TW201446784A - 矽氧烷化合物及用於製造該矽氧烷化合物的方法（二） - Google Patents

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Abstract

一矽氧烷化合物包含多數個矽氧烷重複單元，且至少一部份之此等矽氧烷重複單元係符合一特別結構之環矽氧烷重複單元。一用於製造此等矽氧烷化合物之方法亦被提供。一用於使用所述矽氧烷化合物製造經交聯之矽氧聚合物的經交聯之矽氧聚合物的方法及套組亦被提供。一發光二極體(LED)包含一封裝物，且此封裝物包含一自所述矽氧烷化合物製造之經交聯的矽氧聚合物。

Description

矽氧烷化合物及用於製造該矽氧烷化合物的方法(二) 技術領域
本申請案係有關於矽氧烷化合物(例如，矽氧烷寡聚物及矽氧烷化合物)、經交聯之矽氧聚合物，及用於製造此等之方法。
背景
矽氧烷化合物及矽氧已發現於現代產業之許多用途。例如，矽氧烷化合物廣泛用於製造經交聯之矽氧聚合物。此等聚合物典型上係藉由氫化矽烷化反應或縮合反應製造。於氫化矽烷化反應，帶有乙烯基基團之矽氧烷化合物進行加成經由形成新的Si-C鍵連接此等化合物之個別分子。氫化矽烷化反應典型上係藉由鉑催化，其促成此等聚合物之成本，因為鉑無法自經固化之彈性體回收。於縮合反應，矽氧烷化合物於縮合反應中反應於個別分子間形成新的Si-O-Si連接。此縮合反應產生揮發性有機化合物(VOC)作為副產物。
經交聯之矽氧聚合物可作為用於電子產品之密封劑或封裝物。特別地，經交聯之矽氧聚合物可作為用於 發光二極體(LED)之封裝物。此等經交聯之矽氧聚合物為所欲的，因為其等不會干擾電子組件之操作。但是，展現足夠高溫安定性被作為用於較高功率LED之封裝物的經交聯之矽氧聚合物不具有高折射率。此較低折射率意指來自LED之光輸出會因LED之半導體晶粒中之內部反射而被降低。
仍需要適用於製造經交聯之矽氧聚合物且不會產生大量之揮發性反應產物(諸如，藉由縮合固化經交聯之矽氧聚合物產生之含碳VOC)之矽氧烷化合物。亦需要展現高折射率且因此較佳地適用於需要展現高折射率之封裝材料的應用(例如，LED封裝物應用)之矽氧烷化合物及經交聯之矽氧聚合物。亦需要用於產生此等矽氧烷化合物及經交聯之矽氧聚合物的方法。本申請案所述之標的尋求滿足此等及其它需求。
發明概要
於第一實施例，本發明提供一種矽氧烷化合物，其包含多數個矽氧烷重複單元，其中，約10莫耳%或更多之此等矽氧烷重複單元係環三矽氧烷重複單元，且此等環三矽氧烷重複單元係獨立地選自由符合如下化學式(I)之結構的環三矽氧烷重複單元所組成之組群：
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R3及R4係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；嚏要若R3及R4之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R3及R4之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團，且R3及R4鍵結形成一環狀部 份。
於第二實施例，本發明提供一種用於製造矽氧烷化合物之方法，此方法包含步驟：(a)提供一第一矽氧烷化合物，此第一矽氧烷化合物包含至少一符合具學式(XX)之結構的鏈段
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R20及R21係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧 基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R20及R21僅一者可為氫；且進一步係只要若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R20及R21之另一者亦選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；且R20及R21鍵結形成一環狀部份；x係0或任何正整數； (b)提供一符合化學式(XXX)的結構之有機矽化合物
其中，R3及R4係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要若R3及R4之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R3及R4之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之 烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，且R3及R4鍵結形成一環狀部份；R30及R31係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、醯基基團，及經取代之醯基基團所組成之組群；且y係從1至6之正整數；(c)提供一反應相，其包含一路易士酸催化劑及一溶劑；(d)使第一矽氧烷化合物與有機矽化合物於反應相中於使得第一矽氧烷化合物與有機矽化合物於一縮合反應中反應之條件下組合，製造一第二矽氧烷化合物，第二矽氧烷化合物包含至少一符合化學式(XL)之結構的鏈段
於第三實施例，本發明提供一種矽氧烷化合物，其包含多數個矽氧烷重複單元，其中，至少一部份之此等矽氧烷重複單元係環矽氧烷重複單元，且此等環矽氧烷重複單元係獨立地選自由符合化學式(XL)之結構的環矽氧烷重複單元所組成之組群
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R20及R21係獨立地係選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R20及R21之僅一者可為氫；且進一步只要若R20及R21之一者係 選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R20及R21之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；且R20及R21鍵結形成一環狀部份；R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群；x係0或任何正整數；且y係從1至6之正整數。
於第四實施例，本發明提供一種符合化學式(LXX)之結構之化合物
其中，R70及R71係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群；c係0或從1至3之正整數；R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R82、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基 團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要若c係0，則R74及R82係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。
於第五實施例，本發明提供一種用於製造經交聯之矽氧聚合物之方法，此方法包含步驟：(a)提供一第一矽氧烷化合物，此第一矽氧烷化合物包含多數個符合化學式(XL)之結構的重複單元
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧 基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R3及R4係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要若R3及R4之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R3及R4之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團，且R3及R4鍵結形成一環狀部份；R20及R21係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R20及R21之僅一者可為氫；且進一步只要若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、 烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R20及R21之另一者係亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，且R20及R21鍵結形成一環狀部份；x係0或從1至6之正整數；且y係從1至6之正整數；(b)提供一開環催化劑；(c)使第一矽氧烷化合物及開環催化劑組合製造一反應混合物；(d)使反應混合物中之組份於條件下反應，使得(i)開環催化劑打開第一矽氧烷化合物中之至少一部份的符合化學式(XL)之結構的重複單元形成交聯基團，及(ii)至少一部份之交聯基團與第一矽氧烷化合物之其它分子反應於分子間產生交聯，藉此形成一經交聯之矽氧聚合物。
