CN106661329B - 固化性有机硅组合物、其固化物以及光半导体装置 - Google Patents

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Abstract

一种固化性有机硅组合物,其是含有平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末和平均粒径为0.1~20μm的氧化钛以外的无机粉末、且所述氧化钛粉末在本组合物中的含量为50~90质量%、所述无机粉末在本组合物中的含量为5~40质量%的热固化性有机硅组合物,其中,所述氧化钛粉末和所述无机粉末由特定的有机硅烷和/或特定的有机硅氧烷进行了表面处理。该固化性有机硅组合物具有触变性且处理操作性良好,且固化后形成热膨胀系数低、遮蔽率高、机械强度高、而且对各种基材的粘接性良好的固化物。

Description

固化性有机硅组合物、其固化物以及光半导体装置
技术领域
本发明涉及固化性有机硅组合物、其固化物以及光半导体装置。
背景技术
光半导体装置中设有用于对从光半导体元件发出的光进行高效反射的光反射材料。作为形成该光反射材料的固化性有机硅组合物,可例举例如:由具有乙烯基和烯丙基中的任一方和氢原子直接结合至硅原子而形成的结构的氢化硅烷化反应性有机硅树脂、铂系催化剂和白色颜料构成的固化性有机硅组合物(参照专利文献1);由重均分子量(Mw)在30000以上的含有乙烯基的有机聚硅氧烷、一分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子的有机氢化聚硅氧烷、白色颜料、白色颜料以外的无机填充剂、铂金属系催化剂以及反应控制剂构成的固化性有机硅组合物(参照专利文献2);由所有与硅原子键合的有机基团中30~80摩尔%为苯基且5~20摩尔%为链烯基的分枝链状有机聚硅氧烷、所有与硅原子键合的有机基团中30~60摩尔%为链烯基且硅原子数在10以下的有机聚硅氧烷、一分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子且所有与硅原子键合的有机基团中20~70摩尔%为苯基的有机聚硅氧烷、白色颜料、非球状二氧化硅或玻璃纤维、球状二氧化硅以及氢化硅烷化反应用催化剂构成的固化性有机硅组合物(参照专利文献3)。
近年来,在光半导体装置中,在光反射材料以薄膜的形式被用于基板上的场合下,要求不易发生因光反射材料与基板之间热膨胀系数的差异而导致的开裂、且不易从基板上剥离。此外,对于这种光反射材料,除了充分的光反射性能以外,还要求其即使是薄膜也具有不使光透过的充分的遮蔽性能。
然而,如果为了优化光反射性能、提高薄膜的遮蔽性能而在固化性有机硅组合物中大量掺合白色颜料,则存在所得组合物的处理操作性降低、且对基板的粘接性降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2009-021394号公报
专利文献2:日本专利特开2011-140550号公报
专利文献3:日本专利特开2013-076050号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本发明的目的在于提供具有触变性且处理操作性良好并且固化后形成热膨胀系数低、遮蔽率、机械强度高、而且对各种基材的粘接性良好的固化物的固化性有机硅组合物,热膨胀系数低、遮蔽率高、机械强度高的固化物,以及可靠性优异的光半导体装置。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的固化性有机硅组合物的特征在于,是含有平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末和平均粒径为0.1~20μm的氧化钛以外的无机粉末、且所述氧化钛粉末在本组合物中的含量为50~90质量%、所述无机粉末在本组合物中的含量为5~40质量%的热固化性有机硅组合物,所述氧化钛粉末和所述无机粉末由通式:R1 (4-a)Si(OR2)a(式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基,R2为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,a为1~3的整数。)表示的有机硅烷和/或通式:
Figure BDA0001237890740000021
(式中,R3为非取代或卤代的一价烃基,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,R5为氧原子或二价烃基,R6为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,b为1~3的整数,p为1以上的整数。)表示的有机硅氧烷进行了表面处理。
另外,本发明的固化物的特征在于,由上述固化性有机硅组合物固化而得。
另外,本发明的光半导体装置的特征在于,具有由上述固化性有机硅组合物的固化物构成的光反射材料。
发明的效果
本发明的固化性有机硅组合物具有触变性且处理操作性良好,且固化后形成热膨胀系数低、遮蔽率高、机械强度高、而且对各种基材的粘接性良好的固化物的特点。此外,本发明的固化物具有热膨胀系数低、遮蔽率高、机械强度高的特点。另外,本发明的光半导体装置具有可靠性优异的特点。
附图的简单说明
[图1]是本发明光半导体装置一例的板上芯片(COB)型光半导体装置的剖面图。
[图2]是本发明光半导体装置一例的另一种板上芯片(COB)型光半导体装置的剖面图。
具体实施方式
首先,对本发明的固化性有机硅组合物进行说明。
本发明的固化性有机硅组合物含有平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末和平均粒径为0.1~20μm的氧化钛以外的无机粉末,且所述氧化钛粉末在本组合物中的含量为50~90质量%、所述无机粉末在本组合物中的含量为5~40质量%。
该氧化钛粉末是用于赋予本组合物的固化物以光反射性能的白色颜料。作为这种氧化钛粉末,可例举锐钛矿型氧化钛粉末、金红石型氧化钛粉末,从固化物的光反射性能和遮蔽力高的角度考虑,优选金红石型氧化钛粉末。该氧化钛的平均粒径在0.05~10μm的范围内,优选在0.01~5μm的范围内,或者在0.01~3μm的范围内。作为该氧化钛,也可以使用预先用硅烷偶联剂、二氧化硅、氧化铝、氧化锆等对其表面进行过表面处理的氧化钛。
该氧化钛粉末在本组合物中的含量在50~90质量%的范围内,优选在50~85质量%的范围内、50~80质量%的范围内、55~90质量%的范围内、55~85质量%的范围内、或55~80质量%的范围内。这是因为,如果本组合物中氧化钛粉末的含量在上述范围的下限以上,则所得固化性有机硅组合物的触变性良好,且所得固化性有机硅组合物的遮蔽性或强度良好;而如果含量在上述范围的上限以下,则所得固化性有机硅组合物的处理操作性良好。通常,氧化钛粉末相对于固化性有机硅组合物的含量为10~30质量%,而在本发明中,通过含有50质量%以上的氧化钛粉末,不仅使所得固化物的遮蔽性上升,还能够提高机械强度。另外,在本组合物中,即使不掺合烟雾状的二氧化硅等赋予触变性的成分,也能够赋予本组合物以适度的触变性。
氧化钛以外的无机粉末是用于通过与上述氧化钛粉末并用而减小固化物的线膨胀系数、改进尺寸稳定性的成分。作为这种无机粉末,可例举球状二氧化硅、非球状二氧化硅或玻璃纤维,从所得的固化性有机硅组合物的粘度升高得少的角度考虑,优选球状二氧化硅。作为球状二氧化硅,可例举干式二氧化硅、湿式二氧化硅、熔融二氧化硅、爆燃二氧化硅,从对本组合物的填充性良好的角度考虑,优选熔融二氧化硅。该无机粉末的平均粒径在0.1~20μm的范围内,从采用通过丝网印刷进行的涂布工序时容易通过筛网或者容易形成薄膜的角度考虑,优选在0.1~15μm的范围内、在0.1~10μm的范围内、在0.2~20μm的范围内、0.2~15μm的范围内、或者在0.2~10μm的范围内。
该无机粉末在本组合物中的含量在5~40质量%的范围内,优选在5~35质量%的范围内,或者在5~30质量%的范围内。这是因为,无机粉末的含量如果在上述范围的下限以上,则所得固化物的线膨胀系数低、尺寸稳定性良好;而含量如果在上述范围的上限以下,则所得固化性有机硅组合物的粘度不会变得过高,处理操作性良好。
本组合物的特征在于,所述氧化钛粉末和所述无机粉末由通式:R1 (4-a)Si(OR2)a(式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基,R2为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,a为1~3的整数。)表示的有机硅烷和/或通式:
