JP2012188655A - Polysiloxane-based composition, sealant formed by using this composition, and optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高い耐熱性、耐光性を有し、ガスバリア性および耐冷熱衝撃性、光取り出し効率性に優れるポリシロキサン系組成物および該組成物を用いてなる封止剤、および光学デバイスに関する。 The present invention relates to a polysiloxane composition having high heat resistance and light resistance, excellent gas barrier properties, cold shock resistance, and light extraction efficiency, a sealing agent using the composition, and an optical device.
ポリシロキサン組成物は、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐光性、化学的安定性、電気特性、難燃性、耐水性、透明性、着色性、非粘着性、非腐食性に優れており、様々な産業で利用されている。中でも、多面体構造を有するポリシロキサンで構成された組成物は、その特異的な化学構造から、さらに優れた耐熱性、耐光性、化学的安定性、低誘電性等を示すことが知られており、その応用が期待されている。 The polysiloxane composition is excellent in heat resistance, cold resistance, weather resistance, light resistance, chemical stability, electrical properties, flame resistance, water resistance, transparency, coloring, non-adhesiveness, and non-corrosion It is used in various industries. Among these, compositions composed of polysiloxanes having a polyhedral structure are known to exhibit even better heat resistance, light resistance, chemical stability, low dielectric properties, etc. due to their specific chemical structure. The application is expected.
多面体構造を有するポリシロキサンを用いた応用例として、光素子封止剤用途への展開を意図したものがあり、例えば特許文献1において、2つ以上のオキセタニル基を含有する多面体構造を有するポリシロキサン樹脂と、1つ以上のエポキシ基を含有する脂肪族炭化水素とカチオン重合開始剤とを含有する多面体骨格を有するポリシロキサン組成物が開示されており、この材料は高屈折で光りの取り出し効率が高い。しかしながら、ここに記載されているポリシロキサン組成物は、オキセタニル基やエポキシ基を有しているため、耐熱、耐光性が低い問題があった。 As an application example using a polysiloxane having a polyhedral structure, there is one intended to be used for an optical element sealing agent. For example, in Patent Document 1, a polysiloxane having a polyhedral structure containing two or more oxetanyl groups Disclosed is a polysiloxane composition having a polyhedral skeleton containing a resin, an aliphatic hydrocarbon containing one or more epoxy groups, and a cationic polymerization initiator. This material has high refraction and light extraction efficiency. high. However, since the polysiloxane composition described here has an oxetanyl group or an epoxy group, it has a problem of low heat resistance and light resistance.
このような問題に対し、例えば、特許文献2では、エポキシ基を有するポリオルガノポリシロキサンのガラス転移温度を限定することで耐熱、耐光性の課題を改善しており、さらに、この材料は耐冷熱衝撃試験後も、クラックが生じにくいとされている。しかしながら、依然、白色LEDのような高い耐熱性・耐光性が求められる用途での使用は困難であり、耐クラック性も満足できる材料ではなかった。 For such a problem, for example, in Patent Document 2, the problem of heat resistance and light resistance is improved by limiting the glass transition temperature of polyorganopolysiloxane having an epoxy group. Even after the impact test, cracks are unlikely to occur. However, it is still difficult to use in applications where high heat resistance and light resistance such as white LEDs are required, and the material is not satisfactory in crack resistance.
また、ポリシロキサン組成物は優れた特性を持つ一方で、一般にガスバリア性が低いといった問題点を有している。そのためガスバリア性が低いポリシロキサン組成物を封止材として用いた場合、リフレクターが硫化物によって黒色化する問題があり、この問題に対して、例えば、特許文献3では、予め金属部材をガスバリア性の高いアクリル系樹脂でコーティング処理を行い、そのうえで、シリコーン樹脂で封止を行ってる。しかしながら、該当技術で使用しているシリコーン樹脂自体のガスバリア性は低く、アクリル系樹脂でコーティング処理を行った後に、別途シリコーン樹脂で封止する等、手間がかかり、生産性に問題があった。 In addition, the polysiloxane composition has excellent characteristics, but generally has a problem of low gas barrier properties. Therefore, when a polysiloxane composition having a low gas barrier property is used as a sealing material, there is a problem that the reflector is blackened by sulfides. For example, in Patent Document 3, a metal member is previously provided with a gas barrier property. The coating treatment is performed with a high acrylic resin, and then the sealing is performed with a silicone resin. However, the gas barrier property of the silicone resin itself used in the corresponding technology is low, and after coating with an acrylic resin, it takes a lot of work, such as sealing with a silicone resin, resulting in a problem in productivity.
また、特許文献4において、多面体構造を有するポリシロキサン変性体を用いた組成物が開示されている。この組成物は、成型加工性、透明性、耐熱・耐光性、接着性に優れており、光学用封止剤として用いることができる。しかしながら、ガスバリア性についてはさらなる改良の余地も残されていた。 Patent Document 4 discloses a composition using a polysiloxane modified body having a polyhedral structure. This composition is excellent in molding processability, transparency, heat resistance / light resistance, and adhesiveness, and can be used as an optical sealant. However, there is still room for further improvement in gas barrier properties.
上記のように、ポリシロキサンを用いた材料の開示は見られるが、高い耐熱性・耐光性を維持し、耐冷熱衝撃性、ガスバリア性、光取り出し効率性に優れた材料の例は見られず、新たな材料の開発が求められていた。 As described above, disclosure of materials using polysiloxane is seen, but there are no examples of materials that maintain high heat resistance and light resistance and have excellent thermal shock resistance, gas barrier properties, and light extraction efficiency. The development of new materials was sought.
高い耐熱性、耐光性を有し、耐冷熱衝撃性、ガスバリア性、光取り出し効率性に優れるポリシロキサン系組成物、該組成物を用いてなる封止剤、および光学デバイスを提供する。 Provided are a polysiloxane-based composition having high heat resistance and light resistance, excellent in thermal shock resistance, gas barrier properties, and light extraction efficiency, a sealing agent using the composition, and an optical device.
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、
以下、(A)、(B)、(C)成分からなるポリシロキサン系組成物。
(A)アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)に対して、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を変性して得られた多面体構造ポリシロキサン変性体、
(B)1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、
(C)1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物
により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have
Hereinafter, a polysiloxane composition comprising the components (A), (B), and (C).
(A) A modified polyhedral polysiloxane obtained by modifying a compound (b) having a hydrosilyl group with respect to an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a),
(B) an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule;
(C) The present inventors have found that the above problems can be solved by a cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule, and have reached the present invention.
1).以下、(A)、(B)、(C)成分からなるポリシロキサン系組成物。
(A)アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)に対して、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を変性して得られた多面体構造ポリシロキサン変性体、
(B)1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、
(C)1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物
2).前記(C)成分の重量平均分子量が1000未満であることを特徴とする1)に記載のポリシロキサン系組成物。
1). Hereinafter, a polysiloxane composition comprising the components (A), (B), and (C).
(A) A modified polyhedral polysiloxane obtained by modifying a compound (b) having a hydrosilyl group with respect to an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a),
(B) an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule;
(C) Cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule 2). The polysiloxane composition according to 1), wherein the component (C) has a weight average molecular weight of less than 1000.
3).前記(C)成分が、式
CnH2(n−x)
(nは4〜20の整数、xは1〜5の整数)で表されることを特徴とする1)または2)に記載のポリシロキサン系組成物。
3). The component (C) is represented by the formula C n H 2 (nx)
(N is an integer of 4-20, x is an integer of 1-5) The polysiloxane composition described in 1) or 2) above.
4).前記(B)成分が、アリール基を含有するオルガノポリシロキサンであることを特徴とする1)〜3)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 4). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 3), wherein the component (B) is an organopolysiloxane containing an aryl group.
5).多面体構造ポリシロキサン変性体(A)が、温度20℃において、液状であることを特徴とする、1)〜4)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 5). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 4), wherein the modified polyhedral polysiloxane (A) is liquid at a temperature of 20 ° C.
6).ヒドロシリル基を有する化合物(b)が、ヒドロシリル基を含有する環状シロキサンおよび/または直鎖状シロキサンであることを特徴とする、1)〜5)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 6). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 5), wherein the compound (b) having a hydrosilyl group is a cyclic siloxane and / or a linear siloxane containing a hydrosilyl group. .
7).アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)が、式
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であることを特徴とする、1)〜6)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。
7). The alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) has the formula
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group , Aryl groups, or groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
The polysiloxane composition according to any one of 1) to 6), which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of a siloxane unit represented by formula (1):
8).多面体構造ポリシロキサン変性体(A)が、アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)のアルケニル基1個あたりSi原子に直結した水素原子が2.5〜20個になる範囲で、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を過剰量加えて変性し、未反応のヒドロシリル基を有する化合物(b)を留去して得られることを特徴とする、1)〜7)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 8). The modified polyhedral polysiloxane (A) is a hydrosilyl group in a range where 2.5 to 20 hydrogen atoms directly bonded to Si atoms per alkenyl group of the alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) are present. 8. The compound according to any one of 1) to 7), wherein the compound (b) is modified by adding an excess amount of the compound (b) and is obtained by distilling off the compound (b) having an unreacted hydrosilyl group. A polysiloxane composition.
9).多面体構造ポリシロキサン変性体(A)が、分子中に少なくとも3個のヒドロシリル基を有することを特徴とする、1)〜8)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 9). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 8), wherein the modified polyhedral polysiloxane (A) has at least three hydrosilyl groups in the molecule.
10).多面体構造ポリシロキサン変性体(A)成分が、
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
10). The polyhedral polysiloxane modified (A) component is
[XR 3 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 4 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; R 3 is an alkyl group or an aryl group; R 4 is an alkenyl group, a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group Or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane, X has a structure represented by the following general formula (1) or general formula (2), and when there are a plurality of X, the general formula (1 ) Or the structure of the general formula (2) may be different, or the structure of the general formula (1) or the general formula (2) may be mixed.
(lは2以上の整数;mは0以上の整数;nは2以上の整数;Yは水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい;Zは、水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、YあるいはZの少なくとも1つは水素原子である;Rは、アルキル基、もしくはアリール基であり、同一であっても異なっていてもよい。)を構成単位とすることを特徴とする1)〜9)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 (L is an integer of 2 or more; m is an integer of 0 or more; n is an integer of 2 or more; Y is bonded to a polyhedral polysiloxane through a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or an alkylene chain. Z may be the same or different; Z is a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or a site bonded to the polyhedral polysiloxane via an alkylene chain Yes, and may be the same or different, provided that at least one of Y or Z is a hydrogen atom; R is an alkyl group or an aryl group, and may be the same or different. .) Is a structural unit. The polysiloxane composition according to any one of 1) to 9).
11).ヒドロシリル化触媒を含有することを特徴とする、1)〜10)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 11). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 10), which contains a hydrosilylation catalyst.
12).硬化遅延剤を含有することを特徴とする、1)〜11)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 12). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 11), further comprising a curing retarder.
13).無機フィラーを含有することを特徴とする、1)〜12)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 13). The polysiloxane composition according to any one of 1) to 12), further comprising an inorganic filler.
14).1)〜13)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物を用いてなる硬化物。 14). Hardened | cured material formed using the polysiloxane type composition of any one of 1) -13).
15).周波数10Hzで測定した損失正接の極大値が−40℃〜50℃の温度範囲に少なくとも1つあり、貯蔵弾性率が50℃において10MPa以下であることを特徴とする14)に記載の硬化物。 15). The cured product according to 14), wherein at least one maximum value of loss tangent measured at a frequency of 10 Hz is in a temperature range of −40 ° C. to 50 ° C., and a storage elastic modulus is 10 MPa or less at 50 ° C.
16).40℃、湿度90%での透湿度が30g/m2/24h以下であることを特徴とする14)または15)に記載の硬化物。 16). 40 ° C., the cured product according to 14) or 15), wherein the moisture permeability of 90% humidity is not more than 30g / m 2 / 24h.
17).1)〜13)のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物を用いてなる封止剤。 17). The sealing agent which uses the polysiloxane type composition of any one of 1) -13).
18).前記封止剤が、光学材料用封止剤であることを特徴とする17)に記載の封止剤。 18). The sealant according to 17), wherein the sealant is a sealant for optical materials.
19).前記封止剤が、高輝度LED用封止剤であることを特徴とする17)または18)に記載の封止剤。 19). The sealing agent according to 17) or 18), wherein the sealing agent is a high-luminance LED sealing agent.
20).17)〜19)のいずれか1項に記載の封止剤として用いてなる光学デバイス。 20). An optical device used as the sealant according to any one of 17) to 19).
高い耐熱性、耐光性を有し、耐冷熱衝撃性、ガスバリア性、光取り出し効率性に優れるポリシロキサン系組成物、該組成物を用いてなる封止剤、および光学デバイスを提供することができる。 A polysiloxane composition having high heat resistance and light resistance, excellent thermal shock resistance, gas barrier properties, and light extraction efficiency, a sealing agent using the composition, and an optical device can be provided. .
