JP6358960B2 - 勾配ポリマー構造及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2012年2月9日に出願された、米国仮特許出願第61/596,959号の利益を主張するものであり、これは、全体が本明細書に記載されているかのように参照することにより組み込まれる。
本開示は、概して、勾配ポリマー構造及び関連する方法に関する。
本明細書に開示される光学アセンブリは、種々のアーキテクチャを有し得る。例えば、光学アセンブリは、カプセル材として機能する層にされたポリマー構造などの光学デバイス及び光学物品のみを含んでもよい。代替的に、光学アセンブリそれ自体は、上に記載されるように、屈折率勾配を有する組成物を含む光学物品であることが理解され得る。
本明細書に記載の実施形態の光学物品は、シリコーン含有組成物を含む、又はシリコーン含有組成物で構成される。シリコーン含有組成物は、樹脂−直鎖状組成物の少なくとも1つを含む。いくつかの特定の実施例において、樹脂−直鎖状組成物は、
40〜90モルパーセントの式[R1 2SiO2/2]のジシロキシ単位と;
10〜60モルパーセントの式[R2SiO3/2]のトリシロキシ単位と;
0.5〜25モルパーセントのシラノール基[≡SiOH]と、を含有する、オルガノシロキサンブロックコポリマーを含み、
式中、
R1は、独立して、C1〜C30ヒドロカルビルであり;
R2は、独立して、C1〜C20ヒドロカルビルであり;
式中、
前記ジシロキシ単位[R1 2SiO2/2]は、直鎖状ブロック当たり平均で10〜400個のジシロキシ単位[R1 2SiO2/2]を有する直鎖状ブロックの中に配置され、
前記トリシロキシ単位[R2SiO3/2]は、少なくとも500g/モルの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、前記非直鎖状ブロックの少なくとも30%が、互いに架橋され、一緒にナノドメインに主に凝集され、各直鎖状ブロックは、少なくとも1つの非直鎖状ブロックに連結され、
前記オルガノシロキサンブロックコポリマーは、少なくとも20,000g/モルの重量平均分子量を有し、25℃で固体である。
1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]undec−7−ene(DBU)、(CAS # 6674−22−2)
1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]dec−5−ene(TBD)、(CAS # 5807−14−7)
1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、(CAS # 280−57−9)
1,1,3,3−テトラメチルグアニジン(TMG)、(CAS # 80−70−6)
1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(DBN)、(CAS # 3001−72−7)
7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]dec−5−ene(MTBD)(CAS # 84030−20−6)
又はこれらの組み合わせが挙げられる。
式中、各R’は、同じであるか又は異なり、水素又はC1〜C5アルキルであり;R”は、水素又はC1〜C5アルキルである。本明細書で使用されるように、用語「C1〜C5アルキル」は、直又は分枝状鎖の飽和された炭化水素ラジカルを広く指す。アルキル基の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルを含有する直鎖のアルキル基;及びイソプロピル、tert−ブチル、イソ−アミル、ネオペンチルなどを含有する分枝状のアルキル基が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、炭化水素ラジカルは、メチルである。
であり、式中、各R1は、同じであるか又は異なり、基が前に定義されたように、C1〜C30ヒドロカルビル基、が挙げられるが、これらに限定されない。ケイ素含有小分子の非限定的な例としては、Ph2MeSiOH、及びPh3SiOHが挙げられる。
