CN100465211C - 可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物、透光组件以及制备该透光组件的方法 - Google Patents

可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物、透光组件以及制备该透光组件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其包括具有环氧基和芳族烃基的有机聚硅氧烷树脂和光聚合引发剂，以及涉及透光组件，所述透光组件包括在前述光聚合引发剂存在下，通过用活性能量射线辐照前述有机聚硅氧烷树脂而生产的固化体，以及涉及制备前述透光组件的方法。

Description

可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物、透光组件以及制备该透光组件的方法
技术领域
[0001]本发明涉及可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其包括具有环氧基和芳烃基的有机聚硅氧烷树脂和光聚合引发剂，以及涉及包括在前述光聚合引发剂存在下通过用活性能量射线辐照前述有机聚硅氧烷树脂而生产的固化体的透光组件，以及涉及制备前述透光组件的方法。
背景技术
[0002]石英和玻璃不仅用于制备光学纤维，而且在光通信所要求的高度可靠材料中应用。然而，制备这些无机材料涉及使用低生产率的高温工艺，因此需要寻找其它容易制备且耐用的有机材料。关于这一点，最可靠的材料是聚酰亚胺，它是在生产电子器件中具有广泛应用的有机材料。
[0003]另一方面，有机聚硅氧烷是另一种可供替代品，它在光电子领域中受到关注，这是因为它具有优良的特征，例如高的透光率、电绝缘性能、光稳定性、热稳定性等。已有的聚酰亚胺和有机聚硅氧烷类型材料特征的改进集中在这些材料的物理性能(这些物理性能对于透射光信号，即在1300-1660nm的通信波长范围内不吸收光来说，是最重要的)，在没有因聚合物链取向引起的复杂折射下的光学性能，并提供对于器件组装件来说重要的耐热、防水和抗湿吸收性能上。
[0004]日本专利申请公布(下文称为“Kokai”)H3-43423公开了由下述物质制备的光学元件和光学材料:由(R1R2SiO2/2)单元(其中R1和R2是通过用卤素原子或氘取代烷基或苯基中的氢原子而形成的基团)组成的聚硅氧烷；由(R1SiO3/2)(R2SiO3/2)单元(其中R1和R2是通过用卤素原子或氘取代烷基或苯基中的氢原子而形成的基团)组成的聚硅氧烷；或者含有这两种单元的共聚物。此外，kokai H4-157402公开了由类似的聚硅氧烷生产的光波导管。与前述材料有关的问题是与通过用卤素原子或氘取代烷基或苯基中的氢原子有关的高的材料成本，以及因固化不足导致的耐热性低和耐溶剂性低。
[0005]Kokai 2000-230052公开了一种用由(R1SiO3/2)和(R1(HO)SiO2/2)单元(其中R1是氟化烷基或氟化芳烷基)组成的聚合物形成的光学材料。该材料昂贵，因为它含有氟化烷基或氟化芳烷基。该材料的固化要求高温且耗时。
[0006]Kokai H9-124793公开了一种用由(R1SiO3/2)单元、(R1(HO)SiO2/2)单元、(R1(EO)SiO2/2)单元和(R1R2SiO2/2)单元(其中R1和R2是烷基、苯基、或者其中用卤素原子或氘重氢原子取代氢原子的前述基团，和E表示含环氧基的有机基团)组成的可热固化的聚合物生产的光波导管。同一Kokai还记载了由可紫外线固化的聚合物材料制备的光波导管，所述可紫外线固化的聚合物材料由前述聚合物和光聚合催化剂制备。然而，由于包含在前述材料内的含环氧基的有机基团通过氧键合到硅上，因此该材料可水解，耐湿性差。此外，该材料的耐热性低，其折射率在热处理之后易于变化。
[0007]Koaki 2000-180643公开了在光波导管中使用的下述组合物:用由(PhSiO3/2)单元和(R1SiO3/2)单元(其中R1是具有1-3个碳原子的烷基，和Ph是苯基或其衍生物)组成的有机低聚物和聚合引发剂制备的组合物；用由(PhSiO3/2)单元和(R1R2SiO2/2)单元(其中R1和R2是具有1-3个碳原子的烷基，和Ph是苯基或其衍生物)组成的有机低聚物和聚合引发剂制备的组合物；以及用由(Ph(ZCH2O)SiO3/2)单元和(PhSiO3/2)单元(其中Ph是苯基或其衍生物，和Z是环氧基)组成的有机低聚物和聚合引发剂制备的组合物。然而，前述组合物的前两种具有低的光聚合能力，而第三种组合物易于水解，这是因为这一低聚物中含环氧基的有机基团通过Si-O-C键键合到硅原子上。此外，上述组合物具有差的防水性能，低的耐热性，且易于在热处理之后改变其折射率。
[0008]另一方面，Kokai S56-38350公开了一种具有环氧基官能团的聚二有机聚硅氧烷和双芳基碘盐的可紫外线固化的涂料组合物，而Kokai H6-41433公开了一种由硼酸盐以及具有三甲基甲硅烷基端基和环氧基的直链有机聚硅氧烷组成的可紫外线固化的涂料组合物。然而，由于在这两种组合物中，主要组分包括直链二有机聚硅氧烷，因此由这种组合物获得的固化体具有低的物理强度和耐溶剂性，因此这些组合物仅仅用作纸张涂层或者塑料膜涂层用以赋予它们对粘合剂的可剥离性或可释放性的性能。
[0009]Kokai H8-193167公开了一种光敏树脂组合物，其由式(RRSiO2/2)的聚硅氧烷、式(RSiO3/2)的聚硅氧烷，或者前述聚硅氧烷的共聚物(其中R代表含环氧基的烷基取代基或烃基)和产酸剂组成。然而，发现上述组合物仅仅用作抗蚀剂且不打算用作独立的固化体。其中环氧基中的碳原子直接键合到硅原子上的硅氧烷共聚物的具体实例不可能容易制备，因此没有涉及这种聚合物的说明。
发明概述
[0010]通过本发明解决的问题由下述组成:提供当用活性能量射线(即高能射线)，例如紫外线，辐照时可快速固化的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其甚至在通过固化该组合物获得的膜形式下，拥有优良的形状保持能力、耐溶剂、在通信波长范围内透光率高，且特征在于高的透光率和当暴露于高温下时折射率的变化不显著；提供含有机聚硅氧烷的固化体的透光组件，其甚至在通过固化该组合物获得的膜形式下，拥有优良的形状保持能力、耐溶剂、在通信波长范围内透光率高，且特征在于高的透光率和当暴露于高温下时折射率的变化不显著；提供简单且有效的制备前述透光组件的方法。
[0011]发明人进行了研究，旨在解决前述问题，这一研究的结果导致本发明。更具体地，本发明提供:
[1]一种可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其包含:
(A)100重量份用下述硅氧烷单元式(1)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂:
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d   (1)
