JP2017155136A - Inorganic oxide-containing curable silicone resin composition and optical member formed by using the composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物及びそれを用いて形成される光学部材に関する。 The present invention relates to an inorganic oxide-containing curable silicone resin composition and an optical member formed using the same.
LED(Light Emitting Diode)装置では、実装されるLEDチップを保護するため、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透明な樹脂によってLEDチップを封止している。 In an LED (Light Emitting Diode) device, an LED chip is sealed with a transparent resin such as an epoxy resin or a silicone resin in order to protect the mounted LED chip.
LEDチップ封止用のエポキシ樹脂として、フェニル基を有するビスフェノールA型のエポキシ樹脂やクレゾールノボラック型のエポキシ樹脂が用いられている。このようなエポキシ樹脂を封止樹脂として用いる場合、熱や光により発生するラジカルによって封止樹脂が酸化劣化して、黄変が生じる。このため、LEDチップ封止用のエポキシ樹脂として、耐黄変性を向上させた水素添加型のエポキシ樹脂を用いる場合がある。しかしながら、このようなエポキシ樹脂を封止樹脂として用いる場合でも、LED装置の短波長化や高輝度化に伴って、LEDチップから放出されるエネルギーが増加すると、封止樹脂が黄変して、LED装置の輝度が低下する。 As an epoxy resin for sealing an LED chip, a bisphenol A type epoxy resin having a phenyl group or a cresol novolac type epoxy resin is used. When such an epoxy resin is used as a sealing resin, the sealing resin is oxidized and deteriorated by radicals generated by heat or light, and yellowing occurs. For this reason, a hydrogenated epoxy resin with improved yellowing resistance may be used as an epoxy resin for LED chip sealing. However, even when such an epoxy resin is used as a sealing resin, when the energy emitted from the LED chip increases with the shortening of the wavelength or the brightness of the LED device, the sealing resin turns yellow, The brightness of the LED device decreases.
一方、LEDチップ封止用のシリコーン樹脂として、ジメチルシリコーン樹脂を用いる場合がある。ジメチルシリコーン樹脂は、エポキシ樹脂と比較して耐熱性や耐光性に優れている。しかしながら、ジメチルシリコーン樹脂の屈折率nDは1.4程度と低く、LEDチップの屈折率より小さい。このため、LEDチップから放出される光は、臨界角より小さな角度でジメチルシリコーン樹脂に入射すると、ジメチルシリコーン樹脂との界面で全反射する。全反射が生じると、光の取り出し効率が低下して、LED装置の輝度が低下する。 On the other hand, a dimethyl silicone resin may be used as a silicone resin for LED chip sealing. Dimethyl silicone resin is superior in heat resistance and light resistance compared to epoxy resin. However, the refractive index nD of dimethyl silicone resin is as low as about 1.4, which is smaller than the refractive index of the LED chip. For this reason, when the light emitted from the LED chip is incident on the dimethyl silicone resin at an angle smaller than the critical angle, the light is totally reflected at the interface with the dimethyl silicone resin. When total reflection occurs, the light extraction efficiency decreases, and the brightness of the LED device decreases.
そこで、シリコーン樹脂を高屈折率化するために、フェニル基を有するシリコーン樹脂を用いる手法が検討されている。しかしながら、フェニル基は紫外光を吸収してラジカルを発生するため、LED装置の短波長化に伴って、エポキシ樹脂の場合と同様に、封止樹脂が酸化劣化して、黄変が生じる。また、出力1W以上のハイパワーLED装置に適用した場合、発生する熱によって劣化する。 Therefore, in order to increase the refractive index of the silicone resin, a technique using a silicone resin having a phenyl group has been studied. However, since the phenyl group absorbs ultraviolet light and generates radicals, with the shortening of the wavelength of the LED device, the sealing resin is oxidized and deteriorated as in the case of the epoxy resin, resulting in yellowing. Further, when applied to a high power LED device having an output of 1 W or more, it is deteriorated by generated heat.
また、耐熱性や耐光性を維持した状態でシリコーン樹脂を高屈折率化するために、熱的安定性に優れ、かつ屈折率の高いジルコニアなどの無機酸化物粒子をシリコーン樹脂に混合する手法が検討されている。ジルコニアなどの無機酸化物粒子をシリコーン樹脂に混合する場合、無機酸化物粒子の粒子径が数百nm以上であると、シリコーン樹脂との屈折率差から粒子表面での光の散乱が生じて、混合物が白濁する。透明な混合物を得るためには、シリコーン樹脂に混合する無機酸化物粒子の粒子径を数十nm以下にする必要がある。しかしながら、無機酸化物粒子の表面は一般的に水酸基で覆われており、親水性が高い。このため、粒子径が数十nm以下であるナノメートルサイズの無機酸化物粒子をシリコーン樹脂のような疎水性物質に混合すると、無機酸化物粒子が凝集し、無機酸化物粒子は均一に分散しない。その結果、混合物が白濁し、光学部材に求められる透明性を維持できない。 Also, in order to increase the refractive index of the silicone resin while maintaining heat resistance and light resistance, there is a method of mixing inorganic oxide particles such as zirconia with excellent thermal stability and high refractive index into the silicone resin. It is being considered. When mixing inorganic oxide particles such as zirconia with a silicone resin, if the particle size of the inorganic oxide particles is several hundred nm or more, light scattering occurs on the particle surface from the difference in refractive index from the silicone resin, The mixture becomes cloudy. In order to obtain a transparent mixture, the particle diameter of the inorganic oxide particles mixed with the silicone resin needs to be several tens of nm or less. However, the surface of the inorganic oxide particles is generally covered with a hydroxyl group and has high hydrophilicity. For this reason, when nanometer-sized inorganic oxide particles having a particle size of several tens of nanometers or less are mixed with a hydrophobic substance such as a silicone resin, the inorganic oxide particles aggregate and the inorganic oxide particles are not uniformly dispersed. . As a result, the mixture becomes cloudy and the transparency required for the optical member cannot be maintained.
無機酸化物粒子を凝集させることなく、シリコーン樹脂に均一に分散させるために、シランカップリング剤などの表面処理剤により無機酸化物粒子の表面を疎水化させる手法が多く用いられている。しかしながら、表面処理剤により無機酸化物粒子の表面を疎水化すると、表面処理剤自体の立体障害による未反応の粒子表面水酸基や、表面処理剤の加水分解産物由来の未反応水酸基などの多くの水酸基が残存する。このため、無機酸化物粒子の疎水化は進行しない。従って、シリコーン樹脂のような疎水性物質に混合すると、無機酸化物粒子は凝集する。 In order to uniformly disperse the inorganic oxide particles in the silicone resin without agglomerating the particles, a method of hydrophobizing the surface of the inorganic oxide particles with a surface treatment agent such as a silane coupling agent is often used. However, when the surface of the inorganic oxide particles is hydrophobized by the surface treatment agent, many hydroxyl groups such as unreacted particle surface hydroxyl groups due to steric hindrance of the surface treatment agent itself and unreacted hydroxyl groups derived from the hydrolyzate of the surface treatment agent. Remains. For this reason, the hydrophobization of the inorganic oxide particles does not proceed. Accordingly, when mixed with a hydrophobic substance such as a silicone resin, the inorganic oxide particles aggregate.
特許文献1には、無機酸化物粒子の表面を疎水化させるとともに、残存する水酸基を低減させるために、無機酸化物粒子を一次表面修飾、二次表面修飾した後に、さらに残存水酸基を無くするためにアルキルシラザン系表面処理剤により三次表面修飾をする手法が開示されている。しかしながら、この手法では、多量の表面修飾剤と多段階の表面修飾工程を要することから生産性が低くなる。また、この手法では、屈折率が1.4程度の表面修飾剤を粒子重量以上に使用するため、表面修飾された無機酸化物粒子の屈折率が低くなる。また、この手法で表面修飾された無機酸化物粒子は、低粘度のシリコーン樹脂に分散させることはできるが、LEDチップ封止用に一般的に用いられている1〜10Pa・sの高粘度のシリコーン樹脂に分散させることは困難である。 In Patent Document 1, in order to make the surface of the inorganic oxide particles hydrophobic and to reduce the remaining hydroxyl groups, the inorganic oxide particles are subjected to primary surface modification and secondary surface modification, and then further residual hydroxyl groups are eliminated. Discloses a method of performing tertiary surface modification with an alkylsilazane surface treatment agent. However, this method requires a large amount of a surface modifier and a multi-step surface modification step, so that productivity is lowered. Moreover, in this method, since the surface modifier having a refractive index of about 1.4 is used more than the particle weight, the refractive index of the surface-modified inorganic oxide particles becomes low. In addition, the inorganic oxide particles surface-modified by this method can be dispersed in a low-viscosity silicone resin, but a high-viscosity of 1 to 10 Pa · s generally used for LED chip sealing. It is difficult to disperse in a silicone resin.
特許文献2には、LEDチップ封止用に一般的に用いられる高粘度のシリコーン樹脂に無機酸化物粒子を分散させるために、表面修飾剤としてシリコーン樹脂を用いる手法が開示されている。この手法では、表面修飾剤として用いるシリコーン樹脂の末端に、無機酸化物粒子の表面と結合可能な官能基を設けて、無機酸化物粒子の表面に高分子量のシリコーン樹脂を結合させる。その結果、マトリックスとなる高粘度のシリコーン樹脂に無機酸化物粒子を分散させることを可能にしている。しかしながら、無機酸化物粒子の表面をシリコーン樹脂で修飾すると、シリコーン樹脂の分子量が大きいため、修飾層の膜厚が厚くなり、マトリックスとなるシリコーン樹脂に分散できる無機酸化物粒子が少なくなり、屈折率上昇の効果が出にくい。 Patent Document 2 discloses a technique in which a silicone resin is used as a surface modifier in order to disperse inorganic oxide particles in a high-viscosity silicone resin that is generally used for LED chip sealing. In this method, a functional group capable of binding to the surface of the inorganic oxide particle is provided at the end of the silicone resin used as the surface modifier, and the high molecular weight silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particle. As a result, it is possible to disperse the inorganic oxide particles in the high-viscosity silicone resin serving as a matrix. However, when the surface of the inorganic oxide particles is modified with a silicone resin, the molecular weight of the silicone resin is large, so that the thickness of the modification layer is increased, and the number of inorganic oxide particles that can be dispersed in the silicone resin as a matrix is reduced. The effect of the rise is difficult to come out.
