[go: up one dir, main page]

WO2018050514A1 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SILOXANS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES POLYSILOXANS, VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN - Google Patents

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SILOXANS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES POLYSILOXANS, VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN Download PDF

Info

Publication number
WO2018050514A1
WO2018050514A1 PCT/EP2017/072358 EP2017072358W WO2018050514A1 WO 2018050514 A1 WO2018050514 A1 WO 2018050514A1 EP 2017072358 W EP2017072358 W EP 2017072358W WO 2018050514 A1 WO2018050514 A1 WO 2018050514A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
formula
group
methyl
propyl
ethyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2017/072358
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Patrick WENDEROTH
Ulf BETKE
Guido KICKELBICK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of WO2018050514A1 publication Critical patent/WO2018050514A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834—Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838—Compounds with one or more Si-O-Si sequences
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/85—Packages
    • H10H20/852—Encapsulations
    • H10H20/854—Encapsulations characterised by their material, e.g. epoxy or silicone resins

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a siloxane, a method for producing a polysiloxane and a method for casting optoelectronic
  • LEDs Light emitting diodes
  • Polymers can be condensed. These reactions are catalysed acidic or basic, using as catalysts solid phase catalysts or liquid catalysts
  • An object of the present invention is to provide a process for producing siloxanes which can be carried out efficiently and quickly. Further
  • Tasks are to provide a process for producing a polysiloxane and a method for casting
  • the process comprises an acid or
  • the catalyst in the form of an acid or base is used in a gaseous state.
  • R 4 , R 5 and R 6 are independently selected from a group comprising OH, alkyl and aryl radicals.
  • R 1 is an H or alkyl radical.
  • R 2 and R 3 are independent
  • the gaseous catalysts used can simply be removed from the reaction product with the aid of reduced pressure. Compared to
  • Compound of formula 2 is in particular a condensation reaction.
  • the at least one OH radical of the silanol of the formula 1 reacts with an OR 1 radical of the formula
  • Oligomers are to be understood as molecules which are composed of a plurality of structurally identical or similar units, in particular from two to eight identical or similar units
  • the gaseous catalyst is employed in the form of an acid selected from the group comprising HCl, HBr, HI, H 2 S, carboxylic acids, and combinations thereof.
  • carboxylic acids are, for example, formic acid, acetic acid, propionic acid or butyric acid or vapors of these acids.
  • the gaseous catalyst is used in the form of a base selected from a group consisting of NH 3 , N (CH 3 ) 3 , N (CH 2 -CH 3 ) 3 and
  • the catalyst used is a gaseous NH 3 or gaseous HCl. These catalysts are available at particularly low cost.
  • the method comprises the following method steps:
  • method step A) comprises
  • the catalyst is introduced into the reaction mixture in process step B) in a stream of argon or nitrogen.
  • reaction mixture from process step A) before carrying out process step B) heated under reflux.
  • the reaction mixture is also heated to reflux during process step B).
  • the reaction of the silanol of formula 1 and the compound of formula 2 can be accelerated. According to at least one embodiment follows
  • step C) heating the reaction mixture from step B) and passing a stream of argon or nitrogen.
  • the solvent, the catalyst and / or by-products formed evaporate and / or from the
  • Reaction mixture are removed. It is particularly possible that the reaction mixture during the reaction mixture.
  • Process steps A) to C) is kept constant at a temperature elevated from room temperature, for example at about the boiling point of the solvent or the by-product.
  • process step C) there is no reflux cooling, ie heating without reflux, so that the solvent, the catalyst and / or any By-products can be vaporized and / or removed from the product.
  • the solvent, the catalyst and / or any byproducts can be removed by a stream of argon or nitrogen from the product, the siloxane.
  • Process step C) applied a negative pressure.
  • the solvent is selected from the group consisting of methanol, ethanol and
  • Isopropanol includes.
  • the choice of these solvents is advantageous because in the reaction of corresponding alkoxysilanes of formula 2, methanol, ethanol and isopropanol as
  • By-products can arise and thus the solvent and the by-product can be removed by their identity under the same conditions simultaneously from the product.
  • These alcohols have a boiling point below 100 ° C and can thus be easily removed in step C) with heating from the product.
  • n-propanol or linear or cyclic ethers for example diethyl ether or tetrahydrofuran. These solvents can also be easily separated from the product.
  • the radicals R 4 , R 5 and R 6 of the formula 1 are independently selected from a group comprising OH, methyl, ethyl, i-propyl and phenyl radicals.
  • the silanol of the formula 1 has one of the following formulas:
  • R 4 and R 6 of formula Ia are independently selected from a group comprising methyl, ethyl, i-propyl and phenyl radicals.
  • R 6 of the formula Ib is from a
  • Phenyl radicals includes.
  • the silanol of the formula Ia may be, for example, one of the following compounds:
  • silanols have two OH radicals
  • a reaction with the compounds of the formula 2 can take place via both OH radicals.
  • this produces linear siloxanes, more preferably linear polymeric and / or oligomeric siloxanes.
  • the following reaction can take place:
  • the silanol of the formula 1 is a silanol of the formula Ia and particularly preferably diphenylsilanol:
  • the resulting siloxane has a high proportion of phenyl groups. Due to a high proportion of phenyl groups, the siloxane has a higher refractive index.
  • the silanol of the formula Ib can be, for example, one of the following compounds:
  • silanols have three or four OH radicals
  • a reaction with the compounds of the formula 2 can take place via the three or four OH radicals.
  • R 1 of the compound of formula 2 is selected from a group comprising H, methyl, ethyl and i-propyl radicals.
  • R 2 and R 3 are independently selected from a group comprising methoxy,
  • Y is selected from the group consisting of H, vinyl, allyl, methoxy, ethoxy, i-propoxy, methyl, ethyl, i-propyl and phenyl radicals.
  • the compound of the formula 2 has one of the following formulas:
  • R 1 'or R 1 '' are selected from a group comprising H, methyl, ethyl and i-propyl.
  • R 2 'and R 3 ' or R 2 '' and R 3 '' are independently selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, i-propoxy, methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl, , Phenantryl and phenyl radicals.
  • Y 1 is H and Y 2 is one group
  • the compound of the formula 2 or the compound of the formula 2a has one of the following formulas: Y 1
  • R 1 ' is selected from a group comprising H, methyl, ethyl and i-propyl radicals.
  • R 2 ' is selected from a group including methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl,
  • R 2 ' is selected from a group comprising methyl, ethyl and i-propyl radicals.
  • Y 1 is H and Y 2 is selected from a group comprising vinyl and allyl radicals.
  • reaction to produce the siloxane using a compound of formula 2a under acidic catalysis that is, using an acid as
  • the compound of formula 2aa has one of the following formulas:
  • R 2 ' is selected from a group comprising methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl, phenantryl and phenyl radicals.