Figure BDA0001237890740000041
(式中,R3为非取代或卤代的一价烃基,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,R5为氧原子或二价烃基,R6为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,b为1~3的整数,p为1以上的整数。)表示的有机硅氧烷进行了表面处理。
上述有机硅烷中,式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基。这是因为,在R1的碳数少于6的场合下,使所得固化性有机硅组合物的粘度降低的效果不足;而如果碳数超过20,则与有机聚硅氧烷成分的相溶性降低。作为R1的一价烃基,可以例举:己基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基等烷基;苄基、苯乙基等芳烷基;用氟、氯等卤素原子取代这些烷基或芳烷基中的一部分或全部氢原子而成的基团,优选碳数为6~20的烷基。
另外,式中,R2是烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基。具体而言,可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等碳数为1~6的烷基,甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基乙基等烷氧基烷基,异丙烯基、异丁烯基等链烯基,乙酰氧基等酰基,优选为烷基,特别是甲基、乙基。另外,式中,a为1~3的整数,优选为3。
作为这样的有机硅烷,可例举以下化合物。
C6H13Si(OCH3)3
C8H17Si(OC2H5)3
C10H21Si(OCH3)3
C12H25Si(OCH3)3
C14H29Si(OC2H5)3
C6H5-CH2CH2Si(OCH3)3
该有机硅烷的掺合量相对于100质量份的本组合物在0.1~10质量份的范围内,优选在0.1~5质量份的范围内、在0.5~5质量份的范围内、或者在0.5~10质量份的范围内。这是因为,如果有机硅烷的掺合量在上述范围的下限以上,则能够对氧化钛和无机粉末的表面进行充分处理;而如果掺合量在上述范围的上限以下,则能够提高所得固化物的机械强度及粘接力。
另一方面,在上述有机硅氧烷中,式中,R3为未取代或卤代的一价烃基,可例举例如直链状烷基、分枝链状烷基、环状烷基、链烯基、芳基、芳烷基、卤代烷基。作为直链状烷基,可例举甲基、乙基、丙基、己基、辛基。作为分枝链状烷基,可例举异丙基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基。作为环状烷基,可例举环戊基、环己基。作为链烯基,可例举乙烯基、烯丙基。作为芳基,可例举苯基、甲苯基。作为芳烷基,可例举2-苯乙基、2-甲基-2-苯乙基。作为卤代烷基,可例举例如3,3,3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基。作为R3,优选甲基、乙烯基。
另外,式中,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,可例举例如直链状烷基、分枝链状烷基、环状烷基、芳基、芳烷基、卤代烷基。作为直链状烷基,可例举甲基、乙基、丙基、己基、辛基。作为分枝链状烷基,可例举异丙基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基。作为环状烷基,可例举环戊基、环己基。作为芳基,可例举苯基、甲苯基。作为芳烷基,可例举2-苯乙基、2-甲基-2-苯乙基。作为卤代烷基,可例举3,3,3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基。作为R4,优选甲基、苯基。
另外,式中,R5为氧原子或二价烃基。作为R5的二价烃基,可例举亚乙基、亚丙基、亚丁基等亚烷基,亚乙基亚苯基亚乙基、亚乙基亚苯基亚丙基等亚烷基亚芳基亚烷基。
另外,式中,R6是烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基。具体而言,可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等碳数为1~6的烷基,甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基乙基等烷氧基烷基,异丙烯基、异丁烯基等链烯基,乙酰氧基等酰基,优选为烷基,特别是甲基、乙基。另外,式中,b为1~3的整数,优选为3。此外,式中,p为1以上的整数,优选为1~200范围内的整数、5~200范围内的整数、或者5~150范围内的整数。
作为这样的有机硅氧烷,可例举以下化合物。此外,式中Me、Ph、Vi分别表示甲基、苯基、乙烯基。
Me3SiO(Me2SiO)15Si(OMe)3
Me3SiO(Me2SiO)23Si(OMe)3
Me3SiO(Me2SiO)110Si(OMe)3
ViMe2SiO(Me2SiO)29Si(OMe)3
ViMe2SiO(Me2SiO)10Si(OMe)3
ViMe2SiO(Me2SiO)5Si(OMe)3
Me3SiO(MePhSiO)10Si(OMe)3
该有机硅氧烷的掺合量相对于100质量份的本组合物在0.1~10质量份的范围内,优选在0.1~5质量份的范围内、在0.5~5质量份的范围内、或者在0.5~10质量份的范围内。这是因为,如果有机硅氧烷的掺合量在上述范围的下限以上,则能够对氧化钛和无机粉末的表面进行充分处理;而如果掺合量在上述范围的上限以下,则能够抑制所得固化物的硬度降低、抑制线膨胀系数的增加、提高机械强度及粘接力。
在本组合物中,上述有机硅烷或上述有机硅氧烷既可以单独使用也可以并用。通过将其并用,能够高效地对上述氧化钛粉末和无机粉末进行表面处理,使所得的固化物同时具有高机械强度、低线膨胀系数和高粘接能力。上述有机硅烷与上述有机硅氧烷的质量比优选在3:7~7:3的范围内,特别是1:1。
本组合物是热固化性的,其固化机理没有特别限定,可例举例如氢化硅烷化反应、由有机过氧化物引起的自由基反应、缩合反应,优选为氢化硅烷化反应。作为氢化硅烷化反应固化性有机硅组合物,优选是例如由至少以下成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)构成的固化性有机硅组合物:
(A)一分子中具有至少2个链烯基的有机聚硅氧烷;
(B)一分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子的有机聚硅氧烷{相对于(A)成分中的链烯基1摩尔,(B)成分中与硅原子键合的氢原子的量为0.1~10摩尔};
(C)平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末(在本组合物中的量为50~90质量%);
(D)平均粒径为0.1~20μm的氧化钛以外的无机粉末(在本组合物中的量为5~40质量%);
(E)(E-1)通式:R1 (4-a)Si(OR2)a(式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基,R2为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,a为1~3的整数。)表示的有机硅烷(相对于100质量份的本组合物为0.1~10质量份)和/或通式:
Figure BDA0001237890740000081
(式中,R3为非取代或卤代的一价烃基,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,R5为氧原子或二价烃基,R6为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,b为1~3的整数,p为1以上的整数)表示的有机硅氧烷(相对于100质量份的本组合物为0.1~10质量份);
(F)氢化硅烷化反应用催化剂(其量为促进本组合物的氢化硅烷化反应的量)。
(A)成分的有机聚硅氧烷的一分子中具有至少2个链烯基。作为该链烯基,可例举乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等碳原子数为2~10的链烯基。作为(A)成分中链烯基以外的与硅原子键合的基团,可例举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基等碳原子数为1~6的烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基等碳原子数为6~12的芳基;苄基、苯乙基等碳原子数为7~12的芳烷基;用氟原子、氯原子等卤素原子取代这些基团的一部分或全部氢原子而成的基团。
