可固化组合物的制作方法_2

文档序号:9400774阅读:来源:国知局
0? 85 或 0.5至0.85,i为0至0.3、0至0.2,或0至0. 1。为了使固化产物的折射特性、强度、抗裂 性和耐热冲击性最大化,(f+gV(f+g+h+i)可以被控制为0. 1至0. 7、0. 1至0. 6、0. 1至0. 5 或0.2至0.5。此外,在式2中,V(h+i)可以被控制为0.7或更高、0.8或更高,或0.9或 更高。此处,V(h+i)的上限可为但不特别限于例如1.0。
[0037] 在式2中,j为聚有机硅氧烷所包括的可缩合官能团(例如羟基或烷氧基)的量。 在式2中,j为0或正数,且例如可确定在使得jAh+i)为0. 2或更低、0. 15或更低、0. 1或 更低,或0. 05或更低的范围内。因此,由于保持了可固化组合物的组分之间的相容性,可形 成在固化之后具有优良透明度的固化产物,可优良地保持固化产物的耐湿性,且当固化产 物应用于例如半导体装置时,还可确保装置的长期可靠性。
[0038] 可固化组合物可包括适当比的低折射率交联聚有机硅氧烷(A)和高折射率交联 聚有机硅氧烷(B),高折射率交联聚有机硅氧烷(B)与低折射率交联聚有机硅氧烷(A)的重 量比(B/A)可 1 至 99、1 至 98、1 至 80、1 至 70、1 至 60、1 至 50、1 至 40、1 至 30、1 至 20 或 1 至 10〇
[0039] 在可固化组合物中,交联聚有机硅氧烷(A)和⑶在25°C下的粘度各自可为 500cP或更高、5,OOOcP或更高、50,OOOcP或更高,或1,000,OOOcP或更高,从而可适当保持 固化之前的可处理性和固化之后的硬度。此外,交联聚有机硅氧烷(A)和(B)的重均分子 量(Mw)各自可为例如500至20,000或500至10,000。本文中所使用的术语"重均分子 量"可指通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的相对于标准聚苯乙烯的换算值。除非特别另行 限定,否则"分子量"可指重均分子量。当交联聚有机硅氧烷(A)的分子量被控制为500或 更高时,可以有效保持固化之前的成型性或固化之后的强度,而当聚有机硅氧烷(A)的分 子量被控制为20, 000或10, 000或更低时,可将粘度保持于适当水平。
[0040] 制备交联聚有机硅氧烷(A)和(B)的方法无特别限制,可应用本领域已知的常规 方法。
[0041] 可固化组合物还可包括含有与硅原子连接的氢原子的聚有机硅氧烷(下文中称 为聚有机硅氧烷(0)。聚有机硅氧烷(C)可具有例如与硅原子连接的一个或至少两个氢 原子。聚有机硅氧烷(C)可为例如高折射率聚有机硅氧烷。聚有机硅氧烷(C)可为固体或 液体。此外,聚有机硅氧烷(C)可具有线性结构,即由M和D单元构成的结构,或包括T或 Q单元的结构。虽然无特别限制,但在线性结构的情况下氢原子可与存在于线性结构末端 的硅原子连接。聚有机硅氧烷(C)可为低分子量或单一分子化合物。因此,聚有机硅氧烷 (C)可包括3至10个、3至9个、3至8个、3至7个、3至6个,或3至5个硅原子。这种聚 有机硅氧烷(C)可具有优良的与脂肪族不饱和键的反应性。此外,聚有机硅氧烷(C)可增 强固化产物的抗裂性,并且将透气性保持于低水平。
[0042] 聚有机硅氧烷(C)可为用于通过与脂肪族不饱和键的反应而使组合物交联的交 联剂。例如,交联和固化可通过聚有机硅氧烷(C)的氢原子和聚有机硅氧烷(A)和/或聚 有机硅氧烷(B)的脂肪族不饱和键(例如烯基)的加成反应进行。
