可固化聚有机硅氧烷组合物、通过固化所述组合物获得的固化体以及包含其的电子装置制造方法及图纸

本公开涉及一种光可固化、光‑热或光‑湿气双重可固化或光‑热‑湿气多重可固化聚有机硅氧烷组合物，其在如涂层材料、封装剂、密封剂和粘合剂的各种领域中易于合成、挥发物含量低、可快速固化、韧性极佳和/或光学/物理稳定性优良；一种通过固化所述组合物而获得的固化体；以及一种包含其的电子装置。

Curable polysiloxane composition, curable body obtained by curable composition and electronic device containing same

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化聚有机硅氧烷组合物、通过固化所述组合物获得的固化体以及包含其的电子装置相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月27日提交的韩国专利申请第10-2017-0141368号的优先权和所有权益，其内容通过引用的方式并入本文中。
本公开涉及一种可固化聚有机硅氧烷组合物；通过固化所述组合物而获得的一种固化体；以及包含其的一种电子装置。
技术介绍
聚有机硅氧烷组合物不仅在消费型产品的领域中，而且还在工业材料(如涂层材料、封装剂、密封剂、粘合剂、涂层、灌封化合物等)的领域中得到广泛使用。聚有机硅氧烷组合物可分类为光可固化(UV-Vis可固化)、热可固化(高温硫化；HTV)、湿气可固化(室温硫化；RTV)或其组合的双重或多重可固化。它们可通过将具有光可固化、热可固化和/或可水解基团的化合物与交联剂和/或催化剂混合来产生。也就是说，光可固化聚有机硅氧烷组合物通过电磁辐射引发交联，热可固化聚有机硅氧烷组合物通过热固化，并且湿气可固化聚有机硅氧烷组合物通过缩合反应水解硅主链中的某些基团。紫外线辐射(UV)是最广泛使用的辐射类型中的一种，因为其成本低、易于维护并且工业使用者的潜在危险较低。典型固化时间大大缩短，且热敏材料可在UV辐射下安全地涂布和固化，其中热能可能损坏衬底。若干UV可固化硅酮系统为已知的：美国专利第3,816,282号(Viventi)；第4,052,059号(Bokerman等人)；和第4,070,526号(Colquhoun)描述了如下组合物，其中当暴露于UV辐射时，经ω-巯基烷基取代的聚硅氧烷与乙烯基官能性硅氧烷在自由基过程中反应。然而，这些组合物通常需要稀少或昂贵的起始材料、具有不足的长期可靠性、或释放残留在固化产品中的难闻气味(与硫醇基有关)。最近已发现具有环氧基或丙烯酸官能性的UV可固化硅酮树脂具有高度反应性，使得其适合于离型应用，同时避免已知UV可固化系统的缺点。如美国专利第4,279,717号(Eckberg等人)中所描述的环氧硅酮组合物对于其在某些鎓盐光引发剂存在下的快速固化特别有利。公开于美国申请1981年3月2日提交的第239,297号(现为美国专利第4,348,454号)的丙烯酸官能性聚合物可在各种自由基类光引发剂的存在下在UV辐射下固化成粘合剂涂层。并且，光可固化聚有机硅氧烷组合物在直接接触UV照射的表面区域中具有极佳可固化性，但在阴影区域中具有较差可固化性和较低硬度。由于热固化，光-热双重可固化聚有机硅氧烷组合物可展现良好特性，如耐热性、耐冷性等。然而，其在固化时可能会引起开裂，且当固化时可能会形成具有较高热膨胀系数的固化体。并且，如果这种固化体与另一部件整合，那么存在在界面处可能发生剥离的局限性。美国专利第4,587,173号(Eckberg)公开了使用热和UV光作为单独的交联机制的双重固化硅酮组合物。此专利公开了一种反应性聚有机硅氧烷，其在相同或不同聚硅氧烷链上需要直接硅键结的氢原子和直接硅键结的烯基自由基。这些组合物还含有光引发剂和贵金属或含贵金属的硅氢化催化剂。光引发剂的存在允许使硅酮键结的氢原子与硅键结的烯基自由基交联。据称这些组合物能够在室温下或在高温下通过硅键结的氢原子和硅键结的烯基自由基的贵金属催化而交联。铂为用于热硅氢化固化反应的催化剂之一。美国专利第4,603,168号(Sasaki等人)公开了一种固化有机聚硅氧烷组合物的方法，其需要组合使用紫外线辐射和热。其中所公开的组合物含有有机聚硅氧烷，其每分子具有至少两个直接键结到硅酮原子的烯基。也可能存在其它有机基团，如有机聚硅氧烷主链上的烷基、卤化烷基、芳基、芳烷基和烷芳基。