非特許文献1では、マトリックスとなるシリコーン樹脂を用いることなく、無機酸化物粒子と表面修飾剤として用いるシリコーン樹脂とから構成されるマトリックスフリー型のシリコーン樹脂−無機酸化物粒子複合体が提案されている。表面修飾剤として用いるシリコーン樹脂の分子量を変えて、修飾層の膜厚を調節することにより、複合体中に入れられる無機酸化物粒子の量を調節することによって、屈折率を1.6まで向上させることができる。また、無機酸化物粒子の表面を修飾するシリコーン樹脂間を硬化剤で架橋することにより、樹脂粘度が上昇することが報告されている。この場合、シリコーン樹脂間を架橋する硬化剤がマトリックスとなるため、無機酸化物粒子とマトリックスが相分離し、白濁することが懸念される。 Non-Patent Document 1 proposes a matrix-free type silicone resin-inorganic oxide particle composite composed of inorganic oxide particles and a silicone resin used as a surface modifier without using a silicone resin as a matrix. Yes. By changing the molecular weight of the silicone resin used as the surface modifier and adjusting the film thickness of the modification layer, the refractive index is increased to 1.6 by adjusting the amount of inorganic oxide particles that can be put into the composite. Can be made. It has also been reported that the resin viscosity increases by crosslinking between the silicone resins that modify the surface of the inorganic oxide particles with a curing agent. In this case, since the curing agent that crosslinks between the silicone resins becomes the matrix, there is a concern that the inorganic oxide particles and the matrix are phase-separated and become cloudy.
このため、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、マトリックスとなるシリコーン樹脂や硬化剤を用いることなく、屈折率が高く、かつ光学的透明性に優れた光学部材を形成することが可能な無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物及びそれを用いて形成される光学部材を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and forms an optical member having a high refractive index and excellent optical transparency without using a silicone resin or a curing agent as a matrix. An object of the present invention is to provide an inorganic oxide-containing curable silicone resin composition that can be used, and an optical member formed using the same.
本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討し、無機酸化物粒子の表面を特定のシリコーン樹脂で修飾し、そのシリコーン樹脂を介して無機酸化物粒子間を結合して硬化することにより、ナノメートルサイズの無機酸化物粒子を凝集させることなく均一に分散させることができるという知見を得るに至った。 The present inventor has intensively studied to achieve the above-described object, and modifies the surface of the inorganic oxide particles with a specific silicone resin, and bonds and cures between the inorganic oxide particles via the silicone resin. As a result, the inventors have found that nanometer-sized inorganic oxide particles can be uniformly dispersed without agglomeration.
本発明は、この知見に基づいてなされたものであり、以下の構成を有する。 This invention is made | formed based on this knowledge, and has the following structures.
(構成1)
硬化性シリコーン樹脂と無機酸化物粒子とを含む無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物において、
無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第1の架橋性官能基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂と、
無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第2の架橋性官能基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂と、
前記表面結合用官能基を介して前記第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子と、
前記表面結合用官能基を介して前記第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子と
を含み、
前記第1の架橋性官能基と前記第2の架橋性官能基とは、エネルギー印加により結合可能であり、
前記無機酸化物粒子の平均一次粒子径は1nm以上40nm以下である無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 1)
In an inorganic oxide-containing curable silicone resin composition comprising a curable silicone resin and inorganic oxide particles,
A first curable silicone resin having a functional group for surface binding and a first crosslinkable functional group involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles;
A second curable silicone resin having a functional group for surface binding and a second crosslinkable functional group involved in binding to the surface of the inorganic oxide particles;
Inorganic oxide particles in which the first curable silicone resin is bonded to the surface via the surface-binding functional group;
Inorganic oxide particles in which the second curable silicone resin is bonded to the surface via the surface binding functional group,
The first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group can be bonded by application of energy,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition having an average primary particle size of 1 to 40 nm.
(構成2)
前記第1の架橋性官能基と前記第2の架橋性官能基との結合を促進する触媒を含む構成1に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 2)
The inorganic oxide containing curable silicone resin composition of the structure 1 containing the catalyst which accelerates | stimulates the coupling | bonding of a said 1st crosslinkable functional group and a said 2nd crosslinkable functional group.
(構成3)
無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂を含み、
前記非硬化性シリコーン樹脂は、前記表面結合用官能基を介して前記無機酸化物粒子の表面に結合している構成1又は2に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 3)
A non-curable silicone resin having a functional group for surface binding involved in binding to the surface of the inorganic oxide particles,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to Configuration 1 or 2, wherein the non-curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particle through the surface-binding functional group.
(構成4)
前記非硬化性シリコーン樹脂は、分子量の異なる複数の樹脂から構成される構成3に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 4)
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to Configuration 3, wherein the non-curable silicone resin is composed of a plurality of resins having different molecular weights.
(構成5)
前記第1及び第2の架橋性官能基の組合せは、ヒドロシリル基及びビニル基、エポキシ基及び酸無水物基、又はアクリル基及びアクリル基である構成1から4のいずれか1項に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 5)
The combination of said 1st and 2nd crosslinkable functional group is the inorganic of any one of the structures 1-4 which are a hydrosilyl group and a vinyl group, an epoxy group, and an acid anhydride group, or an acryl group and an acryl group. Oxide-containing curable silicone resin composition.
(構成6)
前記表面結合用官能基は、カルボキシ基、スルホニル基、又はリン酸基である構成1から5のいずれか1項に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 6)
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to any one of configurations 1 to 5, wherein the surface-bonding functional group is a carboxy group, a sulfonyl group, or a phosphate group.
(構成7)
前記無機酸化物粒子は、ジルコニア、チタニア、セリア、及びチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくとも1種類を含む構成1から6のいずれか1項に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 7)
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to any one of configurations 1 to 6, wherein the inorganic oxide particles include at least one selected from the group consisting of zirconia, titania, ceria, and barium titanate. object.
(構成8)
前記第1及び第2の架橋性官能基の組合せは、ヒドロシリル基及びビニル基であり、
前記触媒は、ヒドロシリル化反応を促進する触媒である構成2に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 8)
The combination of the first and second crosslinkable functional groups is a hydrosilyl group and a vinyl group,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to Configuration 2, wherein the catalyst is a catalyst that promotes a hydrosilylation reaction.
(構成9)
前記触媒は、白金を含む構成8に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物
(Configuration 9)
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to Configuration 8, wherein the catalyst contains platinum.
(構成10)
前記エネルギー印加は加熱である構成1から9のいずれか1項に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。
(Configuration 10)
10. The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to any one of configurations 1 to 9, wherein the energy application is heating.
(構成11)
構成1から10のいずれか1項に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を、前記第1の架橋性官能基と前記第2の架橋性官能基とを結合することにより硬化させてなる光学部材。
(Configuration 11)
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to any one of Configurations 1 to 10 is cured by bonding the first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group. An optical member.
(構成12)
前記無機酸化物粒子の体積割合は、10体積%以上である構成11に記載の光学部材。
(Configuration 12)
The optical member according to Configuration 11, wherein the volume ratio of the inorganic oxide particles is 10% by volume or more.
(構成13)
400nm以上800nm以下の波長における全光線透過率は、80%以上である構成11又は12に記載の光学部材。
(Configuration 13)
The optical member according to Configuration 11 or 12, wherein the total light transmittance at a wavelength of 400 nm or more and 800 nm or less is 80% or more.
上述したように、本発明に係る無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物によれば、表面結合用官能基を介して第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合した無機酸化物粒子と、表面結合用官能基を介して第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合した無機酸化物粒子とを含む。第1の硬化性シリコーン樹脂は第1の架橋性官能基を有し、第2の硬化性シリコーン樹脂は第2の架橋性官能基を有する。無機酸化物粒子の平均一次粒子径は1nm以上40nm以下である。このため、この無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とが結合して、第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とが架橋することにより硬化する。その際、無機酸化物粒子間が第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とを介して結合する。従って、ナノメートルサイズの無機酸化物粒子をシリコーン樹脂中に高濃度で均一に分散させることができる。 As described above, according to the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to the present invention, the inorganic oxide particles in which the first curable silicone resin is bonded to the surface via the surface-bonding functional group, and the surface Inorganic oxide particles in which the second curable silicone resin is bonded to the surface via a bonding functional group. The first curable silicone resin has a first crosslinkable functional group, and the second curable silicone resin has a second crosslinkable functional group. The average primary particle diameter of the inorganic oxide particles is 1 nm or more and 40 nm or less. For this reason, in this inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, the first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group are bonded to each other, and the first curable silicone resin and the second curable silicone resin composition are combined. It is cured by crosslinking with the silicone resin. At that time, the inorganic oxide particles are bonded to each other through the first curable silicone resin and the second curable silicone resin. Accordingly, nanometer-sized inorganic oxide particles can be uniformly dispersed in the silicone resin at a high concentration.
また、本発明に係る光学部材によれば、上述した無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を、第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とを結合することにより硬化させてなるものである。このため、ナノメートルサイズの無機酸化物粒子が、シリコーン樹脂中に高濃度で均一に分散しているため、屈折率が高く、かつ光学的透明性に優れた光学部材を得ることができる。 Moreover, according to the optical member which concerns on this invention, the inorganic oxide containing curable silicone resin composition mentioned above is hardened by couple | bonding a 1st crosslinkable functional group and a 2nd crosslinkable functional group. It will be. For this reason, since the nanometer-sized inorganic oxide particles are uniformly dispersed at a high concentration in the silicone resin, an optical member having a high refractive index and excellent optical transparency can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、具体的に説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. In addition, the following embodiment is one form at the time of actualizing this invention, Comprising: This invention is not limited within the range.
A.無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物
この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第1の架橋性官能基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂と、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第2の架橋性官能基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂と、表面結合用官能基を介して第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子と、表面結合用官能基を介して第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子とを含む。第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とは、エネルギーを印加することにより結合可能である。
また、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基との結合を促進する触媒を含むことが好ましい。
さらに、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂を含む場合がある。非硬化性シリコーン樹脂は、表面結合用官能基を介して無機酸化物粒子の表面に結合している。非硬化性シリコーン樹脂は、架橋性官能基を有していない。非硬化性シリコーン樹脂を用いることにより、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材の硬さを調整することができる。
A. Inorganic Oxide-Containing Curable Silicone Resin Composition The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to this embodiment includes a functional group for surface bonding and a first crosslinkability involved in bonding to the surface of inorganic oxide particles. A first curable silicone resin having a functional group, a second curable silicone resin having a functional group for surface binding involved in binding to the surface of the inorganic oxide particles and a second crosslinkable functional group; Inorganic oxide particles in which the first curable silicone resin is bonded to the surface via the surface binding functional group, and the second curable silicone resin is bonded to the surface via the surface binding functional group. Inorganic oxide particles. The first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group can be bonded by applying energy.
In addition, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes a first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin and a second crosslinkable functional group of the second curable silicone resin. It is preferable to include a catalyst that promotes bonding with the.
Furthermore, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment may include a non-curable silicone resin having a surface-bonding functional group involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles. The non-curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particle via the surface bonding functional group. The non-curable silicone resin does not have a crosslinkable functional group. By using a non-curable silicone resin, the hardness of the optical member formed using the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment can be adjusted.
