JP2022034852A - バリア材形成用組成物及びその製造方法、バリア材及びその製造方法、並びに製品及びその製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本実施形態のバリア材形成用組成物は、シランオリゴマー及びシランモノマーを含有するシラン化合物の加水分解重縮合物と、硬化触媒と、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとの混合物を含む。本実施形態において、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンは、ポリジメチルシロキサン部分とポリエーテル部分との比率が所定範囲に調整されている。
2<N2/N1<4 …(1)
2<SC2/SC1<4 …(2)
0.8<SH2/SH1<2.0 …(3)
(溶液13C-NMR測定条件)
装置名 :JEOL RESONANCE社製ECX400II
観測核 :13C
観測周波数 :10.052MHz
測定温度 :室温(23℃)
測定溶媒 :CDCl3
パルス幅 :11.4μ秒(45°)
パルス繰り返し時間:2.0秒
積算回数 :700回
試料濃度(試料/測定溶媒):100mg/1.0ml
(溶液1H-NMR測定条件)
装置名 :JEOL RESONANCE社製ECX400II
観測核 :1H
観測周波数 :399.78MHz
測定温度 :室温(23℃)
測定溶媒 :CDCl3
パルス幅 :6.64μ秒(90°)
パルス繰り返し時間:5.0秒
積算回数 :8回
試料濃度(試料/測定溶媒):10mg/1.0ml
<組成物の製造方法>
本製造方法は、上述のシラン化合物を酸触媒の存在下で加熱して、シラン化合物の加水分解重縮合物を得る第一の工程と、シラン化合物の加水分解重縮合物と硬化触媒とポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを混合する第二の工程と、を備える。
本実施形態のバリア材は、上述のバリア材形成用組成物の硬化物であってよい。また、このバリア材は、上述のバリア材形成用組成物を加熱して形成されたものであってよい。当該加熱によって、組成物中のシラン化合物の加水分解重縮合物が更に重合して、ポリシロキサン化合物が形成される。
本実施形態に係るバリア材の製造方法は、上述の組成物を加熱して、バリア材を形成する加熱工程を備える。この製造方法では、加熱により組成物中のシラン化合物の加水分解重縮合物が更に重合してポリシロキサン化合物が形成される。
本実施形態に係るバリア材の用途は特に限定されず、防湿性が要求される種々の用途に好適に適用できる。例えば、バリア材は、電子部品用の防湿バリア材として好適に用いることができる。
一形態に係る用途は、防湿処理された部材を有する製品に関する。このような製品は、部材と、部材上に形成されたバリア材とを備える。バリア材は、一つの部材上に形成されていてよく、複数の部材上に形成されていてもよい。バリア材は、例えば、一つ又は複数の部材を被覆するように形成されていてよく、二つの部材間の接合部を覆うように形成されていてもよい。
一形態に係る電子部品は、基板と、カバーガラスと、基板及びカバーガラスの間に配置されたイメージセンサと、カバーガラス及びイメージセンサを基板上に支持する支持部材と、カバーガラスと支持部材との接合部上に設けられた上記バリア材と、を備える。
一形態に係る電子部品は、基板と、基板上に配置されたイメージセンサと、イメージセンサ上に設けられた上記バリア材と、を備える。
一形態に係る用途は、第一の部材と第一の部材に接合された第二の部材とを有し、第一の部材と第二の部材との接合部が防湿処理された製品に関する。このような製品は、第一の部材と、第二の部材と、第一の部材と第二の部材との間に設けられたバリア材と、を備え、第一の部材と第二の部材とがバリア材を介して接合されている。
一形態に係る電子部品は、基板と、カバーガラスと、基板及びカバーガラスの間に配置されたイメージセンサと、カバーガラス及びイメージセンサを基板上に支持する支持部材と、カバーガラスと支持部材とを接合するバリア材と、を備える。
一形態に係る用途は、防湿部材を備える製品に関する。このような製品は、バリア材からなる防湿部材を備え、例えば、当該防湿部材を含む複数の部材の組立品であってよい。
一形態に係る電子部品は、基板と、MEMSセンサー、ワイヤレスモジュール及びカメラモジュールからなる群より選択される少なくとも一種の部品と、バリア材を有する防湿部材と、を備える。
装置名 :JEOL RESONANCE社製ECX400II
観測核 :13C
観測周波数 :10.052MHz
測定温度 :室温(23℃)
測定溶媒 :CDCl3
パルス幅 :11.4μ秒(45°)
パルス繰り返し時間:2.0秒
積算回数 :700回
試料濃度(試料/測定溶媒):100mg/1.0ml
装置名 :JEOL RESONANCE社製ECX400II
観測核 :1H
観測周波数 :399.78MHz
測定温度 :室温(23℃)
測定溶媒 :CDCl3
パルス幅 :6.64μ秒(90°)
パルス繰り返し時間:5.0秒
積算回数 :8回
試料濃度(試料/測定溶媒):10mg/1.0ml
<ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの準備>
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとして、N2/N1が2.6、SC2/SC1が2.6、SH2/SH1が1.2であるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(以下、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-1)ともいう。)を準備した。