(其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含有环氧基的单价烃基的有机基团，其中在一个分子中，具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元占2-50mol％，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基占所有有机基团的大于15mol％，和其中满足下述条件:a+b+c+d＝1；“a”平均满足下述条件:0≤a<0.4；“b”平均满足下述条件:0<b<0.5；“c”平均满足下述条件:0<c<1；“d”平均满足下述条件:0≤d<0.4；且“b”和“c”受到下述条件约束:0.01≤b/c≤0.3)；
(B)0.05-20重量份光聚合引发剂；和
(C)0-5000重量份有机溶剂。
[2]根据[1]的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其以膜的形式用作固化体。
[3]根据[1]的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其用作透光组件。
[4]根据[3]的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其中所述透光组件是光波导管。
[5]根据[1]-[4]任何一项的有机聚硅氧烷树脂组合物，其中所述活性能量射线是紫外线。
[0012]
[6]一种透光组件，其通过在(B)光聚合引发剂(其中对于每100重量份组分(A)来说，组分(B)的用量为0.05-20重量份)存在下，在用活性能量射线辐照作用下，固化(A)用下述硅氧烷单元式(1)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂而获得:
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d  (1)
(其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含有环氧基的单价烃基中的有机基团，其中在一个分子中，具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元占2-50mol％，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基占所有有机基团的大于15mol％，和其中满足下述条件:a+b+c+d＝1；“a”平均满足下述条件:0≤a<0.4；“b”平均满足下述条件:0<b<0.5；“c”平均满足下述条件:0<c<1；“d”平均满足下述条件:0≤d<0.4；且“b”和“c”受到下述条件约束:0.01≤b/c≤0.3)而获得。
[7]根据[6]的透光组件，其中所述透光组件是光波导管。
[8]根据[6]的透光组件，其中所述光波导管制成膜形式。
[9]根据[6]的透光组件，其中所述活性能量射线是紫外线。
[0013]
[10]制备透光组件的方法，该方法包括下述步骤:施加[1]中的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到基底上；并通过用活性能量射线辐照，固化所施加的组合物。
[11]制备光波导管的方法，该方法包括下述步骤:
1)通过施加[1]中的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到基底上，并通过用活性能量射线辐照固化所施加的材料，从而形成下部覆盖层；2)通过施加[1]中的所述可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物(然而，固化体的折射率大于所述覆盖层的折射率)到所述下部覆盖层上，并通过用活性能量射线辐照固化所施加的层，从而形成芯层；视需要，将所述芯层加工成所需形状；和3)通过施加[1]中的所述可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到所述芯层上，或者到所需形状的所述芯层和所述下部覆盖层上；并通过用活性能量射线辐照固化所施加的材料，从而形成上部覆盖层。
[0014]通过用活性能量射线(即高能射线)如紫外线辐照，可快速固化本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，和甚至薄膜形式的所得固化体的特征在于优良的形状稳定性。特别地，固化体可拥有硬度和弹性且没有倾向于变形、皱褶和形成裂纹。这些性能使得能利用膜形式的该材料以及薄膜元件.由该组合物获得的固化体的特征在于高的透光率和最小的透光率损失。与现有技术相比，可容易得多地控制折射率，同时该材料暴露于高温下几乎不会改变透光率或者折射率。因此，本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物非常适合于制备透光组件。
[0015]另一方面，本发明的透光组件具有优良的形状稳定性和耐溶剂性，其特征在于在通信波长范围内具有高的透光率系数，且具有最小的透光率和折射率变化。因此，该材料适合于在光通信和制备光学集成电路中使用。
[0016]制备透光组件的本发明方法简单、有效且适合于工业应用。该方法简化了芯的成型且与常规的反应性离子蚀刻相比，要求短得多的制备时间。
实施本发明的最佳模式
[0017]用下述硅氧烷单元式(1)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A):
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d    (1)
(其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含有环氧基的单价烃基的有机基团，一个分子含有2-50mol％具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元；大于14mol％的所有有机基团是具有6-10个碳原子的单价芳族烃基；且满足下述条件:a+b+c+d＝1；“a”平均满足下述条件:0≤a<0.4；“b”平均满足下述条件:0<b<0.5；“c”平均满足下述条件:0<c<1；“d”平均满足下述条件:0≤d<0.4；且“b”和“c”受到下述条件约束:0.01≤b/c≤0.3)；其中a、b、c和d表示对于其中这些摩尔单元之和等于1的情况来说每一硅氧烷单元的平均摩尔数，换句话说，这些符号示出了在一个分子中每一硅氧烷单元的平均mol％或份额；因此(a+b+c+d)＝1.由于这一组分含有环氧基，因此在光聚合引发剂(B)存在下，通过用活性能量射线例如紫外线辐照它，则它可快速固化。
[0018]含有环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)含有(R4R5SiO2/2)和(R6SiO3/2)作为必不可少的单元。然而，视需要，该树脂可含有任意的结构单元(R1R2R3SiO1/2)和(SiO4/2)。换句话说，含环氧基的有机聚硅氧烷树脂可由下式所示的单元组成:
(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c
(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d。