  • the compound of the formula 2a has the formula 2aa and very particularly preferably the compound of the formula 2aa is methyldiethoxysilane: Methyldiethoxysilane is particularly inexpensive commercially available.
  • the compound of formula 2ab has one of the following formulas:
  • the compound of the formula 2 or the compound of the formula 2b has one of the following formulas:
  • R 1 is selected from a group comprising H, methyl, ethyl and i-propyl radicals.
  • R 2 '' is selected from a group consisting of methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl,
  • Phenantryl and phenyl radicals and Y 2 is selected from a group comprising vinyl and allyl radicals.
  • R 2 is selected from a group comprising methyl, ethyl and i-propyl radicals.
  • the compound of formula 2ba has one of the following formulas:
  • R 2 '' is selected from a group consisting of methyl
  • the compound of formula 2bb has one of the following formulas:
  • the process comprises an acid- or base-catalyzed reaction of a silanol of formula Ia and a compound of formula 2aa or 2bb.
  • the resulting siloxanes are characterized by their
  • Transparency especially for visible light from.
  • they are stable to electromagnetic radiation, that is, they do not yellow or even at a high radiation exposure, they, for example, in a
  • the siloxanes are particularly suitable for their use in an optoelectronic component, in particular as
  • Casting material Especially they are suitable as
  • Potting material in an optoelectronic device with a power over one watt Potting material in an optoelectronic device with a power over one watt.
  • the acid- or base-catalyzed reaction is supplemented with a further educt which is a metal alkoxide of the formula 3
  • R 7 is selected from a group comprising methyl, ethyl, i-propyl and n-propyl radicals.
  • M is selected from a group comprising Al, Ti, Zr, Hf, Sn and Zn. Depending on the metal and its value influences on the degree of crosslinking, the refractive index and the thermal
  • M is selected from a group comprising Ti, Zr, Hf and Sn.
  • the metal alkoxide is a compound having one of the following formulas:
  • a process for the preparation of a polysiloxane is given.
  • the process for producing a polysiloxane comprises the process steps:
  • Hydrosilylation refers to addition of a silane to a double bond, especially the syn-selective anti-Markovnikov addition of a silane to a double bond. According to at least one embodiment
  • Formula 1 Formula 2a in a solvent to form a reaction mixture. Preference is given to using a silanol of the formula Ia and of a compound of the formula 2aa.
  • R 4 , R 5 and R 6 are independently selected from a group comprising OH, alkyl and aryl radicals.
  • R 1 ' is selected from a group comprising H, methyl, ethyl, and i-propyl radicals.
  • R 2 'and R 3 ' are independently selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, i-propoxy, methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl, phenanthryl and phenyl radicals.
  • Process step II the process steps:
  • Formula 1 Formula 2b in a solvent to form a reaction mixture.
  • R 4 , R 5 and R 6 are independently selected from a group comprising OH, alkyl and aryl radicals.
  • R 1 '' is selected from a group comprising H, methyl, ethyl, and i-propyl radicals.
  • R 2 "and R 3 " are independently selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, i-propoxy, methyl, ethyl, i-propyl, naphthyl, phenanthryl, and phenyl radicals.
  • Y 2 is selected from a group comprising vinyl and allyl radicals.
  • the platinum catalyst can by irradiation with UV radiation or by
  • Platinum catalyst are converted from a non-reactive form into a reactive form, so that a reaction between the first and the second siloxane, in particular a crosslinking of the first siloxane takes place with the second siloxane.
  • the platinum catalyst can be, for example, a platinum-carbonylcyclovinylmethylsiloxane complex, a platinum-1,3- divinyl-1, 1, 3, 3-tetramethyldisiloxane complex, a platinum tetravinyltetramethyltetracyclosiloxane complex or a PIctinoctanaloctanol complex.
  • the resulting polysiloxanes are characterized by their
  • Components comprises the following method steps:
  • AI providing at least one optoelectronic
  • the term "on” is understood as meaning both the direct and immediate arrangement of elements with a common interface, as well as an indirect arrangement in which further elements can be present between the elements arranged on top of each other.
  • siloxane or the polysiloxane can in this case be applied in particular directly to the component, so that the siloxane or polysiloxane is also directly on the component.
  • the siloxane or the polysiloxane can also be applied to or directly on a chip, for example a
  • the siloxane or polysiloxane forms a potting.
  • the potting can be generated in particular in the beam path of the device.
  • the optoelectronic component can thereby be a single optoelectronic component.
  • the first siloxane is prepared from a silanol of the formula I and a compound of the formula 2aa and the second siloxane is prepared from a silanol of the formula I and a compound of the formula 2bb. Subsequently, a hydrosilylation according to process step III) can take place.
  • inorganic fillers are dispersed in the siloxane or polysiloxane in process step A3).
  • the fillers can For example, from a group, the S1O 2 particles, scattering particles, converter materials and a
  • Si0 2 ⁇ particles can be any suitable material.
  • Converter materials are described, for example, in WO 98/12757 A1, the disclosure content of which is hereby incorporated by reference.
  • optoelectronic component a housing with a recess in which the siloxane or the polysiloxane in
  • Process step A3) is applied.
  • an optoelectronic component for example, a radiation emitting or radiation detecting
  • optoelectronic component a light emitting diode.
  • the component may include a semiconductor material-containing chip (semiconductor chip).
  • a semiconductor material-containing chip semiconductor chip
  • Such a chip may, for example, be a thin-film light-emitting diode chip. Examples of thin film LED chips are known to those skilled in the art.
  • the component has conventional components and elements, for example electrically conductive connections, which are necessary for operating the component. According to at least one embodiment, in
  • Figure 1 is a schematic side view of a
  • the optoelectronic component designed as
  • Potting 4 contains a polysiloxane prepared by a platinum catalyzed hydrosilylation of a first siloxane and a second siloxane.
  • the first siloxane is, for example, a hydrogenphenyloligosiloxane prepared as follows: In a 100 mL Schlenk flask, 6 g (44.7 mmol)
  • Impurities by water can be seen in the signal at 1.5 ppm and unreacted ethoxy groups or ethanol as a signal at 4.0 - 3.5 and 1.25 - 1.0 ppm.
  • the second siloxane is for example a
  • Vinylphenyloligosiloxane prepared as follows: ... In a 100 mL Schlenk flask, add 9 g (41.60 mmol)
  • Dispersion aid mixed and to 80 ° C to reflux heated.
  • about 15 g of KOH are introduced and about 25 mL NH 4 OH (32%) dropwise
  • Figure 3 shows the 1H-NMR spectrum of the resulting siloxane (vinylphenyloligosiloxane) in CDCl 3 at 300 MHz.
  • the signal shift is given in ppm on the x axis and the normalized intensity on the y axis.
