有机硅氧烷组合物及其用途制造技术

本公开提供了一种由硅氢加成可固化组合物制备有机硅氧烷聚合物组合物的方法，所述硅氢加成可固化组合物至少包含组分(a)和(b)并且包含组分(c)和(d)中的至少一者：(a)含脂族不饱和基团的有机硅氧烷树脂材料；和(b)包含多个硅原子键合氢原子的有机硅氧烷交联剂(如“SiH硅氧烷”)；结合下列组分中的至少一者：(c)至少一种包含至少两个硅原子键合氢原子的有机硅氧烷；和(d)至少一种包含至少两个具有脂族不饱和基团的硅原子键合烃基的有机硅氧烷(如，“二乙烯基官能化硅氧烷”)。在某些情况下，这类硅氢加成可固化组合物相对于其缩合可固化对应物具有显著更快的固化速度。较快的固化速度可对于封装电子设备至关重要，所述电子设备如发光二极管(LED)芯片设备，包括具有高结构体的设备。

Organo silicone composition and use thereof

The invention provides a method for the hydrosilylation curing composition for preparing organic siloxane polymer composition, the hydrosilylation curable composition comprising at least a component (a) and (b) and contains components (c) and (d) at least one of: (a) containing aliphatic unsaturated siloxane resin group; and (b) organic siloxane crosslinking agent comprises a plurality of silicon atom bonded hydrogen atoms (such as \SiH silicone\); combined with the following components in at least one of: (c) at least one containing at least two silicon atoms of hydrogen bonding the machine has atomic siloxane; and (d) at least one containing at least two with organosiloxane aliphatic unsaturated bond groups with silicon atoms (such as alkyl, two \vinyl functionalized silicone\). In some cases, such silicone hydrogen curable compositions are condensed relative to them to cure the counterpart, with a significantly faster curing rate. A faster curing rate is essential for encapsulating electronic devices, such as light-emitting diode (LED) chip devices including devices having high structures.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅氧烷组合物及其用途
技术介绍
许多电子设备使用密封剂涂层来保护电子元件免受环境因素的影响。用于形成这些保护性涂层的可固化组合物必须易于涂覆且必须相对快速地固化，并且不生成不期望的副产物。所得的固化的保护性涂层必须坚韧、耐用且持久。但是，对于某些应用来说，许多现有的可固化组合物不能足够快速地固化，并且在某些情况下，它们在固化时会生成不期望的副产物。另外，许多现有的可固化涂层坚韧性不足并且/或者不耐用并且/或者不持久。因此，在许多新兴
中一直需要鉴别保护性和/或功能性涂层。说明书本公开提供了由硅氢加成可固化组合物制备有机硅氧烷聚合物组合物的方法。硅氢加成可固化组合物至少包含组分(a)和(b)并且包含组分(c)和(d)中的至少一者：(a)含脂族不饱和基团的有机硅氧烷树脂材料；和(b)包含多个硅原子键合氢原子的有机硅氧烷交联剂(如“SiH硅氧烷”)；结合组分(c)和(d)中的至少一者：(c)至少一种包含至少两个硅原子键合氢原子的有机硅氧烷；和(d)至少一种包含至少两个具有脂族不饱和基团的硅原子键合烃基的有机硅氧烷(如，“二乙烯基官能化硅氧烷”)。因此，在一些实例中，本专利技术各实施例的硅氢加成可固化组合物包含选自下列的组分组合：组分(a)、(b)和(d)；组分(a)、(b)和(c)；以及组分(a)、(b)、(c)和(d)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)和(d)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)和(c)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)、(c)和(d)。在一些实施例中，硅氢加成可固化组合物还包含铂硅氢加成催化剂作为组分(e)。