TW202010632A - 用於生產光學聚矽氧總成之方法、及藉其生產之光學聚矽氧總成 - Google Patents

用於生產光學聚矽氧總成之方法、及藉其生產之光學聚矽氧總成 Download PDF

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Abstract

揭示一種用於生產光學聚矽氧總成之方法。該方法包含以下步驟：i)以光學清透聚矽氧黏著劑組成物處理基材之表面；ii)將由步驟i)獲得的該基材放置於模具中；iii-a)將光學清透可模製聚矽氧組成物注入該模具中，且/或iii-b)使該光學清透可模製聚矽氧組成物包覆成型於該基材上；且接著iv)將該光學清透可模製聚矽氧組成物加熱以形成該光學聚矽氧總成。藉由本揭露之方法生產之光學聚矽氧總成的特徵在於，光學聚矽氧產物對各種類型之基材的優異黏著性。

Description

用於生產光學聚矽氧總成之方法、及藉其生產之光學聚矽氧總成
本發明係關於一種用於生產光學聚矽氧總成之方法、及藉其生產之光學聚矽氧總成。
光學聚矽氧產物係用於作為用於LED照明的聚矽氧透鏡、聚矽氧光導、及類似者。光學聚矽氧產物通常係藉由將可模製聚矽氧組成物在模具中固化而生產，然後將光學聚矽氧產物及基材組裝成光學聚矽氧總成。然而，光學聚矽氧產物通常係小型部件，因此由於組裝操作上的優點，整體式光學聚矽氧總成係所欲的。
可模製聚矽氧組成物通常係已知的（參見專利文件1至3）。然而，所有此類可模製聚矽氧組成物的一個問題是，由於聚矽氧產物自金屬模具脫模的能力，其等對基材具有不良黏著性。此外，光學聚矽氧總成中的聚矽氧產物必須係光學清透的，因此非所欲的是在可模製聚矽氧組成物中添加任何助黏劑。在模製程序中，難以選擇性地黏附至基材而不黏附至金屬模具。 先前技術文件 專利文件
專利文件1：美國(US)專利第8,691,910 B2號 專利文件2：美國專利第8,853,332 B2號 專利文件3：美國專利第8,859,693 B2號
技術問題
考慮到上述，本發明之目的是提供一種用於生產光學聚矽氧總成之方法，其中光學聚矽氧產物黏附至各種類型的基材，而不會降低光學聚矽氧總成的脫模性質；及一種藉由該生產方法獲得之光學聚矽氧總成。 問題之解決方案
由於勤於研究以求解決上述問題，本案發明人發現一種光學清透聚矽氧黏著劑組成物可在光學可模製聚矽氧組成物與基材之間形成用於發展黏著性之緩衝層。
也就是說，本發明之第一實施例係一種用於生產光學聚矽氧總成之方法。該方法包含以下步驟： i) 以光學清透聚矽氧黏著劑組成物處理基材之表面； ii) 將由步驟i)獲得的該基材放置於模具中； iii-a) 將光學清透可模製聚矽氧組成物注入該模具中，且/或 iii-b) 使該光學清透可模製聚矽氧組成物包覆成型(overmolding)於該基材上；且接著 iv) 將該光學清透可模製聚矽氧組成物加熱以形成該光學聚矽氧總成。
在各種實施例中，基材係由熱塑性塑膠、玻璃、或金屬製成。熱塑性塑膠基材可由聚碳酸酯(PC)或聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)製成。玻璃基材可係浮法玻璃或任何其他特殊玻璃。金屬基材可係銅或鋁。基材可包含組合或二或更多種材料。
在各種實施例中，光學清透聚矽氧黏著劑組成物係可加成固化聚矽氧組成物。在進一步實施例中，可加成固化聚矽氧組成物包含： (A) 100質量份的有機聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個烯基； (B) 有機氫聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個矽原子鍵結之氫原子，其量使得相對於每1莫耳的組分(A)中之烯基，該等矽原子鍵結之氫原子係約0.1至約10莫耳； (C) 約0.1至約10質量份的助黏劑；及 (D) 矽氫化催化劑，其量足以加速該組成物之固化。
在各種實施例中，可加成固化聚矽氧組成物進一步包含揮發性聚矽氧。
在某些實施例中，該方法在步驟i)與步驟ii)之間進一步包含以下步驟： i-2) 將該光學清透聚矽氧黏著劑組成物加熱以在該基材上形成聚矽氧黏著劑層。
