JP2011148883A - シリコーン樹脂用組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イソシアネート基の反応とヒドロシリル化反応の2種類の反応に関する成分を含有するものであって、両末端アミノ型シリコーン樹脂、オルガノハイドロジェンシロキサン、ジイソシアネート、及びヒドロシリル化触媒を含有してなるシリコーン樹脂用組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕 両末端アミノ型シリコーン樹脂、オルガノハイドロジェンシロキサン、ジイソシアネート、及びヒドロシリル化触媒を含有してなる、シリコーン樹脂用組成物、
〔2〕 両末端アミノ型シリコーン樹脂及びジイソシアネートを混合したものに、オルガノハイドロジェンシロキサン及びヒドロシリル化触媒を混合することにより得られる、シリコーン樹脂組成物、
〔3〕 前記〔1〕記載の組成物を含んでなる光半導体素子封止材料、ならびに
〔4〕 前記〔3〕記載の光半導体素子封止材料を用いて光半導体素子を封止してなる、光半導体装置
に関する。
本発明における両末端アミノ型シリコーン樹脂としては、透明性や高耐熱性の観点から、式(I):
で表わされる化合物であることが好ましい。
本発明におけるオルガノハイドロジェンシロキサンとしては、特に限定はないが、各成分との相溶性の観点から、式(II):
で表わされる化合物、及び式(III):
で表わされる化合物、からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。なお、本明細書において、オルガノハイドロジェンシロキサンとは、オルガノハイドロジェンジシロキサンやオルガノハイドロジェンポリシロキサン等、低分子量の化合物から高分子量の化合物まで全ての化合物の総称を意味する。
本発明におけるジイソシアネートとしては、特に限定はないが、各成分との相溶性の観点から、式(IV):
で表わされる化合物であることが好ましい。
本発明におけるヒドロシリル化触媒としては、両末端アミノ型シリコーン樹脂のアルケニル基とオルガノハイドロジェンシロキサンのヒドロシリル基とのヒドロシリル化反応を触媒する化合物であれば特に限定はなく、白金黒、塩化白金、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体、白金−アセチルアセテート等の白金触媒;パラジウム触媒、ロジウム触媒等が例示される。なかでも、相溶性及び透明性の観点から、白金−1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体、白金−ジビニルシロキサン錯体等の白金−カルボニル錯体が好ましい。なお、白金−カルボニル錯体は反応性が高いため、その添加量を制限することができ、ひいては、シリコーンの分解を促進する金属の添加量を抑制することができ、得られる樹脂組成物の耐熱性がさらに良好になる。
シリコーン誘導体の分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算にて求めることができる。
内部標準物質を用いた1H−NMRにより測定する。
オクタメチルシクロテトラシロキサン48g(162mmol)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン4.6g(13mmol)、及び1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.2g(5mmol)を窒素下で混合した。得られた混合物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量%のメタノール溶液(10%TMAH in MeOH)1.64g(2mmol)を加え、窒素下60℃で18時間攪拌混合した。その後、さらに150℃で1時間攪拌後、冷却、ろ過することで、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂〔式(I)中のR1がメチル基、R2がビニル基、R3がプロピレン基、Zがアミノ基、a=140、b=12で表わされる化合物、平均分子量11600、ビニル基官能基当量1mmol/g〕が透明オイルとして得られた。
オクタメチルシクロテトラシロキサン48g(162mmol)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン0.87g(2.5mmol)、及び1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.2g(5mmol)を窒素下で混合した。得られた混合物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量%のメタノール溶液(10%TMAH in MeOH)1.64g(2mmol)を加え、窒素下60℃で18時間攪拌混合した。その後、さらに150℃で1時間攪拌後、冷却、ろ過することで、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂〔式(I)中のR1がメチル基、R2がビニル基、R3がプロピレン基、Zがアミノ基、a=144、b=2で表わされる化合物、平均分子量11100、ビニル基官能基当量0.2mmol/g〕が透明オイルとして得られた。
オクタメチルシクロテトラシロキサン48g(162mmol)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン26.1g(76mmol)、及び1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.2g(5mmol)を窒素下で混合した。得られた混合物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量%のメタノール溶液(10%TMAH in MeOH)1.64g(2mmol)を加え、窒素下60℃で18時間攪拌混合した。その後、さらに150℃で1時間攪拌後、冷却、ろ過することで、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂〔式(I)中のR1がメチル基、R2がビニル基、R3がプロピレン基、Zがアミノ基、a=100、b=48で表わされる化合物、平均分子量11600、ビニル基官能基当量4mmol/g〕が透明オイルとして得られた。
オクタメチルシクロテトラシロキサン48g(162mmol)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン2.4g(10mmol)、及び1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.2g(5mmol)を窒素下で混合した。得られた混合物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量%のメタノール溶液(10%TMAH in MeOH)1.64g(2mmol)を加え、窒素下60℃で18時間攪拌混合した。その後、さらに150℃で1時間攪拌後、冷却、ろ過することで、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂〔式(I)中のR1がメチル基、R2がビニル基、R3がプロピレン基、Zがアミノ基、a=70、b=6で表わされる化合物、平均分子量5000、ビニル基官能基当量1mmol/g〕が透明オイルとして得られた。
