CN110770282A - 可固化有机硅组合物及其应用和用途 - Google Patents

可固化有机硅组合物及其应用和用途 Download PDF

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Abstract

一种可固化组合物,其包含(A)包含可固化官能团的有机聚硅氧烷;和(B)包含反应性官能团的不含有机硅的有机材料。所述可固化组合物显示高折射率和光学透明度。所述可固化组合物可用于制备显示高折射率、光学透明度、抗裂性和低水蒸气渗透性的固化材料。

Description

可固化有机硅组合物及其应用和用途
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月20日提交的美国申请号15/627,482的优先权和权益,其公开内容通过整体引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种可固化有机硅组合物。特别地,本发明涉及包含有机聚硅氧烷和不含有机硅的有机材料的可固化有机硅组合物。所述可固化有机硅组合物可用于形成可显现高折射率、良好的水蒸气渗透率、高耐热性、抗裂性和光学透明度中的一者或多者的固化材料。所述可固化组合物可用于多种应用,包括作为密封剂、封装剂、阻隔涂层等,并且可应用于各种环境,包括在电子器件中。
背景技术
许多新一代柔性印刷电子显示器,如有机发光二极管(OLED)、有机光伏显示器(OPV)、有机薄膜晶体管(OTFT)等,对大气中的水蒸气和氧极其敏感,这限制了显示装置的寿命及其广泛的商业化。
在湿敏有机电子器件的领域中通常可用的目前的封装技术是将具有吸气材料的玻璃盖通过环氧树脂胶固定到基板。所述吸气材料,例如氧化钙或氧化钡,被结合到包装中,以与树脂固化过程的任何副产物或被结合到包装中或随时间扩散通过环氧密封的任何残余水反应。尽管由于玻璃对水蒸气和氧透过的低渗透性,玻璃已经普遍用作封装剂或阻隔层,但是玻璃封装技术的主要缺陷是所得器件变成非柔性和刚性的,这不能满足要求柔性器件的应用。
已经进行了数次尝试来开发柔性阻隔膜。这些包括交替的无机和有机层(常多于10层)的多层体系。例如,WO00/36665Al、WO01/81649Al、WO2004/089620A2、WO03/094256A2和WO2008/057045Al中描述了这样的体系。尽管多层薄膜技术提供了良好的阻隔性能和对电子器件的封装目的有用,薄膜制备的复杂性质和高成本不使它们在大面积和大规模制造过程中可行。因此,希望提供具有改善的阻隔性能的基板,其可以保护显示器件不过早劣化并延长它们的寿命。
发明内容
以下呈现本公开内容的概述以提供对一些方面的基本理解。本概述既不旨在标识关键或重要元素,也不旨在定义对各实施方案或权利要求的任何限制。此外,本概述可提供可在本公开内容的其它部分中更详细地描述的一些方面的简化概述。
根据各个方面和实施方案,本技术提供一种包含有机聚硅氧烷和不含有机硅的有机材料的可固化有机硅组合物。所述有机聚硅氧烷在聚硅氧烷的主链中包含有机官能团。已发现由包含这样的有机聚硅氧烷的组合物形成的固化材料呈现相对高的折射率、良好的光学透明度(例如,低泛黄性)、柔性、耐热性、抗裂性和/或透湿性。
在各个方面,本发明提供了一种适用于薄膜柔性封装技术的可固化组合物,其不仅降低了总体复杂性,而且提供了可伸缩且易于加工用于制造大面积显示器件的高质量阻隔膜。
本发明在其方面和实施方案中提供了低水分渗透性硅氧烷组合物,其可以提供具有高折射率和/或改善的阻隔性能的固化材料,所述固化材料适用于有机电致发光显示器件并延长它们的寿命。一方面,本发明提供一种双环改性的含有机硅化合物的可固化组合物,其中所述双环化合物可以存在于有机硅聚合物的端位中、作为侧基和/或在主链(backbone)中。公开了制备双环改性的含有机硅化合物的方法以及由组合物制备固化材料的方法。
一方面,本发明提供一种可固化有机硅组合物,其包含:
(A)具有下式的有机聚硅氧烷:
Figure BDA0002329391860000031
其中R1为选自C1-C20二价烃、C4-C20支化二价烃或C4-C30含环烃基的二价有机基团;
R2为独立地选自乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基和环氧基的可固化官能团;
R3-R14独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价饱和或不饱和环烷基团、含1-20个硅原子的硅氧基团;
x和z独立地为1-30;
y和w独立地为0-30;并且
n为1-30;和
(B)包含反应性官能团的不含有机硅的有机材料。
在所述可固化有机硅组合物的一种实施方案中,R1选自包含C4-C30含环烃基团的二价基团,所述C4-C30含环烃基团选自环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1,1-二乙烯基环己烷、1,3-二乙烯基环己烷、双环[2.2.1]-2,5-二乙烯基庚烷、1,4-二-2-丙-1-烯基环己烷、1,3-二异丙烯基苯、螺[5.5]-3,8-二乙烯基十一烷、1,3-二乙烯基金刚烷、乙烯基降冰片烯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、蒎烷、莰烷、降蒎烷、降冰片烷、螺[2.2]戊烷、螺[2.3]己烷、螺[2.4]庚烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.3]庚烷、螺[3.4]辛烷、螺[3.5]壬烷、螺[4.4]壬烷、螺[4.5]癸烷、螺[5.5]十一烷、双环[1.1.0]丁烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.2.0]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[3.2.0]庚烷、双环[3.3.0]辛烷、双环[4.1.0]庚烷、双环[4.2.0]辛烷、双环[4.3.0]壬烷、双环[4.4.0]癸烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[3.3.2]癸烷、双环[3.3.3]十一烷、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷三环[4.3.1.12,5]十一烷环。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,R2选自包含乙烯基官能团的C1-C20烃基、包含乙烯基官能团的一价C4-C20支化烃基或包含乙烯基官能团的一价C4至C30环烃基。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,R2具有式X-R16-,其中X为选自乙烯基(CH2=CH2-)、不饱和环状基团、不饱和多环基团的可固化官能团,并且R16为键或一价烃。在一种实施方案中,X选自环戊烯、环己烯、环辛烯、蒎烯、冰片烯、降蒎烯、降冰片烯、螺[2.2]戊烯、螺[2.3]己烯、螺[2.4]庚烯、螺[2.5]辛烯、螺[3.3]庚烯、螺[3.4]辛烯、螺[3.5]壬烯、螺[4.4]壬烯、螺[4.5]癸烯、螺[5.5]十一碳烯、双环[1.1.0]丁烯、双环[2.1.0]戊烯、双环[2.2.0]己烯、双环[3.1.0]己烯、双环[3.2.0]庚烯、双环[3.3.0]辛烯、双环[4.1.0]庚烯、双环[4.2.0]辛烯、双环[4.3.0]壬烯、双环[4.4.0]癸烯、双环[1.1.1]戊烯、双环[2.1.1]己烯、双环[2.2.1]庚烯、双环[2.2.2]辛烯、双环[3.1.1]庚烯、双环[3.2.1]辛烯、双环[3.2.2]壬烯、双环[3.3.1]壬烯、双环[3.3.2]癸烯、双环[3.3.3]十一碳烯、金刚烯(adamantene)、三环[5.2.1.02,6]癸烯、三环[4.3.1.12,5]十一碳烯环、柠檬烯、莰烯、柠檬烯氧化物、乙烯基环己基环氧化物、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、2-乙烯基金刚烷、2-亚甲基金刚烷、二环戊二烯或(-)-β-花柏烯、4-乙烯基环己基。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述有机材料(B)选自乙烯基封端的聚异丁烯。在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,聚异丁烯具有200至约40000的数均分子量。在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,聚异丁烯具有900至约3000的数均分子量。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述可固化组合物包含(C)交联剂,其选自包含至少一个-SiH基团、至少一个-SH基团或其两种或更多种的组合的化合物;(D)反应促进剂,其选自光引发剂、热引发剂、含金属的催化剂,或其两种或更多种的组合;(E)抑制剂;和/或(F)一种或多种添加剂。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述交联剂(C)选自包含至少一个-SiH基团、至少一个-SH基团或其两种或更多种的组合的含有机硅的化合物。在一种实施方案中,所述含有机硅的化合物选自环状有机硅、线性有机硅、支化的有机硅,或其两种或更多种的组合。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述反应促进剂选自含金属的催化剂。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述抑制剂选自烯属化合物、炔属化合物或其组合。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、粘合促进剂、填料,或其两种或更多种的组合。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述组合物具有1.45至1.51的折射率。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述组合物具有≥95%、甚至大于98%的透明度。
在任一前述实施方案的可固化有机硅组合物的一种实施方案中,所述组合物具有10-1至10g/m2·天的MVTR、WVTR、O渗透率。
一方面,本发明提供一种由任意前述实施方案的可固化组合物形成的固化制品。
一方面,本发明提供一种由可固化有机硅组合物形成的固化制品,所述可固化有机硅组合物包含:
(A)具有下式的有机聚硅氧烷:
Figure BDA0002329391860000071
其中R1为选自C1-C20二价烃、C4-C20支化二价烃或C4-C30含环烃基的二价有机基团;
R2为独立地选自乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基和环氧基的可固化官能团;
R3-R14独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价饱和或不饱和环烷基;
x和z独立地为1-30;
y和w独立地为0-30;并且
n为1-30;
(B)包含反应性官能团的不含有机硅的有机材料。
任选地,所述组合物可以包含其它组分,如(C)交联剂,其选自包含至少一个-SiH基团、至少一个-SH基团或其两种或更多种的组合的化合物;(D)反应促进剂,其选自光引发剂、热引发剂、含金属的催化剂,或其两种或更多种的组合;(E)抑制剂;和/或(F)一种或多种添加剂。
