CN108624060A - 固晶用硅酮树脂组合物及固化物 - Google Patents

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Abstract

本发明要解决的问题在于提供一种硅酮树脂组合物，其能够得到一种固化物，在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且热导率高而能有效散发芯片产生的热量。为解决上述问题，本发明的固晶用硅酮树脂组合物包含下述成分：(A)直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的烯基，且不具有键结于硅原子上的烷氧基；(B)由平均组成式(1)表示的三维网状有机聚硅氧烷；(C)由平均组成式(2)表示的有机氢聚硅氧烷；(D)直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基，且在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基；(E)铂族金属系催化剂；以及(F)平均粒径为0.1μm以上且小于1μm的导热性填充剂。

Description

固晶用硅酮树脂组合物及固化物
技术领域
本发明涉及一种硅酮树脂组合物，其对于发光二极管(以下，称作“LED”)元件等的固晶是有用的。
背景技术
以往，发光二极管(LED)元件(芯片)的固定用固晶剂(粘合剂)中使用了环氧树脂，但固定蓝色和白色的LED元件后的固晶剂因长期使用而随时间变黄，且因固晶剂会与环氧密封材料同样地吸收光，而导致亮度降低(专利文献1)。
现在，对于利用了作成模块的LED的发光装置的耐久性的要求进一步提高，因而LED密封材料逐渐变成了硅酮，但对于固晶剂也与密封材料同样地要求耐久性。此外，作为将发光元件粘着在基板上的方法，已广泛使用一种转印法，所述转印法是在多孔板上使固晶剂成为薄膜状，并利用压印(stamping)来转印到要设置LED的基板上。因此，对于固晶剂要求在根据转印法进行粘合时的操作性良好。
此外，由于发光元件变成高温时会使构件劣化，以致LED的发光效率有下降的倾向，因此，对于粘晶材料进一步要求提高散热性。相对于此，作为散热性的固晶剂硅酮，已提案一种具有导热性填充剂的硅酮组合物(专利文献2)。根据现有技术，虽然能够获得一种具有1W/m·K以下的导热率的组合物，但伴随近年来的高功率化，以往的散热性固晶剂硅酮的导热率的散热性不足，因而要求具有更高散热性、具体来说是具有1W/m·K以上的导热率的固晶剂硅酮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-342200号公报
专利文献2：日本特开2015-93970号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是鉴于上述情事而完成的，其目的在于提供一种硅酮树脂组合物，其能够得到一种固化物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且导热率高而能够有效地散发由芯片产生的热量。
解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种固晶用硅酮树脂组合物，其包含下述成分：
(A)25℃时的粘度为100mm2/s以下的直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的烯基，且不具有键结于硅原子上的烷氧基；
(B)由下述平均组成式(1)表示的三维网状有机聚硅氧烷，其在23℃时为蜡状或固体，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为60～90质量份，
(R1 3SiO1/2)a(R2R1 2SiO1/2)b(R2R1SiO)c(R1 2SiO)d(R2SiO3/2)e(R1SiO3/2)f(SiO4/2)g(1)，
式(1)中，R1是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，R2是烯基，a、b、c、d、e、f、及g各自是满足a≥0、b≥0、c≥0、d≥0、e≥0、f≥0、g≥0、b+c+e＞0、e+f+g＞0、及a+b+c+d+e+f+g＝1的数；
(C)由下述平均组成式(2)表示的有机氢聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的氢原子，并且所述(C)成分的量是所述(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子相对于所述(A)成分、所述(B)成分及(D)成分中的全部的与硅原子键结的烯基成为0.5～5.0倍摩尔的量，
R3 hHiSiO(4-h-i)/2 (2)，
