CN102532488B - 硅氧烷环氧树脂透明组合物 - Google Patents
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Abstract
一种硅氧烷环氧树脂透明组合物，包括：(a)至少一种环氧树脂改性之硅氧烷化合物、(b)至少一种含硅醇基(silanol)硅氧烷化合物以及(c)催化剂。其中每分子环氧树脂改性之硅氧烷化合物至少含有两个环脂肪(cycloaliphatic)环氧树脂基，且环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于10～89wt％之间。含硅醇基硅氧烷化合物与(a)可进行化学交联，而该含硅醇基硅氧烷化合物具有至少两个羟基官能团，且该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于89～10wt％之间。催化剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％之间。
Description
技术领域
本发明是有关于一种硅氧烷环氧树脂，且特别是有关于一种应用于LED封装之硅氧烷环氧树脂透明组合物。
背景技术
发光二极管(Light emitting diode，简称LED)具有节能(省电)、体积小、寿命长(10万小时)、应答速度快、污染低、高可靠度、模块弹性大等众多优点，因此应用范畴非常广泛。近年来技术不断的进步，发光二极管的效率及亮度不断的提升，使得其应用范围逐渐延伸至显示器背光模块、车用光源。未来更希望能够取代现有的荧光灯而成为下一代的新照明光源。高功率及高亮度LED将成为未来发展的主流，其需求也将日益增加。
然而，因为高功率所衍生出来的高操作温度导致透明封装材料产生热黄化的问题会使得LED的效率降低。另外，UV LED及蓝光LED均会产生高能量的短波长的辐射，这些短波长的辐射也会造成封装材料的光黄化。另外应用于户外的组件，例如路灯或车用头灯等。不仅会受到阳光照射而产生光黄化的问题，环境中的气体，如氧气等，会对封装材料及组件内部零件造成伤害，影响组件可使用的寿命。
一般应用于LED封装的透明材料多为环氧树脂与酸酐组合物，其具有良好的机械特性、粘着性及低成本等优点。然而，由于有机酸酐对湿气敏感，遇水容易开环变成有机酸，使反应性产生变异进而造成组合物物性下降，同时环氧树脂及酸酐结构化学键能较低，在长期高温操作条件下容易黄化造成穿透度降低。也就是环氧树脂与酸酐组合物会容易因高温或紫外光产生黄化现象，限制其在高功率LED封装上的应用。此外，有机硅树脂(Silicone resins)因具有优良的耐光及耐热性，主要应用于高功率LED组件的封装。然而，有机硅树脂也有机械特性不足、表面会发粘(tacky)，导致容易吸附大气中的粉尘颗粒于表面，造成穿透度及出光效率的下降。再者，粘着性不佳及阻气性不佳等问题会使组件的金属导线容易受到腐蚀。另外，高温高湿条件下封装材会有白雾现象发生等缺点，都会产生长时间使用信赖性的风险。
发明内容
本发明提供一种硅氧烷环氧树脂透明组合物，具有高耐光热稳定性、耐热稳定性、高粘着性、高温湿稳定性、高阻气性。
本发明提出一种硅氧烷环氧树脂透明组合物，包括：(a)至少一种环氧树脂改性之硅氧烷化合物、(b)至少一种含硅醇基(silanol)硅氧烷化合物以及(c)催化剂。其中该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的化学式如式(1)所示：
n值≥2，m/n＝1～12，R1为未经取代之C1至C3烷基，R2为未经取代之C1至C3烷基或苯基以及R3可为未经取代之C1至C3烷基或环氧基，每分子环氧树脂改性之硅氧烷化合物至少含有两个环脂肪(cycloaliphatic)环氧树脂基，该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的分子量介于1000～15000，且环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于10～89wt％之间。含硅醇基硅氧烷化合物与(a)可进行化学交联，该含硅醇基硅氧烷化合物的化学式如式(2)所示：
5≤x≤40，0≤y≤5，R4为未经取代之C1至C3烷基，R5为苯基，该含硅醇基硅氧烷化合物的分子量介于500～4000，而该含硅醇基硅氧烷化合物具有至少两个羟基官能团，且该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于89～10wt％之间。催化剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％之间。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该催化剂包括含铝金属络合物、溴化季鏻促进剂或季铵盐促进剂。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，还包括添加剂，其中该添加剂选自包括抗热氧化剂、紫外光吸收剂、粘着性辅助剂以及上述之组合的族群当中。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该添加剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该添加剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.05～0.8wt％。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该抗热氧化剂包括受阻酚系化合物或有机亚磷酸酯系化合物。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中n为3～10，m/n＝210。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于15～85wt％之间。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中其中7≤x≤35，0≤y≤3。
