(57)【要約】  無機粒子のコアと、各末端に反応性基を有する双末端化ポリ（ジメチルシロキサン）から形成されたグラフト化ポリ（ジメチルシロキサン）ポリマーのシェルとを含む、シリコーングラフト化コア−シェル粒子が記載される。このシリコーングラフト化コア−シェル粒子は、ポリシロキサンポリマーマトリックス中に分散させて、ＬＥＤ封入材として用いることができる。
2015503672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機粒子のコアと、各末端に反応性基を有する双末端化ポリ（ジメチルシロキサン）から形成されたグラフト化ポリ（ジメチルシロキサン）ポリマーのシェルとを含む、シリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項２】
前記反応性基が以下のもの：
【化１】
2015503672.tif 000010
（ここで、Ｒ及びＲ'はメチル及びエチルより成る群から選択され、
ａは１〜３であり、
ｂは３−ａであり、
ｎは１〜１０である）
から選択される、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項３】
前記無機粒子が二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム又は窒化アルミニウムから成る、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項４】
前記無機粒子が酸化アルミニウムから成る、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項５】
前記無機粒子が二酸化チタンから成る、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項６】
前記無機粒子が窒化アルミニウムから成る、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項７】
前記反応性基の１つが−ＣＨ＝ＣＨ2である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項８】
前記反応性基の１つが
【化２】
2015503672.tif 000011
であり且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項９】
前記反応性基の１つが(ＲＯ)aＲ'bＣ(ＣＨ2)n−であり、Ｒ及びＲ'がメチル及びエチルより成る群から選択され、ａが１〜３であり、ｂが３−ａであり、且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１０】
前記反応性基の１つが
【化３】
2015503672.tif 000012
から選択され且つＲがメチル及びエチルより成る群から選択され且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１１】
前記反応性基の１つがＨＯＯＣ−(ＣＨ2)n−であり且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１２】
前記反応性基の１つがＨＳ−である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１３】
前記反応性基の１つが
【化４】
2015503672.tif 000013
であり且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１４】
前記無機粒子が二酸化ケイ素から成り且つ各末端の反応性基が−Ｈである、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１５】
前記無機粒子が酸化アルミニウムから成り、前記反応性基の１つがＨＯＯＣ−(ＣＨ2)n−であり且つｎが１〜１０である、請求項１に記載のシリコーングラフト化コア−シェル粒子。
【請求項１６】
ポリシロキサンポリマー中に分散した複数のシリコーングラフト化コア−シェル粒子を含むポリマーマトリックス。
【請求項１７】
発光体をさらに含む、請求項１６に記載のポリマーマトリックス。
【請求項１８】
ポリシロキサンポリマー中に分散した複数のシリコーングラフト化コア−シェル粒子を含むポリマーマトリックス中に封入されたＬＥＤダイを含むＬＥＤ。
【請求項１９】
前記ポリマーマトリックスが発光体をさらに含む、請求項１８に記載のＬＥＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、「SILICONE-GRAFTED CORE-SHELL PARTICLES, POLYMER MATRIX, AND LED CONTAINING SAME」という発明の名称の２０１２年１月１６日付け米国仮出願第６１／５８６９６８号の優先権を主張するものであり、そのすべての内容を参照用に取り入れる。
【０００２】
本発明は、シリコーンポリマーに関するものであり、より詳細には発光ダイオード（ＬＥＤ）用に用いられるシリコーンポリマーに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