式(2)中，R3是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，h和i是满足0.7≤h≤2.1、0.001≤i≤1.0且0.8≤h+i≤3.0的正数；
(D)直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基，且在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为3～30质量份；
(E)铂族金属系催化剂，其相对于所述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量，以催化剂金属元素的质量换算为1～500ppm；以及
(F)平均粒径为0.1μm以上且小于1μm的导热性填充剂，其相对于所述(A)成分、所述(B)成分、所述(C)成分及所述(D)成分总计30质量份为100～300质量份。
如果是这种硅酮树脂组合物，则能够得到一种固化物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且导热率高而能够有效地散发由芯片产生的热量。
此外，优选为，所述(F)成分包含选自氧化锌和氧化铝中的1种或2种以上。
如果是这种(F)成分，则能够成为一种硅酮树脂组合物，所述硅酮树脂组合物能够得到一种散热性更良好的固化物。
此外，优选为，所述(D)成分是由下述式(3)表示的硅氧烷化合物，
式(3)中，硅氧烷重复单元的排列是任意的，m和n各自是满足1≤m≤50、0≤n≤100的正数。
如果是这种(D)成分，则能够更有效率地获得本发明的效果。
进一步地，本发明提供一种固化物，其是使上述固晶用硅酮树脂组合物固化而得。
如果是这种固化物，则粘合力高、强度高，且能够有效地散发由芯片产生的热量。
发明的效果
如上所述，如果是本发明的硅酮树脂组合物，则能够得到一种固化物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且导热率高而能够有效地散发由芯片产生的热量。因此，此硅酮树脂组合物尤其作为LED元件等的固晶时所用的固晶材料是有用的。
具体实施方式
如上所述，已要求开发一种硅酮树脂组合物，其能够得到一种固化物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且导热率高而能够有效地散发由芯片产生的热量。
本发明人针对上述问题反复专心进行研究的结果，发现一种包含下述(A)～(F)成分的硅酮树脂组合物，其包含直链状有机聚硅氧烷，所述直链状有机聚硅氧烷在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基，由此，能够高度填充导热性填充剂，而能够达成上述目的，从而完成本发明。
即，本发明是一种固晶用硅酮树脂组合物，其包含下述成分：
(A)25℃时的粘度为100mm2/s以下的直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的烯基，且不具有键结于硅原子上的烷氧基；
(B)由下述平均组成式(1)表示的三维网状有机聚硅氧烷，其在23℃时为蜡状或固体，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为60～90质量份，
(R1 3SiO1/2)a(R2R1 2SiO1/2)b(R2R1SiO)c(R1 2SiO)d(R2SiO3/2)e(R1SiO3/2)f(SiO4/2)g(1)，
式(1)中，R1是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，R2是烯基，a、b、c、d、e、f、及g各自是满足a≥0、b≥0、c≥0、d≥0、e≥0、f≥0、g≥0、b+c+e＞0、e+f+g＞0、及a+b+c+d+e+f+g＝1的数；
(C)由下述平均组成式(2)表示的有机氢聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的氢原子，并且所述(C)成分的量是所述(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子相对于所述(A)成分、所述(B)成分及(D)成分中的全部的与硅原子键结的烯基成为0.5～5.0倍摩尔的量，
R3 hHiSiO(4-h-i)/2 (2)，
式(2)中，R3是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，h和i是满足0.7≤h≤2.1、0.001≤i≤1.0且0.8≤h+i≤3.0的正数；
(D)直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基，且在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为3～30质量份；
