KR101611384B1 - 실리콘 화합물, 이를 포함하는 가스베리어성이 우수한 투광성 수지 및 이를 이용한 봉지재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분자 내에 고리형 분자 구조를 가지며, 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 반응 자리를 갖는 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물과, 하기 화학식 1의 실리콘 화합물을 포함하는 폴리실록산으로 이루어진 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지와, 상기 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지를 이용하여 제조하는 봉지재에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
Description
본 발명은 분자 내에 고리형 분자 구조를 가지며 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 반응 자리를 갖는 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물과, 이를 포함하는 가스베리어성이 우수한 투광성 수지, 이를 이용한 봉지재에 관한 것이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
발광 다이오드(LED), 태양 전지(Solar cell), 유기 발광 장치(OLED) 및 광 루미네선스(PL) 등의 발광 소자는 가정용 가전 제품, 조명 장치, 표시 장치 및 각종 자동화 기기 등의 다양한 분야에서 응용되고 있다.
이들 발광 소자는 발광체를 사용하여 청색, 적색 및 녹색과 같은 발광 물질의 고유의 색을 표시할 수 있으며 서로 다른 색을 표시하는 발광체를 조합하여 백색을 표시할 수도 있다.
이러한 발광 소자는 일반적으로 패키징(packaging) 또는 밀봉(encapsulation)된 구조로 제조된다.
상기 패키징 또는 밀봉 구조는 발광체로부터 방출된 빛이 밀봉구조를 통과하여 외부로 빠져나갈 수 있도록 하는 봉지재를 포함할 수 있으며 이러한 봉지재는 본 발명에서 제시하는 투광성 수지로 만들어질 수 있다.
본 발명과 관련하여, 일본 특허 공개 제2010-1335호에서는 페닐계 실리콘 수지에 에폭시계 실리콘 수지를 가하여 접착성을 향상시켜서 내열성, 내후성이 우수한 밀봉재 제공에 관한 내용이 기재되었고, 일본 특허 공표 2009-527622호에서는 LED 수명을 길게 하기 위한 실리콘 수지를 기재하고 있다. 밀봉제가 사용되는 LED 패키지는 리드프레임이라 불리는 은 도금된 동판의 바닥면을 갖고 있으며 밀봉재에 의해 외부 산소, 수분 등의 침투를 막아 산화에 의한 변색을 방지하므로 일정한 광량을 유지할 수 있게 된다. 밀봉재의 산소, 수분에 대한 투과도 높으면 황성분이 침투하여 리드 프레임이 산화되어 흑색화 되므로 LED의 휘도가 저하되는 문제가 발생한다. 기본적으로 앞에서 언급한 특허에서와 같이 밀봉재의 접착성을 향상시키거나 메틸계 대신 페닐계 실록산을 사용한 조성물을 통하여 산소, 수분 투과도에 대한 문제를 개선할 수는 있으나 더 긴 수명의 LED를 얻기 위해서는 더욱 우수한 가스베리어성이 요구된다.
이에 본 발명자는 이와 같은 본 발명에서 목적하는 우수한 가스베리어성을 갖는 투광성 조성물을 얻기 위해 접착성 부여 및 알킬기에 페닐기를 도입하는 방법 외에 실록산 수지의 구조를 변경하여 투과도를 낮추는 방법을 개발하였다. 투광성 수지의 기본 조성은 선형의 실록산과 측쇄형의 레진이 혼합되고 부가반응에 의한 결합으로 투광성 수지를 얻는다. 실록산을 모노머로부터 합성하는 단계에서 실록산의 분자 밀도를 상승시키기 위한 목적으로 한 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 작용기를 갖는 모노머를 사용하여 실록산을 얻고 이렇게 얻은 실록산을 투광성 수지로 사용함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
본 발명은 앞서 살펴본 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물을 제공하고, 또한 상기 실리콘 화합물을 포함함으로써 산소, 수분 투과도가 낮아져 우수한 물성을 갖는 투광성 수지와, 상기 투광성 수지를 경화시켜 제조하는 전자소자용 봉지재를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고자,
본 발명은 분자 내에 고리형 분자 구조를 가지며, 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 반응 자리를 갖는 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물과,
하기 화학식 1의 실리콘 화합물을 포함하는 폴리실록산으로 이루어진 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지와,
상기 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지를 이용하여 제조하는 봉지재를 주요 기술 구성으로 한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
본 발명은 분자 내에 고리형 분자 구조를 가지며 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 반응 자리를 갖는 상기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물을 제공하고 이를 포함하는 폴리실록산을 제공함으로써, 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지를 제시할 수 있다. 즉 상기 실리콘 화합물을 단위체로 도입함으로써 최종적으로 얻어지는 수지의 산소, 수분 투과도가 낮아져 우수한 물성을 가질 수 있다.
