JP2019151767A - Thermosetting silicone composition, silicone resin cured product, and semiconductor device - Google Patents

Thermosetting silicone composition, silicone resin cured product, and semiconductor device Download PDF

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Abstract

To provide a transparent thermosetting silicone composition which has high fluidity at room temperature and gives a cured product excellent in transparency and heat resistance (thermal stability), especially thermal discoloration resistance, and having high gas barrier properties.SOLUTION: The thermosetting silicone composition contains: (A-1) 30-70 pts.mass of an addition reaction product of (a) a compound having two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule and (b) a polycyclic hydrocarbon having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, the addition reaction product having at least two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule; (A-2) 30-70 pts.mass of a compound represented by general formula (3); (B) an organosilicon compound having three or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule; and (C) a hydrosilylation reaction catalyst.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光学素子封止材料、特に白色LED(発光ダイオード)用封止材料として有用なシリコーン樹脂硬化物を与える透明熱硬化性シリコーン組成物、該組成物の硬化物、及び該硬化物によって光学素子を封止したものである半導体装置に関する。   The present invention provides a transparent thermosetting silicone composition that gives a cured silicone resin useful as an optical element sealing material, particularly a white LED (light emitting diode) sealing material, a cured product of the composition, and the cured product. The present invention relates to a semiconductor device in which an optical element is sealed.

熱硬化性シリコーン組成物は、付加反応性炭素−炭素二重結合を含有するオルガノポリシロキサン及びケイ素に結合した水素原子を有する有機ケイ素化合物を含み、ヒドロシリル化反応によって硬化して硬化物を与える。このようにして得られる硬化物は、耐熱性、耐寒性、電気絶縁性に優れ、また、透明であるため、LEDの封止材などの各種光学用途に用いられている(特許文献1、2)。   The thermosetting silicone composition contains an organopolysiloxane containing an addition-reactive carbon-carbon double bond and an organosilicon compound having a hydrogen atom bonded to silicon, and is cured by a hydrosilylation reaction to give a cured product. The cured product thus obtained is excellent in heat resistance, cold resistance, and electrical insulation, and is transparent, so it is used in various optical applications such as LED sealing materials (Patent Documents 1 and 2). ).

しかしながら、一般的にこのような組成物からなる光学素子封止材はガスバリア性が低いために、外部からの腐食性ガスの侵入により銀電極が変色してしまう欠点がある。その結果、LEDの輝度が低下してしまう場合がある。   However, since the optical element sealing material made of such a composition generally has a low gas barrier property, there is a drawback that the silver electrode is discolored by the invasion of corrosive gas from the outside. As a result, the brightness of the LED may decrease.

そこで、多環式炭化水素骨格含有成分を含む熱硬化性シリコーン組成物を用いた光学素子封止材が提案されている。このような組成物から得られる封止材は高いガスバリア性を有するため、外部からの腐食性ガスの侵入を防ぎ、銀電極の変色を抑えることが可能である。しかしながら、熱により変色しやすいという欠点があるため、特にハイパワーのLEDには使用できないといった問題が存在している(特許文献3、4)。   Therefore, an optical element sealing material using a thermosetting silicone composition containing a polycyclic hydrocarbon skeleton-containing component has been proposed. Since the sealing material obtained from such a composition has a high gas barrier property, it is possible to prevent the entry of corrosive gas from the outside and suppress discoloration of the silver electrode. However, there is a problem that it cannot be used particularly for high-power LEDs due to the drawback of being easily discolored by heat (Patent Documents 3 and 4).

また、主骨格にフェニル基を導入した熱硬化性シリコーン組成物を用いた光学素子封止材が提案されている。このような組成物から得られる封止材は、上記特許文献3、4に記載の多環式炭化水素骨格含有封止材に比べて耐熱変色性に優れるものの、外部からの腐食性ガスによる銀電極の腐食を抑制するという点に関しては充分満足するものではない(特許文献5)。   An optical element sealing material using a thermosetting silicone composition having a phenyl group introduced into the main skeleton has been proposed. The sealing material obtained from such a composition is excellent in heat discoloration compared with the polycyclic hydrocarbon skeleton-containing sealing material described in Patent Documents 3 and 4 above, but silver due to corrosive gas from the outside. The point of suppressing the corrosion of the electrode is not fully satisfied (Patent Document 5).

特開2004−186168号公報JP 2004-186168 A 特開2004−143361号公報JP 2004-143361 A 特開2008−069210号公報JP 2008-069210 A 特開2012−046604号公報JP 2012-0466604 A 特開2010−132795号公報JP 2010-132895 A

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、室温において高い流動性を有し、透明性、耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有した硬化物を与える熱硬化性シリコーン組成物を提供する。即ち、本発明は、光学素子封止用材料として有用なシリコーン樹脂硬化物を与える透明熱硬化性シリコーン組成物及び該組成物の硬化物によって封止されたものである半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a cured product having high fluidity at room temperature, excellent transparency, heat resistance (thermal stability), particularly heat discoloration, and further high gas barrier properties. A thermosetting silicone composition is provided. That is, the present invention provides a transparent thermosetting silicone composition that provides a cured silicone resin useful as an optical element sealing material, and a semiconductor device that is sealed with a cured product of the composition. Objective.

上記課題を達成するために、本発明では、
(A−1)(a)下記一般式(1)で表されるケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個有する化合物と、(b)付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素との付加反応生成物であって、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有する付加反応生成物 30〜70質量部、
(A−2)下記一般式(3)で表される化合物 30〜70質量部(但し、前記(A−1)成分及び前記(A−2)成分の合計は100質量部である)、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に3個以上有する有機ケイ素化合物
(組成物中のケイ素原子に結合した水素原子の合計量が、組成物中の付加反応性炭素−炭素二重結合に対してモル比で0.5〜3.0となる量である)、及び
(C)ヒドロシリル化反応触媒
を含有する熱硬化性シリコーン組成物を提供する。

Figure 2019151767
(式中Aは下記一般式(2)で表される基から成る群から選ばれる2価の基であり、Rは、独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基、又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基である。)
Figure 2019151767
Figure 2019151767
(式中Phはフェニル基であり、Rは独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基であり、Rは付加反応性炭素−炭素二重結合含有基であり、nは1〜20の整数である。) In order to achieve the above object, in the present invention,
(A-1) (a) a compound having two hydrogen atoms bonded to a silicon atom represented by the following general formula (1) in one molecule; and (b) 1 addition-reactive carbon-carbon double bond. 30 to 70 parts by mass of an addition reaction product having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, which is an addition reaction product with two polycyclic hydrocarbons in the molecule
(A-2) 30 to 70 parts by mass of a compound represented by the following general formula (3) (however, the sum of the component (A-1) and the component (A-2) is 100 parts by mass),
(B) an organosilicon compound having 3 or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule (the total amount of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the composition is the addition-reactive carbon-carbon 2 in the composition) And (C) a thermosetting silicone composition containing a hydrosilylation reaction catalyst.
Figure 2019151767
(In the formula, A is a divalent group selected from the group consisting of groups represented by the following general formula (2), and R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It is a hydrogen group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.)
Figure 2019151767
Figure 2019151767
(In the formula, Ph is a phenyl group, R 2 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 3 is an addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group. And n is an integer from 1 to 20.)

このような熱硬化性シリコーン組成物であれば、室温において高い流動性を有し、透明性、耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有した硬化物を与える透明な熱硬化性シリコーン組成物となる。   With such a thermosetting silicone composition, a cured product having high fluidity at room temperature, excellent transparency, heat resistance (thermal stability), particularly heat discoloration, and high gas barrier properties. A transparent thermosetting silicone composition is provided.

また、前記(b)が、下記一般式(4)で表されるものであることが好ましい。

Figure 2019151767
(式中、Rは非置換又は置換の炭素原子数2〜12のアルケニル基である。) Moreover, it is preferable that said (b) is what is represented by following General formula (4).
Figure 2019151767
(Wherein R 4 is an unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms.)

また、前記(b)が、5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、6−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、及びこれらの組み合わせのうちのいずれかであることが好ましい。   In addition, (b) is any one of 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 6-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and combinations thereof. It is preferable that

このような原料(b)であれば、より高いガスバリア性を付与することができる。   With such a raw material (b), higher gas barrier properties can be imparted.

また、前記(B)成分が、下記一般式(5)で表されるシロキサン化合物であることが好ましい。

Figure 2019151767
(式中、Rは独立に水素原子又はアルケニル基以外の非置換若しくは置換の炭素原子数
1〜12の一価炭化水素基であり、Rはメチル基あるいは水素原子であり、pは1〜10の整数、qは0〜7の整数である。pが付されたシロキサン単位とqが付されたシロキサン単位とは互いにランダムに配列している。) Moreover, it is preferable that the said (B) component is a siloxane compound represented by following General formula (5).
Figure 2019151767
(In the formula, R 5 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms other than a hydrogen atom or an alkenyl group, R 6 is a methyl group or a hydrogen atom, and p is 1 And an integer of 0 to 10 and q is an integer of 0 to 7. The siloxane units marked with p and the siloxane units marked with q are randomly arranged.

このような(B)成分であれば、硬化物としたときに、光学素子封止材料として十分な機械特性を付与することができる。   If it is such (B) component, when it is set as hardened | cured material, sufficient mechanical characteristics as an optical element sealing material can be provided.

また、本発明では、上記の熱硬化性シリコーン組成物を硬化させることにより得られたものであるシリコーン樹脂硬化物を提供する。   Moreover, in this invention, the silicone resin hardened | cured material which is obtained by hardening said thermosetting silicone composition is provided.

このようなシリコーン樹脂硬化物であれば、光学素子封止用材料として好適に用いることができる。   Such a cured silicone resin can be suitably used as an optical element sealing material.