在本发明之一实施方式中，上述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于85～15wt％之间。
本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物中，环氧树脂改性之硅氧烷化合物以及含硅醇基硅氧烷化合物含有高含量的硅氧烷结构，使硅氧烷环氧树脂透明组合物整体键能提高，因此具有优良的紫外光及高温稳定性及应力缓和的效果，并可提高硅氧烷环氧树脂透明组合物的透光度，其于可见光波段(400～700nm)的穿透度可达90％以上。由环氧树脂改性之硅氧烷化合物与含硅醇基硅氧烷化合物交联反应后所产生的硅氧烷环氧树脂透明组合物具有极性基可与基材接口产生化学作用力，进而提升与基材接口间的粘着性。相较于传统透明环氧树脂系统所用的酸酐硬化剂，本发明以含硅醇基硅氧烷化合物作为硬化剂对环氧树脂具有较低的反应温度及优异的光热稳定性。因此本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物应用于发光二极管封装加工材料上，可提升发光二极管封装透明材料的光热稳定性、阻湿/气性、粘着性等机械特性。
为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1绘示根据本发明一实施例的硅氧烷环氧树脂透明组合物的制程流程简图。
主要组件符号说明
S101～S125：方法流程步骤
具体实施方式
本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物，包括至少一种环氧树脂改性之硅氧烷化合物、至少一种含硅醇基(silanol)硅氧烷化合物以及催化剂。
其中，每分子环氧树脂改性之硅氧烷化合物至少含有两个环脂肪(cycloaliphatic)环氧树脂基，且环氧树脂改性之硅氧烷化合物占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于10～89wt％之间。在另一实施方式中环氧树脂改性之硅氧烷化合物占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于为15～85wt％之间。此外，环氧树脂改性之硅氧烷化合物的化学式如式(1)所示：
其中，n值≥2，m/n＝1～12，R1为未经取代之C1至C3烷基，R2为未经取代之C1至C3烷基或苯基以及R3可为未经取代之C1至C3烷基或环氧基。较佳的是，R1为甲基，R2为甲基或苯基以及R3可为甲基或环氧基。再者，环氧树脂改性之硅氧烷化合物的分子量介于1000～15000。在另一实施方式中，n值为3～10，m/n＝210。n值≥2，可提供足够的交联反应点，使材料具有较好的性质，若低于此范围则无法使材料形成有效交联结构。m/n＝1～12，使组合物具有适当的交联密度，可以改善现有有机硅材料阻气性不佳及在高温高湿环境下容易雾化的问题。同时本发明组合物也提高机械特性，解决现有有机硅材料表面黏性较高，容易吸附粉尘的问题。若低于此范围，则会有部分官能基无法反应而残留，造成光/热安定性不足。若高于此范围则会使交联密度降低。而使得阻湿阻气性不佳。
另外，含硅醇基硅氧烷化合物具有至少两个羟基官能团，且含硅醇基硅氧烷化合物占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于89～10wt％之间。在另一实施方式中，含硅醇基硅氧烷化合物占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于85～15wt％之间。又，含硅醇基硅氧烷化合物的化学式如式(2)所示：
其中，5≤x≤40，0≤y≤5，R4为未经取代之C1至C3烷基，R5为苯基。较佳的是，R4为甲基。另外，含硅醇基硅氧烷化合物的分子量介于500～4000。在另一实施例中，7≤x≤35，0≤y≤3。
5≤x≤40，0≤y≤5可使含硅醇基硅氧烷化合物与环氧树脂改性之硅氧烷化合物具有适当的硬化条件及机械特性，若x大于40则会有材质机械材强度不足，而无法提供LED适当保护。若低于5则会造成材质过脆等缺点。
Y若大于5，则会增加反应速率，使含硅醇基硅氧烷化合物在室温下较快硬化，造成封装制程条件较难控制。
催化剂则占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％之间。在另一实施方式中，介于0.01～0.5wt％之间。而催化剂包括含铝金属络合物，例如乙酰丙酮铝(Aluminum acetylacetonate)、三乙酸丙酯铝(aluminun tris(propylacetonate))、溴化季鏻(Quaternaryphosphonium bromide)促进剂或季铵盐促进剂。
