EP3841153A1 - Composition precursor, composition, method for producing a composition precursor, method for producing a composition, use of a composition, and component - Google Patents

Composition precursor, composition, method for producing a composition precursor, method for producing a composition, use of a composition, and component

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EP3841153A1
EP3841153A1 EP19753402.7A EP19753402A EP3841153A1 EP 3841153 A1 EP3841153 A1 EP 3841153A1 EP 19753402 A EP19753402 A EP 19753402A EP 3841153 A1 EP3841153 A1 EP 3841153A1
Authority
EP
European Patent Office
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composition
precursor
composition precursor
polysiloxane
alkoxy
Prior art date
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Pending
Application number
EP19753402.7A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Guido KICKELBICK
Nils Steinbrück
Svenja Pohl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet des Saarlandes
Original Assignee
Universitaet des Saarlandes
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Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet des Saarlandes filed Critical Universitaet des Saarlandes
Publication of EP3841153A1 publication Critical patent/EP3841153A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/06Preparatory processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/18Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups

Definitions

  • composition precursor composition, method for producing a composition precursor, method for producing a composition, use of a
  • the application relates to a composition precursor, a composition, a method for producing a
  • composition precursors a method for producing a composition, a use of the composition and a component.
  • Polysiloxanes are used in many areas. There are increasing demands on these materials, so that commercially available systems have to be improved.
  • a possible application of polysiloxanes is, for example, the encapsulation of optoelectronic components.
  • the working conditions of light emitting diodes (LEDs) require, for example, high photophysical and thermal stability, high transparency, a high refractive index and good processability
  • Encapsulation materials are used, which are based on two-component elastomer systems and are thermally curable using a platinum catalyst. For ecological and economic reasons, however, the use of non-recyclable precious metals such as platinum should be avoided.
  • the object of at least one embodiment of the invention is to provide a composition precursor which has improved properties. Another object of the invention is to provide a composition which has improved properties. Other tasks are to provide a method of making a composition precursor with improved ones
  • Another object of the invention is to use the
  • composition precursor is specified, which is a three-dimensional network partially with each other
  • composition precursor is here and in
  • the external influences initiate chemical reactions in the composition precursor which change the chemical structure of the composition precursor in such a way that it is converted to the composition.
  • Properties caused by the material of the composition can be adjusted by adjusting the properties of the
  • Composition precursors can be achieved.
  • composition precursor can be a polymeric material that has the three-dimensional network. It should be noted that not all components of the
  • composition precursors must be networked, but can also be available individually. Thus, the
  • alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane as well as monomer units connected by chemical bonds as well as monomer units and alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane which are linked by chemical bonds.
  • the monomer units comprise at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane.
  • the monomer units have at least one trialkoxysilane (hereinafter also referred to as TAS) and at least one
  • TAS trialkoxysilane
  • DAS dialkoxysilane
  • Composition precursors can be present.
  • crosslinked composition precursors can be gel-like
  • Composition precursors can be selected by selecting the
  • Ratio of the proportions of the respective starting materials can be set. For example, these properties are directly related to the ratio of TAS to DAS used and the proportion of certain groups,
  • the hardness and the refractive index of a composition produced from the composition precursor can also be influenced and thus adjusted depending on the desired application.
  • a composition produced from the composition precursor can also be influenced and thus adjusted depending on the desired application.
  • composition precursor specified the one of
  • oligosiloxane or polysiloxane has crosslinked monomer units and an alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane, the monomer units having at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane.
  • composition precursor the general structural formula
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can be selected independently of one another from aryl, alkyl, alkenyl, allyl,
  • substituted aryl substituted alkenyl, substituted alkyl and vinyl, preferably from phenyl and methyl, where u + v + w is the number of Si atoms used and u, v and w are independently selected from the range 1 to 20,000.
  • phenyltrimethoxysilane PhSi (OMe) 3 and methyltrimethoxysilane MeSi (OMe) 3 which are partially crosslinked or not crosslinked as trialkoxysilanes, dimethyldimethoxysilane can thus be used in the composition precursor
  • Me 2 Si (OMe) 2 as dialkoxysilane and methoxy-terminated polydimethylsiloxane
  • PDMSin (OMe) 2 as alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane.
  • composition precursor and thus also that of it is expanded and less cross-linked resulting composition what the viscosity of the
  • the refractive index can increase due to the larger ratio of, for example, phenyl to methyl groups.
  • the proportion of alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane is in the
  • Composition precursor from a range of> 0% to 10% of the sum of the amounts of trialkoxysilane and
  • Composition precursor has a viscosity at 23 ° C, which is in a range from 1000000 mPas to 100 mPas,
  • a viscosity at 110 ° C which is in a range from 10000 mPas to 50 mPas.
  • These viscosities enable the composition precursor to be easily processed. In addition, they require a hardness from the
  • composition precursor manufactured composition that has a desired flexibility and elasticity
  • composition precursor thermally or photochemically curable. This means that the composition precursor can harden completely by thermal or photochemical effects, so that all or at least largely all
  • Polysiloxanes together to form a three-dimensional network are networked. This hardening process can be done here and in
  • consolidation Also referred to below as consolidation.
  • composition is also specified which is thermally or photochemically cured
  • composition precursor according to one of the above-mentioned embodiments. All features that in
  • composition has a thermally or photochemically hardened composition precursor
  • Composition precursor but fixed. Due to the
  • composition precursor show the properties of the composition precursor.
  • the composition has a sufficiently high elasticity so that it can be used well in many applications, for example as an encapsulation in optoelectronic components.
  • Composition has a Shore A hardness of 40 to ⁇ 99.
  • the composition can continue to have a high refractive index
  • the composition is free of a noble metal catalyst.
  • the composition is free of a platinum catalyst.
  • the composition can thus be produced in a cost and process-optimized manner. Based on a composition
  • composition precursor the phenyltrimethoxysilane
  • Dialkoxysilane and methoxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMSin (OMe) 2 as alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, the cured or consolidated structure can have the following schematic formula in an exemplary section:
  • This formula shows the TAS and DAS groups as well as the PDMS groups that expand the network.
  • the procedure has the steps
  • process step B) can be carried out after process step A) or simultaneously with the
  • Process step A) are carried out.
  • Condensation here and below means a reaction of the monomer units with one another or with the alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, in which the monomer units and the alkoxy-terminated
  • At least two different trialkoxysilanes and / or at least two different ones can also be used in the process
  • the alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane ensures that an expanded network of mutually condensed monomer units is formed.
  • process steps A) and B) are carried out at a temperature selected from the range from 20 ° C. to 60 ° C., and / or process step C) is carried out at a temperature consisting of the
  • Range 70 ° C to 150 ° C is selected.
  • Process step A) carried out with the addition of an acid or a base for example, HCl, H 2 SO 4 ,
  • Vinegar or formic acid can be used.
  • Exemplary bases are NaOH, KOH, NH 4 OH or NH 3 .
  • the acids or bases used are water-soluble. If an acid is added, protonation of the alkoxy groups and thus an increase in electrophilicity at the silicon atom can be produced. This allows water, alkoxysilane and
  • the gel-like composition precursor is cured thermally or photochemically. Due to the action of heat or light, the gel-like composition precursor can become a solid composition
  • Methods for producing a composition precursor thus also apply to the method for producing the composition and vice versa.
  • the thermal curing is carried out at a temperature in the range from 150 ° C. to 250 ° C. and / or for a period in the range from 8 h to 72 h.
  • Photochemical curing can be carried out in the presence of a photochemically activatable group in a monomer
  • Photoacids that release protons on exposure can be used to activate curing.
  • a base or acid can be added as a catalyst to the composition precursor. If, for example, a base is added, the curing time and curing temperature can be considerably reduced.
  • a base for example, KOH or DABCO
  • Triethylenediamine can be used.
  • the proportion of base can be, for example, ⁇ 10 mmol / g.
  • composition obtained by the process is free from cracks, depending on the composition precursor used
  • composition includes use as
  • Encapsulation material of optoelectronic components as matrix material of conversion layers, as
  • Lens material as corrosion protection material, as a component in composite materials, in lithography processes and in printing technology.
  • the composition can be used as a positive in an embossing lithography process in which a stamp is placed. Furthermore, the composition
  • the composition can serve as a matrix for dyes, for example in solar cells or luminescence solar concentrators, with the materials being deposited in thin films using an inkjet process. Because of the possibility in the composition of the
  • the composition can be used advantageously in many areas.
  • Component specified that contains a composition according to the above statements.
  • the component can according to one
  • Embodiment be an optoelectronic component and contain an encapsulation comprising the composition and / or a conversion layer having the composition.
  • the optoelectronic component can be any optical component.
  • LED light emitting diode
  • An LED can have a conversion layer that is in the beam path of the
  • Primary radiation is arranged and for converting the
  • Primary radiation is set up in secondary radiation.
  • the encapsulation can be arranged in the component such that it surrounds the semiconductor layer sequence.
  • composition is well suited as an encapsulation material for LEDs due to its high refractive index, its high transparency and its stability to radiation and heat.
  • the composition in the conversion layer can be a matrix material for a dye which converts the primary radiation into secondary radiation.
  • the composition can be used advantageously, since it is light and heat stable and thus a long one Lifetime and reliability of the component can contribute.
  • the conversion layer can be formed as a plate or as a potting. In the case of encapsulation, the conversion layer can completely surround the semiconductor layer sequence.
  • composition precursor in which further substances such as, for example, are added, is first used
  • composition wherein the hardness of the composition can be adjusted by suitable adjustment of the composition precursor.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the methods for producing a composition precursor
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the proportions of starting materials used to produce the Composition precursors according to various
  • Embodiments of the composition precursor using a block diagram Embodiments of the composition precursor using a block diagram.
  • FIG. 4 shows a representation of the refractive indices and the content of phenyl groups of exemplary embodiments of the composition precursor.
  • FIG. 5 shows a representation of the Shore A hardness of
  • Embodiments of the composition based on a block diagram.
  • Figure 6 shows images of platelets according to
  • FIGS 7a to 7f show lead frames with and without
  • composition precursors and compositions according to exemplary embodiments.
  • FIG. 8 shows the thermogravimetric mass loss (a) and T95 values (b) of exemplary embodiments of the composition.
  • FIG. 9 shows the absolute viscosity as a function of time from exemplary embodiments of the
  • composition precursors are Composition precursors.
  • FIG. 10 shows FTIR spectra of exemplary embodiments of the composition precursor.
  • FIGS. 11 to 14 show 2 H and 29 Si NMR spectra of
  • composition precursors are Composition precursors.
  • Figures 15 to 20, 25 and 26 show ! H-NMR spectra and 29 Si- 1 H HMBC 2D NMR spectra of exemplary embodiments of the composition precursor during and after it
  • Figures 21 to 24 show 2 H-NMR spectra of
  • composition precursors Embodiments of composition precursors.
  • Figure 27 shows the schematic side view of a
  • identical, similar or identically acting elements can each be provided with the same reference symbols.
  • the elements shown and their proportions are not to scale. Rather, individual elements such as layers, components, components and areas can be shown in an exaggerated manner for better representation and / or for better understanding.
  • composition precursors and compositions can be used, for example, the following starting materials and auxiliaries: dimethyldimethoxysilane (97%, ABCR GmbH), methyltrimethoxysilane (97%, ABCR GmbH),
  • Phenyltrimethoxysilane (97%, ABCR GmbH), methoxy-terminated polydimethylsiloxane (5 to 12 cst., ABCR GmbH), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (98% Alpha Aesar, Germany), hydrochloric acid (Bernd Kraft GmbH) and potassium hydroxide (85%, Grüssing GmbH Analytica).
  • the hydrochloric acid is in
  • FIGS. 11 to 14 The purity of the starting materials and the average chain length of the methoxy-terminated polydimethylsiloxane are determined by means of 2 H and 29 Si NMR spectroscopy (see FIGS. 11 to 14: FIG. 11 shows the spectra of
  • Dimethyldimethoxysilane and Figure 14 shows the spectra of methoxy-terminated polydimethylsiloxane).
  • the NMR spectra were recorded with an Avance III 300 MHz spectrometer and an Avance III HD 400 MHz spectrometer (Bruker Corp., USA) at 300.13 / 400.13 MHz for 1 H-NMR spectra and 59.63 / 79 , 49 MHz for 29 Si NMR spectra.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the methods for producing a composition precursor
  • composition based on an embodiment.
  • hydrochloric acid with a pH of 2.5 is added to PhSi (OMe) 3 as TAS, MeSi (OMe) 3 as TAS and Me2Si (OMe) 2 as DAS.
  • PhSi (OMe) 3 as TAS
  • MeSi (OMe) 3 as TAS
  • Me2Si (OMe) 2 as DAS.
  • Hydrochloric acid is added in a proportion of 1.5 times the amount of alkoxysilanes. This mixture is stirred in a closed vessel at 45 ° C. for 3 hours and at 320 rpm. This is identified in FIG. 1 as method step A). In process step B)
  • PDMSin (MeO) 2 methoxy-terminated polydimethylsiloxane PDMSin (MeO) 2 was added in a proportion of 0.7% of the amount of the alkoxysilanes and further stirred at 45 ° C. for 18 hours at 320 rpm.
  • the PDMSin (MeO) 2 can also be added simultaneously with process step A) (not shown here).
  • the mixture is transferred to a beaker and stirred at 25 ° C for 0.5 to 1 hour at 150 rpm.
  • This gelation step is optional and therefore marked with dashed lines. The gelation can be recognized by the fact that homogeneously distributed gas bubbles form in the material and the viscosity increases significantly.
  • process step C the cleaning step, the beaker is transferred to a drying cabinet and water, hydrochloric acid and methanol are removed there at 110 ° C. for one hour. Finally, the transparent, gel-like
  • Composition precursor G isolated and cooled to room temperature.
  • a composition precursor obtained as described above can be consolidated or hardened by transferring it into a mold or cavity and hardening it there at 150 to 200 ° C. for 8 to 72 hours.
  • the curing time is related to the proportions of the respective starting materials of the composition precursor and the thickness of the sample to be cured.
  • a small proportion of base or acid can be added to the composition precursor before the start of hardening in order to achieve the
  • the hardened composition CM is free of cracks and, depending on the selected viscosity of the composition precursor, is flexible and elastic.
  • the trialkoxysilanes and dialkoxysilanes are hydrolyzed and form an oligomer and polymer chains and, in some cases, crosslinked structures.
  • a step by step Substitution of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2 leads to a more chain-like and less cross-linked structure.
  • composition precursors The polydimethylsiloxane added in process step B) leads to an additional expansion of the network. If the temperature is increased during these steps, the viscosity increases at the same time, which simplifies the manufacturing process.
  • composition precursors now form a solid but elastic polymer, the composition CM.
  • composition precursor Components needed to harden the composition precursor. However, it is possible to add small amounts of base or acid to the process
  • composition precursors To catalyze composition precursors.
  • Consolidation time or hardening time and the temperature can be determined by the pH dependence of the
  • composition precursors G for hardness tests can be placed in PTFE molds of size 30x10x1 mm and films of size 13x0.12 mm can be produced on glass plates for transmission measurements. Examples 1 and 2, which are specified in more detail below, were heated to 110 ° C. for better handling.
  • the Quadrupel Film Applicator Model-360 (Erichsen GmbH & Co. KG) can be used for film production.