以下、本発明について詳細に説明する。
<アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)>
本発明におけるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)は、分子中にアルケニル基を含有する、多面体骨格を有するポリシロキサンであれば、特に限定はない。具体的に、例えば、以下の式
[R5SiO3/2]x[R6SiO3/2]y
(x+yは6〜24の整数;xは1以上の整数、yは0または1以上の整数;R5はアルケニル基、または、アルケニル基を有する基;R6は、任意の有機基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物を好適に用いることができ、さらには、式
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物が好ましいものとして例示される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a)>
The alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) in the present invention is not particularly limited as long as it is a polysiloxane having an alkenyl group in the molecule and having a polyhedral skeleton. Specifically, for example, the following formula [R 5 SiO 3/2 ] x [R 6 SiO 3/2 ] y
(X + y is an integer of 6 to 24; x is an integer of 1 or more, y is 0 or an integer of 1 or more; R 5 is an alkenyl group or a group having an alkenyl group; R 6 is any organic group, or Groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
An alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of a siloxane unit represented by the formula
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group , Aryl groups, or groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
An alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of siloxane units represented by the formula:
アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が例示されるが、耐熱性・耐光性の観点から、ビニル基が好ましい。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
R1は、アルキル基またはアリール基である。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が例示され、また、アリール基としては、フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。本発明におけるR1としては、耐熱性・耐光性の観点から、メチル基が好ましい。
R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基である。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が例示され、また、アリール基としては、フェニル基、トリル基等のアリール基が例示される。本発明におけるR2としては、耐熱性・耐光性の観点から、メチル基が好ましい。
aは1以上の整数であれば、特に制限はないが、化合物の取り扱い性や得られる硬化物の物性から、2以上、さらには3以上が好ましい。また、bは、0または1以上の整数であれば、特に制限はない。
R 1 is an alkyl group or an aryl group. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the aryl group include aryl groups such as a phenyl group and a tolyl group. Is done. R 1 in the present invention is preferably a methyl group from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group, and a cyclopentyl group. Examples of the aryl group include aryl groups such as a phenyl group and a tolyl group. Is done. R 2 in the present invention is preferably a methyl group from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
a is not particularly limited as long as it is an integer of 1 or more, but is preferably 2 or more, and more preferably 3 or more, from the handleability of the compound and the physical properties of the resulting cured product. Further, b is not particularly limited as long as it is 0 or an integer of 1 or more.
aとbの和(=a+b)は、6〜24の整数であるが、化合物の安定性、得られる硬化物の安定性の観点から、6〜12、さらには、6〜10であることが好ましい。
アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)の合成方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いて合成することができる。合成方法としては、例えば、R7SiXa 3(式中R7は、上述のR5、R6を表し、Xaは、ハロゲン原子、アルコキシ基等の加水分解性官能基を表す)のシラン化合物の加水分解縮合反応によって、得られる。または、R7SiXa 3の加水分解縮合反応によって分子内に3個のシラノール基を有するトリシラノール化合物を合成したのち、さらに、同一もしくは異なる3官能性シラン化合物を反応させることにより閉環し、多面体構造ポリシロキサンを合成する方法も知られている。
The sum of a and b (= a + b) is an integer from 6 to 24, but from the viewpoint of the stability of the compound and the stability of the resulting cured product, it should be 6 to 12, and more preferably 6 to 10. preferable.
The method for synthesizing the polyhedral polysiloxane compound (a) containing an alkenyl group is not particularly limited, and can be synthesized using a known method. As a synthesis method, for example, a silane of R 7 SiX a 3 (wherein R 7 represents R 5 and R 6 described above, and X a represents a hydrolyzable functional group such as a halogen atom or an alkoxy group). It is obtained by the hydrolysis condensation reaction of the compound. Alternatively, after synthesizing a trisilanol compound having three silanol groups in the molecule by hydrolysis condensation reaction of R 7 SiX a 3, the ring is closed by reacting the same or different trifunctional silane compounds, and the polyhedron Methods for synthesizing structural polysiloxanes are also known.
その他にも、例えば、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランを4級アンモニウムヒドロキシド等の塩基存在下で加水分解縮合させる方法が挙げられる。本合成方法においては、テトラアルコキシシランの加水分解縮合反応により、多面体構造を有するケイ酸塩が得られ、さらに得られたケイ酸塩をアルケニル基含有シリルクロライド等のシリル化剤と反応させることにより、多面体構造を形成するSi原子とアルケニル基とが、シロキサン結合を介して結合した多面体構造ポリシロキサンを得ることが可能となる。本発明においては、テトラアルコキシランの替わりに、シリカや稲籾殻等のシリカを含有する物質からも、同様の多面体構造ポリシロキサンを得ることが可能である。 In addition, for example, there is a method of hydrolytic condensation of tetraalkoxysilane such as tetraethoxysilane in the presence of a base such as quaternary ammonium hydroxide. In this synthesis method, a silicate having a polyhedral structure is obtained by a hydrolytic condensation reaction of tetraalkoxysilane, and the obtained silicate is further reacted with a silylating agent such as an alkenyl group-containing silyl chloride. It is possible to obtain a polyhedral polysiloxane in which Si atoms and alkenyl groups forming a polyhedral structure are bonded through a siloxane bond. In the present invention, the same polyhedral polysiloxane can be obtained from a substance containing silica such as silica or rice husk instead of tetraalkoxylane.
<ヒドロシリル基を有する化合物(b)>
本発明で用いるヒドロシリル基を有する化合物は、分子中に1個以上のヒドロシリル基を有していれば特に制限はないが、得られる多面体構造ポリシロキサン変性体の透明性、耐熱性、耐光性の観点から、ヒドロシリル基を有するシロキサン化合物であることが好ましく、さらには、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンまたは直鎖状ポリシロキサンであることが好ましい。これらヒドロシリル基を有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<Compound (b) having hydrosilyl group>
The compound having a hydrosilyl group used in the present invention is not particularly limited as long as it has one or more hydrosilyl groups in the molecule, but the obtained polyhedral polysiloxane modified product has transparency, heat resistance, and light resistance. From the viewpoint, it is preferably a siloxane compound having a hydrosilyl group, and more preferably a cyclic siloxane or a linear polysiloxane having a hydrosilyl group. These compounds having a hydrosilyl group may be used alone or in combination of two or more.
ヒドロシリル基を含有する直鎖状ポリシロキサンとしては、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリメチルフェニルシロキサンなどが例示される。
特に、ヒドロシリル基を含有する直鎖状ポリシロキサンとしては、変性させる際の反応性や得られる硬化物の耐熱性、耐光性等の観点から、ジメチルハイドロジェンシリル基で分子末端が封鎖されたポリシロキサン、さらにはジメチルハイドロジェンシリル基で分子末端が封鎖されたポリジメチルシロキサンを好適に用いることができ、具体的に例えば、テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサンなどが、好ましい例として例示される。
Linear polysiloxanes containing hydrosilyl groups include copolymers of dimethylsiloxane units, methylhydrogensiloxane units, and terminal trimethylsiloxy units, and diphenylsiloxane units, methylhydrogensiloxane units, and terminal trimethylsiloxy units. Polymer, copolymer of methylphenylsiloxane unit, methylhydrogensiloxane unit and terminal trimethylsiloxy unit, polydimethylsiloxane blocked with dimethylhydrogensilyl group, terminal blocked with dimethylhydrogensilyl group Examples thereof include polydiphenylsiloxane and polymethylphenylsiloxane whose end is blocked with a dimethylhydrogensilyl group.
In particular, a linear polysiloxane containing a hydrosilyl group is a polysiloxane having a molecular end blocked with a dimethylhydrogensilyl group from the viewpoints of reactivity during modification, heat resistance and light resistance of the resulting cured product. Polysiloxane having a molecular end blocked with a dimethylhydrogensilyl group can be suitably used, and specific examples thereof include tetramethyldisiloxane and hexamethyltrisiloxane. .
ヒドロシリル基を含有する環状シロキサンとしては、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−1,3,5−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサハイドロジェン−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサンなどが例示される。本発明における環状シロキサンとしては、工業的入手性および変性させる場合の反応性、あるいは、得られる硬化物の耐熱性、耐光性、強度等の観点から、具体的に例えば、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを好適に用いることができる。 As cyclic siloxanes containing hydrosilyl groups, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trihydrogen- 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydro Gen-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9 , 11-hexahydrogen-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane and the like. As the cyclic siloxane in the present invention, specifically from the viewpoint of industrial availability and reactivity when modified, or heat resistance, light resistance, strength, etc. of the obtained cured product, for example, 1, 3, 5, 7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane can be preferably used.
本発明においては、耐熱性、耐光性の観点から、Si原子上は、水素原子、ビニル基およびメチル基から構成されることが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, the Si atom is preferably composed of a hydrogen atom, a vinyl group and a methyl group.
<ヒドロシリル化触媒>
本発明では、多面体構造ポリシロキサン変性体(A)の合成、および、該化合物を用いたポリシロキサン系組成物を硬化させる際に、ヒドロシリル化触媒を用いる。
<Hydrosilylation catalyst>
In the present invention, a hydrosilylation catalyst is used when the polyhedral polysiloxane modified product (A) is synthesized and the polysiloxane composition using the compound is cured.
本発明で用いるヒドロシリル化触媒としては、通常ヒドロシリル化触媒として公知のものを用いることができ特に制限はない。 As the hydrosilylation catalyst used in the present invention, a known hydrosilylation catalyst can be used, and there is no particular limitation.
具体的には例示すれば、白金−オレフィン錯体、塩化白金酸、白金の単体、担体(アルミナ、シリカ、カーボンブラック等)に固体白金を担持させたもの;白金−ビニルシロキサン錯体、例えば、Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)n、Pt〔(MeViSiO)4〕m;白金−ホスフィン錯体、例えば、Pt(PPh3)4、Pt(PBu3)4;白金−ホスファイト錯体、例えば、Pt〔P(OPh)3〕4、Pt〔P(OBu)3〕4(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、Pt(acac)2、また、Ashbyらの米国特許第3159601及び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、並びにLamoreauxらの米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラ−ト触媒も挙げられる。 Specifically, for example, a platinum-olefin complex, chloroplatinic acid, a simple substance of platinum, a carrier (alumina, silica, carbon black, etc.) supported by solid platinum; a platinum-vinylsiloxane complex, for example, Pt n (ViMe 2 SiOSiMe 2 Vi) n , Pt [(MeViSiO) 4 ] m ; platinum-phosphine complex, such as Pt (PPh 3 ) 4 , Pt (PBu 3 ) 4 ; platinum-phosphite complex, such as Pt [P (OPh) 3 ] 4 , Pt [P (OBu) 3 ] 4 (wherein Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, Vi represents a vinyl group, Ph represents a phenyl group, and n and m represent an integer) , Pt (acac) 2, also platinum described in U.S. Patent 3,159,601 and in Pat 3159662 of Ashby et al - hydrocarbon complex, and Lamoreaux et al U.S. Patent Platinum is described in the 3220972 Pat Arcola - DOO catalysts may be mentioned.
また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/Al2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2・2H2O、NiCl2、TiCl4、等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用しても構わない。触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、Pt(acac)2等が好ましい。 Examples of catalysts other than platinum compounds include RhCl (PPh 3 ) 3 , RhCl 3 , Rh / Al 2 O 3 , RuCl 3 , IrCl 3 , FeCl 3 , AlCl 3 , PdCl 2 .2H 2 O, NiCl 2. , TiCl 4 , and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of catalytic activity, chloroplatinic acid, platinum-olefin complex, platinum-vinylsiloxane complex, Pt (acac) 2 and the like are preferable.
<多面体構造ポリシロキサン変性体(A)>
多面体構造ポリシロキサン変性体(A)は、ヒドロシリル化触媒の存在下、アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)とヒドロシリル基を有する化合物(b)とのヒドロシリル化反応により合成することができる。この際、多面体構造ポリシロキサン変性体(A)のアルケニル基は、すべて反応する必要はなく、一部残存していてもよい。
<Modified polyhedral polysiloxane (A)>
The modified polyhedral polysiloxane (A) can be synthesized by a hydrosilylation reaction between an alkenyl group-containing polyhedral compound (a) and a compound having a hydrosilyl group (b) in the presence of a hydrosilylation catalyst. . At this time, all the alkenyl groups of the modified polyhedral polysiloxane (A) do not need to react and may partially remain.
ヒドロシリル基を有する化合物の添加量は、多面体構造ポリシロキサン系化合物(A)のアルケニル基の個数1個あたり、Si原子に直結した水素原子の数が2.5〜20個になるように用いることが好ましい。添加量が少ないと、架橋反応によりゲル化が進行するため、多面体構造ポリシロキサン変性体(A)のハンドリング性が劣り、多すぎると、硬化物の物性に悪影響を及ぼす場合がある。 The addition amount of the compound having a hydrosilyl group should be used so that the number of hydrogen atoms directly bonded to the Si atom is 2.5 to 20 per one alkenyl group of the polyhedral polysiloxane compound (A). Is preferred. If the addition amount is small, gelation proceeds due to a crosslinking reaction, so that the polyhedral polysiloxane modified product (A) has poor handling properties, and if too large, the physical properties of the cured product may be adversely affected.
また、多面体構造ポリシロキサン変性体(A)の合成時には、過剰量のヒドロシリル基を有する化合物(b)を存在させるため、例えば減圧・加熱条件下にて、未反応のヒドロシリル基を有する化合物(b)を取り除くことが好ましい。 In addition, when synthesizing the polyhedral polysiloxane modified product (A), the compound (b) having an excessive amount of hydrosilyl group is present, so that the compound (b) having an unreacted hydrosilyl group under reduced pressure and heating conditions, for example, ) Is preferably removed.
多面体構造ポリシロキサン変性体(A)の合成時に用いるヒドロシリル化触媒の添加量としては特に制限はないが、アルケニケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)のアルケニル基1モルに対して10−1〜10−10モルの範囲で用いるのがよい。好ましくは10−4〜10−8モルの範囲で用いるのがよい。ヒドロシリル化触媒が多すぎると、ヒドロシリル化触媒の種類によっては、短波長の光に吸収を示すため、着色原因になったり、得られる硬化物の耐光性が低下する恐れがあり、また、硬化物が発泡する恐れもある。また、ヒドロシリル化触媒が少なすぎると、反応が進まず、目的物が得られない恐れがある。 There is no particular restriction on the amount of the hydrosilylation catalyst used during modified polyhedral polysiloxane (A) Synthesis, 10 -1 for the alkenyl group 1 mole of Arukenikeniru group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) It is good to use in the range of 10-10 mol. Preferably it is used in the range of 10 −4 to 10 −8 mol. If there are too many hydrosilylation catalysts, depending on the type of hydrosilylation catalyst, it absorbs light with a short wavelength, which may cause coloration or decrease the light resistance of the resulting cured product. May foam. Moreover, when there are too few hydrosilylation catalysts, reaction may not progress and there exists a possibility that a target object may not be obtained.
ヒドロシリル化反応の反応温度としては、30〜400℃、さらに好ましくは、40〜250℃であることが好ましく、より好ましくは、45〜140℃である。温度が低すぎると反応が十分に進行せず、温度が高すぎると、ゲル化が生じ、ハンドリング性が悪化する恐れがある。 As reaction temperature of hydrosilylation reaction, it is 30-400 degreeC, More preferably, it is preferable that it is 40-250 degreeC, More preferably, it is 45-140 degreeC. If the temperature is too low, the reaction does not proceed sufficiently, and if the temperature is too high, gelation may occur and handling properties may deteriorate.
