JP2010084118A5

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Publication number: JP2010084118A5
Application number: JP2009025254A
Authority: JP
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2029-02-05

Description

上記目的は、
「[1] (A)一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン（ただし、１,３,５−トリメチル−１,３,５−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび１,３,５,７−テトラメチル−１,３,５,７−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が５重量％以下である）、
(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し、ケイ素原子結合有機基のうち１５モル％以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン｛(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が１０〜５００％となる量｝、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒（本組成物を硬化させるのに十分な量）
から少なくともなることを特徴とする、硬化性オルガノポリシロキサン組成物
[2] (A)成分が、平均構造式(1)：

（式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、Ｒ¹はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、一分子中のＲ¹の少なくとも２個はアルケニル基であり、ｎとｍの合計は平均５〜１,０００の数であり、ｍ/ｎが０.２以下である）で表されるジオルガノポリシロキサンであり、(B)成分が、平均構造式(2)：

(式中、Ｒ²は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、一分子中のＲ²の少なくとも２個は水素原子であり、水素原子以外のＲ²の１５モル％以上がフェニル基である。ｐは平均０〜１,０００の数である)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、および、平均シロキサン単位式(3)：Ｒ³ _aＨ_bＳｉＯ_(4-a-b)/2
(式中、Ｒ³はメチル基およびフェニル基であり、その１５モル％以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、[1]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
[3] さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して５０重量％以下の、平均シロキサン単位式(4)：Ｒ⁴ _cＳｉＯ_(4-c)/2 （式中、Ｒ⁴はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、その２０モル％以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。）で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、[1]または[2]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
[4] 可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であり、光透過率（２５℃）が８０％以上である硬化物を形成することを特徴とする、[1]、[2]または[3]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。」により達成される。

さらには、
「[5] (A)一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン（ただし、１,３,５−トリメチル−１,３,５−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび１,３,５,７−テトラメチル−１,３,５,７−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が５重量％以下である）、
(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し、ケイ素原子結合有機基のうち１５モル％以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン｛(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が１０〜５００％となる量｝、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒（本組成物を硬化させるのに十分な量）
から少なくともなり、可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であり、光透過率（２５℃）が８０％以上である硬化物を形成することを特徴とする、光半導体素子封止剤。
[6] (A)成分が、平均構造式(1)：

(式中、Ｒ²は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、一分子中のＲ²の少なくとも２個は水素原子であり、水素原子以外のＲ²の１５モル％以上がフェニル基である。ｐは平均０〜１,０００の数である)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、および、平均シロキサン単位式(3)：Ｒ³ _aＨ_bＳｉＯ_(4-a-b)/2
(式中、Ｒ³はメチル基およびフェニル基であり、その１５モル％以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、[5]に記載の光半導体素子封止剤。
[7] さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して５０重量％以下の、平均シロキサン単位式(4)：Ｒ⁴ _cＳｉＯ_(4-c)/2 （式中、Ｒ⁴はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、その２０モル％以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。）で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、[5]または[6]に記載の光半導体素子封止剤

平均構造式(2)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサンの好ましい例は、２個または３個以上のケイ素原子結合水素原子を有するメチルフェニルジシロキサン、および、主鎖が直鎖状メチルフェニルポリシロキサン、直鎖状ジフェニルポリシロキサン、直鎖状メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー、または、直鎖状メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサンコポリマーであり；両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基、メチルフェニルハイドロジェンシロキシ基、トリメチルシロキシ基、または、ジメチルフェニルシロキシ基である、直鎖状メチルフェニルハイドロジェンポリシロキサンである。

本発明組成物および光半導体素子封止剤には、その硬化物の強度向上や、弾性率向上のために、(D)分岐状アルケニル基含有メチルフェニルポリシロキサンを配合してもよい。
そのような分岐状アルケニル基含有メチルフェニルポリシロキサン(D)は、平均単位式(4)：Ｒ⁴ _cＳｉＯ_(4-c)/2 （式中、Ｒ⁴はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、その２０モル％以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。）で示すことができる。
上記平均単位式(4)中のcが平均0.5〜1.7であるので、その分子構造は分岐状、網状、籠状および３次元状のいずれか、または、これらの共存する分子構造である。
平均単位式(4)で示される分岐状アルケニル基含有メチルフェニルポリシロキサンを構成するシロキサン単位として、トリオルガノシロキサン単位（略称M単位）、ジオルガノシロキサン単位（略称D単位）、モノオルガノシロキサン単位（略称T単位）およびSiO_4/2単位（略称Q単位）がある。

モノオルガノシロキサン単位としてR ⁴ SiO _3/2単位があり、MeSiO_3/2単位、PhSiO_3/2単位、Vi SiO_3/2単位が例示される。
ジオルガノシロキサン単位としてR ⁴ ₂ SiO _2/2単位があり、MePhSiO_2/2単位、Me₂SiO_2/2単位、MeViSiO_2/2単位、Ph₂SiO_2/2単位が例示される。
トリオルガノシロキサン単位としてR ⁴ ₃ SiO _1/2単位があり、Me₃SiO_1/2単位、Me₂PhSiO_1/2単位、MeViPhSiO_1/2単位、MeVi₂SiO_1/2単位が例示される。ここでMeはメチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を意味する。
さらには、上記シロキサン単位中のR基の一つがOH基に置換されたシロキサン単位、例えば、R ⁴ (HO)SiO _2/2単位、R ⁴ ₂ (HO)SiO _1/2単位、(HO)SiO_3/2単位がありえる。