(B)成分的有机聚硅氧烷的一分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子。作为(B)成分中氢原子以外的与硅原子键合的基团,可例举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基等碳原子数为1~6的烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基等碳原子数为6~12的芳基;苄基、苯乙基等碳原子数为7~12的芳烷基;用氟原子、氯原子等卤素原子取代这些基团的一部分或全部氢原子而成的基团。
本组合物中,从能够显著降低所得固化物的热膨胀系数的角度考虑,(A)成分优选为至少具有(A-1)通式:-(R7R8SiO2/2)m-表示的直链状硅氧烷嵌段的有机聚硅氧烷,(B)成分优选为至少具有(B-1)通式:-(R9HSiO2/2)n-表示的直链状硅氧烷嵌段的有机聚硅氧烷。
(A-1)成分中,式中R7为碳原子数为1~6的烷基或苯基。作为R7的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环戊基、环己基。另外,式中R8为碳原子数为2~10的链烯基,可例举乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基。
另外,式中m为5~50范围内的整数,优选为5~30范围内的整数。这是因为,如果m在上述范围的下限以上,则所得固化物的热膨胀系数显著降低;而如果m在上述范围的上限以下,则所得固化物的机械强度上升。
(A-1)成分可例举仅由上述直链状硅氧烷嵌段构成、且其分子链两末端被封端的链状有机聚硅氧烷。作为该分子链末端的基团,可例举:羟基;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基;三甲基硅氧基、二甲基乙烯基硅氧基、二甲基苯基硅氧基、甲基苯基乙烯基硅氧基等有机硅氧基。另外,(A-1)成分也可以是上述直链状硅氧烷嵌段(X)与其它硅氧烷嵌段(Y)相连而成的嵌段共聚物。作为这样的嵌段共聚物,可例举每一个X与一个Y相连而成的XY共聚物、X与Y的两末端相连而成的XYX共聚物、X和Y交替重复z次而相连成的(XY)z共聚物。作为该硅氧烷嵌段(Y),可例举通式:-(R7 cSiO(4-c)/2)-(式中,R7与上述相同,c为0.5~2的数字)表示的硅氧烷、或者由其重复构成的聚硅氧烷。此外,作为该嵌段共聚物分子链末端的基团,可例举羟基、与上述相同的烷氧基、或与上述相同的有机硅氧基。
有机聚硅氧烷通常通过在碱催化剂或酸催化剂的存在下,对环状二有机硅氧烷进行再平衡化反应来制备,但在这种方法中,难以配置出保持上述直链状硅氧烷嵌段的嵌段共聚物。因此,作为配置上述那样的嵌段共聚物的方法,可例举对具有上述直链状硅氧烷嵌段(X)的聚硅氧烷与具有其它硅氧烷嵌段(Y)的硅氧烷或聚硅氧烷进行缩合反应的方法。
在本组合物中,(A-1)成分的含量是使上述直链状硅氧烷嵌段的含量为本组合物中有机聚硅氧烷总量的20~60质量%、优选30~50质量%的量。这是因为,如果上述直链状硅氧烷嵌段的含量在上述范围的下限以上,则所得固化物的热膨胀系数显著降低;而如果含量在上述范围的上限以下,则所得固化物的柔软性和机械强度上升。
本组合物中,作为(A)成分,除了上述(A-1)成分以外,还可以并用(A-2)一分子中具有至少2个链烯基的直链状或分枝链状的有机聚硅氧烷。作为(A-2)成分中的链烯基,可例举乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基等碳数为2~6的链烯基。另外,作为(A-2)成分中链烯基以外的与硅原子键合的基团,可例举:甲基、乙基、丙基等碳数为1~6的烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基等碳数为6~12的芳基;苄基、苯乙基等碳数为7~12的芳烷基;3-氟丙基、3,3,3-三氟丙基等卤代烷基。
作为(A-2)成分的直链状有机聚硅氧烷,可例举分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷无规共聚物、分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端被三甲基硅氧基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷无规共聚物。
另外,作为(A-2)成分的分枝链状有机聚硅氧烷,可例举由式:SiO4/2表示的硅氧烷单元、通式:R7 2R8SiO1/2表示的硅氧烷单元和通式:R7 3SiO1/2表示的硅氧烷单元构成的分枝链状有机聚硅氧烷。式中,R7是碳原子数为1~6的烷基或苯基,可例举与上述相同的基团。此外,R8是碳原子数为2~10的链烯基,可例举与上述相同的基团。该有机聚硅氧烷中,相对于1个以式:SiO4/2表示的硅氧烷单元,通式:R7 2R8SiO1/2表示的硅氧烷单元和通式:R7 3SiO1/2表示的硅氧烷单元的总数优选在0.5~1.5的范围内。另外,该有机聚硅氧烷中,也可以使很少量的羟基、烷氧基等键合至分子中的硅原子。
(A-2)成分的含量没有特别限定,相对于(A-1)成分中链烯基与(A-2)成分中链烯基的总量,(A-2)成分中链烯基的量优选最多为10摩尔%。这是因为,如果本成分的含量在上述范围的上限以下,则所得固化物的热膨胀系数显著降低。
另外,(B-1)成分中,式中R9是碳原子数为1~6的烷基或苯基,可例举与上述R7相同的基团。另外,式中n为10~100范围内的整数,优选为20~80范围内的整数。这是因为,如果n在上述范围的下限以上,则所得固化物的热膨胀系数显著降低;而如果n在上述范围的上限以下,则所得固化物的机械强度上升。
作为(B-1)成分,可例举仅由上述直链状硅氧烷嵌段构成、且其分子链两末端被封端的有机聚硅氧烷。作为该分子链末端的基团,可例举:羟基;甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基;三甲基硅氧基、二甲基氢硅氧基、二甲基苯基硅氧基、甲基苯基氢硅氧基等有机硅氧基。另外,(B)成分也可以是上述直链状硅氧烷嵌段(X')与其它硅氧烷嵌段(Y')相连而成的嵌段共聚物。作为这样的嵌段共聚物,可例举每一个X'与一个Y相连而成的X'Y共聚物、X'与Y的两末端相连而成的X'YX'共聚物、X'和Y交替重复z次而相连成的(X'Y)z共聚物。作为该硅氧烷嵌段(Y),可例举与上述相同的硅氧烷嵌段。此外,作为该嵌段共聚物分子链末端的基团,可例举羟基、与上述相同的烷氧基、或与上述相同的有机硅氧基。
(B)成分的含量是相对于(A)成分中的链烯基1摩尔,使(B)成分中与硅原子键合的氢原子在0.1~10摩尔的范围内、优选在0.5~10摩尔的范围内、在0.5~5摩尔的范围内、或者在0.7~2摩尔的范围内的量。这是因为,如果(B)成分的含量在上述范围的下限以上,则所得固化物的热膨胀系数显著降低;而如果含量在上述范围的上限以下,则所得固化物的机械强度上升。
(C)成分的氧化钛粉末和(D)成分的无机粉末如上所述。此外,(E)成分的有机硅烷和有机硅氧烷也如上所述。
本组合物中,在对(C)成分和(D)成分的表面处理采用原位(in-situ)处理的场合下,可例举:向一部分或全部(A)成分中混入(C)成分和(D)成分、然后向其中混入(E)成分后根据需要进行加热的方法;向一部分(A)成分中混入(C)成分、再向其中混入一部分(E)成分后根据需要进行加热、将所得到的物质与向一部分(A)成分中混入(D)成分、再向其中混入一部分(E)成分后根据需要进行加热得到的物质进行混合的方法。另外,也可以简单地将(E)成分与(C)成分和(D)成分一起掺合到本组合物中。
(F)成分为用于促进本组合物的固化反应的氢化硅烷化反应用催化剂。作为(F)成分,可以例举铂系催化剂、铑系催化剂、钯系催化剂。从能够显著促进本组合物的固化的角度考虑,(F)成分优选为铂系催化剂。作为该铂系催化剂,可例举铂微粉、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂-链烯基硅氧烷络合物、铂-烯烃络合物、铂-羰基络合物。作为该链烯基硅氧烷,可例举1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷,1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷,用乙基、苯基等取代这些链烯基硅氧烷中的一部分甲基而成的链烯基硅氧烷,用烯丙基、己烯基等取代这些链烯基硅氧烷中的乙烯基而成的链烯基硅氧烷。