於第六實施例，本發明提供一種用於製造經交聯的矽氧聚合物之套組，此套組包含一第一部份及一第二部份，第一部份及第二部份係彼此物理性隔離至其等被混合製造經交聯之矽氧聚合物為止，其中：(a)第一部份包含一第一矽氧烷化合物，此第一矽氧烷化合物包含多數個符合化學式(XL)之結構的重複單元
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R3及R4係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要若R3及R4之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團， 及經取代之烯二基基團所組成之組群；則R3及R4之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；且R3及R4鍵結形成一環狀部份；R20及R21係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R20及R21之僅一者可為氫；且進一步只要若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；則R20及R21之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；且R20及R21鍵結形成一環狀部份；x係0或從1至6之正整數；且y係從1至6之正整數；及(b)第二部份包含一開環催化劑。
於第七實施例，本發明提供一發光二極體，包含：(a)一半導體結晶，此半導體結晶包含一於此半導體結晶之一第一區內之n-型半導體材料，一於此半導體結晶之一第二區內之p-型半導體材料，及一於半導體材料之第一 區與第二區間之邊界的p-n接面；(b)一陰極，其係與半導體結晶之第一區電連接；(c)一陽極，其係與半導體結晶之第二區電連接；及(d)一封裝材料，其係圍繞半導體結晶，此封裝材料包含一經交聯之矽氧聚合物，其係藉由一包含下列步驟之方法製造：(i)提供一第一矽氧烷化合物，此第一矽氧烷化合物包含多數個符合化學式(XL)之結構的重複單元
其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R20及R21係獨立地選自由氫、烷基 基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R20及R21之僅一者可為氫；且進一步只要若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；則R20及R21之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群；且R20及R21鍵結形成一環狀部份；x係0或從1至6之正整數；且y係從1至6之正整數；(ii)提供一開環催化劑；(iii)組合第一矽氧烷化合物及開環催化劑製造一反應混合物；(iv)使反應混合物中之組份於條件下反應，使得(A)開環催化劑打開第一矽氧烷化合物中之至少一部份的符合化學式(XL)之結構的重複單元形成交聯基團，及(B)至少一部份之交聯基團與第一矽氧烷化合物之其它分子反應於分子間產生交聯，藉此形成經交聯之矽氧聚合物。
100‧‧‧發光二極體
102‧‧‧半導體結晶
104‧‧‧陰極
106‧‧‧陽極
108‧‧‧接線
110‧‧‧封裝材料
112‧‧‧蓋子或透鏡
圖式簡要說明
圖1係一依據本發明之發光二極體(LED)之示意截面代表圖。
發明詳細說明
下列定義被提供以定義用於此申請案各處之數個術語。
於此處使用時，術語“經取代之烷基基團”係指自經取代之烷藉由自此烷之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之烷”係指一非環狀未分支及分支之烴衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基團(例如，羥基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代，及/或(2)此烴之碳-碳鏈係以一氧原子(如於醚中)或一硫原子(如於硫醚中)中斷。
於此處使用時，術語“經取代之環烷基基團”係指自經取代之環烷藉由自此環烷之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之環烷”係指自飽和單環狀及多環狀烴(具有或不具有側鏈)衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基團(例如，羥基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代，及/或(2)此烴之碳-碳鏈係以一氧原子、一氮原子，或一硫原子中斷。
於此處使用時，術語“烯基基團”係指自一非環狀未分支及分支之烯烴(即，具有一或多個碳-碳雙鍵之烴)藉由自此烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。
於此處使用時，術語“經取代之烯基基團”係指自非環狀經取代之烯烴藉由自此烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之烯烴”係指自具有一或多個碳-碳雙鍵之非環狀未分支及分支之烴衍生之化合物，其中，(1)烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基(例如，羥基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代，及/或(2)烴之碳-碳鏈係以一氧原子(如於醚中)或一硫原子(如於硫醚中)中斷。
於此處使用時，術語“環烯基基團”係指自環狀烯烴(即，具有一或多個碳-碳雙鍵之非芳香族單環狀及多環狀之烴)藉由自此烯烴之一碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。環狀烯烴中之碳原子可以烷基基團及/或烯基基團取代。
於此處使用時，術語“經取代之環烯基基團”係指自經取代之環狀烯烴藉由自此環狀烯烴之一碳原子移除一氫原子而烴衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之環狀烯烴”係指自具有一或多個碳-碳雙鍵之非芳香族單環狀及多環狀之烴衍生之化合物，其中，烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基團(例如，羥基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代。
於此處使用時，術語“雜環基基團”係指自雜環狀化合物藉由自此雜環狀化合物之環狀部份中之一原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義中，術語“雜環狀化合物”係指自具有一由至少二種不同元素之原子組成的環結構之非芳香族單環狀及多環狀化合物衍生之化合物。此等雜環狀化合物亦可包含一或多個雙鍵。
於此處使用時，術語“經取代之雜環基基團”係指自經取代之雜環狀化合物藉由自此合物之環狀部份中之一原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之雜環狀化合物”係指自具有一由至少二種不同元素之原子組成之環狀結構之非芳香族單環狀及多環狀化合物衍生之化合物，其中，此環狀化合物之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一官能基團(例如，羥基基團、烷基基團、芳基基團、雜芳基基團)替代。此等經取代之雜環狀化合物亦可包含一或多個雙鍵。
於此處使用時，術語“經取代之芳基基團”係指自經取代之芳烴藉由自一環碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之芳烴”係指自單環狀及多環狀芳香族烴衍生之化合物，其中，烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基團(例如，羥基基團)替代。
於此處使用時，術語“經取代之雜芳基基團”係指自經取代之雜芳烴藉由自一環碳原子移除一氫原子而衍生之單價官能基團。於此定美義，術語“經取代之芳烴”係指 自單環狀及多環狀芳香族烴衍生之化合物，其中，(1)此烴之一或多個氫原子係以一非氫原子(例如，一鹵素原子)或一非烷基官能基團(例如，羥基基團)替代，且(2)此烴之至少一次甲基基團(-C=)係以一三價雜原子替代及/或此烴之至少一亞乙烯基基團(-CH=CH-)係以一二價雜原子替代。
於此處使用時，術語“烷二基基團”係指自烷類藉由自此烷移除二個氫原子而衍生之二價官能基團。此等氫原子可自此烷之相同碳原子(例如，於乙烷-1,1-二基)或自不同碳原子(如於乙烷-1,2-二基)移除。