このとき、硬化直後における、波長400nmの光の透過率が80%以上であり、150℃環境下、500時間暴露後の波長400nmの光の透過率が70%以上を維持しているものであることが好ましい。   At this time, the transmittance of light at a wavelength of 400 nm immediately after curing is 80% or more, and the transmittance of light at a wavelength of 400 nm after exposure for 500 hours in an environment of 150 ° C. is maintained at 70% or more. It is preferable.

このようなシリコーン樹脂硬化物であれば、照明器具などの発光装置の光学素子封止材料として用いた場合に、光の取り出し効率がより高くなり、充分な明るさを容易に確保できる。   With such a cured silicone resin, when it is used as an optical element sealing material for a light-emitting device such as a lighting fixture, the light extraction efficiency becomes higher and sufficient brightness can be easily secured.

またこのとき、ガスバリア性を有し、1mm厚の前記硬化物の水蒸気透過率が、40℃において7g/m・day以下のものであることが好ましい。 At this time, the cured product having a gas barrier property and having a thickness of 1 mm preferably has a water vapor permeability of 7 g / m 2 · day or less at 40 ° C.

このようなシリコーン樹脂硬化物であれば、外部からの腐食性ガスの侵入により銀電極が変色してしまう可能性がなく、硬化物を照明器具などの発光装置の光学素子封止材料として用いた場合に、光の取り出し効率が低下してしまい、充分な明るさを確保できなくなってしまうおそれがない。   With such a cured silicone resin, there is no possibility of discoloration of the silver electrode due to the invasion of corrosive gas from the outside, and the cured product was used as an optical element sealing material for light emitting devices such as lighting equipment. In this case, the light extraction efficiency is reduced, and there is no possibility that sufficient brightness cannot be secured.

また、本発明では、上記のシリコーン樹脂硬化物によって光学素子を封止したものである半導体装置を提供する。   Moreover, in this invention, the semiconductor device which sealed the optical element with said silicone resin hardened | cured material is provided.

この場合、前記光学素子がLED(発光ダイオード)であることが好ましい。   In this case, the optical element is preferably an LED (light emitting diode).

このような半導体装置であれば、より信頼性の優れたものとなる。   Such a semiconductor device is more reliable.

本発明の熱硬化性シリコーン組成物は、室温において、高い流動性を有するため、作業性・取扱い性に優れる。また、上記組成物を熱硬化させて得られるシリコーン樹脂硬化物は、透明性と耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有する。よって、上記硬化物は光学素子封止材料、例えば、発光装置用、特に白色LED用の封止材料として有用であるため、信頼性の優れた半導体装置を提供することができる。   Since the thermosetting silicone composition of the present invention has high fluidity at room temperature, it is excellent in workability and handleability. Moreover, the cured silicone resin obtained by thermosetting the above composition is excellent in transparency and heat resistance (thermal stability), particularly heat discoloration, and has a higher gas barrier property. Therefore, since the cured product is useful as an optical element sealing material, for example, a sealing material for a light emitting device, particularly a white LED, a highly reliable semiconductor device can be provided.

上述のように、室温において高い流動性を有し、透明性、耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有した硬化物を与える熱硬化性シリコーン組成物の開発が求められていた。   As described above, a thermosetting silicone composition having high fluidity at room temperature, excellent transparency, heat resistance (thermal stability), particularly heat discoloration, and a cured product having further high gas barrier properties. Development was required.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有するヒドロシリル化反応による反応付加生成物と、特定の構造を有するオルガノポリシロキサンを含有する熱硬化性シリコーン組成物であれば、室温において高い流動性を有し、透明性、耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有した硬化物を与えるとともに、このような硬化物が光学素子封止材料として有益であることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that a thermosetting silicone composition containing a reaction addition product by a hydrosilylation reaction having a specific structure and an organopolysiloxane having a specific structure. For example, it has high fluidity at room temperature, has transparency, heat resistance (thermal stability), particularly excellent heat discoloration, and gives a cured product having higher gas barrier properties. The present invention was completed by finding it useful as a sealing material.

即ち、本発明は、
(A−1)(a)上記一般式(1)で表されるケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個有する化合物と、(b)付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素との付加反応生成物であって、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有する付加反応生成物 30〜70質量部、
(A−2)上記一般式(3)で表される化合物 30〜70質量部(但し、前記(A−1)成分及び前記(A−2)成分の合計は100質量部である)、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に3個以上有する有機ケイ素化合物
(組成物中のケイ素原子に結合した水素原子の合計量が、組成物中の付加反応性炭素−炭素二重結合に対してモル比で0.5〜3.0となる量である)、及び
(C)ヒドロシリル化反応触媒
を含有することを特徴とする熱硬化性シリコーン組成物である。
That is, the present invention
(A-1) (a) a compound having two hydrogen atoms bonded to the silicon atom represented by the general formula (1) in one molecule, and (b) 1 addition-reactive carbon-carbon double bond. 30 to 70 parts by mass of an addition reaction product having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, which is an addition reaction product with two polycyclic hydrocarbons in the molecule
(A-2) 30 to 70 parts by mass of the compound represented by the general formula (3) (however, the total of the component (A-1) and the component (A-2) is 100 parts by mass),
(B) an organosilicon compound having 3 or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule (the total amount of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the composition is the addition-reactive carbon-carbon 2 in the composition) (C) a hydrosilylation reaction catalyst, and a thermosetting silicone composition characterized by containing a hydrosilylation reaction catalyst.

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、Me及びPhはそれぞれメチル基及びフェニル基を表し、粘度は回転粘度計により測定した値である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. In this specification, Me and Ph represent a methyl group and a phenyl group, respectively, and the viscosity is a value measured by a rotational viscometer.

[(A−1)成分]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物の(A−1)成分は、硬化させた後の硬化物に強度を付与し高硬度とする他、ガスバリア性を付与する成分である。
[(A-1) component]
The component (A-1) of the thermosetting silicone composition of the present invention is a component that imparts gas barrier properties in addition to imparting strength and high hardness to the cured product after curing.

(A−1)成分は、(a)下記一般式(1)で表されるケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個有する化合物と、(b)付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素との付加反応生成物であって、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有する付加反応生成物である。以下、(A−1)成分の原料となる原料(a)及び原料(b)について説明する。

Figure 2019151767
(式中、Aは、下記一般式(2)で表される基から成る群から選ばれる2価の基であり、Rは、独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基、又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基である。)
Figure 2019151767
The component (A-1) includes (a) a compound having two hydrogen atoms bonded to a silicon atom represented by the following general formula (1) in one molecule, and (b) an addition-reactive carbon-carbon double. An addition reaction product with a polycyclic hydrocarbon having two bonds in one molecule, and an addition reaction product having at least two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule. Hereinafter, the raw material (a) and the raw material (b) used as the raw material of the component (A-1) will be described.
Figure 2019151767
(In the formula, A is a divalent group selected from the group consisting of groups represented by the following general formula (2), and R 1 is independently an unsubstituted or substituted 1 having 1 to 12 carbon atoms. A valent hydrocarbon group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.)
Figure 2019151767

<原料(a)>
(A−1)成分の反応原料である、(a)上記一般式(1)で表されるケイ素原子に結合した水素原子(以下、「SiH」ということがある)を1分子中に2個有する化合物(原料(a))は、上記一般式(1)中のAが上記一般式(2)で表される2価の基であるので、下記一般式(6)で表される化合物である。

Figure 2019151767
(Rは独立に非置換もしくは置換の炭素原子数1〜12の、好ましくは1〜6の、1価炭化水素基又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基である) <Raw material (a)>
(A-1) The reaction raw material of component (a) Two hydrogen atoms bonded to the silicon atom represented by the general formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “SiH”) per molecule The compound (raw material (a)) is a compound represented by the following general formula (6) because A in the above general formula (1) is a divalent group represented by the above general formula (2). is there.
Figure 2019151767
(R 1 is independently an unsubstituted or substituted C 1-12, preferably 1-6 monovalent hydrocarbon group or C 1-6 alkoxy group)

上記一般式(6)中、Rが1価炭化水素基である場合としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、sec−ヘキシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、o−,m−,p−トリル等のアリール基;ベンジル基、2−フェニルエチル基等のアラルキル基;ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等のアルケニル基;p−ビニルフェニル基等のアルケニルアリール基;及びこれらの基中の炭素原子に結合した1個以上の水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基、エポキシ環含有基等で置換された、例えば、クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基;2−シアノエチル基;3−グリシドキシプロピル基等が挙げられる。 In the general formula (6), when R 1 is a monovalent hydrocarbon group, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isopentyl group, Alkyl groups such as hexyl group and sec-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; aryl groups such as phenyl group, o-, m- and p-tolyl; benzyl group and 2-phenylethyl group An aralkyl group; an alkenyl group such as a vinyl group, an allyl group, a 1-butenyl group, or a 1-hexenyl group; an alkenyl aryl group such as a p-vinylphenyl group; and one or more hydrogen bonded to a carbon atom in these groups An atom is substituted with a halogen atom, a cyano group, an epoxy ring-containing group, etc., for example, chloromethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3- A halogenated alkyl group such as a trifluoropropyl group; a 2-cyanoethyl group; a 3-glycidoxypropyl group;

また、Rがアルコキシ基である場合としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等が挙げられる。 Examples of the case where R 1 is an alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a sec-butoxy group, and a tert-butoxy group.

上記の中でも、Rとしては、アルケニル基及びアルケニルアリール基以外のものが好ましく、特に、1分子中の全てのRがメチル基であるものが、工業的に製造することが容易であり、入手しやすいことから好ましい。 Among these, as R 1 , those other than alkenyl groups and alkenyl aryl groups are preferable, and those in which all R 1 in one molecule are methyl groups are easy to industrially manufacture, It is preferable because it is easily available.