本発明組成物は、前記(A)成分と(B)成分を主剤とするので、その硬化物は必然的に可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が大きく、光透過率が高い。その硬化物の可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であることが好ましい。本発明組成物の硬化物の光透過率（２５℃）は８０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。
本発明の光半導体素子封止剤は、その硬化物の可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であり、硬化物の光透過率（２５℃）は８０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましい。
これは、硬化物の屈折率が１.５未満であったり、光透過率が８０％未満であるような硬化物により封止された光半導体素子を有する光半導体装置、特には発光ダイオード素子を有する発光ダイオード装置に十分な信頼性を付与することができなくなるおそれがあるからである。

Claims

(A)一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン（ただし、１,３,５−トリメチル−１,３,５−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび１,３,５,７−テトラメチル−１,３,５,７−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が５重量％以下である）、
(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し、ケイ素原子結合有機基のうち１５モル％以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン｛(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が１０〜５００％となる量｝、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒（本組成物を硬化させるのに十分な量）
から少なくともなることを特徴とする、硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
(A)成分が、平均構造式(1)：

（式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、Ｒ¹はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、一分子中のＲ¹の少なくとも２個はアルケニル基であり、ｎとｍの合計は平均５〜１,０００の数であり、ｍ/ｎが０.２以下である）で表されるジオルガノポリシロキサンであり、(B)成分が、平均構造式(2)：

(式中、Ｒ²は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、一分子中のＲ²の少なくとも２個は水素原子であり、水素原子以外のＲ²の１５モル％以上がフェニル基である。ｐは平均０〜１,０００の数である)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、および、平均シロキサン単位式(3)：Ｒ³ _aＨ_bＳｉＯ_(4-a-b)/2
(式中、Ｒ³はメチル基およびフェニル基であり、その１５モル％以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、請求項１記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサンが、両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンであることを特徴とする、請求項１に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンは、環状メチルフェニルシロキサンオリゴマーを分子鎖末端封鎖剤である1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサンもしくは1,3-ジビニル-1,3-ジフェニルジメチルジシロキサンと重合触媒存在下で加熱して平衡化重合し、重合触媒を中和または熱分解することにより製造されるものであることを特徴とする、請求項３に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して５０重量％以下の、平均シロキサン単位式(4)：
Ｒ⁴ _cＳｉＯ_(4-c)/2 （式中、Ｒ⁴はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、その２０モル％以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。）で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であり、光透過率（２５℃）が８０％以上である硬化物を形成することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
(A)一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサン（ただし、１,３,５−トリメチル−１,３,５−トリフェニルシクロトリシロキサンおよび１,３,５,７−テトラメチル−１,３,５,７−テトラフェニルシクロテトラシロキサンの含有量の合計が５重量％以下である）、
(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し、ケイ素原子結合有機基のうち１５モル％以上がフェニル基であるオルガノポリシロキサン｛(A)成分中の総アルケニル基のモル数に対して、(B)成分のケイ素原子結合水素原子のモル数が１０〜５００％となる量｝、
および
(C)ヒドロシリル化反応用触媒（本組成物を硬化させるのに十分な量）
から少なくともなり、可視光（５８９ｎｍ）における屈折率（２５℃）が１.５以上であり、光透過率（２５℃）が８０％以上である硬化物を形成することを特徴とする、光半導体素子封止剤。
(A)成分が、平均構造式(1)：

（式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、Ｒ¹はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、一分子中のＲ¹の少なくとも２個はアルケニル基であり、ｎとｍの合計は平均５〜１,０００の数であり、ｍ/ｎが０.２以下である）で表されるジオルガノポリシロキサンであり、(B)成分が、平均構造式(2)：

(式中、Ｒ²は水素原子、メチル基またはフェニル基であり、一分子中のＲ²の少なくとも２個は水素原子であり、水素原子以外のＲ²の１５モル％以上がフェニル基である。ｐは平均０〜１,０００の数である)で示される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、および、平均シロキサン単位式(3)：Ｒ³ _aＨ_bＳｉＯ_(4-a-b)/2
(式中、Ｒ³はメチル基およびフェニル基であり、その１５モル％以上がフェニル基であり、aは平均0.5≦a<2.0の数であり、bは平均0.5≦b<2.0の数であり、a+bは平均1.0≦a+b<2.0の数である)で示される分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンから選択されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする、請求項７に記載の光半導体素子封止剤。
一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有し,全シロキサン単位の７０モル％以上がメチルフェニルシロキサン単位であるジオルガノポリシロキサンが、両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンであることを特徴とする、請求項７に記載の光半導体素子封止剤。
両末端ジメチルビニルシロキシ基もしくはメチルフェニルビニルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサンは、環状メチルフェニルシロキサンオリゴマーを分子鎖末端封鎖剤である1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサンもしくは1,3-ジビニル-1,3-ジフェニルジメチルジシロキサンと重合触媒存在下で加熱して平衡化重合し、重合触媒を中和または熱分解することにより製造されるものであることを特徴とする、請求項９に記載の光半導体素子封止剤。
さらに、(A)成分と(B)成分の合計量に対して５０重量％以下の、平均シロキサン単位式(4)：
Ｒ⁴ _cＳｉＯ_(4-c)/2 （式中、Ｒ⁴はアルケニル基、メチル基およびフェニル基であり、その２０モル％以上がフェニル基であり、cは平均0.5〜1.7の正数である。）で示されるメチルフェニルアルケニルポリシロキサンを含有することを特徴とする、請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の光半導体素子封止剤。
光半導体素子が、発光半導体素子であることを特徴とする、請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の光半導体素子封止剤。
発光半導体素子が発光ダイオード素子であることを特徴とする、請求項１２に記載の光半導体素子封止剤。
光半導体素子が請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、光半導体素子を具備する光半導体装置。
光半導体装置は、筐体内に光半導体素子を具備しており、該光半導体素子は筐体内壁とともに請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の光半導体素子封止剤の硬化物で封止されていることを特徴とする、請求項１４に記載の光半導体装置。