JP7401522B2 - 光学シリコーンアセンブリの製造方法、及びそれによって製造された光学シリコーンアセンブリ - Google Patents
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Description
本出願は、2018年9月10日に出願された米国仮特許出願第62/729,036号の優先権及び全ての利点を主張するものであり、その内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
特許文献
特許文献1:米国特許第8,691,910(B2)号
上記を鑑みて、本発明の目的は、光学シリコーンアセンブリの離型性を低下させることなく、光学シリコーン製品が様々な種類の基材に接着する光学シリコーンアセンブリの製造方法、及びその製造方法により得られた光学シリコーンアセンブリを提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、光学的に透明なシリコーン接着剤組成物により、光学的な成形可能なシリコーン組成物と基材との間を接着するための緩衝層を形成することができることを見出した。
i)光学的に透明なシリコーン接着剤組成物で基材の表面を処理する工程と、
ii)工程i)によって得られた基材を成形型に入れる工程と、
iii-a)光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を成形型内に注入する工程、及び/又は
iii-b)光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を基材上にオーバーモールドする工程と、
iv)光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を加熱して、光学シリコーンアセンブリを形成する工程と、を含む。
(A)1分子当たり少なくとも2つのアルケニル基を有する、100質量部のオルガノポリシロキサンと、
(B)成分(A)中のアルケニル基1モル当たりケイ素原子結合水素原子が約0.1~約10モルとなる量で、1分子当たり少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、
(C)約0.1~約10質量部の接着促進剤と、
(D)組成物の硬化を促進するのに十分な量で、ヒドロシリル化反応触媒と、を含む。
i-2)光学的に透明なシリコーン接着剤組成物を加熱して、基材上にシリコーン接着層を形成する工程を更に含む。
発明の効果
本発明による光学シリコーンアセンブリの製造方法は、i)光学的に透明なシリコーン接着剤組成物で基材の表面を処理する工程を含む。本明細書で使用するとき、「光学的に透明」という用語は、概して、それぞれの組成物から得られたシリコーン(反応)生成物が、380nmの波長において、3.2mmで少なくとも約87%、あるいは少なくとも約89%、あるいは少なくとも約91%の透過率;450nmの波長において、3.2mmで少なくとも約89%、あるいは少なくとも約91%、あるいは少なくとも約93%の透過率;760nmの波長において、3.2mmで少なくとも約90%、あるいは少なくとも約92%、あるいは少なくとも約94%の透過率を有することを意味する。
(A)1分子当たり少なくとも2つのアルケニル基を有する、100質量部のオルガノポリシロキサンと、
(B)成分(A)中のアルケニル基1モル当たりケイ素原子結合水素原子が約0.1~約10モルとなる量で、1分子当たり少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、
(C)約0.1~約10質量部の接着促進剤と、
(D)組成物の硬化を促進するのに十分な量の、ヒドロシリル化反応触媒と、を含む。
ここで、本発明の光学シリコーンアセンブリについて説明する。本発明による光学シリコーンアセンブリは、上記の製造方法により製造されたことを特徴とする。
第1の一連の実施例では、使用される基材は、フロート法によるガラス(floated glass)であった。シリコーン接着層を、シリコーン溶媒中95%、91%、67%、及び17%の光学的に透明なシリコーン接着剤組成物を、揮発性シリコーン溶媒としてオクタメチルトリシロキサンで希釈して適用した。
26質量部の樹脂性オルガノポリシロキサンであって、ViMe2SiO1/2シロキサン単位、Me3SiO1/2シロキサン単位、及びSiO4/2シロキサン単位からなり、ビニル基含有量が4.2質量%である、樹脂性オルガノポリシロキサン(式中、「Vi」はビニル基であり、「Me」はメチル基である);
40質量部の、分子両末端にてジメチルビニルシロキシ基で保護されたジメチルポリシロキサンであって、10,000mPa・sの粘度を有し、ビニル基含有量が0.13質量%である、ジメチルポリシロキサン;
29質量部の、分子両末端にてジメチルビニルシロキシ基で保護されたジメチルポリシロキサンであって、400mPa・sの粘度を有し、ビニル基含有量が0.44質量%である、ジメチルポリシロキサン;
4.2質量部の、分子両末端にてトリメチルシロキシ基で保護されたメチルハイドロジェンポリシロキサンであって、20mPa・sの粘度を有し、ケイ素原子結合水素原子含有量が1.5質量%である、メチルハイドロジェンポリシロキサン(上記3つのポリシロキサン中のビニル基の合計量1モル当たり、この成分中のケイ素原子結合水素原子が1.3モルとなる量);
0.10質量部の、白金/1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(約6,000ppmの白金金属を含有);及び