[0043] 在聚有机硅氧烷(C)中,与硅原子连接的氢(H)原子的摩尔数与全部硅(Si)原子 摩尔数的比(H/Si)可为例如I.O或更低、0.9或更低、0.8或更低,或0.75或更低。摩尔比 (H/Si)还可为0. 1或更高、0.2或更高、0.3或更高、0.4或更高,或0.5或更高。在这样的 范围内,可以优良地保持可固化性,并且可以优良地保持抗裂性和耐热冲击性。
[0044] 当聚有机硅氧烷(C)为高折射率聚有机硅氧烷时,聚有机硅氧烷(C)所包括的芳 基(Ar)的摩尔数与全部硅(Si)原子摩尔数的比(Ar/Si)可在与上述高折射率聚有机硅氧 烷的摩尔比(Ar/Si)相同的范围内。
[0045] 聚有机硅氧烷(C)可为固体或液体。当聚有机硅氧烷(C)是液体时,在25 °C下的 粘度可为300mPa?s或更低或小于300mPa?s。当聚有机硅氧烷(C)的粘度如上所述地控 制时,可保持优良的组合物的可处理性和优良的固化产物的硬度。聚有机硅氧烷(C)可具 有例如低于1,〇〇〇或低于800的分子量。当聚有机硅氧烷(C)的分子量为1,000或更高时, 固化产物的强度可能会降低。聚有机硅氧烷(C)的分子量下限可为但不特别限于250。
[0046] 可以使用多种满足上述特性的聚有机硅氧烷作为聚有机硅氧烷(C)。例如可以使 用式3或4的化合物作为聚有机硅氧烷(C)。
[0047] [式 3]
[0048]
[0049] 在式3中,R各自独立地为氢、环氧基或一价烃基,至少一个R是芳基,且n是1至 10的数。
[0050] 在式3中,n可为例如1至8、1至6、1至4、1至3,或1至2。
[0051] [式 4]
[0052] (HR12SiOl72)3(R2SiO372)
[0053] 在式4中,R1和R2各自独立地为氢或一价烃基,且R1和R2中的至少一个是芳基。
[0054] 聚有机硅氧烷(C)的含量可被选择为在使得聚有机硅氧烷(C)的氢(H)原子摩尔 数与可固化组合物所包括的全部含脂肪族不饱和键的官能团(例如聚有机硅氧烷(A)和聚 有机硅氧烷(B)所包括的烯基(Ak))摩尔数的比(H/Ak)为例如0. 5至3. 0或0. 7至2的 范围内。
[0055] 当以该摩尔比(H/Ak)混合时,可提供在固化之前具有优良的可处理性和可加工 性,在固化之后表现出优良的抗裂性、硬度、耐热冲击性和粘合性,并且在苛刻条件下不引 起白化或表面粘性的组合物。
[0056] 可固化组合物可为包含与硅原子连接的氢原子的聚有机硅氧烷,且还可包含例如 具有低折射率的聚合化合物。例如,可固化组合物还可包含含有与硅原子连接的氢原子和 10至50个或20至40个硅原子的聚有机硅氧烷。聚有机硅氧烷可为低折射率聚有机硅氧 烷,在这种情况下,其可具有芳基摩尔比(Ar/Si)的上述范围。在另一实施方案中,聚有机 硅氧烷所包括的硅原子数可为25或更高、27或更高或者约30或更高,优选地约38或更低 或者36或更低。这种化合物例如由式2表示,并且可包含R的芳基(其为一价烃基)以满 足低折射率聚有机硅氧烷的芳基摩尔比(Ar/Si)。此处,n在18至38的范围内。此外,在 这种情况下,n可为23或更高、25或更高或者28或更高,优选地36或更低或者34或更低。 相对于100重量份聚有机硅氧烷(B),这种化合物在可固化组合物中的比可为但不特别限 于例如5至30重量份、5至25重量份、5至20重量份或者5至15重量份。除非特别另行 限定,否则单位"重量份"可为各个组分与其他组分的重量比。
[0057] 可固化组合物还可包括具有式5的平均经验式的化合物(下文中称为化合物(C)) 作为包括氢原子的化合物。
[0058] [式 5]
[0059] (HR2SiO)a(RSiO372)b(R2SiO272)c