在一种实施方案中,R1选自包含C4-C30含环烃基团的二价有机基团,所述C4-C30含环烃基团选自环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1,1-二乙烯基环己烷、1,3-二乙烯基环己烷、双环[2.2.1]-2,5-二乙烯基庚烷、1,4-二-2-丙-1-烯基环己烷、1,3-二异丙烯基苯、螺[5.5]-3,8-二乙烯基十一烷、1,3-二乙烯基金刚烷、乙烯基降冰片烯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、蒎烷、莰烷、降蒎烷、降冰片烷、螺[2.2]戊烷、螺[2.3]己烷、螺[2.4]庚烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.3]庚烷、螺[3.4]辛烷、螺[3.5]壬烷、螺[4.4]壬烷、螺[4.5]癸烷、螺[5.5]十一烷、双环[1.1.0]丁烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.2.0]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[3.2.0]庚烷、双环[3.3.0]辛烷、双环[4.1.0]庚烷、双环[4.2.0]辛烷、双环[4.3.0]壬烷、双环[4.4.0]癸烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[3.3.2]癸烷、双环[3.3.3]十一烷、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷三环[4.3.1.12,5]十一烷环。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,R2官能团选自包含乙烯基官能团的C1-C20烃基、包含乙烯基官能团的一价C4-C20支化烃基或包含乙烯基官能团的一价C4至C30环烃基。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,R2基团具有式X-R16-,其中X为可固化官能团,并且R16为键或一价烃基。在实施方案中,R16可以是C1-C20亚烷基、C1-C10亚烷基、甚至C1-C6亚烷基,并且X可以选自乙烯基团(CH2=CH2-)、不饱和环状基团、不饱和多环基团。
在一种实施方案中,X选自环戊烯、环己烯、环辛烯、蒎烯、冰片烯、降蒎烯、降冰片烯、螺[2.2]戊烯、螺[2.3]己烯、螺[2.4]庚烯、螺[2.5]辛烯、螺[3.3]庚烯、螺[3.4]辛烯、螺[3.5]壬烯、螺[4.4]壬烯、螺[4.5]癸烯、螺[5.5]十一碳烯、双环[1.1.0]丁烯、双环[2.1.0]戊烯、双环[2.2.0]己烯、双环[3.1.0]己烯、双环[3.2.0]庚烯、双环[3.3.0]辛烯、双环[4.1.0]庚烯、双环[4.2.0]辛烯、双环[4.3.0]壬烯、双环[4.4.0]癸烯、双环[1.1.1]戊烯、双环[2.1.1]己烯、双环[2.2.1]庚烯、双环[2.2.2]辛烯、双环[3.1.1]庚烯、双环[3.2.1]辛烯、双环[3.2.2]壬烯、双环[3.3.1]壬烯、双环[3.3.2]癸烯、双环[3.3.3]十一碳烯、金刚烯、三环[5.2.1.02,6]癸烯、三环[4.3.1.12,5]十一碳烯环、柠檬烯、莰烯、柠檬烯氧化物、乙烯基环己基环氧化物、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、2-乙烯基金刚烷、2-亚甲基金刚烷、二环戊二烯、(-)-β-花柏烯、4-乙烯基环己基。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述交联剂(B)选自包含至少一个-SiH基团、至少一个-SH基团或其两种或更多种的组合的含有机硅的化合物。
在一种实施方案中,所述含有机硅的化合物选自环状有机硅、线性有机硅、支化的有机硅,或其两种或更多种的组合。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述反应促进剂选自含金属的催化剂。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述抑制剂选自烯属化合物或炔属化合物或其组合。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、粘合促进剂、填料或其组合。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述制品具有1.45至1.51的折射率。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述制品具有≥95%、甚至大于98%的透明度。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述制品具有10-1至10g/m2·天的MVTR、WVTR、O渗透率。在一种实施方案中,由所述组合物形成的固化制品具有小于3g/m2·天的水蒸气渗透率。
在任一前述实施方案的固化制品的一种实施方案中,所述制品选自在电子元件中的或与半导体器件组合的LED密封剂、光波导、光学透镜、光学粘结材料、光学粘合剂、光学膜或片、片的层压膜。
另一方面,本发明提供一种个人护理组合物,其包含前述实施方案中任一项所述的可固化有机硅组合物。在一种实施方案中,所述个人护理组合物选自化妆品制剂、防晒剂、洗发香波、护发素、护肤露(lotion)或霜。
具体实施方式
现在将参考示例性实施方案,其实例在附图中示出。应理解,可以使用其它实施方案,并且可以进行结构和功能的改变。此外,各实施方案的特征可以组合或改变。这样,以下描述以仅说明的方式呈现,且不应以任何方式限制可对所说明的实施方案作出的各种替代和修改。在本公开内容中,许多具体细节提供了对本公开内容的全面理解。应理解,本公开内容的各方面可以用不必包括本文所述的所有方面等的其它实施方案来实践。
如本文所使用的,词语“实例”和“示例性”意指例子或示例性说明。词语“实例”或“示例性”不指示关键或优选方面或实施方案。除非上下文另外暗示,否则词语“或”旨在是包括性的而非排他性的。作为实例,短语“A采用B或C”包括任何包含性的排列(例如,A采用B;A采用C;或A采用B和C二者)。作为另一个问题,冠词“一(a)”和“一(an)”通常旨在表示“一个或多个”,除非上下文另有说明。
本技术提供一种可固化组合物,其包含:(A)包含可固化官能团的有机聚硅氧烷;和(B)不含有机硅的有机材料。所述组合物也可包括其它组分,如,例如,(C)包含甲硅烷基氢化物基团或硫醇基团的交联剂;(D)反应促进剂;(E)抑制剂;和/或(F)其它添加剂。
有机聚硅氧烷(A)包含在主链的一部分中的硅原子之间具有有机官能团的硅氧烷聚合物。有机聚硅氧烷(A)包含式(I)的化合物:
Figure BDA0002329391860000111
其中R1为选自C1-C20烃、C4-C20支化烃或C4-C30含环烃基的二价有机基团;
R2为独立地选自乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基和环氧基的可固化官能团;
R3-R14独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价饱和或不饱和环烷基团,含1-20个硅原子的硅氧基团;
x和z独立地为1-30;
y和w独立地为0-30;并且
n为1-30。
R1可选自二价C1-C20烃或二价C4-C20支化二价烃基。二价烃基是通过从烷烃中除去两个氢原子(从相同碳原子上除去两个氢原子,或者从两个不同的碳原子上除去一个氢原子)形成的基团。合适的二价烃基的实例包括但不限于:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚异丙基、亚异丁基等。在实施方案中,R1选自C1-C6线性或支化亚烷基。
R1也可以选自二价环烃基。如本文中所使用的,“环状”或“含环”烃基是指通过从含环烷烃中除去两个氢原子而衍生的基团,其中(i)两个氢原子可以从相同的环碳原子上除去,(ii)一个氢原子从一个环碳上除去,并且另一个氢原子从另一个环碳上除去,(iii)一个氢从环碳上除去,并且一个氢从附连至链的烃基上除去,(iv)两个氢原子从连接至环状基团的烃基的相同碳原子上除去,或(v)一个氢从连接至环状基团的第一烃基上除去,并且一个氢从连接至环状基团的第二烃基上除去。
在含环烃中的环状基团可以是单环烃基或多环烃基。合适的单环烃基的实例包括具有3至12个碳原子的环烷基,例如但不限于:环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基,或具有3至12个碳原子的环烯基,如环己烯基。在实施方案中,所述单环烃基是具有3至7个碳原子的单环烃基。环戊基和环己基是特别合适的。
多环烃基包括环集合烃基和交联环烃基。所述环集合烃基的实例包括二环己基、全氢萘基等。交联环烃环的实例包括但不限于:例如二环烃环、三环烃环和四环烃环,如四环[4.4.0.12,5.17,10]十二烷和全氢-1,4-亚甲基-5,8-亚甲基萘环。另外,交联环烃环包括稠环烃环,例如,由多个5至8元环烷烃环的稠合而形成的稠环,如全氢萘(十氢化萘)、全氢蒽、全氢菲、全氢苊、全氢芴、全氢茚、全氢苯芳烃(perhydrophenarene)环。
可以是R1基团的一部分或提供R1基团的合适的4-30个多环烃基的实例包括但不限于:蒎烷、莰烷、降蒎烷、降冰片烷、螺[2.2]戊烷、螺[2.3]己烷、螺[2.4]庚烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.3]庚烷、螺[3.4]辛烷、螺[3.5]壬烷、螺[4.4]壬烷、螺[4.5]癸烷、螺[5.5]十一烷、双环[1.1.0]丁烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.2.0]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[3.2.0]庚烷、双环[3.3.0]辛烷、双环[4.1.0]庚烷、双环[4.2.0]辛烷、双环[4.3.0]壬烷、双环[4.4.0]癸烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[3.3.2]癸烷、双环[3.3.3]十一烷、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷三环[4.3.1.12,5]十一烷环。
在实施方案中,含环R1基团可以用下式表示:R15-A-R15,其中R15为键或C1-C10一价烃基,并且A为环状或多环烃基。环状或多环基团A可以是如上所述的环状或多环基团。应理解,R15基团可附连至环上的相同环碳原子或不同碳原子。
R1的合适的基团的实例包括但不限于:
Figure BDA0002329391860000131
尽管R1的二价有机基团或“亚烷基”型基团是关于氢的去除描述的,但形成含有机硅材料的领域的技术人员应理解,R1的亚烷基型基团可通过包含所需R1基团的二烯(共轭或非共轭)化合物与合适的硅氧烷在催化剂(例如Karstedt催化剂)存在下反应而衍生并结合到硅氧烷主链中。