  • the thickness of the films can be measured with an FMD12TB precision dial gauge (Käfer Messuhrenfabrik GmbH & Co. KG) with an accuracy of 1 ym.
  • the samples prepared in this way can, for example, at 200 ° C. be cured in a drying cabinet for 72 hours.
  • the transparent compositions CM are then on
  • Cooled and insulated at room temperature Cooled and insulated at room temperature.
  • Table 1 shows the exact proportions of the starting materials of the composition precursors according to Examples 1 to 8:
  • composition precursors and thus also the hardened composition (CM).
  • CM hardened composition
  • Figure 2 shows the substance amounts n in mmol of the starting materials used in Examples 1 to 8 (x-axis).
  • PhSi (OMe) 3 and PDMSin (MeO) 2 were kept constant in all examples (square and downward triangle), while the proportions of MeSi (OMe) 3 (circle) and Me2Si (OMe) 2 (upward-looking triangle) have been changed. In particular, the substitution of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2 can be seen.
  • FIG. 3 shows the averaged absolute values of the viscosity of samples 1 to 8, which were measured isothermally at 23 ° C. and at 110 ° C. for 10 minutes each.
  • @ 110 ° C in mPas) can be determined directly after the synthesis of the composition precursors. It decreases from Examples 1 to 8, that is to say with an increase in the substituted content of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2, as shown in FIG. 3. The viscosity of Examples 1 and 2 is too high to be measured at room temperature. When the samples are heated to 110 ° C, the absolute value of the viscosity decreases significantly. All examples can easily be processed at 110 ° C. Due to their viscosity, samples 3 to 8 can also be processed at room temperature, which makes the materials suitable, for example, as curable encapsulation material for optoelectronic components.
  • composition precursors are stored and thus subjected to an aging process, their viscosity can increase with the storage time at room temperature. Become
  • the aged composition precursors can still
  • composition precursors can be processed because they soften at temperatures above 23 ° C. If the composition precursors are used to be used in encapsulations of optoelectronic components, it is important that they have a defined and preferably high refractive index. Height
  • Refractive indices in composition precursors can be favored by the presence of mono- or polycyclic aromatic side groups.
  • the proportion of phenyl groups changes from 37% to 32%, as shown in FIG. 4 (left y-axis).
  • the refractive index n D 20 changes from 1.505 to 1.494 (right y-axis).
  • the refractive index can be measured, for example, with an AR4 Abbe refractometer with a PT31 Peltier thermostat (A. Krüss Optronic GmbH) at 20 ° C and 590 nm LED radiation.
  • Viscosity cannot be determined at 20 ° C.
  • composition precursors the hardness of the associated compositions can be adjusted, which may have different requirements depending on the application.
  • the hardness of the consolidated compositions can be measured at room temperature using a Shore A durometer become. You can do this with individual sample plates
  • FIG. 5 shows the hardness H in Shore-A for Examples 1 CM to 6 CM, which decreases with increasing proportion of Me2Si (OMe) 2 and with increasing temperature.
  • the encapsulation material is highly transparent
  • the entire visible spectrum of light is emitted in white LEDs.
  • Drying cabinet hardened at 200 ° C for 72 hours. The samples shrink due to the consolidation process.
  • the film thickness for the 1 CM sample is 81 ⁇ 1 ⁇ m, for the sample
  • Encapsulation materials for optoelectronic components must be pourable, hardenable and leakproof. Becomes a
  • composition precursor arranged as encapsulation material in a component and then to one
  • Hardened composition it must be free of cracks and bubbles and have a certain elasticity. To determine the applicability of the composition precusors in
  • samples 4 and 6 were cast on a polyphtalamide LED lead frame (1.4 x 0.7 x 0.4 mm) and the lead frame for curing the composition precursors at 160 ° C for 20 hours
  • Figures 7a to f show images of the empty lead frame ( Figures 7a and b), the lead frame with a
  • Composition 4 CM ( Figures 7c and d) and one
  • Example 6 and a composition 6 CM ( Figures 7e and f).
  • the picture in Figure 7a is on the metallic background focused, in Figure 7b on the upper edge of the
  • compositions 4 CM and 6 CM are measured. Using the side edges of the lead frames as a reference before and after curing, a shrinkage of the materials can be recognized. Overall, the composition precursors and thus the compositions are well suited for
  • compositions are a high temperature stability of the material.
  • the hardening process can be any hardening process. As already mentioned above, the hardening process can be any hardening process.
  • Preparation of the composition can be catalyzed by the addition of small amounts of a base or acid to the composition precursor.
  • the base can, for example, be added directly before the heat treatment of the composition precursors.
  • KOH and DABCO can be used as bases
  • Example 4 (0.2 g) and mixed.
  • the formation of bubbles can also be avoided or reduced.
  • FIG. 10b shows an enlarged section of the FTIR spectrum of Examples 1 to 8, which shows the decrease in the vibration band at 1269 cm -1 , which is caused by the decreasing proportion of MeSi (OMe) 3 in the examples. Furthermore, the increase in Vibration band shown at 1259 cm -1 , which is caused by an increasing content of Me2Si (OMe) 2.
  • condensation behavior of various monomer units used in the synthesis of the composition precursor can be determined using two-dimensional 29 Si- 1 H
  • Composition precursors 1, 2, 3 and 8 are shown in Table 2 below. To carry out the experiment, small amounts of the samples of the respective reaction mixture were obtained after 3 hours of hydrolysis (before the addition of the
  • Figure 15 Sample 1 after 3h
  • Figure 16 Sample 1 after the
  • Molecules were hydrolyzed before reacting with other molecules.
  • the D ! Signals can be divided into D 3 o and D 2 i signals.
  • the indexed numbers indicate the proportion of hydroxyl groups attached to a molecule.
  • a D 3 o signal is generated by a monomer with none
  • a D ⁇ signal is generated by a monomer with a hydroxyl group.
  • the additional D ⁇ signal can be separated by the chemical shift and is measurable since there is no coupling with the methoxy groups
  • Figure 27 shows the schematic side view of a
  • the component for example an LED, comprises a substrate 10 on which one
  • Semiconductor layer sequence 20 is arranged.
  • Semiconductor layer sequence 20 is for the emission of
  • Primary radiation for example short-wave light with a wavelength maximum of about 450 nm, set up.
  • Conversion layer 30 arranged. This envelops the
  • Semiconductor layer sequence 20 completely, that is to say materially and positively, and is thus introduced as a potting in a recess in the housing 40. So that serves
  • Conversion layer 20 on the one hand as an encapsulation of the
  • Conversion layer contains a dye that is in a Matrix, which is formed from a composition, is embedded.
  • the conversion layer 30 can be arranged at a distance from the semiconductor layer sequence 20 (not shown here). In this case, you can choose between the
  • Semiconductor layer sequence 20 and the conversion layer 30 an encapsulation, which is formed from the composition, may be arranged.

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Abstract

The invention relates to a composition precursor comprising a three-dimensional network consisting of partially cross-linked monomer units and an alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, wherein the monomer units comprise at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane. The invention further relates to a composition, to a method for producing a composition precursor and to a composition, to a use of a composition and to a component.

Description

Beschreibung description
Zusammensetzungsprecursor, Zusammensetzung, Verfahren zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors, Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, Verwendung einer Composition precursor, composition, method for producing a composition precursor, method for producing a composition, use of a
Zusammensetzung und Bauelement Composition and component
Die Anmeldung betrifft einen Zusammensetzungsprecursor, eine Zusammensetzung, ein Verfahren zur Herstellung eines The application relates to a composition precursor, a composition, a method for producing a
Zusammensetzungsprecursors, ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung, eine Verwendung der Zusammensetzung sowie ein Bauelement. Composition precursors, a method for producing a composition, a use of the composition and a component.
In vielen Bereichen werden Polysiloxane eingesetzt. Es werden immer höhere Ansprüche an diese Materialien gestellt, sodass kommerziell erhältliche Systeme verbessert werden müssen.Polysiloxanes are used in many areas. There are increasing demands on these materials, so that commercially available systems have to be improved.
Eine mögliche Anwendung von Polysiloxanen ist beispielsweise die Verkapselung von optoelektronischen Bauelementen. Die Arbeitsbedingungen von lichtemittierenden Dioden (LEDs) erfordern beispielsweise eine hohe photophysikalische und thermische Stabilität, eine hohe Transparenz, einen hohen Brechungsindex sowie eine gute Verarbeitbarkeit der A possible application of polysiloxanes is, for example, the encapsulation of optoelectronic components. The working conditions of light emitting diodes (LEDs) require, for example, high photophysical and thermal stability, high transparency, a high refractive index and good processability
gehärteten und nicht gehärteten Verkapselungsmaterialien, um eine hohe Effizienz und eine lange Lebensdauer des hardened and non-hardened encapsulation materials to ensure high efficiency and long life of the
Bauelements zu gewährleisten. To ensure component.
So werden beispielsweise auf Polysiloxan basierende For example, based on polysiloxane
Verkapselungsmaterialien herangezogen, die auf Zwei- Komponenten Elastomer-Systemen basieren und mittels eines Platinkatalysators thermisch härtbar sind. Aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen sollte der Einsatz von nicht- recycelbaren Edelmetallen wie Platin jedoch vermieden werden. Bislang bekannte epoxybasierte Polysiloxane, welche ohne Platin gehärtet werden können, sind jedoch wärme- oder lichtempfindlich, sodass beispielsweise eine Verfärbung aufgrund des Vorhandenseins der Epoxygruppen auftritt. Auch ist oft eine hohe Flexibilität der Materialien erforderlich, welche bislang nicht realisiert werden konnte. Encapsulation materials are used, which are based on two-component elastomer systems and are thermally curable using a platinum catalyst. For ecological and economic reasons, however, the use of non-recyclable precious metals such as platinum should be avoided. Previously known epoxy-based polysiloxanes, which without Platinum can be hardened, but are sensitive to heat or light, so that, for example, discoloration occurs due to the presence of the epoxy groups. A high degree of flexibility of the materials is often required, which has not been possible so far.
Aufgabe mindestens einer Ausführungsform der Erfindung ist es, einen Zusammensetzungsprecursor bereitzustellen, der verbesserte Eigenschaften aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zusammensetzung bereitzustellen, welche verbesserte Eigenschaften aufweist. Weitere Aufgaben sind die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors mit verbesserten The object of at least one embodiment of the invention is to provide a composition precursor which has improved properties. Another object of the invention is to provide a composition which has improved properties. Other tasks are to provide a method of making a composition precursor with improved ones
Eigenschaften sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verwendung der Properties and a method for producing a composition with improved properties. Another object of the invention is to use the
Zusammensetzung mit verbesserten Eigenschaften Composition with improved properties
bereitzustellen. Schließlich ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Bauelement bereitzustellen, welches die provide. Finally, it is a further object of the invention to provide a component which
Zusammensetzung enthält und verbesserte Eigenschaften aufweist . Contains composition and has improved properties.
Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und These tasks are solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous configurations and
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche und der Beschreibung. Further developments of the invention are the subject of dependent claims and the description.
Es wird ein Zusammensetzungsprecursor angegeben, der ein dreidimensionales Netzwerk aus teilweise miteinander A composition precursor is specified, which is a three-dimensional network partially with each other
vernetzten Monomereinheiten und einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan aufweist. Unter einem Zusammensetzungsprecursor ist hier und im crosslinked monomer units and an alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane. Under a composition precursor is here and in
Folgenden ein Material zu verstehen, welches mittels The following is a material to understand, which means
Einwirkung äußerer Einflüsse zu einer Zusammensetzung Influence of external influences on a composition
umwandelbar ist. Durch die äußeren Einflüsse werden chemische Reaktionen in dem Zusammensetzungsprecursor initiiert, welche die chemische Struktur des Zusammensetzungsprecursors derart verändern, dass er zu der Zusammensetzung umgewandelt wird. Durch das Material der Zusammensetzung bedingte Eigenschaften können durch gezielte Einstellung der Eigenschaften des is convertible. The external influences initiate chemical reactions in the composition precursor which change the chemical structure of the composition precursor in such a way that it is converted to the composition. Properties caused by the material of the composition can be adjusted by adjusting the properties of the
Zusammensetzungsprecursors erzielt werden. Composition precursors can be achieved.
Der Zusammensetzungsprecursor kann ein polymeres Material sein, welches das dreidimensionale Netzwerk aufweist. Dabei ist zu beachten, dass nicht alle Bestandteile des The composition precursor can be a polymeric material that has the three-dimensional network. It should be noted that not all components of the
Zusammensetzungsprecursors vernetzt sein müssen, sondern auch einzeln vorliegen können. Somit umfasst der Composition precursors must be networked, but can also be available individually. Thus, the
Zusammensetzungsprecursor Monomereinheiten, Composition precursor monomer units,
alkoxyterminiertes Oligo- oder Polysiloxan sowie durch chemische Bindungen miteinander verbundene Monomereinheiten sowie Monomereinheiten und alkoxyterminiertes Oligo- oder Polysiloxan, die durch chemische Bindungen miteinander verbunden sind. alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane as well as monomer units connected by chemical bonds as well as monomer units and alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane which are linked by chemical bonds.
Unter „Monomereinheiten" sind daher hier und im Folgenden somit sowohl unreagierte Monomere zu verstehen sowie “Monomer units” are therefore to be understood here and in the following as well as both unreacted monomers and
Einheiten einer polymeren Kette, die auf diese Monomere zurückzuführen sind. Units of a polymer chain that are due to these monomers.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Monomereinheiten zumindest ein Trialkoxysilan und zumindest ein Dialkoxysilan . According to one embodiment, the monomer units comprise at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane.
Dass die Monomereinheiten zumindest ein Trialkoxysilan (im Folgenden auch als TAS bezeichnet) und zumindest ein Dialkoxysilan (im Folgenden auch DAS bezeichnet) umfassen, bedeutet in diesem Zusammenhang, dass auch mindestens zwei verschiedene Trialkoxysilane beziehungsweise mindestens zwei verschiedene Dialkoxysilane als Monomereinheiten in dem That the monomer units have at least one trialkoxysilane (hereinafter also referred to as TAS) and at least one In this context, dialkoxysilane (hereinafter also referred to as DAS) means that at least two different trialkoxysilanes or at least two different dialkoxysilanes as monomer units in the
Zusammensetzungsprecursor vorhanden sein können. Composition precursors can be present.
Der aus mindestens einem TAS, mindestens einem DAS und einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan teilweise Partly that of at least one TAS, at least one DAS and an alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane
vernetzte Zusammensetzungsprecursor kann eine gelartige crosslinked composition precursors can be gel-like
Konsistenz aufweisen und somit bei Raumtemperatur Have consistency and therefore at room temperature
beispielsweise in flüssiger oder zähflüssiger Form vorliegen. for example in liquid or viscous form.