聚矽氧黏著劑層之平均厚度可在約0.01至約1 mm的範圍中。
在各種實施例中，光學清透可模製聚矽氧組成物係可加成固化聚矽氧組成物。
在某些實施例中，步驟iv)中的加熱溫度係在約100℃至約150℃的範圍中。
本發明的另一個實施例係一種光學聚矽氧總成，其係藉由上述用於生產光學聚矽氧總成之方法生產。 發明效果
根據本發明，可提供用於生產光學聚矽氧總成之方法，其中該光學聚矽氧產物黏附至各種類型的基材，而不會降低光學聚矽氧總成的脫模性質。此外，可提供藉由該生產方法獲得之光學聚矽氧總成。
用語「包含(comprising/comprise)」在本文中係以其最廣泛意義來使用，以意指並涵蓋「包括(including/include)」、「基本上由...所組成(consist(ing) essentially of)」、及「由...所組成(consist(ing) of)」之概念。使用「例如(for example)」、「例如(e.g.)」、「諸如(such as)」、及「包括(including)」來列示說明性實例不會只限於所列示之實例。因此，「例如」或「諸如」意指「例如，但不限於(for example, but not limited to)」或「諸如，但不限於(such as, but not limited to)」，且涵蓋類似或等效實例。本文中所使用之用語「約(about)」用來合理涵蓋或描述由儀器分析所測得之數值上的微小變化，或者由於樣本處理所致之數值上的微小變化。此等微小變化可在數值之±0至25、±0至10、±0至5、或±0至2.5%的量級內。此外，用語「約」當與值之範圍相關聯時，即適用於範圍之兩個數值。再者，即使未明示陳述，用語「約(about)」仍可適用於數值。
應當理解的是，所附申請專利範圍並不限於實施方式中所述之明確特定化合物、組成物、或方法，該等化合物、組成物、或方法可以在落入所附申請專利範圍之範疇內的特定實施例之間變化。關於本說明書中賴以描述各種實施例之特定特徵或態樣的馬庫西(Markush)群組，應瞭解到不同、特殊及/或非預期的結果可能自各別馬庫西群組的各成員獲得並且獨立於所有其他馬庫西成員。可個別或組合地憑藉馬庫西群組的各成員，並對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。
亦應理解的是，描述本發明之各種實施例所依賴的任何範圍與次範圍皆獨立且共同落入隨附申請專利範圍之範疇中，並且將其理解為描述且預想到包括整體及/或其中部分值的所有範圍，即使此些值在本文中並未明白寫出。所屬技術領域中具有通常知識者可輕易認可的是，所列舉的範圍和子範圍充分描述並使本發明的各種實施例得以實行，並且這樣的範圍和子範圍可被進一步描述為相關的二等分、三等分、四等分、五等分等等。以下僅作為一個實例，「0.1至0.9」的範圍可進一步分述為下三分之一（即0.1至0.3）、中三分之一（即0.4至0.6）以及上三分之一（即0.7至0.9），其個別且共同落入隨附申請專利範圍之範疇中，並且可被個別及/或共同地憑藉，而且會對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。此外，關於界定或修飾一範圍的詞語，例如「至少」、「大於」、「小於」、「不超過」與類似者，應理解為此類詞語包括次範圍及/或上限或下限。以下作為另一個實例，一「至少10」的範圍自然包括至少10至35的子範圍、至少10至25的子範圍、25至35的子範圍等等，並且可個別及/或共同地憑藉各子範圍，而且會對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。最後，可憑藉落入所揭示範圍的個別數字，並且對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。舉例而言，「1至9」的範圍包括各種個別整數如3、以及包括小數點（或分數）的個別數字如4.1，其可被憑藉，並且對落於隨附申請專利範圍之範疇中的具體實施例提供充分支持。
根據本發明之用於生產光學聚矽氧總成之方法及光學聚矽氧總成係使用圖式描述於下文中。 ＜用於生產光學聚矽氧總成之方法＞