R2是包含选自乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基、烯氧基或环氧基的可固化官能团的基团。R2可选自包含可固化官能团的一价C1-C20烃基、包含可固化官能团的一价C4-C20支化烃基或包含可固化官能团的一价C4至C30环烃基。在实施方案中,R2基团可以用下式表示:X-R16-,其中X为可固化官能团,并且R16为键或一价烃基。在实施方案中,R16可以是C1-C20亚烷基;C1-C10亚烷基;甚至C1-C6亚烷基。X可以选自乙烯基(CH2=CH2-)、不饱和环状基团、不饱和多环基团等。在实施方案中,X选自环戊烯(cyclopenetene)、环己烯、环辛烯、蒎烯、冰片烯、降蒎烯、降冰片烯、螺[2.2]戊烯、螺[2.3]己烯、螺[2.4]庚烯、螺[2.5]辛烯、螺[3.3]庚烯、螺[3.4]辛烯、螺[3.5]壬烯、螺[4.4]壬烯、螺[4.5]癸烯、螺[5.5]十一碳烯、双环[1.1.0]丁烯、双环[2.1.0]戊烯、双环[2.2.0]己烯、双环[3.1.0]己烯、双环[3.2.0]庚烯、双环[3.3.0]辛烯、双环[4.1.0]庚烯、双环[4.2.0]辛烯、双环[4.3.0]壬烯、双环[4.4.0]癸烯、双环[1.1.1]戊烯、双环[2.1.1]己烯、双环[2.2.1]庚烯、双环[2.2.2]辛烯、双环[3.1.1]庚烯、双环[3.2.1]辛烯、双环[3.2.2]壬烯、双环[3.3.1]壬烯、双环[3.3.2]癸烯、双环[3.3.3]十一碳烯、金刚烯、三环[5.2.1.02,6]癸烯、三环[4.3.1.12,5]十一碳烯环、柠檬烯、莰烯、柠檬烯氧化物、乙烯基环己基环氧化物、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、2-乙烯基金刚烷、2-亚甲基金刚烷、二环戊二烯、(-)-β-花柏烯、4-乙烯基环己基等。
合适的R2或X基团的实例包括但不限于:
在实施方案中,所述聚合物包含附连至硅原子之一的芳族基团,例如R3-R14。在实施方案中,所述聚合物中的R5和R11基团包含芳族基团。在实施方案中,所述芳族基团是苯基。虽然不受任何特定理论的束缚,芳基的存在可能是期望的,以限制硅原子的迁移。
在实施方案中,有机聚硅氧烷(A)包含多环基团和芳族基团。所述多环基团可以在硅氧烷链中(例如R1)和在端位(即R2)。在实施方案中,所述聚合物中的R5和R11基团包含芳族基团。在一种实施方案中,所述有机聚硅氧烷(A)为下式的化合物:
Figure BDA0002329391860000171
在另一种实施方案中,所述有机聚硅氧烷(A)为下式的化合物:
所述不含有机硅的有机材料(B)选自具有反应性官能团的有机单体或低聚物。如本文所使用的,所述反应性官能团也可称为可固化官能团。所述反应性官能团可以选自但不限于:烯属不饱和的单体(例如烯丙基、乙烯基等)、烯属不饱和的芳族化合物、烯属不饱和的酸、烯属不饱和的酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺,或其两种或更多种的组合。乙烯基醚单体的非限制性实例包括例如甲基、乙基、丙基、异丁基、2-乙基己基、环己基、4-羟基丁基、癸基、十二烷基、十八烷基、2-(二乙基氨基)乙基、2-(二正丁基氨基)乙基和甲基二甘醇乙烯基醚、相应的烯丙基烷基醚及其组合。烯属不饱和的酸和烯属不饱和的酸酐单体的非限制性实例包括,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富马酸和马来酸,及其酸酐,己二酸单乙烯酯,及其组合。烯烃单体的非限制性实例包括,例如,乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、环戊烯、己烷、环己烯、辛烷、1-3丁二烯、氯丁二烯、环丁二烯、异戊二烯,及其组合。烯属不饱和的芳族化合物的非限制性实例包括例如苯乙烯、烷基苯乙烯和氯苯乙烯。
在一种实施方案中,所述有机材料(B)选自官能化异丁烯化合物。所述聚异丁烯可以具有至少200的数均分子量Mn。在实施方案中,聚异丁烯具有200至40000、500至15000、700至7000、900至3000、甚至900至1100的范围内的数均分子量Mn。如本文所使用的,术语“聚异丁烯”还包括低聚异丁烯,如二聚、三聚、四聚、五聚、六聚和七聚异丁烯。
聚异丁烯的反应性随着反应性官能团浓度增加而增加。在实施方案中,聚异丁烯包含至少50mol%的反应性官能团;至少60mol%的反应性官能团;甚至至少80mol%的反应性官能团。在一种实施方案中,所述聚异丁烯包含基于聚异丁烯大分子的总数计至少50mol%的末端双键;基于聚异丁烯大分子的总数计至少60mol%的末端双键,甚至至少80mol%的末端双键。所述末端双键可以是乙烯基双键[CH═C(CH3)2](β-烯烃)或亚乙烯基双键[CH—C(═CH2)—CH3](α-烯烃)。基本上均聚的聚异丁烯基可以具有均匀的聚合物主链。在实施方案中,聚异丁烯体系由重复单元[CH2C(CH3)2-]的异丁烯单元形成的程度为至少85重量%,至少90重量%,甚至至少95重量%。
在实施方案中,聚异丁烯可具有1.05至10、1.05至3.0、甚至1.05至2.0的多分散性指数(PDI)。多分散性是指重均分子量Mw与数均分子量Mn的比率(PDI=Mw/Mn)。
适用于所述组合物中的聚异丁烯包括所有可通过阳离子聚合获得的聚合物,并且以共聚形式包含至少60重量%的异丁烯、至少80重量%、至少90重量%、甚至至少95重量%的异丁烯。此外,聚异丁烯可以以共聚形式包含其它丁烯异构体如1-丁烯或2-丁烯,以及在阳离子聚合条件下可与异丁烯共聚的不同的烯属不饱和的单体。
用于制备聚异丁烯的适合的异丁烯原料包括异丁烯本身和异丁烯C4烃料流,例如C4萃余液、来自异丁烯脱氢的C4馏分、来自蒸汽裂化器、FCC裂化器(FCC:流化床催化裂化)的C4馏分,条件是它们已经基本上释放了存在于其中的1,3-丁二烯。特别适合的C4烃料流包含通常小于500ppm、优选小于200ppm的丁二烯。当C4馏分用作起始原料时,除异丁烯以外的烃起惰性溶剂的作用。
可与异丁烯共聚的有用单体包括乙烯基芳族化合物如苯乙烯和α-甲基苯乙烯、C1-C4-烷基苯乙烯如2-、3-和4-甲基苯乙烯,以及4-叔丁基苯乙烯、具有5至10个碳原子的异烯烃如2-甲基丁烯-1、2-甲基戊烯-1、2-甲基己烯-1、2-乙基戊烯-1、2-乙基己烯-1和2-丙基庚烯-1。
适合于组合物中的聚异丁烯的实例包括但不限于:来自BASFAktiengesellschaft的
Figure BDA0002329391860000191
品牌,例如Glissopal 550、Glissopal1000和Glissopal 2300,以及来自BASFAktiengesellschaft的品牌,例如Oppanol B10、B12和B15。
在另一种实施方案中,有机材料(B)可以选自丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物或其组合。如本文所使用的,所述丙烯酸酯单体或丙烯酸酯低聚物分别是指包含一个或多个丙烯酰基、一个或多个甲基丙烯酰基、或一个或多个丙烯酰基和一个或多个甲基丙烯酰基的单体或低聚物。在一种实施方案中,所述丙烯酸酯单体或低聚物可以是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、胺化丙烯酸酯等。应理解,所述单体和/或低聚物可以含有一个或多个丙烯酰基或甲基丙烯酰基,使得它们可以是单丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯等。
在一种实施方案中,有机材料(B)可以包括丙烯酸酯单体。合适的丙烯酸酯单体的实例包括但不限于:丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-乙基-2-金刚烷酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、二(乙二醇)***丙烯酸酯、二(乙二醇)***甲基丙烯酸酯、二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸二环芬太尼酯(dicyclofentanyl acrylate)、环氧丙烯酸酯、乙二醇甲醚丙烯酸酯、乙二醇苯醚丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸甲基金刚烷酯、新戊二醇苯甲酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟甲酯、甲基丙烯酸金刚烷酯,甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸环氧环己基甲酯、乙二醇苯醚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲基金刚烷酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲基缩水甘油酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸2-羟基酯、丙烯酸三甲氧基丁酯、丙烯酸乙基卡必醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸3-氟乙酯、丙烯酸4-氟丙酯和丙烯酸三乙基硅氧基乙酯,或其两种或更多种的组合。
在一种实施方案中,有机材料(B)包含多官能(甲基)丙烯酸酯单体。所述多官能(甲基)丙烯酸酯单体可以是饱和或不饱和的,并且可以包括脂族、脂环族、芳族、杂环和/或环氧官能团。在一些实施方案中,饱和长链(甲基)丙烯酸烷基酯、脂环族(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯/环氧单体或它们的组合可用作单体。多官能(甲基)丙烯酸酯单体可以是未取代的或被各种基团如羟基或烷氧基取代的。
示例性的长链(甲基)丙烯酸烷基酯包括但不限于:(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯和氢化聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯树脂。示例性的脂环族(甲基)丙烯酸酯包括但不限于(甲基)丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四甲基哌啶酯、甲基丙烯酸五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、二(甲基)丙烯酸三环癸二醇酯、二(甲基)丙烯酸三环癸烷二甲醇酯和(甲基)丙烯酸酯化的环氧化物。
市售的丙烯酸酯单体的实例包括但不限于例如以下商品名的丙烯酸酯单体:由Enternal公司生产的
Figure BDA0002329391860000212
在另一种实施方案中,有机材料(B)可以包括丙烯酸酯低聚物。合适的丙烯酸酯低聚物的实例包括但不限于分子量约1000至100000的那些。在实施方案中,所述丙烯酸酯低聚物可以选自聚酯(甲基)丙烯酸酯、尿烷(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化(甲基)丙烯酸酯化低聚物、环氧(甲基)丙烯酸酯、胺化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯化(甲基)丙烯酸类,或其两种或更多种的组合。