因此，在一些实施例中，硅氢加成可固化组合物包含选自下列的组分组合：组分(a)、(b)、(d)和(e)；组分(a)、(b)、(c)和(e)；组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)、(d)和(e)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)、(c)和(e)。在一些实施例中，该组合包括组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)。在一些实施例中，可使用极少媒介物(例如有机溶剂如甲苯)或不使用媒介物来制备这类硅氢加成可固化组合物，并且该硅氢加成可固化组合物在例如25℃下、甚至在只存在极少媒介物(例如，>0重量％至5重量％)到不存在媒介物(0重量％)的情况下可为液态形式，以使得它们可被直接分散到它们随后将被固化的位置处。硅氢加成可固化组合物可用于非电子设备、工艺和应用中，以及用于电子设备、工艺和应用中。当用于电子设备以及生产电子设备的工艺中时，硅氢加成可固化组合物的固化速度可有助于密封电子设备诸如集成电路(IC)和发光二极管(LED)，以及以高通量固化密封剂，从而降低生产工艺的总成本并利于一般采用固态照明。IC和LED芯片设备也可包含所谓的高结构体(例如，从IC或LED芯片表面延伸50μm至500μm的结构体)如芯片和二极管，这对例如通过层合工艺进行密封来说可能存在挑战。在一些实施例中，硅氢加成可固化组合物实现可调节快速固化速度系统，该系统可提供在这些情况下成功适用所需的控制水平。除了具有快速固化速度之外(例如，在150℃下达到tanδ＝1的时间在10分钟内)，在固化后，除其他特性之外，硅氢加成可固化组合物具有下述特性中的任一种、任两种或全部：低粘着性、由于相对较高的玻璃转换温度(Tg；Tg高于30℃，优选高于50℃)引起的高储存稳定性(例如，在23℃下储存6个月之后在150℃下保持tanδ>1)以及高热稳定性(例如，在225℃下热老化48小时之后，固化产物具有约20MPa至约300MPa的杨氏模量(例如，20MPa至约200MPa)。除其他特性之外，固化硅氢加成可固化组合物的固化产物具有下述特性中的任一种、任两种或更多种：在热老化之前具有一定的杨氏模量并在225℃下热老化48小时之后具有一定的杨氏模量，其中在225℃下热老化48小时之后固化产物的杨氏模量与在热老化之前固化产物的杨氏模量的比值小于4；固化产物在225℃下热老化48小时之前具有约20％至约200％的断裂伸长率；和/或在225℃下老化72小时之后固化产物的国际照明委员会(CIE)b*值为0至约7)。不受理论的约束，我们认为这些有益特性可能是由于固化产物具有相分离形态的树脂硅氧烷相和直链硅氧烷相。树脂和直链硅氧烷相分离的形态可通过原子力显微镜(AFM)图像和从动态力学分析(DMA)测定过程所观察到的两个分离的玻璃转换温度(Tg)来指示。本专利技术的各实施例涉及通过组合下列组分得到的可固化组合物：组分(a)含脂族不饱和基团的树脂材料、组分(c)双-SiH硅氧烷(即，具有两个Si-H官能团的硅氧烷)以及组分(b)交联剂。本专利技术的其他实施例涉及通过组合下列组分得到的可固化组合物：组分(a)含脂族不饱和基团的树脂材料、组分(d)二乙烯基官能化硅氧烷(即，具有两个–CH＝CH2基团的硅氧烷)以及组分(b)交联剂。这类组合物可为仅硅氢加成可固化的，或者为硅氢加成可固化的和缩合可固化的。在一些实施例中，这类可固化组合物还包含组分(e)硅氢加成催化剂。在一些实施例中，这类可固化组合物还包含组分(e)硅氢加成催化剂和组分(f)缩合催化剂。在各实施例中，硅氢加成可固化组合物在标准温度(20摄氏度(℃)；293.15开氏度(K)；68华氏度(℉))和压力(101.325千帕(kPa)；14.696磅每平方英寸(psi)；1大气压(atm))下是可流动的。如本文所用，术语“可流动的”意指在标准温度和压力下具有小于约300,000厘泊(cP)的粘度并在40℃下具有小于60,000cP的粘度的硅氢加成可固化组合物。在一些实施例中，通过组合如本文所述的组分(a)-(d)得到的可固化组合物在制备之后，在数日(例如，15日)、数周、数月或更久内是可流动的。在一些实例中，可固化组合物在150℃下具有等温流变性(这表明该组合物在15日之后是可流动的)，以及在150℃下约500Pa的G'min。因此，本专利技术各实施例的可固化组合物可适于B阶化和B阶膜的形成。(a)树脂材料用于制备本专利技术多个实施例的可固化组合物的组分(a)有机硅氧烷树脂材料为具有以下单元式的树脂材料：[R1R2R3SiO1/2]a[R1R2R4SiO1/2]b[R1R5SiO2/2]c[R1SiO3/2]d，其中R1、R2和R3独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基基团，并且R4和R5独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基基团或含脂族不饱和基团的C2至C30烃基基团。下标a、b、c和d如下定义：0≤a<0.1，0<b<0.2，0≤c<0.2，d＝(1-a-b-c)。如本文所用，术语“不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基基团”是指衍生自包含1至30个碳原子的直链、支链或环状烃的官能团，并可为烷基、环烷基、芳基或它们的任何组合。如本文所用，术语“烷基”是指具有1至30个碳原子、10至30个碳原子、12至18个碳原子、1至约20个碳原子、1至10个碳原子、1至8个碳原子、1至5个碳原子或在一些实施例中1至3个碳原子的直链、支链烷基基团和环烷基基团。