[0060] 在式5中,R各自独立地为一价烃基,至少一个R是芳基,且当a、b和c的和 (a+b+c)为 1 时,a是 0? 3 至 0? 8,b是 0? 2 至 0? 7 或 0? 2 至 0? 5,c是 0 至 0? 5 或 0 至 0? 3。
[0061] 化合物(C)中与硅原子连接的氢(H)原子摩尔数与全部硅(Si)原子摩尔数的比 (H/Si)可为例如约0? 2至I. 0或0? 3至1。
[0062] 此外,化合物(C)中与硅原子连接的芳基(Ar)摩尔数与全部硅(Si)原子摩尔数 的比(Ar/Si)可为例如0. 3至1或0. 4至1。
[0063] 当使用化合物(C)时,可以考虑例如聚有机硅氧烷(B)的比或脂肪族不饱和键的 量而适当选择其含量。
[0064] 可固化组合物还可包括式6的化合物(下文中称为化合物(D))作为另一含有氢 原子的化合物。
[0065] [式 6]
[0066] R3SiO(HRSiO)r (R2SiO)s0SiR3
[0067] 在式6中,R各自独立地为氢、环氧基或一价烃基,r是5至100的数,s是0至100 或5至100的数。在式6中,一价烃基可为例如不包括芳基的一价烃基。
[0068] 化合物⑶所包括的与硅原子连接的氢⑶原子的摩尔数与全部硅(Si)原子的 摩尔数的比(H/Si)可为0. 2至1或0. 3至1。通过如上所述地控制摩尔比(H/Si)可优良 地保持可固化性。此外,化合物(D)在25°C下的粘度可为0.IcP至100,000cP、0.IcP至 10, 000cP、0.IcP至1,OOOcP或者0.IcP至300cP。当化合物(D)具有在上述范围内的粘度 时,可优良地保持组合物的可处理性和固化产物的硬度。
[0069] 化合物(D)中与硅原子连接的芳基(Ar)的摩尔数与全部硅(Si)原子的摩尔数的 比(Ar/Si)可为例如约0至0. 8或0至0. 7。
[0070] 考虑可固化组合物所包括的含有脂肪族不饱和键的官能团总量例如聚有机硅氧 烷(A)所包括的烯基的量,和聚有机硅氧烷(B)所包括的与硅原子连接的氢原子的量,可以 适当控制化合物(D)的含量为适当含量。
[0071] 可固化组合物还可包含含有脂肪族不饱和键的化合物,例如线性或部分交联聚有 机硅氧烷(下文中称为聚有机硅氧烷(E))作为包含脂肪族不饱和键的聚有机硅氧烷。本 文中所使用的术语"线性聚有机硅氧烷"可为由M和D单元所构成的聚有机硅氧烷,而术语 "部分交联聚有机硅氧烷"可为具有足够长的线性结构(其衍生自D单元且向其部分地引入 T或Q单元例如T单元)的聚有机硅氧烷。在一个实施方案中,部分交联聚有机硅氧烷的其 中所包括D单元与D、T和Q单元总和的比(DAD+T+Q))可为0.7或更高、0.75或更高、0.8 或更高或者0. 85或更高。比(DAD+T+Q))还可低于1或约0. 95或更低。
[0072] 聚有机硅氧烷(E)可为低折射率聚有机硅氧烷或高折射率聚有机硅氧烷。考虑到 高温耐热性,聚有机硅氧烷(E)可为低折射率聚有机硅氧烷。
[0073] 聚有机硅氧烷(E)可包括至少一个含有脂肪族不饱和键的官能团,例如至少一个 烯基。例如,聚有机硅氧烷(E)可包括量为使得聚有机硅氧烷(E)所包括的含有脂肪族不饱 和键的官能团例如烯基(Ak)与全部硅(Si)原子的摩尔比(Ak/Si)为0. 001至0. 4、0. 005 至0. 4、0. 007至0. 4、0. 01至0. 4或0. 01至0. 35的官能团。当摩尔比(Ak/Si)被控制为 0. 001、0.
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