合适的丙烯酸酯低聚物的实例包括但不限于:丙烯酸酯,如丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯,甲基丙烯酸酯,尿烷丙烯酸酯,如脂族尿烷丙烯酸酯、脂族尿烷二丙烯酸酯、脂族尿烷六丙烯酸酯、芳族尿烷六丙烯酸酯或丙烯酸酯封端的尿烷,环氧丙烯酸酯,如双酚-A环氧二丙烯酸酯或酚醛环氧丙烯酸酯,或其两种或更多种的混合物。
适合的市售丙烯酸酯低聚物的实例包括但不限于例如以下商品名的丙烯酸酯低聚物:由Sartomer公司生产的
Figure BDA0002329391860000222
由Eternal公司生产的
Figure BDA0002329391860000224
和由UCB公司生产的
Figure BDA0002329391860000225
Figure BDA0002329391860000226
合适的聚酯(甲基)丙烯酸酯的实例包括但不限于:丙烯酸酯化的环氧化大豆油化合物如
Figure BDA0002329391860000227
(Cytec),含脂肪酸的聚酯(甲基)丙烯酸酯如
Figure BDA0002329391860000228
Figure BDA0002329391860000229
(Cytec),和聚酯(甲基)丙烯酸酯如
Figure BDA00023293918600002210
830(Cytec)。
合适的环氧(甲基)丙烯酸酯的实例包括但不限于双酚A的二缩水甘油醚的二(甲基)丙烯酸酯(BADGED(M)A),和其改性物(参见例如来自Cytec的
Figure BDA00023293918600002211
Figure BDA00023293918600002212
Figure BDA00023293918600002213
)。合适的尿烷(甲基)丙烯酸酯的实例包括但不限于:
Figure BDA0002329391860000231
(Cytec)。合适的胺化的(甲基)丙烯酸酯的实例包括但不限于:
Figure BDA0002329391860000232
Figure BDA0002329391860000233
P115和其他。可以使用的合适的(甲基)丙烯酸(共)聚合物的实例包括但不限于
Figure BDA0002329391860000234
和/或合适的惰性聚酯的实例包括但不限于
Figure BDA0002329391860000236
及其任选的氯化变体(如
Figure BDA0002329391860000237
436和其他)。
交联剂(C)包含与有机聚硅氧烷(a)的可固化官能团有反应性的官能团。在实施方案中,交联剂(b)包含Si-H基团、S-H基团、乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基、环氧基或其两种或更多种的组合。在实施方案中,所述交联剂选自包含Si-H或S-H基团的线性有机硅、支化有机硅或环状有机硅材料。应理解,可根据需要使用不同交联剂化合物的组合。
在实施方案中,交联剂(C)选自甲硅烷基氢化物。甲硅烷基氢化物不特别限定。在实施方案中,甲硅烷基氢化物可以选自式R17 gSiH4-g、(R17O)gSiH4-3、HSiR17 g(OR17)3-g、R17 3Si(CH2)f(SiR17 2O)kSiR17 2H、(R17O)3Si(CH2)f(SiR17 2O)kSiR17 2H、QuTvTp HDtDH sMH rMe、R17 3Si(CH2)hSiOSiR17 2(OSiR17 2)jOSiR17 2H的化合物或其两种或更多种的组合。R17每次出现时独立地为C1-C18烷基、C1-C18取代的烷基,其中R17任选含有至少一个杂原子,g每次出现时独立地具有0至3的值,f具有1至8的值,k具有0至3000的值,p、u、v、r和e中的每一个独立地具有0至20的值,t和s为0至3000,条件是p+s+r等于1至1000,并且甲硅烷基氢化物中所有元素的化合价得到满足。如本文所使用的,M表示式R18 3SiO1/2的单官能团,D表示式R18 2SiO2/2的双官能团,T表示式R18SiO3/2的三官能团,Q表示式SiO4/2的四官能团,MH表示HR18 2SiO1/2,TH表示HSiO3/2,DH表示R18HSiO2/2;R18每次出现时独立地为C1-C18烷基,C1-C18取代的烷基,其中R18任选含有至少一个杂原子;h为1-8,并且j为0-10。
甲硅烷基氢化物的一些非限制性实例包括甲基氢硅氧基二甲基硅氧烷共聚物,包括来自Gelest的那些,例如HMS 501HPM-502、HMS-992、HMS-064、聚氢硅倍半氧烷,和二甲基硅氧烷或含苯基的硅氧烷的其它含氢化物的共聚物或均聚物。其它合适的甲硅烷基氢化物包括存在于SYLGARD 184(一种双组分有机硅,得自Dow Corning,Midland,Mich)中的那些,其被提供为不含商业形式通常包含的热氢化硅烷化催化剂。
Figure BDA0002329391860000241
HMS-501-甲基氢硅氧基二甲基硅氧烷共聚物
以下结构显示了具有苯基官能团的有机氢聚硅氧烷(HDP-111-氢化物封端的聚苯基(二甲基氢硅氧基)硅氧烷,可从Gelest Inc.,Tullytown,Pa.获得)的一个实例。
Figure BDA0002329391860000242
HDP-111-氢化物封端的聚苯基(二甲基氢硅氧基)硅氧烷
其它的甲硅烷基氢化物试剂的实例包括Q树脂,Q树脂也可以称为HQ型树脂或氢化物改性的二氧化硅Q树脂。这些化合物的实例包括但不限于:以以下商品名市售的那些:MQH-9TM(Clariant LSM公司),其为氢化物改性的二氧化硅Q树脂,特征在于900g/摩尔的分子量和9.5当量/kg的活度;HQM 105TM(Gelest公司),其是氢化物改性的二氧化硅Q树脂,特征在于500g/摩尔的分子量为和8-9当量/kg的活度;和HQM 107TM(Gelest公司),其是氢化物改性的二氧化硅Q树脂,特征在于900g/摩尔的分子量和8-9当量/kg的活度。
合适的巯基官能化硅氧烷的实例包括但不限于:诸如Shin-Etsu Chemical有限公司的KF-2001和KF-2004的产品;Gelest公司的SMS-022、SMS-042和SMS-992;UnitedChemical公司的PS848、PS849、PS849.5、PS850、PS850.5和PS927;和可从MomentivePerformance Materials公司获得的B 7610。
所述交联剂(C)也可以选自下式的化合物:
Figure BDA0002329391860000251
其中R19为选自C1-C20二价烃、C4-C20支化二价烃或C4-C30含环二价烃基的二价有机基团;
R20为选自氢、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、硫醇或R2的官能团;
R21-R32独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价环烷基团;
a和d独立地为1-30;
b和c独立地为0-30;并且
m为1-30。
R19可选自适于作为上述R1基团的任何基团,R21-R32可选自适于作为上述R3-R14的任何基团。然而,为了简洁起见,不重复这些基团的细节。
所述组合物包括作用于使有机聚硅氧烷(A)、有机材料(B)和交联剂(C)固化的反应促进剂(D)。反应促进剂(D)可以是,例如,光引发剂、热引发剂、金属催化剂,或其两种或更多种的组合。
在实施方案中,所述反应促进剂包含催化剂,例如硅氢化催化剂。有用的催化剂包括可以催化反应性的含SiH部分或取代基与碳-碳键如碳-碳双键之间的硅氢化反应的那些化合物或分子。此外,在一种或多种实施方案中,这些催化剂可以溶于反应介质中。催化剂的类型包括过渡金属化合物,过渡金属化合物包括包括VIII族金属的那些化合物。示例性的VIII族金属包括钯、铑、锗和铂。示例性的催化剂化合物包括氯铂酸、单质铂、六水合氯铂酸、氯铂酸与对称二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物、二氯-双(三苯基膦)铂(II)、顺式-二氯-双(乙腈)铂(II)、二羰基二氯铂(II)、氯化铂和氧化铂、零价铂金属络合物如Karstedt催化剂、[Cp*Ru(MeCN)3]PF6、[PtCl2(环辛二烯)]、负载在载体(如氧化铝、二氧化硅或炭黑)上的固体铂、铂-乙烯基硅氧烷络合物(例如Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)n和Pt[(MeViSiO)4]m)、铂-膦络合物(例如Pt(PPh3)4和Pt(PBU3)4)和铂-亚磷酸酯络合物(例如Pt[P(Oph)3]4和Pt[P(Obu)3]4),其中Me代表甲基,Bu代表丁基,“Vi”代表乙烯基并且Ph代表苯基,并且n和m代表整数。其他包括RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/Al2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2.2H2O、NiCl2、TiCl4等。
在实施方案中,可以采用光引发剂作为反应促进剂,以促进硅氧烷的固化。所述光引发剂可以根据特定目的或预期应用的需要来选择。合适的光引发剂的实例包括但不限于二苯甲酮、氧化膦、亚硝基化合物、丙烯酰卤、腙、巯基化合物、pyrillium化合物、三丙烯酰基咪唑、苯并咪唑、氯烷基三嗪、苯偶姻醚、苯偶酰缩酮、噻吨酮、莰醌、酰基膦和苯乙酮衍生物。
在一种实施方案中,所述光引发剂选自酰基膦。所述酰基膦可以是单-或双-酰基膦。合适的酰基膦氧化物的实例包括在美国专利号6,803,392中描述的那些,其通过引用并入本文。合适的酰基膦光引发剂的具体实例包括但不限于:二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物
Figure BDA0002329391860000271
二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物(
Figure BDA0002329391860000272
意大利加拉拉特的LAMBERTI Chemical Specialties)、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物(可从美国路易斯安娜州巴吞鲁日的Albemarle公司获得的
Figure BDA0002329391860000273
HMPP)、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物(可从BASF公司(德国Ludwigsafen)获得的
Figure BDA0002329391860000274
TPO)、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)次膦酸酯
Figure BDA0002329391860000275
苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物(可从纽约柏油村的Ciba Specialty Chemicals获得的
Figure BDA0002329391860000276
819),和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物(如来自Ciba
Figure BDA0002329391860000277
的与α-羟基酮掺和的
Figure BDA0002329391860000278
1700、1800和
Figure BDA00023293918600002710
1850)。
α-羟基酮光引发剂的实例可包括1-羟基-环己基苯基酮
