[发明专利]有机-无机金属氧化物混成树脂、其形成方法、及其形成的透明树脂组合物

说明书

【技术领域】

本发明涉及透明树脂，且特别涉及一种具有高折射率的透明树脂。

【背景技术】

透明材料应用在光学元件及模组时，主要考虑的参数包括材料本身的透光度及折射率。在材料的折射率的相关研究中，已知其与材料的分子量、密度及本身结构的分子折射率(molar refractivity)有关。具有较高密度、较大分子折射率及较小分子体积(molar volume)的材料可具有较高的折射率值。

一般而言，提高透明材料折射率的方法包括化学合成法及有机-无机分散技术。化学合成法是以化学合成来进行材料的改性，例如在分子结构中导入芳香环、卤素原子、硫原子等有机官能基以提高材料的折射率。然而以有机化学改性来提高材料的折射率时，材料本身透光度及耐热黄化特性也相对变差。

有机-无机分散技术则是在透明有机材料基质中，导入高折射率的纳米无机氧化物。为了克服纳米无机氧化物在有机材料基质中界面不易相容及纳米粒子容易聚集等问题，通常利用强烈机械剪切作用力的分散制程，以将纳米无机氧化物粒子均匀地分散在有机材料基质中。然而，若上述材料中纳米无机氧化物含量超过50wt%以上或是材料厚度达100μm以上时，材料的透光度会明显下降。故目前只能用于制备薄膜材料，无法制备出厚度较大的块状材料。

因此，目前亟需一种兼具透光度及高折射率的透明材料。

【发明内容】

本发明一实施例提供一种有机-无机金属氧化物混成树脂，具有下列化学式：

其中，每一R¹各自独立，为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基；每一R²各自独立，为取代或未取代的C₁-C₁₀烷基或苯基；n为选自3-30的正整数；以及Y为(MO_4/2)_l[(MO)_(4-a)/2M(OH)_a/2]_m[MO_(4-b)/2M(OZ)_b/2]_p，其中，M为金属；l为选自10-90的正整数；m为选自2-20的正整数；p为选自4-15的正整数；a为选自1-2的正整数；b为选自1-2的正整数；以及Z为反应性有机官能基硅烷基(organosilane group)。

本发明的另一实施例提供一种透明树脂组合物，包括：10至80重量份的前述的有机-无机金属氧化物混成树脂；以及20至90重量份的液态环氧树脂。

本发明又一实施例提供一种有机-无机金属氧化物混成树脂的形成方法，包括：以具有末端有机官能基的聚硅氧烷及金属醇盐前驱物进行键结反应，以形成具有硅氧烷重复单元结构及金属氧化团簇结构的化合物；加入催化剂及水，使得该具有硅氧烷重复单元结构及金属氧化团簇结构的化合物进行溶胶凝胶(sol-gel)反应以形成溶胶凝胶产物；以及加入有机官能基硅烷(organosilane)与该溶胶凝胶产物反应，以形成有机-无机金属氧化物混成树脂。

在本发明又一实施例中提供一种有机-无机金属氧化物混成树脂，其由下述方法形成，包括：(1)以具有末端有机官能基的聚硅氧烷及金属醇盐前驱物进行键结反应，以形成具有硅氧烷重复单元结构及金属氧化团簇结构的化合物；(2)加入催化剂及水，使得该具有硅氧烷重复单元结构及金属氧化团簇结构的化合物进行溶胶凝胶反应以形成溶胶凝胶产物；以及(3)加入有机官能基硅烷与该溶胶凝胶产物反应，以形成有机-无机金属氧化物混成树脂。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1显示根据本发明一实施例形成有机-无机金属氧化物混成树脂的流程图。

图2显示在本发明一实施例中利用上述有机-无机金属氧化物混成树脂形成一种透明树脂组合物的方法的流程图。

【具体实施方式】

以下依本发明的不同特征举出数个不同的实施例。本发明中特定的元件及安排是为了简化，但本发明并不以这些实施例为限。举例而言，在第二元件上形成第一元件的描述可包括第一元件与第二元件直接接触的实施例，亦包括具有额外的元件形成在第一元件与第二元件之间、使得第一元件与第二元件并未直接接触的实施例。此外，为简明起见，本发明在不同例子中以重复的元件符号及/或字母表示，但不代表所述各实施例及/或结构间具有特定的关系。