(E)铂族金属系催化剂，其相对于所述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量，以催化剂金属元素的质量换算为1～500ppm；以及
(F)平均粒径为0.1μm以上且小于1μm的导热性填充剂，其相对于所述(A)成分、所述(B)成分、所述(C)成分及所述(D)成分总计30质量份为100～300质量份。
以下，详细地说明本发明，但本发明不限定于这些说明。
[固晶用硅酮树脂组合物]
本发明的固晶用硅酮树脂组合物，是包含下述(A)～(F)成分而成。以下，详细地说明各成分。
＜(A)成分＞
(A)成分是25℃时的粘度为100mm2/s以下的直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的烯基，且不具有键结于硅原子上的烷氧基。
(A)成分是在组合物固化后用以带来应力缓和的成分，通常是具有下述直链状分子结构的有机聚硅氧烷：主链是由重复的二有机硅氧烷单元组成，分子链两末端被三有机硅氧烷基封闭。当(A)成分的粘度超过100mm2/s时，本成分会过度地作为软段(softsegment)来发挥作用，因此产生下述问题：难以获得高硬度和高粘合强度，并且，组合物的粘度明显变高。
上述键结于硅原子上的烯基优选为，乙烯基、烯丙基、乙炔基等碳数2～10、尤其是2～6的烯基，尤其优选为乙烯基。此键结于硅原子上的烯基可以存在于(A)成分的直链状有机聚硅氧烷的分子中的分子链末端或分子链支链中的任一方，或者也可以存在于两方，但优选为存在于分子链两末端。
(A)成分的直链状有机聚硅氧烷分子中，上述烯基以外的键结于硅原子上的有机基团只要不具有烷氧基，并无特别限定，但优选为碳数1～8的经取代或未被取代的一价烃基。作为此一价烃基，可以举例，甲基、乙基、丙基等烷基；环己基、环戊基等环烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基等芳基；苯甲基、苯乙基等芳烷基；氯甲基、氯丙基、氯环己基等卤化烃基等。优选为烷基，尤其优选为甲基。
作为(A)成分的直链状有机聚硅氧烷，优选为由下述平均组成式(4)表示的直链状有机聚硅氧烷。
R4 jR5 kSiO(4-j-k)/2 (4)
式(4)中，R4是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，R5是可以相同或不同的烯基，j是1.9～2.1的数，k是0.005～1.0的数，且j+k满足1.95～3.0。
上述平均组成式(4)中，作为由R4表示的不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，可以举出与举例作为上述烯基以外的键结于硅原子上的有机基团相同的一价烃基。
上述平均组成式(4)中，作为由R5表示的烯基，可以举出与举例作为上述键结于硅原子上的烯基相同的烯基。
作为(A)成分的具体例子，可以举出由下述式表示的直链状有机聚硅氧烷。
上述式中，硅氧烷重复单元的排列是任意的。
(A)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
＜(B)成分＞
(B)成分是为了在维持着硅酮树脂组合物的透明性的状态下获得强化性而必要的成分。具体来说，(B)成分是由下述平均组成式(1)表示的三维网状有机聚硅氧烷，其在23℃时为蜡状或固体。“蜡状”是指，在23℃时为10,000Pa·s以上、尤其是100,000Pa·s以上且不会显示自流动性的胶状(生橡胶状)。
(R1 3SiO1/2)a(R2R1 2SiO1/2)b(R2R1SiO)c(R1 2SiO)d(R2SiO3/2)e(R1SiO3/2)f(SiO4/2)g(1)，
式(1)中，R1是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，R2是烯基，a、b、c、d、e、f、及g各自是满足a≥0、b≥0、c≥0、d≥0、e≥0、f≥0、g≥0、b+c+e＞0、e+f+g＞0、及a+b+c+d+e+f+g＝1的数。
上述平均组成式(1)中，作为由R1表示的不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，可以举出与上述(A)成分中举例作为烯基以外的键结于硅原子上的有机基团相同的一价烃基，但优选为全部R1的80％以上是甲基。如果甲基的比例为全部R1的80摩尔％以上，则与(A)成分的相溶性良好，组合物不会白浊，而能够获得高透明的固化物。
上述平均组成式(1)中，作为由R2表示的烯基，可以举出与上述(A)成分中举例作为上述键结于硅原子上的烯基相同的烯基，但从取得的容易程度和价格方面来看，优选为乙烯基。
