JP2000297215A

JP2000297215A - シリコーンゲル組成物

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Publication number: JP2000297215A
Application number: JP11106185A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Enami; 博司江南; Akihiro Nakamura; 昭宏中村
Original assignee: Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-10-24
Anticipated expiration: 2019-04-14
Also published as: DE60025673T2; JP3746394B2; KR20000071701A; KR100627992B1; DE60025673D1; TW579383B; EP1045005A1; US6265480B1; EP1045005B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】硬化して、耐寒性に優れるシリコーンゲルを
形成することのできる、塗布時の広がり性が小さいシリ
コーンゲル組成物を提供する。【解決手段】 (Ａ)本質的に、Ｒ(ＣＨ₃)ＳｉＯ_2/2単位
８０〜９８モル％、ＲＳｉＯ_3/2単位０.１〜１０.０モ
ル％、およびＲ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単位０.１〜１０.０
モル％（式中、Ｒはメチル基、フェニル基、またはアル
ケニル基であり、全Ｒ中の０.２５〜４.０モル％がアル
ケニル基である。）からなるオルガノポリシロキサン１
００重量部、(Ｂ)一分子中に少なくとも２個のケイ素原
子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、(Ｃ)
白金系触媒、(Ｄ)シリカ粉末０.０１〜１０重量部、お
よび(Ｅ)エポキシ化合物および／または多価アルコール
０.０１〜５重量部からなるシリコーンゲル組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリコーンゲル組成
物に関し、詳しくは、硬化して、耐寒性に優れるシリコ
ーンゲルを形成することのできる、塗布時の広がり性が
小さいシリコーンゲル組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコーンゲル組成物は、硬化して、電
気的特性、耐熱性、耐候性、応力緩和性が優れたシリコ
ーンゲルを形成することができるために、電気・電子部
品の封止剤、緩衝剤、防振剤、充填剤として利用されて
いる。このようなシリコーンゲル組成物としては、例え
ば、分子鎖末端にケイ素原子結合ビニル基を有する分岐
状のオルガノポリシロキサン、分子鎖両末端にケイ素原
子結合ビニル基を有するジオルガノポリシロキサン、ケ
イ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサ
ン、および白金系触媒からなるシリコーンゲル組成物
(特開昭６２−１８１３５７号公報参照)が提案されてい
る。

【０００３】しかし、このシリコーンゲル組成物はチク
ソトロピック性を有するものではなく、塗布時の広がり
性が大きいために、この組成物により電気・電子部品を
塗布して封止しようとすると、封止したくない電気・電
子部品をも封止してしまうという問題があった。

【０００４】一方、チクソトロピック性を有するシリコ
ーンゲル組成物としては、分子鎖末端にケイ素原子結合
ビニル基を有し、分子鎖側鎖に３，３，３−トリフルオ
ロプロピル基を有するオルガノポリシロキサン、分子鎖
末端および／または分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原
子を有し、分子鎖側鎖に３，３，３−トリフルオロプロ
ピル基を有するオルガノポリシロキサン、白金系触媒、
および疎水化シリカからなるシリコーンゲル組成物(特
開平７―３２４１６５号公報参照)、混合して、一分子
中に少なくとも２個のケイ素原子結合アルケニル基を有
するオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも２
個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロ
キサン、無機質充填剤、ケイ素原子結合アルコキシ基を
有するオルガノポリシロキサン、および白金系触媒から
なるシリコーンゲル組成物となる二液型シリコーンゲル
組成物(特開平９−１３２７１８号公報参照)が提案され
ている。