この上記一般式(6)で表される化合物としては、例えば、
構造式:HMeSi−p−C−SiMe
で表される1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、
構造式:HMeSi−m−C−SiMe
で表される1,3−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン、
構造式:HMeSi−o−C−SiMe
で表される1,2−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン等のシルフェニレン化合物が挙げられる。
As the compound represented by the general formula (6), for example,
Structural formula: HMe 2 Si-p-C 6 H 4 -SiMe 2 H
1,4-bis (dimethylsilyl) benzene represented by
Structural formula: HMe 2 Si-m-C 6 H 4 -SiMe 2 H
1,3-bis (dimethylsilyl) benzene represented by
Structural formula: HMe 2 Si—o—C 6 H 4 —SiMe 2 H
And a silphenylene compound such as 1,2-bis (dimethylsilyl) benzene represented by the formula:

なお、この上記一般式(6)で表される化合物((A−1)成分の反応原料である上記原料(a))は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   In addition, the compound represented by the general formula (6) (the raw material (a) which is a reaction raw material of the component (A-1)) can be used alone or in combination of two or more. .

<原料(b)>
(A−1)成分の反応原料である(b)付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素(原料(b))において、「付加反応性」とは、ケイ素原子に結合した水素原子の付加(ヒドロシリル化反応として周知)を受け得る性質を意味する。
<Raw material (b)>
(B-1) In the polycyclic hydrocarbon (raw material (b)) having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, which is a reaction raw material of component (A-1), Means a property capable of undergoing the addition of a hydrogen atom bonded to a silicon atom (known as a hydrosilylation reaction).

また、原料(b)は、(i)多環式炭化水素の多環骨格を形成している炭素原子のうち、隣接する2つの炭素原子間に付加反応性炭素−炭素二重結合が形成されているもの、(ii)多環式炭化水素の多環骨格を形成している炭素原子に結合した水素原子が、付加反応性炭素−炭素二重結合含有基によって置換されているもの、又は、(iii)多環式炭化水素の多環骨格を形成している炭素原子のうち、隣接する2つの炭素原子間に付加反応性炭素−炭素二重結合が形成されており、かつ、多環式炭化水素の多環骨格を形成している炭素原子に結合した水素原子が付加反応性炭素−炭素二重結合含有基によって置換されているものの何れであっても差し支えない。ここで、付加反応性炭素−炭素二重結合含有基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ノルボルニル基等のアルケニル基、特に炭素原子数2〜12のもの等が挙げられる。   In addition, in the raw material (b), an addition-reactive carbon-carbon double bond is formed between two adjacent carbon atoms among the carbon atoms forming the polycyclic skeleton of (i) polycyclic hydrocarbon. (Ii) a hydrogen atom bonded to a carbon atom forming a polycyclic skeleton of a polycyclic hydrocarbon is substituted with an addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group, or (Iii) Of the carbon atoms forming the polycyclic skeleton of the polycyclic hydrocarbon, an addition-reactive carbon-carbon double bond is formed between two adjacent carbon atoms, and the polycyclic Any hydrogen atom bonded to the carbon atom forming the hydrocarbon polycyclic skeleton may be substituted with an addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group. Here, examples of the addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group include alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, propenyl group, butenyl group, hexenyl group, norbornyl group, particularly those having 2 to 12 carbon atoms. Etc.

この原料(b)としては、例えば、下記一般式(4)で表されるアルケニルノルボルネン化合物が挙げられる。さらに、下記一般式(4)で表される化合物の具体例としては、下記構造式(7)で表される5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、下記構造式(8)で表される6−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、及びこれら両者の組み合わせが挙げられる。(以下、これら3者を区別する必要がない場合は、「ビニルノルボルネン」と総称することがある)。

Figure 2019151767
(式中、Rは非置換又は置換の炭素原子数2〜12のアルケニル基である。)
Figure 2019151767
Figure 2019151767
Examples of the raw material (b) include alkenyl norbornene compounds represented by the following general formula (4). Furthermore, specific examples of the compound represented by the following general formula (4) include 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene represented by the following structural formula (7), 6-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene represented by 8) and a combination of both. (Hereinafter, when it is not necessary to distinguish these three, they may be collectively referred to as “vinyl norbornene”).
Figure 2019151767
(Wherein R 4 is an unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms.)
Figure 2019151767
Figure 2019151767

なお、上記ビニルノルボルネンのビニル基の置換位置は、シス配置(エキソ形)又はトランス配置(エンド形)のいずれであってもよく、また、このような配置の相違によって、原料(b)の反応性等に特段の差異がないことから、これら両配置の異性体の組み合わせであっても差し支えない。   In addition, the substitution position of the vinyl group of the vinyl norbornene may be either a cis configuration (exo type) or a trans configuration (end type), and the reaction of the raw material (b) depends on the difference in the arrangement. Since there is no particular difference in sex and the like, a combination of both isomers may be used.

<(A−1)成分の調製>
本発明の熱硬化性シリコーン組成物の(A−1)成分は、SiHを1分子中に2個有する上記原料(a)の1モルに対して、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する上記原料(b)の1モルを超え10モル以下、好ましくは1モルを超え5モル以下の過剰量を、ヒドロシリル化反応触媒の存在下で付加反応させることにより、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有し、かつ、SiHを有しない付加反応生成物として得ることができる。
<Preparation of component (A-1)>
The component (A-1) of the thermosetting silicone composition of the present invention has one addition-reactive carbon-carbon double bond per mole of the raw material (a) having two SiHs in one molecule. An addition reaction is carried out by subjecting an excess amount of more than 1 mole and not more than 10 moles, preferably more than 1 mole and not more than 5 moles of the raw material (b) having two in the molecule in the presence of a hydrosilylation reaction catalyst. It can be obtained as an addition reaction product having at least two functional carbon-carbon double bonds in one molecule and having no SiH.

こうして得られる(A−1)成分は、原料(b)由来の付加反応性炭素−炭素二重結合のほかに、原料(a)に由来する(具体的には、一般式(1)中のRに由来する)付加反応性炭素−炭素二重結合を含み得るので、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個含むが、この数は好ましくは2〜6個、より好ましくは2個である。付加反応性炭素−炭素二重結合がこのような数であると、本発明の熱硬化性シリコーン組成物を硬化させて得られる硬化物が脆くなることもない。 The component (A-1) thus obtained is derived from the raw material (a) in addition to the addition-reactive carbon-carbon double bond derived from the raw material (b) (specifically, in the general formula (1) Since it can contain addition-reactive carbon-carbon double bonds (derived from R 1 ), it contains at least two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, but this number is preferably 2-6, More preferably, it is two. When the addition-reactive carbon-carbon double bond has such a number, the cured product obtained by curing the thermosetting silicone composition of the present invention does not become brittle.

上記ヒドロシリル化反応触媒としては、従来から公知のものが全て使用することができる。例えば、白金金属を担持したカーボン粉末、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、白金とジビニルテトラメチルジシロキサン等のビニルシロキサンとの錯体;塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒;パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒が挙げられる。また、付加反応条件、溶媒の使用等については、特に限定されず通常のとおりとすればよい。   Any conventionally known hydrosilylation reaction catalyst can be used. For example, carbon powder supporting platinum metal, platinum black, platinous chloride, chloroplatinic acid, reaction product of chloroplatinic acid and monohydric alcohol, complex of platinum and vinylsiloxane such as divinyltetramethyldisiloxane; Examples include complexes of chloroplatinic acid and olefins, platinum catalysts such as platinum bisacetoacetate; platinum group metal catalysts such as palladium catalysts and rhodium catalysts. Moreover, about addition reaction conditions, use of a solvent, etc., it will not be specifically limited, What is necessary is just to be normal.

上記のとおり、(A−1)成分の調製には上記原料(a)に対して過剰モル量の上記原料(b)を用いることから、(A−1)成分は、上記原料(b)の構造に由来する付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有するものである。更に、(A−1)成分は、上記原料(a)に由来する残基を有し、その残基が、上記原料(b)の構造に由来するが付加反応性炭素−炭素二重結合を有しない多環式炭化水素の二価の残基によって結合されている構造を含むものであってもよい。   As described above, the component (A-1) is prepared using an excess molar amount of the material (b) relative to the material (a). It has two addition-reactive carbon-carbon double bonds derived from the structure in one molecule. Further, the component (A-1) has a residue derived from the raw material (a), and the residue is derived from the structure of the raw material (b), but has an addition reactive carbon-carbon double bond. It may contain a structure bonded by a divalent residue of a polycyclic hydrocarbon that is not present.

即ち、(A−1)成分としては、例えば、下記一般式(9)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2019151767
(式中、Xは上記原料(a)の化合物の二価の残基であり、Yは上記原料(b)の多環式炭化水素の一価の残基であり、Y´は上記原料(b)の二価の残基であり、mは0〜10、好ましくは0〜5の整数である) That is, examples of the component (A-1) include compounds represented by the following general formula (9).
Figure 2019151767
Wherein X is a divalent residue of the compound of the raw material (a), Y is a monovalent residue of the polycyclic hydrocarbon of the raw material (b), and Y ′ is the raw material ( b) a divalent residue, and m is an integer of 0 to 10, preferably 0 to 5.

なお、上記(Y´−X)で表される繰り返し単位の数であるmの値については、上記原料(a)1モルに対して反応させる上記原料(b)の過剰モル量を調整することにより設定することが可能である。   In addition, about the value of m which is the number of the repeating units represented by said (Y'-X), adjusting the excess molar amount of the said raw material (b) made to react with respect to 1 mol of said raw materials (a). It is possible to set by.