上述平均组成式(1)中，a、b、c、d、e、f、及g各自是满足a≥0、b≥0、c≥0、d≥0、e≥0、f≥0、g≥0、b+c+e＞0、e+f+g＞0、及a+b+c+d+e+f+g＝1的数，优选为，a是0～0.65的数、b是0～0.65的数、c是0～0.5的数、d是0～0.5的数、e是0～0.8的数、f是0～0.8的数、g是0～0.6的数。此外，b+c+e优选为0.1～0.8的数，尤其优选为0.2～0.65的数；e+f+g优选为0.1～0.8的数，尤其优选为0.2～0.6的数。
(B)成分中，键结于硅原子上的烯基的含量优选为每100g(B)成分在0.01～1mol的范围内，更优选为在0.05～0.5mol的范围内。若上述含量在0.01～1mol的范围内，则交联反应充分进行，而能够获得更高硬度的固化物。
(B)成分的有机聚硅氧烷具有分支结构。(B)成分的有机聚硅氧烷以由SiO4/2单元及/或SiO3/2单元(即，SiO4/2单元、R2SiO3/2单元、及/或R1SiO3/2单元)构成的分支结构作为必须成分，但也可以进一步包含下述单元：甲基乙烯基硅氧烷单元、二甲基硅氧烷单元等SiO2/2单元；二甲基乙烯基硅氧烷、三甲基硅氧烷等SiO1/2。SiO4/2单元及/或SiO3/2单元的含量优选为(B)成分的有机聚硅氧烷树脂中的全部硅氧烷单元的5摩尔％以上，更优选为10摩尔～95摩尔％，尤其优选为20～60摩尔％。
此外，从单离的容易程度的观点来看，(B)成分的有机聚硅氧烷优选为重均分子量在500～100,000的范围内。
(B)成分相对于(A)成分的比率也是本发明的组合物的重要因子之一。相对于(A)成分和(B)成分总计100质量份，(B)成分的掺合量需要设为60～90质量份，优选为65～80质量份，更优选为65～75质量份。当(B)成分的掺合量小于60质量份时，有时粘合性低劣或无法获得高硬度的固化物；当(B)成分的掺合量超过90质量份时，组合物的粘度明显变高，而变得难以转印，因而在将组合物用于固晶材料等时变得难以操作。
作为(B)成分的具体例子，可以举出例如以下例子。
(CH2＝CH(CH3)2SiO1/2)0.1((CH3)3SiO1/2)0.4(SiO4/2)0.5、
(CH2＝CH(CH3)2SiO1/2)0.2((CH3)2SiO2/2)0.25((CH3)SiO3/2)0.55、
(CH2＝CH(CH3)SiO2/2)0.4((CH3)2SiO2/2)0.15((CH3)SiO3/2)0.45
(B)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
＜(C)成分＞
(C)成分是作为交联剂来发挥作用的成分，并且是由下述平均组成式(2)表示且在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的氢原子的有机氢聚硅氧烷，所述交联剂是藉由与(A)成分、(B)成分及(D)成分中包含的烯基的氢化硅烷化(hydrosilylation)反应来进行交联。
R3 hHiSiO(4-h-i)/2 (2)，
式(2)中，R3是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，h和i是满足0.7≤h≤2.1、0.001≤i≤1.0且0.8≤h+i≤3.0的正数。
(C)成分的掺合量，是(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子相对于(A)成分、(B)成分及(D)成分中的全部的与硅原子键结的烯基成为0.5～5.0倍摩尔的量，优选为成为0.7～3.0倍摩尔的量。若低于此范围，则交联无法充分进行，有时无法获得高硬度的固化物。此外，若高于此范围，则交联密度变低，有时固化物的强度会降低。
(C)成分中，上述键结于硅原子上的氢原子的含量优选为每1g(C)成分在0.001～0.02mol的范围内，更优选为在0.002～0.017mol的范围内。
此外，(C)成分优选为25℃时的粘度为100mPa·s以下，更优选为在5～100mPa·s的范围内。
上述平均组成式(2)中，作为由R3表示的不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，可以举出与上述(A)成分中举例作为烯基以外的键结于硅原子上的有机基团相同的一价烃基，但优选为全部R3中的至少50摩尔％是甲基，更优选为60～100摩尔％是甲基。如果甲基的比例在上述范围内，则与(A)成分和(B)成分的相溶性优异，能够抑制白浊或组合物的相分离等问题。
上述平均组成式(2)中，h和i是满足0.7≤h≤2.1、0.001≤i≤1.0且0.8≤h+i≤3.0的正数，优选为1.0≤h≤2.0、0.01≤i≤1.0且1.5≤h+i≤2.5。
(C)成分在一分子中含有至少2个键结于硅原子上的氢原子。作为一分子中的键结于硅原子上的氢原子的数量，优选为2～200个，更优选为3～100个，进一步优选为4～50个。