Die Viskosität und der Brechungsindex des The viscosity and refractive index of the
Zusammensetzungsprecursors können durch die Auswahl der Composition precursors can be selected by selecting the
Ausgangsmaterialien, also der Monomereinheiten und des alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxans, und dem Starting materials, i.e. the monomer units and the alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, and the
Verhältnis der Anteile der jeweiligen Ausgangsmaterialien eingestellt werden. Beispielsweise stehen diese Eigenschaften in direktem Zusammenhang mit dem Verhältnis von eingesetzten TAS zu DAS und dem Anteil von bestimmten Gruppen, Ratio of the proportions of the respective starting materials can be set. For example, these properties are directly related to the ratio of TAS to DAS used and the proportion of certain groups,
insbesondere sperrige Gruppen wie Arylgruppen, der especially bulky groups such as aryl groups, the
Monomereinheiten. Weiterhin führt das alkoxyterminierte Monomer units. Furthermore, the alkoxy terminated
Oligo- oder Polysiloxan zu einem aufgeweiteten Oligo- or polysiloxane to an expanded
dreidimensionalen Netzwerk aus den teilweise miteinander vernetzten Monomereinheiten, was wiederum einen Einfluss auf die Viskosität hat. three-dimensional network of the partially cross-linked monomer units, which in turn has an influence on the viscosity.
Durch die Einstellung der Viskosität und des Brechungsindex des Zusammensetzungsprecursors kann auch die Härte und der Brechungsindex einer aus dem Zusammensetzungsprecursor hergestellten Zusammensetzung beeinflusst und damit je nach gewünschter Anwendung eingestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform wird ein By adjusting the viscosity and the refractive index of the composition precursor, the hardness and the refractive index of a composition produced from the composition precursor can also be influenced and thus adjusted depending on the desired application. According to one embodiment, a
Zusammensetzungsprecursor angegeben, der ein Composition precursor specified, the one
dreidimensionales Netzwerk aus teilweise miteinander three-dimensional network of partially with each other
vernetzten Monomereinheiten und einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan aufweist, wobei die Monomereinheiten zumindest ein Trialkoxysilan und zumindest ein Dialkoxysilan aufweisen . has crosslinked monomer units and an alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane, the monomer units having at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der According to a further embodiment, the
Zusammensetzungsprecursor die allgemeine Strukturformel Composition precursor the general structural formula
auf. Dabei können R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sein aus Aryl, Alkyl, Alkenyl, Allyl, on. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can be selected independently of one another from aryl, alkyl, alkenyl, allyl,
substituiertem Aryl, substituiertem Alkenyl, substituiertem Alkyl und Vinyl, vorzugsweise aus Phenyl und Methyl, wobei u+v+w die Anzahl der eingesetzten Si-Atome ist und u, v und w unabhängig voneinander aus dem Bereich 1 bis 20000 ausgewählt sind . substituted aryl, substituted alkenyl, substituted alkyl and vinyl, preferably from phenyl and methyl, where u + v + w is the number of Si atoms used and u, v and w are independently selected from the range 1 to 20,000.
In dieser Strukturformel ist zu beachten, dass die mit u, v und w indizierten Gruppen statistisch in dem zumindest teilweise vernetzten Netzwerk verteilt sind. Es können somit auch andere Reihenfolgen der Gruppen in dem Netzwerk auftreten . In this structural formula it should be noted that the groups indexed with u, v and w are statistically distributed in the at least partially networked network. So it can other orders of groups also occur in the network.
Beispielsweise können in dem Zusammensetzungsprecursor somit teilweise miteinander vernetzte oder auch nicht vernetzte Phenyltrimethoxysilan PhSi(OMe)3 und Methyltrimethoxysilan MeSi(OMe)3 als Trialkoxysilane, Dimethyldimethoxysilan For example, phenyltrimethoxysilane PhSi (OMe) 3 and methyltrimethoxysilane MeSi (OMe) 3 which are partially crosslinked or not crosslinked as trialkoxysilanes, dimethyldimethoxysilane can thus be used in the composition precursor
Me2Si(OMe)2 als Dialkoxysilan sowie methoxyterminiertes Polydimethylsiloxan, PDMSin (OMe) 2 als alkoxyterminiertes Oligo- oder Polysiloxan eingesetzt werden. Deren allgemeinen Strukturen sind im Folgenden gezeigt: Me 2 Si (OMe) 2 as dialkoxysilane and methoxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMSin (OMe) 2 as alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane. Their general structures are shown below:
PhSl(O e)3 MeSi(OMe)3 Me2si{O e)2 PDMSiiiOMe)2 PhSl (O e) 3 MeSi (OMe) 3 Me 2 si {O e) 2 PDMSiiiOMe) 2
Gemäß diesem Beispiel kann die allgemeine Strukturformel eines solchen daraus gebildeten Netzwerkes folgendermaßen aussehen : According to this example, the general structural formula of such a network can look like this:
Je höher der Anteil an DAS in Bezug auf TAS und The higher the proportion of DAS in relation to TAS and
alkylterminiertem Oligo- oder Polysiloxan ist, desto alkyl-terminated oligo- or polysiloxane, the more
aufgeweiteter und weniger quervernetzt ist die Struktur des Zusammensetzungsprecursors und damit auch der daraus entstehenden Zusammensetzung, was die Viskosität des The structure of the composition precursor and thus also that of it is expanded and less cross-linked resulting composition what the viscosity of the
Zusammensetzungsprecursors beziehungsweise die Härte der Zusammensetzung signifikant verringert. Gleichzeitig kann der Brechungsindex aufgrund des größeren Verhältnisses von beispielsweise Phenyl- zu Methylgruppen steigen. Composition precursors or the hardness of the composition significantly reduced. At the same time, the refractive index can increase due to the larger ratio of, for example, phenyl to methyl groups.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Anteil an alkoxyterminiertem Oligo- oder Polysiloxan in dem According to a further embodiment, the proportion of alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane is in the
Zusammensetzungsprecursor aus einem Bereich von > 0 % bis 10 % der Summe der Stoffmengen an Trialkoxysilan und Composition precursor from a range of> 0% to 10% of the sum of the amounts of trialkoxysilane and
Dialkoxysilan ausgewählt. Ein solcher Anteil ist ausreichend, um das dreidimensionale Netzwerk aufzuweiten und damit die Viskosität der Zusammensetzungsprecursors zu erniedrigen. Dialkoxysilane selected. Such a proportion is sufficient to expand the three-dimensional network and thus to lower the viscosity of the composition precursors.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der According to a further embodiment, the
Zusammensetzungsprecursor eine Viskosität bei 23°C auf, die in einem Bereich von 1000000 mPas bis 100 mPas liegt, Composition precursor has a viscosity at 23 ° C, which is in a range from 1000000 mPas to 100 mPas,
und/oder eine Viskosität bei 110°C, die in einem Bereich von 10000 mPas bis 50 mPas liegt. Diese Viskositäten ermöglichen eine gute Verarbeitbarkeit des Zusammensetzungsprecursors. Zudem bedingen sie eine Härte der aus dem and / or a viscosity at 110 ° C, which is in a range from 10000 mPas to 50 mPas. These viscosities enable the composition precursor to be easily processed. In addition, they require a hardness from the
Zusammensetzungsprecursor hergestellten Zusammensetzung, die eine gewünschte Flexibilität und Elastizität der  Composition precursor manufactured composition that has a desired flexibility and elasticity
Zusammensetzung realisiert. Composition realized.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der According to a further embodiment, the
Zusammensetzungsprecursor thermisch oder photochemisch aushärtbar. Das bedeutet, der Zusammensetzungsprecursor kann durch thermische oder photochemische Einwirkungen vollständig aushärten, sodass alle oder zumindest weitgehend alle Composition precursor thermally or photochemically curable. This means that the composition precursor can harden completely by thermal or photochemical effects, so that all or at least largely all
Monomereinheiten und alkoxyterminierten Oligo- oder Monomer units and alkoxy-terminated oligo- or
Polysiloxane miteinander zu einem dreidimensionalen Netzwerk vernetzt sind. Dieser Härtungsvorgang kann hier und im Polysiloxanes together to form a three-dimensional network are networked. This hardening process can be done here and in
Folgenden auch als Konsolidierung bezeichnet werden. Also referred to below as consolidation.
Es wird weiterhin eine Zusammensetzung angegeben, die einen thermisch oder photochemisch ausgehärteten A composition is also specified which is thermally or photochemically cured
Zusammensetzungsprecursor gemäß einem der oben genannten Ausführungsformen umfasst. Sämtliche Merkmale, die in Composition precursor according to one of the above-mentioned embodiments. All features that in
Zusammenhang mit dem Zusammensetzungsprecursor offenbart sind, gelten somit auch für die Zusammensetzung und Context with the composition precursor are thus also valid for the composition and
umgekehrt . vice versa .
Dadurch, dass die Zusammensetzung einen thermisch oder photochemisch ausgehärteten Zusammensetzungsprecursor Because the composition has a thermally or photochemically hardened composition precursor
enthält, ist sie nicht gelartig wie der contains, it is not gel-like like that
Zusammensetzungsprecursor, sondern fest. Aufgrund der Composition precursor, but fixed. Due to the
Eigenschaften des Zusammensetzungsprecursors weist die The properties of the composition precursor show the
Zusammensetzung jedoch eine genügend hohe Elastizität auf, sodass sie gut in vielen Anwendungen, beispielsweise als Verkapselung in optoelektronischen Bauelementen, eingesetzt werden kann. However, the composition has a sufficiently high elasticity so that it can be used well in many applications, for example as an encapsulation in optoelectronic components.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die According to a further embodiment, the
Zusammensetzung eine Shore-A-Härte von 40 bis < 99 auf. Composition has a Shore A hardness of 40 to <99.
Je nach Eigenschaft des Zusammensetzungsprecursors kann die Zusammensetzung weiterhin einen hohen Brechungsindex Depending on the property of the composition precursor, the composition can continue to have a high refractive index
aufweisen. Dieser kann größer oder gleich dem Brechungsindex des Zusammensetzungsprecursors sein. exhibit. This can be greater than or equal to the refractive index of the composition precursor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Zusammensetzung frei von einem Edelmetallkatalysator. Insbesondere ist die Zusammensetzung frei von einem Platinkatalysator. Somit ist die Zusammensetzung kosten- und prozessoptimiert herstellbar. Basiert die Zusammensetzung auf einem According to a further embodiment, the composition is free of a noble metal catalyst. In particular, the composition is free of a platinum catalyst. The composition can thus be produced in a cost and process-optimized manner. Based on a composition
Zusammensetzungsprecursor, der Phenyltrimethoxysilan  Composition precursor, the phenyltrimethoxysilane
PhSi(OMe)3 und Methyltrimethoxysilan MeSi(OMe)3 als PhSi (OMe) 3 and methyltrimethoxysilane MeSi (OMe) 3 as
Trialkoxysilane, Dimethyldimethoxysilan Me2Si(OMe)2 als Trialkoxysilanes, dimethyldimethoxysilane Me 2 Si (OMe) 2 als
Dialkoxysilan sowie methoxyterminiertes Polydimethylsiloxan, PDMSin (OMe) 2 als alkoxyterminiertes Oligo- oder Polysiloxan enthält, kann die ausgehärtete bzw. konsolidierte Struktur in einem beispielhaften Ausschnitt folgende schematische Formel aufweisen : Dialkoxysilane and methoxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMSin (OMe) 2 as alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, the cured or consolidated structure can have the following schematic formula in an exemplary section:
In dieser Formel sind die TAS- und DAS-Gruppen sowie die das Netzwerk aufweitenden PDMS-Gruppen zu erkennen.  This formula shows the TAS and DAS groups as well as the PDMS groups that expand the network.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines There continues to be a method of making a
Zusammensetzungsprecursors angegeben. Das Verfahren weist die Schritte Composition precursors specified. The procedure has the steps
A) Kondensation von mindestens einem Trialkoxysilan und mindestens einem Dialkoxysilan,  A) condensation of at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane,
B) Kondensation des mindestens einen Trialkoxysilans und des mindestens einen Dialkoxysilans mit einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan,  B) condensation of the at least one trialkoxysilane and the at least one dialkoxysilane with an alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane,
C) Reinigung des kondensierten Trialkoxysilans,  C) purification of the condensed trialkoxysilane,
Dialkoxysilans und alkoxyterminierten Oligo- oder  Dialkoxysilans and alkoxy-terminated oligo- or
Polysiloxans auf. Gemäß einer Ausführungsform kann der Verfahrensschritt B) nach dem Verfahrensschritt A) oder gleichzeitig mit dem Polysiloxane. According to one embodiment, process step B) can be carried out after process step A) or simultaneously with the
Verfahrensschritt A) durchgeführt werden. Process step A) are carried out.
Unter Kondensation ist hier und im Folgenden eine Reaktion der Monomereinheiten untereinander beziehungsweise mit dem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan zu verstehen, bei dem sich die Monomereinheiten und das alkoxyterminierte Condensation here and below means a reaction of the monomer units with one another or with the alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, in which the monomer units and the alkoxy-terminated
Oligo- oder Polysiloxan miteinander chemisch verbinden. Dabei bildet sich ein dreidimensionales Netzwerk aus. Es ist jedoch zu beachten, dass in diesem Verfahren nicht alle Combine oligo- or polysiloxane chemically. This creates a three-dimensional network. It should be noted, however, that not all in this procedure
Monomereinheiten beziehungsweise nicht jedes Monomer units or not each
alkoxyterminierte Oligo- oder Polysiloxan miteinander alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane with each other
reagieren, sodass nur eine teilweise Vernetzung auftritt. react so that only partial networking occurs.
Es können in dem Verfahren auch mindestens zwei verschiedene Trialkoxysilane und/oder mindestens zwei verschiedene At least two different trialkoxysilanes and / or at least two different ones can also be used in the process
Dialkoxysilane kondensieren. Condense dialkoxysilanes.
Unabhängig davon, ob die Verfahrensschritte A) und B) gleichzeitig oder nacheinander durchgeführt werden, kann mit diesem Verfahren eine statistische Verteilung der Regardless of whether process steps A) and B) are carried out simultaneously or in succession, a statistical distribution of the
eingesetzten Bestandteile in dem Zusammensetzungsprecursor erhalten werden. Weiterhin sorgt das alkoxyterminierte Oligo- oder Polysiloxan dafür, dass sich ein aufgeweitetes Netzwerk aus miteinander kondensierten Monomereinheiten bildet. used components can be obtained in the composition precursor. Furthermore, the alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane ensures that an expanded network of mutually condensed monomer units is formed.