(1)硬化性シリコーン樹脂
第1の硬化性シリコーン樹脂は、シリコーン主鎖と、シリコーン主鎖に結合する表面結合用官能基及び第1の架橋性官能基とを有する。同様に、第2の硬化性シリコーン樹脂は、シリコーン主鎖と、シリコーン主鎖に結合する表面結合用官能基及び第2の架橋性官能基とを有する。第1及び第2の硬化性シリコーン樹脂の表面結合用官能基は、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する。
第1及び第2の硬化性シリコーン樹脂のシリコーン主鎖の構造として、ジメチルシリコーン構造、メチルフェニルシリコーン構造、ジフェニルシリコーン構造などが挙げられる。また、シリコーン主鎖の構造は、それらの構造が組み合わさったもの(例えば、シリコーン主鎖が、ジメチルシリコーン構造の部分とジメチルフェニルシリコーン構造の部分とから構成される場合)であってもよい。第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とは、同じ構造のシリコーン主鎖を有するものでもあってよいし、異なる構造のシリコーン主鎖を有するものであってもよい。1つの無機酸化物粒子に、同じシリコーン主鎖の構造を有する第1の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なるシリコーン主鎖の構造を有する第1の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。同様に、1つの無機酸化物粒子に、同じシリコーン主鎖の構造を有する第2の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なるシリコーン主鎖の構造を有する第2の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。
無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物にエネルギーを印加することにより、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基とは結合可能である。そのような第1及び第2の架橋性官能基の組合せとして、ヒドロシリル基及びビニル基、エポキシ基及び酸無水物基、アクリル基及びアクリル基などが挙げられる。無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物中、第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基は同じモル量で含まれていることが好ましい。第1及び第2の架橋性官能基のシリコーン主鎖への結合位置は、シリコーン主鎖の末端であってもよいし、末端以外のシリコーン主鎖の中間であってもよい。
第1及び第2の硬化性シリコーン樹脂は、表面結合用官能基を介して無機酸化物粒子の表面に結合している。表面結合用官能基が無機酸化物粒子表面の水酸基と結合している。そのような表面結合用官能基として、カルボキシ基、スルホニル基、リン酸基などが挙げられる。これらを表面結合用官能基として用いると、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物が透明になりやすい。第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とは、同じ表面結合用官能基を有するものであってもよいし、異なる表面結合用官能基を有するものであってもよい。また、1つの無機酸化物粒子に、同じ表面結合用官能基を有する第1の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なる表面結合用官能基を有する第1の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。同様に、1つの無機酸化物粒子に、同じ表面結合用官能基を有する第2の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なる表面結合用官能基を有する第2の硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。表面結合用官能基のシリコーン主鎖への結合位置は、シリコーン主鎖の末端であってもよいし、末端以外のシリコーン主鎖の中間であってもよい。
硬化性シリコーン樹脂の粘度は、0.001Pa・s以上10Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは、0.005Pa・s以上1Pa・s以下である。粘度が10Pa・sを超えると、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を液体状態に保つことができないため、好ましくない。粘度が0.001Pa・s未満であると、無機酸化物粒子を分散させにくくなるため、好ましくない。また、粘度が0.005Pa・s未満であると、揮発成分が発生するため、好ましくない。非硬化性シリコーン樹脂の粘度は、分子量により制御することができる。すなわち、非硬化性シリコーン樹脂は、粘度が0.001Pa・s以上10Pa・s以下の範囲である分子量のものを用いる。
(1) Curable Silicone Resin The first curable silicone resin has a silicone main chain, a surface-bonding functional group that binds to the silicone main chain, and a first crosslinkable functional group. Similarly, the second curable silicone resin has a silicone main chain, a surface-bonding functional group and a second crosslinkable functional group bonded to the silicone main chain. The surface-bonding functional groups of the first and second curable silicone resins are involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles.
Examples of the structure of the silicone main chain of the first and second curable silicone resins include a dimethyl silicone structure, a methylphenyl silicone structure, and a diphenyl silicone structure. The structure of the silicone main chain may be a combination of these structures (for example, when the silicone main chain is composed of a dimethylsilicone structure portion and a dimethylphenylsilicone structure portion). The first curable silicone resin and the second curable silicone resin may have a silicone main chain having the same structure or may have a silicone main chain having a different structure. The first curable silicone resin having the same silicone main chain structure may be bonded to one inorganic oxide particle, or the first curable silicone resin having a different silicone main chain structure may be used. You may combine. Similarly, the second curable silicone resin having the same silicone main chain structure may be bonded to one inorganic oxide particle, or the second curable resin having a different silicone main chain structure. The case where a silicone resin couple | bonds may be sufficient.
By applying energy to the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, the first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin and the second crosslinkable functional group of the second curable silicone resin Can be combined. Examples of such a combination of the first and second crosslinkable functional groups include hydrosilyl group and vinyl group, epoxy group and acid anhydride group, acrylic group and acrylic group. In the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, the first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group are preferably contained in the same molar amount. The bonding position of the first and second crosslinkable functional groups to the silicone main chain may be the terminal of the silicone main chain, or may be in the middle of the silicone main chain other than the terminal.
The 1st and 2nd curable silicone resins are couple | bonded with the surface of the inorganic oxide particle through the surface bonding functional group. The functional group for surface bonding is bonded to the hydroxyl group on the surface of the inorganic oxide particle. Examples of such surface binding functional groups include a carboxy group, a sulfonyl group, and a phosphate group. When these are used as the functional group for surface bonding, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition tends to be transparent. The first curable silicone resin and the second curable silicone resin may have the same surface-binding functional group or may have different surface-binding functional groups. Moreover, the case where the 1st curable silicone resin which has the same functional group for surface binding may couple | bond with one inorganic oxide particle, and the 1st curable silicone which has a different functional group for surface binding may be sufficient as it. It may be a case where a resin is bonded. Similarly, the second curable silicone resin having the same surface bonding functional group may be bonded to one inorganic oxide particle, or the second curable resin having a different surface bonding functional group. The case where a silicone resin couple | bonds may be sufficient. The bonding position of the functional group for surface bonding to the silicone main chain may be the terminal of the silicone main chain, or may be in the middle of the silicone main chain other than the terminal.
The viscosity of the curable silicone resin is preferably 0.001 Pa · s to 10 Pa · s, and more preferably 0.005 Pa · s to 1 Pa · s. If the viscosity exceeds 10 Pa · s, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition cannot be maintained in a liquid state, which is not preferable. If the viscosity is less than 0.001 Pa · s, it is difficult to disperse the inorganic oxide particles. Moreover, since a volatile component generate | occur | produces that a viscosity is less than 0.005 Pa * s, it is unpreferable. The viscosity of the non-curable silicone resin can be controlled by the molecular weight. That is, as the non-curable silicone resin, a molecular weight having a viscosity in the range of 0.001 Pa · s to 10 Pa · s is used.
(2)無機酸化物粒子
無機酸化物粒子は、個数平均の平均一次粒子径が1nm以上40nm以下であり、好ましくは、1nm以上10nm以下、より好ましくは、1nm以上5nm以下である。平均一次粒子径が40nmを超えると、レイリー散乱が起こりやすくなるため、好ましくない。また、「1nm」は無機酸化物粒子として存在できる大きさ下限である。
無機酸化物粒子は、有機溶媒中で凝集せずに分散して存在している状態のものを用いることが好ましい。
無機酸化物粒子として、ジルコニア、チタニア、セリア、及びチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくとも1種類を含むものを用いることが好ましい。
第1の硬化性シリコーン樹脂が結合している無機酸化物粒子と第2の硬化性シリコーン樹脂が結合している無機酸化物粒子とは、同じ材料を含むものであってもよいし、異なる材料を含むものであってもよい。
無機酸化物粒子は、第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合しているものと、第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合しているものに分けられる。ただし、光学部材の屈折率及び光学的透明性や、光学部材の硬度に影響を与えない範囲において、第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子に、第2の硬化性シリコーン樹脂が結合していてもよいし、第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子に、第1の硬化性シリコーン樹脂が結合していてもよい。
(2) Inorganic oxide particles The inorganic oxide particles have a number average average primary particle diameter of 1 nm to 40 nm, preferably 1 nm to 10 nm, more preferably 1 nm to 5 nm. If the average primary particle diameter exceeds 40 nm, Rayleigh scattering tends to occur, which is not preferable. “1 nm” is the lower limit of the size that can exist as inorganic oxide particles.
The inorganic oxide particles are preferably used in a state where they are dispersed in an organic solvent without being aggregated.
As the inorganic oxide particles, particles containing at least one selected from the group consisting of zirconia, titania, ceria, and barium titanate are preferably used.
The inorganic oxide particles to which the first curable silicone resin is bonded and the inorganic oxide particles to which the second curable silicone resin are bonded may include the same material or different materials. May be included.
The inorganic oxide particles are classified into those in which the first curable silicone resin is bonded to the surface and those in which the second curable silicone resin is bonded to the surface. However, as long as the refractive index and optical transparency of the optical member and the hardness of the optical member are not affected, the second curing is applied to the inorganic oxide particles having the first curable silicone resin bonded to the surface. The curable silicone resin may be bonded, or the first curable silicone resin may be bonded to the inorganic oxide particles bonded to the surface of the second curable silicone resin.
(3)触媒
使用する触媒は、第1及び第2の架橋性官能基の組合せに依存する。
第1及び第2の架橋性官能基の組合せがヒドロシリル基及びビニル基である場合、ヒドロシリル化反応を促進する触媒を用いる。ヒドロシリル化反応を促進する触媒のうち、熱で活性化するものとして、白金を含むもの、パラジウムを含むものなどが挙げられる。白金は、ヒドロシリル化反応後も無色透明であるため、ヒドロシリル化反応を促進する触媒として好ましい。
第1及び第2の架橋性官能基の組合せがエポキシ基及び酸無水物基である場合、重合反応を促進する触媒を用いる。重合反応を促進する触媒として、3級アミン、3級アミン塩、イミダゾール、ホスフィンなどが挙げられる。
第1及び第2の架橋性官能基の組合せがアクリル基及びアクリル基である場合、ラジカル反応を促進する触媒を用いる。ラジカル反応を促進する触媒として、アゾ化合物、過酸化物などが挙げられる。
(3) Catalyst The catalyst used depends on the combination of the first and second crosslinkable functional groups.
When the combination of the first and second crosslinkable functional groups is a hydrosilyl group and a vinyl group, a catalyst that accelerates the hydrosilylation reaction is used. Among catalysts that promote the hydrosilylation reaction, those that are activated by heat include those containing platinum, those containing palladium, and the like. Since platinum is colorless and transparent even after the hydrosilylation reaction, platinum is preferable as a catalyst for promoting the hydrosilylation reaction.
When the combination of the first and second crosslinkable functional groups is an epoxy group and an acid anhydride group, a catalyst that accelerates the polymerization reaction is used. Examples of the catalyst for promoting the polymerization reaction include tertiary amine, tertiary amine salt, imidazole, and phosphine.
When the combination of the first and second crosslinkable functional groups is an acrylic group and an acrylic group, a catalyst that promotes a radical reaction is used. Examples of the catalyst for promoting the radical reaction include azo compounds and peroxides.