このようにして得られた多面体構造ポリシロキサン変性体(A)は、各種化合物、特にはシロキサン系化合物との相溶性を確保でき、さらに、分子内にヒドロシリル基が導入されていることから、各種アルケニルを有する化合物と反応させることが可能となる。具体的には、後述の1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン(B)と反応させることにより、硬化物を得ることができる。この際、多面体構造ポリシロキサン変性体(A)におけるヒドロシリル基は、分子中に少なくとも3個含有することが好ましい。ヒドロシリル基が3個未満である場合、得られる硬化物の強度が不十分となる恐れがある。 The modified polyhedral polysiloxane (A) thus obtained can ensure compatibility with various compounds, particularly siloxane compounds, and further, since a hydrosilyl group is introduced into the molecule, It becomes possible to react with a compound having alkenyl. Specifically, a cured product can be obtained by reacting with an organopolysiloxane (B) having two or more alkenyl groups in one molecule described later. At this time, it is preferable that at least three hydrosilyl groups in the modified polyhedral polysiloxane (A) are contained in the molecule. When the number of hydrosilyl groups is less than 3, the strength of the resulting cured product may be insufficient.
また、本発明における多面体構造ポリシロキサン変性体(A)は、温度20℃において液状とすることも可能である。このような液状の多面体構造ポリシロキサン変性体(A)は、例えば、アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)に、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンまたは直鎖状ポリシロキサンで変性することで得ることができる。多面耐構造ポリシロキサン変性体(A)を液状とすることで、ハンドリング性に優れることから好ましい。 In addition, the polyhedral polysiloxane modified body (A) in the present invention can be liquefied at a temperature of 20 ° C. Such a modified liquid polyhedral polysiloxane (A) is obtained, for example, by modifying an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) with a cyclic siloxane having a hydrosilyl group or a linear polysiloxane. be able to. The polyhedral structure-resistant polysiloxane modified product (A) is preferably in a liquid form because of excellent handling properties.
本発明における多面体構造ポリシロキサン変性体(A)成分としては、
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
As the polyhedral polysiloxane modified body (A) component in the present invention,
[XR 3 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 4 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; R 3 is an alkyl group or an aryl group; R 4 is an alkenyl group, a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group Or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane, X has a structure represented by the following general formula (1) or general formula (2), and when there are a plurality of X, the general formula (1 ) Or the structure of the general formula (2) may be different, or the structure of the general formula (1) or the general formula (2) may be mixed.
(lは2以上の整数;mは0以上の整数;nは2以上の整数;Yは水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい;Zは、水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、YあるいはZの少なくとも1つは水素原子である;Rは、アルキル基、もしくはアリール基であり、同一であっても異なっていてもよい。)を構成単位とすることが、耐熱性、耐光性、あるいは、得られる硬化物の強度の観点から、好ましい例として挙げられる。 (L is an integer of 2 or more; m is an integer of 0 or more; n is an integer of 2 or more; Y is bonded to a polyhedral polysiloxane through a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or an alkylene chain. Z may be the same or different; Z is a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or a site bonded to the polyhedral polysiloxane via an alkylene chain Yes, and may be the same or different, provided that at least one of Y or Z is a hydrogen atom; R is an alkyl group or an aryl group, and may be the same or different. .) Is a preferred example from the viewpoint of heat resistance, light resistance, or strength of the resulting cured product.
<(B)1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン>
本発明における(B)成分は、1分子中にアルケニル基を2個以上含有していることが好ましく、さらに好ましくは2〜10個である。1分子中のアルケニル基の数が多すぎると、耐熱・耐光性が低下する恐れがある。
<(B) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule>
The component (B) in the present invention preferably contains 2 or more alkenyl groups in one molecule, and more preferably 2 to 10 alkenyl groups. If the number of alkenyl groups in one molecule is too large, the heat and light resistance may be reduced.
本発明における(B)成分のシロキサンのユニット数は、特に限定されないが、2つ以上が好ましく、さらに好ましくは、2〜10個である。1分子中のシロキサンのユニット数が少ないと、ポリシロキサン系組成物の系内から揮発しやすくなり、望まれた物性が得られないことがある。また、シロキサンのユニット数が多いと、得られた硬化物の透湿度が高くなるなど、ガスバリア性が低くなることもある。 The number of siloxane units of the component (B) in the present invention is not particularly limited, but is preferably 2 or more, and more preferably 2 to 10. When the number of siloxane units in one molecule is small, volatilization tends to occur from within the polysiloxane composition, and desired physical properties may not be obtained. Moreover, when there are many siloxane units, gas barrier property may become low, such as the water vapor transmission rate of the obtained hardened | cured material becoming high.
本発明における(B)成分は、アリール基を含有していることが、ガスバリア性の観点から好ましい。また、アリール基を含有する(B)成分は、耐熱性、耐光性の観点から、Si原子上に直接アリール基が結合していることが好ましい。また、アリール基は分子の側鎖または末端のいずれにあってもよい。また、アリール基含有オルガノポリシロキサンの分子構造は限定されず、例えば直鎖状、分岐鎖状、一部分岐鎖状を有する直鎖状の他に、環状構造を有してもよい。 The component (B) in the present invention preferably contains an aryl group from the viewpoint of gas barrier properties. The component (B) containing an aryl group preferably has an aryl group bonded directly on the Si atom from the viewpoint of heat resistance and light resistance. The aryl group may be on either the side chain or the end of the molecule. Further, the molecular structure of the aryl group-containing organopolysiloxane is not limited, and for example, it may have a cyclic structure in addition to a straight chain, a branched chain, or a partially branched chain.
このようなアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、3−プロピルフェニル基、4−プロピルフェニル基、3−イソプロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、3−ブチルフェニル基、4−ブチルフェニル基、3−イソブチルフェニル基、4−イソブチルフェニル基、3−tブチルフェニル基、4−tブチルフェニル基、3−ペンチルフェニル基、4−ペンチルフェニル基、3−ヘキシルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、3−シクロヘキシルフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2,3−ジエチルフェニル基、2,4−ジエチルフェニル基、2,5−ジエチルフェニル基、2,6−ジエチルフェニル基、3,4−ジエチルフェニル基、3,5−ジエチルフェニル基、シクロヘキシルフェニル基、ビフェニル基、2,3,4−トリメチルフェニル基、2,3,5−トリメチルフェニル基、2,4,5−トリメチルフェニル基、3−エポキシフェニル基、4−エポキシフェニル基、3−グリシジルフェニル基、4−グリシジルフェニル基等が挙げられる。中でも、耐熱・耐光性の観点から、フェニル基が好ましい例として挙げられる。これらは、単独で用いても良く、2種類以上併用して用いてもよい。 Examples of such aryl groups include phenyl, naphthyl, 2-methylphenyl, 3-methylphenyl, 4-methylphenyl, 2-ethylphenyl, 3-ethylphenyl, and 4-ethylphenyl. Group, 2-propylphenyl group, 3-propylphenyl group, 4-propylphenyl group, 3-isopropylphenyl group, 4-isopropylphenyl group, 2-butylphenyl group, 3-butylphenyl group, 4-butylphenyl group, 3-isobutylphenyl group, 4-isobutylphenyl group, 3-tbutylphenyl group, 4-tbutylphenyl group, 3-pentylphenyl group, 4-pentylphenyl group, 3-hexylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 3-cyclohexylphenyl group, 4-cyclohexylphenyl group, 2,3-dimethylphenyl Group, 2,4-dimethylphenyl group, 2,5-dimethylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 3,4-dimethylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 2,3-diethylphenyl group, 2,4-diethylphenyl group, 2,5-diethylphenyl group, 2,6-diethylphenyl group, 3,4-diethylphenyl group, 3,5-diethylphenyl group, cyclohexylphenyl group, biphenyl group, 2,3 2,4-trimethylphenyl group, 2,3,5-trimethylphenyl group, 2,4,5-trimethylphenyl group, 3-epoxyphenyl group, 4-epoxyphenyl group, 3-glycidylphenyl group, 4-glycidylphenyl group Etc. Among these, a phenyl group is a preferred example from the viewpoint of heat resistance and light resistance. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明における(B)成分は、耐熱性、耐光性の観点から、アルケニル基を2個以上有する直鎖状ポリシロキサン、分子末端にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサン、アルケニル基を2個以上有する環状シロキサンなどのアルケニル基を有するポリシロキサンが好ましい例として挙げられる。これらアルケニル基を有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The component (B) in the present invention is a linear polysiloxane having two or more alkenyl groups, a polysiloxane having two or more alkenyl groups at the molecular end, and two or more alkenyl groups from the viewpoint of heat resistance and light resistance. Preferred examples include polysiloxanes having alkenyl groups such as cyclic siloxanes. These compounds having an alkenyl group may be used alone or in combination of two or more.
アルケニル基を2個以上有する直鎖状ポリシロキサンの具体例としては、ジメチルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリメチルフェニルシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリエチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリエチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリエチルシロキシ単位との共重合体などが例示される。中でも、耐熱・耐光性の観点から、ジメチルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジメチルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリジフェニルシロキサン、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリメチルフェニルシロキサンが好ましい例として挙げられる。 Specific examples of the linear polysiloxane having two or more alkenyl groups include copolymers of dimethylsiloxane units, methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units, diphenylsiloxane units, methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units. Copolymer, methylphenylsiloxane unit, copolymer of methylvinylsiloxane unit and terminal trimethylsiloxy unit, polydimethylsiloxane blocked with dimethylvinylsilyl group, endblocked with dimethylvinylsilyl group Polydiphenylsiloxane, polymethylphenylsiloxane end-capped with dimethylvinylsilyl groups, copolymers of dimethylsiloxane units with methylvinylsiloxane units and terminal triethylsiloxy units, diphenylsiloxy Copolymers of emission units and methylvinylsiloxane units and end triethylsiloxy units, and a copolymer of methylphenylsiloxane units and methylvinylsiloxane units and end triethylsiloxy unit is exemplified. Among them, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, a copolymer of a dimethylsiloxane unit, a methylvinylsiloxane unit and a terminal trimethylsiloxy unit, a copolymer of a diphenylsiloxane unit, a methylvinylsiloxane unit and a terminal trimethylsiloxy unit, methylphenyl Copolymers of siloxane units with methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units, polydimethylsiloxanes blocked with dimethylvinylsilyl groups, polydiphenylsiloxanes blocked with dimethylvinylsilyl groups, dimethylvinylsilyl groups A preferable example is polymethylphenylsiloxane whose end is blocked with a polymethylphenylsiloxane.
分子末端にアルケニル基を2個以上有するポリシロキサンの具体例としては、先に例示したジメチルアルケニル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジメチルアルケニルシロキサン単位とSiO2単位、SiO3/2単位、SiO単位からなる群において選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位からなるポリシロキサン、ジエチルアルケニル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジエチルアルケニルシロキサン単位とSiO2単位、SiO3/2単位、SiO単位からなる群において選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位からなるポリシロキサンなどが例示される。中でも、耐熱・耐光性の観点から、ジメチルアルケニル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジメチルアルケニルシロキサン単位とSiO2単位、SiO3/2単位、SiO単位からなる群において選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位からなるポリシロキサンが好ましい例として挙げられる。 Specific examples of the polysiloxane having two or more alkenyl groups at the molecular ends include polysiloxanes whose ends are blocked with the dimethylalkenyl groups exemplified above, dimethylalkenylsiloxane units and SiO 2 units, SiO 3/2 units, SiO 2 In a group consisting of at least one siloxane unit selected from the group consisting of units, a polysiloxane end-capped with a diethyl alkenyl group, a diethyl alkenyl siloxane unit and a SiO 2 unit, a SiO 3/2 unit, a SiO unit Examples thereof include polysiloxane composed of at least one selected siloxane unit. Among them, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, at least one siloxane unit selected from the group consisting of a polysiloxane blocked with a dimethylalkenyl group, a dimethylalkenylsiloxane unit, a SiO 2 unit, a SiO 3/2 unit, and a SiO unit. A preferred example is polysiloxane consisting of:
アルケニル基を2個以上有する環状シロキサン化合物としては、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1−フェニル−3,5,7−トリメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,3−ジフェニル−5,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,5−ジフェニル−3,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5−トリフェニル−7−メチルシクロテトラシロキサン、1−フェニル−3,5,7−トリビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジフェニル−5,7−ジビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリビニル−1,3,5−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタビニル−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサビニル−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジビニル−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが例示される。中でも、耐熱・耐光性の観点から、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1−フェニル−3,5,7−トリメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,3−ジフェニル−5,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,5−ジフェニル−3,7−ジメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5−トリフェニル−7−メチルシクロテトラシロキサン、1−フェニル−3,5,7−トリビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジフェニル−5,7−ジビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリビニル−1,3,5−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタビニル−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサビニル−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサンが好ましい例として挙げられる。
これらは、単独で用いても良く、2種類以上併用して用いてもよい。
Examples of the cyclic siloxane compound having two or more alkenyl groups include 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1 -Phenyl-3,5,7-trimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3-diphenyl-5,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl -1,5-diphenyl-3,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5-triphenyl-7-methylcyclotetrasiloxane, 1-phenyl-3,5 , 7-trivinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-diphenyl-5,7-divinyl-1,3,5,7-tetramethylcycloteto Siloxane, 1,3,5-trivinyl-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentavinyl-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, 1,3 , 5,7,9,11-hexavinyl-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane, 1-propyl-3,5,7-trivinyl-1,3,5,7-tetramethyl Examples include cyclotetrasiloxane and 1,5-divinyl-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane. Among these, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1-phenyl- 3,5,7-trimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3-diphenyl-5,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1, 5-diphenyl-3,7-dimethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5-triphenyl-7-methylcyclotetrasiloxane, 1-phenyl-3,5,7- Trivinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-diphenyl-5,7-divinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5- Livinyl-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentavinyl-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9,11 -Hexavinyl-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane is a preferred example.
These may be used alone or in combination of two or more.
(B)成分である1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサンの添加量は種々設定できるが、アルケニル基1個あたり、(A)成分である多面体構造ポリシロキサン系変性体に含まれるSi原子に直結した水素原子が0.3〜5個、好ましくは、0.5〜3個となる割合で添加されることが望ましい。アルケニル基の割合が少なすぎると、発泡等による外観不良が生じやすくなり、また、多すぎると、硬化物の物性に悪影響を及ぼす場合がある。 The amount of organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule as component (B) can be variously set, but is included in the polyhedral polysiloxane modified material as component (A) per alkenyl group. It is desirable to add 0.3 to 5, preferably 0.5 to 3 hydrogen atoms directly connected to Si atoms. If the ratio of the alkenyl group is too small, appearance defects due to foaming and the like are likely to occur, and if too large, the physical properties of the cured product may be adversely affected.