【０００５】しかし、これらのチクソトロピック性を有
するシリコーンゲル組成物といえども、これらの組成物
により電気・電子部品を塗布した後、加熱硬化させる過
程で広がってしまい、封止したくない電気・電子部品を
も封止してしまうという問題があった。また、これらの
組成物を硬化して得られるシリコーンゲルは耐寒性が乏
しく、例えば、−４０℃という低温においてはもはやゲ
ル状を示さず、封止された電子・電気部品の配線の断
線、もしくはハンダ部分の破断を起こしてしまうという
問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明に到達
した。すなわち、本発明の目的は、硬化して、耐寒性に
優れるシリコーンゲルを形成することのできる、塗布時
の広がり性が小さいシリコーンゲル組成物を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、 (Ａ)本質的に、Ｒ(ＣＨ₃)ＳｉＯ_2/2単位８０〜９８モル％、ＲＳｉＯ_3/2単位０. １〜１０.０モル％、およびＲ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単位０.１〜１０.０モル％（式中、Ｒはメチル基、フェニル基、またはアルケニル基であり、全Ｒ中の０.２５〜４.０モル％がアルケニル基である。）からなるオルガノポリシロキサン１００重量部、 (Ｂ)一分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン｛(Ａ)成分中のアルケニル基１モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が０.１〜５モルとなる量｝、 (Ｃ)白金系触媒｛(Ａ)成分に対して、本成分中の白金金属が重量単位で０.１〜１,０００ppmとなる量｝、 (Ｄ)シリカ粉末０.０１〜１０重量部、および (Ｅ)エポキシ化合物および／または多価アルコール０.０１〜５重量部からなり、ＪＩＳＫ７１１７に規定される回転数比
が１：１０における見掛け粘度の比(ＳＶＩ値)が２.０
〜１０.０であり、硬化して、ＪＩＳＫ２２２０に
規定される１／４ちょう度が１０〜２００であるシリコ
ーンゲルを形成するシリコーンゲル組成物に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のシリコーンゲル組成物を
詳細に説明する。(Ａ)成分のオルガノポリシロキサンは
本組成物の主剤であり、本質的に、Ｒ(ＣＨ₃)ＳｉＯ_2/2
単位、ＲＳｉＯ_3/2単位、およびＲ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単
位からなることを特徴とする。(Ａ)成分はこれらの３単
位のみからなっていてもよく、また、これらの３単位の
他に、極少量の他の単位、例えば、ＨＯ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ
_1/2単位、ＲＯ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単位、ＨＯ(ＣＨ₃)Ｓ
ｉＯ_2/2単位、およびＲＯ(ＣＨ₃)ＳｉＯ_2/2単位の一種
もしくは２種以上を含有していてもよい。上式中のＲは
メチル基、フェニル基、またはアルケニル基であり、全
Ｒ中の０.２５〜４.０モル％はアルケニル基である。こ
れは、全Ｒ中のアルケニル基の含有量が上記範囲の下限
未満であるオルガノポリシロキサンによると、得られる
組成物が十分に硬化しなくなるからであり、一方、上記
範囲の上限をこえるオルガノポリシロキサンによると、
得られる硬化物がゲル状を呈しなくなるからである。こ
のようなＲのアルケニル基としては、例えば、ビニル
基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテ
ニル基、ヘキセニル基が挙げられ、特に、ビニル基であ
ることが好ましい。また、(Ａ)成分中のＲ(ＣＨ₃)Ｓｉ
Ｏ_2/2単位の含有量は８０〜９８モル％の範囲内であ
り、また、ＲＳｉＯ_3/2単位の含有量は０.１〜１０.０
モル％の範囲内であり、また、Ｒ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単
位の含有量は０.１〜１０.０モル％の範囲内である。こ
れは、ＲＳｉＯ_3/2単位の含有量が上記範囲の下限未満
であるオルガノポリシロキサンによると、得られるシリ
コーンゲルの耐寒性が低下する傾向があるからであり、
一方、上記範囲の上限をこえるオルガノポリシロキサン
によると、得られる組成物の粘度が著しく高くなり流動
性が低下する傾向があるからである。このような(Ａ)成
分の粘度は限定されないが、２５℃における粘度が１０
〜１００,０００mPa・sの範囲内であることが好ましい。

【０００９】(Ｂ)成分のオルガノポリシロキサンは本組
成物の架橋剤であり、一分子中に少なくとも２個のケイ
素原子結合水素原子を有することを特徴とする。(Ｂ)成
分の分子構造としては、例えば、直鎖状、分岐鎖状、一
部分岐を有する直鎖状、環状、網状、樹脂状が挙げら
れ、(Ｂ)成分はこれらの分子構造を有する単一重合体、
もしくは共重合体、またはこれらの混合物からなる。ま
た、(Ｂ)成分中のケイ素原子結合水素原子以外のケイ素
原子に結合する基としては、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等
のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等
のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル
基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラ
ルキル基；３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−
クロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等の置換も
しくは非置換の一価炭化水素基が挙げられ、特に、メチ
ル基、フェニル基であることが好ましい。このような
(Ｂ)成分の粘度は限定されないが、得られる組成物の塗
布作業性が良好であることから、２５℃における粘度が
１〜１００,０００mPa・sの範囲内であることが好まし
い。