(4)非硬化性シリコーン樹脂
非硬化性シリコーン樹脂は、シリコーン主鎖と、シリコーン主鎖に結合する表面結合用官能基とを有する。非硬化性シリコーン樹脂の表面結合用官能基は、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する。
非硬化性シリコーン樹脂のシリコーン主鎖の構造として、ジメチルシリコーン構造、ジメチルフェニルシリコーン構造、ジフェニルシリコーン構造などが挙げられる。また、シリコーン主鎖の構造は、それらの構造が組み合わさったもの(例えば、シリコーン主鎖が、ジメチルシリコーン構造の部分とジメチルフェニルシリコーン構造の部分とから構成される場合)であってもよい。1つの無機酸化物粒子に、同じシリコーン主鎖の構造を有する非硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なるシリコーン主鎖の構造を有する非硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。
非硬化性シリコーン樹脂は、表面結合用官能基を介して無機酸化物粒子の表面に結合している。そのような表面結合用官能基として、カルボキシ基、スルホニル基、リン酸基などが挙げられる。1つの無機酸化物粒子に同じ表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよいし、異なる表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂が結合する場合であってもよい。
非硬化性シリコーン樹脂は、分子量の異なる複数の樹脂から構成される場合がある。
(4) Non-curable silicone resin The non-curable silicone resin has a silicone main chain and a surface-bonding functional group that binds to the silicone main chain. The functional group for surface bonding of the non-curable silicone resin is involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles.
Examples of the structure of the silicone main chain of the non-curable silicone resin include a dimethyl silicone structure, a dimethylphenyl silicone structure, and a diphenyl silicone structure. The structure of the silicone main chain may be a combination of these structures (for example, when the silicone main chain is composed of a dimethylsilicone structure portion and a dimethylphenylsilicone structure portion). When non-curable silicone resin having the same silicone main chain structure is bonded to one inorganic oxide particle, or when non-curable silicone resin having different silicone main chain structure is bonded. There may be.
The non-curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particle via the surface bonding functional group. Examples of such surface binding functional groups include a carboxy group, a sulfonyl group, and a phosphate group. It may be a case where a non-curable silicone resin having the same surface binding functional group is bonded to one inorganic oxide particle, or a case where a non-curable silicone resin having a different surface binding functional group is bonded. May be.
The non-curable silicone resin may be composed of a plurality of resins having different molecular weights.
(5)エネルギー印加
この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を硬化させる際、エネルギーを印加する。エネルギー印加は、加熱、光照射などにより行うことができる。この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材を、LED装置に実装されるLEDチップの封止樹脂として用いる場合には、エネルギー印加を加熱により行うことが好ましい。
(5) Energy application When curing the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment, energy is applied. Energy application can be performed by heating, light irradiation, or the like. When the optical member formed using the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment is used as a sealing resin for an LED chip mounted on an LED device, energy application is performed by heating. Is preferred.
(6)無機酸化物粒子及びシリコーン樹脂の含有量
この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物中の無機酸化物粒子及びシリコーン樹脂(第1の硬化性シリコーン樹脂、第2の硬化性シリコーン樹脂、非硬化性シリコーン樹脂)の含有量は、以下のように決められる。
先ず、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材の屈折率の目標値を決める。
目標値が決まると、屈折率の目標値に達するために必要な無機酸化物粒子の体積割合(体積%)が決まる。この体積割合(体積%)は、使用するシリコーン樹脂(第1の硬化性シリコーン樹脂、第2の硬化性シリコーン樹脂、非硬化性シリコーン樹脂)の種類に依存する。
体積割合(体積%)が決まると、その体積割合(体積%)を確保するために必要な無機酸化物粒子の含有量(重量%)が決まる。
無機酸化物粒子の含有量(重量%)が決まると、無機酸化物粒子が必要とする体積割合(体積%)を確保するように、第1の硬化性シリコーン樹脂及び第2の硬化性シリコーン樹脂のそれぞれの分子量及び含有量(重量%)を調整する。また、非硬化性シリコーン樹脂を用いる場合には、非硬化性シリコーン樹脂の分子量及び含有量(重量%)も調整する。また、非硬化性シリコーン樹脂が分子量の異なる複数の樹脂から構成される場合には、非硬化性シリコーン樹脂を構成する個々の樹脂の分子量及び含有量(重量%)も調整する。
シリコーン樹脂の分子量が大きくなれば、無機酸化物粒子の含有量(重量%)を高くすることができない。一方、シリコーン樹脂の分子量が小さくなれば、無機酸化物粒子の含有量(重量%)を高くすることはできるが、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物の流動性が低下する。また、非硬化性シリコーン樹脂を用いず、硬化性シリコーン樹脂だけを用いる場合、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材が硬くなりすぎる。また、無機酸化物粒子の体積割合(体積%)が同じ場合、無機酸化物粒子の粒子径が大きくなるにしたがって、シリコーン樹脂の分子量を大きくする必要がある。また、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材を、LED装置に実装されるLEDチップの封止樹脂として用いる場合、シリコーン樹脂の粘度はLEDチップ封止用に一般的に用いられている1〜10Pa・sであることが好ましい。これらの点も考慮して、第1の硬化性シリコーン樹脂及び第2の硬化性シリコーン樹脂のそれぞれの分子量及び含有量(重量%)、非硬化性シリコーン樹脂の分子量及び含有量(重量%)、非硬化性シリコーン樹脂を構成する個々の樹脂の分子量及び含有量(重量%)を調整する。
後述する実施例では、光学部材の屈折率の目標値を1.51とした。屈折率が1.51に達するために、ジルコニア粒子を18体積%以上含む必要がある。ジルコニア粒子を18体積%以上含むために、シリコーン樹脂を50重量%以上含む必要がある。このため、ジルコニア粒子を100g、数平均分子量6000程度の第1の硬化性シリコーン樹脂を54g、数平均分子量10000の第2の硬化性シリコーン樹脂を54g、数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂を16g、数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂を20g用いた。この場合、ジルコニア粒子の含有量は、52.6重量%であった。
(6) Content of inorganic oxide particles and silicone resin Inorganic oxide particles and silicone resin in the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment (first curable silicone resin, second curing) The content of the curable silicone resin and the non-curable silicone resin) is determined as follows.
First, the target value of the refractive index of the optical member formed using the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment is determined.
When the target value is determined, the volume ratio (volume%) of the inorganic oxide particles necessary to reach the target value of the refractive index is determined. This volume ratio (volume%) depends on the type of silicone resin used (first curable silicone resin, second curable silicone resin, non-curable silicone resin).
When the volume ratio (volume%) is determined, the content (% by weight) of inorganic oxide particles necessary for securing the volume ratio (volume%) is determined.
When the content (% by weight) of the inorganic oxide particles is determined, the first curable silicone resin and the second curable silicone resin are ensured so as to ensure the volume ratio (volume%) required by the inorganic oxide particles. The molecular weight and content (% by weight) of each are adjusted. Moreover, when using noncurable silicone resin, the molecular weight and content (weight%) of noncurable silicone resin are also adjusted. When the non-curable silicone resin is composed of a plurality of resins having different molecular weights, the molecular weight and content (% by weight) of each resin constituting the non-curable silicone resin are also adjusted.
If the molecular weight of the silicone resin is increased, the content (% by weight) of the inorganic oxide particles cannot be increased. On the other hand, if the molecular weight of the silicone resin is reduced, the content (% by weight) of the inorganic oxide particles can be increased, but the fluidity of the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition is lowered. Further, when only the curable silicone resin is used without using the non-curable silicone resin, the optical member formed using the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition becomes too hard. Further, when the volume ratio (volume%) of the inorganic oxide particles is the same, it is necessary to increase the molecular weight of the silicone resin as the particle diameter of the inorganic oxide particles increases. Moreover, when using the optical member formed using the inorganic oxide containing curable silicone resin composition of this embodiment as sealing resin of the LED chip mounted in an LED device, the viscosity of the silicone resin is the LED chip. It is preferable that it is 1-10 Pa.s generally used for sealing. Considering these points, the molecular weight and content (% by weight) of the first curable silicone resin and the second curable silicone resin, the molecular weight and content (% by weight) of the non-curable silicone resin, The molecular weight and content (% by weight) of each resin constituting the non-curable silicone resin are adjusted.
In the examples described later, the target value of the refractive index of the optical member was set to 1.51. In order to reach a refractive index of 1.51, it is necessary to contain 18% by volume or more of zirconia particles. In order to contain 18% by volume or more of zirconia particles, it is necessary to contain 50% by weight or more of silicone resin. Therefore, 100 g of zirconia particles, 54 g of a first curable silicone resin having a number average molecular weight of about 6000, 54 g of a second curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000, and a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000. 16 g of non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 was used in an amount of 20 g. In this case, the content of zirconia particles was 52.6% by weight.
B.光学部材
この実施の形態の光学部材は、上述した無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基とを結合することにより硬化させてなるものである。
無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物にエネルギーを印加することにより、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基とが結合する。
B. Optical member The optical member of this embodiment is obtained by using the above-described inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, the first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin, and the second curable silicone resin. It hardens | cures by couple | bonding with 2 crosslinkable functional groups.
By applying energy to the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, the first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin and the second crosslinkable functional group of the second curable silicone resin Join.
光学部材は、無機酸化物粒子の体積割合(体積%)が10体積%以上であることが好ましく、より好ましくは、15体積%以上である。無機酸化物粒子の体積割合(体積%)が10体積%以上であると、屈折率を十分に向上させることができる。 In the optical member, the volume ratio (volume%) of the inorganic oxide particles is preferably 10% by volume or more, and more preferably 15% by volume or more. A refractive index can fully be improved as the volume ratio (volume%) of an inorganic oxide particle is 10 volume% or more.
光学部材は、400nm以上800nm以下の波長における全光線透過率が、60%以上であることが好ましく、より好ましくは、80%以上である。 The optical member preferably has a total light transmittance of 60% or more at a wavelength of 400 nm or more and 800 nm or less, and more preferably 80% or more.
従来のように、表面修飾された無機酸化物粒子とマトリックスとなるシリコーン樹脂とを混合する手法では、得られる光学部材中の無機酸化物粒子間の距離は、マトリックスの存在によりばらつく。これに対し、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、第1の架橋性官能基を有する第1のシリコーン樹脂で表面修飾された無機酸化物粒子と第2の架橋性官能基を有する第2のシリコーン樹脂で表面修飾された無機酸化物粒子とを混合するものである。このため、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を用いて形成される光学部材中の無機酸化物粒子間は、第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とを介して結合する。従って、無機酸化物粒子間の距離のばらつきは小さい。 In the conventional method of mixing the surface-modified inorganic oxide particles and the silicone resin as the matrix, the distance between the inorganic oxide particles in the obtained optical member varies depending on the presence of the matrix. On the other hand, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment has the inorganic oxide particles surface-modified with the first silicone resin having the first crosslinkable functional group and the second crosslinkability. Inorganic oxide particles surface-modified with a second silicone resin having a functional group are mixed. For this reason, between the inorganic oxide particles in the optical member formed using the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment, the first curable silicone resin and the second curable silicone resin are used. And connect through. Therefore, the variation in the distance between the inorganic oxide particles is small.