於此處使用時，術語“經取代之烷二基基團”係指自經取代之烷藉由自此烷移除二個氫原子而衍生之二價官能基團。此等氫原子可自經取代之烷上之相同碳原子(如於2-氟乙烷-1,1-二基)或自不同碳原子(如於1-氟乙烷-1,2-二基)移除。於此定義，術語“經取代之烷”具有與如上於經取代之烷基基團之定義中所述般相同意義。
於此處使用時，術語“烯二基基團”係指自非環狀未分支及分支之烯烴(即，具有一或多個碳-碳雙鍵之烴)藉由自此烯烴移除二個氫原子而衍生之二價官能基團。此等氫原子可自烯烴上之相同碳原子(如於丁-2-烯-1,1-二基)或自不同碳原子(如於丁-2-烯-1,4-二基)移除。
於此處使用時，術語“醯基基團”係指自烷基羧酸藉由自一羧酸基團移除一羥基基團而衍生之單官能基團。於此定義，術語“烷基羧酸”係指具有一或多個羧酸基團之非環狀未分支及分支之烴。
於此處使用時，術語“經取代之醯基基團”係指自經取代之烷基羧酸藉由自一羧酸基團移除一羥基基團而衍生之單價官能基團。於此定義，術語“經取代之烷基羧酸”係指具有一或多個與一經取代之烷鍵結之羧酸基團之化合物，且術語“經取代之烷”係如上於經取代之烷基基團之定義中般。
於第一實施例，本發明提供一種矽氧烷化合物，其包含多數個矽氧烷重複單元。較佳地，至少一些矽氧烷重複單元係環三矽氧烷重複單元，且此等環三矽氧烷重複單元係獨立地選自由符合具如下化學式(I)之結構的重複單元所組成之組群：
於化學式(I)之結構中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。R3及R4係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、烷 二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。R3及R4亦可鍵結在一起形成一環狀部份。因此，若R3及R4之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R3及R4之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，且R3及R4鍵結形成一環狀部份。R3及R4亦可鍵結在一起形成一環狀部份。於化學式(I)之結構及其後之結構中，部份鍵結(即，以波形線截斷之鍵結)表示與相鄰部份或重複單元之鍵結。
於一較佳實施例，R1及R2係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R1及R2係獨立地選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。最佳地，R1及 R2係獨立地選自由C1-C8烷基基團(例如，甲基基團)所組成之組群。
於一較佳實施例，R3及R4係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C1-C5烷二基基團、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C2-C5烯二基基團、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R3及R4係獨立地選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。更佳地，R3及R4係獨立地選自由C6-C10芳基基團所組成之組群。最佳地，R3及R4每一者係苯基基團。
此第一實施例之矽氧烷化合物可包含任何適合量之符合化學式(I)之結構的矽氧烷重複單元。較佳地，此化合物中約10莫耳%或更多之矽氧烷重複單元符合化學式(I)之結構。更佳地，此化合物中約15重量%或更多，約20莫耳%或更多，約25莫耳%或更多，約30莫耳%或更多，約35莫耳%或更多，約40莫耳%或更多，約45莫耳%或更多，約50莫耳%或更多，約55莫耳%或更多，約60莫耳%或更多，約65莫耳%或更多，約70莫耳%或更多，約75莫耳%或更多，約80莫耳%或更多，約85莫耳%或更多，或約90莫耳%或更多之矽氧烷重複單元符合化學式(I)之結構。
擁有所述結構之矽氧烷重複單元的百分率可藉 由任何適合分析技術判定。例如，於一特別重複單元中之矽原子的相對量可使用29Si核磁共振(NMR)量化。矽原子之化學位移係依矽原子所在之特別部份或重複單元而改變。因此，使用矽氧烷化合物之NMR光譜，可判定存在於化合物中之不同型式的含矽部份或重複單元。再者，當計算NMR光譜中每一波峰下之面積，此等面積數值可用以判定存在於每一不同型式之矽氧烷部份或重複單元中之矽原子的相對量。
存在於此第一實施例之矽氧烷化合物中之環三矽氧烷重複單元擁有相同基本結構(即，符合化學式(I)之結構)，但所有重複單元無需以相同基團取代。換言之，依據本發明第一實施例之矽氧烷化合物可含有於R1、R2、R3，及R4取代基之選擇不同之環三矽氧烷重複單元。
如上所示，除符合化學式(I)之結構者外，第一實施例之矽氧烷化合物可包含矽氧烷單元。例如，於一較佳實施例，矽氧烷化合物可包含一或多個符合具如下化學式(X)之結構的鏈段：
於化學式(X)之結構中，R10及R11係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取 代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。於化學式(X)之結構中，R10及R11之僅一者可為氫。更佳地，R10及R11係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R10及R11係獨立地選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。最佳地，R10及R11係獨立地選自由C1-C8烷基基團(例如，甲基基團)所組成之組群。
於另一較佳實施例，第一實施例之矽氧烷化合物進一步包含至少一符合具如下所述化學式(XV)或化學式(XL)之結構的鏈段。化學式(XV)之結構係
於此結構中，R1、R3，及R4係選自如上述之基團。化學式(XL)之結構係
於化學式(XL)之結構中，R1、R2、R3及R4係選自如上所述之基團，且R20及R21係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜 芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。於(XL)之結構中，R20及R21之僅一者可為氫。再者，若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R20及R21之另一者亦選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，且R20及R21鍵結形成一環狀部份。變數x係0或任何正整數；y係從1至6之正整數；且x及y之總和係2或更大。於一較佳實施例，x係選自由0、1，及2所組成之組群；y係從1至6之正整數；且x及y之總和係從2至8之整數。於一更佳實施例，x係1，且y係1。
於化學式(XL)之結構之一較佳實施例中，R20係選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R20係選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。於一特別較佳實施例，R20係選自由C1-C8烷基基團(例如，一甲基基團)所組成之組群。於另一特別較佳實施例，R20及R21之至少一者係選自由C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)及C7-C31芳烷基 基團所組成之組群，且一C6-C10芳基基團係更佳且一苯基基團係最佳。
於另一較佳實施例，R21係選自由氫、C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R21係選自由氫、C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。最佳地，R21係選自由C1-C8烷基基團(例如，一甲基基團)所組成之組群。
如上所畫之結構僅表示矽氧烷化合物內之重複單元。矽氧烷化合物進一步包含術語末端基團。此等末端基團可為矽氧烷化合物之任何適合末端基團。於一較佳實施例，矽氧烷化合物進一步包含矽烷基末端基團。適合之矽烷基末端基團不受限地包含三烷基矽烷基基團，諸如，三甲基矽烷基基團。
於另一較佳實施例，矽氧烷化合物可包含一或多個環矽氧烷末端基團。較佳地，環矽氧烷末端基團符合一選自由化學式(XLV)及(XLVI)所組成組群之結構
於化學式(XLV)及化學式(XLVI)之結構中，R1、R2、R3、R4、R20，及R21係選自如上所述之基團，且R40係選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團所組成之組群。變數x係0或任何正整數；且y係從1至6之正整數。於一較佳實施例，x係選自由0、1，及2所組成 之組群；y係從1至6之正整數；且x及y之總和係從1至8之整數。於此一環矽氧烷末端基團之一特別較佳實施例，x係0且y係1。