<(C)1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物>
本発明における1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(C)は、前記(A)成分のヒドロシリル基と反応する。本発明における(C)成分を用いることで、硬化物の弾性率を低下することができ、さらに、耐冷熱衝撃性、破壊強度、ガスバリア性、光取り出し効率性等を向上することができる。
本発明における(C)成分は、1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物であればよく、この炭素−炭素2重結合は、ビニレン基、ビニリデン基、アルケニル基のいずれであってもよい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等が例示されるが、耐熱性・耐光性の観点から、ビニル基が好ましい。
本発明における(C)成分は、平均分子量が1000以下であればよいが、さらに好ましい例としては、下記式
CnH2(n−x)
(nは4〜20の整数、xは1〜5の整数)で表される環状オレフィン化合物が、(b)成分との反応性の観点から好ましい例として挙げられる。
<(C) Cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule>
The cyclic olefin compound (C) having one carbon-carbon double bond in one molecule in the present invention reacts with the hydrosilyl group of the component (A). By using the component (C) in the present invention, the elastic modulus of the cured product can be reduced, and further, the thermal shock resistance, fracture strength, gas barrier properties, light extraction efficiency, and the like can be improved.
(C) component in this invention should just be a cyclic olefin compound which has one carbon-carbon double bond in 1 molecule, and this carbon-carbon double bond is any of a vinylene group, a vinylidene group, and an alkenyl group. It may be. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
(C) component in the present invention, the average molecular weight may be at 1000, as a more preferred example, the following formula C n H 2 (n-x )
The cyclic olefin compound represented by (n is an integer of 4-20, x is an integer of 1-5) is mentioned as a preferable example from a reactive viewpoint with (b) component.
このような環状オレフィン化合物として、脂肪族環状オレフィン化合物、置換脂肪族環状オレフィン化合物等が挙げられる。
脂肪族環状オレフィン化合物として、具体的に例えば、シクロへキセン、シクロへプテン、シクロオクテン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘプタン、ビニルシクロオクタン、アリルシクロヘキサン、アリルシクロヘプタン、アリルシクロオクタン、メチレンシクロヘキサン等が挙げられる。
Examples of such cyclic olefin compounds include aliphatic cyclic olefin compounds and substituted aliphatic cyclic olefin compounds.
Specific examples of the aliphatic cyclic olefin compound include cyclohexene, cycloheptene, cyclooctene, vinylcyclohexane, vinylcycloheptane, vinylcyclooctane, allylcyclohexane, allylcycloheptane, allylcyclooctane, and methylenecyclohexane. It is done.
置換脂肪族環状オレフィン化合物として、具体的に例えば、ノルボルネン、1−メチルノルボルネン、2−メチルノルボルネン、7−メチルノルボルネン、2−ビニルノルボルナン、7−ビニルノルボルナン、2−アリルノルボルナン、7−アリルノルボルナン、2−メチレンノルボルナン、7−メチレンノルボルナン、カンフェン、ビニルノルカンフェン、6−メチル−5−ビニル−ビシクロ〔2,2,1〕−ヘプタン、3−メチル−2−メチレン−ビシクロ〔2,2,1〕−ヘプタン、α−ピネン、β−ピネン、6、6−ジメチル−ビシクロ〔3,1,1〕−2−ヘプタエン、ロンギフォーレン、2−ビニルアダマンタン、2−メチレンアダマンタン等が挙げられる。 Specific examples of the substituted aliphatic cyclic olefin compound include norbornene, 1-methylnorbornene, 2-methylnorbornene, 7-methylnorbornene, 2-vinylnorbornane, 7-vinylnorbornane, 2-allylnorbornane, 7-allylnorbornane, 2-methylene norbornane, 7-methylene norbornane, camphene, vinyl norcamphene, 6-methyl-5-vinyl-bicyclo [2,2,1] -heptane, 3-methyl-2-methylene-bicyclo [2,2,1 ] -Heptane, α-pinene, β-pinene, 6,6-dimethyl-bicyclo [3,1,1] -2-heptaene, longifolene, 2-vinyladamantane, 2-methyleneadamantane and the like.
中でも入手性の観点から、シクロヘキセン、ビニルシクロヘキサン、ノルボルネン、カンフェン、ピネンが好ましい例として挙げられる。 Among these, cyclohexene, vinylcyclohexane, norbornene, camphene, and pinene are preferable examples from the viewpoint of availability.
これら、1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(C)は、単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 These cyclic olefin compounds (C) having one carbon-carbon double bond in one molecule may be used alone or in combination of two or more.
1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物(C)の添加量は、後述のヒドロシリル基を有する化合物(b)のヒドロシリル基1個あたり、(C)成分の炭素−炭素2重結合の数が、0.01〜0.5個になるように用いることが好ましい。添加量が少ないと、得られる硬化物の耐冷熱衝撃性が低下する場合があり、添加量が多いと、得られる硬化物に硬化不良が生じる場合がある。 The addition amount of the cyclic olefin compound (C) having one carbon-carbon double bond in one molecule is the carbon-carbon of the component (C) per hydrosilyl group of the compound (b) having a hydrosilyl group described later. It is preferable to use so that the number of double bonds may be 0.01-0.5. When the addition amount is small, the thermal shock resistance of the resulting cured product may be lowered, and when the addition amount is large, a curing failure may occur in the resulting cured product.
<ヒドロシリル化触媒>
本発明では、多面体構造ポリシロキサン変性体の合成、および、該変性体を含有する組成物を硬化させる際に、ヒドロシリル化触媒を用いる。
<Hydrosilylation catalyst>
In the present invention, a hydrosilylation catalyst is used in synthesizing a polyhedral polysiloxane modified product and curing the composition containing the modified product.
本発明で用いるヒドロシリル化触媒としては、通常ヒドロシリル化触媒として公知のものを用いることができ特に制限はない。 As the hydrosilylation catalyst used in the present invention, a known hydrosilylation catalyst can be used, and there is no particular limitation.
具体的には例示すれば、白金−オレフィン錯体、塩化白金酸、白金の単体、担体(アルミナ、シリカ、カーボンブラック等)に固体白金を担持させたもの;白金−ビニルシロキサン錯体、例えば、Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)n、Pt〔(MeViSiO)4〕m;白金−ホスフィン錯体、例えば、Pt(PPh3)4、Pt(PBu3)4;白金−ホスファイト錯体、例えば、Pt〔P(OPh)3〕4、Pt〔P(OBu)3〕4(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは整数を表す)、Pt(acac)2、また、Ashbyらの米国特許第3159601及び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、並びにLamoreauxらの米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラ−ト触媒も挙げられる。 Specifically, for example, a platinum-olefin complex, chloroplatinic acid, a simple substance of platinum, a carrier (alumina, silica, carbon black, etc.) supported by solid platinum; a platinum-vinylsiloxane complex, for example, Pt n (ViMe 2 SiOSiMe 2 Vi) n , Pt [(MeViSiO) 4 ] m ; platinum-phosphine complex, such as Pt (PPh 3 ) 4 , Pt (PBu 3 ) 4 ; platinum-phosphite complex, such as Pt [P (OPh) 3 ] 4 , Pt [P (OBu) 3 ] 4 (wherein Me represents a methyl group, Bu represents a butyl group, Vi represents a vinyl group, Ph represents a phenyl group, and n and m represent an integer) , Pt (acac) 2, also platinum described in U.S. Patent 3,159,601 and in Pat 3159662 of Ashby et al - hydrocarbon complex, and Lamoreaux et al U.S. Patent Platinum is described in the 3220972 Pat Arcola - DOO catalysts may be mentioned.
また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/Al2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2・2H2O、NiCl2、TiCl4、等が挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用しても構わない。触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、Pt(acac)2等が好ましい。 Examples of catalysts other than platinum compounds include RhCl (PPh 3 ) 3 , RhCl 3 , Rh / Al 2 O 3 , RuCl 3 , IrCl 3 , FeCl 3 , AlCl 3 , PdCl 2 .2H 2 O, NiCl 2. , TiCl 4 , and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of catalytic activity, chloroplatinic acid, platinum-olefin complex, platinum-vinylsiloxane complex, Pt (acac) 2 and the like are preferable.
<硬化遅延剤>
硬化遅延剤は、本発明のポリシロキサン系組成物の保存安定性を改良あるいは、硬化過程でのヒドロシリル化反応の反応性を調整するための成分である。本発明においては、硬化遅延剤としては、ヒドロシリル化触媒による付加型硬化性組成物で用いられている公知のものが使用でき、具体的には脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられる。これらを単独使用、または2種以上併用してもよい。
<Curing retarder>
The curing retarder is a component for improving the storage stability of the polysiloxane composition of the present invention or adjusting the reactivity of the hydrosilylation reaction during the curing process. In the present invention, as the retarder, known compounds used in addition-type curable compositions with hydrosilylation catalysts can be used. Specifically, compounds containing aliphatic unsaturated bonds, organophosphorus compounds , Organic sulfur compounds, nitrogen-containing compounds, tin compounds, organic peroxides, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
前記の脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、具体的には3−ヒドロキシ−3−メチル−1−ブチン、3−ヒドロキシ−3−フェニル−1−ブチン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノール等のプロパギルアルコール類、エン−イン化合物類、無水マレイン酸、マレイン酸ジメチル等のマレイン酸エステル類等が例示できる。 Specific examples of the compound containing an aliphatic unsaturated bond include 3-hydroxy-3-methyl-1-butyne, 3-hydroxy-3-phenyl-1-butyne, and 3,5-dimethyl-1- Examples thereof include propargyl alcohols such as hexyn-3-ol and 1-ethynyl-1-cyclohexanol, ene-yne compounds, maleic acid esters such as maleic anhydride and dimethyl maleate, and the like.
有機リン化合物としては、具体的にはトリオルガノフォスフィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフォン類、トリオルガノフォスファイト類等が例示できる。 Specific examples of the organophosphorus compound include triorganophosphine, diorganophosphine, organophosphon, and triorganophosphite.
有機イオウ化合物としては、具体的にはオルガノメルカプタン類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、ベンゾチアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイド等が例示できる。 Specific examples of the organic sulfur compound include organomercaptans, diorganosulfides, hydrogen sulfide, benzothiazole, thiazole, benzothiazole disulfide, and the like.
窒素含有化合物としては、具体的にはN,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N′,N′−テトラエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン、2,2’−ビピリジン等が例示できる。 Specific examples of nitrogen-containing compounds include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dibutylethylenediamine, and N, N-dibutyl. -1,3-propanediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine, N, N-dibutyl-1,4-butanediamine, 2,2 Examples include '-bipyridine.
スズ系化合物としては、具体的にはハロゲン化第一スズ2水和物、カルボン酸第一スズ等が例示できる。 Specific examples of tin compounds include stannous halide dihydrate, stannous carboxylate, and the like.
有機過酸化物としては、具体的にはジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、過安息香酸t−ブチル等が例示されうる。これらのうち、マレイン酸ジメチル、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノールが、特に好ましい硬化遅延剤として例示できる。 Specific examples of the organic peroxide include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl perbenzoate. Of these, dimethyl maleate, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, and 1-ethynyl-1-cyclohexanol can be exemplified as particularly preferred curing retarders.
硬化遅延剤の添加量は、特に限定するものではないが、ヒドロシリル化触媒1モルに対して10−1〜103モルの範囲で用いるのが好ましく、1〜100モルの範囲で用いるのがより好ましい。また、これらの硬化遅延剤は単独で使用してもよく、2種類以上組み合わせて使用してもよい。 The addition amount of the curing retarder is not particularly limited, but is preferably used in the range of 10 −1 to 10 3 mol, more preferably in the range of 1 to 100 mol, per 1 mol of the hydrosilylation catalyst. preferable. Moreover, these hardening retarders may be used independently and may be used in combination of 2 or more types.
<無機フィラー>
本発明のポリシロキサン系組成物は、必要に応じて無機フィラーを添加することができる。
本発明のポリシロキサン系組成物の組成分として無機フィラーを用いることにより、得られる成形体の強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性、光の反射率、難燃性、耐火性、およびガスバリア性等の諸物性を改善することができる。
無機フィラーは、無機物もしくは無機物を含む化合物であれば特に限定されないが、具体的に例えば、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカ系無機フィラー、アルミナ、ジルコン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミ、炭化ケイ素、ガラス繊維、ガラスフレーク、アルミナ繊維、炭素繊維、マイカ、黒鉛、カーボンブラック、フェライト、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、無機バルーン、銀粉等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
<Inorganic filler>
An inorganic filler can be added to the polysiloxane composition of the present invention as necessary.
By using an inorganic filler as the composition of the polysiloxane composition of the present invention, the strength, hardness, elastic modulus, thermal expansion coefficient, thermal conductivity, heat dissipation, electrical characteristics, light reflectance of the molded product obtained Various physical properties such as flame retardancy, fire resistance, and gas barrier properties can be improved.
The inorganic filler is not particularly limited as long as it is an inorganic substance or a compound containing an inorganic substance. Specifically, for example, quartz, fumed silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, ultrafine powder amorphous silica, etc. Silica-based inorganic filler, alumina, zircon, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, glass fiber, glass flake, alumina fiber, carbon fiber, mica, graphite, carbon black, Examples thereof include ferrite, graphite, diatomaceous earth, white clay, clay, talc, aluminum hydroxide, calcium carbonate, manganese carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, potassium titanate, calcium silicate, inorganic balloon, and silver powder. These may be used alone or in combination of two or more.
無機フィラーは、適宜表面処理をほどこしてもよい。表面処理としては、アルキル化処理、トリメチルシリル化処理、シリコーン処理、カップリング剤による処理等が挙げられるが、特に限定されるものではない。 The inorganic filler may be appropriately subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include alkylation treatment, trimethylsilylation treatment, silicone treatment, treatment with a coupling agent, and the like, but are not particularly limited.