另外,从能够提高该铂-链烯基硅氧烷络合物的稳定性的角度考虑,优选向该络合物中添加1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二烯丙基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,3-二甲基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四苯基二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷等链烯基硅氧烷或二甲基硅氧烷低聚物等有机硅氧烷低聚物。
(F)成分的含量只要是能够促进本组合物的氢化硅烷化反应的足够量则没有特别限定,优选是相对于本组合物,使(F)成分中金属原子以质量单位计在0.01~500ppm的范围内的量、在0.01~100ppm的范围内的量、或者在0.01~50ppm的范围内的量。这是因为,如果(F)成分的含量在上述范围的下限以上,则所得组合物的固化良好;而如果含量在上述范围的上限以下,则所得固化物上不易发生着色。
此外,本组合物中也可以为了适当控制本组合物的固化速度而含有(G)反应抑制剂。作为这样的(G)成分,可例举:1-乙炔基环己醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇等炔醇,3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等烯炔化合物,1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷,1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基环四硅氧烷,苯并三唑。(G)成分的含量没有限定,优选是相对于本组合物以质量单位计在1~5000ppm的范围内。
本组合物中还可以为了进一步提高对固化过程中接触的基材的粘接性而含有(H)粘接促进剂。作为(H)成分,可例举:具有三烷氧基硅氧基(例如三甲氧基硅氧基、三乙氧基硅氧基)或三烷氧基硅基烷基(例如三甲氧基硅基乙基、三乙氧基硅基乙基)和氢化硅基或链烯基(例如乙烯基、烯丙基)的有机硅烷或硅原子数为4~20左右的直链状、分枝链状或者环状有机硅氧烷低聚物;具有三烷氧基硅氧基或三烷氧基硅基烷基和甲基丙烯酰氧基烷基(例如3-甲基丙烯酰氧基丙基)的有机硅烷或硅原子数为4~20左右的直链状、分枝链状或环状有机硅氧烷低聚物;具有三烷氧基硅氧基或三烷氧基硅基烷基和与环氧基键合的烷基(例如3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基丁基、2-(3,4-环氧环己基)乙基、3-(3,4-环氧环己基)丙基)的有机硅烷或硅原子数为4~20左右的直链状、分枝链状或环状有机硅氧烷低聚物;氨基烷基三烷氧基硅烷和与环氧基键合的烷基三烷氧基硅烷的反应产物、含有环氧基的聚硅酸乙酯。具体而言,可例举:乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、氢化三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷与3-氨基丙基三乙氧基硅烷的反应产物、分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的缩合反应产物、分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基硅氧烷低聚物与3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷的缩合反应产物、三(3-三甲氧基硅基丙基)异氰脲酸酯。(H)成分的含量没有限定,优选是相对于100质量份的(A)成分在0.1~10质量份的范围内。
本组合物由于填充了大量氧化钛而呈现出使用其它无机填充剂时未显现的高触变性。剪切速度为1秒-1(s-1)时25℃下的粘度优选在1000Pa·s以下,剪切速度为10s-1时25℃下的粘度优选在100Pa·s以下。这是因为,如果是上述那样的粘度,则在形成固化物之际,容易对应各种生产工艺。另外,从使用时不易滴落的角度考虑,优选利用下式求得的触变指数的值在5.0以上:
Figure BDA0001237890740000131
此外,为了提高本组合物的涂布操作性,还可以向其中掺入有机溶剂或硅油等稀释剂来调整粘度。从本组合物的固化或后处理工序中易于挥发、不易残留在固化物中的角度考虑,该稀释剂的沸点优选在150~250℃的范围内。作为这样的稀释剂,可例举出光兴产株式会社(出光興産株式会社)制造的IP Solvent(IPソルベント)等异链烷烃类有机溶剂、二乙二醇单甲醚等二醇醚类有机溶剂、或东丽·道康宁株式会社(東レ·ダウコーニング株式会社)制造的OS-20等有机硅类溶剂。该稀释剂的含量没有特别限定,从本组合物的固化或后处理工序中易于挥发、不易残留在固化物中的角度考虑,优选相对于100质量份的本组合物在0.1~10质量份的范围内。
下面,对本发明的固化物进行详细说明。
本发明的固化物的特征在于,由上述固化性有机硅组合物固化而得。本发明的固化物的线膨胀系数没有特别限定,优选25~200℃下的平均线膨胀系数在100ppm/℃以下,进一步优选在50ppm/℃以下。此外,本发明的固化物即使是薄膜状也具有优异的遮蔽性能,因此将其制成100μm的膜状固化物时JIS K 7375:2008“塑料总光线透射率和总光线反射率的求法”中的总光线反射率优选在90%以上。
本发明固化物的形状没有特别限定,可以是在支承体上形成的板状或膜状。本发明的固化物的热膨胀系数极低,因此适合作为被覆支承体的涂膜或膜。
作为这样的本发明固化物的形成方法,可例举通过成型工序将上述固化性有机硅组合物在支承体上形成膜状或板状的固化物的方法、或通过涂布工序将上述固化性有机硅组合物在支承体上形成膜状或板状固化物的方法。
作为该支承体,可例举:酰亚胺树脂、双马来酰亚胺·三嗪树脂、含有玻璃纤维的环氧树脂、纸质酚醛树脂、酚醛电木纸(Bakelite)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚碳酸酯树脂、氟树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂、芳族聚酰胺树脂、聚醚醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、液晶聚合物、聚醚砜树脂、环烯烃树脂、有机硅橡胶、有机硅树脂等树脂制支承体;铝箔、铜箔、镍箔或氮化铝箔等金属制支承体。
作为在支承体上形成固化物的方法,可例举成型工序、涂布工序,作为成型工序可例举使用模具的加压成型或压缩成型,作为涂布工序可例举丝网印刷、棒涂法、辊涂法、逆涂法、凹版涂法、气刀涂法、喷涂法、幕涂法,特别是在涂布成薄膜的场合下,可使用高精度的胶版涂法、多段辊涂法等公知的涂布方法。
本发明的固化物优选通过上述那样的方法在支承体上形成板状或膜状。本发明的固化物呈现出高反光性,因而能够作为用于光半导体装置的光反射材料使用。特别是在将本发明的材料用于光半导体装置的场合下,适合用于板上芯片(COB)型光半导体装置。
下面,对本发明的光半导体装置进行详细说明。
本发明的光半导体装置的特征在于,具有由上述组合物的固化物构成的光反射材料。使用图1和图2对这样的本发明的光半导体装置进行详细说明。
图1显示了本发明光半导体装置一例的板上芯片(COB)型光半导体装置的剖面图。在图1的COB型光半导体装置中,光半导体元件1通过高性能粘结剂(Diabond)而搭载在COB用基板2上,该光半导体元件1与电路3、4通过焊线5电连接。另外,在基板2上的光半导体元件1的周围形成有能够高效反射从光半导体元件1发出的光的光反射材料6。
图2显示了本发明光半导体装置一例的另一种板上芯片(COB)型光半导体装置的剖面图。在图2的COB型光半导体装置中,光半导体元件1与COB用基板2上的电路3、4通过焊接片而电连接。另外,在基板2上的光半导体元件1的周围形成有能够高效反射从光半导体元件1发出的光的光反射材料6。