另外，于另一实施方式中，本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物还包括添加剂。其中，添加剂选自包括抗热氧化剂、紫外光吸收剂(例如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(2-hydroxy-4-methoxy-benzophenone))、粘着性辅助剂(例如2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(2-(3，4epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane))以及上述之组合的族群当中。再者，添加剂占整体硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％，在一实施方式中为0.05～0.8wt％。而上述抗热氧化剂包括受阻酚系化合物(例如十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯(Octadecyl-3-(3，5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate))或有机亚磷酸酯系化合物(例如三壬苯基亚磷酸酯(Tris(nonylphenyl)phosphate))。
于本发明硅氧烷环氧树脂透明组合物中，含硅醇基硅氧烷化合物与环氧树脂改性之硅氧烷化合物，可进行化学交联。于催化剂辅助下，化学交联的化学反应式如式(3)所示：
其中，环氧树脂改性之硅氧烷化合物与含硅醇基硅氧烷化合物的当量比介于0.6/1～1/0.6之间。较佳的是，环氧树脂改性之硅氧烷化合物与含硅醇基硅氧烷化合物的当量比介于0.8/1～1/0.8之间。
以下将说明硅氧烷环氧树脂透明组合物的制程方法，并且列举数个本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物的实施例。其中，实施例中所使用组成硅氧烷环氧树脂透明组合物的各成分，包括环氧树脂改性之硅氧烷化合物、含硅醇基硅氧烷化合物、催化剂与添加剂，分别如表一、表二、表三与表四所示。然本发明并不受限于此。
表一
| 品名 | 分子量 | 供货商 |
| SEP-151 | Mw＝2400～2600 | 自行合成 |
| SEP-301 | Mw＝2800～2900 | 自行合成 |
| SEP-500 | Mw＝1000～1200 | 自行合成 |
| ECMS-924 | Mw＝10000～12000 | Gelest |
其中，Gelest公司的环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924为[8-10％(环氧基环己基乙基)-甲基硅氧烷]-二甲基硅氧烷共聚物((epoxycyclohexylethyl)-methylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer)。
表二
| 品名 | 分子量 | 供货商 |
| DMS-S12 | Mw＝400～700 | Gelest |
| DMS-S15 | Mw＝2000～3500 | Gelest |
| PDS-1615 | Mw＝900～1000 | Gelest |
其中，Gelest公司的含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S12与DMS-S15为硅烷醇封端之聚二甲基硅氧烷(silanolterminated-poly(dimethylsiloxane))。Gelest公司的含硅醇基硅氧烷化合物PDS-1615为硅烷醇封端之(14-18％二苯基硅氧烷)-二甲基硅氧烷共聚物(silanol terminated(14-18％diphenylsiloxane)-dimethylsiloxanecopolymer)。
表三
其中，铝-乙酰丙酮化合物催化剂由Sigma Aldrich公司取得。催化剂U-CAT 5003为溴化季鏻(quaternary phosphonium bromide)由San-Apro公司提供。
表四
| 品名 | 分子量 | 供货商 |
| TP-10H | Double bond | |
| KBM-303 | Mw＝246.4 | Shin-Etsu |
其中，由Double bond公司提供的添加剂TP-10H为有机亚磷酸盐与受阻酚化抗氧化剂化合物(organic phosphite and hindered phenolicantioxidant compound)。由Shin-Etsu公司提供的添加剂KBM-303为2-(3，4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷(2-(3，4epoxycyclohexyl)-ethylmethoxysilane)。
上述自行合成之环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-151与SEP-301的合成方法于下做进一步的说明。
环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-151合成例
首先取14.92公克4-乙烯基-1-环己烯-1，2-环氧化物(4-vinyl-1-cyclohexene-1，2-epoxide)、20ppm的三(二丁基硫醚)三氯化铑(Tris(Dibutylsulfide)Rhodium trichloride)及0.003公克N，N-双十八烷基甲基胺(N，N-Dioctadecylmethylamine)置于250毫升的双颈反应瓶中，之后，加入甲苯(toluene)100毫升，搅拌并加热至摄氏100度。