  • the signals of the phenyl groups are 7.6-6.75 ppm and the signals of the vinyl groups are 6.0-5.3 ppm.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Siloxans durch eine säure- oder basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2, (Formel 1 Formel 2) wobei - R4, R5 und R6 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die OH-, Alkyl-und Arylreste umfasst, - R1 ein H-oder Alkylrest ist, - R2 und R3 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Alkoxy-, Alkyl-und Arylreste umfasst, - Y aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H, Alkenyl-, Alkoxy-, Alkyl-und Arylreste umfasst und wobei der Katalysator in einem gasförmigen Aggregatszustand eingesetzt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Siloxans, Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans , Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen Bauelementen
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2016 117 519.6, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Siloxans, ein Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans und ein Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen
Bauelementen .
Verkapselungs- beziehungsweise Vergussmaterialien von
optoelektronischen Bauelementen, insbesondere
lichtemittierenden Dioden (LEDs) , müssen eine hohe
Temperaturbeständigkeit und einen hohen Brechungsindex bei gleichbleibender Transparenz und Farbtreue aufweisen. Die bisher verwendeten, kommerziellen ( Poly- ) Siloxane erfüllen die hohen Temperaturanforderungen insbesondere bei
lichtemittierenden Dioden im Hochleistungsbereich (ab einer elektrischen Leistung von einem Watt) nur noch teilweise. Neue Materialien mit einstellbaren Eigenschaften sind daher essenziell für höhere LED-Leistungsdichten. Es ist bekannt, dass solche Systeme aus Alkoxysilanen beziehungsweise
Silanolen mittels einer Sol-Gel-Reaktion zu Oligo- und
Polymeren kondensiert werden können. Diese Reaktionen sind dabei sauer oder basisch katalysiert, wobei als Katalysatoren Festphasenkatalysatoren oder flüssige Katalysatoren
eingesetzt werden. Dabei sind aufwendige Aufreinigungsverfahren notwendig, um die Katalysatoren wieder aus dem Reaktionsprodukt zu entfernen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Siloxanen anzugeben, das effizient und schnell durchgeführt werden kann. Weitere
Aufgaben bestehen darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans und ein Verfahren zum Vergießen von
optoelektronischen Bauelementen anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch die Verfahren gemäß den
unabhängigen Ansprüchen gelöst. Unteransprüche geben
vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahren an.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Siloxans
angegeben. Das Verfahren umfasst eine säure- oder
basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel
einer Verbindung der Formel 2 :
Y
R5-Si-OH R3-Si-0
R4 R2
Formel 1 Formel
Der Katalysator in Form einer Säure oder Base wird in einem gasförmigen Aggregatszustand eingesetzt.
R4, R5 und R6 sind dabei unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst. R1 ist ein H- oder Alkylrest. R2 und R3 sind unabhängig
voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Alkoxy-, Alkyl- und Arylreste umfasst. Y ist aus einer Gruppe ausgewählt, die H, Alkenyl-, Alkoxy-, Alkyl- und Arylreste umfasst. Die eingesetzten gasförmigen Katalysatoren können gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Unterdruck einfach aus dem Reaktionsprodukt entfernt werden. Im Vergleich zu
bekannten Verfahren zur Herstellung von Siloxanen, in denen Feststoffe oder Flüssigkeiten als Katalysatoren eingesetzt werden, entfällt hier mit Vorteil die aufwendige Abtrennung der Feststoffe oder Flüssigkeiten aus den zum Teil
hochviskosen Produkten. Bei der Reaktion des Silanols der Formel 1 und einer
Verbindung der Formel 2 handelt es sich insbesondere um eine Kondensationsreaktion. Dabei reagiert der zumindest eine OH- Rest des Silanols der Formel 1 mit einem OR1-Rest der
Verbindung der Formel 2 zu einer Si-O-Si-Bindung unter
Abspaltung von HR10. Dabei entstehen Siloxane, die
insbesondere polymer oder oligomer vorliegen können. Unter Oligomeren sind dabei Moleküle zu verstehen, die aus mehreren strukturell gleichen oder ähnlichen Einheiten aufgebaut sind, insbesondere aus zwei bis acht gleichen oder ähnlichen
Einheiten. Bei einer größeren Anzahl von sich wiederholenden strukturell gleichen oder ähnlichen Einheiten handelt es sich hier und im Folgenden um ein Polymer.
Bei der sauren und basischen Katalyse werden neue Si-O-Si- Bindungen geknüpft. Dabei kann beispielsweise zwischen zwei Silanolen die folgende Reaktion ablaufen:
+
R H oder OH
\
R-Si-OH + HO-Si-R R-Si-O-Si-R + H20
/
R R Auch die anderen Verbindungen der Formel 2 reagieren mit den eingesetzten Silanolen der Formel 1 unter Bildung neuer Si-O- Si-Bindungen . Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der gasförmige Katalysator in Form einer Säure eingesetzt, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die HCl, HBr, HI, H2S, Carbonsäuren und Kombinationen daraus umfasst. Als Carbonsäure eignet sich beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure oder Buttersäure beziehungsweise Dämpfe dieser Säuren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der gasförmige Katalysator in Form einer Base eingesetzt, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die NH3, N(CH3)3, N(CH2-CH3)3 und
Kombinationen daraus umfasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird als Katalysator ein gasförmiges NH3 oder gasförmiges HCl eingesetzt. Diese Katalysatoren sind besonders kostengünstig erhältlich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Verfahrensschritte:
A) Bereitstellen des Silanols der Formel 1 und der Verbindung der Formel 2 zur Bildung einer Reaktionsmischung,
B) Einleiten des Katalysators in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) .
Da Verfahren kann ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. In einer Ausführungsform umfasst Verfahrensschritt A) das
Lösen und/oder Dispergieren des Silanols der Formel 1 und der Verbindung der Formel 2 in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung. Das Lösungsmittel dient einer besseren Mischbarkeit der Edukte, also des Silanols der
Formel 1 und der Verbindung der Formel 2. Insbesondere wird das Lösungsmittel so gewählt, dass es sich in einem sich anschließenden Verfahrensschritt gut von dem Produkt
abtrennen lässt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Katalysator in Verfahrensschritt B) in einem Strom aus Argon oder Stickstoff in die Reaktionsmischung eingeleitet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die
Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) vor Durchführung des Verfahrensschritts B) unter Rückfluss erhitzt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird auch während des Verfahrensschritts B) die Reaktionsmischung unter Rückfluss erhitzt. So kann die Reaktion des Silanols der Formel 1 und der Verbindung der Formel 2 beschleunigt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform folgt nach
Verfahrensschritt B) ein Verfahrensschritt C) :
C) Erhitzen der Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt B) und Durchleiten eines Stroms aus Argon oder Stickstoff.