Mit diesem Verfahren kann ein Zusammensetzungsprecursor gemäß den oben genannten Ausführungsformern hergestellt werden. Sämtliche in Zusammenhang mit dem Zusammensetzungsprecursor offenbarten Merkmale gelten somit auch für das Verfahren und umgekehrt . Gemäß einer Ausführungsform werden die Verfahrensschritte A) und B) bei einer Temperatur durchgeführt, die aus dem Bereich 20°C bis 60°C ausgewählt ist, und/oder der Verfahrensschritt C) wird bei einer Temperatur durchgeführt, die aus dem With this method, a composition precursor can be produced in accordance with the above-mentioned embodiments. All of the features disclosed in connection with the composition precursor therefore also apply to the method and vice versa. According to one embodiment, process steps A) and B) are carried out at a temperature selected from the range from 20 ° C. to 60 ° C., and / or process step C) is carried out at a temperature consisting of the
Bereich 70°C bis 150°C ausgewählt ist. Bei diesen Range 70 ° C to 150 ° C is selected. With these
Temperaturen ist die Bildung eines dreidimensionalen Temperatures is the formation of a three-dimensional
Netzwerks aus zumindest teilweise miteinander vernetzten Trialkoxysilanen, Dialkoxysilanen und alkoxyterminiertem Oligo- oder Polysiloxan begünstigt. Network of at least partially crosslinked trialkoxysilanes, dialkoxysilanes and alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der According to a further embodiment, the
Verfahrensschritt A) unter Zugabe einer Säure oder einer Base durchgeführt. Als Säure können beispielsweise HCl, H2SO4,Process step A) carried out with the addition of an acid or a base. For example, HCl, H 2 SO 4 ,
Essig oder Ameisensäure eingesetzt werden. Beispielhafte Basen sind NaOH, KOH, NH4OH oder NH3. Generell sind die eingesetzten Säuren oder Basen wasserlöslich. Wird eine Säure zugegeben, kann eine Protonierung der Alkoxygruppen und somit eine Erhöhung der Elektrophilie am Siliziumatom erzeugt werden. Dadurch können Wasser, Alkoxysilan- und Vinegar or formic acid can be used. Exemplary bases are NaOH, KOH, NH 4 OH or NH 3 . In general, the acids or bases used are water-soluble. If an acid is added, protonation of the alkoxy groups and thus an increase in electrophilicity at the silicon atom can be produced. This allows water, alkoxysilane and
Silanolgruppen angreifen und Methanol als Abgangsgruppe substituieren. Basen können direkt am nukleophilen Attack silanol groups and substitute methanol as a leaving group. Bases can be directly attached to the nucleophile
Siliziumatom angreifen und einen geladenen Übergangszustand bilden. Die Alkoxysilangruppe kann somit in einer SN2- ähnlichen Reaktion substituiert werden. Wird im Attack the silicon atom and form a charged transition state. The alkoxysilane group can thus be substituted in an SN2-like reaction. Will in
Verfahrensschritt A) eine Säure zugegeben, kann sich die Wahrscheinlichkeit zur Bildung von kettenartigen Strukturen erhöhen, wird eine Base zugegeben, kann sich die Process step A) an acid is added, the probability of forming chain-like structures can increase, if a base is added, the
Wahrscheinlich zur Bildung von verzweigten Strukturen Probably to form branched structures
erhöhen . increase .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vor dem According to a further embodiment, before
Verfahrensschritt C) das kondensierte Trialkoxysilan, Process step C) the condensed trialkoxysilane,
Dialkoxysilan und alkoxyterminierte Oligo- oder Polysiloxan bei Raumtemperatur gerührt. Das bedeutet, dass vor dem Dialkoxysilane and alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane stirred at room temperature. That means that before
Reinigungsschritt C) eine Gelierung durchgeführt wird, wodurch die Viskosität des Materials ansteigt. Cleaning step C) a gelation is carried out, whereby the viscosity of the material increases.
In dem Reinigungsschritt C) kann während der Gelierung entstandenes Wasser, sowie HCl und durch die Kondensation entstandenes Methanol entfernt werden. In the cleaning step C), water formed during the gelation, as well as HCl and methanol formed by the condensation can be removed.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer There continues to be a method of making a
Zusammensetzung angegeben, bei dem ein gemäß den obigen Composition specified, in which a according to the above
Ausführungen hergestellter Zusammensetzungsprecursor Designs of manufactured composition precursors
thermisch oder photochemisch ausgehärtet wird. Durch die Einwirkung von Wärme oder Licht kann somit aus dem gelartigen Zusammensetzungsprecursor eine feste Zusammensetzung is cured thermally or photochemically. Due to the action of heat or light, the gel-like composition precursor can become a solid composition
hergestellt werden. Sämtliche im Zusammenhang mit dem getting produced. All related to the
Verfahren zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors genannten Merkmale gelten somit auch für das Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzung und umgekehrt. Methods for producing a composition precursor thus also apply to the method for producing the composition and vice versa.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die thermische Aushärtung bei einer Temperatur aus dem Bereich 150 °C bis 250°C und/oder für eine Dauer aus dem Bereich 8 h bis 72 h durchgeführt . According to a further embodiment, the thermal curing is carried out at a temperature in the range from 150 ° C. to 250 ° C. and / or for a period in the range from 8 h to 72 h.
Eine photochemische Aushärtung kann bei Anwesenheit einer photochemisch aktivierbaren Gruppe in einem Monomer, Photochemical curing can be carried out in the presence of a photochemically activatable group in a monomer,
beispielsweise einer Propylmethacrylatgruppe durchgeführt werden. Nach Zugabe eines Photoinitiators können diese for example, a propyl methacrylate group. After adding a photoinitiator, these can
Gruppen miteinander reagieren. Weiterhin können auch Groups react with each other. Furthermore can also
Photosäuren, die Protonen bei Belichtung freisetzen, zur Aktivierung der Aushärtung verwendet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Base oder Säure als Katalysator zu dem Zusammensetzungsprecursor zugegeben werden. Bei Zugabe beispielsweise einer Base kann die Härtungszeit und Härtungstemperatur erheblich reduziert werden. Als Base können beispielsweise KOH oder DABCO Photoacids that release protons on exposure can be used to activate curing. According to a further embodiment, a base or acid can be added as a catalyst to the composition precursor. If, for example, a base is added, the curing time and curing temperature can be considerably reduced. As a base, for example, KOH or DABCO
(Triethylendiamin) verwendet werden. Der Anteil an Base kann beispielsweise < 10 mmol/g betragen. (Triethylenediamine) can be used. The proportion of base can be, for example, <10 mmol / g.
Die mit dem Verfahren erhaltene Zusammensetzung ist frei von Rissen, je nach verwendetem Zusammensetzungsprecursor The composition obtained by the process is free from cracks, depending on the composition precursor used
flexibel und elastisch und weist einen hohen Brechungsindex auf . flexible and elastic and has a high refractive index.
Es wird weiterhin die Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den obigen Ausführungsformen angegeben. Die Verwendung der Zusammensetzung umfasst die Verwendung als The use of a composition according to the above embodiments is also specified. Use of the composition includes use as
Verkapselungsmaterial von optoelektronischen Bauelementen, als Matrixmaterial von Konversionsschichten, als  Encapsulation material of optoelectronic components, as matrix material of conversion layers, as
Linsenmaterial, als Korrosionsschutzmaterial, als Komponente in Kompositmaterialien, in Lithographie-Prozessen und in der Drucktechnologie . Lens material, as corrosion protection material, as a component in composite materials, in lithography processes and in printing technology.
Beispielsweise kann die Zusammensetzung als Positiv in einem Prägelithographieprozess verwendet werden, in das ein Stempel gebracht wird. Weiterhin kann die Zusammensetzung For example, the composition can be used as a positive in an embossing lithography process in which a stamp is placed. Furthermore, the composition
beispielsweise photolithographischen Prozessen, insbesondere in einem photolithographischen 3D-Druck zur Anwendung kommen. Weiterhin kann die Zusammensetzung als Matrix für Farbstoffe dienen, beispielsweise in Solarzellen oder Luminescence solar concentrators , wobei dazu die Materialien mittels Inkjet- Verfahren in dünnen Filmen abgeschieden werden. Aufgrund der Möglichkeit, in der Zusammensetzung den for example, photolithographic processes, in particular in a photolithographic 3D printing. Furthermore, the composition can serve as a matrix for dyes, for example in solar cells or luminescence solar concentrators, with the materials being deposited in thin films using an inkjet process. Because of the possibility in the composition of the
Brechungsindex sowie die Elastizität und Flexibilität Refractive index as well as the elasticity and flexibility
einzustellen, kann die Zusammensetzung vorteilhaft in vielen Bereichen eingesetzt werden. adjust, the composition can be used advantageously in many areas.
Es wird weiterhin Bauelement aufweisend mindestens ein It will continue to have at least one component
Bauteil angegeben, das eine Zusammensetzung gemäß den obigen Ausführungen enthält. Das Bauelement kann gemäß einer Component specified that contains a composition according to the above statements. The component can according to one
Ausführungsform ein optoelektronisches Bauelement sein und eine Verkapselung aufweisend die Zusammensetzung und/oder eine Konversionsschicht aufweisend die Zusammensetzung enthalten . Embodiment be an optoelectronic component and contain an encapsulation comprising the composition and / or a conversion layer having the composition.
Bei dem optoelektronischen Bauelement kann es sich The optoelectronic component can
beispielsweise um eine Leuchtdiode (LED) handeln und diese kann eine Halbleiterschichtenfolge aufweisen, welche zur Emission von Primärstrahlung geeignet ist. Eine LED kann eine Konversionsschicht aufweisen, die im Strahlengang der act, for example, a light emitting diode (LED) and this can have a semiconductor layer sequence which is suitable for the emission of primary radiation. An LED can have a conversion layer that is in the beam path of the
Primärstrahlung angeordnet ist und zur Umwandlung der Primary radiation is arranged and for converting the
Primärstrahlung in Sekundärstrahlung eingerichtet ist. Die Verkapselung kann derart in dem Bauelement angeordnet sein, dass sie die Halbleiterschichtenfolge umgibt. Primary radiation is set up in secondary radiation. The encapsulation can be arranged in the component such that it surrounds the semiconductor layer sequence.
Die Zusammensetzung ist als Verkapselungsmaterial von LEDs gut geeignet aufgrund ihres hohen Brechungsindex, ihrer hoher Transparenz und der Stabilität gegenüber Strahlung und Wärme. The composition is well suited as an encapsulation material for LEDs due to its high refractive index, its high transparency and its stability to radiation and heat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Zusammensetzung in der Konversionsschicht ein Matrixmaterial für einen die Primärstrahlung in Sekundärstrahlung umwandelnden Farbstoff sein. Hier ist die Zusammensetzung vorteilhaft einsetzbar, da sie licht- und wärmestabil ist und somit zu einer langen Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Bauelements beitragen kann . According to a further embodiment, the composition in the conversion layer can be a matrix material for a dye which converts the primary radiation into secondary radiation. Here, the composition can be used advantageously, since it is light and heat stable and thus a long one Lifetime and reliability of the component can contribute.
Weiterhin kann die Konversionsschicht als Plättchen oder als Verguss ausgeformt sein. Im Falle eines Vergusses kann die Konversionsschicht die Halbleiterschichtenfolge vollständig umgeben . Furthermore, the conversion layer can be formed as a plate or as a potting. In the case of encapsulation, the conversion layer can completely surround the semiconductor layer sequence.
Wenn die Zusammensetzung in einem Bauelement eingesetzt werden soll, wird zunächst der Zusammensetzungsprecursor, in den gegebenenfalls weitere Stoffe wie beispielsweise If the composition is to be used in a component, the composition precursor, in which further substances such as, for example, are added, is first used
Farbstoffe eingelagert sind, an dem gewünschten Ort Dyes are stored in the desired location
aufgebracht. Das ist besonders gut durchführbar aufgrund der niedrigen Viskosität des Zusammensetzungsprecursors und damit seiner guten Verarbeitbarkeit. Sobald er aufgebracht wird, kann die Härtung bzw. Konsolidierung durchgeführt werden, wodurch sich die harte, aber immer noch elastische applied. This is particularly feasible due to the low viscosity of the composition precursor and thus its good processability. As soon as it is applied, hardening or consolidation can be carried out, which makes the hard but still elastic
Zusammensetzung bildet, wobei die Härte der Zusammensetzung durch geeignete Einstellung des Zusammensetzungsprecursors eingestellt werden kann. Forms composition, wherein the hardness of the composition can be adjusted by suitable adjustment of the composition precursor.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Further advantages, advantageous embodiments and
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Further training results from the following in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen Connection described with the figures
Ausführungsbeispielen . Embodiments.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht der Verfahren zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors und einer FIG. 1 shows a schematic view of the methods for producing a composition precursor and one
Zusammensetzung . Composition.
Figur 2 zeigt eine grafische Darstellung der Anteile von verwendeten Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Zusammensetzungsprecursors gemäß verschiedenen FIG. 2 shows a graphical representation of the proportions of starting materials used to produce the Composition precursors according to various
Ausführungsbeispielen . Embodiments.
Figur 3 zeigt die absolute Viskosität von Figure 3 shows the absolute viscosity of
Ausführungsbeispielen des Zusammensetzungsprecursors anhand eines Blockdiagramms.  Embodiments of the composition precursor using a block diagram.
Figur 4 zeigt eine Darstellung der Brechungsindizes und des Gehalts an Phenylgruppen von Ausführungsbeispielen des Zusamensetzungsprecursors . FIG. 4 shows a representation of the refractive indices and the content of phenyl groups of exemplary embodiments of the composition precursor.
Figur 5 zeigt eine Darstellung der Shore-A-Härte von FIG. 5 shows a representation of the Shore A hardness of
Ausführungsbeispielen der Zusammensetzung anhand eines Blockdiagramms . Embodiments of the composition based on a block diagram.
Figur 6 zeigt Bilder von Plättchen gemäß Figure 6 shows images of platelets according to
Ausführungsbeispielen der Zusammensetzung. Embodiments of the composition.
Figuren 7a bis 7f zeigen Leiterrahmen ohne und mit Figures 7a to 7f show lead frames with and without
Zusammensetzungsprecursoren und Zusammensetzungen gemäß Ausführungsbeispielen . Composition precursors and compositions according to exemplary embodiments.
Figur 8 zeigt den thermogravimetrischen Massenverlust (a) und T95 Werte (b) von Ausführungsbeispielen der Zusammensetzung. FIG. 8 shows the thermogravimetric mass loss (a) and T95 values (b) of exemplary embodiments of the composition.
Figur 9 zeigt die absolute Viskosität in Abhängigkeit der Zeit von Ausführungsbeispielen des FIG. 9 shows the absolute viscosity as a function of time from exemplary embodiments of the
Zusammensetzungsprecursors . Composition precursors.
Figur 10 zeigt FTIR-Spektren von Ausführungsbeispielen des Zusammensetzungsprecursors . Figuren 11 bis 14 zeigen 2H- und 29Si-NMR-Spektren von FIG. 10 shows FTIR spectra of exemplary embodiments of the composition precursor. FIGS. 11 to 14 show 2 H and 29 Si NMR spectra of
Ausgangsmaterialien zur Herstellung eines Starting materials for the production of a
Zusammensetzungsprecursors . Composition precursors.
Figuren 15 bis 20, 25 und 26 zeigen !H-NMR-Spektren sowie 29Si-1H HMBC 2D NMR-Spektren von Ausführungsbeispielen des Zusammensetzungsprecursors während und nach seiner Figures 15 to 20, 25 and 26 show ! H-NMR spectra and 29 Si- 1 H HMBC 2D NMR spectra of exemplary embodiments of the composition precursor during and after it
Herstellung . Manufacturing.
Figuren 21 bis 24 zeigen 2H-NMR Spektren von Figures 21 to 24 show 2 H-NMR spectra of
Ausführungsbeispielen von Zusammensetzungsprecursoren. Embodiments of composition precursors.
Figur 27 zeigt die schematische Seitenansicht eines Figure 27 shows the schematic side view of a
Bauelements . Component.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt werden. In the exemplary embodiments and figures, identical, similar or identically acting elements can each be provided with the same reference symbols. The elements shown and their proportions are not to scale. Rather, individual elements such as layers, components, components and areas can be shown in an exaggerated manner for better representation and / or for better understanding.
