或應(yīng)用確保適當(dāng)?shù)奈锢硇再|(zhì)。
[0092] 聚有機(jī)硅氧烷(E)可被包括于例如含有環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷的混合物的開環(huán)聚合 產(chǎn)物中。該反應(yīng)產(chǎn)物包括例如具有800或更低、750或更低或者700或更低的重均分子量 (Mw)的環(huán)狀化合物,例如環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷,其比可為7重量%或更低、5重量%或更低或 者3重量%或更低。環(huán)狀化合物的比下限可為例如0重量%或1重量%。通過在上述范圍 內(nèi)的控制,可提供具有優(yōu)良的長期可靠性和抗裂性的固化產(chǎn)物。術(shù)語"重均分子量"可指通 過凝膠滲透色譜法(GPC)測定的相對于標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯的轉(zhuǎn)換值。除非特別另行限定,否則 術(shù)語"分子量"可指重均分子量。
[0093] 在由1HNMR獲得的譜中,相對于來自與硅連接的包含脂肪族不飽和鍵的官能團(tuán) (例如,烯基例如乙烯基)的峰面積,聚有機(jī)硅氧烷(E)或包括其的反應(yīng)產(chǎn)物的來自與硅原 子連接的烷氧基的峰面積為0. 01或更低、0. 005或更低或者0。在該范圍內(nèi)可表現(xiàn)出適當(dāng) 的粘度特性,且可優(yōu)良地保持其他物理性質(zhì)。
[0094] 聚有機(jī)硅氧烷(E)或包括其的反應(yīng)產(chǎn)物可具有0. 02或更低、0. 01或更低或者0的 通過KOH滴定計(jì)算的酸值。在該范圍內(nèi)可表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)恼扯忍匦?,且可?yōu)良地保持其他物 理性質(zhì)。
[0095] 聚有機(jī)硅氧烷(E)或包括其的聚合反應(yīng)產(chǎn)物可具有在25°C下500cP或更高、 1,OOOcP或更高、2,OOOcP或更高或者5,OOOcP或更高的粘度。在該范圍內(nèi)可保持適當(dāng)?shù)目?處理性和硬度。粘度的上限無特別限制,但粘度可為例如500,OOOcP或更低、400,OOOcP或 更低、300,OOOcP或更低、200,OOOcP或更低、100,OOOcP或更低、80,OOOcP或更低、70,OOOcP 或更低或者65,OOOcP或更低。
[0096] 聚有機(jī)硅氧烷(E)或包括其的聚合反應(yīng)產(chǎn)物可具有500至100,000或1500至 50, 000的分子量。在該范圍內(nèi)可保持適當(dāng)?shù)某尚托?、硬度和?qiáng)度。
[0097] 包括聚有機(jī)硅氧烷(E)的聚合產(chǎn)物可為例如包含環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷的混合物的 開環(huán)聚合產(chǎn)物。當(dāng)聚有機(jī)硅氧烷(E)具有部分交聯(lián)的結(jié)構(gòu)時(shí),混合物可包括例如籠結(jié)構(gòu)或 部分籠結(jié)構(gòu)或者還可包括T單元的聚有機(jī)硅氧烷。可以使用例如由式8表示的化合物作為 環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷化合物。
[0098][式 8]
[0099]
[0100] 在式8中,R,PR6可各自獨(dú)立地為環(huán)氧基或一價(jià)烴基,〇為3至6。
[0101] 環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷還可包括式9的化合物和式10的化合物。
[0102] [式9]
[0103]
[0106] 在式9和10中,¥和Rg為環(huán)氧基或烷基,R"和R1為環(huán)氧基或一價(jià)烴基,p是3至 6的數(shù),q是3至6的數(shù)。
[0107] 在式8至10中,Rf至R1的特定種類、o、p和q的特定值和混合物中各個(gè)組分的比 可由期望的聚有機(jī)硅氧烷(E)的結(jié)構(gòu)決定。
[0108] 當(dāng)聚有機(jī)硅氧烷(E)具有部分交聯(lián)的結(jié)構(gòu)時(shí),該混合物可包括具有式11的平均經(jīng) 驗(yàn)式或部分籠結(jié)構(gòu)的化合物或者還可包括具有式12的平均經(jīng)驗(yàn)式的化合物作為包括T單 元的聚有機(jī)硅氧烷。
[0109] [式 11]
[0110] [R1SiO372]
[0111] [式 12]
[0112] [RkR12SiOl72Jp [RmSiO372Jq
[0113] 在式11和12中,Ri、妒和Rm各自獨(dú)立地為環(huán)氧基或一價(jià)烴基,R1是環(huán)氧基或具有 1至4個(gè)碳原子的烷基,p是1至3的數(shù),q是1至10的數(shù)。
[0114] 在式11和12中,至Rm的特定種類、p和q的特定值、混合物中各個(gè)組分的比可 由期望的聚有機(jī)硅氧烷(E)的結(jié)構(gòu)決定。