그리고 상기 투광성 수지의 물리적·화학적 특성을 갖는 봉지재를 제공하며, 상기 봉지재로 전자소자를 둘러싸서 전자소자의 발광기능을 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된' 이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 알킬기, C2 내지 C16의 알케닐기, C2 내지 C16의 알키닐기, 아릴기, C7 내지 C13의 아릴알킬기, C1 내지 C4의 옥시알킬기, C1 내지 C20의 헤테로알킬기, C3 내지 C20의 헤테로아릴알킬기, 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15의 사이클로알키닐기, 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유한 것을 의미한다.
앞서 살펴본 바와 같이,
본 발명은 분자 내에 고리형 분자 구조를 가지며 분자 내에 여러 개의 실록산 결합을 할 수 있는 반응 자리를 갖는 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물과, 하기 실리콘 화합물 포함하는 폴리실록산으로 이루어진 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지와,
상기 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지를 이용하여 제조하는 봉지재에 대한 기술을 제시한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
그리고 상기 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지는 폴리실록산의 조합으로 이루어지는 것으로서, 상기 폴리실록산은 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물과,
하기 화학식 2a 내지 화학식 2d로 표현되는 실리콘 화합물 중 선택되는 어느 1종 이상의 화합물로 조성된다.
[화학식 1]
[화학식 2a]
[화학식 2b]
[화학식 2c]
[화학식 2d]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10의 알킬기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
상기 화학식 2a 내지 화학식 2d에서, RIII 내지 RV은 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10 알킬기이고, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환된 C2 내지 C10 알케닐기, 치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기, 치환된 C1 내지 C10 히드록시알킬기, 치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기, 치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 락톤기, 치환된 카르복실기, 치환된 글리시딜에테르기, 히드록시 또는 이들의 조합이고, c는 각각 독립적으로 0 내지 1이고, d는 각각 독립적으로 0 내지 2이고, e는 각각 독립적으로 0 내지 3이다.
그리고 더 구체적으로는, 상기 폴리실록산은 하기 화학식 3으로 표현된다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, RI 내지 RV은 각각 독립적으로 치환된 C1 내지 C10 알킬기이고, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 치환된 C2 내지 C10 알케닐기, 치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기, 치환된 C1 내지 C10 히드록시알킬기, 치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환된 C2 내지 C20 헤테로아릴기, 치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 락톤기, 치환된 카르복실기, 치환된 글리시딜에테르기, 히드록시 또는 이들의 조합이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다. c는 각각 독립적으로 0 내지 1이고, d는 각각 독립적으로 0 내지 2이고, e는 각각 독립적으로 0 내지 3이고, 0<m<0.9, 0<n<0.2, 0≤p<0.9, 0<q<0.9, 0≤r<0.9이고, m+n+p+q+r=1이다.
그리고 상기 화학식 3으로 표현되는 폴리실록산은 평균중량분자량이 800~100,000 g/mol이며, 더욱 구체적으로는 3,000~15,000g/mol이다.
상기 투광성 수지를 이용하여 봉지재를 제조하기 위해서는 경화과정이 필수적으로 이루어져야 하기 때문에, 경화가 이루어질 수 있도록 수지 전체 중량에 대해 50~99.9wt%는 폴리실록산이 차지하고, 나머지 0.1~50wt%는 Si-H 작용기를 갖는 폴리오가노실록산을 사용한다.