直链烷基基团的例子包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅氢加成可固化组合物，包含组分(a)、(b)和(e)并且包含组分(c)和(d)中的至少一者：(a)具有单元式[R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 US 62/0337361.一种硅氢加成可固化组合物，包含组分(a)、(b)和(e)并且包含组分(c)和(d)中的至少一者：(a)具有单元式[R1R2R3SiO1/2]a[R1R2R4SiO1/2]b[R1R5SiO2/2]c[R1SiO3/2]d的树脂材料，其中R1、R2和R3独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基基团，并且R4和R5独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基基团或含脂族不饱和基团的C2至C30烃基基团，0≤下标a<0.1，0<下标b<0.2，0≤下标c<0.2，下标d＝(1-a-b-c)，所述树脂材料具有约1500克每摩尔(g/mol)和约5000g/mol的重均分子量，并且所述树脂材料中硅键合羟基(SiOH)与树脂材料的摩尔比为约0.05至约0.5；(b)具有单元式[R1R2R8SiO1/2]e[R1R9SiO2/2]f[R1SiO3/2]g的交联剂，其中R1和R2独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基，R8和R9独立地为H、不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基或由式-[R10R11Si]p[R10R11SiH](其中R10、R11独立地为H或不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基，下标p为0至10的整数)表示的硅烷基，下标e为0至10的整数，下标f为0至10的整数，下标g为0至20的整数，并且每交联剂分子中所述交联剂的SiH基团数目≥2；以及(e)硅氢加成催化剂；以及下列物质中至少一者：(c)具有式[R1R2R6SiO1/2][R1R2SiO2/2]mSiR6R2R1的SiH硅氧烷，其中R1和R2独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基，R6独立地为H或由式-[SiR1R2]p[R1R2SiH]表示的硅烷基，其中下标p为0至10的整数，并且下标m为20至200的整数；以及(d)包含至少两个具有脂族不饱和基团的硅原子键合烃基基团的有机硅氧烷，其具有单元式[R1R2R7SiO][R1R2SiO2/2]nSiR7R1R2，其中R1和R2独立地为不含脂族不饱和基团的C1至C30烃基，R7为包含脂族不饱和基团的C2至C30烃基，并且下标n为20至200的整数。2.根据权利要求1所述的硅氢加成可固化组合物，其中所述可固化组合物包含选自下列的组分组合：组分(a)、(b)、(d)和(e)；组分(a)、(b)、(c)和(e)；以及组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)。3.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，其中R4或R7为乙烯基。4.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，其中下标f或g为0。5.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，包含重量比为约5:1至约3:1的由式[R1R2R8SiO1/2]e[R1R9SiO2/2]f表示的交联剂和由式[R1R2R8SiO1/2]e[R1SiO3/2]g表示的交联剂，其中R1、R2、R8、R9、下标e、下标f和下标g独立地如所述权利要求中所定义。6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，其中0.05<下标b<0.15或0.08<下标b<0.15；或者其中0≤下标c<0.1；或者其中0.05<下标b<0.15或0.08<下标b<0.15且0≤下标c<0.1。7.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，其中所述树脂材料具有约2400g/mol至3600g/mol的重均分子量；或者其中所述树脂材料中硅键合羟基(SiOH)与树脂材料的摩尔比为约0.1至约0.3；或者其中所述树脂材料具有约2400g/mol至3600g/mol的重均分子量，并且所述树脂材料中硅键合羟基(SiOH)与树脂材料的摩尔比为约0.1至约0.3。8.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，其中下标m为50至150的整数；或者其中下标n为50至150的整数；或者其中m为50到150的整数，并且n为50到150的整数。9.根据前述权利要求中任一项所述的硅氢加成可固化组合物，其中所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·斯威尔，魏彦虎，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US