【００１０】本組成物において(Ｂ)成分の含有量は、上
記(Ａ)成分中のアルケニル基１モルに対して、本成分中
のケイ素原子結合水素原子が０.１〜５モルの範囲内と
なる量である。これは、(Ｂ)成分の含有量が上記範囲の
下限未満となる量である組成物は十分に硬化しなくなる
傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限をこえる
組成物の硬化物はゲル状を呈しなくなったり、耐熱性が
低下する傾向があるからである。

【００１１】(Ｃ)成分の白金系触媒は本組成物の硬化を
促進するための触媒であり、例えば、塩化白金酸、塩化
白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィン錯体、白金
の１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、白
金のカルボニル錯体、白金のジケトン錯体、さらには、
これらの白金系触媒を、シリコーンレジン、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂中に含有し
た樹脂粉末が挙げられる。

【００１２】本組成物において(Ｃ)成分の含有量は、上
記(Ａ)成分に対して、本成分中の白金金属が重量単位で
０.０１〜１,０００ppmの範囲内となる量であり、好ま
しくは、これが０.１〜５００ppmの範囲内となる量であ
る。これは、(Ｃ)成分の含有量が上記範囲の下限未満で
ある組成物は硬化が速やかに進行しなくなるからであ
り、一方、上記範囲の上限をこえる組成物といえども硬
化はさほど促進されず、かえって、硬化して得られるシ
リコーンゲルが着色してしまう恐れがあるからである。

【００１３】(Ｄ)成分のシリカ粉末は、(Ｅ)成分と共
に、本組成物にチクソトロピック性を付与し、本組成物
の塗布時の広がり性を小さくするための成分である。
(Ｄ)成分のシリカ粉末としては、煙霧質シリカ、沈降シ
リカ、あるいはそれらの表面をヘキサメチルジシラザン
やジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン等
の有機ケイ素化合物で疎水化処理したシリカ粉末が例示
される。このような(Ｄ)成分の粒子径は限定されない
が、そのＢＥＴ比表面積が少なくとも５０ｍ²／ｇであ
ることが好ましく、特に、そのＢＥＴ比表面積が少なく
とも１００ｍ²／ｇであることが好ましい。

【００１４】本組成物において(Ｄ)成分の含有量は、
(Ａ)成分１００重量部に対して０.０１〜１０重量部の
範囲内であり、好ましくは、０.１〜５重量部の範囲内
である。これは、(Ｄ)成分の含有量が上記範囲の下限未
満である組成物は、ＪＩＳＫ７１１７に規定される回
転数比が１：１０における見掛け粘度の比(ＳＶＩ値)が
小さく、十分なチクソトロピック性を示さなくなり、塗
布時に広がりやすくなる傾向があるからであり、一方、
上記範囲の上限をこえる組成物は粘度が高くなり、塗布
作業性が低下する傾向があるからである。

【００１５】(Ｅ)成分のエポキシ化合物および／または
多価アルコールは本組成物の流動性を損なうことなく、
上記(Ｄ)成分と共に、本組成物にチクソトロピック性を
付与し、本組成物の塗布時の広がり性を小さくするため
の成分である。(Ｅ)成分のエポキシ化合物としては、例
えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−
(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジル
エーテルが挙げられ、多価アルコールとしては、例え
ば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、
１，４−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グ
リセリン、ペンタエリスリトールが挙げられる。

【００１６】本組成物において(Ｅ)成分の含有量は、上
記(Ａ)成分１００重量部に対して０.０１〜５重量部の
範囲内であり、好ましくは、０.０１〜２重量部の範囲
内である。これは、(Ｅ)成分の含有量が上記範囲の下限
未満である組成物は、ＪＩＳＫ７１１７に規定される
回転数比が１：１０における見掛け粘度の比(ＳＶＩ値)
が小さく、十分なチクソトロピック性を示さなくなり、
塗布時に広がりやすくなる傾向があるからであり、一
方、上記範囲の上限をこえる組成物は、硬化して得られ
るシリコーンゲルの機械的特性が低下する傾向があるか
らである。