Zur Herstellung von Ausführungsbeispielen von For the production of embodiments of
Zusammensetzungsprecursoren und Zusammensetzungen können beispielsweise folgende Ausgangsmaterialien und Hilfsmittel eingesetzt werden: Dimethyldimethoxysilan (97 %, ABCR GmbH), Methyltrimethoxysilan (97 %, ABCR GmbH), Composition precursors and compositions can be used, for example, the following starting materials and auxiliaries: dimethyldimethoxysilane (97%, ABCR GmbH), methyltrimethoxysilane (97%, ABCR GmbH),
Phenyltrimethoxysilan (97 %, ABCR GmbH), methoxyterminiertes Polydimethylsiloxan (5 bis 12 cst., ABCR GmbH), 1,4- Diazabicyclo [ 2.2.2 ] octan (98 % Alpha Aesar, Deutschland), Salzsäure (Bernd Kraft GmbH) und Kaliumhydroxid (85 %, Grüssing GmbH Analytica) . Die Salzsäure wird in Phenyltrimethoxysilane (97%, ABCR GmbH), methoxy-terminated polydimethylsiloxane (5 to 12 cst., ABCR GmbH), 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (98% Alpha Aesar, Germany), hydrochloric acid (Bernd Kraft GmbH) and potassium hydroxide (85%, Grüssing GmbH Analytica). The hydrochloric acid is in
demineralisiertem Wasser gelöst (pH = 2,3). Kaliumhydroxid wird in Methanol aufgelöst (0,11 mol/1) . demineralized water dissolved (pH = 2.3). Potassium hydroxide is dissolved in methanol (0.11 mol / 1).
Die Reinheit der Ausgangsmaterialien sowie die mittlere Kettenlänge des methoxyterminierten Polydimethylsiloxans werden mittels 2H und 29Si NMR-Spektroskopie ermittelt (siehe Figuren 11 bis 14: Figur 11 zeigt die Spektren von The purity of the starting materials and the average chain length of the methoxy-terminated polydimethylsiloxane are determined by means of 2 H and 29 Si NMR spectroscopy (see FIGS. 11 to 14: FIG. 11 shows the spectra of
Phenyltrimethoxysilan, Figur 12 zeigt die Spektren von Phenyltrimethoxysilane, Figure 12 shows the spectra of
Methyltrimethoxysilan, Figur 13 zeigt die Spektren von Methyltrimethoxysilan, Figure 13 shows the spectra of
Dimethyldimethoxysilan und Figur 14 zeigt die Spektren von methoxyterminiertem Polydimethylsiloxan) . Die NMR-Spektren wurden mit einem Avance III 300 MHz Spektrometer und einem Avance III HD 400 MHz Spektrometer (Bruker Corp., USA) aufgenommen mit 300,13/400,13 MHz für 1H-NMR-Spektren und 59,63/79,49 MHz für 29Si-NMR-Spektren . Die zu messenden Dimethyldimethoxysilane and Figure 14 shows the spectra of methoxy-terminated polydimethylsiloxane). The NMR spectra were recorded with an Avance III 300 MHz spectrometer and an Avance III HD 400 MHz spectrometer (Bruker Corp., USA) at 300.13 / 400.13 MHz for 1 H-NMR spectra and 59.63 / 79 , 49 MHz for 29 Si NMR spectra. The ones to be measured
Proben wurden in Methanol-d4 oder Chloroform-d gelöst. Samples were dissolved in methanol-d4 or chloroform-d.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht der Verfahren zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors und einer FIG. 1 shows a schematic view of the methods for producing a composition precursor and one
Zusammensetzung anhand eines Ausführungsbeispiels. Zunächst wird zu PhSi(OMe)3 als TAS, MeSi(OMe)3 als TAS und Me2Si(OMe) 2 als DAS Salzsäure mit einem pH von 2,5 zugegeben. Die Composition based on an embodiment. First, hydrochloric acid with a pH of 2.5 is added to PhSi (OMe) 3 as TAS, MeSi (OMe) 3 as TAS and Me2Si (OMe) 2 as DAS. The
Salzsäure wird mit einem Anteil von 1,5-mal der Stoffmenge der Alkoxysilane zugegeben. Diese Mischung wird in einem verschlossenen Gefäß bei 45°C für 3 Stunden und bei 320 rpm gerührt. Dies ist in Figur 1 als Verfahrensschritt A) gekennzeichnet. Im Verfahrensschritt B) wird Hydrochloric acid is added in a proportion of 1.5 times the amount of alkoxysilanes. This mixture is stirred in a closed vessel at 45 ° C. for 3 hours and at 320 rpm. This is identified in FIG. 1 as method step A). In process step B)
methoxyterminiertes Polydimethylsiloxan PDMSin (MeO) 2 mit einem Anteil von 0,7 % der Stoffmenge der Alkoxysilane zugegeben und weiter bei 45°C für 18 Stunden bei 320 rpm gerührt. Die Zugabe des PDMSin (MeO) 2 kann auch gleichzeitig mit dem Verfahrensschritt A) erfolgen (hier nicht gezeigt) . Die Mischung wird in einem Becher überführt und bei 25°C für 0,5 bis 1 Stunde bei 150 rpm gerührt. Dieser Gelierungs- Schritt ist optional und daher mit gestrichelten Linien gekennzeichnet. Die Gelierung kann daran erkennt werden, dass homogen verteilte Gasblasen in dem Material entstehen und die Viskosität signifikant ansteigt. methoxy-terminated polydimethylsiloxane PDMSin (MeO) 2 was added in a proportion of 0.7% of the amount of the alkoxysilanes and further stirred at 45 ° C. for 18 hours at 320 rpm. The PDMSin (MeO) 2 can also be added simultaneously with process step A) (not shown here). The mixture is transferred to a beaker and stirred at 25 ° C for 0.5 to 1 hour at 150 rpm. This gelation step is optional and therefore marked with dashed lines. The gelation can be recognized by the fact that homogeneously distributed gas bubbles form in the material and the viscosity increases significantly.
In dem Verfahrensschritt C) , dem Reinigungsschritt, wird das Becherglas in einen Trockenschrank überführt und dort bei 110°C für eine Stunde lang Wasser, Salzsäure und Methanol entfernt. Schließlich kann der transparente, gelartige In process step C), the cleaning step, the beaker is transferred to a drying cabinet and water, hydrochloric acid and methanol are removed there at 110 ° C. for one hour. Finally, the transparent, gel-like
Zusammensetzungsprecursor G isoliert und auf Raumtemperatur abgekühlt werden. Composition precursor G isolated and cooled to room temperature.
Ein wie oben geschildert erhaltener Zusammensetzungsprecursor kann konsolidiert beziehungsweise gehärtet werden, indem er in eine Form oder Kavität überführt wird und dort bei 150 bis 200°C für 8 bis 72 Stunden gehärtet wird. Die Härtungszeit hängt mit den Anteilen der jeweiligen Ausgangsmaterialien des Zusammensetzungsprecursors und der Dicke der zu härtenden Probe zusammen. Optional kann vor Beginn der Härtung ein kleiner Anteil an Base oder Säure (hier nur Base gezeigt) zu dem Zusammensetzungsprecursor gegeben werden, um die A composition precursor obtained as described above can be consolidated or hardened by transferring it into a mold or cavity and hardening it there at 150 to 200 ° C. for 8 to 72 hours. The curing time is related to the proportions of the respective starting materials of the composition precursor and the thickness of the sample to be cured. Optionally, a small proportion of base or acid (only base shown here) can be added to the composition precursor before the start of hardening in order to achieve the
Härtungszeit und Temperatur zu reduzieren. Dieser optionale Schritt ist durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet. Die gehärtete Zusammensetzung CM ist frei von Rissen und je nach gewählter Viskosität des Zusammensetzungsprecursors flexibel und elastisch. Reduce curing time and temperature. This optional step is indicated by the dashed line. The hardened composition CM is free of cracks and, depending on the selected viscosity of the composition precursor, is flexible and elastic.
In den Verfahrensschritten A) und B) wie in Bezug auf Figur 1 beschrieben, werden die Trialkoxysilane und Dialkoxysilane hydrolisiert und formen ein Oligomer und Polymerketten sowie teilweise quer vernetzte Strukturen. Eine schrittweise Substitution von MeSi(OMe) 3 durch Me2Si(OMe)2 führt zu einer mehr kettenartigen und weniger quer vernetzten Struktur. In process steps A) and B), as described in relation to FIG. 1, the trialkoxysilanes and dialkoxysilanes are hydrolyzed and form an oligomer and polymer chains and, in some cases, crosslinked structures. A step by step Substitution of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2 leads to a more chain-like and less cross-linked structure.
Damit nimmt auch die Viskosität des gebildeten  This also increases the viscosity of the formed
Zusammensetzungsprecursors ab. Das im Verfahrensschritt B) zugegebene Polydimethylsiloxan führt zu einer zusätzlichen Aufweitung des Netzwerks. Wird während dieser Schritte die Temperatur erhöht, erhöht sich gleichzeitig die Viskosität, was den Herstellungsprozess vereinfacht. Durch eine Composition precursors. The polydimethylsiloxane added in process step B) leads to an additional expansion of the network. If the temperature is increased during these steps, the viscosity increases at the same time, which simplifies the manufacturing process. By a
Wärmebehandlung der Zusammensetzungsprecusoren bei Heat treatment of the composition precursors
Temperaturen von über 150°C wird ein weiterer Temperatures of over 150 ° C will be another
netzwerkbildender Prozess gestartet. Die gelartigen network building process started. The gel-like
Zusammensetzungsprecursoren bilden nun ein festes aber elastisches Polymer, die Zusammensetzung CM. Mit diesem Composition precursors now form a solid but elastic polymer, the composition CM. With this
Härtungsprozess werden keine Katalysatoren oder andere Hardening process will not be catalysts or others
Komponenten benötigt, um den Zusammensetzungsprecursor zu härten. Es ist jedoch möglich, den Prozess durch Zugabe kleiner Mengen an Base oder Säure zu dem Components needed to harden the composition precursor. However, it is possible to add small amounts of base or acid to the process
Zusammensetzungsprecursor zu katalysieren. Die To catalyze composition precursors. The
Konsolidierungszeit beziehungsweise Härtungszeit und die Temperatur können durch die pH-Abhängigkeit der Consolidation time or hardening time and the temperature can be determined by the pH dependence of the
Kondensierungsreaktion reduziert werden. Condensation reaction can be reduced.
Beispielsweise können die Zusammensetzungsprecursoren G für Härtetests in PTFE-Formen der Größe 30x10x1 mm gegeben werden und für Transmissionsmessungen Filme der Größe 13x0,12 mm auf Glasplatten hergestellt werden. Die im Folgenden noch näher spezifizierten Beispiele 1 und 2 wurden dafür für eine bessere Handhabbarkeit auf 110°C erhitzt. Zur Filmherstellung kann der Quadrupel Film Applicator Model-360 (Erichsen GmbH & Co. KG) verwendet werden. Die Dicke der Filme kann mit einer FMD12TB Präzisionsmessuhr (Käfer Messuhrenfabrik GmbH & Co. KG) mit einer Genauigkeit von 1 ym gemessen werden. Die derartig vorbereiteten Proben können beispielsweise bei 200°C für 72 Stunden in einem Trockenschrank gehärtet werden. Die transparenten Zusammensetzungen CM werden dann auf For example, the composition precursors G for hardness tests can be placed in PTFE molds of size 30x10x1 mm and films of size 13x0.12 mm can be produced on glass plates for transmission measurements. Examples 1 and 2, which are specified in more detail below, were heated to 110 ° C. for better handling. The Quadrupel Film Applicator Model-360 (Erichsen GmbH & Co. KG) can be used for film production. The thickness of the films can be measured with an FMD12TB precision dial gauge (Käfer Messuhrenfabrik GmbH & Co. KG) with an accuracy of 1 ym. The samples prepared in this way can, for example, at 200 ° C. be cured in a drying cabinet for 72 hours. The transparent compositions CM are then on
Raumtemperatur gekühlt und isoliert. Cooled and insulated at room temperature.
Tabelle 1 zeigt die genauen Anteile der Ausgangsmaterialien der Zusammensetzungsprecursoren gemäß den Beispielen 1 bis 8: Table 1 shows the exact proportions of the starting materials of the composition precursors according to Examples 1 to 8:
Tabelle 1  Table 1
Es wurden acht Zusammensetzungsprecursoren (in Tabelle 1 mit Sample 1 bis 8 bezeichnet) hergestellt. In Tabelle 1 werden die Stoffmengen n der jeweiligen Ausgangsmaterialien Eight composition precursors (designated Sample 1 to 8 in Table 1) were prepared. Table 1 shows the substance quantities n of the respective starting materials
angegeben, sowie die Anteile der summierten Trialkoxysilane TAS, der Dialkoxysilane DAS und des Polydimethylsiloxans PDMS in mol%. Weiterhin wird der Anteil an Phenylgruppen Ph specified, as well as the proportions of the summed trialkoxysilanes TAS, the dialkoxysilanes DAS and the polydimethylsiloxane PDMS in mol%. Furthermore, the proportion of phenyl groups Ph
[calc.]/Ph t1]! NMR] angegeben, der in Bezug auf die [calc.] / Ph t 1 ]! NMR] indicated in relation to the
Gesamtanzahl an Alkyl- und Arylgruppen zu sehen ist. Dabei wird der berechnete Anteil der eingewogenen Mengen durch den berechneten Anteil aus der Integration der NMR-Spektren geteilt . Total number of alkyl and aryl groups can be seen. The calculated proportion of the weighed quantities is divided by the calculated proportion from the integration of the NMR spectra.
Während der Anteil von PhSi(OMe)3 und PDMSin (MeO) 2 konstant gehalten wurde, wird in den Beispielen 1 bis 8 der Anteil von MeSi(OMe)3 schrittweise durch Me2Si(OMe)2 ersetzt. Diese Substitution eines Methyltrialkoxysilans durch ein Dimethylalkoxysilan führt zu einer aufgeweiterten und weniger quer vernetzten Struktur des resultierenden While the proportion of PhSi (OMe) 3 and PDMSin (MeO) 2 was kept constant, in Examples 1 to 8 the proportion of MeSi (OMe) 3 is gradually replaced by Me2Si (OMe) 2. This Substitution of a methyltrialkoxysilane by a dimethylalkoxysilane leads to an expanded and less cross-linked structure of the resulting
Zusammensetzungsprecursors und damit auch der gehärteten Zusammensetzung (CM) . Dadurch resultiert eine deutlich verminderte Viskosität der Zusammensetzungsprecursoren beziehungsweise Härte der Zusammensetzungen. Gleichzeitig erhöht sich der Brechungsindex durch das größere Verhältnis von Phenyl- zu Methylgruppen. Composition precursors and thus also the hardened composition (CM). This results in a significantly reduced viscosity of the composition precursors or hardness of the compositions. At the same time, the refractive index increases due to the larger ratio of phenyl to methyl groups.
Im Folgenden wird auf die Beispiele 1 bis 8 weiterhin Bezug genommen. Wenn die Zusammensetzungen gemeint sind, die aus den jeweiligen Zusammensetzungsprecursoren hergestellt sind, wird die Nummerierung 1 bis 8 beibehalten und der Zusatz CM hinzugefügt . In the following, reference is further made to Examples 1 to 8. When referring to the compositions made from the respective composition precursors, the numbering 1 to 8 is retained and the addition CM is added.