なお、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、光学部材の屈折率及び光学的透明性や、光学部材の硬度に影響を与えない範囲において、酸化劣化防止剤、蛍光体、その他の添加剤などを含んでいてもよい。 In addition, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes an oxidation degradation inhibitor and a phosphor within a range that does not affect the refractive index and optical transparency of the optical member and the hardness of the optical member. In addition, other additives may be included.
C.無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物及び光学部材の製造方法
この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物及び光学部材は、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第1の架橋性官能基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂を形成する第1の硬化性シリコーン樹脂形成工程と、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第2の架橋性官能基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂を形成する第2の硬化性シリコーン樹脂工程と、無機酸化物粒子の分散液を形成する粒子分散液形成工程と、無機酸化物粒子の分散液中に、第1の硬化性シリコーン樹脂を添加し、無機酸化物粒子の表面に第1の硬化性シリコーン樹脂を結合して、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を形成する第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程と、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液を形成する第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程と、無機酸化物粒子の分散液中に、第2の硬化性シリコーン樹脂を添加し、無機酸化物粒子の表面に第2の硬化性シリコーン樹脂を結合して、第2の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を形成する第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程と、第2の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液を形成する第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程と、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液と第2の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液とを混合し、その後、混合物から溶媒を留去することにより、ゲル状物を形成するゲル状物形成工程と、ゲル状物にエネルギーを印加することにより、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基とを結合し、硬化物を形成する硬化物形成工程とを行うことにより、製造することができる。ゲル状物形成工程により得られるゲル状物が、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物に該当し、硬化物形成工程により得られる硬化物が、光学部材に該当する。
また、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物が第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基との結合を促進する触媒を含む場合には、ゲル状物形成工程において、所定の触媒を添加する。
さらに、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物が無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂を含む場合には、無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基を有する非硬化性シリコーン樹脂を形成する非硬化性シリコーン樹脂形成工程を行う。そして、第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程において、無機酸化物粒子の分散液中に、第1の硬化性シリコーン樹脂と共に、非硬化性シリコーン樹脂を添加し、無機酸化物粒子の表面に第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とを結合させる。同様に、第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程において、無機酸化物粒子の分散液中に、第2の硬化性シリコーン樹脂と共に、非硬化性シリコーン樹脂を添加し、無機酸化物粒子の表面に第2の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とを結合させる。
C. INORGANIC OXIDE-CONTAINING CURABLE SILICONE RESIN COMPOSITION AND OPTICAL MEMBER MANUFACTURING METHOD The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition and the optical member of this embodiment are bonded to the surface of inorganic oxide particles. First curable silicone resin forming step for forming a first curable silicone resin having a functional group for use and a first crosslinkable functional group, and for surface bonding involved in bonding to the surface of inorganic oxide particles A second curable silicone resin step for forming a second curable silicone resin having a functional group and a second crosslinkable functional group; a particle dispersion forming step for forming a dispersion of inorganic oxide particles; The first curable silicone resin is added to the dispersion of the inorganic oxide particles, the first curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particles, and the first curable silicone resin is modified. Inorganic First curable silicone resin-modified particle forming step for forming oxide particles, and first curable silicone resin-modified particle dispersion for forming a dispersion of inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin In the liquid forming step, the second curable silicone resin is added to the dispersion of the inorganic oxide particles, and the second curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particles. A second curable silicone resin-modified particle forming step for forming inorganic oxide particles modified with a silicone resin, and a second for forming a dispersion of inorganic oxide particles modified with a second curable silicone resin. A curable silicone resin-modified particle dispersion forming step, a dispersion of inorganic oxide particles modified with a first curable silicone resin, and a dispersion of inorganic oxide particles modified with a second curable silicone resin; Mixing, and then distilling off the solvent from the mixture to form a gel-like product, and applying energy to the gel-like product, the first curable silicone resin first It can manufacture by performing the hardened | cured material formation process which couple | bonds a crosslinkable functional group and the 2nd crosslinkable functional group of a 2nd curable silicone resin, and forms hardened | cured material. The gel-like product obtained by the gel-like product forming step corresponds to the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition, and the cured product obtained by the cured product-forming step corresponds to the optical member.
Further, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes a first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin and a second crosslinkable functional group of the second curable silicone resin. In the case where a catalyst that promotes the bonding is included, a predetermined catalyst is added in the gel-like product forming step.
Furthermore, when the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes a non-curable silicone resin having a functional group for surface binding that is involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles, inorganic oxidation is performed. A non-curable silicone resin forming step of forming a non-curable silicone resin having a functional group for surface binding involved in binding to the surface of the product particles is performed. Then, in the first curable silicone resin modified particle forming step, a non-curable silicone resin is added together with the first curable silicone resin in the dispersion of the inorganic oxide particles, and the surface of the inorganic oxide particles is added. The first curable silicone resin and the non-curable silicone resin are combined. Similarly, in the second curable silicone resin modified particle forming step, a non-curable silicone resin is added together with the second curable silicone resin to the dispersion of inorganic oxide particles, and the surface of the inorganic oxide particles The second curable silicone resin and the non-curable silicone resin are bonded to each other.
以下、表面結合用官能基としてリン酸基を用い、第1の架橋性官能基としてヒドロシリル基を用い、第2の架橋性官能基としてビニル基を用い、また、触媒及び非硬化性シリコーン樹脂を用い、さらに、エネルギー印加を加熱により行う場合について、無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物及び光学部材の製造方法を具体的に説明する。 Hereinafter, a phosphoric acid group is used as the functional group for surface bonding, a hydrosilyl group is used as the first crosslinkable functional group, a vinyl group is used as the second crosslinkable functional group, and the catalyst and the non-curable silicone resin are used. Furthermore, about the case where energy application is performed by heating, the manufacturing method of an inorganic oxide containing curable silicone resin composition and an optical member is demonstrated concretely.
(1)第1の硬化性シリコーン樹脂形成工程
第1の硬化性シリコーン樹脂形成工程は、リン酸基とヒドロシリル基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂を形成する工程である。
この工程では、先ず、両末端にヒドロシリル基を有するシリコーン樹脂を溶媒に溶解させる。その溶液中に、ビニルホスホン酸を添加する。ビニルホスホン酸は、ヒドロシリル基に対して0.5当量となる量を添加する。さらに、その溶液中に、ヒドロシリル化反応を促進する触媒を添加する。その後、その溶液を、所定の温度で攪拌し、シリコーン樹脂のヒドロシリル基とビニルホスホン酸のビニル基とを結合させる。その後、溶液から沈殿物を取り出し、一方の末端にリン酸基を有し、他方の末端にヒドロシリル基を有する第1の硬化性シリコーン樹脂を得る。
(1) First curable silicone resin forming step The first curable silicone resin forming step is a step of forming a first curable silicone resin having a phosphate group and a hydrosilyl group.
In this step, first, a silicone resin having hydrosilyl groups at both ends is dissolved in a solvent. In the solution, vinyl phosphonic acid is added. Vinylphosphonic acid is added in an amount of 0.5 equivalent to the hydrosilyl group. Further, a catalyst for promoting the hydrosilylation reaction is added to the solution. Thereafter, the solution is stirred at a predetermined temperature to bond the hydrosilyl group of the silicone resin and the vinyl group of vinylphosphonic acid. Thereafter, the precipitate is taken out from the solution to obtain a first curable silicone resin having a phosphate group at one end and a hydrosilyl group at the other end.
(2)第2の硬化性シリコーン樹脂工程
第2の硬化性シリコーン樹脂工程は、リン酸基とビニル基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂を形成する工程である。
この工程では、先ず、一方の末端にヒドロシリル基を有し、他方の末端にビニル基を有するシリコーン樹脂を溶媒に溶解させる。その溶液中に、ビニルホスホン酸を添加する。ビニルホスホン酸は、ヒドロシリル基に対して5.0当量となる量を添加する。さらに、その溶液中に、ヒドロシリル化反応を促進する触媒を添加する。その後、その溶液を、所定の温度で攪拌し、シリコーン樹脂のヒドロシリル基とビニルホスホン酸のビニル基とを結合させる。その後、溶液から沈殿物を取り出し、一方の末端にリン酸基を有し、他方の末端にビニル基を有する第2の硬化性シリコーン樹脂を得る。
(2) Second curable silicone resin step The second curable silicone resin step is a step of forming a second curable silicone resin having a phosphate group and a vinyl group.
In this step, first, a silicone resin having a hydrosilyl group at one end and a vinyl group at the other end is dissolved in a solvent. In the solution, vinyl phosphonic acid is added. Vinylphosphonic acid is added in an amount of 5.0 equivalents relative to the hydrosilyl group. Further, a catalyst for promoting the hydrosilylation reaction is added to the solution. Thereafter, the solution is stirred at a predetermined temperature to bond the hydrosilyl group of the silicone resin and the vinyl group of vinylphosphonic acid. Thereafter, the precipitate is taken out from the solution to obtain a second curable silicone resin having a phosphate group at one end and a vinyl group at the other end.
(3)非硬化性シリコーン樹脂形成工程
非硬化性シリコーン樹脂形成工程は、リン酸基を有する非硬化性シリコーン樹脂を形成する工程である。
この工程では、先ず、末端にメチロール基を有するシリコーン樹脂を溶媒に溶解させる。その溶液中に、塩化ホスホリルを添加する。塩化ホスホリルは、メチロール基に対して過剰量を添加する。その後、その溶液を、所定の温度で攪拌し、シリコーン樹脂のメチロール基と塩化ホスホリルとを結合させる。その後、その溶液中に、水を添加し、塩化ホスホリルの未反応の塩素基を水酸基に置換する。その後、溶液から沈殿物を取り出し、末端にリン酸基を有する非硬化性シリコーン樹脂を得る。
(3) Non-curable silicone resin forming step The non-curable silicone resin forming step is a step of forming a non-curable silicone resin having a phosphate group.
In this step, first, a silicone resin having a methylol group at the end is dissolved in a solvent. Into the solution is added phosphoryl chloride. Phosphoryl chloride is added in excess with respect to methylol groups. Thereafter, the solution is stirred at a predetermined temperature to bond the methylol group of the silicone resin and phosphoryl chloride. Thereafter, water is added to the solution to replace the unreacted chlorine group of phosphoryl chloride with a hydroxyl group. Thereafter, the precipitate is taken out from the solution to obtain a non-curable silicone resin having a phosphate group at the terminal.
(4)粒子分散液形成工程
粒子分散液形成工程は、無機酸化物粒子の分散液を形成する工程である。
この工程では、先ず、個数平均の平均一次粒子径が1nm以上40nm以下である無機酸化物粒子が所定の有機溶媒中に分散している無機酸化物粒子分散液を用意する。その分散液中に、脂肪族カルボン酸を添加する。その後、その分散液を、所定の温度で攪拌し、無機酸化物粒子の表面に脂肪族カルボン酸を結合させる。その後、分散液から沈殿物を取り出し、取り出した沈殿物に溶媒を添加し、脂肪族カルボン酸で修飾された無機酸化物粒子の分散液を得る。
(4) Particle dispersion forming step The particle dispersion forming step is a step of forming a dispersion of inorganic oxide particles.