此外，还公开了每分子含有至少两个有机氢硅氧烷或氢硅氧烷单元的有机氢聚硅氧烷、铂催化剂、加成反应阻滞剂和光引发剂。烯基必须直接键结到硅酮原子，其间无有机基团。Eckberg和Sasaki的专利也仅限于非常薄的涂层。光-湿气可固化聚有机硅氧烷组合物不需要单独的用于固化的加热过程，并且具有能够固化被UV阻挡的阴影区域的优势。然而，其具有以下局限性：其可能引起过早固化、较短的可用时间和/或缩短的存放期，这是因为当湿气暴露于大气时固化开始。使用紫外线和湿气固化机制的双固化硅酮组合物公开于美国专利第4,528,081号(Lien等人)和第4,699,802号(Nakos等人)中。这些专利公开了尤其适用于电子应用中的保形涂层的组合物，其中衬底具有不容易接近直接UV光的阴影区域，并且需要湿气固化以用于那些区域的交联。通常，除了存在用于辐射聚合的光引发剂外，还必须存在如有机钛酸酯的湿气固化催化剂。同时，可固化聚有机硅氧烷组合物的固化速率可取决于包括一或多种反应性基团的类型和数目的各种因素。已知不同基团展现不同反应性，且甚至相同类型的可固化基团可取决于键结到特定硅原子的可固化基团的数目而展现不同反应性。因此，为了在光、热和/或湿气固化中展现优良特性，正在进行研究以控制各种因素，如聚有机硅氧烷组合物中所含有的反应性基团的类型或数目。先前技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2004/0116547A1号(2004年6月17日)专利文献2：国际公开第WO2016/141547A1号(2016年9月15日)专利文献3：美国专利第4,576,999号(1986年3月18日)
技术实现思路
技术问题本公开的目的是提供一种光可固化、光-热或光-湿气双重可固化或光-热-湿气多重可固化聚有机硅氧烷组合物，其在各种领域(如涂层材料、封装剂、密封剂和粘合剂)中易于合成、挥发物含量低、可快速固化、韧性极佳和/或光学/物理稳定性优良。并且，本公开的目的是提供一种通过固化所述组合物而获得的固化体和一种包含其的电子装置。问题的解决方案作为充分研究的结果，为了解决上述技术问题，本专利技术人发现可通过包含在侧链规则分布(甲基)丙烯酸官能团的基于硅氧烷的聚合物来产生光可固化、光-热或光-湿气双重可固化或光-热-湿气多重可固化聚有机硅氧烷组合物，其能够获得具有以下各项中的至少一个的极佳特性的固化体：光和/或双重可固化性、透射率、物理拉伸和伸长率。根据本公开的一个实施例，所述可固化聚有机硅氧烷组合物包含：(A)基于硅氧烷的聚合物，其具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基(C3-C20)烷基自由基，并且具有通过相同分子中的硅氢化反应形成的聚硅氧烷单元和硅亚烷基单元，以及(B)光引发剂。根据本公开的另一个实施例，通过以下组合(i)或(ii)之间的硅氢化反应获得所述组分(A)：(i)具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基(C3-C20)烷基自由基和至少两个Si键结的烯基的硅氧烷化合物，和具有至少两个Si键结的氢原子的化合物。(ii)具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基(C3-C20)烷基自由基和至少两个Si键结的氢原子的硅氧烷化合物，和在分子中具有包括烯烃C＝C双键的至少两个基团的化合物。根据本公开的另一个实施例，所述组分(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可固化聚有机硅氧烷组合物，其包含：/n(A)基于硅氧烷的聚合物，其具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基C3-C20烷基自由基，并且具有通过相同分子中的硅氢化反应形成的聚硅氧烷单元和硅亚烷基单元，以及/n(B)光引发剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 KR 10-2017-01413681.一种可固化聚有机硅氧烷组合物，其包含：
(A)基于硅氧烷的聚合物，其具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基C3-C20烷基自由基，并且具有通过相同分子中的硅氢化反应形成的聚硅氧烷单元和硅亚烷基单元，以及
(B)光引发剂。


