JP2021042332A - 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、光反射材、及び、光半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
に関する。
(R1 2SiO)a1(R1 3SiO1/2)b1 (1)
(式中、R1は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R1の全数のうち20〜99.9%はメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基である。a1は0.980〜0.999の数であり、a1+b1=1である。)
(B)下記式(2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(R2 3SiO1/2)2(R2 2SiO)a2(R2(H)SiO)b2 (2)
(式中、R2はアルケニル基を除く、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R2の全数のうち80%以上がメチル基である。a2は0〜92の整数であり、b2は8〜100の整数であり、a2+b2は8〜100である。)
(C)白金化合物:(η5−シクロペンタジエニル)三脂肪族白金化合物、又は、ビス(β−ジケトナト)白金化合物
(D)有機過酸化物、
を含むことを特徴とする付加硬化型シリコーン組成物を提供する。
(SiO2)a3(R3SiO3/2)b3(R3 3SiO1/2)c(X1O1/2)d (3)
(式中、R3は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R3の全数のうち50〜99.9%がメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基であり、X1は水素原子又はアルキル基である。a3は0〜0.9、b3は0〜0.9、ただしa3+b3>0を満たす数であり、cは0.1〜0.8の数であり、dは0〜0.1の数であり、a3+b3+c+d=1である。)
(R1 2SiO)a1(R1 3SiO1/2)b1 (1)
(式中、R1は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R1の全数のうち20〜99.9%はメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基である。a1は0.980〜0.999の数であり、a1+b1=1である。)
(B)下記式(2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(R2 3SiO1/2)2(R2 2SiO)a2(R2(H)SiO)b2 (2)
(式中、R2はアルケニル基を除く、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R2の全数のうち80%以上がメチル基である。a2は0〜92の整数であり、b2は8〜100の整数であり、a2+b2は8〜100である。)
(C)白金化合物:(η5−シクロペンタジエニル)三脂肪族白金化合物、又は、ビス(β−ジケトナト)白金化合物
(D)有機過酸化物、
を含むことを特徴とする付加硬化型シリコーン組成物である。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、後述する(A)、(B)、(C)、(D)成分、及び必要に応じて(E)成分を含有するものである。
(A)成分は、下記一般式(1)で表される平均構成単位比を有するオルガノポリシロキサンである。
(R1 2SiO)a1(R1 3SiO1/2)b1 (1)
(式中、R1は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R1の全数のうち20〜99.9%はメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基である。a1は0.980〜0.999の数であり、a1+b1=1である。)
((CH3)2SiO)0.9906((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.0094
((CH3)2SiO)0.995((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.005
(B)成分は、下記式(2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、(A)成分及び下記記載の(E)成分中に含まれるアルケニル基とヒドロシリル化反応により架橋する架橋剤として作用する。なお、ここで、アルケニル基含有成分として(E)成分も記載したが、下記記載のように、(E)成分はあくまで本発明の組成物の任意成分であり、必ず含まれるものではない。
(R2 3SiO1/2)2(R2 2SiO)a2(R2(H)SiO)b2 (2)
(式中、R2はアルケニル基を除く1価の炭化水素基であり、R2の全数のうち80%以上がメチル基である。a2は0〜92の整数であり、b2は8〜100の整数であり、a2+b2は8〜100の整数である。)
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)(H)SiO)38
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)2SiO)32((CH3)(H)SiO)66
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)2SiO)10((CH3)(H)SiO)5
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)(H)SiO)8
(C)成分は、(η5−シクロペンタジエニル)三脂肪族白金化合物、又は、ビス(β−ジケトナト)白金化合物である。