於一較佳實施例，R40係選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R40係選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。最佳地，R40係獨立地選自由C1-C8烷基基團(例如，甲基基團)所組成之組群。
第一實施例之矽氧烷化合物可具有任何適合分子量。較佳地，矽氧烷化合物具有約500莫耳/克或更多之分子量。於一較佳實施例，矽氧烷化合物具有約500,000莫耳/克或更少之分子量。
第一實施例之矽氧烷化合物較佳地至少於可見光譜係光學上透明。矽氧烷化合物亦較佳地係展現良好安定性(例如，良好熱安定性)及於各種有機溶劑(諸如，甲苯、二甲苯、四氫呋喃、二氯甲烷，及乙腈)中良好可溶性。
此第一實施例之矽氧烷化合物可藉由任何適合方法製造。例如，矽氧烷化合物可藉由於一適合催化劑(諸如，一鉑或釕催化劑)存在中氫矽烷及羥基矽烷脫氫偶合而 製造。但是，於第二實施例，本發明提供一種用於製造含有環矽氧烷重複單元之矽氧烷化合物(諸如，第一實施例之矽氧烷化合物)之方法。特別地，此方法包含步驟：(a)提供一第一矽氧烷化合物；(b)提供一有機矽化合物；(c)提供一包含一路易士酸催化劑及一溶劑的反應相；及(d)使此第一矽氧烷化合物及此有機矽化合物於反應相中於條件下組合，使得此第一矽氧烷化合物及此有機矽化合物於一縮合反應中反應製造一第二矽氧烷化合物。
用於此方法之第一矽氧烷化合物較佳係包含至少一符合化學式(XX)之結構的鏈段
於化學式(XX)之結構中，R1、R2、R20，及R21係選自如上所述之各種基團。
用於此方法之第一矽氧烷化合物可包含任何適合末端基團。例如，第一矽氧烷化合物可包含矽烷基末端基團，諸如，如上有關於本發明第一實施例之矽氧烷化合物所探討者。第一矽氧烷化合物亦可包含帶有氫化物之末端基團。若此等帶有氫化物之末端基團存在於第一矽氧烷化合物，藉由此方法製造之矽氧烷化合物會含有某些環矽氧烷末端基團，諸如，符合如上所述化學式(XLV)及化學式 (XLVI)之環矽氧烷末端基團。
用於本發明之有機矽化合物較佳係符合化學式(XXX)之結構
於(XXX)之結構中，R3及R4係選自上述各種基團，且R30及R31係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、醯基基團，及經取代之醯基基團所組成之組群。較佳地，R30及R31係獨立地選自由氫、C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團或C1-C4烷基基團)，及C1-C30醯基基團(例如，C1-C8醯基基團)組成之組群。最佳地，R30及R31每一者係氫。變數y係一正整數，較佳係從1至6之正整數，且最佳地，y係1。
第一矽氧烷化合物及有機矽化合物係於一包含一路易士酸催化劑及一溶劑之反應相中組合。反應相可包含不會促進除了第一矽氧烷化合物之SiH官能性與有機化合物之SiOR官能性之縮合以外的反應(包含此等官能性或矽氧烷鍵結之非所欲副反應)之任何惰性溶劑。包含羥基基團之溶劑一般係不適合作為用於此反應相之溶劑。依第一矽氧烷化合物及有機矽化合物上之取代基的特性而定，所欲之溶劑可改變。可獨立地或以混合物使用之溶劑不受限地包含脂族烴(例如，環己烷、庚烷，或異辛烷)、芳香族烴 (例如，甲苯或二甲苯類)，及矽氧烷類(例如，六甲基二矽氧烷、八甲基環四矽氧烷，或其它環矽氧烷)。
反應相可包含任何適合路易士酸催化劑。於一較佳實施例，路易士酸包含具有化學式B(C6HxX5-x)3之三苯基硼烷，其中，x係0至5，且X獨立地係F、OCF3、SCF3、R，或OR，其中，R係H、C1-C22烷基，或C6-C22芳基。可使用之其它催化劑係於Priou等人之美國專利第6,593,500號案中及Deforth等人之美國專利申請公開第2003/0139287號案中揭露者，此等案在此被併入以供參考。路易士酸催化劑可進一步改質以抑制其於此反應混合物中之一非反應相中之混溶性。例如，若對於樹脂表面具有極少或無非反應相親和性，路易士酸催化劑可與一樹脂附接。
第一矽氧烷化合物及有機矽化合物於反應相中組合，使得其等於一縮合反應中反應形成一符合化學式(XL)之結構的環矽氧烷部份，且產生第二矽氧烷化合物。環矽氧烷部份之形成係開始於第一矽氧烷化合物上之SiH官能性與有機矽化合物上之SiOR官能性間之縮合反應。環矽氧烷部份係於自此起始反應形成之分子上的剩餘SiOR官能性與相同分子上之另外SiH官能性進行縮合反應。如熟習此項技藝者所瞭解，用以產生環矽氧烷部份所需之其後反應係以不會導致形成環矽氧烷部份之其它反應完全。例如，自起始反應形成之分子上之剩餘SiOR官能性亦與第一矽氧烷化合物之另一分子上之SiH官能性進行縮合反應。此一分子間反應之結果會係一符合化學式(XV)之結構的連接部份， 其中，最接近帶有R3及R4基團之矽原子的部份鍵結表示一與自第一矽氧烷化合物之另一分子衍生之一部份內之矽原子的鍵結。因此，此反應需於被設計促使此環縮合反應優於其它相競爭之分子間反應的條件下實施。此一般可藉由使用一準稀系統完成。於此處使用時，一準稀系統係其中產物及一或多種試劑於反應容器中可呈高濃度，但於反應相中，反應官能性係呈用以形成環矽氧烷部份所需之第二分子間反應相較於任何分子間反應係極快速的足夠低濃度一通常係依環矽氧烷部份之所欲尺寸及其取代基性質而定之極低濃度。
此反應可於任何適合溫度實施。如可由熟習此項技藝者所瞭解及輕易判定般，反應溫度可於一大範圍改變，從0℃或更低至超過100℃甚至200℃之溫度，其係依使用之試劑、催化劑，及溶劑而定。
一旦反應完全，催化劑較佳係自產物移除或鈍化，以便使產物安定化。相信產物中之殘餘“活性”催化劑會如下所述般造成環矽氧烷環打開且開始於產物中形成交聯。催化劑可藉由使催化劑吸附於一適合吸附劑(諸如，氧化鋁)上，然後，過濾產物移除吸附劑而自產物移除。催化劑可藉由使任何適合路易士鹼(諸如，胺、膦，或亞磷酸鹽)添加至產物而鈍化。
於第三實施例，本發明提供一種包含多數個矽氧烷重複單元之矽氧烷化合物。較佳地，至少一部份之矽氧烷重複單元係環矽氧烷重複單元，且此等環矽氧烷重複單 元係獨立地選自由符合如下化學式(XL)之結構的環矽氧烷重複單元
於化學式(XL)之結構中，R1、R2、R20，及R21係選自如上對於本發明第一實施例所述之基團。變數x係0或任何正整數；且y係從1至6之正整數。於一較佳實施例，x係選自由0、1，及2所組成之組群；y係從1至6之正整數；且x及y之總合係從1至8之整數。於一特別較佳實施例，至少一部份之重複單元具有一其中x係0且y係1之結構。於化學式(XL)之結構中，R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。於一較佳實施例，R3及R4係獨立地選自由C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C7-C31芳烷基基團、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)，及C6-C30經取代之芳基基團(例如，C6-C10經取代之芳基基團)所組成之組群。更佳地，R3及R4係獨立地選自由C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C6-C10經取代之芳基基團所 組成之組群。於一較佳實施例，R3及R4係獨立地係選自由C6-C10芳基基團所組成之組成，且苯基基團係特別較佳。於另一較佳實施例，R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)所組成之組成，且氟烷基基團(例如，C1-C8氟烷基基團)係特別較佳。
如同第一實施例之矽氧烷化合物般，此第三實施例之矽氧烷化合物可進一步包含一或多個符合如上所述之化學式(X)的結構之鏈段。此第三實施例之矽氧烷化合物亦可包含一或多個符合如上所述之化學式(XV)的結構之鏈段。矽氧烷化合物亦可包含任何適合之末端基團，諸如，如上有關於本發明第一實施例所述之各種末端基團。
此第三實施例之矽氧烷化合物可藉由任何適合方法製造，包含如上有關於本發明第二實施例所述之方法。
於第四實施例，本發明提供一種符合如下化學式(LXX)之結構的矽氧烷化合物
於化學式(LXX)之結構中，R70及R71係獨立地選自由鹵烷基 基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。變數c係0或從1至3之正整數。R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R82、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。若c係0，則R74及R82係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群。