根據本發明之用於生產光學聚矽氧總成之方法包括步驟i)：以光學清透聚矽氧黏著劑組成物處理基材之表面。如本文中所使用，用語「光學清透(optically clear)」通常意指獲自各別組成物之聚矽氧（反應）產物在380 nm下3.2 mm時具有至少約87%、替代地至少約89%、替代地至少約91%的透射率；在450 nm下3.2 mm時具有至少約89%、替代地至少約91%、替代地至少約93%的透射率；且在760 nm下3.2 mm時具有至少約90%、替代地至少約92%、替代地至少約94%的透射率。
如本發明之第一實施例，如圖1所示，基材1係以光學清透聚矽氧黏著劑組成物處理，且該光學清透聚矽氧黏著劑組成物經固化以在基材1之表面上形成聚矽氧黏著劑層2。基材1不受限制。在各種實施例中，基材1包含下列或由下列製成：熱塑性塑膠、玻璃、或金屬。熱塑性塑膠基材可包含下列或由下列製成：聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、或類似者。玻璃基材可係浮法玻璃或任何其他特殊玻璃。金屬基材可係銅或鋁。通常使用熱塑性塑膠基材作為用於LED照明之外部包裝或內部包裝。
光學清透聚矽氧黏著劑組成物不限於固化系統，且可係具以下前提之任何系統：該系統含有加成固化系統、縮合固化系統、過氧化物固化系統、或類似者。在本發明中，光學清透聚矽氧黏著劑組成物可選自所屬技術領域中已知的任何光學清透聚矽氧黏著劑組成物。在各種實施例中，光學清透聚矽氧黏著劑組成物係可加成固化聚矽氧組成物。在某些實施例中，可加成固化聚矽氧組成物包含： (A) 100質量份的有機聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個烯基； (B) 有機氫聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個矽原子鍵結之氫原子，其量使得相對於每1莫耳的組分(A)中之烯基，該等矽原子鍵結之氫原子係約0.1至約10莫耳； (C) 約0.1至約10質量份的助黏劑；及 (D) 矽氫化催化劑，其量足以加速該組成物之固化。
組分(A)中矽原子鍵結之烯基的實例係乙烯基、芳基、丁烯基、戊烯基、及己烯基。在某些實施例中，矽原子鍵結之烯基係乙烯基。
組分(A)中烯基以外的與矽原子鍵結之基團的實例包括單價烴基，諸如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或類似鏈烷基；環戊基、環己基、或類似環烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、或類似芳基；苄基、苯乙基、3-苯丙基、或類似芳烷基；氯甲基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基、九氟丁基乙基、或類似鹵化烴基。
組分(A)之分子結構的實例包括直鏈、環狀、部分支鏈的直鏈、及支鏈。在某些實施例中，組分(A)包含至少一種類型的支鏈有機聚矽氧烷，此係出於其可賦予所獲得聚矽氧產物足夠硬度及強度的觀點。組分(A)在25℃下之黏度可係約1至約1,000,000 mPa·s。注意，在本說明書中，黏度係使用B型黏度計根據ASTM D 1084在23 ± 2℃下量測之值。
組分(B)中氫原子以外的與矽鍵結之基團的實例包括如上所述的相同單價烴基。組分(B)之分子結構的實例包括直鏈、環狀、部分支鏈的直鏈、及支鏈。在某些實施例中，組分(B)包含複數種不同結構，此係出於調整所獲得聚矽氧產物之硬度及強度的觀點。直鏈、環狀、及部分支鏈的直鏈組分(B)在25℃下之黏度可係約1至約10,000 mPa·s。
組成物中組分(B)的化合數量可係足以固化該組成物的量，且組分(B)中矽原子鍵結之氫原子的量可係每1莫耳的組分(A)中烯基約0.1至約10莫耳。若相對於每1莫耳的組分(A)中烯基，組分(B)中矽原子鍵結之氫原子的量低於此範圍，則其因該組成物傾向於未充分固化而可能係非所欲的。另一方面，若該量超過此範圍，則其因所獲得聚矽氧產物的機械強度傾向於降低而可能係非所欲的。