10質量部の2-BuOH(富士フイルム和光純薬株式会社製)、64.9質量部のシランオリゴマー(信越化学工業株式会社製、製品名:X-40-9227)、14.3質量部のメチルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、製品名:KBM-13、以下「MTMS」と略記)、2.0質量部の直鎖状ポリシロキサン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、製品名:YF3800、25℃における動粘度:80mm2/s)、0.1質量部の硝酸、及び、11.3質量部の水を混合し、撹拌子で撹拌しながら、70℃で1時間反応させた。次いで、0.28質量部のニッケル触媒(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、製品名:CR12、固形分:12質量%)、0.02質量部のアルミニウム触媒(アルミニウムアルキルアセトアセテートジイソプロピレート、マツモトファインケミカル社製、製品名:アルミニウムキレートM)、及び、0.5質量部のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-1)を添加し、混合して、バリア材形成用組成物を得た。
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとして、N2/N1が3.5、SC2/SC1が3.5、SH2/SH1が1.6であるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(以下、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-2)ともいう。)を準備した。ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-1)をポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-2)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてバリア材形成用組成物を得た。
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとして、N2/N1が6.2、SC2/SC1が6.2、SH2/SH1が2.9であるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(以下、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(X-1)ともいう。)を準備した。ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-1)をポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(X-1)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてバリア材形成用組成物を得た。
ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとして、N2/N1が4.4、SC2/SC1が4.4、SH2/SH1が1.9であるポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(以下、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(X-2)ともいう。)を準備した。ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(S-1)をポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(X-2)に変更したこと以外は、実施例1と同様にしてバリア材形成用組成物を得た。
実施例及び比較例で得られたバリア材形成用組成物について、以下の方法で、防湿性(吸湿率)及び視認性を評価した。結果を表1に示す。
厚さ0.4mmの銅張積層板MCL-E-700G(日立化成株式会社製、製品名)の片面をマスキングし、銅エッチング液に浸漬することにより片面の銅箔を取り除いた40mm角のベース基板を作製した。次に、バリア材形成用組成物を、上記ベース基板の銅箔を取り除いた面に対し、乾燥後の厚みが30μmとなるように塗布し、セーフティーオーブン(エスペック株式会社製、製品名:SPHH-202)を用いて150℃で1時間乾燥した。これにより、基板上にバリア材が形成され、バリア材付き評価基板が得られた。
バリア材付き評価基板を、セーフティーオーブン(エスペック株式会社製、製品名:SPHH-202)を用いて150℃で1時間乾燥し、測定サンプルを得た。得られた測定サンプルの質量を測定し、初期質量m4を求めた。次に、恒温恒湿槽(株式会社カトー製、製品名:SE-44CI-A)を用いて、85℃/85%RHの雰囲気下で120時間処理することで、恒温恒湿処理後のサンプルを得た。恒温恒湿処理後の測定サンプルの質量を測定し、恒温恒湿処理後の質量m5を求めた。初期質量m4及び恒温恒湿処理後の質量m5から、下記式によって、吸湿率QB(%)を求めた。
QB=100×(m5-m4)/m4
三端子レギュレーター(新日本無線(株)製SOT-89 NJM78L05UA)に対して、バリア材形成用組成物を、乾燥後の厚みが30μmとなるように塗布し、セーフティーオーブン(エスペック株式会社製、製品名:SPHH-202)を用いて150℃で1時間乾燥した。その後、三端子レギュレーターのラベルを認識できるか目視評価した。
Claims (22)
- シランオリゴマー及びシランモノマーを含有するシラン化合物の加水分解重縮合物と、硬化触媒と、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとの混合物を含み、