前記カップリング剤の例としては、シランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、分子中に有機基と反応性のある官能基と加水分解性のケイ素基を各々少なくとも1個有する化合物であれば特に限定されない。有機基と反応性のある基としては、取扱い性の点からエポキシ基、メタクリル基、アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、カルバメート基から選ばれる少なくとも1個の官能基が好ましく、硬化性及び接着性の点から、エポキシ基、メタクリル基、アクリル基が特に好ましい。加水分解性のケイ素基としては取扱い性の点からアルコキシシリル基が好ましく、反応性の点からメトキシシリル基、エトキシシリル基が特に好ましい。 An example of the coupling agent is a silane coupling agent. The silane coupling agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one functional group reactive with an organic group and one hydrolyzable silicon group in the molecule. The group reactive with the organic group is preferably at least one functional group selected from an epoxy group, a methacryl group, an acrylic group, an isocyanate group, an isocyanurate group, a vinyl group, and a carbamate group from the viewpoint of handling. From the viewpoints of adhesiveness and adhesiveness, an epoxy group, a methacryl group, and an acrylic group are particularly preferable. As the hydrolyzable silicon group, an alkoxysilyl group is preferable from the viewpoint of handleability, and a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group are particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
好ましいシランカップリング剤としては、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、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ官能基を有するアルコキシシラン類:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン等のメタクリル基あるいはアクリル基を有するアルコキシシラン類が挙げられる。 Preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4- Epoxycyclohexyl) alkoxysilanes having an epoxy functional group such as ethyltriethoxysilane: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyl Methacrylic or acrylic groups such as triethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane Alkoxysilanes which can be mentioned.
上記無機フィラーをポリシロキサン系組成物の組成分として用いることにより、得られる成形体の強度、硬度、弾性率、熱膨張率、熱伝導率、放熱性、電気的特性、光の反射率、難燃性、耐火性等の諸物性を改善することができる。 By using the inorganic filler as a component of the polysiloxane composition, the strength, hardness, elastic modulus, thermal expansion coefficient, thermal conductivity, heat dissipation, electrical characteristics, light reflectance, and difficulty of the resulting molded body are obtained. Various physical properties such as flammability and fire resistance can be improved.
無機フィラーの形状としては、破砕状、片状、球状、棒状等、各種用いることができる。無機フィラーの平均粒径や粒径分布は、特に限定されるものではないが、ガスバリア性の観点から、平均粒径が0.005〜50μmであることが好ましく、さらには0.01〜20μmであることがより好ましい。同様に、BET比表面積についても、特に限定されるものでないが、ガスバリア性の観点から、70m2/g以上であることが好ましく、100m2/g以上であることがより好ましく、さらに200m2/g以上であることが特に好ましい。ここで、BET比表面積とは、ガス吸着法により算出される粒子の比表面積のことで、ガス吸着法による粒子の比表面積算出は、窒素ガスの様に吸着占有面積が分かっているガス分子を粒子に吸着させ、その吸着量から粒子の比表面積を算出するものである。BET比表面積は、固体表面に直接吸着したガス分子の量(単分子層吸着量)を正確に算出することができる。BET比表面積は、下記に示すBETの式と呼ばれる数式を用いて算出することができる。 As the shape of the inorganic filler, various types such as a crushed shape, a piece shape, a spherical shape, and a rod shape can be used. The average particle size and particle size distribution of the inorganic filler are not particularly limited, but from the viewpoint of gas barrier properties, the average particle size is preferably 0.005 to 50 μm, more preferably 0.01 to 20 μm. More preferably. Similarly, the BET specific surface area, although not particularly limited, from the viewpoint of gas barrier properties, it is preferably 70m 2 / g or more, more preferably 100 m 2 / g or more, further 200 meters 2 / It is especially preferable that it is g or more. Here, the BET specific surface area is the specific surface area of the particles calculated by the gas adsorption method, and the specific surface area of the particles by the gas adsorption method is calculated using a gas molecule whose adsorption occupation area is known like nitrogen gas. The specific surface area of the particles is calculated from the amount adsorbed on the particles. The BET specific surface area can accurately calculate the amount of gas molecules adsorbed directly on the solid surface (monomolecular layer adsorption amount). The BET specific surface area can be calculated using a mathematical formula called a BET formula shown below.
下記式(1)に示す様に、BETの式は一定温度で吸着平衡状態にある時の吸着平衡圧Pとその圧力における吸着量Vの関係を示すもので以下の様に表される。 As shown in the following formula (1), the BET formula shows the relationship between the adsorption equilibrium pressure P and the adsorption amount V at that pressure when the adsorption equilibrium state is maintained at a constant temperature, and is expressed as follows.
式(1):P/V(Po−P)=(1/VmC)+((C−1)/VmC)(P/Po) (Po:飽和蒸気圧、Vm:単分子層吸着量、気体分子が固体表面で単分子層を形成した時の吸着量、C:吸着熱などに関するパラメータ(>0))
上式より単分子吸着量Vmを算出し、これにガス分子1個の占める断面積を掛けることにより、粒子の表面積を求めることができる。
Formula (1): P / V (Po−P) = (1 / VmC) + ((C−1) / VmC) (P / Po) (Po: saturation vapor pressure, Vm: monomolecular layer adsorption amount, gas Adsorption amount when a molecule forms a monolayer on a solid surface, C: parameter related to heat of adsorption (> 0))
By calculating the monomolecular adsorption amount Vm from the above equation and multiplying this by the cross-sectional area occupied by one gas molecule, the surface area of the particles can be obtained.
無機フィラーの添加量は特に限定されないが、(A)成分、(B)成分、(C)成分の混合物100重量部に対して、1〜1000重量部、よりこの好ましくは、5〜500重量部、さらに好ましくは、10〜300重量部である。無機フィラーの添加量が多すぎると、流動性が悪くなる場合があり、少ないと、得られる成型体の物性が不十分となる場合がある。 Although the addition amount of an inorganic filler is not specifically limited, It is 1-1000 weight part with respect to 100 weight part of the mixture of (A) component, (B) component, and (C) component, More preferably, it is 5-500 weight part. More preferably, it is 10 to 300 parts by weight. When the amount of the inorganic filler added is too large, the fluidity may be deteriorated, and when it is small, the physical properties of the obtained molded article may be insufficient.
無機フィラーの混合の順序としては、特に限定されないが、貯蔵安定性が良好になりやすいという点においては、(B)成分に混ぜた後、(A)成分、(C)成分と混合する方法が望ましい。また、反応成分である(A)成分、(B)成分、(C)成分がよく混合され安定した成形物が得られやすいという点においては、(A)成分、(B)成分、(C)成分を混合したものに、無機フィラーを混合することが好ましい。 The order of mixing the inorganic filler is not particularly limited, but in the point that the storage stability tends to be good, after mixing with the component (B), there is a method of mixing with the component (A) and the component (C). desirable. In addition, (A) component, (B) component, (C) in that (A) component, (B) component, and (C) component which are reaction components are well mixed and a stable molded product is easily obtained. It is preferable to mix an inorganic filler with a mixture of components.
これら無機フィラーを混合する手段としては、特に限定されるものではないが、具体的に例えば、2本ロールあるいは3本ロール、遊星式撹拌脱泡装置、ホモジナイザー、ディゾルバー、プラネタリーミキサー等の撹拌機、プラストミル等の溶融混練機等が挙げられる。無機フィラーの混合は、常温で行ってもよいし加熱して行ってもよく、また、常圧下に行ってもよいし減圧状態で行ってもよい。混合する際の温度が高いと、成型する前に組成物が硬化する場合がある。 The means for mixing these inorganic fillers is not particularly limited, but specifically, for example, a stirrer such as a two-roll or three-roll, a planetary stirring deaerator, a homogenizer, a dissolver, a planetary mixer, etc. And melt kneaders such as a plast mill. The mixing of the inorganic filler may be performed at normal temperature, may be performed by heating, may be performed under normal pressure, or may be performed under reduced pressure. If the temperature during mixing is high, the composition may be cured before molding.
<ポリシロキサン系組成物および、硬化物>
本発明のポリシロキサン系組成物は、(A)多面体構造ポリシロキサン変性体に、(B)1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、(C)1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物、からなるが、必要に応じて、ヒドロシリル化触媒、硬化遅延剤、無機フィラー、接着性付与剤等を加えることにより得ることができる。
<Polysiloxane composition and cured product>
The polysiloxane composition of the present invention comprises (A) a modified polyhedral polysiloxane, (B) an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule, and (C) carbon-carbon 2 in one molecule. Although it consists of a cyclic olefin compound having one heavy bond, it can be obtained by adding a hydrosilylation catalyst, a curing retarder, an inorganic filler, an adhesion-imparting agent, etc., if necessary.
接着性付与剤は本発明におけるポリシロキサン系組成物と基材との接着性を向上する目的で用いるものであり、その様な効果があるものであれば特に制限はないが、シランカップリング剤が好ましい例として例示できる。 The adhesion-imparting agent is used for the purpose of improving the adhesion between the polysiloxane-based composition and the substrate in the present invention, and is not particularly limited as long as it has such an effect, but the silane coupling agent Can be illustrated as a preferred example.
シランカップリング剤としては、分子中に有機基と反応性のある官能基と加水分解性のケイ素基を各々少なくとも1個有する化合物であれば特に限定されない。有機基と反応性のある基としては、取扱い性の点からエポキシ基、メタクリル基、アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、カルバメート基から選ばれる少なくとも1個の官能基が好ましく、硬化性及び接着性の点から、エポキシ基、メタクリル基、アクリル基が特に好ましい。加水分解性のケイ素基としては取扱い性の点からアルコキシシリル基が好ましく、反応性の点からメトキシシリル基、エトキシシリル基が特に好ましい。 The silane coupling agent is not particularly limited as long as it is a compound having at least one functional group reactive with an organic group and one hydrolyzable silicon group in the molecule. The group reactive with the organic group is preferably at least one functional group selected from an epoxy group, a methacryl group, an acrylic group, an isocyanate group, an isocyanurate group, a vinyl group, and a carbamate group from the viewpoint of handling. From the viewpoints of adhesiveness and adhesiveness, an epoxy group, a methacryl group, and an acrylic group are particularly preferable. As the hydrolyzable silicon group, an alkoxysilyl group is preferable from the viewpoint of handleability, and a methoxysilyl group and an ethoxysilyl group are particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
好ましいシランカップリング剤としては、具体的には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、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン等のエポキシ官能基を有するアルコキシシラン類:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシラン等のメタクリル基あるいはアクリル基を有するアルコキシシラン類が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
シランカップリング剤の添加量としては、(A)成分と(B)成分の混合物100重量部に対して、0.05〜30重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、0.1〜10重量部である。添加量が少ないと接着性改良効果が表れず、添加量が多いと硬化物の物性に悪影響を及ぼす場合がある。
Specific preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldisilane. Ethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- Alkoxysilanes having an epoxy functional group such as (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldiethoxysilane: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysila Alkoxysilanes having a methacrylic group or an acrylic group such as 3-acryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, acryloxymethyltriethoxysilane Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
As addition amount of a silane coupling agent, it is preferable that it is 0.05-30 weight part with respect to 100 weight part of mixture of (A) component and (B) component, More preferably, it is 0.1-10. Parts by weight. If the addition amount is small, the effect of improving the adhesiveness does not appear, and if the addition amount is large, the physical properties of the cured product may be adversely affected.
本発明においては、接着性付与剤の効果を高めるために、公知の接着性促進剤を用いることができる。接着性促進剤としては、エポキシ含有化合物、エポキシ樹脂、ボロン酸エステル化合物、有機アルミニウム化合物、有機チタン化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In the present invention, a known adhesion promoter can be used to enhance the effect of the adhesion promoter. Adhesion promoters include, but are not limited to, epoxy-containing compounds, epoxy resins, boronic ester compounds, organoaluminum compounds, and organotitanium compounds.
本発明のポリシロキサン系組成物は、液状樹脂組成物として取り扱うことが可能である。液状組成物とすることにより、型、パッケージ、基板等に流し込み、加熱して硬化させることで容易に成型体を得ることができる。本発明のポリシロキサン系組成物によって得られる成型体は、高硬度、低熱膨張率を有しており、熱寸法安定性に優れる。 The polysiloxane composition of the present invention can be handled as a liquid resin composition. By using a liquid composition, a molded body can be easily obtained by pouring into a mold, a package, a substrate, etc., and curing by heating. The molded body obtained by the polysiloxane composition of the present invention has high hardness and low thermal expansion coefficient, and is excellent in thermal dimensional stability.
硬化させる際に温度を加える場合は、好ましくは、30〜400℃、さらに好ましくは50〜250℃である。硬化温度が高くなり過ぎると、得られる硬化物に外観不良が生じる傾向があり、低すぎると硬化が不十分となる。また、2段階以上の温度条件を組み合わせて硬化させてもよい。具体的には例えば、70℃、120℃、150℃の様に段階的に硬化温度を引き上げていくことで、良好な硬化物を得ることができ好ましい。 When adding temperature when making it harden | cure, Preferably it is 30-400 degreeC, More preferably, it is 50-250 degreeC. If the curing temperature is too high, the resulting cured product tends to have poor appearance, and if it is too low, curing is insufficient. Moreover, you may make it harden | cure combining the temperature conditions of two or more steps. Specifically, for example, by raising the curing temperature stepwise such as 70 ° C., 120 ° C., and 150 ° C., a preferable cured product can be obtained, which is preferable.
本発明においては、必要に応じて、ヒドロシリル化触媒を追加して用いることができる。
硬化時間は、硬化温度、用いるヒドロシリル化触媒の量及びヒドロシリル基の量、その他、本願組成物のその他の配合物の組み合わせにより適宜選択することができるが、あえて例示すれば、1分〜12時間、好ましくは10分〜8時間行うことにより、良好な硬化物を得ることができる。
In the present invention, a hydrosilylation catalyst can be additionally used as necessary.
The curing time can be appropriately selected depending on the curing temperature, the amount of hydrosilylation catalyst used and the amount of hydrosilyl group, and other combinations of the composition of the present application. Preferably, a cured product can be obtained by performing the treatment for 10 minutes to 8 hours.
本発明におけるポリシロキサン系組成物は、具体的に例えば、パッケージや基板などに、注入あるいは塗布して使用することが可能である。注入あるいは塗布した後、上述の硬化条件にて、硬化させることで、用途に応じた成型体を容易に得ることができる。 Specifically, the polysiloxane composition in the present invention can be used by being injected or applied to, for example, a package or a substrate. After the injection or application, a molded body corresponding to the application can be easily obtained by curing under the above-mentioned curing conditions.