組分(C)的助黏劑增強聚矽氧產物對各種類型基材的黏著性。組分(C)不受限制，但在各種實施例中，其係每分子具有至少一個矽原子鍵結之烷氧基的有機矽化合物。此烷氧基之實例係甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、及甲氧基乙氧基。在某些實施例中，烷氧基係甲氧基。
此外，有機矽化合物之其他基團（排除與矽原子鍵結之烷氧基）的實例包括經鹵素取代或未經取代的單價烴基，諸如烷基、烯基、芳基、芳烷基、及鹵化烷基；環氧丙氧基烷基(glycidoxyalkyl)，諸如3-環氧丙氧基丙基及4-環氧丙氧基丁基；環氧環己基烷基，諸如2-(3,4-環氧環己基)乙基及3-(3,4-環氧環己基)丙基；環氧烷基，諸如3,4-環氧丁基及7,8-環氧辛基；含丙烯酸基之單價有機基團，諸如3-甲基丙烯醯基氧基丙基；及氫原子。
在各種實施例中，有機矽化合物具有可與本組成物中的烯基或矽原子鍵結之氫原子反應的基團。具體而言，有機矽化合物可具有矽原子鍵結之氫原子或烯基。此外，由於賦予對各種類型基材之良好黏著性的能力，此有機矽化合物可在分子中具有至少一個含環氧基之單價有機基團。此類型的有機矽化合物之實例係有機矽烷化合物、有機矽氧烷寡聚物、及烷基矽酸酯。
有機矽氧烷寡聚物或烷基矽酸酯之分子結構的實例包括直鏈結構、部分支鏈的直鏈結構、支鏈結構、環狀結構、及網狀結構。在某些實施例中，分子結構係直鏈結構、支鏈結構、或網狀結構。此類型有機矽化合物的實例包括矽烷化合物，諸如3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、及3-甲基丙烯醯基氧基丙基三甲氧基矽烷；在分子中具有矽原子鍵結之烯基或矽原子鍵結之氫原子中之至少一者、及至少一個矽原子鍵結之烷氧基的矽氧烷化合物；具有至少一個矽原子鍵結之烷氧基的矽烷化合物或矽氧烷化合物、或在分子中具有至少一個矽原子鍵結之羥基及至少一個矽原子鍵結之烯基的矽氧烷化合物之混合物；及聚矽酸甲酯、聚矽酸乙酯、及含環氧基的聚矽酸乙酯。在各種實施例中，黏著賦予劑(adhesion-imparting agent)係低黏度液體，且黏度不受限制。在進一步實施例中，在25℃下之黏度係在約1至約500 mPa·s的範圍中。
相對於每100質量份的組分(A)，組成物中組分(C)的化合數量可在約0.1至約10質量份的範圍中。在進一步實施例中，相對於每100質量份的組分(A)，組分(C)係以約0.1至約5、替代地約0.5至約2.5、替代地約0.5至約1質量份的量存在。
組分(D)之矽氫化反應催化劑係用於加速組成物之交聯的催化劑。在某些實施例中，催化劑係基於鉑之催化劑。基於鉑之催化劑的實例包括氯鉑酸、氯鉑酸之醇溶液、鉑之烯烴錯合物、鉑之烯基矽氧烷錯合物、鉑黑、及擔載鉑之二氧化矽。以鉑金屬在組成物中的質量單位計，其化合數量可係約1至約1,000 ppm。在某些實施例中，出於加速固化聚矽氧組成物固化的觀點，該量係不小於約5 ppm，且出於增加所獲得聚矽氧產物之耐熱性的觀點，該量係不大於約100 ppm。
組成物可含有之其他可選組分的實例包括矽氫化反應抑制劑，諸如3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、或類似炔醇；3-甲基-3-戊烯-1-炔、及3,5-二甲基-3-己烯-1-炔、或類似烯炔化合物；1,3,5,7-四甲基-1,3,5-四乙烯基環四矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環四矽氧烷、及苯并三唑。若有使用，以質量單位計，矽氫化反應抑制劑的含量可係組成物的約10至約50,000 ppm。
組成物可含有之其他可選組分的實例包括揮發性聚矽氧以將光學清透聚矽氧黏著劑組成物稀釋。揮發性聚矽氧的實例包括二甲基環矽氧烷寡聚物、甲基乙烯基環矽氧烷寡聚物、六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、或類似者。
組成物中之揮發性聚矽氧的化合數量不受限制，但在各種實施例中，其係在組成物的約1至約85質量%之範圍中。視黏著劑組成物的施加模式而定，調整稀釋因子，施加模式即藉由例如塗刷、噴塗、或浸塗。
在根據本發明之方法中，光學清透聚矽氧黏著劑組成物係設置於某位置處，以接觸圍繞基材（例如熱塑性塑膠基材）周圍的光學清透可模製聚矽氧組成物。