Figure BDA00023293918600002711
2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮
Figure BDA00023293918600002712
Figure BDA00023293918600002713
和2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮
Figure BDA0002329391860000281
所有这些都可从Ciba SpecialtyChemicals(纽约柏油村)获得。
α-氨基酮光引发剂的实例可包括2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮
Figure BDA0002329391860000283
两者均可从Ciba Specialty Chemicals(纽约柏油村)获得。
所述可固化组合物可任选地包含聚合抑制剂(E)。聚合抑制剂没有特别限制并且可以根据特定目的或预期用途的需要进行选择。组分(E)的铂族金属催化剂的抑制剂在有机硅领域中是周知的。合适的抑制剂的实例包括但不限于:烯属不饱和的酰胺、芳族不饱和的酰胺、炔属化合物、烯属不饱和的异氰酸酯、烯属硅氧烷、不饱和烃二酯、不饱和酸的不饱和烃单酯、共轭或孤立的烯-炔、氢过氧化物、酮、亚砜、胺、膦、亚磷酸酯、亚硝酸盐、二氮丙啶等。所述组合物的特别适合的抑制剂是炔醇和马来酸酯。合适的聚合抑制剂的实例包括但不限于:马来酸二烯丙酯、氢醌、对甲氧基苯酚、叔丁基儿茶酚、吩噻嗪等。
组分(E)在组合物中的用量不是关键的,并且可以是在室温下延迟上述铂催化的氢化硅烷化反应,同时在适度升高的温度下,即高于室温25-125℃的温度下不阻止所述反应的任何量。没有建议使用特定量的抑制剂以获得在室温下的特定浴(bath)寿命,因为任何所用特定抑制剂的所需量取决于含铂金属的催化剂的浓度和类型、组分a和b的性质和量。组分(E)的范围可以为0至约10重量%、约0.001wt至2重量%、甚至约0.12至约1重量%。在此,如说明书和权利要求书中的其它地方,数值可以组合以形成新的和供选择的范围。在一种实施方案中,所述组合物可以不含任何抑制剂组分(E)。
所述可固化组合物还可包含添加剂(F)。其它添加剂可包括但不限于:粘合促进剂、抗氧化剂、填料、颜料、染料、填料处理剂、增塑剂、间隔物、增量剂、杀生物剂、稳定剂、阻燃剂、表面改性剂、抗老化添加剂、流变添加剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂或其组合。
对无机基材的各种有机官能硅烷和硅氧烷粘合促进剂可用于所述组合物中。合适的硅烷包括但不限于:氨基硅烷、环氧硅烷、异氰脲酸酯硅烷、巯基硅烷、亚氨基硅烷、酸酐硅烷、羧酸酯官能化硅氧烷等。也可使用各种类型的粘合促进剂的组合。这样的组分通常阻碍经由金属催化的氢化硅烷化的固化。合适的粘合促进剂包括但不限于各种氨基硅烷材料,如
Figure BDA0002329391860000291
A-1120硅烷、Silquest A-1110硅烷、Silquest A-2120硅烷和Silquest A-1170硅烷;环氧硅烷,如Silquest A-187硅烷;异氰脲酸酯硅烷,如Silquest A-597硅烷;和巯基硅烷,如Silquest A-189硅烷、Silquest A-1891硅烷、Silquest A-599硅烷,可从Momentive Performance Materials获得。
所述可固化组合物还可包括抗氧化剂化合物。合适类别的抗氧化剂化合物的实例包括但不限于受阻胺和/或受阻酚化合物。
受阻胺抗氧化剂化合物的实例包括但不限于:受阻胺类抗氧化剂(N,N′,N″,N′″-四-(4,6-双(丁基-(N-甲基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸-1,10-二胺、二丁胺-1,3,5-三嗪-N,N'-双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-六亚甲基二胺-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚产物、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}]、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、[癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)酯、1,1-二甲基乙基氢过氧化物和辛烷的反应产物](70%)-聚丙烯(30%)、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸酯、甲基1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯、二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺[4.5]癸-2,4-二酮等。
在一种实施方案中,所述抗氧化剂化合物是受阻酚化合物。所述受阻酚可以根据特定目的或预期应用的需要来选择。合适的受阻酚的实例包括但不限于:单酚,如2,6-二叔丁基-对甲酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、3-叔丁基-4-甲氧基苯酚和2,6-叔丁基-4-乙基苯酚,双酚,如2,2'-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)和4,4'-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚),和聚合酚,如1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、四[亚甲基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、双[3,3'-双(4'-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸二醇酯,和生育酚(维生素E)、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、硫代二亚乙基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、N,N'-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙炔酰胺]、苯丙酸3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基C7-C9侧链烷基酯、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]膦酸酯、3,3',3”,5,5',5”-己烷-叔丁基-4-a,a',a”-(均三甲苯-2,4,6-甲苯基)三-对甲酚、钙二乙基双[[[3,5-双-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]膦酸盐]、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚、亚乙基双(氧亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、N-苯基苯胺和2,4,4-三甲基戊烯的反应产物、2,6-二叔丁基-4-(4,6-双(辛硫基)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)苯酚等。
IRGANOX 1330是可从BASF商购的空间位阻酚抗氧化剂(“3,3',3',5,5',5'-六-叔丁基-a,a',a'-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-对甲酚”)。Irganox1010是可从BASF商购的空间位阻酚抗氧化剂(“季戊四醇四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)”),或作为ETHANOXTM330市售的1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(Albemarle公司)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](Irganox 1010)、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯(Irganox 3114)、作为Irganox 3114的三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯。
所述可固化组合物可任选地包含光稳定剂。光稳定剂没有特别限制并且可以根据特定应用或预期用途的需要进行选择。用于光稳定剂的合适材料的实例包括但不限于2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并***-2-基)苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-4,6-二-叔戊基苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、3-(3-(21-1-苯并***-2-基)-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯/聚乙二醇300的反应产物、2-(2H-苯并***-2-基)-6-(直链和支化的十二烷基)-4-甲基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚、奥他苯酮、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、Tinuvin 622LD、Tinuvin144、CHIMASSORB 119FL、MARK LA-57、LA-62、LA-67、LA-63、SANDOL LS-765、LS-292、LS-2626、LS-1114、LS-744等。
所述可固化组合物可以以约5至约98质量%、约10至约90质量%或约20至约80质量%的量包含有机聚硅氧烷(A)。可固化组合物可以以约2至约95质量%、约10至约90质量%或约20至约80质量%的量包含有机材料(B)。交联剂(C)可以以约2至约25质量%、约6至约20%或约6至约12质量%的量存在。所述反应促进剂(C)可以以约0.0001至约0.2质量%、约0.0002至约0.05质量%或约0.0005至约0.02质量%的量存在。所述抑制剂(D)可以以约0.0001至约1质量%、约0.0002至约0.6质量%或约0.0005至约0.3质量%的量存在。粘合促进剂可以以约0.1至约10质量%、约0.3至约5质量%或约0.5至约3质量%的量存在。
所述可固化组合物具有各种性质,这些性质可使组合物和由其形成的固化材料可用于各种应用。例如,所述可固化组合物可具有大于约1.40、1.45、1.5、1.55或1.60的折射率。在实施方案中,所述可固化组合物具有约1.40至约1.6或约1.45至约1.55的折射率。
所述可固化组合物也可呈现优异的光学透明度。在实施方案中,所述可固化组合物在400nm至约800nm下具有约95%或更大、约96%或更大、约97%或更大、约98%或更大、甚至约99%或更大的透明度。