Dadurch können das Lösungsmittel, der Katalysator und/oder entstehende Nebenprodukte verdampft und/oder aus der
Reaktionsmischung entfernt werden. Es ist insbesondere möglich, dass die Reaktionsmischung während der
Verfahrensschritte A) bis C) konstant bei einer gegenüber Raumtemperatur erhöhten Temperatur, zum Beispiel in etwa bei dem Siedepunkt des Lösungsmittels oder des Nebenprodukts, gehalten wird. Insbesondere erfolgt in Verfahrensschritt C) keine Rückflusskühlung, also ein Erhitzen ohne Rückfluss, damit das Lösungsmittel, der Katalysator und/oder etwaige Nebenprodukte verdampft und/oder aus dem Produkt entfernt werden können. Insbesondere können das Lösungsmittel, der Katalysator und/oder etwaige Nebenprodukte durch einen Strom aus Argon beziehungsweise Stickstoff aus dem Produkt, dem Siloxan, entfernt werden. Mit diesem Verfahren ist damit keine aufwendige Aufarbeitung des Produkts notwendig. Da die entstehenden Produkte teilweise sehr viskos sind, ist eine Abtrennung von festen Katalysatoren oder das Abtrennen von flüssigen Katalysatoren sehr langwierig und mit erhöhtem Aufwand verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher sehr effizient und schnell durchführbar und daher auch wirtschaftlich. Insbesondere eignet sich das Verfahren auch zur großtechnischen Herstellung der Siloxane. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in
Verfahrensschritt C) ein Unterdruck angelegt. Dadurch kann das Entfernen des Lösungsmittels, des Katalysators und/oder der Nebenprodukte beschleunigt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Lösungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt, die Methanol, Ethanol und
Isopropanol umfasst. Die Wahl dieser Lösungsmittel ist von Vorteil, da bei der Reaktion von entsprechenden Alkoxysilanen der Formel 2, Methanol, Ethanol und Isopropanol als
Nebenprodukte entstehen können und somit das Lösungsmittel und das Nebenprodukt durch deren Identität unter denselben Bedingungen gleichzeitig aus dem Produkt entfernt werden können. Diese Alkohole besitzen einen Siedepunkt unter 100 °C und können somit in Verfahrensschritt C) unter Erhitzen leicht aus dem Produkt entfernt werden.
Alternativ können als Lösungsmittel auch n-Propanol oder lineare oder cyclische Ether, beispielsweise Diethylether oder Tetrahydrofuran eingesetzt werden. Auch diese Lösungsmittel können gut von dem Produkt abgetrennt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens sind di Reste R4, R5 und R6 der Formel 1 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die OH-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und Phenylreste umfasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Silanol der Formel 1 eine der folgenden Formeln auf:
R6 R6 OH
HO-Si-OH HO-Si-OH HO-Si-OH
R4 OH OH
Formel la Formel lb Formel lc. Die Reste R4 und R6 der Formel la sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und Phenylreste umfasst. R6 der Formel lb ist aus einer
Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und
Phenylreste umfasst.
Das Silanol der Formel la kann beispielsweise eine der folgenden Verbindungen sein:
HO-Si-OH HO-Si-OH HO-Si-OH
Figure imgf000009_0001
Weisen die Silanole zwei OH-Reste auf, kann eine Reaktion mit den Verbindungen der Formel 2 über beide OH-Reste erfolgen. Insbesondere entstehen dabei lineare Siloxane, besonders bevorzugt lineare polymere und/oder oligomere Siloxane. Beispielsweise kann folgende Reaktion erfolgen:
Figure imgf000010_0001
Dabei deutet die weitere Anbindung von Monomereinheiten an .
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Silanol der Formel 1 ein Silanol der Formel la und besonders bevorzugt Diphenylsilanol :
Figure imgf000010_0002
. Dadurch weist das entstehende Siloxan einen hohen Anteil an Phenylgruppen auf. Durch einen hohen Anteil an Phenylgruppen weist das Siloxan einen höheren Brechungsindex auf .
Das Silanol der Formel lb kann dabei beispielsweise eine der folgenden Verbindungen sein:
HO-Si-OH
H OH HO-Si-OH HO-Si-OH
Figure imgf000010_0003
OH OH OH
Weisen die Silanole drei oder vier OH-Reste auf, kann eine Reaktion mit den Verbindungen der Formel 2 über die drei oder vier OH-Reste erfolgen. Insbesondere entstehen dabei verzweigte Siloxane, besonders bevorzugt verzweigte polymere und/oder oligomere Siloxane.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist R1 der Verbindung der Formel 2 aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst. R2 und R3 sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Methoxy-,
Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst und Y ist aus einer Gruppe ausgewählt, die H, Vinyl-, Allyl-, Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und Phenylreste umfasst .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2 eine der folgenden Formeln auf:
Y1 Y2
R3'-Si-0-Rr R3"-Si-0-R1"
R2' R2"
Formel 2a Formel 2b, Dabei sind R1' oder R1'' aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst. R2' und R3' oder R2'' und R3'' sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst. Y1 entspricht H und Y2 ist aus einer Gruppe
ausgewählt, die Vinyl- und Allylreste umfasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2 beziehungsweise die Verbindung der Formel 2a eine der folgenden Formeln auf: Y1
γ1 Rr-0-Si-0-Rr
Rr-0-Si-0-Rr O
R2' R1 '
Formel 2aa Formel 2ab,
Dabei ist R1' aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst. R2' ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-,
Phenantryl- und Phenylreste umfasst. Bevorzugt ist R2' aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl- und i- Propylreste umfasst. Y1 entspricht H und Y2 ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Vinyl- und Allylreste umfasst.
Bevorzugt findet die Reaktion zur Herstellung des Siloxans unter Verwendung einer Verbindung der Formel 2a unter saurer Katalyse, das heißt unter Verwendung einer Säure als
gasförmigen Katalysator, statt, da Silane teilweise
basenlabil sind.
Beispielsweise weist die Verbindung der Formel 2aa eine der folgenden Formeln auf:
Figure imgf000012_0001
R2' ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl--, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2a die Formel 2aa auf und ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung der Formel 2aa Methyldiethoxysilan:
Figure imgf000013_0001
Methyldiethoxysilan ist besonders kostengünstig kommerziell erhältlich .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2ab eine der folgenden Formeln auf:
Figure imgf000013_0002
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2 beziehungsweise die Verbindung der Formel 2b eine der folgenden Formeln auf:
Figure imgf000013_0003
Formel 2ba Formel 2bb
Dabei ist R1'' aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst. R2'' ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-,
Phenantryl- und Phenylreste umfasst und Y2 ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Vinyl- und Allylreste umfasst.
Bevorzugt ist R2'' aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst.
Beispielsweise weist die Verbindung der Formel 2ba eine der folgenden Formeln auf:
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
R2'' ist dabei aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-,
Ethyl- und i-Propylreste umfasst.