2.根据权利要求1所述的可固化聚有机硅氧烷组合物，
其中所述组分(A)为通过以下组合(i)或(ii)之间的硅氢化反应获得的基于硅氧烷的聚合物：
(i)具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基C3-C20烷基自由基和至少两个Si键结的烯基的硅氧烷化合物，和具有至少两个Si键结的氢原子的化合物；或
(ii)具有至少一个Si键结的(甲基)丙烯氧基C3-C20烷基自由基和至少两个Si键结的氢原子的硅氧烷化合物，和在分子中具有包括烯烃C＝C双键的至少两个基团的化合物。


3.根据权利要求1或2所述的可固化聚有机硅氧烷组合物，
其中所述组分(A)由以下结构式(I)或(II)表示：



其中，
Ac表示(甲基)丙烯氧基C3-C20烷基自由基，
R1到R4各自独立地表示经取代或未经取代的C1-C20烷基、经取代或未经取代的C6-C30芳基、经取代或未经取代的C3-C30环烷基、经取代或未经取代的1到20元杂烷基、经取代或未经取代的3到30元杂环烷基、经取代或未经取代的6到30元杂芳基或经取代或未经取代的C6-C30芳基C1-C20烷基，
R5和R6在每个末端处各自独立地包含经取代或未经取代的C2-C20烯基、氢、羟基或可水解官能团，
R7表示经取代或未经取代的C2-C20烯基，
每个R1到R4和R7彼此相同或不同，
a和c各自独立地表示0到10,000的整数，并且
b和d各自独立地表示1到20的整数。


4.根据权利要求3所述的可固化聚有机硅氧烷组合物，
其中所述组分(A)为所述基于硅氧烷的聚合物，其中所述结构式(I)或(II)中的R5和R6在每个末端处为包含C2-C20烯基或氢原子的相同基团，
并且进一步包含：
(C)用于组分(A)的交联组分，其包含选自(c1)具有至少两个Si键结的氢原子的有机氢聚硅氧烷和(c2)具有包括烯烃C＝C双键的至少两个基团的化合物中的至少一种，和
(D)硅氢化催化剂。


5.根据权利要求3所述的可固化聚有机硅氧烷组合物，
其中所述组分(A)为所述基于硅氧烷的聚合物，其中所述结构式(I)或(II)中的R5和R6在每个末端处各自独立地包含羟基或可水解官能团，并且所述可水解官能团由以下结构式(III)或(IV)表示：
-X-Si(Me)m(OR)3-m(III)
-X-Si(Ra)2-OSi(Ra)2-Y-Si(Me)m(OR)3-m(IV)
其中，X和Y独立地表示直链或分支链C2-C6亚烷基，Me表示甲基，R表示经取代或未经取代的C1-C20烷基或经取代或未经取代的C6-C30芳基，Ra表示C1-C6烷基，m表示0、1或2；
并且进一步包含：
(E)可水解交联剂和(F)缩合固化催化剂中的至少一种。


6.根据权利要求3所述的可固化聚有机硅氧烷组合物，
其中所述组分(A)为所述基于硅氧烷的聚合物，其中所述结构式(I)或(II)中的R5和R6中的任一个在一个末端处包含C2-C20烯基，并且所述结构式...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川琢哉，朴永珍，陆周荣，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，陶氏东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：美国;US