另外,所述组合物的粘度可以根据需要在宽范围的粘度内控制或调节,以允许按照预期应用的可能需要对加工组合物进行控制。在实施方案中,所述可固化组合物的粘度可以是约0.2至约43Pa.s、约1至约35Pa.s、约5至约25Pa.s、甚至约10至约20Pa.s。
固化本发明的可固化有机硅组合物产生具有高硬度和优异的透明性、抗裂性和耐热性的固化产物。对固化条件没有特别限制,其取决于组合物的量而变化,但固化温度优选在60至180℃的范围内,并且固化时间典型地在0.5至10小时的范围内。在实施方案中,固化可以在约100℃的温度下30分钟后完成。固化也可以通过根据暴露于UV辐射的标准程序进行UV固化来完成。
由所述可固化组合物形成的固化材料也可呈现用于多种应用的期望特性。在实施方案中,可固化组合物可具有大于约1.40的折射率。在实施方案中,所述可固化组合物具有约1.40至约1.60、约1.42至约1.58、甚至1.45至约1.50的折射率。
所述固化材料也可呈现优异的光学透明度。在实施方案中,1mm厚的固化材料片在400nm至约800nm下具有约95%或更大、约96%或更大、约97%或更大、约98%或更大、甚至约99%或更大的透明度。
所述固化材料还可呈现高的热稳定性和抗裂性,这是通过各种可接受的测试方法来评价和理解的,所述测试方法包括但不限于水浸后的粘合性、临界应变、磨损、微压入测试等。
所述固化材料也可呈现良好的水蒸气渗透率。在实施方案中,1mm厚的固化材料片具有在JISZ0208测试方法下约0.1至约15g/m2·天的水蒸气渗透率。这也可以称为湿蒸气透过率、水蒸气透过率、氧渗透率(MVTR、WVTR、O渗透性)。湿蒸气透过率、水蒸气透过率、氧渗透率可为约0.1至约15g/m2·天、约0.5至约10g/m2·天、约1至约7.5g/m2·天、约2至约5g/m2·天。在一种实施方案中,湿蒸气透过率、水蒸气透过率、氧渗透率为约10至约15g/m2·天。在此,如说明书和权利要求书中的其它地方,数值可以组合以形成新的和未公开的范围。
本发明的可固化有机硅组合物可用作可固化有机硅材料、用于光学器件如光学元件的封装材料、用于其它电子器件如半导体元件的封装材料和电绝缘涂层材料。光学器件的实例包括光学元件,如LED、半导体激光器、光电二极管、光电晶体管、太阳能电池和CCD;以及光学元件,如透镜、粘结材料、粘合剂、膜、片材等。所述固化材料可以用作封装剂,例如LED封装剂。电子器件的实例包括半导体元件如二极管、晶体管、IC、CPU和记忆元件。
可固化有机硅组合物可包括于个人护理组合物中,如但不限于:化妆品、防晒剂、头发产品如洗发香波或护发素、护肤露、霜等。个人护理组合物可包括各种成分,如载体、颜料、成膜剂、乳化剂、维生素、增塑剂、表面活性剂、抗氧化剂、蜡、油、溶剂等。
在一种实施方案中,个人护理产品可任选地包含0-90重量份的颜料。适用于本文的颜料是所有无机和有机色素/颜料。这些通常是铝、钡或钙盐或色淀。色淀是用固体稀释剂增量或减量的颜料,或通过水溶性染料在吸附性表面(通常是氢氧化铝)上沉淀而制备的有机颜料。色淀也由酸性或碱性染料的不溶性盐的沉淀形成的。钙色淀和钡色淀也用于本文。合适的色淀包括但不限于:红3铝色淀、红21铝色淀、红27铝色淀、红28铝色淀、红33铝色淀、黄5铝色淀、黄6铝色淀、黄10铝色淀、橙5铝色淀和蓝1铝色淀、红6钡色淀、红7钙色淀。组合物中也可以包括其它色素和颜料,如珍珠、氧化钛、红6、红21、蓝1、橙5和绿5染料、白垩、滑石、氧化铁和钛酸盐化云母。
个人护理组合物可任选地包含0-99重量份的现有技术中已知的有机成膜剂。成膜剂可以是化妆品可接受的任何成膜剂。有用的成膜剂的实例包括天然蜡,聚合物如聚乙烯聚合物,和PVP、乙烯乙酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷胶和树脂如虫胶、聚萜烯的共聚物。
个人护理组合物可任选地包括0-50重量份的阻断(blocking)性或吸收性防晒剂。阻断性防晒剂通常是无机的,如各种铯氧化物、铬氧化物、钴氧化物、铁氧化物、红凡士林、有机硅处理过的和其它处理过的二氧化钛、二氧化钛、氧化锌和/或氧化锆、BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3和SiC。通常是有机物质的吸收性防晒剂是特别有用的。这样的吸收性防晒剂包括但不限于:通常吸收紫外光谱320至400nm区域的辐射的UV-A吸收剂,例如邻氨基苯甲酸酯、二苯甲酮和二苯甲酰甲烷;和通常吸收在紫外光谱的280至320nm区域的辐射的UV-B吸收剂,例如对氨基苯甲酸衍生物、樟脑衍生物、肉桂酸酯和水杨酸酯。有机防晒剂的具体实例包括:对氨基苯甲酸、阿伏苯宗西诺沙酯、二羟苯宗、胡莫柳酯、邻氨基苯甲酸薄荷酯、奥克立林、甲氧基肉桂酸辛酯、水杨酸辛酯、羟苯甲酮、帕地马酯、苯基苯并咪唑磺酸、磺异苯酮、水杨酸三乙醇胺、氨基苯甲酸、戊基二甲基对氨基苯甲酸、二乙醇胺对甲氧基肉桂酸盐、棓酰棓酸三油酸酯(digalloyl trioleate)、2-乙基己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、乙基己基对甲氧基肉桂酸酯、水杨酸2-乙基己基酯、氨基苯甲酸甘油酯、水杨酸高孟酯、胡莫柳酯、3-咪唑-4-基丙烯酸及其乙酯、邻氨基苯甲酸甲酯、辛基二甲基PABA、2-苯基苯并咪唑-5-磺酸及盐、磺异苯酮、水杨酸三乙醇胺、N,N,N-三甲基-4-(2-氧代亚冰片-3-基甲基)苯胺甲基硫酸酯、氨基苯甲酸酯、水杨酸4-异丙基苄基酯、4-甲氧基肉桂酸2-乙基己基酯、二异丙基肉桂酸甲酯、4-甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲氧基肉桂酸二乙醇胺盐、3-(4'-三甲基铵)-苯亚甲基-樟脑甲基硫酸盐酯(3-(4'-trimethylammonium)-benzyliden-boman-2-onemethylsulfate)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮、2,2'-二羟基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、ca-(2-氧代亚冰片-3-基)-甲苯基-4-磺酸及其可溶性盐、3-(4'-磺基)亚苄基-樟脑及其可溶性盐、3-(4'-甲基亚苄基)-d,l-樟脑、3-亚苄基-d,l-樟脑、苯1,4-二(3-亚甲基-10-樟脑磺)酸及其盐、尿刊酸、2,4,6-三-(2'-乙基己基-1'-氧基羰基)苯胺1,3,5-三嗪、2-(对叔丁基酰氨基)苯胺-4,6-双-(对-(2'-乙基己基1'-氧基羰基)苯胺-1,3,5-三嗪、2,4-双{1,4-(2-乙基己氧基)-2-羟基-苯基}-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、N-(2et 4)-(2-氧代亚冰片-3-基)甲基苄基丙烯酰胺的聚合物、1,4-双苯并咪唑基-亚苯基-3,3',5,5'-四磺酸及其盐、亚苄基丙二酸酯取代的聚有机硅氧烷、苯并***取代的聚有机硅氧烷(甲酚曲唑三硅氧烷)、增溶的2,2'-亚甲基-双-1,6-(2H-苯并***-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-甲基二苯甲酰甲烷、4-甲基二苯甲酰甲烷、4-异丙基二苯甲酰甲烷、4-叔丁基二苯甲酰甲烷、2,4-二甲基二苯甲酰甲烷、2,5-二甲基二苯甲酰甲烷、4,4'-二异丙基二苯甲酰甲烷、4,4'-二甲氧基二苯甲酰甲烷、4-叔丁基-4'-甲氧基二苯甲酰甲烷、2-甲基-5-异丙基-4'-甲氧基二苯甲酰甲烷、2-甲基-5-叔丁基-4'-甲氧基二苯甲酰甲烷、2,4-二甲基-4'-甲氧基二苯甲酰甲烷、2,6-二甲基-4-叔丁基-4'-甲氧基二苯甲酰甲烷,以及包含至少一种前述防晒剂的组合。
具体地,个人护理组合物可以被配制用作但不限于彩色化妆品、防晒剂、护发素、保湿剂等。用于这样的应用的合适形式和制剂是本领域普通技术人员已知的。例如,当配制用作防晒剂时,所述组合物可以是层状乳液(emulsion)、微乳液或纳米乳液的形式。此外,所述乳液可以是流体简单乳液、流体多重乳液、刚性简单乳液或刚性多重乳液。简单乳液或多重乳液可以包含含有分散的脂质囊泡或油滴的连续水相,或连续脂肪相分散的脂质囊泡或水滴。在一种实施方案中,防晒剂应用是具有连续水相的乳液,并且可以是棒、护肤露、凝胶、喷雾等形式。用于形成防晒乳液的合适乳化剂包括例如本领域已知的乙氧基化表面活性剂,如聚山梨醇酯-20、月桂醇聚醚-7、月桂醇聚醚-4、可从SEPPIC获得的
Figure BDA0002329391860000371
305,油如植物油和矿物油;动物和/或合成蜡,例如蜂蜡、石蜡、米糠蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡及其衍生物;和烃凝胶或膨润土(bentone)型凝胶,如凝胶SS71、凝胶EA2786、季铵盐-18膨润土、38CE、凝胶ISD V或凝胶ISD;和有机硅乳化剂,如可从Goldschmidt Chemical公司获得的十六烷基聚二甲基硅氧烷共聚醇-聚甘油基4-异硬脂酸酯-己基月桂酸酯二十二烷酸酯聚二甲基硅氧烷、十六烷基聚二甲基硅氧烷共聚醇
Figure BDA0002329391860000373
月桂基聚甲基硅氧烷共聚醇(5200)、环聚二甲基硅氧烷和聚二甲基硅氧烷共聚醇(DC5225C和DC3225C)、环戊硅氧烷和聚二甲基硅氧烷共聚醇(SF1528)。
个人护理组合物可任选地包含维生素或皮肤营养剂。一些合适的试剂是神经酰胺、透明质酸、泛醇、肽(铜六肽-3)、AHA’s(乳酸)、视黄醇(棕榈酸视黄酯)-Vit。一种衍生物,维生素C(L-抗坏血酸)、BHA’s(水杨酸)、茶(绿茶、白茶、红茶)、大豆和其它植物衍生物、异黄酮(葡萄籽提取物)、六胜肽、阿萨伊浆果。
还可以向制剂中加入增塑剂以改善所得制剂的柔性和化妆性质。增塑剂经常用于避免成膜剂的脆性和破裂,并且包括例如卵磷脂、聚山梨醇酯、聚二甲基硅氧烷共聚醇、二醇、柠檬酸酯、甘油和聚二甲基硅氧烷。本领域技术人员可以基于所需的性质和设想的应用常规地改变所需增塑剂的量。
本发明的组合物可以被掺入载体中,例如在施用后快速挥发的挥发性载体。挥发性载体可选自挥发性烃、挥发性有机硅及其混合物。
可用于个人护理产品的烃油包括沸点在60-260℃范围内的那些,包括具有约C8至约C20链长的烃油,甚至C8至C20异链烷烃。实例包括异十二烷、异十六烷、异二十烷(isoeocosane)、2,2,4-三甲基戊烷、2,3-二甲基己烷及其两种或更多种的混合物。
合适的挥发性有机硅流体包括具有对应于式(R2SiO)x的3、4和5元环结构的环聚二甲基硅氧烷,其中x为约3至约6。
以上描述的包括本说明书的实例。当然,不可能为了描述本说明书而描述组分或方法的每个可想到的组合,但是本领域的普通技术人员可以认识到,本说明书的许多进一步的组合和排列是可能的。因此,本说明书旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变化。此外,就在详细描述或权利要求书中使用术语“包括”而言,这样的术语旨在以与术语“包含”在被用作权利要求书中的过渡词时所解释的相似的方式为包含性的。
实施例
本公开的方面现将关于以下实施例进行描述和进一步理解。这些实施例仅是说明性的,不应被理解为以任何方式将本文公开的本发明限制于材料或工艺参数、设备或条件。
实施例1:组分(A-1)的制备
组分A-1可根据以下程序制备。
按照以下方案合成分子量3kD的降冰片烯封端的苯基甲基硅氧烷降冰片烯基乙基嵌段共聚物(A-1):