Beispielsweise weist die Verbindung der Formel 2bb eine der folgenden Formeln auf:
Figure imgf000014_0003
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindung der Formel 2b die Formel 2bb mit Y2 = Vinylrest auf und ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung der Formel 2bb
ethoxysilan :
Figure imgf000014_0004
. Vinyltrimethoxysilan weist im Vergleich zu
Vinyltriethoxysilan eine höhere Reaktivität auf. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren eine säure- oder basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel la und einer Verbindung der Formel 2aa oder 2bb. Die entstehenden Siloxane zeichnen sich durch ihre
Transparenz, insbesondere für sichtbares Licht, aus. Zudem sind sie stabil gegenüber elektromagnetischer Strahlung, das heißt sie vergilben auch bei einer hohen Strahlenbelastung nicht oder kaum, der sie beispielsweise in einem
optoelektronischen Bauelement ausgeliefert sind. Daher eignen sich die Siloxane besonders für deren Verwendung in einem optoelektronischen Bauelement, insbesondere als
Vergussmaterial. Besonders eignen sie sich als
Vergussmaterial in einem optoelektronischen Bauelement mit einer Leistung über einem Watt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der säure- oder basenkatalysierten Reaktion ein weiteres Edukt hinzugefügt, bei dem es sich um ein Metallalkoxid der Formel 3 handelt
M(OR7)n
Formel 3 wobei M für ein Metall mit der Ladung m steht, R7 für einen Alkylrest steht und n = m. Mit anderen Worten handelt es sich gemäß dieser Ausführungsform um eine säure- oder
basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel 1, einer Verbindung der Formel 2 und eines Metallalkoxids der Formel 3.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist R7 aus einer Gruppe ausgewählt, die Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und n-Propylreste umfasst . Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist M aus einer Gruppe ausgewählt die AI, Ti, Zr, Hf, Sn und Zn umfasst. Je nach Metall und dessen Wertigkeit ergeben sich Einflüsse auf den Vernetzungsgrad, den Brechungsindex und die thermische
Stabilität des entstehenden Siloxans. Bevorzugt ist M aus einer Gruppe ausgewählt die Ti, Zr, Hf und Sn umfasst.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Metallalkoxid um eine Verbindung mit einer der folgenden Formeln:
Zr(OPr)4, Ti(OPr)4, Hf (OPr)4, Sn(OPr)4 wobei es sich bei der Abkürzung Pr um einen n-Propylrest handelt.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans angegeben. Das Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans umfasst die Verfahrensschritte:
I) Herstellen eines ersten Siloxans,
II) Herstellen eines zweiten Siloxans,
III) Hydrosilylierung des ersten Siloxans mit dem zweiten Siloxan . Alle Merkmale des Verfahrens zur Herstellung des Siloxans sind auch für das Verfahren zur Herstellung des Polysiloxans, insbesondere für die Herstellung des ersten Siloxans und des zweiten Siloxans, in den Verfahrensschritten I und II
offenbart und umgekehrt.
Eine Hydrosilylierung bezeichnet eine Addition eines Silans an eine Doppelbindung, insbesondere die syn-selektive Anti- Markovnikov Addition eines Silans an eine Doppelbindung. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst
Verfahrensschritt I) die Verfahrensschritte:
A) Bereitstellen eines Silanols der Formel 1 und einer
Verbindung der Formel 2a zur Bildung einer Reaktionsmischung oder Lösen und/oder Dispergieren eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2a
R5-Si-OH R3'-Si-0-Rr
R4 R2'
Formel 1 Formel 2a in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung. Bevorzugt wird ein Silanol der Formel la und einer Verbindung der Formel 2aa eingesetzt. R4, R5 und R6 sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst. R1' ist dabei aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl-, und i-Propylreste umfasst. R2' und R3' sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- , Naphthyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst.
B) Einleiten eines sauren gasförmigen Katalysators,
insbesondere gasförmiges HCl in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) zur Bildung des ersten Siloxans. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst
Verfahrensschritt II) die Verfahrensschritte:
A) Bereitstellen eines Silanols der Formel 1 und einer
Verbindung der Formel 2b zur Bildung einer Reaktionsmischung oder Lösen und/oder Dispergieren eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2b R5-Si-OH R3"-τS2i-0-R1"
R4 R2"
Formel 1 Formel 2b in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung. Bevorzugt wird ein Silanol der Formel la und einer Verbindung der Formel 2aa eingesetzt. Dabei gilt R4, R5 und R6 sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst. R1'' ist aus einer Gruppe ausgewählt, die H-, Methyl-, Ethyl-, und i-Propylreste umfasst. R2'' und R3'' sind unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl- , Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl, Phenantryl-, und Phenylreste umfasst. Y2 ist aus einer Gruppe ausgewählt, die Vinyl- und Allylreste umfasst.
B) Einleiten von eines sauren oder basischen gasförmigen Katalysators, insbesondere gasförmiges H3 oder HCl in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) zur Bildung des zweiten Siloxans. Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt die
Hydrosilylierung in Verfahrensschritt III) unter Zugabe eines Platinkatalysators. Der Platinkatalysator kann durch die Bestrahlung mit UV-Strahlung oder durch
Temperatureinwirkungen aktiviert werden. Dabei kann der
Platinkatalysator von einer nicht reaktiven Form in eine reaktive Form umgewandelt werden, sodass eine Reaktion zwischen dem ersten und dem zweiten Siloxan, insbesondere eine Vernetzung des ersten Siloxans mit dem zweiten Siloxan stattfindet .
Der Platinkatalysator kann beispielsweise ein Platin- carbonylcyclovinylmethylsiloxan-Komplex, ein Platin-1,3- divinyl-1, 1, 3, 3-tetramethyldisiloxan-Komplex, ein Platintetravinyltetramethyltetracyclosiloxan-Komplex oder ein PIatinoctanaloctanol-Komplex sein . Die entstehenden Polysiloxane zeichnen sich durch ihre
Transparenz und Beständigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich des
elektromagnetischen Spektrums, aus. Beispielsweise trüben sie bei einer Strahlenbelastung in einer lichtemittierenden Diode über deren Lebensdauer nicht oder kaum ein, so dass eine konstante Lichtemission über die Lebensdauer der Diode gewährleistet werden kann.
Es wird ein Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen Bauelementen angegeben. Alle Merkmale des Verfahrens zur
Herstellung des Siloxans und zur Herstellung des Polysiloxans sind auch für das Verfahren zum Vergießen von
optoelektronischen Bauelementen offenbart und umgekehrt. Das Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen
Bauelementen umfasst folgende Verfahrensschritte:
AI) Bereitstellen mindestens eines optoelektronischen
Bauelements ,
A2) Herstellen eines Siloxans oder eines Polysiloxans,
A3) Aufbringen des Siloxans oder des Polysiloxans auf das optoelektronischen Bauelement.