接着，于摄氏100度下逐滴加入39公克的Gelest公司的化合物HMS-151((15-18％甲基氢硅氧烷)-二甲基硅氧烷共聚物，(15-18％methylhydrosiloxane)-dimethylsiloxane copolymer)。于滴完HMS-151后，升高温度至摄氏115度，并搅拌至反应完全。继之，将温度降至室温。之后，加入活性炭(charcoal，actived)并搅拌进行纯化。最后，过滤除去活性炭，而滤液以旋转浓缩法以将甲苯移除，获得50公克化合物SEP-151。
所得之化合物SEP-151经傅立叶转换红外线光谱(FT-IR)分析，在2160cm-1处Si-H吸收峰消失，同时在1638cm-1处代表4-乙烯基-1-环己烯-1，2-环氧化物的双键(C＝C)吸收峰消失，在810cm-1处有环氧基的吸收峰。
环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-301合成例
首先取9.93公克4-乙烯基-1-环己烯-1，2-环氧化物、10ppm的三(二丁基硫醚)三氯化铑及0.0015公克N，N-双十八烷基甲基胺置于250毫升的双颈反应瓶中，之后，加入甲苯50毫升，搅拌并加热至摄氏100度。
接着，于摄氏100度下逐滴加入19.5公克的Gelest公司的化合物HMS-301((25-30％甲基氢硅氧烷)-二甲基硅氧烷共聚物，(25-30％methylhydrosiloxane)-dimethylsiloxane copolymer)。于滴完HMS-301后，升高温度至摄氏115度，并搅拌至反应完全。继之，将温度降至室温。之后，加入活性炭并搅拌进行纯化。最后，过滤除去活性炭，而滤液以旋转浓缩法以将甲苯移除，获得20公克化合物SEP-301。
所得之化合物SEP-301经傅立叶转换红外线光谱分析，在2160cm-1处Si-H吸收峰消失，同时在1638cm-1处代表4-乙烯基-1-环己烯-1，2-环氧化物的双键(C＝C)吸收峰消失，在810cm-1处有环氧基的吸收峰。
图1绘示根据本发明一实施例的硅氧烷环氧树脂透明组合物的制程流程简图。请参照图1，于步骤S101中，将催化剂加入含硅醇基硅氧烷化合物。之后于步骤S105中，搅拌上述混合材料直到催化剂溶解。其中，搅拌混合材料直到催化剂溶解例如是于常温搅拌约20分钟。接着于步骤S111中，将环氧树脂改性之硅氧烷化合物加入上述混合材料中并搅拌生成树脂，例如于常温搅拌约20分钟。
于步骤S115中，将所生成的树脂真空脱泡，并且灌模。其中，真空脱泡约30分钟。之后于步骤S121中，硬化灌模后的树脂。硬化方法例如于烘箱中以摄氏120度烘烤1小时，之后以摄氏150度烘烤2小时。于另一实施例中硬化方法例如于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时。最后，于步骤S125中，将硬化后的树脂离模，以获得硅氧烷环氧树脂透明组合物。
以下将列举数个本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物的实施例。
实施例1
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 76.85wt％ |
| DMS-S12 | 23.05wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.1wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S12于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏120度烘烤1小时，之后以摄氏150度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例1的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例2
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 74.35wt％ |
| PDS-1615 | 7.71wt％ |
| DMS-S12 | 17.84wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.1wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S12及PDS-1615于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟。以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏120度烘烤1小时，之后以摄氏150度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例2的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例3
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 76.26wt％ |
| DMS-S12 | 22.89wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.01wt％ |