【００１７】本組成物は、上記(Ａ)成分〜(Ｅ)成分を混
合することにより調製できるが、本発明の目的を損なわ
ない限り、その他任意の成分として、例えば、アセチレ
ン系化合物、エン−イン系化合物、トリアゾール系化合
物、ヒドラジン系化合物、フォスフィン系化合物、メル
カプタン系化合物等の付加反応抑制剤；耐熱添加剤；難
燃性付与剤；可塑剤；接着付与剤を含有していてもよ
い。また、本組成物を硬化して得られるシリコーンゲル
は無色透明もしくは半透明であるが、本組成物に顔料、
染料、蛍光染料を配合することにより任意に着色するこ
ともできる。

【００１８】このような本組成物は、ＪＩＳＫ７１
１７に規定される回転数比が１：１０における見掛け粘
度の比、すなわちＳＶＩ値が２.０〜１０.０の範囲内で
あることを特徴とする。これは、ＳＶＩ値が上記範囲の
下限未満である組成物は、電気・電子部品を塗布して封
止しようとする際に、封止したくない電気・電子部品を
も封止してしまうというからであり、一方、上記範囲の
上限をこえる組成物は、電気・電子部品への密着性が低
下したり、電気・電子部品の細部への流れ込み性が低下
する傾向があるからである。

【００１９】また、このような本組成物は、硬化して、
ＪＩＳＫ２２２０に規定の１／４ちょう度が１０〜
２００の範囲内であり、好ましくは、２０〜１５０の範
囲内のシリコーンゲルを形成することを特徴とする。こ
れは、この１／４ちょう度が上記範囲の下限未満である
シリコーンゲルは応力緩和性が低く、クラックを生じや
すくなる傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限
をこえるシリコンゲルは振動により容易に流動化してし
まう傾向があるからである。

【００２０】本組成物は、塗布時には広がり性が小さ
く、硬化して、耐寒性に優れるシリコーンゲルを形成す
ることができるので、電気・電子部品の封止剤、緩衝
剤、防振剤、充填剤として好適である。本組成物により
電気・電子部品を封止する方法としては、例えば、本組
成物を電気・電子部品に塗布した後、室温で放置する方
法、本組成物を電気・電子部品に塗布した後、５０〜２
００℃に加熱する方法が挙げられる。

【００２１】

【実施例】本発明のシリコーンゲル組成物を実施例によ
り詳細に説明する。なお、実施例中の粘度は２５℃にお
ける値である。また、シリコーンゲル組成物のＳＶＩ
値、広がり性、およびシリコーンゲルの１／４ちょう度
は次のように測定した。

【００２２】○シリコーンゲル組成物のＳＶＩ値：シリ
コーンゲル組成物の粘度をＪＩＳＫ７１１７に規定
の方法により測定した。すなわち、シリコーンゲル組成
物を回転粘度計により、回転数比を１：１０になるよう
な回転数における粘度をそれぞれ測定して、下式により
ＳＶＩ値を求めた。ＳＶＩ値＝(低い方の回転数における粘度)／(高い方の
回転数における粘度)

【００２３】○シリコーンゲル組成物の広がり性：シリ
コーンゲル組成物を１mlのマイクロシリンジに１ml採取
し、１００mm×１００mmのガラス板の中央部分にゆっく
りと吐出して、１０分間放置後に円形に広がったシリコ
ーンゲル組成物の直径を縦方向と横方向それぞれ測定
し、その合計を求めた。この値を塗布１０分後の広がり
性の指標とした。上記のシリコーンゲル組成物を塗布し
たガラス板を８０℃のオーブン中で６０分間加熱するこ
とにより硬化させた。得られたシリコーンゲルの直径を
縦方向と横方向それぞれ測定し、その合計を求めた。こ
の値を８０℃×６０分後の広がり性の指標とした。

【００２４】○シリコーンゲルの１／４ちょう度：シリ
コーンゲル組成物４０ｇを５０mlのガラス製ビーカーに
注入した後、これを１２０℃で６０分間加熱することに
より硬化させた。このシリコーンゲルを２５℃まで冷却
した後、ＪＩＳＫ２２２０の規定の方法により、シ
リコーンゲルの１／４ちょう度を測定した。また、この
シリコーンゲルを−５５℃に放置した後、直ぐに、シリ
コーンゲルの１／４ちょう度を測定し、シリコーンゲル
の耐寒性を評価した。