前記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン中の、ケイ素原子に結合する炭素原子の総数N1に対する酸素原子に結合する炭素原子の総数N2の比(N2/N1)が、2~4である、バリア材形成用組成物。 - シランオリゴマー及びシランモノマーを含有するシラン化合物の加水分解重縮合物と、硬化触媒と、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとの混合物を含み、
前記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの13C-NMRスペクトルにおいて、ケイ素原子に結合する炭素原子に相当するピークPC1のピーク面積SC1に対する、酸素原子に結合する炭素原子に相当するピークPC2のピーク面積SC2の比(SC2/SC1)が、2~4である、バリア材形成用組成物。 - シランオリゴマー及びシランモノマーを含有するシラン化合物の加水分解重縮合物と、硬化触媒と、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとの混合物を含み、
前記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンの1H-NMRスペクトルにおいて、ケイ素原子に結合する炭素原子上の水素原子に相当するピークPH1のピーク面積SH1に対する、酸素原子に結合する炭素原子上の水素原子に相当するピークPH2のピーク面積SH2の比(SH2/SH1)が、1.0~1.8である、バリア材形成用組成物。 - 前記シランオリゴマーが、3個の酸素原子と結合したケイ素原子を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シランオリゴマー中のケイ素原子の総数に対する、3個の酸素原子と結合したケイ素原子及び4個の酸素原子と結合したケイ素原子の合計数の割合が、30%以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シランモノマーが、アルキルトリアルコキシシラン、アリールトリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランからなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シラン化合物中の前記シランモノマーの含有量が、前記シランオリゴマー100質量部に対して5~40質量部である、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シラン化合物が直鎖状ポリシロキサンを更に含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記直鎖状ポリシロキサンの25℃における動粘度が50mm2/s以上である、請求項8に記載の組成物。
- 前記直鎖状ポリシロキサンが、ジオルガノポリシロキサン鎖を有する、請求項8又は9に記載の組成物。
- 前記直鎖状ポリシロキサンが、シラノール基及びアルコキシ基からなる群より選択される基を両末端に有する、請求項8~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記シラン化合物中の前記直鎖状ポリシロキサンの含有量が、前記シランオリゴマー100質量部に対して1~30質量部である、請求項8~11のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法であって、
前記シラン化合物を酸触媒の存在下で加熱して、前記加水分解重縮合物を得る工程と、
前記加水分解重縮合物と前記硬化触媒と前記ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンとを混合する工程と、
を備える、製造方法。 - 前記酸触媒が、酢酸、リン酸、塩酸及び硝酸からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項13に記載の製造方法。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物を硬化させて、バリア材を形成する工程を備える、バリア材の製造方法。
- 防湿処理された部材を有する製品の製造方法であって、
部材上に請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物を塗布する第一の工程と、
塗布された前記組成物を硬化させて、前記部材上にバリア材を形成する第二の工程と、
を備える、製造方法。 - 第一の部材と前記第一の部材に接合された第二の部材とを有し、前記第一の部材と前記第二の部材との接合部が防湿処理された製品の製造方法であって、
第一の部材と第二の部材との間に請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物を配置する第一の工程と、
前記組成物を硬化させてバリア材を形成し、前記第一の部材と前記第二の部材とを前記バリア材を介して接合する第二の工程と、
を備える、製造方法。 - 防湿部材を備える製品の製造方法であって、
請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物を硬化させて、バリア材を有する防湿部材を作製する第一の工程と、
前記防湿部材を含む複数の部材を組み立てる第二の工程と、
を備える、製造方法。 - 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物の硬化物である、バリア材。
- 部材と、
前記部材上に形成された請求項19に記載のバリア材と、
を備える、製品。 - 第一の部材と、第二の部材と、前記第一の部材及び前記第二の部材の間に設けられた請求項19に記載のバリア材と、を備え、
前記第一の部材と前記第二の部材とが前記バリア材を介して接合されている、製品。 - 請求項19に記載のバリア材を有する防湿部材を含む複数の部材の組立品である、製品。
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