在步驟i)與步驟ii)之間，根據本發明之方法可包括步驟i-2)：將該光學清透聚矽氧黏著劑組成物加熱以在該基材上形成聚矽氧黏著劑層。加熱溫度並未受到特別限制，但光學清透聚矽氧黏著劑組成物通常在室溫至約200℃的溫度下獲得良好固化。在某些實施例中，使用在約60℃至約180℃之溫度下的固化，且在進一步實施例中使用在約80℃至約150℃之溫度下的固化，此係因為其在黏著劑聚矽氧層與基材之間導致強黏著性。
此外，可使用分步固化(step curing)，其中將複合物在室溫至約100℃、替代地約60℃至約80℃的溫度下加熱，然後在約80℃至約180℃、替代地約100℃至約150℃的溫度下加熱，此係因為在黏著劑聚矽氧層與基材之間的黏著性在一些情況下經進一步改善。加熱後的聚矽氧黏著劑層之狀態不受限制，但可係半固化狀態或完全固化狀態。
在根據本發明之方法中，聚矽氧黏著劑層之平均厚度不受限制，但在各種實施例中，其係在約0.01至約1 mm的範圍中、替代地在約0.02至約0.5 mm的範圍中、替代地在約0.05至約0.2 mm的範圍中。
接著，根據本發明之方法包括步驟ii)：將由步驟i)獲得的該基材放置於模具中。模具不受限制，但在各種實施例中，其係金屬模具，諸如不鏽鋼模具。
接著，根據本發明之方法包括步驟iii-a)：將光學清透可模製聚矽氧組成物注入該模具中。替代地或除了步驟iii-a)以外，根據本發明之方法包括步驟iii-b)：使該光學清透可模製聚矽氧組成物包覆成型於該基材上。亦可將步驟iii-a)指稱為光學清透可模製聚矽氧組成物射出成型或壓縮成型於該模具中。
光學清透可模製聚矽氧組成物不限於固化系統，且可係具以下前提之任何系統：該系統含有加成固化系統、縮合固化系統、過氧化物固化系統、或類似者。在各種實施例中，光學清透可模製聚矽氧組成物係可加成固化聚矽氧組成物。在某些實施例中，可加成固化聚矽氧組成物包含：有機聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個烯基；有機氫聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個矽原子鍵結之氫原子；及矽氫化催化劑；及可選地所屬技術領域中已瞭解的一或多種添加劑。此類組分的實例係如上文針對組分(A)、(B)、及(D)所述。在具體實施例中，光學清透可模製聚矽氧組成物係兩部分聚二甲基矽氧烷系統，其具有：如上文所述之透射率性質；約10至約50、替代地約15至約45、替代地約25 Pa·s的黏度（混合）；及/或約45至約90、替代地約55至約80、替代地約65至約75的蕭氏A (Shore A)硬度；及/或約5至約15、替代地約10至約15、替代地約12至約15 MPa的拉伸強度；及/或約50至約350、替代地約60至約200、替代地約70至約100%的伸長率；及/或約1.35至約1.5、替代地約1.4至約1.45、替代地約1.4的於~633 nm下之折射率。
光學清透可模製聚矽氧組成物可選自所屬技術領域中已知的任何光學清透可模製聚矽氧組成物。其實例包括（但不限於）可以「DOWSIL™ MS」商標/名稱商購自Dow Silicones Corporation, Midland, MI的可模製聚矽氧，其包括DOWSIL™ MS-1001 Moldable Silicone、DOWSIL™ MS-1002 Moldable Silicone、及DOWSIL™ MS-1003 Moldable Silicon、或其任何組合。
接著，根據本發明之方法包括步驟iv)：將該光學清透可模製聚矽氧組成物加熱以形成該光學聚矽氧總成。加熱溫度並未受到特別限制，但光學清透可模製聚矽氧組成物通常在室溫至約200℃的溫度下獲得良好固化。在某些實施例中，使用在約60℃至約180℃之溫度下的固化，且在進一步實施例中使用在約80℃至約150℃之溫度下的固化，此係因為其在黏著劑聚矽氧層與光學聚矽氧之間導致強黏著性。
此外，可使用分步固化，其中將複合物在室溫至100℃、替代地約60℃至約80℃的溫度下加熱，然後在約80℃至約180℃、替代地約100℃至約150℃的溫度下加熱，此係因為在黏著劑聚矽氧層與光學聚矽氧之間的黏著性在一些情況下經進一步改善。當基材係熱塑性塑膠時，固化溫度不應超過熱塑性塑膠基材的熔融溫度，以預防熱塑性塑膠基材變形。在包覆成型於玻璃或金屬上的情況下，成型溫度沒有上限。 ＜光學聚矽氧總成＞