【００２５】［実施例１〜４、比較例１〜４］下記の成
分を表１に示した組成で均一に混合して、８種のシリコ
ーンゲル組成物を調製した。これらのシリコーンゲル組
成物の粘度を回転粘度計(東芝システム株式会社製のビ
スメトロンＶＧ−Ａ１)により、実施例１、２、４、比
較例２ではロータＮｏ.４、６０rpmで測定し、実施例
３、比較例１、３、４ではロータＮｏ.３、６０rpmで測
定し、これらの結果を表１に記載した。また、同じロー
タＮｏ.にて、回転数を６rpmとしてシリコーンゲル組成
物の粘度を測定し、そのＳＶＩ値を求めた。また、これ
らのシリコーンゲル組成物の広がり性を測定した。それ
らの結果を表１に示した。また、これらのシリコーンゲ
ル組成物を１２５℃で６０分間加熱することにより硬化
させた。得られたシリコーンゲルの１／４ちょう度をそ
れぞれ測定し、それらの結果を表１に示した。なお、表
中のＨ／ＣＨ₂＝ＣＨは、成分ａ−１または成分ａ−２
中に含まれるビニル基１モルに対する、成分ｂ−１また
は成分ｂ−２中のケイ素原子結合水素原子のモル数を示
した。 ○成分ａ−１：粘度８００mPa・sであり、(ＣＨ₃)₂Ｓｉ
Ｏ_2/2単位９４.０モル％、ＣＨ₃ＳｉＯ_3/2単位３.３モ
ル％、(ＣＨ₃)₃ＳｉＯ_1/2単位２.０モル％、および(Ｃ
Ｈ₃)₂(ＣＨ₂＝ＣＨ)ＳｉＯ_1/2単位０.７モル％からなる
ポリオルガノシロキサン(ビニル基の含有量＝０.２２重
量％) ○成分ａ−２：粘度２,０００mPa・sである分子鎖両末端
ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
(ビニル基の含有量＝０.２２重量％) ○成分ｂ−１：粘度１０mPa・sである分子鎖両末端ジメ
チルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキ
サン(ケイ素原子結合水素原子の含有量＝０.１３重量
％) ○成分ｂ−２：粘度２０mPa・sである分子鎖両末端トリ
メチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキ
サン(ケイ素原子結合水素原子の含有量＝１.５７重量
％) ○成分ｃ：白金濃度が０.５重量％である白金の１,３−
ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の１，３−ジビ
ニルテトラメチルジシロキサン溶液 ○成分ｄ−１：ＢＥＴ比表面積が２００ｍ²／ｇであ
り、ヘキサメチルジシラザンで表面を疎水化処理した煙
霧質シリカ ○成分ｄ−２：ＢＥＴ比表面積が２００ｍ²／ｇであ
る、表面未処理の煙霧質シリカ ○成分ｅ−１：３−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン ○成分ｅ−２：エチレングリコール

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明のシリコーンゲル組成物は塗布時
の広がり性が小さく、硬化して、耐寒性に優れるシリコ
ーンゲルを形成できるという特徴がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 83/05 Ｃ０８Ｌ 83/05 Ｆターム(参考） 4J002 CP04X CP13W CP14W DA116 DE196 DJ017 EC048 EC058 EL038 EX068 EZ006 FB117 FB147 FD017 FD156 GJ02 GQ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (Ａ)本質的に、Ｒ(ＣＨ₃)ＳｉＯ_2/2単位８０〜９８モル％、ＲＳｉＯ_3/2単位０.１〜１０.０モル％、およびＲ(ＣＨ₃)₂ＳｉＯ_1/2単位０.１〜１０.０モル％（式中、Ｒはメチル基、フェニル基、またはアルケニル基であり、全Ｒ中の０.２５〜４.０モル％がアルケニル基である。）からなるオルガノポリシロキサン１００重量部、 (Ｂ)一分子中に少なくとも２個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン｛(Ａ)成分中のアルケニル基１モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が０.１〜５モルとなる量｝、 (Ｃ)白金系触媒｛(Ａ)成分に対して、本成分中の白金金属が重量単位で０.１〜１,０００ppmとなる量｝、 (Ｄ)シリカ粉末０.０１〜１０重量部、および (Ｅ)エポキシ化合物および／または多価アルコール０.０１〜５重量部からなり、ＪＩＳＫ７１１７に規定される回転数比
が１：１０における見掛け粘度の比(ＳＶＩ値)が２.０
〜１０.０であり、硬化して、ＪＩＳＫ２２２０に
規定される１／４ちょう度が１０〜２００であるシリコ
ーンゲルを形成するシリコーンゲル組成物。