[发明专利]封装材料、共聚物及其形成方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种共聚物，更特别涉及此共聚物在封装材料中的应用及单体。

背景技术

在发光组件的领域中，封装材料占有相当重要的地位。以发光二极管(LED)为例，其封装用高分子材料需具备下列条件：透明度、耐热温度、结晶性、及耐碰撞性等性质。聚酯这一公知的高分子已广泛应用于封装材料上，但此材料仍具有一些缺点。举例来说，对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称PET)的T_g约为70℃，不符合LED其封装材料所需的高耐热温度(T_g>100℃)。为了解决此问题，部份工艺将PET所用的单体对苯二甲酸的苯基被置换成萘基，形成聚2，6-萘甲酸乙二酯(以下简称PEN)。PEN的结晶度远大于PET，其T_g约为108℃，可有效提升封装材料的耐热温度。不过PEN的结晶性太好，容易结晶而影响透明度，且不利后续高温融熔态的射出封装工艺。为了结合PET易于加工与PEN高耐热性的优点，已有公知技术采用混掺(blend)的方式结合这两种高分子。混掺的PET及PEN规格并不统一，只要PET及/或PEN的聚合度或比例不同即影响混掺物的性质，在实际应用上具有再现性及放大等问题。为了规格化封装材料的性质，并结合两种以上高分子的优点，目前需要设计新的高分子结构以完成上述需求。

发明内容

本发明的目的在于服PET耐热性不足以及PEN透明度不足的缺点，从而提供一种同时改善了耐热性及透明度的共聚物。

本发明提供一种共聚物，具有如下式1所示的结构：

 式1

其中R₁是萘基、苯基、丁基、及己基的组合，R₂是环己烷二甲基、乙烯基、2-甲基丙基、及新戊基的组合，以及n是1500-3000。

本发明也提供一种封装材料，包括上述的共聚物。

本发明更提供一种形成共聚物的方法，包括提供二醇组合物，是环己烷二甲醇、乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、及新戊二醇的组合物。提供二羧酸组合物，是萘基二羧酸、苯基二羧酸、琥珀酸、及己二酸的组合物。接着加热二醇组合物与二羧酸组合物的混合物，进行缩合聚合反应，即形成共聚物，其结构如下式1所示：

 式1

其中R₁是萘基、苯基、丁基、及己基的组合，R₂是环己烷二甲基、乙烯基、2-甲基丙基、及新戊基的组合；以及n是1500-3000。

与现有技术的材料相比，本发明提供的共聚物同时改善了耐热性及透明度，其透明度大于80％，耐热温度大于100℃，吸水率小于0.5wt％，且耐UV黄变性及耐候性大于1000小时。

具体实施方式

为了改善PET耐热性不足以及PEN透明度不足的缺点，本发明提供一种共聚物，具有如下式1所示的结构：

 式1

其中R₁是萘基、苯基、丁基、及己基的组合，R₂是环己烷二甲基、乙烯基、2-甲基丙基、及新戊基的组合，以及n是1500-3000。苯基可为1，2-苯基、1，3-苯基、1，4-苯基、或上述的组合，萘基可为1，4-萘基、2，3-萘基、2，6-萘基、或上述的组合。在不影响酯化缩合反应的情况下，苯基及萘基其它位置的取代基可为烷基或卤基等官能基。上述的苯基及萘基来源为苯二甲酸或萘二甲酸，酸根的取代位置决定了缩合后酯基的位置。

在R₁中的萘基的摩尔比例过高如大于90％时，其结晶度过高，降低透明度。为了解决透明度不足的问题，本发明采用环己烷二甲基、2-甲基丙基、新戊基取代部份乙烯基以破坏结晶度并提升透明度。

环己烷二甲基、2-甲基丙基、新戊基、与乙烯基的摩尔比例端视萘基与苯基的摩尔比例。若萘基比例过高，则结晶性将会破坏透明性。但若萘基比例过低，则无法达到高耐热性的要求。

环己烷二甲基可为顺-1，2环己烷二甲基、反-1，2环己烷二甲基、顺-1，3-环己烷二甲基、反-1，3-环己烷二甲基、顺-1，4-环己烷二甲基、反-1，4-环己烷二甲基、或上述的组合。上述的环己烷二甲基及乙烯基的来源为环己二甲醇或乙二醇，而环己二甲醇上醇基的取代位置将决定缩合酯化后酯基的位置。可以理解的是，聚合物的结晶度取决于其立体结构。通过调整上述酸基及醇基的取代位置，本发明的实施例可同时改善共聚物的耐热性及透明度。