発光ダイオードの標準的な設計の１つは、青色発光素子上に成形された蛍光体（fluorescent phosphor）が充填されたポリマー材料を利用する（いわゆる蛍光体変換ＬＥＤ又はｐｃ−ＬＥＤ）。このような設計は、発光の変動が少ないＬＥＤの効率的な大量生産を可能にする。この設計については、必要な光スペクトルを達成するために、蛍光体粉体の混合物が用いられる。ポリマーマトリックスについては、光学的透明性、熱安定性及び加工容易性が高いという理由で、シリコーンが真っ先に選択される材料である。蛍光体充填ポリマー設計の有意の欠点は、発光粒子から外部環境への非効率的な熱移動である。短波長の青色光がもっと長波長の光、例えば黄色光に変換される結果として発生する熱は、効率的に取り除かれなければならない。さもなければ、ＬＥＤの上昇した作動温度が光効率の低下や発光材料の早期の分解をもたらすであろう。
【０００４】
蛍光体粒子からの熱移動は、その周りのポリマーマトリックス（これは一般的に劣った熱移動特性を有する）の層を通して起こる。シリコーンの熱伝導率は、０．１２〜０．２０Ｗ／ｍＫ（ワット／メートル・ケルビン）の範囲であり、ポリマーについての全体範囲は約０．１〜０．５Ｗ／ｍＫである。最も熱伝導性が高いポリマー材料は半結晶質ポリマーであるが、これはクリスタライトからの高度な光散乱のせいでＬＥＤ封入に適さない。金属又はセラミック粉体を加えることによってポリマーの熱伝導率を高めるために、多くの解決策が開発されてきた。しかしながら、従来のブレンド中のフィラー粒子はサイズが大きかったため、かかる複合体は光学的に透明ではなかった。
【０００５】
さらに、熱伝導率に加えて、一般照明分野中への発光ダイオードの急速な拡がりと共に、難燃性光学グレードポリマーに対する要望が増してきている。ＬＥＤ照明製品についてのANSI/UL 8750規格によれば、取付け具（fixture）の囲い（外側部品）は、取付け具内部の発火の結果として生じ得る火炎から付近の建造物が保護されるのを保証するように、設計されていなければならない。囲い用にポリマーを用いる場合、ＬＥＤレンズについてはＶ−１、その他のすべての部品については５−ＶＡの可燃性評点が求められる（ANSI/UL 94）。市場に出回っている光学グレードのプラスチックの中では、特別な難燃性ポリカーボネートだけがこれらの基準に適合する。シリコーンは蛍光体との配合及び成分の二次加工に関して、ポリカーボネートと比較して数多くの利点を提供する。従って、ＬＥＤモジュールの周りに追加の保護用の囲いを構築しなくても、封入材としてシリコーンを用いることによって、他の特性のセットに難燃性を追加することができる。
【０００６】
典型的には、シリコーンの難燃性は、マイカ、二酸化チタン、カーボンブラック、炭酸カルシウム又はケイ藻土のような様々な無機フィラーを加えることによって、改善することができる。これらのフィラーは、発火までの時間を減らし、燃焼区域を材料の近隣区域から隔離するための炭源としての働きをする。無機フィラーの有意の欠点は、それらを加えることの結果として透明性が失われることである。従って、それらは透明性が重要ではない製品中に用いることができるだけである。別の可能性は、白金及びロジウムの塩並びに希土類金属の酸化物を使用することを包含する。これらの添加剤は、透明性を損なうことなく難燃性をある程度改善することができる。しかしながら、それらの高いコストはそれらを多量に使用することを思いとどまらせる。
【０００７】
ヒュームドシリカもシリコーン用のフィラーとして、主に粘度及び引張強さを高めるため並びにコスト低減のためのものとして、知られている。シリカ粒子の表面は、典型的には、シリコーンとの適合性を改善するために、ヘキサメチルジシラザンによって疎水性にされる。しかしながら、このアプローチは、大きい凝集粒子からの散乱のせいで透過光が多少失われる可能性があるので、充分な適合性を提供しない。
【０００８】
文献には、モノグリシジルエーテルを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ−Ｇ）をグラフトさせたシリカナノ粒子から成る星形ポリマーが高められた熱安定性を示したと報告されている。Liu et al., Poly(dimethylsiloxane) Star Polymers Having Nanosized Silica Cores, Macromol. Rapid Commun., 25 (2004) 1392-1395。しかし、立体障害がシリカ表面と反応することができるＰＤＭＳ−Ｇの量を抑制することがわかった。さらに、ＰＤＭＳ−Ｇは非反応性のｎ−ブチル基を末端とし、これは架橋及びポリマージェルの稠密化を抑制するという欠点を有してしまう。
【０００９】
従って、ＬＥＤと共に用いるための高められた熱伝導率又は難燃性を有する光透過性シリコーン材料を提供するのが有利となるであろう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Liu et al., Poly(dimethylsiloxane) Star Polymers Having Nanosized Silica Cores, Macromol. Rapid Commun., 25 (2004) 1392-1395