(C)成分中，上述键结于硅原子上的氢原子可以位于分子链末端、分子链中的任一方，并且，也可以位于此两方。此外，(C)成分的有机氢聚硅氧烷的分子结构可以是直链状、环状、分支状、三维网状结构中的任一种，但一分子中的硅原子的数量(或聚合度)优选为2～300，更优选为3～200。
作为由上述平均组成式(2)表示的有机氢聚硅氧烷，可以举出例如，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、三(氢二甲基硅氧基)甲基硅烷、三(氢二甲基硅氧基)苯基硅烷、甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢硅氧烷/二甲基硅氧烷环状共聚物、两末端三甲基硅氧基封闭甲基氢聚硅氧烷、两末端三甲基硅氧基封闭二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢硅氧基封闭二甲基聚硅氧烷、两末端二甲基氢硅氧基封闭甲基氢聚硅氧烷、两末端二甲基氢硅氧基封闭二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷共聚物、两末端三甲基硅氧基封闭甲基氢硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物、两末端三甲基硅氧基封闭甲基氢硅氧烷/二苯基硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物、两末端三甲基硅氧基封闭甲基氢硅氧烷/甲基苯基硅氧烷/二甲基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢硅氧基封闭甲基氢硅氧烷/二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物、两末端二甲基氢硅氧基封闭甲基氢硅氧烷/二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷共聚物等。
作为(C)成分的具体例子，可以举出例如以下例子。
上述式中，硅氧烷重复单元的排列是任意的。
(C)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
＜(D)成分＞
(D)成分是直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基，且在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基。
本成分是作为润湿剂(wetter)来发挥作用，且为了通过具有烷氧基来高度填充(F)成分而必要的成分。进一步地，为了有效率地高度填充(F)成分，(D)成分优选为聚合度为150以下。如果在此范围内，则能够抑制组合物的粘度上升。
作为上述烷氧基，可以举出，甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等，尤其优选为甲氧基。
此外，(D)成分在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基。作为一分子中的键结于硅原子上的烯基的数量，优选为1～50个，更优选为1～20个。当分子中不含烯基时，不会与(C)成分进行交联反应，因此固化后会发生本成分从LED芯片渗出(bleed out)的情形。若发生渗出，则不仅损害产品的外观，还可能降低粘合强度，因此不优选。此外，如果一分子中的烯基的数量为50个以下，则不用担心交联反应后固化物变脆或粘合强度降低。
作为上述烯基，可以举出与上述(A)成分中举例作为上述键结于硅原子上的烯基相同的烯基。
相对于(A)成分和(B)成分总计100质量份，(D)成分的掺合量为3～30质量份，优选为10～25质量份，更优选为12～20质量份。当掺合量低于上述范围时，无法高度填充下述(F)成分，且转印法中的操作性恶化，而无法获得导热率高的固化物。此外，当(D)成分的掺合量超过上述范围时，有时会使固化物的硬度降低，而芯片剪切强度低劣。
作为(D)成分的例子，可以举出由下述式(3)表示的硅氧烷化合物。
式(3)中，硅氧烷重复单元的排列是任意的，m和n各自是满足1≤m≤50、0≤n≤100的正数。
作为具体的结构例子，可以举出以下例子。
(D)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
＜(E)成分＞
本发明中的(E)成分的铂族金属系催化剂，能够促进(A)成分、(B)成分及(D)成分中的烯基与(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子的加成反应。作为其具体例子，可以举出以下铂族金属化合物：铂、钯、铑等铂族金属；或者，氯铂酸、醇改性氯铂酸；氯铂酸与烯烃类、乙烯基硅氧烷或乙炔化合物的配位化合物；四(三苯基膦)钯、三(三苯基膦)氯化铑等；但尤其优选为铂系化合物。
(E)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