上記一般式(9)中のYとしては、具体的には、例えば、下記構造式で表される一価の残基(以下、これら6者を区別する必要がない場合は、これらを「NB基」と総称し、また、これら6者の構造を区別せずに「NB」と略記することがある。)が挙げられる。

Figure 2019151767
As Y in the general formula (9), specifically, for example, a monovalent residue represented by the following structural formula (hereinafter referred to as “NB” when it is not necessary to distinguish these six members) Generically referred to as “group”, and may be abbreviated as “NB” without distinguishing these six structures.)
Figure 2019151767

上記一般式(9)中のY´としては、具体的には、例えば、下記構造式で表される二価の残基が挙げられる。

Figure 2019151767
Specific examples of Y ′ in the general formula (9) include a divalent residue represented by the following structural formula.
Figure 2019151767

但し、上記構造式で表される非対称な二価の残基は、その左右方向が上記記載のとおりに限定されるものではなく、上記構造式は、実質上、個々の上記構造を紙面上で180度回転させた構造をも含めて示している。   However, the asymmetrical divalent residue represented by the above structural formula is not limited in the left-right direction as described above. It also includes a structure rotated 180 degrees.

上記一般式(9)で表される(A−1)成分の好適な具体例を、以下に示すが、これに限定されるものではない。(なお、「NB」の意味するところは、上記のとおりである。)   Although the preferable specific example of the (A-1) component represented by the said General formula (9) is shown below, it is not limited to this. (The meaning of “NB” is as described above.)

Figure 2019151767
(式中、rは0〜10の整数である。)
Figure 2019151767
(In the formula, r is an integer of 0 to 10.)

更に、本発明の(A−1)成分は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   Furthermore, the component (A-1) of the present invention can be used singly or in combination of two or more.

[(A−2)成分]
(A−2)成分は、(A−1)成分と相溶性が高く、硬化させた後の硬化物の強度を落とすことなく、耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性を付与する成分である。
[(A-2) component]
The component (A-2) is highly compatible with the component (A-1), and imparts heat resistance (thermal stability), particularly heat discoloration, without reducing the strength of the cured product after curing. It is.

(A−2)成分は、主鎖がジフェニルシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端が付加反応性炭素−炭素二重結合含有基を有するトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のオルガノポリシロキサンである。(A−2)成分のオルガノポリシロキサンは、一種単独で用いてもよく、分子量、ケイ素原子に結合した有機基の種類等が相違する二種以上を併用してもよい。   The component (A-2) is a linear organo group in which the main chain is composed of repeating diphenylsiloxane units, and both ends of the molecular chain are blocked with a triorganosiloxy group having an addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group. Polysiloxane. The (A-2) component organopolysiloxane may be used alone or in combination of two or more different molecular weights, types of organic groups bonded to silicon atoms, and the like.

上記一般式(3)中のRとしての付加反応性炭素−炭素二重結合含有基は、上記<原料(b)>の説明に記載したものと同じく、ケイ素原子に結合した水素原子の付加(ヒドロシリル化反応として周知)を受け得る性質をもつ炭素−炭素二重結合を含有する基である。 In the general formula (3), the addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group as R 3 is the same as that described in the description of <Raw material (b)> above, and is the addition of a hydrogen atom bonded to a silicon atom. It is a group containing a carbon-carbon double bond having a property capable of undergoing (known as a hydrosilylation reaction).

上記付加反応性炭素−炭素二重結合含有基は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The said addition reactive carbon-carbon double bond containing group may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

上記付加反応性炭素−炭素二重結合含有基の具体例としては、ビニル基、アリル基、5−ヘキセニル基、プロペニル基、ブテニル基等の炭素原子数2〜20、好ましくは2〜10のアルケニル基;1,3−ブタジエニル基等の炭素原子数4〜10のアルカジエニル基;アクリロイルオキシ基(−O(O)CCH=CH)、メタクリロイルオキシ基(−O(O)CC(CH)=CH)等の、上記アルケニル基とカルボニルオキシ基との組み合わせ;アクリルアミド基(−NH(O)CCH=CH)等の、上記アルケニル基とカルボニルアミノ基との組み合わせが挙げられる。 Specific examples of the addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group include alkenyl having 2 to 20, preferably 2 to 10, carbon atoms such as vinyl group, allyl group, 5-hexenyl group, propenyl group, and butenyl group. group; alkadienyl group having 4 to 10 carbon atoms such as 1,3-butadienyl group; acryloyloxy group (-O (O) CCH = CH 2), methacryloyloxy group (-O (O) CC (CH 3) = Combinations of the alkenyl group and carbonyloxy group such as CH 2 ); and combinations of the alkenyl group and carbonylamino group such as acrylamide group (—NH (O) CCH═CH 2 ).

中でも、(A−2)成分の原料を得るときの生産性及びコストならびに(A−2)成分の反応性等の観点から、上記付加反応性炭素−炭素二重結合含有基としては、ビニル基、アリル基及び5−ヘキセニル基が好ましく、特にビニル基が好ましい。   Among these, from the viewpoints of productivity and cost when obtaining the raw material of the component (A-2) and reactivity of the component (A-2), the addition reactive carbon-carbon double bond-containing group includes a vinyl group. , An allyl group and a 5-hexenyl group are preferable, and a vinyl group is particularly preferable.

上記一般式(3)中のRは独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、sec−ヘキシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、o−,m−,p−トリル等のアリール基;ベンジル基、2−フェニルエチル基等のアラルキル基;ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等のアルケニル基;p−ビニルフェニル基等のアルケニルアリール基;及びこれらの基中の炭素原子に結合した1個以上の水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基、エポキシ環含有基等で置換された、例えば、クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基;2−シアノエチル基;3−グリシドキシプロピル基等が挙げられる。 R 2 in the general formula (3) is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, alkyl groups such as tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group and sec-hexyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; aryl groups such as phenyl group, o-, m- and p-tolyl Aralkyl groups such as benzyl group and 2-phenylethyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, 1-butenyl group and 1-hexenyl group; alkenyl aryl groups such as p-vinylphenyl group; and in these groups 1 or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms of the above are substituted with halogen atoms, cyano groups, epoxy ring-containing groups, etc., for example, chloromethyl group, 3 -Halogenated alkyl groups such as chloropropyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group; 2-cyanoethyl group; 3-glycidoxypropyl group and the like.

上記の中でも、Rとしては、特にメチル基又はフェニル基であるものが、工業的に製造することが容易であり、入手しやすいことから好ましい。 Among these, R 2 is particularly preferably a methyl group or a phenyl group because it is easy to produce industrially and is easily available.

(A−2)成分において、ジフェニルシロキサン単位の重合度nは1〜20であり、1〜15であることが好ましく、2〜10であることが更に好ましい。nが20より大きいと、流動性の低下や(A−1)成分との相溶性の低下が起こり、好ましくない。   In the component (A-2), the polymerization degree n of the diphenylsiloxane unit is 1 to 20, preferably 1 to 15, and more preferably 2 to 10. When n is larger than 20, a decrease in fluidity and a decrease in compatibility with the component (A-1) occur, which is not preferable.

(A−2)成分の配合量は、(A−1)成分及び(A−2)成分の合計100質量部に対し、30〜70質量部であり、好ましくは35〜65質量部、さらに好ましくは40〜60質量部である。(A−2)成分の配合量が30質量部未満になると、耐熱変色性が低下し、70質量部を超えると、ガスバリア性が低下する。   The blending amount of the component (A-2) is 30 to 70 parts by weight, preferably 35 to 65 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the total of the components (A-1) and (A-2). Is 40-60 parts by mass. When the blending amount of the component (A-2) is less than 30 parts by mass, the heat discoloration is lowered, and when it exceeds 70 parts by mass, the gas barrier property is lowered.

(A−2)成分は、例えばジクロロジフェニルシランやジアルコキシジフェニルシラン等の二官能性シランを加水分解・縮合させた後、又は加水分解・縮合と同時に、付加反応性炭素−炭素二重結合含有基を有する末端封止剤で末端を封止することにより得ることができる。   Component (A-2) contains, for example, an addition-reactive carbon-carbon double bond after hydrolysis / condensation of a bifunctional silane such as dichlorodiphenylsilane or dialkoxydiphenylsilane, or simultaneously with hydrolysis / condensation. It can be obtained by sealing the terminal with a terminal sealing agent having a group.

[(B)成分]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物の(B)成分は、SiHを1分子中に3個以上有する有機ケイ素化合物である。この(B)成分中のSiHが、上記(A−1)及び(A−2)成分が1分子中に少なくとも2個有する付加反応性炭素−炭素二重結合とヒドロシリル化反応により付加して、3次元網状構造の硬化物を与える。
[Component (B)]
(B) component of the thermosetting silicone composition of this invention is an organosilicon compound which has 3 or more of SiH in 1 molecule. SiH in the component (B) is added by an addition reactive carbon-carbon double bond having at least two of the components (A-1) and (A-2) in one molecule and a hydrosilylation reaction, A cured product having a three-dimensional network structure is obtained.

このような(B)成分としては、例えば、下記一般式(5)で表されるシロキサン化合物が挙げられる。

Figure 2019151767
(式中、Rは独立に水素原子又はアルケニル基以外の非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の一価炭化水素基であり、Rはメチル基あるいは水素原子であり、pは1〜10の整数、qは0〜7の整数である。pが付されたシロキサン単位とqが付されたシロキサン単位とは互いにランダムに配列している。) As such (B) component, the siloxane compound represented by following General formula (5) is mentioned, for example.
Figure 2019151767
(In the formula, R 5 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms other than a hydrogen atom or an alkenyl group, R 6 is a methyl group or a hydrogen atom, and p is 1 And an integer of 0 to 10 and q is an integer of 0 to 7. The siloxane units marked with p and the siloxane units marked with q are randomly arranged.