[0115] 當(dāng)環(huán)狀聚有機(jī)硅氧烷具有籠結(jié)構(gòu)和/或部分籠結(jié)構(gòu)或者與包括T單元的聚有機(jī)硅 氧烷反應(yīng)時(shí),可合成足夠分子量的具有部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)的期望聚有機(jī)硅氧烷。此外,根據(jù)上述 方法,可以通過使聚有機(jī)硅氧烷或包括其的聚合反應(yīng)產(chǎn)物中具有與硅原子連接的烷氧基或 羥基的官能團(tuán)最少化來制備具有優(yōu)良物理性質(zhì)的期望產(chǎn)物。
[0116] 在一個(gè)實(shí)施方案中,混合物還可包括由式13表示的化合物。
[0117] [式 13]
[0118] (RnR02Si)2O
[0119] 在式13中,RlPR°是環(huán)氧基或一價(jià)烴基。
[0120] 在式13中,一價(jià)烴基的特定種類或在混合物中的混合比可根據(jù)期望的聚有機(jī)硅 氧烷(E)決定。
[0121] 混合物中各個(gè)組分的反應(yīng)可以在適當(dāng)催化劑的存在下進(jìn)行。因此,混合物還可包 括催化劑。
[0122] 可被包括于混合物的催化劑可為例如堿催化劑。適當(dāng)?shù)膲A催化劑可為但不限于金 屬氫氧化物,例如KOH、NaOH或CsOH;包括堿金屬化合物和硅氧烷的金屬硅烷醇鹽;或季銨 化合物例如四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或四丙基氫氧化銨。
[0123] 混合物中催化劑的比可以考慮期望的反應(yīng)性而適當(dāng)選擇,并且可以例如相對于 100重量份的混合物中反應(yīng)產(chǎn)物的總重量為0. 01至30重量份或者0. 03至5重量份。除非 特別另行限定,否則單位"重量份"表示組分之間的重量比。
[0124] 在一個(gè)實(shí)施方案中,混合物的反應(yīng)可以在不存在溶劑或存在適當(dāng)溶劑下進(jìn)行。可 以使用任何種類的溶劑,只要混合物中的反應(yīng)產(chǎn)物(即二硅氧烷或聚硅氧烷)可以適當(dāng)?shù)?與催化劑混合,且其對反應(yīng)性沒有顯著影響。該溶劑可為但不限于基于脂肪族烴的溶劑, 例如正戊烷、異戊烷、正己烷、異己烷、2, 2,4-三甲基戊烷、環(huán)己烷或甲基環(huán)己烷:芳族溶 劑,例如苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯或甲乙苯;基于酮的溶劑,例如甲基乙基酮、甲基異 丁基酮、二乙基酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、環(huán)己酮、甲基環(huán)己酮或乙酰丙酮;基于醚 的溶劑,例如四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、乙醚、正丙醚、異丙醚、二乙二醇二甲醚、二烯、 二甲基二《藤烯、乙二醇單甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚或丙二醇二甲 醚;基于酯的溶劑,例如碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、 丙二醇單甲醚乙酸酯、或乙二醇二乙酸酯;或基于酰胺的溶劑,例如N-甲基吡咯烷酮、甲酰 胺、N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二乙基乙酰胺。
[0125] 混合物的反應(yīng)例如開環(huán)聚合反應(yīng),可通過在例如(TC至150°C或者30°C至130°C的 反應(yīng)溫度下將催化劑添加至反應(yīng)產(chǎn)物而進(jìn)行。此外,反應(yīng)時(shí)間可以控制在例如1小時(shí)至3 天的范圍內(nèi)。
[0126] 可固化組合物還可包含氫化硅烷化催化劑。氫化硅烷化催化劑可用于促進(jìn)氫化硅 烷化反應(yīng)??梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的所有常規(guī)組分作為氫化硅烷化催化劑??梢允褂没阢K、 鈀或銠的催化劑作為這種催化劑。在本說明書中,考慮到催化劑的效率,可以使用基于鉑的 催化劑,其可為但不限于氯鉑酸、四氯化鉑、鉑的烯烴絡(luò)合物、鉑的烯基硅氧烷絡(luò)合物或鉑 的羰基絡(luò)合物。
[0127] 氫化硅烷化催化劑的含量無特別限制,只要包括催化量(即能夠充當(dāng)催化劑的 量)的氫化硅烷化催化劑即可。常規(guī)地可以使用按鉑、鈀或銠的原子量計(jì)0. 1至200ppm,優(yōu) 選0. 2至IOOppm的氫化硅烷化催化劑。
[0128] 可固化組合物還可包含增粘劑以進(jìn)一步增強(qiáng)各種基底的粘合性。增粘劑是能夠提 高組合物或固化產(chǎn)物的自粘性的組分,特別地可以提高對金屬和有機(jī)樹脂的自粘性。
[0129] 增粘劑可為但不限于具有至少一個(gè)或兩個(gè)選自烯基(例如乙烯基)、(甲基)丙烯 醜氧基、氣娃烷基(SiH基)、環(huán)氧基、烷氧基、燒氧娃烷基、幾基和苯基的官能團(tuán)的硅烷;或 有機(jī)硅化合物,例如具有2至30或4至20個(gè)硅原子的環(huán)狀或線性硅氧烷。在本說明書中, 可以另外混合一種或至少兩種增粘劑。
[0130] 在一個(gè)實(shí)施方案中,可以使用聚有機(jī)硅氧烷作為增粘劑,所述聚有機(jī)硅氧烷包含 與硅原子連接的烯基和環(huán)氧基,并且烯基(Ak)與全部硅(Si)原子的
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