[0019]若(R1R2R3SiO1/2)单元的含量太高，则含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的分子量下降，且出现下述条件:0≤a<0.4。若在这一条件下引入(SiO4/2)单元，则含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)的固化体会变得非常硬且脆。因此，建议提供下述条件:0≤d<0.4，优选0≤d<0.2，甚至更优选d＝0。必不可少的结构单元(R4R5SiO2/2)和(R6SiO3/2)的摩尔比b/c应当大于0.01且优选小于0.3。在这些范围以外，生产前述含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)伴随形成不溶副产物，或者通过固化该组合物获得的固化体遭受韧度下降并生成裂纹，以及强度和弹性显著降低。建议摩尔比b/c大于0.01，但小于0.25，且优选在0.02-0.25范围内。由于含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)含有(R4R5SiO2/2)和(R6SiO3/2)作为必不可少的单元，因此，分子结构可主要在支化、网状和三维之间变化。
[0020]可用甲基、乙基、丙基、丁基、己基或类似的单价饱和脂族烃基；和乙烯基、烯丙基、己烯基或类似的单价不饱和脂族烃基代表具有1-6个与硅键合的碳原子的前述单价脂族烃基。可用苯基、甲苯基、二甲苯基和萘基代表具有6-10个碳原子的与硅键合的芳族单价烃基。
[0021]可通过改变单价烃基的类型来调节折射率(它是本发明材料的重要光学性能)。若主要取代基包括单价脂族烃基，例如甲基，则可容易地使折射芳数小于1.5。若主要的取代基包括单价芳族烃基，例如苯基，则可容易地使折射率等于或大于1.5。优选前述单价饱和脂族烃基包括甲基，和前述单价不饱和芳族烃基包括苯基。在单价不饱和脂族烃基的情况下，建议使用乙烯基。
[0022]建议在组分(A)中，大于15mol％，优选大于20mol％，和甚至更优选大于25mol％的所有有机基团包括单价芳族烃基。若以低于建议下限的用量包含单价芳族烃基，则由该组合物获得的固化体在通信波长范围内具有降低的透光率。这还导致韧度下降且可能在固化体内形成裂纹。
[0023]在组分(A)中，具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元应当占所有硅氧烷单元的2-50mol％，优选10-40mol％，和甚至更优选15-40mol％。若以低于2mol％的用量包含前述硅氧烷单元，则这导致组合物的固化过程中交联度下降。结果，所得透光组件硬度不足.另一方面，若前述单元的含量超过50mol％，则固化体具有降低的透光率和低的耐热性。建议在前述含环氧基的单价烃基内可获得的环氧基与硅没有直接的连接且与硅原子的连接通过亚烷基进行。
[0024]以下给出了一些实例:
3-(环氧丙氧)丙基:
Figure C200480036608D00111
2-(环氧丙氧羰基)丙基:
Figure C200480036608D00112
2-(3，4-环氧基环己基)乙基:和
Figure C200480036608D00113
2-(4-甲基-3，4-环氧基环己基)丙基:
Figure C200480036608D00114
[0025]以下是含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的具体实例:由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me3SiO1/2)、(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(E1SiO3/2)和(SiO4/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(MeSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Ph2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；(MePhSiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E2SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E3SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E4SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(MeViSiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E3SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(MeSiO3/2)和(E3SiO3/2)组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Ph2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E3SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(Ph2SiO2/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(Ph2SiO2/2)和(E3SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2ViSiO1/2)、(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me3SiO1/2)、(Ph2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E1SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me3SiO1/2)、(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)和(E3SiO3/2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(E3SiO3/2)和(SiO2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me2SiO2/2)、(Ph2SiO2/2)、(E1SiO3/2)和(SiO2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me3SiO1/2)、(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(E1SiO3/2)和(SiO2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂；由(Me3SiO1/2)、(Me2SiO2/2)、(PhSiO3/2)、(E3SiO3/2)和(SiO2)单元组成的有机聚硅氧烷树脂[其中Me表示甲基，Vi表示乙烯基，Ph表示苯基，E1表示3-(环氧丙氧基)丙基，E2表示2-(环氧丙氧基羰基)丙基，E3表示2-(3，4-环氧基环己基)乙基，和E4表示2-(4-甲基-3，4-环氧基环己基)丙基。相同的符号可用于下文给出的说明中。]