上記一般式(5)中のRとしては、例えば、メチル基、エチル、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、sec−ヘキシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、o−,m−,p−トリル等のアリール基;ベンジル基、2−フェニルエチル基等のアラルキル基;p−ビニルフェニル基等のアルケニルアリール基;及びこれらの基中の炭素原子に結合した1個以上の水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基、エポキシ環含有基等で置換された、例えば、クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基;2−シアノエチル基;3−グリシドキシプロピル基等が挙げられる。 R 5 in the general formula (5) is, for example, alkyl such as methyl group, ethyl, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, hexyl group and sec-hexyl group. A cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group; an aryl group such as a phenyl group, o-, m-, or p-tolyl; an aralkyl group such as a benzyl group or a 2-phenylethyl group; a p-vinylphenyl group; An alkenylaryl group; and one or more hydrogen atoms bonded to carbon atoms in these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, an epoxy ring-containing group, or the like, for example, a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group Halogenated alkyl groups such as 3,3,3-trifluoropropyl group; 2-cyanoethyl group; 3-glycidoxypropyl group and the like. I can get lost.

上記の中でも、Rとしては、特にメチル基又はフェニル基であるものが、工業的に製造することが容易であり、入手しやすいことから好ましい。 Among these, R 5 is particularly preferably a methyl group or a phenyl group because it is easy to produce industrially and is easily available.

上記(B)成分の好適な具体例を、以下に示すが、これに限定されるものではない。   Although the preferable example of the said (B) component is shown below, it is not limited to this.

HMeSiO(HMeSiO)(PhSiO)SiMe
HMeSiO(HMeSiO)(PhSiO)(MeSiO)SiMe
HMeSiO(HMeSiO)(PhSiO)(MeSiO)SiMe
HMeSiO(HMeSiO)(MeSiO)SiMe
MeSiO(HMeSiO)(PhSiO)SiMe
HMe 2 SiO (HMeSiO) 2 (Ph 2 SiO) 2 SiMe 2 H
HMe 2 SiO (HMeSiO) 2 (Ph 2 SiO) 2 (Me 2 SiO) 2 SiMe 2 H
HMe 2 SiO (HMeSiO) 1 (Ph 2 SiO) 1 (Me 2 SiO) 4 SiMe 2 H
HMe 2 SiO (HMeSiO) 3 (Me 2 SiO) 5 SiMe 2 H
Me 3 SiO (HMeSiO) 6 (Ph 2 SiO) 2 SiMe 3

本発明の熱硬化性シリコーン組成物の(B)成分は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   The component (B) of the thermosetting silicone composition of the present invention can be used singly or in combination of two or more.

(B)成分の配合量は、次のように設定されることが好ましい。本発明の熱硬化性シリコーン組成物は、(B)成分以外のSiHを有する成分(例えば、後述の(G)成分)、及び、(A−1)又は(A−2)成分以外のケイ素原子に結合した付加反応性炭素−炭素二重結合を有する成分(例えば、後述の(C)成分として白金との錯体を形成した状態で本組成物中に含有されうるビニルシロキサン)のいずれか一方又は両方を含有することができる。そこで、本組成物中のケイ素原子に結合した付加反応性炭素−炭素二重結合1モルに対して本組成物中のケイ素原子に結合した水素原子の量は、好ましくは0.5〜3.0モル、より好ましくは0.8〜2.0モルである。(B)成分の配合量がこのような条件を満たす量であると、光学素子封止時材料として用いた場合に十分な機械特性を有する硬化物を本発明の熱硬化性シリコーン組成物から得ることができる。   The blending amount of component (B) is preferably set as follows. The thermosetting silicone composition of the present invention comprises a component having SiH other than the component (B) (for example, a component (G) described later) and a silicon atom other than the component (A-1) or (A-2). Any one of the components having an addition-reactive carbon-carbon double bond bonded to (for example, vinyl siloxane which can be contained in the present composition in the form of a complex with platinum as the component (C) described later) or Both can be included. Therefore, the amount of hydrogen atoms bonded to the silicon atom in the composition is preferably 0.5 to 3.3 with respect to 1 mole of the addition reactive carbon-carbon double bond bonded to the silicon atom in the composition. 0 mol, more preferably 0.8 to 2.0 mol. When the blending amount of the component (B) is an amount satisfying such conditions, a cured product having sufficient mechanical properties when used as a material for sealing an optical element is obtained from the thermosetting silicone composition of the present invention. be able to.

(A−1)及び(A−2)成分のみがケイ素原子に結合した付加反応性炭素−炭素二重結合を有し、かつ、(B)成分のみがSiHを有する場合には、本発明の熱硬化性シリコーン組成物への(B)成分の配合量は、上記(A)成分中の付加反応性炭素−炭素二重結合1モルに対して、(B)成分中のSiHが、好ましくは0.5〜3.0モル、より好ましくは0.8〜2.0モルとなる量とするのがよい。   In the case where only the components (A-1) and (A-2) have an addition reactive carbon-carbon double bond bonded to a silicon atom, and only the component (B) has SiH, The blending amount of the component (B) in the thermosetting silicone composition is preferably SiH in the component (B) with respect to 1 mol of the addition-reactive carbon-carbon double bond in the component (A). The amount may be 0.5 to 3.0 mol, more preferably 0.8 to 2.0 mol.

[(C)成分]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物の(C)成分であるヒドロシリル化反応触媒としては、従来から公知のものが全て使用することができる。例えば、白金金属を担持したカーボン粉末、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、白金とジビニルテトラメチルジシロキサン等のビニルシロキサンとの錯体;塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒;パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒が挙げられる。
[Component (C)]
Any conventionally known hydrosilylation reaction catalyst that is the component (C) of the thermosetting silicone composition of the present invention can be used. For example, carbon powder supporting platinum metal, platinum black, platinous chloride, chloroplatinic acid, reaction product of chloroplatinic acid and monohydric alcohol, complex of platinum and vinylsiloxane such as divinyltetramethyldisiloxane; Examples include complexes of chloroplatinic acid and olefins, platinum catalysts such as platinum bisacetoacetate; platinum group metal catalysts such as palladium catalysts and rhodium catalysts.

本発明の熱硬化性シリコーン組成物への(C)成分の配合量は、触媒としての有効量であればよく、特に制限されないが、上記(A−1)、(A−2)及び(B)成分との合計に対して、白金族金属原子として重量基準で、好ましくは1〜500ppm、特に好ましくは2〜100ppm程度となる量の(C)成分を配合するとよい。このような範囲内の配合量とすることで、硬化反応に要する時間が適度のものとなり、硬化物が着色する等の問題を生じることがない。   The blending amount of the component (C) in the thermosetting silicone composition of the present invention is not particularly limited as long as it is an effective amount as a catalyst, but the above (A-1), (A-2) and (B The component (C) is preferably added in an amount of about 1 to 500 ppm, particularly preferably about 2 to 100 ppm as a platinum group metal atom, based on the total weight of the component and the component. By setting the blending amount within such a range, the time required for the curing reaction becomes appropriate, and problems such as coloring of the cured product do not occur.

(C)成分は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   Component (C) can be used alone or in combination of two or more.

[(D)成分]
また、本発明の熱硬化性シリコーン組成物には、(D)成分として接着性向上剤を配合することが好ましい。接着性向上剤としては、シランカップリング剤やそのオリゴマー、シランカップリング剤と同様の反応性基を有するシリコーン等が例示される。これらの中でも、(D)成分としては、下記一般式(11)で表される化合物が好ましい。

Figure 2019151767
(式中、sは1〜3の整数であり、tは0〜3の整数であり、uは0〜3の整数であり、但しs+t+uは4〜5の整数である。sが付されたシロキサン単位とtが付されたシロキサン単位とuが付されたシロキサン単位とは互いにランダムに配列している。) [(D) component]
Moreover, it is preferable to mix | blend an adhesive improvement agent as (D) component with the thermosetting silicone composition of this invention. Examples of the adhesion improver include silane coupling agents and oligomers thereof, and silicone having a reactive group similar to the silane coupling agent. Among these, as the component (D), a compound represented by the following general formula (11) is preferable.
Figure 2019151767
(In the formula, s is an integer of 1 to 3, t is an integer of 0 to 3, u is an integer of 0 to 3, provided that s + t + u is an integer of 4 to 5. s is attached. (The siloxane unit, the siloxane unit to which t is attached, and the siloxane unit to which u is attached are randomly arranged to each other.)

(D)成分は、本発明の熱硬化性シリコーン組成物及びその硬化物の基材に対する接着性を向上させるために組成物に配合される任意的成分である。ここで、基材とは、金、銀、銅、ニッケルなどの金属材料、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンなどのセラミック材料、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの高分子材料を指す。(D)成分は、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   (D) component is an arbitrary component mix | blended with a composition in order to improve the adhesiveness with respect to the base material of the thermosetting silicone composition of this invention, and its hardened | cured material. Here, the base material refers to metal materials such as gold, silver, copper, and nickel, ceramic materials such as aluminum oxide, aluminum nitride, and titanium oxide, and polymer materials such as silicone resin and epoxy resin. Component (D) can be used alone or in combination of two or more.

(D)成分の配合量は、上記(A−1)、(A−2)、及び(B)成分の合計100質量部に対し、好ましくは1〜30質量部であり、より好ましくは、1〜10質量部である。配合量が1〜30質量部であると、本発明の熱硬化性シリコーン組成物及びその硬化物は、基材に対する接着性が効果的に向上し、また、着色しにくい。   The blending amount of the component (D) is preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 100 parts by mass in total of the components (A-1), (A-2), and (B). -10 parts by mass. When the blending amount is 1 to 30 parts by mass, the thermosetting silicone composition of the present invention and the cured product thereof are effectively improved in adhesion to the substrate and are not easily colored.