であり、式中、各R1同じであるか又は異なり、基が前に定義されたように、C1〜C30ヒドロカルビル基であり;Rは、R1又は水素を含む。かかるシランの非限定的な例としては、トリフェニルシラン(Ph3SiH)及びテトラフェニルシラン(Ph4Si)が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書に記載の固体組成物の物理的特性は、限定されない。いくつかの実施形態において、固体組成物は、120℃にて1cm2/s(100cSt)を超える、又は120℃にて10cm2/s(1000cSt)を超える、120℃にて50cm2/s(5000cSt)を超える、又は120℃にて100cm2/s(10,000cSt)を超える粘度を有し、場合によっては、無限の粘度を有し得る。いくつかの実施形態において、固体組成物は、120℃にて約1cm2/s(100cSt)〜約100cm2/s(10,000cSt)の粘度を有し;例えば、120℃にて約10cm2/s(1000cSt)〜約50cm2/s(5000cSt);120℃にて約5cm2/s(500cSt)〜約20cm2/s(2000cSt);120℃にて約20cm2/s(2000cSt)〜約50cm2/s(5000cSt)又は約50cm2/s(5000cSt)〜約100cm2/s(10,000cSt)である。
本開示はまた、硬化性シリコーン組成物を提供する。硬化性シリコーン組成物は、上に記載されるオルガノシロキサンブロックコポリマーを含む。いくつかの実施形態において、硬化性シリコーン組成物はまた、有機溶媒を含む。いくつかの実施形態において、用語「硬化性シリコーン組成物」はまた、溶媒中の固体組成物の組み合わせ、又は溶媒と組み合わされる固体組成物の組み合わせを含む。有機溶媒は、いくつかの実施形態において、ベンゼン、トルエン、又はキシレンなどの芳香族系溶媒である。
上に記載されるように、オルガノシロキサンブロックコポリマーの40〜80重量%(例えば、40〜70重量%、40〜60重量%、40〜50重量%)を含有してもよく;有機溶媒の10〜80重量%(例えば、10〜70重量%、10〜60重量%、10〜50重量%、10〜40重量%、10〜30重量%、10〜20重量%、20〜80重量%、30〜80重量%、40〜80重量%、50〜80重量%、60〜80重量%、又は70〜80重量を含有してもよく;かつ、オルガノシロキサン樹脂の5〜40重量%(例えば、5〜30重量%、5〜20重量%、5〜10重量%、10〜40重量%、10〜30重量%、10〜20重量%、20〜40重量%、又は30〜40重量%)を含有してもよい。
本発明の固体組成物は、Phenyl−T樹脂などの1つ以上の樹脂を、PhMeシロキサンなどの1つ以上の(シラノール)末端シロキサンと反応させる工程を含む方法によって形成され得る。代替的に、1つ以上の樹脂は、MTA/ETA、MTO、ETS 900などで封鎖されるシラノール末端シロキサンなどの1つ以上の封鎖されるシロキサン樹脂と反応させられてもよい。別の実施例で、固体組成物は、上に記載される1つ以上の成分、及び/又は、参照することによりその全体が本明細書に明確に組み込まれる、2010年9月22日に出願された、米国仮特許出願第61/385,446号;2011年9月21日に出願された、同第61/537,146号;2011年9月21日に出願された、同第61/537,151号;及び2011年9月22日に出願された、同第61/537,756号に記載される;及び/又は、公開PCT特許出願第WO2012/040302号;第WO2012/040305号;第WO2012/040367号;第WO2012/040453号;及び第WO2012/040457号に記載される、1つ以上の成分を反応させることにより形成される。なお別の実施例で、方法は、上述の出願のうちのいずれかに記載される1つ以上の工程を含んでもよい。