Unter dem Begriff "auf" wird anmeldungsgemäß sowohl die direkte also unmittelbare Anordnung von Elementen mit einer gemeinsamen Grenzfläche verstanden als auch eine mittelbare Anordnung, bei der weitere Elemente zwischen den aufeinander angeordneten Elementen vorhanden sein können. In analoger Form ist ein Element "zwischen" einem ersten und einem zweiten Element angeordnet, wenn das Element auf dem ersten Element und das zweite Element auf der vom ersten Element abgewandten Seite des Elements angeordnet ist, wobei "auf" wie vorstehend beschrieben verstanden wird.
Im Verfahrensschritt A3) wird das Siloxan oder das
Polysiloxan auf das Bauelement aufgetragen. Das Siloxan oder das Polysiloxan kann hierbei insbesondere unmittelbar auf das Bauelement aufgetragen werden, sodass sich das Siloxan oder Polysiloxan auch unmittelbar auf dem Bauelement befindet. Das Siloxan beziehungsweise das Polysiloxan kann dabei auch auf oder unmittelbar auf einen Chip, beispielweise einen
Halbleiterchip, aufgetragen werden und diesen zumindest teilweise einhüllen. Insbesondere bildet das Siloxan oder Polysiloxan einen Verguss. Der Verguss kann insbesondere im Strahlengang des Bauelements erzeugt werden.
Das optoelektronische Bauelement kann dabei
Strahlungsempfangend oder Strahlungsemittierend ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das erste und das zweite Siloxan in Verfahrensschritt A3) auf das
optoelektronische Bauelement aufgebracht. Insbesondere wird das erste Siloxan aus einem Silanol der Formel I und einer Verbindung der Formel 2aa und das zweite Siloxan aus einem Silanol der Formel I und einer Verbindung der Formel 2bb hergestellt. Im Anschluss daran kann eine Hydrosilylierung gemäß Verfahrensschritt III) erfolgen.
Gemäß zumindest einer weiteren Ausführungsform sind
anorganische Füllstoffe in dem Siloxan oder Polysiloxan in Verfahrensschritt A3) dispergiert. Die Füllstoffe können beispielsweise aus einer Gruppe ausgewählt werden, die S1O2- Partikel, Streupartikel, Konvertermaterialien und eine
Kombination hiervon umfasst. Si02~Partikel können
beispielsweise verwendet werden, um die thermische
Leitfähigkeit des Vergusses zu erhöhen. Als Streupartikel können beispielsweise T1O2, ZrÜ2 und/oder AI2O3 verwendet werden. Die Wahl möglicher Konvertermaterialien ist
anmeldungsgemäß nicht begrenzt. Geeignete
Konvertermaterialien sind zum Beispiel in der WO 98/12757 AI beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
optoelektronische Bauelement ein Gehäuse mit einer Ausnehmung auf, in der das Siloxan beziehungsweise das Polysiloxan in
Verfahrensschritt A3) aufgebracht wird. In der Ausnehmung ist in der Regel ein optoelektronisches Bauteil zum Beispiel ein Strahlung emittierender oder Strahlung detektierender
Halbleiterchip angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das
optoelektronische Bauelement eine lichtemittierende Diode.
Das Bauelement kann einen Halbleitermaterialien enthaltenen Chip (Halbleiterchip) aufweisen. Ein solcher Chip kann zum Beispiel ein Dünnfilmleuchtdiodenchip sein. Beispiele für Dünnfilmleuchtdiodenchips sind dem Fachmann bekannt. Des Weiteren verfügt das Bauelement über übliche Bestandteile und Elemente, zum Beispiel elektrisch leitende Anschlüsse, die zum Betreiben des Bauelements notwendig sind. Gemäß zumindest einer Ausführungsform können in
Verfahrensschritt A) eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen bereitgestellt werden. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnung insbesondere anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei sind gleiche und gleichartige oder gleichwirkende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß oder vereinfacht
dargestellt sein.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines
optoelektronischen Bauelements.
Figur 2 und 3 1H-NMR Spektren von Ausführungsbeispielen.
Das optoelektronische Bauelement 1, ausgebildet als
lichtemittierende Diode, gemäß Figur 1 zeigt ein Gehäuse 8 mit einem Leiterrahmen 6. Das Gehäuse 8 weist in der Mitte eine Ausnehmung auf, in der ein Halbleiterchip 2 angeordnet ist, der mit dem Leiterrahmen 6 elektrisch leitend verbunden ist. Die Ausnehmung ist mit einem Verguss 4 ausgefüllt. Der Verguss 4 enthält ein Polysiloxan, hergestellt durch eine platinkatalysierte Hydrosilylierung eines ersten Siloxans und eines zweiten Siloxans. Das erste Siloxan ist beispielsweise ein Hydrogenphenyloligosiloxan, das wie folgt hergestellt wird : In einem 100 mL Schlenkkolben werden 6 g (44,7 mmol)
Methyldiethoxysilan und 9, 6 g (44,38 mmol) Diphenylsilandiol zusammen mit etwa 5 mL Ethanol als Dispersionshilfe gemischt und auf 100 °C zum Rückfluss erhitzt. In einem zweiten
Schlenkkolben werden etwa 15 g NaCl vorgelegt und zirka 25 mL H2SO4 (98%) langsam zugetropft. Das entstehende gasförmige HCl wird im Argonstrom über einen Schlauch und eine
Glaspipette in die Reaktionsmischung geleitet. Nach 30
Minuten wird der Rückflusskühler entfernt und die Reaktion für weitere 1,5 - 2 Stunden unter Argonfluss erhitzt, um das entstehende Nebenprodukt Ethanol zu entfernen. Man erhält ein klares, hochviskoses Harz. Figur 2 zeigt das 1H-NMR-Spekrum des entstehenden Siloxans
(Hydrogenphenyloligosiloxan) in CDCI3 bei 300 MHz. Auf der x- Achse ist der Signal-Shift in ppm angegeben und auf der y- Achse die normierte Intensität. Die Signale der Phenylgruppen liegen bei 7,75 - 7,0 ppm, die Signale der Si-H-Gruppen bei 5,0 - 4,75 ppm, die Signale der Si-Methyl Gruppen liegen bei 0,25 - -0,25 ppm.
Verunreinigungen durch Wasser erkennt man in dem Signal bei 1,5 ppm sowie nicht umgesetzte Ethoxygruppen beziehungsweise Ethanol als Signal bei 4,0 - 3,5 und 1,25 - 1,0 ppm.