(D)成分の好適な具体例としては、下記の化合物が挙げられるが、(D)成分はこれらに限定されるものではない。

Figure 2019151767
Preferable specific examples of the component (D) include the following compounds, but the component (D) is not limited thereto.
Figure 2019151767

[他の配合成分]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物には、上記成分に加えて、他の成分を配合することは任意である。他の成分としては、例えば、以下に説明するものが挙げられる。
[Other ingredients]
In addition to the above components, it is optional to add other components to the thermosetting silicone composition of the present invention. Examples of other components include those described below.

<酸化防止剤>
本発明の熱硬化性シリコーン組成物の硬化物中には、上記(A−1)成分中の付加反応性炭素−炭素二重結合が未反応のまま残存している場合があり、例えば、下記構造式で表される2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−イル)エチル基、及び下記構造式で表される2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−6−イル)エチル基のいずれか一方又は両方の中に存在する炭素−炭素二重結合が含まれている場合がある。そして、このような炭素−炭素二重結合が含まれていると、大気中の酸素により酸化され硬化物が着色する原因となる。そこで、本発明の熱硬化性シリコーン組成物に、必要に応じ、酸化防止剤を配合することにより着色を未然に防止することができる。

Figure 2019151767
2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5−イル)エチル基
Figure 2019151767
2−(ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−6−イル)エチル基 <Antioxidant>
In the cured product of the thermosetting silicone composition of the present invention, the addition-reactive carbon-carbon double bond in the component (A-1) may remain unreacted. 2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-en-5-yl) ethyl group represented by the structural formula and 2- (bicyclo [2.2.1] heptated by the following structural formula 2-ene-6-yl) ethyl groups may contain carbon-carbon double bonds present in either or both. And when such a carbon-carbon double bond is contained, it will be oxidized by oxygen in air | atmosphere and will cause a hardened material to color. Then, coloring can be prevented beforehand by mix | blending antioxidant with the thermosetting silicone composition of this invention as needed.
Figure 2019151767
2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-en-5-yl) ethyl group
Figure 2019151767
2- (bicyclo [2.2.1] hept-2-en-6-yl) ethyl group

この酸化防止剤としては、従来から公知のものが全て使用することができ、例えば、ヒンダードアミン化合物やヒンダードフェノール化合物が例示され、具体的には、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、N’,N’,N’’,N’’’−テトラキス[4,6−ビス[(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル)(ブチル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イル][N’,N’’−エチレンビス(プロパン−1,3−ジアミン)]等が挙げられる。これらは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。   As the antioxidant, all conventionally known antioxidants can be used, and examples thereof include hindered amine compounds and hindered phenol compounds. Specifically, 2,6-di-t-butyl-4- Methylphenol, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 1,3,5-tris [[3,5-bis (1,1-dimethylethyl ) -4-Hydroxyphenyl] methyl] -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, N ′, N ′, N ″, N ′ ″-tetrakis [ , 6-Bis [(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidin-4-yl) (butyl) amino] -1,3,5-triazin-2-yl] [N ′, N ″- Ethylenebis (propane-1,3-diamine)] and the like. These can be used singly or in combination of two or more.

なお、この酸化防止剤を使用する場合、その配合量は、酸化防止剤としての有効量であればよく、特に制限されないが、上記(A−1)、(A−2)及び(B)成分の合計に対して、質量基準で、好ましくは10〜10,000ppm、特に好ましくは100〜1,000ppm程度配合するのがよい。このような範囲内の配合量とすることによって、酸化防止能力が十分発揮され、着色、酸化劣化等の発生がなく透明性に優れた硬化物が得られる。   In addition, when using this antioxidant, the compounding quantity should just be an effective amount as an antioxidant, and although it does not restrict | limit in particular, the said (A-1), (A-2) and (B) component Preferably, about 10 to 10,000 ppm, particularly preferably about 100 to 1,000 ppm is blended on the mass basis. By setting the blending amount within such a range, the antioxidant ability is sufficiently exhibited, and a cured product having excellent transparency without coloration or oxidative deterioration can be obtained.

<その他>
また、ポットライフを確保するために、1−エチニルシクロヘキサノール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール等の付加反応制御剤を配合することができる。
更に、発光素子からの光及び太陽光線等の光エネルギーによる光劣化に対する抵抗性を付与するため光安定剤を用いることも可能である。この光安定剤としては、光酸化劣化で生成するラジカルを捕捉するヒンダードアミン系安定剤が適しており、酸化防止剤と併用することで、酸化防止効果はより向上する。光安定剤の具体例としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
<Others>
Moreover, in order to ensure pot life, addition reaction control agents, such as 1-ethynyl cyclohexanol and 3, 5- dimethyl- 1-hexyn-3-ol, can be mix | blended.
Furthermore, a light stabilizer can be used to impart resistance to light degradation caused by light energy such as light from the light emitting element and sunlight. As the light stabilizer, a hindered amine stabilizer that captures radicals generated by photooxidation degradation is suitable, and the antioxidant effect is further improved by using it together with the antioxidant. Specific examples of the light stabilizer include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine and the like.

[熱硬化性シリコーン組成物]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物(透明熱硬化性シリコーン組成物)は硬化前には液状であり、その25℃における粘度は好ましくは100〜5000mPa・sであり、より好ましくは200〜1000mPa・sである。粘度が100〜5000mPa・sの範囲であると、得られる組成物は、作業性・取扱い性が良好となりやすく、硬化時に泡や空気の巻き込みが発生しにくい。
[Thermosetting silicone composition]
The thermosetting silicone composition of the present invention (transparent thermosetting silicone composition) is in a liquid state before being cured, and its viscosity at 25 ° C. is preferably 100 to 5000 mPa · s, more preferably 200 to 1000 mPa · s. s. When the viscosity is in the range of 100 to 5000 mPa · s, the resulting composition is likely to have good workability and handleability, and bubbles and air are less likely to be entrained during curing.

本発明の熱硬化性シリコーン組成物の粘度は、(A−1)(A−2)〜(C)成分及び他の配合成分の配合比率、これら成分の中で液状のものの粘度などにより調節される。   The viscosity of the thermosetting silicone composition of the present invention is adjusted by the blending ratio of the components (A-1) (A-2) to (C) and other blending components, the viscosity of liquid components among these components, and the like. The

[シリコーン樹脂硬化物]
本発明の熱硬化性シリコーン組成物は、公知の硬化条件下で公知の方法により成形、硬化させ、シリコーン樹脂硬化物を得ることができる。
具体的には、通常、80〜200℃、好ましくは100〜160℃で加熱することにより、組成物を硬化させることができる。加熱時間は、0.5分〜5時間程度、特に1分〜3時間程度でよいが、LED封止用等の信頼性が要求される場合は、硬化時間を長めにすることが好ましい。得られる硬化物の形態は特に制限されず、例えば、ゲル硬化物、エラストマー硬化物及び樹脂硬化物のいずれであってもよい。
[Hardened silicone resin]
The thermosetting silicone composition of the present invention can be molded and cured by a known method under known curing conditions to obtain a cured silicone resin.
Specifically, the composition can be usually cured by heating at 80 to 200 ° C, preferably 100 to 160 ° C. The heating time may be about 0.5 minutes to 5 hours, particularly about 1 minute to 3 hours, but when reliability for LED sealing or the like is required, it is preferable to lengthen the curing time. The form of the obtained cured product is not particularly limited, and may be any of a gel cured product, an elastomer cured product, and a resin cured product, for example.

一般的に、樹脂硬化物が光学素子封止材料として機能する上では、波長400nmの光の透過率が好ましくは80%以上(即ち、80〜100%)、より好ましくは85%以上(即ち、85〜100%)である。光透過率が80%以上であると、硬化物を照明器具などの発光装置の光学素子封止材料として用いた場合に、光の取り出し効率がより高くなり、充分な明るさを容易に確保できる。光透過率は、硬化物の製造初期のみならず耐熱試験(硬化物を150℃にて500時間放置することにより行われるもの)の後においても、70%以上を維持していることが好ましく、75%以上を維持していることがより好ましい。本発明の熱硬化性シリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂硬化物は、波長400nmの光の透過率が80%以上であり、150℃、500時間放置後の光透過率が70%以上であり、光学素子封止材料として十分な光透過率を得ることができる。なお、本明細書において光の透過率は、分光光度計により測定された数値を意味する。   In general, when the cured resin functions as an optical element sealing material, the transmittance of light having a wavelength of 400 nm is preferably 80% or more (that is, 80 to 100%), more preferably 85% or more (that is, 85-100%). When the light transmittance is 80% or more, when the cured product is used as an optical element sealing material for a light-emitting device such as a lighting fixture, the light extraction efficiency becomes higher, and sufficient brightness can be easily secured. . The light transmittance is preferably maintained at 70% or more not only at the initial stage of production of the cured product but also after the heat resistance test (performed by leaving the cured product to stand at 150 ° C. for 500 hours), It is more preferable to maintain 75% or more. The cured silicone resin obtained from the thermosetting silicone resin composition of the present invention has a light transmittance of 80% or more at a wavelength of 400 nm and a light transmittance of 70% or more after standing at 150 ° C. for 500 hours. The light transmittance sufficient as the optical element sealing material can be obtained. In this specification, the light transmittance means a numerical value measured by a spectrophotometer.

