用于光波导的固化性有机聚硅氧烷树脂组合物,光波导及其制造方法技术

技术编号:1617791 阅读:140 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于透光组件,尤其用作光通信元件的透光组件的硅氢化固化性有机聚硅氧烷树脂组合物,其包含(A)具有三个或三个以上单价不饱和脂族烃基和芳族烃基的有机聚硅氧烷树脂,(B)具有两个或更多个硅键接的氢原子和芳族烃基的有机硅化合物,(C)硅氢化催化剂,和任选的(D)(d1)溶剂或(d2)硅氢化反应性有机硅氧烷型稀释剂,涉及包含上述有机聚硅氧烷树脂和有机硅化合物的硅氢化固化产物的以光波导为代表的透光组件,还涉及制造透光组件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,透光组件及其制造方法
本专利技术涉及用于透光组件,尤其用于用作光通信元件的透光组件的固化性有机聚硅氧烷树脂组合物,涉及以光波导为代表的透光组件,包括有机聚硅氧烷树脂的硅氢化固化产物,还涉及制造透光组件的方法。
技术介绍
石英和玻璃不仅用作光学纤维材料,而且由于是高可靠性材料,还用作光通信元件的材料。然而,此类无机材料需要高温处理,具有较差的生产率特性,这导致了对拥有充分的可加工性和耐久性的用于光通信元件的有机材料的需求。最可靠的材料是聚酰亚胺,其广泛地用作电子组件的材料。另一方面,由于它们的光学透明性、电绝缘性能、光稳定性、热稳定性等,有机聚硅氧烷型材料也已经在光电子领域中吸引了相当多的注意。在光通信元件材料所需的物理性能当中,特别要强调的是光学特性,比如由于聚合物链取向,在1300-1660nm电信波长范围不吸收和无双折射,以及在器件装配过程中的高抗湿性、低的吸水性和耐热性。上述特性的改进正在进展中,主要集中在聚酰亚胺和有机聚硅氧烷型材料。在日本专利申请公开No.Sho 63-217306中,硅酮橡胶作为用于光波导的有机聚硅氧烷的固化产物提供,而在日本专利申请公开No.Hei1-131505中,易变形的有机聚硅氧烷弹性体作为用于光波导的有机聚硅氧烷的固化产物提供。在日本专利申请公开No.Hei 11-43605中已经提供了含硅石填料的液体加成固化性硅酮橡胶,用作透光材料。然而,鉴于它们的分子结构,硅酮橡胶和有机聚硅氧烷弹性体在环境温度改变之后在其折射指数和其它光学特性上表现了相当大的改变,换句话说,它们具有就温度变化稳定性和耐热性而言的问题。日本专利申请公开No.Hei 3-43423提供了通过二有机基二氯硅烷和具有氘化烷基或卤化烷基的有机基三氯硅烷的水解共缩合所获得的有机聚硅氧烷树脂(包含单有机基硅氧烷单元和二有机基硅氧烷单元的有机聚硅氧烷树脂),以及通过具有氘化烷基或卤化烷基的有机基三氯硅烷的水解缩合获得的有机聚倍半硅氧烷。考虑到有机聚硅氧烷的高透光率,日本专利申请公开No.Hei4-157402提供了具有无氘取代或卤素取代的烃基的有机聚硅氧烷树脂。日本专利申请公开No.Hei9-124793提供了通过在含环氧基的醇的存在下苯基三氯硅烷和二苯基二氯硅烷的水解共缩合所获得的含环氧基的苯基聚硅氧烷树脂。然而,此类有机聚硅氧烷树脂虽然在常温下具有优异的光学特性,但属于通过硅烷醇基团的脱水缩合来固化的类型,结果,如果不在高温下加热较长时间,将不会充分固化,以及当透光组件比如光波导在制造光通信器件等的过程中暴露于高温(例如大约260℃)时,发生了进一步脱水缩合,导致了光学特性的改变。在日本专利申请公开No.Hei 9-124793中,UV固化通过将光固化催化剂加入到含环氧基的苯基聚硅氧烷树脂中来进行,然而,这种添加导致了包括通信光的吸收增加和散射倾向性在内的问题。顺便提一下,光波导由称为芯和包层的具有不同折射指数的两类材料组成。它们的折射指数差取决于光波导的设计,但据说芯的折射指数必须比包层的折射指数高大约0.1-1.5%,以便光通过该芯传播。在脱水缩合固化性有机聚硅氧烷树脂的情况下,折射指数差通过氟化烃基的引入量来调节,该氟化烃基有助于降低折射指数。例如,日本专利申请公开No.2000-230052提供了具有氟化烃基的有机聚倍半硅氧烷,但该方法所具有的问题在于由于引入了氟化烃基而增加了材料的成本。本专利技术的目的是提供,其在没有引入氘化烷基和氟化烃基的情况下具有低的折射指数温度依赖性、高耐热性、在通信波长区的高透明性,具有使得难以变形的弹性和硬度,以及在芯材料和包层材料的制备过程中容易调节折射指数差。此外,本专利技术的目的也是提供包含有机聚硅氧烷树脂的固化产物的透光组件,所述组件在没有引入氘化烷基和氟化烃基的情况下具有低的折射指数温度依赖性、高耐热性、在通信波长区域的高透明性,具有使得难以变形的弹性和硬度,以及在芯材料和包层材料的制备过程中容易调节折射指数差。