オクタメチルシクロテトラシロキサン48g(162mmol)、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン4.6g(13mmol)、及び1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.2g(5mmol)を窒素下で混合した。得られた混合物に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド10重量%のメタノール溶液(10%TMAH in MeOH)1.64g(2mmol)を加え、窒素下60℃で18時間攪拌混合した。その後、さらに150℃で1時間攪拌後、冷却、ろ過することで、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂〔式(I)中のR1がメチル基、R2がビニル基、R3がプロピレン基、Zがアミノ基、a=280、b=24で表わされる化合物、平均分子量20000、ビニル基官能基当量1mmol/g〕が透明オイルとして得られた。
上記製造例1で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)、トリレン2,4-ジイソシアネート0.074g(0.43mmol)、及びメチルエチルケトン10mLを窒素下、室温(25℃)で1時間攪拌混合した。その後、オルガノハイドロジェンシロキサン〔式(II)中のR4が全てメチル基、e=8、f=4で表わされる化合物、平均分子量1000、SiH官能基当量7mmol/g〕0.7g〔両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂のビニル基とオルガノハイドロジェンシロキサンのSiH基のモル比(ビニル/SiH)=1/1〕、及びヒドロシリル化触媒として白金−ジビニルシロキサン錯体溶液(白金濃度2重量%)0.5μL(白金含有量はオルガノハイドロジェンシロキサン100重量部に対して10ppm)を加えて、室温(25℃)で1時間攪拌混合した。その後、減圧下、室温(25℃)で溶媒を除去することにより、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、トリレン2,4-ジイソシアネート0.074g(0.43mmol)を用いる代わりに、イソホロンジイソシアネート0.096g(0.43mmol)を用いる以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、製造例1で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)を用いる代わりに、製造例2で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.45mmol)を用い、オルガノハイドロジェンシロキサンの使用量を0.7gから0.14gに変更する以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、製造例1で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)を用いる代わりに、製造例3で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)を用い、オルガノハイドロジェンシロキサンの使用量を0.7gから2.8gに変更する以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、製造例1で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)を用いる代わりに、製造例4で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(1mmol)を用い、トリレン2,4-ジイソシアネートの使用量を0.074g(0.43mmol)から0.17g(1mmol)に変更する以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、製造例1で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.43mmol)を用いる代わりに、製造例5で得られた両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂5g(0.25mmol)を用い、トリレン2,4-ジイソシアネートの使用量を0.074g(0.43mmol)から0.04g(0.25mmol)に変更する以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、トリレン2,4-ジイソシアネート0.074g(0.43mmol)を用いる代わりに、ヘキサメチレンジイソシアネート0.072g(0.43mmol)を用いる以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、式(II)で表わされるオルガノハイドロジェンシロキサン0.7gを用いる代わりに、オルガノハイドロジェンシロキサン〔式(III)中のR5が全てメチル基、g=12で表わされる化合物、平均分子量1000、SiH官能基当量2mmol/g〕2.5gを用いる以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。なお、両末端アミノプロピル型ビニル基含有シリコーン樹脂のビニル基とオルガノハイドロジェンシロキサンのSiH基のモル比(ビニル/SiH)=1/1であった。
実施例1において、白金−ジビニルシロキサン錯体溶液を用いない以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明液体のシリコーン樹脂組成物を得た。
実施例1において、トリレン2,4-ジイソシアネートを用いない以外は、実施例1と同様にして反応を行い、透明固体のシリコーン樹脂組成物を得た。
試料の加熱時の挙動を評価した。具体的には、各試料をホットプレートを用いて、30〜200℃まで加熱し、熱可塑挙動が生じる温度(熱可塑温度、固体状態のものが加熱によって軟化して完全にゲル状又は液状になる温度)、及び熱硬化挙動が生じる温度(熱硬化温度、硬化が起こる温度)を目視により観察した。なお、挙動が確認できなかったものは「×」とした。
試料を200℃の温風型乾燥機内に静置し、72時間経過後の400nmにおける光透過率を分光光度計(日立ハイテク社製)を用いて測定した。また、保存前の試料についても光透過率を同様にして測定した。なお、試料の厚みは300μmとした。光透過率の変化が小さいほど光透過性に優れることを示す。
試料を200℃の温風型乾燥機内に静置し、400時間経過後の重量を測定した。また、保存前の試料についても重量を測定し、保存前の値を100%とした場合の重量減少率(%)を算出した。重量減少率が小さいほど耐熱性に優れることを示す。
試料を150℃の温風型乾燥機内で5時間加熱し、引っ張り弾性率をオートグラフ(島津製作所社製)を用いて測定した。引っ張り弾性率が0.01〜100MPaである試料が好ましい。
Claims (7)
- 両末端アミノ型シリコーン樹脂、オルガノハイドロジェンシロキサン、ジイソシアネート、及びヒドロシリル化触媒を含有してなる、シリコーン樹脂用組成物。
- 両末端アミノ型シリコーン樹脂及びジイソシアネートを混合したものに、オルガノハイドロジェンシロキサン及びヒドロシリル化触媒を混合することにより得られる、シリコーン樹脂組成物。
- 請求項1〜4いずれか記載の組成物を含んでなる光半導体素子封止材料。
- 請求項6記載の光半導体素子封止材料を用いて光半導体素子を封止してなる、光半導体装置。
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