在图1和图2的光半导体装置中,基板2也可以是铝或铜等金属制基板,在该金属制基板的表面上隔着绝缘层(图中未显示)形成有电路3、4。另外,在使用非金属制基板作为基板2的场合下,无需形成绝缘层。作为这样的非金属制基板,可例举玻璃环氧基板、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基板、聚酰亚胺基板、聚酯基板、氮化铝基板、氮化硼基板、氮化硅基板、氧化铝陶瓷基板、玻璃基板、柔性玻璃基板。另外,作为该基板2,可使用由具有绝缘树脂层的铝制基板或铜制基板构成的混合基板、印刷布线了的硅基板、碳化硅基板、蓝宝石基板。
该电路3、4可使用导电性高的选自银、铜和铝中的至少一种金属,或含有选自银、铜和铝中的至少一种的合金。还优选该基板2上以使搭载光半导体元件1的部分外露的方式形成有光反射材料6。
在图1和图2中,光半导体元件1和光反射材料6通过密封材料7密封,但也可以仅将光半导体元件1通过密封材料7密封成穹顶状。此外,在图1和图2中,图示的是基板2上只具有1个光半导体元件1,但也可以在基板2上搭载多个该光半导体元件1。
实施例
通过实施例对本发明的固化性有机硅组合物、固化物以及光半导体装置进行详细说明。另外,实施例中,粘度是以25℃下各剪切速率表示的值。此外,式中Me、Ph和Vi分别表示甲基、苯基和乙烯基。
另外,通过以下方式对固化物的硬度、弯曲强度、线膨胀系数、对金属的粘接力以及总光线反射率进行测定。
[固化物的硬度]
在150℃下对固化性有机硅组合物加热2小时而制成固化物。用JIS K7215-1986“塑料的硬度计硬度试验方法”中规定的D型硬度计对该固化物的硬度进行测定。
[固化物的弯曲强度]
在150℃下对固化性有机硅组合物加热2小时而制成固化物。通过JIS K6911-1995“热固性塑料的常规试验方法”中规定的方法对该固化物的弯曲强度进行测定。
[固化物的线膨胀系数]
在150℃下对固化性有机硅组合物加热2小时而制成固化物。通过JIS K7197-1991“塑料的通过热机械分析进行的线膨胀系数试验方法”中规定的方法对该固化物的线膨胀系数进行测定。
[固化物的总光线反射率]
在150℃下对固化性有机硅组合物加热2小时而制成厚度为100μm的固化物。通过JIS K 7375:2008“塑料总光线透射率和总光线反射率的求法”中规定的方法对该固化物的总光线反射率进行测定。
[固化物对金属的粘接力]
用分散器在25mm×75mm的铝板上涂布5处每处约为100mg的固化性有机硅组合物。然后,在该组合物上覆盖厚度为1mm的6mm见方铝制芯片,并用1kg的板进行按压,在该状态下,在150℃下加热2小时而使其固化。随后,冷却至室温,用剪切强度测定装置(西进商事株式会社(西進商事株式会社)制造的BOND TESTER-SS-100KP)对晶片剪切强度进行测定。另外,按照与上述相同的方式,也对铜板制芯片对铜板的晶片剪切强度进行测定。
[实施例1]
向罗斯混合机(ロスミキサー)中加入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、60质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社(堺化学工業)制造的SX-3103)、21.8质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社(新日鉄マテリアルズマイクロン社)制造的HS-202)、和4质量份的正辛基三乙氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(I)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的32.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例2]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、51.8质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、30质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的粘度为24mPa·s的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)29Si(OMe)3表示的分子链一末端被二甲基乙烯基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(II)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的32.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例3]
向罗斯混合机中投入5.8质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、72质量份的平均一次粒径为0.24μm的氧化钛(石原产业株式会社(石原産業)制造的TIPAQUE R-630(タイペークR-630))、6质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、1质量份的正癸基三甲氧基硅烷、和3质量份的粘度为125mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)110Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入5.9质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.4摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(III)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例4]
向罗斯混合机中投入4.2质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)6-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.0质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、72质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、10质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、3质量份的正辛基三乙氧基硅烷、和1质量份的粘度为22mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)23Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.5质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)20-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.3摩尔的量)、1.5质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为300ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子的量以质量单位计为5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(IV)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.5质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例5]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)6-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)46SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、65质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、17质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、2质量份的正辛基三乙氧基硅烷、和2质量份的粘度为125mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)110Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(V)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.7质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例6]