| TP-10H | 0.74wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物及添加剂(此处为抗氧化剂)TP-10H加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S12于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂与添加剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏120度烘烤1小时，之后以摄氏150度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例3的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例4
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 73.8wt％ |
| PDS-1615 | 7.66wt％ |
| DMS-S12 | 17.7wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.1wt％ |
| TP-10H | 0.74wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物及抗氧化剂TP-10H加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S12及PDS-1615于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂与抗氧化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏120度烘烤1小时，之后以摄氏150度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例4的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例5
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 35.72wt％ |
| DMS-S15 | 64.22wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.06wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物及加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例5的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例6
| 组成成分 | 重量比 |
| SEP-151 | 20.68wt％ |
| DMS-S15 | 79.27wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.05wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-151于反应器中常温搅拌20分钟。以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例6的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例7
| 组成成分 | 重量比 |
| SEP-301 | 15.47wt％ |
| DMS-S15 | 84.48wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.05wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-301于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例7的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例8
| 组成成分 | 重量比 |
| ECMS-924 | 34.41wt％ |
| DMS-S15 | 61.93wt％ |
| PDS-1615 | 3.61wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.05wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15及PDS-1615于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物ECMS-924于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例8的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例9
| 组成成分 | 重量比 |
| SEP-151 | 24.66wt％ |
| DMS-S15 | 71.18wt％ |
| PDS-1615 | 4.11wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.05wt％ |