オルガノシロキサンブロックコポリマーは、a)直鎖状オルガノシロキサンと、b)少なくとも60モル%の式[R2SiO3/2]のシロキシ単位を含有するオルガノシロキサン樹脂と、を、c)溶媒で反応させる工程I)を含む方法を用いて形成され得る。一実施例で、直鎖状オルガノシロキサンは、式R1 q(E)(3−q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3−q)R1 qを有し、式中、各R1は、独立して、C1〜C30ヒドロカルビルであり、nは、10〜400、qは、0、1、又は2、Eは、少なくとも1つの炭素原子を含む加水分解性基である。別の実施例で、各R2は、独立してC1〜C20ヒドロカルビルである。なお別の実施例で、工程Iで使用されるa)及びb)の量は、40〜90モル%の[R1 2SiO2/2]のジシロキシ単位、及び10〜60モル%の[R2SiO3/2]のトリシロキシ単位のオルガノシロキサンブロックコポリマーをもたらすように選択される。より更なる実施例で、工程Iで添加される直鎖状オルガノシロキサンの少なくとも95重量パーセントが、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの中に組み込まれる。
式中、オルガノシロキサン樹脂上の種々のOH基(すなわち、SiOH基)を、直鎖状オルガノシロキサン上で加水分解性基(E)と反応させ、オルガノシロキサンブロックコポリマー及びH−(E)化合物を形成させてもよい。工程Iにおける反応は、オルガノシロキサン樹脂と直鎖状オルガノシロキサンとの間の縮合反応と説明され得る。
本プロセスの工程Iにおける成分a)は、式R1 q(E)(3−q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3−q)R1 qを有する直鎖状オルガノシロキサンであり、式中、各R1は、独立してC1〜C30ヒドロカルビルであり、添字「n」は、直鎖状オルガノシロキサンの重合度(dp)と考えることができ、10〜400で変化するものとし、添字「q」は、0、1、又は2であるものとし、Eは、少なくとも1個の炭素原子を含有する加水分解性基である。成分a)は、式R1 q(E)(3−q)SiO(R1 2SiO2/2)nSi(E)(3−q)R1 qを有する直鎖状オルガノシロキサンとして説明されるが、当業者は、T(R1SiO3/2)シロキシ単位などの少量の代替的シロキシ単位が、直鎖状オルガノシロキサンの中に組み込まれ得、それでも成分a)として使用され得ることを理解する。よって、オルガノシロキサンは、D(R1 2SiO2/2)シロキシ単位の大部分を有することにより、「主に」直鎖状であるとして考えられ得る。更に、成分a)として使用される直鎖状オルガノシロキサンは、複数の直鎖状オルガノシロキサンの組み合わせであり得る。なお更に、成分a)として使用される直鎖状オルガノシロキサンは、シラノール基を含有してもよい。いくつかの実施形態において、成分a)として使用される直鎖状オルガノシロキサンは、例えば、約1モル%〜約3モル%、約1モル%〜約2モル%、又は約1モル%〜約1.5モル%のシラノール基などの約0.5〜約5モル%のシラノール基を含有する。
(CH3)q(E)(3−q)SiO[(CH3)2SiO2/2)]nSi(E)(3−q)(CH3)qを有し、式中、E、n及びqは上記で定義した通りである。
(CH3)q(E)(3−q)SiO[(CH3)(C6H5)SiO2/2)]nSi(E)(3−q)(CH3)qを有し、式中、E、n及びqは上記で定義した通りである。
本プロセスにおける成分b)は、その式中に少なくとも60モル%の[R2SiO3/2]のシロキシ単位を含有するオルガノシロキサン樹脂であり、式中、各R2は、独立して、C1〜C20ヒドロカルビルである。本明細書で使用されるように、ヒドロカルビルはまた、ハロゲン置換ヒドロカルビルを含み、ハロゲンは、塩素、フッ素、臭素、又はこれらの組み合わせであってもよい。R2は、フェニル、ナフチル又はアンスリル基などのアリール基であり得る。代替的に、R2は、メチル、エチル、プロピル又はブチルなどのアルキル基であり得る。代替的に、R2は、上述のアルキル又はアリール基の任意の組み合わせであり得る。代替的に、R2は、フェニル又はメチルである。
硬化性シリコーン組成物は、上に記載されるような、固体組成物及び溶媒を組み合わせる工程を含む方法を用いて形成されてもよい。方法はまた、オルガノシロキサン樹脂及び/又は硬化触媒などの追加成分を、固体組成物及び溶媒のうちの1つ又は両方に、導入及び/又は組み合わせる1つ以上の工程を含む。固体組成物及び溶媒は、当該技術分野では既知である撹拌、渦動、混合などの任意の方法を用いて、互いに及び/又は任意の他の成分と組み合わされてもよい。