於一較佳實施例，R70及R71係獨立地選自由C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C7-C31芳烷基基團、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)，及C6-C30經取代之芳基基團(例如，C6-C10經取代之芳基基團)所組成之組群。更佳地，R70及R71係獨立地選自由C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C6-C10經取代之芳基基團所組成之組群。於一較佳實施例，R70及R71係獨立地選自由C6-C10芳基基團所組成之組群，且苯基基團係特別較佳。於另一較佳實施例，R70及R71係獨立地選自由鹵烷基基團(例如，C1--C8鹵烷基基團)所組成之組群，且氟烷基基團(例如，C1-C8氟烷基基團)係特別較佳。
於一較佳實施例，R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R82、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R82、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團(例如，C1-C8烷基基團、鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、芳基基團(例如，C6-C30芳基基團)，及芳烷基基團(例如，C7-C31芳烷基基團)所組成之組群。最佳地，R72、R73、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團(例如，C1-C8烷基基團，較佳係甲基基團)所組成之組群，且R74及R82係獨立地選自由芳基基團(例如，C6-C30芳基基團、C6-C10芳基基團，較佳係一苯基基團)所組成之組群。
於依據其中c係0之化學式(LXX)之化合物的一較佳實施例，R72、R73、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28 烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R72、R73、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團(例如，C1-C8烷基基團、鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、芳基基團(例如，C6-C30芳基基團)，及芳烷基基團(例如，C7-C31芳烷基基團)所組成之組群。最佳地，R72、R73、R75、R76、R77、R78、R80、R81、R83、R84、R85，及R86係獨立地選自由烷基基團(例如，C1-C8烷基基團，較佳係甲基基團)所組成之組群。於此等實施例，R74及R82係獨立地選自由C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C7-C31芳烷基基團、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)，及C6-C30經取代之芳基基團(例如，C6-C10經取代之芳基基團)所組成之組群。更佳地，R74及R82係獨立地選自由C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C6-C10經取代之芳基基團所組成之組群。於一較佳實施例，R74及R82係獨立地選自由C6-C10芳基基團所組成之組群，且苯基基團係特別較佳。於另一較佳實施例，R74及R82係獨立地選自由鹵烷基基團(例如，C1--C8鹵烷基基團)所組成之組群，且氟烷基基團(例如，C1-C8氟烷基基團)係特別較佳。
如上所示，變數c係0或從1至3之正整數。於一特別較佳實施例，c係1。
符合化學式(LXX)之結構的矽氧烷化合物可藉由任何適合方法製造。例如，矽氧烷化合物可藉由如上有關於本發明第二實施例所述之方法使用不同組之反應物製 造。特別地，當c係正整數，用於此一方法之第一矽氧烷化合物較佳係符合化學式(LXXX)之結構，且有機矽化合物較佳係符合化學式(XC)之結構。化學式(LXXX)之結構係：
於化學式(LXXX)之結構，R72、R73、R74、R75、R76、R77，及R78係選自如上有關於化學式(LXX)之結構所述之基團。化學式(XC)之結構係：
於(XC)之結構中，R70及R71係選自如上有關於化學式(LXX)之結構所述之基團。R90及R91係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、醯基基團，及經取代之醯基基團所組成之組群。較佳地，R90及R91係獨立地選自由氫、C1-C30烷 基基團(例如，C1-C8烷基基團或C1-C4烷基基團)，及C1-C30醯基基團(例如，C1-C8醯基基團)所組成之組群。最佳地，R90及R91每一者係氫。變數c係正整數，較佳係從1至3之正整數，且最佳地，c係1。
如熟習此項技藝者所瞭解，多於一種符合化學式(LXXX)之結構的矽氧烷化合物可用於製造符合化學式(LXX)之結構的化合物之方法。若多於一種矽氧烷化合物被使用，此方法之產物會包含其中末端環矽氧烷基團具有不同取代基之非對稱化合物。再者，多於一種符合化學式(XC)之結構的有機矽化合物可用於製造符合化學式(LXX)之結構的化合物之方法。若多於一種有機矽化合物被使用。此方法之產物會包含其中末端環矽氧烷基團具有不同取代基之非對稱化合物。於化學式(LXX)之化合物的一較佳實施例，此化合物係正如藉由使用僅一種符合化學式(LXXX)之結構的矽氧烷化合物及僅一種符合化學式(XC)之結構的有機矽化合物製造般係對稱性。
當c於化學式(LXX)之結構中係0時，化合物可藉由使化學式(CXX)之矽氧烷化合物與化學式(CX)之有機矽化合物反應而製造。化學式(CXX)之結構係(CXX)
於化學式(CXX)之結構，R120係選自如上當c於化學式(LXX)中係0時對於R74及R82所述之基團。化學式(CX)之結構係
於化學式(CX)之結構中，R100、R101、R102，及R103係選自如上當c於化學式(LXX)中係0時對於R72、R73、R80，及R81所述之基團。
其中c係0之化學式(LXX)的化合物亦可以多於一種符合化學式(CXX)之結構的矽氧烷化合物及/或多於一種符合化學式(CX)之結構的有機矽化合物而製造。若多於一種此等化合物之任一者被使用，此方法之產物會包含其中末端環矽氧烷基團具有不同取代基之非對稱化合物。於其中c係0之化學式(LXX)的化合物之一較佳實施例，化合物係如同藉由使用僅一種符合化學式(CXX)之結構的矽氧烷化合物及僅一種符合化學式(CX)之結構的有機矽化合物製造般係對稱性。
上述第一、第三，及第四實施例之矽氧烷化合物被認為適於各種應用。例如，以其等環矽氧烷部份，此等矽氧烷化合物被認為係很適用於製造經交聯之矽氧聚合物。特別地，認為第一及第三實施例之矽氧烷化合物可單獨或與其它矽氧烷化合物(諸如，符合化學式(LXX)之矽氧烷化合物)組合而使用，且與一會使環矽氧烷部份打開之適合的開環催化劑反應，且與其它矽氧烷化合物形成交聯。最終結構會係一經交聯之矽氧聚合物。雖不欲受任何特別理論所約束，但相信本發明之矽氧烷化合物會具有優於用於製造經交聯之矽氧聚合物的其它型式之矽氧烷化合物的優點。例如，藉由傳統縮合固化機構製造之經交聯的矽氧聚合物於固化時典型上釋放揮發性有機化合物(VOC)。此等VOC係造成於固化聚合物中形成新的Si-O-Si連結之縮合反應製造之副產物。相反地，本發明矽氧烷化合物之開環及交聯機構不會製造作為副產物之此等VOC。再者，此開環固化機構可使用相對較不昂貴之材料起始及增殖。此與用於傳統氫化矽烷化固化交聯之矽氧聚合物系統之相對較昂貴之以鉑為主之催化劑形成對比。
因此，於第五實施例，本發明提供一種用於製造經交聯之矽氧聚合物的方法，及一種藉由此方法製造之經交聯的矽氧聚合物。此方法一般包含步驟：(a)提供一第一矽氧烷化合物，(b)提供一開環催化劑，(c)使此第一矽氧烷化合物及此開環催化劑組合製造一反應混合物；及(d)使反應混合物中之組份反應。
於此第五實施例，第一矽氧烷化合物包含多數個矽氧烷重複單元。較佳地，至少一部份之此等矽氧烷重複單元係環矽氧烷重複單元，且此等環矽氧烷重複單元係獨立地選自由符合化學式(XL)之結構的環矽氧烷重複單元所組成之組群
於此實施例，於化學式(XL)之結構中，R1、R2、R3、R4、R20，及R21係選自如上有關於第一實施例之矽氧烷化合物所述之基團。變數x係0或任何正整數；且y係從1至6之正整數。於一較佳實施例，x係選自由0、1，及2所組成之組群；y係從1至6之正整數；且x及y之總合係從1至8之整數。於一特別較佳實施例，至少一部份之此等環矽氧烷重複單元具有其中x係0且y係1之結構，此產生具有符合化學式(I)之結構的結構之環矽氧烷重複單元。於此一實施例，R1、R2、R3，及R4可選自如上有關於第一實施例之矽氧烷化合物中之化學式(I)所述之基團。
如同第一實施例之矽氧烷化合物般，用於此第五 實施例之方法的矽氧烷化合物可進一步包含一或多個符合如上所述化學式(X)之結構的鏈段。用於此第五實施例之方法的矽氧烷化合物亦可包含一或多個符合如上所述化學式(XV)之結構的鏈段。矽氧烷化合物亦可包含任何適合之末端基團，諸如，如上有關於本發明第一實施例所述之各種末端基團。