In this step, first, an inorganic oxide particle dispersion in which inorganic oxide particles having a number average average primary particle diameter of 1 nm to 40 nm are dispersed in a predetermined organic solvent is prepared. Aliphatic carboxylic acid is added to the dispersion. Thereafter, the dispersion is stirred at a predetermined temperature to bond the aliphatic carboxylic acid to the surface of the inorganic oxide particles. Thereafter, the precipitate is taken out from the dispersion, and a solvent is added to the taken-out precipitate to obtain a dispersion of inorganic oxide particles modified with an aliphatic carboxylic acid.
(5)第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程
第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程は、無機酸化物粒子の分散液中に、第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とを添加し、無機酸化物粒子の表面に第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とを結合して、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を形成する工程である。
この工程では、先ず、脂肪族カルボン酸で修飾された無機酸化物粒子の分散液中に、第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とを添加する。その後、その分散液を、所定の温度で攪拌し、第1の硬化性シリコーン樹脂及び非硬化性シリコーン樹脂のリン酸基を介して、第1の硬化性シリコーン樹脂及び非硬化性シリコーン樹脂を無機酸化物粒子の表面に結合させる。その後、分散液から沈殿物を取り出し、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を得る。
(5) First curable silicone resin-modified particle forming step The first curable silicone resin-modified particle forming step includes the steps of first curable silicone resin and non-curable silicone resin in a dispersion of inorganic oxide particles. And bonding the first curable silicone resin and the non-curable silicone resin to the surface of the inorganic oxide particles to form inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin. It is.
In this step, first, a first curable silicone resin and a non-curable silicone resin are added to a dispersion of inorganic oxide particles modified with an aliphatic carboxylic acid. Thereafter, the dispersion is stirred at a predetermined temperature, and the first curable silicone resin and the non-curable silicone resin are made inorganic through the phosphate groups of the first curable silicone resin and the non-curable silicone resin. Bond to the surface of the oxide particles. Thereafter, the precipitate is taken out from the dispersion to obtain inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin.
(6)第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程
第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程は、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液を形成する工程である。
この工程では、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を溶媒に添加して、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液を得る。
(6) First Curable Silicone Resin Modified Particle Dispersion Forming Step In the first curable silicone resin modified particle dispersion forming step, a dispersion of inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin is used. It is a process of forming.
In this step, the inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin are added to a solvent to obtain a dispersion of inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin.
(7)第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程
第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程は、無機酸化物粒子の分散液中に、第2の硬化性シリコーン樹脂を添加し、無機酸化物粒子の表面に第2の硬化性シリコーン樹脂を結合して、第2の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子を形成する工程である。
この工程は、上述した第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子形成工程と同様の方法に行う。
(7) Second curable silicone resin-modified particle forming step In the second curable silicone resin-modified particle forming step, the second curable silicone resin is added to the dispersion of inorganic oxide particles, and inorganic oxidation is performed. In this step, the second curable silicone resin is bonded to the surface of the product particles to form inorganic oxide particles modified with the second curable silicone resin.
This step is performed in the same manner as the first curable silicone resin-modified particle forming step described above.
(8)第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程
第2の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程は、第2の硬化性シリコーン樹脂修で飾無された無機酸化物粒子の分散液を形成する工程である。
この工程は、上述した第1の硬化性シリコーン樹脂修飾粒子分散液形成工程と同様の方法に行う。
(8) Second curable silicone resin-modified particle dispersion forming step The second curable silicone resin-modified particle dispersion forming step is a process of dispersing inorganic oxide particles decorated with the second curable silicone resin. This is a step of forming a liquid.
This step is performed in the same manner as the first curable silicone resin-modified particle dispersion forming step described above.
(9)ゲル状物形成工程
ゲル状物形成工程は、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液と第2の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液とを混合し、その後、混合物から溶媒を留去することにより、ゲル状物を形成する工程である。
この工程では、先ず、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子の分散液と第2の硬化性シリコーン樹脂修で飾無された無機酸化物粒子の分散液とを混合する。ここで、混合は、第1の硬化性シリコーン樹脂で修飾された無機酸化物粒子と第2の硬化性シリコーン樹脂修で飾無された無機酸化物粒子とが所定の比になるように行う。さらに、ヒドロシリル化反応を促進する触媒を添加する。その後、その混合物が均一になるまで攪拌する。その後、混合物から溶媒を留去し、ゲル状物を得る。
(9) Gel-like product forming step The gel-like product forming step includes the dispersion of inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin and the inorganic oxide particles modified with the second curable silicone resin. This is a step of forming a gel-like material by mixing the dispersion and then distilling off the solvent from the mixture.
In this step, first, a dispersion of inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin and a dispersion of inorganic oxide particles decorated with the second curable silicone resin are mixed. Here, the mixing is performed so that the inorganic oxide particles modified with the first curable silicone resin and the inorganic oxide particles decorated with the second curable silicone resin have a predetermined ratio. Furthermore, a catalyst for promoting the hydrosilylation reaction is added. The mixture is then stirred until the mixture is uniform. Thereafter, the solvent is distilled off from the mixture to obtain a gel.
(10)硬化物形成工程
硬化物形成工程は、ゲル状物を加熱することにより、第1の硬化性シリコーン樹脂の第1の架橋性官能基と第2の硬化性シリコーン樹脂の第2の架橋性官能基とを結合し、硬化物を形成する工程である。
この工程では、得られたゲル状物を、所定の温度で加熱し、第1の硬化性シリコーン樹脂のヒドロシリル基と第2の硬化性シリコーン樹脂のビニル基とを結合させ、硬化物を得る。
(10) Cured product forming step In the cured product forming step, the first crosslinkable functional group of the first curable silicone resin and the second crosslink of the second curable silicone resin are heated by heating the gel-like product. It is a step of bonding a functional functional group to form a cured product.
In this step, the obtained gel-like product is heated at a predetermined temperature to bond the hydrosilyl group of the first curable silicone resin and the vinyl group of the second curable silicone resin, thereby obtaining a cured product.
D.効果
従来のように、表面修飾された無機酸化物粒子とマトリックスとなるシリコーン樹脂とを混合する手法では、無機酸化物粒子の濃度が1〜20重量%程度の低濃度の場合には、マトリックスとなるシリコーン樹脂に無機酸化物粒子を均一に分散することができる。しかしながら、無機酸化物粒子の濃度が20重量%以上の高濃度になると、粒子間距離が小さくなるため、粒子間のファンデルワールス引力が大きくなり、粒子が凝集する。このため、従来の手法では、高濃度の無機酸化物粒子を均一に分散することができず、混合物が白濁する。
これに対し、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、表面結合用官能基を介して第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合した無機酸化物粒子と、表面結合用官能基を介して第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合した無機酸化物粒子とを含む。第1の硬化性シリコーン樹脂は第1の架橋性官能基を有し、第2の硬化性シリコーン樹脂は第2の架橋性官能基を有する。第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とは、エネルギー印加により結合可能である。無機酸化物粒子の平均一次粒子径は1nm以上40nm以下である。このため、この無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、エネルギーを印加することにより、第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とが結合して、第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とが架橋することにより硬化する。その際、無機酸化物粒子間が第1の硬化性シリコーン樹脂と第2の硬化性シリコーン樹脂とを介して結合する。
このように、この実施の形態の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物は、第1の架橋性官能基を有する第1のシリコーン樹脂で表面修飾された無機酸化物粒子と第2の架橋性官能基を有する第2のシリコーン樹脂で表面修飾された無機酸化物粒子とを混合するものであり、マトリックスとなるシリコーン樹脂を用いない。このため、無機酸化物粒子の濃度を50重量%以上の高濃度にすることができる。また、マトリックスとなるシリコーン樹脂を用いないため、無機酸化物粒子の濃度が50重量%以上の高濃度の場合でも、無機酸化物粒子の表面をシリコーン樹脂で十分に修飾することができるため、粒子の凝集を防止することができる。このため、この実施の形態では、無機酸化物粒子が高濃度で均一に分散された透明な無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を得ることができる。
D. Effect As in the prior art, in the method of mixing the surface-modified inorganic oxide particles and the silicone resin as the matrix, when the concentration of the inorganic oxide particles is a low concentration of about 1 to 20% by weight, the matrix and The inorganic oxide particles can be uniformly dispersed in the resulting silicone resin. However, when the concentration of the inorganic oxide particles is a high concentration of 20% by weight or more, the distance between the particles becomes small, so that the van der Waals attractive force between the particles becomes large and the particles aggregate. For this reason, in the conventional method, high concentration inorganic oxide particles cannot be uniformly dispersed, and the mixture becomes cloudy.
In contrast, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes inorganic oxide particles in which the first curable silicone resin is bonded to the surface via the surface-bonding functional group, and the surface-bonding resin composition. Inorganic oxide particles having a second curable silicone resin bonded to the surface via a functional group. The first curable silicone resin has a first crosslinkable functional group, and the second curable silicone resin has a second crosslinkable functional group. The first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group can be bonded by application of energy. The average primary particle diameter of the inorganic oxide particles is 1 nm or more and 40 nm or less. For this reason, this inorganic oxide-containing curable silicone resin composition is capable of bonding the first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group by applying energy, and thereby the first curable silicone. The resin and the second curable silicone resin are cured by crosslinking. At that time, the inorganic oxide particles are bonded to each other through the first curable silicone resin and the second curable silicone resin.
As described above, the inorganic oxide-containing curable silicone resin composition of this embodiment includes the inorganic oxide particles surface-modified with the first silicone resin having the first crosslinkable functional group and the second crosslinkability. The inorganic oxide particles surface-modified with the second silicone resin having a functional group are mixed, and a silicone resin as a matrix is not used. For this reason, the density | concentration of an inorganic oxide particle can be made into the high density | concentration of 50 weight% or more. In addition, since no silicone resin is used as the matrix, the surface of the inorganic oxide particles can be sufficiently modified with the silicone resin even when the concentration of the inorganic oxide particles is 50% by weight or more. Aggregation can be prevented. For this reason, in this embodiment, a transparent inorganic oxide-containing curable silicone resin composition in which inorganic oxide particles are uniformly dispersed at a high concentration can be obtained.
また、この実施の形態の光学部材は、上述した無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物を、第1の架橋性官能基と第2の架橋性官能基とを結合することにより硬化させてなるものである。このため、ナノメートルサイズの無機酸化物粒子が、シリコーン樹脂中に高濃度で均一に分散しているため、屈折率が高く、かつ光学的透明性に優れた光学部材を得ることができる。
従って、この実施の形態の光学部材を、LED装置に実装されるLEDチップの封止樹脂として用いると、LEDチップとの屈折率差が減少する。よって、LEDチップから放出される光が封止樹脂に入射する際の反射が低減して、光の取り出し効率が高くなる。その結果、LED装置の発光輝度を向上させることができる。
The optical member of this embodiment is obtained by curing the above-described inorganic oxide-containing curable silicone resin composition by bonding the first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group. Is. For this reason, since the nanometer-sized inorganic oxide particles are uniformly dispersed at a high concentration in the silicone resin, an optical member having a high refractive index and excellent optical transparency can be obtained.