将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15及PDS-1615于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-151于反应器中常温搅拌20分钟以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例9的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
硅氧烷环氧树脂透明组合物实施例10
| 组成成分 | 重量比 |
| SEP-301 | 18.72wt％ |
| DMS-S15 | 76.74wt％ |
| PDS-1615 | 4.49wt％ |
| 铝-乙酰丙酮化合物 | 0.05wt％ |
第一步将催化剂铝-乙酰丙酮化合物加入含硅醇基硅氧烷化合物DMS-S15及PDS-1615于反应器中常温搅拌20分钟，直到催化剂溶解。之后加入环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-301于反应器中常温搅拌20分钟。以生成树脂。将树脂真空脱泡约30分钟。灌模后于烘箱中以摄氏100度烘烤1小时，之后以摄氏120度烘烤2小时使树脂硬化。最后，离模取得实施例10的硅氧烷环氧树脂透明组合物。
表五显示本发明实施例1、实施例3与实施例6与比较例1、比较例2与比较例3的物理性质比较。
表五
其中比较例1为市售有机硅树脂。比较例2的树脂组成成分包括重量比62.1wt％的环氧树脂改性之硅氧烷化合物SEP-500、重量比37.1wt％的甲基六氢邻苯二甲酸酐(Methyl hexahydrophthalic anhydride，MHHPA)、重量比0.2wt％的催化剂U-CAT 5003与重量比1.5wt％的添加剂。比较例3的树脂组成成分包括重量比60wt％的市售硅氧烷化合物、重量比39.95wt％的硅醇以及重量比0.05wt％的催化剂U-CAT 5003。
另外，表五的「发光二极管封装加工性」字段中，○代表加工性良好，△代表加工性尚可，而X代表加工性差。此外，表五的「粘着性」字段中是指实施例与比较例分别黏着于玻璃上的粘着性，且○代表粘着性良好，△代表粘着性尚可，而X代表粘着性差。
再者，表五的「紫外光耐光热稳定性(1000h)」字段显示实施例与比较例分别受紫外光照射1000小时后的透明度表现。「耐热稳定性(摄氏130度/1000h)」字段显示实施例与比较例分别于高温摄氏130度下持续1000小时后的透明度表现。「高温湿稳定性(摄氏85度/湿度85％/168h)」字段显示实施例与比较例分别于高温摄氏85度与湿度85％下持续168小时后的透明度表现。其中，上述三个字段中，◎代表在波长450纳米光波照射下，透明度的衰退小于5％。○代表在波长450纳米光波照射下，透明度的衰退介于5～10％之间。△在波长450纳米光波照射下，透明度的衰退介于10～15％之间。X在波长450纳米光波照射下，透明度的衰退大于20％。
比较例1为市售的有机硅树脂，其在高温湿稳定性测试结果显示其并非为耐高温高湿度材料。比较例2即为习知的硅氧烷环氧树脂与酸酐组合物。由于酸酐组合物本身不耐高温的特性，因此比较例在高温摄氏130度1000小时的测试下，其透光度大幅衰退。而比较例3为习知常用的不透明封装胶体，因此其初始透明度小于60％，且其并不适用于发光二极管封装加工。很明显的，本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物(实施例1、实施例3与实施例6)的各项特性(包括加工性、耐光热稳定性、耐热稳定性、高温湿稳定性)均优于比较例1、比较例2与比较例3。
更明确的说，由于本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物中，环氧树脂改性之硅氧烷化合物以及含硅醇基硅氧烷化合物含有高含量的硅氧烷结构，使硅氧烷环氧树脂透明组合物整体键能提高，因此具有优良的紫外光及高温稳定性及应力缓和的效果。又，因为环氧树脂改性之硅氧烷化合物以及含硅醇基硅氧烷化合物含有高含量的硅氧烷结构，因此提高硅氧烷环氧树脂透明组合物的透明度，其于可见光波段(400～700nm)的穿透度可达90％以上。
此外，因为硅氧烷分子链较柔软而使整个硅氧烷环氧树脂透明组合物具较低应力及应力缓和的效果。再者，利用硅氢化反应将环脂肪环氧树脂基导入硅氧烷分子链中，可将分子量范围控制在1000～15000之间。另外，由于环氧树脂改性之硅氧烷化合物中m/n比值介于1～12之间，因此硅氧烷环氧树脂透明组合物具有适当的交联密度，可以改善现有有机硅材料阻气性不佳及在高温高湿环境下容易雾化的问题。由环氧树脂改性之硅氧烷化合物与含硅醇基硅氧烷化合物交联反应后所产生的硅氧烷环氧树脂透明组合物具有极性基可与基材接口产生化学作用力，进而提升与基材接口间的粘着性。
以含硅醇基硅氧烷化合物作为硬化剂，可藉由调整硅氧烷主链上未经取代的烷基与苯基的含量，调控组成的折射率及对环氧树脂改性之硅氧烷化合物的反应性。当含硅醇基硅氧烷化合物主链上的苯基含量较高时，可提升硅氧烷环氧树脂透明组合物的折射率，同时提高与环氧树脂改性之硅氧烷化合物的反应速率。另外，藉由调整硅氧烷主链上未经取代的烷基与苯基比例的调控，将反应温度调整到适当的温度。再者，相较于传统透明环氧树脂系统所用的酸酐硬化剂，本发明以含硅醇基硅氧烷化合物作为硬化剂对环氧树脂具有较低的反应温度及优异的光热稳定性。
另外，本发明所使用的铝金属络合物催化剂不会有如现有有机硅透明封装材料所使用的白金触媒容易遭金属毒化导致硬化失效的风险。