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、先行技術の欠点を取り除くことにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、高められた熱伝導率又は難燃性を有するシリコーンポリマーを提供することにある。
【００１３】
本発明のさらなる目的は、発光ダイオード（ＬＥＤ）と共に用いるのに充分な光学特性を有するシリコーンポリマーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの局面においては、無機粒子から成るコアとグラフト化ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）から成るシェルとを有するシリコーングラフト化コア−シェル粒子が提供される。好ましくは、前記シェルは、各末端に反応性官能基、例えば−Ｈ又は−ＯＨを有する双末端化（bi-terminated）ＰＤＭＳから形成される。前記無機コア粒子は、好ましくは少なくとも１Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有し、好ましくは１０〜２００ｎｍの好ましい粒子サイズを有するシリカ（ＳｉＯ2）ナノ粒子である。末端官能化ＰＤＭＳポリマーは、好ましくは１０００〜５００００ｇ／モルの分子量を有する。
【００１５】
本発明の別の局面において、前記シリコーングラフト化コア−シェル粒子は、ポリシロキサンポリマーマトリックス中に分散され、ＬＥＤ用封入材として適用される。好ましくは、ＬＥＤが発する光の一部を異なる波長を有する光に変換するために、蛍光体又は量子ドット材料等の発光体もまたポリマーマトリックス中に分散される。このシリカ−シリコーン混成粒子の稠密ポリマーシェルはまた、非常に高い含有率においてさえ、凝集を最小限に抑えてポリマーマトリックス中の粒子サイズを小さく保つこともできる。また、粒子サイズが小さければ、光散乱をさらに減らすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、シリコーングラフト化コア−シェル粒子の調製のための合成手順を図示する。
【図２】図２は、３つの異なるフィラーを有する複合材料の計算した熱伝導率のグラフである。
【図３】図３は、純粋なシリコーン並びにＳｉＯ2５０重量％及びＳｉＯ2６２重量％のシリカ−シリコーン混成粒子の両方についての実験熱伝導率のグラフである。
【図４】図４は、ＳｉＯ2−ＰＭＤＳ混成物（破線）の空気中での熱重量分析を、純粋ＰＤＭＳ（実線）及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2（点線）と共に、示す。
【図５】図５は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2の１ｍｍキャストフィルムを通した光の透過を比較するグラフである。
【図６】図６は、ＳｉＯ2−ＰＭＤＳ混成物（破線）の空気中での熱重量分析を、純粋ＰＤＭＳ（実線）及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2（点線）と共に、示す。
【図７】図７は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2の１ｍｍキャストフィルムを通した光の透過を比較するグラフである。
【図８】図８は、ＰＤＭＳ単独と比較したＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物についての、燃焼マイクロ熱量測定によって測定した熱放出割合を示す。
【図９】図９は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳの透過電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１０は、本発明に従うシリカ含有ポリマー封入材を有するＬＥＤの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を、その他の及びさらなる目的、利点及び能力をより一層よく理解するためには、以下の開示及び添付した特許請求の範囲が、上記図面と組み合わせて、参照される。
【００１８】
図１は、シリコーングラフト化コア−シェル粒子、特にポリ（ジメチルシロキサン）グラフト化コア−シェル粒子の調製のための合成手順を示したものである。環は無機粒子を表し；Ｒは粒子の表面に対して反応性がある官能性末端基を表し（表１を見よ）；Ｒ1は前記官能基Ｒと前記粒子の表面部分との反応生成物を表し；ｎはポリマーの重合度であり；そしてｘは粒子当たりのグラフト化鎖の数である。コア−シェル粒子用の好ましい材料には、二酸化ケイ素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、酸化アルミニウム（アルミナ）、炭酸カルシウム、窒化アルミニウム、並びに１Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するその他の材料が包含される。可能な反応性末端官能化基を、表１に示す。これらの基は、粒子の表面と反応して、共有結合又は非共有結合をもたらす。リガンドに応じて、プロセスは触媒を必要とすることがある。合成は、溶媒を用いても用いなくてもよい。