Therefore, when the optical member of this embodiment is used as a sealing resin for an LED chip mounted on an LED device, the refractive index difference from the LED chip is reduced. Therefore, reflection when the light emitted from the LED chip enters the sealing resin is reduced, and the light extraction efficiency is increased. As a result, the light emission luminance of the LED device can be improved.
以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。なお、以下の実施例は、本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, based on an Example and a comparative example, this invention is demonstrated more concretely. The following examples are merely examples of the present invention and do not limit the present invention.
先ず、実施例及び比較例の説明に先立って、種々の測定方法について、説明する。 First, various measurement methods will be described prior to the description of Examples and Comparative Examples.
<屈折率の測定方法>
屈折率は、日本工業規格:JISK7142「プラスチックの屈折率測定方法」に準拠し、アッベ屈折計(株式会社アタゴ製、DR−M2)により測定した。
<Measurement method of refractive index>
The refractive index was measured with an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., DR-M2) in accordance with Japanese Industrial Standards: JIS K7142 “Method for Measuring Plastic Refractive Index”.
<全光線透過率の測定方法>
全光線透過率は、日本工業規格:JISK7361「プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法」に準拠し、ヘーズメーター(日本電色製、NDH7000(商品名))により測定した。
<Measurement method of total light transmittance>
The total light transmittance was measured with a haze meter (Nippon Denshoku make, NDH7000 (trade name)) in accordance with Japanese Industrial Standards: JIS K 7361 “Testing method for total light transmittance of plastic-transparent material”.
製造例1.
製造例1では、リン酸基とヒドロシリル基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂の製造方法を説明する。
先ず、反応容器内で、両末端にヒドロシリル基を有する、数平均分子量6000のシリコーン樹脂(Gelest製、DMS−H21(商品名))10gをテトラヒドロフラン(THF(略称))100mlに入れ、両末端にヒドロシリル基を有するシリコーン樹脂をテトラヒドロフランに溶解させた。その後、その溶液中に、ビニルホスホン酸(東京化成製)180mgを添加した。ビニルホスホン酸は、ヒドロシリル基に対して0.5当量となる量を添加した。その後、その溶液を均一に攪拌した後、Karstedt触媒を、白金濃度がシリコーン樹脂に対して50ppmになるように添加した。その後、その溶液を70℃で一晩攪拌し、シリコーン樹脂のヒドロシリル基とビニルホスホン酸のビニル基とを結合させた。反応終了後、40℃、真空下で、溶液から溶媒を留去した。その後、メタノールを添加して、沈殿物を洗浄した。その後、洗浄に用いたメタノールを捨て、一方の末端にリン酸基を有し、他方の末端にヒドロシリル基を有する第1の硬化性シリコーン樹脂を得た。
Production Example 1
In Production Example 1, a method for producing a first curable silicone resin having a phosphate group and a hydrosilyl group will be described.
First, in a reaction vessel, 10 g of a silicone resin having a number average molecular weight of 6000 (manufactured by Gelest, DMS-H21 (trade name)) having hydrosilyl groups at both ends is placed in 100 ml of tetrahydrofuran (THF (abbreviation)) at both ends. A silicone resin having a hydrosilyl group was dissolved in tetrahydrofuran. Thereafter, 180 mg of vinylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was added to the solution. Vinylphosphonic acid was added in an amount of 0.5 equivalent to the hydrosilyl group. Thereafter, the solution was uniformly stirred, and then Karstedt catalyst was added so that the platinum concentration was 50 ppm with respect to the silicone resin. Thereafter, the solution was stirred at 70 ° C. overnight to bind the hydrosilyl group of the silicone resin and the vinyl group of vinylphosphonic acid. After completion of the reaction, the solvent was distilled off from the solution at 40 ° C. under vacuum. Thereafter, methanol was added to wash the precipitate. Thereafter, the methanol used for washing was discarded, and a first curable silicone resin having a phosphate group at one end and a hydrosilyl group at the other end was obtained.
製造例2.
製造例2では、リン酸基とビニル基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂の製造方法を説明する。
先ず、反応容器内で、一方の末端にヒドロシリル基を有し、他方の末端にビニル基を有する、数平均分子量10000のシリコーン樹脂(Gelest製、DMS−HV22(商品名))10gをテトラヒドロフラン(TFT(略称))100mlに入れ、一方の末端にヒドロシリル基を有し、他方の末端にビニル基を有するシリコーン樹脂をテトラヒドロフランに溶解させた。その後、その溶液中に、ビニルホスホン酸(東京化成製)540mgを添加した。ビニルホスホン酸は、ヒドロシリル基に対して5.0当量となる量を添加した。その後、その溶液を均一に攪拌した後、Karstedt触媒を、白金濃度がシリコーン樹脂に対して50ppmになるように添加した。その後、その溶液を70℃で一晩攪拌し、シリコーン樹脂のヒドロシリル基とビニルホスホン酸のビニル基とを結合させた。反応終了後、40℃、真空下で、溶液から溶媒を留去した。その後、メタノールを添加して、沈殿物を洗浄した。その後、洗浄に用いたメタノールを捨て、一方の末端にリン酸基を有し、他方の末端にビニル基を有する第2の硬化性シリコーン樹脂を得た。
Production Example 2
In Production Example 2, a method for producing a second curable silicone resin having a phosphate group and a vinyl group will be described.
First, in a reaction vessel, 10 g of a silicone resin having a number average molecular weight of 10,000 (manufactured by Gelest, DMS-HV22 (trade name)) having a hydrosilyl group at one end and a vinyl group at the other end is added to tetrahydrofuran (TFT). (Abbreviation)) 100 ml, and a silicone resin having a hydrosilyl group at one end and a vinyl group at the other end was dissolved in tetrahydrofuran. Thereafter, 540 mg of vinylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry) was added to the solution. Vinylphosphonic acid was added in an amount of 5.0 equivalents relative to the hydrosilyl group. Thereafter, the solution was uniformly stirred, and then Karstedt catalyst was added so that the platinum concentration was 50 ppm with respect to the silicone resin. Thereafter, the solution was stirred at 70 ° C. overnight to bind the hydrosilyl group of the silicone resin and the vinyl group of vinylphosphonic acid. After completion of the reaction, the solvent was distilled off from the solution at 40 ° C. under vacuum. Thereafter, methanol was added to wash the precipitate. Thereafter, the methanol used for washing was discarded, and a second curable silicone resin having a phosphate group at one end and a vinyl group at the other end was obtained.
製造例3.
製造例3では、リン酸基を有する非硬化性シリコーン樹脂の製造方法を説明する。以下の説明は、参考文献「Langmuir 2013、29、1211」に示される方法に基づいている。
先ず、反応容器内で、末端にメチロール基を有するシリコーン樹脂(Gelest製、MCR−C12(商品名))20gをトルエン100mlに入れ、末端にメチロール基を有するシリコーン樹脂をトルエンに溶解させた。反応容器内を窒素で置換し、その溶液中にトリエチルアミン2.5mlを添加した後、さらに、氷冷下において、塩化ホスホリル2.0mlを添加した。塩化ホスホリルは、メチロール基に対して過剰量を添加した。その後、その溶液を室温に戻し、3時間攪拌し、シリコーン樹脂のメチロール基と塩化ホスホリルの塩素基とを反応させた。その後、その溶液中に、純水10mlを添加し、塩化ホスホリルの未反応の塩素基を水酸基に置換した。トルエン層を純水を用いた分液操作により洗浄し、過剰に添加した塩化ホスホリルの加水分解物およびトリエチルアミン塩酸塩をトルエン層より除去した。トルエン層を40℃、真空下で溶媒を除去することで、末端にリン酸基を有する、数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂を得た。
また、トリエチルアミン0.5ml、塩化ホスホリルの添加量を0.4mlに変更した以外は、同様の方法により、末端にリン酸基を有する、数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂を得た。
Production Example 3
In Production Example 3, a method for producing a non-curable silicone resin having a phosphate group will be described. The following description is based on the method shown in the reference “Langmuir 2013, 29, 1211”.
First, in a reaction container, 20 g of a silicone resin having a methylol group at the end (manufactured by Gelest, MCR-C12 (trade name)) was placed in 100 ml of toluene, and the silicone resin having a methylol group at the end was dissolved in toluene. The inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen, 2.5 ml of triethylamine was added to the solution, and 2.0 ml of phosphoryl chloride was further added under ice cooling. An excessive amount of phosphoryl chloride was added to the methylol group. Thereafter, the solution was returned to room temperature and stirred for 3 hours to react the methylol group of the silicone resin with the chlorine group of phosphoryl chloride. Thereafter, 10 ml of pure water was added to the solution to replace the unreacted chlorine group of phosphoryl chloride with a hydroxyl group. The toluene layer was washed by a liquid separation operation using pure water, and excessively added phosphoryl chloride hydrolyzate and triethylamine hydrochloride were removed from the toluene layer. By removing the solvent from the toluene layer under vacuum at 40 ° C., a non-curable silicone resin having a phosphate group at the terminal and having a number average molecular weight of 1000 was obtained.
Further, a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000 having a phosphate group at the terminal was obtained by the same method except that 0.5 ml of triethylamine and the addition amount of phosphoryl chloride were changed to 0.4 ml.
製造例4.
製造例4では、ジルコニア粒子の分散液の製造方法を説明する。
先ず、反応容器内で、個数平均の平均一次粒子径が3〜4nmのジルコニア粒子が分散した状態で30重量%含まれているメタノール溶液(堺化学製、SZR−M(商品名))100mlに、トルエン50mlとn−オクタン酸15mlを添加した。その後、その溶液を、50℃で一晩攪拌し、n−オクタン酸のカルボキシ基を介して、n−オクタン酸をジルコニア粒子の表面に結合させた。反応終了後、40℃、真空下で、溶液から溶媒を留去した。その後、メタノールを添加して、沈殿物を洗浄した。その後、洗浄に用いたメタノールを捨て、n−オクタン酸で修飾されたジルコニア粒子を得た。その後、得られたジルコニア粒子にトルエン100mlを添加し、n−オクタン酸で修飾されたジルコニア粒子の分散液を得た。
Production Example 4
In Production Example 4, a method for producing a dispersion of zirconia particles will be described.
First, in a reaction vessel, 100 ml of a methanol solution (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd., SZR-M (trade name)) containing 30% by weight in a state where zirconia particles having an average primary particle diameter of 3 to 4 nm are dispersed is contained. Toluene 50 ml and n-octanoic acid 15 ml were added. Thereafter, the solution was stirred overnight at 50 ° C., and n-octanoic acid was bonded to the surface of the zirconia particles via the carboxy group of n-octanoic acid. After completion of the reaction, the solvent was distilled off from the solution at 40 ° C. under vacuum. Thereafter, methanol was added to wash the precipitate. Thereafter, methanol used for washing was discarded, and zirconia particles modified with n-octanoic acid were obtained. Thereafter, 100 ml of toluene was added to the obtained zirconia particles to obtain a dispersion of zirconia particles modified with n-octanoic acid.