Figur 2 zeigt die Stoffmengen n in mmol der eingesetzten Ausgangsmaterialien in den Beispielen 1 bis 8 (x-Achse) . Hier ist wieder deutlich zu erkennen, dass der Anteil von Figure 2 shows the substance amounts n in mmol of the starting materials used in Examples 1 to 8 (x-axis). Here you can clearly see that the share of
PhSi(OMe)3 und PDMSin (MeO) 2 in allen Beispielen konstant gehalten wurde (Quadrat und nach unten zeigendes Dreieck) , während die Anteile von MeSi(OMe)3 (Kreis) und Me2Si(OMe)2 (nach oben schauendes Dreieck) verändert wurden. Insbesondere ist die Substitution von MeSi(OMe) 3 durch Me2Si(OMe)2 zu erkennen . PhSi (OMe) 3 and PDMSin (MeO) 2 were kept constant in all examples (square and downward triangle), while the proportions of MeSi (OMe) 3 (circle) and Me2Si (OMe) 2 (upward-looking triangle) have been changed. In particular, the substitution of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2 can be seen.
Die absoluten Werte der Viskositäten wurden mit einem MCR-301 Rheometer mit einem CTD-450 Konvektionsheizsystem (Anton Paar GmbH, Österreich) oszillatorisch mit einer Platte-Platte Geometrie (25 mm PP25 Messplatte) , einer Amplitude von 5%, einer Frequenz von 1 Hz und einer Normalkraft von 0 gemessen. Figur 3 zeigt die gemittelten absoluten Werte der Viskosität der Proben 1 bis 8, die isotherm bei 23°C und bei 110°C jeweils für 10 Minuten gemessen wurden. Die absoluten Werte der Viskosität bei Raumtemperatur (|r|*|@23°C in mPas) und bei 110°C (|r|*|@110°C in mPas) können direkt nach der Synthese der Zusammensetzungsprecusoren bestimmt werden. Sie sinkt von Beispiel 1 bis 8, also mit Zunahme des substituierten Gehalts von MeSi(OMe)3 durch Me2Si(OMe)2, wie in Figur 3 gezeigt ist. Die Viskosität der Beispiele 1 und 2 ist zu hoch, um bei Raumtemperatur gemessen zu werden. Beim Erwärmen der Proben auf 110°C nimmt der absolute Wert der Viskosität signifikant ab. Alle Beispiele können einfach bei 110°C prozessiert werden. Die Proben 3 bis 8 können aufgrund ihrer Viskosität auch bei Raumtemperatur verarbeitet werden, das macht die Materialien zum Beispiel als härtbares Verkapselungsmaterial für optoelektronische Bauelemente geeignet. The absolute values of the viscosities were oscillated using a MCR-301 rheometer with a CTD-450 convection heating system (Anton Paar GmbH, Austria) with a plate-plate geometry (25 mm PP25 measuring plate), an amplitude of 5%, a frequency of 1 Hz and a normal force of 0 was measured. FIG. 3 shows the averaged absolute values of the viscosity of samples 1 to 8, which were measured isothermally at 23 ° C. and at 110 ° C. for 10 minutes each. The absolute values of viscosity at room temperature (| r | * | @ 23 ° C in mPas) and at 110 ° C (| r | * | @ 110 ° C in mPas) can be determined directly after the synthesis of the composition precursors. It decreases from Examples 1 to 8, that is to say with an increase in the substituted content of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2, as shown in FIG. 3. The viscosity of Examples 1 and 2 is too high to be measured at room temperature. When the samples are heated to 110 ° C, the absolute value of the viscosity decreases significantly. All examples can easily be processed at 110 ° C. Due to their viscosity, samples 3 to 8 can also be processed at room temperature, which makes the materials suitable, for example, as curable encapsulation material for optoelectronic components.
Werden die Zusammensetzungsprecursoren gelagert und somit einem Alterungsprozess unterworfen, kann ihre Viskosität mit der Lagerzeit bei Raumtemperatur steigen. Werden If the composition precursors are stored and thus subjected to an aging process, their viscosity can increase with the storage time at room temperature. Become
beispielsweise Proben des Beispiels 4 nach 60 Tagen der for example samples of Example 4 after 60 days of
Lagerung untersucht, kann gezeigt werden, dass die Viskosität von 50 Pas auf 420 Pas steigt. Diese Alterung wird durch das immer noch flexible Netzwerk des Zusammensetzungsprecursors erzeugt, die den Si-OMe- und Si-OH-Gruppen weitere Storage examined, it can be shown that the viscosity increases from 50 Pas to 420 Pas. This aging is generated by the still flexible network of the composition precursor, which further the Si-OMe and Si-OH groups
Kondensationsreaktionen ermöglicht. Die Alterung kann Condensation reactions enabled. The aging can
vermieden oder zumindest vermindert werden, wenn die Proben bei niedrigerer Temperatur gelagert werden. Die gealterten Zusammensetzungsprecursoren können jedoch immer noch avoided or at least reduced if the samples are stored at a lower temperature. However, the aged composition precursors can still
verarbeitet werden, da sie bei Temperaturen über 23°C weicher werden . Werden die Zusammensetzungsprecursoren dazu verwendet, in Verkapselungen von optoelektronischen Bauelementen eingesetzt zu werden, ist es wichtig, dass sie einen definierten und vorzugsweise hohen Brechungsindex aufweisen. Hohe can be processed because they soften at temperatures above 23 ° C. If the composition precursors are used to be used in encapsulations of optoelectronic components, it is important that they have a defined and preferably high refractive index. Height
Brechungsindizes in Zusammensetzungsprecursoren (und damit auch in den daraus gehärteten Zusammensetzungen) können durch das Vorhandensein von mono- oder polyzyklischen aromatischen Seitengruppen begünstigt werden. In den Proben 3 bis 8 ändert sich der Anteil von Phenylgruppen von 37% zu 32%, wie in Figur 4 (linke y-Achse) gezeigt ist. Gleichzeitig ändert sich der Brechungsindex nD 20 von 1,505 nach 1,494 (rechte y-Achse) . Der Brechungsindex kann beispielsweise mit einem AR4 Abbe Refraktometer mit einem PT31 Peltier Thermostat (A. Krüss Optronic GmbH) bei 20°C und 590 nm LED Bestrahlung gemessen werden. Durch die schrittweise Substitution von MeSi(OMe) 3 durch Me2Si(OMe) 2 nimmt der Anteil der Phenylgruppen in den Proben ab, womit auch der Brechungsindex sinkt. Das zeigt, dass der Abfall des Brechungsindexes direkt korreliert mit dem Anteil an Phenylgruppen in den Proben. Der Brechungsindex der Proben 1 und 2 konnte aufgrund ihrer sehr hohen Refractive indices in composition precursors (and thus also in the compositions hardened from them) can be favored by the presence of mono- or polycyclic aromatic side groups. In samples 3 to 8, the proportion of phenyl groups changes from 37% to 32%, as shown in FIG. 4 (left y-axis). At the same time, the refractive index n D 20 changes from 1.505 to 1.494 (right y-axis). The refractive index can be measured, for example, with an AR4 Abbe refractometer with a PT31 Peltier thermostat (A. Krüss Optronic GmbH) at 20 ° C and 590 nm LED radiation. The gradual substitution of MeSi (OMe) 3 by Me2Si (OMe) 2 reduces the proportion of phenyl groups in the samples, which also lowers the refractive index. This shows that the drop in the refractive index correlates directly with the proportion of phenyl groups in the samples. The refractive index of samples 1 and 2 could be due to their very high
Viskosität bei 20°C nicht bestimmt werden. Viscosity cannot be determined at 20 ° C.
Die Werte für die Brechungsindizes zwischen 1,505 und 1,494 der Zusammensetzungsprecusoren sind hoch genug für die The values for the refractive indices between 1.505 and 1.494 of the composition precursors are high enough for that
Anwendung in optoelektronischen Bauelementen. Application in optoelectronic components.
Durch die Substitution von MeSi(OMe) 3 durch Me2Si(OMe)2, also dem Anteil der Phenylgruppen in den By substituting MeSi (OMe) 3 with Me2Si (OMe) 2, i.e. the proportion of phenyl groups in the
Zusammensetzungsprecursoren, kann weiterhin die Härte der zugehörigen Zusammensetzungen eingestellt werden, an die je nach Anwendung unterschiedliche Anforderungen bestehen können. Die Härte der konsolidierten Zusammensetzungen kann bei Raumtemperatur mit einem Shore-A-Durometer gemessen werden. Dazu können einzelne Probenplättchen Composition precursors, the hardness of the associated compositions can be adjusted, which may have different requirements depending on the application. The hardness of the consolidated compositions can be measured at room temperature using a Shore A durometer become. You can do this with individual sample plates
übereinandergelegt werden, um die dafür minimal erforderliche Dicke zu erreichen. Figur 5 zeigt die Härte H in Shore-A für die Beispiele 1 CM bis 6 CM, die mit zunehmendem Anteil von Me2Si(OMe) 2 und mit zunehmender Temperatur abnimmt. Die be placed on top of one another in order to achieve the minimum required thickness. FIG. 5 shows the hardness H in Shore-A for Examples 1 CM to 6 CM, which decreases with increasing proportion of Me2Si (OMe) 2 and with increasing temperature. The
Proben 7 CM und 8 CM waren zu weich für eine Härtebestimmung. Ein höherer Anteil von Me2Si(OMe) 2 führt zu längeren und weniger quer vernetzten Polymerketten. Diese Aufweitung einer zuvor engmaschigen Struktur führt zu der Abnahme der Härte der Zusammensetzungen. Samples 7 CM and 8 CM were too soft to determine hardness. A higher proportion of Me2Si (OMe) 2 leads to longer and less cross-linked polymer chains. This expansion of a previously close-knit structure leads to a decrease in the hardness of the compositions.
Die abnehmende Härte unter den Proben 3, 5 und 7 ist auch in Figur 6 dargestellt, in der Abbildungen zu sehen sind, bei denen jeweils ein 1,9 g schwerer Magnet auf ein The decreasing hardness among samples 3, 5 and 7 is also shown in FIG. 6, in which images can be seen, in each of which a magnet weighing 1.9 g is placed on one
Probenplättchen gelegt wurde. Bei dem Plättchen aus einer Zusammensetzung gemäß Beispiel 3 CM führt das zu keiner Sample plate was placed. In the case of the plate made from a composition according to Example 3 CM, this does not lead to any
Verbiegung, gemäß Beispiel 7 CM zu einer starken Verbiegung. Bending, according to Example 7 CM to a strong bend.
Für die Anwendungen in optoelektronischen Bauelementen ist eine hohe Transparenz des Verkapselungsmaterials For the applications in optoelectronic components, the encapsulation material is highly transparent
erforderlich. In weißen LEDs wird beispielsweise das gesamte sichtbare Spektrum von Licht emittiert. Für eine required. For example, the entire visible spectrum of light is emitted in white LEDs. For one
vergleichbare Transmissionsmessung werden alle Proben der Zusammensetzungsprecursoren zu einem Polymerfilm verarbeitet, der auf Glasplättchen mittels eines Filmapplikators (13 x 0,12 mm) aufgebracht wird. Dadurch sind alle Proben Comparable transmission measurement, all samples of the composition precursors are processed into a polymer film, which is applied to glass plates using a film applicator (13 x 0.12 mm). This makes all the samples
einheitlich, ohne Einschlüsse oder Blasen und haben eine gleichmäßige Dicke. Diese Proben werden in einem uniform, without inclusions or bubbles and have a uniform thickness. These samples are in one
Trockenschrank bei 200°C für 72 Stunden gehärtet. Durch den Konsolidierungsprozess schrumpfen die Proben. Die Drying cabinet hardened at 200 ° C for 72 hours. The samples shrink due to the consolidation process. The
tatsächliche Filmdicke wurde an drei verschiedenen Stellen für jede Probe bestimmt, bevor die Probe mittels UV/VIS actual film thickness was determined at three different locations for each sample before the sample was UV / VIS
(Lambda 750 von Perkin Eimer Inc. , USA, mit einem 100 mm Integrationsbereich von 700 bis 350 nm mit einem 2 nm (Lambda 750 from Perkin Elmer Inc., USA, with a 100 mm Integration range from 700 to 350 nm with a 2 nm
Inkrement und 0,2 s Integrationszeit) gemessen wurde. Die Filmdicke für die Probe 1 CM beträgt 81 ± 1 ym, für die ProbeIncrement and 0.2 s integration time) was measured. The film thickness for the 1 CM sample is 81 ± 1 μm, for the sample
2 CM 61 ± 2 ym, für die Probe 3 CM 51 ± 5 ym, für die Probe 42 CM 61 ± 2 ym, for the sample 3 CM 51 ± 5 ym, for the sample 4
CM 95 ± 8 ym, für die Probe 5 CM 63 ± 2 ym, für die Probe 6CM 95 ± 8 ym, for the sample 5 CM 63 ± 2 ym, for the sample 6
CM 48 ± 2 ym, für die Probe 7 CM 42 ± 2 ym, und für die ProbeCM 48 ± 2 ym, for the sample 7 CM 42 ± 2 ym, and for the sample
8 CM 35 ± 5 ym. Alle Proben zeigen Transmissionswerte von über 0,99 zwischen 350 und 730 nm direkt nach dem 8 CM 35 ± 5 ym. All samples show transmission values of over 0.99 between 350 and 730 nm immediately after
Härtungsprozess. Die Schrumpfung der Proben scheint nicht systematisch zu sein. Die hohe Transparenz ist optimal für die Anwendung in optischen Anwendungen jeglicher Art, insbesondere in optoelektronischen Bauelementen. Curing process. The shrinkage of the samples does not appear to be systematic. The high transparency is ideal for use in all kinds of optical applications, especially in optoelectronic components.
Verkapselungsmaterialien für optoelektronische Bauelemente müssen gießbar, härtbar und dicht sein. Wird ein Encapsulation materials for optoelectronic components must be pourable, hardenable and leakproof. Becomes a
Zusammensetzungsprecursor als Verkapselungsmaterial in einem Bauelement angeordnet und anschließend zu einer Composition precursor arranged as encapsulation material in a component and then to one
Zusammensetzung gehärtet, muss diese frei von Rissen und Blasen sein sowie eine gewisse Elastizität aufweisen. Um die Einsetzbarkeit der Zusammensetzungsprecusoren in Hardened composition, it must be free of cracks and bubbles and have a certain elasticity. To determine the applicability of the composition precusors in
optoelektronischen Bauelementen zu demonstrieren, wurden die Proben 4 und 6 auf einem Polyphtalamid LED Leiterrahmen (1,4 x 0,7 x 0,4 mm) gegossen und die Leiterahmen zur Härtung der Zusammensetzungsprecursoren bei 160°C für 20 Stunden To demonstrate optoelectronic components, samples 4 and 6 were cast on a polyphtalamide LED lead frame (1.4 x 0.7 x 0.4 mm) and the lead frame for curing the composition precursors at 160 ° C for 20 hours
wärmebehandelt . heat treated.