本開示はまた、光学アセンブリを形成する方法も提供する。方法は、光学アセンブリを形成するための光放出ダイオード及び層を組み合わせる工程を含む。組み合わせる工程は、特に限定されず、互いに隣接して、又は互いの上に、及び/又は互いに直接的に接触して若しくは間接的に接触して光放出ダイオード及び層を配置することを含み得るか、又は更に定義され得る。例えば、層は、光放出ダイオード上に又は光放出ダイオードに直接的に接触して配置されてもよい。代替的に、層は、それでもまだ光放出ダイオード上に配置されてもよいが、光放出ダイオードから分離して、かつそれと直接的に接触せずに、光放出ダイオード上に配置されてもよい。
29Si及び13C NMRスペクトル分析法
樹脂直鎖状組成物のNMRサンプルを、〜3グラムの溶媒なしの樹脂直鎖状(室温で一晩サンプルを乾燥させることにより調製する)、1gのCDCl3、及び4グラムの0.04M Cr(acac)3溶液を、CDCl3でバイアル瓶に秤量し、十分に混合し調製した。次に、サンプルを、ケイ素を含まないNMR管の中に移した。Varian Mercury 400MHz NMRを使用して、スペクトルを得た。217フレーク及びシラノール末端PDMSなどの他の材料のNMRサンプルを、4gのサンプルを4グラムの0.04M Cr(acac)3溶液にCDCl3で希釈することにより調製した。
認定THFを用い0.5%(重量/体積)でサンプルを調製し、0.45μmのPTFEシリンジフィルターで濾過し、ポリスチレン標準と比較して分析した。分子量判定に使用される比較検量線(三次フィット)は、580〜2,320,000ダルトンの分子量範囲の16のポリスチレン標準によるものであった。クロマトグラフィー装置は、真空脱気装置を装備したWaters 2695セパレーションモジュールと、Waters 2410示差屈折計と、ガードカラムが前に設置された2つ(300mm×7.5mm)のPolymer Laboratories Mixed Cカラム(分子量分離範囲:200〜3,000,000)と、からなる。分離は、1.0mL/分で流れるようにプログラムされた認定等級のTHFを用いて行われ、注入量は、100μLに設定され、カラム及び検出器は、35vXに加熱された。データ収集は25分間であり、処理はAtlas/Cirrusソフトウェアを使用して行われた。
TA Instrumentsから市販されているレオメーター(2KSTD標準屈曲旋回軸スプリング変換器を備えるARES−RDA(TA Instruments(New Castle,DE 19720))を強制対流炉と共に使用して、貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)及び温度の関数としてのtanδを測定した。試験標本(典型的に8mm幅、1mm厚さ)を平行なプレートの間に装填し、25℃〜300℃の範囲で2℃/分にて温度を徐々に上げながら小さなひずみの振動レオロジーを使用して測定した(振動数1Hz)。
ASTM D624に従って引裂き強度を評価した。標本は、硬化された膜から、典型的に1〜2mmの厚さにダイカットした。B型又はC型の形状寸法を試験する場合、3つの標本を利用した。T型(トラウザー)を試験した場合、利用可能なサンプル膜の量に応じて、1〜3つの標本を調製した。材料が温度又は湿度にて小さい変化に有意に作用されると予期されないため、試験前の特別な貯蔵は考慮しなかった。周囲温度又は湿度にて、Bluehill 2ソフトウェアを利用してインストロン万能試験機で標本を試験した。B及びC型標本について、使用された試験速度は、500mm/分であり、標本を破損するまで引張った。平均ピーク力/厚さを報告した。T型(トラウザー)標本については50mm/分の引張り速度を使用し、引裂き力が見られ安定するまでか又は破損が生じるまで、標本を引張った。試験後、力曲線のレベル領域の始点及び終点を、視覚的に識別した。次いで、ソフトウェアの分析機能を使用して、識別された領域内の平均引裂き力/厚さを計算した。1つ以上の標本を試験した場合、平均示度を報告した。