在氮气环境下,向装有回流冷凝器、滴液漏斗和机械搅拌器的500mL三颈圆底烧瓶中加入100mL甲苯和5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯(128.7g,1.07mol)。向该溶液中加入0.289g Karstedt催化剂(15ppm的2wt%Pt)。将整个装置保持在油浴中,保持在50℃的反应温度下。在1小时内滴加滴液漏斗中的3-苯基-1,1,3,3,5-五甲基三硅氧烷(257.51g,0.95mol),随后将反应温度升至80℃,并使其继续直至所有氢化物被消耗。在氢化硅烷化聚合完成后,在减压下汽提未反应的起始材料、挥发性化合物和溶剂。以定量产率获得黄色液体形式的最终产物,并用活性炭脱色,以定量产率获得无色液体形式的所需产物(25℃下的粘度:6810mPa·s;GPC:Mn=3.06kD;Mw=4.6kD;PDI=1.5)
Figure BDA0002329391860000391
类似于A-1所述的方法合成分子量140kD的降冰片烯封端的苯基甲基硅氧烷降冰片烯基乙基嵌段共聚物(组分A-2):
简言之,在500mL三颈圆底烧瓶中,加入150mL甲苯和5-乙烯基双环[2.2.1]庚-2-烯(94g,0.78mol)。向该溶液中加入0.225g Karstedt催化剂(15ppm的2wt%Pt)。将滴液漏斗中的3-苯基-1,1,3,3,5-五甲基三硅氧烷(200g,0.74mol)在1小时在50℃下内逐滴加入反应混合物。随后将反应温度升至80℃,并使其继续直至所有氢化物被消耗。在氢化硅烷化聚合完成后,在减压下汽提未反应的起始材料、挥发性化合物和溶剂。以定量产率获得黄色液体形式的最终产物,并用活性炭脱色,以定量产率获得无色液体形式的所需产物(25℃下的粘度:14200mPa·s;GPC:Mn=5.2kD;Mw=7.8kD;PDI=1.5)
实施例2:组分(A-2)
提供下式的化合物作为组分A-2。
Figure BDA0002329391860000402
实施例3-10:可固化组合物
实施例3
通过混合43.85质量份A1、41.5质量份聚异丁烯(Olissopal1000)、0.025质量份作为固化催化剂的铂-乙烯基硅氧烷络合物和0.125质量份作为反应抑制剂的马来酸二烯丙酯,制备可固化有机硅组合物。随后,向所得混合物中加入14.5质量份的polypheryl-idemethylhydrosiloxy)siloxane交联剂。在速度混合器(speed mixer)中充分混合组合物直到获得组分的均匀分布。然后将该组合物倒入由玻璃板形成的模具中以产生1mm的厚度,然后在150℃下加热2小时,以产生固化产物。
实施例4
通过混合26.75质量份硅氧烷组分A1、63.6质量份聚异丁烯(Olissopal 1000)、0.025质量份铂-乙烯基硅氧烷络合物催化剂和0.125质量份作为反应抑制剂的马来酸二烯丙酯,制备可固化有机硅组合物。随后,向所得混合物中加入9.5质量份的组分polypheryl-idemethylhydrosiloxy)siloxane作为交联剂。在速度混合器中充分混合整个组合物直到获得组分的均匀分布。然后将该组合物倒入由玻璃板形成的模具中以产生1mm的厚度,然后在150℃下加热2小时,由此产生固化产物。
实施例5
通过混合33.5质量份A1、60质量份聚异丁烯(Olissopal1000)、0.025质量份铂-乙烯基硅氧烷络合物催化剂和0.125质量份作为反应抑制剂的马来酸二烯丙酯,制备可固化有机硅组合物。随后,向所得混合物中加入6.35质量份的组分polypheryl-idemethylhydrosiloxy)siloxane作为交联剂。在速度混合器中充分混合整个组合物直到获得组分的均匀分布。然后将该组合物倒入由玻璃板形成的模具中以产生1mm的厚度,然后在150℃下加热2小时,由此产生固化产物。
实施例6
通过混合25.9质量份A1、60质量份聚异丁烯(Olissopal1000)、0.025质量份铂-乙烯基硅氧烷络合物催化剂和0.125质量份作为反应抑制剂的马来酸二烯丙酯,制备可固化有机硅组合物。随后,向所得混合物中加入10.35质量份的组分氢化物改性的MQ树脂(MQH–9)作为交联剂。在速度混合器中充分混合整个组合物直到获得组分的均匀分布。然后将该组合物倒入由玻璃板形成的模具中以产生1mm的厚度,然后在150℃下加热2小时,由此产生固化产物。
实施例7
通过混合29.9质量份共聚物A-2、59.9质量份多丙烯酸酯(Ebecryl 745)、5质量份丙烯酸异冰片酯和5质量份丙烯酸2-乙基己酯,制备可固化有机硅组合物。随后,向所得混合物中加入0.2质量份的辐射可固化引发剂。在速度混合器中充分混合整个组合物直到获得组分的均匀分布。然后将组合物倒入模具中,并经受UV辐射(金属卤化物,3000mJ/cm2),以形成1mm厚度的固化产物。
实施例8
类似于实施例7中所述的组合物制备可固化组合物,加入59.9质量份共聚物A-2、29.9质量份多丙烯酸酯(Ebecryl 745)、10质量份丙烯酸异冰片酯和0.2质量份辐射可固化引发剂。通过在紫外线辐射下固化该组合物,得到了1mm固化片。
实施例9
类似于实施例7中所述的组合物制备可固化组合物,加入49.9质量份共聚物A-2、9.9质量份多丙烯酸酯(EM 221)、20质量份丙烯酸异冰片酯、20质量份丙烯酸2-乙基己基酯(2-ethyl hexyl acylate)和0.2质量份辐射可固化引发剂。如实施例8在前所述,通过在紫外线辐射下固化该组合物,得到了1mm固化片。
实施例10
类似于实施例4中所述的组合物制备可固化组合物,加入39.9质量份共聚物A-2、49.9质量份Cl、10质量份丙烯酸异冰片酯和0.2质量份辐射可固化引发剂。如实施例8在前所述,通过在紫外线辐射下固化该组合物,得到了1mm固化片。
性能评价
通过以下方法评价由实施例获得的固化片的性能(1mm)。结果总结于表1中。
表1
Figure BDA0002329391860000431
Figure BDA0002329391860000441
可固化组合物的粘度是在25℃下使用HAAKE RheoStress600测量的。
为了获得关于外部外观的信息,目测检查每个实施例的固化片。
固化片的透明度通过分光光度计(Gretag Macbeth Color Eye7000A分光光度计)测量。
使用Yasuda Seiki Seisakusho有限公司的渗透杯测试仪通过以下方法JIS Z0208评价固化制品的水蒸气渗透性(WVTR)。
表2
如表2所示,由可固化组合物得到的固化产物呈现优异的性质。产品无色且透明并具有高度的柔性。此外,所述产物在暴露于热和光时呈现耐着色性,表明它们在光电子应用中作为封装剂和阻隔粘合剂的适用性。
前面的描述确定了加热器组件的各种非限制性实施方案。本领域技术人员和可以制造和使用本发明的人员可以进行修改。所公开的实施例仅用于说明性目的,而不旨在限制本发明的范围或权利要求中阐述的主题。

Claims (36)

1.一种可固化有机硅组合物,其包含:
(A)具有下式的有机聚硅氧烷:
Figure FDA0002329391850000011
其中R1为选自C1-C20二价烃、C4-C20支化二价烃或C4-C30含环烃基的二价有机基团;
R2为独立地选自乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基和环氧基的可固化官能团;
R3-R14独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价饱和或不饱和环烷基团、含1-20个硅原子的硅氧基团;
x和z独立地为1-30;
y和w独立地为0-30;并且
n为1-30;和
(B)包含反应性官能团的不含有机硅的有机材料。
2.如权利要求1所述的可固化组合物,其中所述不含有机硅的有机材料(B)选自烯属不饱和的单体、烯属不饱和的芳族化合物、烯属不饱和的酸、烯属不饱和的酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺,或其两种或更多种的组合。
3.如权利要求1或2所述的可固化有机硅组合物,其中所述不含有机硅的有机材料(B)选自包含烯属官能团的有机单体、包含丙烯酸官能团的有机单体、包含丙烯酸官能团的有机低聚物,或其两种或更多种的组合。
4.如权利要求3所述的可固化组合物,其中所述单体选自包含烯基官能团的聚异丁烯。
5.如权利要求4所述的可固化组合物,其中所述聚异丁烯选自乙烯基封端的聚异丁烯。
6.如权利要求2所述的可固化组合物,其中所述有机单体(B)为包含丙烯酸官能团的有机单体,其选自丙烯酸烷基酯、丙烯酸亚烷基二醇酯、丙烯酸环氧酯、烷氧基化的丙烯酸环氧酯、丙烯酸烷氧基烷基酯、丙烯酸芳基酯、尿烷丙烯酸酯、胺化的丙烯酸酯,或其两种或更多种的组合。
7.如权利要求6所述的可固化组合物,其中所述包含丙烯酸官能团的有机单体选自丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-乙基-2-金刚烷酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷酯、丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、二(乙二醇)***丙烯酸酯、二(乙二醇)***甲基丙烯酸酯、二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸二环芬太尼酯、环氧丙烯酸酯、乙二醇甲醚丙烯酸酯、乙二醇苯醚丙烯酸酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸甲基金刚烷酯、新戊二醇苯甲酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-羟甲酯、甲基丙烯酸金刚烷酯,甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸环氧环己基甲酯、乙二醇苯醚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲基金刚烷酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲基缩水甘油酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸2-羟基酯、丙烯酸三甲氧基丁酯、丙烯酸乙基卡必醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸3-氟乙酯、丙烯酸4-氟丙酯和丙烯酸三乙基硅氧基乙酯,或其两种或更多种的组合。