(E)成分的掺合量是作为催化剂的有效量，相对于(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量，以催化剂金属元素的质量换算在1～500ppm的范围内，优选为在1～100ppm的范围内。如果在上述范围内，则使加成反应的反应速度适当，从而能够获得具有高强度的固化物。
＜(F)成分＞
本发明中的(F)成分，用以对所获得的硅酮树脂组合物赋予导热性(散热性)，是平均粒径为0.1μm以上且小于1μm的导热性填充剂。
作为上述导热性填充剂，可以举出例如，氧化锌、氧化铝、氮化硼、氮化铝等。其中，从导热性、耐湿性、平均粒径的观点来看，优选为氧化锌和氧化铝。
(F)成分可以使用单独一种也可以并用二种以上。
为了效率良好地散发来自发光元件的热量，导热性填充剂的平均粒径需要是0.1μm以上且小于1μm，优选为0.1～0.9μm，更优选为0.3～0.9μm。当平均粒径为1μm以上时，将硅酮树脂组合物作为固晶材料使用时，厚度变厚，从而由所粘合的发光元件产生的热量的散热性恶化。另一方面，当平均粒径小于0.1μm时，组合物的粘度变高，从而转印性恶化。
相对于(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分总计30质量份，(F)成分的掺合量为100～300质量份，优选为100～200质量份。当上述掺合量小于100质量份时，可能无法获得目标的导热性(1.0W/mK以上)。当上述掺合量大于300质量份时，所获得的硅酮树脂组合物的粘度变过高而出现拉丝性(stringiness)，因而变得难以根据转印法来涂布组合物。
＜其他成分＞
本发明的硅酮树脂组合物中，可以根据目的而添加粘合性提高剂和反应抑制剂等成分。
作为粘合性提高剂，从对加成反应固化型的本发明的组合物赋予自粘合性的观点来看，能够优选地使用含有能够赋予粘合性的官能基的硅烷、硅氧烷等有机硅化合物、非硅酮系有机化合物等。
作为能够赋予粘合性的官能基的具体例子，可以举出，键结于硅原子上的乙烯基、烯丙基等烯基或氢原子；隔着碳原子来键结于硅原子上的环氧基(例如γ-环氧丙氧基丙基、β-(3,4-环氧环己基)乙基等)、丙烯酰氧基(例如γ-丙烯酰氧基丙基等)、或甲基丙烯酰氧基(例如γ-甲基丙烯酰氧基丙基等)；烷氧基硅烷基(例如可以含有1～2个酯结构、氨酯结构、醚结构且隔着亚烷基来键结于硅原子上的三甲氧基硅烷基、三乙氧基硅烷基、甲基二甲氧基硅烷基等烷氧基硅烷基等)。
作为含有能够赋予粘合性的官能基的有机硅化合物，可以举例，硅烷偶联剂、具有烷氧基硅烷基与有机官能性基的硅氧烷、对具有反应性有机基团的有机化合物导入烷氧基硅烷基而得的化合物等。
此外，作为非硅酮系有机化合物，可以举出例如，有机酸烯丙酯、环氧基开环催化剂、有机钛化合物、有机锆化合物、有机铝化合物等。
作为反应抑制剂，可以举例以下对于上述(E)成分的铂族金属系催化剂具有固化抑制效果的公知的化合物：三苯基膦等含磷化合物；三丁基胺和四甲基乙二胺、苯并三唑等含氮化合物；含硫化合物；乙炔系化合物；过氧化氢化合物；马来酸衍生物；1-乙炔基环己醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、乙炔基甲基癸基卡必醇、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷等。
由反应抑制剂引起的固化抑制效果的程度，根据反应抑制剂的化学结构而不同，因此反应抑制剂的掺合量期望为按照所使用的反应抑制剂调整成最佳的量。优选为，相对于(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分总计30质量份为0.001～5质量份。如果掺合量为0.001质量份以上，则在室温时能够充分获得组合物的长期储存稳定性。如果掺合量为5质量份以下，则不用担心组合物固化受到阻碍。
作为其他任意成分，可以举出例如，结晶性二氧化硅、中空填料、倍半硅氧烷(silsesquioxane)等无机填充剂；以及，利用有机烷氧基硅烷化合物、有机氯硅烷化合物、有机硅氮烷化合物、低分子量硅氧烷化合物等有机硅化合物来对这些填充剂进行表面疏水化处理而得的填充剂等；硅酮橡胶粉、硅酮树脂粉等。
另外，为了使转印法中的操作性良好，本发明的硅酮树脂组合物的粘度优选为根据旋转粘度计来测得的25℃的测量值为5～100Pa·s，更优选为20～50Pa·s。
[固化物]
进一步地，本发明提供一种固化物，其是使上述固晶用硅酮树脂组合物固化而得。
作为本发明的硅酮树脂组合物的固化方法、条件，能够采用公知的固化方法、条件。作为一个例子，能够在100～180℃以10分钟～5小时的条件进行固化。
使本发明的硅酮树脂组合物固化而得的固化物的导热率，优选为1.0W/m·K以上，所述固化物的D型(TypeD)硬度优选为30以上。此外，芯片剪切强度优选为25℃时为15MPa以上。