また、本発明のシリコーン樹脂硬化物はガスバリア性を有し、1mm厚の硬化物の水蒸気透過率が、40℃において好ましくは7g/m・day以下、より好ましくは6g/m・day以下である。水蒸気透過率が7g/m・day以下であれば、ガスバリア性が低下し、外部からの腐食性ガスの侵入により銀電極が変色してしまうことがない。その結果、硬化物を照明器具などの発光装置の光学素子封止材料として用いた場合に、光の取り出し効率が低下することなく、充分な明るさを確保することができる。したがって、本発明の熱硬化性シリコーン樹脂組成物から得られるシリコーン樹脂硬化物は、光学素子封止材料として十分なガスバリア性を得ることができる。 Further, the cured silicone resin of the present invention has a gas barrier property, and the water vapor permeability of the cured product having a thickness of 1 mm is preferably 7 g / m 2 · day or less, more preferably 6 g / m 2 · day or less at 40 ° C. It is. When the water vapor transmission rate is 7 g / m 2 · day or less, the gas barrier property is lowered, and the silver electrode is not discolored by the invasion of corrosive gas from the outside. As a result, when the cured product is used as an optical element sealing material for a light-emitting device such as a lighting fixture, sufficient brightness can be ensured without lowering the light extraction efficiency. Therefore, the cured silicone resin obtained from the thermosetting silicone resin composition of the present invention can obtain gas barrier properties sufficient as an optical element sealing material.

本発明の熱硬化性シリコーン組成物を硬化させることにより得られる硬化物は、上記のように透明性、耐熱変色性、ガスバリア性に優れるとともに、通常の熱硬化性シリコーン組成物の硬化物と同様に耐寒性、電気絶縁性等にも優れる。   The cured product obtained by curing the thermosetting silicone composition of the present invention is excellent in transparency, heat discoloration, and gas barrier properties as described above, and is similar to a cured product of a normal thermosetting silicone composition. It also has excellent cold resistance and electrical insulation.

[半導体装置]
本発明のシリコーン樹脂硬化物によって封止される光学素子としては、例えば、LED、半導体レーザー、フォトダイオード、フォトトランジスタ、太陽電池、CCD等が挙げられる。このような光学素子は、該光学素子に本発明の透明熱硬化性シリコーン組成物を塗布し、塗布された組成物を公知の硬化条件下で公知の硬化方法により、具体的には上記したとおりに硬化させることによって封止することができる。このような硬化物により被覆された半導体装置であれば、信頼性が優れる半導体装置とすることができる。
[Semiconductor device]
Examples of the optical element sealed with the cured silicone resin of the present invention include an LED, a semiconductor laser, a photodiode, a phototransistor, a solar cell, and a CCD. In such an optical element, the transparent thermosetting silicone composition of the present invention is applied to the optical element, and the applied composition is subjected to a known curing method under a known curing condition, specifically as described above. It can be sealed by curing. Any semiconductor device coated with such a cured product can be a semiconductor device with excellent reliability.

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例中、粘度は回転粘度計であるスパイラル粘度計(株式会社マルコム、型式:PC−1T)を用いて測定した25℃における値である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In the following examples, the viscosity is a value at 25 ° C. measured using a spiral viscometer (Malcom Co., Ltd., model: PC-1T) which is a rotational viscometer.

下記の例において、シリコーンオイル又はシリコーンレジンの組成を示す記号を以下に示す。また、各シリコーンオイル又は各シリコーンレジンのモル数は、各成分中に含有されるビニル基又はケイ素原子結合水素原子のモル数を示すものである。
:(CHHSiO1/2
Vi:(CH=CH)(CHSiO1/2
ViΦ:(CH=CH)(C)(CH)SiO1/2
:(CH)HSiO2/2
Φ:(C)(CH)SiO2/2
2Φ:(CSiO2/2
M:(CHSiO1/2
In the following examples, symbols indicating the composition of silicone oil or silicone resin are shown below. The number of moles of each silicone oil or each silicone resin indicates the number of moles of vinyl groups or silicon-bonded hydrogen atoms contained in each component.
MH : (CH 3 ) 2 HSiO 1/2
M Vi : (CH 2 ═CH) (CH 3 ) 2 SiO 1/2
M ViΦ : (CH 2 ═CH ) (C 6 H 5 ) (CH 3 ) SiO 1/2
D H: (CH 3) HSiO 2/2
D Φ: (C 6 H 5 ) (CH 3) SiO 2/2
D : (C 6 H 5 ) 2 SiO 2/2
M: (CH 3 ) 3 SiO 1/2

[合成例1](A−1)成分の調製
撹拌装置、冷却管、滴下ロート及び温度計を備えた5Lの4つ口フラスコに、ビニルノルボルネン(商品名:V0062、東京化成社製;5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンと6−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンとの略等モル量の異性体混合物)1785g(14.88モル)、及び、トルエン455gを加え、オイルバスを用いて85℃に加熱した。これに、5質量%の白金を担持したカーボン粉末3.6gを添加し、撹拌しながら1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン1698g(8.75モル)を180分間かけて滴下した。滴下終了後、更に110℃で加熱攪拌を24時間行った後、室温まで冷却した。その後、白金担持カーボンをろ過して除去し、トルエン及び過剰のビニルノルボルネンを減圧留去して、無色透明なオイル状の反応生成物(25℃における粘度:12820mPa・s)3362gを得た。
[Synthesis Example 1] Preparation of Component (A-1) Into a 5 L four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a dropping funnel and a thermometer, vinyl norbornene (trade name: V0062, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .; 5- 1785 g (14.88 mol) of an approximately equimolar amount of an isomer mixture of vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene and 6-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene And 455g of toluene was added and it heated at 85 degreeC using the oil bath. To this, 3.6 g of carbon powder supporting 5 mass% platinum was added, and 1698 g (8.75 mol) of 1,4-bis (dimethylsilyl) benzene was added dropwise over 180 minutes while stirring. After completion of the dropwise addition, the mixture was further heated and stirred at 110 ° C. for 24 hours, and then cooled to room temperature. Thereafter, the platinum-supporting carbon was removed by filtration, and toluene and excess vinyl norbornene were distilled off under reduced pressure to obtain 3362 g of a colorless and transparent oily reaction product (viscosity at 25 ° C .: 12820 mPa · s).

反応生成物を、FT−IR、NMR、GPC等により分析した結果、このものは、
(1)p−フェニレン基を2個有する化合物(下記に代表的な構造式の一例を示す):約41モル%、

Figure 2019151767
(2)p−フェニレン基を3個有する化合物(下記に代表的な構造式の一例を示す):約32モル%
Figure 2019151767
(3)p−フェニレン基を4個以上有する化合物:約27モル%
の混合物であることが判明した。また、混合物全体としての付加反応性炭素−炭素二重結合の含有割合は、0.36モル/100gであった。 As a result of analyzing the reaction product by FT-IR, NMR, GPC and the like,
(1) Compound having two p-phenylene groups (an example of a typical structural formula shown below): about 41 mol%,
Figure 2019151767
(2) Compound having three p-phenylene groups (an example of a typical structural formula shown below): about 32 mol%
Figure 2019151767
(3) Compound having 4 or more p-phenylene groups: about 27 mol%
It was found to be a mixture of Moreover, the content rate of the addition reactive carbon-carbon double bond as the whole mixture was 0.36 mol / 100g.

[実施例1〜4、比較例1〜3]
下記の(A−1)〜(G)成分を表1に示す配合量(単位:質量部)で配合し、実施例1〜4、比較例1〜3の各々の組成物を得た。得られた組成物の粘度を測定した。結果を表1に示す。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-3]
The following (A-1) to (G) components were blended in the blending amounts (unit: parts by mass) shown in Table 1, and compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained. The viscosity of the obtained composition was measured. The results are shown in Table 1.

(A−1)合成例1で得られた反応生成物、
(A−2−1)平均分子式:MViΦ 2Φ で表されるオルガノポリシロキサン
(A−2−2)平均分子式:MVi 2Φ で表されるオルガノポリシロキサン
(A−3)平均分子式:MVi Φ で表されるオルガノポリシロキサン
(B−1)平均分子式:M 2Φ 、で表されるオルガノポリシロキサン
(B−2)平均分子式:M 2Φ 、で表されるオルガノポリシロキサン
(C)白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体トルエン溶液(白金原子を1質量%含有)
(D−1)下記式で表される化合物

Figure 2019151767
(D−2)下記式で表される化合物
Figure 2019151767
(E)1−エチニル−1−シクロヘキサノールの50質量%トルエン溶液(付加反応制御剤)
(F)酸化防止剤:BASF社製 SABOSTAB UV 119
(G)酸化防止剤:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 IRGANOX 3114 (A-1) the reaction product obtained in Synthesis Example 1,
(A-2-1) Average molecular formula: Organopolysiloxane represented by M ViΦ 2 D 3 (A-2-2) Average molecular formula: Organopolysiloxane represented by M Vi 2 D 4 (A-3 ) average molecular formula: M Vi organopolysiloxane represented by 2 D Φ 6 (B-1 ) the average molecular formula: M H 2 D H 2 D 2Φ 2, in the organopolysiloxane (B-2 represented) the average molecular formula: M 3 DH 6 D 2 , organopolysiloxane (C) platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex toluene solution (containing 1% by mass of platinum atom)
(D-1) Compound represented by the following formula
Figure 2019151767
(D-2) Compound represented by the following formula
Figure 2019151767
(E) 50 mass% toluene solution of 1-ethynyl-1-cyclohexanol (addition reaction control agent)
(F) Antioxidant: SABOSTAB UV 119 manufactured by BASF
(G) Antioxidant: IRGANOX 3114 manufactured by Ciba Specialty Chemicals