8.如权利要求1-7中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中R1选自包含C4-C30含环烃基团的二价基团,所述C4-C30含环烃基团选自环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1,1-二乙烯基环己烷、1,3-二乙烯基环己烷、双环[2.2.1]-2,5-二乙烯基庚烷、1,4-二-2-丙-1-烯基环己烷、1,3-二异丙烯基苯、螺[5.5]-3,8-二乙烯基十一烷、1,3-二乙烯基金刚烷、乙烯基降冰片烯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、蒎烷、莰烷、降蒎烷、降冰片烷、螺[2.2]戊烷、螺[2.3]己烷、螺[2.4]庚烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.3]庚烷、螺[3.4]辛烷、螺[3.5]壬烷、螺[4.4]壬烷、螺[4.5]癸烷、螺[5.5]十一烷、双环[1.1.0]丁烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.2.0]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[3.2.0]庚烷、双环[3.3.0]辛烷、双环[4.1.0]庚烷、双环[4.2.0]辛烷、双环[4.3.0]壬烷、双环[4.4.0]癸烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[3.3.2]癸烷、双环[3.3.3]十一烷、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷三环[4.3.1.12,5]十一烷环。
9.如权利要求1-8中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中R2选自包含乙烯基官能团的C1-C20烃基、包含乙烯基官能团的一价C4-C20支化烃基或包含乙烯基官能团的一价C4至C30环烃基。
10.如权利要求1-9中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中R2具有式X-R16-,其中X为选自乙烯基(CH2=CH2-)、不饱和环状基团、不饱和多环基团的可固化官能团,并且R16为键或C1-C20一价烃基。
11.如权利要求10所述的可固化有机硅组合物,其中X选自环戊烯、环己烯、环辛烯、蒎烯、冰片烯、降蒎烯、降冰片烯、螺[2.2]戊烯、螺[2.3]己烯、螺[2.4]庚烯、螺[2.5]辛烯、螺[3.3]庚烯、螺[3.4]辛烯、螺[3.5]壬烯、螺[4.4]壬烯、螺[4.5]癸烯、螺[5.5]十一碳烯、双环[1.1.0]丁烯、双环[2.1.0]戊烯、双环[2.2.0]己烯、双环[3.1.0]己烯、双环[3.2.0]庚烯、双环[3.3.0]辛烯、双环[4.1.0]庚烯、双环[4.2.0]辛烯、双环[4.3.0]壬烯、双环[4.4.0]癸烯、双环[1.1.1]戊烯、双环[2.1.1]己烯、双环[2.2.1]庚烯、双环[2.2.2]辛烯、双环[3.1.1]庚烯、双环[3.2.1]辛烯、双环[3.2.2]壬烯、双环[3.3.1]壬烯、双环[3.3.2]癸烯、双环[3.3.3]十一碳烯、金刚烯、三环[5.2.1.02,6]癸烯、三环[4.3.1.12,5十一碳烯环、柠檬烯、莰烯、柠檬烯氧化物、乙烯基环己基环氧化物、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、2-乙烯基金刚烷、2-亚甲基金刚烷、二环戊二烯或(-)-β-花柏烯、4-乙烯基环己基。
12.如权利要求1-11中任一项所述的可固化有机硅组合物,其进一步包含(C)交联剂;(D)反应促进剂;(E)抑制剂;和/或(F)一种或多种添加剂。
13.如权利要求12所述的可固化有机硅组合物,其包含所述交联剂(C),其中所述交联剂选自含有机硅的化合物,所述含有机硅的化合物包含至少一个-SiH基团、至少一个-SH基团、乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基、环氧基或其两种或更多种的组合。
14.如权利要求12或13所述的可固化有机硅组合物,其中所述反应促进剂选自光引发剂、热引发剂、含金属的催化剂,或其两种或更多种的组合。
15.如权利要求12-14中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中所述抑制剂选自烯属不饱和的酰胺、芳族不饱和的酰胺、炔属化合物、烯属不饱和的异氰酸酯、烯烃硅氧烷、不饱和烃二酯、不饱和酸的不饱和烃单酯、共轭或孤立的烯-炔、氢过氧化物、酮、亚砜、胺、膦、亚磷酸酯、亚硝酸盐、二氮丙啶,或其两种或更多种的组合。
16.如权利要求12-15中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中所述添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、粘合促进剂、填料、色素、染料、填料处理剂、增塑剂、间隔物、增量剂、杀生物剂、稳定剂、阻燃剂、表面改性剂、抗老化添加剂、流变添加剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂或其两种或更多种的组合。
17.如权利要求16所述的组合物,其中所述粘合促进剂选自氨基硅烷、环氧硅烷、异氰脲酸酯硅烷、巯基硅烷、亚氨基硅烷、酸酐硅烷、羧酸酯官能化的硅氧烷,或其两种或更多种的组合。
18.如权利要求1-17中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中所述组合物具有1.40至1.60的折射率。
19.如权利要求1-18中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中所述组合物具有≥95%的透明度。
20.如权利要求1-19中任一项所述的可固化有机硅组合物,其中所述组合物具有10-1至10g/m2·天的MVTR、WVTR、O渗透率。
21.一种由固化如权利要求1-21任一项所述的组合物形成的固化制品。
22.如权利要求21所述的固化制品,其中所述制品具有1.40至1.60的折射率、≥95%的透明度、10-1至10g/m2·天的MVTR、WVTR、O渗透率,或其两者或更多者的组合。
23.如权利要求21或22所述的固化制品,其中所述制品选自密封剂、光波导、透镜、粘结材料、粘合剂、膜或片、片的层压膜、涂层、压敏粘合剂、伤口护理贴片。
24.如权利要求21-23中任一项所述的固化制品,其中所述制品选自在电子元件中的或与半导体器件组合的LED密封剂、光波导、光学透镜、光学粘结材料、光学粘合剂、光学膜或片、片的层压膜。
25.一种个人护理组合物,其包含如权利要求1-20中任一项所述的可固化有机硅组合物。
26.如权利要求25所述的个人护理组合物,其中所述个人护理组合物选自化妆品制剂、防晒剂、洗发香波、护发素、护肤露或霜。
27.一种形成固化制品的方法,其包含使如权利要求1-20中任一项所述的组合物经受热和/或UV辐射条件以实现所述组合物的固化。
28.一种下式的化合物:
Figure FDA0002329391850000061
其中R1为选自C1-C20二价烃、C4-C20支化二价烃或C4-C30含环烃基的二价有机基团;
R2为独立地选自乙烯基、含乙烯基的基团、不饱和烃、不饱和环烃、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、羟基、烷氧基和环氧基的可固化官能团;
R3-R14独立地选自氢、C1-C10一价烃基、C6-C20一价芳族基团和C4-C30一价饱和或不饱和环烷基团,含1-20个硅原子的硅氧基团;
x和z独立地为1-30;
y和w独立地为0-30;并且
n为1-30。
29.如权利要求28所述的化合物,其中R1选自包含C4-C30含环烃基团的二价基团,所述C4-C30含环烃基团选自环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、1,1-二乙烯基环己烷、1,3-二乙烯基环己烷、双环[2.2.1]-2,5-二乙烯基庚烷、1,4-二-2-丙-1-烯基环己烷、1,3-二异丙烯基苯、螺[5.5]-3,8-二乙烯基十一烷、1,3-二乙烯基金刚烷、乙烯基降冰片烯、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、蒎烷、莰烷、降蒎烷、降冰片烷、螺[2.2]戊烷、螺[2.3]己烷、螺[2.4]庚烷、螺[2.5]辛烷、螺[3.3]庚烷、螺[3.4]辛烷、螺[3.5]壬烷、螺[4.4]壬烷、螺[4.5]癸烷、螺[5.5]十一烷、双环[1.1.0]丁烷、双环[2.1.0]戊烷、双环[2.2.0]己烷、双环[3.1.0]己烷、双环[3.2.0]庚烷、双环[3.3.0]辛烷、双环[4.1.0]庚烷、双环[4.2.0]辛烷、双环[4.3.0]壬烷、双环[4.4.0]癸烷、双环[1.1.1]戊烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷、双环[3.1.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[3.2.2]壬烷、双环[3.3.1]壬烷、双环[3.3.2]癸烷、双环[3.3.3]十一烷、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷三环[4.3.1.12,5]十一烷环。
30.如权利要求28或29所述的化合物,其中R2选自包含乙烯基官能团的C1-C20烃基、包含乙烯基官能团的一价C4-C20支化烃基或包含乙烯基官能团的一价C4至C30环烃基。
31.如权利要求28-30中任一项所述的化合物,其中R2具有式X-R16-,其中X为选自乙烯基(CH2=CH2-)、不饱和环状基团、不饱和多环基团的可固化官能团,并且R16为键或一价烃。
32.如权利要求31所述的化合物,其中X选自环戊烯、环己烯、环辛烯、蒎烯、冰片烯、降蒎烯、降冰片烯、螺[2.2]戊烯、螺[2.3]己烯、螺[2.4]庚烯、螺[2.5]辛烯、螺[3.3]庚烯、螺[3.4]辛烯、螺[3.5]壬烯、螺[4.4]壬烯、螺[4.5]癸烯、螺[5.5]十一碳烯、双环[1.1.0]丁烯、双环[2.1.0]戊烯、双环[2.2.0]己烯、双环[3.1.0]己烯、双环[3.2.0]庚烯、双环[3.3.0]辛烯、双环[4.1.0]庚烯、双环[4.2.0]辛烯、双环[4.3.0]壬烯、双环[4.4.0]癸烯、双环[1.1.1]戊烯、双环[2.1.1]己烯、双环[2.2.1]庚烯、双环[2.2.2]辛烯、双环[3.1.1]庚烯、双环[3.2.1]辛烯、双环[3.2.2]壬烯、双环[3.3.1]壬烯、双环[3.3.2]癸烯、双环[3.3.3]十一碳烯、金刚烯、三环[5.2.1.02,6]癸烯、三环[4.3.1.12,5]十一碳烯环、柠檬烯、莰烯、柠檬烯氧化物、乙烯基环己基环氧化物、二环戊二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、2-乙烯基金刚烷、2-亚甲基金刚烷、二环戊二烯或(-)-β-花柏烯、4-乙烯基环己基。
33.如权利要求28-32中任一项所述的化合物,其中R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R12、R13和R14为甲基;R5和R11为苯基;R1为包含双环[2.2.1]庚烷基团,并且R2具有式X-R16-,其中X为双环[2.2.1]庚烷,并且R16为键或C1-C20一价烃基。
34.如权利要求28-32中任一项所述的化合物,其中R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R12、R13和R14为甲基;R5和R11为苯基;R1为包含双环[2.2.1]庚烷基团,并且R2包含甲基丙烯酸酯基团。
35.如权利要求28所述的化合物,其中所述化合物具有下式:
36.如权利要求28所述的化合物,其中所述化合物具有下式:
Figure FDA0002329391850000082
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