0.5質量部の、ケイ素結合ヒドロキシル基で保護されたメチルビニルシロキサン-ジメチルシロキサンオリゴマーと接着促進剤としての3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの反応混合物。
実施例1のシリコーン接着層を、既知の市販のシリコーンプライマー溶液に置き換えた比較例では、良好な結果を示さなかった。比較例では、以下の市販材料を使用した。
・DOWSIL(商標)1200 OS Primer
・DOWSIL(商標)P5200 Primer Clear
・DOWSIL(商標)92-023 Primer
・91%、83%、及び67%が有効な揮発性シリコーン溶媒中に希釈された3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
第2の一連の実施例では、シリコーン接着層を、シリコーン溶媒中実施例1で調製された67%の光学的に透明なシリコーン接着剤組成物を、揮発性シリコーン溶媒としてオクタメチルトリシロキサンで希釈することにより適用し、溶液を噴霧することにより適用し、150℃で5~20分間空気循環オーブン内で乾燥させて、厚さ0.1mmのシリコーン接着層を形成し、続いて、光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物(実施例1と同じ)を用いたオーバーモールディングを、120~180℃の温度で15~30分間、20~100バールの圧力のプレス成形型内で実施した。良好な接着評価(すなわち、基材と光学シリコーンとの間の界面における凝集破壊)を有する結果を、以下の基材で得た。
・ポリカーボネート(PC)(Bayer MaterialScience AG製のMAKROLON(登録商標)AL2447)
・ポリブチレンテレフタレート(PBT)(Ticona GmbH製のCELANEX(登録商標)3709HR Black)
・PBT(BASF Corp.製のULTRADUR(登録商標)B4300 G6Q16 Black)
・ガラス繊維強化エポキシ(FR4)
・アルマイトAlMg(参照5005 E6EV1)
・アルミニウムAlMg3(参照5753)
・銅
本発明によれば、光学シリコーン製品が様々な種類の基材に接着する光学シリコーンアセンブリの製造方法を提供することができる。したがって、本方法は、LED照明用のシリコーンレンズアセンブリを製造するのに好適である。
参照番号リスト
1 基材
2 シリコーン接着層
3 光学シリコーン(シリコーンレンズ)
Claims (9)
- 光学シリコーンアセンブリの製造方法であって、
i)光学的に透明なシリコーン接着剤組成物で基材の表面を処理する工程と、
i-2)前記基材の表面上の前記光学的に透明なシリコーン接着剤組成物を加熱して、前記基材上にシリコーン接着層を形成する工程と、
ii)工程i)及び工程i-2)によって得られた前記基材を成形型に入れる工程と、
iii-a)光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を前記成形型内に注入する工程、及び/又は
iii-b)前記光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を前記基材上にオーバーモールドする工程と、
iv)前記光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物を加熱して、前記光学シリコーンアセンブリを形成する工程と、
を含み、
前記光学的に透明なシリコーン接着剤組成物が、
(A)1分子当たり少なくとも2つのアルケニル基を有する、100質量部のオルガノポリシロキサンと、
(B)成分(A)中のアルケニル基1モル当たりケイ素原子結合水素原子が0.1~10モルとなる量の、1分子当たり少なくとも2個の前記ケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、
(C)0.1~10質量部の接着促進剤と、
(D)組成物の硬化を促進するのに十分な量で、ヒドロシリル化反応触媒と、
を含む、付加硬化性シリコーン組成物を含み、
前記付加硬化性シリコーン組成物が、希釈溶媒として揮発性シリコーンをさらに含む、方法。 - 前記基材が、熱可塑性樹脂を含む、又は熱可塑性樹脂で作製される、請求項1に記載の方法。
- 前記基材が、ガラスを含む、又はガラスで作製される、請求項1に記載の方法。
- 前記基材が、金属を含む、又は金属で作製される、請求項1に記載の方法。
- 前記シリコーン接着層の平均厚さが、0.01~1mmの範囲である、請求項4に記載の方法。
- 工程iii-a)が使用される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 工程iii-b)が使用される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記光学的に透明な成形可能なシリコーン組成物が、付加硬化性シリコーン組成物を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 工程iv)における加熱温度が、100℃~150℃の範囲である、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
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