また、本発明のポリシロキサン系組成物には、必要に応じて蛍光体、着色剤、耐熱性向上剤などの各種添加剤や反応制御剤、離型剤あるいは充填剤用分散剤などを任意で添加することができる。この充填剤用分散剤としては、例えば、ジフェニルシランジオール、各種アルコキシシラン、カーボンファンクショナルシラン、シラノール基含有低分子量シロキサンなどが挙げられる。なお、これら任意成分は、本発明の効果を損なわないように最小限の添加量に止めることが好ましい。 The polysiloxane composition of the present invention may optionally contain various additives such as phosphors, colorants, heat resistance improvers, reaction control agents, mold release agents, and dispersants for fillers. Can be added. Examples of the filler dispersant include diphenylsilane diol, various alkoxysilanes, carbon functional silane, silanol group-containing low molecular weight siloxane, and the like. In addition, it is preferable to stop these arbitrary components to the minimum addition amount so that the effect of this invention may not be impaired.
本発明に用いるポリシロキサン系組成物は、上記した成分をロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどの混練機を用いたり、遊星式攪拌脱泡機を用いて均一に混合し、必要に応じ加熱処理を施したりしてもよい。 In the polysiloxane composition used in the present invention, the above-mentioned components are uniformly mixed using a kneader such as a roll, a Banbury mixer, a kneader, or a planetary stirring deaerator, and subjected to heat treatment as necessary. Or you may.
本発明のポリシロキサン系組成物は、成形体として使用することができる。成形方法としては、押出成形、圧縮成形、ブロー成形、カレンダー成形、真空成形、発泡成形、射出成形、液状射出成形、注型成形などの任意の方法を使用することができる。 The polysiloxane composition of the present invention can be used as a molded article. As a molding method, any method such as extrusion molding, compression molding, blow molding, calender molding, vacuum molding, foam molding, injection molding, liquid injection molding, and cast molding can be used.
本発明において得られる成型体の用途としては、具体的に例えば、液晶ディスプレイ分野における基板材料、導光板、プリズムシート、偏向板、位相差板、視野角補正フィルム、接着剤、カラーフィルター、偏光子保護フィルム、パッシベーション膜などの液晶用フィルムなどの液晶表示装置周辺材料が例示される。また、PDP(プラズマディスプレイ)の封止剤、反射防止フィルム、光学補正フィルム、ハウジング材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、カラーフィルター、パッシベーション膜、またLED表示装置に使用されるLED素子のモールド材、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、カラーフィルター、パッシベーション膜、またプラズマアドレス液晶ディスプレイにおける基板材料、導光板、プリズムシート、偏向板、位相差板、視野角補正フィルム、接着剤、カラーフィルター、偏光子保護フィルム、パッシベーション膜、また有機ELディスプレイにおける前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、カラーフィルター、接着剤、パッシベーション膜、またフィールドエミッションディスプレイ(FED)における各種フィルム基板、前面ガラスの保護フィルム、前面ガラス代替材料、接着剤、カラーフィルター、パッシベーション膜が例示される。 Specific uses of the molded product obtained in the present invention include, for example, substrate materials in the field of liquid crystal displays, light guide plates, prism sheets, deflection plates, retardation plates, viewing angle correction films, adhesives, color filters, polarizers. Examples of peripheral materials for liquid crystal display devices such as protective films and films for liquid crystals such as passivation films are exemplified. It is also used in PDP (plasma display) sealants, antireflection films, optical correction films, housing materials, front glass protective films, front glass substitute materials, adhesives, color filters, passivation films, and LED display devices. LED element mold material, front glass protective film, front glass substitute material, adhesive, color filter, passivation film, substrate material for plasma addressed liquid crystal display, light guide plate, prism sheet, deflector plate, retardation plate, field of view Corner correction film, adhesive, color filter, polarizer protective film, passivation film, front glass protective film, front glass substitute material, color filter, adhesive, passivation film, and field emission in organic EL displays Various film substrate in Isupurei (FED), front glass protective films, front glass substitute material, adhesive, a color filter, a passivation film is exemplified.
自動車・輸送機分野では、自動車用のランプリフレクタ、ベアリングリテーナー、ギア部分、耐蝕コート、スイッチ部分、ヘッドランプ、エンジン内部品、電装部品、各種内外装品、駆動エンジン、ブレーキオイルタンク、自動車用防錆鋼板、インテリアパネル、内装材、保護・結束用ワイヤーネス、燃料ホース、自動車ランプ、ガラス代替品が例示される。また、鉄道車輌用の複層ガラスが例示される。また、航空機の構造材の靭性付与剤、エンジン周辺部材、保護・結束用ワイヤーネス、耐蝕コートが例示される。 In the field of automobiles and transport equipment, automotive lamp reflectors, bearing retainers, gear parts, anti-corrosion coatings, switch parts, headlamps, engine internal parts, electrical parts, various interior and exterior parts, drive engines, brake oil tanks, automobile protection Examples include rusted steel plates, interior panels, interior materials, protective / bundling wireness, fuel hoses, automobile lamps, and glass substitutes. Moreover, the multilayer glass for rail vehicles is illustrated. Further, examples thereof include a toughness imparting agent for aircraft structural materials, engine peripheral members, wireness for protection and binding, and corrosion-resistant coating.
建築分野では、内装・加工用材料、電気カバー、シート、ガラス中間膜、ガラス代替品、太陽電池周辺材料が例示される。農業用では、ハウス被覆用フィルムが例示される。 In the construction field, interior / processing materials, electrical covers, sheets, glass interlayers, glass substitutes, and solar cell peripheral materials are exemplified. In agriculture, a house covering film is exemplified.
次世代の光・電子機能有機材料としては、次世代DVD、有機EL素子周辺材料、有機フォトリフラクティブ素子、光−光変換デバイスである光増幅素子、光演算素子、有機太陽電池周辺の基板材料、ファイバー材料、素子の封止剤、接着剤などが例示される。
また、本発明において得られるポリシロキサン系組成物は、以下に記載する光学デバイスに使用することができる。
Next-generation DVDs, organic EL element peripheral materials, organic photorefractive elements, light-amplifying elements that are light-to-light conversion devices, optical arithmetic elements, substrate materials around organic solar cells, etc. Examples thereof include fiber materials, element sealants, and adhesives.
In addition, the polysiloxane composition obtained in the present invention can be used in the optical device described below.
<光学デバイス>
本発明の光学デバイスは、本発明のポリシロキサン系組成物を用いてなる光学デバイスである。
本発明のポリシロキサン系組成物を用いることで低い透湿性を有し、光素子封止剤としても有用であるとともに、当該封止剤を用いて光学デバイスを作成することも可能である。
本発明の光学デバイスとしては、具体的に例えば、光記録分野では、VD(ビデオディスク)、CD/CD−ROM、CD−R/RW、DVD−R/DVD−RAM、MO/MD、PD(相変化ディスク)、光カード用のディスク基板材料、ピックアップレンズ、保護フィルム、封止剤が例示される。さらに具体的には、次世代DVD等の光ピックアップ用の部材、例えば、ピックアップレンズ、コリメータレンズ、対物レンズ、センサレンズ、保護フィルム、素子封止剤、センサー封止剤、グレーティング、接着剤、プリズム、波長板、補正板、スプリッタ、ホログラム、ミラー等に好適に用いることができる。
<Optical device>
The optical device of the present invention is an optical device using the polysiloxane composition of the present invention.
By using the polysiloxane composition of the present invention, the composition has low moisture permeability and is useful as an optical element sealant, and an optical device can be produced using the sealant.
As the optical device of the present invention, specifically, in the optical recording field, for example, VD (video disc), CD / CD-ROM, CD-R / RW, DVD-R / DVD-RAM, MO / MD, PD ( Phase change disk), disk substrate materials for optical cards, pickup lenses, protective films, and sealants. More specifically, optical pickup members such as next-generation DVDs, such as pickup lenses, collimator lenses, objective lenses, sensor lenses, protective films, element sealants, sensor sealants, gratings, adhesives, prisms It can be suitably used for wave plates, correction plates, splitters, holograms, mirrors and the like.
光学機器分野では、スチールカメラのレンズ用材料、ファインダプリズム、ターゲットプリズム、ファインダーカバー、受光センサー部が例示される。また、ビデオカメラの撮影レンズ、ファインダーが例示される。またプロジェクションテレビの投射レンズ、保護フィルム、封止剤、接着剤などが例示される。光センシング機器のレンズ用材料、封止剤、接着剤、フィルムなどが例示される。 In the field of optical equipment, examples include still camera lens materials, viewfinder prisms, target prisms, viewfinder covers, and light receiving sensor sections. In addition, a photographing lens and a viewfinder of a video camera are exemplified. Moreover, the projection lens of a projection television, a protective film, a sealing agent, an adhesive agent, etc. are illustrated. Examples are materials for lenses of optical sensing devices, sealants, adhesives, and films.
光部品分野では、光通信システムでの光スイッチ周辺のファイバー材料、レンズ、導波路、素子の封止剤、接着剤などが例示される。光コネクタ周辺の光ファイバー材料、フェルール、封止剤、接着剤などが例示される。光受動部品、光回路部品ではレンズ、導波路、LED素子の封止剤、接着剤などが例示される。光電子集積回路(OEIC)周辺の基板材料、ファイバー材料、素子の封止剤、接着剤などが例示される。 In the field of optical components, fiber materials, lenses, waveguides, element sealants, adhesives and the like around optical switches in optical communication systems are exemplified. Examples include optical fiber materials, ferrules, sealants, adhesives and the like around the optical connector. Examples of optical passive components and optical circuit components include lenses, waveguides, LED element sealants, adhesives, and the like. Examples include substrate materials, fiber materials, element sealants, adhesives, and the like around an optoelectronic integrated circuit (OEIC).
光ファイバー分野では、装飾ディスプレイ用照明・ライトガイドなど、工業用途のセンサー類、表示・標識類など、また通信インフラ用および家庭内のデジタル機器接続用の光ファイバーが例示される。 In the field of optical fibers, examples include sensors for industrial use such as lighting and light guides for decorative displays, displays and signs, and optical fibers for communication infrastructure and for connecting digital devices in the home.
半導体集積回路周辺材料では、層間絶縁膜、パッシベーション膜、LSI、超LSI材料用のマイクロリソグラフィー用のレジスト材料が例示される。 Examples of the semiconductor integrated circuit peripheral material include an interlayer insulating film, a passivation film, an LSI, and a resist material for microlithography for an LSI material.
<透湿度>
本発明のポリシロキサン系組成物を用いてなる硬化後の透湿度は、温度40℃、湿度90%の条件下において、30g/m2/24h以下であるが、さらには20g/m2/24h以下であることがガスバリア性の観点から好ましい。
なお、透湿度とは以下の方法に従って算出することができる。
<Moisture permeability>
Moisture permeability after formed by using the polysiloxane composition curing of the present invention, the temperature 40 ° C., at a humidity of 90%, 30g / m 2 / 24h although less, more 20g / m 2 / 24h The following is preferable from the viewpoint of gas barrier properties.
The moisture permeability can be calculated according to the following method.
5cm角の板ガラス(0.5mm厚)の上部に5cm角のポリイソブチレンゴムシート(3mm厚、ロの字型になるように内部の3cm角を切り取ったもの)を固定した治具を作製し、和光純薬工業製塩化カルシウム(水分測定用)1gをロの字型内に充填しこれを試験体とする。さらに上部に5cm角の評価用硬化物(2mm厚)を固定し、恒温恒湿機(エスペック製 PR‐2KP)内で温度40℃、湿度、90%RHで24時間養生する。下記式(2)に従い、透湿度を算出することができる。 A jig is prepared by fixing a 5 cm square polyisobutylene rubber sheet (3 mm thick, 3 cm square inside so as to be a square shape) on top of a 5 cm square plate glass (0.5 mm thick), 1 g of calcium chloride (for moisture measurement) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is filled into a square shape and used as a test specimen. Further, a 5 cm square cured product for evaluation (2 mm thickness) is fixed on the upper part, and cured for 24 hours at a temperature of 40 ° C., humidity and 90% RH in a constant temperature and humidity machine (PR-2KP manufactured by ESPEC). The moisture permeability can be calculated according to the following formula (2).
式(2):透湿度(g/m2/24h)={(透湿性試験後の試験体総重量(g))−(透湿性試験前の試験体総重量(g))}×10000/9cm2
本発明のポリシロキサン系組成物を用いた封止剤を硬化すると、透湿度は30g/m2/24h以下となり、良好な低透湿性のため、LEDの封止剤として特に有用である。本願発明の封止剤の特徴である透湿度が30g/m2/24h以下であることにより水分、更には、酸素、硫化水素等のガス透過が抑制されて、LEDにおける銀リードフレームや、リフレクター等の腐食が生じにくくなる結果、LEDの耐久性が向上する効果が期待できる。
Formula (2): Moisture permeability (g / m 2 / 24h) = {(total weight of test specimen after moisture permeability test (g)) − (total weight of specimen before moisture permeability test (g))} × 10000 / 9cm 2
Upon curing the sealing agent using polysiloxane composition of the present invention, the moisture permeability becomes less 30g / m 2 / 24h, for good low moisture permeability is particularly useful as a LED encapsulant. Moisture by is characteristic moisture permeability of the sealant of the present invention is less than 30g / m 2 / 24h, further, oxygen, are suppressed gas permeability, such as hydrogen sulfide, and silver lead frame in LED, reflector As a result, it is possible to expect the effect of improving the durability of the LED.
<封止層の粘弾性挙動>
本発明におけるポリシロキサン系組成物からなる硬化物は特定の粘弾性挙動を示すものである。
<Viscoelastic behavior of sealing layer>
The cured product comprising the polysiloxane composition in the present invention exhibits a specific viscoelastic behavior.
一般に角周波数ωの正弦波形震動応力(歪)を受けた場合、歪と応力における複素弾性率はE*=E’+iE”で示される。ここでE’は貯蔵弾性率、E”は損失弾性率である。応力と歪の位相差がδである場合、損失正接(tanδ)は、E”/E’で表される。 In general, when a sinusoidal vibration stress (strain) having an angular frequency ω is applied, the complex elastic modulus in the strain and the stress is expressed as E * = E ′ + iE ″. Rate. When the phase difference between stress and strain is δ, the loss tangent (tan δ) is represented by E ″ / E ′.