[0026]可通过本领域已知的方法，例如如Kokai H6-298940中所述制备前述含环氧基的有机聚硅氧烷树脂。例如，可采用下述方法:其中共水解和缩合化学式R4R5SiCl2的硅烷和化学式R6SiCl3的硅烷的方法；其中共水解并缩合化学式R4R5SiCl2的硅烷、化学式的R6SiCl3硅烷和化学式R1R2R3SiCl的硅烷的方法；其中共水解和缩合化学式R4R5SiCl2的硅烷、化学式R6SiCl3的硅烷和化学式SiCl4的硅烷的方法；其中共水解和缩合化学式R4R5SiCl2的硅烷、化学式R6SiCl3的硅烷、化学式R1R2R3SiCl的硅烷和化学式SiCl4的硅烷的方法；其中共水解和缩合其中键合到硅上的氯原子被甲氧基或乙氧基取代的硅烷的方法(其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含环氧基的单价烃基的有机基团)。
[0027]另一可用的方法由下述步骤组成:通过共水解和缩合二甲基二氯硅烷和苯基三氯硅烷的混合物或者二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷和苯基三氯硅烷的混合物，生产含硅烷醇的甲基苯基聚硅氧烷树脂，然后使该反应体系成碱性，在添加含环氧基的有机三烷氧基硅烷，例如3-(环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷之后进行缩合反应，于是生产其中环氧基例如3-(环氧丙氧基)丙基键合到硅上的甲基苯基聚硅氧烷树脂。在平均单元式(1)中，可通过起始硅烷的含量及其摩尔比来调节数值“a”、“b”、“c”和“d”。
[0028]前述有机聚硅氧烷树脂可能具有一些残留的烷氧基和羟基保留在硅原子上。这些基团的含量可能取决于制备方法和制备条件。这些取代基可能影响前述有机聚硅氧烷树脂的储存稳定性并降低该有机聚硅氧烷树脂的固化体的热稳定性。因此，尽可能需要限制这种基团的形成。例如，可通过在小量氢氧化钾存在下，加热该有机聚硅氧烷树脂，来降低前述取代基的含量，于是引起脱水和缩合反应或脱醇和缩合反应。建议前述取代基的含量应当不大于硅原子上的所有取代基的2mol％，和优选不大于1mol％。
[0029]尽管对含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)的数均分子量没有特别限制，但从固化体的刚度和在有机溶剂中改进的溶解度的角度考虑，建议这一树脂的数均分子量介于103至106。
[0030]对适合于引发本发明含环氧基的有机聚硅氧烷(A)光聚合的光聚合引发剂(B)没有特别限制。这一组分的实例可包括锍盐、碘盐、盐、盐、重氮盐、对甲苯磺酸盐、三氯甲基取代的三嗪和三氯甲基取代的苯。
[0031]可用下式:R7 3S+X-表示锍盐，其中R7可表示甲基、乙基、丙基、丁基或具有1-6个碳原子的类似烷基；苯基、萘基、联苯基、甲苯基、丙基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基或具有6-24个碳原子的类似芳基或取代芳基.在上式中，X-代表SbF6 -、AsF6 -、PF6 -、BF4 -、B(C6F5)4 -、HSO4 -、ClO4 -、CF3SO3 -或类似的非亲核、非碱性阴离子。可用下式:R7 2I+X-表示碘盐，其中R7、X-与以上定义的相同。可用下式:R7 3Se+X-表示盐，其中R7、X-与以上定义的相同。可用下式:R7 4P+X-表示盐，其中R7、X-与以上定义的相同。可用下式:R7N2 +X-表示重氮
盐，其中R7和X-与以上定义的相同。可用下式:CH3C6H4SO3R8表示对甲苯磺酸盐，其中R8是含有吸电子基团的有机基团，例如苯甲酰基苯甲基或邻苯二甲酰亚胺基。可用下式:[CCl3]2C3N3R9表示三氯甲基取代的三嗪，其中R9是苯基、取代或未取代的苯乙炔基、取代或未取代的呋喃基乙炔基，或者类似的吸电子基团。可用下式:CCl3C6H3R7R10表示三氯甲基取代的苯，其中R7与以上定义的相同，R10是卤素基团、卤素取代的烷基或类似的含卤素的基团。
[0032]以下是从容易获得以及与含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)的良好混溶性的角度考虑，推荐使用的光聚合引发剂的实例:三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍三氟甲磺酸盐、三(对甲苯基)锍六氟磷酸盐、对叔丁基苯基二苯基锍六氟锑酸盐、二苯基碘
四氟硼酸盐、二苯基碘六氟锑酸盐、对叔丁基苯基联苯基碘六氟锑酸盐、二(对叔丁基苯基)碘六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘
六氟锑酸盐、三苯基四氟硼酸盐、四苯基四氟硼酸盐、四苯基
六氟锑酸盐、对氯苯基重氮四氟硼酸盐、苯甲酰基苯基对甲苯磺酸盐、双三氯甲基苯基三嗪、双三氯甲基呋喃基三嗪、对双三氯甲基苯等。在这些当中，最优选三苯基锍四氟硼酸盐、二(对叔丁基苯基)碘六氟锑酸盐、双(十二烷基苯基)碘六氟锑酸盐和对氯苯基重氮四氟硼酸盐。
[0038]有机溶剂(C)不是必不可少的组分，但若在模塑温度含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)为固态或者高度粘稠的液体时，则可要求它。若含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)形成为膜的话，则也可要求它。当光聚合引发剂(B)在含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)中不溶时，也可要求有机溶剂(C)。若含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)和光聚合引发剂(B)二者均可溶于这一溶剂的话，则对有机溶剂(C)的类型没有特别限制。然而，建议使用沸点在80℃-200℃范围内的溶剂。以下是这种溶剂的具体实例:异丙醇、叔丁醇、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、、氯苯、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚、乙氧基-2-丙醇乙酸酯、甲氧基-2-丙醇乙酸酯、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷等。前述溶剂可单独或结合两种或多种使用。
[0034]本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物包括100重量份含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)，0.05-20重量份光聚合引发剂(B)，和0-5000重量份有机溶剂(C)。若组分(A)为液体或者若组分(A)和(B)具有非常良好的混溶性，则可不要求组分(C)。若以小于0.05重量份的用量使用组分(B)，则组合物不可能固化到充分的程度。另一方面，若组分(B)的用量超过20重量份，则所得材料因存在残留的催化剂导致可能具有不可接受的光学特征。此外，若以超过5000重量份的用量使用组分(C)，则在制备透光组件的以下所述的方法中难以获得良好质量的薄膜。组分(C)的最佳用量可根据组分(A)和(B)的类型、状态和溶解度而变化。然而，一般来说，其用量为1-1000重量份，优选1-500重量份。