상기 봉지제를 제조하기 위한, 수지 조성 중 상기 폴리실록산의 함량비율이 50wt% 미만인 경우에는 우수한 가스베리어성을 얻지 못하는 문제가 있고, 99.9wt%를 초과하게 되는 경우에는 일정한 물성의 투광성 수지를 얻지 못하게 되므로, 상기 폴리실록산의 함량비율은 수지 전체 중량에 대해 50~99.9wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 화학식 3의 실리콘 화합물은 규소를 포함하는 고리형 분자에 실릴기를 갖는 모노머와 다른 실리콘 모노머를 중합하여 얻는다.
상기 규소를 포함하는 고리형 분자에 실릴기를 갖는 모노머는 하기 화학식 4로 표현될 수 있다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서 X1은 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알콕시기, 히드록시기, 할로겐기, 카르복실기 및 이들의 조합에서 선택된 하나이고, X2는 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알콕시기, 히드록시기, 할로겐기, 카르복실기 및 이들의 조합에서 선택된 하나이다.
그리고 상기 실리콘 모노머는 구체적인 예로는 하기 화학식 5, 하기 화학식 6 및 하기 화학식 7로 표현되는 화합물 중에서 선택된 적어도 어느 하나이다.
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 5 내지 화학식 7에서, R7내지 R9은 각각 규소에 결합되어 있으며 각각 독립적으로 수소, 치환된 C1 내지 C6의 알킬기, 치환된 C3 내지 C20의 사이클로알킬기, 치환된 C6 내지 C20의 아릴기, 치환된 C7 내지 C20의 아릴알킬기, 치환된 C1 내지 C20의 헤테로 알킬기, 치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로알킬기, 치환된 C2 내지 C20의 알케닐기, 치환된 C2 내지 C20의 알키닐기, 치환된 C1 내지 C6의 알콕시기, 치환된 카르보닐기, 히드록시기 또는 이들의 조합이고, X3 내지 X11은 각각 규소에 결합되어 있으며 각각 독립적으로 C1 내지 C6 알콕시기, 히드록시기, 할로겐기, 카르복실기 및 이들의 조합에서 선택된 하나이다.
그리고 상기 화학식 4로 표현되는 규소를 포함하는 고리형 분자에 실릴기를 갖는 모노머와 상기 화학식 5 내지 화학식 7로 표현되는 실리콘 모노머의 사용량은 각각 0.01~20wt% 및 80~99.9wt%의 범위 내로 한정한다.
상기 화학식 4로 표현되는 실릴기를 갖는 모노머의 사용량이 0.01wt% 미만인 경우에는 가스베리어성에 영향을 주지 못하며, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 투광성 수지의 물성이 저하되는 문제가 있으므로, 상기 살릴기의 사용량은 0.01~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 화학식 5 내지 화학식 7로 표현되는 실리콘 모노머의 사용량이 80wt% 미만인 경우에는 투광성 수지의 물성이 저하되는 문제가 있고, 99.9wt%를 초과하게 되는 경우에는 우수한 가스베리어성 효과를 기대할 수 없으므로, 상기 실리콘 모노머의 사용량은 80~99.9wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
또한 상기 고리형 분자에 실릴기를 갖는 모노머와 실리콘 모노머는 중합시에 말단 보호제(end capping reagent)를 더 포함할 수 있는 것으로서, 상기 말단 보호제로 실리콘 화합물을 사용할 수 있다.
상기 실리콘 화합물의 구체적인 예로는 1,3-디비닐테트라메틸디실록산(1,3-divinyltetramethyl disiloxane) 또는 클로로디메틸비닐실란(chloromethylvinylsilane)이다.
이외에 수소규소화(hydrosilylation) 촉매를 더 포함할 수 있다.