現將解釋本發明之光學聚矽氧總成。根據本發明之光學聚矽氧總成的特徵在於，藉由上述生產方法生產。
本發明之此類光學聚矽氧總成的實施例係用於LED照明之外部包裝（參見圖1及圖2）。在圖1的光學聚矽氧總成中，其係由基材1 、聚矽氧黏著劑層2 、及光學聚矽氧（聚矽氧透鏡）3 構成。基材1 作用為光學聚矽氧總成之框架材料（包裝材料），而聚矽氧黏著劑層2 作用為光學聚矽氧（聚矽氧透鏡）3 之黏著劑緩衝層。在圖2的光學聚矽氧總成中，其係由基材1 、聚矽氧黏著劑層2 、及複數個光學聚矽氧（聚矽氧透鏡）3 構成。在圖2的光學聚矽氧總成中，有兩個光學聚矽氧3，但其不受限制，且可係二或更多個。 實施例
現將使用實施例詳細描述本發明之用於生產光學聚矽氧總成之方法及光學聚矽氧總成。在實施例中，黏度係在25℃下的值。 ＜實施實施例1＞
在第一系列的實施例中，所使用的基材係浮法玻璃。自以八甲基三矽氧烷作為揮發性聚矽氧溶劑的95%、91%、67%、及17%光學清透聚矽氧黏著劑組成物於該聚矽氧溶劑中之稀釋液，施加聚矽氧黏著劑層。
在實施例中，將下列混合至均勻以製備光學清透聚矽氧黏著劑組成物： 26質量份的樹脂質有機聚矽氧烷，其由ViMe2 SiO1/2 矽氧烷單元、Me3 SiO1/2 矽氧烷單元、及SiO4/2 矽氧烷單元所組成，且具有4.2質量%之乙烯基含量（其中「Vi」係乙烯基，且「Me」係甲基）； 40質量份的二甲基聚矽氧烷，其在兩個分子末端以二甲基乙烯基矽氧基封端，且具有10,000 mPa·s之黏度及0.13質量%之乙烯基含量； 29質量份的二甲基聚矽氧烷，其在兩個分子末端以二甲基乙烯基矽氧基封端，且具有400 mPa·s之黏度及0.44質量%之乙烯基含量； 4.2質量份的甲基氫聚矽氧烷，其在兩個分子末端以三甲基矽氧基封端，且具有20 mPa·s之黏度及1.5質量%之矽原子鍵結之氫原子含量，其數量係每1莫耳的前述三種聚矽氧烷中之乙烯基總量提供1.3莫耳的此組分中之矽原子鍵結之氫原子； 0.10質量份的鉑/1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物之1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷溶液，其含有大約6,000 ppm鉑金屬；及 0.5質量份的矽原子鍵結之羥基封端的甲基乙烯基矽氧烷-二甲基矽氧烷寡聚物與3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷之反應混合物，其作為助黏劑。
接下來，測試兩種施加方法。使用以溶液浸漬之紙巾在玻璃基材上擦拭液體，或者使用低壓噴槍設備以氣壓噴灑於玻璃基材上。接著，使黏著劑層在空氣循環烘箱中於150℃下乾燥5至20分鐘，以形成厚度0.1 mm的聚矽氧黏著劑層。在黏著劑層乾燥之後，以在20至100巴之間的壓力於120至180℃的溫度下，在壓模中以光學清透可模製聚矽氧組成物進行包覆成型15至30分鐘。光學清透（例如在380 nm下3.2 mm時為89%、在450 nm下3.2 mm時為91%的透射率；且在760 nm下3.2 mm時為94%的透射率）可模製聚矽氧組成物係中等黏度（例如~26 Pa·s，混合）、較高（例如~72至74）蕭氏A硬度、兩部分式、1:1比、快速固化（例如＜ 60 sec的6 × 12 × 125 mm在140℃下的固化/脫模時間）的聚二甲基矽氧烷樹脂，其可商購自Dow Silicones Corporation。結果顯示，由於在剝離光學聚矽氧後觀察到內聚失效，整個光學聚矽氧/玻璃基材界面充分發展出黏附性。 ＜比較例＞
其中以已知聚矽氧底漆溶液及市售聚矽氧底漆溶液置換實施實施例1中之聚矽氧黏著劑層的比較例，並未顯示良好結果。比較例使用下列市售材料： • DOWSIL™ 1200 OS Primer • DOWSIL™ P5200 Primer Clear • DOWSIL™ 92-023 Primer • 將3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷以91%、83%、及67%活性稀釋於揮發性聚矽氧溶劑中 ＜實施實施例2＞