[0035]通常，当本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物拟用于制备膜或者透光组件形式的固化体时，以在25℃下的粘度为20-10,000mPa.s的液体形式使用它。在该推荐的粘度范围以外，组合物难以处理，且难以获得光学上可接受的薄膜。
[0036]可通过改变包括含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)中取代基的单价脂族烃基(典型地，甲基)和单价芳族烃基(典型地苯基)的摩尔比，来精确地调节由本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物生产的固化体的折射率。单价芳族烃基的比例增加会增加折射率，而单价脂族基团份额的增加会降低折射率。
[0037]当本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物用于制备光波导管时，要求拟用于芯部分的有机聚硅氧烷树脂的固化体具有比拟用于覆盖部分的有机聚硅氧烷树脂的固化体高的折射率。因此，拟用于芯部分的有机聚硅氧烷树脂组合物应当具有比拟用于覆盖部分的有机聚硅氧烷树脂组合物含量大的单价芳族烃基。鉴于上述内容，因此可使用分离用于芯和覆盖层的两类不同有机聚硅氧烷树脂的分离方法，为的是维持它们不同的摩尔比，和/或利用以不同混合比混合前述有机聚硅氧烷树脂的混合方法。
[0038]含在光聚合引发剂(B)存在下通过固化含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)获得的固化体的透光组件可具有优良的形状维持性能，且与它是否以常规膜或者薄膜形式制备无关。更具体地说，该材料的硬度和弹性使得该材料不容易变形。此外，该材料不含明显的裂纹或翘曲。此外，在可见光范围内，该材料不反射并提供几乎等于100％的透光率。在对偏振元件的测量中，前述材料使得可降低复折射率到可忽略不计的小数值，这是因为该材料对偏振光不敏感。当加热该材料时，它最大达260℃时保持其起始形状，且重量变化因子保持低于1％。因此，可认为本发明的透光组件具有比诸如氟化聚甲基丙烯酸甲酯树脂之类的光学热塑性材料高的热阻。
[0039]本发明的透光组件可用于无源体系元件和有源体系元件二者上。以下是这种应用的实例:非分支类型的光波导管、波分复用器[WDM]、分支光波导管、光学粘合剂或类似的无源透光元件、光波导管开关、光衰减器和光学放大器或类似的有源透光元件。
[0040]以下说明涉及制备含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)的固化体形式的透光组件的方法，所述固化体通过在光聚合引发剂存在下辐照前述树脂(A)而产生。通过包括以下所述的步骤1)和2)的方法制备前述透光组件.在步骤1)中，可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物均匀地在基底表面上铺开，和视需要，通过干燥或加热除去溶剂(C)，于是形成由含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A)和光聚合引发剂(B)组成的均匀厚度的薄膜。
[0041]用于此目的的基底应当具有光滑的表面且相对于溶剂、活性能量射线和热是稳定的。这种基底的实例包括硅片、玻璃、陶瓷和耐热塑料。通常通过旋涂施加组合物，然后在介于30℃至120℃的温度下加热。在步骤2)中，通过用活性能量射线辐照它来固化所得薄膜。活性能量射线可包括紫外线、电子束或其它辐射。从低成本和高稳定性的角度考虑，优选使用紫外线。紫外辐射的来源可包括高压汞灯、中压汞灯、Xe-Hg灯或深UV灯。辐射量应当在100-8000mJ/cm2范围内。对于一些类型的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷来说，仅仅使用活性能量射线辐射可能不足。在此情况下，可要求加热(下文称为“后加热”)，以使薄膜完全固化。后加热温度应当在50-200℃范围内。
[0042]因此，通过1)施加可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到基底上，2)用活性能量射线例如紫外线辐照所施加的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，和视需要对该组合物进行后加热，从而生产在所指的波长范围内具有高透光率的透光组件。视需要，可通过从基底上剥离掉涂层，以独立的膜形式生产该材料。可通过重复步骤1)和2)生产光波导管(它是透光组件的一种典型应用实例)。以下给出了制备光波导管的典型实例。
[0043]首先，通过在基底上旋涂，施加用于覆盖层的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，并通过用活性能量射线辐照固化所施加的材料，形成下部覆盖层。在这之后，通过在下部覆盖层上旋涂，施加用于芯层的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，视需要使芯层成形用以赋予它所需的形状，然后固化，形成折射率比覆盖层大的固化的芯层。可处理芯层以赋予它所需形状，例如构图。可通过拉制(drawn)掩膜，将芯层暴露于活性能量射线下，视需要，随后加热，形成这一形状，并通过用有机溶剂溶解除去未暴露的区域。建议这一溶剂包括溶剂(C)。前述芯层或者构图芯层和下部覆盖层的表面用特异拟用于覆盖层的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物涂布，并在组合物固化和上部覆盖层的形成完成之后，生产具有覆盖层-芯层-覆盖层结构的膜类型的光波导管。
[0044]与前面所述的工序类似，可从基底上剥离所得涂层，形成膜类型的光波导管。此外，下部覆盖层也可从基底上剥离。新的芯层可在分离的覆盖层上形成，然后用上部覆盖层涂布，于是可形成另一膜类型的光波导管。拟用于芯的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物的固化体的折射率应当大于由用于覆盖层的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物生产的固化体的折射率。视需要，可使用溶剂流延方法而不是旋涂来施加可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物。
实施例