더욱 상세히는 투광성의 상기 수지는 폴리실록산 외에 하기 화학식 8로 표현되는 폴리오가노실록산(polyorganosiloxane)과 수소규소화(hydrosilylation) 촉매를 더 포함하여 이루어지는 것으로서,
더욱 구체적으로는 폴리실록산과 Si-H를 갖는 폴리오가노실록산, 백금촉매를 혼합하여 진공 탈포 후 130~170℃ 오븐에서 30분~3시간 동안 경화시켜 봉지제를 제조한다.
[화학식 8]
R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 치환된 C1 내지 C6 알킬기, 치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기, 치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환된 C7 내지 C20 아릴알킬기, 치환된 C1 내지 C20 헤테로알킬기, 치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬기, 치환된 C2 내지 C20 알케닐기, 치환된 C2 내지 C20 알키닐기, 치환된 C1 내지 C6 알콕시기, 치환된 카르보닐기, 히드록시기 또는 이들의 조합이고, 0<M1<1, 0≤D1<1, 0≤T1<1, 0≤Q1<1이고 M1+D1+T1+Q1=1이다. 여기서 M1, D1, T1 및 Q1은 각각 몰비이다.
그리고 상기 폴리오가노실록산은 투광성 수지의 총량에 대하여 50wt% 이하로 첨가하며, 더 구체적으로는 0.01~50wt%로 사용한다.
상기 수소규소화 촉매의 구체적인 예로는 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐 또는 이들의 조합인 것을 사용한다.
그리고, 상기 수소규소화 촉매는 투광성 수지의 총량에 대하여 0.1ppm~1,000ppm의 범위 내로 한정한다.
상기 투광성 수지는 상기의 성분 외에 점착 증진제(adhesion promoter)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 점착 증진제의 구체적인 예로는, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란 또는 글리시독시프로필트리에톡시실란으로부터 선택된다.
이와 같이 제조된 봉지재는 전자소자에 사용되는 것으로서, 발광 다이오드, 유기 발광 소자 또는 광 루미네선스 중 선택되는 어느 1종의 발광 소자를 둘러싸서 전자소자의 발광기능을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 다음 합성예 및 실시예와 함께 살펴보고자 한다.
< 폴리실록산 합성 >
[합성예 1]
교반기, 응축기 및 깔대기를 구비한 3L 반응기에 얼음물 항온조에서 톨루엔 1L와 페닐메틸디클로로실란(phenylmethyldichlorosilane) 1146.8g(6.00 mole), 페닐트리클로로실란(phenyltrichlorosilane) 634.7g(3.00 mole) 및 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산 52.1g(0.10 mole)을 넣었다.
여기에 물 396.4g(22.00mole) 30분에 걸쳐 교반하면서 넣었다. 120분 동안 추가로 교반을 하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 상기 결과물을 물로 중화하고 세정하였다. 생성된 중합체를 진공에서 건조한 후 1,3-디비닐테트라메틸디실록산(1,3-dininyltetramethyldisiloxane) 103.4g(0.50mole) 및 수산화칼륨 5g을 넣고 120℃에서 6시간 동안 교반하면서 가열하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하고 물로 세정하고 감압 하에서 휘발물을 제거하여 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 하기 화학식 9와 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 9]
[비교 합성예 1]
상기 합성예 1에서 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 화학식 10과 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 10]
[합성예 2]
교반기, 응축기 및 깔대기를 구비한 3L 반응기에 얼음물 항온조에서 톨루엔 1L와 페닐메틸디클로로실란(phenylmethyldichlorosilane) 1146.8g(6.00 mole), 페닐트리클로로실란(phenyltrichlorosilane) 211.6g(1.00 mole) 및 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산 104.2g(0.20 mole)을 넣었다.