(D)成分は、有機過酸化物であり、熱により分解してラジカルを生成することで上記(C)成分を活性化させる成分である。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、(E)成分として下記一般式(3)で表される平均構成単位比を有するオルガノポリシロキサンを含んでいてもよい。
(SiO2)a3(R3SiO3/2)b3(R3 3SiO1/2)c(X1O1/2)d (3)
(式中、R3は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R3の全数のうち50〜99.9%がメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基であり、X1は水素原子又はアルキル基である。a3は0〜0.9、b3は0〜0.9、ただしa3+b3>0を満たす数であり、cは0.1〜0.8の数であり、dは0〜0.1の数であり、a3+b3+c+d=1である。)
(SiO2)0.52((CH3)3SiO1/2)0.40((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.08
((CH3)SiO3/2)0.75((CH3)3SiO1/2)0.2((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.05
(SiO2)0.44((CH3)3SiO1/2)0.48((CH2=CH)(CH3)2SiO)0.08
(F)成分は酸化チタン粉末であり、硬化物に光反射性を付与する成分である。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物には、上記(A)〜(F)成分以外にも、以下に例示するその他の成分を配合してもよい。
接着性向上剤としては、ケイ素原子に結合したアルコキシ基を一分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上有するオルガノポリシロキサン又はオルガノシラン化合物、もしくはエポキシ部位を有する基を含有するオルガノポリシロキサン又はオルガノシラン化合物が好ましい。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物には、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール等のアルキンアルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等の反応抑制剤を含有してもよい。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物には、(C)成分以外のヒドロシリル化反応用触媒を含有してもよい。このようなヒドロシリル化反応用触媒としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示され、本組成物の表面の硬化を著しく促進できることから白金系触媒であることが好ましい。この白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体が例示され、特に、白金−アルケニルシロキサン錯体であることが好ましい。アルケニルシロキサンとしては、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのメチル基の一部をエチル基、フェニル基等の基で置換したアルケニルシロキサン、これらのアルケニルシロキサンのビニル基をアリル基、ヘキセニル基等の基で置換したアルケニルシロキサンが例示される。特に、この白金−アルケニルシロキサン錯体の安定性が良好であることから、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンであることが好ましい。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物を成形、硬化させることにより、シリコーン樹脂硬化物を得ることができる。成形方法としては、インジェクションモールド法やトランスファーモールド法など、従来用いられている方法を適用することができる。さらに、本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、高い流動性を有するため、これまでの固形リフレクター材料には適用できなかったディスペンス法やポッティング法により成形することができる。
ことが好ましく、特に45〜60であることが好ましい。
本発明のシリコーン硬化物は、光反射材として用いることができる。光反射材の用途は特に限定されないが、例えば、LED等の発光装置用、特に白色LED用のリフレクターとして好適に用いることができる。このようなリフレクターを用いた白色LED等の光半導体装置は長期間にわたって高い光取り出し効率を維持できる。また、本発明の組成物は成形しやすいため、これらの光半導体装置においてリフレクター材料を所望の形状とすることが容易である。
表1に示す配合量で下記の各成分を混合し、実施例1〜5の付加硬化型シリコーン組成物及び比較例1〜3の組成物を調製した。
なお、表1における各成分の数値は質量部を表す。
なお、動粘度は、ウベローデ粘度計又はキャノン・フェンスケ型粘度計により25℃において測定した。
(A−1):((CH3)2SiO)0.9906((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.0094で表される粘度1,000mPa・sのオルガノポリシロキサン。
(A−2):((CH3)2SiO)0.995((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.005で表される粘度5,000mPa・sのオルガノポリシロキサン。
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)(H)SiO)38で表わされ、動粘度18mm2/sのオルガノポリシロキサン。
シクロペンタジエニルトリメチル白金のトルエン溶液(白金含有量1質量%)。
1,6−ビス(t−ブチルパーオキシカルボニルオキシ)ヘキサン(化薬アクゾ(株)社製、カヤレン6−70、10時間半減期温度97℃)の1質量%トルエン溶液。