Figuren 7a bis f zeigen Abbildungen des leeren Leiterrahmens (Figuren 7a und b) , des Leiterrahmens mit einem Figures 7a to f show images of the empty lead frame (Figures 7a and b), the lead frame with a
Zusammensetzungsprecursor des Beispiels 4 und einer Composition precursor of Example 4 and one
Zusammensetzung 4 CM (Figuren 7c und d) sowie einen Composition 4 CM (Figures 7c and d) and one
Leiterrahmen mit einem Zusammensetzungsprecursor des Lead frame with a composition precursor of
Beispiels 6 und einer Zusammensetzung 6 CM (Figuren 7e und f) . Das Bild in Figur 7a ist auf den metallischen Untergrund fokussiert, in Figur 7b auf die obere Kante des Example 6 and a composition 6 CM (Figures 7e and f). The picture in Figure 7a is on the metallic background focused, in Figure 7b on the upper edge of the
Leiterrahmens. In Figur 7c wird der farbige Eindruck durch die metallische Basisplatte erzeugt, dasselbe gilt für die Figur 7d. Die in Figur 7e sichtbaren Blasen, die durch das Aufträgen des Zusammensetzungsprecursors erzeugt wurden, verschwinden nach dem Härtungsprozess, wie in Figur 7f zu sehen ist. Beide gegossenen Zusammensetzungsprecusoren 4 und 6 zeigen eine sehr gute Verarbeitbarkeit. Nach der Härtung können keine Blasen oder Risse innerhalb der Lead frame. In Figure 7c the colored impression is generated by the metallic base plate, the same applies to Figure 7d. The bubbles visible in FIG. 7e, which were generated by the application of the composition precursor, disappear after the hardening process, as can be seen in FIG. 7f. Both cast composition precursors 4 and 6 show very good processability. After curing, there can be no bubbles or cracks within the
Zusammensetzungen 4 CM und 6 CM gemessen werden. Anhand der Seitenränder der Leiterrahmen als Referenz vor und nach der Härtung kann eine Schrumpfung der Materialien erkannt werden. Insgesamt eignen sich die Zusammensetzungsprecusoren und damit auch die Zusammensetzungen gut für  Compositions 4 CM and 6 CM are measured. Using the side edges of the lead frames as a reference before and after curing, a shrinkage of the materials can be recognized. Overall, the composition precursors and thus the compositions are well suited for
Verkapselungsmaterial für LED-Anwendungen . Encapsulation material for LED applications.
Eine weitere wichtige Eigenschaft in verschiedenen  Another important property in different
Anwendungen von Zusammensetzungsprecursoren und Applications of composition precursors and
Zusammensetzungen, unter anderen in LED-Anwendungen, ist eine hohe Temperaturstabilität des Materials. Unter Compositions, among others in LED applications, is a high temperature stability of the material. Under
Arbeitsbedingungen in einer LED kann die lokale Temperatur auf über 150 °C steigen. Daher wurden die gehärteten Working conditions in an LED can raise the local temperature to over 150 ° C. Therefore, the hardened ones
Zusammensetzungen auf 800°C mit einer Heizrate von 10 K/min und unter N2/O2 mit einem Gasfluss von 20 ml/min aufgeheizt (mit einem TG209 Fl Libra thermo-microbalance von Netzsch- Gerätebau GmbH) , um ihr Zersetzungsverhalten zu messen, was in Figur 8 zu sehen ist. Die Temperatur, bei der 95% der Masse der Probe nach Zersetzung übrig ist, wird als T95~Wert definiert. Je höher der T95~Wert ist, desto hitzestabiler ist die Zusammensetzung. In Figur 8a ist der Compositions heated to 800 ° C with a heating rate of 10 K / min and under N2 / O2 with a gas flow of 20 ml / min (with a TG209 Fl Libra thermo-microbalance from Netzsch-Gerätebau GmbH) to measure their decomposition behavior, what can be seen in Figure 8. The temperature at which 95% of the mass of the sample remains after decomposition is defined as the T95 value. The higher the T95 value, the more heat-stable the composition. In Figure 8a
thermographimetrische Masseverlust der Beispiele 1 CM bis 8 CM gezeigt. Aufgetragen ist die Masse M in % gegen die Thermographimetric mass loss of Examples 1 CM to 8 CM shown. The mass M is plotted in% against the
Temperatur T in °C. Alle Proben zeigen eine hohe thermische Stabilität bis 400°C. Figur 8b zeigt für die Zusammensetzungen 1 CM bis 8 CM erhaltenen T95 Werte. Dieser liegt für alle Proben bei über 360°C, was sie geeignet macht für Anwendungen, bei denen hohe Arbeitstemperaturen herrsche. Bei unter 200°C wird keine Zersetzung der Proben gemessen. Auch das zeigt eine sehr hohe thermische Stabilität der Temperature T in ° C. All samples show high thermal stability up to 400 ° C. Figure 8b shows for the Compositions 1 CM to 8 CM obtained T95 values. This is above 360 ° C for all samples, which makes them suitable for applications with high working temperatures. No decomposition of the samples is measured at temperatures below 200 ° C. This also shows a very high thermal stability of the
Proben an. Samples.
Wie oben bereits erwähnt kann der Härtungsprozess zur As already mentioned above, the hardening process can
Herstellung der Zusammensetzung durch die Zugabe kleiner Mengen einer Base oder Säure zu dem Zusammensetzungsprecursor katalysiert werden. Die Base kann beispielsweise direkt vor der Wärmebehandlung der Zusammensetzungsprecusoren zugegeben werden. Beispielsweise können KOH und DABCO als Basen Preparation of the composition can be catalyzed by the addition of small amounts of a base or acid to the composition precursor. The base can, for example, be added directly before the heat treatment of the composition precursors. For example, KOH and DABCO can be used as bases
verwendet werden. Um die Veränderung der Viskosität zu zeigen wurde in einem Zusammensetzungsprecursor des Beispiels 4, der 60 Tage gealtert war, die Viskosität isothermisch bei 110°C nach Zugabe unterschiedliche Mengen an KOH gemessen. In der Probe 4-MO wurde kein KOH zugegeben, in der Probe 4-M1 wurden 5,5 mmolg-1 und zu der Probe 4-M2 13,9 mmolg-1 zugegeben. Dazu wurde Kaliumhydroxid (0,093 g, 1,65 mmol) in Methanol (14,949 ml, 0,369 mol, 0,11 mol/1) aufgelöst. Von dieser Lösung wurden die Mengen 0,0, 1,0 und 2,5 mΐ zu den Proben des be used. In order to show the change in viscosity, in a composition precursor of Example 4 which had aged for 60 days, the viscosity was measured isothermally at 110 ° C. after the addition of different amounts of KOH. No KOH was added in sample 4-MO, 5.5 mmolg -1 in sample 4-M1 and 13.9 mmolg -1 in sample 4-M2. For this, potassium hydroxide (0.093 g, 1.65 mmol) was dissolved in methanol (14.949 ml, 0.369 mol, 0.11 mol / 1). From this solution, the amounts of 0.0, 1.0 and 2.5 mΐ to the samples of
Beispiels 4 (0,2 g) gegeben und gemischt. Example 4 (0.2 g) and mixed.
Alle drei Beispiele zeigen einen Abfall der Viskosität |h*| mit anfänglichen Anstieg der Temperatur T. Die Proben 4 -Ml und 4-M2 zeigen einen signifikanten Anstieg der Viskosität bei 110°C während die Viskosität von 4-MO beinahe konstant bleibt. Damit ist der Anstieg der Viskosität direkt All three examples show a drop in viscosity | h * | with an initial increase in temperature T. Samples 4-MI and 4-M2 show a significant increase in viscosity at 110 ° C while the viscosity of 4-MO remains almost constant. So the increase in viscosity is direct
korreliert mit dem Anteil an KOH, der zu den Proben zugegeben wurde. Diese Zusammenhänge sind in Figur 9 gezeigt, bei der auf der X-Achse die Zeit t in min, der linken Y-Achse die Viskosität |h*| in mPas und auf der rechten Y-Achse die Temperatur T in °C angegeben sind. Die Viskosität wurde mit einem Oszillationsrheometer bei 5 K/min und einer Amplitude von 5% bei einer Frequenz von 1 Hz und einer Normalkraft von 0 N beginnend bei 110°C gemessen. Es kann somit gezeigt werden, dass die Härtungszeit und -temperatur für jeden Bedarf angepasst werden kann, indem die Menge an zugegebener Base entsprechend ausgewählt wird. Die Härtungstemperatur muss für jede Zusammensetzung optimiert werden, um zu vermeiden, dass sich Blasen beispielsweise aufgrund von Methanolbildung bilden. Wenn die Zusammensetzung zu schnell härtet, verbleiben Blasen darin. Eine Vorbehandlung unter reduziertem Druck vor dem Vergießen des correlates with the amount of KOH added to the samples. These relationships are shown in FIG. 9, in which the time t in minutes on the X axis and the viscosity | h * | on the left Y axis in mPas and on the right Y axis Temperature T in ° C are specified. The viscosity was measured with an oscillation rheometer at 5 K / min and an amplitude of 5% at a frequency of 1 Hz and a normal force of 0 N starting at 110 ° C. It can thus be shown that the curing time and temperature can be adapted to every need by appropriately selecting the amount of base added. The curing temperature must be optimized for each composition in order to avoid the formation of bubbles, for example due to the formation of methanol. If the composition hardens too quickly, bubbles will remain in it. Pretreatment under reduced pressure before pouring the
Zusammensetzungsprecursors kann Lösungsmittelrückstände entfernen. Wird eine schwächere Base ohne Lösungsmittel verwendet, beispielsweise DABCO (pKb = 5,2) kann die Bildung von Blasen ebenfalls vermieden oder vermindert werden. Composition precursors can remove solvent residues. If a weaker base is used without a solvent, for example DABCO (pK b = 5.2), the formation of bubbles can also be avoided or reduced.
Alle Proben zeigen die erwarteten Schwingungsbanden bei Messungen mittels FTIR-Spektroskopie (gemessen in All samples show the expected vibrational bands when measured by FTIR spectroscopy (measured in
Totalreflexion-Modus mit einem Vertex 70 Spektrometer von Bruker Corp., USA von 4500 bis 400 cm-1 mit einem 4 nm Total reflection mode with a Vertex 70 spectrometer from Bruker Corp., USA from 4500 to 400 cm -1 with a 4 nm
Inkrement und 10 gemittelten Scans) . Die FTIR-Spektren der Beispiele 1 bis 8 sind in Figur 10a gezeigt, wo die relative Absorption Arei in Abhängigkeit der Energie E in cm-1 Increment and 10 averaged scans). The FTIR spectra of Examples 1 to 8 are shown in Figure 10a, where the relative absorption A rei as a function of the energy E in cm -1
angegeben ist. Damit kann auch die schrittweise Substitution der Methyltrimethoxisilane durch Dimethyldimethoxisilane gezeigt werden. Durch die Substitution nimmt die Intensität der Bande bei 1269 cm-1 ab, während die Intensität bei der Bande bei 1259 cm-1 steigt. In Figur 10b ist ein vergrößerter Ausschnitt des FTIR-Spektrums der Beispiele 1 bis 8 gezeigt, der die Abnahme der Schwingungsbande bei 1269 cm-1 zeigt, der durch den abnehmenden Anteil MeSi(OMe) 3 in den Beispielen verursacht ist. Weiterhin ist der Anstieg der Schwingungsbande bei 1259 cm-1 gezeigt, der durch einen steigenden Gehalt an Me2Si(OMe) 2 verursacht wird. is specified. The gradual substitution of the methyltrimethoxisilanes by dimethyldimethoxisilanes can thus be shown. As a result of the substitution, the intensity of the band at 1269 cm -1 decreases, while the intensity at the band at 1259 cm -1 increases. FIG. 10b shows an enlarged section of the FTIR spectrum of Examples 1 to 8, which shows the decrease in the vibration band at 1269 cm -1 , which is caused by the decreasing proportion of MeSi (OMe) 3 in the examples. Furthermore, the increase in Vibration band shown at 1259 cm -1 , which is caused by an increasing content of Me2Si (OMe) 2.
Das Kondensationsverhalten verschiedener Monomereinheiten, die in der Synthese des Zusammensetzungsprecursors verwendet werden, kann mittels zweidimensionaler 29Si-1H The condensation behavior of various monomer units used in the synthesis of the composition precursor can be determined using two-dimensional 29 Si- 1 H
Kernresonanzspektroskopie (2D-NMR) verfolgt werden. Die Ergebnisse eines heteronuklearen Nuclear magnetic resonance spectroscopy (2D-NMR) can be followed. The results of a heteronuclear
Mehrfachbindungskorrelationsexperiment (HMBC) der  Multiple Binding Correlation Experiment (HMBC)
Zusammensetzungsprecursoren 1, 2, 3 und 8 sind in folgender Tabelle 2 gezeigt. Zur Durchführung des Experiments wurden kleine Mengen der Proben der jeweiligen Reaktionsmischung nach 3 Stunden der Hydrolyse (vor der Zugabe des Composition precursors 1, 2, 3 and 8 are shown in Table 2 below. To carry out the experiment, small amounts of the samples of the respective reaction mixture were obtained after 3 hours of hydrolysis (before the addition of the
PdMSin (MeO) 2 ) und nach abgeschlossener Synthese der PdMSin (MeO) 2) and after the synthesis of the
jeweiligen Zusammensetzungsprecursoren entnommen. Es werden jeweils Bereiche der Peaks angegeben, da eine hohe taken from the respective composition precursors. Ranges of the peaks are given in each case, since a high
Konzentration verschiedener Arten von Molekülen Concentration of different types of molecules
(hydrolisierte und nicht-hydrolisierte Moleküle, Monomere, Oligomere, polymere, Ringe etc.) vorliegt, welche die 29Si- chemischen Shifts sehr breit und die Auflösung daher (hydrolyzed and non-hydrolyzed molecules, monomers, oligomers, polymers, rings etc.) is present, which the 29 Si chemical shifts very broad and therefore the resolution
schwierig machen. make difficult.
-1S...-22 0.36...-0.26 D2 + + + +-1S ...- 22 0.36 ...- 0.26 D 2 + + + +
-15...-18 0.36...-0.26 D2 + # * * -15 ...- 18 0.36 ...- 0.26 D 2 + # * *
Tabelle 2 Table 2
Die zugehörigen Spektren zusammen mit den !H-NMR-Spektren der übrigen Beispiele der Zusammensetzungsprecursoren sind in den Figuren 15 bis 26 gezeigt. The associated spectra together with the ! H-NMR spectra of the other examples of the composition precursors are shown in FIGS. 15 to 26.
Dabei zeigen: Show:
Figur 15: Probe 1 nach 3h, Figur 16: Probe 1 nach der  Figure 15: Sample 1 after 3h, Figure 16: Sample 1 after the
Synthese, Figur 17: Probe 2 nach 3h, Figur 18: Probe 2 nach der Synthese, Figur 19: Probe 3 nach 3h, Figur 20: Probe 3 nach der Synthese, Figur 21: !H-NMR-Spektrum der Probe 4, Figur 22: !H-NMR-Spektrum der Probe 5, Figur 23: !H-NMR- Spektrum der Probe 6, Figur 24: !H-NMR-Spektrum der Probe 7, Figur 25: Probe 8 nach 3h, Figur 26: Probe 8 nach der Synthesis, Figure 17: Sample 2 after 3h, Figure 18: Sample 2 after synthesis, Figure 19: Sample 3 after 3h, Figure 20: Sample 3 after synthesis, Figure 21 :! H-NMR spectrum of sample 4, Figure 22 :! H-NMR spectrum of sample 5, Figure 23 :! H-NMR spectrum of sample 6, Figure 24 :! H-NMR spectrum of sample 7, Figure 25: Sample 8 after 3h, Figure 26: Sample 8 after
Synthese . Synthesis.