[0045]现参考具体的实践实施例，描述本发明，然而，这些实施例不应当解释为限制本发明的范围。通过13C NMR和29Si NMR分析，测定实施例中所使用的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的结构。采用GPC测量数均分子量，并参考聚苯乙烯标准再计算。通过29Si NMR分析测定硅烷醇基和甲氧基的含量。用于固化可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物的活性能量射线源包括深UV辐照器件(Yamashita Denso Co.，Ltd.的产品)。通过棱镜耦合方法测定固化体的折射率，并采用由Tencor Instruments生产的ALPHA-STEP 200，在1.55微米的波长下测量。采用自动分光光度计，通过使1550nm波长的光穿过5mm厚的平板，测量穿过固化体的透光率。通过棱镜耦合方法，在1550nm下，测定固化体内的光损失，并通过反逆作用(cut-back)方法，在1550nm下，测定的光波导管内的光损失。在显微镜下，利用偏振元件，观察偏振光对固化体的影响。通过以10℃/min的速度加热样品直到280℃，通过基于登记的重量变化的热重分析来评价固化体的热阻。在随后的平均单元式中，Me、Ph、Vi、E3分别表示甲基、苯基、乙烯基和2-(3，4-环氧基环己基)乙基。
[0046]参考实施例1
含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A1)的制备
通过在500g甲苯、142g2-丙醇和142g水的混合物内共水解和缩合47g二甲基二氯硅烷、505g苯基三氯硅烷的混合物，从而制备含硅烷醇的甲基苯基聚硅氧烷树脂的溶液。用碳酸氢钠的饱和水溶液中和该溶液，用水洗涤，然后通过加热完全除去水。将残留的溶液与226g3，4-(环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷和2g 50wt％氢氧化钾的水溶液结合，然后在加热并搅拌溶液的同时，通过共沸脱水，除去水、甲醇和甲苯。在这一操作中，添加适量甲苯，并维持固体浓度在约50wt％下。一旦完成硅烷醇脱水缩合反应，则继续回流数小时，直到完成平衡反应。冷却产物，用固体酸性吸附剂中和该反应体系，并通过过滤除去前述吸附剂。所得产物包括用下述平均单元式[Me2SiO2/2]0.10[PhSiO3/2]0.65[E3SiO3/2]0.25代表的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的甲苯溶液(499g固体)。在所得含环氧基的有机聚硅氧烷树脂中，数均分子量为2500，苯基含量为59mol％，和硅烷醇基和甲氧基的总含量为0.8mol％。通过随后实践实施例中所述的方法除去甲苯。
[0047]参考实施例2
含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A2)的制备
通过与参考实施例1相同的反应制备用下述平均单元式[Me2SiO2/2]0.10[MeSiO3/2]0.30[PhSiO3/2]0.35[E3SiO3/2]0.25表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的甲苯溶液(490g固体)，所不同的是起始材料由315g苯基三氯硅烷、191g甲基三氯硅烷、55g二甲基二氯硅烷和262g2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷组成。在所得含环氧基的有机聚硅氧烷树脂中，数均分子量为3700，苯基含量为32mol％，和硅烷醇基和甲氧基的总含量为0.9mol％。通过随后实践实施例中所述的方法除去甲苯。
[0048]参考实施例3
含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A3)的制备
通过与参考实施例1相同的反应制备用下述平均单元式[Me2ViSiO1/2]0.10[Me2SiO2/2]0.05[PhSiO3/2]0.55[E3SiO3/2]0.30表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的甲苯溶液(490g固体)，所不同的是起始材料由423g苯基三氯硅烷、23.5g二甲基二氯硅烷、39.5g三甲氧基氯代硅烷和269g2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷组成。在所得含环氧基的有机聚硅氧烷树脂中，数均分子量为1700，苯基含量为44mol％，和硅烷醇基和甲氧基的总含量为0.6mol％。通过随后实践实施例中所述的方法除去甲苯。
[0049]参考实施例4
含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A4)的制备
通过与参考实施例1相同的反应制备用下述平均单元式[MeViSiO2/2]0.10[PhSiO3/2]0.65[E3SiO3/2]0.25表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的甲苯溶液(499g固体)，所不同的是起始材料由505g苯基三氯硅烷、52g甲基乙烯基二氯硅烷和226g2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷组成。在所得含环氧基的有机聚硅氧烷树脂中，数均分子量为2600，苯基含量为59mol％，和硅烷醇基和甲氧基的总含量为8mol％。通过随后实践实施例中所述的方法除去甲苯。
[0050]参考实施例5
含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A5)的制备
通过与参考实施例1相同的反应制备用下述平均单元式[Me2SiO2/2]0.15[PhSiO3/2]0.50[E3SiO3/2]0.25[SiO4/2]0.10表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的甲苯溶液(499g固体)，所不同的是起始材料由424g苯基三氯硅烷、77g二甲基二氯硅烷、61g四甲氧基硅烷和246g
2-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷组成。在所得含环氧基的有机聚硅氧烷树脂中，数均分子量为3900，苯基含量为48mol％，和硅烷醇基和甲氧基的总含量为1.0mol％。通过随后实践实施例中所述的方法除去甲苯。
[0051]实践实施例1
制备含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体
通过以表1所示的用量(以重量单位计)混合含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A1)、(A2)、(A3)、(A4)或(A5)与作为光聚合引发剂(B)的双(十二烷基苯基)碘六氟锑酸盐和作为有机溶剂的甲苯，从而制备可紫外线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物1-5。
[0052]表1
 
组合物1 组合物2 组合物3 组合物4 组合物5
(A1)(A2)(A3)(A4)(A5) 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0
(B) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
(C) 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0
折射率 1.53 1.50 1.54 1.54 1.53