【表１】
2015503672.tif 000003
【００１９】
ポリマーマトリックス中の粒子の混合物の熱伝導率は、有効中間近似値（effective medium approximation）に従う。Bruggemanモデルによれば、複合材料の有効熱伝導率は、次の式１から導かれる。ここで、Ｘfはフィラーの体積分率であり、ｋf、ｋm、ｋcはそれぞれフィラー、マトリックス及び複合材料の熱伝導率値である。
【数１】
2015503672.tif 000004
【００２０】
図２は、熱伝導率０．１５Ｗ／ｍＫを有するシリコーンマトリックス中に分散させた、３つの異なるフィラー（シリカ（ＳｉＯ2）、チタニア（ＴｉＯ2）及びアルミナ（Ａｌ2Ｏ3））を有する複合材料の計算熱伝導率のグラフである。該熱伝導率値は、３００°Ｋの温度において与えられる。
【００２１】
コア−シェル粒子（混成粒子とも称される）は、コア材料の屈折率とシェル材料の屈折率との組合せである「有効屈折率」を有する粒子として、光と相互作用する（式２）。
【数２】
2015503672.tif 000005
【００２２】
ここで、ｎc-s、ｎc及びｎsはそれぞれコア−シェル粒子、コアの材料及びシェルの材料の屈折率であり、ｒはコアの半径であり、ｈはシェルの厚さである。全体の粒子サイズが光の波長よりはるかに小さく且つｎc-sがポリマーマトリックスの屈折率に等しい場合には、このような粒子をマトリックス中に組み込むことによって、非散乱性の透明材料が得られるであろう。
【００２３】
表２は、１．３９５の屈折率及び５ｎｍの厚さを有するポリ（ジメチルシロキサン）から成るシェルと１．４６０又は１．５３７の屈折率を有するポリ（ジフェニルシロキサン）−コ−（ジメチルシロキサン）コポリマーから成るマトリックスとでコーティングされた４つの異なる材料についての、計算必要コアサイズを示す。計算は、式（１）及び（２）に基づく。コア粒子のサイズとは、マトリックスのものに等しいコア−シェル粒子の有効屈折率を有するために必要な粒子直径を指す。フィラーの最高体積分率とは、マトリックスポリマーを何ら加えていない体積分率を指す。
【表２】
2015503672.tif 000006
【００２４】
好ましい実施形態において、ポリシロキサン表面変性剤は、次式を有する：
【化１】
2015503672.tif 000007
ここで、Ａ、Ｒ及びＢは次の官能基を表す：
Ａ：−ＯＨ、−Ｈ
Ｂ：−ＯＨ、−Ｈ、−ＣＨ＝ＣＨ2
Ｒ：−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5、−Ｃ6Ｈ5、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＦ3；
指数ｎはポリマーの重合度であり、ｘは粒子当たりのグラフト化鎖の数である。Ａ及びＢはシロキサンポリマー鎖の末端における反応性末端基を表す。グラフト化は、粒子の表面ヒドロキシル基とポリマー鎖の反応性末端基、例えばヒドリド又はシラノール基との反応によって起こる。この反応は、スズの塩によって触媒することができ、溶媒はポリシロキサン用の任意の良溶媒、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム又はメチルエチルケトンであることができる。両末端に反応性基を有する双末端化ポリ（ジメチルシロキサン）は、グラフト化粒子を形成させて、このグラフト化粒子がエラストマー網状構造中に架橋する能力を持つようにするために、用いることができる。
ポリ（ジメチルシロキサン）グラフト化シリカ粒子
【実施例】
【００２５】
例１
シリカナノ粒子（ＭＩＢＫ−ＳＴ、メチルイソブチルケトン中の３０重量％分散体、平均サイズ２０ｎｍ、日産化学から入手）（分散体６ミリリットル（ＳｉＯ2２ｇ）の量）を、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１４ミリリットルで希釈し、この混合物中にＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ３０ｍｇを溶解させた。この混合物を窒素充填フラスコ中に移し、次式：
【化２】
2015503672.tif 000008
を有するヒドリドを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）（DMS-H21、６０００ｇ／モル、Gelest, Inc.社から入手）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液０．４ミリリットルを滴下した。このフラスコに窒素ガスラインを連結し、１００℃の油浴中に浸漬し、窒素保護下で内容物を２時間撹拌し、次いで、最終生成物中のシリカの割合を所望の値にするために、ヒドリドを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液のさらなる量を、ゆっくり添加した。シリカの割合が低い生成物を得るためには、ＰＤＭＳ溶液を３．６ミリリットル用い、フラスコに加えたポリマーの合計量を２ｇにした。シリカの割合がもっと高い生成物を得るためには、ＰＤＭＳ溶液１．６ミリリットルを用い、加えたポリマーの合計量を１ｇにした。