在第二系列的實施例中，自以八甲基三矽氧烷作為揮發性聚矽氧溶劑的67%實施實施例1中所製備之光學清透聚矽氧黏著劑組成物於該聚矽氧溶劑中之稀釋液，施加聚矽氧黏著劑層，其藉由噴灑施加溶液，在空氣循環烘箱中於150℃下乾燥5至20分鐘，以形成厚度0.1 mm的聚矽氧黏著劑層，接著以在20至100巴之間的壓力於120至180℃的溫度下，在壓模中以光學清透可模製聚矽氧組成物（與實施實施例1中的相同）進行包覆成型15至30分鐘。在下列基材上獲得具良好黏附評級（即，在基材與光學聚矽氧之間之界面處的內聚失效）的結果： • 聚碳酸酯(PC)（由Bayer MaterialScience AG生產之MAKROLON® AL2447） • 聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)（由Ticona GmbH生產之CELANEX® 3709HR Black） • PBT（由BASF Corp.生產之ULTRADUR® B4300 G6Q16 Black） • 玻璃纖維強化環氧樹脂(FR4) • 鋁陽極氧化AlMg（參考號5005 E6EV1） • 鋁AlMg3（參考號5753） • 銅 產業利用性
根據本發明，可提供一種用於生產光學聚矽氧總成之方法，其中該光學聚矽氧產物黏附至各種類型的基材。因此，該方法適用於生產用於LED照明之聚矽氧透鏡總成。
1:基材2:聚矽氧黏著劑層3:光學聚矽氧（聚矽氧透鏡）
圖1係聚矽氧透鏡總成的剖面圖，該聚矽氧透鏡總成係藉由本發明之方法生產之光學聚矽氧總成的實施例。 圖2係複數個聚矽氧透鏡總成的剖面圖，該總成係藉由本發明之方法生產之光學聚矽氧總成的另一個實施例。
1:基材
2:聚矽氧黏著劑層
3:光學聚矽氧(聚矽氧透鏡)

Claims (12)

  1. 一種用於生產光學聚矽氧總成之方法，該方法包含以下步驟： i) 以光學清透聚矽氧黏著劑組成物處理基材之表面； ii) 將由步驟i)獲得的該基材放置於模具中； iii-a) 將光學清透可模製聚矽氧組成物注入該模具中，且/或 iii-b) 使該光學清透可模製聚矽氧組成物包覆成型(overmolding)於該基材上；且接著 iv) 將該光學清透可模製聚矽氧組成物加熱以形成該光學聚矽氧總成。
  2. 如請求項1之方法，其中該基材包含熱塑性塑膠或由熱塑性塑膠製成。
  3. 如請求項1之方法，其中該基材包含玻璃或由玻璃製成。
  4. 如請求項1之方法，其中該基材包含金屬或由金屬製成。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中該光學清透聚矽氧黏著劑組成物包含可加成固化聚矽氧組成物。
  6. 如請求項5之方法，其中該可加成固化聚矽氧組成物包含： (A) 100質量份的有機聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個烯基； (B) 有機氫聚矽氧烷，其每分子具有至少兩個矽原子鍵結之氫原子，其量使得相對於每1莫耳的組分(A)中之烯基，該等矽原子鍵結之氫原子係約0.1至約10莫耳； (C) 約0.1至約10質量份的助黏劑；及 (D) 矽氫化催化劑，其量足以加速該組成物之固化。
  7. 如請求項6之方法，其中該可加成固化聚矽氧組成物進一步包含揮發性聚矽氧。
  8. 如請求項1之方法，其中該方法在步驟i)與步驟ii)之間進一步包含以下步驟： i-2) 將該光學清透聚矽氧黏著劑組成物加熱以在該基材上形成聚矽氧黏著劑層。
  9. 如請求項8之方法，其中該聚矽氧黏著劑層之平均厚度係在約0.01至約1 mm的範圍中。
  10. 如請求項1之方法，其中該光學清透可模製聚矽氧組成物包含可加成固化聚矽氧組成物。
  11. 如請求項1之方法，其中步驟iv)中的加熱溫度係在約100℃至約150℃的範圍中。
  12. 一種光學聚矽氧總成，其係藉由如請求項1至11中任一項之方法生產。
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