本発明の組成物のキャストシートの厚さ1mmのサンプルを通して測定された、約350〜1000ナノメートルの波長での光透過率(%)として、光学的透明度を評価した。概して、少なくとも95%の透過率(%)を有するサンプルは、光学的に透明であると考えた。
フェニル−T樹脂/トルエン(65.0g)及びフェニル−T樹脂(FW=136.6g/モルSi;35.0g、0.256モルSi)で500mLの4つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットをその後適用する。油浴を使用してフラスコを還流させながら30分間にわたって加熱する。続いて、フラスコを約108℃(ポット温度)に冷却する。
上記の通り、トルエン(544.0g)及び216.0gのフェニル−T樹脂で2Lの3つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットを適用する。加熱マントルを使用して溶液を還流させながら30分間にわたって加熱する。次いで溶液を108℃(ポット温度)に冷却する。
上記の通り、トルエン(86.4g)及び33.0gのフェニル−T樹脂で500mLの3つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットを適用する。加熱マントルを使用して溶液を還流させながら30分間にわたって加熱する。次いで溶液を108℃(ポット温度)に冷却する。
上記の通り、トルエン(1000.0g)及び280.2gのフェニル−T樹脂で5Lの4つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットを適用する。加熱マントルを使用して溶液を還流させながら30分間にわたって加熱する。次いで溶液を108℃(ポット温度)に冷却する。
上記の通り、トルエン(3803.9g)及び942.5gのフェニル−T樹脂で12Lの3つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットを適用する。加熱マントルを使用して溶液を還流させながら30分間にわたって加熱する。次いで溶液を108℃(ポット温度)に冷却する。
記載のトルエン(180.0g)及び64.9gのフェニル−T樹脂で1Lの3つ口丸底フラスコを充填する。フラスコには、温度計、テフロン撹拌パドル、及びトルエンで予め充填され、かつ水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置が装備されている。窒素ブランケットを適用する。加熱マントルを使用して溶液を還流させながら30分間にわたって加熱する。次いで溶液を108℃(ポット温度)に冷却する。
排水口を備える1Lの3つ口丸底Intended Morton型フラスコをDI水(196.1g)で充填する。このフラスコに、温度計と、Teflon撹拌パドルと、水冷凝縮器と、を装備させた。追加のファンネルを、PhSiCl3(82.95g)、及びPhMeSiCl2(58.87g)、及びトルエン(142.65g)で充填する。この溶液を、室温にて開始しフラスコにゆっくりと添加する。フラスコへの追加に応じて、溶液は、78℃まで発熱する。溶液を15分間混合する。続いて、水洗浄により水相を除去し、HClを除去する。
以下に説明される成分を、Thinky ARV−310真空遊星型混合機を用いて、2kPa下で1600rpmにて2分間混合し、液体組成物を形成する。
成分2:平均単位分子式:Me2ViSiO(MePhSiO)25OSiMe2Vi;1.8g;
成分3:平均単位分子式:HMe2SiO(Ph2SiO)SiMe2H;2.0g;
成分4:平均単位分子式:(HMe2SiO1/2)0.60(PhSiO3/2)0.4;0.24g;
成分5:平均単位分子式:
(Me2ViSiO1/2)0.18(PhSiO3/2)0.54(EpMeSiO)0.28式中、(Ep=グリシドキシプロピル(gricidoxypropyl));0.23g
成分6:平均単位分子式:環式化合物(ViSiMeO1/2)n;0.02g
1−エチニル−1−シクロヘキサノール;240ppm
Pt触媒(1.3−ジビニルテトラメチルシロキサン錯体);2ppm
真空遊星型混合機を用いて以下のものから比較例3を調製する。
ビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン(平均Mw=60,000)、42.9質量部
ビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン(平均Mw=24,000)、14.5質量部
ビニルジメチルシロキシ及びトリメチルシロキシ官能性シリカ、1.0質量部
トリメチルシロキシ官能性シリカ、5.7質量部
1,5−ジビニル−1,1,5,5−テトラメチルジシロキサン配位白金触媒(総組成物にPt含有量5ppm)
(アリルグリシドキシプロピル(Allylglycidoxypropyl)−SiO3/2)0.5(MeSiViO2/2)0.3(Me2SiO2/2)0.2;11.7質量部
上述の実施例の各々を形成した後で、種々のサンプルを評価し、25℃での弾性率、ショアA硬度(硬化されたもの)、120℃での融解粘度、トラウザー引裂き、引張強度、破断伸度、及び可撓性を判定する。これらの評価の結果は以下の表1で説明される。
上述の実施例の各々が形成された後、比較実施例2及び3と共に実施例2、及び4〜6の14.5mgのサンプルを、LEDパッケージに置き硬化し、固体照明2、及び4〜6、並びに比較固体照明2及び3を、それぞれ形成する。
混合ロールを用いてオルガノシロキサンブロックコポリマー内に組み込まれる蛍光体を含む追加の実施例をまた形成する。より具体的には、実施例2の4.988gのサンプルを3つのミリング加工ロール(AIMEX BR−150HCV)上に置き、80℃まで加熱する。続いて、Intematix蛍光体YAG蛍光体(NYAG4454)の0.497gを、オルガノシロキサンブロックコポリマーに添付し、混合物を形成する。その混合物を、次いで3つのミリング加工ロールを通過させ、蛍光体をオルガノシロキサンブロックコポリマーに組み込む。
実施例2の追加のサンプルを、トルエン中に70%固体で溶解し、混合物を形成する。続いて、混合物を、3つのサンプルに分割した。第1のサンプルにて、25重量%のCeYAGを添加する。第2のサンプルにて、25重量%のCeTAGを添加する。第3のサンプルにて、25重量%のEuNを添加する。これを、実施例4のサンプルで繰り返す。
1Lの4つ口丸底フラスコを、トルエン(58.3g)及びナフチル−T樹脂(トルエン=147.0gの固体である221.7gの溶液、0.7844モルSi)で充填することにより、35重量%の1500g/モルのナフチル−T樹脂−65重量%の56dpのPhMeシロキサンを含有する組成物を調製した。このフラスコに、温度計と、Teflon撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置と、を装備させた。窒素ブランケットを行い、Dean Stark装置には予めトルエンを充填し、加熱には加熱マントルを使用した。反応混合物を還流させながら30分間にわたって加熱し、0.05mLの水を除去した。フラスコを、108℃に冷却させた。
12Lの3つ口丸底フラスコを、トルエン(1088.3g)及びフェニル−T樹脂(217フレーク、1321.8g、9.68モルSi)で充填することにより、45重量%のPh−T−55重量%の124dpのPhMeシロキサンを含有する組成物を調製した。このフラスコに、温度計と、Teflon撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置と、を装備させた。窒素ブランケットを行い、Dean Stark装置には予めトルエンを充填し、加熱には加熱マントルを使用した。反応混合物を還流させながら30分間にわたって加熱し、5.7gの水を除去した。フラスコを、108℃に冷却させた。
500mLの4つ口丸底フラスコを、トルエン(63.34g)及びメチル−T樹脂(40.50g、0.52モルSi)で充填することにより、45重量%のMe−T−55重量%の117dpのPhMeシロキサンを含有する組成物を調製した。このフラスコに、温度計と、Teflon撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置と、を装備させた。窒素ブランケットを行い、Dean Stark装置には予めトルエンを充填し、加熱には加熱マントルを使用した。反応混合物を還流させながら30分間にわたって加熱し、5.7gの水を除去した。フラスコを、108℃に冷却させた。