此外,本专利技术的目的是提供制造包括有机聚硅氧烷树脂的固化产物的透光组件的简单而经济的方法,所述组件在没有引入氘化烷基和氟化烃基的情况下具有低的折射指数温度依赖性、高耐热性、在通信波长区域的高透明性,具有使得难以变形的弹性和硬度,以及在芯材料和包层材料的制备过程中容易调节折射指数差。专利技术概述作为目的是解决上述问题的深入研究的结果,专利技术人实现了本专利技术。也就是说,本专利技术涉及以下技术方案,该组合物包含(A)有机聚硅氧烷树脂,其用平均单元式(average unit formula)(1)表示(R13SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(1)(其中R1、R2和R3代表一种、两种或更多种单价烃基,选自具有1~6个碳原子的单价脂族烃基和具有6~10个碳原子的单价芳族烃基,0<a≤0.5,0≤b<0.2,0.3<c<1,0≤d≤0.4,0≤(b+d)/(a+C)≤0.25,以及a+b+c+d=1),并且具有三个或更多个单价不饱和脂族烃基/分子,其中单价烃基的不低于10mol%是单价芳族烃基,(B)具有两个或更多个硅键接的氢原子/分子的有机硅化合物,其中所有硅键接的单价取代基的不低于5mol%是单价芳族烃基,和(C)硅氢化催化剂。根据的,其中该组合物的粘度在25℃下不超过1×107mPa·s。,该组合物包含(A)有机聚硅氧烷树脂,其用平均单元式(1)表示(R13SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(1)(其中R1,R2,R3,a,b,c,d,(b+d)/(a+c),以及a+b+c+d与以上相同),并且具有三个或更多个单价不饱和脂族烃基/分子,其中单价烃基的不低于10mol%是单价芳族烃基,(B)具有两个或更多个硅键接的氢原子/分子的有机硅化合物,其中所有硅键接的单价取代基的不低于5mol%是单价芳族烃基,(C)硅氢化催化剂,以及(D)(d1)溶剂或(d2)硅氢化反应性有机硅氧烷型稀释剂。透光组件,该组件包括(A)和(B)的硅氢化固化产物(A)有机聚硅氧烷树脂,其用平均单元式(1)表示(R13SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(1)(其中R1、R2和R3代表一种、两种或更多种单价烃基,选自具有1~6个碳原子的单价脂族烃基和具有6~10个碳原子的单价芳族烃基,0<a≤0.5,0≤b<0.2,0.3≤c<1,0≤d≤0.4,0≤(b+d)/(a+C)≤0.25,以及a+b+c+d=1),并且具有三个或更多个单价不饱和脂族烃基/分子,其中单价烃基的不低于10mol%是单价芳族烃基,(B)具有两个或更多个硅键接的氢原子/分子的有机硅化合物,其中所有硅键接的单价取代基的不低于5mol%是单价芳族烃基。透光组件,该组件包括(A)、(B)和(d2)的硅氢化固化产物(A)有机聚硅氧烷树脂,其用平均单元式(1)表示(R13SiO1/2)a(R22SiO2/2)b(R3SiO3/2)c(SiO4/2)d(1)(R1,R2,R3,a,b,c,d,(b+d)/(a+c),以及a+b+c+d如上所述),并且具有三个或更多个单价不饱和脂族烃基本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于透光组件的固化性有机聚硅氧烷树脂组合物,该组合物包含(A)有机聚硅氧烷树脂,其用平均单元式(1)表示:(R↑[1]↓[3]SiO↓[1/2])↓[a](R↑[2]↓[2]SiO↓[2/2])↓[b](R↑[3]SiO↓[3/2] )↓[c](SiO↓[4/2])↓[d](1)(其中R↑[1]、R↑[2]和R↑[3]代表选自具有1~6个碳原子的单价脂族烃基和具有6~10个碳原子的单价芳族烃基中的一种、两种或更多种单价烃基,0<a≤0.5,0≤b<0.2,0 .3≤c<1,0≤d≤0.4,0≤(b+d)/(a+c)≤0.25,以及a+b+c+d=1),并且具有三个或更多个单价不饱和脂族烃基/分子,其中单价烃基的不低于10mol%是单价芳族烃基,(B)具有两个或更多个硅键接的氢原子/分子的有机硅化合物,其中所有硅键接的单价取代基的不低于5mol%是单价芳族烃基,和(C)硅氢化催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:栉引信男小川琢哉竹内贵久子
申请(专利权)人:陶氏康宁公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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