向罗斯混合机中投入5.8质量份的5个以式:-(MeViSiO2/2)6-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段与5个以式:-(MePhSiO)6-表示的直链状甲基苯基硅氧烷嵌段交替连结且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基乙烯基硅氧烷·甲基苯基硅氧烷嵌段共聚物、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、70质量份的平均一次粒径为0.24μm的氧化钛(石原产业株式会社制造的TIPAQUE R-630)、8质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、2质量份的正癸基三甲氧基硅烷、和2质量份的粘度为22mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)23Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入5.9质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)20-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基硅氧烷·甲基苯基硅氧烷嵌段共聚物和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(VI)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例7]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、60质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、21.8质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的正辛基三乙氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),最后,以使本组合物的固体成分含量达到95质量%的条件混合异链烷烃类溶剂(出光兴产株式会社制造的IP Solvent 1620,沸点=162~202℃),配制成固化性有机硅组合物(VII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的32.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例8]
向罗斯混合机中投入5.8质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、72质量份的平均一次粒径为0.24μm的氧化钛(石原产业株式会社制造的TIPAQUER-630)、6质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、1质量份的正癸基三甲氧基硅烷、和3质量份的粘度为125mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)110Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入5.9质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.4摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),最后,以使本组合物的固体成分含量达到95质量%的条件混合有机硅类溶剂(东丽·道康宁株式会社制造的OS-20,沸点=152℃),配制成固化性有机硅组合物(VIII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[实施例9]
向罗斯混合机中投入7.2质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、16.6质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、55.0质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、7质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的粘度为24mPa·s的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)29Si(OMe)3表示的分子链一末端被二甲基乙烯基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入8.2质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、2质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(IX)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的23.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表1。
[表1]
Figure BDA0001237890740000251
[比较例1]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、25质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、56.3质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的正辛基三乙氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(X)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的32.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例2]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、60质量份的平均一次粒径为0.44μm的氧化铝(住友化学株式会社(住友化学)制造的AES-12)、21.8质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的正辛基三乙氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XI)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的32.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例3]
向罗斯混合机中投入5.8质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、78质量份的平均一次粒径为0.24μm的氧化钛(石原产业株式会社制造的TIPAQUER-630)、和4质量份的粘度为24mPa·s的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)29Si(OMe)3表示的分子链一末端被二甲基乙烯基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入5.9质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.4摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例4]