如可從先前探討引出般，適用於此第五實施例之方法的矽氧烷化合物不受限地包含如上有關於本發明第一及第三實施例所述之矽氧烷化合物。
本發明第五實施例之方法使用一開環催化劑產生經交聯之矽氧聚合物。此開環催化劑可為能催化用於此方法之第一矽氧烷化合物上之環矽氧烷部份之打開的任何適合化合物。適合催化劑係描述於，例如，含矽聚合物：其等之合成及應用之科學及技術(Silicon-Containing Polymers：The Science and Technology of Their Synthesis and Applications)(James等人，Dordrecht：Kluwer Academic Publishers，2000)一書之第1章，開環聚合反應手冊(Handbook of Ring-Opening Polymerization)(Dubois等人，Weinheim：WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,2009)一書之第3章，美國專利申請公開第2008/0097064 A1號案(Blanc-Magnard等人)，Jaroentomeechai等人於Inorg.Chem.2012,51,12266-72，及Gilbert等人於聚合物科學期刊(Journal of Polymer Science 1959,XL,35-58)。一適合種類之開環催化劑係包含一或多個矽烷醇化物或矽氧烷醇化物 部份之化合物。於一較佳實施例，開環催化劑可選自由矽氧烷醇化物鹽(例如，矽氧烷醇四甲基銨)、二芳烷基矽烷醇化物鹽(例如，二甲基苯基矽烷醇鈉)，及氫氧化鏻(例如，氫氧化四烷基鏻)。
於此方法實施例，矽氧烷化合物及開環催化劑組合形成一反應混合物除矽氧烷化合物及開環催化劑外，此反應混合物可包含其它組份。例如，此反應混合物可包含一適合之溶劑或稀釋劑。此反應混合物亦可包含一或多種另外矽氧烷化合物，包含能參與經交聯之矽氧聚合物的固化反應之矽氧烷化合物。例如，於一實施例，此反應混合物可進一步包含一符合選自由化學式(LX)、化學式(LXV)，及化學式(LXX)所組成之組群的結構之化合物。化學式(LXX)之結構係如上所述，且此結構上之取代基係選自如上所述之基團。化學式(LX)之結構係
於化學式(LX)之結構中，R60、R61、R62，及R63係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基 基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。變數a係一正整數；b係一正整數整數；且a及b之總合係從3至5。較佳地，a與b之總合係3。較佳地，R60、R61、R62，及R63係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更佳地，R60、R61、R62，及R63係獨立地選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。於一特別較佳實施例，R60及R61係選自由鹵烷基基團(例如，C1-C30鹵烷基基團，較佳係C1-C8鹵烷基基團)、芳基基團(例如，C6-C30芳基基團、C6-C10芳基基團)，及芳烷基基團(例如，C7-C31芳烷基基團)所組成之組群，且芳基基團係特別較佳，且苯基基團係最佳。於另一特別較佳實施例，R62及R63係選自由烷基基團(例如，C1-C30烷基基團，較佳係C1-C8烷基基團)組成之組群，且甲基基團係特別較佳。
化學式(LXV)之結構係(LXV)
於化學式(LXV)之結構，R65及R68係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、醯基基團、經取代之醯基基團、三烷基矽烷基基團、芳基二烷基矽烷基基團、烷基二芳基矽烷基基團，及三芳基矽烷基基團。R66及R67係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。變數n係一正整數。較佳地，R65及R68係獨立地選自由氫、C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基基團或C1-C4烷基基團)，及C1-C30醯基基團(例如，C1-C8醯基基團)所組成之組群。最佳地，R65及R68每一者係氫。較佳地，R66及R67係獨立地選自由C1-C30烷基基團(例如，C1-C8烷基團)、C2-C30烯基基團(例如，C2-C8烯基基團)、C1-C30鹵烷基基團(例如，C1-C8鹵烷基基團)、C6-C30芳基基團(例如，C6-C10芳基基團)、C7-C31芳烷基基團、C3-C9三烷基矽烷氧基基團、C8-C26芳基二烷基矽烷氧基基團、C13-C28烷基二芳基矽烷氧基基團，及C18-C30三芳基矽烷氧基基團所組成之組群。更 佳地，R66及R67係獨立地選自由C1-C8烷基基團、C1-C8鹵烷基基團、C6-C10芳基基團，及C7-C31芳烷基基團所組成之組群。
如上所示，開環催化劑與矽氧烷化合物反應打開至少一部份之環矽氧烷重複單元。形成之“打開”部份(即，“打開”之先前環矽氧烷重複單元)於其末端上具有一反應基團，其可藉由與另一矽原子反應形成一Si-O-Si連結。因此，當此打開部份與第一矽氧烷化合物之另一分子反應形成一Si-O-Si連結，結果係先前分開之矽氧烷分子間之交聯。當此方法重複多次時，最終結果係一經交聯之矽氧聚合物。為加速此固化機構，反應混合物及經交聯之矽氧聚合物可被加熱至高溫。再者，反應混合物較佳係被脫氣以避免於經交聯之矽氧聚合物中形成氣泡。反應混合物可使用此項技藝已知之任何適合技術脫氣。
藉由於曝露於高溫度無黃化或極低程度之黃化表明，本發明之經交聯的矽氧聚合物較佳地展現相對較高之熱安定度。更明確地，本發明之經交聯的矽氧聚合物較佳地於曝露於200℃之溫度1,000小時後展現無黃化。依用於製造聚合物之特別條件而定，本發明之經交聯的矽氧聚合物可製成各種不同硬度。例如，經交聯之矽氧聚合物可為一凝膠或可為展現肖氏(Shore)D硬度之固體。本發明之經交聯的矽氧聚合物亦可製成展現選自相當廣範圍之折射率。聚合物之折射率會依用以製造聚合物之矽氧烷化合物上之取代基而定。特別地，經交聯之矽氧聚合物可展現從約1.35至約 1.6之折射率。於一較佳實施例，經交聯之矽氧聚合物展現約1.5或更大或約1.55或更大(例如，約1.57或更大)之折射率。
於第六實施例，本發明提供一種用於製造經交聯之矽氧聚合物的套組。此套組包含一第一部份及一第二部份。第一部份及第二部份係彼此物理性地隔離，以避免每一部份內所含之組份混合。第一部份包含如上有關於用以製造經交聯之矽氧聚合物的方法所述之第一矽氧烷化合物，及如上揭露適用於此方法之另外矽氧烷化合物。第二部份包含開環催化劑。因此，當第一部份及第二部份混合時，矽氧烷化合物及開環催化劑如上所述般反應形成一經交聯之矽氧聚合物。
此套組之第一部份及第二部份可包含其它組份。例如，第一部份亦可包含一或多種黏著促進劑。第二部份可包含一矽氧烷流體，此提供可分散開環催化劑之介質。第二部份亦可包含一反應性或非反應性之稀釋劑，以調整此系統之黏度。
此套組可以任何適合型式提供。例如，套組可以二分開且個別之容器的型式提供，當使用者欲製造經交聯之矽氧聚合物時，其等之內容物(或其一部份)被移除且手動式混合。另外，套組可以一管狀物之型式提供，此管狀物具有二分開腔室，且每一腔室容納第一部份及第二部份之一者。每一腔室可具有一出口，且二出口可彼此緊鄰地置放。因此，當管狀物之內容物被壓縮時，每一部份之內容物自其等之個別出口逐出，其等於目標表面上混合。另外， 此二出口可進入一噴嘴，此被設計成使每一部份之內容物於離開噴嘴前充份混合。
如上所述之經交聯的矽氧聚合物被認為適用於廣範圍之應用。鑒於彈性體不會產生以傳統縮合固化彈性體典型上產生之VOC及經由於矽氧烷起始材料上使用某些基團(例如，鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，或經取代之芳基基團)調整彈性體折射率之能力，相信此彈性體係特別適用於電子產品，諸如，用於發光二極體(LED)之封裝物。再者，相信無VOC產生亦易降低於聚合物固化時發生之收縮(典型上，收縮係少於5%，較佳係少於2%)，使此聚合物特別適於作為密封劑或封裝物。
於第七實施例，本發明提供一種LED，其係使用依據本發明之一經交聯之矽氧聚合物(例如，一藉由如上所述方法或使用上述套組製造之經交聯之矽氧聚合物)作為一封裝物。圖1提供此一LED之簡化示意截面圖。LED 100包含(a)一半導體結晶102；(b)一陰極104，其係與半導體結晶102電連接；(c)一陽極106，其係與半導體結晶102電連接；及(d)一封裝材料110，其圍繞半導體結晶102。如上所示，封裝材料110包含一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。
半導體結晶可由適於當電流通過此材料時產生輻射(例如，可見光)之任何結晶性半導體材料組成。適合之半導體結晶係此項技藝內已知，且自氮化鎵製成之結晶係普遍被使用者。再者，半導體結晶可被載負於此項技藝已 知之任何撐體上，諸如，碳化矽或藍寶石。基本上，半導體結晶102包含一於此半導體結晶之一第一區(未圖示出)之n-型半導體材料，及一於此半導體材料之一第二區(未圖示出)之p-型半導體材料。半導體材料之第一區及第二區間之邊界提供一p-n接面。