透光率(％) 95.8 94.0 95.0 95.9 95.2
重量下降(％) 0.9 0.9 1.0 0.9 0.8
[0053]在密闭的腔室系统中，在2000rpm下，通过旋涂30秒，将前述液体组合物施加到硅基底上，然后通过在50℃下加热涂层15分钟，除去甲苯。用辐照剂量为3J/cm2的紫外线辐照在基底上形成的薄膜。然后通过在150℃下加热1分钟，干燥该产物，于是获得7-8微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体。所得膜透明，拥有足以防止容易变形的弹性和硬度，具有自保持的强度，且在甲苯内保持过夜之后不溶胀或溶解。在此之后，将每一液体组合物倾倒入由四氟乙烯树脂制备的容器内，且在室温下保持1天之后，通过在50℃下加热，从组合物中除去甲苯。用10J/cm2的紫外线辐照在各容器内包含的每一组合物，并形成为5mm厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体。检测所生产的固化体的折射率和透光率。表1中示出了测量结果。在通信波长范围内，每一固化体具有94％的透光率，且光损失不超过0.5dB/cm。这些数值验证了下述事实:所得固化体适合于用作透光组件。
[0054]实践实施例2
制备包括含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的通道型光波导管
在密闭的腔室系统内，在2000rpm下，通过旋涂30秒，在硅基底上旋涂表1的组合物No.2，然后通过在50℃下保持涂层15分钟，除去甲苯。用辐照剂量为3J/cm2的紫外线辐照在基底上形成的薄膜。然后在150℃下加热产物1分钟，于是获得均匀的7-8微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化膜。所得膜用作下部覆盖层，并在与以上表1的组合物No.1相同的条件下旋涂。通过在50℃下加热15分钟，除去甲苯。将膜通过线宽度7微米和长度5厘米的矩形构造的光路成形玻璃掩膜，暴露于3J/cm2的紫外线下。在150℃下加热该膜1分钟，并固化暴露的区域。通过用甲基异丁基酮溶解，除去未暴露区域，于是由含环氧基的有机聚硅氧烷树脂生产芯图案，具有均匀的7微米厚度、7微米宽线和5厘米长度。在密闭腔室系统内，通过在1000rpm下旋涂30秒，用表1的组合物No.2旋涂具有芯图案的所得下部覆盖层，并用3J/cm2的紫外线辐照该涂层，并在150℃下加热1分钟，于是在下部覆盖层和芯图案上形成包括15微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的上部覆盖层。通过以上所述的方法生产的通道型光波导管在芯与覆盖层之间不具有任何的掺混且光损失为0.4dB/cm。当在空气中加热该光波导管到280℃时，重量损失不超过1％。这些特征验证了下述事实:所得光波导管拥有优良的耐热性能。
[0055]实践实施例3
制备包括含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的通道型光波导管
通过以下表2中所示的用量(单位g)，混合在前述参考实施例中获得的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(A1)、(A2)，作为光聚合引发剂(B)的双(十二烷基苯酚)碘六氟锑酸盐，和作为有机溶剂(C)的甲苯，从而制备可紫外线固化的有机聚硅氧烷组合物。
[0056]
表2
 
组合物6 组合物7
(A1)(A2) 30.0 30.0
(B) 1.0 1.0
(C) 10.0 10.0
折射率 1.53 1.50
[0057]在密闭的腔室系统内，在1000rpm下，通过旋涂20秒，在硅基底上旋涂表2的组合物No.7，然后通过在50℃下保持涂层15分钟，除去甲苯。用辐照剂量为3J/cm2的紫外线辐照在基底上形成的薄膜。然后在150℃下加热产物1分钟，于是获得均匀的50微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化膜。所得膜用作下部覆盖层，并在与以上表2的组合物No.6相同的条件下旋涂。通过在50℃下加热15分钟，除去甲苯。将膜通过线宽度50微米和长度5厘米的矩形构造的光路成形玻璃掩膜，暴露于3J/cm2的紫外线下。在150℃下加热该膜1分钟，并固化暴露的区域。通过用甲基异丁基酮溶解，除去未暴露区域，于是由含环氧基的有机聚硅氧烷树脂生产芯图案，具有均匀的48微米厚度、50微米宽线和5厘米长度。通过溶剂流延方法，采用表2的组合物No.7涂布具有芯图案的所得下部覆盖层，并用3J/cm2的紫外线辐照该涂层，并在150℃下加热1分钟，于是在下部覆盖层和芯图案上形成包括55微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的上部覆盖层。通过以上所述的方法生产的通道型光波导管在芯与覆盖层之间不具有任何的掺混且光损失为0.4dB/cm。当在空气中加热光波导管到280℃时，重量损失不超过1％。这些特征验证了下述事实:所得光波导管拥有优良的耐热性能。
[0058]实践实施例4
制备包括含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的板条型光波导管
通过溶剂流延方法在玻璃基底上施加涂层形式的表2的组合物No7，并通过在50℃下保持涂层30分钟，除去甲苯。用辐照剂量为3J/cm2的紫外线辐照在基底上形成的薄膜。然后在150℃下加热产物1分钟，于是获得均匀的60微米厚的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化膜。所得膜的折射率为1.519。在室温下，从玻璃基底上剥离该固化膜，形成下部覆盖层。以与以上所述相同的方式，采用表2的组合物No.6，涂布所得下部覆盖层的表面。然后通过在50℃下加热30分钟，除去甲苯。将薄膜暴露于3J/cm2的紫外线辐照下，在150℃下加热该膜1分钟，于是形成包括均匀的55微米厚且折射率等于1.539的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体的芯层。以与以上所述相同的方式，采用表2的组合物No.7，涂布所得芯层，通过在150℃下保持产物30分钟，除去甲苯，并用辐照剂量为3J/cm2的紫外线辐照该涂层，并在150℃下加热1分钟，于是获得折射率为1.519的包括60微米厚的含环氧基有机聚硅氧烷树脂的固化体的上部覆盖层。通过以上所述的方法生产的板条型的光波导管在芯与覆盖层之间不具有任何的掺混，不产生裂纹，且在多次弯曲之后没有剥离，且对偏振光不敏感。光损失为0.6dB/cm。在芯层和覆盖层之间的折射率甚至在260℃下热处理2分钟之后没有改变。
[0059]对比例1
通过Kokai H9-124793的实践实施例1中所述的方法，由2g N-苄基-4-苯甲酰基吡啶六氟锑酸盐和100g用下述平均单元式[PhE5SiO2/2]0.51[PhSiO3/2]0.49(其中E5是下式的环氧丙氧基)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂制备液体可紫外线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物:
Figure C200480036608D00241
并通过添加水到缩水甘油醇和苯基三氯硅烷的四氢呋喃溶液中，并在室温下搅拌该混合物2小时而获得。通过实践实施例2的方法，由可商购的可紫外线固化的液体环氧树脂形成覆盖层，并通过形成前述液体可紫外线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物的固化体形式的芯层，生产通道型光波导管。所得光波导管的光损失为0.1dB/cm。此外，根据实践实施例4的方法，通过制备由可商购的可紫外线固化的环氧树脂制备的固化体形式的覆盖层，然后生产前述可紫外线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物的固化体形式的芯层，生产板条型的光波导管。在260℃下热处理所得板条型的光波导管2小时之后，芯层的折射率增加0.8％，覆盖层的折射率增加0.3％，且芯层与覆盖层之间的折射率差相对于热处理之前的条件而变化。热处理降低光波导管的重量大于3％。因此，可得出结论，该光波导管的耐热性能变差。
[0060]对比例2
通过与参考实施例1相同的方法，制备用下述平均单元式[Me2SiO2/2]0.10[MeSiO3/2]0.55[PhSiO3/2]0.10[E3SiO3/2]0.25表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂(数均分子量:4600，苯基含量:9mol％，硅烷醇和甲氧基的总含量:0.8mol％)，所不同的是不使用505g苯基三氯硅烷，起始材料包括78g苯基三氯硅烷和302g甲基三氯硅烷的混合物。通过混合30g前述含环氧基的有机聚硅氧烷树脂、1g双(十二烷基苯基)碘
六氟锑酸盐和30g甲苯，制备液体可紫外线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物。通过与实践实施例1相同的方法，通过旋涂将该组合物施加到基底上，用紫外线辐照，并热处理。结果产生均匀的8.5微米厚度的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂的固化体。尽管每一种这样生产的固化体拥有透明度，其硬度和动态强度足以保护该产品避免变形，且在甲苯中保持过夜之后也不遭受溶解或溶胀，但它的韧度差且形成一些裂纹。此外，在通信波长范围内其透光率为87％，因此，这些产品不可能用作透光组件。
[0061]本发明的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物非常适合于制备透光组件。
本发明的透光组件适合于在光通信中使用并用于制备光学集成电路。本发明的方法可用于制备透光组件。

Claims (11)

1.一种可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其包含：
(A)100重量份用下述硅氧烷单元式(1)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂：
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d  (1)
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含有环氧基的单价烃基的有机基团，其中在一个分子中，具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元占2-50mol％，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基占所有有机基团的大于15mol％，和其中满足下述条件：a+b+c+d＝1；“a”平均满足下述条件：0≤a<0.4；“b”平均满足下述条件：0<b<0.5；“c”平均满足下述条件：0<c<1；“d”平均满足下述条件：0≤d<0.4；且“b”和“c”受到下述条件约束：0.01≤b/c≤0.3；
(B)0.05-20重量份光聚合引发剂；和
(C)0-5000重量份有机溶剂。
2.权利要求1的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其用作膜形式的固化体。
3.权利要求1的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其用作透光组件。
4.权利要求3的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物，其中所述透光组件是光波导管。
5.权利要求1-4任何一项的有机聚硅氧烷树脂组合物，其中所述活性能量射线是紫外线。
6.一种透光组件，其通过在(B)光聚合引发剂存在下，在用活性能量射线辐照作用下，固化(A)用下述硅氧烷单元式(1)表示的含环氧基的有机聚硅氧烷树脂而获得：
(R1R2R3SiO1/2)a(R4R5SiO2/2)b(R6SiO3/2)c(SiO4/2)d  (1)
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6是选自具有1-6个碳原子的单价脂族烃基，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基，和含有环氧基的单价烃基中的有机基团，其中在一个分子中，具有含环氧基的单价烃基的硅氧烷单元占2-50mol％，具有6-10个碳原子的单价芳族烃基占所有有机基团的大于15mol％，和其中满足下述条件：a+b+c+d＝1；“a”平均满足下述条件：0≤a<0.4；“b”平均满足下述条件：0<b<0.5；“c”平均满足下述条件：0<c<1；“d”平均满足下述条件：0≤d<0.4；且“b”和“c”受到下述条件约束：0.01≤b/c≤0.3；
其中对于每100重量份组分(A)来说，组分(B)的用量为0.05-20重量份。
7.权利要求6的透光组件，其中所述透光组件是光波导管.
8.权利要求7的透光组件，其中所述光波导管制成膜形式。
9.权利要求6的透光组件，其中所述活性能量射线是紫外线。
10.制备透光组件的方法，该方法包括下述步骤：施加权利要求1的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到基底上；并通过用活性能量射线辐照固化所施加的组合物。
11.制备光波导管的方法，该方法包括下述步骤：1)通过施加权利要求1的可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到基底上，并通过用活性能量射线辐照固化所施加的材料，从而形成下部覆盖层；2)通过施加权利要求1的所述可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到所述下部覆盖层上，并通过用活性能量射线辐照固化所施加的层，从而形成芯层，其中固化体的折射率大于所述覆盖层的折射率；视需要，将所述芯层加工成所需形状；和3)通过施加权利要求1的所述可活性能量射线固化的有机聚硅氧烷树脂组合物到所述芯层上，或者到所需形状的所述芯层和所述下部覆盖层上，并通过用活性能量射线辐照来固化所施加的材料，从而形成上部覆盖层。
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