本発明における封止層は、−40℃〜50℃において、少なくとも1つの損失正接の極大値を有し、且つ50℃での貯蔵弾性率が10MPa以下である封止層である。損失正接の極大値は、−5℃〜45℃の範囲内にあることがより好ましく、0℃〜45℃の範囲内にあることがさらに好ましい。低温に極大値を有すると封止層のガスバリア性が低下する場合があり、高温に極大値を有すると封止層を硬化させる際の内部(残留)応力が大きくなり、封止層の耐冷熱衝撃性が悪化する場合がある。さらに、50℃での貯蔵弾性率は8MPa以下であることがより好ましく、5MPa以下であることがさらに好ましい。50℃での貯蔵弾性率が10MPaより大きいと、封止層の耐冷熱衝撃性が悪化する場合がある。 The sealing layer in the present invention is a sealing layer having a maximum value of at least one loss tangent at −40 ° C. to 50 ° C. and a storage elastic modulus at 50 ° C. of 10 MPa or less. The maximum value of the loss tangent is more preferably in the range of −5 ° C. to 45 ° C., and further preferably in the range of 0 ° C. to 45 ° C. If it has a maximum value at low temperature, the gas barrier property of the sealing layer may decrease. If it has a maximum value at high temperature, the internal (residual) stress increases when the sealing layer is cured, and the heat resistance of the sealing layer is reduced. Impact properties may deteriorate. Furthermore, the storage elastic modulus at 50 ° C. is more preferably 8 MPa or less, and further preferably 5 MPa or less. If the storage elastic modulus at 50 ° C. is greater than 10 MPa, the thermal shock resistance of the sealing layer may deteriorate.
封止層の粘弾性挙動が前記の範囲内において、光学デバイスの製作過程で起こり得る封止層のクラックなどの現象がなく良好な光学デバイスが得られる。 When the viscoelastic behavior of the sealing layer is within the above range, there is no phenomenon such as cracking of the sealing layer that may occur in the manufacturing process of the optical device, and a good optical device can be obtained.
次に本発明の組成物を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 Next, although the composition of this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited only to these Examples.
(耐熱試験、耐光試験用サンプル作成)
ポリシロキサン系組成物を型に充填し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×5時間熱硬化させて、厚さ2mmのサンプルを作成した。
(Preparation of samples for heat resistance test and light resistance test)
A polysiloxane-based composition was filled into a mold and thermally cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 5 hours to prepare a sample having a thickness of 2 mm.
(耐熱試験)
上記の通り作成したサンプルを、150℃に温度設定した対流式オーブン内(空気中)で該サンプルを200時間養生し、目視にて観察した。着色などによる色目の変化が見られなかったものを○、見られたものを×と評価した。
(Heat resistance test)
The sample prepared as described above was cured for 200 hours in a convection oven (in air) set at a temperature of 150 ° C. and visually observed. The case where no change in color due to coloring or the like was observed was evaluated as ◯, and the case where it was observed was evaluated as ×.
(耐光試験)
スガ試験機(株)社製、メタリングウェザーメーター(形式M6T)を用いた。上記の通り作成したサンプルを、ブラックパネル温度120℃、放射照度0.53kW/m2で、積算放射照度50MJ/m2まで照射し、目視にて観察した。着色などによる色目の変化が見られなかったものを○、見られたものを×と評価した。
(クラック性試験)
株式会社エノモト製LEDパッケージ(品名:TOP LED 1−IN−1、外形寸法3528、3.5mm×2.8mm×1.9mm、内径2.4mm)に、0.4mm×0.4mm×0.2mmの単結晶シリコンチップ2個を、株式会社ヘンケルジャパン製エポキシ系接着剤(品名:LOCTITE348)で貼り付け、150℃で30分オーブンに入れた。このLEDパッケージにポリシロキサン系組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×6時間熱硬化させて試料を作成した。硬化後の試料を顕微鏡にて観察し、変化が無ければ○、クラックが入ったり、パッケージとの間に剥離が起きたりした場合は×とした。
(Light resistance test)
A metering weather meter (model M6T) manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used. The sample prepared as described above was irradiated with a black panel temperature of 120 ° C. and an irradiance of 0.53 kW / m 2 to an integrated irradiance of 50 MJ / m 2 and observed visually. The case where no change in color due to coloring or the like was observed was evaluated as ◯, and the case where it was observed was evaluated as ×.
(Crack test)
An LED package manufactured by Enomoto Co., Ltd. (product name: TOP LED 1-IN-1, outer dimensions 3528, 3.5 mm × 2.8 mm × 1.9 mm, inner diameter 2.4 mm), 0.4 mm × 0.4 mm × 0. Two 2 mm single crystal silicon chips were attached with an epoxy adhesive (product name: LOCTITE 348) manufactured by Henkel Japan, and placed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. A polysiloxane-based composition was injected into this LED package, and a sample was prepared by thermosetting in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 6 hours. The cured sample was observed with a microscope. If there was no change, it was rated as ○, and if it cracked or peeled off from the package, it was marked as x.
(冷熱衝撃試験、ヒートサイクル(H/C)試験)
上記LEDパッケージにポリシロキサン系組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×6時間熱硬化させて試料を作成した。試料を熱衝撃試験機(エスペック製 TSA−71H−W)によって、高温保持100℃、30分間、低温保持−40℃、30分間のサイクルを100サイクル行った後、試料を顕微鏡にて観察した。試験後、変化が無ければ○、クラックが入ったり、パッケージとの間に剥離が起きたりした場合は×とした。
(Cool thermal shock test, heat cycle (H / C) test)
A polysiloxane-based composition was injected into the LED package, and a sample was prepared by thermosetting in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 6 hours. The sample was subjected to 100 cycles of a high temperature holding at 100 ° C. for 30 minutes and a low temperature holding at −40 ° C. for 30 minutes using a thermal shock tester (TSA-71H-W manufactured by Espec), and then the sample was observed with a microscope. If there was no change after the test, it was rated as ◯, and when cracks occurred or peeling occurred between the packages, it was marked as x.
(透湿性試験)
ポリシロキサン系組成物を型に充填し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×6時間熱硬化させて5cm角の評価用硬化物(2mm厚)を作成した。この硬化物を室温25℃、湿度55%RHの状態で24時間養生した。
本発明における透湿度とは以下の方法に従って算出したものである。
(Moisture permeability test)
The mold was filled with the polysiloxane-based composition and thermally cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 6 hours to prepare a 5 cm square cured product for evaluation (2 mm thickness). . This cured product was cured at room temperature of 25 ° C. and humidity of 55% RH for 24 hours.
The moisture permeability in the present invention is calculated according to the following method.
5cm角の板ガラス(0.5mm厚)の上部に5cm角のポリイソブチレンゴムシート(3mm厚、ロの字型になるように内部の3cm角を切り取ったもの)を固定した治具を作製し、和光純薬工業製塩化カルシウム(水分測定用)1gをロの字型内に充填しこれを試験体とした。さらに上部に5cm角の評価用硬化物(2mm厚)を固定し、恒温恒湿機(エスペック製 PR‐2KP)内で温度40℃、湿度、90%RHで24時間養生した。
下記式(2)に従い、透湿度を算出した。
A jig is prepared by fixing a 5 cm square polyisobutylene rubber sheet (3 mm thick, 3 cm square inside so as to be a square shape) on top of a 5 cm square plate glass (0.5 mm thick), 1 g of calcium chloride (for water measurement) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. was filled into a square shape and used as a test specimen. Further, a 5 cm square cured product for evaluation (2 mm thick) was fixed on the upper part, and was cured at a temperature of 40 ° C., a humidity of 90% RH for 24 hours in a constant temperature and humidity machine (PR-2KP manufactured by ESPEC).
The moisture permeability was calculated according to the following formula (2).
式(2):透湿度(g/m2/24h)={(透湿性試験後の試験体総重量(g))−(透湿性試験前の試験体総重量(g))}×10000/9.0cm2 Formula (2): Moisture permeability (g / m 2 / 24h) = {(total weight of test specimen after moisture permeability test (g)) − (total weight of specimen before moisture permeability test (g))} × 10000 / 9.0cm 2
(硫化水素試験、H2S試験)
株式会社エノモト製LEDパッケージ(品名:TOP LED 1−IN−1、外形寸法3528、3.5mm×2.8mm×1.9mm、内径2.4mm)にポリシロキサン系組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×6時間熱硬化させて試料を作成した。この試料を、フロー式ガス腐食試験機(ファクトケイ株式会社製KG130S)内に入れ、40℃、80%RH、硫化水素3ppmの条件下で、96時間、硫化水素暴露試験を行った。試験後、パッケージのリフレクターが変色していなければ○、わずかに変色している場合は△、黒色化している場合は×とした。
(Hydrogen sulfide test, H 2 S test)
A polysiloxane composition is injected into an LED package (product name: TOP LED 1-IN-1, external dimensions 3528, 3.5 mm x 2.8 mm x 1.9 mm, inner diameter 2.4 mm) manufactured by Enomoto Co., Ltd. Samples were prepared by thermosetting in an oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 6 hours. This sample was put in a flow type gas corrosion tester (KG130S manufactured by Fact Kei Co., Ltd.), and a hydrogen sulfide exposure test was conducted for 96 hours under the conditions of 40 ° C., 80% RH, and hydrogen sulfide 3 ppm. After the test, the case where the reflector of the package was not discolored was evaluated as ◯, when it was slightly discolored, and when it was blackened, it was evaluated as ×.
(動的粘弾性測定用サンプル作成)
ポリシロキサン系組成物を型に充填し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×6時間熱硬化させて、長さ35mm、幅5mm、厚さ2mmのサンプルを作成した。
(Create sample for dynamic viscoelasticity measurement)
A polysiloxane-based composition is filled in a mold and thermally cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 6 hours, and a sample having a length of 35 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 2 mm is obtained. Created.
(動的粘弾性測定)
上記の通り作成したサンプルの動的粘弾性を、UBM社製動的粘弾性測定装置ReogelE4000を用い、測定温度−40℃〜150℃、昇温速度4℃毎分、歪み4μメートル、周波数10Hz、チャック間25mm、引張モードで測定した。
(Dynamic viscoelasticity measurement)
The dynamic viscoelasticity of the sample prepared as described above was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device Regel E4000 manufactured by UBM, measurement temperature −40 ° C. to 150 ° C., heating rate 4 ° C. per minute, strain 4 μm, frequency 10 Hz, Measurement was performed in a tensile mode with a chuck interval of 25 mm.
(光取り出し効率)
ジェネライツ社製12mil×13mil角 青色LEDチップ(品番:B1213AAA0 S46B/C−19/20)と、金ワイヤーと、信越化学社製ダイボンド剤KER−3000を、エノモト社製LEDパッケージ(品番:TOP LED 1−IN−1)に実装した。このLEDを大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、その全光束を測定し、測定したサンプル100個の平均値を求めた。
測定後、このLEDに、封止剤を0.1g注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×5時間熱硬化させた。封止したLEDを、さらに大塚電子社製全光束測定(φ300mm)システム(品番:HM−0930)を用いて、温度25℃、電流30mA、待機時間30秒の条件で通電して発光させ、その全光束を測定し、測定したサンプル100個の平均値を求めた。
光取り出し効率の計算方法として、以下の式を用いた。
(Light extraction efficiency)
A 12 mil × 13 mil square blue LED chip (product number: B1213AAA0 S46B / C-19 / 20) manufactured by Genelites, a gold wire, and a die bond agent KER-3000 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. -IN-1). Using the total luminous flux measurement (φ300mm) system (product number: HM-0930) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the LED was energized to emit light under the conditions of a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds, and the total luminous flux was measured. Then, the average value of 100 measured samples was obtained.
After the measurement, 0.1 g of the sealant was injected into the LED, and was thermally cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 5 hours. Using the total luminous flux measurement (φ300mm) system (part number: HM-0930) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., the encapsulated LED was energized at a temperature of 25 ° C., a current of 30 mA, and a standby time of 30 seconds to emit light. The total luminous flux was measured, and the average value of 100 measured samples was obtained.
The following formula was used as a calculation method of light extraction efficiency.
(式)
光取り出し効率(%)=(封止後LEDの全光束/封止前LEDの全光束)×100
ただし、封止後LEDの全光束と、封止前LEDの全光束は、100個の平均値である。
この、光取り出し効率(%)が120%以上のものを○、115%以上120%未満のものを△、115%未満のものを×とした。
(formula)
Light extraction efficiency (%) = (total luminous flux of LED after sealing / total luminous flux of LED before sealing) × 100
However, the total luminous flux of the LED after sealing and the total luminous flux of the LED before sealing are 100 average values.
The light extraction efficiency (%) of 120% or more was evaluated as ◯, 115% or more and less than 120% as Δ, and less than 115% as x.
(製造例1)
48%コリン水溶液(トリメチル−2ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液)1262gにテトラエトキシシラン1083gを加え、室温で2時間激しく攪拌した。反応系内が発熱し、均一溶液になった段階で、攪拌を緩め、さらに12時間反応させた。次に、反応系内に生成した固形物に、メタノール1000mLを加え、均一溶液とした。
(Production Example 1)
To 1262 g of a 48% choline aqueous solution (trimethyl-2hydroxyethylammonium hydroxide aqueous solution), 1083 g of tetraethoxysilane was added and stirred vigorously at room temperature for 2 hours. When the reaction system generated heat and became a homogeneous solution, the stirring was loosened and the reaction was further continued for 12 hours. Next, 1000 mL of methanol was added to the solid produced in the reaction system to obtain a uniform solution.
ジメチルビニルクロロシラン537g、トリメチルシリクロリド645gおよびヘキサン1942mLの溶液を激しく攪拌しながら、メタノール溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、1時間反応させた後、有機層を抽出、濃縮することにより、固形物を得た。次に、生成した固形物をメタノール中で激しく攪拌することにより洗浄し、ろ別することにより、Si原子16個と、ビニル基3個を有するアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であるトリス(ビニルジメチルシロキシ)ペンタキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサンを白色固体として533g得た。 While vigorously stirring a solution of 537 g of dimethylvinylchlorosilane, 645 g of trimethylsilyl chloride and 1942 mL of hexane, the methanol solution was slowly added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted for 1 hour, and then the organic layer was extracted and concentrated to obtain a solid. Next, the produced solid is washed by vigorously stirring in methanol and filtered to obtain tris (16) Si atoms and an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound having 3 vinyl groups. 533 g of vinyldimethylsiloxy) pentakis (trimethylsiloxy) octasilsesquioxane was obtained as a white solid.