LED 100進一步包含一陰極104，其與半導體結晶102之第一區電連接。陰極可為能載負用以供LED電力所需之電流的任何適合材料(例如，金屬)。如於圖1中所示，半導體結晶102可與陰極104直接附接，藉此，提供與第一區之電連接。另外，如下有關於陽極所探討般，陰極可藉由一適當接線與半導體結晶連接。陽極106係與半導體結晶102之第二區電連接。陽極可為能載負用以供LED電力所需之電流的任何適合材料(例如，金屬)。如圖1中所示，陽極106可藉由一適合接線108與半導體結晶之第二區電連接。此接線可為能將電流從陽極載負至半導體材料之第二區的任何適合材料(例如，金屬)。
如上所示，LED 100進一步包含一封裝材料110，其係圍繞半導體結晶102。如圖1中所示，封裝物110亦可圍繞陰極104及陽極106，若此二者係與半導體結晶102分開，但此並非必要。封裝材料提供二基本功能。第一，其保護半導體結晶及與結晶之電連接免於受外力或污染物而受損。第二，封裝材料提供半導體結晶之高折射率材料與圍繞LED之低折射率空氣間之轉換。如熟習此項技藝者所知，半導體結晶之折射率與圍繞空氣間之相對較大差異導致 LED內之內部光反射。此等內部反射降低自半導體結晶逃出且藉由LED發射之光線的量。藉由提供一具有中間折射率(即，於半導體結晶之高折射率與空氣之折射率間之折射率)之介質，封裝材料可降低內部反射回半導體結晶內之光線的量，藉此，增加LED發射之光線的量。
如上所示，封裝材料較佳係包含一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。特別地，此封裝材料較佳係包含一其中存在於此經交聯之矽氧聚合物上之官能基圍之至少一部份係選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，或經取代之芳基基團所組成之組群的經交聯之矽氧聚合物，且鹵烷基基團、芳基基團，及芳烷基基團係特別較佳。用於製造此經交聯之矽氧聚合物的方法係於上描述。相信此等基團之存在產生一具有更高折射率之經交聯的矽氧聚合物，此會提供改良之轉換及降低回到LED內之內部反射的量。
除本發明之經交聯的矽氧聚合物外，封裝材料可包含其它組份。例如，封裝材料可進一步包含磷光質，其將一些藉由半導體結晶產生之光線轉化成不同波長，以便修改LED發射之光線的波長。任何適合之磷光質或磷光質組合物可被使用。適合之磷光質係此項技藝中已知。
如圖1中所描述，LED 100可進一步包含一封住內部組件之蓋子或透鏡112。此蓋子或透鏡可作為進一步保護LED之內部組件，且亦可作為使LED產生之光線聚焦。
下列範例進一步例示上述之標的，但當然，不應 被闡釋為以任何方式限制其範圍。
範例1
此範例係例示製備包含環矽氧烷重複單元之依據本發明之矽氧烷化合物。
54克之二苯基矽烷二醇(250毫莫耳)，200毫克之三(五氟苯基)硼烷(0.391毫莫耳)，及1000毫升之二甲苯於室溫及於氬氣下添加至一裝設一磁性攪拌棒之三頸2公升燒瓶。劇烈攪拌，36.45克之α,ω-雙(三甲基矽烷氧基)聚甲基氫矽氧烷(607.5毫莫耳[Si-H]，平均Mn=1700-3200)及18毫升之二甲苯的混合物於室溫使用一注射泵於17小時期間緩慢添加。氣泡於添加期間形成。添加後，溶液進一步攪拌1小時。然後，約74克之中性氧化鋁添加至此溶液，且使混合物靜置隔夜。然後，溶液經由一多孔過濾器過濾。然後，濾液中之溶劑於高真空下移除，產生一黏性白色產物。然後，黏性白色產物於200毫升之乙醇中於室溫浸泡12小時。然後，乙醇於真空下移除，且獲得之一黏膠。然後，此膠溶於約100毫升之乙醚。然後，此醚溶液添加至400毫升之六甲基二矽氧烷的攪拌溶液，且沉澱物於添加期間形成。然後，溶液被傾析，且沉澱物於真空下乾燥移除任何殘餘溶劑，且產生85克之產物(~94%產率)。GPC(THF，室溫，以聚苯乙烯校正)：Mn=5049，PD=29.3；NMR：1H NMR(ppm，CDCl3)δ 7.65(寬及多重波峰，4H)，7.30(寬及多重波峰，6H)，0.07(寬及多重波峰，6H)31C NMR(ppm，CDCl3)δ 134(多重波峰)，130(多重波峰)128(多重波峰)-3(多重波 峰)29Si NMR(ppm,CDCl3)δ 8.8(O-TMS)，-37.1(多重波峰，-O-SiPh2-O-，呈D3環)，-46(多重波峰，-O-SiPh2-O-，非-D3型式)，-56.9(Me-SiO3-，呈D3環)，-66.1(Me-SiO3-，呈非D3環)；IR：2956，1592，1429，1269，1227，1122，990，906，843，773，695。
範例2
此範例係例示製備一包含環矽氧烷重複單元之依據本發明的矽氧烷化合物。
80毫克之三(五氟苯基)硼烷(0.156莫耳)及150毫升之二甲苯於氬氣下添加至一裝設一磁性攪拌棒之三頸燒瓶。溶液溫度保持於60℃。劇烈攪拌，12克之α,ω-雙(三甲基矽烷氧基)聚甲基氫矽氧烷(200毫莫耳[Si-H]，平均Mn=1700-3200)，22克之二甲氧基二苯基矽烷(90毫莫耳)及15毫升之二甲苯的混合物於3小時期間緩慢添加。氣泡於添加期間形成。添加後，反應於60℃繼續另外2小時，且於120℃繼續0.5小時。然後，溶液冷卻至室溫，且添加41毫克之三苯基膦(0.156毫莫耳)。然後，溶劑於真空下移除，產生約30克之高度黏稠液體(~96%產率)。具有約6%(莫耳%)Si-H及5%(莫耳%)Si-Ome剩餘於產物中。Mn=4109，PD=14.4；1H NMR(ppm，CDCl3)δ 7.60(寬及多重波峰，4H)，7.25(寬及多重波峰，6H)，0.00(寬及多重波峰，6H 29Si NMR(ppm,CDCl3)δ 10，-37，-47，-57，-67；IR 2969，1429，1269，1121，988，904，846，772，695。
範例3
此範例係例示製備一包含環矽氧烷重複單元之依據本發明的矽氧烷化合物。
80毫克之三(五氟苯基)硼烷(0.156莫耳)及150毫升之二甲苯於氬氣下添加至一裝設一磁性攪拌棒之三頸燒瓶。溶液溫度保持於60℃。劇烈攪拌，12克之α,ω-雙(三甲基矽烷氧基)聚甲基氫矽氧烷(200毫莫耳[Si-H]，平均Mn=1700-3200)，12克之二甲氧基二甲基矽烷(100毫莫耳)的混合物於4小時期間緩慢添加。氣泡於添加期間形成。添加後，反應於60℃維持另外1小時。然後，溶液冷卻至室溫，且添加18克之Al2O3。混合物留置隔夜。然後，混合物被過濾，且溶劑於真空下移除產生約20克之澄清且具黏性之液體(~95%產率)。具有約6%(莫耳%)Si-H及9%(莫耳%)Si-OMe剩餘於產物中。Mn=4249，PD=8.5；1H NMR(ppm，CDCl3)δ 0.00(寬，12H)；29Si NMR(ppm，CDCl3)δ 8，-8，-11，-19，-21，-54，-58，-67；IR 2964，1264，1002，907，849，760，702。
範例4
此範例係例示製備一包含環矽氧烷重複單元之依據本發明的矽氧烷化合物。
54.08克之二苯基矽烷二醇(250毫莫耳)，200毫克之三(五氟苯基)硼烷(0.391毫莫耳)，及1000毫升之二甲苯於室溫及於氬氣下添加至一裝置一磁性攪拌棒之三頸燒瓶。劇烈攪拌，68.5克之以三甲基矽烷氧基為末端之甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物(500毫莫耳[Si-H]，平均Mn=680) 於24小時期間使用一注射泵緩慢添加。氣泡於添加期間形成。添加後，反應溫度上升至60℃，且攪拌4.5小時。IR指示無殘餘Si-H。然後，78克之中性氧化鋁添加至此溶液。1小時後，溶液被過濾，且濾液內之溶劑於高度真空下移除，產生一黏性液體(17.5克，~96%產率)。產物之折射率係1.4965 @ 589.3nm。Mn=3543，PD=1.9；1H NMR(ppm，CDCl3)δ 7.60(寬及多重波峰，4H)，7.30(寬及多重波峰，6H)，0.00(寬及多重波峰，19H)；31C NMR(ppm，CDCl3)δ 134(多重波峰)，130(多重波峰)，127(多重波峰)，0(多重波峰)，-3(多重波峰)；29Si NMR(ppm，CDCl3)δ 9，-20，-36，-47，-57，-66；IR 2962，1429，1262，1006，842，792，697。
範例5
此範例係例示製備一符合化學式(LXX)之結構的矽氧烷化合物。