3Lの4つ口丸底フラスコを、トルエン(678.6g)及びフェニル−T樹脂(217フレーク、275.0g、2.01モルSi)で充填することにより、55重量%のPh−T−45重量%の184dpのPDMSを含有する組成物を調製した。このフラスコに、温度計と、Teflon撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けられたDean Stark装置と、を装備させた。窒素ブランケットを行い、Dean Stark装置には予めトルエンを充填し、加熱には加熱マントルを使用した。反応混合物を還流させながら30分間にわたって加熱し、0.7gの水を除去した。フラスコを、108℃に冷却させた。
34重量%のPh−T−184dpのPDMSを含有する組成物を、異なるPh−T/PDMS組成物から離れる実施例10と同一の手法を用いて生成した。
500mLの4つ口丸底フラスコを、4−クロロベンゾトリフルオリド(CBTF)(120.38g)及び以下のメチル−T−樹脂(45.0g、0.582モルSi):メチル−T樹脂DMe2 0.10TMe 0.80TPh 0.10FW=77.3g/モルSiで充填することにより、45重量%のメチル−T樹脂−55重量%の99dpのTFPシロキサンを含有する組成物を調製した。
以下の二重層膜を見事に生成し、積層し(LED側が最初に、空気側が2番目に列挙される)、
ナフチル−T−PhMe(実施例7)及び45重量%のPh−T−120dpのPhMe(実施例8)
ナフチル−T−PhMe(実施例7)及び34重量%のPh−T−PDMS(実施例11)
45重量%のPh−T−PhMe(実施例8)及び34重量%のPh−T−PDMS(実施例11)である。
実施例13に類似の手順を使用し、より厚いPh−T−PDMS層(実施例11)の最上にナフチル−T−PhMe(実施例7)を含有する蛍光体の膜を調製した。遊星型混合機を用いてナフチル−T−PhMe溶液中に50重量%(総固体に対して)を混合し、層を含む蛍光体を調製した。層にされた組成物の写真を、図10A及び10Bに示す。
ASTM E96−95に記載の湿式カップ方法を用いてWVTRを測定した。特定の条件を使用して湿式カップ方法を実行し、乾式ボックスを使用して水透過のためのより強い駆動力を生成した。以下の表は、異なる単一層及び1つの2つの層を有するアーキテクチャのための結果を示す。
図11は、光学物品を作製するためのフローチャートである。このフローチャートは、本明細書に含まれるいかなる光学物品、並びに具体的には本明細書に開示されない種々の光学物品にも関連し得る。更に、このフローチャートは、任意に、例えば本明細書に開示される、光学アセンブリの作製に関連し得る。
Claims (14)
- 第1の屈折率を有する第1の領域と、前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する第2の領域とを含む光学物品であって、
前記第1の領域が前記第1の領域に対応する前記第1の屈折率を有する第1のシリコーン含有組成物から形成されており、かつ前記第2の領域が前記第2の領域に対応する前記第2の屈折率を有する第2のシリコーン含有組成物から形成されており、
前記第2のシリコーン含有組成物は前記第1のシリコーン含有組成物とは異なっており、
前記第1のシリコーン含有組成物は、第1の濃度の材料を有し、前記第2のシリコーン含有組成物は、前記第1の濃度とは異なる第2の濃度の材料を有しており;
ここで、前記シリコーン含有組成物は、少なくとも1つの樹脂−直鎖状組成物を含み、
前記樹脂−直鎖状組成物が、
40〜90モルパーセントの式[R1 2SiO2/2]のジシロキシ単位と、
10〜60モルパーセントの式[R2SiO3/2]のトリシロキシ単位と、
0.5〜25モルパーセントのシラノール基[SiOH]と、を含有する、オルガノシロキサンブロックコポリマーを含み;
式中、
R1は、独立してC1〜C30ヒドロカルビルであり、
R2は、独立してC1〜C20ヒドロカルビルであり;
前記ジシロキシ単位[R1 2SiO2/2]が、直鎖状ブロック当たり平均で10〜400個のジシロキシ単位[R1 2SiO2/2]を有する直鎖状ブロックの中に配置されており、