Figure 2019151767
Figure 2019151767

次に、各実施例及び比較例で得られた組成物について、下記(1)〜(4)の手法に従って硬化物を作製し(それぞれ表2中のH1〜H4、H5〜H7)、性能評価を実施した。硬化条件として、150℃で4時間加熱硬化を行なった。得られた硬化物の特性を表2に示す。
(1)光透過率の測定
2枚のガラス板間に2mm厚のスペーサーを装着し、15mm×40mm×2mmの空間に組成物を収め、上記の加熱硬化を行い、2mm厚の硬化物を得た。得られた硬化物の光透過率を分光光度計を用いて、測定波長400nm(紫外線領域)について25℃で測定を行った。
(2)硬度の測定
ASTM D 2240 に準じて、各硬化物の硬度(Shore D) を測定した。
(3)ガスバリア性(水蒸気透過率)の評価
外径100mmΦ、厚み1mmの硬化物を作製し、システック・イリノイ社製水蒸気透過率測定装置(L80−5000型)を用い、40℃にて測定を実施した。数値が低い方がガスバリア性が高いと評価される。
(4)耐熱変色性の評価
上記(1)で得られた硬化物H1〜H7を、150℃にて500時間放置して耐熱試験を行った。上記(1)で得られた初期の光透過率と試験後の光透過率との差をとることで、耐熱性を評価した。光透過率の差が小さいほど耐熱性が高いと評価される。
Next, about the composition obtained by each Example and the comparative example, hardened | cured material was produced according to the method of following (1)-(4) (each H1-H4 in Table 2, H5-H7), and performance evaluation Carried out. As curing conditions, heat curing was performed at 150 ° C. for 4 hours. The properties of the obtained cured product are shown in Table 2.
(1) Measurement of light transmittance A 2 mm thick spacer is mounted between two glass plates, the composition is placed in a 15 mm × 40 mm × 2 mm space, and the above heat curing is performed to obtain a 2 mm thick cured product. It was. The light transmittance of the obtained cured product was measured at 25 ° C. for a measurement wavelength of 400 nm (ultraviolet region) using a spectrophotometer.
(2) Measurement of hardness The hardness (Shore D) of each cured product was measured according to ASTM D 2240.
(3) Evaluation of gas barrier property (water vapor transmission rate) A cured product having an outer diameter of 100 mmΦ and a thickness of 1 mm was prepared and measured at 40 ° C. using a water vapor transmission rate measuring device (L80-5000 type) manufactured by Systec Illinois. Carried out. The lower the numerical value, the higher the gas barrier property.
(4) Evaluation of heat discoloration The cured products H1 to H7 obtained in the above (1) were left at 150 ° C. for 500 hours to conduct a heat resistance test. The heat resistance was evaluated by taking the difference between the initial light transmittance obtained in (1) above and the light transmittance after the test. The smaller the difference in light transmittance, the higher the heat resistance.

Figure 2019151767
Figure 2019151767

表1、2に示すように、本発明の熱硬化性シリコーン組成物を用いた実施例1〜4においては、いずれの組成物も粘度が低く、したがって流動性に優れていた。初期の光透過率も高く、透明性にも優れていた。また、初期の光透過率と加熱劣化後の光透過率の差も小さいことから、耐熱性にも優れていた。さらに、水蒸気透過率も小さく、ガスバリア性も優れていることが分かった。   As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 4 using the thermosetting silicone composition of the present invention, all the compositions had low viscosity and therefore excellent fluidity. The initial light transmittance was high and the transparency was excellent. Further, since the difference between the initial light transmittance and the light transmittance after heat deterioration was small, the heat resistance was excellent. Further, it was found that the water vapor transmission rate was small and the gas barrier property was excellent.

一方、比較例1では、初期に比べ、加熱劣化後の光透過率が大きく低下していることから、耐熱性が不良であった。比較例2では、水蒸気透過率が高い値を示しており、ガスバリア性が低いことが分かった。また、比較例3においても、水蒸気透過率は高い値を示し、良好なガスバリア性が得られなかった。   On the other hand, in Comparative Example 1, heat resistance was poor because the light transmittance after heat deterioration was greatly reduced compared to the initial stage. In Comparative Example 2, it was found that the water vapor permeability was high and the gas barrier property was low. Also in Comparative Example 3, the water vapor transmission rate was high, and good gas barrier properties were not obtained.

以上の結果は、本発明の熱硬化性シリコーン組成物が、室温において高い流動性を有し、その硬化物は、透明性と耐熱性(熱安定性)、特に耐熱変色性に優れ、さらに高いガスバリア性を有することを示している。よって、本発明の熱硬化性シリコーン組成物の硬化物は、光学素子封止材料、特に白色LED用の封止材料として有用である。   The above results show that the thermosetting silicone composition of the present invention has high fluidity at room temperature, and the cured product is excellent in transparency and heat resistance (thermal stability), in particular, heat discoloration resistance, and higher. It shows that it has gas barrier properties. Therefore, the hardened | cured material of the thermosetting silicone composition of this invention is useful as an optical element sealing material, especially a sealing material for white LED.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

Claims (9)

(A−1)(a)下記一般式(1)で表されるケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個有する化合物と、(b)付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に2個有する多環式炭化水素との付加反応生成物であって、付加反応性炭素−炭素二重結合を1分子中に少なくとも2個有する付加反応生成物 30〜70質量部、
(A−2)下記一般式(3)で表される化合物 30〜70質量部(但し、前記(A−1)成分及び前記(A−2)成分の合計は100質量部である)、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に3個以上有する有機ケイ素化合物
(組成物中のケイ素原子に結合した水素原子の合計量が、組成物中の付加反応性炭素−炭素二重結合に対してモル比で0.5〜3.0となる量である)、及び
(C)ヒドロシリル化反応触媒
を含有することを特徴とする熱硬化性シリコーン組成物。
Figure 2019151767
(式中Aは下記一般式(2)で表される基から成る群から選ばれる2価の基であり、Rは、独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基、又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基である。)
Figure 2019151767
Figure 2019151767
(式中Phはフェニル基であり、Rは独立に非置換若しくは置換の炭素原子数1〜12の1価炭化水素基であり、Rは付加反応性炭素−炭素二重結合含有基であり、nは1〜20の整数である。)
(A-1) (a) a compound having two hydrogen atoms bonded to a silicon atom represented by the following general formula (1) in one molecule; and (b) 1 addition-reactive carbon-carbon double bond. 30 to 70 parts by mass of an addition reaction product having two addition-reactive carbon-carbon double bonds in one molecule, which is an addition reaction product with two polycyclic hydrocarbons in the molecule
(A-2) 30 to 70 parts by mass of a compound represented by the following general formula (3) (however, the sum of the component (A-1) and the component (A-2) is 100 parts by mass),
(B) an organosilicon compound having 3 or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule (the total amount of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the composition is the addition-reactive carbon-carbon 2 in the composition) And (C) a hydrosilylation reaction catalyst. A thermosetting silicone composition characterized by comprising a hydrosilylation reaction catalyst.
Figure 2019151767
(In the formula, A is a divalent group selected from the group consisting of groups represented by the following general formula (2), and R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent carbon atom having 1 to 12 carbon atoms. It is a hydrogen group or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.)
Figure 2019151767
Figure 2019151767
(In the formula, Ph is a phenyl group, R 2 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and R 3 is an addition-reactive carbon-carbon double bond-containing group. And n is an integer from 1 to 20.)
前記(b)が、下記一般式(4)で表されるアルケニルノルボルネン化合物であることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性シリコーン組成物。
Figure 2019151767
(式中、Rは非置換又は置換の炭素原子数2〜12のアルケニル基である。)
The thermosetting silicone composition according to claim 1, wherein (b) is an alkenyl norbornene compound represented by the following general formula (4).
Figure 2019151767
(Wherein R 4 is an unsubstituted or substituted alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms.)
前記(b)が、5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、6−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、及びこれらの組み合わせのうちのいずれかであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱硬化性シリコーン組成物。   The (b) is any one of 5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 6-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and combinations thereof. The thermosetting silicone composition according to claim 1, wherein the thermosetting silicone composition is provided. 前記(B)成分が、下記一般式(5)で表されるシロキサン化合物であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の熱硬化性シリコーン組成物。
Figure 2019151767
(式中、Rは独立に水素原子又はアルケニル基以外の非置換若しくは置換の炭素原子数
1〜12の一価炭化水素基であり、Rはメチル基あるいは水素原子であり、pは1〜10の整数、qは0〜7の整数である。pが付されたシロキサン単位とqが付されたシロキサン単位とは互いにランダムに配列している。)
The thermosetting silicone composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (B) is a siloxane compound represented by the following general formula (5).
Figure 2019151767
(In the formula, R 5 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms other than a hydrogen atom or an alkenyl group, R 6 is a methyl group or a hydrogen atom, and p is 1 And an integer of 0 to 10 and q is an integer of 0 to 7. The siloxane units marked with p and the siloxane units marked with q are randomly arranged.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱硬化性シリコーン組成物を硬化させることにより得られたものであることを特徴とするシリコーン樹脂硬化物。   A cured silicone resin, which is obtained by curing the thermosetting silicone composition according to any one of claims 1 to 4. 硬化直後における、波長400nmの光の透過率が80%以上であり、150℃環境下、500時間暴露後の波長400nmの光の透過率が70%以上を維持しているものであることを特徴とする請求項5に記載のシリコーン樹脂硬化物。   Immediately after curing, the transmittance of light at a wavelength of 400 nm is 80% or more, and the transmittance of light at a wavelength of 400 nm after exposure for 500 hours in an environment of 150 ° C. is maintained at 70% or more. The silicone resin cured product according to claim 5. ガスバリア性を有し、1mm厚の前記硬化物の水蒸気透過率が、40℃において7g/m・day以下のものであることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載のシリコーン樹脂硬化物。 The cured silicone resin according to claim 5 or 6, wherein the cured product having a gas barrier property and having a thickness of 1 mm has a water vapor transmission rate of 7 g / m 2 · day or less at 40 ° C. object. 請求項5から請求項7のいずれか一項に記載のシリコーン樹脂硬化物によって光学素子を封止したものであることを特徴とする半導体装置。   A semiconductor device, wherein an optical element is sealed with the cured silicone resin according to any one of claims 5 to 7. 前記光学素子がLED(発光ダイオード)であることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 8, wherein the optical element is an LED (light emitting diode).
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