【００２６】
内容物を４０時間撹拌した後に、フラスコを室温まで冷まし、内容物をメタノール７０ミリリットル中に注いだ。生成した白色沈殿を５０００ｇにおいて４０分間の遠心分離によって分離し、次いでトルエン３０ミリリットル中に再溶解させた。この溶液を浴中で５分間超音波処理し、０．４５ｕｍポリプロピレンシリンジフィルターを通して濾過し、回転式蒸発器を用いて濃縮して５ミリリットルにした。得られた溶液に、架橋剤（１，３，５，７−テトラビニル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン）７０ｍｇ及び白金触媒（白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体）の１ｇ／リットルＴＨＦ溶液４０マイクロリットルを加えた。残留溶媒を室温において真空中で蒸発させ、固体を２４時間放置して硬化させて、透明エラストマーを得た。
【００２７】
ポリ（ジメチルシロキサン）が炭素を３２．４重量％含有することを考慮に入れて、材料中の炭素の量を分析することによって、サンプルの組成を測定した。低シリカ含有量のサンプルはＳｉＯ2５０重量％及びＰＤＭＳポリマー５０重量％を含有していたのに対して、高シリカ含有量のサンプルはＳｉＯ2６２重量％及びＰＤＭＳポリマー３８重量％を含有していた。
【００２８】
図３は、純粋なシリコーン並びにＳｉＯ2５０重量％及びＳｉＯ2６２重量％のシリカ−シリコーン混成粒子の両方についての実験熱伝導率値を表す。実線は、Bruggeman有効中間値モデルに基づく計算値を表す。個別のコロイド状シリカナノ粒子の熱伝導率が１．２Ｗ／ｍＫであることを考慮に入れて、実験データへの最良の適合が可能にされた。体積分率の代わりに質量分率を用いた。
【００２９】
例２
シリカナノ粒子（MIBK-ST、メチルイソブチルケトン中の３０重量％分散体、平均サイズ２０ｎｍ、日産化学から入手）（分散体６ミリリットル（ＳｉＯ2２ｇ）の量）を、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１４ミリリットルで希釈し、この混合物中にＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ３０ｍｇを溶解させた。この混合物を窒素充填フラスコ中に移し、次式：
【化３】
2015503672.tif 000009
を有するシラノールを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）（DMS-S31、２６０００ｇ／モル、Gelest社から入手）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液０．４ミリリットルを滴下した。このフラスコに窒素ガスラインを連結し、１００℃の油浴中に浸漬し、窒素保護下で内容物を２時間撹拌し、次いで、シラノールを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液３．６ミリリットルをゆっくり添加し、フラスコに加えたポリマーの合計量を２ｇにした。内容物を４０時間撹拌した後に、フラスコを室温まで冷まし、内容物をメタノール７０ミリリットル中に注いだ。白色沈殿を５０００ｇにおいて４０分間の遠心分離によって分離し、トルエン３０ミリリットル中に再溶解させた。この溶液を浴中で５分間超音波処理し、０．４５ｕｍポリプロピレンシリンジフィルターを通して濾過し、回転式蒸発器を用いて濃縮して５ミリリットルにした。残留溶媒を室温において真空中で蒸発させ、固体を２４時間放置して硬化させて、透明エラストマーを得た。
【００３０】
合成された材料（「ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成」）を、純粋なポリ（ジメチルシロキサン）（「pure ＰＤＭＳ」）及び重量比１：１で非晶質シリカとブレンドしたポリ（ジメチルシロキサン）（「ＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2」）と比較した。図４は、ＳｉＯ2−ＰＭＤＳ混成物（破線）の空気中での熱重量分析を、純粋ＰＤＭＳ（実線）及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2（点線）と共に、示す。図５は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2の１ｍｍキャストフィルムを通した光の透過を比較する。粒子表面の化学的変性によってもたらされるＳｉＯ2−ＰＤＭＳ中の二酸化ケイ素粒子の最小限に抑えられた凝集のせいで、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物の透過度は、機械的ブレンドによって調製したＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2と比較して有意に高いものとなっている。