Die Spektren der Proben 1, 2, 3 und 8 zeigen die möglichen chemischen Verschiebungen der trifunktionalen T-Einheit außer T° (siehe auch Tabelle 2, in der die funktionellen Gruppen F angegeben sind) . Das zeigt, dass die Phenyltrimethoxysilan- Monomere und Methyltrimethoxysilan-Monomere mindestens einmal mit einem zweiten Molekül oder einem Teil einer linearen oder quervernetzten Struktur reagiert haben. Zusätzlich scheint es, dass jedes T-Signal außer T3 mit der chemischen The spectra of samples 1, 2, 3 and 8 show the possible chemical shifts of the trifunctional T unit apart from T ° (see also Table 2, in which the functional groups F are given). This shows that the phenyltrimethoxysilane monomers and methyltrimethoxysilane monomers have reacted at least once with a second molecule or part of a linear or cross-linked structure. In addition, it appears that every T signal except T 3 matches the chemical
Verschiebung der Methoxygruppen gekoppelt ist. Daraus kann man schließen, dass signifikant wenig trifunktionelle Shift of the methoxy groups is coupled. It can be concluded that significantly less trifunctional
Moleküle hydrolisiert wurden, bevor sie mit anderen Molekülen reagiert haben. Molecules were hydrolyzed before reacting with other molecules.
Die chemischen Verschiebungen, die durch difunktionelle D- Einheiten von Me2Si (OMe) 2-Gruppen verursacht werden, zeigen ein unterschiedliches Verhalten. In den Proben 1 und 2 können keine unreagierten D°-Signale detektiert werden. Alle The chemical shifts caused by difunctional D units of Me2Si (OMe) 2 groups show different behavior. No unreacted D ° signals can be detected in samples 1 and 2. All
Monomere reagierten mindestens einmal mit einem zweiten Monomers reacted with a second at least once
Molekül oder einen Teil einer linearen oder quervernetzten Struktur, wie durch die beobachteten D1- und D2-Signale beobachtet werden kann. Die D!-Signale können in D3o- und D2i- Signale aufgeteilt werden. Die indizierten Zahlen zeigen den Anteil der Hydroxylgruppen, die an ein Molekül gebunden sind, an. Ein D3o- Signal wird durch ein Monomer mit keiner Molecule or part of a linear or cross-linked structure, as can be observed by the observed D 1 and D 2 signals. The D ! Signals can be divided into D 3 o and D 2 i signals. The indexed numbers indicate the proportion of hydroxyl groups attached to a molecule. A D 3 o signal is generated by a monomer with none
Hydroxylgruppe erzeugt, ein D^-Signal wird durch ein Monomer mit einer Hydroxylgruppe erzeugt. Das zusätzliche D^-Signal kann durch die chemische Verschiebung separiert werden und ist messbar, da keine Kopplung mit den Methoxygruppen Hydroxyl group generated, a D ^ signal is generated by a monomer with a hydroxyl group. The additional D ^ signal can be separated by the chemical shift and is measurable since there is no coupling with the methoxy groups
besteht. In den Spektren der Proben 3 und 8 können auch D1- Signale der Endgruppen und D2-Signalen von linearen oder quervernetzten Einheiten beobachtet werden. D°-Signale können an unreagierten Monomeren gemessen werden. Die Reaktion scheint nach drei Stunden Rühren noch nicht beendet zu sein. Somit reagieren TAS-Monomere miteinander und mit DAS- Monomeren, wobei gerade und quervernetzte Strukturen gebildet werden. Bei Erhöhung der DAS-Konzentration nimmt die Anzahl nicht-reagierter DAS-Monomere zu, während die Anzahl nicht- reagierter TAS-Monomere in jeder Probe 0 ist. Daraus kann man schließen, dass die Kondensationsreaktion zwischen TAS- und DAS-Monomeren im Vergleich zu einer Reaktion zwischen zwei DAS-Molekülen bevorzugt ist. Nach weiteren Syntheseschritten sind keine D°-Signale mehr messbar. Die Monomere haben mit den zuvor gebildeten Strukturen reagiert. consists. In the spectra of samples 3 and 8, D 1 signals of the end groups and D 2 signals of linear or cross-linked units are observed. D ° signals can be measured on unreacted monomers. The reaction does not appear to have ended after stirring for three hours. TAS monomers thus react with one another and with DAS monomers, forming straight and cross-linked structures. As the DAS concentration increases, the number of unreacted DAS monomers increases, while the number of unreacted TAS monomers is 0 in each sample. It can be concluded from this that the condensation reaction between TAS and DAS monomers is preferred compared to a reaction between two DAS molecules. After further synthesis steps, D ° signals can no longer be measured. The monomers have reacted with the structures previously formed.
Figur 27 zeigt die schematische Seitenansicht eines Figure 27 shows the schematic side view of a
optoelektronischen Bauelements gemäß eines optoelectronic component according to one
Ausführungsbeispiels. Das Bauelement, beispielsweise eine LED umfasst ein Substrat 10, auf dem eine  Embodiment. The component, for example an LED, comprises a substrate 10 on which one
Halbleiterschichtenfolge 20 angeordnet ist. Die Semiconductor layer sequence 20 is arranged. The
Halbeiterschichtenfolge 20 ist zur Emission von Semiconductor layer sequence 20 is for the emission of
Primärstrahlung, beispielsweise kurzwelliges Licht mit einem Wellenlängenmaximum von etwa 450 nm, eingerichtet. Primary radiation, for example short-wave light with a wavelength maximum of about 450 nm, set up.
Im Strahlengang der Primärstrahlung ist eine There is one in the beam path of the primary radiation
Konversionsschicht 30 angeordnet. Diese umhüllt die Conversion layer 30 arranged. This envelops the
Halbleiterschichtenfolge 20 vollständig, das heißt Stoff- und formschlüssig, und ist somit als Verguss in einer Ausnehmung des Gehäuses 40 eingebracht. Damit dient die Semiconductor layer sequence 20 completely, that is to say materially and positively, and is thus introduced as a potting in a recess in the housing 40. So that serves
Konversionsschicht 20 zum einen als Verkapselung der Conversion layer 20 on the one hand as an encapsulation of the
Halbleiterschichtenfolge 20, zum anderen zur Konversion der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung. Die Semiconductor layer sequence 20, on the other hand for converting the primary radiation into a secondary radiation. The
Konversionsschicht enthält einen Farbstoff, der in einer Matrix, welche aus einer Zusammensetzung gebildet ist, eingelagert ist. Conversion layer contains a dye that is in a Matrix, which is formed from a composition, is embedded.
Alternativ kann die Konversionsschicht 30 beabstandet zu der Halbleiterschichtenfolge 20 angeordnet sein (hier nicht gezeigt) . In diesem Fall kann zwischen der Alternatively, the conversion layer 30 can be arranged at a distance from the semiconductor layer sequence 20 (not shown here). In this case, you can choose between the
Halbleiterschichtenfolge 20 und der Konversionsschicht 30 eine Verkapselung, die aus der Zusammensetzung gebildet ist, angeordnet sein. Semiconductor layer sequence 20 and the conversion layer 30 an encapsulation, which is formed from the composition, may be arranged.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder die Kombination selbst nicht explizit in den The invention is not restricted to the exemplary embodiments by the description based on these. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which in particular includes every combination of features in the patent claims, even if this feature or the combination itself is not explicitly described in the
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Claims or exemplary embodiments is specified.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Substrat 10 substrate
20 Halbleiterschichtenfolge 30 KonversionsSchicht  20 semiconductor layer sequence 30 conversion layer
40 Gehäuse  40 housing
A Verfahrensschritt A A Process step A
B Verfahrensschritt B B method step B
C Verfahrensschritt C n Stoffmenge C Process step C n amount of substance
|h*| absolute Viskosität riD20 Brechungsindex | H * | absolute viscosity riD 20 refractive index
H Härte H hardness
M Masse M mass
T Temperatur T temperature
T95 Tgs-Wert T95 Tgs value
t Zeit t time
Arei relative Absorption A rei relative absorption
E Energie E energy
G Zusammensetzungsprecursor CM Zusammensetzung  G composition precursor CM composition

Claims

Patentansprüche claims
1. Zusammensetzungsprecursor aufweisend ein dreidimensionales Netzwerk aus teilweise miteinander vernetzten 1. Composition precursor comprising a three-dimensional network of partially networked with one another
Monomereinheiten und einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan, wobei die Monomereinheiten zumindest ein Monomer units and an alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane, the monomer units being at least one
Trialkoxysilan und zumindest ein Dialkoxysilan umfassen. Trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane include.
2. Zusammensetzungsprecursor gemäß Anspruch 1, aufweisend die allgemeine Strukturformel 2. Composition precursor according to claim 1, having the general structural formula
wobei R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Aryl, Alkyl, Alkenyl, Allyl, substituiertem Aryl, substituiertem Alkenyl, substituiertem Alkyl und Vinyl, vorzugsweise aus Phenyl und Methyl, wobei u+v+w die Anzahl der eingesetzten Si-Atome ist und u, v und w unabhängig voneinander aus dem Bereich 1 bis 20000 ausgewählt sind. wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from aryl, alkyl, alkenyl, allyl, substituted aryl, substituted alkenyl, substituted alkyl and vinyl, preferably from phenyl and methyl, where u + v + w is the number of the Si atoms used and u, v and w are independently selected from the range 1 to 20,000.
3. Zusammensetzungsprecursor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anteil an alkoxyterminiertem Oligo- oder Polysiloxan aus einem Bereich von > 0% bis 10% der Summe der Stoffmengen an Trialkoxysilan und Dialkoxysilan ausgewählt ist . 3. Composition precursor according to one of the preceding claims, wherein the proportion of alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane is selected from a range from> 0% to 10% of the sum of the amounts of trialkoxysilane and dialkoxysilane.
4. Zusammensetzungsprecursor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der eine Viskosität bei 23°C aufweist, die in einem Bereich von 1000000 mPas bis 100 mPas liegt und/oder eine Viskosität bei 110°C aufweist, die in einem Bereich von 10000 mPas bis 50 mPaS liegt. 4. Composition precursor according to one of the preceding claims, which has a viscosity at 23 ° C, which is in a range from 1000000 mPas to 100 mPas and / or has a viscosity at 110 ° C, which in a range from 10000 mPas to 50 mPaS lies.
5. Zusammensetzungsprecursor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der thermisch oder photochemisch aushärtbar ist. 5. Composition precursor according to one of the preceding claims, which is thermally or photochemically curable.
6. Zusammensetzung, die einen thermisch oder photochemisch ausgehärteten Zusammensetzungsprecursor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. 6. A composition comprising a thermally or photochemically cured composition precursor according to any one of the preceding claims.
7. Zusammensetzung gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die eine Shore A Härte von 40 bis <99 aufweist. 7. The composition according to the preceding claim, which has a Shore A hardness of 40 to <99.
8. Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, die frei von einem Edelmetallkatalysator ist. 8. The composition according to any one of claims 6 to 7, which is free of a noble metal catalyst.
9. Verfahren zur Herstellung eines Zusammensetzungsprecursors mit den Schritten 9. A method of making a composition precursor with the steps
A) Kondensation von mindestens einem Trialkoxysilan und mindestens einem Dialkoxysilan,  A) condensation of at least one trialkoxysilane and at least one dialkoxysilane,
B) Kondensation des Trialkoxysilans und des Dialkoxysilans mit einem alkoxyterminierten Oligo- oder Polysiloxan,  B) condensation of the trialkoxysilane and the dialkoxysilane with an alkoxy-terminated oligosiloxane or polysiloxane,
C) Reinigung des kondensierten Trialkoxysilans,  C) purification of the condensed trialkoxysilane,
Dialkoxysilans und alkoxyterminierten Oligo- oder  Dialkoxysilans and alkoxy-terminated oligo- or
Polysiloxans, wobei der Verfahrensschritt B) nach dem Polysiloxane, wherein process step B) after the
Verfahrensschritt A) oder gleichzeitig mit dem Process step A) or simultaneously with the
Verfahrensschritt A) durchgeführt wird. Process step A) is carried out.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Verfahrensschritte10. The method according to claim 9, wherein the method steps
A) und B) bei einer Temperatur durchgeführt werden, die aus dem Bereich 20°C bis 60°C ausgewählt ist, und/oder der A) and B) are carried out at a temperature consisting of the range 20 ° C to 60 ° C is selected, and / or
Verfahrensschritt C) bei einer Temperatur durchgeführt wird, die aus dem Bereich 70°C bis 150°C ausgewählt ist. Process step C) is carried out at a temperature which is selected from the range from 70 ° C. to 150 ° C.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei der Verfahrensschritt A) unter Zugabe einer Säure oder einer Base durchgeführt wird. 11. The method according to any one of claims 9 to 10, wherein process step A) is carried out with the addition of an acid or a base.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei vor dem Verfahrensschritt C) das kondensierte Trialkoxysilan, Dialkoxysilan und alkoxyterminierte Oligo- oder Polysiloxan bei Raumtemperatur gerührt wird. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, wherein prior to process step C) the condensed trialkoxysilane, dialkoxysilane and alkoxy-terminated oligo- or polysiloxane is stirred at room temperature.
13. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung bei dem ein gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12 hergestellter 13. A method for producing a composition in which a manufactured according to one of claims 9 to 12
Zusammensetzungsprecursor thermisch oder photochemisch ausgehärtet wird. Composition precursor is cured thermally or photochemically.
14. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die thermische Aushärtung bei einer Temperatur aus dem Bereich 150°C bis 250°C und/oder für eine Dauer aus dem Bereich 8h bis 72h durchgeführt wird. 14. The method according to the preceding claim, wherein the thermal curing is carried out at a temperature in the range from 150 ° C to 250 ° C and / or for a duration in the range from 8h to 72h.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei eine Base oder Säure als Katalysator zu dem 15. The method according to any one of claims 13 or 14, wherein a base or acid as a catalyst to the
Zusammensetzungsprecursor zugegeben wird. Composition precursor is added.
16. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß den Ansprüchen 6 bis 8 als Verkapselungsmaterial von optoelektronischen 16. Use of a composition according to claims 6 to 8 as encapsulation material of optoelectronic
Bauelementen, als Matrixmaterial von Konversionsschichten, als Linsenmaterial, als Korrosionsschutzmaterial, als Components, as matrix material of conversion layers, as lens material, as corrosion protection material, as
Komponente in Kompositmaterialien, in Lithographie-Prozessen in der Drucktechnologie. Component in composite materials, in lithography processes in printing technology.
17. Bauelement aufweisend mindestens ein Bauteil, das eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 enthält. 17. Component comprising at least one component that contains a composition according to one of claims 6 to 8.
18. Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, das ein optoelektronisches Bauelement ist und eine Verkapselung aufweisend die Zusammensetzung und/oder eine 18. The component according to the preceding claim, which is an optoelectronic component and an encapsulation comprising the composition and / or
Konversionsionsschicht (20) aufweisend die Zusammensetzung enthält . Conversion layer (20) comprising the composition.
19. Bauelement nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die19. The component according to the preceding claim, wherein the
Zusammensetzung in der Konversionsschicht (20) ein Composition in the conversion layer (20)
Matrixmaterial für einen wellenlängen-konvertierenden Farbstoff ist. Matrix material for a wavelength converting dye is.
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