向罗斯混合机中投入7.6质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、7.7质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、56质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、4质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和5.2质量份的粘度为24mPa·s的以式:Me3SiO(Me2SiO)110Si(OMe)3表示的分子链一末端被三甲基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入7.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.4摩尔的量)、1.3质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XIII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例5]
向罗斯混合机中投入4.2质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)6-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、72质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、10质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的甲基三甲氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.5质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)20-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.3摩尔的量)、1.5质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为300ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XIV)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.5质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例6]
向罗斯混合机中投入4.4质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)6-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、4.1质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)46SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、65质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、17质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、2质量份的甲基三甲氧基硅烷、和2质量份的苯基三甲氧基硅烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入4.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.2摩尔的量)、1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子的量以质量单位计为3ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XV)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的34.7质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例7]
向罗斯混合机中投入8.5质量份的3个以式:-(MeViSiO2/2)-表示的甲基乙烯基硅氧烷与6个以式:-(Me2SiO2/2)-表示的二甲基硅氧烷无规连结且分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷无规共聚物、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、65质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、和16.3质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202),在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入5.7质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷无规共聚物和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为2.6摩尔的量)、1.1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XVI)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的15.1质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例8]
向罗斯混合机中投入3.7质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、5.9质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、65质量份的平均一次粒径为0.2μm的氧化钛(堺化学工业株式会社制造的SX-3103)、和16.3质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202),在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入8.1质量份的3个以式:-(Me2SiO2/2)-表示的二甲基硅氧烷与7个以式:-(MeHSiO2/2)-表示的甲基氢化硅氧烷无规连结且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化硅氧烷·二甲基硅氧烷无规共聚物(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.7摩尔的量)、1.1质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XVII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的20.6质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[比较例9]
向罗斯混合机中投入7.2质量份的具有以式:-(MeViSiO2/2)20-表示的直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段且分子链两末端被羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、16.6质量份的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)160SiMe2Vi表示的分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷、55.0质量份的平均一次粒径为0.44μm的氧化铝(住友化学株式会社制造的AES-12)、7质量份的平均粒径为15μm的球状二氧化硅(新日铁材料株式会社微米社制造的HS-202)、和4质量份的粘度为24mPa·s的以式:Me2ViSiO(Me2SiO)29Si(OMe)3表示的分子链一末端被二甲基乙烯基硅氧基封端而分子链另一末端被三甲氧基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷,在室温下混合后,减压下一边加热至150℃一边进行混炼,配制成有机硅基质。