Das zweite Siloxan ist dabei beispielsweise ein
Vinylphenyloligosiloxan, das wie folgt hergestellt wird: ... In einem 100 mL Schlenkkolben werden 9 g (41,60 mmol)
Diphenylsilandiol und 4,17 g (28,13 mmol)
Vinyltrimethoxysilan sowie zirka 5 mL Methanol als
Dispersionshilfe vermischt und auf 80 °C zum Rückfluss erhitzt. In einem zweiten Schlenkkolben werden etwa 15 g KOH vorgelegt und zirka 25 mL NH4OH (32 %) tropfenweise
dazugegeben. Das entstehende H3-Gas wird im Argonstrom über einen Schlauch mit Glaspipette in die Reaktionsmischung eingeleitet. Nach 30 Minuten wird der Rückflusskühler entfernt und die Mischung für weitere 1,5 Stunden im
Argonfluss erhitzt, um das Nebenprodukt Methanol zu
entfernen. Man erhält ein klares bis milchiges, hochviskoses Harz .
Figur 3 zeigt das 1H-NMR-Spekrum des entstehenden Siloxans (Vinylphenyloligosiloxan) in CDCI3 bei 300 MHz. Auf der x- Achse ist der Signal-Shift in ppm angegeben und auf der y- Achse die normierte Intensität.
Die Signale der Phenylgruppen liegen bei 7,6 - 6,75 ppm und die Signale der Vinyl-Gruppen bei 6,0 - 5,3 ppm.
Verunreinigungen durch Wasser erkennt man in dem Signal bei 1,45 ppm sowie nicht umgesetzte Methoxygruppen
beziehungsweise Methanol als Signal bei 3,5 - 2,8 und 1,25 - 1 , 0 ppm.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder die Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugs zeichenliste
1 optoelektronisches Bauelement
2 Halbleiterchip
4 Verguss
6 Leiterrahmen
8 Gehäuse
mL Milliliter
mmol Millimol
ppm parts per million

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Siloxans durch eine säure- oder basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2,
Y
1
-Si-OH -Si- R4 R2
Formel 1 Formel 2, wobei
- R4, R5 und R6 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst,
- R1 ein H- oder Alkylrest ist,
- R2 und R3 unabhängig voneinander aus einer Gruppe
ausgewählt sind, die Alkoxy-, Alkyl- und Arylreste umfasst,
- Y aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H, Alkenyl-,
Alkoxy-, Alkyl- und Arylreste umfasst und
wobei der Katalysator in einem gasförmigen Aggregatszustand eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei als Katalysator eine Säure eingesetzt wird, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die HCl, HBr, HI, H2 S ,
Carbonsäuren und Kombinationen daraus umfasst oder wobei als Katalysator eine Base eingesetzt wird, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die NH3 , ( CH3)3, N( CH2 ~ CH3)3 und Kombinationen daraus umfasst.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
A) Bereitstellen des Silanols der Formel 1 und der Verbindung der Formel 2 zur Bildung einer Reaktionsmischung, B) Einleiten des Katalysators in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) .
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei in Verfahrensschritt A) das Silanols der Formel 1 und die Verbindung der Formel 2 in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung gelöst und/oder dispergiert wird .
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
wobei in Verfahrensschritt B) der Katalysator in einem Strom aus Argon oder Stickstoff in die Reaktionsmischung
eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
wobei die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) unter Rückfluss erhitzt wird und auch während des
Verfahrensschritts B) unter Rückfluss erhitzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei nach Verfahrensschritt B) ein Verfahrensschritt C) folgt :
C) Erhitzen der Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt B) und Durchleiten eines Stroms aus Argon zur Verdampfung und Entfernen des Lösungsmittels.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei R4, R5 und R6 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die OH-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und Phenylreste umfasst.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Silanol eine der folgenden Formeln aufweist R6 R6 OH
-Si-OH HO-Si-OH HO-Si-
R4 OH OH
Formel la Formel lb Formel lc.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- R1 aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-, Methyl-, Ethyl- , und i-Propylreste umfasst,
- R2 und R3 unabhängig voneinander aus einer Gruppe
ausgewählt sind, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst,
- Y aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H, Vinyl-, Allyl-, Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl- und Phenylreste umfasst.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung der Formel 2 eine der folgenden Formeln aufweist
Figure imgf000028_0001
Formel 2a Formel 2b, wobei
- R1' oder R1'' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-,
Methyl-, Ethyl-, und i-Propylreste umfasst,
- R2' und R3' oder R2'' und R3'' unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Methoxy-, Ethoxy-,
i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst, - Y1 = H
und
- Y2 aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Vinyl- und
Allylreste umfasst.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung der Formel 2 eine der folgenden Formeln aufweist
Y1
i
γ1 Rr-0-Si-0-Rr
Rr-0-Si-0-Rr O
R2' R1 '
Formel 2aa Formel 2ab, wobei
- R1' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-, Methyl-, Ethyl- und i-Propylreste umfasst,
- Y1 = H und
- R2' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
wobei die Verbindung der Formel 2 eine der folgenden Formeln aufweist
Y2
Y2 R1 "-0-Si-0-R1 "
R1 "-0-Si-0-R1 " O
R2" R1 "
Formel 2ba Formel 2bb , wobei - R1'' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-, Methyl-,
Ethyl-, und i-Propylreste umfasst,
R2'' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl--, Naphtyl-,
Phenantryl- und Phenylreste umfasst, und
- Y2 aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Vinyl- und
Allylreste umfasst.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich um eine säure- oder basenkatalysierte Reaktion eines Silanols der Formel 1, einer Verbindung der Formel 2 und eines Metallalkoxids der Formel 3 handelt
M(OR7), n
Formel 3
wobei
- M für ein Metall mit der Ladung m steht,
- R7 für einen Alkylrest steht und
- n = m.
15. Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans umfassend die Verfahrensschritte
I) Herstellen eines ersten Siloxans mit den
Verfahrensschritten :
A) Bereitstellen eines Silanols der Formel 1 und einer
Verbindung der Formel 2a zur Bildung einer Reaktionsmischung oder Lösen und/oder Dispergieren eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2a in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung,
Y1
-Si-OH R3'-Si-0-Rr
R4 R2'
Formel 1 Formel 2a wobei
- R4, R5 und R6 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst,
- R1' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-, Methyl-, Ethyl- , und i-Propylreste umfasst,
- R2' und R3' unabhängig voneinander aus einer Gruppe
ausgewählt sind, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl--, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst,
- Y1 = H,
B) Einleiten eines sauren gasförmigen Katalysators in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) zur Bildung des ersten Siloxans,
II) Herstellen eines zweiten Siloxans mit den
Verfahrensschritten:
A) Bereitstellen eines Silanols der Formel 1 und einer
Verbindung der Formel 2b zur Bildung einer Reaktionsmischung oder Lösen und/oder Dispergieren eines Silanols der Formel 1 und einer Verbindung der Formel 2b in einem Lösungsmittel zur Bildung einer Reaktionsmischung
Figure imgf000031_0001
Formel 1 Formel wobei
- R4, R5 und R6 unabhängig voneinander aus einer Gruppe ausgewählt sind, die OH-, Alkyl- und Arylreste umfasst,
- R1'' aus einer Gruppe ausgewählt ist, die H-, Methyl-,
Ethyl-, und i-Propylreste umfasst,
- R2'' und R3'' unabhängig voneinander aus einer Gruppe
ausgewählt sind, die Methoxy-, Ethoxy-, i-Propoxy-, Methyl-, Ethyl-, i-Propyl-, Naphtyl-, Phenantryl- und Phenylreste umfasst ,
- Y2 aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Vinyl- und
Allylreste umfasst
B) Einleiten eines gasförmigen sauren oder basischen
Katalysators in die Reaktionsmischung aus Verfahrensschritt A) zur Bildung des zweiten Siloxans,
III) Hydrosilylierung des ersten Siloxans und des zweiten Siloxans .
16. Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen
Bauelementen, umfassend die Schritte:
AI) Bereitstellen mindestens eines optoelektronischen
Bauelements (1),
A2) Herstellen eines Siloxans nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eines Polysiloxans nach Anspruch 15,
A3) Aufbringen des Siloxans oder des Polysiloxans auf das optoelektronischen Bauelement (1).
PCT/EP2017/072358 2016-09-16 2017-09-06 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SILOXANS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES POLYSILOXANS, VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN Ceased WO2018050514A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016117519.6 2016-09-16
DE102016117519.6A DE102016117519A1 (de) 2016-09-16 2016-09-16 Verfahren zur Herstellung eines Siloxans, Verfahren zur Herstellung eines Polysiloxans, Verfahren zum Vergießen von optoelektronischen Bauelementen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018050514A1 true WO2018050514A1 (de) 2018-03-22

Family

ID=59887225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/072358 Ceased WO2018050514A1 (de) 2016-09-16 2017-09-06 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SILOXANS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES POLYSILOXANS, VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016117519A1 (de)
WO (1) WO2018050514A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115803366A (zh) * 2020-07-10 2023-03-14 Ams-欧司朗国际有限公司 用于制备聚硅氧烷的前体、聚硅氧烷、聚硅氧烷树脂、用于制备聚硅氧烷的方法、用于制备聚硅氧烷树脂的方法以及光电子器件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114214027B (zh) * 2021-12-27 2023-05-16 东莞市正安有机硅科技有限公司 一种不凝胶硬化型碱胶及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012757A1 (de) 1996-09-20 1998-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Wellenlängenkonvertierende vergussmasse, deren verwendung und verfahren zu deren herstellung
WO2012172176A2 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Silecs Oy Method of synthesizing siloxane monomers and use thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2728196C3 (de) 1977-06-23 1980-01-31 Wacker-Chemie Gmbh, 8000 Muenchen Verfahren zur Umwandlung von Organosilanen
US4395564A (en) 1982-07-13 1983-07-26 Union Carbide Corporation Process for the preparation of alkoxyhydridosilanes
US4730074A (en) 1986-12-31 1988-03-08 Union Carbide Corporation Vapor phase alcoholysis of aminosilanes and carbamatosilanes
US6461419B1 (en) 1999-11-01 2002-10-08 3M Innovative Properties Company Curable inkjet printable ink compositions
DE102008041097A1 (de) 2008-08-07 2010-02-11 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von siliconbasierten Schäumen
CN103131189B (zh) 2013-01-05 2014-11-05 中科院广州化学有限公司 Led封装用无机/有机杂化纳米复合材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012757A1 (de) 1996-09-20 1998-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Wellenlängenkonvertierende vergussmasse, deren verwendung und verfahren zu deren herstellung
WO2012172176A2 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Silecs Oy Method of synthesizing siloxane monomers and use thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115803366A (zh) * 2020-07-10 2023-03-14 Ams-欧司朗国际有限公司 用于制备聚硅氧烷的前体、聚硅氧烷、聚硅氧烷树脂、用于制备聚硅氧烷的方法、用于制备聚硅氧烷树脂的方法以及光电子器件
CN115803366B (zh) * 2020-07-10 2024-02-09 Ams-欧司朗国际有限公司 制备聚硅氧烷的前体、聚硅氧烷及其制备方法、聚硅氧烷树脂及其制备方法和光电子器件
US12404372B2 (en) 2020-07-10 2025-09-02 Ams-Osram International Gmbh Precursor for producing a polysiloxane, polysiloxane, polysiloxane resin, method of producing a polysiloxane, method of producing a polysiloxane resin, and optoelectronic component

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016117519A1 (de) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69412528T2 (de) Epoxygruppen enthaltendes Siliconharz und Massen auf seiner Basis
DE69504604T2 (de) Verzweigte Organosiliciumverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US8142895B2 (en) Heat stable aryl polysiloxane compositions
EP3027700B1 (de) Siliconharzzusammensetzung für optische halbleiter
EP2178947A1 (de) Verfahren zur kontrollierten hydrolyse und kondensation von epoxy-funktionellen organosilanen sowie deren cokondensation mit weiteren organofunktionellen alkoxysilanen
EP0927734B1 (de) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyorganosiloxanen
WO2013076036A1 (de) Zusammensetzung olefinisch funktionalisierter siloxanoligomere basierend auf alkoxysilanen
WO2013076035A1 (de) Besonders voc-arme gemische olefinisch funktionalisierter siloxanoligomere basierend auf alkoxysilanen
DE112012001438T5 (de) Siloxanverbindung und ausgehärtetes Produkt derselben
DE19800021A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyorganosiloxanharzen, die mono- und tetrafunktionelle Einheiten enthalten
DE1720496C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanen
EP2493962B1 (de) Verfahren zur herstellung von (hydroxymethyl)polysiloxanen
DE60300861T2 (de) Verfahren zur herstellung von siliconverbindungen
DE102012015723A1 (de) Aushärtbares flüssiges Leuchtdioden-Einkapselungsgemisch
WO2018050514A1 (de) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SILOXANS, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES POLYSILOXANS, VERFAHREN ZUM VERGIEßEN VON OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTEN
DE102012015739A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leuchtdioden
DE10109842A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydroxyalkylpolysiloxanen
DE69318624T2 (de) Aminogruppen-enthaltende Organipolysiloxane und Verfahren zur deren Herstellung
DE102005022856A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Diorganopolysiloxanen
DE112012001421T5 (de) Siloxanverbindung und ausgehärtetes Produkt derselben
EP2872545A1 (de) Verfahren zur herstellung von organopolysiloxanen
DE102005018628A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Silanolgruppen aufweisenden Organopolysiloxanen
WO2015014799A1 (de) Polyorganosiloxanzubereitung für optische halbleiter
DE102012010204A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leuchtdioden
EP3837305B1 (de) Vernetzbare organopolysiloxan-zusammensetzungen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17768047

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17768047

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1