如上所述，如果是本发明的硅酮树脂组合物，则成为一种能够得到高强度固化物的硅酮树脂组合物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、粘合力高，且能够有效地散发由芯片产生的热量。这样的硅酮树脂组合物尤其作为LED元件等的固晶时所用的固晶材料是有用的。
[实施例]
以下，使用合成例、实施例及比较例，具体地说明本发明，但本发明不限定于这些例子。另外，此处使用的各记号分别表示下述结构。
D：Si(CH3)2O
DVi：Si(CH＝CH2)(CH3)O
MOH：SiOH(CH3)2O1/2
MOMe：Si(OMe)3O1/2
[合成例1]
在具备搅拌装置、冷却管、滴液漏斗及温度计的500mL四颈烧瓶中，装入200g由MOH 2D7DVi表示的直链状有机聚硅氧烷(OH量：0.18mol/100g)，一边搅拌一边滴入89g由下述结构式(I)表示的化合物。然后，在85℃混合2小时，来进行反应，并冷却到25℃。冷却后，投入16g甲醇，并在25℃混合2小时后，在150℃进行减压浓缩1小时，由此，获得由MOMe 2D9DVi表示的直链状聚硅氧烷(D-1)。
[合成例2]
在具备搅拌装置、冷却管、滴液漏斗及温度计的500mL四颈烧瓶中，装入200g由MOH 2D27DVi 9表示的直链状有机聚硅氧烷(OH量：0.07mol/100g)，一边搅拌一边滴入33g由上述结构式(I)表示的化合物。然后，在85℃混合2小时，来进行反应，并冷却到25℃。冷却后，投入16g甲醇，并在25℃混合2小时后，在150℃进行减压浓缩1小时，由此，获得由MOMe 2D29DVi 9表示的直链状聚硅氧烷(D-2)。
[合成例3]
在具备搅拌装置、冷却管、滴液漏斗及温度计的500mL四颈烧瓶中，装入200g由MOH 2D8表示的直链状有机聚硅氧烷(OH量：0.18mol/100g)，一边搅拌一边滴入89g由上述结构式(I)表示的化合物。然后，在85℃混合2小时，来进行反应，并冷却到25℃。冷却后，投入16g甲醇，并在25℃混合2小时后，在150℃进行减压浓缩1小时，由此，获得由MOMe 2D10表示的直链状聚硅氧烷(D-3)。
[实施例1～3、比较例1～4]
以表1所示的掺合量混合下述各成分，来制备硅酮树脂组合物。另外，表1中的各成分的数值表示质量份。此外，粘度是使用旋转粘度计来测量而得的在25℃时的值，[Si-H]/[Si-Vi]值表示(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子相对于(A)成分、(B)成分及(D)成分中的全部的与硅原子键结的烯基的摩尔比。
(A)成分：由(CH2＝CH(CH3)2SiO1/2)2((CH3)2SiO)10表示的两末端被乙烯基封闭的直链状二甲基聚硅氧烷(25℃时的粘度为8.7mm2/s)
(B)成分：由(CH2＝CH(CH3)2SiO1/2)1.2((CH3)3SiO1/2)7.4(SiO2)10表示的分支状硅酮树脂(23℃时为固体，相对于固含量，乙烯量为0.085mol/100g)
(C)成分：由((CH3)3SiO1/2)2((CH3)2SiO)14.5(H(CH3)SiO)38表示的甲基氢聚硅氧烷
(D)成分：
(D-1)合成例1中制备的直链状二甲基聚硅氧烷
(D-2)合成例2中制备的直链状二甲基聚硅氧烷
(D-3)合成例3中制备的直链状二甲基聚硅氧烷
(E)成分：六氯铂酸与1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷的反应产物的硅氧烷(粘度为60mm2/s，平均分子式为(CH2＝CH(CH3)2SiO1/2)2((CH3)2SiO)40)溶液(铂含量为0.004质量％)
(F)成分：平均粒径为0.9μm的真球状氧化铝(昭和电工公司制造的AL-47-1)
(G)成分：控制剂(1-乙炔基环己醇)
(H)成分：粘合性提高剂(异氰脲酸三烯丙酯)
对于实施例1～3、比较例1～4中获得的硅酮树脂组合物，进行下述评价，结果如表2所示。
[固化物的硬度]
对各实施例和各比较例中获得的组合物以150℃加热2小时，并按照日本工业标准(JIS)K 6253来测量所获得的固化物的D型硬度。
[导热率]
对各实施例和各比较例中获得的组合物以150℃加热2小时，并对所获得的固化物根据细线加热法(热线法(hot-wire method)、京都电子工业公司制造的快速导热仪QTM-500)来进行测量。
[转印性]
使用固晶机(ASM公司制造的AD-830)，利用压印来对于SMD5050封装体(I-CHIUNPRECSION INDUSTRY CO.,制造，树脂为聚邻苯二甲酰胺(PPA))的镀银电极部转印定量的各实施例和各比较例中获得的组合物，并对于在其上装载光半导体元件(SemiLED公司制造的EV-B35A，35mil)时的操作性进行评价。如果能够转印，则设为“良好”；不能转印时，则设为“不良”。