(製造例2)
製造例1で得られたアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であるトリス(ビニルジメチルシロキシ)ペンタキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサン20.0gをトルエン30.0gに溶解させ、さらに白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt-VTSC-3X)1.93μLを溶解させた。このようにして得られた溶液を、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン30.94g、トルエン30.94gの溶液にゆっくりと滴下し、105℃で3時間反応させ、室温まで冷却した。
(Production Example 2)
20.0 g of tris (vinyldimethylsiloxy) pentakis (trimethylsiloxy) octasilsesquioxane, which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound obtained in Production Example 1, was dissolved in 30.0 g of toluene, and platinum vinylsiloxane was further dissolved. 1.93 μL of a xylene solution of a complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3 wt% as platinum, manufactured by Umicore Precious Metals Japan, Pt-VTSC-3X) was dissolved. The solution thus obtained was slowly added dropwise to a solution of 30.94 g of 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and 30.94 g of toluene. , Reacted at 105 ° C. for 3 hours and cooled to room temperature.
反応終了後、トルエンと過剰量加えた1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを留去することにより、液状の多面体構造ポリシロキサン変性体21.7g(SiH価数4.70mol/kg)を得た。 After completion of the reaction, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane added in excess with toluene is distilled off to obtain a modified liquid polyhedral polysiloxane. 21.7 g (SiH valence 4.70 mol / kg) was obtained.
(製造例3)
製造例1で得られたアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であるトリス(ビニルジメチルシロキシ)ペンタキス(トリメチルシロキシ)オクタシルセスキオキサン20.0gをトルエン40.0gに溶解させ、さらに白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt-VTSC-3X)1.93μLを溶解させた。このようにして得られた溶液を、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン20.62g、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン11.52g、トルエン32.14gの溶液にゆっくりと滴下し、95℃で3時間反応させ、室温まで冷却した。
(Production Example 3)
20.0 g of tris (vinyldimethylsiloxy) pentakis (trimethylsiloxy) octasilsesquioxane, which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound obtained in Production Example 1, is dissolved in 40.0 g of toluene, and further platinum vinylsiloxane. 1.93 μL of a xylene solution of a complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3 wt% as platinum, manufactured by Umicore Precious Metals Japan, Pt-VTSC-3X) was dissolved. The solution thus obtained was dissolved in 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane 20.62 g, 1,1,3,3-tetramethyldi- The solution was slowly added dropwise to a solution of 11.52 g of siloxane and 32.14 g of toluene, reacted at 95 ° C. for 3 hours, and cooled to room temperature.
反応終了後、トルエンと過剰量加えた1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンを留去することにより、液状の多面体構造ポリシロキサン変性体28.5g(SiH価数3.92mol/kg)を得た。 After completion of the reaction, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane added in excess with toluene are retained. By leaving, 28.5 g (SiH valence 3.92 mol / kg) of a liquid polyhedral polysiloxane modified product was obtained.
(実施例1)
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数4.70mol/kg)に、ビニル基を両末端に含有するフェニルシロキサン(アデカ社製、重量平均分子量385、Vi価数5.02mol/kg)1.73g、カンフェン(重量平均分子量136、Vi価数7.35mol/kg)1.25gを加え、撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、ポリシロキサン系組成物を得た。このようにして得られたポリシロキサン系組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
Example 1
Phenylsiloxane containing a vinyl group at both ends to 5.00 g (SiH valence 4.70 mol / kg) of the modified polyhedral polysiloxane obtained in Production Example 2 (manufactured by Adeka, weight average molecular weight 385, Vi valence) 5.02 mol / kg) 1.73 g and camphene (weight average molecular weight 136, Vi valence 7.35 mol / kg) 1.25 g were added and stirred, then stirred and defoamed with a planetary stirring deaerator. A polysiloxane composition was obtained. Using the polysiloxane-based composition thus obtained, the evaluation was performed according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
(実施例2)
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数4.70mol/kg)に、ビニル基を両末端に含有するフェニルシロキサン(アデカ社製、FX−T180、重量平均分子量490、Vi価数5.02mol/kg)1.73g、β―ピネン(重量平均分子量136、Vi価数7.35mol/kg)1.09g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである東レダウコーニング製SH6040を0.20重量部を加え、撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、ポリシロキサン系組成物を得た。このようにして得られたポリシロキサン系組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
(Example 2)
Phenylsiloxane (Adeka, FX-T180, weight average molecular weight 490) containing vinyl groups at both ends to 5.00 g (SiH valence 4.70 mol / kg) modified polyhedral polysiloxane obtained in Production Example 2 , Vi valence 5.02 mol / kg) 1.73 g, β-pinene (weight average molecular weight 136, Vi valence 7.35 mol / kg) 1.09 g, Toray Dow Corning 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane After adding 0.20 part by weight of SH6040 manufactured and stirred, stirring and defoaming were performed with a planetary stirring deaerator to obtain a polysiloxane composition. Using the polysiloxane-based composition thus obtained, the evaluation was performed according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
(実施例3)
製造例3で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数3.92mol/kg)に、1,5−ジビニル−3,3−ジフェニル−1,1,5,5−テトラメチルトリシロキサン(重量平均分子量385、Vi価数5.20mol/kg)1.45g、カンフェン(重量平均分子量136、Vi価数7.35mol/kg)0.94gを加え、撹拌した。さらに、エチニルシクロヘキサノールを0.21μl、マレイン酸ジメチルを0.11μl、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミンを0.008μl添加し攪拌した後、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)0.10μl加え撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、ポリシロキサン系組成物を得た。このようにして得られたポリシロキサン系組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
(Example 3)
To the polyhedral polysiloxane modified 5.00 g (SiH valence 3.92 mol / kg) obtained in Production Example 3, 1,5-divinyl-3,3-diphenyl-1,1,5,5-tetramethyltri 1.45 g of siloxane (weight average molecular weight 385, Vi valence 5.20 mol / kg) and camphene (weight average molecular weight 136, Vi valence 7.35 mol / kg) 0.94 g were added and stirred. Further, 0.21 μl of ethynylcyclohexanol, 0.11 μl of dimethyl maleate and 0.008 μl of N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine were added and stirred, and then a xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (platinum). 0.10 μl of platinum vinylsiloxane complex containing 3% by weight, manufactured by Umicore Precious Metals Japan, Pt-VTSC-3X) and stirring, followed by stirring and defoaming with a planetary stirring deaerator, polysiloxane A composition was obtained. Using the polysiloxane-based composition thus obtained, the evaluation was performed according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
(実施例4)
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数4.70mol/kg)に、ビニル基を末端に含有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(Gelest社製、DMS−V03、重量平均分子量500、Vi価数4.00mol/kg)2.03g、カンフェン(重量平均分子量136、Vi価数7.35mol/kg)1.32g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである東レダウコーニング製SH6040を0.21重量部を加え、撹拌した。さらに、ヒュームドシリカ(日本アエロジル社製、R812、一次平均粒径7nm、BET比表面積が260(m2/g))0.42gを添加し、撹拌した。さらに、エチニルシクロヘキサノールを0.21μl、マレイン酸ジメチルを0.10μl添加し撹拌し、これに、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)0.14μl加え撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、ポリシロキサン系組成物を得た。このようにして得られたポリシロキサン系組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
Example 4
Linear polydimethylsiloxane (manufactured by Gelest, DMS-V03, weight) containing a vinyl group at its end on 5.00 g (SiH valence: 4.70 mol / kg) of the modified polyhedral polysiloxane obtained in Production Example 2 Toraydau, which has an average molecular weight of 500, Vi valence 4.00 mol / kg) 2.03 g, camphene (weight average molecular weight 136, Vi valence 7.35 mol / kg) 1.32 g, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 0.21 part by weight of SH6040 manufactured by Corning was added and stirred. Furthermore, 0.42 g of fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R812, primary average particle size 7 nm, BET specific surface area 260 (m 2 / g)) was added and stirred. Further, 0.21 μl of ethynylcyclohexanol and 0.10 μl of dimethyl maleate were added and stirred. To this, a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3% by weight of platinum, Umicore Precious Metals Japan) was added. (Product made, Pt-VTSC-3X) 0.14 μl was added and stirred, followed by stirring and defoaming with a planetary stirring deaerator to obtain a polysiloxane composition. Using the polysiloxane-based composition thus obtained, the evaluation was performed according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数4.70mol/kg)に、ビニル基を両末端に含有するフェニルシロキサン(アデカ社製、FX−T180、重量平均分子量490、Vi価数5.02mol/kg)2.71g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである東レダウコーニング製SH6040を0.23重量部を加え、撹拌した。さらに、エチニルシクロヘキサノールを0.56μl、マレイン酸ジメチルを0.64μl添加し撹拌し、これに、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)0.10μl加え撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、組成物を得た。このようにして得られた組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 1)
Phenylsiloxane (Adeka, FX-T180, weight average molecular weight 490) containing vinyl groups at both ends to 5.00 g (SiH valence 4.70 mol / kg) modified polyhedral polysiloxane obtained in Production Example 2 , Vi valence 5.02 mol / kg) 2.71 g, 0.23 parts by weight of SH6040 manufactured by Toray Dow Corning, which is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, was added and stirred. Further, 0.56 μl of ethynylcyclohexanol and 0.64 μl of dimethyl maleate were added and stirred. To this, a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3% by weight of platinum, Umicore Precious Metals Japan) was added. Manufactured, Pt-VTSC-3X) 0.10 μl was added and stirred, followed by stirring and defoaming with a planetary stirring deaerator to obtain a composition. Using the composition thus obtained, it was evaluated according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
(比較例2)
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン変性体5.00g(SiH価数4.70mol/kg)に、ビニル基を末端に含有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(クラリアント社製、MVD8MV、重量平均分子量780、Vi価数2.56mol/kg)5.45gを加え、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである東レダウコーニング製SH6040を0.31重量部を加え、撹拌した。さらに、エチニルシクロヘキサノールを0.56μl、マレイン酸ジメチルを0.65μl添加し撹拌し、これに、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有する白金ビニルシロキサン錯体、ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)0.10μl加え撹拌した後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、組成物を得た。このようにして得られた組成物を用いて、前述の各試験法に従い評価した。その結果を表1に記載した。
(Comparative Example 2)
Linear polydimethylsiloxane containing a vinyl group at the end (manufactured by Clariant, MVD8MV, weight average molecular weight) on 5.00 g (SiH valence 4.70 mol / kg) modified polyhedral polysiloxane obtained in Production Example 2 780, Vi valence 2.56 mol / kg) 5.45 g was added, and 0.31 part by weight of SH6040 manufactured by Toray Dow Corning, which is 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, was added and stirred. Further, 0.56 μl of ethynylcyclohexanol and 0.65 μl of dimethyl maleate were added and stirred. To this, a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex (platinum vinylsiloxane complex containing 3% by weight of platinum, Umicore Precious Metals Japan) was added. Manufactured, Pt-VTSC-3X) 0.10 μl was added and stirred, followed by stirring and defoaming with a planetary stirring deaerator to obtain a composition. Using the composition thus obtained, it was evaluated according to each test method described above. The results are shown in Table 1.
上記のように、本発明のポリシロキサン系組成物より得られた硬化物は、高い耐熱性、耐光性を有し、耐冷熱衝撃性、ガスバリア性、光取り出し効率性に優れることが分かった。本発明のポリシロキサン系組成物を用いることで低い透湿性を有し、光取り出し効率性に優れた光学デバイスを作成することも可能である。 As described above, it was found that the cured product obtained from the polysiloxane composition of the present invention has high heat resistance and light resistance, and is excellent in cold thermal shock resistance, gas barrier properties, and light extraction efficiency. By using the polysiloxane composition of the present invention, an optical device having low moisture permeability and excellent light extraction efficiency can be produced.
Claims (20)
(A)アルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)に対して、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を変性して得られた多面体構造ポリシロキサン変性体、
(B)1分子中にアルケニル基を2個以上有するオルガノポリシロキサン、
(C)1分子中に炭素−炭素2重結合を1個有する環状オレフィン化合物 Hereinafter, a polysiloxane composition comprising the components (A), (B), and (C).
(A) A modified polyhedral polysiloxane obtained by modifying a compound (b) having a hydrosilyl group with respect to an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a),
(B) an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups in one molecule;
(C) Cyclic olefin compound having one carbon-carbon double bond in one molecule
CnH2(n−x)
(nは4〜20の整数、xは1〜5の整数)で表されることを特徴とする請求項1または2に記載のポリシロキサン系組成物。 The component (C) is represented by the formula C n H 2 (nx)
The polysiloxane composition according to claim 1 or 2, wherein n is an integer of 4 to 20, and x is an integer of 1 to 5.
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 The alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound (a) has the formula
[AR 1 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 2 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; A is an alkenyl group; R 1 is an alkyl group or an aryl group; R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group , Aryl groups, or groups linked to other polyhedral skeleton polysiloxanes)
The polysiloxane composition according to any one of claims 1 to 6, which is an alkenyl group-containing polyhedral polysiloxane compound composed of a siloxane unit represented by formula (1).
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
(lは2以上の整数;mは0以上の整数;nは2以上の整数;Yは水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい;Zは、水素原子、アルケニル基、アルキル基、アリール基、もしくは、アルキレン鎖を介して多面体構造ポリシロキサンと結合している部位であり、同一であっても異なっていてもよい。ただし、YあるいはZの少なくとも1つは水素原子である;Rは、アルキル基、もしくはアリール基であり、同一であっても異なっていてもよい。)を構成単位とすることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリシロキサン系組成物。 The polyhedral polysiloxane modified (A) component is
[XR 3 2 SiO—SiO 3/2 ] a [R 4 3 SiO—SiO 3/2 ] b
(A + b is an integer of 6 to 24, a is an integer of 1 or more, b is 0 or an integer of 1 or more; R 3 is an alkyl group or an aryl group; R 4 is an alkenyl group, a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group Or a group linked to another polyhedral skeleton polysiloxane, X has a structure represented by the following general formula (1) or general formula (2), and when there are a plurality of X, the general formula (1 ) Or the structure of the general formula (2) may be different, or the structure of the general formula (1) or the general formula (2) may be mixed.
(L is an integer of 2 or more; m is an integer of 0 or more; n is an integer of 2 or more; Y is bonded to a polyhedral polysiloxane through a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or an alkylene chain. Z may be the same or different; Z is a hydrogen atom, an alkenyl group, an alkyl group, an aryl group, or a site bonded to the polyhedral polysiloxane via an alkylene chain Yes, and may be the same or different, provided that at least one of Y or Z is a hydrogen atom; R is an alkyl group or an aryl group, and may be the same or different. .) As a structural unit. The polysiloxane composition according to any one of claims 1 to 9.
The optical device used as a sealing agent of any one of Claims 17-19.
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