50毫升之二甲苯，0.04克之三(五氟苯基)硼烷(0.078毫莫耳)，及5.4克之二苯基矽烷二醇(25毫莫耳)於氬氣下添加至一裝設一磁性攪拌棒之三頸燒瓶。劇烈攪拌，5.50克之苯基三(二甲基矽烷氧基)矽烷(16.7毫莫耳)及2.75克之二甲苯的混合物於50℃於3小時期間緩慢添加至燒瓶。氣泡於添加期間形成。添加後，反應混合物其後於50℃加熱至無Si-H藉由IR檢測出為止(約1小時)。然後，反應混合物冷卻至室溫，且添加9克之氧化鋁。於室溫靜置隔夜後，反應混合物被過濾，且溶劑於減壓下移除產生一澄清液體(10.5克，~95%產率)。MALDI-TOF確認分子量((M+K+) 計算：1335，發現：1335)。GPC結果中具有二相鄰波峰，此指示具有二種異構物存在。1H NMR(ppm，CDCl3)δ 7.60(多重波峰，16H)，7.30(多重波峰，24H)，0.08(多重波峰，36H)31C NMR(ppm，CDCl3)δ 134(多重波峰)，130(多重波峰)，128(多重波峰)，1(多重波峰)29Si NMR(ppm，CDCl3)δ -17，-19，-46，-48，-79；IR 2962，1429，1259，1009，839，797，742，695，597。
範例6
此範例係例示製備一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。
0.2克之依據本發明之聚環矽氧烷之2克THF溶液及0.6克之1,1-二苯基-3,3,5,5-四甲基環三矽氧烷之2.5克THF溶液被混合。然後，於0.196克THF中之0.048毫克的矽氧烷醇四甲基銨(60ppm，Gelest目錄SIT7502.0)添加至此混合物。然後，溶液被充份搖動，且溶劑於真空下移除產生白色固體。然後，此固體於75℃加熱2小時，於125℃加熱18小時，且於150℃加熱2小時而完全固化。形成之經交聯的矽氧聚合物具有約39之肖氏A硬度及於400nm係97%之透明度。
範例7
此範例係例示製備依據本發明之不同的經交聯之矽氧聚合物及此等聚合物展現之不同性質。
四個經交聯之矽氧聚合物(樣品7A-7D)係依據於範例6概述之一般程序製備，且聚環矽氧烷化合物及若存在 之1,1-二苯基-3,3,5,5-四甲基環三矽氧烷之比率係如表1中所示般改變。表1亦列示形成聚合物之硬度。
範例8
此範例係例示製備一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。
0.5克之範例1的聚(環)矽氧烷及1.5克之苯基甲基環四矽氧烷溶於THF中。然後，於THF中的0.12毫克之矽氧烷醇四甲基銨(60ppm，Gelest目錄SIT7502.0)添加至混合物。溶液被充份搖動，且溶劑於真空下移除產生一澄清液體。然後，液體於125℃加熱16小時固化成一軟彈性體。形成之彈性體具有約20之肖氏A硬度。
範例9
此範例係例示製備一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。
0.05克之範例1的聚(環)矽氧烷及0.15克之苯基甲基環四矽氧烷(Gelest目錄編號SIP6737-100g)溶於THF。 然後，於THF內之0.012毫克的二甲基苯基矽烷醇鈉(60ppm，Sigma Aldrich，目錄編號673269-1G)添加至混合物。溶液充份搖動，且溶劑於真空下移除產生一澄清液體。然後，液體於75℃加熱40分鐘，及於150℃加熱4小時固化成一軟彈性體。
範例10
此範例係例示製備一依據本發明之經交聯的矽氧聚合物。
2克之範例5的化合物溶於THF，然後，1.2毫克之矽氧烷醇四甲基銨(600ppm，Gelest目錄SIT7502.0)添加至此溶液。然後，移除THF產生一澄清液體。然後，液體於75℃加熱1小時，及於120℃加熱5小時，固化成一極軟的彈性體。然後，催化劑藉由於150℃加熱1小時而移除。彈性體具有約0之肖氏A硬度。於另一實驗，0.67克之範例1的聚環矽氧烷及1.33克之範例5的化合物以相似方式固化產生一具有約50之肖氏A硬度的彈性體。
此處引述之包含公開案、專利申請案及專利案之所有參考資料在此被併入以供參考至如同每一參考資料係被個別且特別被指示併入以供參考及在此全部被闡述之相同程度。
除非於此處作其它指示或與上下文明顯抵觸，於描述此申請案之標的之情況下(特別是於下列申請專利範圍之情況下)使用術語“一”及“一個”及“此”及相似提及用語係被闡釋為涵蓋單數及複數。除非其它指示，術語“包含”、 “具有”、“包括”及“含有”係被闡釋為開放端之術語(即，意指“不受限地包含”)。除非此處作其它指示，此處之數值範圍描述僅意圖作為一個別指落於此範圍內之每一個別數值之速記方法，且每一個別數值被併入說明書中，如同其係在此處被個別描述般。除非此處作其它指示或與上下文明顯抵觸，此處所述之所有方法可以任何順序實施。除非其它聲明，此處提供之任何及所有範例或例示用語(例如，“諸如”)之使用僅係意圖較佳地例示此申請案之標的，且不是對標的之範圍產生限制。說明書中之用語不應被闡述為指示任何未被請求之元素對於此處所述標的之實施係重要的。
本申請案之標的之較佳實施例在此被描述，包含發明人所知用以實行請求標的之最佳模式。此等較佳實施例之變體對熟習此項技藝者於閱讀前述說明時會變明顯。發明人預期熟習此項技藝者適當地使用此等變體，且發明人欲使此處所述之標的以此處明確說明書外之其它方式被實施。因此，如可應用之法律所允許般，此揭露內容包含此處申請專利範圍中所述標的之所有修改及等化物。再者，除非於此處作其它指示或與上下文明顯抵觸，於其所有可能變體中上述元素之任何組合係被本揭露內容所包含。
100‧‧‧發光二極體
102‧‧‧半導體結晶
104‧‧‧陰極
106‧‧‧陽極
108‧‧‧接線
110‧‧‧封裝材料
112‧‧‧蓋子或透鏡

Claims (16)

  1. 一種矽氧烷化合物，包含多數個矽氧烷重複單元，其中，至少一部份之該等矽氧烷重複單元係環矽氧烷重複單元，且該等環矽氧烷重複單元係獨立地選自由符合化學式(XL)之結構的環矽氧烷重複單元所組成之組群 其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；R20及R21係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、烷二基基團、經取代之烷二基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、 烯二基基團、經取代之烯二基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群：只要R20及R21之僅一者可為氫；且進一步只要若R20及R21之一者係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，則R20及R21之另一者亦係選自由烷二基基團、經取代之烷二基基團、烯二基基團，及經取代之烯二基基團所組成之組群，且R20及R21鍵結形成一環狀部份；R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團、芳烷基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團，及經取代之雜芳基基團所組成之組群；x係0或任何正整數；且y係從1至6之正整數。
  2. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團，及芳基基團所組成之組群。
  3. 如請求項2之矽氧烷化合物，其中，R3及R4係獨立地選自由芳基基團所組成之組群。
  4. 如請求項3之矽氧烷化合物，其中，R3及R4係苯基基團。
  5. 如請求項2之矽氧烷化合物，其中，R3及R4係獨立地選自由鹵烷基基團所組成之組群。
  6. 如請求項5之矽氧烷化合物，其中，R3及R4係獨立地選自由氟烷基基團所組成之組群。
  7. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，該矽氧烷化合物進一步包含至少一符合化學式(X)之結構的鏈段 其中，R10及R11係獨立地選自由氫、烷基基團、經取代之烷基基團、環烷基基團、經取代之環烷基基團、烯基基團、經取代之烯基基團、環烯基基團、經取代之環烯基基團、雜環基基團、經取代之雜環基基團、芳基基團、經取代之芳基基團、雜芳基基團、經取代之雜芳基基團、三烷基矽烷氧基基團、芳基二烷基矽烷氧基基團、烷基二芳基矽烷氧基基團，及三芳基矽烷氧基基團所組成之組群；只要R10及R11之僅一者可為氫。
  8. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團及芳基基團所組成之組群。
  9. 如請求項8之矽氧烷化合物，其中，R1及R2係獨立地選自由烷基基團所組成之組群。
  10. 如請求項9之矽氧烷化合物，其中，R1及R2係甲基基團。
  11. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，該矽氧烷化合物進一步包含矽烷基末端基團。
  12. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，x係0、1，或2。
  13. 如請求項12之矽氧烷化合物，其中，x係0。
  14. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，y係1、2，或3。
  15. 如請求項14之矽氧烷化合物，其中，y係1。
  16. 如請求項1之矽氧烷化合物，其中，x係0且y係1。
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