[粘合力]
对上述转印性的评价试验中制作的封装体，利用150℃的烘箱加热2小时，来使硅酮树脂组合物固化。使用拉力测试机(bond tester)(Dage公司制造的Series 4000)来进行芯片剪切强度的测量。
[渗出性]
将转印性的评价试验中制作的封装体在25℃静置1小时后，以目视观察外观。如果芯片周围未发生渗出(bleed-out)情形，则设为“良好”；如果，发生渗出情形，则设为“不良”。
[表1]
[表2]
如表2所示，使用了本发明的硅酮树脂组合物的实施例1～3中，均是固化物的硬度高，并且，通过包含烷氧基和烯基的(D)成分作为润湿剂来发挥作用，即使以高含量掺合导热性填充剂，转印性也优异，且没有渗出情形，因而作为固晶材料是优异的。此外，可知这些固化物的芯片剪接强度约20MPa而较高，导热率为1.3W/m·K以上而散热性非常优秀。
另一方面，比较例1中，由于导热性填充剂少，因此导热率为0.9W/m·K而较低。比较例2中，虽然是以高密度填充导热性填充剂而导热率高，但由于不含本发明的(D)成分，因此转印性低劣，而无法固定LED芯片。比较例3中，由于(D)成分包含烷氧基但不具有烯基，因此，结果虽然导热率高，但招致发生润湿剂渗出与芯片剪接强度降低的情形，而损害产品外观和粘合力。比较例4中，相对于(A)成分和(B)成分总计100质量份，(B)成分的掺合量为50质量份而较少，结果芯片剪接强度低劣。
由这些结果可知，本发明的硅酮树脂组合物能够得到一种固化物，所述固化物在对于基板的转印法中的操作性良好、没有渗出的情形、粘合力高、导热率高。
另外，本发明并不限于上述的实施方式。上述实施方式是例示，只要是具有与本发明的权利要求书中记载的技术思想实质相同的构成并发挥同样的作用效果的技术方案，都被包括在本发明的技术范围中。

Claims (5)

1.一种固晶用硅酮树脂组合物，其特征在于，包含下述成分：
(A)25℃时的粘度为100mm2/s以下的直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的烯基，且不具有键结于硅原子上的烷氧基；
(B)由下述平均组成式(1)表示的三维网状有机聚硅氧烷，其在23℃时为蜡状或固体，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为60～90质量份，
(R1 3SiO1/2)a(R2R1 2SiO1/2)b(R2R1SiO)c(R1 2SiO)d(R2SiO3/2)e(R1SiO3/2)f(SiO4/2)g (1)，
式(1)中，R1是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，R2是烯基，a、b、c、d、e、f、及g各自是满足a≥0、b≥0、c≥0、d≥0、e≥0、f≥0、g≥0、b+c+e＞0、e+f+g＞0、及a+b+c+d+e+f+g＝1的数；
(C)由下述平均组成式(2)表示的有机氢聚硅氧烷，其在一分子中具有至少2个键结于硅原子上的氢原子，并且所述(C)成分的量是所述(C)成分中的键结于硅原子上的氢原子相对于所述(A)成分、所述(B)成分及(D)成分中的全部的与硅原子键结的烯基成为0.5～5.0倍摩尔的量，
R3 hHiSiO(4-h-i)/2 (2)，
式(2)中，R3是可以相同或不同且不具有脂肪族不饱和键的经取代或未被取代的一价烃基，h和i是满足0.7≤h≤2.1、0.001≤i≤1.0且0.8≤h+i≤3.0的正数；
(D)直链状有机聚硅氧烷，其在一分子中具有至少1个键结于硅原子上的烯基，且在分子链两末端具有键结于硅原子上的烷氧基，并且相对于所述(A)成分和所述(B)成分总计100质量份为3～30质量份；
(E)铂族金属系催化剂，其相对于所述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量，以催化剂金属元素的质量换算为1～500ppm；以及
(F)平均粒径为0.1μm以上且小于1μm的导热性填充剂，其相对于所述(A)成分、所述(B)成分、所述(C)成分及所述(D)成分总计30质量份为100～300质量份。
2.如权利要求1所述的固晶用硅酮树脂组合物，其中，所述(F)成分包含选自氧化锌和氧化铝中的1种或2种以上。
3.如权利要求1所述的固晶用硅酮树脂组合物，其中，所述(D)成分是由下述式(3)表示的硅氧烷化合物，
式(3)中，硅氧烷重复单元的排列是任意的，m和n各自是满足1≤m≤50、0≤n≤100的正数。
4.如权利要求2所述的固晶用硅酮树脂组合物，其中，所述(D)成分是由下述式(3)表示的硅氧烷化合物，
式(3)中，硅氧烷重复单元的排列是任意的，m和n各自是满足1≤m≤50、0≤n≤100的正数。
5.一种固化物，其是使权利要求1至4中任一项所述的固晶用硅酮树脂组合物固化而得。
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