然后,在室温下,在该有机硅基质中混入8.2质量份的具有以式:-(MeHSiO2/2)50-表示的直链状甲基氢化硅氧烷嵌段且分子链两末端被三甲基硅氧基封端的甲基氢化聚硅氧烷(相对于有机硅基质中甲基乙烯基聚硅氧烷和分子链两末端被二甲基乙烯基硅氧基封端的二甲基聚硅氧烷中的乙烯基的总量1摩尔,本成分中的与硅原子键合的氢原子为1.5摩尔的量)、2质量份的粘度为20mPa·s的分子链两末端被羟基封端的二甲基硅氧烷·甲基乙烯基硅氧烷共聚低聚物与3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:2的缩合反应产物、和1-乙炔基-1-环己醇(相对于本组合物,以质量单位计为200ppm的量)之后,再混入铂的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷溶液(相对于本组合物,铂原子以质量单位计为3.5ppm的量),配制成固化性有机硅组合物(XVIII)。此外,上述直链状甲基乙烯基硅氧烷嵌段的含量是本组合物中有机聚硅氧烷总量的23.4质量%。该固化性有机硅组合物及其固化物的特性示于表2。
[表2]
Figure BDA0001237890740000331
从表1和表2的结果可知,如果氧化钛的含量高,则固化性有机硅组合物的触变性变高,且固化物的强度变高。还可知通过使用特定的有机聚硅氧烷,能够降低固化物的线膨胀系数,而且,通过使用特定的填充处理剂,能够有效地降低固化性有机硅组合物的粘度,并且改善固化物的强度、线膨胀系数、对金属的粘接力这些全部物性。
[实施例10~12、比较例10~12]
在PET膜、铝板或铜板中的任一种支承体的内侧设置厚度为100μm的间隔物,以得到5cm×5cm空间,向间隔物围成的范围内注入0.8g的以上述方式配制成的固化性有机硅组合物。然后,在固化性有机硅组合物上覆盖脱模膜,在150℃下施加5kg的压力,加热15分钟,制成由固化物构成的光反射材料与所述支承体形成的一体成形物。通过目视对固化物的外观进行观察,其结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0001237890740000341
[实施例13~15、比较例13~15]
使用TESTER产业株式会社(テスター産業社)制造的涂膜机(PI-1210)在铝板、铜板、PET膜或玻璃板中的任一种支承体上以100μm的间隙尺寸涂布以上述方式配制成的固化性有机硅组合物。通过目视对涂布的状态进行观察。随后,在150℃的炉中加热1小时,制成由固化物构成的光反射材料与所述支承体形成的一体成形物。通过目视对固化物的外观进行观察,其结果示于表4。
[表4]
Figure BDA0001237890740000351
[实施例16~18、比较例16~18]
使用纽朗精密工业株式会社(ニューロング精密工業社)制造的自动丝网印刷机(DP-320),以PET膜作为支承体,对以上述方式配制成的固化性有机硅组合物进行丝网印刷。作为丝网板,使用SUS制筛孔尺寸#100、线径为40μm的丝网板。通过目视对丝网印刷的状态进行观察。随后,在150℃的炉中加热1小时,制成由固化物构成的光反射材料与所述支承体形成的一体成形物。通过目视对固化物的外观进行观察,其结果示于表5。
[表5]
Figure BDA0001237890740000352
由此可知,如果使用本发明的固化性有机硅组合物,则无论使用加压成型、膜涂、丝网印刷中的哪一种方法,与支承体的粘接性都良好,且未在固化物上发生开裂。而且,本发明的固化性有机硅组合物具有触变性,因此在从涂布工序至热固化的期间内不易发生滴落,未观察到形状的变化。
工业上的实用性
本发明的固化性有机硅组合物的固化而得的固化物的热膨胀系数小、且薄膜形态下的光反射性高,因而适合作为与其它部件一体化后使用的复合用光反射材料。
[符号说明]
1 半导体元件
2 基板
3 电路
4 电路
5 连接线
6 光反射材料
7 密封材料

Claims (11)

1.一种固化性有机硅组合物,所述固化性有机硅组合物是含有平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末和平均粒径为0.1~20μm的球状二氧化硅的无机粉末、且所述氧化钛粉末在本组合物中的含量为50~90质量%、所述无机粉末在本组合物中的含量为5~40质量%的热固化性有机硅组合物,所述氧化钛粉末和所述无机粉末由通式:
R1 (4-a)Si(OR2)a
表示的有机硅烷和/或通式:
Figure FDA0002457951710000011
表示的有机硅氧烷进行了表面处理,
有机硅烷的通式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基,R2为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,a为1~3的整数;
有机硅氧烷的通式中,R3为非取代或卤代的一价烃基,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,R5为氧原子或二价烃基,R6为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,b为1~3的整数,p为1以上的整数。
2.如权利要求1所述的固化性有机硅组合物,其特征在于,所述固化性有机硅组合物是由至少以下成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)和(F)构成的氢化硅烷化反应固化性有机硅组合物:
(A)一分子中具有至少2个链烯基的有机聚硅氧烷;
(B)一分子中具有至少2个与硅原子键合的氢原子的有机聚硅氧烷,且相对于(A)成分中的链烯基1摩尔,(B)成分中与硅原子键合的氢原子的量为0.1~10摩尔;
(C)平均粒径为0.05~10μm的氧化钛粉末,且在本组合物中的量为50~90质量%;
(D)平均粒径为0.1~20μm的球状二氧化硅的无机粉末,且在本组合物中的量为5~40质量%;
(E)(E-1)通式:
R1 (4-a)Si(OR2)a
表示的有机硅烷和/或(E-2)通式:
Figure FDA0002457951710000021
表示的有机硅氧烷,
(E-1)相对于100质量份的本组合物为0.1~10质量份,式中,R1为碳数为6~20的非取代或卤代的一价烃基,R2为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,a为1~3的整数,
(E-2)相对于100质量份的本组合物为0.1~10质量份,式中,R3为非取代或卤代的一价烃基,R4为相同或不同的不含脂肪族不饱和键的一价烃基,R5为氧原子或二价烃基,R6为烷基、烷氧基烷基、链烯基或酰基,b为1~3的整数,p为1以上的整数;
(F)氢化硅烷化反应用催化剂,其量为促进本组合物的氢化硅烷化反应的量。
3.如权利要求2所述的固化性有机硅组合物,其特征在于,
(A)成分为至少具有(A-1)通式:
-(R7R8SiO2/2)m-
表示的直链状聚硅氧烷嵌段的有机聚硅氧烷,且所述直链状聚硅氧烷嵌段的含量为本组合物中有机聚硅氧烷总量的20~60质量%,其中,R7为碳原子数为1~6的烷基或苯基,R8为碳原子数为2~10的链烯基,m为5~50的整数;
(B)成分为至少具有(B-1)通式:
-(R9HSiO2/2)n-
表示的直链状聚硅氧烷嵌段的有机聚硅氧烷,其中,R9为碳原子数为1~6的烷基或苯基,n为10~100的整数。
4.如权利要求3所述的固化性有机硅组合物,其特征在于,作为(A)成分还含有(A-1)成分以外的(A-2)一分子中具有至少2个链烯基的有机聚硅氧烷,且相对于(A-1)成分中链烯基与(A-2)成分中链烯基的总量,(A-2)成分中链烯基的量最多为10摩尔%。
5.如权利要求1~4中任一项所述的固化性有机硅组合物,其特征在于,利用下式求得的触变指数的值在5.0以上:
Figure FDA0002457951710000031
6.一种固化物,所述固化物由权利要求1~5中任一项所述的固化性有机硅组合物固化而得。
7.如权利要求6所述的固化物,其特征在于,所述固化物在25~200℃下的平均线膨胀系数在100ppm/℃以下。
8.如权利要求6所述的固化物,其特征在于,100μm的膜状固化物的总光线反射率在90%以上。
9.一种固化物的形成方法,通过成型工序将权利要求1~5中任一项所述的固化性有机硅组合物在支承体上形成膜状或板状的固化物。
10.一种固化物的形成方法,通过涂布工序将权利要求1~5中任一项所述的固化性有机硅组合物在支承体上形成膜状或板状的固化物。
11.一种光半导体装置,所述光半导体装置具有由权利要求6~8中任一项所述的固化物构成的光反射材料。
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