여기에 물 306.3g(17.00mole) 30분에 걸쳐 교반하면서 넣었다. 120분 동안 추가로 교반을 하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 상기 결과물을 물로 중화하고 세정하였다. 생성된 중합체를 진공에서 건조한 후 1,3-디비닐테트라메틸디실록산(1,3-dininyltetramethyldisiloxane) 103.4g(0.50mole) 및 수산화칼륨 5g을 넣고 120℃에서 6시간 동안 교반하면서 가열하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하고 물로 세정하고 감압 하에서 휘발물을 제거하여 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 하기 화학식 11과 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 11]
[비교 합성예 2]
상기 합성예 2에서 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산을 제외하고 합성예 2와 동일한 방법으로 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 화학식 12와 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 12]
[합성예 3]
교반기, 응축기 및 깔대기를 구비한 3L 반응기에 얼음물 항온조에서 톨루엔 1L와 페닐메틸디메톡시실란(phenylmethyldimethoxysilane) 1093.7g(6.00 mole), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxysilane) 396.6g(2.00 mole) 및 2,6-비스(트리메톡시실릴)-1,1,4,4-테트라메톡시-1,4-디실라사이클로헥산 47.7g(0.10 mole)을 넣었다.
여기에 15% 염산 수용액 360.4g 30분에 걸쳐 교반하면서 넣었다. 120분 동안 추가로 교반을 하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하였다. 상기 결과물을 물로 중화하고 세정하였다. 생성된 중합체를 진공에서 건조한 후 1,3-디비닐테트라메틸디실록산(1,3-dininyltetramethyldisiloxane) 103.4g(0.50mole) 및 수산화칼륨 5g을 넣고 120℃에서 6시간 동안 교반하면서 가열하였다. 이어서 혼합물을 실온으로 냉각하고 물로 세정하고 감압 하에서 휘발물을 제거하여 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 하기 화학식 13과 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 13]
[비교 합성예 3]
상기 합성예 3에서 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산을 제외하고 합성예 3과 동일한 방법으로 폴리실록산을 얻었다.
H-NMR, Si-NMR 및 원소분석기를 사용하여 상기 중합체의 구조를 확인하였다. 구조는 하기 화학식 14와 같으며, 여기서 Me는 메틸기, Ph는 페닐기, Vi는 비닐기를 가리킨다.
[화학식 14]
<투광성 수지 조성물의 경화>
상기의 합성예 1 내지 3에서 합성한 조성물을 Si-H 실록산과 함께 경화시켜 투과도 측정 시편 제작하는 실시예 1 내지 3에 대해 살펴보고자 한다.
상기 합성예 1에서 합성한 폴리실록산을 수소 대 비닐기(H : Vi) 비율을 1:1로 하여 Si-H를 갖는 폴리메틸메틸실록산, 백금촉매와 혼합하고 진공 탈포 후 지름 50mm, 두께 1mm의 테프론 재질의 경화틀에 넣어 150℃ 오븐에서 2시간 동안 경화시켜서 투과도 측정 시편을 얻는다.
[비교예 1]
상기 비교 합성예 1에서 합성한 폴리실록산을 실시예 1과 동일한 방법으로 투과도 측정 시편을 얻는다.
상기 합성예 2에서 합성한 폴리실록산을 수소 대 비닐기(H : Vi) 비율을 1:1로 하여 Si-H를 갖는 폴리페닐메틸실록산, 백금촉매와 혼합하고 진공 탈포 후 지름 50mm, 두께 1mm의 테프론 재질의 경화틀에 넣어 150℃ 오븐에서 2시간 동안 경화시켜서 투과도 측정 시편을 얻는다.
[비교예 2]
상기 비교 합성예 2에서 합성한 폴리실록산을 실시예 2와 동일한 방법으로 투과도 측정 시편을 얻는다.
상기 합성예 3에서 합성한 폴리실록산을 수소 대 비닐기(H : Vi) 비율을 1:1로 하여 Si-H를 갖는 폴리페닐메틸실록산, 백금촉매와 혼합하고 진공 탈포 후 지름 50mm, 두께 1mm의 테프론 재질의 경화틀에 넣어 150℃ 오븐에서 2시간 동안 경화시켜서 투과도 측정 시편을 얻는다.