【００３１】
例３
シリカナノ粒子（ＭＩＢＫ−ＳＴ、メチルイソブチルケトン中の３０重量％分散体、平均サイズ２０ｎｍ、日産化学から入手）（分散体６ミリリットル（ＳｉＯ2２ｇ）の量）を、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１４ミリリットルで希釈し、この混合物中にＳｎＣｌ2・２Ｈ2Ｏ３０ｍｇを溶解させた。この混合物を窒素充填フラスコ中に移し、ヒドリドを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）（DMS-H21、６０００ｇ／モル、Gelest社から入手）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液０．４ミリリットルを滴下した。このフラスコに窒素ガスラインを連結し、１００℃の油浴中に浸漬し、窒素保護下で内容物を２時間撹拌し、次いで、ヒドリドを末端とするポリ（ジメチルシロキサン）の０．５ｇ／ミリリットルＭＩＢＫ溶液３．６ミリリットルをゆっくり添加し、フラスコに加えたポリマーの合計量を２ｇにした。内容物を４０時間撹拌した後に、フラスコを室温まで冷まし、内容物をメタノール７０ミリリットル中に注いだ。 白色沈殿を５０００ｇにおいて４０分間の遠心分離によって分離し、トルエン３０ミリリットル中に再溶解させた。この溶液を浴中で５分間超音波処理し、０．４５ｕｍポリプロピレンシリンジフィルターを通して濾過し、回転式蒸発器を用いて濃縮して５ミリリットルにした。得られた溶液に、架橋剤（１，３，５，７−テトラビニル−１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン）７０ｍｇ及び白金触媒（白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体）の１ｇ／リットルＴＨＦ溶液４０マイクロリットルを加えた。残留溶媒を室温において真空中で蒸発させ、固体を２４時間放置して硬化させて、透明エラストマーを得た。
【００３２】
図６は、得られたＳｉＯ2−ＰＭＤＳ混成物（破線）の空気中での熱重量分析を、純粋ＰＤＭＳ（実線）及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2（点線）と共に、示す。図７は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物及びＰＤＭＳ＋５０％ＳｉＯ2の１ｍｍキャストフィルムを通した光の透過を示す。機械的ブレンドを上回る混成材料の光学透過度における有意の改善を観察することができる。これは粒子の凝集が最小限に抑えられていることによるものである。
【００３３】
図８は、ＰＤＭＳのサンプル（シリカなし）と比較した例２及び３で調製したＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成物についての、燃焼マイクロ熱量測定によって測定した熱放出割合を示す。各サンプルを１℃／秒の速度で７５℃から７５０℃まで空気中で加熱した。プロット上のピークは燃焼プロセスを示す。フィラーなしのＰＤＭＳと比較したＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成材料の発火及び燃焼の有意の遅延は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成材料の方が難燃性が高いことを示す。さらに、はるかに低い熱放出割合は、ＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成材料の方が可燃性が低いことを示している。図９は、例３のＳｉＯ2−ＰＤＭＳ混成材料の透過電子顕微鏡写真である。
【００３４】
図１０は、反射面１８を有するキャリヤー１４にＬＥＤダイ２０を取り付けたＬＥＤパッケージ１０の図である。ＬＥＤダイ２０は、シリコーングラフト化コア−シェル粒子の分散体を含有させたポリマーマトリックス１２中に封入される。マトリックス１２はさらに、発光体（例えば蛍光体又は量子ドット材料）の粒子１６を含有する。
【００３５】
現時点で本発明の好ましい実施形態と考えられるものを示して説明してきたが、添付した特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、ここで様々な変更及び改良を為すことができることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
2015503672.tif 000014
【図２】
2015503672.tif 000015
【図３】
2015503672.tif 000016
【図４】
2015503672.tif 000017
【図５】
2015503672.tif 000018
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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