아릴 (티오)에테르 아릴 폴리실록산 조성물 및 이를 제조및 사용하는 방법 document_id A220623049879

광학 기기용 투명한 높은 굴절률 실리콘에 대한 수요가 있다. 열적으로 안정한 실리콘에 대한 수요 또한 있다. 게다가, 액체, 또는 경화 전, 경화의 일부분 동안 액체, 또는 양자 모두인 경화된 조성물을 형성할 수 있는 것으로 높은 굴절률, 좋은 열적 안정성, 및 투명성을 갖는 폴리실록산 및 다른 실리콘계 중합체에 대한 수요가 있다. 많은 경우에 있어서, 탄성중합체로 경화될 수 있는 실리콘을 필요로 한다. 이러한 경우에, 경화된 조성물을 형성하도록 가교 형성이 가능한 액체 실리콘계 전구체를 갖는 것이 편리하다. 높은 굴절률 중합체는 광학장치 캡슐화, 콘텍트 렌즈 또는 안구내 렌즈 같은 의학 광학장치, 및 렌즈, 도파관 같은 플라스틱 광학 부품에 있어 중요하다. 이러한 경우 많은 때에, 액체 실리콘-포함 반응물을 사용하여 제자리에서(in place) 중합체를 경화하고, 폴리실록산 같은 높은 굴절률 중합체인 실리콘-포함 반응물을 사용하는 것이 바람직하다. 고휘도 LED 제조사들은 가시광 영역에서 높은 투명성, 높은 굴절률(1.6보다 높은), 및 수만 작동시간에 걸친 뛰어난 열 안정성을 원한다. 게다가 LED 산업은 많은 부품이 조립된 이후에 그 자리에서 경화되는 액체 예비 중합체를 사용한다. 따라서 경화 중합체 시스템은 반드시 최소 수축을 보여주어야 하고, 반드시 조립된 장치에 해를 주지 않는 조건하에서 경화될 수 있어야 한다. 현재, 제조사들은 이 목적을 위해 에폭시 및 실리콘을 적용하고 있다. 그러나, 에폭시는 150℃의 접합온도에서 작동할 수 있는 새로운 고출력 LED에서 사용하기에는 너무 많은 황변현상(yellowing)을 나타낸다. 그러므로 실리콘이 LED에서 지배적인 캡슐화제가 되었는데, 이는 일부 실리콘이 뛰어난 열 안정성을 나타내고 황변현상이 거의 없기 때문이다. 현재 상업적 실리콘 캡슐화제는 1.41 내지 1.57의 굴절률을 갖는다. 캡슐화제의 굴절률은 얼마나 많은 빛이 LED 장치로부터 나올 수 있는지를 결정하는데 중요한 역할을 한다. 이는 빛의 전체 내부 굴절은 고체상태의 높은 굴절률 LED로부터 낮은 지수의 중합체 매질로 통과하는 것이기 때문이다. 전형적인 LED 장치는 2.5의 굴절률을 갖는다. 따라서, 더 높은 굴절률을 갖는 실리콘 캡슐화제를 얻는데 큰 관심이 있다. 중합체의 굴절률은 중합체의 구성 기(group)의 몰 굴절도(molar refractivity)에 의해서 결정된다. 상업적 실리콘 단량체는 주로 지방족기와 페닐기의 조합이다. 이것이 종래의 액체 실리콘에서 굴절률의 상한을 약 1.57 내지 1.58로 실질적으로 제한한다. 폴리(디페닐실록산)의 굴절률은 1.61이지만, 이것은 고체 중합체이다. 많은 적용에서 액체 예비 중합체가 필요하기 때문에, 액체를 얻기 위하여 낮은 유리전이온도(Tg) 단량체를 디페닐실록산 단량체와 혼합하는 것이 필요한데, 이는 굴절률을 감소하게 한다. 이는 상기한 대로, 1.57 내지 1.58의 RI 상한이 되게 한다. 필요로 하는 것은 디페닐실록산 단량체보다 비슷하거나 더 높은 굴절률과 더 낮은 Tg를 갖는 단량체이다. 미합중국 특허 제3,114,759호에서는 말단 p-페녹시페닐페닐메틸실란기를 갖고, 열 안정성을 증가시키기 위해 캡핑(capping)이 도입된 폴리실록산 조성물이 개시되어 있다. 미합중국 특허 제3,385,878호에서는 3 및 4개의 단량체 단위를 갖는 사이클로실록산이 개시되어 있다. 이들 사이클로실록산은 디페닐실릴 단위와 조합된 하나 또는 두 개의 디(p-페녹시페닐)실릴 단위를 포함한다.