合成例1.
合成例1では、第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液の合成方法を説明する。
先ず、反応容器内で、製造例4で得られたジルコニア粒子の分散液100gに、製造例1で得られた第1の硬化性シリコーン樹脂54gと、製造例3で得られた数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂16gと、製造例3で得られた数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂20gとを添加した。その後、その溶液を70℃で一晩攪拌し、ジルコニア粒子の表面に結合しているn−オクタン酸を、第1の硬化性シリコーン樹脂、数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂、及び数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂と置換させた。第1の硬化性シリコーン樹脂及び非硬化性シリコーン樹脂は、リン酸基を介して、ジルコニア粒子の表面に結合する。反応終了後、40℃、真空下で、溶液から溶媒を留去した。その後、メタノールを添加して、沈殿物を洗浄した。その後、洗浄に用いたメタノールを捨て、第1の硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液を得た。
Synthesis Example 1
In Synthesis Example 1, a method for synthesizing a dispersion of zirconia particles modified with a first curable silicone resin and a non-curable silicone resin will be described.
First, in a reaction vessel, the first curable silicone resin 54 g obtained in Production Example 1 and the number average molecular weight 10000 obtained in Production Example 3 were added to 100 g of the zirconia particle dispersion obtained in Production Example 4. 16 g of the non-curable silicone resin and 20 g of the non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 obtained in Production Example 3 were added. Thereafter, the solution was stirred overnight at 70 ° C., and n-octanoic acid bonded to the surface of the zirconia particles was converted into a first curable silicone resin, a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000, and a number average. It was replaced with a non-curable silicone resin having a molecular weight of 1000. The first curable silicone resin and the non-curable silicone resin are bonded to the surface of the zirconia particles through the phosphate group. After completion of the reaction, the solvent was distilled off from the solution at 40 ° C. under vacuum. Thereafter, methanol was added to wash the precipitate. Thereafter, the methanol used for washing is discarded, and a dispersion of zirconia particles modified with the first curable silicone resin, the non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000 and the non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 is prepared. Obtained.
合成例2.
合成例2では、第2の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液の合成方法を説明する。
先ず、反応容器内で、製造例4で得られたジルコニア粒子の分散液100gに、製造例2で得られた第2の硬化性シリコーン樹脂54gと、製造例3で得られた数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂16gと、製造例3で得られた数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂20gとを添加した。それ以外は、合成例1と同様と同様の手順に従って、第2の硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液を得た。
Synthesis Example 2
In Synthesis Example 2, a method for synthesizing a dispersion of zirconia particles modified with a second curable silicone resin and a non-curable silicone resin will be described.
First, in a reaction container, the dispersion liquid of zirconia particles obtained in Production Example 4 was added to the second curable silicone resin 54 g obtained in Production Example 2 and the number average molecular weight 10000 obtained in Production Example 3. 16 g of the non-curable silicone resin and 20 g of the non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 obtained in Production Example 3 were added. Otherwise, following the same procedure as in Synthesis Example 1, zirconia modified with a second curable silicone resin, a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000, and a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 A dispersion of particles was obtained.
合成例3.
合成例3では、非硬化性シリコーン樹脂で修飾されたジルコニア粒子の分散液の合成方法を説明する。
先ず、反応容器内で、製造例4で得られたジルコニア粒子の分散液100gに、製造例3で得られた数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂80gと、製造例3で得られた数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂20gとを添加した。それ以外は、合成例1と同様と同様の手順に従って、数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液を得た。
Synthesis Example 3
In Synthesis Example 3, a method for synthesizing a dispersion of zirconia particles modified with a non-curable silicone resin will be described.
First, in a reaction container, 100 g of the dispersion of zirconia particles obtained in Production Example 4, 80 g of the non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000 obtained in Production Example 3, and the number obtained in Production Example 3 20 g of non-curable silicone resin having an average molecular weight of 1000 was added. Other than that, following the same procedure as in Synthesis Example 1, a dispersion of zirconia particles modified with a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000 and a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 was obtained.
表1は、合成例1−3で使用した原料を示している。 Table 1 shows the raw materials used in Synthesis Example 1-3.
実施例1.
先ず、反応容器内で、合成例1で得られた、第1の硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液と、合成例2で得られた、第2の硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量10000の非硬化性シリコーン樹脂と数平均分子量1000の非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液とを混合した。混合は、合成例1で得られた分散液中の固形分と合成例2で得られた分散液中の固形分が、それぞれ1gになるように行った。さらに、Karstedt触媒を、固形分全体に対して白金濃度が50ppmになるように添加した。その後、その混合物が均一になるまで、自転公転ミキサーを用いて攪拌した。その後、40℃、真空下で、混合物から溶媒を留去し、無色透明なゲル状物を得た。得られたゲル状物を、150℃で1時間加熱し、第1の硬化性シリコーン樹脂のヒドロシリル基と第2の硬化性シリコーン樹脂のビニル基とを結合させ、無色透明な硬化物を得た。
得られた硬化物の屈折率nDは、1.51であった。実施例1で用いた、第1の硬化性シリコーン樹脂、第2の硬化性シリコーン樹脂、及び非硬化性シリコーン樹脂の主鎖は、ジメチルシリコーン構造である。ジメチルシリコーン樹脂の屈折率nDは1.41であるため、実施例1の硬化物は、ジルコニア粒子を含むことにより、屈折率が向上したと認められる。
また、実施例1では、ジメチルシリコーン構造のシリコーン樹脂を用いて、フェニルシリコーン樹脂と同等の屈折率を実現している。このため、実施例1の硬化物をハイパワーLED装置に適用した場合、LED装置の輝度を向上させ、消費電力の低減をもたらすことができる。
また、得られた硬化物の全光線透過率は、87.5%であり、ジルコニア粒子を含んでいても、透明な硬化物が得られたと認められる。
Example 1.
First, zirconia modified in the reaction vessel with the first curable silicone resin obtained in Synthesis Example 1, a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000, and a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1,000. Zirconia particles modified with a dispersion of particles, the second curable silicone resin obtained in Synthesis Example 2, a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 10,000, and a non-curable silicone resin having a number average molecular weight of 1000 The dispersion was mixed. The mixing was performed so that the solid content in the dispersion obtained in Synthesis Example 1 and the solid content in the dispersion obtained in Synthesis Example 2 were each 1 g. Furthermore, the Karstedt catalyst was added so that the platinum concentration was 50 ppm with respect to the entire solid content. Then, it stirred using the rotation revolution mixer until the mixture became uniform. Thereafter, the solvent was distilled off from the mixture at 40 ° C. under vacuum to obtain a colorless and transparent gel. The obtained gel-like product was heated at 150 ° C. for 1 hour to bond the hydrosilyl group of the first curable silicone resin and the vinyl group of the second curable silicone resin to obtain a colorless and transparent cured product. .
The obtained cured product had a refractive index nD of 1.51. The main chains of the first curable silicone resin, the second curable silicone resin, and the non-curable silicone resin used in Example 1 have a dimethyl silicone structure. Since the refractive index nD of dimethyl silicone resin is 1.41, it is recognized that the cured product of Example 1 has improved refractive index by including zirconia particles.
Moreover, in Example 1, the refractive index equivalent to a phenyl silicone resin is implement | achieved using the silicone resin of a dimethyl silicone structure. For this reason, when the hardened | cured material of Example 1 is applied to a high power LED device, the brightness | luminance of an LED device can be improved and the reduction of power consumption can be brought about.
Moreover, the total light transmittance of the obtained hardened | cured material is 87.5%, and even if it contains a zirconia particle, it is recognized that the transparent hardened | cured material was obtained.
比較例1.
先ず、合成例1で得られた第1の硬化性シリコーン樹脂と非硬化性シリコーン樹脂とで修飾されたジルコニア粒子の分散液と、合成例3で得られた非硬化性シリコーン樹脂で修飾されたジルコニア粒子の分散液とを混合した。それ以外は、実施例1と同様と同様の手順に従った。
比較例1では、透明なゲル状物は得られたが、150℃で加熱しても、硬化物が得られず、ゲル状のままであった。
Comparative Example 1
First, a dispersion of zirconia particles modified with the first curable silicone resin and the non-curable silicone resin obtained in Synthesis Example 1 and the non-curable silicone resin obtained in Synthesis Example 3 were modified. A dispersion of zirconia particles was mixed. Otherwise, the same procedure as in Example 1 was followed.
In Comparative Example 1, a transparent gel-like material was obtained, but even when heated at 150 ° C., a cured product was not obtained and remained in a gel-like shape.
以上のように、本発明を実施の形態及び実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されない。該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on embodiment and an Example, this invention is not limited to this. It is obvious that those having ordinary knowledge in the relevant field can make modifications and improvements within the technical idea of the present invention.
Claims (13)
無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第1の架橋性官能基とを有する第1の硬化性シリコーン樹脂と、
無機酸化物粒子の表面への結合に関与する表面結合用官能基と第2の架橋性官能基とを有する第2の硬化性シリコーン樹脂と、
前記表面結合用官能基を介して前記第1の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子と、
前記表面結合用官能基を介して前記第2の硬化性シリコーン樹脂が表面に結合している無機酸化物粒子と
を含み、
前記第1の架橋性官能基と前記第2の架橋性官能基とは、エネルギー印加により結合可能であり、
前記無機酸化物粒子の平均一次粒子径は1nm以上40nm以下である無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。 In an inorganic oxide-containing curable silicone resin composition comprising a curable silicone resin and inorganic oxide particles,
A first curable silicone resin having a functional group for surface binding and a first crosslinkable functional group involved in bonding to the surface of the inorganic oxide particles;
A second curable silicone resin having a functional group for surface binding and a second crosslinkable functional group involved in binding to the surface of the inorganic oxide particles;
Inorganic oxide particles in which the first curable silicone resin is bonded to the surface via the surface-binding functional group;
Inorganic oxide particles in which the second curable silicone resin is bonded to the surface via the surface binding functional group,
The first crosslinkable functional group and the second crosslinkable functional group can be bonded by application of energy,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition having an average primary particle size of 1 to 40 nm.
前記非硬化性シリコーン樹脂は、前記表面結合用官能基を介して前記無機酸化物粒子の表面に結合している請求項1又は2に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。 A non-curable silicone resin having a functional group for surface binding involved in binding to the surface of the inorganic oxide particles,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to claim 1 or 2, wherein the non-curable silicone resin is bonded to the surface of the inorganic oxide particles through the surface-binding functional group.
前記触媒は、ヒドロシリル化反応を促進する触媒である請求項2に記載の無機酸化物含有硬化性シリコーン樹脂組成物。 The combination of the first and second crosslinkable functional groups is a hydrosilyl group and a vinyl group,
The inorganic oxide-containing curable silicone resin composition according to claim 2, wherein the catalyst is a catalyst that promotes a hydrosilylation reaction.
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