[비교예 3]
상기 비교 합성예 3에서 합성한 폴리실록산을 실시예 3과 동일한 방법으로 투과도 측정 시편을 얻는다.
| 산소 투과도(단위 : cc/[m²-day] ) | 수분 투과도(단위 : gm/[m²-day]) | |
| 실시예 1 | 351.8695 | 19.1488 |
| 비교예 1 | 416.7890 | 24.1157 |
| 실시예 2 | 347.1675 | 17.9284 |
| 비교예 2 | 401.9428 | 26.8112 |
| 실시예 3 | 381.0182 | 22.5186 |
| 비교예 3 | 421.9527 | 30.5287 |
상기 표1에서 보는 바와 같이 2,6-비스(트리클로로실릴)-1,1,4,4-테트라클로로-1,4-디실라사이클로헥산 또는 2,6-비스(트리메톡시실릴)-1,1,4,4-테트라메톡시-1,4-디실라사이클로헥산으로 합성한 폴리실록산을 이용하여 경화된 투광성 수지는 낮은 산소, 수분 투과도 값이 측정되었다.
LED 봉지재의 경우 산소, 수분 투과를 낮게 하여 내부의 광원 및 내부 반사면 등의 산화를 방지하는 효과를 나타낼 수 있으며 본 발명의 투광성 수지를 사용할 경우 낮은 산소, 수분 투과도에 의해 장시간 우수한 광량을 유지하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 봉지재는 본 발명에 따른 가스베리어성이 우수한 투광성 수지를 경화시켜 제조한 것으로서, 산수, 수분 투과를 낮게 하여 내부의 광원 및 내부 반사 면등의 산화를 방지할 수 있으며, 또한 낮은 산소, 수분 투과도를 갖기 때문에 장시간 우수한 광량을 유지할 수 있기 때문에 산업상 이용가능성이 크다.
Claims (6)
- 삭제
- 하기 화학식 1로 표현되는 실리콘 화합물을 포함하는 폴리실록산으로 이루어지는 투광성 수지에 있어서,
상기 투광성 수지는 화학식 3의 폴리실록산 50~99.9wt%와 Si-H작용기를 갖는 하기 화학식 8의 폴리메틸메틸실록산 또는 폴리페닐메틸실록산 0.1~50wt%의 혼합으로 조성되는 것임을 특징으로 하는 가스 베리어성이 우수한 투광성 수지.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 RI, RII는 메틸기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, RI 내지 RV은 메틸기이고, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 메틸기, 페닐기 또는 비닐기이고, a는 독립적으로 0 내지 3이고, b는 독립적으로 0 내지 2이며 (a+b)<5이다. c는 각각 독립적으로 0 내지 1이고, d는 각각 독립적으로 0 내지 2이고, e는 각각 독립적으로 0 내지 3이고, 0<m<0.9, 0<n<0.2, 0≤p<0.9, 0<q<0.9, 0≤r<0.9이고, m+n+p+q+r=1이다.
[화학식 8]
R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 메틸기, 페닐기 또는 비닐기이고, 0<M1<1, 0≤D1<1, 0≤T1<1, 0≤Q1<1이고 M1+D1+T1+Q1=1이다. 여기서 M1, D1, T1 및 Q1은 각각 몰비이다.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 2의 투광성 수지와 수소규소화(hydrosilylation) 촉매를 혼합하여 진공 탈포 후 130~170℃ 오븐에서 30분~3시간 동안 경화시켜 봉지로 제조된 것임을 특징으로 하는 투광성 수지를 이용한 봉지재.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130126745A KR101611384B1 (ko) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 실리콘 화합물, 이를 포함하는 가스베리어성이 우수한 투광성 수지 및 이를 이용한 봉지재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130126745A KR101611384B1 (ko) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 실리콘 화합물, 이를 포함하는 가스베리어성이 우수한 투광성 수지 및 이를 이용한 봉지재 |
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| KR1020130126745A KR101611384B1 (ko) | 2013-10-23 | 2013-10-23 | 실리콘 화합물, 이를 포함하는 가스베리어성이 우수한 투광성 수지 및 이를 이용한 봉지재 |
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-
2013
- 2013-10-23 KR KR1020130126745A patent/KR101611384B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009123032A1 (ja) | 2008-04-02 | 2009-10-08 | Jsr株式会社 | 含ケイ素重合体を含む組成物およびその硬化物 |
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