前記トリシロキシ単位[R2SiO3/2]が、少なくとも500g/モルの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、前記非直鎖状ブロックの少なくとも30%が、互いに架橋されて、一緒にナノドメインに凝集され、各直鎖状ブロックは、少なくとも1つの非直鎖状ブロックに連結されており;
前記オルガノシロキサンブロックコポリマーが、少なくとも20,000g/モルの重量平均分子量を有し、25℃で固体である、光学物品。 - 前記材料が、層状及び球状の特徴のうちの少なくとも1つを有する、請求項1に記載の光学物品。
- 前記材料が、第1の材料であり、前記第1及び第2の組成物が、前記第1の材料とは異なる第2の材料を更に有し、前記第1及び第2の濃度が、前記第2の材料に対する前記第1の材料の濃度に基づく、請求項1に記載の光学物品。
- 前記第1の領域が、第1の主要平面を定める第1の層の少なくとも一部分であり、前記第2の領域が、第2の主要平面を定める第2の層の少なくとも一部分であり、前記第1及び第2の主要平面は、互いに対して実質的に平行である、請求項1に記載の光学物品。
- 前記第1の層が、前記第2の層と接触している、請求項4に記載の光学物品。
- 第3の屈折率を有する第3の領域を更に含み、前記第3の領域が、前記第1の領域と前記第2の領域との間に位置付けられ、前記第3の屈折率が、前記第1の屈折率の値と前記第2の屈折率の値との間の値を有する、請求項4に記載の光学物品。
- 前記シリコーン含有組成物が、第3の屈折率を有する第3の組成物を有する第3の層を更に含み、前記第3の層が、前記第1及び第2の主要平面に対して実質的に平行である第3の主要平面を有する、請求項4に記載の光学物品。
- 前記シリコーン含有組成物が、前記第1の領域と前記第2の領域との間に屈折率濃度勾配を有する、請求項1に記載の光学物品。
- 前記シリコーン含有組成物が、第1の主要表面及び第2の主要表面を有するシートを形成し、前記第1の領域が、前記第1の主要表面に近接し、前記第2の領域が、前記第2の主要表面に近接する、請求項8に記載の光学物品。
- 光学アセンブリであって、
請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学物品と、
光学面を有する光学デバイスであって、前記光学物品が、前記第1及び第2の屈折率に従って、前記光学面への入射光を屈折させるように構成される、光学デバイスと、を備える、光学アセンブリ。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の光学物品を作製するための方法であって、
第1の屈折率を有する、シリコーン含有組成物の第1の領域を形成することと、
前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する、前記シリコーン含有組成物の第2の領域を形成することと、を含む、方法。 - 前記第1の領域を形成することが、前記第1の屈折率を有する第1の組成物を形成することを含み、前記第2の領域を形成することが、前記第2の屈折率を有する第2の組成物を形成することを含み、前記第2の組成物が、前記第1の組成物とは異なり、
前記第2の組成物に対して前記第1の組成物を固定することを更に含む、請求項11に記載の方法。 - 前記第1の領域を形成すること及び前記第2の領域を形成することが、同時に実施される、請求項11に記載の方法。
- 請求項10に記載の光学アセンブリを作製するための方法であって、
第1の屈折率を有する、シリコーン含有ホットメルトの第1の領域を形成することと、
前記第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する、前記シリコーン含有ホットメルトの第2の領域を形成することと、
光学デバイスの光学面に対して前記シリコーン含有組成物を固定することと、
を含み、前記シリコーン含有組成物が、前記第1及び第2の屈折率に従って、前記光学面への入射光を屈折させるように構成される、方法。
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