因此本发明的硅氧烷环氧树脂透明组合物应用于发光二极管封装加工材料上，可提升发光二极管封装透明材料的光热稳定性、阻湿/气性、粘着性等机械特性。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。
Claims (9)
1.一种硅氧烷环氧树脂透明组合物，仅包括：
(a)至少一种环氧树脂改性之硅氧烷化合物，其中该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的化学式如式(1)所示：
n值≧2，m/n＝1～12，R1为未经取代之C1至C3烷基，R2为未经取代之C1至C3烷基或苯基以及R3可为未经取代之C1至C3烷基或环氧基，每分子环氧树脂改性之硅氧烷化合物至少含有两个环脂肪(cycloaliphatic)环氧树脂基，该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的分子量介于1000～15000，且该环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于10～89wt％之间；
(b)至少一种含硅醇基(silanol)硅氧烷化合物，其中该含硅醇基硅氧烷化合物与(a)可进行化学交联，该含硅醇基硅氧烷化合物的化学式如式(2)所示：
7≦x≦35，0≦y≦5，R4为未经取代之C1至C3烷基，R5为苯基，该含硅醇基硅氧烷化合物的分子量介于500～4000，而该含硅醇基硅氧烷化合物具有至少两个羟基官能团，且该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于89～10wt％之间；以及
(c)催化剂，其中该催化剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％之间，且该催化剂包括选自由乙酰丙酮铝、三乙酸丙酯铝、溴化季鏻促进剂以及季铵盐促进剂所组成的一群组。
2.一种硅氧烷环氧树脂透明组合物，仅包括：
(a)至少一种环氧树脂改性之硅氧烷化合物，其中该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的化学式如式(1)所示：
n值≧2，m/n＝1～12，R1为未经取代之C1至C3烷基，R2为未经取代之C1至C3烷基或苯基以及R3可为未经取代之C1至C3烷基或环氧基，每分子环氧树脂改性之硅氧烷化合物至少含有两个环脂肪(cycloaliphatic)环氧树脂基，该环氧树脂改性之硅氧烷化合物的分子量介于1000～15000，且该环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于10～89wt％之间；
(b)至少一种含硅醇基(silanol)硅氧烷化合物，其中该含硅醇基硅氧烷化合物与(a)可进行化学交联，该含硅醇基硅氧烷化合物的化学式如式(2)所示：
7≦x≦35，0≦y≦5，R4为未经取代之C1至C3烷基，R5为苯基，该含硅醇基硅氧烷化合物的分子量介于500～4000，而该含硅醇基硅氧烷化合物具有至少两个羟基官能团，且该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于89～10wt％之间；
(c)催化剂，其中该催化剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％之间，且该催化剂包括选自由乙酰丙酮铝、三乙酸丙酯铝、溴化季鏻促进剂以及季铵盐促进剂所组成的一群组；以及
(d)添加剂，其中该添加剂选自包括抗热氧化剂、紫外光吸收剂、粘着性辅助剂以及上述之组合的族群当中。
3.如权利要求2所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该添加剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.01～1wt％。
4.如权利要求2所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该添加剂占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于0.05～0.8wt％。
5.如权利要求2所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该抗热氧化剂包括受阻酚系化合物或有机亚磷酸酯系化合物。
6.如权利要求1所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中n为3～10，m/n＝2～10。
7.如权利要求1所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该环氧树脂改性之硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于15～85wt％之间。
8.如权利要求1所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中7≦x≦35，0≦y≦3。
9.如权利要求1所述之硅氧烷环氧树脂透明组合物，其中该含硅醇基硅氧烷化合物占该硅氧烷环氧树脂透明组合物重量百分比介于85～15wt％之间。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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