(E−1):(SiO2)0.52((CH3)3SiO1/2)0.40((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.08で表され、重量平均分子量20,000のオルガノポリシロキサン。
(E−2):((CH3)SiO3/2)0.75((CH3)3SiO1/2)0.2((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.05で表され、重量平均分子量4,000のオルガノポリシロキサン。
(E−3):(SiO2)0.44((CH3)3SiO1/2)0.48((CH2=CH)(CH3)2SiO)0.08で表され、重量平均分子量20,000のオルガノポリシロキサン。
ルチルタイプ酸化チタン(石原産業(株)社製、CR−60)。
3−メチル−1−ドデシン−3−オール。
ヒュームドシリカ(信越化学工業(株)社製、Musil 120A)。
トリス(テトラメチルジビニルジシロキサン)二白金(0)の1質量%トルエン溶液。
JIS K 6253−3:2012に準拠し、上島製作所(株)製デュロメータタイプA型硬度計にて測定した。
JIS K 6249:2003に準拠し、23℃における伸びおよび引張強度を測定した。
日立(株)製スペクトロフォトメーター装置U−3310を用いて、400nmの直進光の透過率を測定した。
JIS K 6253−3:2012に準拠し、上島製作所(株)製デュロメータタイプA型硬度計にて測定した。
積分球を搭載した日立(株)製スペクトロフォトメーター装置U−3310を用いて、450nmで25℃にて測定した。
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)(H)SiO)38
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)2SiO)32((CH3)(H)SiO)66
((CH3)3SiO1/2)2((CH3)(H)SiO)8
(SiO2)0.52((CH3)3SiO1/2)0.40((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.08
((CH3)SiO3/2)0.75((CH3)3SiO1/2)0.2((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.05
(SiO2)0.44((CH3)3SiO1/2)0.48((CH2=CH)(CH3)2SiO 1/2 )0.08
(E−1):(SiO2)0.52((CH3)3SiO1/2)0.40((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.08で表され、重量平均分子量20,000のオルガノポリシロキサン。
(E−2):((CH3)SiO3/2)0.75((CH3)3SiO1/2)0.2((CH2=CH)(CH3)2SiO1/2)0.05で表され、重量平均分子量4,000のオルガノポリシロキサン。
(E−3):(SiO2)0.44((CH3)3SiO1/2)0.48((CH2=CH)(CH3)2SiO 1/2 )0.08で表され、重量平均分子量20,000のオルガノポリシロキサン。
Claims (7)
- (A)下記一般式(1)で表されるオルガノポリシロキサン、
(R1 2SiO)a1(R1 3SiO1/2)b1 (1)
(式中、R1は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R1の全数のうち20〜99.9%はメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基である。a1は0.980〜0.999の数であり、a1+b1=1である。)
(B)下記式(2)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(R2 3SiO1/2)2(R2 2SiO)a2(R2(H)SiO)b2 (2)
(式中、R2はアルケニル基を除く、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R2の全数のうち80%以上がメチル基である。a2は0〜92の整数であり、b2は8〜100の整数であり、a2+b2は8〜100である。)
(C)白金化合物:(η5−シクロペンタジエニル)三脂肪族白金化合物、又は、ビス(β−ジケトナト)白金化合物
(D)有機過酸化物、
を含むことを特徴とする付加硬化型シリコーン組成物。 - (E)下記一般式(3)で表されるオルガノポリシロキサンを(A)成分100質量部に対して1〜100質量部含むことを特徴とする請求項1に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
(SiO2)a3(R3SiO3/2)b3(R3 3SiO1/2)c(X1O1/2)d (3)
(式中、R3は同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基であり、R3の全数のうち50〜99.9%がメチル基であり、かつ、0.1〜50%はアルケニル基であり、X1は水素原子又はアルキル基である。a3は0〜0.9、b3は0〜0.9、ただしa3+b3>0を満たす数であり、cは0.1〜0.8の数であり、dは0〜0.1の数であり、a3+b3+c+d=1である。) - 更に、(F)酸化チタン粉末を組成物全体の質量に対して5〜50質量部含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の付加硬化型シリコーン組成物の硬化物であることを特徴とするシリコーン硬化物。
- 25℃における、波長450nmの光の反射率が95%以上のものであることを特徴とする請求項4に記載のシリコーン硬化物。
- 請求項5に記載のシリコーン硬化物からなるものであることを特徴とする光反射材。
- 請求項6に記載の光反射材を備えるものであることを特徴とする光半導体装置。
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